(57)【要約】【課題】ホッパーへの熱気の逆流を抑制でき、しかもホッパーが空になったことを把握できる溶射装置を提供する【解決手段】耐火性粉体及び可燃性粉体を含む原料粉体１０と、支燃性のキャリアガスとを混合した混合物を噴射し燃焼させて耐火組成物を形成する溶射装置であって、原料粉体１０を貯蔵し当該原料粉体を払い出す払出口２１を有するホッパー２０と、ホッパー２０から払い出された原料粉体１０と前記キャリアガスとを混合し前記混合物として搬送するエジェクター３０と、前記搬送された前記混合物を噴射する噴射手段４０とを備える。ホッパー２０には、払出口２１より上方に、当該ホッパー内の原料粉体がなくなったときに発音する開口部２２が設けられている。【選択図】図１
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【実用新案登録請求の範囲】
【請求項１】
耐火性粉体及び可燃性粉体を含む原料粉体と、支燃性のキャリアガスとを混合した混合物を噴射し燃焼させて耐火組成物を形成する溶射装置であって、
前記原料粉体を貯蔵し当該原料粉体を払い出す払出口を有するホッパーと、
前記ホッパーから払い出された原料粉体と前記キャリアガスとを混合し前記混合物として搬送するエジェクターと、
前記搬送された前記混合物を噴射する噴射手段と、を備え、
前記ホッパーには、前記払出口より上方に、当該ホッパー内の原料粉体がなくなったときに発音する開口部が設けられていることを特徴とする溶射装置。
【考案の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本考案は、耐火組成物を形成するための溶射装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、耐火組成物を形成するための溶射装置として、可燃性粉体（例えば、金属粉末）と耐火性粉体（耐火性骨材）とを含む原料粉体を、支燃性のキャリアガス（酸素ガス）によって搬送し噴射手段の噴射口から噴射して着火溶融することで耐火組成物を形成する溶射装置が知られている。
【０００３】
かかる溶射装置においては、上述の通り、可燃性粉体と耐火性粉体とを含む原料粉体を、支燃性のキャリアガスによって搬送し噴射手段の噴射口から噴射して着火溶融するので、噴射されて着火、燃焼している原料粉体とキャリアガスとの混合物の火炎が燃え移って噴射手段の噴射口で発火する現象（先端発火）が生じることがある。また、原料粉体とキャリアガスとを混合するエジェクター等において、その内面と原料粉体との摩擦により発火する現象（摩擦発火）が生じることもある。
【０００４】
このような先端発火や摩擦発火が生じた場合、原料粉体の搬送方向と逆方向へ発火が進む現象（逆火）が生じることがある。逆火が生じると、原料粉体を貯蔵するホッパー内部の圧力が異常上昇し、原料粉体がホッパー内で吹き上げる現象（原料粉体の吹上現象）が発生し火災や爆発が生じることがあり、溶射における大きな問題となっていた。
【０００５】
このような原料粉体の吹上現象を防止するため特許文献１には、ホッパーの圧力が上昇するとその圧力により貫通孔を閉塞している閉塞部材が変形し、圧力を放出する技術が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０１８−７０９３９号公報
【考案の概要】
【考案が解決しようとする課題】
【０００７】
しかし、特許文献１の溶射装置では、溶射中はエジェクターの吸引力によりホッパー内の圧力が低下し、真空に近い状態になっており、溶射終了時にキャリアガスの供給を停止すると、圧力の高い噴射手段の噴射口側から熱気が吸引され、ホッパーまで逆流するおそれがある。また、噴射手段の噴射口は、高温の炉内（例えば窯口）に入っている場合が多いので、噴射手段の噴射口の温度も高くなり、熱気の逆流を促進するおそれもあった。熱気がホッパーまで逆流すると、溶射終了後にホッパーの蓋を開けたとき、逆流した熱気によりエジェクター内の隙間等に残った可燃性の粉体が巻き上げられるなどの問題が発生する。
さらに、特許文献１の溶射装置では、ホッパーが空になったことを把握することができないという問題もあった。
【０００８】
本考案が解決しようとする課題は、ホッパーへの熱気の逆流を抑制でき、しかもホッパーが空になったことを把握できる溶射装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本考案の溶射装置は、耐火性粉体及び可燃性粉体を含む原料粉体と、支燃性のキャリアガスとを混合した混合物を噴射し燃焼させて耐火組成物を形成する溶射装置であって、前記原料粉体を貯蔵し当該原料粉体を払い出す払出口を有するホッパーと、前記ホッパーから払い出された原料粉体と前記キャリアガスとを混合し前記混合物として搬送するエジェクターと、前記搬送された前記混合物を噴射する噴射手段と、を備え、前記ホッパーには、前記払出口より上方に、当該ホッパー内の原料粉体がなくなったときに発音する開口部が設けられていることを特徴とするものである。
【考案の効果】
【００１０】
本考案によれば、溶射終了時においてもホッパーに設けた開口部からホッパー内に大気が流入し、ホッパー内の圧力が大気圧以下には低下しないため、噴射手段の噴射口側からの熱気の逆流を抑制することができる。また、ホッパー内の原料粉体がなくなった瞬間に開口部からホッパー内に大量の大気が流れ込むこととなり、流入音が発生する。すなわち、開口部はホッパー内の原料粉体がなくなったときに発音する。この発音により作業者はホッパーが空になったこと把握することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本考案の一実施形態である溶射装置の概念的な断面図。
【考案を実施するための形態】
【００１２】
以下、図面を参照して本考案の実施の形態を説明する。図１に、本考案の一実施形態である溶射装置を概念的に断面により示している。
【００１３】
図１に示す溶射装置は、原料粉体１０を貯蔵する貯蔵手段としてのホッパー２０と、エジェクター３０と、噴射手段４０とを備える。
【００１４】
原料粉体１０は、可燃性粉体（例えば、金属粉末）と耐火性粉体（耐火性骨材）とを含んでなる。ホッパー２０は、その底部に原料粉体１０を払い出す払出口２１を有すると共に、払出口２１より上方位置に貫通孔状の開口部２２を有する。エジェクター３０は、加圧されたキャリアガス（酸素ガス）の流れにより払出口２１から原料粉体１０を吸入し、キャリアガスと原料粉体１０とを混合し混合物とする。噴射手段４０は、エジェクター３０の出側と水平移送管５０及び搬送ホース６０を介して接続されており、エジェクター３０により生成された前記混合物を噴射口４０ａから噴射する。なお、水平移送管５０は省略することができ、エジェクター３０の出側に搬送ホース６０を直接接続してもよい。
【００１５】
次に、エジェクター３０の構成を説明する。エジェクター３０は、ホッパー２０底部の払出口２１に連通する内部空間を有する容器部３１と、加圧されたキャリアガスを先端から容器部３１の内部空間に噴出する先細りの噴出ノズル３２と、容器部３１の内部空間に一端が連通し前記混合物を流路に沿って前記一端から他端へ導く吐出導管３３とを備える。すなわち、容器部３１の内部空間において、キャリアガスは、先細りの噴出ノズル３２先端のノズル孔から吐出導管３３の一端（基端）に向けて高速で噴出し、それによって容器部３１の内部空間を負圧（ここでは大気圧よりも低い圧力）にする。一方、容器部３１の内部空間には垂直移送管７０を介してホッパー２０の払出口２１が連通している。このためエジェクター３０は、加圧されたキャリアガスの流れにより払出口２１から原料粉体１０を容器部３１の内部空間に吸入し、噴出ノズル３２先端のノズル孔から噴出するキャリアガスと原料粉体１０とが容器部３１の内部空間にて混合され混合物となる。
なお、垂直移送管７０は省略することができ、容器部３１の内部空間にホッパー２０の払出口２１を直接接続してもよい。また、本実施形態において垂直移送管７０はホッパー２０の一部を構成するものとする。
【００１６】
以上の構成において、溶射中はエジェクター３０の吸引力によりホッパー２０内のガス（大気）が原料粉体１０と共に容器部３１の内部空間に吸入される。そのため従来の溶射装置では上述の通り、ホッパー内の圧力が低下し真空に近い状態になっていた。これに対して本実施形態の溶射装置では、払出口２１より上方位置に貫通孔状の開口部２２を有するから、この開口部２２からホッパー２０内に大気が流入し、ホッパー２０内の圧力は大気圧以下には低下しない。そして溶射終了時においても開口部２２からホッパー２０内に大気が流入し、ホッパー２０内の圧力が大気圧以下には低下しないため、噴射手段４０の噴射口４０ａ側からの熱気の逆流を抑制することができる。
また、本実施形態の溶射装置では、ホッパー２０内の原料粉体１０がなくなった瞬間に開口部２２からホッパー２０内に大量の大気が流れ込むから、流入音が発生する。すなわち、本実施形態の溶射装置において開口部２２は、ホッパー２０内の原料粉体がなくなったときに発音する。この発音により作業者はホッパー２０が空になったこと把握することができる。
【００１７】
ここで開口部２２の位置は、払出口２１より上方位置であれば特に限定されないが、ホッパー２０内の原料粉体１０の最高高さ位置（最大貯蔵位置）より上方位置であることが好ましい。このように、開口部２２をホッパー２０内の原料粉体１０の最高高さ位置より上方位置に設けることで、原料粉体１０が開口部２２からの大気の流入を阻害したり、原料粉体１０が開口部２２から漏出したりすることがなくなる。なお、開口部２２が原料粉体１０の貯蔵位置にある場合でも、原料粉体１０には隙間があるから、大気は開口部２２からホッパー２０内に流入することができる。また、溶射材料である原料粉体１０は流動性の低い材料であるので、開口部２２が原料粉体１０の貯蔵位置にある場合でも、大量に漏出することはない。
【００１８】
開口部２２の大きさや数も特に限定されず、開口部２２の作用効果を考慮して技術常識の範囲内で適宜設定する。
なお、ホッパー２０内の原料粉体１０がなくなったときに開口部２２が確実に発音するための好ましい条件は以下の通りである。
・払出口２１の面積＝６２５〜３６００（ｍｍ２）
・開口部２２の総面積＝２５〜１６００（ｍｍ２）
・キャリアガスの流量＝２５〜６５（Ｎｍ３／ｈ）
・払出口２１の面積／開口部２２の総面積＝１．５〜４５
【００１９】
ここで、特許第４９１５９０５号公報には、払出口からエジェクターまでの原料粉体を移送する原料粉体移送路（本実施形態の垂直移送管７０に相当）に、外気に連通する外気連通部を設けた構成が開示されているが、この構成では、原料粉体が原料粉体移送路を通過（落下）する際に外気連通部を介して漏出するおそれが高い。これに対して本実施形態の溶射装置では、開口部２２を払出口２１より上方位置に設けているから、原料粉体が開口部２２を介して漏出するおそれは低い。
【実施例】
【００２０】
図１に示した溶射装置において、表１に示すように開口部２２の有無、数等を変えて、溶射終了時における熱気の逆流の程度、及び開口部の発音の程度を評価した。その評価方法は以下の通りである。
【００２１】
＜熱気の逆流＞
溶射終了後、ホッパー２０の蓋２３を開けたときの、粉塵の有無により判定した。すなわち、粉塵が舞う場合は熱気の逆流が発生したと判定し、粉塵がない場合は熱気の逆流が発生しなかったと判定した。表１では粉塵がない場合を「〇」（良：熱気の逆流なし）、粉塵が舞う場合を「×」（不良：熱気の逆流あり）と表記した。
【００２２】
＜開口部の発音＞
ホッパー２０内の原料粉体１０がなくなったときに、作業者が耳で発音の有無及び大きさを確認することにより判定した。表１では発音が大きい場合を「◎」（優）、発音が小さい場合を「〇」（良）、発音が確認されなかった場合を「×」（不良）と表記した。
【００２３】
【表１】
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【００２４】
払出口２１より上方位置に開口部２２を有する実施例１〜５では、溶射終了後の熱気の逆流はなく、ホッパー２０内の原料粉体１０がなくなったときに発音が確認された。
一方、開口部２２を有しない比較例１では、溶射終了後に熱気の逆流が発生し、ホッパー２０内の原料粉体１０がなくなったときに発音は確認されなかった。
【産業上の利用可能性】
【００２５】
本考案の溶射装置は、コークス炉、転炉、溶解炉、ＡＯＤ炉、取鍋、タンデッシュ、真空脱ガス炉、混銑車、電気炉、焼却炉、誘導炉、加熱炉、ガラス炉などの可燃性金属粉体含有溶射が使用される工業窯炉等に利用可能である。
【符号の説明】
【００２６】
１０  原料粉体
２０  ホッパー
２１  払出口
２２  開口部
２３  蓋
３０  エジェクター
３１  容器部
３２  噴出ノズル
３３  吐出導管
４０  噴射手段
４０ａ  噴射口
５０  水平移送管
６０  搬送ホース
７０  垂直移送管
【図１】
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