(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
投入ホッパ(26)、重量制御フィーダ(20)およびその下方に配置される加圧タンク(30)により構成され、前記重量制御フィーダ(20)の排出口と前記加圧タンク(30)の頂部とが材料排出管(11)により連結され、前記加圧タンク(30)の頂部には第２仕切弁(42)を設けた高圧ガス供給管(12)を介して高圧ガス源(16)が連結されると共に第３仕切弁(43)を設けたガス排気管(13)が連結され、前記加圧タンク(30)の底部と高圧力容器(50)とが第４仕切弁(44)を設けた材料供給管(14)により供給されると共に前記第４仕切弁(44)の下流が第５仕切弁(45)を設けた第２高圧ガス供給管(15)を介して前記高圧ガス源(16)に連結され、前記重量制御フィーダ(20)および投入ホッパ(26)が第２調節弁(71)を設けた第１シールガス管(61)を介して前記高圧ガス源(16)と連結され、前記重量制御フィーダ(20)のホッパ部(21)と前記材料排出管(11)とが第１均圧管(66)により連結されている粉体材料の供給装置において、前記ホッパ部(21)に設けられた第２均圧管(67)、前記投入ホッパ(26)に設けられた第３均圧管(68)および加圧タンク(30)に接続されたガス排気管(13)がシールポット(76)の液体(77)中へ挿入されていることを特徴とする高圧力容器への粉体材料の供給装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、高圧力容器への粉体材料の供給装置に関し、特に、粉体材料が酸化し易いため、不活性ガスによりシールしつつ供給するための新規な改良に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、高圧で作動する高圧力容器中へ酸化し易い粉体材料をシールしながら供給するに際し、連続供給に近い状態で定量的に供給する装置について、従来より、図２に示す装置が採用されていた。すなわち、図２において符号１０で示されるものは粉体材料の供給装置であり、この供給装置１０は、重量制御フィーダ２０、加圧タンク３０およびアルゴンガス・窒素ガス等不活性ガスの高圧ガス源１６により構成されている。
【０００３】
前記重量制御フィーダ２０は、その上方に密封可能に投入ホッパ２６が配置され、この投入ホッパ２６は、第１仕切弁４７およびベローズ等の緩衝継手管２７を介して重量制御フィーダ２０のホッパ部２１に気密状態で連結されている。前記重量制御フィーダ２０とその下方に配置される前記加圧タンク３０とは、材料排出管１１により連結されている。前記材料排出管１１は、前記重量制御フィーダ２０の排出口から鉛直下方へ配置され、前記加圧タンク３０の頂部からその内部へ突出し、突出端部には突出端の開口１００を覆うようにフラップ弁４６が設けられている。
【０００４】
前記高圧ガス源１６は、第２仕切弁４２を設けた高圧ガス供給管１２を介して加圧タンク３０の頂部へ連結されている。また、前記加圧タンク３０は、その頂部に、第３仕切弁４３、さらにその下流に第１調節弁７３を設けたガス排気管１３が連結され、直接大気へ、あるいはベント１７ａ、バグフィルタ１８ａを介して大気へ開放されている。前記加圧タンク３０の底部は、第４仕切弁４４を設けた材料供給管１４を介して高圧力容器５０へ連結されている。また、前記第２仕切弁４２より上流の前記高圧ガス供給管１２すなわち前記高圧ガス源１６が、第５仕切弁４５を設けた第２高圧ガス供給管１５を介して、前記材料供給管１４の前記第４仕切弁４４より下流に連結されている。
【０００５】
前記第２仕切弁４２より上流の前記高圧ガス供給管１２すなわち前記高圧ガス源１６が、第２調節弁７１を設けた第１シールガス管６１を介して、前記ホッパ部２１および前記投入ホッパ２６に連結されている。前記ホッパ部２１および前記投入ホッパ２６は、第３調節弁７２を設けた第２シールガス管６２が連結され、ホッパ部２１および投入ホッパ２６を連通するとともに、直接大気へ、あるいはベント１７ｂ、バグフィルタ１８ｂを介して大気へ開放されている。さらには、前記ホッパ部２１と前記材料排出管１１とが第１均圧管６６により連結されている。なお、前記第２仕切弁４２から前記第７仕切弁４７の各弁は、それらの開閉が図示しない制御装置により自動制御可能に構成されている。
【０００６】
以上のように構成された高圧力容器への粉体材料の供給装置において、酸化防止のシールを必要とする粉体材料を高圧力容器へ供給するには、まず、第２仕切弁４２から第５仕切弁４５をすべて閉弁した状態とし、各調節弁７１、７２、７３を所定値に設定し、ホッパ部２１、投入ホッパ２６および加圧タンク３０の内部を高圧ガス源１６から供給される不活性ガスで充満させておく。
【０００７】
次に、第１仕切弁４７を開として重量制御フィーダ２０のホッパ２１に投入ホッパ２６から粉体原料を投入後閉弁とした状態で重量制御フィーダ２０を起動し（第１ステップ）、粉体材料を材料排出管１１へ排出開始する。フラップ弁４６を所定時間開弁した後に閉弁する（第２ステップ）。この動作により、粉体材料が材料排出管１１内を落下して加圧タンク３０へ供給され、加圧タンク本体３１の底部から第４仕切弁４４の上流側の材料供給管１４内に堆積される。
【０００８】
次に、第２仕切弁４２および第４仕切弁４４を所定時間開弁した後に閉弁する（第３ステップ）ことにより、高圧ガス源１６から高圧ガス供給管１２を介して加圧タンク３０へ、高圧力容器５０内の圧力よりも高圧のガスが供給され、加圧タンク３０の底部から材料供給管１４内に堆積されている粉体材料が、ガスの圧力により第４仕切弁４４を通過して高圧力容器５０内へ押出されて気力輸送される。
【０００９】
次に、第５仕切弁４５を所定時間開弁して閉弁する（第４ステップ）ことにより、高圧ガス源１６から第２高圧ガス供給管１５を介して材料供給管１４へ、高圧力容器５０内の圧力よりも高圧のガスが供給され、材料供給管１４内に輸送しきれないで残留している粉体材料が、ガスの圧力により高圧力容器５０内へ押出される。
【００１０】
また、粉体材料は、まず、投入ホッパ２６へ投入されて貯蔵される。重量制御フィーダ２０はロスイン制御されており、ホッパ部２１内の貯留量が所定値以下に減少すると、第１仕切弁４７を適宜開閉し、ホッパ部２１内の貯留量を確保する。投入ホッパ２６の重量は緩衝継手管２７により遮断されていることにより、重量制御フィーダ２０は材料投入ホッパ２６の重量変化に関係なく、単独で重量制御が可能である。また、重量制御フィーダ２０と材料投入ホッパ２６とは、第２シールガス管６２および第３調節弁７２の設定値により、均圧調整されており、粉体材料が材料投入ホッパ２６から重量制御フィーダ２０へ容易に供給される。さらには、材料排出管１１とホッパ部２１とが第１均圧管６６により連結されていることにより、粉体材料が重量制御フィーダ２０から材料排出管１１へ容易に排出供給される。
【００１１】
【発明を解決しようとする課題】
従来の高圧力容器への粉体材料の供給装置は以上のように構成されているため、次のような課題が存在していた。
（１）不活性ガスによる粉体材料の酸化防止のために、３個の調節弁が設けられているため、装置および作動システムが複雑になっていた。
（２）第３仕切弁および第１調節弁を所定時間開弁した後に閉弁する第５ステップにおいて、加圧タンク内に残留する高圧ガスを放出し、加圧タンク内の圧力を第１調節弁の設定値まで低下させるが、この動作を瞬時に行う必要がある。そのためには、大口径で開閉動作を迅速に行える調節弁が必要となり、装置の小型化が困難であった。
【００１２】
本発明は、以上のような課題を解決するためになされたもので、特に、投入ホッパ、ホッパおよび加圧タンクを管手段を介してシールポットの液体中に連通させ、構成を簡略化した高圧力容器への粉体材料の供給装置を提供することを目的とする。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
本発明による高圧力容器への粉体材料の供給装置は、投入ホッパ、重量制御フィーダおよびその下方に配置される加圧タンクにより構成され、前記重量制御フィーダの排出口と前記加圧タンクの頂部とが材料排出管により連結され、前記加圧タンクの頂部には第２仕切弁を設けた高圧ガス供給管を介して高圧ガス源が連結されると共に第３仕切弁を設けたガス排気管が連結され、前記加圧タンクの底部と高圧力容器とが第４仕切弁を設けた材料供給管により供給されると共に前記第４仕切弁の下流が第５仕切弁を設けた第２高圧ガス供給管を介して前記高圧ガス源に連結され、前記重量制御フィーダおよび投入ホッパが第２調節弁を設けた第１シールガス管を介して前記高圧ガス源と連結され、前記重量制御フィーダのホッパ部と前記材料排出管とが第１均圧管により連結されている粉体材料の供給装置において、前記ホッパ部に設けられた第２均圧管、前記投入ホッパに設けられた第３均圧管および加圧タンクに接続されたガス排気管がシールポットの液体中へ挿入されている構成である。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、図面と共に本発明による高圧力容器への粉体材料の供給装置の好適な実施の形態について詳細に説明する。なお、従来例と同一あるいは同等部分については、同一符号を用いて説明する。
【００１５】
図１において、符号１０で示されるものは粉体材料の供給装置であり、この供給装置１０は、重量制御フィーダ２０、加圧タンク３０、アルゴンガス・窒素ガス等不活性ガスの高圧ガス源１６および貯液可能なシールポット７６により構成されている。前記重量制御フィーダ２０は、その上方に密封可能な投入ホッパ２６が配置され、前記第１仕切弁４７および緩衝継手管２７を介して重量制御フィーダ２０のホッパ部２１に気密状態で連結されている。前記重量制御フィーダ２０とその下方に配置される前記加圧タンク３０とは、材料排出管１１により連結されている。前記材料排出管１１は、前記重量制御フィーダ２０の排出口から鉛直下方へ配置され、前記加圧タンク３０の頂部からその内部へ突出し、突出端には突出端の開口１００を開閉するようにフラップ弁４６が設けられている。
【００１６】
前記高圧ガス源１６は、第２仕切弁４２を設けた高圧ガス供給管１２を介して加圧タンク３０の頂部へ連結され、前記加圧タンク３０は、その頂部に、第３仕切弁４３を設けた管手段であるガス排気管１３が連結されている。前記加圧タンク３０の底部は、第４仕切弁４４を設けた材料供給管１４を介して高圧力容器５０へ連結されている。また、前記第２仕切弁４２より上流の前記高圧ガス供給管１２すなわち前記高圧ガス源１６が、第５仕切弁４５を設けた第２高圧ガス供給管１５を介して、前記材料供給管１４の前記第４仕切弁４４より下流の位置に連結されている。
【００１７】
前記第２仕切弁４２より上流の前記高圧ガス供給管１２すなわち前記高圧ガス源１６が、第２調節弁７１を設けた第１シールガス管６１を介して、前記ホッパ部２１および前記投入ホッパ２６に連結されている。前記ホッパ部２１には管手段である第２均圧管６７、前記材料投入ホッパ２６には管手段である第３均圧管６８がそれぞれ連結され、この第２均圧管６７、第３均圧管６８および前記ガス排気管１３の他端が前記シールポット７６の液体７７中へ挿入されている。前記シールポット７６は所定深さの液体７７を貯液可能な密封されない容器であり、所定深さ以上の液体７７は、外部へ溢れ出るように構成されている。さらには、前記ホッパ部２１と前記材料排出管１１とが第１均圧管６６により連結されている。なお、前記各弁４２〜４７は、それらの開閉が図示しない制御装置によって自動制御可能に構成されている。なお、外部への漏出口を複数設けておくことにより、適切なシール圧に相当する深さの漏出口を使用して深さ調節することにより、容易にシール圧調節が可能となる。
【００１８】
以上のように構成された高圧力容器への粉体材料の供給装置において、酸化防止のシールを必要とする粉体材料を高圧力容器５０へ供給するには、まず、各弁４２〜４６をすべて開弁した状態とし、第２調節弁７１を所定値に設定し、第２均圧管６７、第３均圧管６８およびガス排気管１３の挿入深さＬ１，Ｌ２およびＬ３を調節してシールガス圧力を調整し、ホッパ部２１、投入ホッパ２６および加圧タンク３０の内部を高圧ガス源１６から供給される不活性ガスで充満させておく。
【００１９】
次に、重量制御フィーダ２０を起動し（第１ステップ）、粉体材料を材料排出管１１へ排出開始する。フラップ弁４６を所定時間開閉弁する（第２ステップ）ことにより、粉体材料が材料排出管１１内を落下して加圧タンク３０へ供給され、加圧タンク本体３１の底部から第４仕切弁４４の下流側の材料供給管１４内に堆積される。
【００２０】
さらに、第２仕切弁４２および第４仕切弁４４を所定時間開閉弁する（第３ステップ）ことにより、高圧ガス源１６から高圧ガス供給管１２を介して加圧タンク３０へ、高圧力容器５０内の圧力よりも高圧の不活性ガスが供給され、加圧タンク３０の底部から材料供給管１４内に堆積されている粉体材料が、ガスの圧力により第４仕切弁４４を通過して高圧力容器５０内へ押出されて気力輸送される。
【００２１】
次に、第５仕切弁４５を所定時間開閉弁する（第４ステップ）ことにより、高圧ガス源１６から第２高圧ガス供給管１５を介して材料供給管１４へ、高圧力容器５０内の圧力よりも高圧の不活性ガスが供給される。この材料供給管１４内に輸送しきれないで残留している粉体材料が、ガスの圧力により高圧力容器５０内へ押出されて供給される。
【００２２】
次に、第３仕切弁４３を所定時間開閉弁する（第５ステップ）ことにより、加圧タンク３０内に残留する高圧の不活性ガスが、ガス排気管１３を経てシールポット７６の液体７７内へ瞬時に放出される。また、加圧タンク３０の内部圧力が、ガス排気管１３他端の液体７７への挿入深さＬ３により調節される。この結果、フラップ弁４６の開弁が容易になり、フラップ弁４６の開弁時に、加圧タンク３０から材料排気管１１への逆噴出が起こらなくなる。
【００２３】
なお、粉体材料は、まず、投入ホッパ２６へ投入されて貯蔵される。前記重量制御フィーダ２０はロスイン方式によって制御されており、ホッパ部２１内の貯留量が所定値以下に減少すると、第１仕切弁４７を適宜開閉し、ホッパ部２１内の貯留量を確保する。材料投入ホッパ２６の重量が緩衝継手管２７により遮断されていることにより、重量制御フィーダ２０は、投入ホッパ２６の重量変化に関係なく、単独で重量制御が可能である。
【００２４】
また、重量制御フィーダ２０と投入ホッパ２６とは、第２均圧管６７の他端および第３均圧管６８の他端の液体７７への挿入深さＬ１，Ｌ２により、密封される不活性ガスの圧力を相互に関連付けて調節されているため、粉体材料が投入ホッパ２６から重量制御フィーダ２０へ容易に供給される。さらには、材料排出管１１とホッパ部２１とが第１均圧管６６により連結されていることにより、粉体材料が重量制御フィーダ２０から材料排出管１１へ容易に排出供給される。
【００２５】
以上のように、重量制御フィーダ２０を定量供給状態で連続運転し、第２ステップから第５ステップに示す動作を、短時間間隔で繰返し行うことにより、酸化し易い粉体材料が、シールされつつ連続して高圧力容器５０へ供給される。なお、繰返しが短時間間隔で行われると、第３ステップにおける気力輸送が不十分になるが、第４ステップにより補われ、粉体材料の定量輸送性を確保されている。
【００２６】
【発明の効果】
本発明による高圧力容器への粉体材料の供給装置は、以上のように構成されているため、次のような効果を得ることができる。
（１）シールポットを採用することにより、従来の装置と比較して、二組の調節弁、ベント、バグフィルタが不要となり、装置および作動システムが大いに簡略化された。
（２）第３仕切弁からシールポットの液体内へガス排気管を直接挿入することにより、小口径の第３仕切弁を開口するだけで高圧ガスを放出することが可能になった。その結果、瞬時の開閉操作が容易に可能となり、大口径調節弁を含めた大掛かりな装置わ必要としなくなった。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による高圧力容器への粉体材料の供給装置を示す構成図である。
【図２】従来の高圧力容器への粉体材料の供給装置を示す構成図である。
【符号の説明】
１０    供給装置
１１    材料排出管
１３    ガス排気管（管手段）
１４    材料供給管
１６    高圧ガス源
２０    重量制御フィーダ
２６    投入ホッパ
３０    加圧タンク
４３    第３仕切弁
６１    第１シールガス管
６６    第１均圧管
６７    第２均圧管（管手段）
６８    第３均圧管（管手段）
７１    第２調節弁
７６    シールポット
７７    液体
【図１】
0003615695.tif 000002
【図２】
0003615695.tif 000003