JPH0661502B2 - 粉末供給装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ この発明は、粉末供給装置、特に、溶射器等に用いられ
る粉末供給装置に関する。

［従来の技術］ 従来の溶射器等に用いられる粉末供給装置51では、第３
図に示すように、容器本体52は、ガス室53と、多孔板54
を介する円筒部55と、円錐部56とが下方からこの順序で
形成される。ガス室53には、バルブ57を介して高圧（例
えば、８気圧）の圧力ガスが挿入される。容器本体52の
内部には、円筒状の差込み管58が設けられる。差込み管
58の下端部には、粉末吹込穴59が形成されるとともに、
バルブ60を介する高圧（例えば、８気圧）の圧力ガスが
挿入される。差込み管58の上方には、はねかえし板61が
設けられる。はねかえし板61の高さの調節は、高さ調整
ハンドル62で行なわれる。

圧力ガスは、バルブ57を通ってガス室53に送られる。円
筒部55内の多孔板54の上には、粉末が満たされている。
この多孔板54には、無数の穴が存在する。したがって、
これらの穴を通って圧力ガスが上昇し、円筒部55に入
る。これらよって、粉末は流動される。

この流動された粉末は、差込み管58の粉末吹込穴59から
吸い込まれる。この粉末の吸い込みは、バルブ60を介す
る圧力ガスを噴出させることによって行なわれる。この
ようにして粉末は、差込み管58の中を流動し、差込み管
58の上部から噴出する。このとき、粉末の噴流は、はね
かえし板61に当たって周囲に飛散する。円錐部56中に飛
散した粉末のうち、適当量だけを空気流に乗せて円錐部
56の上部から取り出される。粉末の取出量の調節は、バ
ルブ60の調節およびはねかえし板61の高さを調節して行
なう。

他の従来技術の粉末供給装置71では、第４図に示すよう
に、容器本体72は、円錐部73と、円筒部74と、円錐部75
とが下方からこの順序で形成される。容器本体72の内部
には、差込み管76が設けられる。差込み管76の下端部に
は、粉末吹込穴77が形成されるとともに、バルブ78を介
する高圧（例えば、８気圧）の圧力ガスが挿入される。
差込み管76の上方には、はねかえし板79が設けられる。
円錐部73には、バルブ80を介する圧力ガスで振動するバ
イブレータ81が設けられる。

この粉末供給装置71においては、円錐部73または円錐部
73および円筒部74に挿入された粉末を円滑に流動させる
ためにバイブレータ81により、粉末を流動させて、差込
み管76の下部にある粉末吹込穴77から粉末が円滑に流入
しやすいようになっている。また、差込み管76を流動し
て上昇する粉末は、はねかえし板79に当たって四方に散
布される。このはねかえし板79によって四方に散布され
る粉末の適当量だけが円錐部75から取り出される。残り
の粉末は、容器本体72内に落下する。このように粉末が
容器本体72で循環されることにより、粉末は、常に多量
の空気を含み、かさ高くなり、流動しやすい状態におか
れる。

さらに、他の従来技術の粉末供給装置91では、第５図に
示すように、容器本体92は、円筒部93と、円錐部94と、
円筒部95とが下方からこの順序で形成される。円筒部93
には、高圧（例えば、８気圧）の圧力ガスを吹き出すノ
ズル96と、ノズル96に対抗する位置に粉末吹込穴97が設
けられる。また、円筒部93には、振動を起こすための電
磁式のバイブレータ98が設けられる。

この粉末供給装置91においては、容器本体92に挿入され
た粉末は、ノズル96から吹き出された圧力ガスによって
粉末吹込穴97に吸い込まれ、取り出される。この際、容
器本体92に挿入された粉末は流動する。粉末の流動が適
当でない場合には、バイブレータ98で粉末を流動させ
る。

［発明が解決しようとする課題］ しかし、これらの従来の粉末供給装置では、高圧の圧力
ガスを使用しているため、粉末が圧力に押され、流動せ
ず、また、粉末が容器本体の壁面に付着してしまう。ま
た、容器本体の形状が適当でないので、粉末の容器への
付着量が多い。また、第３図の粉末供給装置では、多孔
板から吹き出される圧力ガスでは十分な流動が生じず、
ガスホウルができる。また、第４図および第５図の粉末
供給装置では、バイブレータが必要であり、取り出され
る粉末にバイブレータからの振動が伝わってしまう。こ
れによって、粉末が多くでたり少なくでたりする。

したがって、これらの粉末供給装置では、粉末が大量に
噴出したり、ガスのみが出たりし、一定の粉末を放出す
ることができなかった。また、容器の壁面に粉末が付着
し、容器の底部に粉末が残り、容器に挿入された粉末の
全量を放出するのが困難であり、粉末の無駄（例えば、
数十％）が多く生じた。

本発明は、上述の技術的課題を解決し、バイブレータを
使用せずに、粉末を一定量取り出すことができ、粉末の
無駄の少ない粉末供給装置を提供することを目的とす
る。

［課題を解決するための手段］ 請求項(1)の粉末供給装置は、容器内に圧力気体を挿入
し、容器内に挿入された粉末を気体に乗せて取出口から
取り出すものにおいて、 前記容器の内面には、球面状に形成された球状部、球状
部の上方に連通し、上方に開放する円錐台形状に形成さ
れたテーパー部、および、テーパー部の上方に連通し、
円筒状に形成された円筒部が下方からこの順序で形成さ
れ、 球状部の開口方向とは反対方向に圧力気体を吹き出し、
前記粉末を流動させる下方吹出パイプが設けられるもの
である。

請求項(2)の粉末供給装置、請求項(1)のものにさらに、
前記円筒部の下部には、周方向上方に圧力気体を吹き出
す吹出口が設けられるものである。

請求項(3)の粉末供給装置は、請求項(1)または(2)のも
のに、さらに、前記取出口付近には、容器内方に延び、
流動化された粉末を捕手する腕が設けられるものであ
る。

請求項(4)の粉末供給装置は、請求項(1)、(2)または(3)
のものにおいて、前記圧力気体は、圧力酸素であるもの
である。

［作用］ 容器の内面には、球状部、テーパー部、および円筒部が
下方からこの順序で形成される。球状部は、球面状に形
成される。テーパー部は、球状部の上方に連通し、上方
に開放する円錐台形状に形成される。円筒部は、テーパ
ー部の上方に連通し、円筒状に形成される。

下方吹出パイプは、球状部の開口方向とは反対方向に圧
力気体を吹き出し、粉末を流動させる。

吹出口は、円筒部の下部に設けられ、周方向上方に圧力
気体を吹き出す。

腕は、取出口付近に設けられ、容器内方に延び、流動化
された粉末を捕手する。

圧力気体には、例えば、圧力酸素が用いられる。

［実施例］ 以下、図面に基づいて本発明の実施例を説明する。

第１図は、本発明の一実施例の縦断面図である。

粉末供給装置１の容器本体２の内面には、球状部３、テ
ーパー部４、および円筒部５が下方からこの順序で形成
される。球状部３は、球面状に形成される。テーパー部
４は、球状部３の上方に連通し、上方に開放する円錐台
形状に形成される。円筒部５は、テーパー部４の上方に
連通し、円筒状に形成される。容器本体２は、例えば、
ステンレス材料からなる。球状部３、テーパー部４およ
び円筒部５は、容器本体２を複数、例えば３つ、に分割
し、くり抜くことによって形成される。容器本体２の上
端には、パッキング６を介して蓋７が装着される。

円筒部５の下端部には、ジョイント８が設けられる。こ
のジョイント８には、球状部３の底部近傍まで屈曲して
延びる下方吹出パイプ９が設けられる。また、ジョイン
ト８には、図示しないパイプを介して圧力気体としての
圧力酸素を出力するための酸素ボンベが接続される。下
方吹出パイプ９の先端には、絞りが形成される。酸素ボ
ンベから出力される酸素の圧力は、例えば1.8〜３気圧
に選ばれる。したがって、下方吹出パイプ９から、酸素
ボンベからの圧力酸素が球状部３の底部に鉛直方向、す
なわち、球状部３の開口方向とは反対方向に吹き出され
る。

また、円筒部５の下端部には、ジョイント10が設けられ
る。このジョイント10には、円筒部５周方向上方に向け
て開口する吹出口11が設けられる。ジョイント10には、
図示しないパイプを介して前述した酸素ボンベが接続さ
れる。吹出口11の仰角は、５〜15度に選ばれる。したが
って、吹出口11から、酸素ボンベからの圧力酸素が円筒
部５の周方向上方に吹き出される。

円筒部５の上部および中程には、ジョイント12,13がそ
れぞれ設けられる。ジョイント12,13には、取出口14,15
がそれぞれ形成される。取出口14,15には、この取出口1
4,15に連通して円筒部５の内方に延びる腕16,17がそれ
ぞれ設けられる。腕16,17の横断面は、半円弧状に形成
される。また、ジョイント12,13は、図示しないパイプ
をそれぞれ介して溶射ガンが接続される。なお、ジョイ
ント12とジョイント13との円周状の位置は、第２図に示
すように、変えられている。したがって、腕16と腕17と
は、互いに交差するように配置される。

この容器本体２内に挿入される粉末には、60メッシュ以
下の重量粉末（金属、セラミック、ガラス等）から超軽
量粉末（ポリエチレン、ナイロン、テフロン、エポキシ
樹脂等）を用いることができる。

なお、球状部３等の寸法（球状部３の直径を 100％で
表わす。）は、下記のもので実施した。

球状部３の直径 30mm（100％） 球状部３とテーパー部４とが連通する喉18の直径 40mm
（43％） 球状部３の中心からテーパー部４の上端までの距離 49
mm（163％） 円筒部５の内径 41mm（137％） 腕16,17の長さ 40mm（133％） 腕16,17の幅 10mm（33％） 下方吹出パイプ９の外径 ７mm（23％） 吹出口11の直径 0.7mm 球状部３の中心から円筒部５の上端までの長さ 215mm
（717％） 取出口14の直径 ８mm（26％） このように構成された粉末供給装置１においては、溶射
ガンを操作して取出口14,15が負圧にされると、ジョイ
ント８から入力された圧力酸素は、下方吹出パイプ９を
通って、球状部３の底部に鉛直に吹き出される。

この吹き出された酸素の流れの１つは、波線に示すよう
に、球状部３の面に沿って上昇し、喉部18で球状部３の
面と逆方向に屈曲し、テーパー部４から円筒部５の上止
点にあるパッキング６まで延びる巻上げ流19となる。な
お、この巻上げ流19は、地球の自転の影響によって、左
回転または右回転する。

他の酸素の流れの１つは、波線に示すように、鉛直上方
に上昇し、上止点にあるパッキング６の所まで上昇し、
パッキング６に当たって円筒部４の側面に沿って下降す
る垂直流20となる。

また、ジョイント10から入力された圧縮酸素は、吹出口
11を通って円筒部５の側面に沿って、吹き出される。こ
の吹き出された酸素の流れは、波線に示すように、円筒
部５の面の周方向上方に沿って上昇し、円筒部５の上止
点にあるパッキング６まで延びるスパイラル流21とな
る。

したがって、容器本体２内に挿入された粉末は、この巻
上げ流19、垂直流20およびスパイラル流21に乗って流動
される。上止点に当たって落下する粉末は、再び巻上げ
流19、垂直流20およびスパイラル流21に巻き込まれて上
昇する。これによって、粉末は、酸素の流れに乗り、腕
16,17を介してまたは直接に、一定量、取出口14,15から
取り出される。また、円筒部５の周壁面に付着した粉末
も巻上げ流19およびスパイラル流21に巻き込まれて流動
する。ここで、粉末が一定量取り出されるのは、流動す
る粉末の量が少なくなるにしたがって、粉末を含まない
部分が下部の球状部３の方から増大し、粉末が希釈化さ
れないからである。球状部３の底部には、粉末は残ら
ず、また、球状部３およびテーパー部４の壁面には、粉
末が付着して残らない。最後に残った流動された粉末
は、腕16,17で効率よく捕手される。

スパイラル流21は、円筒部５壁面に沿って周方向上方に
流れる。したがって、この円筒部５の周壁面には、スパ
イラル流21がない場合には、挿入された粉末の10％程度
粉末が付着して残ったが、スパイラル流21もある場合に
は、挿入された粉末の２％しか残らなかった。

したがって、粉末供給装置１では、バイブレータを使用
せずに、粉末を一定量取り出すことができ、粉末の無駄
を少なくすることができる。

なお、上述の実施例の寸法通りでなくても、球状部３の
直径を100％として、球状部３とテーパー部４とが連通
する喉18の直径を43％、球状部３の中心からテーパー部
４の上端までの距離を163％、円筒部５の内径を137％等
とすれば、同様に実施することができる。

また、本発明の他の実施例として、それぞれの寸法の比
率を他の比率で実施するようにしてもよい。

また、取出口は、１つであっても、他の複数であっても
よく、円筒部のどの位置に設けてもよく、蓋に設けるよ
うにしてもよい。

［発明の効果］ 以上のように本発明によれば、請求項(1)の粉末供給装
置では、容器の内面に、球面状に形成された球状部、球
状部の上方に連通し、上方に開放する円錐台形状に形成
されたテーパー部、および、テーパー部の上方に連通
し、円筒状に形成された円筒部が下方からこの順序で形
成し、球状部の開口方向とは反対方向に圧力気体を吹き
出し、前記粉末を流動させる下方吹出パイプを設けるよ
うにしている。

これによって、容器内に巻上げ流および垂直流が形成さ
れる。

したがって、粉末を十分に流動され、一定量の粉末を取
り出すことができる。さらに、巻上げ流および垂直流に
よって、容器の底部である球状部の底部に残る粉末をな
くすことができる。また、巻上げ流によって、球状部お
よびテーパー部の壁面に付着する粉末をなくすことがで
き、円筒部の壁面に付着する粉末を少なくすることがで
きる。

請求項(2)の粉末供給装置では、さらに、円筒部の下部
に、周方向上方に圧力気体を吹き出す吹出口を設けるよ
うにしている。

これによって、スパイラル流が形成される。

したがって、円筒部の壁面に付着する粉末をさらに少な
くすることができる。

請求項(3)の粉末供給装置では、さらに、取出口付近
に、容器内方に延び、流動化された粉末を捕手する腕を
設けるようにしている。

したがって、流動化された粉体を効率よく捕手すること
ができる。

請求項(4)の粉末供給装置では、さらに、圧力気体とし
て、圧力酸素を用いるようにしている。

したがって、溶射を高温で行なうことができる。

図面の簡単な説明 第１図は、本発明の一実施例の縦断面図、第２図は第１
図の切断面線II−IIから見た断面図、第３図〜第５図は
従来の粉末供給装置の縦断面図である。

１……粉末供給装置 ２……容器本体 ３……球状部 ４……テーパー部 ５……円筒部 ９……下方吹出パイプ 11……吹出口 14,15……取出口 16,17……腕

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】容器内に圧力気体を挿入し、容器内に挿入
   された粉末を気体に乗せて取出口から取り出す粉末供給
   装置において、 前記容器の内面には、球面状に形成された球状部、球状
   部の上方に連通し、上方に開放する円錐台形状に形成さ
   れたテーパー部、および、テーパー部の上方に連通し、
   円筒状に形成された円筒部が下方からこの順序で形成さ
   れ、 球状部の開口方向とは反対方向に圧力気体を吹き出し、
   前記粉末を流動させる下方吹出パイプが設けられること
   を特徴とする粉末供給装置。
2. 【請求項２】前記円筒部の下部には、周方向上方に圧力
   気体を吹き出す吹出口が設けられることを特徴とする請
   求項(1)の粉末供給装置。
3. 【請求項３】前記取出口付近には、容器内方に延び、流
   動化された粉末を捕手する腕が設けられることを特徴と
   する請求項(1)または(2)の粉末供給装置。
4. 【請求項４】前記圧力気体は、圧力酸素であることを特
   徴とする請求項(1)、(2)または(3)の粉末供給装置。