WO2010049985A1

WO2010049985A1 - 粉体の定量供給装置

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Publication number: WO2010049985A1
Application number: PCT/JP2008/069446
Authority: WO
Inventors: 一誠生田
Original assignee: Ikuta Kazumasa
Priority date: 2008-10-27
Filing date: 2008-10-27
Publication date: 2010-05-06
Also published as: JPWO2010049985A1

Abstract

　粉体の定量供給装置は、制御モータを備えたハウジング、このハウジングに固定されかつ吐出孔を有する水平支持板、この水平支持板の上方に所定空間を有してハウジングの上端部に固定されかつ底壁の一部に粉体落下用の開口を有する容器、この容器の上蓋に縦方向に設けられた駆動モータ、この駆動モータの出力軸に連結されかつ下端部に容器の底壁内面に対して水平方向に回転する掻き送り板を有する垂直軸、所定空間に内装されかつ制御モータの駆動力で回転すると共に底壁の開口と吐出孔に選択的に連通する少なくとも一つ以上の定量取り込み孔を有する円盤状の内弁とから成る。

Description

粉体の定量供給装置

　本発明は、一定量の粉体或は粒体を間欠的に供給するための定量供給装置に関し、特に、浄水装置に於いて、原水（汚れた水）を飲料水に処理する際に使用される粉状の凝集剤を一定量かつ間欠的にタンク等に投入する粉体の定量供給装置に関する。

　図９は、特許文献１に記載の原料（粉体或は粒体）の定量供給装置である。なお、便宜上、符号の１乃至９は、特許文献１と同一である。図９に於いて、１は筒状容器、２は容器の底壁に形成された原料を出す開口、３は前記底壁の下方に縦状態に配設された駆動モータ、４乃至６は駆動モータの駆動力を中心回転軸７及び第２回転軸に伝える動力伝達手段、８は前記中心回転軸７に嵌合するパイプ状の前記第２回転軸、９は前記第２回転軸の上端部に一体的に設けられ、かつ下面の偏心位置に原料押し出し板１０を備えた計量板、１１は前記中心回転軸７の突出上端部に一体的に設けられた水平の第１案内羽根、１２は平面視Ｃ字形に形成された環状閉塞板１３の上面に中心回転軸７と共に回転するように設けられ、かつ、原料を下方へ案内する第２案内羽根である。

　上記構成の定量供給装置は、駆動モータ３が駆動すると、前記動力伝達手段４乃至６を介して計量板９が平面視時計方向へ回転し、一方、第１案内羽根１１と第２案内羽根１２は平面視反時計方向（逆方向）へと回転する。その結果、容器１内の原料が、第２案内羽根１２の傾斜状押し出し部分１４及び計量板９の周縁に形成された図示しない切欠を介して開口２方向へと連続的に押し出される。

　特許文献１の発明の目的は、一定量の原料を連続的に供給することであり、その構成・作用は、一つの駆動モータ３の駆動力により、計量板９と案内羽１１，１２をそれぞれ逆方向へ連続的に回転させる。したがって、特許文献１は、一定量の粉体（例えば粉状の凝集剤）を間欠的にタンク等の容器に送り出す場合には不適当である。

　ところで、出願人は、複数個の「浄水装置」を開発している。その一つは、原水（汚れた水）を飲料水に処理する浄水装置である。この浄水装置は、反応タンクと、該反応タンク内の汚れた原水に対して凝集剤を入れる薬品注入装置（本発明の装置）と、下流側の濾過装置等を備えている。

　上記反応タンクに入れる凝集剤は、「連続的」ではなく、反応タンク内の汚れた原水と凝集剤との割合を考慮して「間欠的かつ一定量づつ」入れることが望ましい。

　次に、特許文献２には、粉体の定量供給装置が記載されている。この定量供給装置は、内部に動力伝達手段を備えたケーシングの上面に駆動モータと容器とをそれぞれ併設し、前記駆動モータの出力軸を前記動力伝達手段に連結し、一方、前記容器の上部に原料を受け入れるホッパーを取付けると共に、該容器の底壁に駆動軸を垂直状態に設け、さらに、該駆動軸の上端部に前記底壁の上面を回転する計量回転羽根を取付ける構成である。
この特許文献２の欠点は、定量供給装置が横方向に大型化することである。また、ホッパーに投入された原料を容器の底壁に設けたシュートまで案内する構成が複雑である。
特開２００７－７６１８号公報特開平６－１４４５９０号公報

　本発明の第１の目的は、間欠的に一定量の粉体或は粒体の薬品（粉体）をタンク等に供給することができることである。第２の目的は、容器に入れた粉体を、確実かつ効率的に供給することができるである。第３の目的は、装置全体をコンパクト化し、例えば浄水装置を構成する反応タンクの上蓋の偏心位置に上下方向に配設することができることである。

　本発明の粉体の定量供給装置は、制御モータ３５を備えたハウジング３１、このハウジングに固定され、かつ吐出孔４３を有する水平支持板４１、この水平支持板の上方に所定空間５５を有して前記ハウジング３１の上端部に固定され、かつ、底壁６１ａの一部に粉体落下用の開口６８を有する容器６１、この容器の上蓋６２に縦方向に設けられた駆動モータ６４、この駆動モータの出力軸に連結され、かつ、下端部に前記容器の底壁内面に対して水平方向に回転する掻き送り板６５を有する垂直軸６６、前記所定空間５５に内装され、かつ、前記制御モータ３５の駆動力で回転すると共に、前記底壁６１ａの開口６８と前記吐出孔４３に選択的に連通する少なくとも一つ以上の定量取り込み孔（５３ａ、５３ｂ）を有する円盤状の内弁５１とから成ることを特徴とする。

　上記構成に於いて、水平支持板４１はハウジング３１の周壁の内面上部に固定され、該水平支持板の下方の内部空間３６内に制御モータ３５が配設されていることを特徴とする。また、円盤状内弁５１の定量取り込み孔５３ａ、５３ｂは、偏心位置に左右一対形成され、これらの定量取り込み孔の一方が容器の粉体落下用の開口６８に連通したときは、同時に定量取り込み孔の他方は、水平支持板の吐出孔４３に連通することを特徴とする。また、水平支持板４１にはハウジング３１の底壁３１ｂを貫通して該ハウジングの下方に設けられた浄水装置Ｙを構成する粉体注入用の反応タンク１６へと延びるシュート４４が設けられていることを特徴とする。さらに、掻き送り板は、少なくとも下端縁に容器の底壁内面に摺接する弾性の粉体押付け片を有することを特徴とする。

（ａ）掻き送り板を水平方向に回転させる駆動モータと、円盤状内弁の回転を制御する制御モータとを備えているので、間欠的に一定量の粉体或は粒体の原料又は薬品（粉体）をタンク等に供給することができることができる。特に、凝集剤を間欠的に一定量づつ反応タンクに注入する場合に適合する。
（ｂ）請求項２に記載の発明は、装置全体をコンパクト化し、例えば浄水装置を構成する反応タンクの上蓋の偏心位置に上下方向に配設することができる。
（ｃ）請求項３に記載の発明は、容器に入れた粉体を、確実かつ効率的に供給することができる。
（ｄ）請求項４に記載の発明は、浄水装置の粉体注入用の反応タンクの上蓋に容易に取付けることができる。
（ｅ）請求項５に記載の発明は、粉体を確実に容器の底壁の開口へと送り込むことができる。

　図１乃至図７は本発明の最良の実施例を示す各説明図。図８は掻き送り板の最良の実施例（第２実施例）を示す説明図。
装置の取り付け環境の一例を示す概略説明図。装置の全体を示す概略説明図。図２に於いて、装置を構成する主な部材を分離した概略説明図。ハウジング等の分解斜視図。要部（容器、内弁、水平支持板、制御モータ等）の分解斜視図。要部（容器の底壁、内弁、水平支持板）の説明図。要部の各開口の開閉状態を示す説明図。掻き送り板の第２実施例を示す説明図。従来の一実施例を示す概略説明図。

符号の説明

　Ｘ…定量供給装置、Ｙ…浄水装置、１６…反応タンク、１７…上蓋、１８…浄水装置の駆動モータ、２０…貫通孔、２３…制御部、３１…ハウジング、３１ａ…筒状本体、３１ｂ…本体の底壁、３５…制御モータ、３６…内部空間、３８…駆動歯車、３９…従動歯車、４１…水平支持板、４２…軸孔（中央孔）、４３…吐出孔、４４…シュート、６４…駆動モータ、５１…内弁、５２…中心軸、５３ａ、５３ｂ…定量取り込み孔、５５…所定空間、６１…容器、６１ａ…底壁、６２…上蓋、６５…掻き送り板、６５ａ…粉体押付け片、６６…垂直軸、６８…底壁の開口。

　以下、図１乃至図７に示す本発明を実施するための最良の形態により説明する。

　（１）図１の説明
　ここでは、粉体或は粒体の薬品を「粉体」という。図１は、本発明の定量供給装置Ｘを浄水装置Ｙに使用したので、粉体の一例は凝集剤である。

　さて、図１は、本発明の定量供給装置Ｘを、浄水装置Ｙを構成する反応タンク１６の上蓋１７の上面に取り付けた概略説明図である。浄水装置Ｙは、沈降化するフロックと色度が透明色へと変化した透明水に分離する固・液分離処理部ａと、該固・液分離処理部ａと下流側の図示しない濾過装置との間に配設された上澄み採取装置ｂとから成る。

　そして、前記浄水装置Ｙは、汚れた原水を取れ入れる前記反応タンク１６を備え、該反応タンク１６内には、汚れた原水に対して、前記定量供給装置Ｘのシュート４４から粉状の凝集剤を所定の割合で注入する。また、該反応タンク１６の前記上蓋１７の上面の中央部には、駆動モータ１８が縦方向に配設され、該駆動モータ１８の出力軸に連結された攪拌手段１９は、該駆動モータ１８の駆動力により回転する。

　図１に於いて、反応タンク１６の上蓋１７の偏心部位には、貫通孔２０が形成され、該貫通孔２０に前記シュート４４の下端部が嵌入している。なお、反応タンク１６は、長筒状の周胴部１６ａと、該周胴部１６ａの下端部に連設する断面漏斗の底部１６ｂとから成り、前記底部１６ｂの中央部には、第１制御弁（排出弁）Ｖ１を備えたフロック排出管２１が接続している。また、周胴部１６ａの下端部の排出口に接続する配管２２には、第２制御弁Ｖ２が設けられている。また、２３は適宜箇所に設けられた制御部で、該制御部の制御信号は、前述した駆動モータ１８、定量供給装置Ｘ等に流れる。浄水装置Ｙの具体的構成に関しては割愛する。

　（２）粉体或は粒体の定量供給装置Ｘ
　図２は定量供給装置Ｘの全体を示す概略説明図である。また、図３は、図２に於いて、装置を構成する主な部材を分離した概略説明図である。

　まず、定量供給装置Ｘは、大きく区分けすると、吐出孔４３が形成された水平支持板４１を含む下側の構成部材と、粉体落下用の開口６８が形成された容器６１を含む上側の構成部材と、前記水平支持板４１と前記容器６１の底壁６１ａにサンドイッチ状に挟まれた円盤状内弁５１（以下、「内弁」という。）から構成されている。

　まず、図２、図３及び図４を参照にして、下側の構成部材を説明する。３１はハウジングで、このハウジング３１は、筒状本体３１ａと、該筒状本体３１ａの下端部に固定される本体の底壁３１ｂとから成る。前記本体の底壁３１ｂは、図４で示すように、嵌合凹所３２の内側に貫通孔３３と支持孔３４を有している。制御モータ３５は、例えば筒状本体３１ａの内部空間３６内に位置するように、取付け板３７を介して筒状本体３１ａの内周面に垂直状態に固定される。また、制御モータ３５は、望ましくは本体の底壁３１ｂの支持孔３４に嵌合状態に支持される。そして、制御モータ３５の出力軸には駆動歯車３８が設けられ、該駆動歯車３８は筒状本体３１ａ内の上端部寄りの部位に固定された水平支持板４１の下面側に配設された従動歯車３９に噛合する。

　次に、前記水平支持板４１について説明する。水平支持板４１は筒状本体３１ａの形状に対応して円形に形成されている。水平支持板４１の中央部には軸孔（中央孔）４２が形成され、該軸孔４２には後述する内弁５１の下面に設けられた中心軸５２が差し込まれる。そして、前記中心軸５２の突出下端部には前述した従動歯車３９が取付けられる。円形の水平支持板４１は、偏心位置（例えば水平支持板の縁部の一部）に、一つの吐出孔４３が形成され、該吐出孔４３には下方にストレートに延びるシュート４４が取付けられている。付言すると、水平支持板４１の下面に螺着自在に取付けられたシュート４４の下端部は、図１で示すように反応タンク１６の上蓋１７の貫通孔２０に差し込まれる。

　次に、図６を参照にして、内弁５１について説明する。内弁５１は、水平支持板４１の上面４１ａと容器６１の底壁６１ａとの間の所定空間５５に内装される。本実施例では、吐出孔４３を有する水平支持板４１がハウジング３１の上端部寄りの内周面に固定され、一方、粉体を収容する筒状容器６１の下端部が前記ハウジング３１の上端部の内周面に固定されるので、ハウジング３１内には内弁５１を収納することができる所定空間５５ができる。

　内弁５１は、前記所定空間５５内で制御モータ３５の駆動力により水平方向に摺動回転する。また内弁５１は、前述したように、下面中央部に下方に延びる中心軸５２を有し、該中心軸５２は水平支持板４１の軸孔（中央孔）４２に貫通状態に差し込まれる。
したがって、内弁５１は、水平支持板４１の上面４１ａに支持された状態で、かつ前記中心軸５２を支点にして回転可能である。

　本実施例では、内弁５１は、中心軸５２を基準として偏心位置に左右一対の定量取り込み孔５３ａ、５３ｂを有している。これらの定量取り込み孔５３ａ、５３ｂは、設計如何によっては切欠であっても良い。

　最後に、図２、図３及び図５を参照にして、上側の構成部材について説明する。上側の構成部材は、底壁６１ａを有する筒状容器６１と、この容器６１の上端開口を閉じる上蓋６２と、この上蓋６２の上面中央部にＬ字形状の支持板６３を介して縦方向に設けられた駆動モータ６４、この駆動モータの出力軸に連結され、かつ下端部に前記容器６１の底壁６１ａ内面に対して水平方向に回転する掻き送り板６５を有する垂直軸６６と、出力軸及び垂直軸用の単数又は複数の軸受け６７から成る。

　しかして、前記底壁６１ａの一部には、粉体落下用の開口６８が形成されている。この開口６８は内弁５１の定量取り込み孔５３ａ、５３ｂに選択的に連通するように底壁６１ａの偏心位置に形成されている。また、前記駆動モータ６４は、図１で示した制御部２３によって制御される。さらに、前記掻き送り板６５は横長板状に形成され、本実施例では左右に一対設けられている。また、掻き送り板６５は垂直方向にやや幅広に形成されている。もちろん、掻き送り板６５の形状は任意に設計変更可能である。なお、上蓋６２は筒状容器６１の上端部に取り外し自在に外嵌合するように環状のフランジ６２ａを有している。

　（３）基本的構成と作用
　以上のように、本発明の定量供給装置Ｘの基本的構成は、制御モータ３５を備えたハウジング３１、このハウジングに固定され、かつ吐出孔４３を有する水平支持板４１、この水平支持板の上方に所定空間５５を有して前記ハウジング３１の上端部に固定され、かつ、底壁６１ａの一部に粉体落下用の開口６８を有する容器６１、この容器の上蓋６２に縦方向に設けられた駆動モータ６４、この駆動モータの出力軸に連結され、かつ、下端部に前記容器の底壁内面に対して水平方向に回転する掻き送り板６５を有する垂直軸６６、前記所定空間５５に内装され、かつ、前記制御モータ３５の駆動力で回転すると共に、前記底壁６１ａの開口６８と前記吐出孔４３に選択的に連通する少なくとも一つ以上の定量取り込み孔（５３ａ、５３ｂ）を有する円盤状の内弁５１とから成る。

　図７の（ａ）、（ｂ）及び（ｃ）を参照にして、本発明の作用を説明する。ここでは、図７の（ａ）を内弁５１の原点位置（スタート位置）とする。原点位置では、内弁５１の一方（右）の定量取り込み孔５３ａと容器６１の開口６８とは連通状態である。同時に、内弁５１の他方（左）の定量取り込み孔５３ｂは水平支持板４１の吐出孔４３とは連通状態である。

　また、原点位置では、内弁５１は停止状態である。この時、容器側の駆動モータ６４が制御部２３の制御信号に基づき駆動するので、垂直軸６６の掻き送り板６５は所要角度まで回転する。

　そうすると、容器内の粉体は、掻き送り板６５により開口６８を介して定量取り込み孔５３ａに送り込まれる。

　図７の（ｂ）は、前記駆動モータ６４が停止した後、制御モータ３５が制御部２３の制御信号に基づき駆動し、内弁５１が矢印で示す時計方向へと回転している途中の状態を示す。

　図７の（ｃ）は、内弁５１が所定角度（１８０度）回転して停止した状態を示す。内弁５１が所定角度回転すると、左右の定量取り込み孔５３ａ、５３ｂが互いに交替した状態となる。したがって、粉体を取り込んだ右の定量取り込み孔５３ａは、右から左へと位置変位して水平支持板４１の吐出孔４３と連通状態になる。その結果、定量取り込み孔５３ａ内の粉体はシュート４４を介して落下する。

　このように、本実施例では、内弁５１の定量取り込み孔５３ａ、５３ｂは、偏心位置に左右一対形成されていることから、これらの定量取り込み孔の一方が容器６１の粉落下用の開口６８に連通したときは、同時に定量取り込み孔の他方は、水平支持板４１の吐出孔４３に連通する。

　図７は掻き送り板６５Ａの第２実施例を示す説明図である。この掻き送り板６５Ａは、粉体を押し付ける面が傾斜状である点、下端縁に容器６１の底壁６１ａ内面に摺接する弾性の粉体押付け片６５ａが一体的に設けられている点、垂直軸６６の取付け基端部とは反対側の端縁部に容器６１の内周面に摺接する弾性の押付け片６５ａが一体的に設けられている点である。

　なお、前記押付け片６５ａは、少なくとも下端縁に取付けられる。また、本実施例に於いて、凝集剤の一例として、「日本ポリグル株式会社」が製造する「製品番号ＰＧ痰Q１Ｃａ（納豆菌を主成分とする凝集剤）」が使用される。

　本発明は、間欠的に一定量の粉体をタンク等に供給する場合に利用される。

Claims

制御モータを備えたハウジング、このハウジングに固定され、かつ吐出孔を有する水平支持板、この水平支持板の上方に所定空間を有して前記ハウジングの上端部に固定され、かつ、底壁の一部に粉体落下用の開口を有する容器、この容器の上蓋に縦方向に設けられた駆動モータ、この駆動モータの出力軸に連結され、かつ下端部に前記容器の底壁内面に対して水平方向に回転する掻き送り板を有する垂直軸、前記所定空間に内装され、かつ前記制御モータの駆動力で回転すると共に、前記底壁の開口と前記吐出孔に選択的に連通する少なくとも一つ以上の定量取り込み孔を有する円盤状内弁とからなる粉体の定量供給装置。
請求項１において、水平支持板はハウジングの周壁の内面上部に固定され、該水平支持板の下方の内部空間内に制御モータが配設されていることを特徴とする粉体の定量供給装置。
請求項１において、円盤状内弁の定量取り込み孔は、偏心位置に左右一対形成され、これらの定量取り込み孔の一方が容器の粉体落下用の開口に連通したときは、同時に定量取り込み孔の他方は、水平支持板の吐出孔に連通することを特徴とする粉体の定量供給装置。
請求項１において、水平支持板にはハウジングの底壁を貫通して該ハウジングの下方に設けられた浄水装置を構成する粉体注入用の反応タンクへと延びるシュートが設けられていることを特徴とする粉体の定量供給装置。
請求項１において、掻き送り板は、少なくとも下端縁に容器の底壁内面に摺接する弾性の粉体押付け片を有することを特徴とする粉体の定量供給装置。