JPH10236646A - 粉体流動用タンク - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 粉体流動用タンク内の粉体を材料替えなどの
ために完全に排出することが困難である。 【解決手段】 断面ほぼ長方形の密閉タンク１は全断面
に緩傾斜を以て横架する多孔板２によって上方の粉体流
動室３と下方の流動化用空気室４に分割してなり、流動
化用空気室４はさらに垂直の隔壁４１によって前記傾斜
方向に対して複数の小空気室４２Ａ，４２Ｂ，４２Ｃ…
…に分割し、それぞれの小空気室毎に単独で空気圧を調
整できる。特にこの調整があらかじめ記憶した初期条件
に従って自動的に制御する制御機構５によることが望ま
しい。粉体Ｐの残量が減小すると共に、多孔板の傾斜に
よって粉体は排出口に向ってスムースに滑動し、さらに
各小空気室の空気圧を調整して粉体の流れを助長して排
出口付近に集合させ排出する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は粉体材料を貯蔵し、
かつ、必要のある工程部門へ的確に供給するために密閉
状態で流動化する粉体流動用タンクに係る。

【０００２】

【従来の技術】粉体の輸送に空気力を利用する方法やそ
の方法を実施するための装置は既に多数の型式が提案さ
れ実用に供されている。粉体の使用範囲が研究の成果と
共に飛躍的に拡大し、その粉体の性格や品質に最も適応
した輸送手段が採られるのは当然であるが、従来からの
粉体輸送の思想としては、高圧空気を粉体の貯蔵タンク
などに局部的に噴き込んで気流に乗せて粉体を搬送する
方式と、密閉タンク内で高圧空気をほぼ全面に亘って均
等に噴き上げ、粉体と空気とを流動状態として排出供給
する方式とが主要な分類と解され、それぞれその長所を
伸し短所を矯める多数の従来技術が提示されている。

【０００３】この何れの方式によっても常時コンスタン
トに作業が継続され作業条件に何の変動もなければ、従
来の粉体の取り扱いに比べて著しく作業性が優れ、第一
に作業員の作業環境の改善に大きな貢献を果すが、問題
がないわけではない。問題の一つとして比較的現場的な
処理上の難問であり、また、それだけ作業性の低下や現
場の負担に直接影響していることとして、密閉タンク内
における粉体の入れ替えなどで全量を排出する必要の起
こったあるときの処置が挙げられる。このような必要性
は予想よりも頻繁に訪れることがあり、たとえば粉体塗
装の対象となる物品の色彩が急遽変更になったとき、ま
たは盆・暮れなどの比較的長い連休でタンク内の粉体を
一旦、排出し尽くして空の状態にしておかなければ粉体
の変質や吸湿を招いて凝集する虞れのあるとき、あるい
は元々、重トラックなどに積載して現地用のタンクまで
運搬するために使用する専用の密閉タンクなど、事情は
様々であるが、密閉タンクからの排出を空気圧に依存す
る限り、タンク内の粉体の残量が減少して空に近くなる
と簡単に排出できないという課題に悩まされることでは
共通している。

【０００４】このうち、高圧の気流に乗せて粉体を輸送
する方式に関して、たとえば、特公昭５６−１３１３５
号公報ではタンク内の粉体が排出終了に近ずくと、排出
口通路を自動的に縮小して流出速度の急減を防止するた
めに、タンクの底面に釣合いバネを適用して粉体の多寡
（自重の変動）によって通路の断面を伸縮するように調
整している。また、特公平４−７９９２８号公報におい
ては、密閉タンク内の粉体を完全に放出するために密閉
タンクを逆円錐形に形成し、圧縮空気の配管を分岐して
タンク内で開口する端部の一つを底部排出ダクトに接続
する排出口部に接続し、タンク内上部で接線方向に開口
する配管端部が上部排出口に対して作用し、両者を自由
に選択調整して空に近い状態でも高圧空気を最も有効に
利用するように形成している。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、流動化
作用を主な機能とする方式の密閉タンク内で粉体の残量
が底を尽き、僅かな量だけが残存する状態になると、こ
の残量を残らずタンク外へ排出することは前記の空気輸
送方式以上に困難である。図２は一般に現在使用されて
いる粉体流動用タンクの典型的な形状であり、密閉タン
ク１０１は水平な多孔板１０２によって上下に隔離さ
れ、上方が粉体流動室１０３、下方が流動化用空気室１
０４である。粉体流動室１０３の下方、多孔板１０２の
直上近くに粉体の排出口１３１があり、排出弁１３２の
開閉によって密閉タンク内の粉体をタンク外へ排出す
る。一方、多孔板下の流動化用空気室には流動用圧縮空
気を供給する空気配管１５５が開閉弁１５３を介して接
続し、流動化に必要な高圧空気を流動化用空気室に供給
し、多孔板１０２に多数規則的に穿孔した噴射孔１２１
からほぼ全面的に均等な空気圧で上方の流動化用空気室
に噴き上げるから、流動化用空気室内では一様に流動層
が形成され、多くの粉体は空気と共に恰も液体が沸騰す
るような流動運動を誘発する。

【０００６】通常はこの態様で順調に作用が進行し、均
等な流動化とほぼ定量の粉体の排出が継続するのである
が、次第に密閉タンク内の粉体残量が減小するにつれて
流動化の状態にも変化が見え始め、残量がいよいよ底を
尽くほどになると、最早、多孔板１０２の表面に薄い粉
体層が堆積するに留まり、噴射孔から噴き上げる空気は
単にこの薄い層を突き破って上方へ素通りするだけで排
出口へ流れるから、いつまで噴射を続けても薄い残存粉
体層はその残ったままの状態を続ける。そのために前記
の密閉タンク内の粉体を全量排出しなければならない必
要のあるときには、作業員自身が密閉タンク内へ潜入し
て水平の多孔板上に薄く堆積した粉体をかき集めて外部
へ排出する手作業を余儀なく強いられ、蒙々たる粉塵の
立ち籠めた密封空間内での難作業は作業員の健康を害
し、職場の環境衛生を損う最たるものとしてその改善が
強く求められている。

【０００７】本発明は以上に述べた課題を解決して残量
が僅かになった密閉タンク内の粉体の排出に消耗する作
業員の負担を大幅に軽減し、全自動、もしくは少なくと
も軽微な半自動によって代替する粉体流動用タンクの提
供を目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明に係る粉体流動用
タンクは、粉体Ｐを貯蔵し流動化して供給する装置であ
り、特に断面ほぼ長方形の密閉タンク１は、排出口３１
の方向へ全横断面について緩傾斜を以て下降する多孔板
２を横架して上方の粉体流動室３と下方の流動化用空気
室４に分割してなり、流動化用空気室４はさらに垂直の
隔壁４１によって前記傾斜方向に対して複数の小空気室
４２Ａ，４２Ｂ，４２Ｃ……に分割し、それぞれの小空
気室４２Ａ，４２Ｂ，４２Ｃ……毎に単独で空気圧を増
減自在に調整すること構成上の特徴とする。個別の小空
気室の空気圧はそれぞれ圧力を検知して、手作業による
調整も可能であるが、さらに望ましくは、前記小空気室
毎の空気圧をあらかじめ入力し記憶した初期条件に従っ
て自動的に制御する制御機構５によって行なうことが最
良の形態である。

【０００９】この構成によって粉体の残量が減少すると
共に、多孔板の傾斜によって流れの方向性が起こって排
出口に向ってスムースな滑動が促進され、さらに各小空
気室毎に分割された区画の空気圧を調整して粉体の自然
の流れを促進強化するように各小空気室毎の空気圧を調
整し、次第に排出口に近い区画に集中し始めた粉体を集
中的に流動化させ排出する。このように粉体の流れに方
向性を与えて全域の粉体を集合させ、集中的に流動化さ
せるから、最も能率的に大半の粉体を短時間に排出する
ことができる。なお、その場合でも完全にすべての粉体
を排出し尽くすことができるか必ずしも保証できないと
しても、粉体残量は間違いなく密閉タンク内の排出口近
くに集中した状態で滞留しているから、作業員が従来の
ように密閉タンク内へ潜入して全体に薄く散在する粉体
を集めなくても、簡単な吸引治具などを密閉タンク内へ
排出口から差し込んで残存する粉体を完全に排出するな
ど残量の集合作用を利用してどのようにでも対応でき
る。

【００１０】

【発明の実施の形態】図１は本発明の実施形態の原理を
示す正面略図である。図において密閉タンク１はほぼ長
方形の鋼製溶接構造の容器であり、図示を略しているが
上部に蓋と、その蓋を開閉自在に貫通する粉体の供給口
とが形成されている。密閉タンク１は緩傾斜の多孔板２
によって上下に二分割され、上部が粉体流動室２、下部
が流動化用空気室３となる。多孔板の傾斜θ°について
は主として取り扱う粉体の粒度や凝集性、吸湿性などを
勘案して適宜選択するが、たとえばθ°＝５°〜２０°
の範囲から選ぶ場合が望ましい。粉体流動室の一方の側
面には排出口３１を開口し、密閉タンク外に装着した排
出弁３２の開閉によって外部へ適量の粉体を排出し、二
次的な塗装現地のタンクなどに移送するか、直接塗装の
対象物品に向けて空気輸送する。

【００１１】流動化用空気室４はこの図の形態では３枚
の隔壁４１によって小空気室４２Ａ，４２Ｂ，４２Ｃ，
４２Ｄの４室に区画され、それぞれの小空気室４２の底
部に圧力センサー５１を介装して制御装置５２を主体と
する制御機構５と接続している。制御装置５２はパーソ
ナルコンピュータを典型とし、制御機構としてはそれぞ
れの小空気室に圧力調整弁５３を介装した空気配管５４
を具え、圧縮空気源と接続した流動空気主管５５にそれ
ぞれ独立して接続している。

【００１２】この制御機構は実施形態の一例に過ぎない
が、要するに分割された各小空気室４２へそれぞれ異な
る空気圧で流動化用空気を噴き出す機能を具えることに
よって定常運転時には圧力センサーからの情報を受けて
空気圧を微調整する自動制御と、粉体の全量排出時には
空気圧に傾斜方向と整合した調整を加えて残存粉体を排
出口３２側へ誘導し、最終的には最も排出口３１に近い
小空気室４２Ｄの上部表面上へすべての粉体を集合させ
る。このような制御作用が自動的に進行するためには、
制御装置５２にあらかじめ記憶させた初期条件に基づい
て、各小空気室直下の圧力センサーからの入力を受けて
条件通りに圧力調整弁の開度を変動する駆動命令を出力
して自動的に最終段階まで排出作用を継続する。

【００１３】なお、最終段階で流動化空気の選択的作用
によってもなお、残存する粉体については、適宜別の補
助手段で完全に排出し尽くす必要のあるときもある。た
とえば密閉タンクの上部の蓋に開口する粉体の供給口か
ら長柄のエアノズルなどで排出口の方向へ粉体を押し流
すように掃き出して清掃することもできる。このときに
全小空気室の圧力調整弁をすべて僅かに開くように設定
しておけば、粉体の流れを助長する働きを果すことにな
り、さらに能率的な清掃作業が実施される。または排出
口からフレキシブルチューブを挿し込んで空気圧で逆に
吸引して残部の粉体を完全に吸上げることも別の手段と
して推奨できる。

【００１４】一般に大型の密閉タンクの多孔板は密閉タ
ンクの空間で横架するために、本体底面と多孔板裏面間
に支持フレームを設けて重量を支える強度を持たせるこ
とが設計上、常識であるから、そのフレームに替えて複
数の隔壁で垂直に多孔板裏面と本体底部とを結べば、多
孔板や、その上に装入される大量の粉体の自重を支える
働きも兼ねる強化構造ともなり、隔壁兼補強リブとして
きわめて合理的な構成を形成することに通じる。

【００１５】

【発明の効果】本発明は以上に述べたように比較的簡単
な構造よりなる粉体流動用タンクによって、従来、粉体
を取り扱う部署の劣悪な職場環境を見違えるほど清潔、
清浄な職場に変身させる効果が顕著である。しかも定常
的には自動運転によってほぼ看視業務以外は無人化が実
現し、さらにタンク内の粉体の入れ替えなどによる全量
排出の段階においては、悪くとも極く僅かな補助手段を
伴うだけで従来とは比べ物にならない能率的な作業に変
えて現場的な負担を著しく軽減する効果がある。また、
このように密閉タンク内の粉体を手軽に入れ替えられる
から、キメの細かい粉体の品質管理や作業の変更、材料
の変更などに迅速に対応できる機動力の向上が図られる
という副次的な効果も看過し難い。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施形態の原理を示す正面略図であ
る。

【図２】典型的な従来技術の正面略図である。

【符号の説明】 １ 密閉タンク ２ 多孔板 ３ 粉体流動室 ４ 流動化用空気室 ５ 制御機構 21 噴射孔 31 排出口 32 排出弁 41 隔壁 42 小空気室 51 圧力センサー 52 制御装置 53 圧力調整弁 54 空気配管 55 流動化用空気主管

フロントページの続き (72)発明者 道浦 吉貞 大阪府大阪市西区北堀江１丁目12番19号 株式会社栗本鐵工所内 (72)発明者 橋本 勇治 大阪府池田市石橋３丁目４番27号 株式会 社コーテム内 (72)発明者 稼農 公也 大阪府池田市石橋３丁目４番27号 株式会 社コーテム内

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 粉体Ｐを貯蔵し流動化して供給する粉体
   流動用タンクにおいて、断面ほぼ長方形の密閉タンク１
   は全断面に緩傾斜を以て横架する多孔板２によって上方
   の粉体流動室３と下方の流動化用空気室４に分割してな
   り、流動化用空気室４はさらに垂直の隔壁４１によって
   前記傾斜方向に対して複数の小空気室４２Ａ，４２Ｂ，
   ４２Ｃ……に分割し、それぞれの小空気室４２Ａ，４２
   Ｂ，４２Ｃ……毎に単独で空気圧を増減自在に調整でき
   ることを特徴とする粉体流動用タンク。
2. 【請求項２】 請求項１において、それぞれの小空気室
   ４２Ａ，４２Ｂ，４２Ｃ……毎の空気圧をあらかじめ記
   憶した初期条件に従って自動的に制御する制御機構５を
   具えたことを特徴とする粉体流動用タンク。