(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
上部に設けた粉体投入口と、底部に設けた圧縮空気の吹き込み口と、該吹き込み口の出口にフィルターとを有し、前記粉体投入口から投入された粉体を前記フィルターを通して供給する圧縮空気で流動化して予備混合する気密なタンク１と、該タンク１の下部と受タンク２の頂部とを連結し、前記タンク１内の粉体を圧縮空気とともに輸送して受タンク２内に吹き込む輸送管と、該受タンク２の頂部に過剰の空気を排気する排気口と、底部に粉体抜出口とを有し、該受タンク２の容積が該タンク１の容積より大であり、該受タンク２において過剰な空気を排気しながら前記粉体を流動状態で混合する事を特徴とする粉体混合装置。
【請求項２】
２種類以上の粉体をタンク１に投入し、該粉体をタンク１の底部のフィルターを通して供給する圧縮空気で流動化して予備混合する工程と、輸送管を通してタンク１内の粉体を圧縮空気とともに輸送し、タンク１の容積より大である受タンク２の頂部から該受タンク２内に吹き込む工程と、過剰の空気を排気しながら粉体を流動状態で混合する工程と、混合後の粉体を受タンク２の底部に設置した粉体抜出口から取り出す工程とからなることを特徴とする粉体混合方法。
【請求項３】
粉体の嵩比重が１０００ｋｇ／ｍ3 以下、かつ平均粒子径が１００μｍ以下である請求項２記載の粉体混合方法。
【請求項４】
タンク１内の粉体を圧縮空気とともに、受タンク２の頂部から５ｍ／秒から４０ｍ／秒で吹き込む請求項２記載の粉体混合方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、軽量の粉体の混合方法及び装置に関する。
【０００２】
【従来技術】
従来、粉体の混合においては、ミキサー等の専用機器を必要としていた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
２種類以上の粉体が、貯蔵容器あるいは、搬送容器内で均一に混合できるため、ミキサー等の専用機器を必要としない簡易な粉体混合方法及び装置を提供することを目的とする。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
よって、本発明は、上部に設けた粉体投入口と、底部に設けた圧縮空気の吹き込み口と、該吹き込み口の出口にフィルターとを有し、前記粉体投入口から投入された粉体を前記フィルターを通して供給する圧縮空気で流動化して予備混合する気密なタンク１と、該タンク１の下部と受タンク２の頂部とを連結し、前記タンク１内の粉体を圧縮空気とともに輸送して受タンク２内に吹き込む輸送管と、該受タンク２の頂部に過剰の空気を排気する排気口と、底部に粉体抜出口とを有し、該受タンク２の容積が該タンク１の容積より大であり、該受タンク２において過剰な空気を排気しながら前記粉体を流動状態で混合する事を特徴とする粉体混合装置である。
また、本発明は、２種類以上の粉体をタンク１に投入し、該粉体をタンク１の底部のフィルターを通して供給する圧縮空気で流動化して予備混合する工程と、輸送管を通してタンク１内の粉体を圧縮空気とともに輸送し、タンク１の容積より大である受タンク２の頂部から該受タンク２内に吹き込む工程と、過剰の空気を排気しながら粉体を流動状態で混合する工程と、混合後の粉体を受タンク２の底部に設置した粉体抜出口から取り出す工程とからなることを特徴とする粉体混合方法である。
また、本発明は、粉体の嵩比重が１０００ｋｇ／ｍ3 以下、かつ平均粒子径が１００μｍ以下である上記記載の粉体混合方法である。また、本発明は、タンク１内の粉体を圧縮空気とともに、受タンク２の頂部から５ｍ／秒から４０ｍ／秒で吹き込む上記記載の粉体混合方法である。
【０００５】
【発明の実施の形態】
本発明に関する粉体混合装置を図1に示す。2種類以上の粉体が、粉体投入口６からタンク１に投入される。このタンク１は、底部のフィルター５を通して、圧縮空気入口４からタンク１内に導入された圧縮空気により上向き気流をつくり、この気流で粉体を流動化して予備混合される。このように予備混合された粉体をタンク１から、輸送管３を通して、圧縮空気とともに輸送し、受タンク２の頂部に設けた噴出口７から受タンク２内に吹き込まれる。受タンク２内で過剰の空気を排気しながら粉体を流動状態で混合された粉体は、粉体取り出し口９から取り出される。この為、タンク１、受タンク２はいずれも気密で耐圧の容器とし、２ｋｇｆ／ｃｍ２程度の圧力に耐える必要がある。また、輸送管３は、粉体による摩耗に耐える材質が選定され、管径は処理能力により決定される。また、受タンク２は、粉体の流動状態を維持するために、以下のことに留意する必要がある。
▲１▼噴出口７の口径を噴出速度が５ｍ／秒から４０ｍ／秒になるように選定する。
▲２▼角型のタンクは粉体の流動状態が均一化しにくいため好ましくない。
▲３▼送り込まれた空気の過剰分を排出口８から除塵排気し、タンク１と受タンク２の圧力差を維持しなければならない。
【０００６】
以上のようにして、２種類以上の粉体が、底部のフィルターを通して広い面積で供給される空気流で流動化することにより、予備混合される。その後、噴出口から勢いをつけて受タンク２に入った粉体が、圧縮空気の供給停止までの間、流動状態を保ち、先に受タンク２に入った粉体と遅れて入った粉体が到着時間のズレの影響も無く混合できる。
なお、粉体の嵩比重が１０００ｋｇ／ｍ3 以下、かつ平均粒子径が１００μｍ以下であることが好ましい。粉体の嵩比重が１０００ｋｇ／ｍ3 以上あるいは、平均粒子径が１００μｍ以上になると、タンク内での流動化状態を保つために圧縮空気の圧力を上げる必要があり、タンクの気密性、耐圧性の点で問題がある。
また、タンク１内の粉体を圧縮空気とともに、受タンク２の頂部から５ｍ／秒から４０ｍ／秒で吹き込むのが好ましい。粉体の吹き込み速度が５ｍ／秒以下では安定した輸送ができず、また４０ｍ／秒以上になるとタンクの気密性、耐圧性の点で問題がある。
【０００７】
【実施例】
以下本発明の効果を示すため実施例および比較例を説明する。
比較例１
図１に示すように、タンク１、受タンク２とも円筒容器を用いた。
タンク１の容量は１１．５ｍ3 、受タンク２の容量は２０ｍ3 であった。
輸送管の口径は１００Φｍｍ、水平距離１０ｍ、垂直距離１０ｍであった。また、輸送能力１３００ｋｇ／分、圧縮空気量５．２ｍ3 ／分、圧縮空気圧力０．５ｋｇｆ／ｃｍ2 であった。また、受タンク２の噴出口口径、排気口口径はいずれも１００Φｍｍであった。
このような粉体混合装置を用いて、２種類の粉体（ａ，ｂ）の混合を行った。粉体ａの嵩比重は７００ｋｇ／ｍ3 、かつ平均粒子径は５０μｍ。また、粉体ｂの嵩比重は４５０ｋｇ／ｍ3 、かつ平均粒子径は１０μｍであった。タンク１頂部の粉体投入口から粉体ａを６ｔ投入し、引き続き、粉体ｂを２ｔ投入した。タンク１に圧縮空気を吹き込み、タンク１内の圧力を１．５ｋｇｆ／ｃｍ2 まで昇圧し、１０分間維持した。その後、タンク１頂部の空気抜きから圧縮空気を放出し、常圧に戻した。タンク１のマンホールの蓋をあけて、粉体を３個サンプリングして粉体ｂの濃度を分析した結果、それぞれ３１．６％，５９．３％，６２．９％であった。粉体ａ、粉体ｂの投入割合からもとめた粉体ｂの平均濃度は２５％であるので、サンプリングした箇所に粉体ｂが平均濃度以上あることを示している。即ち、混合が不充分であったことになる。
【０００８】
実施例１
比較例１と同様の粉体混合装置を用いて、２種類の粉体（ａ，ｂ）の混合を行った。粉体ａの嵩比重は７００ｋｇ／ｍ3 、かつ平均粒子径は５０μｍ、色は白。また、粉体ｂの嵩比重は４５０ｋｇ／ｍ3 、かつ平均粒子径は１０μｍ、色は黒であった。タンク１頂部の粉体投入口から粉体ａを６ｔ投入し、引き続き、粉体ｂを２ｔ投入した。タンク１に圧縮空気を吹き込み、タンク１内の圧力を１．５ｋｇｆ／ｃｍ2 まで昇圧し、１０分間維持した。引き続き、０．５ｋｇｆ／ｃｍ2 の圧縮空気を使用し、粉体全量をタンク１から受タンク２に７分間で輸送管を通して、輸送した。この間に使用した空気量は３６．４ｍ3 であり、受タンク２内の過剰空気は上部の排気口から除塵した後に大気中へ放出した。受タンク２頂部の噴出口における流速は１１．０ｍ／秒であった。輸送中に輸送管の中間につけた透明ガラス管内を通過する混合粉体の色を肉眼で観察したところ、白黒の濃淡があり、混合不充分であった。
受タンク２への輸送完了後に、圧縮空気の供給を停止し、受タンク２底部の粉体取り出し口のバルブを開閉し、容量が１ｍ3 のフレキシブルコンティナー１４個に混合粉体を全量移し換えた。この間、１３回サンプリングして粉体ｂの濃度を分析した結果、２２．６％から２８．６％を示し、ほぼ粉体ｂの平均濃度と等しく、混合が充分であった。
【０００９】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、２種類以上の粉体が、貯蔵容器あるいは、搬送容器内で均一に混合できるため、ミキサー等の専用機器を必要としない簡易な粉体混合方法及び装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明に関する粉体混合装置。
【符号の説明】
１…タンク、２…受タンク、３…輸送管、４…圧縮空気入口、５…フィルター、６…粉体投入口、７…噴出口、８…排気口、９…粉体取り出し口。
【図１】
0004118367.tif 000002