(57)【要約】【課題】粉体処理の分野では、粉体を処理する装置に粉体を供給する際に、一定量の粉体をガスと共に連続的に供給することが必要であることが多い。本発明の目的は、粉体による落下口の閉塞を解決し定量的な供給を可能とした粉体供給装置を提供することである。【解決手段】本発明者は、従来の振動付与を行う粉体供給装置において粉体により落下口が閉塞する問題を検討し、落下ではなく、吸い上げより粉体を供給する構成を採用することで閉塞の問題を改善できることを見いだし本発明に到達した。すなわち本発明は、粉体を振動により移動させる搬送面と、該搬送面に振動を付与する振動部と、搬送面上に所定の間隔を有して設置された吸引口とを具備し、該吸引口からガスと共に粉体を吸い上げ次工程に供給する粉体供給装置である。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
粉体を振動により移動させる搬送面と、該搬送面に振動を付与する振動部と、搬送面上に所定の間隔を有して設置された吸引口とを具備し、該吸引口からガスと共に粉体を吸い上げ次工程に供給することを特徴とする粉体供給装置。
【請求項２】
搬送面は粉体を振動により上方に移動させる螺旋面であることを特徴とする粉体供給装置。
【請求項３】
搬送面は密閉容器内に配され、該密閉容器はガス導入口を具備することを特徴とする請求項１または２に記載の粉体供給装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、一定量の粉体を供給する粉体供給装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
粉体処理の分野では、粉体を処理する装置に粉体を供給する際に、一定量の粉体をガスと共に連続的に供給することが必要であることが多い。
従来、一定量の粉体を供給する為の粉体供給装置としては、粉体を保持する容器から回転式テーブルにより一定容積の粉体を搬出し、搬出した粉体をガスと共に搬送して粉体を供給するテーブルフィーダや、回転させたスクリューを用いて粉体を搬送するスクリューフィーダ等が提案されている。
【０００３】
また、近年検討されている熱プラズマによる粉体処理、粉体の分級等の分野においては、粉体の供給量が一定であることに加えて、処理効率や精度の理由から粉体を凝集させることなく供給することが重要である。このような分野では、振動を付与して粉体を螺旋面上で移動させる図３に一例を示す粉体供給装置が用いられている（例えば、特許文献１参照）。図３の粉体供給装置では、粉体を中心部に保持するすり鉢形状の容器５と、容器５を振動させる振動部７とからなる。容器５は内面側に粉体が移動する螺旋面２を具備し、螺旋面２の終端部には落下口４を具備している。振動部７により容器５に振動を付与すると容器５と共に螺旋面２も振動し、容器５の中心部に保持された粉体１は振動している螺旋面２上を図中に矢印にて示す方向に定量的に移動する。粉体１は螺旋面２の終端部まで移動した後、落下口４から落下して供給パイプ８から次工程に供給される。
【０００４】
この粉体供給装置では容器を介して螺旋面に付与する振動の強さと、螺旋面の幅および粉体の螺旋面上における移動距離により供給する粉体の量を調整することが可能である。同時に、粉体を振動させながら移動させるので、粉体の凝集の抑制にも一定の効果を有する。
【０００５】
【特許文献１】
特開平５−１２３５６３号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
上述した図３に例示する粉体供給装置は、粉体が移動する螺旋面と、螺旋面の終端部の落下口という簡便な構成により、定量的に粉体を連続供給できることから優れた装置である。
しかしながら図３に例示する装置では、落下口が粉体により閉塞しやすいという問題を有する。上述したように、図３の装置では振動を付与するので、ある程度は粉体の凝集を抑制できるものの、凝集を完全になくすことは困難である。特に粉体の供給量を増加させた場合や、凝集を生じやすい凝集性粉体を用いた場合には、凝集を生じる頻度が高くなる。凝集した粉体が増加すると、これらが落下口を閉塞するのである。
【０００７】
本発明の目的は、粉体による落下口の閉塞を解決し定量的な供給を可能とした粉体供給装置を提供することである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明者は、従来の振動付与を行う粉体供給装置において粉体により落下口が閉塞する問題を検討し、落下ではなく、吸い上げより粉体を供給する構成を採用することで閉塞の問題を改善できることを見いだし本発明に到達した。
【０００９】
すなわち本発明は、粉体を振動により移動させる搬送面と、該搬送面に振動を付与する振動部と、搬送面上に所定の間隔を有して設置された吸引口とを具備し、該吸引口からガスと共に粉体を吸い上げ次工程に供給する粉体供給装置である。
搬送面は粉体を振動により上方に移動させる螺旋面であることが装置の小型化が可能なことから好ましい。
また、搬送面は密閉容器内に配され、該密閉容器はガス導入口を具備することが好ましい。
【００１０】
【発明の実施の形態】
上述したように、本発明の重要な特徴は、粉体を振動により移動させる搬送面と、該搬送面に振動を付与する振動部と、搬送面上に所定の間隔を有して設置された吸引口を具備し、該吸引口から粉体をキャリアガスと共に吸い上げて次工程に供給する構成を採用したことにある。
本発明では粉体を搬送面で移動させることにより搬送面の任意の位置での粉体量を調整するが、この際の粉体量は搬送面に付与する振動の強さ、搬送面の幅、粉体の搬送面における移動距離により調整することができる。また、搬送面は装置の小型化の観点から粉体を振動により上方に移動させる螺旋面であることが好ましい。
【００１１】
そして、本発明では搬送面で移動させることで一定量に調整された粉体を吸引口から吸い上げて次工程に供給する。この構成では吸引口が閉塞することはなく、一定量の粉体を連続的に供給することができる。本発明において吸引口の閉塞を抑制できる理由を、以下に本発明の一実施形態を示す図１を参照しながら説明する。
【００１２】
図１は本発明の粉体供給装置の一例を示す模式図、図２は図１の装置において吸引口から吸い上げられる粉体の状態を示した模式図である。
本発明の粉体供給装置は、粉体１が移動する螺旋面（搬送面）２と、容器５を介して螺旋面２に振動を付与する振動部７と、螺旋面上の所定の間隔を有して設置された吸引口２とを具備する。振動部により螺旋面２（容器５）に振動を付与することで、容器５の中心部に保持された粉体１は螺旋面２上を移動する。螺旋面上を移動する粉体の量は、螺旋面（搬送面）の幅および螺旋面に付与する振動の強さの調整により定量化される。
【００１３】
本発明では粉体が所望の量に調整されている螺旋面上の位置において、吸引口２を用いて周囲ガスと共に吸い上げて粉末供給装置外の次工定へと供給するが、この際、螺旋面と吸引口との間隔および吸引口からの吸引力を調整することで、一定の質量以下の粉体のみを吸い上げることが可能となる。
一定の質量以下の粉体のみを吸い上げ可能に調整することで、たとえ螺旋面の終端部に凝集した粉体（以下、凝集粉と記す）が存在する場合であっても、それが吸い上げ可能な質量以下であれば吸引口まで吸い上げられることがない。これにより、本発明では凝集粉による吸引口の閉塞することを抑制することができるのである。
【００１４】
一方、凝集粉は、図２に示すように、螺旋面に一旦は残留するが、螺旋面に付与されている振動により、最終的には下方に落下していくので、他の凝集していない粉体の吸引口からの吸い上げを妨げる原因とはならない。
また、このような凝集粉は吸引口により吸い上げ可能な質量以上である限り、螺旋面上の移動と、螺旋面からの落下を繰り返す。この結果、凝集粉には落下時の衝撃や、螺旋面から振動が繰り返し付与され続けるので、凝集粉が破砕する割合が向上し、凝集粉自体を低減することもできる。
【００１５】
本発明において、効率的な粉体の吸い上げを達成する為には、吸引口は螺旋面を移動してくる粉体に吸引口の一部が接する高さであることが好ましい。
また、吸引口の形状は平坦ではなく、粉体に対し開口部が大きく取れるように斜めに開口するのが好ましい。
加えて、螺旋面の幅よりも吸引口の開口部の幅が広いと粉体より周囲のガスを吸引する割合が多くなるので、螺旋面の幅より吸引口の開口部の幅が狭いことが好ましい。
【００１６】
吸引口からの粉体の吸引方式としては、吸引口に排気ポンプを連結して吸引する方式の他、螺旋面を有する容器５を密閉し、容器５に別途設けたガス導入口９からガスを導入して容器内部と吸引口外部との差圧を利用し吸引してもよい。後者の方式では、吸引口と粉体を供給する次工程との間に特別な装置を配することなく粉体の吸引が可能であり装置を簡便化できることから、本発明では密閉した容器内にガスを供給する方法を適用することが好ましい。
また、容器５には粉体を容器内部に追加投入する為の追加口１０を具備することが好ましい。これにより、容器内部に随時必要な量の粉体を追加投入することが可能となり、大型の容器を適用することなく長時間にわたる吸引口からの粉体連続供給が可能となる。
【００１７】
本発明は、粉体をガスと共に吸引して連続的に供給するので、本発明の装置はガスと共に粉体を供給する必要がある用途に適用することが望ましい。例えば、風力による粉体の分級装置や、特開２００２−１８０１１２号公報に開示されるようなガスとともに粉体を熱プラズマ内に供給する熱プラズマ処理などに用いるのが望ましい。このうち粉体に凝集が無く均一に分散していることが必要な熱プラズマ処理への適用が特に好ましい。
【００１８】
【実施例】
図１に示す構成の本発明の粉体供給装置（本発明例）において吸引口３から粉体を吸引する方法、および本発明例における吸引口と同径の落下口を、図１中の吸引口３と対向する螺旋面上に形成した粉体供給装置（比較例）において落下口より粉体を落下する方法により粉体の供給試験を行った。本発明の粉体供給装置において、吸引口からの粉体の吸引は吸引口とは別に設けたガス導入口より５ｌ／ｍｉｎでＡｒガスを導入する方法により行った。また、粉体供給装置において、振動部には神鋼電機製振動機ＭＥ−１４を用いた。粉体には市販のＭｏ粉体（平均粒径１０μｍ）を用いた。
振動部により付与する振動の強度を変化させて、螺旋面上の粉体の移動量を調整し、両装置において吸引口、または落下口の閉塞を生じることなく供給することが可能な粉体量の比較を行った。結果を表１に示す。表１中の振動の強さは、振動部の最大出力を１００％として記述した。
【００１９】
【表１】
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【００２０】
本発明では振動部の出力を最大とした場合でも吸引口の閉塞を生じることなく１．５ｋｇ／ｈの供給速度での粉体供給が可能であった。一方、比較例では振動部の出力を増すと粉体の供給量が増大するものの、０．７ｋｇ／ｈの供給速度を超えると凝集した粉体が落下口を閉塞し粉体の供給が出来なくなった。
【００２１】
【発明の効果】
本発明によれば、粉体の定量的な連続供給が可能な粉体供給装置を提供することができる。従って本発明は、粉体を凝集させることなく定量的に連続供給することが要求される熱プラズマによる粉体処理等の分野において欠くことの出来ない技術である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の粉体供給装置の一例を示す模式図である。
【図２】本発明の粉体供給装置における吸引口部分の一例を示す模式図である。
【図３】従来の粉体供給装置の一例を示す模式図である。
【符号の説明】
１．粉体、２．螺旋面（搬送面）、３．吸引口、４．落下口、５．容器、６．凝集した粉体（凝集粉）、７．振動部、８．供給パイプ、９．ガス導入口、１０．追加口
【図１】
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【図２】
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【図３】
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