JP6884331B2 - 固形原料の供給装置及び供給方法 - Google Patents

Description

本発明は、ホッパ内へ塊状もしくは粉粒状の固形原料を供給する装置及び方法に関する。

原料容器に収容されている固形原料をホッパ内に供給する技術として、原料容器と連通しているホッパ内を負圧として固形原料をホッパ内へ供給する装置が特許文献１にて知られている。

特許文献１の装置では、固形原料のホッパ内への吸引時には、ホッパ内を該ホッパに接続されたエアー吸引管を介して外部に設けられた負圧発生手段としての吸引ポンプで吸引することで負圧として、この負圧により固形原料を原料容器から吸引してホッパへ導入し、所定量だけ導入後に、上記吸引ポンプによる吸引を停止してホッパ内の圧力が大気圧に向って回復し、ホッパからの固形原料の払出時には、ホッパ内の固形原料の自重によりホッパ底部の開閉蓋が開き、上記固形原料が落下して下方の他のホッパへ供給されるようになっている。したがって、上記ホッパは、固形原料の吸引時には、吸引期間中の間、負圧、そして払出期間中には、負圧が解放され大気圧に回復するようになっている。

特開２０１１−１９５１８７

しかしながら、特許文献１に開示されている装置では、固形原料のホッパへの吸引時にホッパ内を負圧とし、固形原料の払出時にはホッパ内を大気圧とし、この負圧と大気圧との状態を繰り返せねばならず、吸引能力の大きなポンプが必要となり、特に吸引を短時間で行うには、一層その必要性が大きい。また、固形原料のホッパからの払出期間には、吸引を行うことができないので、稼動効率が低い。

さらには、上記ホッパ内を負圧とするための負圧発生手段は、ホッパに接続されているエアー吸引管を介してホッパ内を負圧としている。このホッパ内は、吸引された固形原料が落下して細粉が飛散している状態となっており、この細粉が上記エアー吸引管で吸引されてホッパ外に払い出されるので、この細粉を処理する機構や装置が付随して必要となり、その分、ホッパ周囲の構造が大型化そして複雑化してしまう。

本発明は、かかる事情に鑑み、簡単な構造で固形原料をホッパに供給でき、ホッパへの固形原料の供給の際に生ずる細粉の飛散に対する処理の必要がなく、ホッパからの固形原料の払出期間においても固形原料の吸引を並行して行うことのできる固形原料の供給装置及び供給方法を提供することを課題とする。

本発明によれば、上述の課題は、固形原料の供給装置に関しては、次の第一発明により、そして、この供給装置を用いた供給方法に関しては、第二ないし第四発明のいずれかにより、それぞれ解決される。

［固形原料の供給装置］
＜第一発明＞
塊状もしくは粉粒状をなす水処理用殺菌剤の固形原料の供給装置において、
固形原料を収容する原料容器から固形原料を受けて一時貯留するホッパと、
上記原料容器から吸引管を経て上記固形原料を吸引して収容し、これを供給管を経てホッパに供給する減圧容器及び該減圧容器内の圧力を減ずるための減圧吸引機を備えた減圧吸引装置と、
上記減圧容器と上記ホッパを接続する供給管に設けられた供給開閉弁と、
上記ホッパから固形原料を払出すフィーダと、
上記フィーダから払出管を経て固形原料を受け、これを水で溶解して溶解液を生成する溶解槽と、
上記フィーダと上記溶解槽とを接続する払出管に設けられた払出開閉弁と、
を有することを特徴とする固形原料の供給装置。

［固形原料の供給方法］
＜第二発明＞
塊状もしくは粉粒状をなす水処理用殺菌剤の固形原料の供給方法において、
固形原料を収容する原料容器から固形原料を受けて一時貯留するホッパと、上記原料容器から吸引管を経て上記固形原料を吸引して収容し、これを供給管を経てホッパに供給する減圧容器及び該減圧容器内の圧力を減ずるための減圧吸引機を備えた減圧吸引装置と、上記減圧容器と上記ホッパを接続する供給管に設けられた供給開閉弁と、上記ホッパから固形原料を払出すフィーダと、上記フィーダから払出管を経て固形原料を受け、これを水で溶解して溶解液を生成する溶解槽と、上記フィーダと上記溶解槽とを接続する払出管に設けられた払出開閉弁とを有する供給装置を用いて、
上記フィーダを停止するとともに上記払出開閉弁を閉とし、上記供給開閉弁を閉とし、上記減圧吸引機を運転して上記減圧容器内を減圧することで上記原料容器から上記吸引管を経て固形原料を上記減圧容器へ吸引し、該減圧容器へ固形原料を吸引収容した後に上記減圧吸引機の運転を停止し、しかる後、上記供給開閉弁を開として上記減圧容器内の固形原料を上記ホッパへ供給することを特徴とする固形原料の供給方法。

＜第三発明＞
塊状もしくは粉粒状をなす水処理用殺菌剤の固形原料の供給方法において、
固形原料を収容する原料容器から固形原料を受けて一時貯留するホッパと、上記原料容器から吸引管を経て上記固形原料を吸引して収容し、これを供給管を経てホッパに供給する減圧容器及び該減圧容器内の圧力を減ずるための減圧吸引機を備えた減圧吸引装置と、上記減圧容器と上記ホッパを接続する供給管に設けられた供給開閉弁と、上記ホッパから固形原料を払出すフィーダと、上記フィーダから払出管を経て固形原料を受け、これを水で溶解して溶解液を生成する溶解槽と、上記フィーダと上記溶解槽とを接続する払出管に設けられた払出開閉弁とを有する供給装置を用いて、
上記フィーダを停止するとともに上記払出開閉弁を閉とし、上記供給開閉弁を開とし、上記減圧吸引機を運転して上記減圧容器内を減圧することで上記原料容器から上記吸引管を経て固形原料を上記減圧容器へ吸引した後に、上記減圧容器内の固形原料を上記ホッパへ供給することを特徴とする固形原料の供給方法。

＜第四発明＞
塊状もしくは粉粒状をなす水処理用殺菌剤の固形原料の供給方法において、
固形原料を収容する原料容器から固形原料を受けて一時貯留するホッパと、上記原料容器から吸引管を経て上記固形原料を吸引して収容し、これを供給管を経てホッパに供給する減圧容器及び該減圧容器内の圧力を減ずるための減圧吸引機を備えた減圧吸引装置と、上記減圧容器と上記ホッパを接続する供給管に設けられた供給開閉弁と、上記ホッパから固形原料を払出すフィーダと、上記フィーダから払出管を経て固形原料を受け、これを水で溶解して溶解液を生成する溶解槽と、上記フィーダと上記溶解槽とを接続する払出管に設けられた払出開閉弁とを有する供給装置を用いて、
上記フィーダを運転した状態で上記払出開閉弁を開としてホッパから固形原料を溶解槽へ供給するとともに、上記供給開閉弁を閉とし、上記減圧吸引機を運転して上記減圧容器内を減圧することで上記原料容器から上記吸引管を経て固形原料を上記減圧容器へ吸引し、該減圧容器へ固形原料を吸引収容した後に上記減圧吸引機の運転を停止し、しかる後、上記供給開閉弁を開として上記減圧容器内の固形原料を上記ホッパへ供給することを特徴とする固形原料の供給方法。

＜第二ないし第四発明における固有の運転要領＞
上述の第一発明の供給装置は、第二ないし第四発明のいずれによっても実施され第一発明の特徴を活かして、それぞれ固有の運転要領のもとで使用される。
（１）第二発明
第二発明は、ホッパからの固形原料を溶解槽へ供給するための払い出しを行う必要のない場合に実施される。したがって、その場合、固形原料の払い出しのためフィーダの運転を停止し払出開閉弁を閉とするとともに、供給開閉弁を閉として減圧吸収機を運転して、原料容器から固形原料を吸引して減圧容器内へ送入し、次に、減圧吸収機の運転を停止してから供給開閉弁を開とし、該供給開閉弁を経てホッパへ供給する。

しかる後、フィーダを運転しかつ払出開閉弁を開とすれば、フィーダにより固形原料は払い出されて下方の溶解槽へ供給される。この第二発明では、固形原料が減圧容器からホッパへ落下供給されてホッパ内で細粉が飛散しても、ホッパからは外部に向けた吸引管等が接続されていないので、細粉はホッパ内に留まる。

（２）第三発明
第三発明も、第二発明と同様に、ホッパからの固形原料を溶解槽へ供給するための払い出しを行う必要のない場合に実施される。固形原料を原料容器からホッパへ吸引する場合、フィーダの運転を停止し払出開閉弁を閉とする点は第一発明と同じであるが、第一発明では、減圧容器とホッパとの間に位置する供給開閉弁を閉としていたが、この第二発明では、該供給開閉弁を開とする。したがって、第一発明では原料容器から吸引された固形原料は減圧容器内に留まっていたが、第二発明では、固形原料は減圧容器から開となっている供給開閉弁を経てホッパに達する。この点を除いては、第二発明は第一発明と同じであり、細粉がホッパ内に留まりホッパ外に出ることがないのは第一発明の場合と同じである。

（３）第四発明
第四発明は、第二そして第三に比し、フィーダを運転して固形原料をホッパから払い出して溶解槽へ供給しながら、固形原料を原料容器からホッパへ供給できる点に特徴がある。

この第四発明では、供給開閉弁を閉として、該供給開閉弁によりも上方となる減圧容器側の上部空間と、供給開閉弁よりも下方となるホッパ側の下部空間とに仕切っている。その際、ホッパと溶解槽との間の払出開閉弁は開とされているとともに、フィーダは運転されている。したがって、上記上部空間では、第一発明の場合と同様に、原料容器から減圧容器へ固形原料が吸引して収容され、第四発明では、これと並行して、下部空間で、ホッパからフィーダにより固形原料が払い出されて溶解槽へ供給される。

この第四発明は、第一発明もしくは第二発明により、装置の運転開始時に空のホッパ内へ固形原料を供給した後に、運転モードを第四発明に切り換えることで実施することができる。この第四発明においても、細粉がホッパ内に留まりホッパ外に出ることがないのは、第一発明の場合と同様である。

かくして、第四発明によると、固形原料をホッパから払い出して溶解槽へ供給しながら、原料容器からホッパへ補給できるので、装置としての稼働率が向上する。

本発明は、第一発明の装置を第二ないし第四発明のいずれによっても実施できる。すなわち、第一発明は、第二ないし第四発明の方法を実施するための装置を提供できる。

本発明は、以上のように、塊状もしくは粉粒状の固形原料をフィーダによる払い出しのために一時貯留するホッパと原料容器との間に減圧吸引装置（減圧吸引機そして減圧容器）を設けるとともに、該減圧容器とフィーダとの間に供給開閉弁を設けることとしたので、該供給開閉弁を閉とすることすることで、ホッパ内の固形原料をフィーダにより払い出しながら、減圧吸引機により原料容器から減圧容器へ固形原料を吸引して収容することができ、固形原料の払い出しと吸引の同時運転により装置の稼働率が向上するとともに、減圧吸引機を断続運転せずに連続運転できるので、装置の小型化にも貢献する。また、供給開閉弁を開とすれば、従来装置と同様の払い出しと吸引を交互に行うこともでき、運転方法の選択肢が広がる。

さらに、本発明では、ホッパには、外部に向けた吸引管が接続されていないので、上記供給開閉弁が閉のときのみならず開のときでも、固形原料が減圧容器からホッパ内へ落下供給される際に飛散する細粉が上記供給開閉弁を通して上昇する虞れが殆どないので、細粉が外部に出てしまうことも、したがって、その処理の必要もなく、この点でも装置が簡単化そして小型化される。

本発明の一実施形態装置を示す概要構成図である。

以下、添付図面にもとづき、本発明一実施形態を説明する。

図１において、符号１は、塊状もしくは粉粒状をなす水処理殺菌剤の固形原料を、供給源として多量に収容している原料容器である。

本実施形態では、上記原料容器１から所望量だけ固形原料を吸引して取り出して一時的に貯留するホッパ２と、該ホッパ２から固形原料を受け清水で溶解して水溶液の殺菌剤を生成する溶解槽３とが設けられている。

上記原料容器１とホッパ２との間には、ポンプ等の減圧吸引機４を備えた減圧容器５が配設されていて、該減圧容器５は側部に吸引管６が接続されているとともに下部に供給管７が接続されている。上記減圧吸引機４と減圧容器５とで、減圧吸引装置を構成する。上記吸引管６は、減圧容器５から延び屈曲されて原料容器１の内部にまで装入されている。該吸引管６は、単一管で形成してもよいが、原料容器１内に装入される部分は吸引パイプ、他の部分はフレキシブルホースとし、減圧容器５とワンタッチ継手により取外し自在に接続されるようにすれば、ホッパ２へ固形原料を補給するときにだけ用いることができるので、固定された設備とする必要がなく簡便に補給作業をすることができ、好ましい。

減圧容器５は、ホッパ２の上方に位置していて該ホッパ２の上部と供給管７により接続されている。該供給管７には供給開閉弁８が設けられている。上記減圧容器５は、減圧吸引機４の作動により吸引管６を経て原料容器１から吸引された固形原料を受けるようになっている。

上記ホッパ２の下部には、フィーダ９が設けられており、該ホッパ２の下部払出口（図示せず）からホッパ２内の固形原料を払い出すようになっている。

上記フィーダ９は、該フィーダ９の下方に位置する溶解槽３の上部と払出管１０により接続されている。該払出管１０には、払出開閉弁１１が設けられている。

上記溶解槽３は、攪拌機１２を有しており、外部から受ける清水と、上記ホッパ２から受ける固形原料とを攪拌機１２により攪拌混合して、水溶液としての殺菌剤を生成するようになっている。該殺菌剤は溶解槽３の下部から抜き出される。

次に、本実施形態装置の使用方法について説明する。本実施形態装置は異なる運転要領で使用することができ、ホッパ２から溶解槽３へ固形原料を供給しない場合と供給する場合とに大別される。以下、それぞれの場合について説明する。

［Ｉ］＜ホッパから溶解槽へ固形原料を供給せずに、ホッパへ原料容器から固形原料を供給する場合＞
この場合、第一の方法として、先ず、フィーダ９の運転を停止するとともに払出開閉弁１１を閉とし、さらに、供給開閉弁８を閉としておく。すなわち、ホッパ２と原料容器１が該供給開閉弁８で遮断されている状態にする。

かかる状態で、減圧吸引機４を運転し、減圧容器５内の圧力を減ずる。これによって、減圧容器５内と原料容器１内の圧力差が生じ、原料容器１内の固形原料が吸引され、吸引管６を経て減圧容器５へ移送される。

減圧容器５へ所望量だけ固形原料が移送された後に、上記減圧吸引機４の運転を停止し、原料容器１からの固形原料の吸引を停止する。しかる後、供給開閉弁８を開として、減圧容器５内の固形原料をホッパ２へ落下供給する。固形原料はホッパ２へ落下供給されると、該固形原料の細粉が舞い上がり、ホッパ２内の上部空間で飛散することがあるが、供給開閉弁８が供給管７の中間位置でホッパ２の上方に位置していること、供給管７そして供給開閉弁８の連通断面積がさほど大きくないことに起因して、上記細粉が供給開閉弁８を通過して減圧容器５まで至ることはなく、ましてやその上方に位置する減圧吸引機４に至ることはない。細粉は、仮にホッパ２から上昇しても供給開閉弁８に至るまでに、降下してホッパ２内へ戻るようになる。

上述の方法では、供給開閉弁８を当初から閉としたが、第二の方法として、この供給開閉弁８を当初から開としておいても、固形原料の方法２への供給ができる。かかる方法においては、供給開閉弁８を開にしたまま、フィーダ９の運転を停止するとともに払出開閉弁１１を閉としておく。

この状態で、減圧吸引機４を運転すると、減圧容器５内とホッパ２内が減圧され、原料容器１内の固形原料は、吸引管６を経て減圧容器５へ吸引された後、該減圧容器５から供給開閉弁８を経てホッパ２へ落下供給される。その際、固形原料の細粉がホッパ２から減圧容器５や減圧吸引機４へ至らないことは、当初供給開閉弁８を閉とした上述の第一の方法の場合と同様である。

このようにして、当初供給開閉弁８を閉あるいは開として、ホッパ２へ落下供給された水処理用殺菌剤の固形原料は、必要時に、フィーダ９によりホッパ２から払い出されて溶解槽３へ供給される。溶解槽３には清水が外部から供給されており、上記固形原料は溶解槽３内で攪拌機１２により清水とともに攪拌混合されて水溶液としての殺菌剤が生成される。

［II］＜ホッパから溶解槽へ固形原料を供給しながら、ホッパへ原料容器から固形原料を供給する場合＞
本実施形態装置では、ホッパ２に固形原料が供給された後は、該ホッパ２から溶解槽３へ固形原料を供給しながら、ホッパ２へ原料容器１から固形原料を補給供給することができる。このときには、供給開閉弁８を閉としておく。これは［Ｉ］で最初に述べた場合と同様に、ホッパ２と原料容器１とは供給開閉弁８により遮断されている。

この［II］の場合には、供給開閉弁８により、ホッパ２と原料容器とを遮断した状態で、上記供給開閉弁８により上方では固形原料を原料容器１から吸引し、これと同時に、供給開閉弁８により下方ではホッパ２から固形原料が払い出される。

すなわち、供給開閉弁８を閉とした状態で、該供給開閉弁８よりも上方では、減圧吸引機４を運転して減圧容器５内を減圧することで原料容器１から吸引管６を経て固形原料を減圧容器５へ吸引してから、減圧吸引機４の運転を停止して上記供給開閉弁８を開として固形原料をホッパ２へ落下供給する。これと同時に、ホッパ２からは、上記供給開閉弁８の開閉に係りなく、フィーダ９を運転し払出開閉弁１１を開とすることでホッパ２から固形原料を溶解槽３へ払い出す。溶解槽３では、［Ｉ］の場合と同様の要領で、水溶液の殺菌剤が生成される。かくして、この［II］の方法によると、原料容器１からの固形原料の吸引そしてホッパ２への補給と、ホッパ２からの固形原料の払い出しも同時に行うことができ、装置の稼働率が向上する。なお、この［II］による方法は、供給装置の運転開始後、ホッパ２に固形原料が供給された状態になってから実施できる。

１ 減圧容器
２ ホッパ
３ 溶解槽
４ 減圧吸引機
５ 減圧容器
６ 吸引管
７ 供給管
８ 供給開閉弁
９ フィーダ
１０ 払出管
１１ 払出開閉弁

Claims (2)

1. 塊状もしくは粉粒状をなす水処理用殺菌剤の固形原料の供給装置において、
   固形原料を収容する原料容器から固形原料を受けて一時貯留するホッパと、
   上記原料容器から吸引管を経て上記固形原料を吸引して収容し、これを供給管を経てホッパに供給する減圧容器及び該減圧容器内の圧力を減ずるための減圧吸引機を備えた減圧吸引装置と、
   上記減圧容器と上記ホッパを接続する供給管に設けられた供給開閉弁と、
   上記ホッパから固形原料を払出すフィーダと、
   上記フィーダから払出管を経て固形原料を受け、これを水で溶解して溶解液を生成する溶解槽と、
   上記フィーダと上記溶解槽とを接続する払出管に設けられ、該フィーダと該溶解槽の間に位置する払出開閉弁と、
   を有し、
   上記供給開閉弁と上記払出開閉弁とが独立して開閉作動可能となっていることを特徴とする固形原料の供給装置。
2. 塊状もしくは粉粒状をなす水処理用殺菌剤の固形原料の供給方法において、
   固形原料を収容する原料容器から固形原料を受けて一時貯留するホッパと、上記原料容器から吸引管を経て上記固形原料を吸引して収容し、これを供給管を経てホッパに供給する減圧容器及び該減圧容器内の圧力を減ずるための減圧吸引機を備えた減圧吸引装置と、上記減圧容器と上記ホッパを接続する供給管に設けられた供給開閉弁と、上記ホッパから固形原料を払出すフィーダと、上記フィーダから払出管を経て固形原料を受け、これを水で溶解して溶解液を生成する溶解槽と、上記フィーダと上記溶解槽とを接続する払出管に設けられ、該フィーダと該溶解槽との間に位置する払出開閉弁とを有し、上記供給開閉弁と上記払出開閉弁とが独立して開閉作動可能となっている供給装置を用いて、
   上記フィーダを運転した状態で上記払出開閉弁を開としてホッパから固形原料を溶解槽
   へ供給するとともに、上記供給開閉弁を閉とし、上記減圧吸引機を運転して上記減圧容器内を減圧することで上記原料容器から上記吸引管を経て固形原料を上記減圧容器へ吸引し、該減圧容器へ固形原料を吸引収容した後に上記減圧吸引機の運転を停止し、しかる後、上記供給開閉弁を開として上記減圧容器内の固形原料を上記ホッパへ供給することを特徴とする固形原料の供給方法。

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