JP5778413B2 - 粉体の解砕・搬送装置 - Google Patents

Description

この発明は、粉体を解砕して適切に粉状態として搬送することが可能な粉体の解砕・搬送装置に関するものである。

粉体においても、粉体の付着力などによってダマが生じる場合があり、きれいな粉状にして使用する必要がある場合には、ダマの解砕を行って粉状とし、粉状のままで搬送する装置が求められている。

ダマを解砕して、所定の粒度範囲に整える装置は知られている（特許文献１参照）。

国際公開第ＷＯ２００７／０６９７６４号パンフレット

本発明は、ダマの解砕を行って粉状とし、粉状のままで搬送する装置が求められている現状に鑑みなされたもので、その目的は、ダマを解砕して粉状とし、きれいな粉状の粉体を供給することが可能な粉体の解砕・搬送装置を提供することである。

本発明に係る粉体の解砕・搬送装置は、上方に開口部を有すると共に外壁に隣接した底部に排出口を有する有底円筒状の下胴部を備え、
この下胴部内の底部中央から上方へ向かって垂直に設けられたモーター軸に、粉体をアームによって掻き出す掻出用羽根と、粉体に生じるダマを破砕するブレードを有するチョッパーと、
回転により風を生じさせて上方から下方へ向かう空気流を生じさせる支持板及び突棒とを備えるロータとが、前記底部側から積層した状態で結合して設けられ、
フィーダから供給される粉体を前記開口部を介して前記下胴部内に導入し、前記掻出用羽根によって前記排出口へ送り出す解砕機と、
前記排出口につながり垂直方向へ延びる筒状の吸引路と、この吸引路の下方において該吸引路に交差する方向に延びるスロートに形成されたスロート流路と前記吸引路とを連絡する部分に形成された細径部を備えるアスピレータと、
前記スロート流路の反対側から前記細径部へ向かう透孔が形成されたカバーブロックの前記透孔に埋設されると共に前記細径部に先端部が位置するノズルであって、前記吸引路から前記細径部に到来する粉体を前記スロート流路側へ搬送するための第１のエアが流されるノズルと、
前記カバーブロックの前記透孔内壁部と前記ノズルの外周部の間隙によって形成され、この間隙を介して第２のエアを前記第１のエアと共に前記細径部へ送り込み、前記吸引口からの吸引力を強化するエア流路と
を備える搬送機と
を具備することを特徴とする。

本発明に係る粉体の解砕・搬送装置は、前記吸引路の内壁との間に間隙を有する状態で設けられた、エアを透過させると共に整流作用を有する筒体と、外部から第３のエアが送り込まれる孔が前記吸引路の周壁に形成され、前記筒体が設けられた状態で、前記第３のエアが前記筒体の外周部から中空部へ送り込まれることにより、前記細径部側へ前記筒体を介して粉体を送り出す送出部とを具備することを特徴とする。

本発明に係る粉体の解砕・搬送装置は、エア流路のオリフィスが、調整可能に構成されていることを特徴とする。

本発明に係る粉体の解砕・搬送装置によれば、解砕機によりダマの解砕が行われると共にアスピレータにおいて粉体の吸引が行われ、エア流路がアスピレータの外周部を介してエアをアスピレータの細径部へ送り込み、吸引口からの吸引力を強化するように働くので、搬送空気中に均一にダマの無い粉体を浮遊分散させて搬送することができる。更に、解砕機においては掻出用羽根により粉体が確実に搬送機側へ送られ、また、搬送機ではアスピレータ及びエア流路により強力な吸引が行われると共に搬送空気中への浮遊分散がなされるので、粉体の滞留や各壁面への付着がなく、粉体を連続供給して連続運転する場合に好適な装置であり、更に連続定量供給を行うことにより、粉体の輸送状態を一定濃度で連続して実施することが可能である。

本発明に係る粉体の解砕・搬送装置によれば、排出口につながる吸引路には、外部からエアが送り込まれる孔が周壁に形成されると共に、前記孔から送り込まれるエアを中空部に透過させる筒体が設けられ、排出口から搬送機側へ前記筒体を介して粉体を送り出す送出部が設けられているので、筒体の周方向よりエアーナイフ効果によって、粉体が気流内へ均一に分散されると共に、粉体の壁面への付着防止を図ることができ、解砕機から搬送機へ効率良く粉体を送出することができる。また、この送出部によって粉体が壁面へ付着することをなくすことができる。従って粉体を連続供給して連続運転する場合に好適であり、更に連続定量供給を行うことにより、粉体の輸送状態を一定濃度で連続して実施することが可能である。

本発明に係る粉体の解砕・搬送装置によれば、解砕機においては、垂直に設けられたモータ軸に、掻出用羽根、チョッパー及びローターが設けられて蝶ネジにより固定され、モータの回転により粉体の破砕と掻出しを行うので、解砕機によりダマの解砕が確実に行われる効果がある。

本発明に係る粉体の解砕・搬送装置によれば、エア流路のオリフィスが、調整可能に構成されているので、解砕機内部の負圧を最大にすることができ、解砕機から搬送機へ効率良く粉体を送出して、搬送空気中に均一にダマの無い粉体を浮遊分散させて搬送することができる。

本発明に係る粉体の解砕・搬送装置の実施形態を示す縦断面図。 本発明に係る粉体の解砕・搬送装置における解砕機の実施形態を示す組立斜視図。 本発明に係る粉体の解砕・搬送装置における搬送機の実施形態を示す縦断面図。 本発明に係る粉体の解砕・搬送装置における搬送機の実施形態の要部を示す組立斜視図。

以下、添付図面を参照して本発明に係る粉体の解砕・搬送装置の実施形態を説明する。各図において同一の構成要素には、同一の符号を付して重複する説明を省略する。図１には、粉体の解砕・搬送装置の実施形態の縦断面図が示されている。実施形態に係る粉体の解砕・搬送装置は、解砕機１０と搬送機５０を主な構成要素として構成されている。

解砕機１０は、図２の組立斜視図に示す通り、円形底部１１の周縁から立ち上がった円筒壁部１２を有する下部胴１３を具備する。下部胴１３の円形底部１１の外壁に隣接した位置には、搬送機５０へ到る排出口２０が穿設されている。下部胴１３の下側にはインダクションモータ１４が設けられており、そのモータ軸１５は上記円形底部１１の中央から上方へ向かって突出している。モータ軸１５の外周部は、縦方向に一部が切欠された平坦部１６を有しており、また中心部には軸方向にネジ穴１７が形成されている。

下部胴１３の円形底部１１には、底部及び円筒壁部を有する小型の仕切胴１８がネジ止めにより固定されている。仕切胴１８の中央部はモータ軸１５より大径の円形開口部を有しており、開口部の底辺にリング状のストッパ１９がモータ軸１５に軸止された状態で設けられている。モータ軸１５には、ストッパ１９の上部にＶリング２１及び円筒形で所定の高さを有するカラー２２が軸支されている。

カラー２２の上部には、モータ軸１５に対応した中央穴２３を有する掻出用羽根２４がモータ軸１５に軸支されている。掻出用羽根２４は、円板状の上板２５の裏側に、上板２５の径より小径の円筒スリーブ２５Ａが形成されている。円筒スリーブ２５Ａの円周上の三等分された位置からは平らな面を側面とした直線アーム２６が直径と所定の角度を有した状態で突出して設けられている。直線アーム２６の先端は、下部胴１３の円筒壁部１２に近接する位置まで延びている。円筒スリーブ２５Ａの円周上において、三本の直線アーム２６の中間位置には、三本の掻出アーム２７が直径と所定の角度を有した状態で突出して設けられている。掻出アーム２７の先端は、下部胴１３の円筒壁部１２に近接し、掻出アーム２７の先端には、円筒壁部１２に沿って上方に延在する掻出子２８が形成されている。この掻出子２８により、下部胴１３の円筒壁部１２に粉体が付着することなく掻出しが行われる。

掻出用羽根２４の上部のモータ軸１５には、所要高さを有するブッシュ状のチョッパー下カラー２９がモータ軸１５に軸支されている。チョッパー下カラー２９の上部には、モータ軸１５の形状に一致した中央穴３１を有するチョッパー３０がモータ軸１５に軸支されている。チョッパー３０は、下部胴１３の円筒壁部１２から所定の距離が離れた位置に円板状の本体部３２を備え、この本体部３２の側端部から適宜な数のブレード３３が設けられている。隣接するブレード３３は、一方が上方に適当な角度で折り曲げられ、他方が下方に適当な角度で折り曲げられている。このブレード３３により、ダマを確実に破砕することができる。

チョッパー３０の上部のモータ軸１５には、二層構造のローター４０が軸支されている。ローター４０の下層部は、円板状の平板４１の中央にモータ軸１５に対応した形状の軸穴４２が穿設された構成を有している。ローター４０の上層部には、平板４１と同径のリング状の基部４３が備えられている。基部４３は適宜な幅を有し、基部の外周縁における等距離の三か所には、下部胴１３の円筒壁部１２に近接するように突出した突片４４が設けられている。下層部の平板４１と上層部の基部４３と間は、等距離にある六ヶ所の支持板４５により結合されている。一つおきに設けられている三か所の支持板４５における基部４３の内周縁からは上方に突き出るように突棒４７が形成されている。ローター４０は、モータ軸１５の回転により回転し、突片４４、支持板４５及び突棒４７が風を切ることにより上方から下方へ空気流が生じるように構成されており、空気を下部胴１３の円形底部１１側へ引き込む吸引作用を有している。

ローター４０から突出したモータ軸１５には、中央に穴が穿設された蓋の機能を有するエンドプレート４８が被せられる。エンドプレート４８の穴を介して、モータ軸１５に形成されたネジ穴１７には、蝶ボルト４９が螺合され、ローター４０から下に設けられた部品が軸方向に固定される。

下部胴１３の開口部は、中央部に上方に突出した筒部３６を有する下部胴カバー３７により閉じられる。上記筒部３６は開口しており、この筒部３６には、円錐台形状のフィーダ３８が嵌装される。フィーダ３８からは粉体が供給される。

上記解砕機においては、ローター４０の突棒４７と突片４４の回転により、下部胴カバー３７の下面及び、筒部３６の内壁に粉体が付着することなく、チョッパー３０のブレード３３の部分へ粉体を適切に送り込むことができる。

搬送機５０は、アスピレータ５１と送出部７０を主な構成要素としている。送出部７０は、下部胴１３に設けられた排出口２０の下部に結合される結合ブロック７１を備えている。結合ブロック７１は、例えば立方体形状の金属ブロックであって、下部側においてアスピレータ５１のカバーブロック５２と結合される。結合ブロック７１の内部には、円柱状に穿設された吸引路７２が形成されており、排出口２０と吸引路７２の吸引口が連絡している。

吸引路７２はカバーブロック５２内まで延びており、カバーブロック５２内には、段部５３が形成されている。この段部５３には、筒状の筒体７３が設けられる。筒体７３は、エアを透過させるもので、筒体７３の外壁と吸引路７２の内壁との間には、狭い間隙が設けられている。

結合ブロック７１の外側から吸引路７２の内壁まで貫通する孔７４が形成されており、孔７４に対応する結合ブロック７１の外側には、エアチューブ７６を結合するフィッティング７５が設けられている。エアチューブ７６には所定圧力のドライエアが供給され、上記孔７４を介して筒体７３の外壁と吸引路７２の内壁との間隙に到る。筒体７３がエアを透過するため、筒体７３の中空部へエアが透過することになり、筒体７３の周方向よりエアーナイフ効果を伴って、粉体が気流内に均一に分散されると共に、壁面に対する粉体の付着防止を図ることができる。

カバーブロック５２内には、その一端側から先端が細いノズル５４が埋設されており、ノズル５４の先端部５４ａは吸引路７２における中央部の直下部分に位置付けられている。カバーブロック５２の他端側には、内部に流路５５ａを有するスロート５５が結合されている。ノズル５４の先端部５４ａが位置する流路からスロート５５の流路５５ａまでの流路は、アスピレータ５１の細径部となっている。

ノズル５４の外側端部にはフィッティング５６が結合され、フィッティング５６はエアチューブ７７に接続されている。エアチューブ７７には所定圧力のドライエアが供給されるので、チューブ７７内の中空部をドライエアが流れてアスピレータ５１の細径部へ到る。この結果、結合ブロック７１の吸引路７２がアスピレータ５１における吸引ルートとなり、解砕機１０側から解砕されて粉末となった粉体を吸引するように機能する。

ノズル５４は、その中央部に近い位置から先端部５４ａの基部５４ａａまでの間は、基部５４ａａへ向かうほど細くされたテーパ部５７となっている。テーパ部５７とテーパ部５７に対向するカバーブロック５２の壁部の間は、エアが流れるエア流路６０となっている。ノズル５４の移動（図３の左右への移動）により、エア流路６０のオリフィスが広げられ或いは狭められ、オリフィスの調整が可能である。ノズル５４の移動は、フィッティング５６に近いノズル５４の外周部に形成されたネジと、このネジに螺合している六角ボルト７８の締め付けにより可能に構成されている。図３における符号９１は、Ｏリングを示している。

テーパ部５７に近接するカバーブロック５２の内部には、ノズル５４の外壁を一周するように空気室５８が形成され、空気室５８の内壁の二か所からカバーブロック５２の側壁に向かってエア孔５９が形成されている。二つのエア孔５９の外側には、それぞれフィッティング６１が設けられ、二つのフィッティング６１はチューブ６２により結合器６３に接続される。結合器６３には図示しないチューブを介して所定圧力のドライエアが供給されている。

ドライエアは、エア孔５９が空気室５８へ供給され、テーパ部５７とカバーブロック５２の壁部間のエア流路６０を介して、アスピレータ５１の細径部へ送り込まれ、吸引路７２の吸引口からの吸引力を強化するように働く。吸引路７２から吸引された粉体はスロート５５の流路５５ａに向けて気流内に均一に分散された状態で噴射されて搬送される。

スロート５５には外側に向かって中空部が口広に形成されたディフューザ６４が結合され、更にディフューザ６４にはホース６５がバンド６６によって接続されている。ホース６５には、例えば外側に向かって中空部が口広に形成されたアダプタ６７がバンド６６により結合されており、粉体は供給目的先へアダプタ６７から気流内に均一に分散された状態で噴射されて供給される。

以上の通りに構成された粉体の解砕・搬送装置は、次の通りに動作する。電源が投入されると、モータ軸１５に固定された掻出用羽根２４とチョッパー３０とローター４０を含む解砕機構成部品は、上方から見て反時計方向に回転させられる。下部胴カバー３７の中心部に設置されたフィーダ３８の投入口から供給された粉体は落下して、エンドプレート４８を固定する蝶ボルト４９である展開コーンの解砕作用を受けながら、ローター４０の回転に伴う吸引作用によって、解砕機内部外周へ運ばれる。粉体は、更にチョッパー３０のブレード３３の高速回転によって、強力な剪断力を受けながら解砕され、下流の掻出用羽根２４へ流下する。

流下した粉体は、掻出用羽根２４によって解砕機１０の底面の排出口２０に運ばれて下流のエゼクターとしての吸引路７２で発生する吸引作用によりアスピレータ５１に引込まれる。吸引路７２には筒状の焼結金属エレメントで構成される筒体７３が設けられており、この筒体７３はエアを透過し、整流作用を有する。ここでは、エアチューブ７６より供給されるドライエアによって、筒体７３の周方向よりエアーナイフ効果を伴うことから、粉体は気流内へ均一に分散されると共に、壁面への粉体の附着防止が図られる。

解砕及び分散されアスピレータ５１へ吸引された粉体は、ノズル５４、スロート５５及びディフューザ６４によって構成されるエゼクターの効果により生じる伴流によってホース６５内を通って浮遊、分散しながら輸送される。

結合器６３及びチューブ６２から二つのフィッティング６１を介して供給されるドライエアは、テーパ部５７とテーパ部５７に対向するカバーブロック５２の壁部の間に構成されるリング状のオリフィス（エア流路）から噴流となってエゼクター構成部であるアスピレータ５１の細径部へ送り込まれ、周辺の壁面に対する粉体の附着防止が図られる。

本実施形態に係る解砕・搬送装置においては、粉体を落下して供給するフィーダ３８（図１）を用いたが、これに代えて、単位時間当たりに定量の粉体を連続供給するオートフィーダを用いることができる。このオートフィーダとしては、本願出願人が既に特許出願して特許を取得した特許第３７５５１０４号明細書に記載のものを用いることができる。

上記オートフィーダは、粉粒体を貯留する上部貯留室と粉粒体を定量に保持する下部定量室とを同心的に配置し、上部貯留室と下部定量室とを適宜開孔を設けた調圧板を介して連通すると共に、この調圧板を貫通する中心軸上において前記上部貯留室側には攪拌翼を回転自在に配設し、前記下部定量室には攪拌体を回転自在に配設し、前記下部定量室の底部に所定密度の粉粒体を供給して排出ゲートより連続的に排出するように構成した定量供給手段を備える。

上記オートフィーダによって、粉体が連続的に定量かつ均等に分散されて供給され、これを受けた本実施形態に係る粉体の搬送装置は、粉体の輸送状態を一定濃度で連続して適切に搬送することができるものである。

１０ 解砕機
１３ 下部胴
１４ インダクションモータ
２０ 排出口
２４ 掻出用羽根
３０ チョッパー
３８ フィーダ
４０ ローター
４９ 蝶ボルト
５０ 搬送機
５１ アスピレータ
５２ カバーブロック
５４ ノズル
５５ スロート
５７ テーパ部
５８ 空気室
５９ エア孔
６０ エア流路
６４ ディフューザ
７０ 送出部
７１ 結合ブロック
７２ 吸引路
７３ 筒体

Claims (3)

1. 上方に開口部を有すると共に外壁に隣接した底部に排出口を有する有底円筒状の下胴部を備え、
   この下胴部内の底部中央から上方へ向かって垂直に設けられたモーター軸に、
   粉体をアームによって掻き出す掻出用羽根と、
   粉体に生じるダマを破砕するブレードを有するチョッパーと、
   回転により風を生じさせて上方から下方へ向かう空気流を生じさせる支持板及び突棒とを備えるロータとが、前記底部側から積層した状態で結合して設けられ、
   フィーダから供給される粉体を前記開口部を介して前記下胴部内に導入し、前記掻出用羽根によって前記排出口へ送り出す解砕機と、
   前記排出口につながり垂直方向へ延びる筒状の吸引路と、この吸引路の下方において該吸引路に交差する方向に延びるスロートに形成されたスロート流路と前記吸引路とを連絡する部分に形成された細径部を備えるアスピレータと、
   前記スロート流路の反対側から前記細径部へ向かう透孔が形成されたカバーブロックの前記透孔に埋設されると共に前記細径部に先端部が位置するノズルであって、前記吸引路から前記細径部に到来する粉体を前記スロート流路側へ搬送するための第１のエアが流されるノズルと、
   前記カバーブロックの前記透孔内壁部と前記ノズルの外周部の間隙によって形成され、この間隙を介して第２のエアを前記第１のエアと共に前記細径部へ送り込み、前記吸引口からの吸引力を強化するエア流路と
   を備える搬送機と、
   を具備する粉体の解砕・搬送装置。
2. 前記吸引路の内壁との間に間隙を有する状態で設けられた、エアを透過させると共に整流作用を有する筒体と、
   外部から第３のエアが送り込まれる孔が前記吸引路の周壁に形成され、前記筒体が設けられた状態で、前記第３のエアが前記筒体の外周部から中空部へ送り込まれることにより、前記細径部側へ前記筒体を介して粉体を送り出す送出部と
   を具備することを特徴とする請求項１に記載の粉体の解砕・搬送装置。
3. エア流路のオリフィスが、調整可能に構成されていることを特徴とする請求項１または２に記載の粉体の解砕・搬送装置。