JPH037045B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は、粉体流量計測装置の改良に係り更
にくわしくは、検出用管路入口に導入される粉体
と、この検出用管路に流量を規定されて吹き込ま
れる搬送流体の両方によつて検出用管路に発生す
る圧力差を検出することによつて、 粉体の流量を正確に連続計測できる構造簡単廉
価な計測装置、更に検出用管路入口又は出口圧力
を調整することによつて粉体供給量を調整制御で
きる粉体流量計測制御装置に関するものである。

流体によつて搬送される粉体の流量を正確に測
定することは、反応装置、混合装置等への粉体の
供給バーナーへの粉体燃料の供給、溶射、粉体塗
装における粉体の供給等、工業の色々な分野にお
いて極めて重要なことである。このような目的を
実現するために従来から行われている方法は、次
の三つに大別することができる。

(1) あらかじめ検定した輸送装置の特性によつて
輸送されている粉体の量を推定する方法。

(2) あらかじめ正確に流量を測定または推定した
粉体を、搬送装置に導入する方法。

(3) 粉体が２相流となつたあとで、主に搬送流体
流量に関係する値と、主に粉体の比率に関係す
る値とを検出し、それらの関係より演算により
粉体流量を検出する方法。

しかしながら、これらの方法は次に述べる如く
正確さ、設置スペース、価格、使い易さ、装置の
運転確実性等の諸点に関して未解決な問題が多
く、例えば、小型の微粉炭バーナー、溶射、粉体
塗装装置等の如く、比較的小型で、かつ低価格の
装置と組み合わせるための粉体流量計測装置とし
ては実用的なものがきわめて少ないというのが現
状である。

上にあげた粉体流量を推定ないしは測定する従
来の方法の内事前に検定された輸送装置の特性か
ら運転中の粉体流量を推定する方法の代表的な例
は、例えば第１３図に示した如く、粉体槽１１５
の底部に設けられた多孔板１１７を通して、 流動化用空気１１８によつて流動化された流動
化粉体１１６′を粉体槽の側壁に設けられた粉体
導入口１１９によつてインジエクター１２０に導
入し、インジエクターの駆動用ノズル１２１及び
駆動用ノズル１２１によつて吹き込まれる駆動用
空気１２２と、混合室１２５の真空度を調整する
ための制御用空気、矢印１２４とによつて、スロ
ート１２３を通して粉体を加速し、これらの空気
によつて輸送管１２６を通して粉体を輸送する方
法である。このような場合には、通常の実用運転
に入る前にあらかじめ試験運転を行つて、粉体槽
１１５における粉体のレベルに対応して、インジ
エクターにおける駆動用空気、及び制御用空気の
流量ないしは圧力に対応してこのシステムの粉体
輸送特性をあらかじめ測定することができるので
このような試験運転によつて得られた装置の運転
特性によつて、例えば、図に示してないところの
粉体槽１１５に取り付けられた粉体槽レベルの自
動制御装置によつて、粉体槽内のレベルをある程
度管理しておけば、かなり正確に実用運転時にお
ける粉体の流量を正確に推定することができる場
合がある。しかしながら、例えばある種の粉体塗
料の如く、輸送される粉体が付着性の物質の場合
には、輸送パイプ１２６の内部に管内付着物１２
７が生成し、これによつて輸送パイプ１２６の抵
抗が大巾に変化するので、試験運転によつてあら
かじめ検定された輸送システムの特性から推定さ
れる粉体の流量と、実際に輸送パイプの中を流れ
ている粉体の流量との間には大きな誤差が発生す
る場合がしばしばある。又、このような場合に
は、インジエクター１２３の内部に粉体が付着す
るのを防ぐために、例えばスロートパイプ１２３
を弗素樹脂等の如く、非付着性の材料で構成する
場合が多いが、このような場合には、弗素樹脂等
の材料は耐磨耗性において十分ではないので、比
較的短期間の運転において、スロートパイプ１２
３の内径が変化し、これによつても試験運転にお
いてあらかじめ求めた粉体の輸送特性によつて実
運転における粉体流量の推定は大きな誤差の発生
を招く場合が多い。この他に、輸送パイプ１２６
の先端が、例えば、釣り下げられた長大な被塗物
を塗装する静電粉体ガンであるような場合には輸
送パイプの先端のレベルが装置の運転によつて広
い範囲にわたつて変動するので、これによる管内
圧力の変化によつても粉体の流量は大巾に変動
し、このような場合には第１３図で示した如き、
あらかじめ検定した特性によつて流体によつて搬
送される粉体流量の推定を行うことは実用的に極
めて困難となる。

第１４図に示したのは、あらかじめバルク状態
で流量を正確に規制した粉体を輸送パイプに送入
した後、これによつて流体による搬送を行う方法
である。すなわち、第１４図において粉体槽１１
５の内部に貯蔵された粉体１１６は、駆動装置１
３２によつて矢印１３３に示された如き撹拌動作
を行う撹拌体１３１によつて均一にほぐされ、か
つ均一の充填状態になるようにしてバルク粉体供
給装置１４４に供給される。バルク粉体供給装置
１４４は例えば、供給駆動装置１３５によつて駆
動されるテーブルフイーダーであつて、切り出し
装置１３６によつて正確な容積ずつ切り出され
て、切り出し粉体１４２となつて粉体導入オープ
ンコーン１４１を通してインジエクター１２０に
吸い込まれ、輸送パイプ１２６によつてインジエ
クターノズル１２１を通つて吹き込まれる駆動用
空気１２２によつて搬送される。このような場合
には、粉体の流量はあらかじめ多くの場合、切り
出されるバルクの容積によつて正確にその供給量
を推定できるバルク粉体供給装置１３４により粉
体流量が推定できるので、粉体流量の計測という
点からいけば、さほど大きな問題はない場合が多
い。しかし、このような場合に使用されるバルク
粉体供給装置においては、切り出されるバルク粉
体の容積と流量との関係を常に正確に維持するた
めに、バルク粉体供給装置１３４の内部におい
て、粉体の一部をあらかじめ別の方向に切り落と
して、粉戻し装置１４４によつてこれを回収再使
用する場合があり、このような場合には、機械の
構造が複雑になつて故障発生時の再起動に要する
時間が長くなり易いという例えば、大量連続生産
ラインにおける長時間のラインストツプの重大な
原因となり易いという欠点がある。又バルク粉体
供給装置として多く使用されるテーブルフイーダ
ーは、短時間にしばしば運転停止を繰り返すこと
が要求されるような静電粉体ガンのような場合に
は駆動装置１３５の起動停止によつてバルク粉体
供給装置１３４の起動停止を行うと、通常、起動
時に瞬間的に多量の粉体が流れるので、このよう
な目的には適しない。従つてこのような目的の場
合には供給駆動装置１３５は運転したままで切り
出し粉体１４２を切替ダンパーによつて粉の供
給、停止をおこない、停止時に切出される粉体は
粉戻し装置１４４によつて粉体槽へ戻すことを余
儀無くされる場合が多く、このような場合にも粉
戻し装置１４４が必要になつて装置の複雑化を招
き、これは前に述べた運転確実性の問題ととも
に、装置の一層の価格上昇の原因となつて広い範
囲の適用を阻むことになる。又、この種の装置に
おいては、通常、供給駆動装置１３５の回転速度
を示す駆動信号１３７と切り出し装置１３６の切
り出し深さを示す切り出し信号１３８との両方に
よつて切り出し量１４２が規制されるので、これ
らの信号から粉体の流量１４０を算出するために
は演算装置１３９が必要となり、これも装置を複
雑化させ、かつ価格の上昇を招く。その他に第１
４図に示した方式においては、通常、切り出され
た粉体１４２は外気と連通した粉体導入オープン
コーン１４１によつて輸送パイプ１２６に粉体が
導入されるので、輸送パイプ１２６の内部に管内
付着物が生成したり、あるいは輸送パイプ１２６
がフレキシブルのチユーブの場合には、あやまつ
てこれを曲げたり踏みつけたりして管路抵抗が大
巾に増加した場合には、粉体導入オープンコーン
１４１のところから送入されるべき粉体がインジ
エクターに吹き込まれる駆動用空気と共に逆に噴
出して装置の周囲環境を汚染するというような事
故がしばしば起こり、現場においてはこの種の問
題は見逃すことのできないトラブルの原因とな
る。又、この種の装置は一般に機械的に構造が複
雑になり易いので、供給装置の内部の粉体をしば
しば入れ替えることが要求される粉体塗装の供給
システム等に使用した場合には、塗料の入れ替え
に必要な時間が極めて長くなつて運転休止時間の
長大化を招き、その点からも生産コスト上昇の原
因となり易い。以上に述べた如く、第１４図に示
した如き、あらかじめ粉体を正確に計測してから
輸送管路に導入する方法は、装置の占有スペー
ス、価格、使い易さ、運転確実性等の点において
色々な欠点をもつており、適用範囲はかなり限定
されたものとなる。

流体によつて搬送される粉体の流量を測定する
方法としては、第１５図に示した如く、通常、差
圧式二相流量計と呼ばれる方法がある。この方法
においては、粉体が搬送流体と混合して二相流と
なつたあとで輸送パイプの途中に混合比検出器１
５１と流体流量検出器１５２を直列に挿入する。
このようにすると、ベンチユリー型をした流体流
量検出器１５２に発生する差圧は、ベンチユリー
管の構造寸法を適当に選定した場合には、二相流
１５０に混在する粉体の量に関係が少なく主とし
て搬送流体の流量のみに関係する差圧を発生する
ので、これを流量差圧変換器１５３に導入し、別
に、混合比検出器１５１に発生する差圧は、搬送
流体の流量とこれに搬送されている粉体の混合比
との両方に関係する差圧を発生するので、これを
混合比差圧変換器１５４に導入し、更に、これら
の二種類の差圧は搬送する流体の絶対圧にも関係
するので、これを絶対圧変換器１５５によつて検
出し、これらの三つの検出器によつて検出される
三種類の信号を演算装置１５６に導入し、ここに
おいてあらかじめ理論および実験より定めた演算
方式に従つて演算を行い、粉体流量出力信号１５
７を得る方法である。この方法は以上の説明より
も明らかな如く、二個の差圧変換器と一個の絶対
圧変換器の合計三種類の変換器を必要とする上
に、更に演算装置も必要であるので装置が高価に
なり、小型の装置に多数採用しなければならない
ような場合には、極めて困難な問題を発生し、結
局適用の範囲はかなり限定されたものとなる。

この発明は、以上に詳細に述べた従来法による
流体によつて搬送される粉体の流量の検出ないし
は推定方式における問題点を解決して、構造が簡
単で廉価、かつ正確にして取り扱いが容易な、流
体によつて搬送される粉体の流量の検出装置を提
供するものであり、更にこの粉体流量を必要に応
じて調整したり、あるいは新しく考案された本発
明による制御装置と組み合わせることによつて、
自動制御までも一挙に行なつてしまうことのでき
る粉体流量計測制御装置を提供するものである。

この発明の基本理念及び詳細な実施例は次に述
べる説明によつて明らかになる。

第１図は、粉体流量計測装置としてのこの発明
の一つの実施例を示したものである。第１図にお
いて、検出用管路１の上流側入口に近接してノズ
ル５が設置されており、このノズル５からは矢印
４に示された搬送用流体のみが検出用管路１に向
かつて吹き込まれる。この搬送用流体４の流量
は、ノズル５の上流に設けられた流量の規定手段
６によつて、通常常に一定に維持されている。こ
の流量規定手段は、例えば通常の精密型圧力調整
弁の出口に所定の大きな流体抵抗をもつ絞りを設
けたもの等の簡単なものでよく、これによつて例
えば、ノズルの吐出口における外圧力が変動して
もそれに関係なく矢印４によつて示される搬送用
流体の流量を一定に保つようにする等の手段を用
いればよい。この検出用管路１の上流側入口２は
流動槽方式の粉体槽９に粉体導入手段７によつて
連通しており、ここを通して粉体槽９内に存在す
る流動化した粉体１０′は検出用管路１に送入さ
れ、ノズル５によつて吹き込まれた搬送用流体と
混合して検出用管路出口３に向かつて流される。

なお粉体槽９の底部には多孔質板１１が設置さ
れており、これを通して高圧室１２に吹き込まれ
た流動化用流体によつて粉体槽内の粉体が流動化
される。検出用管路出口３の下流にはこれと隣接
してインジエクター２１が接続されており、これ
は矢印２７によつて示される駆動用流体を吹き込
むノズル２２とスロートパイプ２５とによつて構
成され、これによつて発生する真空室２４におけ
る真空度は、矢印２８によつて示される調整流体
によつて調整され、輸送管２６における粉体の搬
送速度が適正な値になるように矢印27，28，４の
それぞれから吹き込まれる空気の総量が限定され
る。なお、駆動バルブ２９は駆動流体の流量ない
しは圧力を調整するためのものであり、調整バル
ブ３０は調整流体２８の流量ないしは圧力を調整
するためのものである。以上の説明によつて明ら
かになつた粉体通路において、検出用管路入口２
における圧力と検出用管路出口３における圧力と
の圧力差は検出用管路１の形状寸法が一定であ
り、かつ量を規制してノズル５より吹き込まれる
搬送用流体がすべて検出用管路１の中を流れると
いう条件が満足されるので、この検出用管路１の
入口及び出口における圧力差は、粉体導入手段７
を通つてこの管路に導入される粉体の流量のみに
よつて決定される。

従つて、検出用管路入口２における圧力を流動
層内圧検出手段１４によつて検出し、これを高圧
側圧力伝達管１５によつて圧力差検出手段８の高
圧側に導入し、かつ検出用管路出口３の圧力を低
圧側圧力伝達管１８によつて圧力差検出手段８の
低圧側に導入すれば、圧力差検出手段８によつて
粉体の流量を一義的に知ることができる。なお矢
印１６は流動化した粉体槽の内部の圧力を常に正
確に測定するための高圧側パージ流体を示す。同
様にして矢印１９によつて示されるのは、検出用
管路出口３における搬送用流体と粉体との混合流
の圧力を長期間にわたつて連続的に正確に測定す
るために、低圧側圧力伝達管１８を通して検出用
管路出口３に向かつて吹き込まれる低圧側パージ
用流体である。

このパージ流体１６，１９の流量は、パージセ
ツト１７，２０によつて所定のわずかな量に常に
安定に維持される。以上に詳細に述べた如く構成
された第１図の実施例において、輸送管２６を通
つて流れる搬送用流体の全量は、矢印２７，２
８，１９，４によつて代表される流体の合計量で
あるが、この合計量は、管路及び搬送される粉体
の物性によつて適正な範囲が存在するので、これ
を変えることなしに粉体の流量だけを調整したい
場合には、主として流体２７と調整流体２８との
合計量は一定にして、その比率を変えることによ
つてインジエクター２１の真空室２４における真
空度が調整でき、かつ、ノズル５によつて含まれ
る矢印４によつて示される搬送用流体の流量は、
流量規定手段６によつて常に変化することがない
ので、インジエクターの真空室２４の真空度が変
化したことによつて検出用管路出口３における圧
力が下がつた部分だけ、粉体導入手段７を通つて
検出用管路に導入される３粉体の量がふえ、発生
する圧力差の増加分だけ粉体の量がふえるので、
このようにして供給量を簡単に調整することがで
きる。以上の説明によつて明らかな如く、検出用
管路１の内径、及び長さが常に一定であることが
この粉体流量計測装置の長期連続運転特性におい
て極めて重要であつて例えば粉体塗料のある種の
ものの如く搬送される粉体が付着性物質である場
合には検出用管路１を非付着性のフツ素樹脂、例
えばテフロン等によつて構成し、かつ、この検出
用管路１の内径がなるべく長期間、摩耗によつて
変化しないで耐え得るように検出用管路１の内部
を流れる搬送用流体４の流量を選定しなければな
らない。これによつて検出用管路１の内部に輸送
される粉体が付着して管路の内径が変化したり、
逆に摩耗によつて管路の内径が変化することを防
止することは、本発明の実施上極めて重要な技術
であつて、例えば、比較的固着性の強い粉体塗料
を毎分数十グラムないし数百グラム流してその流
量を測定する場合には、この検出用管路の材質
は、テフロン等のフツ素樹脂を用い、この検出用
管路を流れる搬送流体の流速を10〜40ｍ程度の範
囲で維持することによつて、数百時間以上の安定
した連続測定を容易に実現することができる。た
だし、それ以上の連続運転を必要とする場合に
は、一定時間運転後に検出用管路のみを交換し易
いような装置の構造としておくことが好ましい。
硬度が高くて管路を摩耗させ易い粉体を輸送する
場合には、検出用管路１を超硬質合金、あるいは
セラミツク等の耐摩耗性の材質で構成することが
好ましい。

第１図に示した如き、この発明による粉体流量
計測装置においては、流量規定手段６によつて定
められた流量をもつ搬送用流体４のすべてが検出
用管路１を通過し、それ以外の流体が事実上この
管路へ入つてこないことがこの粉体流量計測装置
を成立させる必須の要件である。このためには、
ノズル５によつて吹き込まれる搬送用流体の方向
が検出用管路１と同じ方向の成分によつて主とし
て構成されていることが必要で第１図の実施例に
おいては、検出用管路とノズルの吹き出し方向と
が一致している。これと同時に、検出用管路をノ
ズル５から吹き込まれる搬送用流体と粉体のみが
流れるという条件を成立させるためには、検出用
管路１の入口が粉体槽９の中の流動化した粉体１
０′のみと連通していることが必要であつて、更
に運転状態においてノズル５より吹き出される搬
送用流体４が粉体槽９の流動化した粉体１０′の
中へ逆流しないことが必要である。この条件を満
足させるためには、粉体導入手段７を閉止して検
出用管路１に搬送用流体４のみを流した場合に、
検出用管路の入口２と出口３における圧力差が微
少であり、好ましくは０に近いことが望ましい。
ここにおける微少の定義は、第１図において、輸
送管２６の出口が粉体槽９の流動化した粉体１
０′の自由表面とほぼ同一の圧力となるような例
えば、静電粉体塗装装置の粉体供給システムのよ
うな通常多く見られる場合において、粉体槽９に
おける粉体の量のなるべく広い範囲において、す
なわち、粉体槽９内の流動化した粉体１０′の表
面３１が最も低くなつて、粉体導入手段７の付近
まで下がつた時でも、前述の条件、すなわち、ノ
ズル５より噴出する搬送用流体４がすべて検出用
管路１に流れ込み、粉体槽９内の流動化した粉体
に向かつて逆流せず、かつ極めて少ない量の粉体
を吸入できるためには、このような運転状態にお
いて、検出用管路入口２における圧力が流量規定
手段６によつて規定される搬送用流体の流量を最
も高いレベルに設定した状態において０であるこ
とが好ましい。

なぜならば、このような状態において検出用管
路入口２における圧力が大気圧より高い場合に
は、このような運転状態においてはノズル５から
吹き出された搬送用流体が粉体槽内の粉体１０′
に向かつて逆流してしまうし、逆にノズル５より
噴出する搬送用流体がインジエクター効果を発生
して、検出用管路入口２における圧力が大気圧よ
り低い場合には、少ない粉体流量を安定に設定す
ることが困難になるからである。特に粉体槽９の
内部において粉体の粒度が粗い場合には、その粉
体の隙間から大気を吸引して検出用管路１の中を
流れる流体が搬送用流体のみであるという条件が
満足されなくなつてしまうからである。以上に詳
細に述べた検出用管路に搬送流体を流した場合
に、検出用管路の入口と出口における圧力差を微
少にするための具体的な手段を述べたのが第６図
及び第７図である。第６図は、第１図より検出用
管路１及びその入口、出口、差圧計８、及び圧力
伝達管１５，１８、粉体導入手段７のみを抜き出
して示し、かつ粉体導入手段７の上流にバルブ５
９を設置してなるものである。第７図は、第６図
における搬送用流体の流量を横軸にとり、差圧検
出手段８によつて検出される検出用管路１の入
口、出口における圧力差を縦軸にとつて、検出用
管路の流体抵抗とノズル５の口径を変化させた場
合における影響の典型的な例を示したものであ
る。すなわち、第６図において検出用管路１の流
体抵抗に対して、該検出用管路１の入口に近接し
て設けたノズル５の口径が大き過ぎる場合には第
７図の特性曲線６２に示された如く、検出管路１
の入口、出口差圧は吹き込まれる搬送用流体４増
加に伴つて正の方向にすなわち、吹き戻して入口
の圧力が高くなる方向に急速に上昇するのに対し
て、検出用管路１の流体抵抗に対して、該検出用
管路１の入口に近接して設けたノズル５の噴出口
径が小さい場合には、検出用管路１とノズル５に
よる吸引作用によつて逆に検出用管路入口２′に
おける圧力は、搬送用流体流量の増加と共に急激
に真空度を増して第７図の６５に示した如き特性
曲線が得られる。

従つて、第７図における特性曲線６２ないしは
６５の中間の適当なノズル口径を選定すれば、搬
送用流体４の流量を０からかなりの広い範囲にわ
たつて変化させても、特性曲線６３，６４に示し
た如く、圧力検出手段８によつて検出される圧力
差がほとんど０に近い特性の検出用管路の流体抵
抗とノズル口径の組合わせが得られ、遂には特性
曲線６６に示した如く、検出用流体流量に関係な
く検出用管路の入口と出口における圧力差がほと
んど０に等しい組合わせを選定することができ、
以上が検出用管路の入口と出口における圧力差が
微少であるということの具体的な内容を示すもの
である。検出用管路に搬送用流体のみを流した場
合に、検出用管路の入口と出口における圧力差が
微少である場合には、上に詳細に述べた如く、粉
体流量計測装置の測定範囲が広く、かつ粉体搬送
手段も含めて全体のシステムの設計及び運転が容
易になるという利点の他に、このような場合に
は、第６図において２′に示した如く、検出用管
路入口の内部における圧力分布が均一化して、こ
の内部に付着堆積する粉体によつて検出用管路の
圧力差検出特性が影響を受けにくくなるという重
要な利点も得られ、検出用管路の入口と出口にお
ける圧力差を微少にするということは本発明を適
用する場の多くにおいて極めて好ましい条件を与
えるものである。

検出用管路の入口出口の圧力差が大きい場合に
多く見られる現象であるが、ノズルや検出用管路
入口付近への粉体の付着によつて圧力の検出特性
が不安定になる事がありこれらの対策として入口
圧力の検出は、検出用管路の入口やノズル付近か
ら直接検出するよりは、第６図に示したごとく、
検出用管路と連通した別の圧力検出室６０を設
け、ここから圧力を検出した方が良い場合があ
る。検出用管路１の流体抵抗とノズル口径の関係
が第７図における特性曲線６２のようになつた場
合にはノズル５から吹き出された搬送用流体が粉
体槽の方へ逆流し易くなつて利用できる運転範囲
が狭くなり、一般的には好ましい状態ではなく、
逆に検出用管路の流体抵抗に対してノズル５の口
径が小さすぎて、第７図における６５の如き特性
曲線が得られた場合には、検出用管路とノズル５
によつて構成されるインジエクターが効果によつ
て、粉体流体検出装置そのものが粉体を吸引し易
い特性をもつようになるので、微少な粉体の供給
量を測定することが困難になつて一般的には好ま
しくない場合が多い。ただし、特性曲線６２及び
６５のような場合にも特殊な適用目的に対しては
有効に利用できる場合もある。

以上詳細に説明した第１図に示したこの発明に
よる粉体流量計測装置において、検出用管路１の
入口２と出口３における搬送用流体のみを流した
場合に圧力差が微少であるようにした場合の粉体
流量と計器の出力、すなわち、検出用管路入口出
口差圧との関係の代表的な例を示したのが第８図
である。第８図において、横軸は、例えば毎分の
輸送量をグラム数で表した粉体流量であり、縦軸
は検出用管路１の入口２と出口３における圧力差
をミリメーターAqを表したものであつて、図に
示した４本の特性曲線はそれぞれノズル５によつ
て吹き込まれる搬送流体の流量によつて計器の特
性がどのように変わるかを示したものである。第
８図において第一に注目すべき点は、搬送流体の
みを流した場合に検出用管路１における圧力差が
微少であるために、何れの特性曲線も粉体流量が
０の場合に計器の出力もほぼ０となつて、何れも
特性曲線図の０点に集合する。これは計器として
極めて望ましい特性である。次に搬送流体の流量
を調整することによつて、第８図より明らかな如
く、出力感度を調整することができ、これは計器
の目盛の構成のために非常に便利である。同時
に、計器の出力をそのまま制御装置に導入するよ
うな場合には、図の二点破線７２に示した如く、
一定の差圧出力を与えるような粉体流量を搬送流
体流量を切り替えることによつて得ることができ
るため、差圧調節装置の設定値を変更することな
く、搬送流体の流量を変更することによつて供給
量の設定変更を行うことができこれは遠隔操作を
行う場合に搬送流体の流量を調整するだけですむ
ので装置が極めて簡単になり、実用上非常に便利
である。第８図は、搬送用流体流量をパラメータ
ーとして、粉体流量が０の時に何れもほぼ０点を
通り、かつ、特定の搬送流体流量を選定した場合
には、例えば、特性曲線７１に示した如く、粉体
流量が増加するにつれてほぼ直線的に差圧計の出
力が増加し、これを例えば、搬送用流体の流量を
切り替えて特性曲線７０，６９，６８と順次搬送
用流体流量を増加させることによつて計器の出力
感度をかなり広い範囲にわたつて調整することが
でき、これは測定装置としては極めて便利な特性
である。

圧力差検出手段７が、入力される流体差圧を電
気信号に変換するいわゆる電気式のものである場
合には、その出力の感度や０点を調整することは
極めて容易であるが、本質安全防爆等の条件を要
求される粉体処理装置に本発明を適用する場合に
は、圧力の検出から信号の指示、電送制御等をす
べて流体信号によつて実施する方が好ましく、か
つ、装置の価格等も安価ですむ場合がしばしばあ
り、このような場合には、第８図で示した如く計
器の感度を、例えば、搬送流体流量の調節によつ
て簡単に調整することができるのは本発明の大き
な特徴である。このように、例えば、圧縮空気等
の流体信号の操作のみによつて計器の感度のみで
なく０点を調整する等の目的のために特性曲線の
平行移動が必要となる場合があり、これを実現す
るための装置を示したのが第９図であり、これに
よる特性曲線の平行移動の有様を第１０図に示し
てある。

第９図に示したのは、検出用管路１の高圧側圧
力電送管１５と圧力差検出手段８との間に、高圧
側設定用流体抵抗７５を直列に挿入し、高圧側パ
ージ流体１６は高圧側設定用流体抵抗７５と検出
用管路入口２との間に矢印１６に示した如く挿入
し、高圧側設定流体７７を圧力差検出手段と高圧
側設定用流体抵抗との間に矢印７７の如く挿入す
る。同様にして、第９図において、必要に応じて
検出用管路出口３の低圧側圧力伝達管１８には、
図に示した如く、矢印１９に示した低圧側パージ
流体導入口、低圧側設定用流体抵抗７６、矢印７
８に示した低圧側設定流体７８、流体導入口を順
に接続することによつて、圧力の伝送が行われる
ように構成されている。第９図において、流体抵
抗７５，７６の流体抵抗が０であつて、かつ、設
定用流体７７，７８が何れも０である場合は、第
９図に示したシステムの構成は実質上第６図と同
一となり、この場合の特性曲線が第１０図におけ
る７９である場合に、高圧側設定用流体抵抗７５
を動作させ、高圧側設定流体７７をながし、７５
における圧力降下が第１０図において矢印８２に
相当する差圧を発生したとすると、差圧検出手段
８への入力は検出用管路１における差圧と、高圧
側設定用流体抵抗７５における差圧との和が圧力
差検出手段１への入力となるので、高圧側設定用
流体抵抗７５における圧力降下によつて、第１０
図における本来の特性曲線７９を矢印８２の分だ
け平行移動して特性曲線８０にすることができ
る。同様にして、低圧側設定用流体抵抗７６を動
作させ、これにおける圧力差が第１０図における
８３に相当する場合には、第９図において差圧検
出手段８への入力は、検出用管路１における圧力
差から矢印８３に相当する圧力差を減じた分が入
力となるので第１０図において特性曲線７９を平
行移動して８１にシフトさせることができる。こ
のようにして高圧側圧力伝達管１５及び低圧側圧
力伝達管１８に直列に設定用流体抵抗を挿入し、
これに圧力差を発生させることによつて特性曲線
を容易に平行移動でき、計器の０点調整及び特性
曲線の平行移動を容易に実現することができる。

以上に述べた如く、この発明による粉体流量計
測装置においては、計測器の管路及び０点の調整
を動作流体とその流体抵抗の組み合わせのみによ
つて広い範囲にわたつて容易に実施することがで
き、これは微粉炭等の粉体燃料や粉体塗料等の如
く着火性の粉体を取り扱う装置等において、本質
安全防爆構造が要求される場合に、それらの要求
を簡単な構造の装置によつて低価格で容易に実現
することができ、これは本発明の特徴の一つであ
る。

以上、第１図について詳細に説明した如く、こ
の発明による粉体流量計測装置は、一個の検出用
管路と一個の搬送用流体吹込ノズルと一個の差圧
検出手段という極めて構造が簡単な要素のみによ
つて構成されており、従つて、装置全体としても
極めてコンパクトで単純であり、価格も低廉であ
る。同時に、測定される検出用管路における入口
出口圧力差は搬送用流体に含まれる粉体による二
相流の密度の変化を検出するものであるので、得
られる測定値は本質的に粉体の質量流量に極めて
近いものであつて、これが他の容積式の精密型粉
体供給装置等による前述の方法に対してこの発明
による粉体流量計測装置の本質的な大きな利点で
ある。又第６図、第７図、第８図によつて詳細に
説明した如く、粉体の流量に対する測定器の出力
は、通常０点を通り、かなり直線に近い特性曲線
をもつており、看視や自動制御に際して、これは
極めて使い易い特性であり、計測器として本質的
にすぐれた特性をもつている。同時に第９図、第
１０図に合わせ示した如く、この計器の特性は管
路の調整及び特性曲線の平行移動、０点の調整等
は必要な場合には搬送流体のみに関連する機器の
みによつて電気装置を使うことなく簡単に実施す
ることができ、これは爆発性、着火性等を有する
粉体を取り扱う装置においては極めて有利な特徴
である。この粉体流量計測装置は通常、１〜2.5
％の計測精度を長期間にわたつて連続的に得るこ
とができる。以上に詳細に述べた如く、この粉体
流量計測装置は非常に広い適用対象に有利に応用
することができる。

第２図に示したのは、この発明による粉体流量
計測装置の別の実施例の一つである。第２図にお
いては、第１図と同じ機能を示す手段等には第１
図と同じ番号をつけてある。又、本発明を説明す
るその他の実施例の各図において同じ機能をはた
す部分には、原則として同一の番号を附してあ
る。

第２図に示した実施例においては、管路１に吹
き込まれる搬送用流体４は流量規定手段６を通つ
て検出用管路１の軸方向に傾斜したノズル５を通
つて吹き込まれる。この場合、ノズル５は一個又
は複数個の穴であつてもよいし、又、リング状の
吹き込み穴であつてもよい。何れにしても、検出
用管路１の流体抵抗とノズルの傾斜角、口径、個
数等の適切な組み合わせによつて第７図に示した
如き使用目的にそれぞれ適合した特性をもつた粉
体流量に対応した差圧出力を発生する適切な特性
の検出用管路とノズルの組み合わせを得ることが
できる。第２図に示した形式のノズルは、第１図
に示した検出用管路とノズルとが同軸をなす形式
のものに比較して、粉体が通過する部分の形状が
単純な円筒状をなす簡単な通路になるので、粉体
塗装用の供給装置等の如く内部分を次々と異つた
種類の粉体を通過させるような場合には、内部の
掃除が簡単に行えるので適用の目的によつてはす
ぐれた特性をもつ場合がある。第２図において、
検出用管路入口の圧力の検出は、これと同一のレ
ベルにおける粉体槽の他の部分に設置された層内
圧検出手段１４によつて、多孔質板４０を通して
高圧側パージ流体１６を流しながらおこなわれ
る。

検出用管路出口３の圧力の検出手段は、検出用
管路出口３の付近に多孔質パイプ３８を設け、こ
れを通して微少な一定量のパージ用流体１９を流
しつつ圧力の検出を行うようになつている。な
お、３７はカバーである。第２図において粉体槽
９は第１図と本質的には同様の流動槽式粉体タン
クであり、その内部には流動化された粉体１０′
が入つているが、このタンクは蓋３２を有する密
閉式タンクであつて、粉体の流動化のために吹き
込まれた空気１３、及び高圧側パージ流体１６の
一部は、フイルター３３を通してバルブ３１によ
つてその流量を調節されながら、矢印３５の如く
系外に排出されるようになつている。このように
することによつて、リークバルブ３４の調整によ
りタンク９の中の空間３６の圧力を自由に調整す
ることができるので、これによつて粉体導入手段
７を通して検出用管路に入る粉体の量を調整する
とができる。このような粉体供給量の調節の方法
は、輸送管２６の中を流れる流体３９の圧力が大
気圧と著しく異るような場合などに適用して便利
なものである。

第３図に示したのは、この発明の別の実施例の
一つについて示したものであつて、第１図，第２
図と大きく異るのは、粉体槽９の内部の粉体が流
動化してなくてバルクの状態で存在することであ
る。このような場合にもこの発明を適用すること
は容易であつて、第３図に示した如く粉体槽の内
部に撹拌羽根４３が設置され、これが矢印４２に
示した如く撹拌駆動装置４１によつて撹拌されて
いるので、粉体槽９の内部の粉体１０′は常に適
度に撹拌され、ほぐされた状態で連続的に検出用
管路１の入口にある粉体導入手段７に到達し、こ
れによつて検出用管路１に供給される。粉体導入
手段７の付近には圧力検出セツト４４が隣接して
設けられており、この内部に設けられた多孔質パ
イプ４５を通して高圧側パージ流体１６が送入さ
れつつ、高圧側圧力伝達管１５によつて差圧検出
手段に検出用管路入口の圧力が測定される。検出
用管路出口の圧力の測定と導入に関しては、第２
図と同様である。なお、第３図に示した実施例の
如く、バルク状態の粉体槽から検出用管路に粉体
を導入する場合には少なくとも検出用管路入口の
圧力を検出するために使用される高圧側パージ流
体は、粉体の供給を停止している時には送入を停
止した方が良い場合が多い。これは高圧側パージ
流体がバルク状の粉体槽へ逆流するのを防止する
のが目的である。なお、同様の目的のために、低
圧側パージ流体１９も高圧側パージ流体１６に同
期して送入の起動停止を行つた方がよい場合もあ
り、又、輸送管２６の内部を流れる輸送流体３９
の圧力によつては粉体送入停止時において、検出
用管路１と輸送管２６との間にバルブを挿入し
て、これによつて粉体の計測を行わない場合には
検出用管路と輸送管２６とを分離すると同時に矢
印４によつて示される搬送用流体も遮断するのが
通常である。第３図に示したような本発明の実施
例においては、高圧側パージ流体１６は搬送用流
体４に合流して検出用管路１の内部を流れるの
で、パージ流体１６の量が比較的多い場合には、
搬送用流体の流量規定手段６と同等の量の規定が
必要である。

第４図に示したのは、第３図と同様にバルク状
の粉体を内蔵するタンク９にこの発明を適用する
場合の第３図とは異る実施例を示したものであ
る。タンク９に内蔵されるバルク状粉体１０の撹
拌羽根４３によつて撹拌駆動装置４１によつて矢
印４２の如く撹拌されて、よくほぐされた状態で
タンクの底部に常にもたらされる点は第３図と同
様である。第４図において、１は検出用管路を軸
方向から見た図である。２は検出用管路の入口で
ありこれは、粉体導入手段７を通してタンク９の
底部と連通している。タンク底部の粉体導入手段
７の連通部分の付近には、その底部に４８に示し
た如く小さな多孔板が設けられ、これを通して高
圧側パージ流体１６がタンク底部に導入され、こ
れによつて、粉体導入手段７の直前に粉体導入の
ための導入流動層４９が部分的に形成されるよう
になつている。このようにすることによつて、バ
ルク状のタンクからこの発明による検出用管路へ
の粉体を円滑に行うことができる場合がある。な
おこの場合、導入流動槽を形成させるために使用
された高圧側パージ用流体１６は、すべて検出用
管路を流れる搬送用流体として吸入されるように
タンク底部の構造が構成されるようになつてい
る。

このようにして検出された検出用管路入口圧力
は、圧力に伝達管１５によつて差圧検出手段の高
圧側に導かれ、差圧検出手段の低圧側は第３図と
同様であり、検出用流体、パージ用流体の起動停
止及び輸送管との関係については、第３図に述べ
たところと同様の配慮が必要である。第４図のよ
うな実施例において、対象となる粉体がポリエチ
レンなどの如く非附着性の粉体で且粉体流量が大
きい場合等には、搬送流体が多孔板４８から送入
される流体のみで充分であり、検出用管路１に所
定の差圧を発生させ、且検出用管路１の形状寸法
を一定に保つために第１，２，３図に示したよう
なノズル５より搬送流体を吹込む必要がない場合
がある。この様な時には高圧側パージ流体１６は
実質的にノズル５と同じ機能をはたすことにな
り、所定の流量規定手段６を設けることが必要と
なる。従つてこの発明においてノズル５というの
は、検出用管路１を流れる粉体が同伴する搬送流
体の量を実質的に既知量として規定しうる手段を
備えた搬送流体送入手段のすべてを含むものであ
り、第１，２，３図に示したような通常の流体噴
出装置としてのノズルのみを意味するものではな
い。

第５図に示したのは、この発明による粉体流量
計測装置の別の実施例を示したものである。この
実施例は溶射用の金属粉体等の如く、粉体の比重
が比較的重く、かつ粉体の粒度が比較的粗い場合
などにおいて適用して好適な結果をもたらすもの
である。このような粉体の場合には、粉体の流動
化が比較的困難で、かつ第１図から第４図に示し
た如き粉体導入手段では粉体の導入が円滑に行い
難いような場合に好適な結果をもたらすものであ
る。

第５図において、粉体槽９内部に貯えられたバ
ルク状粉体１０は、加振器５２によつて振動され
るトレイ５１の上を通つて粉体導入コーン５６に
入りここから検出用管路１ヘノズル５によつて吹
き込まれる搬送用流体４と合流して搬送用管路１
を通過する。この場合、粉体槽９の底部とトレイ
５１はシール用部材５４によつて、粉体導入コー
ン５６とトレイ５１はシール用部材５５によつて
シールされ、粉体導入コーントレイ部分が外部に
連通することがないように構成されている。この
ようにすることによつて、検出用管路１の中には
加振器５２によつて切り出された粉体と搬送用流
体４のみが流れるようになるので、この発明の原
理が正確に実現され、粉体流量の計測ができる。
なお、１５は高圧側圧力伝達管であり、１８は低
圧側圧力伝達管であり、これによつて、パージ流
体１６及び１９の助けをかりて常に安定に長期間
にわたつて圧力差検出手段８に粉体流量と一義的
に関係する圧力差を伝達することができる。なお
第５図において、５３は加振器５２を駆動するた
めの駆動流体５３を供給するための装置である。
又輸送管２６には、検出用管路１に粉体の供給に
よつて発生する圧力差に対応するための圧力調整
手段、及び流速を適切な値に保つために必要な搬
送空気３８の供給手段等が必要な場合がある。

以上に述べた第１図、第２図、第３図、第４
図、第５図の実施例においては、粉体の搬送に使
用される搬送用流体の一部を分流して検出用管路
に流すことによつて、その両端に発生する差圧を
使つて粉体の流量を検出する実施例であるが、こ
の発明の実施は、これらの範囲に限定されるもの
ではなく、搬送に使用される空気の全量を検出用
管路に流してその両端に発生する差圧によつて粉
体の流量を検出することもこの発明の範囲に含ま
れる。第１２図に示したのはこの種の実施例の一
つであつて、粉体槽９の中に入つている流動化し
た粉体１０′は、インジエクター２１によつて吸
い出され、管路２６を通つて搬送される。この場
合、インジエクターに供給される４の全量は、流
量規定手段６によつて一定値に規定され、この一
部４′はメインノズル１１０より噴出してインジ
エクターの駆動空気となり他の残りはインジエク
ターの調整流体４″となつてインジエクターの吸
引力を調整するために使われるが、これらの空気
はすべてインジエクターのスロートを通つて輸送
管２６に流される。この場合、第１２図において
インジエクターの下流には検出用管路１がインジ
エクターと直列に直結され、その上流には高圧側
圧力検出セツト４４が、検出用管路１の下流には
低圧側圧力検出セツト３７′が図に示された如く
直列に接続されており、これらによつて、検出用
管路１の入口と出口における圧力が管路１８及び
１５によつて差圧検出手段８に伝達される。この
ようにして構成されたこの発明の実施例において
は、差圧検出用管路１に流れる搬送用流体の流量
は常に流量規定手段６によつて既知であるので、
差圧検出手段８の出力によつて一義的に粉体の流
量を測定することができる。第１２図に示した実
施例において検出用管路１を流れる搬送用流体に
よつて発生する圧力差は、粉体の供給量が０の場
合でも０になることはないので、粉体の供給量に
対する差圧検出器８の特性曲線が０点を通過する
ようにすることはできない。この問題点を解決す
るために、低圧側設定用流体抵抗７６に低圧側設
定流体７８を流して、ここに発生する圧力差を検
出用管路に発生する圧力差から引き去ることによ
つて特性曲線が０点を通過するようにすることが
できる。なお１６及び１９は、圧力検出セツト３
７′及び４４′において管路の圧力を長期間連続に
安定に検出するためのパージ流体を示したもので
ある。この実施例において、流量規定手段６によ
つて常に一定値に保持された搬送流体の量に対応
して、粉体導入手段７を通して管路に導入される
粉体の量を調整するためには、調整バルブ１１２
を開閉することによつて、メインノズル１１０か
ら噴出される搬送流体４′とバイパスノズル１１
１から放出される調整用搬送流体４″の比率を調
整することによつて、インジエクターに吸込まれ
る流量は変えないでインジエクターの吸引力を調
整してこれを行うことができる。通常の粉体供給
装置においては、供給される粉体の性状や輸送管
２６の下流に接続される装置における要求によつ
て粉体を搬送する搬送流体の全量を変更したいと
いう要求が起こることがある。このような場合に
は、搬送用流体の流量規定手段６において、流量
の規定レベルを数種類選定しておき、それぞれの
流量規定量に対応した粉体供給量に対応する圧力
差検出手段８の粉体供給量目盛を準備しておい
て、流量規定手段６の選択レベルに対応して、圧
力差検出手段８の目盛板を選択して使用すること
によつて実用上充分に粉体流量計測装置としての
目的を達成することができる。このような場合に
は、二点破線で示した連動手段１１３によつて搬
送用流体の流量規定手段６と差圧検出手段８の粉
体流量目盛の選択装置とを機械的に適当な手段で
連動させることによつて、より使い易い粉体流量
計測装置を得ることができる。

以上詳細に説明した第１図、第２図、第３図、
第４図、第５図、第１２図に示した実施例におけ
る本発明による粉体流量計測装置は、何れも流体
によつて搬送される粉体の流量を高い精度で連続
的かつ確実に検出することができるが、実用上多
くの場合には、検出された粉体の流量を外部から
指定された設定値と常に一致させる、いわゆる粉
体供給量の自動制御装置の検出器として利用され
ることが多い。このような目的を達成するために
は、第１図、第２図、第３図、第４図、第５図、
第６図、第７図、第８図、第９図、第１０図及び
第１２図に詳細に説明した如きこの発明による粉
体流量計測装置としての差圧検出装置の出力信号
を、よく知られたところの電気式、空気式等の汎
用の自動制御の入力信号として入力し、これら自
動制御装置の出力をよく知られた適当な手段によ
つて、流量調整手段すなわち、検出用管路の出口
圧力を調整するための手段、又は、検出用管路の
入口圧力を調整するための手段、又は第５図に示
した如く、粉体切り出し手段等に連結することに
よつて容易に粉体流量の自動制御システムを構成
することができ、これによつて粉体供給量の安定
化や、粉体供給量を他の装置と連動して常に指定
された値に追随させる等の多くの工業的な有用な
更に高度な目的を達成することができる。しかし
ながら、このような汎用の自動制御装置は、小型
バーナー、溶射装置、粉体塗装装置等の小型の装
置に適用するのには価格が高過ぎ、設置スペース
が過大である等の難点がある場合が多く、又、電
気的な制御装置は着火性ないしは爆発性のある粉
体に要求されることが多い本質安全防爆構造の要
求に対応することができない場合もある。第１１
図に示したのは、このような要求に対応すべく開
発された、この発明による粉体流量計測装置を発
信器として用い、新しく開発された自動制御装置
によつて全空気式の本質的防爆構造を有する安価
な自動制御装置と組み合わせて構成される新しい
供給量の自動制御機能を有する粉体流量計測装置
を示したものである。

第１１図において、粉体槽９の内部に存在する
流動化した粉体１０′は、粉体導入手段７を通つ
てノズル５より噴出される搬送用流体４と一緒に
なつて、検出用管路１の中を流れ、その下流に設
けられたインジエクター２１によつて輸送管２６
を通り目的地に向かつて搬送される。この場合、
インジエクター２１の動作点は駆動流体２７と調
整流体２８との比率によつて検出用管路出口３の
おおよその圧力が設定される。なお、１０４は搬
送用流体４の流量を測定するための流量計であ
る。検出用管路１の入口における圧力は、同じレ
ベルにおける粉体槽内の圧力として、槽内圧検出
器１４によつて検出され、これは、高圧側圧力伝
達管１５を通り、更に高圧側設定用流体抵坑７５
を介して、制御装置８６の高圧室８７に導入され
る。検出用管路１の出口３における圧力は、低圧
側圧力伝達管１８によつて制御装置８６の低圧室
８８に導入される。検出用管路入口２と出口３に
おける圧力差は差圧計８に導入され、これによつ
て粉体流量が図に示してないところの流量規定手
段６によつて規定された流量４を参照して粉体流
量を指示ないしは必要に応じて記録し、これにお
いて粉体流量を知ることができる。

制御装置８６は広い面積を有するダイヤフラム
８９によつて、その内部を高圧室８７と低圧室８
８に分離された圧力増幅装置であつて、その出力
は弁座体９５に設けられた弁座高圧室９７に導入
される制御元圧流体９８を制御出力パイプ９９を
通し、バルブ１００及び流量計１０１を通つて矢
印１０５に示した如くインジエクター２１の調整
流体として導入される。この制御装置８６の制御
動作は、例えば、何らかの原因によつて粉体の供
給量が増加し、検出用管路１における入口と出口
の圧力差が増大した場合には、それによつてダイ
ヤフラム８９の中心が弁体９６を押し、これによ
つて制御出力流体１０５の量が増加し、この結
果、インジエクター２１の吸引力が弱められ、こ
れにより検出用管路出口３における圧力が減少し
て、粉体導入手段７を通つて流入する粉体の量が
元に戻る。逆のことが起つた場合には逆に動作
し、結局、この制御装置の作用によつて、常に制
御用管路の入口２と出口３との間における差圧が
一定になり、その結果、粉体の流量は常に一定に
維持されるのである。この自動制御装置８６の弁
体９６は、弁座体９５に対して図には示していな
いところの平行板バネなどの適当な手段によつ
て、弁座体９５と常に同心的に軸方向に微少変位
できるように保持され、摩擦抵抗などを生じない
ように微少な隙間７６を介してバネ９４によつて
常にダイヤフラムの中心体９０に押し付けられる
ようになつている。同時に、弁体９６はその弁座
高圧室９７の内部に存在する部分の上面と下面が
同一の面積になるような構造になつているので、
ここに送入される制御元圧流体９８の圧力が変動
しても、弁体９６に対して軸方向の推力が常に一
定に保たれるように構成されている。弁座高圧室
９７に導入される制御元圧流体９８の一部は隙間
１０６を通つて微少量ずつ低圧室８８ヘリーク
し、これは低圧側圧力伝達管１８を通つて検出用
管路出口３に吹き込まれ、低圧側パージ流体１９
として使われる。この場合、低圧側パージ流体１
９の流量は低圧側圧力伝達管１８の内部で重大な
圧力降下を発生しない程度に微少な量に限定され
ている。制御装置８６の高圧室８７に設けられた
高圧側スプリング９２は、外部から操作できる設
定つまみ９１を介して適当な動作点に保持されて
おり、これは低圧側スプリング９４との共同作用
によつて制御装置８６の動作点を任意に選択でき
るように構成されている。なお９３は高圧側スプ
リング受けであり、これによつて高圧側スプリン
グの力がダイヤフラムの中心体９０に伝達され
る。又弁体９６は隙間１０６を常に一定に維持
し、ダイヤフラムなどによる偏心を防止するため
に弁体９６の軸方向の力のみがダイヤフラムの中
心体９０から伝達されるように弁体とダイヤフラ
ム中心体９０とはバネによる押当てだけによつて
組み立てられている。バルブ１００は制御装置８
６の弁体としての感度を調整するための制御感度
調整バルブである。この制御装置の動作点は、前
述の如くバルブ自体に設けられたスプリング９２
の予備圧縮量によつてその設定点を変更すること
が可能であるが、その他に搬送用流体４を調整す
ることによつて同一の検出用管路における同一の
差圧に対応して、搬送流体流量を変化させること
によつて粉体流量を変化させることが第８図に示
した如く可能であるので、図に示してないところ
の流量規定手段６によつて搬送用流体の流量を設
定することにより、この制御装置全体の輸送量の
設定を行うことができ、これは流体の流量設定と
いう遠隔操作の容易な動作によつて可能となるの
でこの制御装置の設定手段として極めて有効であ
る。その他に、この自動制御装置の設定値変更の
手段としては、次に示す方法も可能である。

第１１図において、高圧側設定用流体抵抗７５
を通して、矢印７７によつて示される高圧側設定
流体を流した場合、これによつて発生する差圧は
実際に検出用管路１に粉体が流れて発生し、差圧
検出手段８によつて検出される圧力差に対して加
算されて制御装置８６の高圧室８７及び８８に導
入される。従つて、制御装置８６は、この入力信
号に対して自動制御動作を行うので、その結果、
高圧側設定用流体抵抗７５に差圧が発生しない状
態において制御装置８６が動作していた状態に比
較して、高圧側設定用流体抵抗７５に高圧側設定
流体７７を流したことによつて発生する差圧分だ
け自動制御装置８６に小さな設定値を与えるのと
同じ結果になる。従つて、このようにして高圧側
圧力伝達管１５に対して直列に流体抵抗を送入
し、それに流体を流すことによつてここに圧力を
発生させることにより、この自動制御装置に対し
て設定値の変更を行うことができ、これは流体抵
抗及びバルブの組み合わせによつて極めて容易に
遠隔操作を可能とする装置によつて構成すること
ができるので、この装置を自動的に遠隔操作する
場合に極めて便利である。

ここに述べた自動制御装置の設定値の変更方式
は、第１０図において、矢印８２による特性曲線
の平行移動によるものであり、第１０図より明ら
かな如く、第１１図において、もし低圧側圧力伝
達管１８に直列に低圧側設定用流体抵抗を設け、
これに低圧側設定流体を流すようにすれば、以上
に述べた高圧側において設定をする場合とは逆
に、第１０図において矢印８３によつて本来の特
性曲線７９から８１に向けて特性曲線を変更する
ことになるので、同様にして第１１図における自
動制御装置を含む粉体流量計測システムの流量設
定値の変更を実施することができる。ただし、こ
の場合は、設定用の流体抵抗における圧力差が大
きくなるにつれて、実際に装置によつて輸送され
る自動制御された粉体の流量は増加する。

制御出力パイプ９９に直列に設けられた制御感
度調整バルブ１００は、この制御装置の感度を調
整するためのものである。すなわち、制御感度調
整バルブ１００を絞れば制御出力パイプ９９を流
れる同一の制御出力流量に対して、弁座低圧室１
０２の圧力が増大するので、これが弁座９６の低
圧室内にある下の面に作用して弁座を逆に上に押
し上げる働き、すなわち、弁座の動きを鈍らせる
働きをするので、制御感度調整バルブを絞ること
によつてこの制御装置の制御感度、すなわち、同
一差圧入力に対する制御出力流量の大きさを低下
させることができる。逆にこの制御装置８６の制
御感度を上げるためには、制御感度調整バルブ１
００を開くことによつてこの目的を達成すること
ができる。第１１図において、例えば輸送管２６
の内面への付着物の増加、あるいはインジエクタ
ー２１のスロートパイプ２５の摩耗と通常よく見
られる放置すれば粉体の流量を低下させる要因が
発生した場合に、制御装置８６は以上に詳細に述
べたような経過をたどつて直ちに流量変化を検出
して、制御出力９９を通つて流れる制御出力流量
を絞り込むことによつて常に検出用管路１に流れ
る粉体の流量を一定に保つように作用する。この
場合、制御出力パイプと直列に挿入された流量計
１０１の指示を見ることによつて、例えば、輸送
管２６の内部付着物の生成の状態、あるいはイン
ジエクタースロートパイプ２５の内部の摩耗の状
態を推定することができ、これによつて輸送管路
の更新、掃除、あるいはインジエクタースロート
パイプ２５の取替え等の設備の保守管理の目安を
得ることが容易となつて、この流量計の挿入は現
場作業上極めて有用なものである。

第１６図に示したのは、第１２図に示した粉体
流量検出方式に第１１図に示した自動制御装置を
組み合わせて粉体流量の自動制御システムを含む
この発明による粉体流量計測装置を構成した場合
の実施例を示したものである。

第１６図においては、第１１図及び第１２図と
同じ機能をはたす要素については既にのべた通
り、すべて同じ番号が付してあるので、その構成
及び動作に関する説明は省略する。

この発明による粉体流量計測装置に流量の自動
制御を適用する方式については、以上に詳細に述
べたやり方以外に極めて多くの手段を適用するこ
とが可能である。特に以上の説明においては主と
して、操作端としてはインジエクターの吸引力を
インジエクターの駆動流体と調整流体との比率を
変えることによつて調整する例について主として
述べてきた。

しかしながら、この発明の実施はこれのみに限
定されるものではなく、例えば、制御装置の出力
でインジエクターの駆動流体の流量ないしは圧力
を直接調整する方法も可能であり、又、輸送管の
先端に設けられた輸送用吸引装置の吸引力の調整
する方法も可能であり、その他、例えば、第２図
に示した如く粉体槽内の圧力を調整することを制
御装置の出力手段として利用してもよい。

本発明の搬送用流体は気体を用いる場合が多い
が、時として液体を用いることもできる。

【図面の簡単な説明】

第１図、第２図、第３図、第４図、及び第５図
は夫々互いに異る本発明の実施例の断面図、第６
図は第１図の一部分の装置の断面図、第７図は第
６図に示した装置の特性を示した装置の特性を示
す図、第８図は同装置の別の特性を示す線図、第
９図は第８図に示した特性曲線を平行移動するた
めの装置の断面図、第１０図は第９図に示した装
置の特性を示す線図、第１１図及び第１２図は
夫々本発明の他の実施例、第１３図、第１４図、
及び第１５図は夫々別の従来例を示す断面図、第
１６図は本発明の上述の実施例と更に異る実施例
の断面図である。 １……検出用管路、２……検出用管路入口、３
……検出用管路出口、４……搬送用流体、５……
ノズル、６……流量規定手段、７……粉体導入通
路、８……圧力差検出手段、９……粉体槽、１０
……粉体。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 入口と出口を有する検出用管路と、該検出用
   管路の入口に近接して設けられた検出用流体のみ
   を吹き込むノズルと、該ノズルの上流に設けられ
   た検出用流体の流量を規定する手段と、前記ノズ
   ルの先端部に粉体を導入する手段と、前記検出用
   管路の入口と出口とにおける圧力差を検出する装
   置とよりなることを特徴とする粉体流量計測装
   置。 ２ 検出用管路が、その内面を弗素樹脂のごとき
   非付着性の材料により形成されていることを特徴
   とする特許請求の範囲１記載の粉体流量計測装
   置。 ３ 検出用管路が、交換可能であることを特徴と
   する特許請求の範囲１、または２記載の粉体流量
   計測装置。 ４ 検出用管路の入口に粉体を導入する手段が、
   粉体の流動槽タンクと粉体導入通路よりなること
   を特徴とする特許請求の範囲１、２、３の何れか
   １項に記載の粉体流量計測装置。 ５ 検出用管路の入口に粉体を導入する手段が、
   撹拌機付粉体槽と粉体導入通路よりなることを特
   徴とする特許請求の範囲１、２、３の何れか１項
   に記載の粉体流量計測装置。 ６ 検出用管路の入口に粉体を導入する手段が、
   粉体槽と検出用管路入口の部分流動層を有する粉
   体導入通路よりなることを特徴とする特許請求の
   範囲１、２、３の何れか１項に記載の粉体流量計
   測装置。 ７ 検出用管路の入口に粉体を導入する手段が、
   粉体槽と検出用管路入口のみに連通する振動式粉
   体供給装置よりなることを特徴とする特許請求の
   範囲１、２、３の何れか１項に記載の粉体流量計
   測装置。 ８ 検出用管路の入口に粉体を導入する手段が、
   既知量の流体に粉体を混合する手段よりなること
   を特徴とする特許請求の範囲１、２、３の何れか
   １項に記載の粉体流量計測装置。 ９ 検出用管路に検出用流体のみを流した場合
   に、検出用管路の入口と出口とにおける圧力差が
   微小であるように、検出用管路の口径と長さ及び
   ノズル口径を選定したことを特徴とする特許請求
   の範囲１、２、３、４、５、６、７の何れかの１
   項に記載の粉体流量計測装置。 １０ 検出用管路入口と同一レベルの流動層粉体
   タンク内の圧力を検出用管路入口圧力とすること
   を特徴とする特許請求の範囲１、２、３、４、９
   の何れか１項に記載の粉体流量計測装置。 １１ 検出用管路の入口と出口における圧力差を
   検出する装置が、圧力取入口において流体をパー
   ジしながら夫々の圧力を検出するようになつてい
   ることを特徴とする特許請求の範囲１、２、３、
   ４、５、６、７、８、９、１０の何れか１項に記
   載の粉体流量計測装置。 １２ 検出用管路の入口と出口における圧力差を
   検出する装置が、検出用管路の途中に設定用流体
   抵抗を設けてなることを特徴とする特許請求の範
   囲１、２、３、４、５、６、７、８、９、１０、
   １１の何れか１項に記載の粉体流量計測装置。 １３ 粉体の流動層タンクが密閉式でタンク内圧
   力の調整手段を有することを特徴とする特許請求
   の範囲１、２、３、４、９、１０、１１、１２の
   何れか１項記載の粉体流量計測装置。 １４ 入口と出口を有する検出用管路と、該検出
   用管路の入口に近接して設けられた検出用流体を
   吹き込むノズルと、該ノズルの上流に設けられた
   検出用流体の流量を規定する手段と、前記ノズル
   の先端部に粉体を導入する手段と、前記検出用管
   路の入口と出口とにおける圧力差を検出する装置
   とよりなる粉体流量計測装置において、該検出用
   管路入口圧力を調整する手段、またはおよび検出
   用管路出口圧力を調整する手段、または、粉体槽
   と検出用管路入口のみに連通する振動式粉体供給
   装置を備えたことを特徴とする粉体流量制御装
   置。 １５ 入口と出口を有する検出用管路と、該検出
   用管路の入口に近接して設けられた検出用流体を
   吹き込むノズルと、該ノズルの上流に設けられた
   検出用流体の流量を規定する手段と、前記ノズル
   の先端部に粉体を導入する手段と、前記検出用管
   路の入口と出口とにおける圧力差を検出する装置
   とよりなる特許請求の範囲１、２、３、４、５、
   ６、７、８、９、１０、１１、１２、１３の何れ
   か１項に記載の粉体流量計測装置において、検出
   用管路入口圧力を調整する手段、またはおよび検
   出用管路出口圧力を調整する手段または粉体槽と
   検出用管路入口のみに連通する振動式粉体供給装
   置を備えたことを特徴とする粉体流量制御装置。 １６ 検出用管路入口圧力の調整手段が、密閉式
   流動層タンク内圧力の調整手段であることを特徴
   とする特許請求の範囲１４記載の粉体流量制御装
   置。 １７ 検出用管路出口圧力の調整手段が、インジ
   エクタであることを特徴とする特許請求の範囲１
   ４記載の粉体流量制御装置。 １８ インジエクタが、駆動流体の調整手段、ま
   たはおよび調整流体の調整手段を有することを特
   徴とする特許請求の範囲１７記載の粉体流量制御
   装置。 １９ 特許請求の範囲１４、１５、１６、１７、
   １８の何れか１項記載の粉体流量制御装置におい
   て、検出用管路の入口と出口の圧力差を入力と
   し、検出用管路入口圧力調整手段、検出用管路出
   口圧力調整手段、検出用管路の入口に供給する粉
   体流量を調整する手段の何れか１つ又はこれらを
   組み合わせた手段を出力とし、検出用管路の入口
   と出口の圧力差に対応する設定値設定手段を有す
   る自動制御装置を介在させたことを特徴とする粉
   体流量自動制御装置。