JP3193772U - 粉粒体材料の流動捕集装置 - Google Patents

Abstract

【課題】流動捕集ホッパ内壁面への粉粒体材料の付着を抑制し、形状や質量等の違いによるロート状の容器から排出する際に発生する分離現象である分級をしないようにすること、更に材料が変わるとき容易に清掃できる構造にする装置を提供する。【解決手段】下部に空気輸送される粉粒体材料を受け入れる導入口１６を設け、上端部に空気吸引口８と、輸送空気から粉粒体材料を分離させる分離部７と、下端部に粉粒体材料を排出する排出口１２とを設け、流動ホッパ上部２が略円筒形状とされ、流動ホッパ下部３が略逆円錐筒形状とされた流動ホッパ４を備え、上部に円錐形状をした、下部に逆円錐形状をしたものを合わせ一体としたものが、ホッパ壁面との空隙を得るための支持部材５で構成されている排出制御部材６を、前記流動捕集装置内の前記流動ホッパ下部の略逆円錐筒形状付近に設置することを特徴とする、粉粒体材料の流動捕集装置。【選択図】図１

Description

本発明は、輸送元から空気輸送される粉粒体材料を捕集する粉粒体材料の捕集装置に関する。

従来より、下部に空気輸送される粉粒体材料を受け入れる導入口を設け、上端部に輸送空気から粉粒体材料を分離させる分離部を設け、下端部に粉粒体材料を排出する排出口を設けた捕集ホッパが知られている。このような捕集ホッパは、空気輸送された粉粒体材料を気流作用により捕集ホッパ内において流動（攪拌・拡散）させることで、粉粒体材料から微粉や塵埃等を分離部で分離させたり、空気輸送された複数種の粉粒体材料を捕集ホッパ内において混合したりすることであった。

しかしながら、上記のような捕集ホッパにおいては、気流作用により流動する粉粒体材料同士の摩擦や粉粒体材料と捕集ホッパ内壁面との摩擦により粉粒体材料が帯電し易いという問題があった。そのため、粉粒体材料が捕集ホッパの内壁面に静電気によって付着し、排出される際に下端部の排出口に向けてスムーズに流下しないことがあり、粉粒体材料の流動捕集装置は、下部に空気輸送される粉粒体材料を受け入れる導入口を設け、上端部に輸送空気から粉粒体材料を分離させる分離部を設け、下端部に粉粒体材料を排出する排出口を設けた捕集ホッパを備えた粉粒体材料の捕集装置であって、前記捕集ホッパ内には、当該捕集ホッパ内の平面視における中心部から外方側に向けて放射状に突出するとともに略上下方向に延びる形状とされた導電性材料からなる複数のフィンが設けられ、且つこれら複数のフィンが接地されることを特徴とした装置が発明された。

しかしこの発明によると、上下方向に設置するフィンが接地される必要があり、装置として複雑になり、且つ清掃が困難となる。更に混合材料を排出する際、フィンにより混合材料の流出様態が複雑になり、混合した材料が分級され排出されることが発生した。

特開２０１３−８１９１７

本考案は、上記実状に鑑みなされたものであり、流動捕集ホッパ内壁面への粉粒体材料の付着を抑制し、形状や質量の違いによるロート状の容器から排出する際に発生する分離現象である分級をしないようにすること、更に材料が変わるとき容易に清掃できる構造にすることを目的としている。

前記目的を達成するために、本発明に係る粉粒体材料の流動捕集装置は、下部に空気輸送される粉粒体材料を受け入れる導入口を設け、上端部に空気吸引口と、輸送空気から粉粒体材料を分離させる分離部と、下端部に粉粒体材料を排出する排出口とを設け、流動ホッパ上部が略円筒形状とされ、流動ホッパ下部が略逆円錐筒形状とされた流動ホッパを備え、上部に円錐形状をした、下部に逆円錐形状をしたものを合わせ一体としたものが、ホッパ壁面との空隙を得るための支持部材で構成されている排出制御部材を、前記流動捕集装置内の前記流動ホッパ下部の略逆円錐筒形状付近に設置することを特徴とする、粉粒体材料の流動捕集装置である。

前記排出制御部材は導電性素材からなる前記流動捕集装置に前記支持部材を通じて電気的に接続され、前記排出制御部材に蓄積される静電気を外部に放出する構造とすることを特徴とする請求項1記載の前記排出制御部材を設置した前記粉粒体材料の流動捕集装置である。

前記排出制御部材の下部から材料が投入され、前記流動捕集装置上部で流動することを特徴とする請求項１、もしくは請求項2記載の前記粉粒体材料の流動捕集装置とする。

請求項１乃至３のいずれか１項において、前記流動捕集ホッパ内の導入口にイオンを導入するイオン発生装置を更に備えていることを特徴とする前記粉粒体材料の流動捕集装置である。

本考案に関わる粉粒体材料の流動捕集装置は、上述のような構成としたことで、粉粒体材料が空気輸送や流動により、発生する静電気を排出制御部材に移して流動捕集ホッパ系外に放出されるため、流動捕集ホッパ内壁面への粉粒体材料の付着を抑制し、且つ粉粒体排出時の流れを排出制御部材が制御することで、粉粒体流動混合した材料を排出時に分級しないようにすることが可能となる。更に排出制御部材が粉粒体の流動捕集装置に自重と支持部材の摩擦力のみで固定しているので、材料が変わるとき容易に取り外して清掃できる構造である。

粉粒体の流動捕集装置に排出制御部材を設置した正面図を示す。 支持部材が円筒部に固定する場合の排出制御部材の平面図（a）と側面図（b）を示す 支持部材が流動ホッパ下部の縦向き管に固定する場合の排出制御部材の側面図を示す。 粉粒体の流動捕集装置を備えた粉粒体材料の輸送システムの一例を模式的に示したシステム構成図を示す。

以下に図面を参照しながら、本考案を実施するための最良の形態の説明をする。なお、本考案は本実施形態により限定されるものではない。また、本実施の形態の説明において、同一構成並びに作用効果を奏するところには同一符号を付して重複した説明を行わないものとする。

図１は本考案の実施例における粉粒体の流動捕集装置に排出制御部材を設置した側面図を示し、図2は支持部材が円筒部に固定する場合の排出制御部材の平面図（a）と側面図（b）を示す。図３は支持部材が粉粒体材料の流動捕集装置の流動ホッパ下部の縦向き管に固定する場合の設置例で、排出制御部材の設置の側面図を示す。図４は粉粒体の流動捕集装置を備えた粉粒体材料の輸送システムの一例を模式的に示したシステム構成図を示す。

図１において粉粒体の流動捕集装置１には、流動ホッパ上部２が略円筒形状とされ、流動ホッパ下部３が略逆円錐筒形状からなる流動ホッパ４とからなり、流動ホッパ下部３の内部には図２に示す、上部に円錐形状をし、下部に逆円錐形状をしたものを合わせ一体としたものがステンレス材質で構成され、ホッパ壁面との空隙を得るための支持部材５で構成されている排出制御部材６が流動ホッパ下部３と空隙をもって設置されている。

排出制御部材６は３本の丸棒を折り曲げた支持部材５の一端と溶接により一体化されており、他端は流動ホッパ上部２の下部に押し込まれ、支持部材５の摩擦力により、固定される。この排出制御部材６の材質はステンレスに限定されるのではなく、鉄、銅、アルミニウム、チタン等導電性の高い金属材料としてもよい。排出制御部材６の上部の円錐形状部分の表面はできるだけ平滑面が好ましく、この平滑面で材料の流れを制御し、排出制御部材６の上部にある材料中央部の流出速度に制限を加えることで混合材料流出速度がどの箇所でもほぼ均一となり、流出速度差による混合材料の分級がなくなる。また下部の逆円錐状の形状により、排出制御部材６の下部から吸引導入される材料が、排出制御部材６を通過するときの抵抗を少なくして、吸引輸送するときの抵抗を軽減することができる。

流動ホッパ上部２の上部には分離部７が設置され空気と材料を分離するもので、例として小さな孔の開いたパンチングフィルターを用いてもよい。その上部に空気吸引口８を取り付けた天蓋９がガスケット１０によりシールされた状態で流動ホッパ４に設置されている。

流動ホッパ下部３の下部には縦向き管１１が接続され、下部の排出口１２には排出ダンパー１３を介して材料のレベルスイッチ１４が設置されているガラス管１５に接続されている。このガラス管１５とレベルスイッチ１４の位置は流動ホッパ４と縦向き管１１の間においてもよい。（図省略）また縦向き管１１の側面には略水平若しくは下方方向に粉粒体材料や吸引空気が導入する導入口１６が設置されている。なおガラス管１５の下部接続される機器に空気のシール性があり、吸引による材料の巻上げ効果がある位置にレベルスイッチ１４がある場合、排出ダンパー１３はなくてもよい。

導入口１６にはイオンを導入するイオン発生装置１７で発生したイオンを導入するイオン導入口１８が設けられている。イオン発生装置１７は本実施形態ではコロナ放電式の除電器を採用しており、放電針に高電圧を印加することでコロナ放電が発生し、これにより、放電針周辺の空気が分解され、イオンが発生する。このイオンが流動捕集装置１に導入され、粉粒体に接触することで帯電した粉粒体材料の除電がなされる。

図３に示す排出制御部材６は支持部材５の変形例として縦向き管１１に挿入して設置する支持部材５を示した。図３の排出制御部材６は比較的大きな流動ホッパに用いられ、図２の排出制御部材６は小型の流動ホッパに用いられる。

図４を用いて粉粒体の流動捕集装置１がシステムとして使用される一例を説明する。粉粒体の流動捕集装置１は導入口１６に輸送管２０が接続され、輸送管２０を介して1つ以上の原料供給源２１が接続されているとともに空気吸引口８と吸引空気源２２が空気輸送管２７を介して接続されることで、空気吸引力により輸送管２０を通して粉粒体の流動捕集装置１内に吸引輸送され、粉粒体に含まれる微粉や塵埃のみが空気輸送管２７を通じて搬送され、集塵機２８を通過することで捕集され、空気だけが吸引空気源２２から排出される。

原料を供給する原料供給源２１として乾燥機２３が供給機２４を介して、原料タンク２５が供給機２４を介して輸送管２０に材料が投入され、二次空気取入口２９から取り入れる吸引輸送用空気とともに輸送管２０を介して粉粒体の前記流動捕集装置１の導入口１６に接続されている。供給機２４はダンパーやロータリーバルブやスクリューなどが採用される。原料供給源２１は２台とは限定されず、１台若しくは３台以上でもよい。原料が単一材料から粉体を除去した材料を必要する場合で材料が静電気で壁面に付着するような場合で、例えば合成樹脂成形機２６に空気輸送する時に使用される。または複数の未混合原料若しくは混合済み原料を空気輸送し、攪拌混合若しくは再攪拌混合する場合で、例えばプラスチックのリサイクル材混合済み原料を必要とする合成樹脂成形機２６に空気輸送する。

上記構成された本実施形態に係わる粉粒体の流動捕集装置１の動作について説明する。成形材料を使用する合成樹脂成形機２６が稼動し、ガラス管１５内の成形材料が減少し、レベルスイッチ１４が成形材料の要求信号を発すると、排出ダンパー１３が閉じられる。次に原料供給源２１である、乾燥機２３の供給機２４が設定量成形材料を輸送管２０に排出し、同時に前記原料タンク２５の供給機２４から同様に設定量材料を輸送管２０に排出する。

供給機２４からの材料排出用タイマーが完了信号を出すと流動混合工程に移り、吸引空気源２２が起動すると原料供給源２１からの成形材料が、二次空気取入口２９から吸引される空気とともに輸送管２０を通じて粉粒体の流動捕集装置１に導入口１６から吸引輸送される。

導入口１６から入った成形材料と空気は縦向き管１１を通じて流動ホッパ４に入り、排出制御部材６と流動ホッパ下部３の空隙を通過し排出制御部材６下部の逆円錐形状部に接触して成形材料は静電気を排出制御部材６に伝達する。そして成形材料は広い空間を有する流動ホッパ上部２で風速が失速することで、材料は再び流動ホッパ下部３に落下し、排出制御部材６の上部の円錐筒形状部に接触し、成形材料は静電気が除去される。成形材料は吸引空気源が稼働している間、導入口１６から吸引されてきた材料と混ざり、流動ホッパ上部２に吸引され攪拌混合される。

吸引された空気は分離部７を通過した微粉や塵埃とともに吸引空気源２２に移動するため、成形材料から微紛や塵埃が除去され、同時に異種材料の場合流動攪拌混合され、材料は均一になり、且つ静電気が除去される。さらに上記のように流動混合中にイオン発生装置１７によりイオンとなった空気がイオン導入口１８から粉粒体の流動捕集装置１に吸引空気とともに導入され、成形材料の静電気を除去される。

流動混合のタイマーが完了信号を出すと、排出工程に移り、吸引空気源２２が停止し、混合された成形材料は自重で流動ホッパ下部３から縦向き管１１に落下し、排出ダンパー１３が次の成形材料輸送されるまで開かれたまま保持される。

合成樹脂成形機２６の成形により樹脂が使用されると成形材料が自重でゆっくり排出される。このとき成形材料は排出制御部材６により中央部からの材料の流れを制御し、材料が全体的に落下（マスフロー）となる。且つ静電気を除去することにより流動ホッパ４内面に材料が付着しなくなり、排出時の材料が安定して供給できるようになる。

以上のように本考案にかかわる粉粒体の流動捕集装置は、シンプルな構造で、かつ未混合の、再混合の原料の良好な静電気除去と排出制御で、プラスチック材料、医薬食品などの粉粒体の混合技術に利用できる。

１ 粉粒体の流動捕集装置
２ 流動ホッパ上部
３ 流動ホッパ下部
４ 流動ホッパ
５ 支持部材
６ 排出制御部材
７ 分離部
８ 空気吸引口
１２ 排出口
１６ 導入口
１７ イオン発生装置

本考案は、上記実状に鑑みなされたものであり、流動捕集装置内壁面への粉粒体材料の付着を抑制し、形状や質量の違いによるロート状の容器から排出する際に発生する分離現象である分級をしないようにすること、更に材料が変わるとき容易に清掃できる構造にすることを目的としている。

前記目的を達成するために、本発明に係る粉粒体材料の流動捕集装置は、下部に空気輸送される粉粒体材料を受け入れる導入口を設け、上端部に空気吸引口と、輸送空気から粉粒体材料を分離させる分離部と、下端部に粉粒体材料を排出する排出口とを設け、上部が略円筒形状とされ、下部が略逆円錐筒形状とされた流動捕集装置からなり、上部に円錐形状をした、下部に逆円錐形状をしたものを合わせ一体としたものが、ホッパ壁面との空隙を得るための支持部材で構成されている排出制御部材を、前記流動捕集装置内下部の略逆円錐筒形状付近に設置することを特徴とする、粉粒体材料の流動捕集装置である。

請求項１乃至３のいずれか１項において、前記流動捕集装置内の導入口にイオンを導入するイオン発生装置を更に備えていることを特徴とする前記粉粒体材料の流動捕集装置である。

本考案に関わる粉粒体材料の流動捕集装置は、上述のような構成としたことで、粉粒体材料が空気輸送や流動により、発生する静電気を排出制御部材に移して流動捕集装置系外に放出されるため、流動捕集装置内壁面への粉粒体材料の付着を抑制し、且つ粉粒体排出時の流れを排出制御部材が制御することで、粉粒体流動混合した材料を排出時に分級しないようにすることが可能となる。更に排出制御部材が粉粒体の流動捕集装置に自重と支持部材の摩擦力のみで固定しているので、材料が変わるとき容易に取り外して清掃できる構造である。

Claims (4)

1. 下部に空気輸送される粉粒体材料を受け入れる導入口を設け、上端部に空気吸引口と、輸送空気から粉粒体材料を分離させる分離部と、下端部に粉粒体材料を排出する排出口とを設け、流動ホッパ上部が略円筒形状とされ、流動ホッパ下部が略逆円錐筒形状とされた流動ホッパを備え、上に円錐形状をした、下部に逆円錐形状をしたものを合わせ一体としたものが、ホッパ壁面との空隙を得るための支持部材で構成されている排出制御部材を、前記流動捕集装置内の前記流動ホッパ下部の略逆円錐筒形状付近に設置することを特徴とする、粉粒体材料の流動捕集装置。
2. 前記排出制御部材は導電性素材からなる前記流動捕集装置に前述支持部材を通じて電気的に接続され、前記排出制御部材に蓄積される静電気を外部に放出する構造とすることを特徴とする請求項1記載の前記排出制御部材を設置した前記粉粒体材料の流動捕集装置。
3. 前記排出制御部材の下部から材料が投入され、前記流動捕集装置上部で流動することを特徴とする請求項１、もしくは請求項２記載の前記粉粒体材料の流動捕集装置。
4. 請求項１乃至３のいずれか１項において、前記流動捕集ホッパー内の導入口にイオンを導入するイオン発生装置を更に備えていることを特徴とする前記粉粒体材料の流動捕集装置。

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