JPH11139403A - 粉体定量供給装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 あらゆる粉体状物の投入装置に関し、特に微
粉体状で吸湿性の粉体剤組成物を定量供給する粉体供給
装置の提供。 【解決手段】 粉体を連続供給下に定量投入するに際
し、粉体供給ホッパー下端開放部をその内部に包含する
駆動軸に連接した回分枡周縁部とこれに擦接してなるホ
ッパー下側端部にて閉囲してスリット窓開口部を形成
し、回転移動時に回分枡にて秤取した定量粉体を該開口
部より落下させ、続いて回転時作動の付着残粉体はたき
落し機構を設けた事を特徴とする粉体供給装置である。
基本的に粉体を定量的に連続投入出来る技術を確実に遂
行する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、単一組成或いは複
合組成よりなる粉体状物の定量供給装置に関する。更に
詳細には、微粉体状の凝集剤組成物を連続的に秤取し、
正確に供給する工業的な粉体供給装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、粉体移送方法として空気による方
式が代表的な手段とされてきた。しかしながら、この方
式によると空気のシールが極めて重要で、機器設備の機
能維持又はメンテナンス上も多大の労力を要する。特
に、粉体侵入による回転部分へのトラブル、圧力容器の
管理、吸湿性粉体の取り扱い等多くの課題を抱えてい
る。

【０００３】又、ロータリーフィーダー式として定評の
ある粉体供給方式があるが、主としてセメント関連の粉
体移送に歴史的に採用されてきた方式である。ところ
が、設備的に大型で且つフィーダー機構が主としてケー
シング内に納められ、メンテナンス上も簡単に対処出来
ずコスト高になる欠点がある。一方、小型の粉体供給器
として、ブラシスクリーン方式も発表され実用されてい
るが、吸湿性粉体等ではブラシ機構に粉体が付着するな
どのトラブルやスクリーンであるメッシュネットが詰ま
り、供給作動が正常に出来なくなるなど粉体によっては
安定的な供給が出来ない欠点がある。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】本発明者らは、このよ
うな現状に鑑み、先ず第一の重要課題としてあらゆる粉
体を対象として、安定に定量的な分配状態で供給可能な
機構につき鋭意検討を重ねた。特に、微粉末状粉体では
容器周辺に付着等の現象にて、実質上は定量秤取しても
その後定量分配出来ない点などの解決に着目して研究し
た。

【０００５】更に、第二の重要課題として、複合組成物
などの均一状態を保持しながら工業的なスケールにても
精密に定量分配出来る手段について検討した。特に、単
一組成ではなく複数の構成成分よりなる均一粉体組成物
であれば、定量分配後の移動形態によって設計組成が破
壊或いは変化する可能性がある為、この様な所期の組成
物状態を安定に保持しながら供給し得る手段に波及検討
した。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明者らは、上記の第
一の課題を解決するために鋭意研究を重ねた結果、粉体
を特定する回転移動回分桝にて一旦秤取した後、所定量
を正確に供給する手段を開発した。即ち、付着などの現
象による回分秤取粉体の欠損並びに枡容量の変量の防止
に配慮してはたき機構の組み入れを着想した。この手段
により、粉体特に微粉体に自然発生する２次凝集や吸湿
凝集などに起因する付着対策を解決する事ができた。

【０００７】更に、第二の課題である所期の粉体組成物
としての均一状態を保持しながら、精密に定量分配する
には、ホッパー内にて内蔵される粉体の組成割れの現象
防止上、特別に掻き混ぜなどの機械的振動を与えず、自
然な上下移動の状態で回分酌量出来る機構とした。この
事は、粉体組成物の１回当たりの回分量及び回分速度或
いは回分桝よりの粉体投入ピッチを加減する事などによ
り、静的状態で定量分配を調整出来る手段が達成でき
た。又、移送中の雰囲気などは乾燥空気の供給にて保護
できた。

【０００８】即ち、本発明の要旨とするところは、粉体
を連続供給下に定量投入するに際し、粉体供給ホッパー
下端開放部をその内部に包含する駆動軸に連接した回分
枡周縁部とこれに擦接してなるホッパー下側端部にて閉
囲してスリット窓開口部を形成し、回転移動時に回分枡
にて秤取した定量粉体を該開口部より落下させ、続いて
回転時作動の付着残粉体はたき落し機構を設けた事を特
徴とする粉体供給装置である。

【０００９】従来、ロータリーフィーダー式としての粉
体供給機構が知られ、大型の設備として広く採用されて
来たが、精密な粉体の供給面に於いてはそのまま活用出
来ず、特にファインな化学反応に用いる粉体供給には直
ぐに活用出来ない。本発明は、この様な目的に適切な供
給機器を提供する為に創意工夫を巡らし、精密に回分量
の粉体を安定して供給する装置機構として開発したもの
である。

【００１０】

【発明の実施の形態】本発明の粉体供給装置は、主とし
て粉体を貯留するホッパー部とこれを供給配分する供給
器部に大別されて構成する。このホッパー部は、公知の
技術にて製作され自由にその容量も選択する事が出来
る。唯、所蔵する粉体の吸湿対策上、関与する雰囲気を
必要に応じ設定維持出来る様に工夫する配慮が望まし
い。構成する材質面では特に制限されず、耐腐食性を配
慮して金属のライニングなど表面処理を施すか、非金属
材料としてプラッスチック材での製作、又はＦＲＰなど
の複合材料にて製作するなど自由に選択出来る。

【００１１】本発明では、粉体供給装置の粉体を供給配
分する供給器部にその特徴がある。即ち、供給器部であ
るホッパー下側端部にスリット窓開口部を通じて、回転
移動時に回分枡にて秤取した定量粉体を該開口部より落
下させる際に、必ず作動するはたき落し機構を取り付け
ている。この為に、本発明で使用する回分枡内の粉体
は、回転移動してスリット窓開口部を通過する際、必ず
完全に秤取粉体を分配出来るものである。

【００１２】本発明で採用するはたき落し機構は、例え
ば本発明で用いる回分枡がスリット窓開口部を回転通過
時、予め該開口部の前後適当部位に設置される、少なく
とも１個の可動自在の弾性材固定部材は、移動回分枡周
縁部と適当な摺接強さに固定するものである。この機構
の作用は、前記回分枡周縁部と該弾性材固定部材とが移
動毎離反時に回分枡周縁部を瞬発的な変位反動力により
適度に叩打させるものである。ここで用いる弾性材固定
部材は、いかなる形状でも、いかなる構成材料であって
も、目的を達成出来るものであれば限定されるものでは
無い。

【００１３】又、この際、はたき落し機構として、移動
する該回分枡の通過前後部位に固定部材を設けて該回分
枡周縁部と擦接せしめる際に、通過前部位に少なくとも
１個の可動自在の弾性材固定部材を、後部位に少なくと
も１個の剛性材固定部材を設ける事も出来る。この場
合、回分枡周縁部下段に付着した粉体をも完全に分配出
来る利点を有する。

【００１４】更に、回分枡自体を弾性材にて構成し、移
動する該回分枡のスリット窓開口部の通過前後部位に、
少なくとも１個の剛性材固定部材を設ける方式、或いは
ホッパー下側端部供給器の構成材を可撓性とし、該下側
端部を加工して可動自在の弾性材固定部材とする事によ
っても同様の効果が得られる。

【００１５】一方、本発明の装置にて粉体の供給量をコ
ントロールするには、先ずは使用するモーターをコント
ロールして駆動軸の回転数を変化させる方法がある。こ
の場合、使用するモーターの種類によりコントロールの
方式が異なるが、本発明ではいずれの方式も採用可能で
ある。又、回分枡の容積を変化させる方法と回分枡の配
置数量及びピッチを変化させる方法などがあるが、いず
れも問題なく本発明に採用する事が出来る。

【００１６】この上、粉体の供給量をより精密にコント
ロールするには、回分枡の稼働状況を制御する方法とし
て、本発明で定める粉体を落下するスリット窓開口部の
回分桝回転移動方向の空間長さを、該回分桝開口部移動
方向長さと等長或いは小さく設定する事により可能であ
る。この様に特定回分桝の採用により、スリット窓開口
部の回分桝回転移動方向の空間長さを変化させれば、粉
体の供給量をかなり精密にコントロール出来る。しか
し、上記スリット窓開口部の空間長さを、該回分桝開口
部移動方向長さより長くすると、次段の回分桝内に内蔵
する粉体が零れ、もしも精密なコントロールが要求され
る場合には対処し難くなる。

【００１７】本発明の粉体供給装置では、粉体の吸湿性
や２次凝集による粉体粒子の固集化を防止する必要上、
粉体供給ホッパー内に、少なくとも１個のエアー導入口
を設けて乾燥エアーを導入し、乾燥雰囲気下におく事が
必要である場合がある。この為に、少なくとも供給器部
はこれに関与する雰囲気に調整する事が好ましい。更
に、フラッシュエヤー装置をスリット窓開口部に設け、
必要時に空気噴射による清掃をすれば、機器外に一旦供
給された粉体がスリット窓開口部周辺に付着するのを防
止する上で有効である。

【００１８】次に、図面に基ずいて、本発明の粉体定量
供給装置を具体的に説明する。図１は、本発明の粉体供
給装置の一実施例を示す外観乃至一部断面図である。本
発明の粉体供給装置は、基本的に粉体を貯留するホッパ
ー部１とこれを供給配分する供給器部２にて構成されて
いる。

【００１９】ホッパー部１は、エアーベント１５を有す
る上蓋１６と粉体組成物１２を内蔵するホッパー部躯体
１１等より成り立っている。ここで、ホッパー部１は丸
型又は角型のいずれでも良く、材質も金属、非金属のい
ずれでも製作しても良い。唯、本実施例では、供給器部
２に接続する為に、下部接続フランジ１７にて下部端が
形成されている。ホッパー部１内部には、粉体組成物１
２が内蔵されている。

【００２０】供給器部２は、ホッパー部１と上部接続フ
ランジ２９にて接続され、内蔵された粉体組成物１２が
移動供給されている。供給器部２吐出部に回転式回分桝
２２が組込まれ、これにより秤取された粉体組成物１２
が落下する。周辺の遮蔽板１３は落下投入する粉体１２
の飛散を防止と飛散水滴が粉体供給口に戻着する現象を
遮断する為である。

【００２１】図２は、供給器部２を詳細に説明する為の
断面図である。ここで２１は回分桝周縁部先端、２２は
回転式回分桝、２３は回転軸、２４、２５は夫々固定部
材を、２６は供給器部躯体、２７はエアー導入口、２８
は固定部材取り付けビス、ナット、２９は上部接続フラ
ンジを夫々示している。ここに設ける固定部材で、２４
は２５に比し回分桝周縁部先端に接触する側を水平より
やや斜め上がりに取り付ける方が該部材の反動力をより
活用しやすい。更に、Ｌ１は回分桝開口部移動方向長さ
を、Ｌ２はスリット窓開口部の回分桝回転移動方向の空
間長さを夫々示している。

【００２２】図２において、稼働時回転軸２３が右まわ
りに回転すると、回転軸方向間口Ｌ１を有する個々の回
分桝容器Ａに粉体が満たされスリット窓開口部Ｂにて投
下分配される。この際に固定部材２４により回分桝周縁
部先端２１が叩打されて秤取粉体は完全にスリット窓開
口部Ｂの回転軸方向空間Ｌ２より落下する。その後、固
定部材２５と回分桝周縁部先端２１が擦接して回転枡底
部に付着した粉体を完全に払い落とす。これら固定部材
２４、２５の作用効果は、本発明の特徴とするはたき落
し機構より得られるものである。又、上記回分桝の間口
Ｌ１とスリット窓開口部Ｂの空間Ｌ２の関連において、
より精密に粉体を秤取する場合、Ｌ１≧Ｌ２の条件を採
用すれば達成出来る。

【００２３】以上に説明した通り、本発明の装置は粉体
を連続供給下に定量投入するに際し、粉体供給ホッパー
下端開放部よりの供給粉体を、回転移動して正確に粉体
を秤取する様に設定された回分枡と、該秤取の粉体を確
実にを移し渡す供給機構を備えたものである。従来公知
の各種粉体供給方式に比べ、回分的な粉体供給分野にお
いて粉体類を精密供給する技術を革新するものと確信す
る。特に、粉末凝集剤の定量供給技術として極めて有用
である。以下に、実施例を示して本発明を説明する。

【００２４】

【実施例】図１に基ずき、ＳＵＳ３０４、１．０ｍｍ厚
のステンレス薄板を加工して内径４００ｍｍΦ、長さ１
５０ｍｍの直胴を有し、その後２７０ｍｍの垂直長さの
円錐部を経て１８０ｍｍの角形としたホッパー本体躯体
を作成した。この躯体下部端にステンレス製の厚み１０
ｍｍ、幅４０ｍｍの角型フランジを溶接した。一方、同
一材質のステンレス薄板を加工してエアーベント付きの
蓋部を製作し、本発明の粉体を貯留するホッパー部１を
完成した。

【００２５】続いて、供給器部２は、図２に示す供給器
部躯体は上記と同じ規格のステンレス薄板を加工して垂
直長さ２００ｍｍ、上部端をステンレス製の厚み１０ｍ
ｍ、幅４０ｍｍのフランジ付き１８０ｍｍ角型でホッパ
ー部１と連接可能とした。下端の開放部は、内部に設け
る断面が歯車形状回分桝の周縁部先端が歯車回転時の移
動軌跡よりも約０．５ｍｍ程度の間隙を有する形状に合
わせて回分桝移動２方向を対象に曲げ加工を行った。

【００２６】ここに取付ける回分桝は、モーター駆動部
に連接する芯部をＳＵＳ３０４を用い、３０ｍｍΦ丸棒
で製作した。これに、８枚の仕切りをつけたシリコン製
の断面が歯車である外径６０ｍｍΦ、横長さ１７０ｍｍ
のプラスチック容器を有する成型品を取り付けた。ま
た、回分桝の内容積は１個当たり３５ｍｌとし、１回転
で２８０ｍｌの粉体を秤取回分出来るものとした。

【００２７】上記回分桝を駆動するモーターは、６０Ｈ
ｚ，３相２００Ｖ，０．２ＫＷの小型誘導電動機を採用
し、ローラチエン式減速器を装着し、上記の駆動部に連
接する芯部の回転数を１分間５乃至２０回転に制御でき
る様にした。固定部材は、図２における２４に厚さ３ｍ
ｍ、幅３０ｍｍ、横方面長さ１７０ｍｍの合成ゴム製板
を弾性板として、水平に対し約２０度の角度で、やや上
向きにビス、ナットで取付けた。また、同図、２５に相
当する固定部材は厚さ１．０ｍｍのステンレス製板を幅
３０ｍｍ、横方面長さ１７０ｍｍの大きさで水平方向に
取り付けた。スリット窓開口部はこれら固定部材との兼
ね合いで、回分桝の移動方向である縦方向２０ｍｍ、横
方向１７０ｍｍに調節した。以上に説明した本発明の粉
体定量供給装置に、見掛け比重０．８の粉体を用いて、
５回転／分の速度で１０分間運転し、夫々３回の１分間
当たりの平均粉体秤取投下量を実験した。その結果を次
の表１に示す。

【００２８】

【表１】

【００２９】上記、表１の結果より明白な如く、実験例
１乃至３でいずれも３％以内の変動であり、極めて良好
な結果と確認できた。これらの結果は本発明の粉体供給
装置が極めて良い再現性を有し、工業的に実用性のある
手段として活用出来る事を明白に示している。

【００３０】本発明の装置は、基本的に用途範囲に限定
されるものではない。例えば薬品工業、食品工業などの
粉体調合の分野を始め、土木建設現場で使用される土砂
洗浄時の濁水再生処理時の薬品供給、生コンクリート製
造工場の再生循環水回収設備における薬品供給、その他
含油排水、鉄鋼圧延排水、水溶性切削油排水などの一般
工場排水処理などへの粉末凝集剤の適用等に極めて有用
である。更にはその他の各種産業廃水の処理工程より排
出するスカムなどへの粉末凝集剤による脱水などの分野
に適用する事が出来る。このように、広範な分野に亙り
極めて有用な技術であり、ひいては地球環境保護に大き
く寄与するものである。

【００３１】

【発明の効果】本発明の粉体定量供給装置は、各種の単
一粉体或いは粉体組成物を回転枡を用い、正確に定量供
給する投入技術であり、必要に応じ他の機能を付加し更
に目的機能を強化する事が出来る。本発明の装置は、基
本的に粉体を直接連続投入出来るもので、広範な分野に
亙り極めて有用で画期的な技術効果を示すものである。
上述した如く、今後は各種の分野において、工業的に寄
与出来るところが極めて多大であるものと確信する。

【００３２】

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明装置の実施例を示すものである。

【図２】図１における、供給器部２を詳細に説明する為
の断面図である。

【符号の説明】

１ ホッパー部 ２ 供給器部 １１ ホッパー部躯体 １２、１４ 粉体組成物 １３ 周辺の遮蔽板 １５ エアーベント １６ 上蓋 １７ 下部接続フランジ ２１ 回分桝周縁部先端 ２２ 回転式回分桝 ２３ 回転軸 ２４、２５ 夫々固定部材 ２６ 供給器部躯体 ２７ エアー導入口レーキ ２８ 固定部材取り付けビス、ナット ２９ 上部接続フランジ Ａ 回分桝容器 Ｂ スリット窓開口部 Ｌ１ 回分桝の回転軸方向間口 Ｌ２ スリット窓開口部Ｂの回転軸方
向空間

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 有田 益二郎 横浜市戸塚区品濃町558丘の街４−1003号 (72)発明者 柳沢 俊次 京都府京都市山科区西野楳本町50−74 (72)発明者 北村 守 大阪市阿倍野区阪南町５丁目22−11 (72)発明者 松村 稔 滋賀県大津市日吉台３丁目17−11

Claims (11)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】粉体を連続供給下に定量投入するに際し、
   粉体供給ホッパー下端開放部をその内部に包含する駆動
   軸に連接した回分枡周縁部とこれに擦接してなるホッパ
   ー下側端部にて閉囲してスリット窓開口部を形成し、回
   転移動時に回分枡にて秤取した定量粉体を該開口部より
   落下させ、続いて回転時作動の付着残粉体はたき落し機
   構を設けた事を特徴とする粉体供給装置。
2. 【請求項２】前記はたき落し機構として、移動する該回
   分枡のスリット窓開口部の通過前後部位に少なくとも１
   個の可動自在の弾性材固定部材を設け、該回分枡周縁部
   と摺接反動させる事を特徴とする請求項１に記載の粉体
   定量供給装置。
3. 【請求項３】前記ホッパー下側端部供給器の構成材を可
   撓性とし、該下側端部を加工して可動自在の弾性材固定
   部材とする事を特徴とする請求項１乃至２に記載の粉体
   供給装置。
4. 【請求項４】前記はたき落し機構として、移動する該回
   分枡の通過前後部位に固定部材を設けて該回分枡周縁部
   と擦接せしめる際に、通過前部位に少なくとも１個の可
   動自在の弾性材固定部材を、後部位に少なくとも１個の
   剛性材固定部材を設ける事を特徴とする請求項１乃至３
   に記載の粉体供給装置。
5. 【請求項５】前記スリット窓開口部の回分桝回転移動方
   向の空間長さを、該回分桝開口部移動方向長さと等長或
   いは小さく設定する事を特徴とする請求項１乃至４に記
   載の粉体供給装置。
6. 【請求項６】前記スリット窓開口部の回分桝回転移動方
   向の空間長さを変化させる事を特徴とする請求項５に記
   載の粉体供給装置。
7. 【請求項７】前記駆動軸の回転数を変化させて、該回分
   枡の稼働を制御する事を特徴とする請求項１乃至６に記
   載の粉体供給装置。
8. 【請求項８】前記回分枡を弾性材にて構成し、移動する
   該回分枡のスリット窓開口部の通過前後部位に、少なく
   とも１個の剛性材固定部材を設ける事を特徴とする請求
   項１に記載の粉体供給装置。
9. 【請求項９】前記回分枡の容積を変化させる事を特徴と
   する請求項１乃至８に記載の粉体供給装置。
10. 【請求項１０】前記はたき落し機構として、フラッシュ
    エヤー装置をスリット窓開口部に設ける事を特徴とする
    請求項１乃至９に記載の粉体供給装置。
11. 【請求項１１】前記粉体供給ホッパー内に、少なくとも
    １個のエアー導入口を設ける事を特徴とする請求項１乃
    至１０に記載の粉体定量供給装置。