(57)【要約】【課題】粉体を供給する際の付着を防止又は抑制する。【解決手段】粉体が通過する第１筒状部１６と、第１筒状部１６の周囲に配置される第２筒状部１７と、を備える。第２筒状部１７は、第１筒状部１６との間に形成される筒状通路内に内周面から気体を供給可能な第１気体供給部２０と、下端面から下方側に気体を供給可能な第２気体供給部２１とを備える。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
混合槽に粉体を供給するための粉体供給装置であって、
前記粉体が通過する第１筒状体と、
前記第１筒状体の周囲に配置される第２筒状体と、
を備え、
前記第２筒状体は、前記第１筒状体との間に形成される筒状通路内に内周面から気体を供給可能な第１気体供給部と、下端面から下方側に気体を供給可能な第２気体供給部とを備えることを特徴とする粉体供給装置。
【請求項２】
前記第２気体供給部は前記第１気体供給部に比べて外側に広がっていることを特徴とする請求項１に記載の粉体供給装置。
【請求項３】
前記第１気体供給部は、前記筒状通路内に連通する孔が形成された内筒を有することを特徴とする請求項１又は２に記載の粉体供給装置。
【請求項４】
前記第２気体供給部は、下方に面する孔が形成された底板を有することを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の粉体供給装置。
【請求項５】
前記第２筒状体の周囲に配置され、内面に沿って液体を供給可能な第３筒状体をさらに備え、
前記第２気体供給部は、前記底板に対して下方側に突出する外筒を有することを特徴とする請求項４に記載の粉体供給装置。
【請求項６】
前記第２筒状体の下端開口位置は、前記第１筒状体の下端開口位置に比べて下方側に位置することを特徴とする請求項１から５のいずれか１項に記載の粉体供給装置。
【請求項７】
前記第２筒状体は、気体が供給される筒状の第１内部空間と、前記第１内部空間との間の仕切部に形成した孔を介して連通する第２内部空間と、を有することを特徴とする請求項１から６のいずれか１項に記載の粉体供給装置。
【請求項８】
前記請求項１から７のいずれか１項に記載の粉体供給装置と、
前記粉体供給装置の下方側に配置され、供給された粉体に液体を混合して撹拌し、下部の排出通路を介して排出する混合槽と、
を備えたことを特徴とする粉体混合機。
【請求項９】
粉体供給部を介して混合槽に粉体を供給する粉体供給方法であって、
前記粉体供給部の第１筒状体を介して下方側に向かって粉体を供給し、第１筒状体とその周囲に配置される第２筒状体との間に形成される筒状通路を介して、流下する粉体の周囲に下方側に向かう気体の流れを形成することを特徴とする粉体供給方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、粉体供給装置、粉体混合機及び粉体供給方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、粉体混合機として、ホッパから排出した粉体を、垂直シュートを介してスラリー化混合機に供給してスラリー化するようにしたものが公知である（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
しかしながら、前記従来の粉体混合機では、スラリー化混合機に粉体を供給するための垂直シュートには特に構成上の工夫がなされていない。このため、湿った粉体が再び垂直シュート下端開口部等に付着して、粉体の供給量が抑制されたり、場合によっては詰まりを生じさせたりすることがある。この場合、設備を停止して煩わしいメンテナンス作業が必要となる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】実公昭６２−１６１７９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、粉体を供給する際の付着を防止又は抑制することができる粉体供給装置、粉体混合機及び粉体供給方法を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、前記課題を解決するための手段として、
混合槽に粉体を供給するための粉体供給装置であって、
前記粉体が通過する第１筒状体と、
前記第１筒状体の周囲に配置される第２筒状体と、
を備え、
前記第２筒状体は、前記第１筒状体との間に形成される筒状通路内に内周面から気体を供給可能な第１気体供給部と、下端面から下方側に気体を供給可能な第２気体供給部とを備えることを特徴とする粉体供給装置を提供する。
【０００７】
この構成により、落下する粉体の周囲には、第１気体供給部により筒状通路を介して供給される気体の流れを形成することができる。しかも第２気体供給部によりさらに、粉体の落下方向に向かう気体の流れを形成することができる。したがって、第１筒状体には、落下後の粉体が再び付着することがない。
【０００８】
前記第２気体供給部は前記第１気体供給部に比べて外側に広がっているのが好ましい。
【０００９】
この構成により、第１筒状体から落下した粉体が、再び第１筒状体に付着することをより一層確実に防止することができる。
【００１０】
前記第１気体供給部は、前記筒状通路内連通する孔が形成された内筒を有するのが好ましい。
【００１１】
前記第２気体供給部は、下方に面する孔が形成された底板を有するのが好ましい。
【００１２】
これらの構成により、落下する粉体の全周に亘って気体の流れを均質なものとすることができるので、第１筒状体への粉体の付着防止効果を高めることが可能となる。
【００１３】
前記第２筒状体の周囲に配置され、内面に沿って液体を供給可能な第３筒状体をさらに備え、
前記第２気体供給部は、前記底板に対して下方側に突出する外筒を有するのが好ましい。
【００１４】
この構成により、第３筒状体の内面に沿って流下する液体が外筒によって遮られ、第２筒状体側に至ることを防止することができる。
【００１５】
前記第２筒状体の下端開口位置は、前記第１筒状体の下端開口位置に比べて下方側に位置するのが好ましい。
【００１６】
この構成により、第１筒状体の下方側に第２筒状体によって囲まれた領域を形成することができるので、気体（ドライガス）が狭い空間から広い空間に流出して流速が低下し、広がることになる。これにより、第筒状体の下端開口（先端）を気体（ドライガス）で覆うことができ、湿気の影響を受けにくくして、粉体の付着を効果的に抑制することが可能となる。
【００１７】
前記第２筒状体は、気体が供給される筒状の第１内部空間と、前記第１内部空間との間の仕切部に形成した孔を介して連通する第２内部空間と、を有するのが好ましい。
【００１８】
この構成により、各孔径を調整して筒状空間を介して流下する気体の流速と、第２筒状体の下端面より下方側に吹き出す気体の流速とを自由に設定することができる。
【００１９】
本発明は、前記課題を解決するための手段として、
前記いずれかの粉体供給装置と、
前記粉体供給装置の下方側に配置され、供給された粉体に液体を混合して撹拌し、下部の排出通路を介して排出する混合槽と、
を備えたことを特徴とする粉体混合機を提供する。
【００２０】
本発明は、前記課題を解決するための手段として、
粉体供給部を介して混合槽に粉体を供給する粉体供給方法であって、
前記粉体供給部の第１筒状体を介して下方側に向かって粉体を供給し、第１筒状体とその周囲に配置される第２筒状体との間に形成される筒状通路を介して、流下する粉体の周囲に下方側に向かう気体の流れを形成することを特徴とする粉体供給方法を提供する。
【発明の効果】
【００２１】
本発明によれば、第１気体供給部によって第１筒状体の周囲の筒状通路に下方側に向かう気体の流れを形成することができる。しかも、第２気体供給部によってさらに下方側にも気体の流れを伸長することができる。したがって、第１筒状体から流下させた粉体が再び第１筒状体の下端開口部等に付着することを防止することができる。この結果、粉体の付着に伴うメンテナンスを不要とすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本実施形態に係る粉体混合機の概略正面断面図である。
【図２】図１のホッパの概略平面図である。
【図３】図１の粉体供給部の拡大断面図である。
【図４】他の実施形態に係る粉体混合機のホッパ部分の概略正面図である。
【図５】他の実施形態に係る粉体混合機のホッパ部分の概略正面図である。
【図６】他の実施形態に係る粉体混合機のホッパ部分の概略正面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
以下、本発明に係る実施形態を添付図面に従って説明する。なお、以下の説明は、本質的に例示に過ぎず、本発明、その適用物、あるいは、その用途を制限することを意図するものではない。
【００２４】
図１は本実施形態に係る粉体混合機の概略正面断面図を示す。この粉体混合機は混合槽１と、迂回通路である排気管２と、混合槽１に粉体を供給する粉体供給部３とを備え、これらは図示しない筐体内に収容されている（但し、排気管２は筐体の外面に沿って上下方向に延びている。）。
【００２５】
混合槽１は、上方側のホッパ４と、その下端開口に続いて下方に延びる撹拌部５とで構成されている。
【００２６】
ホッパ４は、開口面積が下方に向かうに従って徐々に小さくなる漏斗状に形成されている。但し、ホッパ４の上部は円筒状で、図２に示すように、そこには３箇所等分で液体（ここでは、水）を流入させるためのノズル６が設けられている。ノズル６は、ホッパ４の内面に供給した液体を旋回流とするためのものである。図１に示すように、ホッパ４の下端開口部には排出管７が接続されている。ホッパ４の上方開口部は蓋体８によって閉鎖されている。蓋体８には、中心部に粉体（ここでは、ドライ粉末活性炭）を供給するための粉体供給管９が接続され、外周側に排気管２が接続されている。粉体供給管９の上部には粉体供給部３が設けられている。
【００２７】
撹拌部５は、ホッパ４の下端開口部に接続される連通管１０内にスクリュ１１を収容してなるスタティックミキサで構成されている。
【００２８】
排気管２は、蓋体８に形成した開口に接続されて鉛直上方に延びる第１通路部１２と、混合槽１の側方に設けられ、排出管７に接続される第２通路部１３とを備える。第１通路部１２と第２通路部１３とは、それぞれから分岐させた連通部１２ａと１３ａとを接続することにより連通されている。第１通路部１２には第１噴射部１４が設けられている。第１噴射部１４は、液体（ここでは、水）をシャワー状としてホッパ４内に噴射するように構成されている。これにより、ホッパ４内の上方空間で発生した粉塵が、第１噴射部１４から噴射された液体によって撹拌部側へと流下する。第２通路部１３は、上方部分以外は可撓性を有する樹脂材料からなるチューブ１３ｂで構成されている。チューブ１３ｂの下端は排出管７から延びる連通部７ａに接続されている。第２通路部１３の上方部分には第２噴射部１５が設けられている。第２噴射部１５は、液体（ここでは、水）をシャワー状として第２通路部１３へと噴射するように構成されている。これにより、第１噴射部１４から噴射される液体によっては流下させることができずに第２通路部１３へと侵入した粉塵を排出管７へと流下させることができるようになっている。
【００２９】
粉体供給部３は、図３に示すように、粉体供給管９の上部に第１筒状部１６と第２筒状部１７とを備える。
【００３０】
第１筒状部１６は鉛直下方に延びるへルール短管で構成されている。第１筒状部１６と配管１９とは溶接により一体構造とされている。第２筒状部１７の上端部はへルールクランプ１８によって上方側の配管１９に接続されている。
【００３１】
第２筒状部１７は、第１気体供給部２０と、その下方側に配置される第２気体供給部２１とを備える。
【００３２】
第１気体供給部２０は、第１外筒２２と第１内筒２３とを備え、上端の環状開口が上蓋２４で閉鎖され、下端の環状開口が仕切板２５によって覆われることにより第１内部空間２６が区画されている。第１外筒２２の上方側には給気管２７が接続され、気体（ここでは、空気を使用している。但し、アルゴンガス、窒素等の不活性ガスであってもよい。）が第１内部空間２６内に供給されるようになっている。第１内筒２３は、第１筒状部１６の外周面との間に筒状空間２８を形成するように下方側へと延びている。第１内筒２３は焼結フィルタで構成され、第１内部空間２６内に供給された気体を一様に内径側の筒状空間２８内へと噴出できるようになっている。
【００３３】
第２気体供給部２１は、第２外筒２９と第２内筒３０とを備え、上端の環状開口が仕切板２５によって覆われ、中間部分に底板３１が配置されることにより第２内部空間３２が区画されている。仕切板２５は円板状で、その内周側には周方向の複数箇所に貫通孔３３が形成され、第１内部空間２６と第２内部空間３２とが連通されている。第２外筒２９は、第１外筒２２よりも外径側に位置し、仕切板２５の外周縁よりも所定寸法内側に形成されている。第２内筒３０は、第１内筒２３に連続して下方へと延び、第１筒状部１６の下端よりも下方側で終端している。底板３１は焼結フィルタで構成され、第２内部空間３２内に流入した気体が下方側に向かって一様に噴出されるようになっている。
【００３４】
粉体供給管９は、ホッパ４の上方開口部を覆う蓋体８の中心部を貫通し、ホッパ４内へと突出している。粉体供給管９の上端開口部はへルールクランプ３４によって固定された上蓋３５によって閉鎖されている。粉体供給管９、上蓋３５、第２筒状部１７の第１外筒２２、及び、仕切板２５によって給液空間３６が区画されている。給液空間３６には、上蓋３５に接続した給液管３７を介して液体（ここでは、水）を供給可能となっている。粉体供給管９の内周面と仕切板２５の外周面との間には環状の隙間が形成されている。給液空間３６内に供給された液体は、その隙間を介して粉体供給管９の内面に沿って流下する。これにより、粉体供給管９の内面を液体（水）で洗い流すことができ、粉体供給管９の内面に付着する粉体を回収して効率的にスラリー化することが可能となる。なお、粉体供給管９の内周面にはテフロン（登録商標）コーティングが施され、粉体等が付着しにくくなっている。
【００３５】
なお、粉体供給部３の上流側には、図示しないが、粉体にドライガス（ここでは、空気を使用。但し、アルゴンガス、窒素等の不活性ガスであってもよい。）を含有させるための気体混合部と、これに続く一軸偏心ネジポンプとが設けられている。
【００３６】
気体混合部は、漏斗状の通路を有し、その壁面は多孔質材料で構成され、内部空間へとドライガスを供給できるようになっている。粉体は気体混合部を通過する際、壁面全体から流入するドライガスを混合された後、粉体供給部３へと供給される。粉体はドライガスを混合されることで流動性が良くなり、一軸偏心ネジポンプによって一定量ずつ搬送可能となる。
【００３７】
次に、前記構成からなる粉体混合機の動作について説明する。
粉体の供給では、漏斗状の通路を通過させ、ドライガスを混合することにより、流動性を向上させる。そしてドライガスを混合した粉体を一軸偏心ネジポンプにより粉体供給部３に搬送する。
【００３８】
粉体供給部３では、粉体の供給前に、給気管２７を介して第１内部空間２６へと気体を流入させる。第１内部空間２６へと流入した気体の一部は、第１筒状部１６と第２筒状部１７との間の筒状空間２８内へと噴出される。第１内部空間２６へと流入した気体の残りは第２内部空間３２へと流入し、下方側へと噴出される。また給液管３７を介して給液空間３６へと液体を流入させる。給液空間３６に流入した液体は、粉体供給管９の内周面に沿って下方側へと流下する。
【００３９】
この状態で、粉体供給部３に粉体が搬送されると、この粉体は第１筒状部１６を流下し、その下端開口から落下する。このとき、筒状空間２８内に噴出された気体が、粉体の流下方向と同じ下方に向かって流動する並流であり、第１筒状部１６から供給する粉体が湿気等により第１筒状部１６の下端開口、及び、第２内筒３０の内周面に付着することを防止する、いわゆるエアカーテンとしての機能を発揮する。したがって、第１筒状部１６の下端開口から落下した粉体は、第２内筒３０の内周面に付着することなく、そのままその下端開口から落下する。
【００４０】
また第２内筒３０から落下した粉体の周囲では、第２気体供給部２１の底板３１から噴出される気体の流れによって、粉体がそこから周囲に広がることを抑えられる。またこの気体の流れは、粉体供給管９の内周面に沿って流下する液体が第２内筒側へと侵入することを防止する。このとき、底板３１よりも下方側へと突出し、仕切板２５の外周縁よりも内径側に配置した第２外筒２９も第２内筒３０側への液体の浸入を阻止する。したがって、粉体が第２内筒３０の内面に付着することがなく、粉体供給管９の内面には付着しにくくなる。また粉体供給管９の内面では液体が流下しているので、粉体が付着することなく液体と共にホッパ４へと流下する。
【００４１】
ホッパ４内では、図１に示すように、ノズル６を介して液体を供給して旋回流を発生させる。これにより、落下した粉体は、液体と共に下方側の撹拌部５へと移動する。撹拌部５では、スクリュ１１によって粉体と液体とが撹拌されてスラリーとなって排出管７へと流出する。粉体はホッパ４内に落下する際、粉塵を発生させるが、そこには排気管２の第１通路部１２に設けた第１噴射部１４から液体が噴射される。これにより、ホッパ４内の粉塵は撹拌部５へと流下する。
【００４２】
またホッパ４の上方空間には、粉体がホッパ４内に落下する際に、気体混合部（図示せず）において混合された気体（ドライガス）と粉体とが分離することにより、粉体に混合させた気体が流入する。そしてこの気体は、排気管２の第１通路部１２から第２通路部１３を介して排出管７へと向かう。これにより、粉体及び液体と共に気体が撹拌部５へと侵入することを防止できる。つまり、粉体と液体とでスラリー化する際、気泡が形成されて排出管７で弾けて粉塵が飛散することを阻止可能となる。また第１噴射部１４から噴射させた液体では流下させることができなかった粉塵が連通部１２ａ、１３ａを介して第２通路部１３へと流入する。第２通路部１３には第２噴射部１５が設けられ、液体が噴射されている。したがって、第２通路部１３内に流入した粉塵は下方側へと流下し、排出管７へと導かれる。
【００４３】
排出管７では、撹拌部５でスラリー化された粉体が流下してきているので、第２通路部１３から排出管７内に流入した気体内にたとえ粉塵が残留していたとしても、ここで完全に除去される。そしてスラリー化された粉体（ここでは、活性炭スラリー）は、着水井や活性炭接触池に供給される。
【００４４】
このように、前記構成の混合槽１によれば、ホッパ４内に供給された粉体を液体の旋回流によってスムーズに撹拌部５へと導くことができる。粉体には気体を混合させているので、これを排出する必要があるが、排気管２を介して排出管７へと流出させることができる。またホッパ４内で発生した粉塵は、まずは第１噴射部１４によって撹拌部５へと流下させることができる。そして、流下し切れずに排気管２へと侵入した粉塵は、第２噴射部１５によって第２通路部１３を流下して排出管７へと導くことができる。さらに、排気管２から排出管７へと流出した粉塵は、撹拌部５からのスラリー化された粉体によって除去することができる。したがって、粉体に混合した気体の排気を実現しつつ、発生した粉塵を確実に除去することが可能となる。
【００４５】
なお、本発明は、前記実施形態に記載された構成に限定されるものではなく、種々の変更が可能である。
前記実施形態では、排気管２を第１通路部１２と第２通路部１３とで構成し、それぞれに第１噴射部１４と第２噴射部１５を設けるようにしたが、図４に示すように、噴射部３８を共用可能な構成とすることができる。すなわち、第１通路部１２と第２通路部１３の上方部分を互いに接近するように傾斜させ、それらの上方合流部に噴射部３８を配置する。これによれば、配管構造を工夫して上方合流部を形成するだけで、単一の噴射部３８とすることができ、簡単かつ安価に製作することが可能となる。
【００４６】
前記実施形態では、第１通路部１２を１箇所のみに設けるようにしたが、２箇所以上とすることも可能である。図５は、排気管２を対称な位置２箇所に設けた構成を示す。各排気管２の第１通路部１２には第１噴射部１４、第２通路部１３には第２噴射部１５をそれぞれ設ける。これにより、各第１通路部１２を介してホッパ４の上方空間に液体を噴射することができる。つまり、液体の噴射領域を広く取ることができ、ホッパ４の上方空間に発生した粉塵を効果的に撹拌部側へと流下させることが可能となる。また各第２通路部１３に侵入した粉塵は第２噴射部１５によって排出管７へと流下させることができる。
【００４７】
前記実施形態では、第１内筒２３及び底板３１を焼結フィルタで構成したが、パンチングメタル等で構成してもよく、要は多数の孔が形成されて気体を一様に噴出できる構成であればよい。
【００４８】
前記実施形態では、噴射手段を排気管２の途中に設けるようにしたが、ホッパ４の蓋体８に設けるようにしてもよい。図６では、噴射部３９を蓋体８への第１通路部１２の接続位置近傍に設けている。そして、噴射部３９から噴射する液体を、第１通路部１２内に流入しようとする気体へと噴霧することができるようになっている。これにより、気体中に含まれる粉塵をホッパ４内へと流下させることができる。
【００４９】
前記実施形態では、第２外筒２９の位置を第１外筒２２よりも外径側に配置することにより、第２内部空間３２を第１内部空間２６よりも外径側に広がるように構成したが、第１外筒２２と第２外筒２９とは同一又はほぼ同一外径位置に配置するようにしてもよい。
【００５０】
前記実施形態では、第１内部空間２６と第２内部空間３２とを仕切板２５によって仕切り、貫通孔３３のみによって連通するように構成したが、これらは仕切板２５のない連続した１つの内部空間で構成するようにしてもよい。
【００５１】
前記実施形態では、第２外筒２９を仕切板２５から鉛直下方に延びるように構成したが、下方に向かうに従って粉体供給管９側に近付くように、あるいは、離れるように構成することもできる。
【００５２】
前記実施形態では、第１筒状部１６及び第２筒状部１７が円筒形状である例を示したが、断面多角形の筒状であっても構わない。
【符号の説明】
【００５３】
１…混合槽
２…排気管（迂回通路）
３…粉体供給部
４…ホッパ
５…撹拌部
６…ノズル
７…排出管（排出通路）
８…蓋体
９…粉体供給管（第３筒状体）
１０…連通管
１１…スクリュ
１２…第１通路部
１３…第２通路部
１４…第１噴射部（噴射手段）
１５…第２噴射部（噴射手段）
１６…第１筒状部（第１筒状体）
１７…第２筒状部（第２筒状体）
１８…へルールクランプ
１９…配管
２０…第１気体供給部
２１…第２気体供給部
２２…第１外筒
２３…第１内筒
２４…上蓋
２５…仕切板
２６…第１内部空間
２７…給気管
２８…筒状空間
２９…第２外筒
３０…第２内筒
３１…底板
３２…第２内部空間
３３…貫通孔
３４…へルールクランプ
３５…上蓋
３６…給液空間
３７…給液管
３８…噴射部
３９…噴射部
【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】
2016187800.tif 000007
【図６】
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