(57)【要約】【課題】粉末を造粒するに際し、粉末の造粒品質を確保するとともに生産性良く粉末を造粒する。【解決手段】粉末を循環させる粉末循環部を有する造粒装置を用いて粉末を造粒するに際し、前記粉末循環部において、造粒中の粉末を捕集する捕集部に捕集された前記粉末の堆積高さを計測し、計測された前記粉末の堆積高さに基づいて前記粉末の安息角を演算し、演算された前記粉末の安息角に基づいて前記造粒装置による造粒を制御するようにしたことを特徴とする。【選択図】図１
2009240963.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
粉末を循環させる粉末循環部を有する造粒装置を用いて粉末を造粒する造粒方法であって、前記粉末循環部において、造粒中の粉末を捕集する捕集部に捕集された前記粉末の堆積高さを計測し、計測された前記粉末の堆積高さに基づいて前記粉末の安息角を演算し、演算された前記粉末の安息角に基づいて前記造粒装置による造粒を制御するようにしたことを特徴とする造粒方法。
【請求項２】
前記粉末の安息角に基づいて前記造粒の続行又は停止を判断し、前記造粒の続行が判断された場合に前記造粒の続行を実行するように、前記造粒の停止が判断された場合に前記造粒の停止を実行するように前記造粒装置による造粒を制御することを特徴とする請求項１に記載の造粒方法。
【請求項３】
前記造粒の続行が判断された場合に前記粉末の安息角に基づいて前記造粒装置に追加投入する追加投入粉末の追加投入量を演算し、演算された前記追加投入量の前記追加投入粉末の追加投入を実行するように前記造粒装置による造粒を制御することを特徴とする請求項２に記載の造粒方法。
【請求項４】
前記造粒は、第１の粉末の表面上に第２の粉末を付着させることを特徴とする請求項１〜３の何れか一に記載の造粒方法。
【請求項５】
前記造粒は、溶射用の粉末を造粒するものであることを特徴とする請求項１〜４の何れか一に記載の造粒方法。
【請求項６】
粉末を循環させる粉末循環部と、前記粉末循環部に設けられ、造粒中の粉末を捕集する捕集部と、前記捕集部に捕集された前記粉末の堆積高さを計測する堆積高さ計測手段と、前記堆積高さ計測手段によって計測された前記粉末の堆積高さに基づいて前記粉末の安息角を演算する安息角演算手段と、前記安息角演算手段によって演算された前記安息角に基づいて造粒を制御する造粒制御手段と、を備えていることを特徴とする造粒装置。
【請求項７】
前記安息角演算手段によって演算された前記粉末の安息角に基づいて前記造粒の続行又は停止を判断する造粒判断手段を更に備え、前記造粒制御手段は、前記造粒判断手段によって前記造粒の続行が判断された場合に前記造粒の続行を実行するように、前記造粒判断手段によって前記造粒の停止が判断された場合に前記造粒の停止を実行するように造粒を制御することを特徴とする請求項６に記載の造粒装置。
【請求項８】
前記造粒判断手段によって前記造粒の続行が判断された場合に前記安息角演算手段によって演算された前記粉末の安息角に基づいて前記造粒装置に追加投入する追加投入粉末の追加投入量を演算する追加投入量演算手段を備え、前記造粒制御手段は、前記造粒判断手段によって前記造粒の続行が判断された場合に、前記追加投入量演算手段によって演算された前記追加投入量の前記追加投入粉末の追加投入を実行するように造粒を制御することを特徴とする請求項７に記載の造粒装置。
【請求項９】
前記造粒は、第１の粉末の表面上に第２の粉末を付着させることを特徴とする請求項６〜８の何れか一に記載の造粒装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、粉末を造粒する造粒方法及び造粒装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、使用する目的や用途に応じて２種類以上の原料から所望の粉末を造粒する種々の造粒方法が知られており、例えば、２種類以上の原料を含有するスラリーを高温気流中で微細化させ瞬時に乾燥させることにより粒子状に成形する方法（例えば特許文献１参照）や、２種類以上の粉末を所定の配合比率で混合し、衝撃力、圧縮力、剪断力などの機械的エネルギーを付与することにより粉末をつくる方法などが知られている。
【０００３】
【特許文献１】特開２００６−２７８０３１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、２種類の粉末を造粒装置に投入し、造粒装置に設けられた回転ブレードによって２種類の粉末に衝撃力、圧縮力、剪断力などの機械的エネルギーを付与して第１の粉末の表面に第２の粉末からなるラミネート層を形成した粉末（造粒粉末）をつくる場合、造粒中に粉末が造粒装置の壁面やブレードに付着して、所望の造粒品質を得ることができない場合がある。
【０００５】
かかる場合には、所望の造粒品質を確保するために、造粒品質の程度に応じて再度造粒装置による造粒を行ったり造粒粉末を廃棄したりする必要があり、生産性が悪くなる。また、所望の造粒品質を確保するために、造粒装置の壁面やブレードに付着した粉末を取り除いて造粒装置を洗浄する必要があるので、さらに生産性が低下することとなる。したがって、所望の造粒品質を確保するとともに生産性良く造粒することが望まれる。
【０００６】
そこで、この発明は、粉末を造粒するに際し、粉末の造粒品質を確保するとともに生産性良く粉末を造粒する、ことを基本的な目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
このため、本願の請求項１に係る造粒方法は、粉末を循環させる粉末循環部を有する造粒装置を用いて粉末を造粒する造粒方法であって、前記粉末循環部において、造粒中の粉末を捕集する捕集部に捕集された前記粉末の堆積高さを計測し、計測された前記粉末の堆積高さに基づいて前記粉末の安息角を演算し、演算された前記粉末の安息角に基づいて前記造粒装置による造粒を制御するようにしたことを特徴としたものである。ここで、「安息角」とは、水平面に自由に注いだときに粉末によって形成される山の底角のことである。
【０００８】
また、本願の請求項２に係る発明は、請求項１に係る発明において、前記粉末の安息角に基づいて前記造粒の続行又は停止を判断し、前記造粒の続行が判断された場合に前記造粒の続行を実行するように、前記造粒の停止が判断された場合に前記造粒の停止を実行するように前記造粒装置による造粒を制御することを特徴としたものである。
【０００９】
更に、本願の請求項３に係る発明は、請求項２に係る発明において、前記造粒の続行が判断された場合に前記粉末の安息角に基づいて前記造粒装置に追加投入する追加投入粉末の追加投入量を演算し、演算された前記追加投入量の前記追加投入粉末の追加投入を実行するように前記造粒装置による造粒を制御することを特徴としたものである。
【００１０】
また更に、本願の請求項４に係る発明は、請求項１〜３の何れか一に係る発明において、前記造粒は、第１の粉末の表面上に第２の粉末を付着させることを特徴としたものである。
【００１１】
また更に、本願の請求項５に係る発明は、請求項１〜４の何れか一に係る発明において、前記造粒は、溶射用の粉末を造粒するものであることを特徴としたものである。
【００１２】
また更に、本願の請求項６に係る造粒装置は、粉末を循環させる粉末循環部と、前記粉末循環部に設けられ、造粒中の粉末を捕集する捕集部と、前記捕集部に捕集された前記粉末の堆積高さを計測する堆積高さ計測手段と、前記堆積高さ計測手段によって計測された前記粉末の堆積高さに基づいて前記粉末の安息角を演算する安息角演算手段と、前記安息角演算手段によって演算された前記安息角に基づいて造粒を制御する造粒制御手段と、を備えていることを特徴としたものである。ここで、「安息角」とは、水平面に自由に注いだときに粉末によって形成される山の底角のことである。
【００１３】
また更に、本願の請求項７に係る発明は、請求項６に係る発明において、前記安息角演算手段によって演算された前記粉末の安息角に基づいて前記造粒の続行又は停止を判断する造粒判断手段を更に備え、前記造粒制御手段は、前記造粒判断手段によって前記造粒の続行が判断された場合に前記造粒の続行を実行するように、前記造粒判断手段によって前記造粒の停止が判断された場合に前記造粒の停止を実行するように造粒を制御することを特徴としたものである。
【００１４】
また更に、本願の請求項８に係る発明は、請求項７に係る発明において、前記造粒判断手段によって前記造粒の続行が判断された場合に前記安息角演算手段によって演算された前記粉末の安息角に基づいて前記造粒装置に追加投入する追加投入粉末の追加投入量を演算する追加投入量演算手段を備え、前記造粒制御手段は、前記造粒判断手段によって前記造粒の続行が判断された場合に、前記追加投入量演算手段によって演算された前記追加投入量の前記追加投入粉末の追加投入を実行するように造粒を制御することを特徴としたものである。
【００１５】
また更に、本願の請求項９に係る発明は、請求項６〜８の何れか一に係る発明において、前記造粒は、第１の粉末の表面上に第２の粉末を付着させることを特徴としたものである。
【発明の効果】
【００１６】
本願の請求項１に係る造粒方法によれば、粉末循環部において、造粒中の粉末を捕集する捕集部に捕集された粉末の堆積高さを計測し、計測された粉末の堆積高さに基づいて粉末の安息角を演算し、演算された粉末の安息角に基づいて造粒装置による造粒を制御することにより、造粒中の粉末の造粒状態を簡単且つ確実に検出することができ、粉末の造粒品質を確保するとともに生産性良く造粒することができる。
【００１７】
また、本願の請求項２に係る発明によれば、粉末の安息角に基づいて造粒の続行又は停止を判断し実行するように造粒装置による造粒を制御することにより、造粒の続行又は停止の判断及び実行を簡単且つ適正に行うことができ、前記効果を有効に奏することができる。
【００１８】
更に、本願の請求項３に係る発明によれば、造粒の続行が判断された場合に粉末の安息角に基づいて造粒装置に追加投入する追加投入粉末の追加投入量を演算し、演算された追加投入量の追加投入粉末の追加投入を実行するように造粒装置による造粒を制御することにより、追加投入粉末の造粒装置への追加投入を簡単且つ適正に行うことができ、前記効果を確実に得ることができる。
【００１９】
また更に、本願の請求項４に係る発明によれば、造粒は、第１の粉末の表面上に第２の粉末を付着させることにより、前記効果を有効に実現し得る造粒を行うことができる。第１の粉末の表面上に第２の粉末を付着させる場合、造粒中の粉末の造粒状態を判断することが困難であるが、かかる場合においても、前記効果を得ることができる。
【００２０】
また更に、本願の請求項５に係る発明によれば、造粒は、溶射用の粉末を造粒するものであることにより、溶射用の粉末を造粒する場合においても、造粒中の粉末の造粒状態を簡単且つ確実に検出することができる。
【００２１】
また更に、本願の請求項６に係る造粒装置によれば、粉末循環部に設けられる捕集部に捕集された粉末の堆積高さを計測する堆積高さ計測手段と、堆積高さ計測手段によって計測された粉末の堆積高さに基づいて粉末の安息角を演算する安息角演算手段と、安息角演算手段によって演算された安息角に基づいて造粒を制御する造粒制御手段とを備えていることにより、造粒中の粉末の造粒状態を簡単且つ確実に検出することができ、粉末の造粒品質を確保するとともに生産性良く造粒することができる。
【００２２】
また更に、本願の請求項７に係る発明によれば、造粒制御手段は、造粒判断手段によって造粒の続行又は停止が判断された場合に造粒の続行又は停止を実行するように造粒を制御することにより、造粒の続行又は停止の判断及び実行を簡単且つ適正に行うことができ、前記効果を有効に奏することができる。
【００２３】
また更に、本願の請求項８に係る発明によれば、造粒制御手段は、造粒判断手段によって造粒の続行が判断された場合に、追加投入量演算手段によって演算された追加投入量の追加投入粉末の追加投入を実行するように造粒を制御することにより、追加投入粉末の造粒装置への追加投入を簡単且つ適正に行うことができ、前記効果を確実に得ることができる。
【００２４】
また更に、本願の請求項９に係る発明によれば、造粒は、第１の粉末の表面上に第２の粉末を付着させることにより、前記効果を有効に実現し得る造粒を行うことができる。第１の粉末の表面上に第２の粉末を付着させる場合、造粒中の粉末の造粒状態を判断することが困難であるが、かかる場合においても、前記効果を得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２５】
以下、本発明の実施形態を、添付図面を参照しながら説明する。
図１は、本発明の第１の実施形態に係る造粒装置の概略構成図である。本実施形態では、図１に示す造粒装置１０に、２種類の原料粉末を投入して、これら２種類の原料粉末から所望の粉末（造粒粉末）を造粒した。具体的には、主粉末（第１の粉末）と副粉末（第２の粉末）とを造粒装置１０に投入して、第１の粉末の表面上に第２の粉末を付着させ、第１の粉末の表面上に第２の粉末からなるラミネート層を形成した溶射用の粉末を造粒した。
【００２６】
図１に示すように、前記造粒装置１０は、高速気流中衝撃法によって造粒する造粒装置であって、円筒状に形成される衝突リング１１と、衝突リング１１の前部（図１において左側）を覆う前部カバー１２と、衝突リング１１の後部（図１において右側）を覆う後部カバー１３と、衝突リング１１と前部カバー１２と後部カバー１３とによって形成される衝撃室１４内において衝突リング１１の中心軸に対して回転可能に設けられる円盤状のロータ１５と、該ロータ１５の外周部に放射状に配置されるブレード１６と、その一端が衝突リング１１の一部を貫通して衝撃室１４に開口し、その他端が前部カバー１２の中心部から衝撃室１４内に開口して閉回路を形成し、造粒中の粉末を循環させる粉末循環部２０と、を備え、この粉末循環部２０には、図示しない原料投入部と接続される原料供給バルブ１８と、造粒粉末を回収するための粉末排出部（不図示）が設けられている。
【００２７】
図２は、図１におけるＡ部を拡大して示す前記造粒装置の要部拡大図である。本実施形態に係る造粒装置１０はまた、図２に示すように、粉末循環部２０は、その内部を粉末が循環することができるように円筒状に形成されるとともに、造粒中の粉末がロータ１５の回転方向からロータ１５の中心部に循環する際に垂直方向下方へ移動する部分において、円筒状に形成される管状部材（外側の管状部材）２１の内部に、円筒状に形成される管状部材（内側の管状部材）２２が設けられ、二重管構造で構成されている。なお、内側の管状部材２２は、造粒中の粉末がロータ１５の回転方向からロータ１５の中心部に循環する際に垂直方向下方へ移動する部分から、さらに粉末の循環方向下流側の水平方向に延びる部分まで延在している。
【００２８】
図２に示すように、内側の管状部材２２は、円筒状に形成されるとともに、粉末の循環方向上流側に位置する先端部が造粒中の粉末を外側の管状部材２１と内側の管状部材２２との間に移動させるようにコーン状に湾曲して形成されている。また、内側の管状部材２２には、多数の穴２３が設けられている。本実施形態では、第１の粉末と第１の粉末より小さい第２の粉末とを投入して第１の粉末の表面に第２の粉末を付着させるので、内側の管状部材２２に設けられる穴２３は、第１の粉末の粒径より小さく第２の粉末の粒径より大きく形成されている。
【００２９】
また、外側の管状部材２１と内側の管状部材２２にはそれぞれ、図２に示すように、内側の管状部材２２と外側の管状部材２１との間を移動する造粒中の粉末が衝突するように、粉末の循環方向下流側に傾斜して延びる複数の衝突板部２１ａ、２２ａが互い違いに設けられている。衝突板部２１ａは、外側の管状部材２１の内壁に沿って設けられ、衝突板部２２ａは、内側の管状部材２２の外壁に沿って設けられている。これにより、造粒中の粉末は、粉末循環部２０に沿って循環する際に、衝突板部２１ａ、２２ａとの衝突を繰り返しながら粉末の循環方向下流側へ移動するとともに、第２の粉末や割れた粉末の微粉末２５が内側の管状部材２２の内部に移動し、第１の粉末や第１の粉末の表面に第１の粉末が付着した造粒中の粉末の粗粉末２６が外側の管状部材２１と内側の管状部材２２との間を移動し、微粉末２５と粗粉末２６とを分級することができるようになっている。
【００３０】
造粒装置１０はまた、粉末循環部２０において、造粒中の粉末がロータ１５の回転方向からロータ１５の中心部に循環する際に垂直方向下方へ移動する部分で衝突板部２１ａ、２２ａよりもさらに粉末の循環方向下流側に、造粒中の粉末を捕集する捕集板部２３が設けられ、捕集板部２３は、粉末の循環方向下流側に傾斜して延び、外側の管状部材２１の内壁に沿って設けられている。
【００３１】
図３は、図２におけるＢ部を拡大して示す前記造粒装置の要部拡大図である。図３に示すように、捕集板部２３は、粉末の循環方向下流側に傾斜して延びる傾斜角度θを有し、捕集板部２３と内側の管状部材２２との間に所定の隙間ｄを有するように設けられている。捕集板部２３の傾斜角度θ及び捕集板部２３と内側の管状部材２２との間の隙間ｄは、造粒中の粉末を捕集することができるように好適に設定される。
【００３２】
このように、造粒装置１０では、捕集板部２３によって、捕集板部２３の上流側に造粒中の粉末を捕集する捕集部２４が形成されている。造粒装置１０はまた、捕集部２４に捕集された造粒中の粉末２６の堆積高さＨを計測する光センサなどの堆積高さ計測手段（不図示）を備え、捕集部２４に捕集された造粒中の粉末２６の堆積高さＨを計測することができるようになっている。
【００３３】
なお、捕集板部２３の傾斜角度θは、所望の造粒粉末の安息角より小さく設定する必要があり、造粒中の粉末の流動性を考慮して１５〜３０°に設定することが好ましい。また、捕集板部２３と内側の管状部材２２との間の隙間ｄは、造粒粉末の粒径や比重に応じて適宜設定されるが、捕集板部２３と内側の管状部材２２との間の隙間ｄが狭すぎると造粒粉末が詰まってしまい、捕集板部２３と内側の管状部材２２との間の隙間ｄが広すぎると、捕集部２４における造粒中の粉末の捕集量が少なくなり前記堆積高さ計測手段による計測精度が低くなるので、好ましくは、外側の管状部材２１と内側の管状部材２２との距離Ｄに対して１５〜３５％程度に設定される。
【００３４】
また、造粒装置１０は、造粒装置１０の作動を総合的に制御し造粒装置１０による造粒を制御する制御ユニット（不図示）を備えており、この制御ユニットは、ロータ１５の回転駆動、原料供給バルブ１８の開閉駆動などの作動を制御するとともに、前記堆積高さ計測手段によって計測された粉末の堆積高さに基づいて造粒中の粉末の安息角を演算し、演算された造粒中の粉末の安息角に基づいて造粒を制御する。
【００３５】
具体的には、前記制御ユニットは、前記堆積高さ計測手段によって計測された粉末の堆積高さに基づいて造粒の続行又は停止を判断し、造粒の続行が判断された場合に造粒の続行を実行するように、造粒の停止が判断された場合に造粒の停止を実行するように造粒装置１０の作動を制御する。また、前記制御ユニットは、造粒の続行が判断された場合に粉末の安息角に基づいて造粒装置１０に追加投入する追加投入粉末の追加投入量、具体的には第２の粉末の追加投入量を演算し、演算された追加投入量の追加投入粉末、具体的には第２の粉末の追加投入を実行するように造粒装置１０の作動を制御する。
【００３６】
すなわち、前記制御ユニットは、計測された粉末の堆積高さに基づいて粉末の安息角を演算する安息角演算手段、演算された粉末の安息角に基づいて造粒を制御する造粒制御手段、演算された粉末の安息角に基づいて造粒の続行又は停止を判断する造粒判断手段、演算された粉末の安息角に基づいて造粒装置に追加投入する追加投入粉末の追加投入量を演算する追加投入量演算手段として機能する。なお、前記制御ユニットは、例えばマイクロコンピュータを主要部として構成されている。
【００３７】
このようにして構成される造粒装置１０では、図示しない駆動手段によってロータ１５を回転させて衝撃室１４及び粉末循環部２０において循環気流を発生させ、それに伴って、原料供給バルブ１８を通じて粉末循環部２０に投入される原料粉末が衝撃室１４及び粉末循環部２０を循環し、その際に、ブレード１６や衝突リング１１内壁に衝突して、原料粉末に衝撃力、圧縮力、剪断力などの機械的エネルギーを繰り返し付与して粉末を造粒することができる。なお、造粒後の粉末は、前記粉末排出部を通じて排出される。
【００３８】
また、造粒装置１０では、第１の粉末と第２の粉末とを投入して造粒する際に、粉末循環部２０に設けられた造粒中の粉末を捕集する捕集部２４に捕集された粉末の堆積高さが前記堆積高さ計測手段によって計測され、計測された粉末の堆積高さに基づいて安息角が演算され、演算された粉末の安息角に基づいて造粒が制御される。
【００３９】
次に、造粒装置１０の作動について説明する。
図４は、前記造粒装置の作動パターンを示す制御フローチャートである。先ず、造粒装置１０に第１の粉末と第２の粉末とが投入され（ステップ＃１）、造粒装置１０による造粒が開始される（ステップ＃２）。ステップ＃２において造粒装置１０による造粒が開始されると、造粒中の粉末の堆積高さが計測され（ステップ＃３）、計測された造粒中の粉末の堆積高さに基づいて造粒中の粉末の安息角が演算される（ステップ＃４）。
【００４０】
次に、ステップ＃４において演算された造粒中の粉末の安息角が所定範囲内であるか否かが判断される（ステップ＃５）。本実施形態では、造粒装置１０に第１の粉末と第２の粉末とを投入して、第１の粉末の表面に第２の粉末を付着させるものであり、造粒が進むにつれて造粒中の粉末の安息角が大きくなるので、造粒中の粉末の安息角が所定値以上であるか否かが判断され、造粒中の粉末が所定の造粒品質になっているか否かが判断される。
【００４１】
そして、ステップ＃５での判断結果がＹＥＳの場合、すなわち、造粒中の粉末の安息角が所定範囲内であり、具体的には造粒中の粉末の安息角が所定値以上であり、造粒中の粉末が所定の造粒品質になっている場合、造粒を停止すると判断し、造粒の停止を実行し（ステップ＃６）、造粒装置１０による造粒を完了する。
【００４２】
一方、ステップ＃５での判断結果がＮＯの場合、すなわち、造粒中の粉末の安息角が所定範囲内ではなく、具体的には造粒中の粉末の安息角が所定値未満であり、造粒中の粉末が所定の造粒品質になっていない場合、造粒を続行すると判断し、造粒の続行を実行し、次に、ステップ＃４において演算された造粒中の粉末の安息角に基づいて追加投入する追加投入粉末、具体的には第２の粉末の追加投入量を算出し（ステップ＃７）、算出された追加投入量の第２の粉末を造粒装置１０に追加投入する（ステップ＃８）。本実施形態では、第１の粉末の表面に第２の粉末を付着させ、造粒が進むにつれて造粒中の粉末の安息角が大きくなるので、造粒中の粉末の安息角が所定値未満である場合には第２の粉末を追加投入する。
【００４３】
また、ステップ＃５において造粒中の粉末の安息角が所定範囲内ではなく、造粒を続行すると判断して実行する場合、第２の粉末を追加投入するとともに、造粒時間を追加設定する（ステップ＃９）。そして、造粒を続行し、ステップ＃５において造粒中の粉末の安息角が所定範囲内になるまで、具体的には造粒中の粉末の安息角が所定値以上になるまでステップ＃３〜＃５及び＃７〜＃９が繰り返され、ステップ＃５において造粒中の粉末の安息角が所定範囲内になると、具体的には造粒中の粉末の安息角が所定値以上になると、造粒の停止を実行し（ステップ＃６）、造粒装置１０による造粒を完了する。
【００４４】
このように、本実施形態に係る造粒装置１０による粉末の造粒においては、粉末循環部２０において、造粒中の粉末を捕集する捕集部２４に捕集された粉末の堆積高さを計測し、計測された粉末の堆積高さに基づいて造粒中の粉末の安息角を演算し、演算された造粒中の粉末の安息角に基づいて造粒装置１０による造粒を制御することにより、造粒中の粉末の造粒状態を簡単且つ確実に検出することができ、粉末の造粒品質を確保するとともに生産性良く造粒することができる。造粒装置を停止して造粒粉末の造粒品質を確認する必要がなく、造粒中に粉末の造粒状態を検出し、造粒装置１０による造粒の制御にフィードバックさせることができるので、粉末の造粒品質を確保するとともに生産性良く造粒することができる。
【００４５】
また、粉末の安息角に基づいて造粒の続行又は停止を判断し実行するように造粒装置１０による造粒を制御することにより、造粒の続行又は停止の判断及び実行を簡単且つ適正に行うことができ、前記効果を有効に奏することができる。
【００４６】
更に、造粒の続行が判断された場合に粉末の安息角に基づいて造粒装置１０に追加投入する追加投入粉末の追加投入量を演算し、演算された追加投入量の追加投入粉末の追加投入を実行するように造粒装置１０による造粒を制御することにより、追加投入粉末の造粒装置への追加投入を簡単且つ適正に行うことができ、前記効果を確実に得ることができる。
【００４７】
加えて、造粒装置１０では、粉末循環部２０において、第２の粉末や割れた粉末の微粉末２５が内側の管状部材２２の内部に移動するように、第１の粉末や第１の粉末の表面に第１の粉末が付着した造粒中の粉末の粗粉末２６が外側の管状部材２１と内側の管状部材２２との間を移動するように分級されるので、捕集部２４に捕集される造粒中の粉末の堆積高さを精度よく計測することができ、造粒中の粉末の造粒状態を精度良く検出することができる。
【００４８】
図５は、本発明の第２の実施形態に係る造粒装置を示す概略構成図である。第２の実施形態に係る造粒装置３０は、第１の実施形態に係る造粒装置１０において、粉末循環部２０にスパイラル管部４０が介設されるとともにスパイラル管部４０より粉末の循環方向下流側に造粒粉末を吸引するための吸引管部５０が設けられていること以外は、造粒装置１０と同様の構成を備えているので、造粒装置１０と同様の構成については、同一符号を付して説明を省略する。なお、図５では、原料供給バルブ１８を取り除いて示している。
【００４９】
図５に示すように、造粒装置３０は、その一端が衝突リング１１の一部を貫通して衝撃室１４に開口し、その他端が前部カバー１２の中心部から衝撃室１４内に開口して閉回路を形成し粉末を循環させる粉末循環部２０において、造粒中の粉末がロータ１５の回転方向からロータ１５の中心部に循環する際に垂直方向下方へ移動する部分よりも粉末の循環方向下流側において水平方向に延びる部分に、円筒状に形成されるスパイラル管部４０が介設されている。
【００５０】
図６は、図５におけるＣ部を拡大して示す前記造粒装置の要部拡大図、図７は、図６におけるＹ７−Ｙ７線に沿った前記造粒装置の要部断面図、図８は、スパイラル管部の内部を移動する造粒中の粉末の移動状態を説明するための図である。なお、図６〜８では、微粉末３５を小さい白丸で表し、粗粉末のうち造粒の進んでいない粉末３６を大きい白丸で表し、粗粉末のうち造粒が進んでいる粉末３７を大きい黒丸で表している。
【００５１】
スパイラル管部４０は、粉末循環部２０の水平方向に延びる部分にシール４１を介して介設され、図示しない駆動モータに連結される駆動ローラ４５の回転に伴って回転されるようになっている。なお、前記駆動モータの作動は、前記制御ユニットによって制御される。
【００５２】
また、スパイラル管部４０は、粉末循環部２０を構成する外側の管状部材２１と等しい内径を有し円筒状に形成されるとともに、図６に示すように、その内壁面に内方側へ突出する断面四角状の突部４２が設けられ、この突部４２は、造粒中の粉末の循環方向に沿って螺旋状を取り付けられている。
【００５３】
スパイラル管部４０の内部には、図６に示すように、内側の管状部材２２が水平方向に延びて延在しており、内側の管状部材２２は、捕集部２４より粉末の循環方向下流側では穴２３が形成されていないので、造粒中の粉末は、微粉末３５が内側の管状部材２２の内部を移動し、粗粉末３６、３７がスパイラル管部４０と内側の管状部材２２との間を移動し、微粉末３５と粗粉末３６、３７とが分級されている。
【００５４】
このように、スパイラル管部４０の内部においては微粉末３５と粗粉末３６、３７とが分級されて移動することとなるが、スパイラル管部４０と内側の管状部材２２との間を移動する粗粉末３６、３７は、スパイラル管部４０の回転に伴って後方側へ移動する際に、図８に示すように、造粒の進んでいる粉末３７は、造粒の進んでいない粉末３６に比べて、高い位置に持ち上げられて移動される。本実施形態では、第１の粉末の表面に第２の粉末を付着させるものであるので、造粒の進んでいる粉末３７は、造粒の進んでいない粉末３６に比べて、摩擦抵抗が大きくなり、回転するスパイラル管部４０の内壁との摩擦によって高い位置まで持ち上げられる。
【００５５】
造粒装置３０はまた、スパイラル管部４０より粉末の循環方向下流側に造粒粉末を吸引するための吸引管部５０を備えており、吸引管部５０は、図７に示すように、内側の管状部材２２と外側の管状部材２１との間で所定の高さに挿入され、造粒の進んでいる粉末３７のみを吸引することができるようになっている。
【００５６】
このようにして構成される造粒装置３０においても、第１の粉末と第２の粉末とを投入して造粒する際に、粉末循環部２０に設けられた造粒中の粉末を捕集する捕集部２４に捕集された粉末の堆積高さが前記堆積高さ計測手段によって計測され、計測された粉末の堆積高さに基づいて安息角が演算され、演算された粉末の安息角に基づいて造粒が制御される。
【００５７】
造粒装置３０はまた、演算された粉末の安息角に基づいて造粒中の粉末の造粒状態を検出し、スパイラル管部４０によって造粒の進んでいる粉末３７と造粒の進んでいない粉末３６とを分離し、所望の造粒品質が得られた粉末と所望の造粒品質が得られていない粉末を選択的に分離することができるので、所望の造粒品質が得られた粉末のみを吸引管部５０によって排出することができる。これにより、造粒装置３０の連続運転が可能となり、造粒装置３０による造粒の生産性を大幅に向上させることができる。
【００５８】
なお、本実施形態では、粉末循環部２０において、内側の管状部材２２に穴を形成して、造粒中の微粉末を内側の管状部材２２の内部に移動させているが、内側の管状部材２２をメッシュ状に形成して、造粒中の微粉末を内側の管状部材２２の内部に移動させるようにしてもよい。
【００５９】
以上のように、本発明は、例示された実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、種々の改良及び設計上の変更が可能であることは言うまでもない。
【産業上の利用可能性】
【００６０】
本発明は、粉末を循環させる粉末循環部を有する造粒装置を用いた粉末の造粒に関するものであり、例えば溶射用の粉末など、第１の粉末と第２の粉末とを混合して第１の粉末の表面に第２の粉末を付着させた粉末の造粒に好適に適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００６１】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る造粒装置の概略構成図である。
【図２】図１におけるＡ部を拡大して示す前記造粒装置の要部拡大図である。
【図３】図２におけるＢ部を拡大して示す前記造粒装置の要部拡大図である。
【図４】前記造粒装置の作動パターンを示す制御フローチャートである。
【図５】本発明の第２の実施形態に係る造粒装置を示す概略構成図である。
【図６】図５におけるＣ部を拡大して示す前記造粒装置の要部拡大図である。
【図７】図６におけるＹ７−Ｙ７線に沿った前記造粒装置の要部断面図である。
【図８】スパイラル管部の内部を移動する造粒中の粉末の移動状態を説明するための図である。
【符号の説明】
【００６２】
１０、３０  造粒装置
２０  粉末循環部
２４  捕集部
Ｈ  粉末の堆積高さ
【図１】
2009240963.tif 000003
【図２】
2009240963.tif 000004
【図３】
2009240963.tif 000005
【図４】
2009240963.tif 000006
【図５】
2009240963.tif 000007
【図６】
2009240963.tif 000008
【図７】
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【図８】
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