JP6194331B2 - 粉体流の分配方法 - Google Patents

Description

配管内を流れる粉体流を、連続的に、分配量に偏りなく、複数に分配する粉体流の分配方法に関する。

本発明の対象物である粉体流とは、配管内を搬送される粉体を伴った流れのことである。ここで言う粉体とは、粒径が１０ｍｍ以下の固体であり、粉じん、塵、微粉、微粒子と呼ばれるものも含む。例えば、金属やその化合物、セラミック、ゴミ、ガラス、微粉炭、固体燃料、小麦粉などの食料粉、水、水溶液、有機溶媒、液体燃料といった液体が固化、あるいは析出したもの、それらの原料粉あるいは原料液滴が固化、あるいは析出したもの、それらの生成物、あるいはそれらを複数組み合わせたものを含む。

また、粉体流には、粉体のみならず、搬送、燃焼、粉体の分散性向上などの理由から、気体、液体といった流体を伴う流れも含まれる。また、粉体流の搬送方法としては、流体搬送、自由落下といった重力を利用した搬送などがある。

粉体は、流体とは異なりブラウン運動が無いため、その分割、分配を均等に行うことが流体のように容易ではなく、常に偏りが発生しうる。そのため分割、分配を均等に行うには、流体とは違った別段の方法が必要である。
静的な粉体試料を分割する方法は、古くからある。例えば、粉体を平面上に均して置き、面積が等しくなるように区切る方法。あるいは、砂時計のように一定速度で粉体を落とし、時間的に分割する方法などである。

しかし、動的に流れる粉体流を、連続的に複数の粉体流に分配することは容易ではない。
それでもこれまでには、特許文献１乃至３のように、回転対称に分配する簡便な分配器に粉体流を投下し分配する方法、あるいは回転するスプレーを内部に有し、内部空間で粉体を噴霧し、拡散させてから分配する分配器を用いる方法、あるいは気体と粉体とを均一混合した混合気流を生じさせて分配する方法などが考案されてきた。

実開平１−７５０３０号公報 特開平７−２８５６６７号公報 特開平７−２８５６６８号公報

しかし、これらの方法にも以下に示すような課題が残されていた。
例えば、簡便な分配器を用いる方法は、分配後の粉体流の偏りを十分には解消できない。

また、偏りを解消しうる分配方法も、回転運動などが加わり時間的に、連続して均等分配しているとは言えない。また、複雑で、長大で、さらには緻密な機構が、粉体の詰まりの発生原因となると言う問題もある。
また、気流と粉体との混合気流を生じさせる方法は、多量の気体を必要とし、後段で不要な気体の処理を行わなければならず、別の課題が発生する。

そもそも偏りを解消しうる方法を用意できたとしても、複雑、長大、緻密な機構を必要としては、粉体流を分配するのではなく、複数の供給源を最初から用意した方が、簡便で安価である。

以上の理由から、動的な粉体流を、連続的に、均等に、簡便に分配する実用的な方法は発明者の知る限りでは無かった。

本発明はこのような事情のもとに、粉体流を、連続的に、偏りなく均等に分配する簡便な方法を提供することを目的とする。

（１）本発明の第１の形態に係る粉体流の分配方法は、配管内を連続して流れる粉体流を最終的な分配数Ｑ（Ｑ：２以上の自然数）の粉体流に連続的に分配する方法であって、
前記粉体流を、分配器を用いてＱに対してＰ倍（Ｐ：２以上の自然数）の数の分配粉体流に分配する分配工程と、該分配工程で分配された分配粉体流をＰの数ずつ再統合する粉体流統合工程を備えたことを特徴とするものである。

本発明で行う粉体流の再統合とは、分配器で分配した粉体流（以下「分配粉体流」という）を配管等で一つに繋いで統合すること、あるいは同一の装置に供給することをいう。

また、本発明で使用される分配器とは、粉体流を投入する投入口を有し、投入した粉体流を複数の粉体流に分配して排出する排出口を有する装置であり、分配器の詳細は問わないが、排出口が全体として略円周状に配置されるものが好ましい。

（２）本発明の第２の形態に係る粉体流の分配方法は、上記（１）に記載のものにおいて、前記分配器が、分配器内部に投入された粉体流を衝突分散させる衝突板を備えていることを特徴とするものである。

（３）本発明の第３の形態に係る粉体流の分配方法は、上記（１）又は（２）に記載のものにおいて、前記分配器として、分配後の分配粉体流を略回転対称の位置で排出する排出口を有する分配器を用いることを特徴とするものである。

（４）本発明の第４の形態に係る粉体流の分配方法は、上記（１）乃至（３）のいずれかに記載のものにおいて、
前記分配器が最終的な分配数Ｑの偶数倍の数の排出口を有し、
前記粉体流統合工程は、Ｎを２以上の自然数として、分配工程で分配された分配粉体流の中から粉体流量が多い順番がＮ番目のものと、粉体流量が少ない順番がＮ番目のものを再統合（以下、「Ｎ統合」という）することを特徴とするものである。

また、最終分配数Ｑに対し、２倍の数の排出口を有する分配器を用いる場合、Ｎ統合は単純に２本の分配粉体流を再統合するだけである。
しかし、最終分配数Ｑに対し、４以上の偶数倍の本数の排出口を有する分配器を用いる場合、Ｎ統合を複数組み合わせ、倍数分の分配粉体流を再統合する。

発明者は、略回転対称の構造を持つ分配器において、Ｎ統合をさらに鋭意検討すると、Ｎ統合において組み合わされる関係となる排出口は、だいたい分配管の中心軸に対して対称に向き合う排出口同士になることを見いだした。
以下に示す発明はかかる知見に基づいてなされたものであり、具体的には以下の通りである。

（５）本発明の第５の形態に係る粉体流の分配方法は、上記（３）に記載のものにおいて、前記分配器が最終的な分配数Ｑの偶数倍の数の排出口を有し、
前記粉体流統合工程は、前記排出口の略回転対称中心軸に対して対称に向き合う排出口からの粉体流を再統合（以下「軸対称統合」という）することを特徴とするものである。

また、最終分配数Ｑに対し、２倍の本数の排出口を有する分配器を用いる場合、軸対称統合は、単純に２本の分配粉体流を再統合するだけである。
しかし、最終分配数Ｑに対して４以上の偶数倍の本数の排出口を有する分配器を用いる場合、軸対称統合をさらに複数組み合わせた再統合を行う。

さらに発明者は、最終分配数に対して４以上の偶数倍の本数の排出口を略回転対称に持つ分配器において、軸対称統合をさらに鋭意検討した。検討の結果、軸対称統合をさらに複数組み合わせようとすると、最終分配数に対する排出口の倍数分の周期ごとに、分配器の回転対称に配置されている排出口を選択して、再統合（以下「回転対称統合」という）することによって、さらに均等に粉体流を分配できることを見いだした。また、この回転対称統合を検討すると、最終分配数に対して３以上の奇数倍の本数の排出口を持つ分配器においても適応できることを見いだした。

（６）本発明の第６の形態に係る粉体流の分配方法は、上記（３）又は（５）に記載のものにおいて、前記略回転対称の排出口を有する分配器において、最終的な分配数Ｑの３以上の倍数の本数の排出口を有する分配器を用い、さらに粉体流の再統合において、分配器の回転対称で配置する排出口からの粉体流同士を再統合することを特徴とするものである。

さらに、例えば後段の装置の数が変わるなど、粉体流の分配数が状況に応じて変える必要がある場合もある。そこで分配器の排出口の数を、約数の多い合成数にしておくと、Ｎ統合、軸対称統合、あるいは回転対称統合を活用し、配管を繋ぎかえるだけで、粉体流の分配数を変化させることができる。例えば、排出口の数が６０であれば、最終分配数を約数の２、３、４、５、６、１０、１５、３０と状況に応じて変化させることができることを見出した。これによって、多様な状況下でも簡便に粉体流を分配することができる。

（７）本発明の第７の形態に係る粉体流の分配方法は、上記（３）乃至（６）のいずれかに記載のものにおいて、前記略回転対称の排出口を有する分配器における排出口の数が、２以上の約数を複数持つ合成数に設定されていることを特徴とするものである。

発明者らが本発明にかかる粉体流の分配方法を実施し、後段の複数の装置に対して、粉体流を分配して供給していた。しかし連続して装置を稼働すると、メンテナンスや故障などにより、粉体流の供給を受けている装置のうち１台が停止することがたびたび発生した。その場合でも、残りの装置を続けて稼働することが求められることが多い。そこで本発明者は、以下の第８の形態に係る発明を考案した。

（８）本発明の第８の形態に係る粉体流の分配方法は、上記（３）乃至（６）のいずれかに記載のものにおいて、前記略回転対称の排出口を有する分配器における排出口の数が、最終的に分配する数Ｑが３以上の場合、最終的に分配する数と、そこから１を引いた数とを掛けあわせた数［Ｑ×（Ｑ-１）］、又はその倍数に設定されていることを特徴とするものである。
これによって、粉体流の供給を受けている装置のうちの１台が停止時でも、配管を繋ぎかえるだけで、簡便に粉体流を他の装置に、均等に、連続的に分配できる。

（１）本発明の第１の形態によれば、分配粉体流を再統合することにより、分配粉体流で残存した粉体流量の偏りを平均化することができる。再統合する分配粉体流の選択は、ランダムに選択したとしても、確率的に平均化される。これにより均等に、連続的に粉体流を分配することができる。

（２）本発明の第２の形態によれば、分配器内部の衝突板に粉体流を衝突させることにより、粉体流が分散し、分配粉体流の粉体流量の偏りを減じることができ、粉体流をより均等に分配することができる。

（３）本発明の第３の形態によれば、略回転対称で分配後の粉体流を排出する排出口を有する分配器を用いることによって、分配粉体流の偏りを減じることができ、粉体流をより均等に分配することができる。また、分配器の排出口の配置は、回転対称であることが望ましい。また分配器の構造、排出口の配置や形状が、回転対称であれば、粉体流に伴う流体の流量も均等に分配できるためより望ましい。

（４）本発明の第４の形態によれば、Ｎ統合することによって、分配粉体流に残存する偏りが平均化され、粉体流量の合算はほとんど平均値となり、より均等に分配することができる。

また、分配器の排出口の数が多いほど、粉体流をより均等に分配できる。ただし、Ｎ統合により、分配器の排出口の数が分配数の２倍でも十分均等に粉体流を分配することができ、また排出口の数が増えると分配器や再統合が複雑化、煩雑化しうるため、排出口の本数は分配数の４以下が望ましく、２が最も望ましい。

（５）本発明の第５の形態によれば、略回転対称で排出口を有する分配器において、対称統合した粉体流量は、おおよそ平均値となる。また、それぞれの分配粉体流の粉体流量は、時間的に変化することもありうるが、対称統合した粉体流量は、常におおよそ平均値である。また対称統合は、再統合する排出口の接続の組み合わせに際し、特段の検討を要しない。そのため対称統合により、より簡便に、より連続して、より均等に粉体流を分配することができる。さらには、分配器に衝突板を備えた分配器を用いると、対称統合した粉体流量が、さらに平均値に近づくため、より均等に粉体流を分配することができ、望ましい。

また、分配器の排出口の数が大きいほど、再統合後の粉体流量はより均等になる。ただし、対称統合により、分配器の排出口の数は分配数の２倍でも十分均等に粉体流を分配することができる。また排出口の数が増大すると分配器や再統合が複雑化、煩雑化するため、より簡便にするには、４以下が望ましく、分配後の均等の程度が許容できれば、２が最も簡便で望ましい。

（６）本発明の第６の形態によれば、略回転対称で排出口を有する分配器において、回転対称統合した粉体流量は、ほとんど平均値となる。また、それぞれの分配粉体流の粉体流量は、時間的に変化することもありうるが、回転対称統合した粉体流量は、常にほんとど平均値である。また回転対称統合は、再統合する排出口の接続の組み合わせに際し、特段の検討を要しない。そのため、より簡便に、より連続して、より均等に粉体流を分配することができる。
さらには、分配器に衝突板を備えた分配器を用いると、回転対称統合した粉体流量が、さらに平均値に近づくため、より均等に粉体流を分配することができ、望ましい。
また、分配器の排出口の数が多いほど、再統合後の粉体流量はより均等になる。
ただし、排出口の数が増大すると分配器や再統合が複雑化、煩雑化しうるため、排出口の本数は分配数の６倍以下が望ましい。また偶数倍であれば、軸対称統合の関係も反映されるため望ましい。よって、４倍か６倍が最も望ましく、４倍であればより簡便に本発明を実施できる。

（７）本発明の第７の形態によれば、略回転対称の分配器の排出口を、２以上の約数を複数持つ合成数とすることで、その約数の通りに最終分配数を状況に即して変更することができる。例えば、粉体を供給する後段の装置として、２台または３台と状況に応じて使い分けたい場合、分配器の排出口は６の倍数であればよい。

また、分配器の排出口の数は、なるべく２以上の自然数を多く約数に持つ合成数であれば、より幅広い状況で使用できるため、６以上の高度合成数であることが望ましく、実際の作成を考えると、特に６、１２、６０が望ましく、さらに１２が分配器の作成の簡便さと、汎用性のバランスが良く、最も望ましい。

（８）本発明の第８の形態によれば、略回転対称の分配器において、最終分配数Ｑに対して、排出口の数をＱ×（Ｑ−１）、あるいはその倍数とすることで、後段の分配数を１つ減らす状況下でも、別の分配器に交換したり用意したりすることなく、単に配管を繋ぎかえるだけで、簡便に対応できる。分配数を１つ減らす状況下として、後段の粉体流の供給を受ける装置が、故障やメンテナンスなどで停止する場合などがある。そのため、装置が１台停止しても、引き続き運転を可能にするため、安定供給や安全面でも本発明が大きく貢献する。

本発明の実施の形態１に係る粉体流の分配方法の説明図である。 本発明の実施の形態１に係る粉体流の分配方法に用いる分配器の平面図（分配器の上端側から平面視した図）である。 図２に示す分配器をＡ矢視した平面図（粉体分配器の側面から平面視した図）である。 図２に示す分配器の矢視Ｂ−Ｂ線方向の断面図である。 図３に示す粉体分配器の矢視Ｃ−Ｃ線方向の断面図である。 本発明の実施の形態１に係る粉体流の分配方法の粉体流統合工程における再統合の他の態様の説明図である。 本発明の実施の形態２に係る粉体流の分配方法の説明図である。 本発明の実施の形態２に係る粉体流の分配方法に用いる分配器の平面図（粉体分配器の上端側から平面視した図）である。 図８に示す分配器の矢視Ｄ−Ｄ線方向の断面図である。 本発明の実施の形態２に係る粉体流の分配方法の粉体流統合工程における再統合の他の態様の説明図である。 本発明の実施の形態３に係る粉体流の分配方法の説明図である。 本発明の実施の形態３に係る粉体流の分配方法の粉体流統合工程における再統合の他の態様の説明図である。 本発明の実施の形態４に係る粉体流の分配方法に用いる分配器の平面図（粉体分配器の上端側から平面視した図）である。 実施例２を説明する図であって、図８に示す分配器を用いた時の、各排出口から流れ出る分配粉体流の粉体流量を示す図である。

以下、図面を参照して本発明を適用した実施の形態について詳細に説明する。なお、以下の説明で用いる図面は、本発明の実施形態の構成を説明するためのものであり、図示される各部の大きさや厚さや寸法等は、実際の装置の寸法関係とは異なる場合がある。

［実施の形態１］
本実施の形態１では、配管内を連続して流れる粉体流を最終的な分配数Ｑ＝２に連続的に分配する方法を例に挙げて説明する。
本実施の形態１に係る粉体流の分配方法は、図１に示すように、配管内を連続して流れる粉体流を最終的な分配数Ｑ（Ｑ＝２）の粉体流に連続的に分配する方法であって、前記粉体流を、分配器１０を用いてＱに対してＰ倍（Ｐ＝２）の数である４つ分配粉体流に分配する分配工程と、該分配工程で分配された分配粉体流をＰの数（＝２）ずつ再統合する粉体流統合工程を備えたことを特徴とするものである。
以下、各工程及び各工程に用いる装置について説明する。

＜分配工程＞
本実施の形態の分配工程は、分配器１０を用いて粉体流を４つの分配粉体流に分配する工程である。
本工程で用いる分配器１０は、図２〜図５に示すように、粉体流が投入される一つの投入口１１と、４つの排出口１２、１３、１４、１５とを有している。
４つの排出口１２、１３、１４、１５は、回転対称に配置され、分配器１０の他の構成も同じく回転対称に設計されていることが望ましい。それにより、排出口１２、１３、１４、１５から排出される分配粉体流の粉体流量をより均等に分配し、さらには流体を伴っていれば流体流量も同時に均等に分配するからである。

また、分配器１０は、図４に示すように、内部に衝突板１６を有することが望ましい。これにより、投入口１１から投入された粉体流が衝突、拡散し、各排出口１２、１３、１４、１５から排出される分配粉体流の粉体流量がより均等に分配されるからである。また、衝突板１６は、連続して使用すると粉体流との衝突で次第に摩耗するため交換できることが望ましく、そのため着脱可能な構造であることが望ましい。
さらに、衝突板１６も円盤状、正多角形状などの回転対称な形状であることが望ましく、衝突板１６の中心に粉体流が衝突するように設計されていることがより望ましい。
なお、衝突板１６の材質として、摩耗の影響が少ないＳＵＳなどの金属、アルミナ、炭化ケイ素などのセラミックス、あるいは摩耗による粉体流への不純物混合の影響を抑えるために、粉体流の粉体と同じ材料種や、その化合物などを用いることが望ましい。

＜粉体流統合工程＞
粉体流統合工程は、分配工程で分配された分配粉体流をＰの数（＝２）ずつ再統合する工程である。
具体的には、図１に示すように、４つの排出口１２、１３、１４、１５から排出される分配粉体流を、配管を経由して再統合する。
再統合の方法の例として図１に示すように、排出口１３と１４からの分配粉体流を、配管を経由し、粉体流１７に統合し、さらに排出口１２と１５からの分配粉体流を、配管を経由し、粉体流１８に統合する。これにより、１の粉体流を最終的に２の均等な粉体流に分配することができる。
また、本実施の形態のように分配器１０が回転対称な構造であれば、粉体流に伴う流体も併せて均等に分配することもできる。

なお、図１に示す例では、粉体流統合工程は、２つの排出口から排出された分配粉体流を一つの粉体流に統合する例を示したが、本発明の粉体流統合工程はこれに限定されるものではなく、図６に示すように、排出口１３と１４を配管を経由して装置１９に接続し、それぞれの分配粉体流を装置１９に供給し、さらに排出口１２と１５を配管を経由して装置２０に接続し、それぞれの分配粉体流を装置２０に供給するような態様も含む。

このような態様によれば、最終的に１の粉体流を、２つの装置１９、２０に均等に供給することができる。また、前記のように分配器が回転対称な構造であれば、粉体流に伴う流体も併せて均等に供給することもできる。

なお、本実施の形態１では、粉体流の最終分配数Ｑが２で、分配器１０の排出口の数が４としたものを例に挙げて説明したが、本発明はこれに限られるものではなく、最終分配数Ｑは２以上であれば任意であるし、また、分配器の排出口の数も、最終分配数ＱのＰ倍（但し、Ｐは２以上の自然数）であればよく、粉体流統合工程では分配器で分配された分配粉体流をＰ本ずつ再統合すればよい。

［実施の形態２］
分配器によって分配された分配粉体流は、粉体流量に偏りが残存する。そこで、本実施の形態２ではこの偏りを補正してより均等に分配する方法であり、具体的には、実施の形態１で示した分配方法をさらに限定するものであり、分配器が最終的な分配数Ｑの偶数倍の数の排出口を有し、かつ粉体流統合工程は、Ｎを２以上の自然数として、分配工程で分配された分配粉体流の中から粉体流量が多い順番がＮ番目のものと、粉体流量が少ない順番がＮ番目のものを再統合することを特徴とするものである。
本実施の形態の粉体流の分配方法を、最終的な分配数Ｑが４の場合を例に挙げて図７に基づいて説明する。

＜分配工程＞
本実施の形態の分配工程は、分配器を用いて粉体流を、分配数Ｑ（Ｑ＝４）の２倍である８つの分配粉体流に分配する工程である。
本工程で用いる分配器３０は、図８、図９に示すように、粉体流の投入口３１と、分配器中心軸に対して回転対称の位置に８つの排出口３２、３３、３４、３５、３６、３７、３８、３９を有し、内部に衝突板４０を有している。
分配器３０は回転対称な構造であるため、粉体流に伴う流体も均等に分配することができる。

衝突板４０は、実施の形態１と同様に、着脱可能な構造であることが望ましく、また形状も円盤状、正多角形状などの回転対称な構造であることが望ましく、さらに衝突板の中心に粉体流が衝突するように設計されていることがより望ましい。
また、衝突板４０の材質についても実施の形態１と同様に、摩耗の影響が少ないＳＵＳなどの金属、アルミナ、炭化ケイ素などのセラミックス、あるいは摩耗による粉体流への不純物混合の影響を抑えるために、粉体流の粉体と同じ材料種や、その化合物などを用いることが望ましい。

＜粉体流統合工程＞
粉体流統合工程は、Ｎを２以上の自然数として、分配工程で分配された分配粉体流の中から粉体流量が多い順番がＮ番目のものと、粉体流量が少ない順番がＮ番目のものを再統合する（以下、「Ｎ統合」という）ことを特徴とするものである。

Ｎ統合する理由は以下の通りである。
８つの排出口３２、３３、３４、３５、３６、３７、３８、３９から排出される分配粉体流は、粉体流量に偏りが残存する。そこで、それぞれの分配粉体流の粉体流量を測定する。その上で、粉体流量の最も多い分配粉体流（粉体流量が多い順番が１番目のもの）と、最も少ない分配粉体流（粉体流量が少ない順番が１番目のもの）とを組み合わせて、再統合する。さらに２番目に粉体流量の多い分配粉体流と、２番目に少ない分配粉体流とを組み合わせて、再統合する。さらに３番目に粉体流量の多い分配粉体流と、３番目に少ない分配粉体流とを組み合わせて、再統合する。さらに４番目に粉体流量の多い分配粉体流と、４番目に少ない分配粉体流とを組み合わせて、再統合する。

例えば、排出される分配粉体流の粉体流量を測定した結果、粉体流量の多い排出口の順番が３２、３３、３４、３５、３６、３７、３８、３９であった場合、Ｎ統合の例は図７に示す通り、排出口３２と３９、排出口３３と３８、排出口３４と３７、排出口３５と３７をそれぞれ統合する。

なお、本実施の形態場合にも、実施の形態１と同様に、図１０に示すように、排出口３２と３９を配管で経由して装置４５に接続し、排出口３３と３８を配管で経由して装置４６に接続し、排出口３４と３７を配管で経由して装置４７に接続し、排出口３５と３７を配管で経由して装置４８に接続し、各排出口から排出される分配流を各装置に供給するようにすることで、各装置に均等な粉体流量を供給できる。

なお、上記の説明では、粉体流の最終分配数Ｑが４で、分配器３０の排出口が８個の場合を例示して説明したが、最終分配数Ｑは２以上であれば任意である。また、分配器の排出口の数も、最終分配数の偶数倍であれば、任意である。

［実施の形態３］
本実施の形態に係る粉体流の分配方法は、分配器が最終的な分配数Ｑの偶数倍の数の排出口を有し、粉体流統合工程は、排出口の略回転対称中心軸に対して対称に向き合う排出口からの粉体流を再統合（以下、「対称統合」という）することを特徴とするものである。
本実施の形態の粉体流の分配方法を、実施の形態２で用いた図８、図９に示す分配器３０を用いて行う場合を、図１１に示す。

排出口の回転対称中心軸に対して対称に向き合う排出口からの粉体流を再統合するものであり、図１１に示すように、排出口３２と３６からの分配粉体流を、配管を経由して粉体流５１に統合し、排出口３３と３７からの分配粉体流を、配管を経由して粉体流５２に統合し、排出口３４と３８からの分配粉体流を、配管を経由して粉体流５３に統合し、さらに排出口３５と３９からの分配粉体流を、配管を経由して粉体流５４に統合する。
これにより、１の粉体流を最終的に４の均等な粉体流に分配することができる。また分配器３０は回転対称な構造であるため、粉体流に伴う流体も併せて均等に供給できる。

また、別の再統合の方法の例として図１２を示す。排出口３２と３６を配管で経由して装置５５に接続し、それぞれの分配粉体流を供給し、排出口３３と３７を配管で経由して装置５６に接続し、それぞれの分配粉体流を供給し、排出口３４と３８を配管で経由して装置５７に接続し、それぞれの分配粉体流を供給し、さらに排出口３５と３９を配管で経由して装置５８に接続し、それぞれの分配粉体流を供給する。これにより、１の粉体流を最終的に４つの装置に均等に粉体を供給することができる。また分配器３０が回転対称な構造であるため、粉体流に伴う流体も併せて均等に供給できる。

なお、実施の形態３として、粉体流の最終分配数が４で、分配管３０の排出口が８の場合について説明したが、本発明はこれに限られるものではなく、最終分配数は２以上であれば任意であり、また、分配管の排出口の数も、最終分配数の偶数倍であれば任意である。

［実施の形態４］
本実施の形態に係る粉体流の分配方法は、略回転対称の排出口を有する分配器において、最終的な分配数Ｑの３以上の倍数の本数の排出口を有する分配器を用い、さらに粉体流の再統合において、分配器の回転対称で配置する排出口からの粉体流同士を再統合することを特徴とするものである。

本実施の形態に用いる分配器６０は、図１３に示すように、粉体の投入口６１と、分配器中心軸に回転対称に６２から７３の計１２の排出口を有している。
分配器６０を用いて粉体流を、最終的な分配数Ｑ＝４に分配する場合、回転対称に４の周期で排出口を選び、選ばれた排出口から排出される分配粉体流を再統合する。つまり、排出口６２、６６、７０からの分配粉体流を再統合し、排出口６３、６７、７１からの分配粉体流を再統合し、排出口６４、６８、７２からの分配粉体流を再統合し、さらに排出口６５、６９、７３からの分配粉体流を再統合する。

［実施の形態５］
本実施の形態に係る粉体流の分配方法は、略回転対称の排出口を有する分配器における排出口の数が、２以上の約数を複数持つ合成数に設定されていることを特徴とするものである。
分配器の排出口の数が合成数であれば、再統合する排出口をつなぎかえるだけで、分配数を変更できることを例示する。
例えば、図１３で示す分配器６０において、Ｎ統合および軸対称統合を活用すると２、３、６に、回転対称統合を活用すると２、３、４に、それぞれ分配数を変更することができる。

例えば回転対称統合で分配器６０を利用し、粉体流を２に分配する場合、排出口６２、６４、６６、６８、７０、７２、７４からの分配粉体流を再統合し、さらに排出口６３、６５、６７、６９、７１、７３からの分配粉体流を再統合する。またこれは、軸対称統合の組合せの例でもある。

さらに、例えば回転対称統合で粉体流を３に分配する場合、排出口６２、６５、６８、７１からの分配粉体流を再統合し、排出口６３、６６、６９、７２からの分配粉体流を再統合し、さらに排出口６４、６７、７０、７３からの分配粉体流を再統合する。
またこれは、軸対称統合の組合せの例でもある。

さらに、例えば軸対称統合で粉体流を６に分配する場合、排出口６２と６８からの分配粉体流を再統合し、排出口６３と６９からの分配粉体流を再統合し、排出口６４と７０からの分配粉体流を再統合し、排出口６５と７１からの分配粉体流を再統合し、排出口６６と７２からの分配粉体流を再統合し、さらに排出口６７と７３からの分配粉体流を再統合する。

実施例１として、図１から図４に示す分配器１０を用いて本発明の効果を検証した。
分配器１０を用いて、排出口１２から１５から流れ出る分配粉体流を、２つずつ再統合し、最終的に粉体流を２つに分配し、それぞれの粉体流量を計測した。
再統合の仕方は、以下の（Ｂ）〜（Ｄ）に示す通りであり、比較例として（Ａ）に示す単純２分配も実施した。
（Ａ）単純２分配：比較例として、分配器１０の構造に準じ、単純に粉体流を２分配する分配器を用いて２分配した時の、それぞれの粉体流量を計測した。
（Ｂ）ランダム統合：排出口１２から１５の組合せを、計測のたびにランダムに繋ぎ変えて再統合した。
（Ｃ）Ｎ統合：排出口１２から１５から流れる分配粉体流の粉体流量をまず計測し、その結果に即してＮ統合した。
（Ｄ）軸対称統合：排出口１３と１４からの分配粉体流と、排出口１２と１５からの分配粉体流をそれぞれ再統合した。
なお、衝突板１６の効果を確認するために、分配器１０の内部にある着脱可能な衝突板１６を外し、上記の各方法で再統合したときの、分配後の粉体流量も計測した。

粉体流量の均等さは、最大の粉体流量に対する最小の粉体流量の割合η（％）で評価した。ηが１００％に近づくほど、より均等であることを示す。
計測結果を表１に示す。

表１から以下の４つの結果が読み取れる。
（１）衝突板の有効性
衝突板１６の有無で結果を比較すると、どの再統合方法の場合においても、あるいは単純２分配であったとしても、衝突板１６がある方が、より均等な分配が行われていることが分かる。よって、衝突板の有効性が実証された。
（２）再統合の有効性
単純２分配と他の再統合を比較すると、最もηの値が小さいランダム統合でもより均等な粉体流の分配が行われている。これによって、再統合の有効性が実証された。
（３）Ｎ統合の有効性
ランダム統合、あるいは軸対称統合と比較しても、Ｎ統合が最も均等な粉体流の分配が行われていることから、Ｎ統合の均等分配の有効性が実証された。
（４）軸対称統合の有効性
ランダム統合と比較して、より均等な分配が行われていることが分かる。またその均等さはＮ統合ほどではないが、ηの値は９０％を超えており、統合の仕方の逐次変更する手間がない簡便さを考慮すると、有効な統合方法であることが分かる。

実施例２として、図８、図９に示す分配器３０を用いて、本発明の効果を検証した。

分配器３０から排出される分配粉体流の粉体流量を計測した。計測結果の例を図１４に示す。図１４の８角形の頂点には排出口の符号が付してある。
図１４に示されるように、分配粉体流の粉体流量が最大値の排出口３８に対して、分配粉体流の粉体流量が最小値となる排出口３４は分配器軸対称で向き合う配置となっている。
また、排出口３８に隣り合う排出口３７、３９では、排出口３８よりも若干分配粉体流の粉体流量が少なくなっており、これらに対して分配器軸対称で向き合う排出口３３、３５を見ると、粉体流量が最小の排出口３４の粉体流量よりも若干だけ粉体流量が増えている。
図１４から分かるように、分配器軸対称で向き合う排出口同士が粉体流量の多寡の偏りを打ち消し合う関係になっており、これらを組み合わせることで粉体流量の多寡の偏りを打ち消しあって均等化できることが分かる。

次に、分配器３０を用いて、ランダム統合、Ｎ統合、軸対称統合により粉体流を分配し、分配後の粉体流量の均等さを評価した。
軸対称統合の組合せは、実施の形態２で前述したように、図１１に示す組合せとした。
また、分配器１０を用いて、単純に４分配した時の均等さも併せて評価した。粉体流量の均等さは、前述の最大の粉体流量に対する最小の粉体流量の割合η（％）で評価した。
結果を、表２に（Ａ）単純４分配、（Ｂ）ランダム統合、（Ｃ）Ｎ統合、（Ｄ）軸対称統合の順で示す。

表２から以下の結果が読み取れる。
（１）再統合の有効性
単純４分配と比較すると、ランダム統合でもより均等な粉体流の分配が行われていることが分かり、再統合の有効性が実証された。
（２）Ｎ統合の有効性
ランダム統合、あるいは軸対称統合と比較しても、Ｎ統合が最も均等な粉体流の分配が行われていることが分かり、Ｎ統合の有効性が実証された。
（３）軸対称統合の有効性
ランダム統合と比較して、より均等な分配が行われていることが分かる。またその均等さはＮ統合と同等でηの値は９０％を超えており、統合の仕方の逐次変更する手間がない簡便さを考慮すると、有効な統合方法であることが分かる。

実施例３として、図１３に示す分配器６０を用い、本発明の効果を検証した。

分配器６０を用い、排出口６２〜７３から流れ出る分配粉体流の再統合に関して、以下の方法を利用し、最終分配数を変えて、分配後の粉体流量の均等さを評価した。
（Ａ）単純分配
比較例として、同等の構造を持ち、それぞれの分配数の数だけの排出口を有する分配器を用いて単純分配した。
（Ｂ）ランダム統合
排出口６２から７３をランダムに組合せを選び、再統合した。
（Ｃ）Ｎ統合
排出口６２から７３のうち、Ｎ統合の組合せで統合した。最終分配数が２、３のときは、さらに複数のＮ統合の組合せを統合した。今回は、分配数が２の時は、粉体量の多寡が１番の組合せと、２番の組合せと、３番の組合せを合せて再統合し、粉体量の多寡が４番の組合せと、５番の組合せと、６番の組合せを合せて再統合した。
また、分配数３の時は、粉体量の多寡が１番と２番の組合せ、３番と４番の組合せ、５番と６番の組合せでそれぞれ再統合した。
（Ｄ）対称統合
排出口６２〜７３のうち、軸対称統合あるいは回転対称統合で再統合した。分配数が２、３、４の時は回転対称統合で、分配数が６の時は軸回転対称とした。

表３から以下の結果が読み取れる。
（１）再統合の有効性
単純分配と比較すると、ランダム統合でもより均等な粉体流の分配が行われていることが分かり、再統合の有効性が実証された。
（２）Ｎ統合の有効性
ランダム統合と比較すると、Ｎ統合がはるかに均等な粉体流の分配が行われ、最終分配数に関わらず均等さを表すηの値が、全て９０％を超えていることが分かり、Ｎ統合の有効性が実証された。
（３）軸対称統合の有効性
最終分配数６の結果から、ランダム統合と比較して、より均等な分配が行われていることが分かる。またその均等さはＮ統合と同等でηの値は９０％を超えており、統合の仕方の逐次変更する手間がない簡便さを考慮すると、有効な統合方法であることが分かる。
（４）回転対称統合の有効性
最終分配数２、３、４の結果から、ηの値が９８％を超える高い均等さで、粉体流を分配していることが分かり、回転対称統合の有効性が実証された。
（５）最終分配数の変更可能性
分配器の排出口の数が合成数であるとき、その約数通りだけ最終分配数を変更できることが分かる。

１０ 分配器（実施の形態１）
１１ 投入口
１２、１３、１４、１５ 排出口
１６ 衝突板
１７、１８ 粉体流
１９、２０ 装置
３０ 分配器（実施の形態２、３）
３１ 投入口
３２、３３、３４、３５、３６、３７、３８、３９ 排出口
４０ 衝突板
４１、４２、４３、４４ 粉体流
４５、４６、４７ ４８ 装置
５１、５２、５３、５４ 粉体流
５５、５６、５７、５８ 装置
６０ 分配器（実施の形態４）
６１ 投入口
６２、６３、６４、６５、６６、６７、６８、６９、７０、７１、７２、７３ 排出口

Claims (5)

1. 配管内を連続して流れる粉体流を最終的な分配数Ｑ（Ｑ：２以上の自然数）の粉体流に連続的に分配する方法であって、
   前記粉体流を、分配器を用いてＱに対してＰ倍（Ｐ：２以上の自然数）の数の分配粉体流に分配する分配工程と、
   該分配工程で分配された分配粉体流をＰの数ずつ再統合する粉体流統合工程を備え、
   前記分配器として、分配後の分配粉体流を略回転対称の位置で排出する排出口であって、最終的な分配数Ｑの偶数倍の数の排出口を有する分配器を用い、
   前記粉体流統合工程は、前記排出口の略回転対称中心軸に対して対称に向き合う排出口からの粉体流を再統合することを特徴とする粉体流の分配方法。
2. 前記分配器が、分配器内部に投入された粉体流を衝突分散させる衝突板を備えていることを特徴とする請求項１に記載の粉体流の分配方法。
3. 前記略回転対称の排出口を有する分配器において、最終的な分配数Ｑの３以上の倍数の本数の排出口を有する分配器を用い、さらに粉体流の再統合において、分配器の回転対称で配置する排出口からの粉体流同士を再統合することを特徴とする請求項１又は２に記載の粉体流の分配方法。
4. 前記略回転対称の排出口を有する分配器における排出口の数が、２以上の約数を複数持つ合成数に設定されていることを特徴とする請求項１乃至３の何れか一項に記載の粉体流の分配方法。
5. 前記略回転対称の排出口を有する分配器における排出口の数が、最終的に分配する数Ｑが３以上の場合、最終的に分配する数と、そこから１を引いた数とを掛けあわせた数、又はその倍数に設定されていることを特徴とする請求項１乃至３の何れか一項に記載の粉体流の分配方法。

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