(57)【要約】【課題】  空気圧による粉粒体の輸送能力を改善した輸送管を提供する。【解決手段】  本考案の粉粒体用輸送管１０によれば、粉粒体を空気輸送する際、大径部１１から小径部１３への管の縮径によって風速、風圧を高めた状態で粉粒体を飛散させるとともに、小径部１３末端が三方管内へと嵌まり込む形状となっているため、風がペレットの流入方向である上方へと逃げ難く、さらに小径部１３に設けられた第三鍔状部１６によって送風の流入方向へのペレットの逆流も妨げられるので、粉粒体の輸送能力が著しく改善される。【選択図】図２
0003220199.tif 000002
【実用新案登録請求の範囲】
【請求項１】
粉粒体を空気輸送するための配管へと着脱可能に取り付けられる輸送管であって、
略円筒状の大径部と、
前記大径部よりも小さな内径を有する略円筒状の小径部と、
前記大径部から前記小径部へと向かって縮径しながら互いを連結する縮径部と、
前記大径部の末端において、その径方向外側に張り出して設けられた第一鍔状部と、
前記小径部において、その径方向外側に張り出して設けられた第二鍔状部と、
前記小径部において、前記第二鍔状部よりもさらに末端側に、その径方向外側に張り出して設けられた第三鍔状部を備え、
前記第一鍔状部と前記第二鍔状部とは、略同一の長さの径を有し、
前記第三鍔状部の径は、前記第一鍔状部及び第二鍔状部の径と比べて小さい
ことを特徴とする粉粒体用輸送管。
【請求項２】
前記第三鍔状部の径が、前記大径部の管内径よりも小さいことを特徴とする請求項１に記載の粉粒体用輸送管。
【請求項３】
前記小径部の管内径が、前記大径部の管内径の０．８倍以下であることを特徴とする請求項１に記載の粉粒体用輸送管。
【請求項４】
三方管と、請求項１に記載の粉粒体用輸送管を備え、
前記粉粒体用輸送管が、その小径部末端から前記三方管の水平方向管内へと嵌め込まれ、前記第二鍔状部において該三方管と着脱可能に連結されていることを特徴とする粉粒体用輸送設備。
【請求項５】
前記粉粒体用輸送管の前記小径部側の末端が、前記三方管内において、その鉛直方向管断面の略中心に位置していることを特徴とする請求項４に記載の粉粒体用輸送設備。
【考案の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】  本考案は粉粒体用の輸送管、特に粉粒体を空気輸送する際の輸送能力の向上に関する。
【背景技術】
【０００２】  樹脂ペレット等の粉粒体は、製造後、ブロワーなどを用いて空気圧によって輸送されることが多い。ペレットの場合、通常、ペレタイザー（紐状の樹脂を切断して粒状のペレットにする機械）から、ブロワーによって配管内を空気輸送し、捕集タンク等へと運ばれる。
【考案の概要】
【考案が解決しようとする課題】
【０００３】  ここで、図３に示すように、上方のペレタイザーからペレットを三方管（チーズ）内へと落下流入し、ブロワーによって水平方向に空気輸送する設備の場合、ブロワーからの風が三方管の上方へと逃げてしまい、ペレットが上方へと逆流してしまったり、落下への抵抗となってペレットの流入量が不安定になることがあった。【０００４】  そこで、本考案では、空気圧による粉粒体の輸送能力を改善した輸送管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】
【０００５】  上記課題を解決するため、本考案の粉粒体用輸送管は、粉粒体を空気輸送するための配管へと着脱可能に取り付けられる輸送管であって、略円筒状の大径部と、前記大径部よりも小さな内径を有する略円筒状の小径部と、前記大径部から前記小径部へと向かって縮径しながら互いを連結する縮径部と、前記大径部の末端において、その径方向外側に張り出して設けられた第一鍔状部と、前記小径部において、その径方向外側に張り出して設けられた第二鍔状部と、前記小径部において、前記第二鍔状部よりもさらに末端側に、その径方向外側に張り出して設けられた第三鍔状部を備え、前記第一鍔状部と前記第二鍔状部とは、略同一の長さの径を有し、前記第三鍔状部の径は、前記第一鍔状部及び第二鍔状部の径と比べて小さいことを特徴とする。【０００６】  また、本考案の輸送管において、前記第三鍔状部の径が、前記大径部の管内径よりも小さいことが好ましい。また、本考案の輸送管において、前記小径部の管内径が、前記大径部の管内径の０．８倍以下であることが好ましい。【０００７】  また、本考案の粉粒体用輸送設備は、三方管と、前記粉粒体用輸送管を備え、前記粉粒体用輸送管が、その小径部末端から前記三方管の水平方向管内へと嵌め込まれ、前記第二鍔状部において該三方管と着脱可能に連結されていることを特徴とする。また、本考案の粉粒体用輸送設備は、前記粉粒体用輸送管の前記小径部側の末端が、前記三方管内において、その鉛直方向管断面の略中心に位置していることが好ましい。
【考案の効果】
【０００８】  本考案の粉粒体用輸送管によれば、粉粒体を空気輸送する際、小径部末端が三方管内へと嵌まり込む形状となっていることにより、ペレットが流入方向である上方へと逆流し難いだけでなく、上方からペレットを吸い込んで輸送方向へと送り出す吸引効果が得られる。また、小径部に設けられた第三鍔状部によって、送風の流入方向へのペレットの逆流も妨げられるので、粉粒体の輸送能力が著しく改善される。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】  本考案の粉粒体輸送管を備え付けたペレット製造工程１００の概略構成図である。
【図２】  本考案の一実施例にかかる粉粒体用輸送管１０である。
【図３】  従来の空気輸送設備におけるペレットの空気輸送時の説明図である。
【図４】  本考案の粉粒体用輸送管１０を用いた設備におけるペレットの空気輸送時の説明図である。
【考案を実施するための形態】
【００１０】  以下、本考案の実施の形態について、本考案の粉粒体用輸送管を備え付けたペレット製造工程１００を例に挙げて説明する。
図１に、ペレット製造工程１００の概略構成図を示す。
ペレット製造工程１００は、材料供給用のホッパー２０、押出機３０、水槽４０、ペレタイザー５０、ブロワー６０、本考案の輸送管１０、三方管（チーズ）７０、捕集タンク８０、フレキシブルコンテナー９０を備えている。ここで、ホッパー２０からペレタイザー５０までを生産設備、ブロワー６０及び本考案の輸送管１０から三方管（チーズ）７０までを輸送設備、捕集タンク８０とフレキシブルコンテナー９０を捕集設備とする。
【００１１】  ホッパー２０に樹脂材料（ペレット、粉）とその他粉体材料が入れられると、底部に設けられた排出口から、押出機３０内へと各材料が落下供給される。押出機３０のシリンダ内では、スクリューの回転により樹脂材料と粉体材料が混錬され、末端のダイス穴からストランド状に吐出される。
【００１２】  押出機３０から吐出された樹脂は、水槽４０内で水に浸けられ、冷却，硬化される。冷却されたストランド状の樹脂は、ペレタイザー５０へと導入され、カッターで所望の大きさに切断されて、ペレットが生産される。ペレタイザー５０から排出されたペレットは、三方管（チーズ）７０へと上方から流れ込み、他の水平方向の一方に接続されたブロワー６０によって、反対方向へと空気圧で輸送される。
【００１３】  ここで、ブロワー６０と三方管７０との間に、本考案の輸送管１０が着脱可能に連結されている。そして、本考案の輸送管１０の内部を通過した空気が、三方管７０内で、ペレタイザー５０から落下したペレットと衝突し、反対方向へと吹き飛ばす。三方管７０は捕集タンク８０と配管材（パイプまたはホース）により連結されており、ペレットは捕集タンク８０へと輸送され、その底部排出口からフレキシブルコンテナー９０へと排出され、さらに別途の搬送手段によって外部へと搬送される。
【００１４】  図２に、本考案の一実施例にかかる粉粒体輸送管１０の平面図（Ａ）及び斜視図（Ｂ）を示す。
図２（Ａ），（Ｂ）に示すように、本考案の輸送管１０は、全体として円筒状であり、より径の大きな方から大径部１１、縮径部１２、小径部１３の３つの部分に分けられる。大径部１１は円筒状であり、その末端には径方向外側に張り出して設けられた第一鍔状部１４が設けられている。大径部１１のもう一方の端には、その径が徐々に小さくなるように直線傾斜（テーパー）が付けられた縮径部１２が連続しており、この縮径部１２の先には、より小さな径を有する小径部１３が設けられている。小径部１３には、２つの鍔状部１５，１６が設けられており、縮径部１２に近い側に設けられた第二鍔状部１５は、第一鍔状部１４とおおよそ同一の径となるように設計されている。小径部１３の開放末端に近い側には、第三鍔状部１６が設けられており、この第三鍔状部１６の径は、第一鍔状部１４や第二鍔状部１５の径よりも小さくなっている。
【００１５】  本考案の効果について説明するため、従来の空気輸送設備と比較して説明する。
従来の空気輸送設備におけるペレットの空気輸送時の説明図を、図３に示す。
ペレタイザー５０により切断されたペレットは、その下方に設置された三方管７０内へと落下流入する。また、三方管７０の水平方向の一方には、ブロワー６０が接続されている。ここで、ブロワー６０から送られてきた空気は三方管７０に流入した後、開口している上方向にも気流が逸脱し、ペレットがさらに上方へと逆流してしまう、あるいはペレットの落下に対して抵抗となるため、三方管７０へのペレット流入量が不安定になる場合があった。また、上方向へと風が逃げることで、本来流れるべき水平方向への風量が減少することになるため、十分な量の送風を行うことができているとは言えない。
【００１６】  つづいて、本考案の輸送管１０を用いた設備におけるペレットの空気輸送時の説明図を図４に示す。
三方管７０の水平方向の一方には、本考案の輸送管１０を介してブロワー６０が接続されている。すなわち、本考案の輸送管１０は、第一鍔状部１４がブロワー１０の配管材と、第二鍔状部１５が三方管７０の水平方向末端とそれぞれ連結されており、輸送管１０の小径部１３の開放末端は三方管７０の内部に嵌まり込んでいる。なお、小径部１３の第３鍔状部１６は、三方管７０の管内径よりも小さく、周囲１ｍｍ程度の余裕を残して、三方管７０内に嵌まるように設計されている。さらに、本考案の輸送管１０では、小径部１３が三方管７０内に嵌まり込んだ状態で、三方管７０の鉛直方向に延びた管の断面の中心に小径部１３の開放末端が位置するように調整されている。これは、第二鍔状部１５が三方管７０の水平方向末端に当接していることから、小径部１３の開放末端から第二鍔状部１５までの長さを、三方管７０の水平方向末端から鉛直方向管断面の中心位置までの距離と合わせるように調整すればよく、第二鍔状部１５の取り付け位置を適宜変更することで容易に可能である。
【００１７】  ここで、本考案の輸送管１０は、小径部１３が三方管７０内へと嵌まり込む形状となっており、加えて縮径により小径部１３の開放末端の径が小さくなっていることから、ブロワー６０からの気流が線状になって三方管７０内へと流入し、三方管７０の上方向には逸脱し難い。このため、上方向への気流により生じるペレットの逆流や落下抵抗の発生を抑えることができ、ペレットの空気輸送を安定して行うことが可能となる。
【００１８】  また、小径部１３の開放末端は、上述したように、三方管７０の鉛直方向管断面の中心位置に合わせてあり、ペレタイザー５０からペレットが落下する位置でちょうどブロワー６０からの空気が当たるように設計されている。これにより、ペレットの落下位置において効率的にペレットを飛散させるだけでなく、ブロワー６０からの気流によって、三方管７０の上方からペレットを吸い込んで水平方向へと送り出す吸引効果が得られるため、ペレットの輸送能力を著しく改善することができる。
【００１９】  また、本考案の輸送管１０においては、小径部１３に設けられた第三鍔状部１６が、周囲１ｍｍ程度の余裕を残して三方管７０内に嵌まり込んでいる。これにより、小径部１３の開放末端を回り込んで逆流したペレットは第三鍔状部１６に衝突するため、三方管７０と小径部１３との間隙に逆流したペレットが蓄積してしまうこともない。
【００２０】  本考案の輸送管の形状は、全体として略円筒状であり、特にその径方向や長手方向の長さ、管の厚さに制限はない。
本考案の輸送管１０において、大径部１１の管外径は７６ｍｍ、長手方向の長さは２４ｍｍ、第一鍔状部１４の外径は９０ｍｍである。縮径部１２の管外径は７６ｍｍ→５０ｍｍ、長さ（水平方向）は６５ｍｍである。小径部１３の管外径は５０ｍｍ、長手方向の長さは１４０ｍｍである。第二鍔状部１５の外径は９０ｍｍ、第三鍔状部１６の外径は７１ｍｍであり、縮径部１２と小径部１３との接続部から３０ｍｍの位置に第二鍔状部１５、１１０ｍｍの位置に第三鍔状部１６が設けられている。
【００２１】  本考案の輸送管１０はステンレス製であり、使用される材質は特に制限されるものではないが、金属製、特に耐腐食性の金属を使用することが望ましい。
【００２２】  本考案の輸送管において、管体の太さ、長さ、取り付け位置といった諸々の条件は、製造設備の規模や、粉粒体の性質、輸送量などに応じて適宜設定することができる。
【００２３】  さらに、本考案の輸送管１０は、管体１２の端部に鍔状のヘルール継手を備えているため、同様のヘルール継手を末端に備えた配管材（パイプやホース）と、鍔状部分同士をクランプで留めることによって容易に連結することができる。例えば、図１に示す三方管７０は端部にヘルール継手を備えており、本考案の輸送管１０と、ガスケットを介してヘルールをクランプで留めることによって、容易に連結することができ、加えて管の間の密閉性を非常に高くすることができる。あるいは、その他ヘルール継手を備えた配管材と連結することで、設備構成の変更を簡単に行うことも可能である。また、設備の配管全体の清掃作業を行う際にも、同様にクランプを外すだけで、本考案の輸送管と他の配管材とを簡単に分解することができる。
【００２４】  また、本考案の輸送管１０は、三方管７０とともに、それ自体比較的小型で軽量であるため、清掃作業や設備変更の際の移動や設置も容易である。
【００２５】  本考案の粉粒体用輸送管は、例示した樹脂ペレットのほかにも各種粉粒体の製造設備に用いることができる。製品の用途も工業用品に限らず、食品や化学製品、薬品等にかかるものであってもよい。例えば、米、小麦粉やセメント、セラミック等が挙げられる。
【００２６】  以下、本考案の輸送管の製造方法の一例について説明する。
＜製造方法＞
ロングヘルール（呼び径３．０ｓ，外径７６．３ｍｍ，長さ４２ｍｍ）の管端部に溶接式レジューサ（呼び径３．０ｓ×２．０ｓ，外径７６．３−５０．８ｍｍ，長さ６７ｍｍ）の３．０ｓ端を溶接した。レジューサの２．０ｓ端にパイプ（呼び径２．０ｓ，外径５０．８ｍｍ，長さ１４０ｍｍ）を溶接した。レジューサとパイプの接続部から３０ｍｍの位置にヘルールキャップ（呼び径３．０ｓ，外径７６．３ｍｍ）を溶接した。さらにレジューサとパイプの接続部から１１０ｍｍの位置に外径７１ｍｍ、厚さ２ｍｍのドーナツ状の金属板を鍔状に溶接加工した。
【００２７】  以下、本考案の輸送管を用いて行った試験結果を示す。
＜試験１：風速試験＞
（１）輸送管未装着テスト：三方管（ヘルールチーズ，呼び径３．０ｓ）のみをブロワー（ＮＫ−５００：西村電機社製，回転数２８８０ｒｐｍ，最高風圧４５００Ｐａ、最大風量４５ｍ２）に接続し、風速計を用いて、三方管の上方向（Ａ）と横方向（Ｂ）の風速を測定した。
（２）輸送管装着テスト：三方管（以上と同じ）に上記製造例にて作製した本考案の輸送管をはめ込んだ状態でヘルールをクランプで固定した。輸送管のもう一端をブロワー（ＮＫ−５００：西村電機社製，回転数２８８０ｒｐｍ，最高風圧４５００Ｐａ、最大風量４５ｍ２）と接続し、風速計を用いて、三方管の上方向（Ａ）と横方向（Ｂ）の風速を測定した。
【００２８】＜結果＞
【表１】
0003220199.tif 000003
【００２９】  （１）輸送管未装着テストでは、上方向（Ａ）で吹き上げ（２９ｍ／ｓ）が生じており、横方向（Ｂ）への風力ロスがあることが確認された。これに対して、（２）輸送管の装着によって、上方向（Ａ）の風量は著しく減少しており、上方３０ｃｍの距離で風速ゼロであった。また、距離ゼロの位置で（２）の風速を測定したところ、逆向きに４９ｍ／ｓの風が流れており、逆流どころか吸引（吸い込み）効果があることがわかった。一方、横方向（Ｂ）では、（２）輸送管の装着によって風速が低下していた。この距離７０ｃｍでの結果は三方管出口からの風の拡散による影響と考え、実作業ペレット採取用ホース（３４５ｍｍ）を接続して同様の試験を行ったところ、風速低下の度合いは小さくなり、（１）三方管のみの場合と遜色ない結果が得られた。
【００３０】＜試験２：ペレット空送試験＞
（１）輸送管未装着テスト：三方管の上方に受けマスを接続し、マスいっぱいにポリプロピレンペレットを入れた状態でブロワーから送風して、マスの中のペレットがなくなるまでの時間を計測した（ペレット量：３．６２ｋｇ）。
（２）輸送管装着テスト：本考案の輸送管と三方管（チーズ）をブロワーに接続し、三方管の上方に受けマスを接続し、マスいっぱいにポリプロピレンペレットを入れた状態でブロワーから送風して、マスの中のペレットがなくなるまでの時間を計測した（ペレット量：３．４４ｋｇ）。
【００３１】＜結果＞
（１）ブロワー運転後、ペレットが逆流してマスの上から吹き上がり、散乱した。・・・×（実施不可能）
（２）１８秒間で３．４４ｋｇのペレットが全て空送された。
→時速換算で６８８ｋｇ／ｈの輸送能力が確認された。
【００３２】  以上の結果より、（１）三方管のみでは、受けマスにペレットが溜まった状態では空送を実施できないことがわかった。これに対して、（２）輸送管を装着することによって受けマス内のペレットが迅速に送られ（約７００ｋｇ／ｈ）、また、三方管内のペレットの残留も少なかった。
【００３３】＜試験３：三方管内の縮径管位置調整試験＞
上記各試験で使用した本考案の輸送管において、第三鍔状部から小径部開放端までの長さ（先端筒長さ）は３０ｃｍである。
（１）輸送管の先端筒にフィルムを巻いて、第三鍔状部から小径部開放端までの長さ（先端筒長さ）を５０ｃｍに延長し、上記（２）空送テストと同様の試験を行った。
（２）輸送管の先端筒にフィルムを巻いて第三鍔状部から小径部開放端までの長さ（先端筒長さ）を６０ｃｍに延長し、上記（２）空送テストと同様の試験を行った。
【００３４】＜結果＞
【表２】
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【００３５】  本考案の輸送管の先端筒長さ３０ｃｍは、三方管の中央に筒の末端が来るように設計されており、ペレットの空送速度は最も速かった。これに対し、これよりも先端筒の長さを長くすると、ペレットが筒の先よりも後ろに落ちてくることになるため、その分ペレットの空送効率が落ちてしまっていた。また、先端筒の上に落ちペレットが残留物として残ってしまった。この結果から、本考案の輸送管においては、三方管に嵌め込んだ際に、三方管の中央に筒の末端が来るように調整されていることが望ましいと言える。
【符号の説明】
【００３６】１０  輸送管
１１  大径部
１２  縮径部
１３  小径部
１４  第一鍔状部
１５  第二鍔状部
１６  第三鍔状部
２０  ホッパー
３０  押出機
４０  水槽
５０  ペレタイザー
６０  ブロワー
７０  三方管
８０  捕集タンク
９０  フレキシブルコンテナー
１００  ペレット製造設備
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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