(57)【要約】【課題】付着性の高い輸送物が投入された場合であっても、ロータ表面に輸送物が付着することを確実に防止すること。【解決手段】ロータリーフィーダ20は、輸送物の投入口7を上部に、排出口8を下部に有する円筒形状のケーシング3と、ケーシング3の中心軸線周りに回転可能であり、ケーシング3の内部において周方向に複数の輸送室9を形成するロータ1と、複数の輸送室9のそれぞれの内部に設けられた可撓性の面状部材2であって、投入口7から輸送室9に投入された輸送物が載せられると共に、排出口8を介して輸送室9から輸送物を排出する際には、輸送物と一体に輸送室9の壁面から離れる方向に変位するように構成されている、可撓性の面状部材2と、を備える。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
輸送物の投入口を上部に、排出口を下部に有する円筒形状のケーシングと、
前記ケーシングの中心軸線周りに回転可能であり、前記ケーシングの内部において周方向に複数の輸送室を形成するロータと、
前記複数の輸送室のそれぞれの内部に設けられた可撓性の面状部材であって、前記投入口から前記輸送室に投入された前記輸送物が載せられると共に、前記排出口を介して前記輸送室から前記輸送物を排出する際には、前記輸送物と一体に前記輸送室の壁面から離れる方向に変位するように構成されている、可撓性の面状部材と、を備えたロータリーフィーダ。
【請求項２】
前記可撓性の面状部材は、前記輸送室が下方を向いたときに、前記輸送室の壁面から離れる方向に自重によって変位するように構成されている、請求項１記載のロータリーフィーダ。
【請求項３】
前記ロータは、前記複数の輸送室のそれぞれにおいて、前記ケーシングの内面に向かって伸びる一対の翼部を有し、
前記一対の翼部に、前記ケーシングの中心軸線に平行な一対の取付軸が設けられ、
前記可撓性の面状部材の一対の端縁部が、前記一対の取付軸によって前記ロータに回転可能に取り付けられている、請求項１または２に記載のロータリーフィーダ。
【請求項４】
前記ロータは、前記複数の輸送室のそれぞれにおいて、前記ケーシングの内面に向かって伸びる一対の翼部を有し、
前記可撓性の面状部材の寸法は、前記輸送室の回転方向後方側の前記翼部が前記排出口を通過する際に、前記輸送室の回転方向後方側の前記翼部の先端と前記排出口の進行方向前方側端部との間に前記可撓性の面状部材が挟み込まれないように設定されている、請求項１乃至３のいずれか一項に記載のロータリーフィーダ。
【請求項５】
前記ロータは、前記複数の輸送室のそれぞれにおいて、前記ケーシングの内面に向かって伸びる一対の翼部を有し、
前記可撓性の面状部材の一対の縁部は、前記一対の翼部に取り付けられており、
前記ロータの回転方向の前方側における前記可撓性の面状部材の縁部の取付位置は、前記ロータの回転方向の後方側における前記可撓性の面状部材の縁部の取付位置よりも、前記ロータの半径方向の外側に位置している、請求項１乃至４のいずれか一項に記載のロータリーフィーダ。
【請求項６】
前記可撓性の面状部材は、チェーンマットを有する、請求項１乃至５のいずれか一項に記載のロータリーフィーダ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、粉粒体の供給を行うロータリーフィーダに関する。
【背景技術】
【０００２】
石灰石、スラグ、石炭等の粉体や粒体をローラミル等の装置に投入する装置として、従来、ロータリーフィーダが使用されている。ロータリーフィーダは、圧力差のある場所にエアリークなしに原料等を安定的に定量供給できることが特徴の一つであり、例えば、ローラミルの上部の投入部に配設されている。
【０００３】
ロータリーフィーダにおいては、フィーダ上部の開口部から原料が投入され、回転軸に取り付けられた仕切板（ロータ）とケーシングとで構成された輸送室内を経由して、下部の開口部から排出される。
【０００４】
ところで、ロータリーフィーダによる輸送の対象物が、スラグや石炭のように水分に富む粉粒体である場合には、回転する輸送室の内面に輸送物が付着することにより、輸送室内部の容積が減少し、輸送量の減少を招き、後流の粉砕機等への原料の安定供給ができなくなり、粉体製造設備の運転等に支障をきたすという問題があった。
【０００５】
このため、輸送室内面への輸送物の付着低減のために、仕切板により仕切られる輸送室の設置数を減らして、輸送室内部の底面の丸み（Ｒ）を大きくしたり、輸送室の側面に鏡面仕上げしたライナを取り付けるなどの対策を施すことや、排出口付近においてロータに向けて高圧ガスを噴射したり、輸送室を熱風で高温にするなどの対策が行われていた。
【０００６】
また、輸送室を形成するロータの壁面に紐状物体（チェーン）を設け、ロータの回転に伴って揺動する紐状物体によって、ロータの壁面において塊状化しようとする粉体を粉砕して付着・成長を防止するという技術が提案されている（特許文献１）。
【０００７】
しかしながら、上述した従来の方法や対策では、ロータ表面への輸送物の付着を確実に防止することができず、輸送量の低下の問題を解消して原料の安定供給を確保するという課題は解決されていなかった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２００６−２９８５９２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明は、前記問題点に鑑みなされたものであって、付着性の高い輸送物が投入された場合であっても、ロータ表面に輸送物が付着することを確実に防止し、輸送物である原料の安定供給が可能なロータリーフィーダ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】
【００１０】
前記課題を解決するために、本発明の第１の態様によるロータリーフィーダは、輸送物の投入口を上部に、排出口を下部に有する円筒形状のケーシングと、前記ケーシングの中心軸線周りに回転可能であり、前記ケーシングの内部において周方向に複数の輸送室を形成するロータと、前記複数の輸送室のそれぞれの内部に設けられた可撓性の面状部材であって、前記投入口から前記輸送室に投入された前記輸送物が載せられると共に、前記排出口を介して前記輸送室から前記輸送物を排出する際には、前記輸送物と一体に前記輸送室の壁面から離れる方向に変位するように構成されている、可撓性の面状部材と、を備えたことを特徴とする。
【００１１】
本発明の第２の態様は、第１の態様において、前記可撓性の面状部材は、前記輸送室が下方を向いたときに、前記輸送室の壁面から離れる方向に自重によって変位するように構成されている、ことを特徴とする。
【００１２】
本発明の第３の態様は、第１または第２の態様において、前記ロータは、前記複数の輸送室のそれぞれにおいて、前記ケーシングの内面に向かって伸びる一対の翼部を有し、前記一対の翼部に、前記ケーシングの中心軸線に平行な一対の取付軸が設けられ、前記可撓性の面状部材の一対の端縁部が、前記一対の取付軸によって前記ロータに回転可能に取り付けられている、ことを特徴とする。
【００１３】
本発明の第４の態様は、第１乃至第３のいずれかの態様において、前記ロータは、前記複数の輸送室のそれぞれにおいて、前記ケーシングの内面に向かって伸びる一対の翼部を有し、前記可撓性の面状部材の寸法は、前記輸送室の回転方向後方側の前記翼部が前記排出口を通過する際に、前記輸送室の回転方向後方側の前記翼部の先端と前記排出口の進行方向前方側端部との間に前記可撓性の面状部材が挟み込まれないように設定されている、ことを特徴とする。
【００１４】
本発明の第５の態様は、第１乃至第４のいずれかの態様において、前記ロータは、前記複数の輸送室のそれぞれにおいて、前記ケーシングの内面に向かって伸びる一対の翼部を有し、前記可撓性の面状部材の一対の縁部は、前記一対の翼部に取り付けられており、前記ロータの回転方向の前方側における前記可撓性の面状部材の縁部の取付位置は、前記ロータの回転方向の後方側における前記可撓性の面状部材の縁部の取付位置よりも、前記ロータの半径方向の外側に位置している、ことを特徴とする。
【００１５】
本発明の第６の態様は、第１乃至第５のいずれかの態様において、前記可撓性の面状部材は、チェーンマットを有する、ことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、付着性の高い輸送物が投入された場合であっても、ロータ表面に輸送物が付着することを確実に防止し、輸送物である原料の安定供給が可能なロータリーフィーダを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の一実施形態によるロータリーフィーダの主要部の構造を示す縦断面図。
【図２】図１におけるＡ部を拡大して示す詳細図。
【図３】図１に示したロータリーフィーダにおける輸送室のロータの一部を外周側からの見た図。
【図４】図１に示したロータリーフィーダのチェーンマットの懸垂曲線を示す図。
【図５Ａ】図１に示したロータリーフィーダのチェーンマットの寸法の設定についての一実施例を示す図。
【図５Ｂ】図１に示したロータリーフィーダのチェーンマットの寸法の設定についての一実施例を示す他の図。
【図５Ｃ】図１に示したロータリーフィーダのチェーンマットの寸法の設定についての一実施例を示す他の図。
【図６】図１に示したロータリーフィーダのチェーンマットを構成するリンクを示す図。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、本発明の一実施形態によるロータリーフィーダについて、図面を参照して説明する。
【００１９】
図１に示したように、本実施形態によるロータリーフィーダ２０は、両端に側板４を有する円筒形状のケーシング３と、ケーシング３の内部に配設されたロータ１を備えている。
【００２０】
ロータ１は、ケーシング３の中心軸線に沿って配設された回転軸５に連結され、ケーシング３の外部に配設されたモータ等の駆動装置（図示省略）により回転軸５を介して回転駆動される。
【００２１】
ロータ１は、外周方向に向かって伸びる複数の翼部１１と、相対する２つの翼部１１を内周部で接続する底部１２とを有している。翼部１１の外周側先端部は、回転時にもケーシング３の内周面から数ｍｍ程度の間隙を保持し、相対する一対の翼部１１とそれらに連結された底部１２とにより、ケーシング３の内部が周方向に複数の輸送室９に仕切られている。
【００２２】
ケーシング３には、上部に輸送物の投入口７および下部に輸送物の排出口８が備えられており、上部の投入口７から投入された輸送物が、ロータ１の回転により、数ｍｍ程度の間隙を有する翼部１１とケーシング３からなる各輸送室９に保持され、下部の排出口８まで輸送されて、排出口８から排出される。これにより、投入口７と排出口８との間の気密性を確保しつつ輸送物を下流側に供給することができる。
【００２３】
図２および図３に示したように、輸送室９のそれぞれにおいて、ロータ１は、相対する翼部１１の外周部にそれぞれ回転軸５に平行な一対の取付軸６を有しており、これら一対の取付軸６によって、内側のロータ１の表面を覆うように構成されたチェーンマット２が、その両端部が取付部６に回転自在に連結されている。
【００２４】
チェーンマット２は、図３に示されるように、両端部の取付軸６に端末リンク１５により連結され、ケーシングの周方向において多数のロングリンク１３が直列に連結されている。また、ロングリンク１３の隣接する列同士は、２個乃至数個（図３では、２個）おきに、接続リンク１４により接続されている。これにより、チェーンマット２は、全体として略平面形状を成しているとともに、取付軸６と端末リンク１５との連結部および各リンクの連結部が回転自在となっており、回転軸５の回転により姿勢を変える（傾斜させる）ことにより変形自在であり、またロータ１の表面から離脱自在となっている。なお、チェーンマット２は、金属や合成樹脂等により製造される。
【００２５】
輸送室９が上部の投入口７の位置に移動して投入口７から輸送物を受け入れるときは、自重によりチェーンマット２は輸送室９の底部１２を含むロータ１の表面を覆っているため、輸送物はチェーンマット２の上に投入される。
【００２６】
一方、輸送室９が下部の排出口８の位置に移動して排出口８から輸送物を排出するときは、輸送物は、自身の自重による落下によるだけでなく、チェーンマット２が自重により輸送室９のロータの表面から離脱して、一対の取付軸６を含む仮想平面よりも下方に向けて凹部状に変形して、下方に垂れ下がる動作により、強制的に落下する。
【００２７】
また、ロータ１が上部の投入口７の位置から下部の排出口８の位置まで回転移動する過程において、チェーンマット２は、自重および遠心力により、輸送室９の内部を自由に振れ回るため、ロータ１の表面に付着した輸送物を剥離させること、および／または付着しようとする輸送物の付着を防止することができる。
【００２８】
したがって、輸送物の排出を促進し、輸送室９の壁面への付着の防止および剥離が可能となり、特に水分の含有量の多い粉粒体等の供給装置としてのロータリーフィーダ２０として非常に有効である。
【００２９】
チェーンマット２は、その寸法が長い方が、ロータ１が上部の投入口７の位置から下部の排出口８の位置まで回転移動する過程における自重および遠心力による輸送室９の内部での振れ回りが大きくなり、それによる壁面付着物の剥離効果は増すが、チェーンマット２が排出口８の位置に来たときに排出口の内部まで垂れ下がり、特に輸送室９の中間部が、排出口８の回転方向の前方側端部１０を通過する際に、チェーンマット２が輸送室９の回転方向後方側の翼部１１の先端と排出口８の進行方向前方側端部１０との間に挟み込まれるおそれがある。
【００３０】
そこで、このような挟み込みを防止するためには、チェーンマット２の寸法は、排出口８を通過する際に、輸送室９の回転方向後方側の翼部１１の先端と排出口８の進行方向前方側端部１０との間に挟み込まれない寸法としている。また、このチェーンマット２の挟み込みを防止するためには、さらに、チェーンマット２の寸法が、排出口８を通過する際に、回転方向の進行方向の前方側端部１０において、排出口８の進行方向前方側端部１０に接触しない寸法であることが好ましい。
【００３１】
チェーンマット２は、前記のとおり、相対する一対の翼部１１に配設された一対の取付軸６の内側のロータ１の表面を覆う寸法であることが必要であるから、チェーンマット２の寸法は、相対する一対の翼部１１に配設された一対の取付軸６（６ａ、６ｂ）の内側のロータ１の表面を覆う寸法以上であって、排出口８を通過する際に、輸送室９の回転方向後方側の翼部１１の先端と排出口８の進行方向前方側端部１０との間に挟み込まれない寸法、好ましくは回転方向の進行方向の前方側端部１０に接触しない寸法以下であるように構成されている。
【００３２】
なお、チェーンマット２が、回転方向の進行方向の前方側端部１０を通過する際に垂れ下がりにより前方側端部１０に挟み込まれるおそれがあるのは、輸送室９の回転方向後方側の翼部１１が排出口８の前方側端部１０を通過するとき（状態）であるところ、その状態においては、回転方向前方側の取付軸６ａが後方側の取付軸６ｂより高い位置にあるため、チェーンマット２の最下点は後方側の取付軸６ｂの近傍にある。このことは、ロープや電線などのようにしなやかな線材（連続的に屈曲する部材）を両端で支持して垂らしたときに描く曲線が懸垂曲線であるが、チェーンマット２は、屈曲部は不連続であるが、近似的ないし包絡曲線としては懸垂曲線であると考えることができる。
【００３３】
輸送室９の回転方向後方側の翼部１１が、回転方向の進行方向の前方側端部１０を通過するときは、前方側取付軸６ａより後方側取付軸６ｂが下方にあるため、チェーンマット２のリンク間の連結部分（屈曲点）を結ぶ包絡線が懸垂曲線となるとしたモデルにより、懸垂曲線を描くと、図４のとおりである。図４から、後方側の取付軸６ｂの近傍に最下点があることがわかる（図４においては、ｘ＝０を最下点の位置としている）。
【００３４】
そこで、一対の取付軸６の翼部１１の先端からの位置を、同一ではなく、回転方向前方側の取付軸６ａを翼部１１の先端に近い位置（ロータ半径方向の外側）に配置し、それに対応して後方側の取付軸６ｂを翼部１１の先端側から遠ざかる位置（ロータ半径方向の内側）に配置することが好ましい。
【００３５】
＜チェーンマットの寸法の設定についての実施例＞
前記のとおり、チェーンマット２が垂れ下がった状態の鉛直断面における形状は、近似曲線ないし包絡曲線と考えられるため、チェーンマット２の寸法および／または取付軸６の取付位置について、前記のように、懸垂曲線を用いて設定することができる。
【００３６】
以下に、懸垂曲線に基づいて、チェーマット２が、輸送室９の回転方向後方側の翼部１１と回転方向の進行方向の前方側端部１０との間に挟み込まれない条件ないし設定方法の一実施例について、図５Ａ乃至図５Ｃ、および図６を参照して説明する。
【００３７】
図５Ａは、ケーシング３の内径１０００ｍｍ、取付軸６ａと６ｂ間の距離２３７ｍｍ、図６に示すリンク（ロングリンク１３、接続リンク１４および端末リンク１５）を連結したチェーンマット２を使用した場合において、取付軸６ａと６ｂとが同一の高さとなったときに、最下点がケーシング３の略内周面位置となる懸垂曲線１６を示す図である。
【００３８】
この状態における懸垂曲線１６の寸法は４１７ｍｍとなる。なお、図５Ａ内には、取付軸６ａと６ｂを結ぶ直線により鉛直断面において上に反転した懸垂曲線１７を示しており、懸垂曲線１６に基づいて製作されたチェーンマット２により、ロータ１における取付軸６ａと６ｂとの間の表面を覆うことができることがわかる。
【００３９】
次に、鉛直断面において、取付軸６ａと６ｂ間からの距離が等しく、かつ、懸垂曲線１６の寸法と等しくなる点Ｐを算出すると、図５Ａに示されるように、点Ｐは懸垂曲線１６の最下点より１５ｍｍ下方の位置になる。
【００４０】
ところで、２点からの距離の一定である点の描く曲線は当該２点を焦点とする楕円となるところ、取付軸６ａと６ｂを焦点として点Ｐを通る楕円を描くと図５Ａの通りとなる。
【００４１】
ここで、チェーンマット２は、現実には大きさ（幅）を持っており、ロングリンク１３が、連接点において、向きを９０度変えて連結されているので、図６に示したリンク寸法を考慮して、図５Ａに示した楕円に対して、安全側に幅を３６ｍｍ（＝１１ｍｍ＋１４ｍｍ＋１１ｍｍ）として描いた軌跡を図５Ｂに示す。
【００４２】
回転軸５の回転による遠心力、チェーンマット２の屈曲部が不連続であることなどを考慮すれば、ケーシング３が回転しても、チェーンマット２は点Ｐで折り曲がるような変形は現実には起こりえないが、そのような変形を生じたとしても、図５Ｂの楕円形状により、輸送室９の回転方向後方側の翼部１１が排出口８の前方側端部１０を通過するとき、次に述べる理由により、回転方向後方側の翼部１１と排出口８の前方側端部１０との間でチェーンマット２が挟まれることがないことがわかる。
【００４３】
すなわち、回転軸５の回転によりチェーンマット２が鉛直断面の１点で折り曲がるような変形をすると仮定した場合には、当該折れ曲り点の軌跡が楕円であるところ、輸送室９の回転方向後方側の翼部１１の近傍の楕円部分は、ケーシング３の内周面よりも内側にある。したがって、輸送室９の回転方向後方側の翼部１１が、排出口８の前方側端部１０の近傍に到達した時点では、チェーンマット２は、排出口８の内部には入り込んでいない。現実には、チェーンマット２の屈曲部と変形の折り曲がり点とが一致していないことに加え、そもそもチェーンマット２が一点で折れ曲がるような変形をしないことを考慮すると、前記のような懸垂曲線に基づいて、チェーンマット２の寸法を設定することができる。
【００４４】
なお、チェーンマット２が、前記のように、一点で折れ曲がる変形をしたと仮定した場合において、輸送室９の回転方向後方側の翼部１１が、排出口８の前方側端部１０の近傍に到達した状態（リンク幅の距離間まで接近した状態）を図５Ｃに示す。図５Ｃより、チェーンマット２の折れ曲り点は、ケーシング３に接触していないことがわかる。
【００４５】
以上より、取付軸６ａと６ｂとを同一の高さとして、最下点がケーシング３の略内周面位置となる懸垂曲線１６を設定し、チェーンマットの寸法を少なくとも、その懸垂曲線の寸法以下とすることにより、チェーンマットが、輸送室９の回転方向後方側の翼部１１と排出口８の前方側端部１０とにより挟み込まれることを防止できる。
【００４６】
なお、前記の実施形態においては、一対の取付軸６に取り付けられて、取付軸６よりも内側のロータ１の表面を覆う部材としてチェーンマット２を使用するものとしているが、ロータ１の表面を覆う部材は、チェーンマット２に限られず、可撓性を有する面状部材であればよい。例えば、強化合成繊維からなるネット状シートであってもよい。
【００４７】
なお、このような強化合成繊維からなるネット状シートにより製造された可撓性面状部材の場合に、連続的な屈曲部を有する場合であっても、懸垂曲線等を含めて前記チェーンマットにおいて説明したことと同様であり、可撓性の面状部材が輸送室９の回転方向後方側の翼部１１と排出口８の前方側端部１０とにより挟み込まれることはない。
【符号の説明】
【００４８】
１  ロータ
２  チェーンマット
３  ケーシング
４  側板
５  回転軸
６  取付軸
６ａ  回転方向前方側の取付軸
６ｂ  回転方向後方側の取付軸
７  投入口
８  排出口
９  輸送室
１０  排出口の回転方向の前方側端部
１１  翼部
１２  底部
１３  ロングリンク
１４  接続リンク
１５  端末リンク
１６  懸垂曲線
１７  反転された懸垂曲線
２０  ロータリーフィーダ
【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５Ａ】
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【図５Ｂ】
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【図５Ｃ】
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【図６】
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