(57)【要約】【課題】粉体を一時貯留し、排出するための容器に貯留された粉体の上層から排出口への排出を促進し、粉体を排出する際に生じる偏析を抑制する。【解決手段】粉体を一時貯留し、排出するための容器は、容器本体と容器用内部部材とを備える。容器本体には、粉体を外部へ排出するための排出口が鉛直方向下方に形成されている。容器用内部部材は、容器本体の下部へ向かう方向に貫通する内部空間が形成された内部部材本体を備える。内部部材本体は、ホッパー本体の内部に配置される。【選択図】図１
2014172650.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
粉体を一時貯留し、排出するための容器本体の内部に配置するための容器用内部部材であって、
１つの方向に貫通する内部空間が形成された内部部材本体を備えた
容器用内部部材。
【請求項２】
請求項１に記載の容器用内部部材であって、
前記内部部材本体は、前記容器本体の上層からの前記粉体の排出を促進させる機能を有する
容器用内部部材。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載の容器用内部部材であって、
前記内部部材本体は、
前記１つの方向に延びて形成され、
前記粉体を、前記１つの方向と交差する方向に、前記内部部材本体の外部から前記内部空間に導くための開口が形成された
容器用内部部材。
【請求項４】
請求項３に記載の容器用内部部材であって、
前記内部部材本体は、隙間を有して前記１つの方向に配列された複数の枠状部材を備え、
前記枠状部材の貫通穴が前記１つの方向に配列されることによって、前記内部空間が形成され、
前記隙間によって、前記開口が形成される
容器用内部部材。
【請求項５】
請求項４に記載の容器用内部部材であって、
前記枠状部材は、円形のリングとして形成された
容器用内部部材。
【請求項６】
請求項３に記載の容器用内部部材であって、
前記内部部材本体は、前記１つの方向に延びて形成された螺旋状の形状を有する
容器用内部部材。
【請求項７】
請求項３に記載の容器用内部部材であって、
前記内部部材本体は、前記１つの方向に延びて形成され、複数の孔部を有する、有孔配管である
容器用内部部材。
【請求項８】
請求項１または請求項２に記載の容器用内部部材であって、
前記内部部材本体は、１つの枠状部材であり、
前記枠状部材の貫通穴によって、前記内部空間が形成される
容器用内部部材。
【請求項９】
粉体を一時貯留し、排出するための容器であって、
前記粉体を外部へ排出するための排出口が鉛直方向下方に形成された容器本体と、
請求項１ないし請求項８のいずれか一項に記載の容器用内部部材であって、前記容器本体の内部に配置された容器用内部部材と
を備え、
前記１つの方向は、前記容器本体の下部へ向かう方向である
容器。
【請求項１０】
請求項９に記載の容器であって、
前記容器本体は、前記排出口に向かうにしたがって内部の断面積が小さくなる傾斜部を備え、
前記内部部材本体は、鉛直方向における前記傾斜部が位置する領域の少なくとも一部を含む位置に配置された
容器。
【請求項１１】
請求項９または請求項１０に記載の容器であって、
前記内部部材本体は、鉛直方向に見て、前記内部部材本体の前記内部空間と前記排出口との少なくとも一部同士が重複する位置に配置された
容器。
【請求項１２】
粉体を一時貯留し、排出するための容器から前記粉体を排出させる際の偏析を抑制する方法であって、
前記粉体を外部へ排出するための排出口が鉛直方向下方に形成された容器本体内に、前記容器本体の下部へ向かう方向に貫通する内部空間が形成された内部部材本体を設置し、
前記容器本体に貯留された前記粉体の上層から前記内部空間を介して前記排出口へ向かう前記粉体の流れを促進し、前記内部部材本体の設置および前記粉体の流れの促進によって、前記粉体を排出させる際の偏析を抑制する
方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、粉体を一時貯留し、排出するための容器から粉体を排出させる際の偏析抑制技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
粉体を排出させる容器、例えば、ホッパーにおいては、比重、粒径、粒子形状などが異なる２種類以上の粉体の混合物や、比重、粒径、粒子形状などにばらつきがある粉体を貯留する場合、混合物の排出の際に偏析が生じ得る。例えば、医薬品の錠剤を製造する工程において、有効成分を含む粉体の混合物をホッパーから排出する際に偏析が生じると、製造される錠剤の品質にばらつきが生じることになる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００９−２９４３１号公報
【特許文献２】実開昭６０−１４５１２４号公報
【特許文献３】国際公開第８９／０２８６６号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
こうした偏析の一要因として、例えば、粉体のうちの相対的に粒度が大きい粉体が、ホッパーの上層に滞留し、相対的に粒度が小さい粉体がホッパーの下層から優先的に排出される現象が挙げられる。また、相対的に粒度が大きい粉体に限らず、粉体の各々の比重や形状によっては、特定の性状の粉体のみがホッパーの上層に滞留することがある。このようなことから、ホッパーの上層から排出口への排出を促進することによって、粉体を排出する際に生じる偏析を抑制することが望まれる。かかる問題は、ホッパーに限らず、粉体を外部に排出させる粉体用容器に共通するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明は、上述の課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、例えば、以下の形態として実現することが可能である。
【０００６】
本発明の第１の形態は、粉体を一時貯留し、排出するための容器本体の内部に配置するための容器用内部部材として提供される。かかる容器用内部部材は、１つの方向に貫通する内部空間が形成された内部部材本体を備える。かかる容器用内部部材は、粉体を外部へ排出するための排出口が鉛直方向下方に形成された容器本体の内部に、１つの方向を容器本体の下部へ向かう方向とした状態で配置することができる。かかる容器用内部部材によれば、容器本体に貯留された粉体の上層から、内部部材本体の内部空間を介して、排出口に粉体を導く経路が確保される。さらに、排出口に向かう粉体の流れが内部部材本体内に生じることによって、容器本体の下層から排出口に向かう粉体の流れが抑制される。したがって、容器本体に貯留された粉体の上層からの排出が促進される。その結果、比重、粒径、粒子形状などが異なる２種類以上の粉体の混合物や、比重、粒径、粒子形状などにばらつきがある粉体が容器本体に一時貯留され、排出される場合に、特定の性状の粉体がホッパーの上層に滞留し、偏析を生じることを抑制できる。
【０００７】
本発明の第２の形態として、第１の形態の内部部材本体は、容器本体の上層からの粉体の排出を促進させる機能を有するものであってもよい。
【０００８】
本発明の第３の形態として、第１または第２の形態において、内部部材本体は、１つの方向に延びて形成されていてもよい。また、内部部材本体は、粉体を、１つの方向と交差する方向に、内部部材本体の外部から内部空間に導くための開口が形成されていてもよい。かかる形態によれば、容器本体内の粉体貯留レベルが内部部材本体の配置位置まで低下した際に、当該レベルの表層付近の粉体が表層面に沿って流れ落ち、その結果、粉体が内部部材本体の外部から内部空間に導かれる。したがって、容器本体に貯留された粉体の上層からの粉体の排出がいっそう促進され、偏析をいっそう抑制できる。
【０００９】
本発明の第４の形態として、第３の形態において、内部部材本体は、隙間を有して１つの方向に配列された複数の枠状部材を備えていてもよい。枠状部材の貫通穴が１つの方向に配列されることによって、内部空間が形成されてもよい。隙間によって、開口が形成されてもよい。かかる形態によれば、第３の形態の効果を好適に奏する。また、１つの方向に沿った枠状部材の間隔や、１つの方向における枠状部材の幅を変えることによって、排出特性を容易に調節可能である。
【００１０】
本発明の第５の形態として、第４の形態において、枠状部材は、円形のリングとして形成されてもよい。かかる形態によれば、第３の形態の効果を好適に奏する。
【００１１】
本発明の第６の形態として、第３の形態において、内部部材本体は、１つの方向に延びて形成された螺旋状の形状を有していてもよい。かかる形態によれば、第３の形態の効果を好適に奏する。
【００１２】
本発明の第７の形態として、第３の形態において、内部部材本体は、１つの方向に延びて形成され、複数の孔部を有する、有孔配管であってもよい。かかる形態によれば、第３の形態の効果を好適に奏する。また、孔部の大きさや数を変えることによって、排出特性を容易に調節可能である。
【００１３】
本発明の第８の形態として、第１または第２の形態において、内部部材本体は、１つの枠状部材であってもよい。枠状部材の貫通穴によって、内部空間が形成されてもよい。かかる形態によれば、第１または第２の形態の効果を好適に奏する。また、構成が簡素であり、製造を行いやすい。
【００１４】
本発明の第９の形態は、粉体を一時貯留し、排出するための容器として提供される。この容器は、粉体を外部へ排出するための排出口が鉛直方向下方に形成された容器本体と、第１ないし第８の形態のいずれかの容器用内部部材であって、容器本体の内部に配置された容器用内部部材とを備えていてもよい。１つの方向は、容器本体の下部へ向かう方向であってもよい。かかる形態によれば、第１ないし第８のいずれかの形態と同様の効果を奏する。
【００１５】
本発明の第１０の形態として、第９の形態において、容器本体は、排出口に向かうにしたがって内部の断面積が小さくなる傾斜部を備えていてもよい。内部部材本体は、鉛直方向における傾斜部が位置する領域の少なくとも一部を含む位置に配置されていてもよい。かかる形態によれば、偏析の要因となりやすい傾斜部の近傍において、容器本体に貯留された粉体の上層からの排出がいっそう促進され、偏析をいっそう抑制できる。
【００１６】
本発明の第１１の形態として、第９または第１０の形態において、内部部材本体は、鉛直方向に見て、内部部材本体の内部空間と排出口との少なくとも一部同士が重複する位置に配置されていてもよい。かかる形態によれば、内部部材本体内を通って排出口に向かう粉体の流れが排出口の直上付近で生じるので、容器本体に貯留された粉体の上層からの排出がいっそう促進され、偏析をいっそう抑制できる。
【００１７】
本発明の第１２の形態は、粉体を一時貯留し、排出するための容器から粉体を排出させる際の偏析を抑制する方法として提供される。この方法は、粉体を外部へ排出するための排出口が鉛直方向下方に形成された容器本体内に、容器本体の下部へ向かう方向に貫通する内部空間が形成された内部部材本体を設置し、容器本体に貯留された粉体の上層から内部空間を介して排出口へ向かう粉体の流れを促進し、内部部材本体の設置および粉体の流れの促進によって、粉体を排出させる際の偏析を抑制する。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の第１実施例としてのホッパーの概略構成を示す説明図である。
【図２】ホッパー用内部部材の寸法例を示す説明図である。
【図３】ホッパー本体における上層、中層および下層の区分の一例を示す説明図である。
【図４】ホッパー用内部部材を有しない比較例としてのホッパーにおける上層、中層および下層の排出特性を示す説明図である。
【図５】実施例としてのホッパーにおける上層、中層および下層の排出特性を示す説明図である。
【図６】実施例としてのホッパーにおける上層の排出特性を示す説明図である。
【図７】実施例としてのホッパーにおける下層の排出特性を示す説明図である。
【図８】実施例としてのホッパーにおける上層の排出特性を示す説明図である。
【図９】第２実施例としてのホッパーの概略構成を示す説明図である。
【図１０】第３実施例としてのホッパーの概略構成を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
Ａ．第１実施例：
【００２０】
図１は、本発明としての容器の一実施例としてのホッパー１０の概略構成を示す。ホッパー１０は、本実施例では、２種類以上の粉体の混合物を一時貯留する貯留装置である。本実施例では、ホッパー１０には、医薬品の錠剤を製造する工程において、混合機（図示省略）によって混合された、有効成分を含む２種類以上の粉体の混合物が貯留される。本実施例では、貯留される粉体のうちの、相対的に大きな粒径を有する粉体の粒径は、１８０〜３５５μｍ程度であり、相対的に小さな粒径を有する粉体の粒径は、１８０μｍ未満程度である。ただし、ホッパー１０は、種々の産業の種々の工程において、種々の粉体混合物の貯留のために使用できる。
【００２１】
図１に示すように、ホッパー１０は、ホッパー本体２０とホッパー用内部部材（以下、単に内部部材とも呼ぶ）４０とを備えている。ホッパー本体２０が設置された状態におけるホッパー本体２０の鉛直方向上方は、全体に亘って開口しており、それによって、粉体をホッパー本体２０に供給するための開口である供給口２４が形成されている。また、ホッパー本体２０の鉛直方向下方には、ホッパー本体２０に貯留された粉体をホッパー本体２０から外部へ排出するための排出口２５が形成されている。排出口２５には、開閉装置（図示省略）が設けられていてもよく、その場合、所望のタイミングで排出口２５が開けられることによって、粉体が外部に排出される。
【００２２】
かかるホッパー本体２０は、内部の断面積が鉛直方向の位置にかかわらず一定である胴部２１と、供給口２４の側から排出口２５に向かうにしたがって内部の断面積が小さくなる傾斜部２３と、を備えている。胴部２１は、傾斜部２３よりも鉛直方向上方に位置している。本実施例では、胴部２１は、円筒形状を有しており、傾斜部２３は、中空の逆円錐台形状を有している。ただし、ホッパー１０の形状は、任意に設定することができる。例えば、ホッパー本体２０は、ホッパー本体２０の高さ全体に亘って、逆円錐台形状に形成されていてもよい。あるいは、胴部２１は、矩形断面を有する角筒形状に形成され、傾斜部２３は、逆角錐台形状に形成されていてもよい。
【００２３】
内部部材４０は、ホッパー本体２０の上層に、特定の種類の粉体（例えば、粒度が相対的に大きい粉体）が滞留して、偏析が生じることを抑制するために使用される。内部部材４０の材質は、その形状を保持できるものであれば、特に制限はないが、ホッパー１０を医薬品の製造に使用する場合には、ＳＵＳ（Ｓｔｅｅｌ  Ｕｓｅ  Ｓｔａｉｎｌｅｓｓ）であることが望ましい。内部部材４０の材質は、複合材料であってもよい。
【００２４】
この内部部材４０は、内部部材本体４１と支持部材４６とを備えている。内部部材本体４１は、１つの方向に延びて形成されている。１つの方向とは、ホッパー本体２０の下部へ向かう方向であり、本実施例では、鉛直方向である。ただし、１つの方向は、鉛直方向に交差する方向であってもよい。本実施例では、内部部材本体４１は、隙間４２を有して１つの方向に配列された複数の枠状部材４１ａ〜４１ｅを備えている。枠状部材の数は、本実施例では５つであるが、２以上の任意の数とすることができる。枠状部材の数は、一例では、２〜１００いずれかとすることができる。もとより、枠状部材の数は、１つとすることもできる。本実施例では、５つの枠状部材４１ａ〜４１ｅの貫通穴が１つの方向に配列されることによって、１つの方向に貫通する内部空間４３が形成されている。また、隙間４２によって、１つの方向と交差する方向に、内部空間４３と内部部材本体４１の外部とを通じさせる開口が形成されている。この開口は、内部部材本体４１の外部から内部空間４３に粉体を導くために設けられる。
【００２５】
本実施例では、枠状部材４１ａ〜４１ｅは、いずれも円形のリングとして形成されている。ただし、枠状部材４１ａ〜４１ｅの形状は、貫通穴が形成された任意の形状の枠体とすることができる。例えば、枠状部材４１ａ〜４１ｅは、傾斜部２３の水平断面が矩形形状を有している場合には、当該矩形形状と相似形の形状を有する矩形枠体であってもよい。あるいは、枠状部材４１ａ〜４１ｅは、楕円形、多角形などの形状を有していてもよい。さらに、枠状部材４１ａ〜４１ｅの形状と傾斜部２３の水平断面の形状とは、必ずしも相似形である必要はなく、異なる形状であってもよい。また、枠状部材４１ａ〜４１ｅは、相互に異なる形状を有していてもよいし、同一の形状を有していてもよい。
【００２６】
本実施例では、枠状部材４１ａは、一定の内径を有する。枠状部材４１ｂ〜４１ｅについても同様である。ただし、枠状部材４１ａ〜４１ｅの各々の貫通穴の内径は、後述する粉体の流れを生み出すことができる任意の大きさとすることができる。例えば、内部部材本体４１が１つの枠状部材で構成される場合、当該枠状部材の貫通穴の内径は、供給口２４から排出口２５に向かうにしたがって大きくなるように形成されていてもよい。あるいは、枠状部材の貫通穴の内径は、枠状部材の内面と鉛直方向とが、傾斜部２３と鉛直方向との交差角度よりも小さな交差角度で交わる範囲で、供給口２４から排出口２５に向かうにしたがって、小さくなるように形成されていてもよい。
【００２７】
また、本実施例では、５つの枠状部材４１ａ〜４１ｅは、同一の断面積を有している。ただし、枠状部材４１ａ〜４１ｅは、相互に異なる断面積を有していてもよい。例えば、枠状部材４１ａ〜４１ｅは、供給口２４から排出口２５に向かう枠状部材ほど、断面積が大きくなるように形成されていてもよいし、断面積が小さくなるように形成されていてもよい。もとより、枠状部材４１ａ〜４１ｅの各々は、漸増または漸減の規則性を有さないランダムな断面積で形成されていてもよい。
【００２８】
本実施例では、枠状部材４１ａ〜４１ｅの各々は、貫通穴が鉛直方向を向いて開口するように配列されている。ただし、枠状部材４１ａ〜４１ｅの各々は、後述する粉体の流れを生み出すことができる任意の傾きとすることができ、鉛直方向と９０°未満の角度で交差するように配列されてもよい。
【００２９】
本実施例では、内部部材本体４１の上端に位置する枠状部材４１ｅは、鉛直方向における傾斜部２３の上端とほぼ同じ位置にある。また、内部部材本体４１の下端に位置する枠状部材４１ａは、鉛直方向における排出口２５の近傍の位置にある。内部部材本体４１の鉛直方向の配置位置は、かかる位置に限らず、後述する粉体の流れを生み出すことができる任意の位置に配置することができる。ただし、内部部材本体４１は、ホッパー本体２０の内部の領域であって、鉛直方向における傾斜部２３が位置する領域の少なくとも一部を含む任意の位置に配置されることが、後述する粉体の流れを増大させる上で効果的である。この場合、例えば、内部部材本体４１の上端は、図１に示したよりもさらに供給口２４側に延びて形成されていてもよい。あるいは、内部部材本体４１の下端は、図１に示したよりもさらに上方に位置していてもよい。本実施例では、内部部材本体４１は、排出口２５と略同心に配置される。ここで、「略」とは、位置決め精度を考慮した表現であり、例えば、内部部材本体４１の直径Ｄ１の±５％の誤差を許容する趣旨である。内部部材本体４１の水平方向の配置位置は、かかる位置に限らず、後述する粉体の流れを生み出すことができる任意の位置に配置することができる。ただし、内部部材本体４１は、鉛直方向に見て、内部部材本体４１の内部空間４３と排出口２５との少なくとも一部同士が重複する位置に配置されることが、後述する粉体の流れを増大させる上で効果的である。
【００３０】
かかる内部部材本体４１は、支持部材４６を介して、ホッパー本体２０に支持される。具体的には、支持部材４６は、２つのシャフト４４と係合部４５とを備えている。シャフト４４は、供給口２４の位置から枠状部材４１ａまで鉛直方向に延びて形成され、枠状部材４１ａ〜４１ｅの各々に接合されている。本実施例では、シャフト４４は、内部部材本体４１の外周面に、直径方向に対向する位置で接合されている。シャフト４４は、内部部材本体４１の内周面に接合されていてもよい。本実施例では、内部部材本体４１とシャフト４４とは、溶接によって接合されているが、ボルト締めなどによって接合されていてもよい。シャフト４４の数は、任意の数とすることができる。
【００３１】
係合部４５は、本実施例では、鉛直方向と交差（ここでは直交）する方向に延びて形成された棒状の部材である。係合部４５の両端には、離間して鉛直方向下方に突出する突出部４５ａ，４５ｂが形成されている。この突出部４５ａ，４５ｂの間に胴部２１の上端部が位置するように、係合部４５を胴部２１の上端部、すなわち、供給口２４を形成する胴部２１の外縁に載置し、突出部４５ａ，４５ｂを貫通するボルト４７を胴部２１の両側から締め付けることによって、係合部４５とホッパー本体２０とが係合する。なお、供給口２４の面積に占める係合部４５の面積は十分に小さいので、係合部４５の存在によって、供給口２４からの粉体の供給に支障が生じることはない。
【００３２】
かかる係合部４５には、係合部４５が延びる方向に沿って２つの長穴４８が形成されており、シャフト４４の一端は、この長穴４８を貫通するボルト４９によって係合部４５に接合される。かかる構成とすれば、ボルト４９を仮留めした状態で、内部部材４０を係合部４５が延びる方向に沿って移動させ、所望の位置（ここでは、排出口２５と内部部材４０とが略同心となる位置）でボルト４９を本留めすれば、内部部材４０を容易に位置決めできる。
【００３３】
かかるホッパー１０によれば、ホッパー本体２０に貯留された粉体の上層（例えば、上層のうちの鉛直方向に直交する方向における中央部）から、内部部材４０の内部空間４３を介して、排出口２５に粉体を導く経路が確保される。さらに、排出口２５に向かう粉体の流れが内部部材本体４１内に生じることによって、ホッパー本体２０の下層から排出口２５に向かう粉体の流れ、例えば、傾斜部２３が位置する領域の層において傾斜部２３に沿って排出口２５に向かう粉体の流れが抑制される。このことは、別の観点から見れば、内部空間４３が、下層から排出口２５に向かう粉体の移動の影響を受けにくい排出経路であるということを意味する。これらのことから、ホッパー１０では、ホッパー本体２０に貯留された粉体の上層からの排出が促進される。その結果、２種類以上の粉体の混合物がホッパー本体２０に一時貯留される場合に、特定の種類の粉体がホッパー本体２０の上層に滞留し、偏析が生じることを抑制できる。例えば、粉体の挙動の一例を示すと、ホッパー本体２０に粉体を満杯に貯留した満杯レベルＬｈから、所定量の粉体が排出口２５から排出されると、図１に示すように、胴部２１の中心から径方向の外側に向かって貯留レベルが上昇するような中間レベルＬｍが形成される。仮に、ホッパー１０が内部部材４０を有していない場合には、中間レベルＬｍは、例えば、胴部２１の壁面付近の領域のみで、他の領域よりも貯留レベルが低くなるように形成される。
【００３４】
また、ホッパー１０によれば、ホッパー本体２０内の粉体貯留レベルが内部部材本体４１の配置位置まで低下した際に、当該レベルの表層付近の粉体が表層面に沿って流れ落ち、その結果、粉体が内部部材本体４１の外部から内部空間４３に導かれる。したがって、容器本体に貯留された粉体の上層からの粉体の排出がいっそう促進される。したがって、偏析をいっそう抑制できる。
【００３５】
また、ホッパー１０によれば、支持部材４６をホッパー本体２０と係合させて、内部部材４０を、上から吊した状態でホッパー本体２０の内部に設置できる。したがって、内部部材本体４１の設置を容易に行うことができる。しかも、既存のホッパー本体２０に対しても使用することができるので、汎用性に優れる。
【００３６】
かかるホッパー１０において、内部部材本体４１の直径（内径）Ｄ１、枠状部材４１ａ〜４１ｅの各々のリング幅Ｗ１、枠状部材４１ａ〜４１ｅの各々の間に形成される隙間４２のスリット幅Ｗ２、内部部材本体４１の最下部とホッパー本体２０の排出口２５（傾斜部２３の最下部）とのクリアランスＣ、および、最も上方に位置する枠状部材４１ｅの上端と、最も下方に位置する枠状部材４１ａの下端との距離、すなわち、内部部材本体４１の高さＨ１の各々は、上述した粉体の流れを生み出すことができる任意のサイズとすることができる。また、これらは、貯留する粉体の特性に応じて、適宜変更することができる。
【００３７】
直径Ｄ１は、例えば、一例では、排出口２５の直径（内径）Ｄ２に対して、２０〜１２５％の範囲とすることができる。枠状部材４１ａ〜４１ｅの各々の直径Ｄ１は、それらの少なくとも１つが他と異なっていてもよい。リング幅Ｗ１は、例えば、一例では、ホッパー本体２０の高さＨ２に対して、４〜４０％の範囲とすることができ、他の例では、４〜２０％の範囲とすることができる。枠状部材４１ａ〜４１ｅの各々のリング幅Ｗ１は、それらの少なくとも１つが他と異なっていてもよい。スリット幅Ｗ２は、例えば、一例では、ホッパー本体２０の高さＨ２に対して、４〜４０％の範囲とすることができ、他の例では、４〜１５％の範囲とすることができる。枠状部材４１ａ〜４１ｅの各々のスリット幅Ｗ２は、それらの少なくとも１つが他と異なっていてもよい。クリアランスＣは、例えば、一例では、ホッパー本体２０の高さＨ２に対して、４〜４０％の範囲とすることができ、他の例では、４〜２５％の範囲とすることができる。クリアランスＣは、枠状部材４１ａと傾斜部２３の内面とが接触しない範囲で設定することが望ましい。こうすれば、傾斜部２３と枠状部材４１ａとが接触した箇所に粉体が滞留し続けることがない。内部部材本体４１の高さＨ１は、例えば、一例では、ホッパー本体２０の高さＨ２に対して、４０〜１２０％の範囲とすることができる。内部部材本体４１の上端は、供給口２４よりも上方まで延びて形成されていてもよいし、内部部材本体４１の下端は、排出口２５よりも下方まで延びて形成されていてもよいし、それらの両方であってもよい。なお、上述した種々の寸法の範囲は、例示に過ぎず、それ以外の範囲を排除する趣旨ではない。
【００３８】
上述したように、ホッパー１０は、種々の寸法で実現できる。例えば、第１の例として、ホッパー本体２０は、高さＨ２を４３ｃｍ、排出口２５の直径（内径）Ｄ２を１０ｃｍ、胴部２１の直径（内径）Ｄ３を３５ｃｍとすることができる。第２の例として、ホッパー本体２０は、高さＨ２を３５ｃｍ、排出口２５の直径（内径）Ｄ２を１０ｃｍ、胴部２１の直径（内径）Ｄ３を３０ｃｍとすることができる。
【００３９】
図２は、上述した内部部材４０の寸法例を示す。図２に示す実施例１〜８の内部部材４０と、上述した第１の例としてのホッパー本体２０とを組み合わせたホッパー１０について、排出特性評価試験を実施したところ、全ての組み合わせにおいて、上層からの排出促進効果が認められた。同様に、図２に示す実施例９〜１３の内部部材４０と、上述した第２の例としてのホッパー本体２０とを組み合わせたホッパー１０について、排出特性評価試験を実施したところ、全ての組み合わせにおいて、上層からの排出促進効果が認められた。以下に当該排出特性評価試験の結果の一例について説明する。
【００４０】
排出特性評価試験では、まず、図３に示すように、ホッパー本体２０の貯留領域を上層Ｌａｕ、中層Ｌａｍ、下層Ｌａｌに区分した。上層Ｌａｕ、中層Ｌａｍおよび下層Ｌａｌの区分は、各々の容積が３分割されるように設定した。次に、トレーサ粒子（着色した米粒）を上層Ｌａｕ、中層Ｌａｍ、下層Ｌａｌの各層ごとに所定量ずつ用意した。各層用のトレーサ粒子には、それぞれ、異なる色を着色した。次に、各層ごとに所定量の粉体を用意し、それぞれ、対応するトレーサ粒子と混合した。第１の例としてのホッパー本体２０を使用した試験では、トレーサ粒子を各層ごとに１００ｇ（図２の実施例２〜４，６，７）または５０ｇ（図２の実施例１，５，８）用意し、粉体を各層ごとに５ｋｇ用意した。第２の例としてのホッパー本体２０を使用した試験では、トレーサ粒子を各層ごとに２．７ｇ用意し、粉体を各層ごとに２．７ｋｇ用意した。次に、ホッパー本体２０の各層に、対応する各層用の混合物を貯留し、排出口２５を開いて、混合物を排出した。そして、一定時間ごとに分画し、得られた混合物中に含まれるトレーサ粒子の量を検量し、各層ごとにトレーサ粒子の排出挙動を評価した。
【００４１】
図４は、比較例としてのホッパーについて得られた試験結果を示す。この例は、ホッパー本体２０（上述の第１の例）のみを使用して得られた、すなわち、内部部材４０を有していないホッパー１０について得られた試験結果である。図において、横軸は、全層から見た混合物の排出率（％）を示す。縦軸は、各層ごとの混合物の累計排出率（％）を示す。縦軸の値は、排出された層ごとのトレーサ粒子の量から算出される。図示するように、排出初期においては、ほぼ下層Ｌａｌのみから排出され、排出中期においては、ほぼ中層Ｌａｍのみから排出され、排出後期においては、ほぼ上層Ｌａｕのみから排出されていることが分かる。
【００４２】
図５は、図２に示した実施例１としての内部部材４０を備えたホッパー１０について得られた試験結果である。比較例では、排出初期から排出中期にかけて上層Ｌａｕからはほとんど排出されなかったのに対して、実施例１では、図５に示すように、排出初期から排出中期にかけて上層Ｌａｕのほぼ全量が排出されている。一方で、比較例では、排出初期において下層Ｌａｌの大半が排出されたのに対して、実施例１では、排出後期に下層Ｌａｌの大半が排出されている。すなわち、上層Ｌａｕからの排出が大幅に促進されるとともに、下層Ｌａｌからの排出が大幅に抑制されて、上層Ｌａｕおよび下層Ｌａｌからの排出順序が逆転していることが分かる。
【００４３】
図６は、図２に示した実施例１，５，６としての内部部材４０を備えたホッパー１０と、内部部材４０を有していないホッパー本体２０（上述の比較例）とについて得られた試験結果である。図６において、縦軸は、上層Ｌａｕの累計排出率を示す。実施例１，５，６は、図２に示したとおり、内部部材本体４１の直径Ｄ１（図１参照）のみが相互に異なる。図示するように、実施例１，５，６のいずれにおいても、比較例と比べて、排出初期から排出中期にかけて上層Ｌａｕからの粉体の排出が大幅に促進されていることが分かる。また、内部部材本体４１の直径Ｄ１によって、上層Ｌａｕからの排出特性を制御できることが分かる。
【００４４】
図７は、図６に対応する下層Ｌａｌの累計排出率を示す。図７において、縦軸は、下層Ｌａｌの累計排出率を示す。図示するように、実施例１，５において、比較例と比べて、排出初期から排出中期にかけて下層Ｌａｌからの粉体の排出が大幅に抑制されていることが分かる。また、実施例１，５，６において、内部部材本体４１の直径Ｄ１によって、下層Ｌａｌからの排出特性も制御できることが分かる。
【００４５】
図８は、図２に示した実施例１，８としての内部部材４０を備えたホッパー１０と、内部部材４０を有していないホッパー本体２０（上述の比較例）とについて得られた試験結果である。図８において、縦軸は、上層Ｌａｕの累計排出率を示す。実施例１，８は、図２に示したとおり、枠状部材（リング）の数のみが異なる。図示するように、枠状部材の数に関わらず、上層Ｌａｕからの排出特性を制御できることが分かる。
【００４６】
上記の実験結果から、排出初期、すなわち、ホッパー本体２０に粉体が満杯状態で貯留されている段階から、上層Ｌａｕからの粉体の排出が促進され、偏析が改善されることが分かる。かかる排出特性は、上述した内部部材本体４１の寸法をパラメータとして調節することによって、所望の程度に調節可能である。例えば、図７に示したように、直径Ｄ１が大きい場合には、上層Ｌａｕからの排出促進効果が相対的に高まり、直径Ｄ１が小さい場合には、上層Ｌａｕからの排出促進効果が相対的に弱まるので、直径Ｄ１を変えることによって、上層Ｌａｕおよび下層Ｌａｌからの排出速度を制御可能である。また、試験結果の図示は省略したが、クリアランスＣが小さい場合には、上層Ｌａｕからの排出促進効果が相対的に高まり、クリアランスＣが大きい場合には、上層Ｌａｕからの排出促進効果が相対的に弱まるので、クリアランスＣを変えることによって、上層Ｌａｕおよび下層Ｌａｌからの排出速度を制御可能である。
【００４７】
Ｂ．第２実施例：
図９は、第２実施例としてのホッパー１１０の概略構成を示す。図９において、第１実施例（図１）と同様の構成要素には、図１と同様の符号を付して、説明を省略する。以下では、第１実施例と異なる点についてのみ説明する。図示するように、内部部材１４０は、内部部材本体１４１と支持部材１４６とを備えている。内部部材本体１４１は、細長い板状部材が螺旋状に鉛直方向に延びた形状を有している。内部部材本体１４１の内部には、内部空間１４３が形成されている。また、内部部材本体１４１の側方には、隙間１４２が形成されている。かかる内部部材本体１４１の上端部には、支持部材１４６のシャフト１４４が接合されている。かかる構成によっても、第１実施例と同様に、上層Ｌａｕからの粉体の排出を促進し、偏析を抑制することができる。
【００４８】
Ｃ．第３実施例：
図１０は、第３実施例としてのホッパー２１０の概略構成を示す。図１０において、第１実施例（図１）と同様の構成要素には、図１と同様の符号を付して、説明を省略する。以下では、第１実施例と異なる点についてのみ説明する。図示するように、内部部材２４０は、内部部材本体２４１と支持部材２４６とを備えている。内部部材本体２４１は、鉛直方向に延びて形成された配管として構成される。内部部材本体２４１は、本実施例では円形断面を有するが、第１実施例の内部部材本体４１と同様に、任意の断面形状を有していてもよい。内部部材本体２４１の内部には、内部空間２４３が形成されている。また、内部部材本体２４１の側面には、複数の孔部２４２が形成されている。なお、かかる孔部２４２の形状は上層Ｌａｕからの粉体の排出を促進し、偏析を抑制することができる形状であれば特に限定されない。かかる内部部材本体２４１の上端部には、支持部材２４６のシャフト２４４が接合されている。かかる構成によっても、第１実施例と同様に、上層Ｌａｕからの粉体の排出を促進し、偏析を抑制することができる。
【００４９】
Ｄ．変形例：
Ｄ−１．変形例１：
第１実施例において、支持部材４６の構成は、上述の例に限らず、内部部材本体４１をホッパー本体２０に支持させるための任意の構成とすることができる。例えば、枠状部材４１ａ〜４１ｅの各々は、一端が枠状部材４１ａ〜４１ｅにそれぞれ接合され、他端が傾斜部２３の内面に接合される支持部材によって、支持されてもよい。第２，第３実施例においても同様である。
【００５０】
Ｄ−２．変形例２：
上述したホッパー１０，１１０，２１０に貯留する粉体は、２種類以上の粉体の混合物に限定されるものではなく、単一の種類の粉体であってもよい。例えば、比重、粒径、粒子形状の少なくとも１つにばらつきがある単一の種類の粉体を貯留するものであってもよい。かかる場合にも、上述した偏析抑制効果を奏する。
【００５１】
Ｄ−３．変形例３：
ホッパー１０，１１０，２１０における内部部材４０，１４０，２４０の使用用途は、特に限定されるものではない。例えば、ホッパー１０内に２種類の粉体を上下に分離して貯留（充填）しておき、内部部材４０によって、２種類の粉体をほぼ均一の割合で排出させることもできる。
【００５２】
Ｄ−４．変形例４：
上述の実施形態では、ホッパー１０の最上部に供給口２４が形成され、その直下、すなわち、最下部に排出口２５が形成されたが、供給口２４および排出口２５の位置は、かかる態様に限定されない。排出口２５は、ホッパー本体２０の鉛直方向下方に形成されていればよく、供給口２４は、排出口２５よりも鉛直方向上方に形成されていればよい。例えば、供給口２４および排出口２５の少なくとも一方は、胴部２１の側面に形成されていてもよい。
【００５３】
Ｄ−５．変形例５：
上述した技術は、ホッパーに限らず、粉体を一時貯留し、排出するための種々の容器に適用することができる。例えば、上述した技術は、上述の傾斜部２３を有さない容器にも適用可能である。あるいは、上述した技術は、粉体を混合するための容器に適用してもよい。一例を挙げれば、例えば、２つの筒状容器がＶ字型に組み合わされたＶ型容器を回転させて、粉体を混合させ、回転の停止後に、Ｖ字の先端側に設けられた排出口から粉体を排出するＶ型混合機に適用してもよい。かかるＶ型混合機では、混合された粉体は、排出されるまでの間、Ｖ型容器の内部に一時貯留されることになるので、当該Ｖ型混合機は、粉体を一時貯留し、排出するための容器の一種であると捉えることができる。
【００５４】
以上、いくつかの実施例に基づいて本発明の実施の形態について説明してきたが、上記した発明の実施の形態は、本発明の理解を容易にするためのものであり、本発明を限定するものではない。本発明は、その趣旨を逸脱することなく、変更、改良され得るとともに、本発明にはその等価物が含まれることはもちろんである。また、上述した課題の少なくとも一部を解決できる範囲、または、効果の少なくとも一部を奏する範囲において、特許請求の範囲および明細書に記載された各構成要素の組み合わせ、または、省略が可能である。
【符号の説明】
【００５５】
１０，１１０，２１０…ホッパー
２０…ホッパー本体
２１…胴部
２３…傾斜部
２４…供給口
２５…排出口
４０，１４０，２４０…内部部材
４１，１４１，２４１…内部部材本体
４１ａ〜４１ｅ…枠状部材
４２，１４２，２４２…隙間
４３，１４３，２４３…内部空間
４４，１４４，２４４…シャフト
４５…係合部
４５ａ，４５ｂ…突出部
４６，１４６，２４６…支持部材
４７，４９…ボルト
４８…長穴
Ｌｈ…満杯レベル
Ｌｍ…中間レベル
Ｌａｕ…上層
Ｌａｍ…中層
Ｌａｌ…下層
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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