JP2017124925A - 粉体供給装置および粉体供給機構 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】粉体供給装置10は、筐体100内に、粉体を充填するための充填スペース20、粉体を搬送するための搬送スペース30、粉体を搬送可能に充填スペース20と搬送スペース30とを亘る搬送面42を有するベルトコンベヤ40、および搬送スペース30に設けられベルトコンベヤ40で搬送された粉体を導入する導入口52と、導入口52に導入された粉体を筐体100外に排出する排出口54とを有する粉体排出部50、を有し、導入口52が、搬送面42に対向して配置されている。
【選択図】図2
Description
たとえば、特許文献1には、粉体を収容する粉体供給部と、粉体供給部から供給される粉体を払い出す払出し部とを備え、粉体を供給対象部へ供給する密閉系用粉体供給装置の発明(以下、従来技術1ともいう)が開示されている。粉体供給部は、具体的には下部に、開閉可能な締切り弁手段と、払い出し部に対して粉体を導入する導入通路と、を有するホッパーである。ホッパーに充填された粉体は、導入通路に通ずる導入口を介して払出し部に導入される。払い出し部には輸送手段であり水平方向に駆動するベルトコンベヤが設けられている。払い出し部に導入された粉体は、ベルトコンベヤにより輸送され、搬送方向側に位置するプーリの下側に設けられた導出口まで輸送され、当該導出口の下方に設けられた導入通路を介して外部空間(たとえば反応炉)に供給される。即ち、ベルトコンベヤで輸送された粉体は、端部(同文献図1では左端)において下方に落下し導出口に案内されて外部に排出される。
本発明の各種の構成要素は、個々に独立した存在である必要はなく、複数の構成要素が一個の部材として形成されていること、1つの構成要素が複数の部材で形成されていること、ある構成要素が他の構成要素の一部であること、ある構成要素の一部と他の構成要素の一部とが重複していること、等を許容する。図示する本発明の実施形態は、理解容易のために、特定の部材を全体において比較的大きく図示する場合、または小さく図示する場合などがあるが、いずれも本発明の各構成の寸法比率を何ら限定するものではない。
以下に、本発明の第一実施形態として、粉体供給装置10を用いた粉体供給機構400について図1から図5を用いて説明する。図1は、本発明の第一実施形態である粉体供給機構400の概念図である。粉体供給機構400は、本発明の一実施形態である粉体供給装置10を備える。図2は、図1に示す粉体供給装置10のII−II断面図である。図3は、粉体供給装置10の正面壁104を省略した正面図である。図4は、粉体供給装置10の扉103を開けた状態の左側面図である。図5は、粉体供給装置10の蓋部112を開けた状態の部分上面斜視図である。
さらに本実施形態における粉体供給機構400は、ブラスト装置300と集塵機200とが連結部材222によって連係されている。ここで集塵機200とは、吸引機構を備える装置であって装置外部の粉体などを当該吸引機構の吸引力により装置内部に集めることが可能な装置である。ブラスト装置300は、金属等からなる粉体(研掃材)をノズルから噴射し、または投射機から放出するなどして対象面に吹き付けて表面処理をする装置である。
図2に示す通り、粉体供給装置10は、筐体100内に、充填スペース20と、搬送スペース30と、ベルトコンベヤ40と、粉体排出部50と、を有している。粉体排出部50は、搬送スペース30に設けられベルトコンベヤ40で搬送された粉体を導入する導入口52と、導入口52に導入された粉体を上記筐体100外に排出する排出口54と、を有している。粉体供給装置10は、上述する導入口52が、搬送面42に対向した構成を有する。
充填スペース20は粉体を充填するためのスペースであり、搬送スペース30は、粉体を筐体内において搬送するためのスペースである。ベルトコンベヤ40は、粉体を搬送可能に充填スペース20と搬送スペース30とを亘る搬送面42を有している。
一般的に、可燃性の粉塵(粉体)は、粒径が小さいほど火災や爆発の危険性が高くなる。一方、集塵機200において当該火災や爆発を防止するために投入される不燃性の粉体も粒径が小さいほど、その防止効果が高いことが知られる。ホッパーから送り出される異物等を含む材料(粉体)を実質的にすべて供給先に供給してしまう従来の粉体供給装置と比較して、本実施形態における粉体供給装置10は、粒径の小さい粉体を選択的に集塵機200に搬送することが可能である。これにより粉体供給装置10により粒径の小さい粉体を集塵機200に供給することで、集塵機200における火災や爆発の防止効果も高い。
粉体供給装置10は、筐体100を有している。本実施形態において筐体100は、図1に示すように天板107、正面壁104、底面板105、左側面壁102、図示省略する右側側面壁および背面壁からなる略直方体の箱状型をなす。底面板105の下面には、複数(たとえば4つ)の車輪が設けられており、手で押すだけで容易に移動可能となっている。
尚、粉体供給装置10において、溶接により構成されている箇所は、適宜、全溶接されるとよい。予定外の粉体や空気の移動を避けるためである。
天板107には、粉体を充填スペース20に充填するための開口である充填口110が設けられている。充填口110は、開閉自在である蓋部112によって密閉可能である。蓋部112の上面には取っ手114が設けられており、容易に手で充填口110を開閉することができる。充填スペース20に粉体を充填したい場合には、蓋部112を開けて、充填口110から粉体を充填すればよい。
搬送スペース30は、充填スペース20において搬送面42に載った粉体を筐体100の内部において搬送するスペースである。本実施形態では、筐体100の任意の壁面であって搬送スペース30に面する壁面(本実施形態では具体的には正面壁104)に、通気口65が設けられている。これによって、粉体排出部50を介して搬送スペース30の空気を吸引した場合に、通気口65から粉体排出部50への空気の流れを作ることができ、粉体の排出がスムーズである。充填スペース20と粉体スペース30とは下方において連通しており、これにより、ベルトコンベヤ40が、両スペースに亘り配置されることが許容されている。
図2に示すとおり本実施形態では、天板107の搬送スペース30を区画する領域に、粉体排出部50が設けられている。粉体排出部50は、下端に導入口52が設けられるとともに上端に排出口54が設けられている。導入口52と排出口54とは、粉体を含んだ気体を流通可能に連通している。図1に示すとおり、集塵機200の吸引力の一部が連結部材220および粉体排出部50を介して搬送スペース30内に及ぶと、ベルトコンベヤ40の搬送面42によって搬送された粉体が導出口52から吸い上げられて排出口54から筐体100の外部に排出される。排出された粉体は、連通部材220を通じて集塵機200に供給される。
本実施形態における拡径部514は、導入口52が対面するベルトコンベヤ40のベルトの幅方向に拡径している。たとえば本実施形態では、導入口52の長軸は、ベルトコンベヤ40のベルトの幅方向と略平行な方向に伸長しており、当該長軸の寸法は、図3に示すように筒状部512の外径を超えるとともにベルトコンベヤ40のベルト幅以上である。また導入口52の短軸は、ベルトコンベヤ40の進行方向と略平行な方向に伸長しており、当該短軸の寸法は、図2に示すとおり、上記筒状部512の外径未満である。このようにベルトの幅方向に偏長する導入口52を有することにより、搬送面42に載って搬送された粉体は、導入口52と対向する位置にさしかかる前には吸引され難く、当該位置に到達した際に効率よく吸引される。
粉体供給装置10は、外部に供給される粉体の有無または供給量を監視するためのセンサが設けられることが好ましい。特に、本実施形態の粉体供給機構400のように、集塵機200の爆発防止に粉体供給装置10から粉体を供給する場合などには、予期せぬトラブルで粉体の供給量が低減し、または供給が停止したことを速やかに把握することは、安全性を確保する上で非常に重要である。本実施形態では、図3に示すとおり、粉体排出部50に風圧センサ120が設けられている。風圧センサ120は、粉体排出部50を通過する気体の風圧を測定するセンサである。気体の風圧が閾値を下回った場合には、吸引力が設定された力を下回り、吸引されて外部に排出される粉体量が低下したことを把握することができる。風圧センサ120に替えて、または風圧センサ120とともに、図示省略する粉体流センサを設けてもよい。粉体流センサとは、粉体排出部50を通過する粉体量を測定するためのセンサである。たとえば粉体流センサとしては、粉体排出部50の流路方向に略垂直に光を透過するとともに、透過した光量を測定可能な光センサを挙げることができるが、これに限定されない。
次にベルトコンベヤ40について説明する。本実施形態に用いられるベルトコンベヤ40は、搬送用のベルトが回転方向に移動可能な一般的なものを適宜選択して使用可能である。本実施形態におけるベルトコンベヤ40は、図2に示すとおり、上端プーリ44と下端プーリ45を両端に有し、非搬送面43の内側にベルトのテンションを調整するテンションプーリ46が設けられている。各プーリは、図3に示すように粉体室32を区画する壁面(具体的には、右側面壁108および内壁134)の外側において設けられた軸受部44A、軸受部45Aとこれに軸受された軸41によって軸支されている。内壁134の外側に設けられた軸受部44Aに隣接してモータ130が連結されている。モータ130を作動することによって軸受部44Aに軸受された軸41に回転力が付与され上段プーリ44が駆動し、これによってベルトコンベヤ40が稼働する。
ベルトコンベヤ40の回転速度の調整は、インバータによりモータを可変速運転することで制御することができる。これによって、ベルトコンベヤ40にて搬送される粉体の単位時間当たりの搬送量を調整することができる。上述するインバータによる制御によって、ベルトコンベヤ40を連続的に回転させてもよいし、所定のインターバルを挟んで回転と停止を繰り返すよう制御してもよい。
上述のとおり搬送面42の一部または全部が上り傾斜する態様では、選択的に粒径の大きい粉体を除去し、粒径の小さい粉体を導入口52の近傍まで搬送することが可能である。したがって不燃性の粉体を用いることで、集塵機200に粒径の小さい不燃性の粉体(粉塵)を供給することが可能であり、集塵機200に蓄積した粒径の小さい可燃性の粉体による火災や爆発を、良好に防止することができる。
次に捕集部60について説明する。本実施形態における粉体供給装置10は、ベルトコンベヤ40の下方に、搬送面42から落下した粉体を捕集する捕集部60が設けられている。これによって、搬送スペース30の床面に、落下した粉体が散乱するのを防止することができ、メンテナンスの労力を軽減することができる。
落下した粉体を捕集するという趣旨からは、捕集部60の幅寸法は、ベルトコンベヤ40のベルトの幅寸法を超えることが好ましく、上面視においてベルトコンベヤ40の幅方向両端を超えた位置に捕集部60の幅方向両端が確認できる程度に幅広であることが好ましい。
本実施形態における捕集部60は、その幅方向両端が図3に示すとおり右側面壁108の内側から内壁134の内側まで亘っているとともに、図2に示すとおりその上端が正面壁104の内壁に当接している。このため、本実施形態における捕集部60は、上面側における搬送スペース30と、下面側における空きスペース31とを区画する壁をなす。かかる捕集部60によって筐体100の内部に空きスペース31が設けられることによって、粉体に汚染されることなく配線などを収容することができ、また粉体供給装置10のコンパクト化にも有利である。
粉体供給装置10により供給される粉体の供給量は、上述するとおり、集塵機200による吸引力の大小、またはベルトコンベヤ40の回転速度などによって調整することができるが、さらに、ベルトコンベヤ40による搬送量を調整するために擦切り部76を備えるとよい。擦切り部76は、充填スペース20と搬送スペース30との境界から、搬送スペース30であって導出口20の手前までの間の任意の箇所に固定して設けられ、搬送面42と所定の距離(以下、擦切り距離ともいう)に位置する縁を有する。搬送面42に載って搬送される粉体が上記縁に当接して均されることで搬送量が調整される。たとえば擦切り距離を大きくするほど搬送量を増大させることができる。粉体の搬送量を適宜調整可能とするために、上記縁の位置を変更して擦切り距離を変更できる変更手段を設けることが好ましい。
本実施形態における擦切り部76は、上下方向にスライド可能なスライド手段を有し、擦切り部76の縁と搬送面42との距離(擦切り距離)を調整可能である。本実施形態における擦切り部76は、搬送面42の幅方向に沿って延在する長尺の板状体である。図2に示すように、板状体である擦切り部76の法線は略水平になるよう設置されている。
以下に、第二実施形態として本発明の粉体供給機構500について図6を用いて説明する。図6は、本発明の第二実施形態である粉体供給機構500の概念図である。
粉体供給機構500は、本発明の一実施形態である粉体供給装置10と、吸引装置(集塵機200)と、を備える。粉体供給装置10の粉体排出部50と、吸引装置(集塵機200)の吸気口210と、は流路520、流路510、および流路540をなす連係部材により間接的に通気可能に連係されており、粉体供給装置10から所定の空間に粉体を供給可能である。本実施形態において所定の空間は、ブラスト装置300である。本実施形態にかかる粉体供給機構500は、吸引装置(集塵機200)の吸引力を利用し、粉体供給装置10から当該吸引装置以外の所定の空間に粉体を供給することができる。本実施形態における粉体装置10は、第一実施形態における粉体装置10と同様の構成を有しており、第一実施形態の説明を適宜参照することができるため、ここでは詳細の説明を割愛する。
ブラスト装置300と、集塵機200との間には、粉体選別装置350が設けられている。粉体選別装置350は、たとえばサイクロン式であって、装置に導入された粉体を比重によって小径のものと大径のものとに選別可能である。集塵機200とブラスト装置300とは、流路520、粉体選別装置350、流路510を通じて、通気可能に連係されており、ブラスト装置300で使用された使用済み粉体(研掃材)は集塵機200の吸引力により吸引され流路510を通って、粉体選別装置350に搬送される。粉体選別装置350に搬送された使用済み粉体は、サイクロンによって比重の軽いものと重いものに分けられる。比重の軽い粉体は、集塵機200の吸引力により、粉体選別装置350の上方に設けられた第一排出口から排出されて流路520を通じて集塵機200に収容され廃棄される。
尚、本実施形態の変形例として、粉体の自重により第二排出口356から、下方に配置した充填口110に対し粉体を落下させることで充填スペース20に粉体を送り込んでもよい。この場合には、集塵機200の吸引力の吸引作用を第二排出口356まで及ぼさなくてもよい。
たとえば第一実施形態および第二実施形態は、いずれも、外部に配置された吸引装置(集塵機200)からの吸引力によって、ベルトコンベヤ40により搬送された粉体が、粉体排出部50から外部に排出されて所定の空間に供給される態様について説明した。ただしこれは本発明を限定するものではなく、本発明は、ブロアなどで筐体100(特には搬送スペース30)に圧縮された空気を送り込み、筐体100の内部から粉体排出部50を通じて外部に流れる気流を作り、当該気流の風圧により粉体を外部に排出する態様を包含する。
(1)筐体内に、
粉体を充填するための充填スペース、
前記粉体を搬送するための搬送スペース、
前記粉体を搬送可能に前記充填スペースと前記搬送スペースとを亘る搬送面を有するベルトコンベヤ、および
前記搬送スペースに設けられ前記ベルトコンベヤで搬送された粉体を導入する導入口と前記導入口に導入された前記粉体を前記筐体外に排出する排出口とを有する粉体排出部、を有し、
前記導入口が、前記搬送面に対向していることを特徴とする粉体供給装置。
(2)前記搬送面の主面が、搬送方向に向けて上り傾斜している傾斜面を有している上記(1)に記載の粉体供給装置。
(3)前記ベルトコンベヤの下方に、前記搬送面から落下した前記粉体を捕集する捕集部を有する上記(1)または(2)に記載の粉体供給装置。
(4)前記捕集部が、前記粉体を捕集する捕集面を有し、前記捕集面が、前記搬送スペースから前記充填スペースに向けて下り傾斜している上記(3)に記載の粉体供給装置。
(5)前記筐体の内部と外部とにおいて空気が出入り可能な通気口が、前記捕集部より下方に設けられている上記(2)または(3)に記載の粉体供給装置。
(6)前記充填スペースと前記搬送スペースとを仕切る隔壁を有し、
前記隔壁の下端に、前記充填スペースにおいて前記搬送面に載った前記粉体の上面を擦切ることによって当該粉体の厚みを規定する擦切り部を備える上記(1)から(5)のいずれか一項に記載の粉体供給装置。
(7)前記搬送面が、前記充填スペースに露出可能な充填領域と、前記搬送スペースに露出可能な搬送領域と、を有し、
前記充填領域の面積が、前記搬送領域の面積より小さい上記(6)に記載の粉体供給装置。
(8)前記搬送面の主面の略全面が、搬送方向に向けて上り傾斜しているとともに、前記導入口が、前記搬送面の上端領域に対向している上記(7)に記載の粉体供給装置。
(9)前記粉体排出部が、吸気装置と直接または間接に連結されるための連結部であるとともに、前記筐体外から前記充填スペースに前記粉体を充填するための充填口を有し、
前記充填口から前記連結部まで通気可能な通気路が確保されている上記(1)から(8)のいずれか一項に記載の粉体供給装置。
(10)前記粉体排出部を通過する気体の風圧を測定するため風圧センサ、または前記粉体排出部を通過する粉体量を測定するための粉体流センサの少なくともいずれか一方を備える上記(1)から(9)のいずれか一項に記載の粉体供給装置。
(11)上記(1)から(10)のいずれか一項に記載された粉体供給装置、
気体を内部に吸引する吸引機構を備える吸引装置、および
前記粉体供給装置に設けられ粉体を外部に排出する排出口を有する粉体排出部と、前記吸引装置に設けられた吸気口と、を直接または間接に通気可能に連係する連係部材を備え、前記粉体供給装置から所定の空間に粉体を供給することを特徴とする粉体供給機構。
20・・・充填スペース
30・・・搬送スペース
31・・・空きスペース
32・・・粉体室
40・・・ベルトコンベア
41・・・軸
42・・・搬送面
42A・・・傾斜面
43・・・非搬送面
44・・・上端プーリ
44A、45A・・・軸受部
45・・・下端プーリ
46・・・テンションプーリ
47・・・補強板
48・・・凸部
49・・・回転検知部
50・・・粉体排出部
50A・・・連結部
51A・・・筒部
51B・・・筒状拡径部
52・・・導入口
54・・・排出口
56・・・スライド機構
60・・・補修部
60A・・・補修部下端
62・・・補修面
64、65・・・通気口
66・・・延長板
70・・・隔壁
72・・・第一壁
74・・・第二壁
76・・・擦切り部
100・・・筐体
102・・・左側面壁
103・・・扉
104・・・正面壁
105・・・底面板
106・・・車輪
107・・・天板
108・・・右側面壁
110・・・充填口
112・・・蓋部
114・・・取っ手
116・・・通気口
118・・・通期路
120・・・風圧センサ
130・・・モータ
132・・・モータ室
134・・・内壁
200・・・集塵機
210・・・吸気口
212・・・開口
220、222・・・連結部材
300・・・ブラスト装置
310・・・ホッパー
312・・・排出口
314・・・流入口
350・・・粉体選別装置
352・・・流入口
354・・・第一排出口
356・・・第二排出口
400、500・・・粉体供給機構
510、520、530、540・・・流路
512・・・筒状部
514・・・拡径部
S1・・・充填領域
S2・・・搬送領域
Claims (11)
- 筐体内に、
粉体を充填するための充填スペース、
前記粉体を搬送するための搬送スペース、
前記粉体を搬送可能に前記充填スペースと前記搬送スペースとを亘る搬送面を有するベルトコンベヤ、および
前記搬送スペースに設けられ前記ベルトコンベヤで搬送された粉体を導入する導入口と 前記導入口に導入された前記粉体を前記筐体外に排出する排出口とを有する粉体排出部、を有し、
前記導入口が、前記搬送面に対向していることを特徴とする粉体供給装置。 - 前記搬送面の主面が、搬送方向に向けて上り傾斜している傾斜面を有している請求項1に記載の粉体供給装置。
- 前記ベルトコンベヤの下方に、前記搬送面から落下した前記粉体を捕集する捕集部を有する請求項1または2に記載の粉体供給装置。
- 前記捕集部が、前記粉体を捕集する捕集面を有し、前記捕集面が、前記搬送スペースから前記充填スペースに向けて下り傾斜している請求項3に記載の粉体供給装置。
- 前記筐体の内部と外部とにおいて空気が出入り可能な通気口が、前記捕集部より下方に設けられている請求項2または3に記載の粉体供給装置。
- 前記充填スペースと前記搬送スペースとを仕切る隔壁を有し、
前記隔壁の下端に、前記充填スペースにおいて前記搬送面に載った前記粉体の上面を擦切ることによって当該粉体の厚みを規定する擦切り部を備える請求項1から5のいずれか一項に記載の粉体供給装置。 - 前記搬送面が、前記充填スペースに露出可能な充填領域と、前記搬送スペースに露出可能な搬送領域と、を有し、
前記充填領域の面積が、前記搬送領域の面積より小さい請求項6に記載の粉体供給装置。 - 前記搬送面の主面の略全面が、搬送方向に向けて上り傾斜しているとともに、前記導入口が、前記搬送面の上端領域に対向している請求項7に記載の粉体供給装置。
- 前記粉体排出部が、吸気装置と直接または間接に連結されるための連結部であるとともに、前記筐体外から前記充填スペースに前記粉体を充填するための充填口を有し、
前記充填口から前記連結部まで通気可能な通気路が確保されている請求項1から8のいずれか一項に記載の粉体供給装置。 - 前記粉体排出部を通過する気体の風圧を測定するため風圧センサ、または前記粉体排出部を通過する粉体量を測定するための粉体流センサの少なくともいずれか一方を備える請求項1から9のいずれか一項に記載の粉体供給装置。
- 請求項1から10のいずれか一項に記載された粉体供給装置、
気体を内部に吸引する吸引機構を備える吸引装置、および
前記粉体供給装置に設けられ粉体を外部に排出する排出口を有する粉体排出部と、前記吸引装置に設けられた吸気口と、を直接または間接に通気可能に連係する連係部材を備え、前記粉体供給装置から所定の空間に粉体を供給することを特徴とする粉体供給機構。
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