JP7004281B2 - 粉体供給システムおよび粉体供給方法 - Google Patents
粉体供給システムおよび粉体供給方法 Download PDFInfo
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粉体を供給装置へ補給する補給装置と、
前記補給装置から補給された粉体を噴射装置へ供給する供給装置と、
前記供給装置から供給された粉体を噴射する噴射装置と、
前記補給装置と前記供給装置とを連結し、前記補給装置から前記供給装置へ搬送ガスおよび粉体が移送される第1搬送ラインと、
前記供給装置と前記補給装置とを連結し、前記供給装置から前記補給装置へ搬送ガスが移送される第2搬送ラインと、
前記供給装置、補給装置、ならびに第1搬送ラインおよび第2搬送ラインにガスを循環させる循環ポンプと、
を少なくとも備える粉体定量供給システムにおいて、
前記循環ポンプにより前記供給装置から前記第2搬送ラインに取り込まれたガスは、前記補給装置に送り込まれ、
前記供給装置から取り込まれたガスと等量のガスは、前記補給装置から前記供給装置へ帰還することを特徴とする。
前記粉体を収容する第1粉体収容容器と、
前記容器内にガス気密的に挿入される取込ノズルと、
を少なくとも備え、
前記取込ノズルは、前記搬送ガスを前記第1粉体収容容器内に供給するガス流入孔と、前記搬送ガスを前記粉体と共に前記粉体収容容器から排出するガス流出孔とを具備し、
前記循環ポンプは、前記取込ノズルへ搬送ガスを供給することが好ましい。
a+b=c+d
(式中、aは独立したガス供給系より供給装置へ供給されるガス(L/min)を指し、bは供給装置および補給装置間の第2搬送ライン内を移動する搬送ガス(L/min)、cは供給装置から溶射装置などに供給されるガス(L/min)、dは補給装置および供給装置間の第1搬送ライン内を移動する搬送ガス)L/min)を指し、ここで、前記補給装置、供給装置、第1搬送ライン、および第2搬送ラインのガス搬送量は同一に保たれることから、b=dであり、したがって、a=cである。)の関係性を有する。
<粉体供給システム>
本発明の第1の実施形態による粉体供給システムについて説明する。図1は、本実施形態による粉体供給システム10Aの構成を示す図である。図1に示すように、粉体供給システム10Aは、補給装置11A、供給装置12A、制御装置13、第1搬送ラインL14A、第2搬送ラインL14B、および循環ポンプ14を少なくとも備える。
本発明の第1の実施形態において、補給装置11Aは、第1粉体収容容器20と、取込ノズル21と、第1駆動部15と、第1モーター(第1回転駆動部)26とを有する。
供給装置12Aは、本体50と、第2粉体収容容器40と、補給ノズル51と、吸気口52と、供給ノズル53と、第2駆動部54Aと、第3駆動部54Bと、第1測定部55と、第2モーター(第2回転駆動部)56と、供給ガス導入孔57と、変位センサー58を備える。
次に、粉体供給システム10Aを用いた粉体の補給方法の一例について説明する。制御部の運転の一例のフローチャートを示す。
次に、粉体供給システム10Aを用いた粉体27の補給方法の一例について説明する。
制御部13の運転の一例のフローチャートを図12に示す。
<粉体供給システム>
本発明の第2の実施形態による粉体供給システムについて説明する。図2は、本実施形態による粉体供給システム10Bの構成を示す図である。図2に示すように、粉体供給システム10Bは、補給装置11A、供給装置12B、制御装置(制御部)13、第1搬送ラインL14A、第2搬送ラインL14B、および循環ポンプ14を備える。なお、本発明の第1の実施形態と同様の部材については、同一符号を付して重複した説明は省略する。補給装置11Aは、第1の実施形態と同様の構成を有する。
供給装置12Bは、本体80と、第2粉体収容容器(粉体容器)81と、補給ノズル82と、周溝83aを備えた円盤83と、モーター(第3回転駆動部)84と、供給ノズル85と、吸気口86と、供給ガス導入管88を備える。
次に、粉体供給システムを用いた粉体の補給方法の一例について説明する。制御部の運転の一例のフローチャートを図11に示す。
本発明の第3の実施形態による粉体供給システムについて説明する。図6および図7は、それぞれ、本実施形態による粉体供給システム10Cおよび10Dの構成を示す図である。図6に示すように、粉体供給システム10Cは、補給装置11B、供給装置12A、制御装置(制御部)13、第1搬送ラインL14A、第2搬送ラインL14B、および循環ポンプ14を備える。また、図7に示すように、粉体供給システム10Dは、補給装置11B、供給装置12B、制御装置(制御部)13、第1搬送ラインL14A、第2搬送ラインL14B、および循環ポンプ14を備える。なお、本発明の第1および第2の実施形態と同様の部材については、同一符号を付して重複した説明は省略する。供給装置は、これらに限定されるものではなく、任意の全てのガス搬送式供給装置を用いることができる。
補給装置11Bは、第1および2の実施形態における補給装置11Aよりも簡易な構造を有することができる。例えば、前記粉体収容容器を粉体保管容器20Cで代用することができ、好ましくは、前記粉体保管容器20Cは、粉体27を保管するのに常用されている市販のポリ瓶である。その場合、容器蓋は、取込ノズルをガス気密的に挿入固定するための気密摺動軸受けを備え、最大1気圧程度の圧力強度を有する専用蓋を作成し、使用することが好ましい。また、前記粉体収容容器20Cは、圧縮空気により振動を生起するエアバイブレーター95をさらに具備していてもよい。該エアバイブレーター95は、粉体収容容器壁に固定され、圧縮空気により振動を生起し、粉体の排出に伴いノズル先端部22の周囲に生じる空間を粉体崩落により埋め戻すことにより、長時間にわたって安定的に粉体をノズル21から取り込むことができる。さらに、補給装置11Bは、例えば台車96などによって移動させることができる。
制御部13は、本実施形態の粉体の補給方法の運転に、上記第1の実施形態で説明した図11に示す粉体の補給方法の運転を行うこともできる。
図1に示す粉体供給システム10Aを用いて、WC粉体を溶射装置に供給して、カレンダーロール表面にWC粉体を溶射し、耐摩耗性の溶射コーティング層を形成した。このとき、粉体供給システム10AはWC粉体を溶射装置に連続して24時間供給することができ、溶射装置はWC粉体を連続して24時間溶射することができた。
図1に示す粉体供給システム10Aを用いて、金属シリコン粉体を溶融炉に供給して、金属シリコン粉体を溶解して、シリコンを精製した。このとき、粉体供給システム10Aは金属シリコン粉体を溶融炉に連続して70時間供給することができ、溶融炉は金属シリコン粉体を連続して70時間溶解することができた。
図1に示す粉体供給システム10Aを用いて、アルミナ粉体を溶射装置に供給して、大型プラズマディスプレーパネル表面にアルミナ粉体を溶射し、絶縁性のコーティング層を形成した。このとき、粉体供給システム10Aはアルミナ粉体を溶射装置に連続して12時間供給することができ、溶射装置はアルミナ粉体を連続して12時間溶射することができた。
11A、11B 補給装置
12A、12B 供給装置
13 制御部
14 循環ポンプ
15 第1駆動部
17 制御パネル
20 第1粉体収容容器
20C 粉体保管容器
21 取込ノズル
22 ノズル先端部
23 ガス流入孔
24 ガス流出孔
25 ガス流出通路
26 第1モーター
27 粉体
28 第2測定部
29 ガス流入通路
30 回転座
31 回転軸
32 把持部
35 エアシリンダー
36 搬送ガス
37 流動体
38 供給ガス
40 第2粉体収容容器
50 本体
51 補給ノズル
51a 流出口
52 吸気口
53 供給ノズル
54A 第2駆動部(モーター)
54B 第3駆動部(モーター)
55 第1測定部
56 第2モーター(第2回転駆動部)
57 供給ガス導入孔
58A、58B 変位センサー
59 蓋部
60 流動体
61 溶射装置
62A、62B シリンダー本体
63A、63B ロッド
64A、64B 把持部
65A、65B 締結部
70A 第2駆動部
70B 第3駆動部
71 スクレーパー
72 フラップ
73 ブラシ
74 回転座
75 回転軸
80 本体
81 第2粉体収容容器
81a 粉体供給管
82 補給ノズル
83 円盤
83a 周溝
84 スクレーパー
85 供給ノズル
86 吸気口
87 ケーシング
88 供給ガス導入管
89 蓋部
90 エアバイブレーター
91 供給ガス
95 エアバイブレーター
96 台車
L12 粉体供給通路
L14A 第1ガス搬送ライン
L14B 第2ガス搬送ライン
V11 調節弁
V12 開放弁
Claims (17)
- 粉体を供給装置へ補給する補給装置と、
前記補給装置から補給された粉体を噴射装置へ供給する供給装置と、
前記供給装置から供給された粉体を噴射する噴射装置と、
前記補給装置と前記供給装置とを連結し、前記補給装置から前記供給装置へ搬送ガスおよび粉体が移送される第1搬送ラインと、
前記供給装置と前記補給装置とを連結し、前記供給装置から前記補給装置へ搬送ガスが移送される第2搬送ラインと、
前記供給装置、補給装置、ならびに第1搬送ラインおよび第2搬送ラインにガスを循環させる循環ポンプと、
を少なくとも備える粉体定量供給システムにおいて、
前記供給装置は、独立した搬送ガス供給装置を具備し、
前記循環ポンプにより前記供給装置から前記第2搬送ラインに取り込まれた搬送ガスは、前記補給装置に送り込まれ、
前記供給装置から取り込まれた搬送ガスと等量のガスは、前記補給装置から前記供給装置へ帰還することを特徴とする、粉体定量供給システム。 - 前記補給装置が、
前記粉体を収容する第1粉体収容容器と、
前記容器内にガス気密的に挿入される取込ノズルと、
を少なくとも備え、
前記取込ノズルが、前記搬送ガスを前記第1粉体収容容器内に供給するガス流入孔と、前記搬送ガスを前記粉体と共に前記第1粉体収容容器から排出するガス流出孔とを具備し、
前記循環ポンプは、前記取込ノズルへ搬送ガスを供給する、請求項1に記載の粉体定量供給システム。 - 前記補給装置が、前記取込ノズルを上下方向に移動させる第1駆動部をさらに具備してなる、請求項2に記載の粉体定量供給システム。
- 前記第1粉体収容容器を粉体保管容器で代用する、請求項2または3に記載の粉体定量供給システム。
- 前記粉体保管容器がポリ瓶である、請求項4に記載の粉体定量供給システム。
- 前記粉体保管容器が、圧縮空気により振動を生起するエアバイブレーターをさらに具備してなる、請求項4または5に記載の粉体定量供給システム。
- 前記供給装置が、
前記補給装置から補給された搬送ガス中の前記粉体を収容する第2粉体収容容器と、
前記補給装置から供給された前記第2粉体収容容器に供給する補給ノズルと、
前記第2粉体収容容器内の前記粉体を供給ガスに同伴させて排出する供給ノズルと、 前記第2粉体収容容器に供給ガスを供給する供給ガス導入口と、
前記補給ノズルを上下方向に移動させる第2駆動部と、
前記供給ノズルを上下方向に移動させる第3駆動部と、
を具備してなる、請求項2~6のいずれか一項に記載の粉体定量供給システム。 - 前記補給装置が、前記取込ノズルを上下方向に移動させる第1駆動部をさらに具備し、
前記第2粉体収容容器内の前記粉体の重量を測定する第1測定部と、
前記第1測定部で測定された前記粉体の重量に応じて、前記第1駆動部を制御して、前記取込ノズルの高さを調整する制御部と、
をさらに具備してなる、請求項7に記載の粉体定量供給システム。 - 前記供給装置が、
前記補給装置から補給された搬送ガス中の前記粉体を収容し、底部が開口した第2粉体収容容器と、
前記補給装置から供給された粉体およびガスを含む流動体を、前記第2粉体収容容器に供給する補給ノズルと、
前記補給装置から供給された流動体中のガスを前記循環ポンプにより吸引する吸気口と、
前記第2粉体収容容器内の前記粉体を供給ガスに同伴させて排出する供給ノズルと、
前記第2粉体収容容器下部に設置され、その上面に周溝を備える円盤と、
前記供給ノズルに供給ガスを供給する供給ガス導入管と、
前記円盤を前記円盤の軸方向に対して水平方向に回転させる第3回転駆動部と、
を具備してなる、請求項2~6のいずれか一項に記載の粉体定量供給システム。 - 前記第2粉体収容容器内の前記粉体の重量を測定する第1測定部と、
前記第1測定部で測定された前記粉体の重量に応じて、前記第3回転駆動部を制御して、前記円盤の回転速度を調整する制御部と、
をさらに具備してなる、請求項9に記載の粉体定量供給システム。 - 前記第1粉体収容容器内の前記粉体の重量を測定する第2測定部をさらに具備してなり、
前記制御部は、前記第1測定部で測定された第2粉体収容容器内の前記粉体の重量の減少量と前記第2測定部で測定された前記第1粉体収容容器内の前記粉体の重量の減少量との差から、前記第2粉体収容容器内から排出された前記粉体の量を求める、請求項8に記載の粉体定量供給システム。 - 前記第1粉体収容容器内の前記粉体を前記搬送ガスに同伴させる際、前記取込ノズルの前記ガス流入孔およびガス流出孔が、前記粉体内に埋められてなる、請求項2~11のいずれか一項に記載の粉体定量供給システム。
- 前記第2粉体収容容器内の前記粉体を前記供給ガスに同伴させる際、前記供給ノズルの先端部に設けた流出孔が表面近傍に配置されてなる、請求項7~11のいずれか一項に記載の粉体定量供給システム。
- 前記補給装置が、前記第1粉体収容容器を軸方向に対して水平方向に回転させる第1回転駆動部をさらに具備してなる、請求項2~13のいずれか一項に記載の粉体定量供給システム。
- 前記供給装置が、前記第2粉体収容容器を軸方向に対して水平方向に回転させる第2回転駆動部をさらに具備してなる、請求項7~11、および13のいずれか一項に記載の粉体定量供給システム。
- 請求項1~15のいずれか一項に記載の粉体定量供給システムに使用される、粉体補給装置。
- 請求項16に記載の粉体補給装置を用いた、粉体補給方法。
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