JPH06285400A - 粉体定量供給装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 比較的簡単な構成で、幅広く安定した吐出量
が得られるようにする。 【構成】 第１配管５を通じて粉体吐出器２に吐出用気
体a1を供給し、粉体収容タンク１内の粉体Ｐを粉体吐出
器２で生起させたスパイラル流によって粉気２相流とし
て第１エジェクター３に強制的に送り込み、この第１エ
ジェクター３にから、搬送用気体a2によりホース８を通
じてスプレーガン７へ粉体Ｐを送給するようにしたも
の。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、粉体塗装システムにお
ける粉体塗料供給部等に適用される粉体定量供給装置に
関するものである。

【０００２】

【従来の技術】例えばこの種の装置として代表的に挙げ
られる粉体塗料供給装置の場合、 塗料吹付用スプレーガンへの粉体塗料供給につい
て、脈動の発生を抑制し短時間の定量性に優れたものと
すること、 塗装色の変更による粉体塗料の交換を容易且つ迅速
に行い得ること、 塗料供給停止の即応性があること、 等が重要であり、これらの条件を可及的に充足させる必
要がある。

【０００３】上記のような条件を考慮した従来の粉体供
給装置としては、例えば特開昭６２−２２２９２８号公
報等に開示されているように、粉体搬送管路の出口側と
入口側との２点間の差圧を検出し、この差圧に基づいて
スプレーガンへ粉体塗料を搬送するための気体の送気圧
を制御する方式を用いたものが広く知られている。

【０００４】図８は上記制御方式を用いた従来の粉体塗
装用の供給装置を示している。この図において、粉体収
容タンク５１は、粉体の通過を阻止し且つ気体の流通を
許す多孔板５２によって塗料収容室である上室５１ａ
と、気体導入室である下室５１ｂとの２室に仕切られて
いる。上室５１ａは粉体塗料（以下、粉体と略称する）
が収容された状態では、通常は蓋体５３によって閉塞さ
れており、上端周壁部に排気孔５４ａが設けられてい
る。

【０００５】また、下室５１ｂには気体導入孔５４ｂが
設けられており、この気体導入孔５４ｂから下室５１ｂ
へ粉体流動化用気体b1が導入される。該粉体流動化用気
体b1は下室５１ｂから多孔板５２を通じて上室５１ａに
収容された粉体Ｐ中に送給され、更に排気孔５４ａから
外部に排気されるようにしてあり、これによって上室５
１ａに収容された粉体Ｐの流動層の状態を保持するよう
に構成されている。

【０００６】粉体収容タンク上室５１ａの側壁下部に
は、差圧センサブロック５５が配設されている。この差
圧センサブロック５５には粉体搬送管５６、この粉体搬
送管５６へ粉体搬送用気体b2を送給する気体導入管５
７、粉体搬送管５６の入口側及び出口側に臨む２本の差
圧検出用管５８ａ、５８ｂの各々に繋がる管路（図示せ
ず）がそれぞれ形成されている。

【０００７】また、粉体搬送管５６は始端部が差圧セン
サブロック５５のタンク内側端部に下向きに開設された
粉体導入口５６ａと連通するとともに、終端部がインジ
ェクター５９に接続されており、その接続部と差圧セン
サブロック５５の管路との接続部間に制御用出力導管６
０がほぼ直交方向から導入されている。

【０００８】上記差圧センサブロック５５においては、
気体導入管５７から粉体搬送管５６へ粉体搬送用気体b2
が導入されることにより発生する負圧により、粉体Ｐが
粉体導入口５６ａから粉体搬送管５６内へ吸引される。
この粉体吸引時に発生する粉体搬送管５６の入口側と出
口側の２点間の差圧は前記差圧検出用管５８ａ、５８ｂ
を通じて制御部６１に与えられる。

【０００９】制御部６１では前記差圧が電気信号に変換
され、これによって得られた検出値に基づき、制御用出
力導管６０を通じてインジェクター５９に導入する制御
用気体b3の気体圧をフィードバック制御する。

【００１０】以上のようにして粉体収容タンク上室５１
ａに収容された粉体Ｐは、制御部６１で粉体吐出量を計
測制御されながら粉気２相流となってインジェクター５
９に供給され、さらに該インジェクター５９内で搬送用
気体b4に吸引された後、ホース６２を通じてスプレーガ
ン６３に導かれるようになっている。なお、６４はスプ
レーガン制御部である。

【００１１】上記従来例では、制御部６１で粉体供給量
を設定することにより、実際の供給量を設定値に近づけ
るべく、運転中は常時フィードバック制御されるので、
粉体供給量をほぼ一定値に保持し得るとともに、供給量
の推定値を表示することができる。また、粉体供給量の
設定値を調整することにより、運転開始の出力立ち上げ
時に任意の供給量を得ることができる他、必要に応じて
粉体消費量の記録機能を付加することができる等の利点
がある。

【００１２】図９は粉体供給装置の他の従来例を示して
いる。この図に示すものでは、粉体収容タンク７１内の
粉体Ｐをインジェクター７２へ供給するについて、上記
従来例のような気体搬送とは異なり、機械式のスクリュ
ーフィーダ７３によって行っている。

【００１３】この場合、スクリューフィーダ７３の駆動
を制御部７４において電気的に制御することにより、粉
体供給量を定量制御するものであり、スクリューフィー
ダ７３からインジェクター７２へ供給された粉体Ｐは該
インジェクター７２に与えられた搬送用気体C1によって
気体搬送される。なお、制御部７４とスクリューフィー
ダ７３間の電気配線７５を破線で示す。

【００１４】このようにインジェクター７２への粉体Ｐ
の供給を機械的手段を用いて行い、スプレーガン７６へ
の粉体Ｐの搬送を、粉体Ｐの供給とは別系統の空気輸送
手段を用いて行うことにより、粉体Ｐの気体搬送に用い
る搬送用気体C1は粉体搬送可能な風量以上であれば、イ
ンジェクター７２への粉体供給系の動作とは無関係に自
在に変化させることができるので、粉気２相流における
粉体量と搬送用気体量を塗装に最適な比率を選択するこ
とができる。

【００１５】また、搬送用気体搬送用の配管系を変更す
るような場合にも、粉体供給系に影響を与えない上、併
せて搬送用気体C1の必要最小量を少なくできる。さら
に、スクリューフィーダ７３を停止させることで、即座
に粉体Ｐの供給を停止できるので、粉体供給停止の即応
性があるといった利点がある。

【００１６】

【発明が解決しようとする課題】以上、従来の粉体塗料
供給装置の２通りの代表例について、その構成と利点を
説明したが、いずれの従来例も機械的構成が複雑で、精
度が要求される上、電気的制御系を構成するについて、
制御が困難な因子が含まれるため、製造コストが高くつ
くだけでなく、両者それぞれに次のような問題点があ
る。

【００１７】図８に示した前者の構成では、インジェク
ター５９への粉体供給及び、インジェクター５９からス
プレーガン６３への粉体搬送を全て送気配管系によって
行っているが、その粉気２相流の態様は全て配管に沿っ
て直進する流れとなっているため、粉気２相流において
粉体Ｐの分散が不十分で、粉体濃度にむらが生じること
が避けられず、脈動の発生を促すことになる。また、ス
プレーガン６３への粉体搬送を全て負圧吸引によって行
っているため、高濃度粉体による塗装を安定して行えな
いといった問題点がある。

【００１８】さらに、このような送気配管系による粉体
の定量供給に係わる制御では、複数の制御因子が相互に
影響を及ぼさないように構成することは不可能であり、
また気体搬送特有の応答性の悪さもあって、差圧センサ
ブロック５５内で検出される粉体搬送管５６の入口側と
出口側の差圧に基づいて行われる制御用気体b3の出力
が、ときに定量供給制御に有効に働かない場合があり、
制御の信頼性に問題点が残る。

【００１９】上記問題点に関連して、配管系を構成する
管路、中でも粉体Ｐが通る管路には、粉体Ｐの摩擦によ
る管壁摩耗や、管壁に粉体Ｐが付着することによる管断
面積の縮減ないし管閉塞の発生が避けられないが、粉体
搬送用気体b2、制御用気体b3及び搬送用気体b4の制御を
行うについて、それらの配管系の搬送機能低下を考慮し
た制御系の管理が容易でないという問題点もある。

【００２０】さらに、前者の装置では上記の他、粉体の
交換時に制御系各部の設定値を使用粉体の特性に対応し
て補正する、いわゆるキャリブレーションが必要である
ことや、例えば塗装色の変更に伴う粉体交換を行う際に
配管系の内部まで粉体を入れ換える必要があるなど、粉
体交換時において手間と時間を要するといった不都合が
ある。

【００２１】一方、図９に示した後者の場合にも、粉体
供給系にスクリューフィーダ７３を用いているため、機
械式供給機特有の脈動が生じるだけでなく、色替えに伴
う粉体交換に手間を要する。また、粉体収容タンク７１
に収容されている粉体Ｐの嵩密度が変化すると、その影
響が直接的に供給重量に現れるが、前記タンク７１内の
粉体Ｐの嵩密度は制御因子に含まれていないため、厳密
な定量供給は困難である。

【００２２】さらに、粉体供給系の制御と搬送用気体C1
の制御とは別系統で行われ、フィードバック制御を行う
ものでないため、粉体供給量の誤差補正を行うことがで
きないことや、前者の従来例と同様に粉体交換時にキャ
リブレーションが必要になるといった問題点がある。

【００２３】本発明は、このような従来の問題点に鑑み
てなされたもので、比較的簡単な構成で、幅広く安定し
た吐出量が得られ、例えば粉体塗装用の供給装置として
使用するときは脈動が抑制されて塗装面の仕上がりが良
好となる上、色替えも容易に行え、さらに供給停止の即
応性に優れた粉体定量供給装置を提供することを目的と
するものである。

【００２４】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明では、粉体収容タンク、粉体吐出器、吐出用気
体供給手段、粉体搬送手段及び、この粉体搬送手段に搬
送用気体を供給する搬送用気体供給手段を備えたものと
している。

【００２５】前記粉体吐出器は、粉体収容タンク内に収
容された粉体中に設置される円筒状ハウジングを有し、
このハウジングの下端に粉体取入口を形成するととも
に、該ハウジングの上端部に粉体吐出導管を連設し、さ
らに前記粉体収容空間においてスパイラル状乃至渦状の
旋回気流を発生させるための吐出用気体噴射孔を前記ハ
ウジング周壁に形成してなるものである。

【００２６】前記粉体吐出器の吐出用気体噴射孔の具体
的構成としては、水平方向乃至粉体収容空間に向かって
上方に傾斜する方向で、且つ、円筒状ハウジング周壁の
略接線方向に形成されたものとすることができる。

【００２７】前記吐出用気体供給手段は、粉体吐出器の
吐出用気体噴射孔に連通接続されて、前記粉体収容空間
に吐出用気体を供給するものである。また、前記粉体搬
送手段は、粉体吐出器の粉体吐出導管から供給された粉
体を搬送用気体に巻き込んで被搬送部側へ搬送するもの
である。

【００２８】上記構成において、前記粉体吐出器の粉体
取入口側圧力と粉体搬送手段の出口側圧力との差圧を検
出する差圧検出手段と制御手段とを設けることにより、
制御手段において、差圧検出手段の差圧検出値に基づき
搬送用気体の供給量を制御することができる。また、前
記粉体収容タンクへ粉体を投入する粉体投入手段を備え
たものにおいては、粉体収容タンク内に、粉体吐出器設
置面からの粉体の高さを規制するオーバーフロー堰を設
けることにより、粉体嵩密度を可及的に一定に保持する
ことができる。

【００２９】粉体搬送手段は、好ましくは近接対向して
配置された搬送ノズルとスロート及びこれら搬送ノズル
とスロートに対して交差方向に配置された粉体導入孔を
それぞれハウジング内に形成された会所空間に臨ませて
なるエジェクターにより構成する。

【００３０】そして、前記エジェクターの搬送ノズルを
搬送用気体供給手段と接続するとともに、スロートを被
搬送部と接続し、さらに前記粉体導入孔を粉体吐出器の
粉体吐出導管と接続する一方、前記エジェクターの会所
空間を大気圧に開放するための通孔を前記ハウジングに
形成するか、あるいは前記搬送ノズルを搬送用気体供給
手段と接続するとともに、スロートを被搬送部と接続
し、さらに前記粉体導入孔に粉体吐出器の粉体吐出導管
を近接対向させた構成とすることができる。

【００３１】

【作用】上記構成によると、粉体吐出器の粉体取入口か
ら粉体収容空間に進入した粉体収容タンク内の粉体は、
吐出用気体噴射孔から前記空間の周面に向かって噴射さ
れる粉体吐出用気体に巻き込まれながら粉体吐出導管へ
送給される。この場合、吐出用気体噴射孔から粉体収容
空間に噴射された吐出用気体は、該空間内で、ハウジン
グ内周壁に沿って回り込みつつ上方に向かって流れるス
パイラル状の流れを形成する。

【００３２】このスパイラル流は、粉体収容空間内の粉
体を回転させながら上昇させる流れを形成するので、こ
の流れに巻き込まれた粉体は均等に分散され、粉体嵩密
度の安定した粉気２相流が形成される。しかも、このス
パイラル流は粉体吐出導管に進入したとき、加速された
スパイラル噴流となって該導管から吐出されるため、粉
体吐出導管から噴出した粉気２相流は、その流体圧によ
って粉体搬送手段に強制的に進入させられ、さらに、搬
送用気体に巻き込まれて被搬送側へと搬送される。

【００３３】このような粉気２相流の流れのプロセスに
おいて、粉体吐出器中でスパイラル流が形成されること
により、粉体吐出導管から粉体搬送手段へ向かって吐出
されるとき、従来のような直進流による搬送とは異な
り、粉気２相流の脈動の発生が極力抑制される。

【００３４】

【実施例】図１は、本発明を粉体塗装システムにおける
粉体塗料の定量供給装置に適用した実施例における全体
構成を示している。この図において、１は粉体収容タン
ク、２は粉体吐出器、３は粉体搬送手段としての第１エ
ジェクター、４は配管系への気体及び粉体Ｐの供給並び
にそれらの制御機能を備えた制御部であって、制御用マ
イクロコンピュータ（図示せず）を内蔵している。

【００３５】また、５は粉体吐出器２へ吐出用気体a1を
供給するための第１配管、６は第１エジェクター３へ搬
送用気体a2を供給するための第２配管、７は被搬送部と
してのスプレーガン、８は第１エジェクター３とスプレ
ーガン７とを接続するホースである。

【００３６】このような構成を備えた本実施例装置は大
要、次のように動作する。制御部４に設けられた操作部
（図示せず）を操作すると、第１配管５を通じて粉体吐
出器２に吐出用気体a1が供給され、粉体収容タンク１内
の粉体Ｐが粉体吐出器２を経て粉気２相流となって第１
エジェクター３に強制的に送られる。第１エジェクター
３には第２配管６を通じて搬送用気体a2が供給されてお
り、粉体Ｐは該搬送用気体a2に巻き込まれ、ホース８を
通じてスプレーガン７へ送給される。

【００３７】スプレーガン７への粉体供給量は、粉体吐
出器２の内部と、第１エジェクター３の噴射出口部に臨
んで設けられた圧力センサ９ａ、９ｂ間の圧力差を前記
マイクロコンピュータ（図示せず）で監視し、その差圧
検出値に基づいて、第１配管５を流れる吐出用気体a1
と、第２配管６を流れる搬送用気体a2の流量制御を行う
ことにより制御している。１０ａ、１０ｂは制御部４の
マイクロコンピュータと各圧力センサ９ａ、９ｂ間の接
続配線である。

【００３８】本実施例の構成をより具体的に説明する
と、前記粉体収容タンク１は、内部がオーバーフロー堰
１１によって粉体供給槽１２と補助槽１３との２槽に区
画されている。これら粉体供給槽１２及び補助槽１３は
いずれも粉体の通過を阻止し且つ気体の流通を許す多孔
板１４、１５によって、粉体収容室である上室１２ａ、
１３ａと、気体導入室である下室１２ｂ、１３ｂとの２
室に仕切られている。

【００３９】また、粉体供給槽１２及び補助槽１３の上
室１２ａ、１３ａは大気圧に開放されている。また、下
室１２ｂ、１３ｂには粉体流動化用気体a3を供給するた
めの第３配管１６が接続されており、該第３配管１６か
ら各下室１２ｂ、１３ｂへ粉体流動化用気体a3が導入さ
れる。この粉体流動化用気体a3は各下室１２ｂ、１３ｂ
から多孔板１４、１５を通じて上室１２ａ、１３ａに収
容された粉体Ｐ中に送給され、更に大気圧に放出される
ようにしてあり、これによって上室１２ａ、１３ａに収
容された粉体Ｐの流動層を保持するように構成されてい
る。

【００４０】前記オーバーフロー堰１１は粉体供給槽１
２における多孔板１４の上面からの粉体Ｐの高さを規制
するもので、粉体投入手段としてのホッパー１７から過
剰供給された粉体Ｐは該オーバーフロー堰１１を超えて
補助槽１３へ溢出するので、粉体供給槽１２における粉
体Ｐの高さレベルは常時、多孔板１４の上面からオーバ
ーフロー堰１１の上端辺までの高さＬに規制される。

【００４１】１８は補助槽１３内の粉体Ｐの高さ検出用
に設けられた第１レベルセンサ、１９は第２エジェクタ
ーであって、第１レベルセンサ１８の検出動作に追従し
て補助槽１３内の粉体Ｐを第４配管２０へ搬送する。ま
た、第４配管２０は制御部４に設けられた粉体供給部
（図示せず）から第２エジェクター１９の出口端を経て
ホッパー１７上に配設されたサイクロン２１に到る配管
系を構成している。

【００４２】２２は粉体供給槽１２に設けられた第２レ
ベルセンサであって、オーバーフロー堰１１の上端辺と
ほぼ同じかやや低い高さ位置に設定されている。前記第
１レベルセンサ１８及び第２レベルセンサ２２の各槽１
２、１３における粉体レベル検出動作は電気信号とし
て、いずれも電気配線２３、２４を通じて制御部４に送
られる。

【００４３】このような構成の粉体供給系においては、
粉体供給槽１２の粉体Ｐが粉体吐出器２を通じて消費さ
れることにより、該粉体供給槽１２内の粉体Ｐの高さレ
ベルが低下すると、このレベル低下が第２レベルセンサ
２２によって検出され、この検出信号に基づいて制御部
４から第４配管２０を通じて粉体Ｐが供給される。

【００４４】この粉体Ｐはサイクロン２１で固気分離さ
れ、粉体Ｐがホッパー１７に送給されるとともに、少量
の粉体Ｐと塵埃を含む気体がバグフィルター（図示せ
ず）へ管路２５を通じて送られ、該バグフィルターで集
塵される。

【００４５】一方、ホッパー１７に送給された粉体Ｐは
粉体供給槽１２に投入される。このとき粉体レベルが第
２レベルセンサ２２を超えると、該センサ２２からの信
号が送られなくなり、これによって制御部４からの粉体
Ｐの供給が停止される。

【００４６】但し、粉体供給が停止された後も、第４配
管２０を通る時間差等の要因によってホッパー１７から
の粉体Ｐの投入停止は多少遅れるので、粉体Ｐの一部は
オーバーフロー堰１１から溢出して補助槽１３へ流入す
ることになり、これによって粉体供給槽１２の上室１２
ａは運転中、常時高さレベルＬに保持される。従って、
該粉体Ｐの高さレベルによって決定される粉体Ｐの圧力
作用も常時安定不変状態に保持されるものである。

【００４７】次いで補助槽１３に粉体Ｐが蓄積され、第
１レベルセンサ１８の高さレベルに達すると、該センサ
１８の検出信号が制御部４へ出力され、第２エジェクタ
ー１９が補助槽１３内の粉体Ｐの吸引排出動作を開始す
る。第２エジェクター１９から排出された粉体Ｐは第４
配管２０を経て再び粉体供給槽１２へ戻される。また、
補助槽１３内の粉体Ｐの高さレベルが第１レベルセンサ
１８以下になると、前記第２レベルセンサ２２と同様
に、第１レベルセンサ１８の出力がＯＦＦとなり、制御
部４を介して第２エジェクター１９が停止される。

【００４８】図２及び図３は本実施例における粉体吐出
器２を示している。これらの図に示すように、前記粉体
吐出器２は円筒状ハウジング２６の上端部に円管状の粉
体吐出導管２７を一体に連設したものである。ハウジン
グ２６の内部は粉体収容空間２８として空洞状に形成さ
れている。また、該ハウジング２６にはその下端を全面
的に開口させてなる粉体取入口２９が形成されている。

【００４９】この粉体取入口２９を構成するハウジング
２６の周壁下端部分は該粉体取入口２９の開口端に向か
って小径となるようなテーパ壁部２６ａに形成されてお
り、該テーパ壁部２６ａの複数等分（図では４等分）位
置にそれぞれ吐出用気体噴射孔３０が該テーパ壁部２６
ａの接線方向に穿設されている。従って、各吐出用気体
噴射孔３０はいずれも粉体収容空間２８に向かって上方
に傾斜し、且つ、該粉体収容空間２８の内周面に沿う姿
勢となっており、それぞれ図３に示すように、接続用チ
ューブ３１を介して第１配管５に接続されている。

【００５０】この粉体吐出器２は粉体収容タンク１の粉
体供給槽上室１２ａに収容されている粉体Ｐ中に設置さ
れる。具体的には、該粉体吐出器２のハウジング下端部
には脚体等のハウジング支持手段（図示せず）が設けら
れており、該支持手段に支持された粉体吐出器２は、粉
体取入口２９が多孔板１４の上面から一定の隙間Ｃを隔
てて下向きに開口するように起立姿勢で設置される。ま
た本実施例においては、この設置姿勢において、ハウジ
ング２６がほぼ上端まで粉体Ｐ中に埋込まれるように、
粉体吐出器２及び前記上室１２ａの高さレベルＬが設定
されている。

【００５１】上記のように粉体供給槽上室１２ａに設置
された粉体吐出器２の粉体収容空間２８には流動層の粉
体Ｐが粉体取入口２９から進入、充填され、更に運転中
は、吐出用気体噴射孔３０から噴出する吐出用気体a1の
負圧吸引力により、粉体取入口２９から連続的に粉体Ｐ
が進入し続ける。この場合、粉体Ｐの圧力作用は前述の
ようにオーバーフロー堰１１の存在により常時ほぼ一定
に保持されるので、粉体吐出器２の粉体収容空間２８に
おける粉体Ｐの濃度は常時変化なく安定し、粉体吐出器
２の定量供給効果が一層安定させることができる。

【００５２】各吐出用気体噴射孔３０から粉体収容空間
２８の周面に向けて噴射される吐出用気体a1は、ハウジ
ング内周壁面に沿って回り込みつつ上方に向かって流れ
るスパイラル状の流れを形成する。このスパイラル流は
粉体Ｐが充填されている収容空間２８で回転しながら上
昇する流れを形成し、この流れに巻き込まれた粉体Ｐは
均等に分散され、粉体嵩密度の安定した粉気２相流が形
成される。この粉体収容空間２８のスパイラル流は粉体
吐出導管２７に進入すると、加速されたスパイラル噴流
となって該導管２７から吐出される。

【００５３】なお、ハウジング２６と粉体吐出導管２７
との接続部分で粉気２相流の流路径が急激に変化する
と、粉体収容空間２８の出口端近傍に乱流が発生し、該
空間２８で形成されたスパイラル流が粉体吐出導管２７
に至って大幅に乱れ、あるいは消滅して直進状の噴流と
なって、粉体Ｐの均等分散が損なわれるという不都合が
ある。

【００５４】本実施例では、ハウジング２６の上壁２６
ｂを粉体吐出導管２７に向かって上向きとなる円錐形状
に形成することにより、粉体収容空間２８から粉体吐出
導管２７に向かう粉体Ｐの流れが乱れることなく、スパ
イラル流が次第に縮径されつつ、該導管２７に導かれる
ように構成している。

【００５５】このように粉体収容空間２８の上端部を円
錐形状とすることにより、粉体収容空間２８において形
成された粉気２相のスパイラル流は粉体吐出導管２７に
進入後も維持され、粉体Ｐが均等分散された加速流とな
って第１エジェクター３へ供給される。

【００５６】なお、図示例では吐出用気体噴射孔３０は
ハウジングテーパ壁部２６ａの等分位置に都合４個設け
たものとしているが、本発明では１〜３個あるいは５個
以上設けたものとしてもよい。また、ハウジング周壁を
テーパ壁部２６ａが存在しない垂直壁とし、該周壁に傾
斜状の噴射孔３０を設けるようにしてもよい。

【００５７】また、前記スパイラル流が粉体収容空間２
８から粉体吐出導管２７に進入する際の撹拌作用を更に
向上させるために、図２の想像線で示すように、粉体吐
出導管２７を下方へ延長して粉体収容空間２８の上端部
に突出させた態様の堰部２７ａを設けるとともに、該堰
部２７ａと対面して上向きに粉体吐出導管２７に向けて
気体噴流を噴射する補助ノズル２７ｂを設けるようにし
てもよい。

【００５８】このようすれば、堰部２７ａの存在により
粉体収容空間２８内での粉体Ｐの撹拌作用を一層促進で
きる。但し、該堰部２７ａによって管路抵抗が大きくな
って粉体吐出導管２７への粉気２相流の流出を妨げるた
め、補助ノズル２７ｂから噴流を噴射することによって
粉体吐出導管２７への進入を加勢するようにする。

【００５９】さらに、吐出用気体噴射孔３０の噴射角度
は必ずしもハウジング周壁の接線方向に限定されるもの
ではなく、例えば図３の想像線で示すように、該接線方
向に対して所定の角度範囲で内側に変位させた形として
もよく、また、ハウジング周壁に向かって上方に傾斜さ
せるとスパイラル流形成の上で望ましいが、必ずしもこ
れに限定されるものではなく、例えば水平方向に形成し
てもスパイラル流の形成は可能である。

【００６０】図４は第１エジェクター３を示している。
この図において、３２は両端が開口した筒状のハウジン
グであって、該ハウジング３２の一端側には搬送ノズル
３３を、また、他端側にはスロート３４をそれぞれ嵌入
させてある。３５は搬送ノズル３３をハウジング３２に
固定する締着リング、３６はホース接続具であって、ス
ロート３４をハウジング３２に固定する役割を兼ねてい
る。

【００６１】前記搬送ノズル３３及びスロート３４はハ
ウジング３２の長さ方向で同軸となるように配置され、
その端面どうしをハウジング３２内の会所空間３７内で
近接対向させてある。また、ハウジング３２の会所空間
３７に臨む部位には粉体導入孔３８及び通孔３９が搬送
ノズル３３及びスロート３４に対して直交する方向に穿
設されている。

【００６２】そして、搬送ノズル３３が第２配管６に接
続されて、制御部４の気体供給源と連通しているととも
に、スロート３４がホース８に接続されてスプレーガン
７と連通している。さらに粉体導入孔３８は接続具４０
を介して前記粉体吐出器２の粉体吐出導管２７と接続さ
れている。これにより、粉体吐出導管２７から吐出され
る粉体Ｐは第１エジェクター３の会所空間３７に強制的
に導入された後、搬送ノズル３３から噴射される搬送用
気体a2に巻き込まれ、さらにスロート３４からホース８
を介してスプレーガン７へと導かれる。

【００６３】前記通孔３９は会所空間３７を大気圧に開
放するために設けられたもので、その出口部には必要に
応じて粉体受け容器４１が取り付けられている。４２は
粉体受け容器４１の開口端に張設されたフィルターであ
る。

【００６４】いま、通孔３９の作用を説明するについ
て、該通孔３９が存在しないものを考えると、会所空間
３７は搬送ノズル３３、スロート３４及び粉体導入孔３
８が臨んでいるが、搬送ノズル３３から搬送用気体a2が
噴射されるとき、会所空間３７は負圧となり、この負圧
吸引力が粉体導入孔３８から進入する粉体Ｐに作用して
スロート３４へ導かれる。

【００６５】しかし、この負圧吸引力が強いときは、粉
体吐出導管２７を介して粉体吐出器２内の粉体Ｐ及び吐
出用気体a1を吸引することになり、粉体吐出器２内の粉
気２相流の濃度を一定に保つことができなくなって脈動
が発生する。また、搬送用気体a2に対して粉体Ｐの濃度
が高いとき、即ち負圧吸引力が弱いときは、粉体Ｐの全
てがスロート３４側へ吸引されないで、会所空間３７が
詰まって粉体吸引動作が停止してしまう。

【００６６】そこで、会所空間３７を通孔３９を通じて
大気圧に開放することにより、該会所空間３７の気圧が
適正に保持され、搬送用気体a2に対して粉体Ｐの濃度が
低い、つまり単位時間当たりの粉体供給量が少ないとき
は、搬送ノズル３３から噴射される搬送用気体a2の余剰
分を通孔３９から大気へ逃がすことができ、逆に、粉体
Ｐの濃度が高い、つまり単位時間当たりの粉体供給量が
多いときは、余剰分の粉体Ｐを通孔３９から粉体受け容
器４１へ排出することができるので、脈動の発生や第１
エジェクター３の機能停止が生じることを防止できる。

【００６７】なお、前記フィルター４２は粉体の通過を
阻止し、気体の通過のみを許す素材により構成するとよ
く、また、粉体受け容器４１に粉体Ｐがある程度溜まっ
た段階で、粉体収容タンク１の粉体供給槽１２に戻すよ
うにすればよい。さらに、粉体Ｐの濃度が低い場合は、
塵埃の侵入等を防止するために通孔３９の出口を粉体受
け容器４１に代わる蓋体（図示せず）によって閉塞する
ようにしてもよい。

【００６８】図１に戻って第１エジェクター３で搬送用
気体a2に巻き込まれた粉体Ｐは粉気２相流となり、ホー
ス８を介してスプレーガン７へと導かれる。この場合の
スプレーガン７への粉体供給量の制御は、前述のように
圧力センサ９ａ、９ｂ間の圧力差を制御部４のマイクロ
コンピュータで監視し、その差圧検出値に基づいて搬送
用気体a2の供給量を変更することにより行っている。

【００６９】図５は本発明の他の実施例を示している。
なお、この図において、前記実施例と構成及び作用が共
通する部分には共通の符号を付すこととし、重複を避け
るためにその説明を省略する。図５に示した本実施例に
おいては、搬送用気体a2を噴射するためのエジェクター
３の粉体導入孔３８を大気圧に開放する傘形状に形成す
るとともに、この粉体導入孔３８に粉体吐出器２の粉体
吐出導管２７の先端を近接対向させている。

【００７０】前記実施例では、粉体吐出導管２７を第１
エジェクター３に管路により連通接続しているため、管
路の壁面摩擦等による圧力損失が大きい。このため供給
可能な粉体濃度に自ずから限界があり、どちらかと言え
ば少量多品種の粉体供給に適している。これに対し、本
実施例では、エジェクター３の粉体導入孔３８と粉体吐
出器２の粉体吐出導管２７との間が開放されているの
で、粉体吐出導管２７からエジェクター３に向けて粉体
Ｐが強制的に送り込まれたときにも、該エジェクター３
内の会所空間には負圧に伴って粉体導入孔３８からの大
気が導入されるので、搬送用気体a2に対して粉体濃度の
高い場合に好適に使用できる。

【００７１】また、本実施例ではエジェクター３への搬
送用気体供給系となる第２配管を、主配管６ａと副配管
６ｂとにより構成しており、スプレーガン７へ高濃度粉
体を多量に供給する必要があるときは、両方の配管６
ａ、６ｂから同時に搬送用気体a2を送給するようにして
いる。なお、粉体Ｐの供給が標準量であれば、副配管６
ｂは閉鎖しておく。

【００７２】４３ａ、４３ｂはそれぞれ制御部（図示せ
ず）により出力制御される主配管６ａ、副配管６ｂ用の
コンプレッサ、４４は第１配管５へ吐出用気体a1を供給
するためのコンプレッサ、４５は第１配管５に設けられ
た流量計、４６は第３配管１６へ粉体流動化用気体a3を
供給するためのコンプレッサ、２ａは粉体吐出器２のハ
ウジング支持手段としての脚体である。また、粉体収容
タンク１は１槽式のものとしてあるが、前記実施例のよ
うな粉体供給槽１２と補助槽１３との２槽を備えた態様
としてもよい。

【００７３】図６及び図７は本発明の更に他の実施例を
示している。なお、この図において、前記各実施例と構
成及び作用が共通する部分には共通の符号を付すことと
し、重複を避けるためにその説明を省略する。これらの
図に示した本実施例では、前記本発明の他の実施例の構
成において、粉体吐出器２として粉体吐出導管２７の開
閉機能を付加したものを使用している。

【００７４】即ち、本実施例では、図７に示すように、
粉体吐出導管２７の管壁下端部に吐出調整用気体導入孔
４７を穿設し、該吐出調整用気体導入孔４７からハウジ
ング２６内に向けて噴射される噴流により、吐出用気体
噴射孔から噴射された気体に巻き込まれて上昇する粉体
流の粉体吐出導管２７への進入を調整または遮断するよ
うに構成している。

【００７５】より具体的には、このハウジング２６との
接続部となる粉体吐出導管２７の周壁下端部分をハウジ
ング２６側に向かって小径となるようなテーパ壁部２７
ａに形成し、該テーパ壁部２７ａの複数等分位置にそれ
ぞれ吐出調整用気体導入孔４７を該テーパ壁部２７ａの
接線方向に穿設している。この構成は粉体収容空間２８
に穿設された吐出用気体噴射孔３０と実質的に同等であ
る。

【００７６】また、各吐出調整用気体導入孔４７は吐出
調整用気体a4を供給する第５配管４８に接続されてい
る。４９は第５配管４８へ吐出調整用気体a4を供給する
ためのコンプレッサ、５０は第５配管４８に設けられた
流量計である。

【００７７】前記粉体吐出器２の大径に形成された粉体
収容空間２８で発生させたスパイラル流は小径の粉体吐
出導管２７に進入した後は該導管２７の壁面摩擦等によ
る圧力損失が前記粉体収容空間２８の場合と比較して格
段に大きくなる。このことは粉体吐出導管２７に進入し
た粉気２相流において、粉体Ｐの流れが悪くなることを
意味している。

【００７８】そこで、各吐出調整用気体導入孔４７から
吐出調整用気体a4を噴出させて粉体吐出導管２７内にス
パイラル流を生起すると、粉体収容空間２８から進入し
てきた粉気２相流における粉体Ｐの上昇が大きく抑制さ
れ、気流のみが該吐出調整用気体a4によるスパイラル流
と共に排出される。

【００７９】この点に関して、本発明者が実験を試みた
ところ、吐出調整用気体a4の噴射量を一定量以上に増大
させると、エジェクター３による吸引作用が働いても粉
体Ｐの上昇がほぼ完全に抑止され、該噴射量をそれ以下
の範囲で調節すると、粉体吐出導管２７を通過する粉体
量が対応して増減されることが判明した。

【００８０】従って、吐出調整用気体導入孔４７からの
吐出調整用気体a4の噴射量を調整あるいは制御すること
により、粉体吐出器２からの粉体吐出を任意に調整し、
あるいは自動制御することができる。また、粉体の供給
を停止させる必要が生じたとき、該吐出調整用気体a4の
気体導入孔４７からの噴射量を一定量以上に増大させる
だけで、即座に粉体の吐出を停止することができるの
で、極めて即応性に優れたものとすることができる。

【００８１】上記各実施例は、いずれもスプレーガン７
への粉体塗料供給について、脈動の発生が効果的に抑制
されるので、安定した定量供給を行うことができる。ま
た、塗装色の変更を要するときは、上面開口の粉体収容
タンク１内の粉体塗料を交換するか、あるいは異なる塗
装色の粉体Ｐが収容された粉体収容タンク１と入れ換え
るだけの簡単且つ容易な作業を行うだけで迅速に行うこ
とができる。

【００８２】なお、本発明は、上記各実施例で示したよ
うな粉体塗料の供給装置の他、粉体を取り扱う分野の諸
種の目的の定量供給装置としても適用できることは勿論
である。

【００８３】

【発明の効果】以上説明したように本発明の粉体定量供
給装置によるときは、粉体収容タンク内に収容された粉
体中に設置される粉体吐出器を用いてエジェクター等の
粉体搬送手段に強制的に粉体を送り込むものとしたの
で、粉体濃度の多少に関わらず幅広く安定した粉体吐出
を行うことができ、特に、従来困難であった高濃度粉体
の吐出、供給を効率よく行うことができるものとなっ
た。

【００８４】また、粉体吐出器として、上端部に粉体吐
出導管を連設した円筒状ハウジングの周壁に粉体収容空
間においてスパイラル状の旋回気流を形成する吐出用気
体噴射孔を形成した構成を備えたものとし、これによっ
て粉体取入口から粉体収容空間に進入した粉体収容タン
ク内の粉体を、吐出用気体噴射孔から前記空間の周面に
向かって噴射される粉体吐出用気体に巻き込みながら粉
体吐出導管へ送給されるようにすれば、吐出用気体噴射
孔から噴射された吐出用気体に巻き込まれた粉体は、ハ
ウジング内周壁に沿って回り込みつつ上方に向かって流
れるスパイラル流の中で均等に分散され、粉体嵩密度の
安定した粉気２相流となる。

【００８５】従って、上記粉気２相流の流れのプロセス
において、粉体吐出器中でスパイラル流が形成されるこ
とにより、粉体吐出導管から粉体搬送手段へ向かって吐
出されるとき、従来のような直進流による搬送とは異な
り、粉気２相流の脈動の発生を極力抑制することができ
るので、安定した定量供給を行うことができる。

【００８６】請求項３によれば、粉体吐出器の粉体取入
口側圧力と粉体搬送手段の出口側圧力との差圧を検出
し、この差圧検出値に基づき搬送用気体の供給量を制御
するように構成しており、配管系を用いて構成された従
来の制御系とは異なり、配管系で発生する障害の発生を
大きく抑制できるので、誤差の少ない計測制御を行うこ
とができる。また、制御因子としては前記出入口の圧力
のみであり、その間に長い管路等の制御の障害となる要
因が介在していないので、粉体交換時のキャリブレーシ
ョンを要しない。

【００８７】請求項４によれば、粉体収容タンク内に粉
体吐出器設置面からの粉体の高さを規制するオーバーフ
ロー堰を設けることにより、粉体投入手段から過剰供給
された粉体を該オーバーフロー堰を超えて溢出させるよ
うにし、これによって粉体収容タンクの粉体高さレベル
は常時一定に保持できるようにしているので、粉体定量
供給の重要な要素である粉体嵩密度を可及的に一定に保
持することができ、より一層の供給安定化を図ることが
できる。

【００８８】請求項５によれば、粉体搬送手段としてエ
ジェクターを使用し、且つ、該エジェクターの搬送ノズ
ルとスロートに対して交差方向に配置された粉体導入孔
に対して粉体吐出器の粉体吐出導管と接続したものと
し、更に該エジェクターのハウジングに、前記搬送ノズ
ル、スロート及び粉体導入孔が臨む会所空間を大気圧に
開放するための通孔を設けているので、該会所空間３７
の気圧が適正に保持して、脈動の発生を防止できる。

【００８９】請求項６によれば、前記エジェクターの粉
体導入孔に粉体吐出器の粉体吐出導管を近接対向させる
ことにより、エジェクターの粉体導入孔と粉体吐出器の
粉体吐出導管との間を開放しているので、粉体吐出導管
からエジェクターに向けて粉体が強制的に送り込まれた
ときにも、該エジェクター内の会所空間には真空状態が
生成せず、濃度の高い粉体であっても無理なく供給する
ことができる。

【００９０】以上要するに本発明によれば、比較的簡単
な構成の粉体吐出器とエジェクター等の粉体搬送手段と
を用いることによって、被搬送側への粉体供給を安定し
て行えるので、従来の複雑で高価な装置と比較して製造
コストを大幅に低減できる。また、粉体収容タンクに収
容した粉体は容易に交換できるので、例えば粉体塗料の
供給装置に適用したときは、塗装色の変更による粉体塗
料の交換を容易且つ迅速に行うことができる。

【００９１】更に、粉体吐出器への吐出用気体の供給を
停止するだけで、塗料供給を即座に停止させることがで
き、即応性に優れたものとなるなど、従来には見られな
い優れた効果を奏するものとなった。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の実施例における全体構成を模式的に
示す断面図。

【図２】 粉体吐出器の縦断面を模式的に示す図。

【図３】 その横断面を模式的に示す図。

【図４】 第１エジェクターを示す断面図。

【図５】 本発明の他の実施例における全体構成を模式
的に示す断面図。

【図６】 本発明の更に他の実施例における全体構成を
模式的に示す断面図。

【図７】 その粉体吐出器の縦断面を模式的に示す図。

【図８】 従来例を示す概略構成図。

【図９】 他の従来例を示す概略構成図。

【符号の説明】

１ 粉体収容タンク ２ 粉体吐出器 ３ エジェクター ４ 制御部 ５ 第１配管 ６ 第２配管 ７ スプレーガン ９ａ 圧力センサ ９ｂ 圧力センサ １１ オーバーフロー堰 １４ 多孔板 １６ 第３配管 １７ ホッパー ２０ 第４配管 ２６ 円筒状ハウジング ２６ａ テーパ壁部 ２７ 粉体吐出導管 ２８ 粉体収容空間 ２９ 粉体取入口 ３０ 吐出用気体噴射孔 ３２ ハウジング ３３ 搬送ノズル ３４ スロート ３７ 会所空間 ３８ 粉体導入孔 ３９ 通孔 ４８ 第５配管 Ｐ 粉体 a1 吐出用気体 a2 搬送用気体 a3 粉体流動化用気体 a4 吐出調整用気体

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 粉体収容タンクと、 この粉体収容タンク内に収容された粉体中に設置される
   円筒状ハウジングを有し、このハウジングの下端に粉体
   取入口を形成するとともに、該ハウジングの上端部に粉
   体吐出導管を連設し、さらに前記粉体収容空間において
   スパイラル状の旋回気流を発生させるための吐出用気体
   噴射孔を前記ハウジング周壁に形成してなる粉体吐出器
   と、 前記粉体吐出器の吐出用気体噴射孔と連通接続されて、
   前記粉体収容空間に吐出用気体を供給する吐出用気体供
   給手段と、 前記粉体吐出器の粉体吐出導管から供給された粉体を搬
   送用気体に巻き込んで被搬送部側へ搬送する粉体搬送手
   段と、 前記搬送用気体を粉体搬送手段に供給する搬送用気体供
   給手段とを具備することを特徴とする粉体定量供給装
   置。
2. 【請求項２】 粉体吐出器の吐出用気体噴射孔は、水平
   方向乃至粉体収容空間に向かって上方に傾斜する方向
   で、且つ、円筒状ハウジング周壁の略接線方向に形成さ
   れている請求項１の粉体定量供給装置。
3. 【請求項３】 粉体吐出器の粉体取入口側圧力と粉体搬
   送手段の出口側圧力との差圧を検出する差圧検出手段
   と、この差圧検出手段の差圧検出値に基づき搬送用気体
   の供給量を制御する制御手段とが設けられている請求項
   １の粉体定量供給装置。
4. 【請求項４】 粉体収容タンクへ粉体を投入する粉体投
   入手段と、前記粉体収容タンク内に粉体吐出器設置面か
   らの粉体の高さを規制するオーバーフロー堰とが設けら
   れている請求項１の粉体定量供給装置。
5. 【請求項５】 粉体搬送手段は、近接対向して配置され
   た搬送ノズルとスロート及びこれら搬送ノズルとスロー
   トに対して交差方向に配置された粉体導入孔をそれぞれ
   ハウジング内に形成された会所空間に臨ませてなるエジ
   ェクターにより構成され、該エジェクターの搬送ノズル
   を搬送用気体供給手段と接続するとともに、スロートを
   被搬送部と接続し、さらに前記粉体導入孔を粉体吐出器
   の粉体吐出導管と接続する一方、前記エジェクターの会
   所空間を大気圧に開放するための通孔を前記ハウジング
   に形成してある請求項１の粉体定量供給装置。
6. 【請求項６】 粉体搬送手段は、近接対向して配置され
   た搬送ノズルとスロート及びこれら搬送ノズルとスロー
   トに対して交差方向に配置された粉体導入孔をそれぞれ
   ハウジング内に形成された会所空間に臨ませてなるエジ
   ェクターにより構成され、該エジェクターの搬送ノズル
   を搬送用気体供給手段と接続するとともに、スロートを
   被搬送部と接続し、さらに前記粉体導入孔に粉体吐出器
   の粉体吐出導管を近接対向させてある請求項１の粉体定
   量供給装置。