JP7208665B1

JP7208665B1 - 粉体供給装置

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Publication number: JP7208665B1
Application number: JP2021126611A
Authority: JP
Inventors: 雅休倉知
Original assignee: 株式会社豊製作所
Priority date: 2021-08-02
Filing date: 2021-08-02
Publication date: 2023-01-19
Anticipated expiration: 2041-08-02
Also published as: US20230029502A1; JP2023021629A

Abstract

【課題】粉体散布機に粉体を供給する粉体供給装置において、粉体を空気圧により圧送することにより、粉体供給装置と粉体散布機との間を粉体と空気の通路を配設するのみの簡易な構成で粉体の供給を可能とする。【解決手段】粉体を貯留可能とし、下部に粉体の出口１１ａを備えるホッパ１１と、ホッパ１１の出口１１ａに設けられ、回転軸１２ｄ周りに回転することにより、回転軸１２ｄ周りに形成されたスクリュウ１２ｂにホッパ１１の出口１１ａから受けた粉体を乗せて押出口１２ｃに向けて押し出すスクリュウフィーダ１２と、吸入口１３ｌが大気通路１４を介して大気に連通され、吐出口１３ｍが連通路２、３、４を介して粉体散布機７、８に連通され、吸入口１３ｌから吸入した空気を吐出口１３ｍから吐出するダイアフラムポンプ１３と、を備え、スクリュウフィーダ１２の押出口１２ｃは、大気通路１４の通路中に粉体を供給するように挿入されている。【選択図】図１

Description

本発明は、打ち粉のような粉体を粉体散布機の如き粉体受入部に供給する粉体供給装置に関する。

うどん、そば等の麺、若しくは餃子、ワンタン等の皮、等の製造において、麺等の素材（以下、被散布体ともいう）表面に打ち粉を振り掛けるため、粉体散布機が用いられている（特許文献１参照）。また、粉体散布機に打ち粉を自動的に供給するため、粉体供給装置が用いられている。通常、粉体供給装置は、複数台の粉体散布機に打ち粉を供給するように構成されている。

粉体供給装置は、ホッパに蓄えられた打ち粉をスクリュウフィーダにより粉体散布機の粉体受入口よりも高い位置に持ち上げ、ホースを通して打ち粉を落下させて供給している。類似の粉体移送装置が特許文献２に開示されている。

なお、他の粉粒体搬送装置としては、流通路内に空気流を発生させ、この空気流に粉体を載せて目的地に供給する構成も考案されている（特許文献３参照）。

実公昭５５－５５５８１号公報実開平４－９９２２４号公報実開平３－７３５２５号公報

しかし、スクリュウフィーダにより打ち粉を粉体散布機に供給する上記粉体供給装置は、スクリュウフィーダの外径及び高さが大きく、設備レイアウト変更時の粉体供給装置の移設に大きな労力を要する問題がある。

本発明の課題は、粉体散布機の如き粉体受入部に粉体を供給する粉体供給装置において、粉体受入部に向けて粉体を空気圧により圧送することにより、粉体供給装置と粉体受入部との間を粉体と空気が通る通路を配設するのみの簡易な構成で、粉体供給装置から粉体受入部への粉体の供給を可能とすることにある。

本発明の第１発明は、粉体を受け入れる粉体受入部に粉体を供給する粉体供給装置であって、粉体を貯留可能とし、下部に粉体の出口を備えるホッパと、該ホッパの出口に設けられ、回転軸周りに回転することにより、該回転軸周りに形成されたスクリュウに前記ホッパの出口から受けた粉体を載せて押出口に向けて押し出すスクリュウフィーダと、吸入口が大気通路を介して大気に連通され、吐出口が連通路を介して前記粉体受入部に連通され、ダイアフラムの作動により前記吸入口から吸入した空気を前記吐出口から吐出するダイアフラムポンプと、を備え、前記スクリュウフィーダの押出口は、前記大気通路の通路中に粉体を供給するように前記大気通路に挿入されている。

第１発明によれば、スクリュウフィーダにより押し出される粉体がダイアフラムポンプにより発生される空気圧により連通路を通して粉体受入部に供給される。そのため、粉体を押し出すスクリュウフィーダは、ホッパの粉体を大気通路まで押し出すのみで済み、ダイアフラムポンプの吐出口から粉体受入部までの経路は、粉体を送給する連通路のみの簡単な構成とすることができる。

本発明の第２発明は、上記第１発明に記載の粉体供給装置であって、前記大気通路は、大気開放の大気開放口につながる第１通路と、前記スクリュウフィーダの押出口につながる第２通路と、前記ダイアフラムポンプの吸入口につながる第３通路と、を備え、前記第１通路、前記第２通路、及び前記第３通路が互いに連通するように接続される接続部では、前記第１通路及び前記第２通路の通路中心軸に対して前記第３通路の通路中心軸が交差するように接続されている。

第２発明によれば、第１通路及び第２通路の通路中心軸に対して第３通路の通路中心軸が交差するように接続されている。そのため、ダイアフラムポンプの吸入口から僅かの空気の逆流が起きても、その逆流する空気と共に逆流する粉体は、第１及び第２通路の通路壁面に衝突し易く、粉体が第１通路の大気開放口から放出される可能性を抑制することができる。

本発明の第３発明は、上記第２発明に記載の粉体供給装置であって、前記第１通路は、前記第３通路の前記吸入口につながる部分よりも通路の内径が大きくされており、前記第１通路は、前記接続部より前記大気開放口側が上方に向けて湾曲形成されている。

第３発明によれば、第３通路の吸入口につながる部分に対して第１通路の通路径が大きくされている。そのため、ダイアフラムポンプの吸入口から僅かの空気の逆流が起きたとき、第１通路では、吸入口部分に対して空気圧は低くされ、空気圧を受けて逆流される粉体の流速が遅くされる。そのため、粉体が大気開放口から放出される可能性を抑制することができる。しかも、第１通路は、大気開放口側が上方に向けて湾曲されている。そのため、粉体が大気開放口から放出される可能性を更に抑制することができる。

本発明の第４発明は、上記第１発明に記載の粉体供給装置であって、前記大気通路の大気開放のための大気開放口は、前記ホッパ内に開口されている。

第４発明によれば、大気通路の大気開放口は、ホッパ内に開口されている。そのため、ダイアフラムポンプの吸入口から僅かの空気の逆流が起きたとき、その逆流する空気と共に逆流する粉体は、大気開放口からホッパ内に戻され、粉体がホッパ外に放出されることを抑制することができる。

本発明の第５発明は、上記第１～第４発明のいずれかに記載の粉体供給装置であって、前記連通路は、複数の前記粉体受入部に粉体を供給可能とするように前記各粉体受入部側で複数の連通路に分岐されており、複数の前記粉体受入部のそれぞれには、前記粉体受入部が受け入れている粉体の残量が設定量より多いか少ないかを検出するレベルセンサを備え、前記各レベルセンサから検出信号を受け、前記各粉体受入部の少なくともいずれかの粉体の残量が設定量より少ないと判定されると、前記スクリュウフィーダ及び前記ダイアフラムポンプを作動し、前記各粉体受入部の全ての粉体の残量が設定量より多いと判定されると、前記スクリュウフィーダ及び前記ダイアフラムポンプの作動を停止する第１制御手段を備え、前記連通路の分岐部分は、前記粉体受入部より高さを高くされている。

第５発明によれば、連通路の分岐部分より粉体受入部側に開閉弁がなくても、複数の粉体受入部のうち、粉体を受け入れ可能なタイミングで粉体受入部に粉体を自動供給することができる。従って、開閉弁を不要とすることができ、粉体供給装置の構成を簡素化することができる。

本発明の第６発明は、上記第１～第４発明のいずれかに記載の粉体供給装置であって、前記連通路は、複数の前記粉体受入部に粉体を供給可能とするように前記各粉体受入部側で複数の連通路に分岐されており、複数の前記粉体受入部のそれぞれは、前記粉体受入部が受け入れている粉体の残量が設定量より多いか少ないかを検出するレベルセンサを備え、前記連通路の分岐部分より前記粉体受入部側には、前記各連通路を開閉する開閉弁をそれぞれ備え、前記各レベルセンサから検出信号を受け、粉体の残量が設定量より少ないと判定された前記粉体受入部に対応する前記開閉弁を閉状態から開状態に制御し、粉体の残量が設定量より多いと判定された前記粉体受入部に対応する前記開閉弁を開状態から閉状態に制御する第２制御手段を備え、前記各レベルセンサから検出信号を受け、前記各粉体受入部の少なくともいずれか一方の粉体の残量が設定量より少ないと判定されると、前記スクリュウフィーダ及び前記ダイアフラムポンプを作動し、前記各粉体受入部のいずれにも粉体の残量が設定量より多いと判定されると、前記スクリュウフィーダ及び前記ダイアフラムポンプの作動を停止する第３制御手段を備える。

第６発明によれば、複数の粉体受入部のうち、粉体の残量が設定量より少なくなった粉体受入部に粉体を自動的に供給することができる。

本発明の第１実施形態の概要を示す模式図である。第１実施形態の背面透視図である。第１実施形態の左側面図である。第１実施形態の右側面図である。第１実施形態の制御系のシステム構成図である。第１実施形態の制御ソフトの内容を示すフローチャートである。第１実施形態におけるダイアフラムポンプの作動説明図である。第１実施形態におけるダイアフラムポンプの作動説明図である。本発明の第２実施形態の背面透視図である。第２実施形態の左側面図である。本発明の第３実施形態の概要を示す模式図である。第３実施形態の制御系のシステム構成図である。第３実施形態の制御ソフトの内容を示すフローチャートである。

＜第１実施形態の構成概要＞
図１は本発明の第１実施形態を模式的に示す。ここでは、粉体供給装置の主要部を成す粉体供給機１は、連通路２、３、４を介して２台の粉体散布機７、８（本発明の粉体受入部に相当）に澱粉のような粉体を供給可能に構成されている。粉体散布機７、８は、例えば、麺製造装置（図示略）で、麺の表面などに粉体を散布するものである。粉体散布機７、８の一つは、麺を搬送するコンベアの表面上に粉体を散布可能とし、残りの一つは、コンベア上に載せられた麺の表面に粉体を散布可能とする。粉体散布機７、８は、内部に粉体を収容するホッパを備えるが、その収容量は、短時間（５～１０分程度）の散布でなくなる量である。粉体供給機１は、粉体散布機７、８に粉体を供給可能としている。粉体供給機１からの粉体は、連通路２を通って供給され、途中で、連通路３と連通路４に分岐されて粉体散布機７、８にそれぞれ供給可能とされている。連通路３と連通路４の分岐部分より粉体散布機７、８側には、バタフライバルブ５、６（本発明の開閉弁に相当）がそれぞれ介挿されており、粉体散布機７、８に供給される粉体を個別に供給、停止可能とされている。

粉体供給機１は、粉体を貯留可能とするホッパ１１と、ホッパ１１の粉体の出口１１ａで粉体を受けて押出口１２ｃに向けて粉体を押し出すスクリュウフィーダ１２と、スクリュウフィーダ１２により押し出された粉体を吸入口１３ｌで吸入して、空気圧により吐出口１３ｍから吐出するダイアフラムポンプ１３と、ダイアフラムポンプ１３にスクリュウフィーダ１２からの粉体と共に空気を供給可能とする大気通路１４とを備える。スクリュウフィーダ１２は、スクリュウフィーダ駆動用モータ（以下、単にモータという場合もある）１２ａによって回転軸１２ｄの周りに回転されるスクリュウ１２ｂを備え、回転するスクリュウ１２ｂによって粉体を押出口１２ｃに向けて押し出し可能としている。

大気通路１４は、大気開放の大気開放口１４ａにつながる第１通路１４ｂと、スクリュウフィーダ１２の押出口１２ｃにつながる第２通路１４ｃと、ダイアフラムポンプ１３の吸入口１３ｌにつながる第３通路１４ｄとを備える。第１通路１４ｂ、第２通路１４ｃ及び第３通路１４ｄは、各通路が互いに連通するように接続部１４ｅで接続されている。そして、接続部１４ｅでは、第１通路１４ｂ及び第２通路１４ｃが、それらの通路中心軸１４ｆが互いに一致するように接続されている。また、接続部１４ｅでは、第１通路１４ｂ及び第２通路１４ｃの通路中心軸１４ｆに対して第３通路１４ｄの通路中心軸１４ｇが交差するように接続されている。なお、各通路中心軸１４ｆ、１４ｇは、第１通路１４ｂ、第２通路１４ｃ及び第３通路１４ｄ内を空気又は粉体が通流する際の流れの断面の中心を通る軸である。

従って、ダイアフラムポンプ１３が作動すると、第１通路１４ｂの大気開放口１４ａから吸入口１３ｌへ空気が吸い込まれる。同時に、スクリュウフィーダ１２が作動すると、押出口１２ｃから押し出された粉体は、第２通路１４ｃに供給される。第２通路１４ｃの通路中心軸１４ｆの方向の長さが短く、第２通路１４ｃに供給された粉体は、接続部１４ｅに近い位置に置かれる。そのため、第２通路１４ｃに供給された粉体は、第１通路１４ｂから接続部１４ｅを経由して第３通路１４ｄへと向かう空気流に晒され、空気流と共に吸入口１３ｌへ吸い込まれて吐出口１３ｍから連通路２へ送られる。

＜第１実施形態の具体的構成＞
図２～４は、上記粉体供給機１の具体例を示す。なお、図２～４では、粉体供給機１をフロアＦ上に置いた状態で、粉体供給機１の正面側を「前」として各方向を矢印により示している。以下の説明において、方向に関する記述は、この図示の方向に基づいて行うものとする。

粉体供給機１は、上述の各構成要素が筐体１０に固定されて、フロアＦとの間に設けられた４個のキャスタ１０ａによりフロアＦ上で移動自在に構成されている。筐体１０は、ステンレス製のフレーム構造にて全体として６面体を構成している。但し、筐体１０の左右両側は、壁面を備えず、内部が開放されている。ステンレス製のホッパ１１は、下側ほど粉体の通過幅を絞られた逆四角錘形状に形成され、下側を出口１１ａとして筐体１０の上部の内側に固定されている。ホッパ１１の下方には、ステンレス製のスクリュウフィーダ１２が一体に結合して設けられ、スクリュウフィーダ１２の前側下部には、ステンレス製のダイアフラムポンプ１３が設けられている。ダイアフラムポンプ１３は、公知の高濃度流体輸送ポンプであり、一対のダイアフラムポンプ（図示略）を組み合わせて構成されている。ダイアフラムポンプ１３は、その吸入口１３ｌを下部に備え、吐出口１３ｍを上部に備える。大気通路１４は、ステンレス製であり、第１通路１４ｂの先端側（接続部１４ｅの反対側）が筐体１０の外側に突出して配置されている。大気通路１４は、第２通路１４ｃがスクリュウフィーダ１２の押出口１２ｃの内径に合わせた通路径で構成され、第３通路１４ｄが吸入口１３ｌの内径に合わせた通路径で構成されている。吸入口１３ｌの内径に対して押出口１２ｃの内径は大きく、接続部１４ｅでは、第３通路１４ｄの通路径が第２通路１４ｃの通路径と等しくされている。そのため、第３通路１４ｄでは、接続部１４ｅから吸入口１３ｌ側に離れるに従って漸次通路径が細く形成されている。また、第１通路１４ｂは、接続部１４ｅより大気開放口１４ａ側の通路径が漸次太くされ、上方に湾曲して形成されている。更に、第１通路１４ｂの大気開放口１４ａは、上方に向けて開口されている。

ホッパ１１には、ステンレス製の蓋体１５が上方から被せられている。蓋体１５は、前後方向に２分割されており、両者は、左右一対のヒンジ１５ａにより相対回転自在に連結されている。そのため、蓋体前部１５１は蓋体後部１５２に対してヒンジ１５ａを中心として回転可能とされ、ホッパ１１の上方の開口を部分的に開閉可能としている。ホッパ１１上に固定された蓋体後部１５２の上面で、左右方向の中央部には、蓋体１５持ち上げ時の把持部にもなるストッパ１５ｂが設けられている。そのため、蓋体前部１５１を上方に回転してホッパ１１の上方を開放したとき、蓋体前部１５１の一部がストッパ１５ｂの上部に当接して、蓋体１５を開放位置に保持可能としている（図３参照）。

筐体１０の後端部には、ステンレス製の支柱１６が固定されている。支柱１６は、その上端部が各粉体散布機７、８より高くなるように構成されている。支柱１６の上端部には、ステンレス製の支持ブラケット１７が固定されている。支持ブラケット１７には、概ねＴ字形でステンレス製の分岐路１８及び電気配線用の樹脂製のコネクタボックス１７ａが固定されている。分岐路１８は、その下方に延びる第１ソケット１８ａと、左右方向に延びる第２及び第３ソケット１８ｂ、１８ｃを備える。第１ソケット１８ａには、連通路２の一端部が接続され、第２及び第３ソケット１８ｂ、１８ｃには、連通路３、４の各一端部がそれぞれ接続されている。連通路２の他端部は、ダイアフラムポンプ１３の吐出口１３ｍに接続され、連通路３、４の各他端部は、図１のように粉体散布機７、８に接続されている。また、第２及び第３ソケット１８ｂ、１８ｃの基端側（第１ソケット１８ａ側）には、バタフライバルブ５、６がそれぞれ介挿されている。なお、図４では、支柱１６の記載を省略している。

粉体供給機１の前側には、一部が筐体１０内に入り込んで制御盤１９が設けられている。制御盤１９内には、ダイアフラムポンプ１３、モータ１２ａ、バタフライバルブ５、６の作動を制御する後述の制御回路２０を備える。

＜第１実施形態の制御系のシステム構成＞
図５は、上記粉体供給装置のシステム構成を示す。制御回路２０は、デジタルコンピュータを含んで構成されており、制御回路２０には、レベルセンサ７１、８１の検出信号が入力されている。各レベルセンサ７１、８１は、各粉体散布機７、８のホッパ（図示略）内の粉体の残量を検出するもので、粉体の残量が設定量より少なくなると、検出信号を出力する。各レベルセンサ７１、８１としては、公知の各種センサを採用することができる。一方、制御回路２０は、電磁弁２１、２２を開閉作動させるための信号を出力している。電磁弁２１、２２は、空気圧源２４の圧縮空気をバタフライバルブ５、６に供給する通路中に介挿されている。電磁弁２１、２２は、制御回路２０から出力信号を受けると、電磁弁２１、２２が開放状態とされて、空気圧源２４の圧縮空気をバタフライバルブ５、６に供給する。その結果、バタフライバルブ５、６は開放される。バタフライバルブ５、６が開放されると、連通路２からの粉体が連通路３、４を通じて粉体散布機７、８に供給される。

また、制御回路２０は、ポンプ駆動用スプール２３及びスクリュウフィーダ１２のモータ１２ａを作動させるための信号を出力している。ポンプ駆動用スプール２３は、制御回路２０から作動信号を受けて作動されると、ダイアフラムポンプ１３に圧縮空気を供給してダイアフラムポンプ１３を作動させる。また、モータ１２ａは、制御回路２０から作動信号を受けて作動されると、スクリュウフィーダ１２のスクリュウ１２ｂを回転作動させて粉体を押出口１２ｃに押し出す。

＜第１実施形態の作用、効果＞
図６は、制御回路２０のデジタルコンピュータのプログラム内容のうち、粉体供給装置に関する部分を示す。以下、図６のフローチャートと共に粉体供給装置の作動を説明する。

制御回路２０が作動開始されて、粉体供給装置の制御が開始されると、レベルセンサ７１、８１の検出信号がチェックされる（ステップＳ１、Ｓ５）。各レベルセンサ７１、８１が粉体散布機７、８の粉体の残量が設定量より少ないとして、その検出信号を出力すると、制御回路２０は、電磁弁２１、２２を開作動する（ステップＳ２、Ｓ６）。そのため、バタフライバルブ５、６が開かれ、連通路２からの粉体が粉体散布機７、８に供給可能とされる。粉体散布機７、８の粉体の残量が設定量以上あり、各レベルセンサ７１、８１が上記検出信号を出力しないと、制御回路２０は、電磁弁２１、２２を閉作動する（ステップＳ３、Ｓ７）。そのため、バタフライバルブ５、６が閉じられ、連通路２からの粉体が粉体散布機７、８に供給できなくなる。制御回路２０は、電磁弁２１、２２が閉作動されたことを、フラグＦをセットすることによりそれぞれ記憶しておく（ステップＳ４、Ｓ８）。

また、制御回路２０は、各レベルセンサ７１、８１のいずれかが粉体散布機７、８の粉体の残量が設定量より少ないとの検出信号を出力していると、ポンプ駆動用スプール２３及びモータ１２ａを作動させる（ステップＳ９、Ｓ１０、Ｓ１２、Ｓ１３）。一方、制御回路２０は、粉体散布機７、８のいずれにも粉体の残量が設定量以上あり、各レベルセンサ７１、８１のいずれもが上記検出信号を出力しないと、ポンプ駆動用スプール２３及びモータ１２ａの作動を停止させる（ステップＳ９、Ｓ１０、Ｓ１１）。

従って、少なくともいずれかの粉体散布機７、８の粉体の残量が設定量より少なくなると、スクリュウフィーダ１２がモータ１２ａによって作動され、ダイアフラムポンプ１３が作動される。そのため、大気通路１４を通じて空気と共に粉体がダイアフラムポンプ１３の吸入口１３ｌに吸入され、吐出口１３ｍから吐出される。吐出口１３ｍからの粉体は、連通路２を通じて、開かれているバタフライバルブ５、６の連通路３、４から粉体散布機７、８に供給される。粉体散布機７、８の粉体の残量が、共に設定量以上ある場合は、バタフライバルブ５、６は共に閉じられ、スクリュウフィーダ１２及びダイアフラムポンプ１３の作動も停止される。

図６のフローチャートにおいて、ステップＳ１～Ｓ３、Ｓ５～Ｓ７の処理は、本発明の第２制御手段に相当し、ステップＳ４、Ｓ８、Ｓ９～Ｓ１３の処理は、本発明の第３制御手段に相当する。

図７、８は、ダイアフラムポンプ１３の作動状態を模式的に示す。図７は、ポンプ駆動用スプール２３（図５参照）を通じた空気圧が、図７の左側のエアー室１３ｇに供給された状態を示す。エアー室１３ｇに圧縮空気が供給されると、ポンプ室１３ｅの空気がダイアフラム１３ｂによって吐出口１３ｍに向けて押し出される。従って、チェック弁１３ｊは閉じられ、チェック弁１３ｋを通じてその空気は吐出口１３ｍから吐出される。空気中には粉体が含まれており、粉体が吐出口１３ｍから吐出される。

ダイアフラム１３ｂは、センタロッド１３ｃによりダイアフラム１３ａに連結されている。そのため、ダイアフラム１３ｂがポンプ室１３ｅの空気を押し出したとき、ダイアフラム１３ａは、ポンプ室１３ｄに吸入口１３ｌから空気を吸い込む。同時に、エアー室１３ｆ内の空気は、大気中に放出される。このとき、チェック弁１３ｈは閉じられ、チェック弁１３ｉを通じて吸入口１３ｌから空気を吸入する。その空気中には粉体が含まれており、粉体が吸入口１３ｌに吸入される。

図８は、ポンプ駆動用スプール２３（図５参照）を通じた空気圧が、図の右側のエアー室１３ｆに供給された状態を示す。エアー室１３ｆに圧縮空気が供給されると、ポンプ室１３ｄの空気がダイアフラム１３ａによって吐出口１３ｍに向けて押し出される。このとき、チェック弁１３ｉは閉じられ、チェック弁１３ｈを通じてその空気は吐出口１３ｍから吐出される。その空気中には粉体が含まれており、粉体が吐出口１３ｍから吐出される。

ダイアフラム１３ａがポンプ室１３ｄの空気を押し出したとき、ダイアフラム１３ｂは、ポンプ室１３ｅに吸入口１３ｌから空気を吸い込む。同時に、エアー室１３ｇ内の空気は、大気中に放出される。このとき、チェック弁１３ｋは閉じられ、チェック弁１３ｊを通じて吸入口１３ｌから空気を吸入する。その空気中には粉体が含まれており、粉体が吸入口１３ｌに吸入される。

ポンプ駆動用スプール２３が、この作動を繰り返すことにより、ダイアフラムポンプ１３は、吸入口１３ｌに空気と共に粉体を吸入し、吐出口１３ｍから空気と共に粉体を吐出する。

次にスクリュウフィーダ１２及びダイアフラムポンプ１３が作動して、ダイアフラムポンプ１３の吐出口１３ｍから空気と共に粉体が吐出される作用について説明する。

ダイアフラムポンプ１３の作動により、大気通路１４の大気開放口１４ａから空気が吸入される。また、スクリュウフィーダ１２の作動により、押出口１２ｃに押し出された粉体は、第２通路１４ｃから接続部１４ｅに到達し、第１通路１４ｂから第３通路１４ｄに向かう空気流に乗ってダイアフラムポンプ１３の吸入口１３ｌに吸入される。吸入口１３ｌに吸入された粉体は、ダイアフラムポンプ１３の吐出口１３ｍに向かう管路内で、空気の流れの方向に沿って空気層と粉体が交互に層を成し、粉体は、空気層の圧力によって管路内を運ばれる。ダイアフラムポンプ１３の吐出口１３ｍから連通路２に吐出された粉体は、空気圧によって連通路２から連通路３、４に供給される。このように粉体は、連通路２、３、４内を空気圧によって送られるため、従来のように連通路２、３、４を粉体散布機７、８よりも高くする必要はない。

ダイアフラムポンプ１３の作動による空気流は、概ね連続した流れとなるが、ポンプの特性上、若干の脈動成分を含んでいる。しかも、ダイアフラムポンプ１３のエアー室１３ｆ、１３ｇに圧縮空気が供給開始されるタイミングでは、チェック弁１３ｉ、１３ｊの閉動作の遅れにより、ポンプ室１３ｄ、１３ｅから押し出される空気がチェック弁１３ｉ、１３ｊを通って、吸入口１３ｌから逆流する現象が生じる。このような逆流現象が生じると、大気通路１４中の粉体が大気開放口１４ａから噴出する可能性がある。

しかし、本実施形態の粉体供給機１では、大気通路１４の構造により、このような問題の発生を抑制している。まずは、第３通路１４ｄは吸入口１３ｌ側から接続部１４ｅ側に向けて漸次径を太くされている。そのため、逆流した空気は径の拡大部分で圧力を抑制される。また、第３通路１４ｄの通路中心軸１４ｇは、第１及び第２通路１４ｂ、１４ｃの通路中心軸１４ｆに対して交差して配置されている。そのため、第３通路１４ｄを通って逆流した粉体は、接続部１４ｅにおける第１及び第２通路１４ｂ、１４ｃの内壁面に衝突して大気開放口１４ａに向けて流れるエネルギーが抑制される。更に、第１通路１４ｂは、接続部１４ｅから大気開放口１４ａに向けて上向きに湾曲されている。また、大気開放口１４ａは上向きとされている。そのため、第１通路１４ｂを逆流する粉体は、第１通路１４ｂ内を通過する間に、第１通路１４ｂの内壁の斜面を登ることになるため、流動速度が抑制される。しかも、大気開放口１４ａが上向きに開口されているため、大気開放口１４ａ付近まで逆流した粉体も大気開放口１４ａから落下し難くされている。更にまた、第１通路１４ｂの通路長さを充分に長くする（第２通路１４ｃの通路長さに比べて長くしている）と共に、接続部１４ｅから大気開放口１４ａに向かうに従って通路径が漸次太くなるようにしている。そのため、第１通路１４ｂを流れる間に逆流空気圧は小さくなり、第１通路１４ｂを逆流する粉体は、第１通路１４ｂ内を通過する間に流動速度が抑制される。

＜第２実施形態＞
図９、１０は、本発明の第２実施形態を示す。なお、図９、１０では、上述の図２～４の場合と同様、粉体供給機１をフロアＦ上に置いた状態で、粉体供給機１の正面側を「前」として各方向を矢印により示している。以下の説明において、方向に関する記述は、この図示の方向に基づいて行うものとする。

第２実施形態が上述の第１実施形態に対して特徴とする点の一つは、第１実施形態の大気通路１４の大気開放口１４ａに相当する大気通路３４の大気開放口３５ａがホッパ１１内に設けられている点である。また、二つ目の特徴点は、第１実施形態の支柱１６に相当する支柱３６が必要に応じて折り畳み可能とされている点である。その他の構成は、第２実施形態においても第１実施形態と同一であり、同一の部分についての再度の説明は省略する。

第２実施形態では、大気通路３４は、第１通路３４ａと第３通路３４ｃの通路中心軸（図示略）に対して第２通路３４ｂの通路中心軸（図示略）が接続部３４ｄで交差するように構成されている。第２通路３４ｂの通路径は、スクリュウフィーダ１２の押出口１２ｃの内径と等しくされており、第１通路３４ａの通路径は第２通路３４ｂの通路径と等しくされている。一方、第３通路３４ｃは、ダイアフラムポンプ１３の吸入口１３ｌに接続される部分では、通路径が吸入口１３ｌの内径と等しくされており、接続部３４ｄにつながる部分では、第１通路３４ａ及び第２通路３４ｂの通路径と等しくされている。従って、第３通路３４ｃの通路径は、途中で吸入口１３ｌ側から接続部３４ｄ側に向けて漸次太くなるように構成されている。

第１通路３４ａの先端（接続部３４ｄの反対側端）には、ソケット３４ｅが一体に設けられている。また、第１通路３４ａの上方で、蓋体後部１５２には、蓋体後部１５２を上下方向に貫通して固定パイプ３５が固定されている。固定パイプ３５は、ホッパ１１の外側で上方に凸のＵ字形に湾曲形成されており、その一端がホッパ１１内で大気開放口３５ａとされている。また、固定パイプ３５の他端には、ソケット３５ｂが形成され、ホッパ１１の外側で接続パイプ３３を介して第１通路３４ａのソケット３４ｅに連通されている。従って、大気通路３４の第１通路３４ａは、接続パイプ３３及び固定パイプ３５を介してホッパ１１内に連通されている。

このように大気通路３４及び大気開放口３５ａが構成されているため、ダイアフラムポンプ１３の吸入口１３ｌに吸入される空気は、ホッパ１１内から取り込まれる。ホッパ１１は、空気の出入りが可能に隙間を持って構成されているため、大気開放口３５ａがホッパ１１内から空気を吸い込むことは可能である。また、スクリュウフィーダ１２の押出口１２ｃから押し出された粉体は、大気通路３４の第１通路３４ａから第３通路３４ｃに向けて流れる空気流に乗って吸入口１３ｌに吸入される。第３通路３４ｃから第１通路３４ａに向けて粉体と空気の逆流が生じたときは、粉体及び空気は、第１通路３４ａから接続パイプ３３及び固定パイプ３５を通じて大気開放口３５ａからホッパ１１内に戻される。従って、粉体が粉体供給機１の外部にまき散らされることは防止される。大気開放口３５ａからホッパ１１内に戻される粉体は、ホッパ１１の上記隙間から漏れ出る可能性はあるが、隙間は、そこに粉体が流れることにより直ちに閉鎖され、漏れ出る粉体の量はごく僅かである。

一方、支柱３６は、上下方向で分割されており、支柱上部３６１と支柱下部３６２により構成されている。支柱上部３６１と支柱下部３６２は、１本の長尺の支柱３６が上下方向の中央付近で分割され、ヒンジ３６ａにより、支柱上部３６１が支柱下部３６２に対して後側に相対回転可能に結合されている。支柱上部３６１と支柱下部３６２は、各前側で両者に跨って固定プレート３６ｂがボルト３６ｃにより固定されて一体化されている。従って、ボルト３６ｃを緩め、固定プレート３６ｂを支柱上部３６１及び支柱下部３６２から取り外すことにより、図１０の仮想線で示すように支柱３６を折り畳むことができる。支柱上部３６１と支柱下部３６２が一体化された状態で、支柱３６は、支柱上部３６１の先端部に固定された支持ブラケット１７等を所定の高さに保持することができる。

このように支柱３６が折り畳み可能とされているため、粉体供給機１を移動する際、支柱上部３６１を折り畳むことにより粉体供給機１をコンパクト化して移動作業を容易にすることができる。

＜第３実施形態＞
図１１～１３は、本発明の第３実施形態を示す。第３実施形態が上述の第１実施形態に対して特徴とする点の一つは、第１実施形態の連通路３、４に設けられていたバタフライバルブ５、６を廃止した点である。また、特徴点の二つ目は、連通路３、４の長さを互いに略同一とした点である（第１実施形態では、連通路３、４の長さが互いに異なっていてもよい）。更に、特徴点の三つ目は、連通路２と連通路３、４との分岐点の高さを粉体散布機７、８よりも高くした点である（第１実施形態では、連通路２と連通路３、４との分岐点の高さを粉体散布機７、８よりも低くしてもよい）。その他の構成は、第３実施形態においても第１実施形態と同一であり、同一部分についての再度の説明は省略する。

第３実施形態では、バタフライバルブ５、６を廃止したため、図１２のように、制御回路２０には、第１実施形態にあった電磁弁２１、２２が設けられていない。その結果、図１３のように、制御回路２０のデジタルコンピュータのプログラムが起動されて粉体供給装置の制御が開始されると、レベルセンサ７１、８１によって粉体散布機７、８内の粉体量が検出され、レベルセンサ７１、８１の少なくともいずれかが、粉体量が予め設定した設定量より少ないことを検出すると、スクリュウフィーダ駆動用モータ１２ａ及びポンプ駆動用スプール２３を作動（ステップＳ１、Ｓ５、Ｓ１２）して、ダイアフラムポンプ１３の吐出口１３ｍから粉体を空気圧によって送り出す。粉体は、連通路２から連通路３、４を通って粉体散布機７、８に供給される。連通路３、４に送られた粉体は、バタフライバルブ５、６がなくても、そのタイミングで粉体の貯留量が少なく、粉体を受け入れ可能な粉体散布機７、８のいずれか、若しくは両方に自動的に供給される。

レベルセンサ７１、８１のいずれも、粉体量が設定量より少ないことを検出していないと、スクリュウフィーダ駆動用モータ１２ａ及びポンプ駆動用スプール２３を作動停止（ステップＳ１、Ｓ５、Ｓ１１）して、ダイアフラムポンプ１３の吐出口１３ｍから粉体を空気圧によって送り出すことを停止する。粉体の供給が停止されるため、連通路２、３、４内に行き場を無くした粉体が詰まって固まりとなることを防止することができる。

第３実施形態では、第１実施形態で設けられていたバタフライバルブ５、６を廃止し、それに伴い電磁弁２１、２２を廃止することができる。従って、粉体供給装置のシステム構成を簡素化することができる。

図１３のフローチャートにおける全ての処理は、本発明の第１制御手段に相当する。

＜他の実施形態＞
以上、特定の実施形態について説明したが、本発明は、それらの外観、構成に限定されず、種々の変更、追加、削除が可能である。例えば、上記実施形態では、粉体受入部を粉体散布機としたが、粉体受入部は、粉体を消費するもの、粉体を加工処理するもの等、各種のものとすることができる。また、上記実施形態では、粉体散布機を２台備えるものとしたが、３台以上備えるものとしてもよい。

上記実施形態では、粉体の一例として澱粉を示したが、その他の各種の粉体に適用することができる。また、上記実施形態では、レベルセンサ７１、８１は、粉体散布機７、８のホッパ内の粉体の残量が設定量より少なくなると検出信号を出力するものとした。それに対し、レベルセンサ７１、８１は、粉体散布機７、８のホッパ内の粉体の残量が設定量より多いと検出信号を出力するものとしてもよい。

１粉体供給機
２、３、４連通路
５、６バタフライバルブ（開閉弁）
７、８粉体散布機（粉体受入部）
１０筐体
１０ａキャスタ
１１ホッパ
１１ａ出口
１２スクリュウフィーダ
１２ａスクリュウフィーダ駆動用モータ（モータ）
１２ｂスクリュウ
１２ｃ押出口
１２ｄ回転軸
１３ダイアフラムポンプ
１３ａ、１３ｂダイアフラム
１３ｃセンタロッド
１３ｄ、１３ｅポンプ室
１３ｆ、１３ｇエアー室
１３ｈ、１３ｉ、１３ｊ、１３ｋチェック弁
１３ｌ吸入口
１３ｍ吐出口
１４大気通路
１４ａ大気開放口
１４ｂ第１通路
１４ｃ第２通路
１４ｄ第３通路
１４ｅ接続部
１４ｆ、１４ｇ通路中心軸
１５蓋体
１５ａヒンジ
１５ｂストッパ
１５１蓋体前部
１５２蓋体後部
１６支柱
１７支持ブラケット
１７ａコネクタボックス
１８分岐路
１８ａ第１ソケット
１８ｂ第２ソケット
１８ｃ第３ソケット
１９制御盤
２０制御回路
２１電磁弁
２２電磁弁
２３ポンプ駆動用スプール
２４空気圧源
３３接続パイプ
３４大気通路
３４ａ第１通路
３４ｂ第２通路
３４ｃ第３通路
３４ｄ接続部
３４ｅソケット
３５固定パイプ
３５ａ大気開放口
３５ｂソケット
３６支柱
３６ａヒンジ
３６ｂ固定プレート
３６ｃボルト
３６１支柱上部
３６２支柱下部
７１、８１レベルセンサ

Claims

粉体を受け入れる粉体受入部に粉体を供給する粉体供給装置であって、
粉体を貯留可能とし、下部に粉体の出口を備えるホッパと、
該ホッパの出口に設けられ、回転軸周りに回転することにより、該回転軸周りに形成されたスクリュウに前記ホッパの出口から受けた粉体を載せて押出口に向けて押し出すスクリュウフィーダと、
吸入口が大気通路を介して大気に連通され、吐出口が連通路を介して前記粉体受入部に連通され、ダイアフラムの作動により前記吸入口から吸入した空気を前記吐出口から吐出するダイアフラムポンプと、を備え、
前記スクリュウフィーダの押出口は、前記大気通路の通路中に粉体を供給するように前記大気通路に挿入されており、
前記大気通路は、大気開放の大気開放口につながる第１通路と、前記スクリュウフィーダの押出口につながる第２通路と、前記ダイアフラムポンプの吸入口につながる第３通路と、を備え、
前記第１通路、前記第２通路、及び前記第３通路が互いに連通するように接続される接続部では、前記第１通路及び前記第２通路の通路中心軸に対して前記第３通路の通路中心軸が交差するように接続されている粉体供給装置。
請求項１に記載の粉体供給装置であって、
前記第１通路は、前記第３通路の前記吸入口につながる部分よりも通路の内径が大きくされており、
前記第１通路は、前記接続部より前記大気開放口側が上方に向けて湾曲形成されている粉体供給装置。
請求項１に記載の粉体供給装置であって、
前記大気通路の大気開放のための大気開放口は、前記ホッパ内に開口されている粉体供給装置。
請求項１～３のいずれかに記載の粉体供給装置であって、
前記連通路は、複数の前記粉体受入部に粉体を供給可能とするように前記各粉体受入部側で複数の連通路に分岐されており、
複数の前記粉体受入部のそれぞれには、前記粉体受入部が受け入れている粉体の残量が設定量より多いか少ないかを検出するレベルセンサを備え、
前記各レベルセンサから検出信号を受け、前記各粉体受入部の少なくともいずれかの粉体の残量が設定量より少ないと判定されると、前記スクリュウフィーダ及び前記ダイアフラムポンプを作動し、前記各粉体受入部の全ての粉体の残量が設定量より多いと判定されると、前記スクリュウフィーダ及び前記ダイアフラムポンプの作動を停止する第１制御手段を備え、
前記連通路の分岐部分は、前記粉体受入部より高さを高くされている粉体供給装置。