JPH08282785A - 粉体排出補助装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】エアスライダを使用せずにホッパー方式やダン
プ方式において粉体を排出口に向けて移動させるために
必要な傾斜面の角度を粉体の安息角よりも小さくできる
粉体排出補助装置を提供する。 【構成】粉体が存在する傾斜面に開孔部を設け、この開
孔部を碗形又は円錐状の剛性円盤で覆い、該剛性円盤の
外縁部に設けた凹凸部により該傾斜面との間に隙間を設
け、該開孔部を通して該傾斜面の下側から導入される圧
縮空気を該剛性円盤の隙間から該傾斜面の上側に勢い良
く噴射させて該粉体を流動化させる。或いは凹凸部によ
って形成される隙間を、全方位ではなく傾斜面の下方に
向かってだけ半円状に設けてもよい。さらには、該剛性
円盤を覆うように碗形又は円錐状の弾性円盤を設けても
よい。

Description

【発明の詳細な説明】

【産業上の利用分野】本発明は粉体排出補助装置に関
し、特に塩化ビニール樹脂、小麦粉、澱粉、デキストロ
ース、尿素、フライアッシュ、ホワイトカーボン、活性
炭、セメント等の粉体を例えば輸送容器（コンテナ）か
ら排出するための補助装置に関するものである。

【０００１】粉体の輸送容器としては空気圧送方式のタ
ンクローリー車等が知られているが、流動性の高い液体
等の場合と異なり、粉体輸送においては、いかにして容
器内の粉体を流動化させ、これを効率良く排出口に集め
るかが重要となっている。

【０００２】

【従来の技術】現在、わが国で広く普及している粉体輸
送容器等において用いられている粉体排出補助装置の従
来例としてはエアスライダ方式が知られている。

【０００３】このエアスライダ方式は、容器を正面断面
で見ると、容器の下部が底部の広い谷間状になってお
り、谷間の斜面の傾斜角度を排出しようとする粉体の安
息角より大きくしたうえで、その谷底部分（幅約60cm）
に布地を張ったものであり、外部のコンプレッサから供
給された圧縮空気がこの布地の隙間を通り抜けて容器内
に導入される際に布地上の粉体が流動化されるようにな
っている。

【０００４】この時、その谷底部分にも、粉体の安息角
よりはるかに小さな角度の傾斜が設けられており、流動
化された粉体はこの斜面の下方に位置する排出口に向け
て徐々に移動する。

【０００５】また、従来例としては、円錐形状を有
し、その斜面の傾斜角度を粉体の安息角よりも大きく
し、重力の作用だけで粉体を流動化して円錐の頂点に位
置する排出口に移動させるホッパー構造が知られてい
る。

【０００６】この適用例としては、実用上車両の高さに
制限が生じるため、このような円錐形の底部を複数設け
ることで、高さを抑制しながら容量を確保しているホッ
パー型タンクローリー車がある。

【０００７】さらに、従来例としては、横置きされた
円筒形状の輸送容器の一端を、その底部の傾斜角度が粉
体の安息角以上になるまでリフトアップして粉体を底部
反対側の下方に位置する排出口に集めるダンプ方式が知
られており、この適用例としてはダンプ型タンクローリ
ー車がある。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】上記の従来例の場合
には、エアスライダ上の粉体の排出口への移動速度が非
常に遅いため、粉体の排出をより完全にしようとすると
排出作業の終盤には排出効率が悪くなり時間がかかって
しまう。

【０００９】この結果、実際の作業上、粉体の一部の排
出を断念せざるを得ないことが知られている。この場
合、粉体の残量は損失としては大きな問題とはならない
場合が多いが、小麦粉などの食品を輸送する場合は、排
出できない残量が腐敗・カビの発生などの原因となるこ
とが問題である。

【００１０】さらに、エアスライダは水洗いすることが
できないため、タンクローリーを多品種の粉体用として
共用する場合、前荷による汚染の問題などが発生する。

【００１１】また、上記の従来例の場合には、粉体の
完全排出は可能であり、また水洗いも可能であるため、
品種の切り換えに伴う異物混入の危険は排除できるが、
タンクローリーに利用する場合、容器の底部の容積が非
常に小さくなるため、一定の高さ制限の下では全体とし
ての容量が大きく取れない。

【００１２】さらに、大きな容積を取るため、車両の高
さを高くすると粉体積載時の車両の重心が高くなり、走
行時、特に方向転換時の安定性が悪くなるという問題が
発生する。

【００１３】また、上記の従来例の場合には、容量も
大きく取ることができ、またタンク内の水洗いも可能だ
が、大きなリフト角度を確保するためのリフト装置に大
きな費用がかかり、またリフト時には、タンクの重心が
かなり高い位置になるため強い横風が吹くと排出作業の
安全性に不安が出て来る。

【００１４】従って本発明は、エアスライダを使用せず
にホッパー方式やダンプ方式において粉体を排出口に向
けて移動させるために必要な傾斜面の角度を粉体の安息
角よりも小さくできる粉体排出補助装置を提供すること
を目的とする。

【００１５】

【課題を解決するための手段】

〔１〕上記の目的を達成するため、本発明に係る粉体排
出補助装置は、図１に原理的に示すように、上側に粉体
１が存在する傾斜面２に設けた開孔部３を覆うように設
けられた碗形又は円錐状の剛性円盤４と、該開孔部３を
通して圧縮空気５を該剛性円盤４内に導入するために該
傾斜面２の下側に設けられた圧縮空気導入部６と、該剛
性円盤４及び該圧縮空気導入部６を該傾斜面２に固定す
る締付具７とで構成され、該剛性円盤４の外縁部が、該
圧縮空気５を該傾斜面２上に噴射させるための隙間を該
傾斜面との間に形成する凹凸部８を有している。

【００１６】〔２〕上記の剛性円盤４の外縁部に設けら
れた凹凸部８を、全方位ではなく該傾斜面２の下方に向
いた半円部分だけに形成し、傾斜面２の上方に向いた半
円部分は該傾斜面２に密着したものとすることができ
る。

【００１７】〔３〕さらに該剛性円盤４を覆うように碗
形又は円錐状の弾性円盤９を設け、該弾性円盤９が、該
圧縮空気５が導入されていない時は該傾斜面２に密着し
て該隙間から該剛性円盤４内に該粉体１が浸入すること
を防止するとともに該圧縮空気５の導入時は該噴射され
た圧縮空気５を該傾斜面２と平行な流れに整流する外縁
部９０を有するように構成してもよい。

【００１８】

【作用】

〔１〕本発明の作用を図１に示す原理図に基づいて説明
すると、例えば輸送容器内の粉体１を受入れ側の貯蔵タ
ンクまで空気圧送するために、一般的に使用されている
既知のエアコンプレッサ等により供給される圧縮空気５
を、傾斜面２の下側に設けた圧縮空気導入部６及び開孔
部３を介して碗形又は円錐状の剛性円盤４内の空間４０
内に導入し、この空間４０内の空気圧力を高め、これを
剛性円盤４の外縁部に設けた凹凸部８によって確保され
た隙間から傾斜面２の上側に勢い良く噴射することで、
圧縮空気５の持つエネルギーを空気流の風力もしくは風
圧の形に変換している。

【００１９】凹凸部８と傾斜面２とで形成される隙間か
ら傾斜面２に沿って高速で噴射された空気流５ａは、該
隙間の近辺の粉体１を吹き飛ばす形で、空気流５ａの運
動エネルギーの一部が粉体１の運動エネルギーに変換さ
れることになり、粉体１と傾斜面２との間の摩擦力が減
少し、粉体１は重力の作用により、下方に位置する排出
口（図示せず）に向かって移動する。

【００２０】また、高速で噴射される空気流５ａの周辺
にある空気はベンチュリ効果により噴射された空気流に
引き込まれ、その結果、高速空気流からエネルギーを受
け取って噴射される空気流５ａと同じ方向に移動するこ
とになり、流動する空気量は増加する。

【００２１】なお、剛性円盤４及び圧縮空気導入部６は
傾斜面２に締付具７によって固定されており且つ円盤４
が剛性を有するので、圧縮空気５が剛性円盤４内に導入
されても変形を受けることなく、該凹凸部８による隙間
から圧縮空気５の持つエネルギーを高速噴射空気流とし
て利用している。

【００２２】また、締付具７を取り外せば、剛性円盤４
及び圧縮空気導入部６の交換又は清掃が可能となってい
る。

【００２３】〔２〕さらに本発明では、凹凸部８によっ
て形成される隙間を、全方位ではなく傾斜面２の下方に
向かってだけ半円状に設け、剛性円盤４の上方に向いた
半円部分が該傾斜面２に密着したものとすることによ
り、噴射される圧縮空気５の速度を増大させることがで
きる。

【００２４】これは、導入される圧縮空気５の量が一定
であれば、噴射速度は、該隙間の断面積に反比例するた
めである。また、噴射される空気流５ａの持つエネルギ
ーは、速度が２倍になれば、４倍になるなど、速度の二
乗に比例するため、速度を増加させることは、噴射され
る空気流のエネルギーを増大させ、粉体１の流動化の効
果を高めることになる。

【００２５】〔３〕また本発明では、剛性円盤４を覆う
ように別の碗形又は円錐状の弾性円盤９を設け、圧縮空
気５が開孔部３から空間４０に導入されていない時は、
弾性円盤９の外縁部９０が傾斜面２に密着するようにな
っているので、凹凸部８の隙間から剛性円盤４内に粉体
１が浸入することを防止する逆止弁の働きをする。

【００２６】また、圧縮空気５が噴射されている時は、
弾性円盤９の外縁部９０と傾斜面２との間に僅かな隙間
ができるので、これにより、噴射された空気流５ａは傾
斜面２に平行な流れに整流されるため粉体１の流動化の
効率が高められる。

【００２７】

【実施例】図２は本発明に係る粉体排出補助装置の実施
例を示したもので、この実施例では、図１に示したよう
に、傾斜面２に設けた開孔部３の上側に剛性円盤４を設
け、この剛性円盤４の外側にさらに弾性円盤９を被せて
いる。なお、剛性円盤４としては例えばステンレス又は
アルミニウム合金を用い、また弾性円盤９としてはシリ
コンゴムを用いることができる。

【００２８】また、開孔部３から剛性円盤４内に圧縮空
気５を導入するため、開孔部３の下側に設けた圧縮空気
導入部６には圧縮空気供給管１０が接続されている。さ
らに、剛性円盤４及び弾性円盤９の頂上部分には締付具
７を構成する押え金具７１が挿入されており、この押え
金具７１には雌ネジが切ってある。

【００２９】そして、圧縮空気導入部６の下部に軸受部
７２を設け、この軸受部７２で軸受されたネジ７３を押
え金具７１とネジ係合させることにより、剛性円盤４及
び弾性円盤９を圧縮空気導入部６とともに傾斜面２に対
して締め付けできるようにしている。

【００３０】これにより、部品交換及び取り外し掃除等
が可能なようにしている。

【００３１】なお、６１は圧縮空気導入部６と傾斜面２
との気密性を保持するためのガスケットであり、７４は
ネジ７３と圧縮空気導入部６との気密性を保持するため
のガスケットである。また弾性円盤９は剛性円盤４と押
え金具７１との気密性を保持するためのガスケットの機
能も兼ねている。

【００３２】図３は、図２においてＡ−Ａ面で切ったと
きの断面図を示しており、この例では図１及び図２に示
した凹凸部８を形成する凹部８０、すなわち隙間、及び
凸部８１がともに８個設けられている。

【００３３】このような実施例において、剛性円盤４内
の空間４０に圧縮空気供給管１０及び圧縮空気導入部６
から開孔部３を通して供給される圧縮空気５は、例えば
空気圧力がゲージ圧で２．０Kg/cm²で、空気量が毎分
２，０００リットルとし、圧縮空気供給管１０の断面積
を２５cm² とすれば、圧縮空気供給管１０を流れる空気
の流速は毎分８００m 、毎秒では１３．３m であり、風
圧としては大きくない。

【００３４】一方、剛性円盤４の直径を８．０cmとする
と、円周の長さは約２５cmであり、凸部８１の高さを
１．０mmとすると、剛性円盤４と傾斜面２との間には
１．０mmの凹部、すなわち隙間８０が確保され、隙間８
０の面積は凸部の面積を無視すると２５cm x０．１cm＝
２．５cm² となる。

【００３５】したがって、圧縮空気供給管１０の入口側
の断面積は、隙間８０の断面積の約１０倍となっている
ので、空間４０の内部に於ける空気の圧力は、供給され
る圧縮空気５の圧力と同じ２．０Kg/cm²に保持される一
方、この圧縮空気５は十分なエネルギーを持っているの
で、空間４０に導入された圧縮空気５は該隙間８０を通
過する際に生ずる圧力損失に打ち勝って、隙間８０から
高速で噴射される。

【００３６】この速度は、隙間８０の断面積が圧縮空気
供給管１０の入口側の断面積の１０分の１であるので、
１０倍の毎分８，０００m 、毎秒では１３３m となる。

【００３７】このように高速で噴射された空気流５ａ
（図１参照）は、大きなエネルギーを持っているが、空
気の密度が小さいために拡散し易いが、隙間８０の周囲
に粉体１が存在する場合、該粉体１を吹き飛ばすことに
より、より密度の大きな粉体の運動エネルギーとなって
粉体１の流動化に寄与することとなる。

【００３８】また、周囲に粉体１が無い場合でも、高速
で噴射される空気流５ａは、ベンチュリ効果により、周
辺の空気を引き込むので、流動する空気量は圧縮空気供
給管１０から供給される圧縮空気の量よりも大きくな
る。

【００３９】そして、円盤４としては、剛性を有する碗
形又は円錐状のものを用いているので、圧縮空気５によ
って円盤４に圧力がかかっても、形状が変形することな
く空気圧力を保持することができる。

【００４０】図４は、図２に示した粉体排出補助装置を
円筒型の圧力容器に応用した場合の変形例を示したもの
である。

【００４１】この実施例では、傾斜面２は曲面となって
おり、曲面の或る位置Ｂにおいて、その接線Ｃと水平線
Ｄの成す角度Ｅが粉体１の安息角である場合、位置Ｂよ
り上方に位置する粉体１は重力だけで落下して来るの
で、粉体排出補助装置２０は位置Ｂより下方に位置する
粉体１だけを空気流５ａにより流動化してやれば良い。

【００４２】このため、粉体排出補助装置２０を位置Ｂ
より上方に設置することが好ましく、その場合は、剛性
円盤４と傾斜面２との間に凸部８１によって確保される
隙間８０は、図５において図３に対応したＡ−Ａ断面図
として示すように、傾斜面２の下方に向かってだけ設け
ればよい。

【００４３】またこうすることで、空気量が一定のと
き、全方位に向かって噴射する場合に比べ、傾斜面２の
下方に向かって噴射される空気流５ａの速度を２倍にす
ることができる。

【００４４】

【発明の効果】以上のように本発明に係る粉体排出補助
装置では、粉体が存在する傾斜面に開孔部を設け、この
開孔部を碗形又は円錐状の剛性円盤で覆い、該剛性円盤
と該傾斜面との間に隙間を設け、該開孔部を通して該傾
斜面の下側から導入される圧縮空気を該剛性円盤から該
傾斜面の上側に勢い良く噴射させて該粉体を流動化させ
るように構成したので、エアスライダによらずに粉体を
流動化できるため、輸送容器内部の水による洗浄も簡単
に行うことができ、輸送する粉体の品種切り替えを行う
場合でも前荷との汚染を防止することができる。

【００４５】また傾斜面の角度を粉体の安息角よりも小
さくすることが出来るため、ホッパー車などに利用すれ
ば、輸送容器の高さを抑制することができるとともに、
結果としてその容量を大きくすることもでき、また車両
の重心も低く維持することが出来る。さらに、ダンプ車
に利用すれば、排出作業時の必要リフト角度を小さくす
ることが可能となる。

【００４６】また本発明では、剛性円盤の外縁部に設け
た凹凸部によって形成される隙間を、全方位ではなく傾
斜面の下方に向かってだけ半円状に設けることにより、
噴射される圧縮空気の速度を増大させ、より一層粉体を
流動化させることができ、以て粉体の排出効率を向上さ
せることができる。

【００４７】さらに本発明では、上記の剛性円盤を覆う
ように碗形又は円錐状の弾性円盤を設け、この弾性円盤
の外縁部を傾斜面に密着させることにより該圧縮空気が
導入されていない時に該隙間から該剛性円盤内に該粉体
が浸入することを防止するとともに該圧縮空気の導入時
は該噴射された圧縮空気を該傾斜面と平行な流れに整流
することが可能となり、より一層流動化の効率を上げる
ことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る粉体排出補助装置の構成を原理的
に示した図である。

【図２】本発明に係る粉体排出補助装置の実施例を示し
た断面図である。

【図３】図２においてＡ−Ａ面で切ったときの断面図で
ある。

【図４】本発明に係る粉体排出補助装置の変形例を示し
た概略断面図である。

【図５】図４の実施例に関して図２に示したＡ−Ａ面で
切ったときの断面図である。

【符号の説明】 １ 粉体 ２ 傾斜面 ３ 開孔部 ４ 剛性円盤 ４０ 空間 ５ 圧縮空気 ５ａ 空気流 ６ 圧縮空気導入部 ７ 締付具 ８ 凹凸部 ８０ 凹部（隙間） ８１ 凸部 ９ 弾性円盤 ９０ 外縁部 １０ 圧縮空気供給管 図中、同一符号は同一または相当部分を示す。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】上側に粉体が存在する傾斜面に設けた開孔
   部を覆うように設けられた碗形又は円錐状の剛性円盤
   と、該開孔部を通して圧縮空気を該剛性円盤内に導入す
   るために該傾斜面の下側に設けられた圧縮空気導入部
   と、該剛性円盤及び該圧縮空気導入部を該傾斜面に固定
   する締め付け具とで構成され、該剛性円盤の外縁部が、
   該圧縮空気を該傾斜面上に噴射させるための隙間を該傾
   斜面との間に形成する凹凸部を有していることを特徴と
   した粉体排出補助装置。
2. 【請求項２】該剛性円盤の凹凸部が、全方位ではなく該
   傾斜面の下方に向いた半円部分だけに形成されており、
   該傾斜面の上方に向いた半円部分が該傾斜面に密着して
   いることを特徴とした請求項１に記載の粉体排出補助装
   置。
3. 【請求項３】さらに該剛性円盤を覆うように碗形又は円
   錐状の弾性円盤を設け、該弾性円盤が、該圧縮空気が導
   入されていない時は該傾斜面に密着して該隙間から該剛
   性円盤内に該粉体が浸入することを防止するとともに該
   圧縮空気の導入時は該噴射された圧縮空気を該傾斜面と
   平行な流れに整流する外縁部を有していることを特徴と
   した請求項１又は２に記載の粉体排出補助装置。