JPH0720005Y2 - 粉体中エアの連続脱気装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本考案は、例えば微粉末含水ケイ酸などの微粉体，超微
粉体等の粉体を所定量包装袋詰めする場合等において、
包装機前で粉体中に巻込まれているエアを連続して脱気
して、粉体を袋に効率的に送り込むために使用される粉
体中エアの連続脱気装置に関するものである。

（従来の技術） 従来より、粉体を袋等に包装する場合に、この粉体中に
存在するエアを脱気するための装置が種々使用されてい
る。

このような装置としては一般的なものとしては、表面に
濾布あるいは濾布を加工したエレメントを巻いた孔明き
ドラムを、若干の隙間をあけたニップ部を形成するよう
に一対並行に配置して回転させ、このドラムの内部から
吸気しながらニップ部に粉体を通すことで粉体中エアを
脱気する形式のものが知られている。

第５図（ａ），（ｂ）はこのような従来の濾布巻回型の
連続脱気装置を示したものであり、薄肉円筒状の孔明の
ドラム21に金網22を巻き、その上に濾布23を２層程度巻
付け、これを適宜の間隔でワイヤー24で締めつけるよう
にしたものが普通である。なお25はドラム回転軸、26は
回転軸受けであり、このドラム21内部は図示しない吸気
装置に接続されて一定の負圧状態となるようにされてい
る。

また使用に伴なって濾布には目詰が生ずるが、これは通
常、振動あるいはパルスエア逆洗の方式で振るい落す。

ところで、前記のような微粉末含水ケイ酸などの微粉
体，超微粉体等の粉体では、その性質上嵩比重が小さい
ものであることから、濾布の通気性（目合）、寿命、織
方、剥離性、耐熱性等の点で改善すべき問題のあるこ
と、濾布の細片が製品に混入して製品の品質を低下させ
ることが指摘されており、特に近時における取扱い粉体
が超微粉化する傾向が大きくなってくると、これらの要
求は一層強くなってきている。

また濾布の使用形式では、ドラムの表面に濾布を巻いて
いる構造であることから、この濾布の波打ちという問題
があるので、これを防止するために濾布をワイヤーで締
めつけるという方法が通常採用されるが、このために濾
布表面に付着した粉体を除去するために使用するスクレ
ーパーは、このワイヤーとの干渉を避けるためにあまり
近接して配置することができず、通常は７〜10mm程度の
隙間をあけているのが普通である。このため濾布の目詰
まりの防止が行ないにくいという問題もある。

（考案が解決しようとする課題） 本考案はこれらの問題を解消して、耐久性に優れかつ長
期に渡って効率のよい脱気状態で連続使用が可能な、連
続脱気装置を提供することを目的としてなされたもので
ある。

また本考案の他の目的は、処理する対象の粉体中に異物
の混入の虞れのない連続脱気装置を提供することを目的
とする。

また本考案の更に他の目的は、高温度品に対する耐熱性
についても十分対応可能な連続脱気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） 而して、かかる目的の実現のためになされた本考案より
なる粉体中エアを連続脱気する装置の特徴は、小隙間の
ニップ部を隔てて相対回転する一対の筒状ドラムの間に
粉体を通して、ドラム内部からの吸気で該粉体中に含ま
れるエアを脱気する連続脱気装置であって、上記ドラム
には、その外周を覆って過精度１〜120μｍの硬質多
孔板を外装固定したという構成をなすところにある。上
記多孔板には、使用に伴なった圧力損失が大きくならな
いようにするためには、過精度20〜40μｍ程度のもの
が特に好ましく採用される。

上記構成において、多孔板を外装固定したドラム（以下
簡便のために、多孔板を外装する前のドラムをドラム本
体といい、多孔板を外装した後のものを外装ドラムとい
う）の一対は、双方を吸気させてもよいし、一方のみを
吸気させる方式としてもよい。

上記構成において、孔明のドラム本体の周面に外装する
多孔板には、例えば過用焼結金属エレメントとして市
販されているものを利用できる。具体的には、例えばス
テンレス系SUS 316L相当の過用焼結金属エレメント
（空間率;37〜43％、公称過精度１〜120μm:焼結金属
工業（株）社製）、あるいは同等のセラミックス多孔板
を使用することができるが、加工の容易性および耐破損
性の面からは、焼結金属製多孔板が好ましく採用され
る。このような多孔板のドラム本体への外装固定は、１
枚の多孔板をわん曲加工してこれをドラム本体に周方向
に巻付け端部を突合せ溶接するか、２枚の半円状多孔板
を二つの端部で突合せ溶接するかし、更に母線方向端部
で適宜ドラム本体と多孔板を溶接することで固定するこ
とができる。多孔板は所要の過性能を発揮するもので
あれば板厚は特に限定されるものではないが、一般的に
は1.5〜3mm程度のものが使用される場合が多い。

多孔板を外装固定する孔明のドラム本体は、例えばカゴ
型のものあるいは孔明け加工したもの等のいずれであっ
てもよいが、特に外周面に多数の溝を高密度に形成し
て、この溝の底部から内部に通った孔が穿設されている
構造のものが好ましく使用される。このような構造であ
れば、多孔板自体はそれ自体が硬質であるため十分な保
形性を有していて、しかも多孔板内面に対するドラム本
体内部からの吸気の作用が平均的かつ広い面積に渡って
与えられるために、多孔板表面に接触する粉体からの吸
気が常に安定的、平均的に得られるという利点がある。
多孔板とドラム本体の径方向間に若干の間隙を設定して
おくことも好ましい構成である。筒状ドラム本体の肉厚
は、強度等の条件が満足される範囲で適宜選定すればよ
い。

多孔板を外装した一対の外装ドラムは、粉体が通過で
き、かつ粉体中のエアの脱気が有効に行なえる範囲で適
宜選択された隙間を隔てて並行配置され、その隙間の大
きさは使用する粉体の種類、装置特に外装ドラム径の寸
法等により一律には決められないが、一般的には100mm
以下、好ましくは20〜100mm程度の範囲で設定すること
がよい場合が多いが、径の小さい外装ドラムの場合には
1mmないしそれ以下のニップ隙間とすることもできる。

回転する外装ドラムには、通常その表面に付着した粉体
をかき落すためのスクレーパーが付設される。このスク
レーパーは、必要な範囲で外装ドラムの表面（つまり多
孔板の表面）と隙間を保って対抗配置されるが、その隙
間は一般的には１〜10mm程度、好ましくは２〜3mm程度
の範囲とすることがよい場合が多く、このような近接抵
抗が可能となることによって、多孔板表面の付着粉体の
除去が良好となり目詰まりの可能性が軽減される。

外装ドラムに対する吸気の程度は、対象とする粉体の種
類等によっても異なるが、一般的には、200〜400mmHg程
度とすればよい。

本考案が対象として取扱うことができる粉体としては、
粒径数μｍ〜数十μｍのものが一般的に例示されるが、
特にこれに限定されることなくこれ以上の粒径のものは
勿論、サブミクロンの粒径のものについても対象とする
ことができる。多孔板の過精度を下回る粒径の超微粉
体であっても、この種の粉体は凝集しているため、十分
に本考案の対象とすることが可能である。このような粉
体として具体的には、例えば微粉末ケイ酸等を例示する
ことができる。

（作用） 本考案は、前記の構成をなすことによって、硬質の多孔
板を表面にもつ外装ドラムが粉体と接触することとなっ
て、目詰まりがなく長期に渡る安定した運転ができる。
また、従来の濾布を締めつけるためのワイヤーも不要で
あるため、スクレーパー等との設置の関係も、必要な機
能を十分に発揮させる条件を考慮して設定できる。

（実施例） 以下本考案を、図面に示す実施例に基づいて説明する。

第１図において、１は脱気装置のドラム収納ケーシング
を示し、その上部には粉体供給のための上部ホッパー３
が連設され、下部には排出側の下部ホッパー３が連設さ
れている。これらの上部ホッパー２および下部ホッパー
３にはそれぞれ粉面計4,5が取付けられている。

ドラム収納ケーシング１内には、並行一対の薄肉筒状の
ドラム6,7が配置され、本例では双方のドラム6,7が所定
の隙間（以下この隙間部分をニップ部という）を保持し
て相対的に図示の矢印方向に回転するようになってい
る。

8,9はこれらのドラムに対し、ニップ部よりドラム回転
の下流側の位置で配置されたスクレーパーであり、ドラ
ムの表面に付着した粉体をかき取るように、該ドラム表
面と小さい隙間を保って近接対抗されている。

またドラム6,7内部は、真空脱気パイプ10を通して真空
ポンプ11に接続され、所定の負圧状態に維持される。

第２図は一対のドラムを斜視図で示したものであり、第
４図はそのドラムの一部を拡大して示した図である。こ
れらの図から分るように、薄肉のドラム本体6a（他方の
ドラムについても同じ）は、外周面に周方向および母線
方向の溝6bが密に形成されていて、この溝の底部から筒
内部にまで小径の貫通孔6cが多数形成された孔明型のも
のとして構成されている。ドラムの回転軸6eは中空型の
ものとされて、その内部に、脱気のための固定真空脱気
パイプ10が相対回転が可能に嵌挿され、軸受部分からド
ラム内部に負圧を供給するようになっている。回転軸6e
は、内部の径方向支持腕によりドラム本体を支持してい
る。

6dは、このドラム本体の外周を覆うように外装して固定
された焼結金属製の多孔板であり、本例では、一枚のフ
ラットな焼結金属多孔板6dをわん曲加工し、その端面を
突合せて溶接すると共に、母線方向端部を周状にドラム
本体溶接して固定した構造のものとしている。

第３図は本例の連続脱気装置におけるドラムケーシング
部分の構成を具体的に示したものであり、本例において
は、一方（第１図の左側）のドラム６の軸位置を固定と
し、他方のドラム７の軸位置を上記一方のドラム６に対
して接近，離間可能の型とした。第３図（ａ）はこのた
めに軸受け13を移動可能型とした軸受部分を示してい
る。14はこの軸受を移動させるハンドルを示し、ケーシ
ング１両側の軸受をネジ15を介して同時に移動できるよ
うになっている。なお12は軸位置固定側の一方のドラム
６の軸受を示している。

実施例１ 図面で説明した構成の連続脱気装置を、ドラム本体寸法
を径380mmφ×幅480mm×板厚12mmで、外周面に12mmピッ
チで溝が切られ、この溝の底から4mmφのキリ孔を多数
明けたものとすると共に、外装した多孔板をSUS 316Lの
焼結金属製多孔板（公称過密度40μm,厚み2mm;焼結金
属工業（株）社製）として、一対の外装ドラムの間を30
mmの間隙を保持して回転速度11rpmで相対回転させなが
ら、粒径10〜44μｍ、嵩比重30〜80g/lの微粉末ケイ酸
を対象として連続脱気（脱気のための負圧供給は400mmH
g）した。なお外装ドラムに対して２〜3mmの隙間でスク
レーパーを近接対抗させた。

この装置を４年継続的に使用したところ、目詰まりは実
質的に発生せず、ドラムの交換を必要とせずに継続的な
使用が可能であった。

これは、従来の濾布型連続脱気装置では５〜15回／年の
割合でワイヤーの折損、濾布の交換等のメンテナンス作
業が必要であったことに比べて極めて有利である。

またこの装置を通過させた粉体の脱気の程度を、JIS K
5101（顔料試験方法）に記載のカサ測定法（但、受器の
容量3000ml）に準拠として測定したところ、従来の濾布
型連続脱気装置ではカサ密度が最大160g/l程度であった
ものに比べて、約10〜20％の効率向上が確認された。

ただし平均値は５回テストの平均である。

（考案の効果） 本考案よりなる脱気装置は、耐久性に優れかつ長期に渡
って効率のよい脱気を連続して行なうことが可能である
という効果がある。

また、ドラム本体を外装する多孔板は焼結金属製等の硬
質のものとして形成されるので、従来の濾布のような細
片が粉体中に混入する虞れはなく、特に高純度の品質が
要求される場合に優れた効果を発揮する。

また更に、多孔板は耐熱性も優れているため、高温度の
製品についても対象とすることができるという効果もあ
る。

【図面の簡単な説明】

図面第１図は、本考案よりなる粉体中エアの連続脱気装
置の原理的な構成概要を示した図、第２図は一対のドラ
ムの関係を示した外観斜視図、第３図（ａ），（ｂ），
（ｃ）は同外装ドラム部分を拡大して示した図であり、
図（ａ）は平面図、図（ｂ）は縦断正面図、図（ｃ）は
縦断側面図である。第４図は外装ドラムの一部を拡大し
て示した図である。第５図（ａ），（ｂ）は従来の脱気
装置の構成を説明するための縦断目図である。 １…ドラム収納ケーシング ２…上部ホッパー、３…下部ホッパー 4,5…粉面計、6,7…ドラム 6a,7a…ドラム本体、6b,7b…溝 6c,7c…貫通孔 6d,7d…焼結金属製多孔板 6e,7e…回転軸 8,9…スクレーパー 10…真空脱気パイプ 11…真空ポンプ、12…軸受 13…移動型軸受、14…ハンドル 15…ネジ 21…ドラム、22…金網 23…濾布、24…ワイヤー 25…回転軸、26…軸受

Claims (3)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】小隙間のニップ部を隔てて相対回転する一
   対の筒状ドラムの間に粉体を通して、該ドラム内部から
   の吸気で該粉体中に含まれるエアを脱気する連続脱気装
   置であって、上記ドラムには、その外周を覆って過精
   度１〜120μｍの硬質多孔板を外装固定したことを特徴
   とする粉体中エアの連続脱気装置。
2. 【請求項２】上記硬質多孔板が焼結金属製の多孔板であ
   ることを特徴とする請求項１に記載した粉体中エアの連
   続脱気装置。
3. 【請求項３】上記硬質多孔板が外装固定されるドラム
   は、外表面に多数の溝が高密度に形成されているもので
   あることを特徴とする請求項１又は２に記載した粉体中
   エアの連続脱気装置。