JP2005001818A - 帯電性粉体の除電供給搬送装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】粉体供給装置のホッパー(14)は微多孔性隔膜(16)を備えたエアレーション手段(16/26/30)を備え、ホッパー内の粉体に対してエアレーションを行うようになっている。エアレーション用の空気はコロナ放電装置のようなイオン化装置(38)により予めイオン化される。イオン化された空気を微多孔性隔膜(16)を介してホッパー内の粉体に一様に吹き込むと、粉体の表面電荷が消失し、粉体が除電される。また、エアレーションによりホッパー内の粉体が空気を孕むと共に、粉体とホッパーの内壁との間に空気層ができるので、粉体が新たに帯電するのが抑制される。空気輸送装置においては、二次空気や圧縮空気もイオン化することができる。
【選択図】 図1
Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、静電気帯電しやすい粉体を供給し空気輸送する装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
産業界においては、粉体の貯蔵と切り出しや離隔地への輸送のためにホッパーや空気輸送装置が使用されている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
或る種の非導電性材料からなる粉体は、静電気帯電することにより互いに凝集したり、ホッパーや空気輸送管路の内壁に静電気的に付着したりして、円滑な給送の障害となる。
特に、粉体が微粒(例えば、マイクロメーターのオーダー)になればなるほど比表面積が大きくなるので帯電が起こりやすくなる。
【0004】
本発明の目的は、この種の帯電性粉体(帯電しやすい粉体や帯電した粉体)を円滑に供給し搬送することの可能な粉体供給装置および空気輸送装置を提供することにある。
【0005】
【課題を解決するための手段】
本発明の一観点においては、本発明は粉体供給装置を提供するもので、この粉体供給装置は、粉体を収容し排出するためのホッパーと、微多孔性隔膜を備えホッパー内の粉体に対してエアレーションを行うためのエアレーション手段と、前記エアレーション手段がホッパー内に吹き込む空気をイオン化するためのイオン化手段とを備え、ホッパー内の帯電した或いは帯電しやすい粉体をイオン化された空気により除電しながら排出するようになっている。
【0006】
イオン化された空気を微多孔性隔膜を介してホッパー内の粉体に対して一様に吹き込むと、イオン化された空気は粉体の表面電荷を中和させるか持ち去るので、粉体の表面電荷が消失し、粉体が除電される。
また、微多孔性隔膜を介してエアレーションを行うと、ホッパー内の粉体が空気を孕むことにより粒子間が疎遠になるので、粉体粒子が相互に接触し衝突し摩擦する機会が低減すると共に、粉体とホッパーの内壁との間に空気層ができるので、粉体が新たに帯電するのが抑制され、粉体の凝集およびホッパーへの付着が抑制される。
【0007】
好ましい実施態様においては、イオン化手段によってイオン化される空気を加湿するための加湿器を更に設ける。この加湿器は、エアレーション手段のブロワーの上流又は下流に設けることができる。
このようにイオン化される空気を加湿すれば、空気がイオン化手段によってイオン化される際に水の微粒子が荷電されるので、粉体除電効率が一層向上する。
【0008】
他の観点においては、本発明は空気輸送装置を提供するもので、この空気輸送装置は、粉体を収容し排出するためのホッパーと、微多孔性隔膜を備えホッパー内の粉体に対してエアレーションを行うためのエアレーション手段と、前記エアレーション手段がホッパー内に吹き込む空気をイオン化するためのイオン化手段と、ホッパーから排出された粉体を離隔地へ空気輸送するための空気輸送手段とを備えている。
【0009】
この空気輸送装置によれば、空気輸送手段によって輸送される粉体はホッパー内で予め除電されているので、空気輸送管路に付着することがなく、円滑に輸送することができる。
【0010】
空気輸送装置の好ましい実施態様においては、空気輸送手段は吸引ノズルを備えた吸引式空気輸送手段からなり、この吸引ノズルは導電性材料で形成され、かつ、接地されている。
このようにすれば、空気輸送管路によって輸送される粉体空気混合物のうちの粉体が更に除電されるので、一層円滑に輸送が行われる。
【0011】
空気輸送装置の更に好ましい実施態様においては、空気輸送手段は吸引式空気輸送手段からなり、この吸引式空気輸送手段は、空気輸送管路に二次空気を供給するための二次空気供給手段と、二次空気供給手段が供給する二次空気をイオン化するためのイオン化手段とを備えている。
このように吸引式空気輸送管路に導入する二次空気としてイオン化された空気を使用すれば、輸送される粉体は更に除電され、輸送が一層円滑に行われる。
【0012】
空気輸送装置の他の好ましい実施態様においては、空気輸送手段は圧縮空気噴射ノズルを備えた圧送式空気輸送手段からなり、この圧送式空気輸送手段は噴射ノズルが噴射する空気をイオン化するためのイオン化手段を備えている。
この実施態様においては、圧送用空気としてイオン化された空気を使用するので、空気輸送管路内を送られる粉体が更に除電され、空気輸送管路の内壁や固気分離装置の内壁への粉体の静電気的付着が防止される。
【0013】
空気輸送装置の更に他の好ましい実施態様においては、空気輸送手段は圧縮空気作動のエジェクタを備えた圧送式空気輸送手段からなり、この圧送式空気輸送手段はエジェクタの駆動源である圧縮空気をイオン化するためのイオン化手段を備えている。
このようにエジェクタの駆動源としてイオン化された圧縮空気を使用するので、圧送式空気輸送管路を介して送られる粉体は更に除電され、一層円滑に輸送が行われ、静電気的付着が防止される。
本発明の上記特徴や効果並びに他の特徴や効果は以下の実施例の記載につれて更に明らかにする。
【0014】
【発明の実施の形態】
図1から図4は本発明の粉体供給装置の実施例を示す。
これらの図を参照するに、粉体供給装置10は山形鋼材などで形成された支持枠12を備え、この支持枠12にはホッパー14が搭載されている。図2から良く分かるように、ホッパー14は、エアレーション用のインナー部材16と、外側ハウジング18と、上部ハウジング20からなる。
【0015】
ホッパーの内容物に対してエアレーションを行うためのインナー部材16は、微多孔性で自己支持性の空気透過性隔膜で形成されている。微多孔性隔膜16は、高密度ポリエチレンなどの空気透過性シートで形成されており、好ましくは平均細孔サイズ10〜20μmの細孔を有する。図2に示したように、微多孔性隔膜16はフランジ16Aと円錐壁部分16Bと円筒形排出口16Cを有する。
【0016】
外側ハウジング18は例えばステンレス鋼板で形成されており、上部フランジ18Aと円錐壁部分18Bと円筒形部分18Cと下部フランジ18Dを有する。
上部ハウジング20はフランジ20Aと円筒形部分20Bを有する。
【0017】
インナー部材(微多孔性隔膜)16と外側ハウジング18と上部ハウジング20とは、それらのフランジに通した複数のボルト・ナット(その1つを図2に参照番号22で示す)によって一体的に締結されている。図3に示したように、外側ハウジング18のフランジ18Aと上部ハウジング20のフランジ20Aとはパッキン24により気密にシールされている。
【0018】
図3および図4から良く分かるように、インナー部材16の円錐壁部分16Bおよび円筒形部分16Cは、夫々、外側ハウジング18の円錐壁部分18Bおよび円筒形部分18Cよりも半径が小さいので、両者の間には圧縮空気を充満させるための環状の圧縮空気充満室26が形成されている。
インナー部材16と外側ハウジング18との間の間隔を保持するため、それらの間には円周方向に等間隔に配置した複数のスペーサ28が介在させてある。
【0019】
図4から良く分かるように、圧縮空気室26の下端はグランドパッキン32などによってシールすることができる。グランドパッキン32は、外側ハウジング18の内側に溶接したリング34と、外側ハウジング18の下部フランジ18Dにボルト締めしたリテーナ36によって圧縮され、インナー部材16と外側ハウジング18との間をシールする。
【0020】
外側ハウジング18にはニップルのような圧縮空気入口30が取付けてあり、これを圧縮空気管路を介してブロワー又はエアコンプレッサ40に接続することによりエアレーション用の圧縮空気充満室26に圧縮空気を供給するようになっている。
ブロワー40と圧縮空気入口30との間にはコロナ放電装置などからなる空気イオン化装置38が設けてあり、圧縮空気充満室26に送られる空気をイオン化するようになっている。
また、ブロワー40の上流には加湿器42が設けてあり、イオン化装置38に送られる空気を加湿するようになっている。
【0021】
この粉体供給装置10の稼働に際しては、ホッパー14に粉体を入れ、加湿器42とブロワー40と空気イオン化装置38を作動させると、加湿されイオン化されたエアレーション用圧縮空気は空気充満室26に供給され、そこから微多孔性隔膜16を通過してホッパーの内側へ流出する。
空気透過性隔膜16は微多孔性であるから、粉体中に空気流のショートパスが発生することがなく、ホッパー14内の粉体はイオン化された空気によって一様にエアレーションを受ける。
【0022】
このようにイオン化された空気によってエアレーションをすると、イオン化された空気は粉体の表面電荷を中和させ或いは持ち去るので、既に帯電している粉体の表面電荷は消失せられ、粉体が除電される。
同時に、微多孔性隔膜16を介してエアレーションを行うと、ホッパー内の粉体が空気を孕むことにより粒子間が疎遠になるので、粉体粒子が相互に接触し衝突し摩擦する機会が低減すると共に、粉体とホッパーの内壁との間に空気層ができるので、粉体が新たに帯電するのが抑制される。
その結果、粉体が静電気的にホッパーへ付着したり、粒子が相互に凝集するのが抑制される。従って、ホッパー内の粉体は、ホッパー内でブリッジを組んだりラットホールを形成したりすることなく、自重によりスムースに排出口16Cから排出される。
【0023】
図5から図8は、図1に示した粉体供給装置を組み込んだ空気輸送装置の異なる実施例を示す。図5から図8においては、図1から図4に示した構成要素と同一或いは均等の構成要素は同じ参照番号で示し、重複する説明は省略する。
図5を参照するに、この実施例では、空気輸送装置50は吸引式空気輸送装置(バキュームコンベヤ)として構成されている。空気輸送装置50は、エアレーション式ホッパー14と空気イオン化装置38とブロワー40とを有する粉体供給装置10と、ホッパー14の下部排出口16Cに接続された排出用筺体51に挿入された吸引ノズル52と、吸引ノズル52に接続された空気輸送管54を有する。
【0024】
吸引ノズル52は、アルミニウム又は銅のような導電性材料で形成され、アース線56により接地されている。
空気輸送管54は、フィルタ内蔵の従来型のサイクロン分離器58に接続してあり、このサイクロン分離器58は粉体輸送先ホッパー60に搭載してある。サイクロン分離器58にはブロワー62が接続してあり、ブロワー62を作動させることによりサイクロン分離器58に負圧が印加されるようになっている。
【0025】
作動に際しては、前述したように空気イオン化装置38とブロワー40を作動させ、粉体供給装置10のホッパー14から除電しながら粉体を排出させる。
吸引輸送用のブロワー62を作動させると、ホッパー14から排出された粉体は吸引ノズル52と空気輸送管54とを介してサイクロン分離器58に吸引され、固気分離された粉体はサイクロン分離器58から粉体輸送先ホッパー60に投入される。
吸引ノズル52は導電性材料で形成され接地されているので、ホッパー14から排出された粉体は接地された吸引ノズル52に電気接触することにより更に除電される。従って、粉体が静電気により空気輸送管54やサイクロン分離器58の内部に付着することがない。
【0026】
図5に示した空気輸送装置50を試作し、試験した。吸引ノズル52はアルミニウムで形成した。コロナ放電装置38を作動させながらホッパー14内の粉体に対してエアレーションを行い、吸引ノズル52を接地した上でホッパー14からの粉体をサイクロン分離器58へ空気輸送した。肉眼で観察したところ、空気輸送管54およびサイクロン分離器58の内壁への粉体の付着は殆ど認められなかった。
【0027】
図6には吸引式空気輸送装置の他の実施例を示す。図6においては、図1から図4および図5に示した構成要素と同一或いは均等の構成要素は同じ参照番号で示し、重複する説明は省略する。
図6を参照するに、この実施例は、ホッパー14の下部排出口に接続された吸引ノズル52にイオン化された二次空気を供給するようになっている。このため、吸引ノズル52には二次空気制御弁64が設けてあり、この二次空気制御弁64の入口は二次空気イオン化装置66に接続してある。二次空気イオン化装置66の通気抵抗を補償するため、必要に応じ二次空気を加圧するためのブロワー68を設けてもよい。
【0028】
図6に示した吸引式空気輸送装置においては、空気輸送管54に導入される二次空気は二次空気イオン化装置66によってイオン化されるので、ホッパー14内で除電されることに加えて、空気輸送管54内を搬送される粉体は一層完全に除電される。従って、粉体の静電気的付着が一層抑制される。
【0029】
図6に示した空気輸送装置を試作し、イオン化装置38および66を作動させながら運転したところ、空気輸送管54およびサイクロン分離器58の内部への粉体の付着は殆ど認められなかった。
【0030】
図7は圧送式空気輸送装置を示す。前述した実施例の構成要素と同一或いは均等の構成要素は同じ参照番号で示す。
図7を参照しながら相違点のみ説明するに、この圧送式空気輸送装置70は空気輸送管54に接続された噴射ノズル72を備え、ホッパー14から排出された粉体を噴射ノズル72から噴射された空気流によって空気輸送管54を介してサイクロン分離器58へと圧送するようになっている。
噴射ノズル72は空気イオン化装置74を介してブロワー又はコンプレッサ76に接続されている。
【0031】
この圧送式空気輸送装置70においても、イオン化された空気によるエアレーションにより、ホッパー内の粉体は除電される。
また、空気輸送管54に噴射される圧縮空気は予め空気イオン化装置74によってイオン化されているので、空気輸送管54内でも粉体は更に除電され、空気輸送管54およびサイクロン分離器58の内壁への粉体の静電気的付着が効果的に抑制される。
【0032】
図8は圧送式空気輸送装置の他の実施例を示す。前述した実施例の構成要素と同一或いは均等の構成要素は同じ参照番号で示し、重複する説明は省略する。
図8を参照するに、この輸送装置70はホッパーの排出用筺体51に接続されたエジェクタ78を備え、ホッパー14から排出された粉体を空気輸送管54を介してサイクロン分離器58へと圧送するようになっている。
【0033】
図9には、エジェクタ78の構成の一例を示す。このエジェクタ78は従来型のもので、圧縮空気入口80から圧縮空気を噴射すると、コアンダ効果により吐出口82へと向かう高速空気流が発生し、入口の空気を吸引口84へと誘引するようになっている。これにより、ホッパー14から排出された粉体は空気輸送管54を介してサイクロン分離器58へと圧送される。
エジェクタ78の圧縮空気入口80は空気イオン化装置86およびブロワー88に接続されており、エジェクタ78の駆動源である圧縮空気がイオン化されるようになっている。エジェクタ78の吐出口82は空気輸送管54に接続される。
【0034】
図8の圧送式空気輸送装置70においても、イオン化された空気によるエアレーションによりホッパー内の粉体が除電されることに変わりはない。
また、エジェクタ78の駆動源としての圧縮空気は予め空気イオン化装置86によってイオン化されるので、空気輸送管54内を送られる間に粉体は更に除電され、空気輸送管54およびサイクロン分離器58への粉体の静電気的付着が同じく効果的に抑制される。
【0035】
【発明の効果】
本発明によれば、イオン化された空気によるエアレーションによりホッパー内の粉体が除電され、粉体相互の凝集およびホッパーへの付着が防止されるので、ホッパーからの粉体の排出が円滑に行われる。
本発明の空気輸送装置においては、吸引式空気輸送の二次空気や、圧送式空気輸送の駆動用空気としてイオン化された空気を用いる場合には、空気輸送管路内で更に除電が行われ、空気輸送管路の内壁やバキュームコンベヤやサイクロン分離器や輸送先容器の内壁への静電気付着を防止することができる。
吸引式空気輸送装置の吸引ノズルを導電性材料で形成し接地した場合も同様に静電気付着を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の粉体供給装置の概略図である。
【図2】図1に示した粉体供給装置のホッパーの分解斜視図である。
【図3】図2のIII−III線に沿った拡大断面図である。
【図4】図2のIV−IV線に沿った拡大断面図である。
【図5】本発明の吸引式空気輸送装置の概略図である。
【図6】本発明の吸引式空気輸送装置の他の実施例の概略図である。
【図7】本発明の圧送式空気輸送装置の概略図である。
【図8】本発明の圧送式空気輸送装置の他の実施例の概略図である。
【図9】図8に示したエジェクタの断面図である。
【符号の説明】
10: 粉体供給装置
14: ホッパー
16: 微多孔性隔膜
16/26/30: エアレーション手段
38: イオン化手段
42: 加湿器
52/54: 空気輸送手段
52: 吸引ノズル
64: 二次空気供給手段
66: 二次空気イオン化装置
72: 圧縮空気噴射ノズル
76: 圧縮空気イオン化手段
78: エジェクタ
86: 圧縮空気イオン化手段
Claims (7)
- 粉体を収容し排出するためのホッパーと、微多孔性隔膜を備えホッパー内の粉体に対してエアレーションを行うためのエアレーション手段と、前記エアレーション手段がホッパー内に吹き込む空気をイオン化するためのイオン化手段とを備え、ホッパー内の帯電した或いは帯電しやすい粉体をイオン化された空気により除電しながら排出することを特徴とする粉体供給装置。
- 前記イオン化手段によってイオン化される空気を加湿するための加湿器を更に備えていることを特徴とする請求項1に基づく粉体供給装置。
- 粉体を収容し排出するためのホッパーと、微多孔性隔膜を備えホッパー内の粉体に対してエアレーションを行うためのエアレーション手段と、前記エアレーション手段がホッパー内に吹き込む空気をイオン化するためのイオン化手段と、ホッパーから排出された粉体を離隔地へ空気輸送するための空気輸送手段とを備えていることを特徴とする空気輸送装置。
- 前記空気輸送手段は吸引ノズルを備えた吸引式空気輸送手段からなり、前記吸引ノズルは導電性材料で形成され、かつ、接地されていることを特徴とする請求項3に基づく空気輸送装置。
- 前記空気輸送手段は吸引式空気輸送手段からなり、前記吸引式空気輸送手段は、空気輸送管路に二次空気を供給するための二次空気供給手段と、前記二次空気供給手段が供給する二次空気をイオン化するためのイオン化手段とを備えていることを特徴とする請求項3に基づく空気輸送装置。
- 前記空気輸送手段は圧縮空気噴射ノズルを備えた圧送式空気輸送手段からなり、前記圧送式空気輸送手段は前記噴射ノズルが噴射する空気をイオン化するためのイオン化手段を備えていることを特徴とする請求項3に基づく空気輸送装置。
- 前記空気輸送手段は圧縮空気作動のエジェクタを備えた圧送式空気輸送手段からなり、前記圧送式空気輸送手段は前記エジェクタの駆動源である圧縮空気をイオン化するためのイオン化手段を備えていることを特徴とする請求項3に基づく空気輸送装置。
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2003
- 2003-06-11 JP JP2003167186A patent/JP2005001818A/ja active Pending
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A912 | Re-examination (zenchi) completed and case transferred to appeal board |
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