(57)【要約】      （修正有）【課題】ブリッジの形成を防止できしかも粉体中における空気の存在状態を調整できる粉体供給装置を提供する。【解決手段】粉体Ｍを収容する収容空間２ｈを有し、下端に収容空間２ｈ内の粉体Ｍを排出する開口２ａが形成された本体部２と、本体部２の収容空間２ｈ内に配置された、収容空間２ｈの上下方向に沿って延びる複数本の長尺部材１１を備えた挿入部１０と、挿入部１０を上下方向に沿って移動させる移動部１５と、を備えている。挿入部１０の長尺部材１１の表面に沿って粉体Ｍ中の空気が移動しやすくなるので、収容空間２ｈ内における粉体Ｍ中の空気の存在状態を均一に近づけることができる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
粉体を収容する収容空間を有し、下端に該収容空間内の粉体を排出する開口が形成された本体部と、
該本体部の収容空間内に配置された、該収容空間の上下方向に沿って延びる複数本の長尺部材を備えた挿入部と、
該挿入部を上下方向に沿って移動させる移動部と、を備えている
ことを特徴とする粉体供給装置。
【請求項２】
前記挿入部は、
前記複数本の長尺部材間を連結する連結部材を備えている
ことを特徴とする請求項１記載の粉体供給装置。
【請求項３】
前記連結部材は、
前記複数本の長尺部材の軸方向から見たときに、格子状に配設されている
ことを特徴とする請求項１または２記載の粉体供給装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、粉体供給装置に関する。さらに詳しくは、ガス吸着剤、触媒、電池正極材等の機能性粉体や、銅鉱石、ニッケル鉱石等の鉱石、蛍石粉、小麦粉等、種々の乾燥状態にある粉体の供給状態を調整する粉体供給装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
乾燥状態の粉体を貯留して、貯留した粉体を外部に供給する装置としてホッパーなどが使用される。一般的なホッパーなどは、粉体を貯留する本体部の下端に開口が設けられており、その下端部の内面が開口に向かって傾斜する傾斜面となっている。したがって、開口を閉じれば本体部内に粉体を収容しておくことができ、開口を開けば開口を通して粉体を外部に供給することができる。
【０００３】
上述したようなホッパーには、重力だけで粉体を外部に排出するものや、開口の位置に搬送装置を設けて一定量の粉体を外部に供給できるようにしたものがある。後者のホッパーの場合、搬送装置としてスクリューコンベア等のコンベアを設けたものが使用されている。
【０００４】
搬送装置によって一定量の粉体を外部に供給するホッパーでは、ホッパー内部の粉体の流動状態が一定であれば、搬送装置によって一定量の粉体を連続して搬送することができる。しかし、ホッパー内における粉体の流動状態が一定でない場合は、粉体が結合してブリッジが形成される可能性がある。この場合などには、流動状態が変化し開口から粉体を適切に排出できなくなる。そこで、ホッパー内に粉体のブリッジが形成されることを防止する技術が開発されている（特許文献１〜３）。
【０００５】
特許文献１には、ホッパの排出側（スクリューコンベアの排出口に近い側）の傾斜を反排出側（スクリューコンベアの排出口から遠い側）の傾斜よりも鉛直に近いものとした技術が開示されている。そして、特許文献１には、ホッパの排出側の傾斜は、ブリッジングを防止するためには鉛直又はなるべく鉛直に近い方が良い旨の記載がある。
【０００６】
しかし、特許文献１の技術では、粉体のブリッジングを防止できる可能性はあるが、一旦ブリッジングが発生した場合、ブリッジングを解消することは難しい。
【０００７】
一方、特許文献２、３には、ブリッジングが発生しても、ブリッジングを解消することができる技術が開示されている。
【０００８】
特許文献２には、ホッパー内に下端が漏斗状に開いたパイプを設け、このパイプの上端部をコイルバネによって昇降自在に懸垂させた状態で、パイプの下端をホッパーの開口の真上に配置したものが開示されている。
また、特許文献３には、ホッパーの開口近傍にコーン状部品が配置されたものが開示されている。
【０００９】
特許文献２、３の技術のように、ホッパーの開口近傍に下端が漏斗状に開いたパイプやコーン状部品を配置すれば、パイプやコーン状部品を上下に移動させたり振動させたりすれば、粉体のブリッジが形成されてもすぐに破壊できる。しかも、これらの部材が障害となってホッパー内に粉体のブリッジが形成されにくくなる。
【００１０】
したがって、特許文献１、２の技術を採用すれば、ホッパー内に粉体のブリッジが形成されたことに起因する粉体の排出不良が生じることを防止することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１１】
【特許文献１】特開平１０−２９１６５１号公報
【特許文献２】特許第３３５２５９０号公報
【特許文献３】特開平８−３０１３８７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
しかるに、特許文献２、３の技術では、ホッパーが円筒状であり開口も円筒状である場合を想定して設けられており、ホッパーや開口が矩形等の場合において適切にブリッジの形成を防止することは難しい。
【００１３】
しかも、特許文献２、３の技術は粉体のブリッジが形成されることを防止するものであり、ホッパーの内部や開口近傍における粉体の流動状態を調整することまでは想定しておらず、粉体の流動状態を調整して開口から排出される粉体の状態を調整する方法は開示されていない。
【００１４】
また、ホッパーに粉体を供給する際には、粉体とともに空気もホッパー内に供給されるが、ホッパー内の粉体中における空気の存在状態が位置によって異なった場合には、ホッパー内において粉体の流動状態が位置によって異なってしまう可能性がある。すると、ホッパーから搬送装置に粉体を適切に排出できなくなるが、特許文献２、３の技術では、ホッパー内の粉体中における空気の存在状態を調整することはできない。
【００１５】
本発明は上記事情に鑑み、ブリッジの形成を防止できしかも粉体中における空気の存在状態を調整できる粉体供給装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
第１発明の粉体供給装置は、粉体を収容する収容空間を有し、下端に該収容空間内の粉体を排出する開口が形成された本体部と、該本体部の収容空間内に配置された、該収容空間の上下方向に沿って延びる複数本の長尺部材を備えた挿入部と、該挿入部を上下方向に沿って移動させる移動部と、を備えていることを特徴とする。
第２発明の粉体供給装置は、第１発明において、前記挿入部は、前記複数本の長尺部材間を連結する連結部材を備えていることを特徴とする。
第３発明の粉体供給装置は、第１または第２発明において、前記連結部材は、前記複数本の長尺部材の軸方向から見たときに、格子状に配設されていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１７】
第１発明によれば、挿入部の長尺部材の表面に沿って粉体中の空気が移動しやすくなるので、収容空間内における粉体中の空気の存在状態を均一に近づけることができる。しかも、粉体中にブリッジが形成されることを抑制でき、形成されたブリッジも破壊することができる。
第２発明によれば、連結部材の表面に沿って水平方向にも粉体中の空気が移動しやすくなる。
第３発明によれば、収容空間内全体で粉体中の空気が移動しやすくなる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本実施形態の粉体供給装置１の概略説明図であって、（Ａ）は概略縦断面図であり、（Ｂ）は（Ａ）のＢ−Ｂ線断面矢視図である。
【図２】他の実施形態の粉体供給装置１の概略説明図であって、（Ａ）は概略縦断面図であり、（Ｂ）は（Ａ）のＢ−Ｂ線断面矢視図である。
【図３】（Ａ）は図１のIIIA-IIIA線断面矢視図であり、（Ｂ）は図２のIIIB-IIIB線断面矢視図である。
【図４】長尺部材１１間に連結部材１２の設置例を示した図であり、（Ａ）は長尺部材１１の軸方向と直交する方向から見た図であり、（Ｂ）、（Ｃ）は長尺部材１１の軸方向から見た図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
本実施形態の粉体供給装置は、粉体を一旦貯留して外部に供給する装置であって、貯留されている粉体の状態（粉体中の空気の存在状態）を均一に近づけることができるようにしたことに特徴を有している。
【００２０】
本実施形態の粉体供給装置はどのような設備にも適用することができる。例えば、粉体を安定して次工程に供給することが要求される設備において、粉体を貯留し供給する装置として使用できる。例えば、機能性材料製造工場において機能性粉末原料を反応装置や次工程に供給する場合、製錬工場において鉱石を熔錬炉に供給する場合、種々の製品の製造設備において小麦粉などの粉体を次工程に供給する場合等、にも本実施形態の粉体供給装置を適用することが可能である。
【００２１】
本実施形態の粉体供給装置によって貯留供給される粉体もとくに限定されない。例えば、平均粒径が数μｍ〜数百μｍのものや、平均粒径が数μｍ〜数十μｍのもの等、を本実施形態の粉体供給装置に貯留供給される粉体として挙げることができる。また、粉体の種類もとくに限定されず、例えば、機能性粒子、鉱石、蛍石、小麦粉等を本実施形態の粉体供給装置に貯留供給される粉体として挙げることができる。とくに、粉体間に空気などの気体が存在する状態で供給される粉体を貯留供給する装置として本発明の粉体供給装置は適している。
【００２２】
（粉体供給装置１）
図１に示すように、本実施形態の粉体供給装置１は、粉体Ｍを貯留する本体部２と、この本体部２の下方に配置された搬送部２０と、を備えている。
【００２３】
（本体部２）
図１に示すように、本体部２は、内部に収容空間２ｈを有する中空な部材である。この本体部２には、その下端に収容空間２ｈ内の粉体Ｍを外部に排出する開口２ａを備えている。一方、本体部２の上端部は、天井部材２ｂによって閉塞されている。この天井部材２ｂには、図示しないが、天井部材２ｂを貫通する供給口が設けられており、この供給口から収容空間２ｈ内に粉体Ｍが供給されるようになっている。
【００２４】
本体部２は、その下端に向かって互いに接近するように傾斜した２つの対向する傾斜壁２ｆ，２ｆを有している。この２つの対向する傾斜壁２ｆ，２ｆの下端縁２ｓ間に開口２ａが形成されている。このため、開口２ａは、傾斜壁２ｆ，２ｆの下端縁２ｓに沿って長い略長方形状になっている。
【００２５】
（搬送部２０）
図１に示すように、本体部２の開口２ａの下方には、搬送部２０が配置されている（なお、図では搬送部２０の詳細な構造は記載を割愛している）。搬送部２０は、本体部２内の粉体Ｍを次工程等に搬送するための装置である。搬送部２０は、本体部２内の粉体Ｍを一定量ずつ連続して搬送することができる機能を有するものであればよく、とくに限定されない。例えば、スクリューコンベアやベルトコンベア、チェーンコンベア等の公知の粉体搬送装置を搬送部２０として使用することができる。
【００２６】
以上のごとき構成であるので、搬送部２０を作動させれば、本体部２の収容空間２ｈ内の粉体Ｍを開口２ａから排出して、粉体Ｍを搬送部２０によって外部に搬送することができる。
【００２７】
なお、搬送部２０は、本体部２内の粉体Ｍを一定量ずつ連続して搬送することができる機能を有するものであればよく、とくに限定されない。例えば、スクリューコンベアやベルトコンベア、チェーンコンベア等の公知の粉体搬送装置を搬送部２０として使用することができる。とくに、スクリューコンベアを使用し本体部２の開口２ａが伸びる方向に沿って粉体Ｍを搬送するようにすれば、本体部２の開口２ａから排出される粉体Ｍの量のバラつきを抑えやすくなる。例えば、等比ピッチのスクリューコンベアを使用すれば、本体部２の開口２ａから排出される粉体Ｍの量について、開口２ａの位置（図１（Ａ）であれば左右方向の位置）による差を小さくできる。すると、本体部２の開口２ａから搬送部２０に供給される粉体Ｍの量、言い換えれば、本体部２の開口２ａから排出される粉体Ｍの量を安定させ、かつ調整することができる。
【００２８】
また、本実施形態の粉体供給装置１は、必ずしも搬送部２０を備えていなくてもよい。重力により開口２ａから粉体Ｍを排出する場合には、本実施形態の粉体供給装置１は本体部２だけで構成することもできる。
【００２９】
（挿入部１０）
図１に示すように、本実施形態の粉体供給装置１では、上記のような本体部２の収容空間２ｈ内に収容した粉体Ｍ中の空気の存在状態を調整するために、挿入部１０と、この挿入部１０を移動させる移動部１５とを、備えている。
【００３０】
図１に示すように、挿入部１０は、複数本の長尺部材１１を備えている。この複数本の長尺部材１１は、その軸方向が収容空間２ｈの上部から下部に向かって延びるように配設された断面円形の棒状の部材である。具体的には、各長尺部材１１は、その軸方向が鉛直方向と平行かつ互いに平行となるように設けられている。ここでいう「長尺部材１１の軸方向が鉛直」とは、長尺部材１１の軸方向が水平面に対して垂直（９０度）の状態と、長尺部材１１の軸方向が水平面に対して９０度±５°以内の状態の両方を含む概念である。
【００３１】
図３（Ａ）に示すように、複数本の長尺部材１１は、長尺部材１１の軸方向から見たときに、複数本の長尺部材１１が格子状に並ぶように配設されている。複数本の長尺部材１１は、隣接する長尺部材１１間の間隔Ｗが、例えば、１００−１５０ｍｍ程度となるように配設することができる。なお、隣接する長尺部材１１間の間隔Ｗは粉体Ｍの種類や量、本体部２の収容空間２ｈの大きさなどに合わせて適宜設定される。
【００３２】
複数本の長尺部材１１は、その上端部が本体部２の天井部材２ｂを貫通して外方に突出するように設けられている。そして、この長尺部材１１は、その軸方向に沿って移動できるように天井部材２ｂに保持されている。例えば、天井部材２ｂに形成された貫通孔に、この貫通孔よりも外径が小さい長尺部材１１が挿入されている。一方、複数本の長尺部材１１の下端は、本体部２の収容空間２ｈの下端部近傍まで延びている。例えば、複数本の長尺部材１１は、その下端が本体部２の収容空間２ｈの傾斜壁２ｆ，２ｆの上端よりも下方に位置するように設けられている（図１（Ｂ）参照）。
【００３３】
（移動部１５）
図１に示すように、複数本の長尺部材１１の上端部は移動部１５に連結されている。この移動部１５は、複数本の長尺部材１１をその軸方向に沿って移動させるものである。例えば、図１に示すように、複数本の長尺部材１１の基端を棒状や板材の保持部材１４によって連結した場合であれば、この保持部材１４を吊り下げるワイヤー１６と、このワイヤー１６を巻取繰り出しできるウインチ１７によって移動部１５を構成することができる。かかる構成とすれば、ワイヤー１６を巻取繰り出しするだけで全ての長尺部材１１を同時に上下方向に沿って移動させることができるので、移動部１５の構成を簡素化できる。
【００３４】
以上のような、複数本の長尺部材１１を設けた場合、本体部２の収容空間２ｈ内に粉体Ｍを収容した状態では、複数本の長尺部材１１が粉体Ｍ内に埋没した状態となる。すると、粉体Ｍ内の空気が挿入部１０の長尺部材１１の表面に沿って移動しやすくなるので、本体部２の収容空間２ｈ内における粉体Ｍ中の空気の存在状態を均一に近づけることができる。
【００３５】
しかも、移動部１５によって複数本の長尺部材１１をその軸方向に移動させれば、粉体Ｍ自体を移動させることができるので、より一層粉体Ｍ中の空気が移動しやすくなる。
【００３６】
また、複数本の長尺部材１１が粉体Ｍ中に存在することによって、粉体Ｍ中にブリッジが形成されにくくなる。すると、ブリッジが形成されたことによる粉体の流動状態の悪化を防止できる。そして、移動部１５によって複数本の長尺部材１１をその軸方向に移動させれば、形成されたブリッジを破壊することも可能になる。
【００３７】
（連結部材１２について）
複数本の長尺部材１１間に連結部材１２を設けてもよい。例えば、図２に示すように、複数本の長尺部材１１の軸方向と直交するように連結部材１２を設ければ、長尺部材１１だけでなく連結部材１２の表面に沿って空気が移動できるようになる。つまり、水平方向にも粉体Ｍ中の空気が移動できるようになるので、粉体Ｍ中の空気の存在状態をより均一に近づけやすくなる。
【００３８】
とくに、図３（Ｂ）に示すように、複数本の長尺部材１１の軸方向から見たときに、格子状となるように連結部材１２が設けられていれば、本体部２の収容空間２ｈ内全体で粉体Ｍ中の空気が移動しやすくなる。また、挿入部１０によるブリッジの形成防止効果を高くできる。
【００３９】
しかも、連結部材１２を設けた場合には、移動部１５によって複数本の長尺部材１１を移動させた際に粉体Ｍの移動が促進されるので、粉体Ｍ中の空気がより一層移動しやすくなり、粉体Ｍ中の空気の存在状態をさらに均一に近づけやすくなる。とくに、連結部材１２を格子状に配置すれば、粉体Ｍの移動をより促進できるので、粉体Ｍ中の空気の存在状態を均一に近づける効果を高くできる。しかも、挿入部１０によるブリッジを破壊する機能も高くできる。
【００４０】
なお、連結部材１２は、上述したように、その軸方向が複数本の長尺部材１１の軸方向と直交するように設けてもよいし、その軸方向が複数本の長尺部材１１の軸方向に対して傾くように設けてもよい（図４（Ａ）参照）。また、連結部材１２は真っ直ぐな棒にかぎられず、屈曲した棒によって形成してもよい（図４（Ａ）参照）。
【００４１】
また、複数本の長尺部材１１の軸方向から見たときにおける連結部材１２の配置もとくに限定されない。例えば、図３（Ｂ）に示すような配置でもよいし、図４（Ｂ）、（Ｃ）に示すような配置としてもよい。
【００４２】
また、連結部材１２は、隣接する長尺部材１１を連結できるものであればよく、その形状等はとくに限定されない。例えば、三角棒、角棒、五角以上の多数角を有する棒や丸棒等の部材を連結部材１２として使用してもよいし、板状の部材を連結部材１２として使用してもよい。
【００４３】
（複数本の長尺部材１１について）
上記例では、長尺部材１１として、断面円形の棒状部材を採用した場合を説明した。しかし、長尺部材１１の形状等はとくに限定されない。例えば、三角棒、角棒、五角以上の多数角を有する棒状の部材を長尺部材１１として使用してもよいし、一方向に長く伸びた板状の部材や、断面Ｌ字状のアングル材等を長尺部材１１として使用してもよい。
【００４４】
複数本の長尺部材１１は、必ずしも、その軸方向が鉛直方向と平行でなくてもよく。その軸方向が鉛直方向に対して傾斜した状態となるように配置してもよい。また、複数本の長尺部材１１は、必ずしも互いに平行となるように設置されていなくてもよい。しかし、複数本の長尺部材１１を、その軸方向が鉛直方向と平行かつ互いに平行となるように設ければ、複数本の長尺部材１１を移動させるときに、移動部１５の構成を簡素化できる（図１参照）。
【００４５】
複数本の長尺部材１１は、長尺部材１１の軸方向から見たときに格子状に並ぶように配設されている場合を説明したが、複数本の長尺部材１１の配列はとくに限定されない。粉体Ｍの種類や量、本体部２の収容空間２ｈの大きさ、形状などに合わせて適切に配置すればよい。
【００４６】
（移動部１５について）
移動部１５の構成は上述したような構成に限定されない。例えば、各長尺部材１１をそれぞれワイヤーに連結して、各ワイヤーを一つのウインチで巻取繰り出しするようにしてもよい。また、ジャッキ、チェーンブロック等によって複数本の長尺部材１１を上下させるようにしてもよい。各長尺部材１１をそれぞれ別々に移動させることができるようにすれば、粉体Ｍを攪拌するような効果を得ることもできるので、本体部２の収容空間２ｈ内の粉体Ｍの状態を均一に近づけやすくなる。
【産業上の利用可能性】
【００４７】
本発明の粉体供給装置は、粉体を安定して次工程に供給することが要求される設備において粉体を貯留し供給する装置として適している。
【符号の説明】
【００４８】
１        粉体供給装置
２        本体部
２ａ      開口
２ｈ      収容空間
２ｆ      傾斜壁
２ｓ      傾斜壁２ｆの下端縁
１０      挿入部
１１      長尺部材
１２      連結部材
１５      移動部
２０      搬送部
Ｍ      粉体
【図１】
2019018966.tif 000003
【図２】
2019018966.tif 000004
【図３】
2019018966.tif 000005
【図４】
2019018966.tif 000006