(57)【要約】【課題】広底タンクの底に残留する粉体を、圧縮気体を動力源として効果的に排出し、その後の人手による清掃作業を極限まで減らすこと。【解決手段】環状のスリットから圧縮気体を底板の表面に沿って噴出させ、かつスリットの片側を離接自在に保持し、これに圧縮気体の静圧と動圧を交互に働かせて開閉させる。この開閉振動が底板全体に伝わって板面に固着する粉体を剥離させるとともに、スリットから掃気流がパルス状に板面を掃く。スリットの上流側直近に偏流ガイドを設けて、掃気流に所要の極大方位を持たせたので、この極大方位を粉体が滞留する箇所に向けることによって局部の滞留を無くし、同時にノズルを無駄なく配置して設備とエネルギーの効率を共に高める。【選択図】図５
2016074539.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
粉体タンクの底部に装着される加振排出ノズルであって、基台部、圧縮気体供給部、振動体保持部、および振動体を含み、次の各項を要件とする。
（１）タンク底板に連結固定される基台部には、タンク底板の上面に一致させて噴気スリットのスリットシート面を設ける。
（２）圧縮気体供給部は、タンク底板の下面側から圧縮気体を受け入れ、振動体に供給する。
（３）振動体保持部は、振動体をスリットシート面へ離接の往復動自在とするとともに、振動体をスリットシート面へ弾発付勢力で押し付けて保持する。
（４）振動体は、その周縁の端部がスリットシート面に対向して噴気スリットを形成し、供給される圧縮気体の静圧によって噴気スリットが開く方向に移動するとともに、振動体内を通過する圧縮気体の動圧を受ける受圧面を有し、その動圧によってスリットシート面に押し付けられる。
（５）圧縮気体の流路に偏流構造を設けることによって、噴気スリットから噴出される噴気流は、タンク底板上において所望の極大方位を有する。
【請求項２】
請求項１において、偏流構造が噴気スリット直近の上流側に設けた、偏流ガイドであることを特徴とする加振排出ノズル。
【請求項３】
タンク底を構成する傾斜面あるいは排出装置において、掃気流を必要とする個所に、請求項１ないし２のいずれかに記載の加振排出ノズルの極大方位を関連付けて配置したことを特徴とする粉体の排出装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】  この発明は、粉体たとえば穀物粉、セメント、セラミック素材、粉末冶金用の粉体材料などを収容するタンク底に滞留する内容物を、圧縮気体を動力源として効果的に排出する装置に関する。
【背景技術】
【０００２】  広い底面を有する粉体タンク（以下広底タンクと言う）における内容物の排出に広く採用されている装置は、水平コンベヤとこれに併設した長い斜面の組合せである。その典型的な例は特許文献１ないし４の如く、両側に斜面を配した空気コンベヤをタンク側壁から中央へ下り勾配で肋骨状に並べ、それらの終端を背骨状の中央コンベヤに受けて、内容物をタンク底の一端に導いて排出する。【０００３】  広底タンクにおける排出では、特にこの斜面にこびり付いた残留物の排出が厄介な作業となっている。これに気体噴流を吹き付けて払い落とす方法が特許文献１に提案されている。すなわち、気体噴出ノズルを斜面頂部に沿って並べ、頂部から谷に向かって吹き降ろすことによって斜面上の粉体の流れを促進する。この方法では確かに吹き払い効果が発揮されるものの、多数のノズルを設置する必要があり、したがって送風装置は大掛かりなものになる。【０００４】  また特許文献２ないし４では、斜面をも通気性あるエアスライダとし、粉体が滞留しないようにしている。この方法であれば、斜面背面からの給気をパルス状に送ることによって斜面を振動させることができるので、さらに粉体の動きを促進できる。しかしながら、この方式では、タンクの底面のほぼ全面がエアスライダとなるので設備コストが高く、通気性材料で出来た斜面は鋼板に比べて耐久性に劣る。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特許第３５２３６１２号
【特許文献２】実開昭５２−２７０９０号
【特許文献３】特開２０１３−２３０７４９号
【特許文献４】実公平４−１８９５８号
【特許文献５】特開２０１３−２４５１１１号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】    特許文献１ないし４にて提案されている方法は、いずれも排出後に残留する内容物の量を減少させる効果はあるものの、十分な効果をもたらすには大掛かりな給気装置を必要とする。また機械装置による排出を行ったとしても、なお残留する粉体が少なくないので、その後で人力による全面的な掃除が欠かせない。さらに、排出後に別種の粉体を収容するような場合には隅々まで清掃する必要があるので、清掃作業に多大な労力を費やしている。【０００７】  さらに特許文献１の装置では、粉体がタンク底の斜面に強く固着した状態では、圧縮空気による吹き払いでは十分に排出できない場合がある。そのような場合には、タンク底の斜面の裏側にハンマで打撃振動を加えて固着した粉体を剥離させている。しかしながら狭隘なタンク底に潜ってのハンマ作業は過酷であり、効果的な排出装置が求められている。広底タンクから粉体を排出した後の、人による掃除を極限まで減らすことが本発明の課題である。
【課題を解決するための手段】
【０００８】  上記課題をシンプルな装置で解決するために、単一の加振排出ノズル（以下ノズルという）のみでタンク底の斜面を振動させつつ圧縮気体の噴流を吹き付ける方法を採用した。そのノズルの基本構造には、基台部、圧縮気体供給部、振動体保持部、および振動体が含まれる。基台部には噴気スリットのスリットシート面が設けられ、このスリットシート面がタンク底板の上面に一致するように、基台部はタンク底板に連結固定される。【０００９】  振動体保持部は、振動体をスリットシート面へ離接の往復動自在とするとともに、振動体をスリットシート面へ弾発付勢力で押し付けて保持する。こうして、振動体は、その周縁の端部がスリットシート面に対向して、噴気スリットを形成する。加えて、振動体はその内部を通過する圧縮気体の動圧を受ける受圧面を有し、その動圧によってスリットシート面に押し付けられる。そうして圧縮気体を振動体内に充満させ、その静圧がスリットを開き、スリットから気体が噴出すると、振動体内を流れる気体の動圧がスリットを閉じる。この振動体の往復動が振動となってタンク底板を振動させ、同時にスリットからの噴気流（以下掃気流という）が板面の粉粒体を吹き払う。【００１０】  以上は特許文献５にて公知の基本構造である。これに加えて、その掃気流が板面における特定方位に極大風圧を有するようにして、タンク底における粉体の滞留傾向に適合させるようにした。掃気流に極大方位を持たせるにはノズル内の圧縮気体流路に何らかの偏流構造を設ける。具体的には、圧縮気体の流れを遮蔽または誘導する偏流ガイドをスリットの上流側直近に設けるとよい。この位置であれば、振動体の往復運動を阻害することなく、最も効果的に掃気流に方位分布を付与することができる。【００１１】  上記のごとく構成して特定の方位に極大方位を有する平板状の掃気流を発するノズルを、タンク底の状況に適合させて配置する。たとえばタンク底の傾斜板の隅など、粉体が滞留しやすい個所に極大方位の掃気流が当たる様に、ノズルの位置と方位を設置すればよい。そうすることによってノズルの清掃機能を生かした排出装置とすることができる。
【発明の効果】
【００１２】  本発明のノズルを広底型のタンク底に配列すれば、高圧気体はノズル内を通過する際に、スリットの片側を構成する振動体に静圧と動圧を交互に作用させて、スリットを激しく開閉し、これが機械振動となってタンク底板を振動させて底板に固着している粉体を剥離させる。同時に、開閉するスリットから掃気流の波動がタンクの底板表面に沿って、衝撃的に流れるので、タンク底に残留固着する粉体を効率よく吹き払って排出することができる。【００１３】  また、円板状スリットから噴出する板状の掃気流が、特定の方位に極大風圧を有するので、その極大風圧の方位を、粉体が残留しやすい隅部などを狙うように配置することができる。それによって、加圧気体を動力源かつ払拭手段とする残留粉体の排出装置において、ノズルを効率よく配置することができるので、設備効率およびエネルギー効率を高めることができる。【００１４】  これに加えて、本発明のノズルを使用することによって、タンク底板に粉体が残留する限界の傾斜角を小さくすることができる。この傾斜角の限界値は、板面の状態と粉体の特性によって決まるものであるが、本ノズルを装着すれば、この減少した限界角を設計に反映させることができる。底板の傾斜を緩やかにすれば、タンクの容量は増大し、とりわけ広底タンクにおいて、その効果は著しく、大きな経済効果をもたらす。【００１５】  広底タンクに収容する粉体を荷空けして、異なる銘柄あるいは材種の粉体を収容するときには残留する粉体をきれいに掃除しなければならない。従来の装置では、この掃除を十分に行うことは難しく、人手によらざるを得なかった。本発明によれば、圧縮気体による加振と吹き払いによって残留物のほとんどを機械装置で排出可能としたので、わずかに残る固着物は最終点検を兼ねて人手によって取り除けばよい。苛酷なタンク内の作業を大幅に削減できるので安全衛生環境も大いに改善される。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の加振排出ノズルの基本構造を示す縦断面図である。
【図２】同上のノズル内における圧縮気体の動きと作用を示す部分拡大図である。
【図３】同上によって発生する振動の波形グラフの例である。
【図４】本発明実施例１における偏流ガイドを示す部分断面図である。
【図５】同上における圧縮気体の流れを示す部分断面図である。
【図６】同上偏流ガイドの効果を実測した吹き払いパターンの模写である。
【図７】本発明実施例２の排出装置の概念図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】  上記課題をシンプルな装置で解決するために本発明者は、単一のノズルのみでタンク底の斜面を振動させつつ圧縮空気の噴流を吹き付ける方法を試みた。それには本発明者の手になる特許文献５の粉粒体流動化ノズルを、本課題に対応させて改造して、試験を繰り返し、本発明を完成させるに到った。
【００１８】  まず、図１によって本発明ノズルの基本構造を説明する。図１はセメント用タンク底の排出装置を構成する傾斜板４２に装着されたノズルの縦断面図である。傾斜板４２には円環状のノズル座４が嵌め込まれて、傾斜板の上面よりもわずかに突出した状態で周縁を溶接固定される。ノズル座４の内径にはノズル本体１の基台部１１が嵌め込まれ、そのフランジ１２を取り付けボルト４１でノズル座４と締結することによって、ノズル本体１は傾斜板４２を垂直に貫通して設置される。
【００１９】  ノズル本体の基台部１１から上方に軸部１４が立ち上がり、軸部の根本とノズル座４との間には円環状の溝が形成され、この溝がスリット座１３を形成する。スリット座には硬質ゴム製のスリットシート１５が嵌め込まれている。軸部１４の上端部分は保持軸２１となり、振動体であるベル３のボス部３１が適度の遊隙をもって上下動自在に挿通されている。ベル３の上面には、円環状のゴムスポンジからなる弾発体２４が積重ねられて保持軸に挿通され、その上にベル押え２２が載置される。
【００２０】  ノズル本体には中心孔１６が貫通しており、その上端にはねじ加工がなされている。このねじ孔に、ベル押え２２を挿通した付勢ねじ２３をねじ込むとベル３と弾発体は保持軸上に拘束される。こうして、ベル３の下端に位置するベルスリット部３３はスリットシート１５のスリット面に当接し、弾発体２４の付勢力によってスリット面に押し付けられる。こうして、保持軸２１、弾発体２４、ベル押え２２および付勢ねじ２３がベル保持部２を構成し、ベル３を上下動自在に保持して振動を可能としている。
【００２１】  ノズル本体１の中心孔１６の下端にはねじ加工が施されており、圧縮空気の供給源に接続される。中心孔１６の途中から横方向に分岐して連通孔１７が設けられ、圧縮空気をベル内の加圧流路３７に導く。中心孔の上端近くには同様に通気孔１８が設けられて、圧縮空気を保持軸２１とベルボス部３１の間隙を経て弾発体スポンジの気孔に供給する。これによって、スポンジの空隙に粉体が侵入するのを防止する。なお、ベル押え２２と保持軸２１の上端ならびに付勢ねじ２３の当接面、および弾発体２４とベル押え２２ならびにベル３の当接面はいずれも接着剤にてシールしてあるので圧縮空気が洩れることはない。
【００２２】  次に、図１および図２によってノズルが加振排出作用を発揮する機構を説明する。中心孔１６から供給された圧縮空気は連通孔１７を経てベルの加圧流路３７に入り、ベル内の静圧を高める。その静圧によってベルを持ち上げようとする力が働き、これが弾発体２４の付勢力を越えるとベルが持ち上げられてスリット３６が開き、スリットから圧縮空気が噴出する。圧縮空気が噴出するときベル内では図２に矢印の連鎖で示すように逆Ｓ字の圧縮空気の流線が生じる。この流線がベル舌片部３４の受圧面３８に衝突すると、図２に白抜き矢印で示す動圧Ｐが発生し、これによってベルは下へ押し下げられる。同時に加圧流路３７内の空気が放出されて内圧が低下するので、ベルは衝撃的にスリットシート面に当たりスリットは閉じる。
【００２３】  加圧流路には圧縮空気の供給が続いているので、閉じたスリットは直ちに開いて上記の往復動を繰り返す、つまり、ベルは高速の気流によって楽器のように振動する。弾発体２４の機能は、この定常振動を持続させることにあり、副次的にはノズルが休止している間は付勢力によってスリットを閉じて粉体がノズル内に侵入するのを防ぐ。このように弾発付勢力は直接的に加振力に寄与せず、ベルの加振力は主として動圧Ｐによって決まる。圧縮空気の供給は、短時間のパルス給気と所要の休止を繰り返すプログラムによって行う。
【００２４】  弾発体２４による弾発付勢力は付勢ねじ２３を締めこむことによって、適正範囲に設定される。この設定範囲は、ベルが圧縮空気の供給によって振動を続けるための因子のひとつであり、弾発付勢力とともにベルの振動振幅をも規制する。したがって限られた範囲内ではあるが、振動周波数は付勢ねじ２３の締め込みによって増減する。すなわち、付勢ねじを締めこむと振幅が小さくなって周波数が上り、逆に緩めると振幅が大きくなって周波数は下がる。
【００２５】  図３は、本実施例のノズルを厚さ６ｍｍの鋼板に装着し、２０Ｐａの圧縮空気をパルス状に０．５秒間供給して振動させ、ノズル座直近の傾斜板下面をレーザドプラ速度計によって測定した結果である。ベルの重量は１００グラム、振幅は約０．５ｍｍであり、図から読み取ると、振動周波数は約１７０Ｈｚである。これら加振の条件は、ノズル各部の寸法と使用できる圧縮空気圧力の制約の中で、収容される粉体の特性に応じて選択できる。
【００２６】  次に、加振機能に関わる形状寸法の要件を説明する。ノズルは、タンク底の傾斜板に恒久的に固定されるので、その寸法は邪魔にならないように出来るだけ小さいことが求められる。一方で加振力は、主としてベルの質量と圧縮空気の圧力によって決まり、圧縮空気の圧力は実用的な範囲内に制限されるので、通常はベルの質量によって加振力が確保される。したがって、ノズルの寸法は、タンクに収容される粉体の性状や、排出装置の形式と使用方法など多くの要因をもとに決定される。セメントおよびこれと同類の粉体タンクにおける実用範囲の例としては、傾斜板から突出する部分の外径および高さがいずれも少なくとも２０ｍｍ程度は必要とされている。またタンクとしては空間的な制約があるので、外径と高さの上限はいずれも４０ｍｍ程度であり実施例では外径３４ｍｍ、高さ３７ｍｍである。
【００２７】  図２においてＹで示す舌片部受圧面の幅は、ベルの駆動源である空気流による動圧を決定する重要な寸法である。Ｙを大きくすると受ける動圧も増大するが、同時に舌片部と軸部１４との間隔Ｚは減少する。Ｚの減少は空気流を抑制するので動圧Ｐを低下させる。このような二律背反の制約条件において最適値を選ぶのであるが、セメント用の汎用のタンクにおける実績では、Ｙはすくなくとも２ｍｍは必要である。高い圧縮空気圧力を使用できれば、Ｙは相対的に小さくてもよく、従ってベル外径を小さくできる。逆に低い圧縮空気圧力で加振力を得るにはＹを相対的に大きくすれば良い。
【００２８】  以上の加振機構に関する説明は、本発明の出発点となった特許文献５の加振流動化ノズルと共通する。特許文献５の粉粒体流動化ノズルは竪型円筒タンクの円錐型底部に用いられるので、円環状のスリットから噴出する噴気流の役目は、充填されている粉粒体を流動状態にすることである。すなわち噴気流は、粉粒体流動化ノズル近くの空間にできるだけむらなく行き渡ることが望ましい。つまり、スリットからの噴気は３次元的なドーナツ状に拡散させるのがよい。そのためにスリットの断面形状は、平行であるよりも下流側を広げた「ラッパ」型の方が好適である。
【００２９】  これに対して、平底タンクにおける排出においては、ノズルからの掃気流は先ず第１に、板面に沿って遠くまで届くことが求められる。つまり掃気流の立体形状は、上下方向に拡散の少ない板状が望ましい。加えて第２に、タンク底には必ず存在する隅部などに残留する粉体を吹き払って排出する選択的な局所清掃機能も求められる。本発明では掃気流の主たる機能が、内容物の流動化よりも底面に残留する粉体の吹き払いにある。それゆえに、本発明では、スリットから噴出する掃気流が上方に拡散しないように絞るとともに、板面に沿って所要の距離を所要の風速で吹き払うように噴出速度を確保する必要がある。この機能を支配するのはスリットの縦断面形状であり、本実施例では上下面を平行としている。
【００３０】  平行スリットにおけるスリット長さは、長ければ長いほど掃気流の拡散は少ないものの、限られたノズル外径の範囲内という制約がある。また逆に短い方では、スリットシートの材質が硬質ゴムであるがゆえに、スリット長さを減らせば、スリットシートの受圧面積も減少して、ベルの打撃に対するスリットシートの耐久性を低下させることも考慮する必要がある。スリット長さは、セメント用での通常の用途では３ｍｍ以上が望ましく、掃気の距離減衰を避けることも加味すれば、実用上は４ｍｍ以上が推奨される。
【００３１】  また図２において、スリット面とノズル座との段差Ｈは、傾斜板４２の表面状態が正常であれば、０．５ｍｍ以上、３ｍｍ以下が望ましい。段差Ｈが小さいと板面の凹凸によって掃気流が乱されて、それから先には届きにくい。また、逆にＨが大きいと掃気流の中心が板面から離れるので板面での風速が低下する。したがって、この段差は、装着される傾斜板の表面状態に応じて選ぶものであり、傾斜板の平坦度が良い場合にはＨは小さくて良い。
【００３２】  このノズルを圧縮空気で駆動すると、ベルはスリットシート１５を介して基台部１１のスリット座を垂直に叩く。基台部１１はノズル座４にボルトで固定され、ノズル座４は溶接によって傾斜板４２と一体であるので、ベルの往復動によって傾斜板は厚み方向に振動する。この振動は板全体に伝わり、板面に付着する粉体を剥離させるように働く。この打撃振動に同期してベルから噴出する圧縮空気が掃気流となって板面を吹き払うので、剥離した粉体は斜面に沿って滑り落ちるか、あるいは一旦舞い上がってから斜面またはコンベヤの上に降下する。この動作が繰り返されると、残留する粉体のほとんどはコンベヤを介してタンク外へ排出される。
【００３３】  以上はノズルの縦断面形状に由来する作用効果である。本発明では更に掃気流の平面形状、すなわちノズルを装着した板面上での掃気流の方位分布を改善することによって、ノズルの適用範囲を大きく広げた。一般的に広底タンクにおいては、その排出機構がどのようなものであれ、底板は多数の斜面に分割されており、その分割単位は通常は方形である。一方で本発明の基本構造によるノズルにおいては、掃気流の方位分布は略円形である。したがって、底板全面を掃気流の有効域でカバーするには、円形の有効域に方形の底板を内接させるようにノズルを配列させる必要がある。その結果として、方形の底板からはみ出た掃気流の有効域が無駄となって、設備的にもエネルギー消費においても効率が低くなる。
【００３４】  また排出装置全体で見れば、空気コンベヤの始終端のように底板の隅よりもさらに粉体が滞りやすい個所がある。したがって、現実の排出装置においては、ノズルの掃気流に極大方位を持たせることができれば、これによって粉体が滞留する箇所を狙うようにノズルを配列して効率を高めることができる。
【００３５】  さて、図１に示す基本構造のノズルにおいては、圧縮気体が連通孔１７から、方位９０度間隔の４本の柱状気流として加圧流路３７に流れ込む。この時点では顕著な方位不均一であるが、柱状気流はベル３の内壁で反転して加圧流路内に拡散する。その一部は舌片部の受圧面３８に衝突し、大部分は中心に向い軸部に沿って下降する。この過程で方位の不均一は均一化され、スリットから出る掃気流の方位分布は略円形となると考えられる。
【実施例１】
【００３６】  次に、図４ないし図６によって掃気流に顕著な極大方位を持たせたノズルについて説明する。図４および図５は、図１および図２に示す基本構造のノズルに偏流ガイド５を付加したものである。ノズルの掃気流を方位不均一とするには、出来るだけスリットに近い位置に偏流ガイドを設ければ良い。偏流ガイドの設置位置はスリットの上流側でも、下流側でも有効であるが、スリットの下流側では偏流ガイドがノズルの外に出て収容物の粉体に埋没あるいは接触するので実用上問題がある。そこでノズル内に設けることとし、スリット直近の上流側に圧縮気体の流れを部分的に妨げる偏流ガイドを設けた。【００３７】  図４は図５に示すように、連通孔１７の軸心を含む水平面Ｃ−Ｃでノズルを切断した部分断面図である。図５は図４に於いて連通孔の方位を０度、９０度として、連通孔の方位における縦断面Ａ−Ａ矢視と、連通孔から４５度回転した方位における縦断面Ｂ−Ｂ矢視を示している。偏流ガイド５はスリットシートと同じ硬質ゴム製である。その内径は軸部１４に嵌めこまれ、底はスリットシート１５に密着している。【００３８】  偏流ガイド５の最大径５１はＡ−Ａ視断面のようにベル舌片部３４との間に間隙Ｇ１を形成する。最大径５１は図４に示すように４５度方位を中心として円弧状に大きく切り取られている。この円弧状切欠き５２の中央における円弧状切欠きの上縁とベル舌片部３４との間隙Ｇ２は、Ｂ−Ｂ視断面で見られるようにＧ１の３ないし５倍である。それによって加圧流路３７からスリット３６へ流れる加圧気体は、スリット直前にて受ける流路抵抗に大きな差を生じる。【００３９】  加圧流路３７内における加圧気体の流れは、図５に矢印にて模式的に示してあるように、Ａ−Ａ視断面（連通孔の方位）の間隙Ｇ１では、Ｂ−Ｂ視断面（連通孔から４５度の方位）のＧ２に比して流動抵抗が大きく、従ってスリットから出る掃気流は相対的に弱められ、逆に４５度方位からのものは強められる。なお、連通路の方位と円弧状切欠きの方位を一致させた場合と、本実施例のように連通路の中間に円弧状切欠きを位置させた場合を比較すると、後者の方が掃気流の方位分布が顕著に現れた。【００４０】  ここで、掃気流の方位分布の測定は、ノズルの使用現場を再現した模型を使用する実用的な方法によった。タンク底の傾斜板を模した厚さ６ｍｍの鋼板にノズルを装着して水平に置き、その上にセメント粉を均一に散布してタンク底の清掃モデルとした。この設定において圧縮空気を圧力６０Ｐａにて、パルス長さを０．４秒、パルス送気間隔を４秒で４回のパルス送気を行った。その結果は図６に示すように、板面に明瞭な吹き払いパターンが現れた。吹き払い跡はセメント粉が残存せず、セメント粉の残留する領域の前縁を明瞭に視認できるので、これを撮影して模写したものである。本文ではこれを「方位分布線図」と表記する。【００４１】  図６を全体的に眺めると、ノズルから残留域までの距離すなわち吹払い距離は、略連通孔の方位において極小であり、連通孔から４５度回転した偏流ガイドの切欠きの方位で極大である。極大方位すなわち切欠きの方位における吹払い距離は、極小方位におけるそれのほぼ２倍である。本ノズルのように放射状に噴出する場合には、噴流に対する抵抗に加えて拡散による減衰も発生しているので、スリット出口における極大方位の風圧は、極小方位のそれの２倍を大きく超えるものと推察される。【００４２】  図６において、偏流ガイドの切欠きは９０度間隔で軸対称に４か所設けられているが、方位分布線図は４方位が同じではない。また、極大および極小方位の方位角が図４の計画位置からずれている。これらの原因は、供試ノズルが手作りであることにより偏流ガイドの成形誤差およびそれをノズルに組み込む際の位置誤差にある。このように偏流ガイドの僅かな寸法または位置の違いで掃気流の極大方位とその強度を大きく変えることができるので、偏流ガイドの形状と寸法によって方位分布線図を容易に制御することができる。なお、本実施例よりも上流側たとえば、圧縮気体が衝突するベルの内面、あるいは中心軸の外面に何らかの案内を設けても、同じような効果はあるが本実施例のように顕著ではない。【００４３】  なお、偏流ガイドを装着しない図１の状態と、偏流ガイドを装着した状態での加振作用の違いを、ベルが発する打撃音の強さと周波数によって比較したが明瞭な違いは認められなかった。これは、本実施例の偏流ガイドが舌片部受圧面とほぼ同じ高さであるので、偏流ガイドは気流の動圧作用にほとんど影響しないものと考えられる。【００４４】  本実施例では連通孔を９０度間隔で４方位に有するノズルに、同じく９０度間隔で４５度ずらせた４方位に偏流ガイドを配置しているが、これらの配置は本実施例に限られることなく任意に選択できる。たとえば、１２０度の等間隔、あるいは１３５度−９０度−１３５度の不均等な間隔で、３方位に極大値が現れるように偏流ガイドを配置してもよい。その場合に、連通孔に関しては偏流ガイドと重ならないように３方位とするのが望ましい。しかしながら、４方位の連通孔と３方位の偏流ガイドを組み合わせても掃気流の方位分布は明瞭に３方位に極大値を呈する。ただし、極大方位の強さは連通孔３方位のものに比してやや劣る。【００４５】  また、本実施例では偏流ガイドをスリットシートと同じ硬質ゴムで製作して、軸にはめ込んでいるが、この材質と構造に限定されない。硬質ゴムでスリットシートと一体としてもよく、金属を用いて工作精度を高め、掃気流の方位分布の精度を高めてもよい。さらに、軸と一体とすれば円弧状切欠きの方位を機械的な精度に高めることができる。
【実施例２】
【００４６】  次に、掃気流の極大方位に関連付けてタンク底板にノズル１を装着した排出装置の例を説明する。図７は２枚の傾斜板４２を向い合せて配置し、その谷間に空気コンベヤ４４を通した典型的な排出装置のユニットである。ここでは空気コンベヤを中心として両側の傾斜板は対称であるので、一方の傾斜板について説明し、他方は省略する。【００４７】  傾斜板の端部は、タンク側壁あるいはタンク中央の水平コンベヤに接するので、その隅部４か所には粉体の滞留が発生しやすい。そこで、掃気流の極大方位で隅部を狙うようにノズルを配置してある。ノズルは実施例１における偏流ガイドを、１３５度−９０度−１３５度の３方位としたものであり、その極大方位のうちで相互に９０度を挟む２つの方位を隅部に向けて配置してある。そうして、残る１方位は傾斜板の中央に向けられている。【００４８】  傾斜板の中央部分には両端に配置されたノズルから発生する振動と掃気が重なるのでノズルから離れていても清掃作用が及ぶ。ただし、傾斜板が長くなって２個のノズルでは能力不足となれば、適宜にノズルの数を増やせばよい。また、傾斜板の隅部以外にたとえば空気コンベヤの始終端に滞留しがちなときには、傾斜板上のノズルからそのような滞留箇所を狙うように配置してもよい。【００４９】  ノズルを駆動する圧縮空気の供給系はすべて傾斜板の裏側に収められておりタンク底に出ているのはノズルのベルとその上の部分のみである。本発明品は構造がシンプルであるので堅牢であり、清掃の際に作業者が踏んでも損傷しない程度の強度を持たせることができる。また弾発体やスリットシートなど非金属部品の材質を選ぶことによって、１００℃を超える粉体にも耐えられる耐熱性を持たせることもできる。
【産業上の利用可能性】
【００５０】  粉体は建設資材から高機能材料、食品および化学など利用する分野が広がっており、それに伴いその物流も盛んになりつつある。また、粉体の粒度は、微粉から超微粉へと粒度範囲が拡大するとともに、その物理的、あるいは化学的特性も多岐にわたり、貯槽からの排出に伴う技術的課題も高度化してきた。本発明は粉粒体の移送、中でも荷揚げを容易にする基本的な技術であるので、物流コストおよび管理コストを大幅に削減する可能性を秘めており、今後様々な分野で広く利用されるものと考えられる。
【符号の説明】
【００５１】    １  ノズル本体、１１  基台部、１３  スリット座、１４  軸部、
１５  スリットシート、１６  中心孔、１７  連通孔
２  ベル保持部、２１  保持軸、２２  ベル押え、２３  付勢ねじ、２４  弾発体
３  ベル、３１  ボス部、３３  ベルスリット部、３４  舌片部、３７  加圧流路
３６  スリット
４  ノズル座、４２  傾斜板
５  偏流ガイド、５２  切欠き
【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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