JPH10175735A

JPH10175735A - 粉体輸送装置

Info

Publication number: JPH10175735A
Application number: JP8338797A
Authority: JP
Inventors: Masayuki Saito; 政幸斎藤; Kiyoyuki Horii; 清之堀井
Original assignee: NAGATO KK
Current assignee: NAGATO KK
Priority date: 1996-12-18
Filing date: 1996-12-18
Publication date: 1998-06-30

Abstract

(57)【要約】【課題】簡便に粉体による輸送管の閉塞を回避、防止
し、効率的に粉体を輸送する。【解決手段】輸送管（１）下端の吸引口（２）に対向
して、空気供給路（３１）から放射状に空気吹出し口
（３２）を配置した円錘体（３）を配置し、圧縮空気を
吹出して粉体を吸引して輸送する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、粉体輸送装置に
関するものである。さらに詳しくは、この発明は、各種
の粉体輸送において、効率よく粉体の輸送を行うことの
できる、新しい粉体輸送装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術とその課題】従来より、各種の粉体の輸送
においては、空気の圧力差を用いて管路内で効率よく輸
送を行う管路輸送方式が用いられており、大規模の工場
では、多数の配管系を用いて粉体を輸送する多管系吸引
式空気輸送方式が採用されてもいる。この方式は、例え
ば図６に例示したような輸送ラインを構成している。こ
の図６に例示した多管系吸引式空気輸送方式において
は、３つの輸送管（１５０）が各ホッパー（１５３）内
に配置され、各輸送管（１５０）は集合管（１５１）に
連結され、この集合管（１５１）は例えばターボブロワ
ー（１５２）などに接続されている。そして、粉体供給
管（１５４）から粉体がホッパー（１５３）に供給さ
れ、ターボブロワー（１５２）を稼働することにより、
各輸送管（１５０）内に粉体が吸引されて輸送される。

【０００３】しかしながら、実際には、このような従来
の多管系吸引式空気輸送方式においては、解決しなけれ
ばならない大きな問題があった。それは、例えば、図６
において左端の輸送管の粉体流量が仮に急増したとする
と、ターボブロワー（１５２）が吸引する風量は真ん中
の輸送管と右端の輸送管に片寄ってしまい、左端の輸送
管の風量は減少してしまい、輸送管の閉塞が生じてしま
うことである。

【０００４】このような問題は、特に粉体の粒径が小さ
くなればなるほど顕著に生じる。これを防止するため
に、一般的には、多管系吸引空気輸送方式においては、
必要以上の風量を輸送管内に流している。このため、エ
ネルギーの無駄な消費が非常に大きかった。一方、最近
になって、このようなエネルギーの無駄な消費を抑える
ために、１）風量一定装置を輸送管に配置する方法や、
２）ホッパや輸送管に振動を与えて、粉体の閉塞を回避
する方法が採用されている。

【０００５】風量一定装置を輸送管に配置する方法は、
例えば、前記図６において、風量一定装置（１５５）を
ホッパーの排出管側に設置し、常に一定の風量を確保
し、輸送管閉塞のトラブルを解消しようとするものであ
る。この風量一定装置は、設定以上の風量が流れようと
すると装置内部の柱状体等の浮動体が上方に移動して管
路を絞り、設定値以下になった場合は、逆に下降して管
路を拡げ、その結果風量を一定に保つようにしたもので
ある。

【０００６】しかしながら、このような風量一定装置を
用いた粉体閉塞防止方法は、空気の流れを制御すること
によって閉塞を未然に防止するものであっても、一度閉
塞しかかった輸送管に関しては、その閉塞を回復するだ
けの能力を持っていないのが実情である。特に、粒径の
非常に小さいサブミクロンオーダーの粉体に関しては、
各輸送管内の流量が微妙に異なるだけであっても、閉塞
がおこりやすく、したがって、このような風量一定装置
を用いた粉体閉塞防止方法は、サブミクロンオーダーの
粉体の輸送には適していない。

【０００７】一方、ホッパや輸送管に振動を与える方法
では振動による劣化を伴う。さらに、粉体プロセスにお
いては、ホッパから粉体をスムースに排出する必要があ
るが、粉体の粒径が小さいと、輸送管に供給される粉体
に粗密分布が流れ方向にできてしまい、振動を与えても
閉塞を誘発する傾向にある。そこでこの発明は、以上の
通りの従来技術の欠点を鑑みてなされたものであり、簡
便に粉体の輸送管閉塞を回避することが可能な、新しい
粉体輸送装置を提供することを目的としている。

【０００８】

【課題を解決するための手段】この発明は、上記の課題
を解決するものとして、ホッパーから粉体を輸送する輸
送管下端部の粉体吸引口から粉体を吸引し、その粉体を
圧送式で輸送する粉体輸送装置において、さらに、この
発明においては、前記の粉体輸送装置において、輸送管
の下端部の吸引口に対向して、その頂点が吸引口内に位
置するように円錘体を配置し、この円錘体には、中心部
の空気供給路から放射状に空気吹き出し口を設け、圧縮
空気を吹き出させて円錘体と輸送管吸引口の内壁との間
隙から粉体を吸引することを特徴とする粉体輸送装置を
提供する。

【０００９】そしてまた、この発明は、輸送管には圧力
センサを設け、その圧力センサの命令により開閉が可能
な弁が空気供給路に接続する配管系に配備されている粉
体輸送装置や、上記粉体輸送装置において輸送管には圧
力センサとともに、この圧力センサとともに、この圧力
センサの命令により開閉する弁を圧縮空気供給路に備え
たコアンダスパイラルノズル部を配置している粉体輸送
装置をも提供する。

【００１０】さらにこの発明においては、前記の粉体輸
送装置において、いくつかの輸送管をパラレルに、また
は、タンデムに、１本集合管に繋ぎ、各輸送管と集合管
との合流点では集合管の管路径を拡大させたことを特徴
とする粉体輸送装置をも提供する。

【００１１】

【発明の実施の形態】つまり、この発明においては、例
えば図１に例示したように、輸送管（１）の下端部の吸
引口（２）に対向させてその頂点が吸引口（２）内に位
置するように、円錘体（３）を設けている。そしてこの
円錘体（３）の中心部には、空気供給路（３１）が円錘
体の頂点に向かって存在し、その空気供給路（３１）の
周囲には、放射状に設けた空気吹き出し口（３２）が備
えられている。空気供給路（３１）には、圧縮空気を供
給することができ、その圧縮空気の圧力を調整するため
に、圧力調整弁（３３）を備えている。円錘体（３）
は、ホッパー（４）に対して固定リング（５）を用いて
固定している。円錐体（３）と輸送管（１）の吸引口
（２）の内壁との間隙から、粉体が吸引される。

【００１２】この場合、空気吹き出し口（３２）からの
圧縮空気の吹き出しは連続的に行なってもよいし、断続
的に行ってもよい。そしてその際の圧縮空気の吹き出し
量（圧力）は、輸送管（１）での粉体の輸送状況によっ
て、そして閉塞の危険度によって、圧力調整弁（３３）
の制御でコントロールすることができる。断続吹き出し
のタイミングについても同様である。

【００１３】このことを効果的にするためには、輸送管
（１）に圧力センサを設け、このセンサの信号によって
圧力調整弁（３３）の開閉とその度合がコントロールさ
れるようにしてもよい。円錘体（３）の形状や吸引口
（２）との間の隙間の大きさは、特に限定するものでは
ないが、これらは吸引される空気流量と粉体の流量に影
響を及ぼすことを考慮して適宜に定めることが望まし
い。

【００１４】このためにも、円錘体（３）は、固定リン
グ（５）によって、上下にスライドして固定できるよう
にすれば、吸引口（２）内での円錘体（３）の占める容
量割合や前記の隙間の調節が自在となる。また、空気吹
き出し口（３２）は、輸送管内の流れ方向に向くように
適宜に設定されている。

【００１５】従来の吸引式輸送の課題であった軽量微粉
体などによる管閉塞は、このような円錘体（３）を設置
することにより解決されることになる。しかもまた、こ
の発明の発明者が、各種の応用分野への適用について積
極的に検討を進めてきたコアンダスパイラルユニット
を、上記の粉体輸送のための用いることも有効である。

【００１６】このコアンダスパイラルフローは、流体の
流れる軸方向流とその周囲との速度差、および密度差が
大きく、管軸の流れが速く外側の流れが遅い、いわゆる
スティーパな速度分布を示す。さらに、例えば乱れ度が
通常の乱流の０．２に対して０．０９と半分以下の値を
示し、通常の乱流とは異なる状態を形成するという特徴
を有している。しかも、軸方向ベクトルと半径方向ベク
トルとの合成によって管軸に収歛する特有のスパイラル
流を形成するという特徴がある。

【００１７】一般的に、閉塞は粉体が粗密状態になった
場合起こると言われており、つまり密な粉体塊が後流か
ら来る粉体と合体して閉塞が生じる。この発明で用いら
れているスパイラル流は、粉体塊を軸中心に集めること
により、この軸方向の粗密分布を、流れ方向に紐状に分
布させることができる。その結果、粗密分布が軸方向に
存在しなくなり、その結果、閉塞を防ぎ、さらには、除
去することをも可能となる。

【００１８】この発明の粉体輸送においては、例えば、
図２および図３に例示したものをひとつとの態様として
示すことができる。例えば図２に例示したように、ホッ
パー（４）に配置されている輸送管（１）に、スパイラ
ルノズル（６）を設置する。このスパイラルノズル
（６）は、例えば図３に示したように、管路への粉体の
噴出口（６３）と、粉体が吸引される吸引口（６２）と
の間に環状のコアンダスリット（６１）と、その近傍の
傾斜面（６４）、圧縮空気の分配室（６５）、さらに圧
縮空気供給路（６６）とを有する構造を一つの典型例と
して示すことができる。

【００１９】傾斜面（６４）の角度を例えば５〜７０°
程度とすることにより、スパイラルフローが形成され、
かつ、吸引口（６２）に強い負圧吸引力が生じ、その結
果この負圧吸引力によって粉体がスパイラルノズル
（６）内に導かれ、コアンダスパイラルフローによって
輸送される。このスパイラルノズル（６）には、環状の
コアンダスリット（６１）を通じて輸送管（１）方向に
向けて、圧縮空気が供給され、この状態において、スパ
イラルノズル（６）の吸引口（６２）付近の粉体は、ス
パイラルフローによって噴出口（６３）に向けて加速さ
れる。

【００２０】前記の円錘体（３）とコアンダスパイラル
ノズル（６）との組合わせによって、強力な吸引力を発
生することができる。そしてこの発明においては、圧力
センサを用いた静圧差制御手段を用いて、粉体塊前後の
静圧差を制御することによって、輸送管の吸引部分に発
生する閉塞を回避することがより有効となる。

【００２１】すなわち、例えば、図４に例示したよう
に、この静圧差制御手段は、輸送管に設置した圧力セン
サ（７）、その圧力センサ（７）の命令により弁の開閉
が可能な電磁弁（８）、電磁弁（８）に圧縮空気を供給
する圧縮空気供給路（９）を有し、圧縮空気供給路
（９）はスパイラルノズル（６）の圧縮空気供給路（６
６）に接続されている。

【００２２】輸送管（１）内の圧力が、閉塞臨界圧力を
越えた場合には、圧力センサ（７）がそれを感知し、電
磁弁（８）を開き、スパイラルノズル（６）に圧縮空気
を流入させ、それによって、閉塞を回避する。すなわ
ち、この発明においては、管路内の閉塞を防止すること
ができるだけではなく、万が一閉塞が生じた場合には、
その閉塞を除去できるという自己回復能力をも備えてい
る。

【００２３】そして、さらに、この発明においては、こ
のスパイラルノズル（６）を大径の集合管にも備えても
よいし、その他の多管系からなる粉体輸送配管に設置し
てもよい。また、この発明においては、図５に例示した
ように、いくつかの輸送管（１）をパラレルに、また
は、タンデムに、１本の集合管（１０）に繋ぎ、各輸送
管と集合管との合流点では、集合管（１０）管路径を拡
大させ、静圧を確保することが望ましい。このように拡
大管を用いることにより、合流点においても、スパイラ
ルフローが破壊されることはない。

【００２４】以下、実施例を示し、さらに詳しくこの発
明について説明する。

【００２５】

【実施例】実施例１前記の図２に示した装置を用いて、実際に白米、米糠、
および、小麦を輸送した。輸送管としてはφ５０のアク
リル管を用い、各輸送管にはφ１６のスパイラルノズル
を設置した。そして、ホッパーＡには白米、ホッパーＢ
には米糠、および、ホッパーＣには小麦粉を貯蔵し、約
１０ｍの同時垂直輸送および８ｍの集合平行輸送装置を
行った。

【００２６】なお図１にも示した円錘体は、頂点が１０
°の角度を持ち、放射状に設けた空気吹き出し口の吹き
出し角度は、管軸に対して７０°とした。ホッパーＢで
の米糠は、空気吹き出し圧力０．８ｋｇ／ｃｍ²で、輸
送管に渦巻き状で吸引されるのが確認され、閉塞はまっ
たく発生しなかった。また、ホッパーＡの白米と、ホッ
パーＣの小麦についても、管閉塞現象はまったく発生せ
ず、そのスパイラルフローノズルの吸引口と円錘体の上
部との距離は、８００ｍｍにも及び、すなわち、スパイ
ラルフローの負圧部が、８００ｍｍも存在することを意
味した。本発明者の今までの研究によると、円錘体が存
在しない場合、負圧部の長さはせいぜい４００ｍｍ程度
であり、このように、円錘体を接続することにより、ス
パイラルノズルの負圧部の距離を延ばすことが可能であ
り、強力な吸引力を発生させることができた。実施例２前記の図２の高圧ブロアによる吸引式の粉体輸送装置の
輸送管の吸引口に発生する粉体の体積による管閉塞を除
去する試験を行った。

【００２７】図２の輸送管において、ホッパーに粉体を
小麦粉として貯蔵し、φ５０のアクリルパイプを輸送管
として、φ１６のスパイラルノズルを設置し、さらに、
１０ｋＷブロワーを用い、ノズルの下方にダンパーを取
り付け、このダンパーを閉とし、圧力を上昇させた。こ
のとき、前記図４における圧力センサーにより電磁弁が
作動することを確認した。

【００２８】次に、前記図３において、吸引口に小麦粉
を故意に詰めて閉塞状態にして、その後ダンパーを開い
て、流速２０ｍ／ｓｅｃで吸引させた。このとき、電磁
弁が作動し、強力な吸引によって、粉体吸引口の閉塞を
除去することができた。

【００２９】

【発明の効果】以上詳しく述べた通り、この発明によっ
て、簡便に粉体による輸送管の閉塞を回避、防止し、複
数のホッパーから同一場所に輸送を行う際に、他のライ
ンへの影響を及ぼすことなく効果的な粉体輸送が可能と
なる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の円錘体を例示した概略図である。

【図２】コアンダスパイラルノズルの装着を例示した概
要図である。

【図３】コアンダスパイラルノズルを例示した断面図で
ある。

【図４】静圧差制御手段を示した断面図である。

【図５】輸送管の連結部を示した断面図である。

【図６】従来の輸送システムを示した概略図である。

【符号の説明】

１輸送管２吸引口３１空気供給路３２空気吹き出し口３３圧力調整弁４ホッパー５固定リング６スパイラルノズル６１コアンダスリット６２吸引口６３噴出口６４傾斜面６５分配室６６圧縮空気供給路７圧力センサ８電磁弁９圧縮空気供給路１０集合管１５０輸送管１５１集合管１５２ターボブロワー１５３ホッパー１５４粉体供給管

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】ホッパーから粉体を輸送する輸送管下端
部の粉体吸引口から粉体を吸引し、その粉体を圧送式で
輸送する粉体輸送装置において、輸送管の下端部の吸引口に対向して、その頂点が吸引口
内に位置するように円錘体を配置し、この円錘体には、
中心部の空気供給路から放射状に空気吹き出し口を設
け、圧縮空気を吹き出させて円錘体と輸送管吸引口の内
壁との間隙から粉体を吸引することを特徴とする粉体輸
送装置。
【請求項２】請求項１の粉体輸送装置において、輸送
管には圧力センサを設け、その圧力センサの命令により
開閉が可能な弁が空気供給路に接続する配管系に配備さ
れている粉体輸送装置。
【請求項３】粉体輸送装置において、輸送管には圧力
センサとともに、この圧力センサの命令により開閉する
弁を圧縮空気供給路に備えたコアンダスパイラルノズル
部を配置していることを特徴とする粉体輸送装置。
【請求項４】請求項１ないし３のいずれかの粉体輸送
装置において、いくつかの輸送管をパラレルに、また
は、ランダムに、１本集合管に繋ぎ、各輸送管と集合管
との合流点では集合管の管路径を拡大させている粉体輸
送装置。