JPH06171753A - 粉体供給装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 円盤を回転支持する支持部材にトレーサー粒
子が付着するのを防止して、計測精度の向上や前記支持
部材の長寿命化をはかる。 【構成】 モータ等の駆動手段により回転する粉体搬送
用の円盤（24）をケーシング（30）の内部に水平に配す
るとともに、ケーシング（30）の底部に、円盤（24）を
回転支持する支持部材（38）を設け、ケーシング（30）
の内外を連通可能にする粉体供給管（76）を設け、ケー
シング（30）の内部に空気を送り込むことにより、ケー
シング（30）の内部の圧力が外部よりも高く設定され、
内外における圧力差により、ケーシング（30）の内部か
ら粉体供給管（76）を通って外部に流れ出る空気流動を
生じせしめ、円盤（24）の回転により搬送される粉体
を、空気流動にのせて外部に供給するようになした粉体
供給装置（Ａ）であって、ケーシング（30）の内部に空
気を送り込むための排出口（40ａ）が、ケーシング（3
0）の底部に周方向所定間隔ごとに設けられている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、粉体供給装置に関する
ものであり、詳しくは、多数のトレーサー粒子からなる
粉体を、速度計測あるいは可視化しようとするガスや液
化ガス等の流体に定量的に供給するための粉体供給装置
に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】例えば、レーザードップラー流速計や写
真撮影により行なう流体の計測には、トレーサー粒子を
使用するのが一般的である。すなわち、計測しようとす
るガスや液化ガス等の流体の中に、多数のトレーサー粒
子からなる粉体を一定量ずつ混入し、流体に追従するト
レーサー粒子の流動速度から該流体の速度を計測した
り、また流体に追従するトレーサー粒子を写真撮影して
該流体を可視化することにより、流体の流動分布を計測
している。

【０００３】図８〜１０に基づいて、従来の粉体供給装
置(100) を説明する。図８に示すように、ケーシング(1
01) の内部には、モータの駆動により回転する円盤(10
2) が水平に取り付けられている。この円盤(102) の上
面(102ａ) には、周方向に延びる周溝(103) が設けられ
ている。

【０００４】符号(104) は、粉体（Ｆ）が充填されてい
るホッパーである。このホッパー(104) の下部(104ａ)
は、下方に行くにしたがって先細となっており、その最
下端部は周溝(103) のすぐ上で開口している。符号(104
ｃ) はその開口部を示すものである。すなわち、粉体
（Ｆ）が、ホッパー(104) から開口部(104ｃ) を経て、
周溝(103) に充填されることになる。

【０００５】符号(107) は板状体からなる吹出しノズル
である。この吹出しノズル(107) は、平面から見た形状
が扇状であり、図９に明瞭に示すように、ほぼ中央部に
はテーパ状に傾斜した傾斜側面(108) を有する凹部(10
9) が設けられるとともに、この凹部(109) の中央には
厚み方向に貫通する粉体流通用孔(110) が設けられてい
る。

【０００６】符号(105) は、ケーシング(101) を貫通
し、該ケーシング(101) の内外を連通可能にする粉体供
給管である。この粉体供給管(105) は、その内部が前記
粉体流通用孔(110) と連通可能となるように、吹出しノ
ズル(107) に取付けられている。

【０００７】符号(111) は空気送入管である。この空気
送入管(111) は、ケーシング(101)の上面に取り付けら
れており、空気送入管(111) の内部を流れる圧縮空気
は、排出口(111ａ) を通ってケーシング(101) の内部に
流れ込む。

【０００８】なお、ケーシング(101) の内部に圧縮空気
を送入する理由は、ケーシング(101) 内部の空気圧を、
外部の空気圧よりも高くするためである。この圧力差に
より、周溝(103) における前記吹出しノズル(107) にさ
しかかる地点（Ｘ）から空気が入り込み、その後、吹出
しノズル(107) の下方に位置する周溝(103) に流れ込
み、この中を通ったのち粉体流通用孔(110) および凹部
(109) を介して粉体供給管(105) の中に流れ込み、ケー
シング(101) の外部に出ていく、といった空気の流れが
生じる。図９における矢印は、空気の流れを示すもので
ある。前記したような空気の流れにしたがって、一定量
の粉体（Ｆ）がケーシング(101) の外部に供給されてい
く。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】従来の粉体供給装置(1
00) にあっては、ケーシング(101) 内における圧縮空気
の出口、すなわち空気送入管(111) における排出口(111
ａ) が円盤(102) の上方に設けられていた。このように
排出口(111ａ) が円盤(102) の上方に配されていれば、
この排出口(111ａ) から流れ出る空気はケーシング(10
1) 内において下方に向けて流れ、その一部が円盤(102)
の下方に達する。通常、ケーシング(101)の内部にあっ
ては、多数のトレーサー粒子が浮遊しているため、浮遊
中のトレーサー粒子は前記したような空気の流れにした
がって流動し、円盤(102) の下方にまで達する。

【００１０】ケーシング(101) の底部(101ａ) には、図
１０に示すように、円盤(102) を回転支持するボールベ
アリング、スラストリング等の支持部材(114) が配され
ているため、前記トレーサー粒子がこの支持部材(114)
にまで達し、該支持部材(114) の表面に多数付着すると
いう問題があった。このように前記支持部材(114) がト
レーサー粒子に汚染されると、これに支持されている円
盤(102) が円滑に回転しなくなり、結果的に計測精度を
下げる原因になっていた。また、前記支持部材(114) の
寿命を短くする原因にもなっていた。

【００１１】本発明は、上記の実情に鑑みてなされたも
のであり、その目的は、円盤を回転支持する支持部材に
トレーサー粒子が付着しないような粉体供給装置を提供
するところにある。

【００１２】

【課題を解決するための手段と作用】第１の発明である
請求項１に記載の粉体供給装置は、モータ等の駆動手段
により回転する粉体搬送用の円盤がケーシングの内部に
水平に配されるとともに、前記ケーシングにおける底部
に、該円盤を回転支持する支持部材が設けられ、前記ケ
ーシングの内外を連通可能にする粉体供給管が設けら
れ、前記ケーシングの内部に空気を送り込むことによ
り、該ケーシングの内部の圧力が外部よりも高く設定さ
れ、内外における圧力差により、前記ケーシングの内部
から前記粉体供給管を通って外部に流れ出る空気流動が
生じてなり、前記円盤の回転により搬送される粉体を、
前記空気流動にのせて外部に供給させてなる粉体供給装
置であって、前記ケーシングの内部に空気を送り込むた
めの排出口が、該ケーシングの底部に周方向所定間隔ご
とに設けられてなるものである。

【００１３】複数の前記排出口が、ケーシングの底部に
おいて周方向所定間隔ごとに設けられていれば、前記排
出口からの空気の流れはケーシング内において上向きに
なり、円盤の周囲におけるいずれの箇所も空気が上方に
向けて流れることになる。このように、円盤の周囲にお
いて空気を上方に向けて流れるようにすれば、少なくと
も円盤の下方に向けての空気の流れは起こり得ないの
で、前記ケーシングの底部に配された支持部材に粉体が
流れ込むことがなく、前記支持部材の表面にトレーサー
粒子が付着するおそれもない。

【００１４】なお、ここでいう「所定間隔ごと」とは、
「等間隔ごと」という意味のみならず、「ある一定の規
則によりあけられた間隔ごと」という意味も含む。

【００１５】第２の発明である請求項２に記載の粉体供
給装置は、モータ等の駆動手段により回転する粉体搬送
用の円盤がケーシングの内部に水平に配されるととも
に、前記ケーシングにおける底部に、該円盤を回転支持
する支持部材が設けられ、前記ケーシングの内外を連通
可能にする粉体供給管が設けられ、前記ケーシングの内
部に空気を送り込むことにより、該ケーシングの内部の
圧力が外部よりも高く設定され、内外における圧力差に
より、前記ケーシングの内部から前記粉体供給管を通っ
て外部に流れ出る空気流動が生じてなり、前記円盤の回
転により搬送される粉体を、前記空気流動にのせて外部
に供給させてなる粉体供給装置であって、前記ケーシン
グの底部における前記支持部材を設けた位置より外方
に、周方向に延びる凹部を設けるとともに、前記凹部に
リング状のシール部材を、該シール部材の上端が前記円
盤の下面と当接するように配設したものである。

【００１６】前記ケーシングの底部における支持部材を
配した位置より外方に、周方向に連続するリング状のシ
ール部材を配設しておけば、多数のトレーサー粒子がケ
ーシング内における空気の流れに従って円盤の下方に入
り込んでも、これらトレーサー粒子は前記シール部材に
より遮られ、前記支持部材に達することはない。これに
より、前記支持部材の表面にトレーサー粒子が付着する
心配もない。

【００１７】なお、前記シール部材を凹部に配設するこ
とにより、該シール部材は円盤とケーシング底部との間
に安定的に保持され、径方向への移動が生じにくくな
る。

【００１８】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明
するが、本発明はこれによって限定されるものではな
い。

【００１９】請求項１に相当する実施例（実施例１） 図１は粉体供給装置（Ａ）の縦断面図であり、図２はそ
の一部分解斜視図である。図において、符号（10）は、
土台（12）の上に設置されてなるモータであり、符号
（14）は、モータ（10）の出力軸を示す。この出力軸
（14）は、軸方向中央部に小ギア（16）を装着してなる
パイプ（18）の下部と連結されている。

【００２０】符号（20）は、縦方向に延びる硬質金属製
の主軸（22）の下部に装着されてなる大ギアであり、小
ギア（16）と噛み合っている。

【００２１】符号（24）は、主軸（22）に装着されてな
る円盤である。モータ（10）の駆動により小ギア（16）
が回転するとともに大ギア（20）が回転し、これにとも
なって主軸（22）および円盤（24）が回転する仕組みと
なっている。なお、符号（26）は、主軸（22）を回転自
在に支持するための軸受である。

【００２２】円盤（24）の径方向中央部に主軸（22）が
貫通している。また、円盤（22）の上面には、周方向に
延びる周溝（28）が刻設されている。

【００２３】符号（30）は、図２に明瞭に示すように、
円盤（24）を内部に収納する平面円形のケーシングであ
る。このケーシング（30）は、円筒状のケーシング本体
（30ａ）と、ケーシング本体（30ａ）の上部に取り付け
られ、ケーシング本体（30ａ）の上面開口部を閉塞する
蓋板（30ｂ）とからなっている。

【００２４】符号（29）は、ケーシング（30）の下方に
配され、ケーシング（30）を支持するための支持体であ
る。

【００２５】前記蓋体（30ｂ）には、径方向中央部を挟
んで相対向する位置に、該蓋体（30ｂ）を厚み方向に貫
通するホッパー用穴（32）と粉体供給管用穴（34）とが
設けられている。

【００２６】ケーシング（30）の底部は、ケーシング本
体（30ａ）の下端部より内方に向かって延びるフランジ
（31）により構成され、このフランジ（31）には周方向
所定間隔ごとにスラストリング（38）が取り付けられて
いる。前記円盤（24）は、前記した複数のスラストリン
グ（38）の上に載った状態に配され、円盤（24）の回転
を支持している。また、スラストリング（38）の外方に
は周方向所定間隔ごとに、前記フランジ（31）を厚み方
向に貫通する空気送り込み用穴（40）が多数設けられて
おり、これにより、各空気送り込み用穴（40）の内方側
に排出口（40ａ）を設けることができる。

【００２７】前記支持体（29）の径方向中央部には前記
主軸（22）を挿通するための中央開口部（42）が設けら
れているとともに、上面には周方向に延びる空気流通用
の凹部（44）が設けられている。この凹部（44）は、前
記空気送り込み用穴（40）と連通するものであるととも
に、前記凹部（44）には、任意の位置において支持体
（29）を貫通する貫通孔（46）を有している。

【００２８】ケーシング（30）内の空気圧は、外部の空
気圧よりも高くなっている。ケーシング（30）内の空気
圧を外部の空気圧よりも高くするために、ケーシング
（30）内へ圧縮空気が送り込まれる。この送り込みは、
前記貫通孔（46）を介して行なわれる。すなわち、圧縮
空気発生装置（図示せず）から延びる空気送入管（48）
の先端が、前記貫通孔（46）に差し込まれている。貫通
孔（46）にまで達した圧縮空気は、図３にて矢印で示す
ように、一旦凹部（44）に入り込み、周方向に流動しな
がら、凹部（44）のすぐ上に位置する多数の空気送り込
み用穴（40）の中に入り、のち排出口（40ａ）を介して
ケーシング（30）の内部に流れ込むことになる。

【００２９】符号（50）は、前記円盤（24）の上に配さ
れたノズル板体である。このノズル板体（50）は、中央
部において、前記主軸（22）を挿通するための軸孔（5
2）が開けられている。

【００３０】符号（54）は、ノズル板体（50）を厚み方
向に貫通する粉体充填孔である。また、符号（56）は、
前記軸孔（52）を挟んで前記粉体充填孔（54）と対向位
置に設けられた粉体供給孔である。この粉体供給孔（5
6）は、粉体充填孔（54）と同様、ノズル板体（50）を
厚み方向に貫通するものである。

【００３１】前記粉体充填孔（54）は、上半分を構成す
る嵌込み凹部（60）と、該嵌込み凹部（60）の中央から
下方に向けて延びる小孔（62）とからなっている。前記
小孔（62）は、下方にいくにしたがって径小となってい
る。また、前記粉体供給孔（56）は、上半分を構成する
嵌込み凹部（64）と、該嵌込み凹部（64）の中央から下
方に向けて延びる小孔（66）とからなっている。

【００３２】前記ノズル板体（50）は、両端部が一部切
り欠かれている。符号（68）はその切欠部を示すもので
ある。ケーシング（30）におけるケーシング本体（30
ａ）の相対向する位置から差し込まれた合計２本の係止
軸（70）の先端が、前記切欠部（68）に各々嵌め込まれ
て、前記ノズル板体（50）とケーシング（30）としっか
りと固定されている。これにより、円盤（24）が回転し
てもノズル板体（50）は回転せず、円盤（24）は回転に
伴ってノズル板体（50）の下面を摺動するようになって
いる。上記のように前記ノズル板体（50）を円盤（24）
の上に載せて固定した状態において、該ノズル板体（5
0）に設けた粉体充填孔（54）と粉体供給孔（56）とは
周溝（28）の直ぐ上に配され連通可能となる。

【００３３】符号（76）は、ケーシング（30）を貫通す
る粉体供給管である。この粉体供給管（76）は、ケーシ
ング（30）の内部と外部とを連通可能にするものであ
り、その内部空間はノズル板体（50）における粉体供給
孔（56）と連通可能に設けられている。説明を加える
と、前記粉体供給管（76）は、円板状のフランジ部（76
ａ）を境にして上側を構成する細管部（76ｂ）と、下側
を構成する嵌込み部（76ｃ）とからなっている。

【００３４】上記構成の粉体供給管（76）は、その嵌込
み部（76ｃ）をケーシング（30）における蓋体（30ｂ）
に設けた粉体供給管用穴（34）に貫通させた状態でケー
シング（30）の外側に備えられるとともに、前記嵌込み
部（76ｃ）の下端部が、ノズル板体（50）に設けた嵌込
み凹部（64）に嵌込まれる。

【００３５】符号（82）は、多数のトレーサー粒子が収
納されたホッパーである。このホッパー（82）から前記
周溝（28）に粉体が定量的に充填される。

【００３６】符号（79）は、ホッパー（82）の内部に配
された撹拌棒である。撹拌棒（79）は、ホッパー（82）
の上に載置されたモータ（83）の駆動により回転し、こ
の回転にともなってホッパー（82）に収納された粉体が
撹拌され、粉体が周溝（28）に充填されていく。なお、
前記撹拌棒（79）は、コの字状をなす混ぜ棒（87）が４
本備えられたものである。

【００３７】前述したようにケーシング（30）の内部の
空気圧は、外部の空気圧よりも高くなっている。この圧
力差により、ケーシング（30）内において、前記ノズル
板体（50）の下方に位置する周溝（28）内に空気が流入
し、周溝（28）を流れて小孔（66）の下側開口部にまで
達し、該小孔（66）および供給凹部（64）を介して粉体
供給管（76）の中に流れ込み、次いで前記粉体供給管
（76）の中を通ってケーシング（30）の外に排出され
る、といった空気流動が起こっている。

【００３８】一方、周溝（28）内に充填された粉体は、
円盤（24）の回転に伴って前記ノズル板体（50）にまで
搬送され、さらなる円盤（24）の回転によってノズル板
体（50）の下方に入り込む。ここで、前述したような空
気流動と合流し、該空気流動にのってケーシング（30）
の外に定量的に供給されることになる。

【００３９】上記構成の粉体供給装置（Ａ）にあって
は、ケーシング（30）の内部に空気を送り込むための排
出口（40ａ）が、前記フランジ（31）において周方向に
多数設けられている。これにより、図３に示すように、
圧縮空気が排出口（40ａ）から吹き上がり、前記フラン
ジ（31）に配されたスラストリング（38）に粉体が流れ
込むことはない。したがって、円盤（24）を回転支持す
るスラストリング（38）がトレーサー粒子に晒されるお
それはなく、スラストリング（38）の表面にトレーサー
粒子が付着する心配もない。

【００４０】なお、本実施例では、排出口（40ａ）をス
ラストリング（38）の外方に多数設けたが、スラストリ
ング（38）の内方に設けても同様の効果が得られる。

【００４１】請求項２に相当する実施例（実施例２） 本実施例における粉体供給装置（Ｂ）は、ケーシング
（30）内への圧縮空気の送り込みが実施例１のものと相
違し、従来と同様、円盤（24）の上方より行なわれる。
この点に係わる部分以外のところ、例えば円盤（24）や
ノズル板体（50）などの構造は、実施例１と同じなので
ここでは省略する。

【００４２】図４〜６に示すように、圧縮空気発生装置
（図示せず）から空気送入管（49）が延び、ケーシング
（30）の蓋体（30ｂ）に取り付けられている。蓋体（30
ｂ）には、これを厚み方向に貫通する送入穴（47）が設
けられており、空気送入管（49）を通って蓋体（30ｂ）
にまで達した圧縮空気は、送入穴（47）を介してケーシ
ング（30）の内部に送られる。

【００４３】また、ケーシング底部を構成するフランジ
（31）における、スラストリング（38）を設けた位置よ
りやや外方に、周方向に延びる凹部（90）が設けられて
おり、凹部（90）にゴム製のリング状のシール部材（9
2）が配されている。

【００４４】シール部材（92）は、図７に示すように断
面くの字状をなしている。円盤（24）は、シール部材
（92）の上に配されるわけであるが、シール部材（92）
をフランジ（31）側に少し押圧した状態で円盤（24）が
配される。

【００４５】このようにすれば、円盤（24）が波打つよ
うに回転した場合でも対応し得る。すなわち、粉体供給
装置（Ｂ）の駆動中、円盤（24）が波打つように回転す
ることがある。このような場合、シール部材（92）と円
盤（24）との間に隙間が生じ、この隙間からトレーサー
粒子が入り込むことも考えられる。

【００４６】しかしながら、断面くの字状のシール部材
（92）を少し押圧した状態で円盤（24）を配しておけ
ば、円盤（24）が波打つように回転しても、シール部材
（92）と円盤（24）の下面とは常に当接することにな
り、シール部材（92）と円盤（24）との間に隙間が生じ
るおそれはないので好適である。さらに、加圧によって
シール性が向上し、ケーシング（30）の耐圧の向上も期
待できる。

【００４７】上記した構成の粉体供給装置（Ｂ）のよう
に、スラストリング（38）より外方に、周方向に延びる
シール部材（92）を配設しておけば、多数のトレーサー
粒子がケーシング（30）内における空気の流れに従って
円盤（24）の下方に入り込んでも、これらトレーサー粒
子はシール部材（92）により遮られ、スラストリング
（38）に達することはない。これにより、スラストリン
グ（38）の表面にトレーサー粒子が付着する心配もな
い。

【００４８】なお、シール部材（92）の形状としては、
上記に限らず、断面逆Ｔ字状、三角形状あるいは五角形
状などの多角形状でもよい。要するに、凹部（90）に配
した前記シール部材（92）の上端が円盤（24）の下面と
当接して、トレーサー粒子が円盤（24）の下側に入り込
んだ場合でも、これらトレーサー粒子がスラストリング
（38）にまで到達できないようにするものであればどの
ような形状でもよい。また、従来公知の導電性材料によ
り作成したシール部材（92）を用いて帯電防止効果をね
らうこともできる。

【００４９】

【発明の効果】本発明の粉体供給装置にあっては、円盤
を回転支持する支持部材にトレーサー粒子が付着するの
を防止することができる。これにより、高い計測精度を
維持することができ、また前記支持部材の寿命を延ばす
ことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施例を示す粉体供給装置の断
面図である。

【図２】前図の部分分解斜視図である。

【図３】図１の部分拡大図である。

【図４】第２の実施例を示す粉体供給装置の部分斜視図
である。

【図５】前図の分解斜視図である。

【図６】前図の組立拡大断面図である。

【図７】シール部材の部分斜視図である。

【図８】従来の粉体供給装置の切欠斜視図である。

【図９】ケーシング内部から粉体供給管にまでの空気の
流れを示す説明図である。

【図１０】図８の部分断面図である。

【符号の説明】

Ａ、Ｂ……粉体供給装置 ２４……円盤 ３０……ケーシング ３８……スラストリング ４０……空気送り込み用穴 ４０ａ……排出口 ７６……粉体供給管 ９０……凹部 ９２……シール部材

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 深野 行義 大阪市中央区平野町四丁目１番２号 大阪 瓦斯株式会社内 (72)発明者 一本松 正道 大阪市中央区平野町四丁目１番２号 大阪 瓦斯株式会社内

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】モータ等の駆動手段により回転する粉体搬
   送用の円盤がケーシングの内部に水平に配されるととも
   に、前記ケーシングにおける底部に、該円盤を回転支持
   する支持部材が設けられ、 前記ケーシングの内外を連通可能にする粉体供給管が設
   けられ、 前記ケーシングの内部に空気を送り込むことにより、該
   ケーシングの内部の圧力が外部よりも高く設定され、内
   外における圧力差により、前記ケーシングの内部から前
   記粉体供給管を通って外部に流れ出る空気流動が生じて
   なり、 前記円盤の回転により搬送される粉体を、前記空気流動
   にのせて外部に供給させてなる粉体供給装置であって、 前記ケーシングの内部に空気を送り込むための排出口
   が、該ケーシングの底部に周方向所定間隔ごとに設けら
   れてなることを特徴とする粉体供給装置。
2. 【請求項２】モータ等の駆動手段により回転する粉体搬
   送用の円盤がケーシングの内部に水平に配されるととも
   に、前記ケーシングにおける底部に、該円盤を回転支持
   する支持部材が設けられ、 前記ケーシングの内外を連通可能にする粉体供給管が設
   けられ、 前記ケーシングの内部に空気を送り込むことにより、該
   ケーシングの内部の圧力が外部よりも高く設定され、内
   外における圧力差により、前記ケーシングの内部から前
   記粉体供給管を通って外部に流れ出る空気流動が生じて
   なり、 前記円盤の回転により搬送される粉体を、前記空気流動
   にのせて外部に供給させてなる粉体供給装置であって、 前記ケーシングの底部における前記支持部材を設けた位
   置より外方に、周方向に延びる凹部を設けるとともに、
   前記凹部にリング状のシール部材を、該シール部材の上
   端が前記円盤の下面と当接するように配設したことを特
   徴とする粉体供給装置。