(57)【要約】【課題】導入気体と共に導入された粉体を回収するための、耐摩耗性を有する粉体回収容器を提供する。【解決手段】粉体を筒状の本体内部に気流によって導入する導入管を備えた粉体回収容器であって、前記導入管からの気流に押圧されて回転する羽部を前記本体の内部に設けたこと。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
粉体を筒状の本体内部へ気流によって導入する導入管を備えた粉体回収容器であって、前記導入管からの気流に押圧されて回転する羽部を前記本体の内部に設けたことを特徴とする粉体回収容器。
【請求項２】
前記羽部は前記本体の内壁に沿って回転することを特徴とする請求項１に記載の粉体回収容器。
【請求項３】
前記羽部はアルミナまたはジルコニアを主成分とするセラミック焼結体であることを特徴とする請求項１または請求項２のいずれかに記載の粉体回収容器。
【請求項４】
前記本体の内壁及び前記導入管の内壁をアルミナまたはジルコニアを主成分とするセラミック焼結体としたことを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれかに記載の粉体回収容器。
【請求項５】
前記本体の上方に前記気流の気体を流出するための流出口と、前記本体の下方に粉体を回収するための回収口とを備えたことを特徴とする請求項１〜請求項４のいずれかに記載の粉体回収容器。
【請求項６】
請求項１〜請求項５のいずれかに記載の粉体回収容器と、該粉体回収容器の本体の内部に気流を導入する気流発生手段とを備えたことを特徴とする粉体導入装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、気流により導入された粉体を回収するための粉体回収容器、およびこの粉体回収容器を用いた粉体導入装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、セラミック粉体などを充填、包装するにあたり、気流と共に粉体を容器に導入する方法が知られている。例えば、図７に示すように特許文献１には、バッチ式バキュームコンベアにおいて、金属製の入口管５６から金属製の容器５８内に、粉体を空気と共に導入するものが記載されている。
【特許文献１】特開２００３−１０４５５０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら特許文献１のバキューム式コンベアの容器は、容器の長手方向に垂直な断面において、気体と共に導入された粉体が容器５８の内周面５８ａに直接衝突してしまい、容器５８の内周面５８ａが顕著に摩耗するため、不純物が混入して粉体の純度が低下するという問題があった。
【０００４】
本発明は上記問題に鑑みなされたもので、気体と共に導入された粉体を純度よく回収できる粉体回収容器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】
上記に鑑みて本発明の粉体回収容器は、粉体を筒状の本体内部へ気流によって導入する導入管を備えた粉体回収容器であって、前記導入管からの気流に押圧されて回転する羽部を前記本体の内部に設けたことを特徴とする。
【０００６】
さらに、前記羽部は前記本体の内壁に沿って回転することを特徴とする。
【０００７】
さらに、前記羽部はアルミナまたはジルコニアを主成分とするセラミック焼結体であることを特徴とする。
【０００８】
さらに、前記本体の内壁及び前記導入管の内壁をアルミナまたはジルコニアを主成分とするセラミック焼結体としたことを特徴とする。
【０００９】
さらに、前記本体の上方に前記気流の気体を流出するための流出口と、前記本体の下方に粉体を回収するための回収口とを備えたことを特徴とする。
【００１０】
さらに、上記粉体回収容器と、該粉体回収容器の本体の内部に気流を導入する気流発生手段とを備えたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
本発明の粉体回収容器は、粉体を筒状の本体内部に気流によって導入する導入管を備えた粉体回収容器であって、前記導入管からの気流に押圧されて回転する羽部を有するため、粉体が粉体回収容器の内面に衝突する前に羽部で衝撃が受け流されて緩和され、その結果、粉体回収容器の摩耗が抑制される。
【００１２】
さらに、前記羽部の回転方向が前記本体内壁に沿っている粉体回収容器は、前記羽部の回転によって前記本体内壁に付着した粉体を掻き取り除去するため、粉体が堆積しにくい粉体回収容器とすることができる。
【００１３】
さらに、前記羽部をアルミナまたはジルコニアを主成分とするセラミック焼結体とした粉体回収容器は、羽部が耐摩耗性に優れているため、羽部の摩耗性を抑制することができると共に、大型で安価に製作することができる。
【００１４】
さらに、前記本体内壁及び前記導入管内壁がアルミナまたはジルコニアを主成分とするセラミック焼結体である粉体回収容器は、粉体回収容器の内壁の耐摩耗性が向上するので、さらに耐摩耗性が優れた粉体回収容器とすることができる。
【００１５】
前記本体の上方に前記気流の気体を流出するための流出口と、前記本体の下方に粉体を回収するための回収口とを備えた粉体回収装置は、気流の気体を流出させると共に、気流によって導入された粉体を回収口から回収し、貯蔵することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
本発明を実施するための最良の形態について以下に説明する。図１は、本発明の一実施形態の粉体導入装置の全体を模式的に示した側面図である。図２は本発明の一実施形態の粉体回収容器の分解組み立て図であり、（ａ）は粉体回収容器の本体、（ｂ）は（ａ）の本体にセラミック体を設けたもの、（ｃ）は（ｂ）にさらに羽部を設けた回収容器である。図３は羽部の各実施形態を示す模式図であって、（ａ）は図２（ｃ）のＡ−Ａ１線を含み、筒状の本体の中心軸に垂直な面で切った断面図であり、（ｂ）〜（ｄ）は、（ａ）の羽部の形状を変えた場合の断面図である。
【００１７】
粉体発生機２で発生した粉体は、移送管４を通って導入管６から粉体回収容器４０内に入り、気流３６の気体は上方の流出口１４を通って粉体回収容器４０の外へ排出される。導入管６から粉体回収容器４０内に入った粉体は、下方の回収口２２を通って、貯蔵容器２４に貯蔵される。気流３６は、流出口１４に接続されている気流発生手段１６により発生させることができる。
【００１８】
図４（ａ）は、導入管６から本体２８ａに入った粉体が、本体２８ａ内を旋回しながら下降する様子を模式的に表した斜視図、（ｂ）は（ａ）の断面図であり、両者とも羽部３８を省略して描いてある。図４（ａ）、（ｂ）に示したように、粉体はセラミック体３０の内周面側に沿って流れＧに沿って回転しながら下降する。
【００１９】
本発明の一実施形態の粉体回収容器は、粉体を筒状の本体内部に気流によって導入する導入管を備えた粉体回収容器であって、前記導入管からの気流に押圧されて回転する羽部を前記本体の内部に設けたものである。羽部３８を有するため、粉体が粉体回収容器４０の内面に衝突する際の衝撃が緩和され、その結果、粉体回収容器４０の摩耗が抑制される。さらに、粉体回収容器４０の内面に付着した粉体が羽部３８によって除去されるため、粉体が付着しにくい粉体回収容器４０とすることができる。羽部３８の固定方法は図示しないが、羽部３８の回転軸が回転可能なように粉体導入装置５０に固定する。なお、図３（ａ）に示す形状の他に、図３（ｂ）〜（ｄ）に示す形状であっても良い。
【００２０】
本発明の一実施形態の粉体回収容器は、羽部３８の回転方向が本体２８の内壁に沿っていることが好ましい。これにより、粉体回収容器４０は、羽部３８の回転によって本体４０の内壁に付着した粉体が掻き取られるため、粉体が付着しにくい粉体回収容器４０とすることができる。
【００２１】
本発明の一実施形態の粉体回収容器は、羽部がアルミナまたはジルコニアを主成分とするセラミック焼結体とした粉体回収容器であることが好ましい。この理由は、耐摩耗性に優れると共に、羽部３８を大型で安価に製作することができるからである。
【００２２】
本発明の一実施形態の粉体回収容器は、本体全体２８のうち少なくとも本体２８ａの内壁及び導入管６の内壁がアルミナまたはジルコニアを主成分とするセラミック焼結体であることが好ましい。セラミック体２６，３０がアルミナまたはジルコニアであることにより、粉体回収容器４０は耐摩耗性を有しつつ、大型で安価なものとすることができる。セラミック体２６，３０が同材質であればさらに好ましい。
【００２３】
図３および図４において、粉体回収容器４０内に導入された気流３６の気体は、羽部３８に当たることで羽部３８を回転方向Ｒに回転させ、気流３６に運ばれてきた粉体が失速しながら流れＧのように落下する。
【００２４】
なお、本体全体２８の内壁及び導入管６の内壁には、粉体を導くガイド溝３４があることが好ましい。これにより、粉体回収容器４０内を流れる粉体の流れる方向が一定に保たれて回収しやすくなるため、粉体回収容器４０の摩耗速度が低下する。ガイド溝３４は導入管６および本体２８ａの内壁に設けられ、たとえばセラミック体２６，３０の表面に形成される。ここで本体２８ａにおけるガイド溝３４は、粉体が旋回する方向に沿って形成されていることが好ましい。一方、導入管６におけるガイド溝３４の場合は、気流の流れに沿って形成すればよい。セラミック体３０について説明する。
【００２５】
図５（ａ）はセラミック体３０の斜視図、（ｂ）は（ａ）のセラミック体のＤ部を拡大した平面図である。セラミック体３０の表面には、ガイド溝３４が多数形成されている。ガイド溝３４は図５（ｂ）のように、概ねセラミックス体３０の周方向に形成される。ガイド溝３４を形成することにより、粉体回収容器４０内に導入された粉体が、乱流に巻き込まれずに滑らかに導入されるので、安定した回収効率を得ることができるとともに、内壁に沿って導入されるので磨耗や粉体は付着は少ない。本体２８ａのセラミック体３０の場合は、たとえば図５（ｃ）で示されるような断面が波形状のガイド溝３４などであり、溝の寸法などは扱う粉体の粒径、圧力、量に応じて随時設定することが可能である。
【００２６】
図６（ａ）は図２（ｂ）を拡大した断面図、（ｂ）は（ａ）のＢ−Ｂ１線における断面をＢ−Ｂ１線方向から一部のみ断面で表した断面図である。
【００２７】
本体２８ａの内周面に形成されたセラミック体３０と、導入管６に形成されたセラミック体２６とが接合された接合部分（以下、この部分を接合部Ｃ部とする。）において、連続した面を有することが好ましい。ここで連続した面とは、図６（ａ）に示すようにセラミック体２６の内周面２６ａと、セラミック体３０の内周面３０ａが、Ｃ部において段差のない略同一面をなすことをいう。段差のない連続した略同一面を有することにより、粉体が導入管６から本体２８内のセラミック体３０のガイド溝３４に沿って旋回しやすくなるので、粉体が直接セラミック体３０に略垂直に衝突することは少なくなり、セラミック体２６，３０の耐摩耗性をさらに向上させることができる。
【００２８】
また、粉体回収容器４０は、内周面のセラミックス体３０の下部に向かってテーパ３０ｂを有することが好ましい。テーパ３０ｂを有することにより、本体の下部に粉体を滞留させることなく、貯蔵容器２４への粉体の回収が容易となる。
【００２９】
さらに、本発明の一実施形態の粉体回収容器は、本体２８ｂの上方に気流の気体を流出するための流出口１４と、本体２８ａの下方に粉体の回収口２２とを備えることで、粉体回収容器４０内に吸引された気流から粉体を容易に回収する。なお、粉体回収容器４０は、本体２８ｂ内の上方に微粒子ろ過用のフィルタ１８を備えており、粉体回収容器４０から排出された気体に粉体の微粒子が混入し難くなる。
【００３０】
また、粉体回収容器と、粉体回収容器内に気流によって粉体を導入する気流発生手段とを備えた本発明の一実施形態の粉体導入装置は、粉体回収容器４０内に吸引された気流から粉体を容易に回収することができる。粉体回収容器４０の気流発生手段１６としては、真空ポンプの他にブロワを用いることもでき、これによって粉体回収容器４０内を減圧して気流を発生させることができる。
【実施例】
【００３１】
図１に示す粉体回収容器４０、粉体導入装置５０を以下の条件で作成した。
【００３２】
具体的には、粉体発生機（セラミック顆粒を製造するための噴霧乾燥装置。発生させた粉体は平均粒径１００μｍ程度のアルミナ顆粒）、移送管４（樹脂製の内径２２ｍｍのパイプ）、導入管６（ステンレス製の内径３０ｍｍ、最も長い外面の部分の長さ１１５ｍｍ）、セラミック体２６，３０（導入管６と本体２８ｂの内周面に、それぞれセラミック体２６，３０をエポキシ樹脂で貼付。運転前にセラミック体２６，３０の重量を測定。）、羽部３８（図３（ａ）に示す４枚羽であって、外径１６２ｍｍ、最大肉厚３ｍｍ、上下方向の長さ７０ｍｍ。セラミック体３０の内壁に沿って気流によって回転。羽部３８にＳＵＳ製の軸（不図示）を取付け、この軸にベアリング（不図示）を設けることで回転。）、気流発生手段（圧縮空気を用いたブロワを採用）、セラミック体２６（内径２４ｍｍ、厚み３ｍｍ）、セラミック体３０（厚み４ｍｍ、最大外径１７６ｍｍ、最小外径１６１ｍｍ、上下方向の高さ６５ｍｍ）、本体全体２８を形成する本体２８ａ，２８ｂ（厚み１．２ｍｍのステンレス製）、ガイド溝３４（溝深さ０．０２ｍｍ、ピッチ０．２ｍｍ）、気流（ガスは空気を使用し、空気の吸引量２ｍ３／分。粉体であるセラミック顆粒を噴霧乾燥機から１００Ｋｇ／時間の速度で１０００時間発生させ、この間、粉体導入装置５０を運転して、貯蔵容器２４にセラミック顆粒を貯蔵。）を用いて運転後、次のような評価を順次行った。
【００３３】
セラミック体２６，３０の摩耗量の評価方法として、付着したセラミック顆粒を除去後、セラミック体２６，３０の運転前後での重量（ｇ）を測定した。なお、表１で◎は３ｇ未満、○は３ｇ以上６ｇ未満、×は６ｇ以上を表す。
【００３４】
また補足的に、セラミック体３０に付着したセラミック顆粒の付着量の評価方法として、セラミック体３０の重量を付着したセラミック顆粒の除去前後で測定した。
【００３５】
表１で◎は４ｇ未満、○は４ｇ以上１０ｇ未満、×は１０ｇ以上を表す。
【００３６】
以上の結果を表１に示す。
【表１】
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【００３７】
本発明の実施例の粉体回収容器４０を用いた粉体導入装置５０によれば、摩耗量、付着量が少なかった。比較例である試料１，２，３は、表１に示す以外は実施例と同様にして粉体回収容器を作製し、実施例と同様にして評価した。
【００３８】
評価結果は、本発明の実施例である試料４，５，６は、摩耗量は◎もしくは○であったが、比較例である試料１，２，３では×であった。ここで試料１、２においては、セラミック体２６，３０が付いていないので運転前後での重量（ｇ）を測定していないが、導入管５６、本体５８自体が削られることで、著しく金属粉が混入していた。
【００３９】
なお、補足的に評価した付着量についは、羽部のない試料１，３では付着量が×であった。
【図面の簡単な説明】
【００４０】
【図１】本発明の粉体導入装置の全体を模式的に示した側面図である。
【図２】（ａ）は本発明の粉体回収容器の本体、（ｂ）は（ａ）の本体にセラミック体を設けたもの、（ｃ）は（ｂ）にさらに羽部を設けた本発明の回収容器である。
【図３】（ａ）は図２（ｃ）のＡ−Ａ１線を含み、筒状の本体の軸方向に垂直な面で切った断面図、（ｂ）〜（ｃ）は（ａ）の羽部の他の実施形態の断面図である。
【図４】（ａ）は本発明の粉体導入装置を用いて粉体を導入した場合における、粉体回収容器内の粉体の動きを示す斜視模式図、（ｂ）は（ａ）の断面模式図である。
【図５】（ａ）はセラミック体の斜視図、（ｂ）は（ａ）のセラミック体のＤ部を拡大した平面図、（ｃ）は（ｂ）のＸ−Ｘ１線における断面図である。
【図６】（ａ）はセラミック体を断面で示した断面図、（ｂ）は（ａ）における導入管付近の側面図である。
【図７】従来の粉体導入装置の本体の断面図である。
【符号の説明】
【００４１】
２：粉体発生機
４：移送管
６，５６：導入管
１４：流出口
１６：気流発生手段
１８：フィルタ
２２：回収口
２４：貯蔵容器
２６：セラミック体
２６ａ，３０ａ：内周面
２８：本体全体
２８ａ，２８ｂ：本体
３０：セラミック体
３０ｂ：テーパ
３４：ガイド溝
３６：気流
３８：羽部
４０：粉体回収容器
５０：粉体導入装置
Ｃ：接合部
Ｇ：流れ
【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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