JPH0643911B2 - 気体搬送粉体供給システム - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は気体によつて搬送される粉体の流量の計測及
び制御装置を含む粉体供給システムの改良に関するもの
である。

〔従来の技術〕

従来のこの種の装置として、本発明者の先に出願した昭
和56年特許願第93542号明細書及び図面に記載するもの
が存在する。

この第７図に示したのは気体によつて搬送される粉体の
流量を計測するための前記従来技術の主要な部分を図示
したものである。すなわち、入口104と出口105を有する
検出用管路101の入口に搬送用流体117を流量規制主段10
2を介してノズル103によつて吹き込み、ここへ粉体貯槽
113の中に多孔板115を通して吹き込まれる気体116によ
つて流動状態で存在する粉体114を導入し、その粉体が
検出用管路101で加速されることによつて発生する圧力
差を流体抵抗108及び107を介して差圧計106によつて検
出し、これによつて逆に検出用管路101を流れる粉体の
流量を知る粉体流量計測装置である。この場合、粉体供
給量と検出用管路101に発生し、差圧計106によつて計測
される差圧との関係は、例えば第６図の検量線90によつ
て示される如く、広い範囲にわたつて良好な直線性を示
し装置の構造は極めて簡単であるので、気体によつて搬
送される粉体流量の検出手段としては極めて広い応用範
囲をもつ便利な装置である。なおこの場合、107及び108
は気体用の流体抵抗であつてバルブ109及び111を通して
検量線平行移動用気体110及び112を吹き込むことによつ
て検量線を第６図の矢印93、94の如く平行移動すること
ができ、又、この気体110及び112は粉体が差圧検出装置
106に向つて逆流することを防止する役割も兼ねている
ものである。この場合、気体110の量をふやせば検量線
は差圧プラスの方向に平行移動し、気体112を増加させ
れば検量線は差圧マイナスの方向に平行移動する。また
検量線の傾斜は流量規制手段102によつて変化させるこ
とができ、搬送気体の量を増加させれば検量線の傾斜は
増加し、搬送気体の量を減少させれば検量線の傾斜を小
さくすることができる。

第７図の粉体流量計測装置において粉体の流量を調整す
るためには、スロート118及びノズル119よりなるインジ
エクター124においてバルブ122を介して一定量の駆動用
気体121を用いて検出用管路出口105に真空を発生させ、
この真空度をバルブ122を介して駆動調整用流体123を吹
き込んで、検出用管路105における真空度を調整して粉
体の流量を調整するものである。

第８図に示したのは第７図に示した粉体流量検出装置を
発展させて粉体流量の自動制御機能も持たせた粉体供給
自動制御システムである。

第８図においては、粉体の供給量に比例して検出用管路
101の入口と出口に発生する差圧を入口側は入口104で測
る代りに検出用管路101と同一レベルにある流動化した
粉体層114の中の他の場所において多孔質板126を通して
検出し出口側圧力は出口側105のまわりに設けられた多
孔筒127を通して検出し、これらの二つの圧力が導管に
よつて差圧計106に導かれて圧力差が検出され、このよ
うにして検出された圧力差と粉体流量との間には第６図
の検量線92に示されたような第７図の場合と同様に粉体
流量の測定が可能である。第８図における粉体流量の測
定システムは検出用管路101の入口及び出口における圧
力の検出を多孔板126、多孔筒127を通して検出するとこ
ろに一つの特徴があり、これによつて測定システムに粉
体が逆流することを確実に防止するのがその特徴であつ
て、それぞれパージ気体125と検量線調整気体112によつ
て常に多孔板126及び多孔筒127を通して気体をパージ
し、これらへ粉体が侵入することによつておこる流体抵
抗の変動を防止するようになつている。更に第８図の次
の特徴は、粉体タンク113内部の変動化した粉体のレベ
ルの変動その他によつて粉体の供給量が変動するのを自
動的に制御して一定の値に保つための制御弁139がシス
テムに組み込まれており、これによつて所望の粉体供給
量を種々の外乱を消すことによつて常に一定にする機能
をもつたシステムである。

すなわち検出用管路の入口104に相当する圧力は、多孔
板126を通して常に安定に検出され、設定用流体抵抗107
を通して制御弁139の高圧室129に導入される。又、検出
用管路の出口側の圧力は、多孔筒127を介し、かつ検量
線調整用流体抵抗108を通つて制御弁139の低圧室130に
導入される。制御弁139の内部はダイヤフラム131及び中
心板140によつて高圧室129と低圧室130とに分割されて
おり、これらはバネ136及び137を介して制御弁に接続さ
れている。又、制御弁中心板140の下には弁ボデイ138に
嵌合した弁体132とこれと一体をなす弁シヤフト133が滑
動自在に弁ボデイ138に嵌合されており、この弁体と弁
シヤフトとの中間に一定の圧力に調整された高圧気体13
4が導入されるようになつている。この制御弁は、ツマ
ミ135を調整することによつて所定の一定圧力差がダイ
ヤフラム131の両側にかかつたときに急速に開いて弁ボ
デイ138と弁体132との間から制御気体128をインジエク
ター124の真空室であるところの検出用管路101の出口10
5に向つて放出するようになつている。このようにする
と検出用管路の前後に発生する差圧が所定の粉体供給量
を越した時は制御用気体が急速に増加してインジエクタ
ー124の真空度を下げることによつて粉体流量の変動を
おさえ、又粉体流量が設定値よりも減少した場合には制
御気体128が急速に減少することによつて検出用管路出
口105の真空度を上げて粉体供給減少分を元に引きもど
し、このようにして結局第８図に示した装置において
は、ツマミ135によつて設定された供給量がこのように
極めて簡単な制御装置によつて実質上常に一定に保持す
ることができる装置を提供している。

この様な装置は、粉体塗装やプラズマ溶射などの塗料な
どのための粉体を供給するシステムとして使用され、通
常粉体の流量と搬送気体の流量とを広い範囲にわたって
独立に設定することが要求される。このためには実用上
必要な運転条件のもとで搬送気体の流量の影響を受けず
に、粉体の流量を正確に測定することが必要となる。

〔発明が解決しようとする問題点〕

第７図に示した従来の粉体流量検出システムにおいて
は、流体抵抗107を通つて検出用管路入口104に送入され
る検量線調整気体110はノズル103によつて検出用管路10
1に送入される高速空気と合算されることになるので、
検量線調整110の量を調整した場合に検出用管路110の検
出特性が若干変動する。この場合、検量線調整用気体の
量は少ないので計測上さして重大な問題にはならないけ
れども、このことによつて粉体流量計測システムの調整
が繁雑化するという欠点がある。更に第７図における粉
体流量検出方式においては、駆動調整流体123によつて
検出用管路の出口105の真空度を下げることによつて粉
体流量の調整を行なうが、このようにすると、駆動用流
体121の値を予想される最大の値にして運転することが
必要となり、更にその上に調整のための駆動用調整流体
123が加わることになるので粉体の運搬に使われる空気
量が増加し、搬送のための気体消費量が多くなると同時
に、この粉体の計測供給装置全体の後段に接続される機
器の特性に対して搬送用気体の量が過大になつて、その
装置の特性に悪い影響を与えるという問題が発生する。
次に第８図に第７図の計測装置に自動制御弁139を付加
して構成した自動装置であるが、この場合にも同様にし
て搬送用気体が過多になりやすいという欠点が存在し、
かつ、自動装置であるので、安全のために駆動流体121
の量を余裕をもつて設定することが要求されるので、例
えば第７図を手動で使用した場合よりも第８図のように
自動装置にした場合には搬送用流体が更に過多になると
いう傾向となり、この問題を解決することが要求され
る。又、第８図に示した如く、検出用管路101の入口及
び出口の圧力を検出する手段として多孔板126あるいは
多孔筒127を用いる場合において、伴送される粉体に微
粉が混入している場合にはタンク又は管路内における微
少な圧力の変動によつてその微粉が多孔板の中に逆流し
て蓄積され、多孔板・多孔筒の通気抵抗が変化して検量
線にずれを生ずるという計測装置としては極めてやつか
いな問題が発生し、この問題を解決しなければならな
い。又第７図及び第８図に示した粉体流量検出方式にお
いては、粉体タンク内の粉体量の増減に影響されないた
めに、粉体の取入口を比較的タンクの底部に近い部分に
設置することが必要となるが、しかし第７図及び第８図
に示したような方式においては、タンクの上部より粉体
を取り出す方式を適用することが困難であり、改善策が
必要となる。又、粉体が流動化しにくい特性をもつてい
て、チヤンネリングを発生しやすいような場合に、タン
クの底部に近い所の粉体の取入口を設置するのは、この
傾向を助長し、特に粉体の比重が大きい場合に微少な流
量を計測しようとすると、検量線が不安定になるという
問題が発生する。この場合に特に第７図のように検出用
管路101の入口が多孔板に近い底部にあると、この傾向
が著しくなる場合が多い。検出用管路101は粉体の附着
がおこりにくい弗素樹脂等で作ることが好ましいが、こ
れは長時間の使用の後には摩耗するので容易に交換が可
能なような構造で入口及び出口における圧力の検出など
が全体として一体構造となつており保守が容易な構造を
なしていることが必要である。

〔問題を解決するための手段〕

以上第７図及び第８図に要約して示した従来技術の問題
点を解決するための第一の手段は、第１図に示した如
く、粉体搬送用太管路４４に比較して小径の粉体流量検
出用細管路１を適用し、最終的に粉体搬送用太管路４４
に流入する搬送気体３２の一部を分流しその流量を規定
して粉体流量検出気体としてセンサーノズル３から流出
させて粉体流量検出用細管路１に向って吹込み、搬送用
気体の大部分は、インジェクター４６の駆動気体４７、
搬送速度調整気体４３として利用する。このようにする
ことによって粉体流量検出用気体の所要量は少なくてよ
く、搬送用気体３２のごく一部分となり、この流量を一
定値に規定しても、搬送用気体３２の全量は極めて広い
範囲にわたって独立して設定することができる。またイ
ンジェクター４６の駆動気体４７を直接制御して粉体流
量検出用細管１の出口９の圧力を調整し、インジェクタ
ーの真空室に制御気体を吹き込むためのシステムを廃止
することである。このようにすることによって粉体の搬
送に必要な全空気量を減少させることが可能となる。若
し後段に接続される装置のために付加的な搬送気体が必
要な場合は、インジェクターの出口に所要の気体を合流
させる様にすればよい。この場合粉体流量の自動制御シ
ステムを構成するためには極めて微小な、例えば水柱１
mm程度の差圧によって充分な制御機能を発揮できる高感
度で構造の簡単な制御弁が必要となるが、これは第８図
に示した制御弁を第２図に示した如き制御弁に変更する
ことによって、これを達成することができ、これが問題
点を解決するための第３の手段である。

問題解決のための第４の手段は粉体流量検出用細管路へ
吹込む粉体流量検出気体の流量測定手段の直後で検量線
シフト用気体を介して分流し、これをノズルの出口より
上流に設けた入口側圧力検出口で粉体流量検出気体と合
流させ、この検量線シフト用気体を流す管路から検出用
管路入口の圧力を検出するようにすることである。

このようにすることによって、粉体流量検出気体の吹き
込み用ノズルは常にその中を高速で充分な量の搬送気体
が流れているので、粉体が逆流することがなく、この様
にして検出した圧力は粉体流量検出用細管路入口の圧力
と実用上同一で搬送用流体の流量を変えても極めてわず
かの影響しかうけないので、粉体流量検出用細管路入口
の圧力を長時間にわたって極めて安定に検出できるよう
になる。更にこのようにすることによって検量線平行移
動用気体も粉体流量検出気体の一部として全量が安定に
粉体流量検出用細管路に吹き込まれるようになるので、
第７図及び第８図に示した如く、検量線シフト用気体の
量の設定に伴って検量線の傾斜が影響を受けることが全
くなくなり初期調整に要する時間を著しく短縮すること
が可能になる。

問題を解決するための第５の手段は検出用管路の入口に
粉体層から粉体を吸い上げて導入する細いパイプより成
る粉体導入管を設置することである。これにより検出用
管路をタンク内の流動粉体の表面より高い位置に置いて
運転が可能となり、又、流動化しにくい粉体を取り扱う
場合において、この粉体導入管によつて広い範囲にわた
つて直線性のよい安定な検量線を得ることができる。
又、比重の重い粉体の場合には検出用管路の入口に上方
から粉体を送入する粉体送入短管を適用することによつ
て広い範囲にわたつて安定な粉体の供給を実現すること
ができる。又、更に比重の重い粉体の場合などには検出
用管路の入口に向つて側方から粉体を導入し、検出用管
路入口の直上には粉体防止部材を設けると好適な結果が
得られる場合もある。又通常の粉体塗料等のように比較
的比重が小さく流動化しやすい粉体の場合には円錐台状
の下方に開口する短い粉体導入管を適用すればよい。こ
れらの各種の粉体導入管をテストによつて粉体の性質に
合わせてそれに適合したものを採用するのが広い範囲に
わたつて検良線の良好な直線性を得ることにより、使い
やすい粉体流量検出装置を実現するのに適切な手段であ
る。

〔作用〕

粉体流量検出用細管路の入口圧力を粉体流量検出気体ノ
ズルの出口附近の上流に開口する入口側圧力検出口によ
つて検出し、かつ搬送気体と入口圧力シフト用気体と
を、それぞれ別々に調整し、かつその合量を検出する流
量計を設けたことによつて粉体流量検出用細管路を流れ
る気体の総量が確実に設定できるので、従来技術に比べ
て検量線傾斜調整の確実性が著しく向上し、かつ入口圧
検出口は常に多量の粉体流量検出気体が高速で流されて
いるノズル出口附近にあるので粉体が入口圧力検出管路
や多孔板に逆流することがなくなり、安定に運転できる
期間が著しく延長され、調整保守管理の手間を節減する
ことができる。

次に粉体流量調整のための手段として、従来技術におい
て使われたインジエクターの駆動用気体は最大値で一定
とし、インジエクター入口の真空室の真空度を駆動調整
気体によつて低下させ、それによつて粉体流量の調整を
する場合には粉体の搬送に使用される気体の合計量が著
しく大きくなり、粉体の搬送速度が無駄に大きくなると
いう欠点があつたが、これをインジエクターの駆動用気
体の吹き込み速度を直接調整することにより、インジエ
クターの効率が著しく向上し、かつ、インジエクター以
後の粉体の搬送速度を必要最低限におさえることが可能
となつた。

搬送に使われる気体の一部を粉体流量検出用気体とし
て、細径の粉体流量検出用細管路に流すことにより、粉
体流量検出気体の流量が、搬送気体の流量に較べて著し
く少なくなり、搬送気体の調整範囲よりはるかに小さく
なるので、搬送気体を広い範囲で調整しても、粉体流量
検出気体は常に一定値に保つことができ、搬送気体の流
量の影響を受けることなく、粉体流量の測定が可能とな
る。また粉体流量検出部が小型化して低価格で据付調整
保守が容易となる。

気体搬送の対象となる粉体の物性に応じて、検出用管路
の入口に粉体を導入する手段として、粉体を吸い上げる
ための細いパイプより成る細い導入管、上から下に粉体
を落し込む短管、検出用管路入口の直上には粉体圧防止
部材を設けた粉体導入側管、下方に開口した円錐台状の
短い粉体導入管、の何れかのうちからテストによつて対
象粉体に通した粉体導入方式を適用することによつて、
広い測定範囲にわたつて、安定性にすぐれ直線性のよい
検量線を得ることができる。

〔実施例〕

本発明による気体搬送粉体供給システムは、第１図に示
した如く気体流量検出用細管路１はセンサーチユーブ２
の軸心に穿孔された細い円形断面をもつ通路として形成
されている。センサーチユーブには通常テフロン等の粉
体が付着しにくい弗素樹脂等を使用する。但、測定対象
粉体が弗素樹脂やポリエチレン等の付着性のない粉体で
ある時は、他の耐摩耗性の材料を使用する場合もあり、
又対象粉体の種類によつては耐摩耗性のセラミック等の
材料を適用することもある。検量線用管路１に搬送流量
検出気体を送入するためのセンサーノズル３は中心に気
体流量検出用細管路１と同軸をなすセンサーノズル口４
を有し、搬送流量検出気体送入口５よりバルブ16によつ
て調整された流量の搬送流量検出気体が導入される。
又、センサーノズル３のセンサーノズル口より上流には
入口圧検出口５が開口しておりここにはバルブ16′によ
つて流量を規定された粉体流量検出気体の一部が入口側
気体抵抗14を通つて管路12を経て送入されるようになつ
ている。この場合、流量計17は図に示した如くバルブ16
とバルブ16′とを流れ、、最後にはセンサーノズル口よ
り合流して粉体流量検出用細管路に吹き込まれる粉体流
量検出気体の合量が測定できるように接続されている。
センサーチユーブ２は図に示した如くセンサーボデイ10
によつてセンサーノズル３と同軸をなし、かつその軸方
向の位置が固定されるように構成されており、センサー
チユーブ２とセンサーノズル３との間の入口８に向つて
粉体導入口７を通してタンク50の中に矢印53に示した如
くタンクの底部に設置された多孔板52を通して送入され
る気体54によつて流動化された粉体51が導入されるよう
になつており、センサーボデイ10はタンク50に取り付け
られて固定されている。センサーチユーブ２の出口９に
は出口側導圧管13が開口しており、これには出口圧シフ
トバルブ18によつて所定の気体が出口側流体抵抗15を介
して導入されるようになつている。なお26は差圧計であ
つてこれには差圧計低圧導管20と差圧計高圧導管19を介
してそれぞれ出口側導圧管13及び入口圧検出口６によつ
て検出される検出用管路入口８及び出口９における圧力
の差が検出されるようになつている。このようにして差
圧計26に検出される圧力差は粉体導入口７から粉体流量
検出用細管路１に入り、センサーノズル口より粉体流量
検出用細管路に吹き込まれる粉体流量検出気体によつて
加速される過程で発生する差圧であつて、この場合、粉
体流量検出用細管路１を流れる粉体流量と差圧計26によ
つて検出される圧力差との間には第６図の検量線90に示
した如き良好な直線的な関係が存在する。この場合、検
量線90の傾斜は流量計17を流れる搬送用気体の流量に比
例して増減し、かつ、入口側流体抵抗14を流れる気体に
流量に比例して上方に矢印94の如くシフトし、出口側流
体抵抗15を流れる気体の流量に比例して下方に矢印93の
ごとくシフトする。従つてバルブ16′及び18を適度に調
整して検量線が第６図の０点を通過するようにし、かつ
流量計17によつて粉体流量検出用細管路１に吹き込まれ
る粉体流量検出気体の流量が既知である時は逆に差圧計
26の読みによつて第６図に示した検量線90を使つて粉体
流量を測定することが可能となるのである。

第１図に示した本発明による気体搬送粉体供給システム
において、粉体流量を変化させた場合には、インジエク
ターノズル41及びインジエクタースロート42によつて構
成されるインジエクター46において駆動気体47の流量を
変化させ、粉体流量検出用細管路１の出口９における真
空度を調整することによつてこれを実施することができ
る。なお、インジエクター出口の粉体搬送用太管路44に
おいて、粉体の搬送速度が低すぎる場合には、インジエ
クター42の出口に搬送気体調整導管43を設け、これを通
して搬送用の付加気体を導入することによつて適切な搬
送速度を得るようにしてもよい。この場合に、搬送気体
の量は搬送気体調整弁36によつて設定することができ
る。第１図において制御弁38は本発明による粉体流量計
測装置によつて検出された粉体流量を所定の一定値に保
持するために使用される制御弁である。すなわち制御弁
38は制御弁低圧導管22及び制御弁高圧導管23によつて導
入される圧力差を制御弁38が内蔵する設定値と比較し
て、この差を制御弁が内蔵するダイヤフラムにより圧力
増巾しその結果制御弁元圧導管35によつて供給される一
定値に制御された元圧を駆動気体47に変換してインジエ
クターに供給する作用をもつている。なお、制御弁低圧
導管24は、この制御弁が微小な気体の圧力差を正確に増
巾し、その機能を発揮させるために必要な一定の圧力を
制御装置に導入するための導管である。又、バルブ25は
定圧弁29によつて与えられる一定圧力の気体を流体抵抗
21に流して導管19によつて与えられる入口側圧力検出口
における圧力に設定のため圧力を付加するための粉体流
量設定バルブである。この粉体流量設定バルブは常に一
定の微少量の気体を粉体流量設定流体抵抗21を通り、次
いで差圧計高圧導管19を経て入口側流体抵抗14を通つて
センサーノズル３によつて検出用管路に吹き込まれる粉
体流量検出気体と合流するので、本質的には粉体流量検
出気体の一部であり、バルブ16、16′と並列にとつても
よいが、この量は常に一定であるので第１図に示した如
く配管してもよい。

この制御弁38の動作は例えばタンク50の中の粉体の流動
化粉体51のレベルが変化して粉体流量が減少した場合に
は制御弁38が働いてインジエクターノズル41に供給され
る駆動気体47の量を増加させて、これを元に復帰させ、
逆に粉体流量が増加した場合には駆動気体47を減少させ
てインジエクターの真空度を低下させることによつて自
動的に粉体流量を一定に保つように動作するものであ
る。なお本発明による制御弁38の機能は第２図に示す如
く本質的にこれに要求される制御弁元圧が正確に一定で
あることが必要であるので、大型定圧弁31を介してこの
システムに供給される元圧32を一定圧に制御した上で導
管33、35を介して元圧が供給されるようになつている。
又、本発明に使用される16′、18、25等のバルブは極め
て微少な流量で長期間安定に作動することが要求される
ので、その気体は高度に清浄化されていることが必要
で、精密フイルター30を介して定圧弁29に供給され、こ
れによつて精密に一定圧力に制御された上で前記の各種
弁に供給することが必要である。なお、本システムに供
給される気体は油滴や粉塵などを含んでいてはならない
ことは当然である。

なお圧力計34は、大型定圧弁の動作を確認するためのも
のであり、圧力計28は定圧弁29の作動を確認するための
ものであり、圧力計40は制御弁38の動作状態を知るため
のものである。インジエクター入口の駆動用空気を直接
制御して粉体の流量を一定に保つために適用し得る制御
弁は、第６図の検量線からも明らかな如く、水柱１mm程
度の微小な差圧によつて安定に作動し駆動用気体を充分
な感度をもつて流量制御が可能な機能をもたなければな
らず、かつ正の圧力差が発生した時に、駆動用流体が減
少する方向の特性をもつていることが必要とされる。こ
の作用は第２図に示した本発明による制御弁によつて可
能となつたものであり、その基本的作用は、駆動流体を
調整する制御弁の弁体が実用上期待されるあらゆる位置
において弁体の軸方向の推力が一定であることが必要で
あつて、この作用は第２図に詳細に示した基本的構造に
よつて達成される。

この発明による制御弁の作用を以下に詳細に説明する。

第２図において制御弁はダイヤフラム68をはさんで上側
の制御弁高圧室70と下側の制御弁低圧室67よりなり、ダ
イヤフラム68の中心部は、中心板69によつて補強され
る。制御弁低圧室の下部には制御弁ボデイ60が設けられ
ており、その下部からは精密に制御された一定の圧力を
もつ制御弁元圧80が導管35を介して導入されている。そ
の上部には制御弁ポート61に対向して制御弁主シヤフト
63が制御弁ボデイの中心軸上を上下方向に滑動自在に嵌
合されており、その制御弁主シヤフト63の上方は細い制
御弁副シヤフト64となり、その先端は中心板69に接し、
制御弁主シヤフト63の下面の全周と制御弁ポート61との
間の狭いギヤツプを通して制御弁の元圧の流量が制御さ
れ、制御弁出力室62を通つて制御弁出力導管39から矢印
81に示した如く出て行くようになつている。この場合、
制御弁主シヤフト63は高圧リングギヤツプ74によつて軸
方向に滑動自在に嵌合され、かつ、制御弁主シヤフト63
と一体をなす副シヤフト64は低圧リングギヤツプ75を介
して全体として主シヤフトと副シヤフトが一体として軸
方向に滑動自在に支持されるようになつている。なお、
主シヤフト63の上部及び副シヤフト64の下部の周囲には
定圧室65が設けられており、ここには矢印76に示した如
く、制御出力81よりは低い精密な一定に制御された制御
弁定圧がかかるようになつている。従つて主シヤフトの
下面には制御弁元圧によるシヤフトを軸方向に上方に持
ち上げる一定の推力が作用しており、主シヤフトの上端
には制御弁定圧76によつて主シヤフトの上端の面積から
副シヤフトの断面積を引いた面積に印加される軸方向で
下向きの一定の推力が発生しており、結局全体として常
に軸方向にシヤフト全体を持ち上げる精密に制御された
一定の推力が発生しこの推力によつて副シヤフト64の先
端が中心板69を持ち上げるように構成される。そして、
このシヤフトの動作点をきめるために、バネ66と71が上
部ボデイ72と設定ツマミ73とによつて設定される一定の
力が前述の主シヤフト及び副シヤフトによつて発生する
推力とバランスしており、これにダイヤフラムの両面に
かかる矢印82と83とによつて発生する差圧がバランスし
て、この制御弁全体が動作するようになつている。従つ
て、この制御弁においては、制御された変動する流体の
圧力は制御弁出力室62において制御弁シヤフト63の側面
にかかるだけであるので、制御動作による反力を一切受
けることなく、ダイヤフラムの両面にかかる微小な差圧
に対応してシヤフトの位置が正確に決まり、それによつ
て極めて精密な出力を入力に対応して得ることができる
という極めて大きな特徴をもつており、この制御弁の完
成によつて本発明による自動制御機能をもつ粉体流量計
測装置がはじめて完成するに至つたものである。なお、
主シヤフト63の動作によつて高圧リングギヤツプ74を通
して制御弁圧室へリークするガスの流量は変化するが、
これは制御弁定圧室の内圧が精密に制御された制御弁定
圧導管24を通して供給される定圧ガスによつて常に一定
に保たれているので何ら問題となることがない。又２図
に示した実施例においては、制御低圧リングギヤツプ75
を通つて制御弁定圧室65のガスが制御弁低圧室67にリー
フし、これは矢印77に示された如く第１図における制御
弁低圧導管22を通つて結局は粉体流量検出用細管路１の
出口９に流入するが、この流量は、やはり制御弁低圧室
65の内圧が一定に制御されているので実質上常に一定に
保たれ、このシステムの動作に影響はない。なお高圧リ
ングギヤツプ74は本質的に気体のリークが起こることが
必要であるが、低圧リングギヤツプ75は必ずしもここを
通して気体をリークさせる必要はなく、ベローズ等によ
つてリークをシールすることも可能である。

以上に説明した制御弁は全空気式であり、本質安全防爆
が要求される場合に特に好適であるが、制御弁３８の代
わりに、通常の電気式差圧計・自動制御装置・制御弁を
組合せて駆動気体の自動制御を実施してもよいことは勿
論である。

本発明による気体搬送粉体供給システムにおいては流量
の広い範囲にわたつて安定でかつ直線性のよい検量線を
実現するためには、粉体流量検出用細管路１の入口８に
粉体を導入する手段に関する工夫が極めて重要であつ
て、その実施例は第１図、第３図、第４図、第５図に示
した通りである。第１図に示した粉体導入口７は流動化
した粉体槽と入口８を結ぶ末広がりの導入口であつて、
通常の粉体塗料などの如く比重が比較的小さくて流動化
しやすい粉体の導入に好適な実施例である。第３図に示
したのは粉体流量検出用細管路の入口８へ流動化した粉
体槽から粉体を吸い上げて導入する細いパイプ85より成
る粉体導入管であつて、このようにすることによつてセ
ンサーボデイ全体をタンクの底部付近に必ずしも取りつ
ける必要がなくなり、センサーボデイ全体をタンク内の
粉体層より高い位置に設置することが可能となり取り扱
い上極めて便利な場合がある。又センサーボデイをタン
ク内の粉体槽の表面よりは低い位置に設置する第１図の
ような場合でも、このように細い粉体導入管を介して粉
体を入口に導入することは、チヤンネリングを起こしや
すい粉体の場合などに、広い範囲にわたつて安定性のよ
い直線的な検量線を維持するために有効な場合がある。
又比重の重い粉体が測定の対象となる場合には、第４図
に示した如く、粉体流量検出用細管路の入口８の上方か
ら粉体を送入する粉体送入短管86を適用することによつ
て広い範囲にわたつて安定な粉体の供給を実現すること
ができる。又更に比重の重い粉体の場合などには、粉体
流量検出用細管路の入口８に向かつて側方から粉体を導
入する粉体導入側管87を設け、更に粉体流量検出用細管
路入口８の直上には粉体圧防止部材88を設けると好適な
結果が得られる場合もある。第１図、第３図、第４図、
第５図に示したこれらの各種の粉体導入管の何れを採用
するかは、あらかじめテストすることによつて粉体の性
質に合わせて、それぞれに適合したものを採用するのが
広い範囲にわたつて良好な直線性を得ることにより使い
易い粉体流量検出装置を実現するのに適切な手段であ
る。

以上の実施例においては、粉体流量を調整する手段とし
て、粉体流量検出用細管路１の出口側の圧力をインジエ
クターの駆動流体の調整によつて変化させる方式につい
て説明したが、粉体流量調整の手段はこれだけに限定さ
れるものではなく、粉体流量検出用細管路入口８の圧力
を変化させることによつても達成できる。この方式は例
えば粉体タンク50をリーク制御弁を有する密閉型とし、
リークの制御によつてタンク内圧を変化させ粉体流量検
出用細管路入口８の圧力を変化させることにより達成で
きる。

発明の効果 本発明による気体搬送粉体供給システムは、従来の先行
技術に比較して長期間安定に特性を維持することがで
き、かつ検量線が直線性をもつ測定範囲が広く、又構造
が極めて簡単化されており、更に粉体の搬送速度を低い
範囲から高い範囲にわたつて自由に選定することがで
き、かつ対象となる粉体の流動性比重等による粉体物性
の変化に対応して広い範囲の粉体に関してその流量を正
確に測定し、かつ必要に応じて一定に制御することが可
能となつた。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一部分を切断せる正面図、第２図は第
１図の一部分の拡大断面図、第３図の（３−Ａ）図及び
（３−Ｂ）図は夫々他の実施例の粉体流量検出用細管路
入口付近を切断せる正面図及び側面図、第４図の（４−
Ａ）図、及び（４−Ｂ）図は夫々更に他の実施例の粉体
流量検出用細管路入口付近を切断せる正面図及び側面
図、第５図の（５−Ａ）図、及び（５−Ｂ）図は更に他
の実施例の粉体流量検出用細管路入口付近を切断せる正
面図及び側面図、第６図は粉体流量測定装置の検量線
図、第７図及び第８図は夫々従来の粉体流量測定装置の
一部を切断せる正面図である。 １…粉体流量検出用細管路 ３…センサーノズル ７…粉体導入口 17…搬送気体用流量計 26…差圧計 38…制御弁

Claims (13)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】粉体を、気体により管路内を搬送する粉体
   供給システムであって、搬送気体の一部を、その流量を
   規定して粉体流量検出気体として供給する手段と、その
   下流に設けられた該粉体流量計測気体を流出させるセン
   サーノズルと、該センサーノズルの下流に近接して設け
   られた入口と出口とを有する粉体搬送用太管路より小径
   の粉体流量計測用細管路と該細管路の入口と出口の圧力
   差を測定する手段と、前記粉体流量測定用細管路の入口
   に粉体を導入する手段と、該細管路の下流に連結され
   た、粉体搬送用太管路と、前記搬送用太管路に接続され
   た搬送気体供給手段と、前記粉体流量計測用細管路の入
   口と出口の圧力差を調整する手段とを有することを特徴
   とする気体搬送粉体供給システム。
2. 【請求項２】粉体流量計測用細管路の内面が、弗素樹
   脂、高密度ポリエチレン等の非付着性物質で形成されて
   いることを特徴とする特許請求の範囲１記載の気体搬送
   粉体供給システム。
3. 【請求項３】粉体流量計測用細管路の圧力差を調整する
   手段が粉体搬送用太管路に接続されたインジェクターで
   あることを特徴とする特許請求の範囲１又は２記載の気
   体搬送粉体供給システム。
4. 【請求項４】粉体流量計測用細管路の入口・出口圧力差
   を調整する手段として粉体搬送用太管路に接続されたイ
   ンジェクターが、駆動気体によりその真空度を調整する
   インジェクターであることを特徴とする特許請求の範囲
   ３記載の気体搬送粉体供給システム。
5. 【請求項５】粉体流量計測用細管路の入口・出口圧力差
   を、設定値と比較し、この差を増巾し、インジェクター
   の駆動気体を自動制御することを特徴とする特許請求の
   範囲４記載の気体搬送粉体供給システム。
6. 【請求項６】粉体搬送用太管路に接続されたインジェク
   ターの出口に搬送速度調整用気体を送入することを特徴
   とする特許請求の範囲４記載の気体搬送粉体供給システ
   ム。
7. 【請求項７】粉体流量計測用細管路の入口・出口圧力差
   を、設定値と比較し、その差を圧力増巾し、その差が負
   の時出力増、正のとき圧力減の特性を有し、且元圧を一
   定圧に制御した自動制御弁の出力をインジェクターの駆
   動気体としたことを特徴とする特許請求の範囲５又は６
   記載の気体搬送粉体供給システム。
8. 【請求項８】粉体流量計測用細管路の入口圧力の測定孔
   が、センサーノズルの出口に近接して、ノズル出口上流
   に開口していることを特徴とする特許請求の範囲１乃至
   ７の何れかに記載の気体搬送粉体供給システム。
9. 【請求項９】粉体を導入する手段が粉体タンクと粉体タ
   ンク中に開口している粉体導入口又は管であることを特
   徴とする特許請求の範囲１乃至８の何れかに記載の気体
   搬送粉体供給システム。
10. 【請求項１０】粉体導入口又は管がほぼ鉛直で下部に入
    口を有する管路であることを特徴とする特許請求の範囲
    １乃至９の何れかに記載の気体搬送粉体供給システム。
11. 【請求項１１】粉体導入口又は管がほぼ鉛直で上部に入
    口を有する粉体層に連通する短管であることを特徴とす
    る特許請求の範囲１乃至９の何れかに記載の気体搬送粉
    体供給システム。
12. 【請求項１２】粉体導入口又は管が検出用管路入口の直
    上に粉体圧防止部材を有し、その側方に粉体層に連通す
    る粉体送入側管であることを特徴とする特許請求の範囲
    １乃至９の何れかに記載の気体搬送粉体供給システム。
13. 【請求項１３】粉体導入口又は管が検出用管路入口下方
    に開口し、粉体層に連通する短管であることを特徴とす
    る特許請求の範囲１乃至９の何れかに記載の気体搬送粉
    体供給システム。