(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
下部側に空気輸送される粉粒体材料を受け入れる材料導入口を設け、この材料導入口よりも上部側に吸引空気源に接続される接続管及びこの接続管に向かう輸送空気から粉粒体材料を分離させるフィルターを設けた捕集ホッパーを備えた粉粒体材料の捕集装置であって、
前記接続管には、前記捕集ホッパー内に垂れ下がるように配置された垂下管部が設けられており、
前記フィルターは、前記垂下管部を囲むような形状で、その下端に底部を設けた形状とされ、かつ、その底部に前記垂下管部の吸引口が対向するように配置されていることを特徴とする粉粒体材料の捕集装置。
【請求項２】
請求項１において、
前記垂下管部は、前記捕集ホッパー内の平面視における略中心に位置するように設けられていることを特徴とする粉粒体材料の捕集装置。
【請求項３】
請求項１または２において、
前記フィルターの底部は、空気の流通を阻止する封止部とされていることを特徴とする粉粒体材料の捕集装置。
【請求項４】
請求項１乃至３のいずれか１項において、
前記フィルターの前記垂下管部を囲む部位は、略直筒状に形成されていることを特徴とする粉粒体材料の捕集装置。
【請求項５】
請求項１乃至３のいずれか１項において、
前記フィルターの前記垂下管部を囲む部位は、前記底部から上部側に向かうに従い拡開する拡開筒状に形成されていることを特徴とする粉粒体材料の捕集装置。
【請求項６】
請求項１乃至５のいずれか１項において、
前記材料導入口は、前記垂下管部内に二重管状に設けられ、かつ前記フィルターの底部を貫通するように設けられた材料導入管部の下端に設けられていることを特徴とする粉粒体材料の捕集装置。
【請求項７】
請求項１乃至５のいずれか１項において、
前記材料導入口は、前記捕集ホッパーの下端側に設けられた排出管の内周面において開口するように設けられていることを特徴とする粉粒体材料の捕集装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
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。
【背景技術】
【０００２】
従来より、下部側に空気輸送される粉粒体材料を受け入れる材料導入口を設け、上部側に輸送空気から粉粒体材料を分離させるフィルターを設けた捕集ホッパーが知られている。このような捕集ホッパーにおいては、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ー内において流動（攪拌・拡散）させることで、粉粒体材料から塵埃や微粉等を輸送空気とともにフィルターで分離させたり、空気輸送される複数種の粉粒体材料を捕集ホッパー内において混合したりすることができるものではあった（例えば、下記特許文献１及び下記特許文献２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平１１−１９７４８０号公報
【特許文献２】特開２００５−１６１２９０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記のような捕集ホッパーにおいては、フィルターによって粉粒体材料から分離された塵埃や微粉等が吸引空気源に接続される排気管等を介して捕集ホッパー外に全てが排出されずに、フィルターの上面（排気管側）等に付着、堆積することが考えられた。このように付着、堆積した微粉等がフィルターから落下すれば、分離された微粉等が粉粒体材料に再混入することとなり、更なる改善が望まれていた。
【０００５】
本発明は、上記実情に鑑みなされたものであり、粉粒体材料から分離された微粉等が粉粒体材料に再混入することを抑制し得る粉粒体材料の捕集装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
前記目的を達成するために、本発明に係る粉粒体材料の捕集装置は、下部側に空気輸送される粉粒体材料を受け入れる材料導入口を設け、この材料導入口よりも上部側に吸引空気源に接続される接続管及びこの接続管に向かう輸送空気から粉粒体材料を分離させるフィルターを設けた捕集ホッパーを備えた粉粒体材料の捕集装置であって、前記接続管には、前記捕集ホッパー内に垂れ下がるように配置された垂下管部が設けられており、前記フィルターは、前記垂下管部を囲むような形状で、その下端に底部を設けた形状とされ、かつ、その底部に前記垂下管部の吸引口が対向するように配置されていることを特徴とする。
【０００７】
本発明においては、前記垂下管部を、前記捕集ホッパー内の平面視における略中心に位置するように設けるようにしてもよい。
また、本発明においては、前記フィルターの底部を、空気の流通を阻止する封止部としてもよい。
また、本発明においては、前記フィルターの前記垂下管部を囲む部位を、略直筒状に形成してもよい。
また、本発明においては、前記フィルターの前記垂下管部を囲む部位を、前記底部から上部側に向かうに従い拡開する拡開筒状に形成してもよい。
また、本発明においては、前記材料導入口を、前記垂下管部内に二重管状に設けられ、かつ前記フィルターの底部を貫通するように設けられた材料導入管部の下端に設けるようにしてもよい。
また、本発明においては、前記材料導入口を、前記捕集ホッパーの下端側に設けられた排出管の内周面において開口するように設けるようにしてもよい。
【発明の効果】
【０００８】
本発明に係る粉粒体材料の捕集装置は、上述のような構成としたことで、粉粒体材料から分離された微粉等が粉粒体材料に再混入することを抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の一実施形態に係る粉粒体材料の捕集装置の一例を模式的に示す一部破断概略正面図である。
【図２】同捕集装置の一部を省略した一部分解概略正面図である。
【図３】（ａ）は、図１におけるＸ１−Ｘ１線矢視に対応させた一部省略概略横断面図、（ｂ）は、図１におけるＸ２−Ｘ２線矢視に対応させた一部省略概略平面図である。
【図４】（ａ）は、同捕集装置を組み込んだ粉粒体材料の輸送システムの一例を模式的に示す概略システム構成図、（ｂ）は、同輸送システムの概略制御ブロック図である。
【図５】（ａ）は、同輸送システムにおいて実行される基本動作の一例を模式的に示す概略タイムチャート、（ｂ）は、同輸送システムにおいて実行される基本動作の他例を模式的に示す概略タイムチャートである。
【図６】本発明の他の実施形態に係る粉粒体材料の捕集装置の一例を模式的に示す一部破断概略正面図である。
【図７】本発明の更に他の実施形態に係る粉粒体材料の捕集装置の一例を模式的に示す一部破断概略正面図である。
【図８】（ａ）は、同捕集装置を模式的に示す一部省略概略平面図、（ｂ）は、同捕集装置を組み込んだ粉粒体材料の輸送システムの一例を模式的に示す概略システム構成図である。
【図９】（ａ）は、同輸送システムの概略制御ブロック図、（ｂ）は、同輸送システムにおいて実行される基本動作の一例を模式的に示す概略タイムチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下に、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。
なお、一部の図では、他図に付している詳細な符号の一部を省略し、また、管路等を実線にて模式的に示している。また、図１、図３（ａ）、図６及び図７では、フィルターを太い破線にて模式的に示している。
【００１１】
図１〜図５は、第１実施形態に係る粉粒体材料の捕集装置、これを組み込んだ粉粒体材料の輸送システム及びこの輸送システムの基本動作の一例を模式的に示す図である。
本実施形態に係る粉粒体材料の捕集装置１は、図１に示すように、粉粒体材料を空気輸送する管路としての材料輸送管路３（図４（ａ）も参照）に接続され、この材料輸送管路３を介して空気輸送される粉粒体材料を捕集し、供給先８に向けて排出して供給する捕集ホッパー１０を備えている。
ここに、上記粉粒体材料は、粉体・粒体状の材料を指すが、微小薄片状や短繊維片状、スライバー状の材料等を含む。
また、上記材料としては、樹脂ペレットや樹脂繊維片等の合成樹脂材料、金属材料、半導体材料、木質材料、薬品材料、食品材料等どのようなものでもよい。
また、粉粒体材料としては、例えば、合成樹脂成形品を成形する場合には、ナチュラル材（バージン材）や粉砕材、マスターバッチ材、各種添加材等が挙げられる。
【００１２】
供給先８としては、当該捕集装置１において捕集した粉粒体材料を一時的に貯留する貯留タンクや貯留ホッパー等の貯留部を供給先としてもよく、また、粉粒体材料を乾燥する乾燥ホッパーを供給先としてもよい。本実施形態では、図４（ａ）に示すように、射出成形機等の成形機８を当該捕集装置１の供給先とした輸送システム９を例示している。図例では、当該捕集装置１を、射出成形機８上に直接的に設置した態様を例示している。
なお、供給先としての成形機は、合成樹脂成形品を成形する射出成形機に限られず、他の材料用の射出成形機としてもよく、または種々の材料用の押出成形機や圧縮成形機等の他の成形機を供給先とする態様としてもよい。また、当該捕集装置１において捕集された粉粒体材料の供給先としては、単一の供給先に限られず、複数の供給先としてもよい。
【００１３】
材料輸送管路３は、粉粒体材料の輸送元（材料元）としての材料タンク２（図４（ａ）参照）等に一端部が接続され、他端部が捕集ホッパー１０に接続される。
輸送元２としては、図例のような材料タンクに限られず、乾燥ホッパーや、粉粒体材料を計量する計量ホッパー、複数種の粉粒体材料を所定割合で配合する配合ホッパー等としてもよい。さらには、これら各種ホッパーの下流側に設けられる一時貯留部を輸送元２としてもよい。また、材料輸送管路３を、単一の輸送元２に接続して単一の粉粒体材料を当該捕集装置１において捕集する態様に限られない。例えば、相異なる粉粒体材料をそれぞれに貯留する複数の輸送元２に材料輸送管路３を接続し、これら複数の輸送元２からの複数種の粉粒体材料を当該捕集装置１において捕集する態様としてもよい。
【００１４】
捕集ホッパー１０は、下部側に空気輸送される粉粒体材料を受け入れる材料導入口２４を設け、この材料導入口２４よりも上部側に吸引空気源６ａ（図４（ａ）参照）に接続される接続管（空気管路接続管）２５及びこの空気管路接続管２５に向かう輸送空気から粉粒体材料を分離させるフィルター（分離部）としてのフィルターユニット３０を設けた構造とされている。
このような構造とされた捕集ホッパー１０においては、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ー１０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（粉塵）をフィルターユニット３０において分離させたり、空気輸送される複数種の粉粒体材料を捕集ホッパー１０内において混合したりすることができる。
つまり、当該捕集装置１の捕集ホッパー１０は、粉粒体材料を捕集する機能に加え、粉粒体材料から粉塵を除去する粉塵除去機能や複数種の粉粒体材料を混合する混合機能を兼ね備えている。つまりは、当該捕集装置１は、粉塵除去装置や混合装置としても機能する。
【００１５】
この捕集ホッパー１０は、本実施形態では、上部側部位が略円筒形状とされた円筒部１１とされ、下部側部位が略逆円錐形状とされたコニカル部１２とされている。
これら円筒部１１及びコニカル部１２の上下寸法や径、下方に向けて先細り状とされたコニカル部１２の立体角等は、気流作用により粉粒体材料がスムーズに流動し、また、スムーズに排出されるよう適宜、設定するようにしてもよい。
コニカル部１２の下端部には、円筒部１１及びコニカル部１２と略同心状で略直管状の排出管１３が連なるように形成されており、その下端開口が、供給先８に向けて粉粒体材料を排出する材料排出口となる。
【００１６】
また、捕集装置１は、捕集ホッパー１０の下部側の内周面１４ａに、捕集ホッパー１０内にガスを導入させるガス導入口１５を設けている（図３（ｂ）も参照）。本実施形態では、このガス導入口１５を、材料導入口２４よりも下方側に設けている。また、本実施形態では、ガス導入口１５を、捕集ホッパー１０の下端側に設けられた排出管１３の内周面において開口するように設けている。図例では、排出管１３の内径と略同径の上下に貫通する開口部を設けた平板状のガス導入接続部１４を、その開口部を排出管１３に連通させるように排出管１３の下側に連なるように設け、このガス導入接続部１４の開口部の内周面１４ａにおいて開口するようにガス導入口１５を設けた例を示している。つまり、ガス導入接続部１４を含めて排出管１３として把握するようにしてもよい。なお、このようなガス導入接続部１４を設けずに、排出管１３に直接的にガス導入口１５を設けるようにしてもよい。
【００１７】
このガス導入口１５は、図３（ｂ）に示すように、当該ガス導入口１５から捕集ホッパー１０（ガス導入接続部１４の開口部）内に導入されるガスが、ガス導入接続部１４に設けられた略真円の開口部の内周面１４ａに沿うように平面視における略接線方向に導入されるように設けられている。また、このガス導入口１５は、図１に示すように、捕集ホッパー１０（ガス導入接続部１４の開口部）内に略水平方向にガスが導入されるように形成されている。なお、このガス導入口１５を、斜め上向きや斜め下向きにガスが導入されるように形成してもよい。
【００１８】
また、ガス導入接続部１４のガス導入口１５を末端に設けたガス通路の基端には、ワンタッチ継手等の継手部１６が設けられている。
本実施形態では、この継手部１６に、ガス管路としての圧縮空気管路４１を介して圧縮空気源４を接続している。圧縮空気源４としては、例えば、コンプレッサー等の圧縮機によって圧縮されたガス（高圧ガス）を、アフタークーラ、ドレンセパレータ等を介して蓄えるガスタンク等としてもよい。このような圧縮空気源４は、当該捕集装置１専用の圧縮空気源４を設けるようにしてもよいが、空気圧機器が設置される工場等においては、上記のような圧縮空気源４が工場設備として設けられているのが一般的であるので、その設備を利用するようにしてもよい。
なお、圧縮空気源４に圧縮空気を供給、遮断するための電磁弁などの開閉弁を設けるようにしてもよい。
【００１９】
この圧縮空気源４に一端が接続された圧縮空気管路４１には、圧縮空気源４からの圧縮空気を調整する圧縮空気調整ユニット４０が設けられている。
この圧縮空気調整ユニット４０は、調質ユニット４２と、ドライヤー４３と、圧縮空気管路４１を開閉する電磁弁などの開閉弁４４と、を備えている。図例では、これら調質ユニット４２、ドライヤー４３及び開閉弁４４を、圧縮空気源４からガス導入接続部１４側に向けてこの順に配設した例を示している。
調質ユニット４２としては、圧縮空気（コンプレッサーエアー）の圧力を調整するためのレギュレータや塵埃等を捕捉するためのフィルター、ミスト状のオイル等を捕捉するためのマイクロミストセパレータ（オイルミストフィルター）等を備えたものとしてもよい。
ドライヤー４３は、上記コンプレッサーエアーを適度に乾燥させるものであって、例えば、中空糸膜式のドライヤー等、簡易型のドライヤーとしてもよい。このドライヤー４３を通過したコンプレッサーエアーの露点は、例えば、−１０℃〜−４０℃程度の比較的、低露点となるようにしてもよい。
【００２０】
なお、これら調質ユニット４２、ドライヤー４３及び開閉弁４４を備えた圧縮空気調整ユニット４０は、後記する制御盤４５（図４（ｂ）参照）や、捕集ホッパー１０等に設置したり、この捕集ホッパー１０が機台等を備えている場合には、該機台等に設置したりするようにしてもよい。また、圧縮空気調整ユニット４０に、圧縮空気管路４１の圧縮空気の圧力を検出する圧力計や、圧力を維持するリリーフバルブ、圧力の異常上昇を防止する安全弁等を必要に応じて設けるようにしてもよい。また、圧縮空気調整ユニット４０に、調質ユニット４２及びドライヤー４３の両方または一方を設けないようにしてもよい。この場合は、工場設備として設けられた調質ユニットやドライヤー等に、開閉弁４４を配した圧縮空気管路４１を接続するようにしてもよい。
【００２１】
上記のような構成とされた捕集装置１によれば、粉粒体材料の流動性を向上させることができる。
つまり、捕集ホッパー１０の下部側の内周面１４ａに、この内周面１４ａに沿わせるように平面視における略接線方向にガスを導入させるガス導入口１５を設けている。従って、空気管路接続管２５に接続された吸引空気源６ａを作動させた状態で、このガス導入口１５からガスを導入させるようにすれば、図１及び図３（ｂ）に示すように、捕集ホッパー１０内に内周面に沿うように上方に向かう旋回気流を生じさせることができる。従って、粉粒体材料を、比較的に単純な上下方向の流動に加えて、旋回させるように流動させることができ、粉塵等の除去や混合等をより効果的に行うことができる。
【００２２】
また、本実施形態では、ガス導入口１５を、材料導入口２４よりも下方側に設けているので、材料導入口２４よりも下方側から旋回気流を生じさせるガスを導入させることができる。従って、例えば、ガス導入口１５を捕集ホッパー１０の下部側における比較的に上側位置に設けた場合と比べて、より多量の粉粒体材料を効果的に旋回させるように流動させることができる。
また、本実施形態では、ガス導入口１５を、捕集ホッパー１０の下端側に設けられた排出管１３の内周面１４ａにおいて開口するように設けている。これによれば、輸送中や流動中に捕集ホッパー１０の下端側の排出管１３に滞留するような粉粒体材料も効果的に旋回させるように流動させることができる。また、例えば、コニカル部１２にガス導入口１５を設ける場合と比べて、比較的に簡易に設けることができる。
【００２３】
なお、ガス導入口１５を介して捕集ホッパー１０内に導入されるガスとしては、圧縮空気に限られず、大気等としてもよい。この場合は、ガス管路４１の開放端側にフィルター等を設けるようにしてもよい。また、ガス導入口１５を介して捕集ホッパー１０内に導入されるガスとしては、窒素やアルゴンなどのガスや、その他、不活性ガスとしてもよい。
また、ガス導入口１５を介して捕集ホッパー１０内に導入されるガスに、イオンを含ませるイオン発生装置（イオナイザー）を設けるようにしてもよい。このようなイオナイザーとしては、コロナ放電式の除電器や、電離放射線式等の除電器を採用するようにしてもよい。これによれば、捕集ホッパー１０内において貯留された粉粒体材料が輸送や流動によって帯電した場合にも、粉粒体材料を除電することができ、粉粒体材料の捕集ホッパー１０の内壁面への付着を抑制することができる。
【００２４】
また、本実施形態では、捕集装置１は、捕集ホッパー１０に貯留された粉粒体材料の排出制御が可能な材料排出部１７を捕集ホッパー１０の下端部に設けている。本実施形態では、この材料排出部１７の上側近傍（図例では、材料排出部１７の直上に設けられたガス導入接続部１４）に、上記したガス導入口１５を設けている。このようにガス導入口１５を材料排出部１７の上側近傍に設けることで、捕集ホッパー１０内の略全量の粉粒体材料を効果的に旋回させるように流動させることができる。
図例では、材料排出部を、捕集ホッパー１０の材料排出口を開閉するスライドダンパー１７とした例を示している。このスライドダンパー１７は、材料排出口を開閉する弁体１７ｂとこの弁体１７ｂをスライドさせる弁体駆動部１７ａとを備えている。この弁体駆動部１７ａとしては、エアシリンダーや、油圧式シリンダー、電動式シリンダー、電動式ネジ軸（ボールネジ等）などを採用するようにしてもよい。
【００２５】
なお、材料排出部としては、図例のようなスライドダンパー１７に限られず、当該捕集装置１を制御する後記する制御部としてのＣＰＵ４６（図４（ｂ）参照）に信号線等を介して接続されて排出制御（作動制御乃至は開閉制御）されるものであればどのようなものでもよく、例えば、プッシュダンパーやフラップダンパーなどの他の開閉手段を採用するようにしてもよく、または、ロータリーバルブやスクリューフィーダーなどの定量供給手段を材料排出部として採用するようにしてもよい。
さらには、供給先８の態様や供給先８においてなされる粉粒体材料の処理態様等によっては、このような材料排出部１７を設けないようにしてもよい。つまり、捕集ホッパー１０の材料排出口から供給先８へ向けて言わば垂れ流し状に粉粒体材料を排出（供給）する態様としてもよい。
【００２６】
また、本実施形態では、捕集装置１は、捕集ホッパー１０の下端側に、捕集ホッパー１０において捕集した粉粒体材料を貯留し、供給先８に向けて供給する貯留・供給部１８を設けている。この貯留・供給部１８は、材料排出部１７の下部側に連なるように設けられている。なお、図例では、略直管状で比較的に上下に短い貯留・供給部１８を例示しているが、このようなものに限られず、比較的に上下に長い略直管状とされたものや、タンク状、ホッパー状とされたものとしてもよい。
【００２７】
また、本実施形態では、捕集装置１は、この貯留・供給部１８に貯留された粉粒体材料の貯留レベルが所定レベルまで低下したことを検出する下限センサーとしての材料センサー（レベル計）１９を備えている。図例では、貯留・供給部１８の外周に沿わせるように設けた静電容量式の非接触の近接センサーを材料センサー１９とした例を示している。なお、材料センサー１９としては、図例のようなものに限られず、粉粒体材料の有無によるアーム部の揺動によってリミットスイッチのＯＮ／ＯＦＦがなされることにより、材料レベルが所定レベルまで低下したことを検出する接触式の材料センサー等としてもよい。
【００２８】
また、捕集ホッパー１０の円筒部１１の上端部は上方に向けて開口しており、該開口は蓋部材２１によって開閉自在に封止されている。この蓋部材２１と円筒部１１の上端部とは、アジャスターファスナー等のファスナー金具（固定止金具）によって着脱自在に固定する態様としてもよい。または、蓋部材２１を蝶番等の連結部材によって回動自在に円筒部１１の上端部に連結するとともに、上記同様の固定止金具によって開閉自在に固定する態様としてもよい。
また、この蓋部材２１の外周部位下面側と円筒部１１の上端部との間に、これらの間を気密にする環状のシール部材２０を設けている。
なお、蓋部材２１を開閉自在に円筒部１１の上端部に固定する態様としては、上記した例に限られず、その他の締結手段や固定手段等を採用するようにしてもよい。また、蓋部材２１を円筒部１１に対して開閉自在に設けた態様に代えて、例えば、蓋部材２１と円筒部１１とを一体的に形成し、これらをコニカル部１２に対して着脱自在または開閉自在とした態様としてもよい。
【００２９】
また、捕集装置１は、吸引空気源６ａ（図４（ａ）参照）に接続される空気管路接続管２５に、捕集ホッパー１０内に垂れ下がるように配置された垂下管部２６を設けている。本実施形態では、図３（ａ）に示すように、この垂下管部２６を、捕集ホッパー１０内の平面視における略中心に位置するように設けている。つまり、本実施形態では、この垂下管部２６を、図１及び図３（ａ）に示すように、捕集ホッパー１０内の平面視における略中心において上下に長手方向を沿わせるように設けている。
また、捕集装置１は、フィルターユニット３０を、垂下管部２６を囲むような形状で、その下端に底部３４を設けた形状としている。また、捕集装置１は、フィルターユニット３０を、その底部３４に垂下管部２６の吸引口２７が対向するように配置している。
また、本実施形態では、材料導入口２４を、垂下管部２６内に二重管状に設けられ、かつフィルターユニット３０の底部３４を貫通するように設けられた材料導入管部２３の下端に設けている。本実施形態では、材料輸送管路３の他端部が接続される材料管路接続管２２に連なるように材料導入管部２３を設けた例を示している。
【００３０】
空気管路接続管２５は、図１及び図２に示すように、上端部に略Ｔ字管状の三方継手部を有し、この三方継手部の下端側（下向き開口）に略直管状の垂下管部２６を連なるように設けた構成とされている。この空気管路接続管２５は、蓋部材２１の略中央に設けられた上下に貫通する開口に挿通され、蓋部材２１に固定されている。
また、この空気管路接続管２５の三方継手部の上向き開口から材料管路接続管２２の材料導入管部２３が挿入され、該上向き開口が材料導入管部２３の上端部外周に設けられた鍔状部によって封止されている。また、この空気管路接続管２５の三方継手部の残余の開口に、吸引空気源６ａに接続された空気吸引管路５が接続される（図４（ａ）も参照）。
また、この空気管路接続管２５の垂下管部２６に挿入された材料導入管部２３は、図３（ａ）に示すように、垂下管部２６と略同心状に配置されている。また、この材料導入管部２３は、垂下管部２６の下端の下向きに開口する吸引口２７から下方側に突出するように形成され、その下端の下向きに開口する材料導入口２４が吸引口２７よりも下方側に位置している。このような構成により、本実施形態では、材料導入管部２３の外周に、垂下管部２６の吸引口２７を環状に設けた構成とされている。また、本実施形態では、この吸引口２７及びこの吸引口２７に近接して対向配置されたフィルターユニット３０の底部３４を、捕集ホッパー１０の比較的に下側部位（図例では、コニカル部１２の上下方向略中央部）に位置するように設けている。
【００３１】
また、本実施形態では、材料導入管部２３の下端の材料導入口２４を、捕集ホッパー１０の下端部（図例では、排出管１３内）に位置するように設けている。この材料導入口２４を下端に設けた材料導入管部２３の下端部の外周とホッパー１０の下端部の内周（図例では、排出管１３の内周）との間には、粉粒体材料の通過を可能とする間隙が形成されている。図例では、材料導入管部２３を、捕集ホッパー１０の下端部（図例では、排出管１３）と略同心状に設け、この材料導入管部２３の下端部の外周と捕集ホッパー１０の内壁（図例では、排出管１３の内周）との間の間隙を周方向に沿って略均一幅とした例を示している。
このような構成により、空気管路接続管２５に接続された吸引空気源６ａを作動させれば、捕集ホッパー１０内の空気が吸引口２７を介して吸い込まれて捕集ホッパー１０外へ排出され、その負圧作用により、材料管路接続管２２に接続された材料輸送管路３を介して粉粒体材料が捕集ホッパー１０へ向けて輸送されることとなる。
また、材料管路接続管２２の材料導入管部２３を介してその下端開口の材料導入口２４から捕集ホッパー１０内に導入された粉粒体材料は、輸送空気によって上記間隙を通過し、上方側に向けて移動可能とされている。
【００３２】
フィルターユニット３０は、本実施形態では、その底部３４が空気の流通を阻止する封止部３４とされている。また、本実施形態では、このフィルターユニット３０の垂下管部２６を囲む部位を、略直筒状に形成されたものとしている。
このフィルターユニット３０は、図１及び図２に示すように、本実施形態では、垂下管部２６を囲むように、かつ略直筒状に形成された直筒状フィルター部３１と、この直筒状フィルター部３１の上端部を蓋部材２１の下面側に固定する上端固定部３２と、この直筒状フィルター部３１の下端部を材料導入管部２３に固定する下端固定部３３と、を備えている。
【００３３】
直筒状フィルター部３１は、上下に開口し、その外周面に多数の通気孔を設けた多孔筒状とされている。なお、図２では、直筒状フィルター部３１の通気孔の一部のみを模式的に図示しているが、直筒状フィルター部３１の外周面の全域に亘って多数の通気孔が設けられている。
また、この直筒状フィルター部３１は、図１に示すように、蓋部材２１の下面から下方に延びるように設けられ、かつその下端が垂下管部２６の吸引口２７と材料導入管部２３の材料導入口２４との間に位置するように設けられている。また、この直筒状フィルター部３１は、図３（ａ）に示すように、垂下管部２６の外周を囲むように垂下管部２６と略同心状に配置されている。
【００３４】
この直筒状フィルター部３１としては、捕集ホッパー１０内に導入された粉粒体材料と輸送空気とを分離可能なものであればどのようなものでもよいが、輸送空気に加えて粉塵を通過させる一方、原料となる粉粒体材料の通過を阻止するパンチングメタルや網状（メッシュ状）の多孔板状体等を筒状に形成したものとしてもよい。また、この直筒状フィルター部３１の通気孔（目開き）の寸法は、原料となる粉粒体材料の通過を阻止するように、粉粒体材料の粒径等に応じて適宜、設定するようにしてもよい。また、この直筒状フィルター部３１の開口率（空間率）は、当該フィルターユニット３０による圧力損失を低減させる観点や、吸引空気源６ａを小型化させる観点、効果的な粉塵除去等の観点などから適宜、設定するようにしてもよい。このような観点等から、直筒状フィルター部３１の開口率（空間率）を、好ましくは、２０％以上、より好ましくは、５０％以上としてもよく、また、好ましくは、９０％未満、より好ましくは、７０％未満としてもよい。
【００３５】
上端固定部３２は、蓋部材２１の下面側に固定的に設けられており、垂下管部２６の外周を囲むように垂下管部２６と略同心状に形成された筒形状とされている。この上端固定部３２に、直筒状フィルター部３１の上端部が嵌め込まれ、直筒状フィルター部３１の上端側の移動が規制される。
下端固定部３３は、材料導入管部２３が挿通され、材料導入管部２３に固定される下側部位の上側に、直筒状フィルター部３１の下端部が嵌め込まれる上側部位を設けた形状とされている。また、下端固定部３３は、これら上下の境界部位に、直筒状フィルター部３１の下端を封止する封止部（底部）としてのフィルター下端封止板部３４を設けた形状とされている。このフィルター下端封止板部３４は、捕集ホッパー１０の比較的に下側部位（図例では、コニカル部１２の上下方向略中央部）に位置するように配置される。また、このフィルター下端封止板部３４は、環状に形成され、このフィルター下端封止板部３４を上下に貫通するように材料導入管部２３が配置されている。つまり、本実施形態では、直筒状フィルター部３１の下端開口が、フィルター下端封止板部３４と材料導入管部２３とによって封止されている。
【００３６】
また、上記した垂下管部２６の吸引口２７と、このフィルター下端封止板部３４の上面とは、比較的に近接して対向配置されている。これら垂下管部２６の吸引口２７と、このフィルター下端封止板部３４の上面との間の間隔（上下寸法）は、圧力損失を低減させる観点や、吸引空気源６ａを小型化させる観点、効果的な粉塵除去等の観点などから適宜、設定するようにしてもよく、例えば、数ｍｍ程度〜数十ｍｍ程度としてもよい。
また、フィルターユニット３０の下端部（フィルター下端封止板部３４）の外径は、この下端部の外周と捕集ホッパー１０の内壁（図例では、コニカル部１２の上下方向略中央部内壁）との間に、粉粒体材料がスムーズに通過する間隙が形成されるよう適宜、設定するようにしてもよい。
【００３７】
上記のような構成により、空気管路接続管２５に接続された吸引空気源６ａを作動させ、上記のように捕集ホッパー１０へ向けて輸送された粉粒体材料は、その吸引空気の作用により、捕集ホッパー１０内において流動（攪拌・拡散）され、粉塵等の除去や、混合等がなされる。
また、上記のような構成により、蓋部材２１を捕集ホッパー１０の円筒部１１から取り外すことで、材料管路接続管２２及び空気管路接続管２５とともにフィルターユニット３０を捕集ホッパー１０から取り外し可能な構成とされている。
【００３８】
上記のような構成とされた捕集装置１によれば、粉粒体材料から分離された粉塵等が粉粒体材料に再混入することを抑制することができる。
つまり、吸引空気源６ａに接続される空気管路接続管２５に、捕集ホッパー１０内に垂れ下がるように配置された垂下管部２６を設け、フィルターユニット３０を、この垂下管部２６を囲むような形状で、その下端に底部３４を設けた形状としている。従って、フィルターユニット３０の下端の底部３４に粉塵等を付着、堆積させ易い構造となる。つまりは、フィルターユニット３０の底部３４以外の箇所に付着等した粉塵等が、底部３４に集まり易くなり、底部３４において付着、堆積し易くなる。また、このフィルターユニット３０の底部３４に垂下管部２６の吸引口２７が対向しているので、この底部３４に付着、堆積した粉塵等を吸引空気源６ａに接続される空気管路接続管２５を介して効果的に吸引し、捕集ホッパー１０外へ排出させることができ、粉粒体材料から分離された粉塵等が粉粒体材料に再混入することを抑制することができる。これにより、粉塵等の付着、堆積によるフィルターユニット３０の目詰まり等に起因する吸引能力の低下を抑制することができる。また、これにより、例えば、手作業等でフィルターユニット３０の清掃等を行う必要性を低減させることもできる。
【００３９】
また、フィルターユニット３０が垂下管部２６を囲むような形状で、その下端に底部３４を設けた形状であるので、捕集ホッパー１０内において下方側に突き出すように設けられた構造で、下方側に向く水平面が小さい構造となる。従って、例えば、従来のように捕集ホッパー内を横断するように略水平にフィルターを設けた場合と比べて、輸送中や流動中における粉粒体材料のフィルターユニット３０への吸い付きによる圧力損失を抑制することができる。つまり、吸引空気が作用している間は、粉粒体材料がフィルターユニット３０に吸い付き易くなるが、垂下管部２６を囲む部位の外周側に吸い付いた場合にも、捕集ホッパー１０内で流動（攪拌・拡散）する粉粒体材料が衝突することで押し退けられるように除去され、輸送中や流動中に粉粒体材料がフィルターユニット３０に固定的に吸い付いた状態となることを抑制することができる。これにより、吸引能力の低下を抑制することができ、より効果的に粉粒体材料を捕集ホッパー１０内において流動させることができ、粉塵等の除去や混合等をより効果的に行うことができる。
【００４０】
また、本実施形態では、垂下管部２６を、捕集ホッパー１０内の平面視における略中心に位置するように設けているので、下部側の材料導入口２４から導入された粉粒体材料を効果的に流動させることができる。また、フィルターユニット３０もこの垂下管部２６を囲むように捕集ホッパー１０内の平面視における略中心に位置することとなるので、捕集ホッパー１０内において粉粒体材料が偏って流動するようなことを抑制することができる。
また、本実施形態では、材料導入口２４を、垂下管部２６内に二重管状に設けられ、かつフィルターユニット３０の底部３４を貫通するように設けられた材料導入管部２３の下端に設けている。従って、フィルターユニット３０の底部３４を貫通するように設けられた材料導入管部２３の下端の材料導入口２４を介して粉粒体材料を捕集ホッパー１０内に導入させることができる。また、この材料導入管部２３を捕集ホッパー１０内の平面視における略中心に位置するように設け、その下端を、捕集ホッパー１０の下端部に位置させるように設けているので、粉粒体材料をスムーズにマスフロー状に排出させる整流棒（整流部）として機能させることができる。つまり、粉粒体材料がファンネルフロー状に排出されることを簡易な構成で抑制することができる。
【００４１】
また、本実施形態では、フィルターユニット３０の底部３４を、空気の流通を阻止する封止部３４としている。従って、下方に向く水平面となる底部３４への上述のような粉粒体材料の吸い付きを防止することができる。また、この底部３４を空気流通可能な構成とした場合と比べて、下部側の材料導入口２４から垂下管部２６の吸引口２７に向かう気流を底部３４上側のフィルター（直筒状フィルター部）３１廻りに分散させることができ、より効果的に粉粒体材料を流動させることができる。また、底部３４の上面側に付着、堆積した粉塵等の落下を確実に防止することができ、この底部３４の上面側に付着、堆積した粉塵等を吸引空気源６ａに接続される空気管路接続管２５を介してより効果的に吸引し、捕集ホッパー１０外へ排出させることができる。
【００４２】
また、本実施形態では、このフィルターユニット３０の垂下管部２６を囲む部位を、略直筒状に形成されたものとしている。従って、輸送中や流動中における粉粒体材料のフィルターへの衝突による劣化等を抑制することができる。つまりは、フィルターユニット３０の直筒状フィルター部３１の外周壁部に沿って粉粒体材料が言わば転がるように接触することとなり、例えば、従来のように捕集ホッパー内を横断するように略水平にフィルターを設けた場合と比べて、劣化等を抑制することができ、粉塵等の除去もより効果的に行うことができる。また、直筒状フィルター部３１の外周壁部の内側等に付着、堆積した粉塵等を外周側に落下させ難くすることができ、粉粒体材料から分離された粉塵等が粉粒体材料に再混入することをより効果的に抑制することができる。
【００４３】
次に、本実施形態に係る粉粒体材料の捕集装置１を組み込んだ粉粒体材料の輸送システムの一例について、図４を参照して説明する。
本例に係る輸送システム９は、図４（ａ）に示すように、輸送元としての材料タンク２と、この材料タンク２から空気輸送される粉粒体材料を捕集する捕集装置１と、この捕集装置１の供給先としての成形機８と、材料タンク２から捕集装置１に粉粒体材料を空気輸送する空気輸送手段と、各部を制御する制御盤４５（図４（ｂ）参照）と、を備えている。空気輸送手段は、材料タンク２と捕集装置１とを接続する材料輸送管路３と、捕集装置１に接続された空気吸引管路５と、この空気吸引管路５に接続された吸引輸送機６とを備えている。
【００４４】
材料タンク２の下端部には、材料輸送管路３の一端部が接続され、当該材料タンク２に貯留された粉粒体材料の排出制御が可能な材料排出部２ａが設けられている。この材料排出部２ａとしては、上記同様、後記するＣＰＵ４６（図４（ｂ）参照）に信号線等を介して接続されて排出制御（作動制御乃至は開閉制御）されるものであればどのようなものでもよい。または、このような材料排出部２ａを設けずに、材料輸送管路３の一端部に例えば、吸引ノズル等を設け、該吸引ノズルを材料タンク２内に差し込むように設けた態様としてもよい。
吸引輸送機６は、吸引空気源としての吸引ブロワー６ａや、この吸引ブロワー６ａの羽根車を回転駆動する駆動モーター、吸引ブロワー６ａの吸込み側に設けられ、輸送空気に含まれる粉塵等を捕捉する集塵フィルターや捕捉物を収容するダストボックス等を有した集塵ユニットなどを備えている。この集塵ユニットの集塵手段としては、サイクロン式フィルターやバグフィルター等を採用するようにしてもよい。なお、空気吸引管路５には、当該空気吸引管路５内の圧力を検出する圧力センサーや圧力ゲージ等の圧力計を設けるようにしてもよい。
【００４５】
制御盤４５は、図４（ｂ）に示すように、計時手段や演算処理部等を有し、上記した各弁や各機器、各部を予め設定された所定のプログラムに従って制御する制御部としてのＣＰＵ４６と、このＣＰＵ４６に信号線等を介してそれぞれ接続された表示操作部としての表示操作パネル４７及びメモリ（記憶部）４８と、を備えている。この制御盤４５は、捕集装置１が備えているものとしてもよく、若しくは、吸引輸送機６が備えているものとしてもよい。または、輸送システム９に組み込まれ、適所に設置される制御盤４５としてもよい。
【００４６】
ＣＰＵ４６には、信号線等を介して、上記した捕集装置１の材料センサー１９、材料排出部１７及び圧縮空気開閉弁４４、並びに材料タンク２の材料排出部２ａ及び吸引輸送機６の吸引ブロワー６ａが接続されている。
表示操作パネル４７は、各種設定操作や、事前設定入力項目（後記する輸送時間や流動時間、各種遅延時間等の各種設定時間など）などを設定、入力したり、各種設定条件や、各種運転モードなどを表示したりする。
メモリ４８は、各種メモリ等から構成されており、表示操作パネル４７の入力操作等により設定、入力された設定条件や入力値、後記する基本動作などの種々の動作を実行するための制御プログラムなどの各種プログラム、予め設定された各種設定項目（初期設定項目）等が格納される。
【００４７】
次に、上記構成とされた輸送システム９において実行される基本動作の一例について、図５を参照して説明する。なお、図５及び後記する図９（ｂ）では、各機器のＯＮ／ＯＦＦ動作や、各弁や各排出部の開閉動作などを模式的に図示している。また、以下の各基本動作例は、当該輸送システム９の各部を制御するＣＰＵ４６の制御によって、予め設定されたプログラムに従って実行される。
【００４８】
図５（ａ）は、基本動作の一例を模式的に示している。
成形機８において粉粒体材料が消費（処理）されるに伴って、捕集装置１の下端側に設けられた一時貯留部としての貯留・供給部１８の粉粒体材料の貯留レベルが低下する。この粉粒体材料の貯留レベルが所定レベルまで低下すれば、この貯留・供給部１８に設けられた材料センサー１９から材料要求信号（材料無し信号）が出力される。
この材料センサー１９から材料要求信号が出力されれば、吸引ブロワー６ａを起動させる。本動作例では、材料センサー１９から材料要求信号が出力された後、所定の遅延時間ｔ１が経過した後に、吸引ブロワー６ａを起動させるようにしている。この遅延時間ｔ１は、材料センサー１９の誤検知等を防ぐ観点等から適宜、設定するようにしてもよく、例えば、数秒程度としてもよい。
【００４９】
また、輸送元としての材料タンク２の材料排出部２ａを開放させ、輸送元としての材料タンク２の粉粒体材料を、捕集ホッパー１０に空気輸送する輸送工程を実行させる。これにより、材料タンク２に貯留された粉粒体材料が、材料輸送管路３を介して捕集装置１の捕集ホッパー１０に向けて吸引空気により輸送され、捕集ホッパー１０において捕集される。
本動作例では、吸引ブロワー６ａを起動させた後、所定の遅延時間ｔ２が経過した後に、輸送元の材料排出部２ａを開放させるようにしている。この遅延時間ｔ２は、吸引ブロワー６ａの駆動モーターの立ち上がり時間等を考慮して、適宜、設定するようにしてもよく、例えば、数秒程度としてもよい。また、この輸送元の材料排出部２ａは、所定の排出時間が経過するまで開放（作動）させるようにしてもよい。この排出時間としては、捕集ホッパー１０において捕集された粉粒体材料を効果的に流動させる観点等から、捕集ホッパー１０の容量の１／４〜１／２程度の粉粒体材料が捕集ホッパー１０に空気輸送されるように適宜設定するようにしてもよい。
【００５０】
上記排出時間が経過すれば、材料タンク２の材料排出部２ａを閉鎖させ、所定の遅延時間ｔ３が経過すれば、輸送工程が完了する。これにより、捕集ホッパー１０へ所定量の粉粒体材料が輸送され、捕集ホッパー１０において捕集された状態となる。この遅延時間ｔ３は、材料輸送管路３内における粉粒体材料の滞留を防止等する観点等から適宜、設定するようにしてもよく、例えば、数秒程度としてもよい。なお、この遅延時間ｔ３を流動時間に含ませるようにしてもよい。
また、輸送工程が完了すれば、所定の流動時間が経過するまで流動工程を実行させる。これにより、捕集ホッパー１０において捕集された粉粒体材料が吸引空気の気流作用によって流動（攪拌・拡散）され、粉粒体材料に付着等している粉塵等が輸送空気とともにフィルターユニット３０によって分離される。この流動時間は、粉粒体材料の種類や、捕集する粉粒体材料が単一か複数種か等に応じて、粉塵等の除去や混合が可能なように適宜設定するようにしてもよく、例えば、十数秒程度〜数十秒程度としてもよい。なお、上記した排出時間や流動時間、各種遅延時間等を含んだ時間を、輸送・流動時間として予め設定するようにしてもよい。
【００５１】
また、本動作例では、輸送工程の際には少なくとも圧縮空気開閉弁４４を閉鎖し、該輸送工程が完了した後に圧縮空気開閉弁４４を開放させるように制御する態様としている。また、本動作例では、流動工程の際には間欠的に圧縮空気開閉弁４４を開放させるよう制御する態様としている。
具体的には、輸送工程が完了した後、所定の遅延時間が経過すれば、または輸送工程が完了すれば直ちに、圧縮空気開閉弁４４を所定の導入時間ｔ４が経過するまで開放させ、この導入時間ｔ４が経過すれば、圧縮空気開閉弁４４を所定の閉時間ｔ５が経過するまで閉鎖させ、この開放と閉鎖とを、流動工程の間に繰り返し、実行させるようにしている。図例では、導入時間ｔ４を閉時間ｔ５よりも短く設定した例を示しており、この導入時間ｔ４としては、数秒程度としてもよい。なお、本実施形態では、ガス導入口１５から導入させるガスを圧縮空気としているため、圧縮空気開閉弁４４を常時は閉としているが、例えば、大気等をガス導入口１５から導入させる場合には、少なくとも輸送工程の間は閉鎖させておく態様としてもよい。
【００５２】
上記した流動時間が経過すれば、吸引輸送機６の吸引ブロワー６ａを停止させる。この状態では、材料輸送管路３を介して空気輸送された粉粒体材料が捕集ホッパー１０に貯留された状態となる。
そして、吸引ブロワー６ａを停止させた後、所定の遅延時間が経過すれば、または流動工程が完了すれば直ちに、捕集ホッパー１０の材料排出部１７を所定の投入時間が経過するまで開放させる。この投入時間は、捕集ホッパー１０に貯留された粉粒体材料の略全量の排出が可能な時間として適宜、設定するようにしてもよい。なお、この捕集ホッパー１０の材料排出部１７は、少なくとも輸送工程及び流動工程の間は閉鎖させておく態様としてもよい。つまりは、輸送工程及び流動工程以外の間は開放させておくようにしてもよい。
上記のように材料排出部１７が開放されれば、捕集ホッパー１０内の粉粒体材料が貯留・供給部１８に投入され、材料センサー１９の材料要求信号が消え、次に、この材料センサー１９から材料要求信号が出力されるまで待機状態となる。
そして、上記同様、材料センサー１９の材料要求信号に基づいて、上記のような各種の動作を繰り返し実行させる態様としてもよい。
【００５３】
上記のように、本動作例では、ＣＰＵ４６は、吸引ブロワー６ａを作動させて捕集ホッパー１０へ粉粒体材料を輸送する輸送工程とこの輸送工程の後に流動工程とを実行させ、かつ輸送工程の際には少なくとも圧縮空気開閉弁４４を閉鎖し、該輸送工程が完了した後に圧縮空気開閉弁４４を開放させるようにしている。これによれば、粉粒体材料の輸送が完了した後に、上述のように捕集ホッパー１０内に旋回気流を生じさせるガスがガス導入口１５から導入されるので、輸送動作を妨げるようなことがない。
また、本動作例では、ＣＰＵ４６は、流動工程の際には間欠的に圧縮空気開閉弁４４を開放させるようにしている。これによれば、ガス導入口１５から捕集ホッパー１０内にガスが間欠的に導入されることとなる。従って、粉粒体材料を、概ね上下方向の流動と概ね上向きに旋回させるような流動とに交互に流動させることができ、粉塵等の除去や混合等をより効果的に行うことができる。
【００５４】
図５（ｂ）は、基本動作の他例を模式的に示している。なお、上記した動作例との相違点について主に説明し、同様の動作等については説明を省略または簡略に説明する。
本動作例では、流動工程の際に、吸引風量を間欠的に減少させるよう制御する態様としている。
具体的には、輸送工程が完了した後、所定の遅延時間が経過すれば、または輸送工程が完了すれば直ちに、吸引風量を所定の減少風量時間ｔ６が経過するまで減少させ、この減少風量時間ｔ６が経過すれば、所定の通常風量（大風量）時間ｔ７が経過するまで通常の吸引風量（大風量）に復帰させ、この減少風量工程と通常風量（大風量）工程とを、流動工程の間に繰り返し、実行させるようにしている。図例では、減少風量時間ｔ６を大風量時間ｔ７よりも短く設定した例を示しており、この減少風量時間ｔ６としては、数秒程度としてもよい。また、本動作例では、流動工程の間で、かつ、大風量工程の間に、圧縮空気開閉弁４４を間欠的に開放させるよう制御する態様としている。
【００５５】
上記のように、吸引風量を減少させる具体的態様としては、吸引ブロワー６ａを所定の減少風量時間ｔ６が経過するまで停止させる態様としてもよい。この場合には、吸引風量は実質的にゼロとなる。
または、吸引ブロワー６ａの駆動モーターの回転数を変更するインバーター等を設け、吸引ブロワー６ａを所定の減少風量時間ｔ６が経過するまで低速運転させる態様としてもよい。この場合における低速運転時の風量は、フィルターユニット３０に原料となる粉粒体材料が吸い付かない風量としてもよい。
さらには、上記のような態様に代えて、例えば、空気吸引管路５に、この空気吸引管路５を開閉する開閉弁等を設け、この開閉弁を所定の減少風量時間ｔ６が経過するまで閉鎖させる態様としてもよい。この場合にも、上記同様、吸引風量は実質的にゼロとなる。または、空気吸引管路５に、風量調整弁等を設け、この風量調整弁によって風量を調整する態様としてもよい。
【００５６】
上記のように、本動作例では、ＣＰＵ４６は、流動工程の際には吸引風量を間欠的に減少させるようにしている。これによれば、吸引風量が減少した際に、分離部としてのフィルターユニット３０（直筒状フィルター部３１）に吸い付いた粉粒体材料を落下させることができ、流動中に粉粒体材料がフィルターユニット３０に固定的に吸い付いた状態となることを抑制することができる。これにより、吸引能力の低下を抑制することができ、より効果的に粉粒体材料を捕集ホッパー１０内において流動させることができ、粉塵等の除去や混合等をより効果的に行うことができる。
【００５７】
次に、本発明に係る粉粒体材料の捕集装置の他の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。
図６は、第２実施形態に係る粉粒体材料の捕集装置を模式的に示す図である。
なお、上記第１実施形態との相違点について主に説明し、同様の構成については、同一符号を付し、その説明を省略または簡略に説明する。
本実施形態に係る粉粒体材料の捕集装置１Ａは、図６に示すように、捕集ホッパー１０Ａに設けられたフィルターユニット３５及び材料の導入態様が上記第１実施形態とは主に異なる。
【００５８】
本実施形態では、捕集ホッパー１０Ａの円筒部１１Ａの上下寸法を上記第１実施形態と比べて、短い寸法とし、コニカル部１２Ａの下端に、材料導入口２４Ａを設けた排出管１３Ａを連なるように設けている。
排出管１３Ａは、略Ｔ字状管とされ、上下に延びる排出管１３Ａの側部に、材料輸送管路３に接続される材料管路接続管２３Ａを略水平に延びるように設けた形状とされ、この材料管路接続管２３Ａの末端が、上下に延びる排出管１３Ａの内周面において開口し、材料導入口２４Ａとなる。なお、この材料管路接続管２３Ａを、斜め上向きや斜め下向きに延びるように、上下に延びる排出管１３Ａの側部に設けた態様としてもよい。
つまり、本実施形態では、材料管路接続管２３Ａを、空気管路接続管２５Ａの垂下管部２６Ａ内に二重管状に設けずに、排出管１３Ａに設けた態様としている。
【００５９】
フィルターユニット３５は、本実施形態では、空気管路接続管２５Ａの垂下管部２６Ａを囲む部位が、底部３６から上部側に向かうに従い拡開する拡開筒状（換言すれば、すり鉢状）に形成されている。また、本実施形態では、フィルターユニット３５の底部３６を、捕集ホッパー１０Ａの円筒部１１Ａとコニカル部１２Ａとの概ね境界部位に位置させており、この底部３６が空気管路接続管２５Ａの垂下管部２６Ａの吸引口２７Ａに上記同様、近接して対向配置されている。また、この底部３６の配設位置に応じて、空気管路接続管２５Ａの垂下管部２６Ａの上下長さが上記第１実施形態よりも短い寸法とされている。
また、このフィルターユニット３５の底部３６は、上記同様、空気の流通を阻止する封止部としてのフィルター下端封止板部３６とされている。
本実施形態では、このフィルター下端封止板部３６の外周縁に、上記同様の多孔板状体等を拡開筒状に形成した拡開筒状フィルター部３７の下端開口縁を接続するように固定している。この拡開筒状フィルター部３７の拡開度合いは、余りにも大きければ、底部（フィルター下端封止板部）３６へ粉塵等が集まり難くなるため、例えば、正面視（側面視）した状態における水平線と拡開筒状フィルター部３７の外周面とのなす角（傾斜角）が４０度以上となるような拡開度合いとするようにしてもよい。図例では、上記傾斜角を、７０度程度とした例を示している。
【００６０】
また、この拡開筒状フィルター部３７の上端開口縁に、当該フィルターユニット３５を捕集ホッパー１０Ａに固定保持させる上端固定部３８を設けている。図例では、空気の流通を阻止する平板状で鍔状の上端固定部３８とした例を示している。また、図例では、この上端固定部３８の外周端部を、捕集ホッパー１０Ａの円筒部１１Ａの上端部内周に設けられた段差部に載置し、上端固定部３８の外周端部の上面にシール部材２０Ａを当接させ、蓋部材２１Ａを閉鎖することで、当該フィルターユニット３５を捕集ホッパー１０Ａに固定保持させる態様とした例を示している。
上記構成とされた本実施形態に係る粉粒体材料の捕集装置１Ａにおいても上記した第１実施形態と同様、図４（ａ）に示すように、輸送システム９Ａに組み込まれ、上記と同様の各種動作の実行が可能とされている。
【００６１】
上記構成とされた本実施形態に係る粉粒体材料の捕集装置１Ａにおいても上記した第１実施形態と概ね同様の効果を奏する。
また、本実施形態では、フィルターユニット３５の垂下管部２６Ａを囲む部位を、底部３６から上部側に向かうに従い拡開する拡開筒状に形成されたものとしている。従って、上記と概ね同様、輸送中や流動中における粉粒体材料の拡開筒状フィルター部３７への衝突による劣化等を抑制することができる。また、上記した略直筒状の外周壁部とした場合と比べて、拡開筒状フィルター部３７と粉粒体材料との接触がより効果的になされ、粉塵等の除去をより効果的に行うことができる。
また、本実施形態では、材料導入口２４Ａを、捕集ホッパー１０Ａの下端側に設けられた排出管１３Ａの内周面において開口するように設けている。従って、この排出管１３Ａの内周面において開口する材料導入口２４Ａを介して粉粒体材料を捕集ホッパー１０Ａ内に導入させることができる。また、このような構成とすれば、上記第１実施形態のような二重管状とした場合と比べて、構造の簡略化を図ることができる。
【００６２】
次に、本発明に係る粉粒体材料の捕集装置の更に他の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。
図７〜図９は、第３実施形態に係る粉粒体材料の捕集装置、これを組み込んだ粉粒体材料の輸送システム及びこの輸送システムの基本動作の一例を模式的に示す図である。
なお、上記各実施形態との相違点について主に説明し、同様の構成については、同一符号を付し、その説明を省略または簡略に説明する。
【００６３】
本実施形態に係る粉粒体材料の捕集装置１Ｂは、図７及び図８（ａ）に示すように、捕集ホッパー１０Ｂの上端部内周面において開口し、かつこの上端部内周面に対して平面視における略接線方向に延びるように設けられ、吸引空気源６ａ（図８（ｂ）参照）に接続される第２の接続管としての第２空気管路接続管２８を更に備えている点が上記第２実施形態とは主に異なる。つまり、本実施形態では、上記第２実施形態と概ね同様の空気管路接続管としての第１空気管路接続管２５Ｂと、第２空気管路接続管２８と、を備えている。第１空気管路接続管２５Ｂには、第１空気吸引管路５Ａが接続され、第２空気管路接続管２８には、第２空気吸引管路５Ｂが接続される（図８（ｂ）も参照）。
【００６４】
また、本実施形態では、第２空気管路接続管２８を、捕集ホッパー１０Ｂの上端部に設けられた蓋部材２１Ｂに設けている。蓋部材２１Ｂは、この第２空気管路接続管２８を外周側壁部に接続するように設けられるように、上記各実施形態と比べて上下寸法が大きい下向き短筒状とされている。また、本実施形態においても上記第２実施形態と同様、フィルターユニット３５Ａの底部３６Ａを、フィルター下端封止板部３６Ａとし、このフィルター下端封止板部３６Ａを、捕集ホッパー１０Ｂの円筒部１１Ａとコニカル部１２Ａとの概ね境界部位に位置させている。また、このフィルター下端封止板部３６Ａが空気管路接続管２５Ｂの垂下管部２６Ｂの吸引口２７Ｂに上記同様、近接して対向配置されている。図例では、蓋部材２１Ｂの上下寸法に応じて、第１空気管路接続管２５Ｂの垂下管部２６Ｂ及び拡開筒状フィルター部３７Ａの上下寸法を、上記第２実施形態よりも大きい寸法としている。
【００６５】
また、この第２空気管路接続管２８は、図７及び図８（ａ）に示すように、蓋部材２１Ｂの外周側壁部に対して平面視における略接線方向に延びるように設けられ、捕集ホッパー１０Ｂの上端部内周面としての蓋部材２１Ｂの内周面において開口しており、この開口が第２の吸引口２９となる。換言すれば、この第２の吸引口２９を介した空気の吸引方向が、蓋部材２１Ｂの略真円の内周面に沿うように平面視における略接線方向となるように、第２空気管路接続管２８を捕集ホッパー１０Ｂの上端部（図例では、蓋部材２１Ｂ）に設けている。また、図例では、上記したガス導入口１５から導入されるガスによって生じる旋回気流の旋回方向と、第２空気管路接続管２８の第２の吸引口２９へ向かう吸引空気によって生じる旋回気流の旋回方向と、が同方向となるように、第２空気管路接続管２８を設けた例を示している（図３（ｂ）及び図８（ａ）参照）。
また、この第２空気管路接続管２８は、図７に示すように、蓋部材２１Ｂの外周側壁部に対して略水平方向に接続されるように設けられている。なお、この第２空気管路接続管２８を、斜め上向きや斜め下向きに蓋部材２１Ｂの外周側壁部に対して接続するように設ける態様としてもよい。
【００６６】
また、本実施形態では、フィルターユニット３５Ａは、第２空気管路接続管２８に対応させて、この第２空気管路接続管２８に向かう輸送空気から粉粒体材料を分離可能なように形成されている。図例では、拡開筒状フィルター部３７Ａの上端開口縁に、下方側に折り返され、蓋部材２１Ｂの内周面と対向するように略平行に配置された折返フィルター部３９を設けている。また、この折返フィルター部３９の下端周縁に、外方側に突出する鍔状部を設け、この鍔状部を上記第２実施形態と概ね同様、円筒部１１Ａの上端部に載置し、この鍔状部の上面にシール部材２０Ｂを当接させ、蓋部材２１Ｂを閉鎖することで、当該フィルターユニット３５Ａを捕集ホッパー１０Ｂに固定保持させる態様とした例を示している。
このような構成により、フィルターユニット３５Ａは、第１空気管路接続管２５Ｂ及び第２空気管路接続管２８に向かう輸送空気から粉粒体材料を分離可能な構成とされている。
なお、上記のような折返フィルター部３９を設けずに、上記第２実施形態において説明したような空気の流通を阻止する平板状で鍔状の上端固定部を設けるようにしてもよい。このようなものでも、折返フィルター部３９を設けたものよりは、第２空気管路接続管２８の第２の吸引口２９へ向かう吸引空気によって生じる旋回気流作用が幾分劣ることが考えられるが、旋回気流を生じさせることは可能である。
【００６７】
上記構成とされた本実施形態に係る粉粒体材料の捕集装置１Ｂにおいても上記した第２実施形態と概ね同様の効果を奏する。
また、本実施形態では、第２空気管路接続管２８を備えているので、この第２空気管路接続管２８に吸引空気を作用させることで、捕集ホッパー１０Ｂの上側部位において内周面に沿うように接線方向に吸引される旋回気流を生じさせることができる。従って、上記と概ね同様、粉粒体材料を、比較的に単純な上下方向の流動に加えて、旋回させるように流動させることができ、粉塵等の除去や混合等をより効果的に行うことができる。
【００６８】
次に、本実施形態に係る粉粒体材料の捕集装置１Ｂを組み込んだ粉粒体材料の輸送システムの一例及びその基本動作の一例について、図８（ｂ）及び図９を参照して説明する。
なお、上記した各例との相違点について主に説明し、同様の構成については、同一符号を付し、その説明を省略または簡略に説明する。また、同様の動作についても説明を省略または簡略に説明する。
【００６９】
本例に係る輸送システム９Ｂは、図８（ｂ）に示すように、第１空気管路接続管２５Ｂ及び第２空気管路接続管２８のそれぞれに接続される空気吸引管路５Ａ，５Ｂを、吸引空気源としての吸引ブロワー６ａに選択的に連通させる切替弁としての吸引管切替弁７を設けている点が上記した例とは異なる。
この吸引管切替弁７は、吸引輸送機６に接続された空気吸引管路５を、捕集ホッパー１０Ｂに接続された第１空気吸引管路５Ａ及び第２空気吸引管路５Ｂのいずれかに選択的に切替可能なものであればどのようなものでもよい。なお、この吸引管切替弁７は、捕集装置１Ｂが備えているものとしてもよく、若しくは、吸引輸送機６が備えているものとしてもよい。または、輸送システム９Ｂに組み込まれたものとしてもよい。
また、この吸引管切替弁７は、上記同様、図９（ａ）に示すように、制御盤４５Ａに設けられた制御部としてのＣＰＵ４６Ａに信号線等を介して接続されている。
【００７０】
この輸送システム９Ｂにおいても、上記同様、図９（ｂ）に示すように、ＣＰＵ４６Ａの制御によって、予め設定されたプログラムに従い、吸引ブロワー６ａを作動させて捕集ホッパー１０Ｂへ粉粒体材料を輸送する輸送工程とこの輸送工程の後の流動工程との実行がなされる。
また、本動作例では、ＣＰＵ４６Ａは、流動工程の際には第２空気管路接続管２８を吸引ブロワー６ａに連通させる状態（第２吸引状態）と、第１空気管路接続管２５Ｂを吸引ブロワー６ａに連通させる状態（第１吸引状態）と、に吸引管切替弁７を交互に切替制御するようにしている。
具体的には、輸送工程が完了した後、所定の遅延時間が経過すれば、または輸送工程が完了すれば直ちに、第１吸引状態の吸引管切替弁７を、第２吸引状態に切り替える。本動作例では、この吸引管切替弁７の切替制御のタイミングを、上記した圧縮空気開閉弁４４の開閉態様に同期させた態様としている。つまり、間欠的に開放される圧縮空気開閉弁４４が開放中は、第２吸引状態とし、圧縮空気開閉弁４４が閉鎖中は、第１吸引状態としている。
【００７１】
本動作例によれば、圧縮空気開閉弁４４を開放させ、第２空気管路接続管２８を吸引ブロワー６ａに連通させる状態としている際には、上記各実施形態と比べて、上記のような旋回気流をより強力に生じさせることができる。従って、粉粒体材料を、比較的に単純な上下方向の流動に加えて、より強力に旋回させるように流動させることができ、粉塵等の除去や混合等をより効果的に行うことができる。
なお、本動作例では、この吸引管切替弁７の切替制御のタイミングを、上記した圧縮空気開閉弁４４の開閉態様に同期させた態様とした例を示しているが、このような態様に限られない。例えば、圧縮空気開閉弁４４の開放時間を、吸引管切替弁７を第２吸引状態とする時間よりも長くしたり、短くしたりするような態様としてもよい。または、間欠的に開放される圧縮空気開閉弁４４が閉鎖されている間に、吸引管切替弁７を第２吸引状態とするような態様としてもよい。
また、本動作例においても、上記した基本動作の他例と同様、流動工程の際に、吸引風量を間欠的に減少させるよう制御する態様としてもよい。
【００７２】
また、本実施形態では、ガス導入口１５から導入されるガスによって生じる旋回気流の旋回方向と、第２空気管路接続管２８の第２の吸引口２９へ向かう吸引空気によって生じる旋回気流の旋回方向と、が同方向となるように、第２空気管路接続管２８を設けた例を示しているが、このような態様に限られない。例えば、ガス導入口１５から導入されるガスによって生じる旋回気流の旋回方向と、第２空気管路接続管２８の第２の吸引口２９へ向かう吸引空気によって生じる旋回気流の旋回方向と、が互いに逆方向となるように、第２空気管路接続管２８を設ける態様としてもよい。この場合は、例えば、圧縮空気開閉弁４４を開放させるタイミングと、吸引管切替弁７を第２吸引状態とするタイミングとを異ならせることで、逆向きの旋回気流を交互に捕集ホッパー１０Ｂ内において生じさせるようなこともできる。これによれば、粉粒体材料を、比較的に単純な上下方向の流動に加えて、交互に逆側に旋回させるように流動させることができ、粉塵等の除去や混合等をより効果的に行うことができる。
また、本実施形態では、単一の第２空気管路接続管２８を設けた例を示しているが、複数の第２空気管路接続管２８を設けたような態様としてもよい。この場合、例えば、互いに逆向きの旋回気流を生じさせるように二本の第２空気管路接続管２８を設けたような態様としてもよい。
【００７３】
なお、本実施形態において説明した第２空気管路接続管２８を、上記第１実施形態や第２実施形態に係る捕集装置１，１Ａに設け、上記同様の動作を実行させる態様としてもよい。この場合は、蓋部材２１，２１Ａやフィルターユニット３０，３５を、必要に応じて適宜、変形するようにすればよい。また、この他、上記各実施形態において説明した互いに異なる構成等を、組み合わせたり、組み替えたりして適宜、適用するようにしてもよい。例えば、上記第１実施形態に係る捕集装置１に、直筒状フィルター部３１に代えて、上記第２，３実施形態で説明したような拡開筒状フィルター部３７，３７Ａを設けたりしてもよい。また、例えば、上記第２，３実施形態に係る捕集装置１Ａ，１Ｂに、拡開筒状フィルター部３７，３７Ａに代えて、上記第１実施形態で説明したような直筒状フィルター部３１を設けたりしてもよい。
また、上記した例では、各実施形態に係る捕集装置１，１Ａ，１Ｂを輸送システム９，９Ａ，９Ｂに組み込み、各種動作の実行がなされるものとした例について説明したが、当該捕集装置１，１Ａ，１ＢがＣＰＵ４６，４６Ａなどを備え、このＣＰＵ４６，４６Ａに上記した各機器等を接続し、各種動作の実行がなされるものとしてもよい。
また、上記した各実施形態の各動作例において説明した各種の時間等は、予め設定して、制御盤４５，４５Ａに設けられたメモリ４８等に格納させておくようにしてもよく、また、制御盤４５，４５Ａに設けられた表示操作パネル４７等から事前設定入力項目として設定入力させるようにしてもよい。また、これら各種の時間等を変更可能なようにしてもよい。
【００７４】
また、上記各動作例では、捕集ホッパー１０，１０Ａ，１０Ｂの下流側に設けられた貯留・供給部１８の材料センサー１９の材料要求信号に基づいて、捕集ホッパー１０，１０Ａ，１０Ｂに向けて粉粒体材料の輸送を開始させる態様とした例を示しているが、このような態様に限られない。例えば、材料センサー１９の材料要求信号が出力されれば、既に捕集ホッパー１０，１０Ａ，１０Ｂにおいて捕集している粉粒体材料を排出させ、その後に、上記した輸送工程及び流動工程を実行する態様としてもよい。つまりは、貯留・供給部１８の材料センサー１９の材料要求信号が出力されるまで捕集ホッパー１０，１０Ａ，１０Ｂに粉粒体材料を待機させておく態様としてもよい。
また、上記した各動作例では、流動工程の際に、圧縮空気開閉弁４４を間欠的に開放させる態様とした例を示しているが、このような間欠的に開放させる態様に代えて、流動工程の際には圧縮空気開閉弁４４を常時、開放させておく態様としてもよい。
また、上記した各動作例は、一例であり、その他、種々の動作態様としてもよい。
【００７５】
また、上記各実施形態では、貯留・供給部１８に材料センサー１９を設けた例を示しているが、このような態様に限られない。例えば、当該捕集装置１，１Ａ，１Ｂの捕集ホッパー１０，１０Ａ，１０Ｂを貯留部とし、供給先８からの材料要求信号に基づいて材料排出部１７を作動制御して全量ではなく定量乃至は所定量を供給先８に供給するような態様としたものや、材料排出部１７を設けずに供給先８に向けて垂れ流し状に供給する態様としたもの等では、排出管１３，１３Ａや、貯留・供給部１８を含む捕集ホッパー１０，１０Ａ，１０Ｂの適所に材料センサーを設けるようにしてもよい。この場合は、材料導入口２４，２４Ａの高さ位置と概ね同レベルの材料レベルを検出可能な材料センサーとしてもよく、または、材料導入口２４，２４Ａよりも高い材料レベルを検出可能な材料センサーとしてもよい。
【００７６】
また、上記各実施形態では、ガス導入口１５を、捕集ホッパー１０，１０Ａ，１０Ｂの材料導入口２４，２４Ａよりも下方側に設けた例を示しているが、ガス導入口１５を、捕集ホッパー１０，１０Ａ，１０Ｂの材料導入口２４，２４Ａよりも上方側に設けるようにしてもよい。また、上記各実施形態では、ガス導入口１５を、捕集ホッパー１０，１０Ａ，１０Ｂの下端側の排出管１３，１３Ａの内周面（図例では、ガス導入接続部１４の内周面１４ａ）において開口するように設けた例を示しているが、このような態様に限られない。例えば、捕集ホッパー１０，１０Ａ，１０Ｂのコニカル部１２，１２Ａや、円筒部１１，１１Ａの下端部等に設けるような態様としてもよい。
また、上記各実施形態では、単一のガス導入口１５を設けた例を示しているが、複数のガス導入口１５を設けたような態様としてもよい。この場合、例えば、互いに逆向きの旋回気流を生じさせるように二つのガス導入口を設けたような態様としてもよい。
さらには、上記各実施形態では、ガス導入口１５を設けた例を示しているが、このようなガス導入口１５を設けないようにしてもよい。この場合は、上記した開閉弁（圧縮空気開閉弁）４４なども不要である。
【００７７】
また、上記各実施形態では、フィルターユニット３０，３５，３５Ａの底部を、空気の流通を阻止する封止部とした例を示しているが、底部を空気の流通可能なフィルター部としてもよい。
また、上記各実施形態において説明したフィルターユニット３０，３５，３５Ａ形状や配設位置、垂下管部２６，２６Ａ，２６Ｂを含む空気管路接続管２５，２５Ａ，２５Ｂ及び材料導入口２４，２４Ａを含む材料管路接続管２２，２３Ａの形状や配設位置、捕集ホッパー１０，１０Ａ，１０Ｂの形状等は、一例であり、適宜、変形可能である。
【符号の説明】
【００７８】
１，１Ａ，１Ｂ        粉粒体材料の捕集装置
１０，１０Ａ，１０Ｂ  捕集ホッパー
１３Ａ                排出管
２３                  材料導入管部
２４，２４Ａ          材料導入口
２５，２５Ａ          空気管路接続管（接続管）
２５Ｂ                第１空気管路接続管（接続管）
２６，２６Ａ，２６Ｂ  垂下管部
２７，２７Ａ，２７Ｂ  吸引口
３０，３５，３５Ａ    フィルターユニット（フィルター）
３１                  直筒状フィルター部（垂下管部を囲む部位）
３４，３６，３６Ａ    フィルター下端封止板部（底部、封止部）
３７，３７Ａ          拡開筒状フィルター部（垂下管部を囲む部位）
６ａ                  吸引ブロワー（吸引空気源）
【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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