JPH08511499A - 溝のある円盤装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 入口（１４）、出口（１６）、および入口と出口の間に配置された少なくともひとつの可動面を有し、可動面は下流に対向する駆動面（５６）を有する輸送ダクトを備える粒状物質の輸送・計量のための装置（１０）。装置は、可動面を入口と出口の間で出口（１６）の方向に動かすための駆動体をさらに備える。粒状物質は、十分に緻密充填されて、輸送ダクトの幅に広がり十分に連結する粒状物質より構成されるブリッジの形成を惹起する。粒子のブリッジによって、粒子の特性が半静水的になるので、下流に対向する駆動面（５６）が輸送ダクト内の粒子に加える力によって物質の全量が輸送ダクトを通して出口（１６）の方向に輸送される。本装置を使用して、大気条件下および圧力に逆らう条件下における粒状物質の輸送および計量を実施できる。

Description

【発明の詳細な説明】 溝のある円盤装置 発明の背景 １．発明の分野 本発明は、広くは粒状物質の輸送および計量に使用する装置および方法に関す る。特に、本発明の実施形態は、大気条件および圧力に逆らう条件の両条件下に おける非常に広範囲の固体物質の輸送および計量の両者に使用できる粒状物質取 扱装置に関する。 ２．関連技術の説明 粒状物質を輸送または計量するために、多種多様な装置が使用されてきた。こ うした輸送装置としては、コンベヤベルト、回転弁、ロックホッパ（ｌｏｃｋ ｈｏｐｐｅｒｓ）、スクリュー型供給装置などがある。典型的な測定または計量 装置としては秤量ベルト、容量式ホッパなどがある。粒状物質の輸送および計量 の両者を実施するためには、一般に、両種類の装置を結合させてひとつのシステ ムとするか、または組み込んでひとつのシステムとすることが必要であった。 前述のひとつ以上の輸送または計量装置は固体輸送システムに利用できるが、 多種多様な媒介変数により変わる。たとえば、輸送する必要のある粒状物質の量 、大きさ、および種類を考慮する必要がある。固体を輸送する必要のある距離お よび輸送中の周辺圧力の変化も考慮する必要がある。現在使用されている様々な 輸送および計量装置はすべて、多種多様な利点と欠点を有し、このために広範囲 の種類の粒子を輸送または計量する装置性能が制約される。大気および加圧の両 条件下において、粒状物質の輸送および計量の両者を同時に実施できる単一の装 置ができれば望ましい。 石炭の大規模輸送および／または計量には独特な問題がある。ある種類の石炭 の輸送に適した輸送装置またはシステムは、異なる種類の石炭の輸送には適さな いことがある。たとえば、ケンタッキー炭は、スクリュー型供給装置およびコン ベヤベルトなどの従来の装置によって輸送するときは、比較的完全な状態を保つ 。しかし、米国西部炭は砕けやすい傾向があり、標準的な輸送操作中に相当程度 小塊に砕かれる可能性がある。すべての種類の石炭を最低量の粉化で輸送できる 装置ができれば望ましい。 粒状物質の含水量は、いかなる輸送システムを設計する際にも考慮する必要の あるもうひとつの要素である。完全に乾燥した物質の輸送に適している輸送装置 は、含水量が増加したときには適切に機能しないものが多い。粒子計量装置につ いても同じことである。従来の計量装置は乾燥粒子を計量するように設計されて おり、湿った固形物の計量には十分に適合しない。含水量に関係なく、粒状固形 物を移動および／または計量できる輸送装置ができれば望ましい。 また、圧力に逆らう条件下で（たとえば、大気圧下および／または輸送システ ムの入口側の圧力より高い出口側の流体または固形物の圧力下で）、粒状物質を 輸送および計量することが望まれる多数の実例がある。大気圧条件および加圧シ ステムに入ることまたは重力に逆らって粒状物質を上方に輸送することのいずれ かに起因する圧力頭に逆らう条件の両条件下でポンプ輸送および計量の両者を同 時に実施できる装置が供給されれば望ましい。 前記の背景から、単一装置として作動して粒状物質の輸送および計量を同時に 実施できる固形物取扱装置またはポンプ輸送装置に対する要求が現存することは 明らかである。装置は、多種多様な種類の粒状物質を広範囲の条件下において輸 送および計量することができる必要がある。さらに、装置は構造的に強固であり 、機械的に簡単で耐久性があり、したがって、故障なしに長時間にわたり連続運 転可能である必要がある。 開示の要旨 本発明の実施形態に従って、粒状物質を輸送および計量するための効率と信頼 性の向上した装置および方法が提供される。本発明の実施形態に従う固形物ポン プは、特に、小粒子、大粒子および両者の混合物であり、様々な含水量を有する 広範囲の粒状物質の輸送に適する。 本発明者は、粒子がダクト全域を埋めて、事実上、ダクトの幅に広がる緻密か つ一時的に全体でひとつの固体をなす状態を作る場合は、少なくともひとつの下 流に動く面によって形成される輸送ダクトを使用して輸送および計量ができるこ とを認めた。 さらに、本発明者は、十分に間隙を埋め、事実上、ダクトの幅に広がる一時的 に固体を形成する粒状物質は、ダクトの下流に向いて動く曲に、緻密充填された 物質塊と噛み合う少なくともひとつの下流側に対向する駆動面を備えることによ って、圧力に逆らってより一層効果的に輸送できることを認めた。 実施形態に示す固形物ポンプは、弁のない正（ポジティブ）ディスプレイスメ ントポンプとして作動し、このポンプを使用して、大気条件および圧力に逆らう 条件下における粒子の輸送のみでなく粒子の正確な計量を実施できる。 本発明の好適な実施形態に従う固形物ポンプは、入口、出口、および入口と出 口の間の主輸送チャネルを瞳える。主輸送チャネルは、入口と出口の間を出口に 向けて動く少なくともひとつの可動曲によって形成される。可動面は、下流側に 対向する駆動面を有する少なくともひとつの不連続部を備える。不連続部は、輸 送促進帯を形成する。輸送促進帯は、主輸送チャネルに隣接し、その結果、輸送 促進帯内の粒状物質は主輸送チャネル内の粒状物質に接触する。 粒状物質は、ポンプ輸送装置に入る前または入るときに、十分に緻密充填また は加圧されて、主たるチャネルの幅に広がる実質的に結合された粒子により構成 され輸送促進帯内にある粒子を含む一時的に全体として１つの固体またはブリッ ジの形成を惹起することが好ましい。ブリッジ形成は、装置の入口に向かって漸 増的に発生する。この漸増的なブリッジ形成は、チョーク（閉塞部）または動的 な相対的円盤運動がなくても発生し得る。しかし、実施形態は、さらにチョーク または動的な相対的円盤運動を備え得る。このようなチョークまたは円盤運動の 実施例は、米国特許第５，０５１，０４１号、米国特許第４，９８８，２３９号 、および米国特許出願第０７／９２９，８８０号に記載されている（これらは、 それぞれ本出願譲受人に譲渡されており、ここに引用することによりそれぞれ本 特許に組み込まれる）。粒子のブリッジ形成によって、粒子は特性が半静水的に なるので、下流に対向する駆動面によって輸送促進帯内にある緻密充填された粒 子に働く力が、物質全量を輸送ダクトを通して出口の方向に輸送する。 本発明の好適な実施形態においては、固形物ポンプは入口および出口を有する ハウジングを備える。ハウジング内に、入口と出口の間に伸びる輸送ダクトが封 じ込めらている。輸送ダクトは、入口と出口の間で出口の方向に向けてハウジン グに関して相対的に運動可能な第１および第２の回転円盤の十分に対向する面、 および入口と出口の間に延びる少なくともひとつの弓形の壁の間に形成される。 本発明の前述の実施形態の付加的特徴としては、回転円盤の対向しあうフェイ ス（面）が少なくともひとつの不連続部を備え、また好ましくは、複数の均等に 配置された放射状に延びる不連続部を備え、この不連続部が輸送促進帯を形成す る。好適な実施形態においては、各不連続部は、ひとつの下流に対向する駆動面 、下流に対向する駆動面の下流側に配置されたひとつの上流側に対向する面、お よび下流に対向する駆動面と上流側に対向する面とに隣接する底部領域を備える 。 さらに、前述の好適な実施形態の各回転円盤のもうひとつの特徴として、回転 円盤の各下流に対向する駆動面は回転円盤の対向しあうフェイスに対して十分に 垂直であり、回転円盤の内径から外径まで延びている。各下流に対向する駆動面 は、内径に接続する先導端および外径に接続する終端を備え、山型に湾曲して、 下流に対向する駆動面の終端が下流に対向する駆動面の先導端よりも出口から離 れる方向に延びている。回転円盤の各上流側に対向する面は、底部領域から回転 円盤の対向しあうフェイスまで登り傾斜がつけられている。各上流側に対向する 面の幅は、上流側に対向する面が回転円盤の内径から外径に延びるに従って広く なる。 他の好適な実施形態においては、各回転円盤の対向しあうフェイスは、不連続 部として複数の均等に配置された放射状に延びる隆起した部分を備え、各隆起部 分は下流に対向する駆動面をおよび下流に対向する駆動面の上流側に配置された 上流側に対向ずる面を備え、下流に対向する駆動面および上流側に対向する面は それぞれは回転円盤のフェイスに対して十分に垂直である。また隆起部分は、内 側曲および外側曲を備え、この両者は下流に対向する駆動面および上流側に対向 する面に接続し、この両者は回転円盤のフェイスに十分に垂直である。内側面は 、回転円盤の内径の外側に位置し、内側面と交わる半径方向成分に対して十分に 垂直である。外側面は、回転円盤の外径の内側に位置し、外側面と交わる半径方 向 成分に対して十分に垂直である。また、隆起部分は回転円盤フェイスに十分に平 行な頂部面を備える。各頂部面の幅は、頂部面が回転円盤の内径付近から外径付 近に延びるに従って拡大し、これによって、隣接する隆起部分によって形成され る凹部の幅は、凹部が回転円盤の内径付近から外径付近まで延びるときも一定に 維持される。隆起部分は、山型に湾曲しており外側面は内側面よりも出口から離 れる方向に延びる。 本発明の好適な実施形態のさらに外の特徴は、対向する回転円盤の不連続部は 、粒子輸送用の対称的チャネルを形成するように位置を調整してある。前述の本 発明の実施形態のさらに他の特徴としては、輸送ダクトは、回転円盤の外側の縁 および回転円盤の外側の縁に関して運転中は静止している外側の弓形の壁によっ てさらに形成されることである。言い換えれば、弓形の壁は両回転円盤の間に配 置することができ、装置の中心ハブからの半径方向の距離を調節可能である。こ の壁は、多数の要素から形成することもでき、また回転円盤に関して半径方向に 内側および外側に調節可能であるので、断面積を変更でき、その結果、輸送ダク トの収束を変更できる。 さらに、本発明の好適な実施形態の他の特徴は、第２の回転円盤を第１の回転 円盤に関して、回転時に、入口近くの第１と第２の回転円盤の対向しあうフェィ スの間隔が、入口より下流における第１と第２の回転円盤の対向フェイスの間隔 より大きい角度に配置する手段が提共されることである。この形状においては、 対向フェイス間の断面積は、回転円盤が入口近傍から出口に向かって動くに従っ て減少し、その結果輸送ダクトに収束またはチョークが生じる。 言い換えれば、対向する円盤フェイス間の断面積が入口から出口に向かうに従 って増加するような相互関係の角度に両円盤を配置することができ（ダクトを入 口から出口に向かって見たときに断面積の減少が全くない）、その結果、発散型 （つまり広がる）輸送ダクトが提供される。他の実施形態としては、弓形壁とと もに作用する互いに平行な円盤を使用して入口から出口までほぼ一定の断面積を 有するダクトを形成することもできる（対向する円盤面の不連続部により発生す る断面積変化を除く）。 本発明の好適な実施形態の付加的特徴としては、第２の回転円盤がハウジング 内で回転する角度を変更することによって、異なる種類の輸送物質に対して装置 の微細な調節ができる。角度の変更によって、入口から出口までの断面積の変化 率を少し変えて、ダクト中に異なる収束またはチョーク、あるいは異なる広がり を生じさせ、あるいは一定の断面積のダクトを作ることができる。 本発明のまた別の実施形態として、装置は、入口に隣接して振動手段を備えて 粒状物質の緻密充填を促進することができる。 前述の本発明の好適な実施形態のもうひとつの特徴は、回転円盤の内面は十分 に非粘着性特性を持つ材料で構成して出口における粒状物質の吐出を容易にし、 また保全時に回転円盤の掃除を容易にできることである。 本発明の実施形態に従った装置によって均一流量を生成できるので、この装置 は多様な条件下における粒状物質の輸送および計量に特に効果的に適合する。送 出される粒状物質の容積は、回転円盤の回転速度を測定し、この側定値をダクト の断面積と関係づけて便利に正確に決定できる。計量操作中は、普通の監視装置 を備えて、計量工程中は通路が固形物で充満されていることを確認できる。 本発明の前述の特徴ならびに多数の他の特徴および付随の利点は、以下の詳細 説明を付属図面と共に考察して参照することにより一層よく理解できる。 図面の簡単な説明 図１は、本発明の実施形態に従う第１の好適な実施例装置の部分断面図である 。 図２は、図１に示す好適な実施例装置の内部斜視図であり、平行な回転円盤の 対向する内部面上の不連続部の好適な実施例を示す図である。 図３は、図２に示す駆動回転子を３−３面で切った部分断面図であり、回転円 盤の対向する内部フェイス間を埋める粒子を示す図である。 図４は、第２の好適な実施例の回転円盤の平面図である。 図５は、図４に示す回転円盤を５−５面で切った部分横断面図である。 図６は、ひとつの円盤をもうひとつの円盤に関してある角度で支持する機構の 実施形態を示す部分横断面図である。 好適な実施形態の詳細な説明 本発明の好適な実施形態に従って、前述の装置を使用すると、効率と信頼性の 向上した条件下で粒状物質の輸送および計量を実施できる。この装置を使用して 広範囲の粒状物質を輸送することができ、たとえば、様々な程度の含水量の、小 粒子および大粒子ならびにそれらの混合物を、大気条件および加圧条件の両条件 下で輸送できる。 本発明の好適な実施形態に従う第１の典型的な装置を一般的に図１の１０に示 す。装置１０は、ハウジング１２、入口１４、および出口１６を備える。ハウジ ング１２内には、駆動回転子１８がある。駆動回転子１８は、軸２０上に取り付 けられ、軸２０は軸２０の軸線の回りを回転する普通の低摩擦軸受け組立品（図 示してない）内に回転可能に取り付けられる。軸２０は、静圧駆動モータまたは 電気駆動モータ（図示してない）に結合される。軸２０は、モータによって図１ の欠印２４の示す方向に駆動される。 図２および図３に最もよく示されるように、駆動回転子１８は、内径３０およ び外径３２を有する回転円盤２６および２８ならびにハブ３４を備える。駆動回 転子は、固形物ポンプの組立を容易にするために２個の独立した回転円盤から作 られることが好ましい。 回転円盤２６および２８は、対向する内部フェイス３６および３８を備える。 対向する内部フェィス３６および３８は平面ではなく、複数の均一に配置された 放射状に延びる不連続部５２を備える。各不連続部５２は、下流側を向く駆動面 ５６、底部領域５８および上流側を向く面６０を有する輸送促進帯５４を形成す る。 図２および図３に最もよく示すように、下流に対向する駆動曲５６は、内部フ ェイス３６および３８に対して垂直であり、山型に湾曲して、回転円盤２６が入 口１４から出口１６までの間を移動するとき終端６４は先導端６２よりも出口１ ６から離れる方向に延びている。この山型に湾曲した形状によって、出口１６に おける粒子の吐出が容易になる。 図２および図３に示す好適な実施形態においては、輸送促進帯５４が内径３０ から外径３２まで延びるに従って、輸送促進帯５４の幅が増加する。各回転円盤 の上流側に対向する面６０は、底部領域５８から回転円盤の内部フェイスに至る 個所まで上流側に傾いている。 対向する内部フェイス３６および３８は、面間に粒状固形物を緻密充填する両 面を形成するために互いに対向して配置される。対向する内部フェイス３６およ び３８のそれぞれの不連続部５２の位置を調整して、図３に最もよく示すように 粒子輸送用の対称的チャネルを形成することが好ましい。この対称的形状によっ て、粒子の緻密充填中および輸送中に駆動回転子１８を支持する軸受け組立品（ 図示してない）に不均一な荷重がかかることが緩和される。 好適な典型的装置１０は、図１の４０および４２に示す外部シューを１個以上 備える。シュー４０および４２は、回転子１８の内部フェイス３６と３８との間 に形成される主輸送チャネルに接近して設計される。それぞれの外部シュー４０ および４２は、それぞれ静止した内壁４４および４６を備える。内壁４４および ４６は、ハブ３４および対向ずる内部フェイス３６および３８とともに、いかな る所定の点においても、主輸送チャネル５０の断面積を決める。両外側シュー４ ０および４２は、適切な取付金具またはピンでハウジングに取り付けられる。内 壁、または複数のシューの場合は内壁群は、回転円盤２６および２８の円周に適 合するように正確に形成される。その結果、回転円盤２６および２８が軸２０と 共に回転するとき、シューの静止した壁は対向する内部フェイス３６および３８ の間で輸送される粒状物体を保持する。ひとつの好適な実施形態においては、シ ューの内壁は、回転子の内部フェイス３６および３８を部分的に復うように、軸 方向に（シューを横断して）、それぞれ回転子１８の内部フェイス３６および３ ８を越えて延びる。シューは、両内面３６および３８の外径３２に、許容公差内 で、できるだけ接近させて配置される。この形状においては、シューは半径方向 に調節不能であり、回転子１８のハブ３４により近くまたはより遠くに動かして 、主輸送チャネル５０の断面積を変化させることができない。 代案の実施形態においては、シューは、対向する内面３６および３８の間に適 合し、主輸送チャネル５０に対する湾曲した外壁を形成するような軸方向の大き さおよび形状とすることができる。この形状においては、主輸送チャネル５０の 断面積を変更するために、シューの半径方向の位置を回転子１８のハブ３４に近 づけたり離したりして調節可能である。この目的で、米国特許第４，９８８，２ ３９号（引用により本特許に組み込まれる）に示すように、ネジ調整装置をひと つまたは複数のシューに結合することができる。米国特許第４，９８８，２３９ 号に示されたネジ調節装置によって、シュー４０をピンの付近で半径方向に内側 および外側に調節できる。シュー４０を内側および外側に調節することによって 、固形物がポンプを通過するときの固形物のチョークまたは緻密充填を設定する ことができ、あるいは、ダクトに沿って広がる断面積または一定な断面積を提供 できる。第２のネジ調節装置を、米国特許第４，９８８，２３９号に示すように 第２のシュー４２に取り付けることができる。第２のネジ調節装置は、第１の調 節装置と同一の種類であり、これによってシュー４２を半径方向に内側および外 側に調節できる。シュー４２を内側および外側に調節することによって、固形物 が第１のシュー４０を通過後ポンプを通って移動するときに、第２の円盤２６の 角度とは十分に独立に、ダクトの大きさを変更できる。さらに別の実施形態では 、シュー４０および４２ならびにシュー壁４４および４６の代わりに単一の静止 壁を使用することもできる。 本発明の好適な実施形態においては（図示してない）、粒子の緻密充填は、回 転円盤２６を回転円盤２８に関して、所定角度に配置する手段を持って実施され る。この角度は、入口１４の近くの対向する内部フェイス３６と３８の間隔が入 口１４の下流の入口１４から出口１６まで間の対向する内部フェイス３６と３８ の間隔より大きくなる角度である。（あるいは、円盤を、それぞれ入口から出口 まで広がるダクトを形成するような相対的角度に配置することもできる。）この 形状においては、対向する内部フェイス間の間隔が減少（増加）すると、輸送ダ クトの断面積は減少し（または、広がる実施形態の場合は増加）、その結果、輸 送ダクト中に収束またはチョーク（または広がり）が生じる。また、回転円盤が 相互に関連して回転するとき、その角度を変更する手段を備えることが好ましい 。ひとつの回転円盤をもうひとつの回転円盤に関してある角度に支持する機構の 実施形態を図６に示す。角度の変更によって、入口と出口間の断面積の変化率が 変わり、ダクト中に異なる収束またはチョーク（または広がり）が生じる。前述 または代案の緻密充填を達成する好適な装置についての様々な視点に関しては、 米国特許出願第０７／９２９，８８０号にさらに詳細に述べられており、この特 許 出願はこの引用により本出願に組み込まれるものとする。 本発明のもうひとつの好適な実施形態においては（図示してない）、粒子を振 動させる手段を入口１４の近くに設置して緻密充填を促進する。ある応用例では 、入口１４における振動手段の使用によってポンプ操作に十分な緻密充填を得る ことができる。他の応用例では、入口１４で粒子に作用する重力により生成され る圧力頭によって、ポンプ作動に十分な緻密充填が得られ、これが得られた場合 は追加の緻密充填は全く必要ない。 図３に最もよく示されるように、粒状物質の緻密充填によって一時的に固体状 態またはブリッジが形成され、この固体またはブリッジは主輸送チャネル５０の 幅に広がる十分に隣接または結合する粒子よりなり、輸送促進帯５４内で緻密充 填された粒子を含む。回転円盤２６および２８の回転時に、粒子のブリッジは下 流に対向する駆動面５６に噛み合わされて出口１６に向かって輸送される。ハウ ジング１２および各回転円盤２６および２８の外縁によって形成される空間に、 粒子および微粒子粉が侵入することを防止するために、図５に最もよく示される ように、回転円盤は面取り部７２を備え、面取り部７２は、外側の縁が回転円盤 の内部フェイスから外側に延びるときに、ハウジング１２から離れる方向に傾斜 する。外側の縁は約４５度の角度で面取りすることが好ましい。 微粉排出口７４は弁７６と結合し、ハウジングの底部に設置され、これを用い てポンプ作動中に蓄積する恐れのある微粉を除去することができる。ポンプ作動 中は、弁７６を開放しておいて、微粉が内部の収集チャネル（図示してない）を 経由して排出口に落ちたときに、連続的に排出することができる。代案としては 、弁７６は閉めておいて、内部収集溝に微粉が充満したときだけ開けることもで きる。勿論、弁７６の開閉は、輸送する固形物質の粉塵性および砕けやすさによ り変わる。 駆動回転子１８の大きさは、輸送または計量する物質の種類および容量によっ て変わる。典型的には、回転円盤２６および２８の外径は、わずか２、３インチ から何フィートに至るまで変化し得る。比較的小型の回転円盤は、食品添加物お よび医薬品などの比較的小容量の固形物質の輸送および計量によく適合する。比 較的大型の回転円盤は、食糧、石炭、砂利その他などの大量の合機固形物質およ び無機固形物質の輸送および計量に使用できる。本装置は、大粒子、小粒子およ び両者の混合物の輸送および計量、ならびに大容量および小容量の輸送および計 量に等しくよく適合し、湿った粒状物質および乾燥した粒状物質の両者の輸送お よび計量に使用でき、制約は物質が粘性力が支配的となりブリッジ形成が阻害さ れるほど湿ってはならないということだけである。 対向する内部フェイス３６および３８上の不連続部の形状は、本発明において 相当程度変更することができる。図４および図５に示す回転円盤の好適な実施形 態においては、各回転円盤の対向する内部フェイス３６および３８は、不連続部 として、複数の均等に配置された放射状に延びる隆起した部分８２を備え、各隆 起部分は下流に対向する駆動面８４および下流に対向する駆動面８４の上流側に 配置され上流側に対向する面８６を行し、駆動面８４および面８６は回転円盤の 内部フェイスに対して十分に垂直である。また、隆起部分８２は、内側面８８お よび外側面９０を備え、この両面は下流に対向する駆動面８４および上流側に対 向する面８６と隣接し、さらにこの両面は回転円盤の内部フェイスに対して十分 に垂直である。内側面８８は、回転円盤の内径９２の外側に位置し、内側面と交 わる半径方向成分に対して十分に垂直である。外側面９０は、回転円盤の外径９ ４の内側に位置し、外側面と交わる半径方向成分に対して十分に垂直である。ま た、隆起部分８２は、回転円盤の内部フェイスに対して十分に平行である頂部曲 ９６を備える。各頂部面９６の幅は、頂部面９６が内径９２の近くから外径９４ の近くまで延びるに従って拡大し、その結果、隣接する隆起部分８２によって形 成される凹部９８の幅は、凹部が内径９２近くから外径９４近くまで延びるとき に一定のままである。隆起部分８２は山型に湾曲し、その結果、回転円盤が入口 １４から出口１６まで動くとき、外側面９０は内側面８８よりも出口１６から離 れる側にあって移動していく。 代案として、対向する内部フェイスは、一連の波状の山と谷を形成ずる放射状 に延びる波形を備えることもできる。さらに実施形態は、円盤壁に設けた単純な 細長い隆起部および溝を使用することもできる。 本発明に従う装置を利用して、大気圧に逆らって粒子を輸送することができる 。さらに、ポンプは、固形物を加圧システム中にポンプ輸送するときに有用であ る と認められた（たとえば、装置の出口側の圧力が装置の入口側の圧力より大きい 場合）。図１および図２を参照すると、固形物を加圧システム中にポンプ輸送す るときは、ポンプ輸送中、出口１６の断面積全体が固形物で充満されていること が好ましい。これによってポンプの出口に堰（ダム）ができ、この堰がガス、液 体、または固形物が出口を経由してポンプ中へ逆流する有害な影響の恐れに対す る障壁となる。粒子の累積的なブリッジ形成によって、連続的に形成される継続 した袖強ができ、これにより出口に近い粒子ブリッジ部分の強度が袖強され、そ の結果、出口近くのブリッジ部分は装置の出口における相対的に高い圧力によく 耐える十分な強度になる。ダクトの長さは、十分な量の累積的継続的ブリッジ形 成がダクト中で発生して、ポンプの出口側における相対的に高い圧力によく耐え て、その圧力を維持するように設計することが好ましい。これは、収束ダクトシ ステム、一定断面積ダクトシステム、または広がるタイプの発散ダクトシステム を使用して達成できる。興味深いことに、本発明以前は、固形物を相対的に高い 圧力の出口側に、発散ダクトシステムを使用してポンプ輸送することが実際的ま たは可能であるとは信じられていなかった。 好適な典型的実施形態を単一の駆動回転子を使用して説明してきたが、同様に 、単一または複数の入口から物質を受け取る複数の駆動回転子を有する輸送装置 を作成することも可能である。複数の駆動回転子を使用することによって、回転 円盤の直径を増加させることなく、物質処理量を増加させることができる。 ポンプが始動されると、シューの調整は必要ない。ポンプの故障が発生した場 合、右側の駆動円盤を外すことができるように構成すれば便利である。これによ って、じかに通路に触れることができ、いかなる妨害物でも迅速に掃除できる。 固形物のブリッジ形成によって、固形物のポジティブディスプレイスメント（ 正圧置換）ができる。したがって、ポンプを輸送装置および計量装置として使用 できる。ポンプによって固形物がポジティブディスプレイスメントされるので、 計量は駆動回転子の回転速度を測定し、ダクトの最も狭い点におけるダクト断面 積に基づいてポンプを通過する固形物流量を計算して達成できる。計量ポンプと して使用する場合は、ある種の従来の検出装置を使用して、固形物の計量中、全 期間にわたり通路に固形物が充満していることを確認することが望ましい。こう した従来の検出装置は、ガンマ線検出装置および電気機械式検出装置などである 。これらの検出装置は、すべて技術上公知であるので、図示せず詳細な説明も省 略する。 粒状物質を緻密充填する程度は、輸送する物質、ポンプ回転速度、および固形 物が圧力頭に逆らって輸送されるか否かによって変わる。 装置要素は、高力鋼または他の適切な材料で作成することが好ましい。回転円 盤の内部面およびシューの内部壁は、耐摩耗性金属または非粘着特性を有する適 切な材料で作成して、作動中の出口における吐出を容易にし、また保全期間中の 掃除を容易にすることが好ましい。適切な応用例では、回転円盤の内部曲および シューの内部壁は、ポリテトラフルオロエチレンなどの材料で作成することがで きる。 本発明の実施形態に係る装置はまた、固形物質のスラグ、または栓状物（プラ グス：ｐｌｕｇｓ）を計量しながら、ある種のシステムに投入する場合にも最適 である。このシステムとは、物の流れているパイプラインシステムまたは材料を 不連続的に繰り返し投入する必要があるシステムである。輸送および計量の正確 な制御が達成されるので、不連続な量の粒状物質を加圧システムおよび非加圧シ ステムの両者に脈流的に供給できる。 以上、本発明の典型的な実施形態について述べたが、前述の開示は典型的なも ののみであること、および多種多様な他の代案、翻案および変形が本発明の範囲 内で実施可能であることを、当業者は理解されたい。たとえば、駆動回転子は可 動曲の形式が好ましいが、これは必須ではない。いかなる種類のコンベヤベルト または他のシステムでも、ブリッジ形成特性および下流に対向する駆動面特性が あれば、使用可能である。したがって、本発明は本出願で説明する特定の実施形 態に限定されるものではなく、下記の請求の範囲によってのみ限定される。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＤＥ， ＤＫ，ＥＳ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，ＩＴ，ＬＵ，Ｍ Ｃ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ，ＣＦ，ＣＧ ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＭＬ，ＭＲ，ＮＥ，ＳＮ， ＴＤ，ＴＧ)，ＡＴ，ＡＵ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，ＢＹ， ＣＡ，ＣＨ，ＣＮ，ＣＺ，ＤＥ，ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，Ｇ Ｂ，ＧＥ，ＨＵ，ＪＰ，ＫＥ，ＫＧ，ＫＰ，ＫＲ，ＫＺ ，ＬＫ，ＬＵ，ＬＶ，ＭＤ，ＭＧ，ＭＮ，ＭＷ，ＮＬ， ＮＯ，ＮＺ，ＰＬ，ＰＴ，ＲＯ，ＲＵ，ＳＤ，ＳＥ，Ｓ Ｉ，ＳＫ，ＴＪ，ＴＴ，ＵＡ，ＵＺ，ＶＮ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １． 粒状物質の輸送装置において、 入口とその下流側に設けられる出口ならびに入口と出口の間に配置された主輸 送チャネルを持つ輸送ダクトを含み、 前記主輸送チャネルは入口と出口との間を出口の方向に動く対向する一対の可 動面によって形成され、 前記可動面の少なくともひとつは一連の不連続部を有し、 前記各不連続部は、前記主輸送チャネルに隣接する輸送促進帯を、その輸送促 進帯内の粒状物質が前記主輸送チャネル内の粒状物質と隣接する状態をとるよう に形成され、 前記各不連側部は下流側に対向する駆動面を持ち、 該装置はさらに、前記可動面を入口と出口の間を出口の方向に動かすための動 力手段を備える粒状物質の輸送装置。 ２． 請求の範囲１に記載の粒状物質の輸送装置において、 前記Ｆ流に対向する駆動面が第１の可動面に対して十分に垂直である粒状物質 の輸送装置。 ３． 粒状物質の輸送装置において、 入口とその下流側に設けられる出口ならびに入口と出口の間に配置された主輸 送チャネルを持つ輸送ダクトを含み、 前記主輸送チャネルは入口と出口との間を出口の方向に動く少なくとも第１の 可動面によって形成され、 この第１の可動面は、前記主輸送チャネルに隣接する輸送促進帯を、その輸送 促進帯内の粒状物質が前記主輸送チャネル内の粒状物質と隣接する状態をとるよ うに形成された少なくともひとつの不連続部を有し、 前記不連続部は下流への駆動促進面を有し、 該装置はさらに、前記第１の可動面を入口と出口の間を出口の方向に動かすた めの動力手段を備え、 前記下流に対向する駆動面が前記第１の可動面に対して十分に垂直であり、 各不連続部がさらに、前記下流に対向する駆動面の下流側に配置される上流側 に対向する面と、前記下流側および上流側に対向する２つの面に隣接する底部面 を備え、 前記上流側に対向する面は前記底部面から前記第１の可動面まで登り傾斜を与 えられていることを特徴とする粒状物質の輸送装置。 ４． 請求の範囲１に記載の粒状物質の輸送装置において、 前記の一対の可動面が前記輸送ダクト内に十分に対称的なチャネルを形成して いる粒状物質の輸送装置。 ５． 請求の範囲１に記載の粒状物質の輸送装置において、 前記の一対の可動面が第１の回転円盤の第１フェイスと、第２の回転円盤の第 ２フェイスを備え、 前記の主輸送チャネルが入口から出口まで延びる少なくともひとつの弓形壁に よって形成される粒状物質の輸送装置。 ６． 請求の範囲５に記載の粒状物質の輸送装置において、 前記第１フェイスが内側部分および外側部分を有し、 前記下流に対向する駆動面が前記内側部分から外側部分まで延びる粒状物質の 輸送装置。 ７． 請求の範囲６に記載の粒状物質の輸送装置において、 前記下流に対向する駆動面が弓形であり、 前記第１フェイスの内側部分に配置された主端および外側部分に配置された終 端を有し、 前記終端が前記主端よりも出口から離れる方向に延びている粒状物質の輸送装 置。 ８． 請求の範囲７に記載の粒状物質の輸送装置において、 前記輸送促進帯が前記内側部分から前記外側部分まで延びるにつれて、前記輸 送促進帯の幅が増加する粒状物質の輸送装置。 ９． 請求の範囲８に記載の粒状物質の輸送装置において、 前記下流に対向する駆動面が前記第１フェイスに対して十分に垂直である粒状 物質の輸送装置。 １０． 粒状物質の輸送装置において、 入口とその下流側に設けられる出口ならびに入口と出口の間に配置された主輸 送チャネルを持つ輸送ダクトを含み、 前記主輸送チャネルは入口と出口との間を出口の方向に動く少なくとも第１の 可動面によって形成され、 この第１の可動面は、前記主輸送チャネルに隣接する輸送促進帯を、その輸送 促進帯内の粒状物質が前記主輸送チャネル内の粒状物質と隣接する状態をとるよ うに形成された少なくともひとつの不連続部を有し、 前記不連続部は下流に対向する駆動面を有し、 該装置はさらに、前記第１の可動面を入口と出口の間を出口の方向に動かすた めの動力手段を備え、 前記主輸送チャネルはさらに、前記第１の可動面に十分に対向し入口と出口の 間を出口の方向に動く第２の可動面によって形成され、 前記一対の可動面は第１の回転円盤の第１フェイスと、第２の回転円盤の第２ フェイスをさらに備え、前記主輸送チャネルは入口から出口まで延びる少なくと もひとつの弓形壁によってさらに形成され、 前記の第１フェイスが内側部分および外側部分を備え、前記下流に対向する駆 動面が前記内側部分から前記外側部分まで延び、 前記下流に対向する駆動面が弓形であり、前記第１フェイスの前記の内側部分 に配置された主端および前記第１フェイスの前記の外側部分に配置された終端を 有し、その終端が主端よりも出口から離れる方向に延び、 前記輸送促進帯の幅は、それが前記内側部分から外側部分まで延びるに従って 増加し、 前記下流に対向する駆動面が前記第１フェイスに対して十分に垂直であり、 各不連続部がさらに、前記下流に対向する駆動面の下流側に配置される上流側 に対向する面と、前記下流側および上流側に対向する２つの面に隣接する底部面 を備え、 前記上流側に対向する面は前記底部面から前記第１フェイスまで登り傾斜を与 えられていることを特徴とする粒状物質の輸送装置。 １１． 請求の範囲１０に記載の粒状物質の輸送装置において、 前記の一対の可動面が十分に対称的なチャネルを前記輸送ダクト内に形成して いる粒状物質の輸送装置。 １２． 請求の範囲５に記載の粒状物質の輸送装置において、 緻密充填手段が前記第２の回転円盤を前記第１の回転円盤に対して所定の角度 をなすように配置する手段を含み、 前記所定の角度は、回転時に入口近くの前記第１と第２フェイスの間隔が、入 口と出口の間にあって入口よりも下流における前記第１と第２フェイスの間隔よ りも大きいような角度である粒状物質の輸送装置。 １３． 請求の範囲１２に記載の粒状物質の輸送装置において、 前記緻密充填手段はさらに、前記第１の円盤に関する前記第２の円盤の角度を 調整する手段を備える粒状物質の輸送装置。 １４． 請求の範囲１に記載の粒状物質の輸送装置において、 前記緻密充填千段はさらに、前記粒子を振動させる振動手段を備える粒状物質 の輸送装置。 １５． 請求の範囲１４に記載の粒状物質の輸送装置において、 前記振動手段が入口の近くに配置された粒状物質の輸送装置。 １６． 請求の範囲１に記載の粒状物質の輸送装置において、 前記輸送ダクトが十分に非粘着性の材料によって構成される粒状物質の輸送装 置。 １７． 粒状物質の輸送装置において、 入口と、入口から下流側に間隔をとって置かれた出口とを有するハウジングと 、 そのハウジング内で入口と出口の間に封入され、主輸送チャネルを持つ輸送ダ クトと、 を含み、前記主輸送チャネルは入口と出口の間を出口の方向に前記ハウジング に対して可動である第１および第２の回転円盤、および入口から出口までの間に 延びる少なくともひとつの弓形壁によって形成され、 前記第１の回転円盤は第１フェイスを有し、前記第２の回転円盤は第１フェイ スと十分に対向する第２フェイスを有し、 前記第１および第２フェイスのうち少なくともひとつは一連の不連続部を有し 、 前記各不連続部は、前記主輸送チャネルに隣接する第１および第２の輸送促進 帯を、前記第１および第２の輸送促進帯内の粒状物質が前記主輸送チャネル内の 粒状物質と隣接する状態をとるように形成され、 該装置はさらに、前記第１および第２の回転円盤を入口と出口の間を出口の方 向に動かすための動力手段を備える粒状物質の輸送装置。 １８． 請求の範囲１７に記載の装置において、 前記粒状物質を緻密充填して、前記第１および第２の輸送促進帯内にある粒状 物質、ならびに前記主輸送チャネル内にある粒状物質が一時的に固体状態を形成 せしめる手段を備える装置。 １９． 請求の範囲１８に記載の装置において、 前記輸送ダクトの断面積が、全体を通して見た場合、その装置の入口から出口 の方向にかけて増加していく装置。 ２０． 粒状物質の輸送装置において、 入口と、入口の下流側に間隔をおいて配置された出口を有するハウジングと、 相対距離をおいて配置され、その間に粒状物質輸送チャネルを形成する第１お よび第２の対向しあう可動面とを含み、 前記輸送チャネルは入口および出口と粒子流で連絡し、 前記第１および第２の可動面は前記ハウジングに対して入口と出口の間で出口 の方向に可動であり、 前記の第１および第２の面の少なくともひとつは一連の不連続部を有する第１ および第２の対向する可動面を持ち、 該装置はさらに、前記第１および第２の面を入口と出口の間で出口の方向に駆 動するために連結された駆動体を備える粒状物質の輸送装置。 ２１． 請求の範囲２０に記載の装置において、 前記輸送チャネルの断面積が、全体を通して見たとき、装置の入口から出口に 向かって増加する装置。 ２２． 請求の範囲２０に記載の装置において、 前記第１および第２の面がそれぞれ前記の一連の不連続部を有する装置。 ２３． 請求の範囲２０に記載の装置において、 入口と出口の間に延びて前記輸送チャネルの境界をなす少なくともひとつの弓 形壁をさらに備える装置。 ２４． 請求の範囲２０に記載の装置において、 前記第１および第２の面が一対の回転円盤の円盤フェイスである装置。 ２５． 請求の範囲２０に記載の装置において、 各不連続部が、前記主輸送チャネルに隣接する輸送促進帯を、前記輸送促進帯 内の粒状物質が前記主輸送チャネル内の粒状物質と隣接する状態をとるように形 成された装置。