JP3209032U - 粉粒体搬送装置 - Google Patents

Abstract

【課題】粉粒体原料の固着を抑制しながら、安定供給性を向上させることができる粉粒体搬送装置を提供する。【解決手段】スクリュ５を用いて粉粒体原料を搬送して供給する粉粒体搬送装置１において、粉粒体原料の導入口と排出口６３ａとを有するバレル６と、バレルの導入口から排出口へと向かう搬送方向に粉粒体原料を押し出す搬送面５１ｂを有するコイルフライト５１を備え、バレルの内部空間に配置されたスクリュと、スクリュを回転駆動するスクリュ回転駆動装置と、を備え、スクリュにおいて、コイルフライトの外周より径方向外向きに突出し、かつ、コイルフライトの搬送面より搬送方向へ突出する突出部が、フライトの旋回方向に沿って複数設けられている。【選択図】図３

Description

本開示は、粉粒体原料を搬送する粉粒体搬送装置に関する。

従来、この種の粉粒体搬送装置として様々な構成のものが知られている。例えば、従来の粉粒体搬送装置では、バレル内に配置されたスクリュが回転駆動されることにより、導入口にてバレル内に導入された粉粒体原料が、バレル軸方向に沿って排出口まで搬送されて、排出口にてバレル外へ供給されるような構成を有している。

実開昭６１−１３０５１６号公報 特公平８−１７９３２号公報

一方、このような従来の粉粒体搬送装置では、バレル内面とスクリュ外周部分との間に隙間が設けられているため、このような隙間に位置された粉粒体原料をスクリュで掻き取ることができず、隙間に粉粒体原料が滞留しやすい。また、場合によっては、隙間近傍に位置された粉粒体原料がスクリュによってバレル内面に押し付けられて堆積し固着することもある。このような問題を解消するために、スクリュの外周部分にブラシや突起などを設けて、隙間に位置された粉粒体原料の排出性を高めることが提案されている（例えば、特許文献１、２参照）。

近年、このような粉粒体搬送装置にて取り扱われる粉粒体原料の対象が多様化しており、また、多様化された粉粒体原料に対して安定した搬送を行うことが求められている。しかしながら、特許文献１および２のような粉粒体搬送装置では、粉粒体原料の固着抑制だけでなく、安定供給性の向上との両立という観点では、さらなる改善の余地がある。

従って、本開示の目的は、上記従来の課題を解決することにあって、粉粒体原料の固着を抑制しながら、安定供給性を向上させることができる粉粒体搬送装置を提供することにある。

上記目的を達成するために、本開示の粉粒体搬送装置は以下のように構成する。

本開示の一の態様によれば、スクリュを用いて粉粒体原料を搬送して供給する粉粒体搬送装置であって、粉粒体原料の導入口と排出口とを有するバレルと、バレルの導入口から排出口へと向かう搬送方向に粉粒体原料を押し出す搬送面を有するフライトを備え、バレルの内部空間に配置されたスクリュと、スクリュを回転駆動するスクリュ回転駆動装置と、を備え、スクリュにおいて、フライトの外周より径方向外向きに突出し、かつ、フライトの搬送面より搬送方向へ突出する突出部が、フライトの旋回方向に沿って複数設けられている、粉粒体搬送装置を提供する。

本開示によれば、粉粒体原料の固着を抑制しながら、安定供給性を向上させることができる粉粒体搬送装置を提供することができる。

本開示の実施の形態１にかかる粉粒体搬送装置の正面図（一部断面図） 実施の形態１の粉粒体搬送装置の側面図 実施の形態１の粉粒体搬送装置におけるスクリュとバレルとの関係、およびスクリュの構造を示す図 図３のスクリュにおいて、コイルフライトを搬送方向逆向きから見た図 実施の形態１の排出羽根の正面図 実施の形態１の排出羽根の側面図 実施の形態１における羽根駆動モータ及び排出羽根の移動機構の平面模式図 実施の形態１の粉粒体搬送装置における制御ブロック図 本開示の実施の形態２にかかる粉粒体搬送装置のスクリュの外観図 図８のスクリュにおいて、コイルフライトを搬送方向逆向きから見た図 本開示の実施の形態３にかかる粉粒体搬送装置のスクリュの外観図 図１０のスクリュにおいて、コイルフライトを搬送方向逆向きから見た図

本開示の第１態様の粉粒体搬送装置は、スクリュを用いて粉粒体原料を搬送して供給する粉粒体搬送装置であって、粉粒体原料の導入口と排出口とを有するバレルと、バレルの導入口から排出口へと向かう搬送方向に粉粒体原料を押し出す搬送面を有するフライトを備え、バレルの内部空間に配置されたスクリュと、スクリュを回転駆動するスクリュ回転駆動装置と、を備え、スクリュにおいて、フライトの外周より径方向外向きに突出し、かつ、フライトの搬送面より搬送方向へ突出する突出部が、フライトの旋回方向に沿って複数設けられている、ものである。

本開示の第２態様の粉粒体搬送装置は、第１態様の装置において、フライトの突出部は、旋回方向における幅寸法よりも径方向における長さ寸法が大きい、ものである。

本開示の第３態様の粉粒体搬送装置は、第１または第２態様の装置において、スクリュは、コイルスクリュとしたものである。

本開示の第４態様の粉粒体搬送装置は、第３態様の装置において、フライトの突出部は、コイルスクリュのフライト断面を周回するように、フライトに固定されたリング状部材としたものである。

本開示の第５態様の粉粒体搬送装置は、第１から第３態様のいずれかの装置において、フライトの突出部は、フライトの搬送面または外周部分に固定された棒状部材としたものである。

本開示の第６態様の粉粒体搬送装置は、第５態様の装置において、搬送方向上流側において、搬送方向へ突出する複数の第１の棒状部材がフライトの外周部分に固定され、搬送方向下流側において、径方向外向きに突出する複数の第２の棒状部材がフライトの搬送面に固定されている、ものである。

本開示の第７態様の粉粒体搬送装置は、第１から第６態様のいずれかの装置において、バレルの排出口付近において、スクリュの先端部に対向して配置された複数の排出羽根がさらに備えられ、バレルの内部空間において、バレルの排出口に隣接するとともにスクリュフライトが存在しない粉粒体原料充填用空間が設けられている、ものである。

以下に、本開示にかかる実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。

（実施の形態１）
本開示の実施の形態１にかかる粉粒体原料を搬送する粉粒体搬送装置の構成を、図１および図２に示す装置構成図を用いて説明する。なお、図１は、粉粒体搬送装置の正面図（一部断面図）であり、図２は装置の側面図である。

図１および図２に示すように、粉粒体搬送装置１は、ホッパ２と、アジテータ３と、導入用ケーシング４と、スクリュ５と、バレル６と、排出用ケーシング７とを備えている。

本実施の形態１にかかる粉粒体搬送装置１では、例えば０．１μｍ〜数十μｍの粒径分布を含むような粉体または粉粒体が粉粒体原料として取り扱われる。このような粉粒体原料としては、ファインセラミックス、金属材料、高分子材料、電池・電子材料、複合材料、医薬品材料、食品材料など、電子、エネルギ、医療、食品などの各種技術分野にて用いられる無機物および有機物の微粉状物や粒状物が対象となる。また、粉粒体原料は、複数種類の粉粒体原料（材料）が混合されているような場合であってもよい。また、粉粒体原料には、異形の粒状物、細長い繊維状物（例えば、短繊維材料）、および粉体と液体とが混合された混合物（スラリ）なども含まれる。

ホッパ２は、図示上方に向けて開口された開口部より粉粒体原料が投入され、図示下方において連通する導入用ケーシング４に粉粒体原料を供給する装置である。ホッパ２は、導入用ケーシング４と解除可能に接続されており、例えば、清掃時などメンテナンスの際には、ホッパ２は導入用ケーシング４と分離可能とされている。

導入用ケーシング４は、上述したようにホッパ２の下方に配置されており、バレル６における粉粒体原料の第１ゾーンに粉粒体原料を導入可能に連通されており、バレル６内に粉粒体原料を連続的に導入するための粉粒体原料の貯留容器としての機能を有している。なお、バレル６の詳細構成については後述する。

アジテータ３は、導入用ケーシング４内に導入された粉粒体原料にブリッジなどの部分的な凝集が生じないように、粉粒体原料を攪拌する装置である。具体的には、アジテータ３は、導入用ケーシング４内に配置され、水平方向の回転軸周りに回転駆動されることで粉粒体原料を攪拌する複数の攪拌部材３１（線状部材）と、導入用ケーシング４の外部に配置されて複数の攪拌部材３１を一体的に回転駆動させるアジテータ駆動装置３２とを備える。また、導入用ケーシング４内の粉粒体原料が、回転駆動される攪拌部材３１により攪拌される攪拌空間４１が、導入用ケーシング４内に設けられている。

導入用ケーシング４において、アジテータ３の攪拌部材３１が回動される攪拌空間４１のさらに下方の部分には、攪拌空間４１に上部が連通された大略Ｕ字状断面を有する粉粒体原料の導入空間６１が形成されている。本実施の形態１では、この導入空間６１を画定する部分（以降、バレルケーシング６２とする。）が、バレル６の一部となっている。さらに、バレルケーシング６２と連通するように粉粒体原料の搬送管６３がバレルケーシング６２の端部に接続されている。すなわち、本実施の形態１では、バレル６は、導入用ケーシング４の攪拌空間４１の下方の導入空間６１を形成するバレルケーシング６２と、このバレルケーシング６２に連通されて延在する円筒状の搬送管６３とにより構成されている。なお、本実施の形態１では、バレルケーシング６２が、導入用ケーシング４の一部と一体的に形成されるような場合を例として説明するが、このような場合に代えて、導入用ケーシング４とバレルケーシング６２とを別体部材として形成してもよい。

バレル６は、全体的には大略円筒状に形成されており、バレルケーシング６２では上方が開口されて導入空間６１と攪拌空間４１とが連通されている。バレル６内には、スクリュ５としてコイルスクリュが配置されている。

スクリュ５は、例えば角形断面形状を有する螺旋状に形成されたコイルフライト５１と、コイルフライト５１における粉粒体原料の搬送方向上流側の端部に固定された回転駆動力伝達用シャフト５２とを備える。コイルフライト５１の外周部分がバレル６の内周面に接触しない程度に所望の隙間が確保された状態にて、バレル６（すなわち、バレルケーシング６２および搬送管６３）内にてスクリュ５が回転駆動される。なお、コイルフライト５１は、角形断面を有する場合を例として説明するが、その他の断面形状（例えば、円形断面など）を採用してもよい。

バレルケーシング６２の軸方向の側面を貫通するように、スクリュ５の回転駆動力伝達用シャフト５２の基端部（搬送方向上流側端部）５２ａが配置されている。また、この回転駆動力伝達用シャフト５２の基端部５２ａを回転駆動させるスクリュ回転駆動装置５７が、バレルケーシング６２の側面に備えられている。なお、スクリュ回転駆動装置５７は、スクリュ駆動モータ５８（図２参照）と、スクリュ駆動モータ５８の駆動力を所定の回転量に変換してスクリュ５を回転駆動させるギアボックス５９とにより構成されている。

バレル６における搬送管６３の下流側端部は、粉粒体原料がバレル６内部より排出される排出口６３ａとなっており、この排出口６３ａは排出用ケーシング７に連通されている。

また、粉粒体搬送装置１におけるそれぞれの構成部は、共通ベース８により支持されている。

次に、このような構成を有する粉粒体搬送装置１において、スクリュ５とバレル６との関係、およびスクリュ５の構造について、図３を用いて詳細に説明する。

図３に示すように、バレル６は、その搬送方向において大きく２つのゾーンに区分される。具体的には、２つのゾーンとして、粉粒体原料が導入される第１ゾーンＳ１と、第１ゾーンＳ１より搬送された粉粒体原料に対して圧縮を行うとともに、粉粒体原料をバレル６外へ排出する第２ゾーンＳ２とに区分されている。なお、第２ゾーンＳ２は、概ね搬送管６３内にて粉粒体原料の搬送が行われるゾーンであるとも言うことができる。

第１ゾーンＳ１は、主として、バレルケーシング６２とバレルケーシング６２により囲まれたスクリュ５の部分とにより構成されるが、搬送管６３の一部が含まれるような場合であってもよい。第１ゾーンＳ１では、ホッパ２および導入用ケーシング４を通じて、アジテータ３にて攪拌された状態の粉粒体原料が、バレルケーシング６２とスクリュ５との間に形成された導入空間６１内に導入される。

第２ゾーンＳ２は、主として、搬送管６３と搬送管６３により囲まれたスクリュ５の部分とにより構成される。第２ゾーンＳ２では、スクリュ５の周囲全体が搬送管６３に囲まれるととともに、後述するように搬送される粉粒体原料に対して抵抗が付与されることにより、粉粒体原料に対する圧縮作用が施される。第２ゾーンＳ２にて粉粒体原料の圧縮が行われることにより、搬送される粉粒体原料の定量化および均一化を図ることができる。

また、搬送管６３内にて、粉粒体原料は排出口６３ａに向けて定量的に搬送され、排出口６３ａより排出用ケーシング７内に排出される。本実施の形態１では、スクリュ５のコイルフライト５１のピッチおよび角度（軸方向とコイルフライト５１とがなす角度）が、第１ゾーンＳ１および第２ゾーンＳ２において同一となっている。なお、スクリュ５のコイルフライト５１のピッチおよび角度を、第１ゾーンＳ１および第２ゾーンＳ２において異ならせるようにしてもよい。

また、第２ゾーンＳ２において、搬送管６３の排出口６３ａに隣接するように、スクリュ５のコイルフライト５１が形成されていない空間（すなわち、コイルフライト５１が存在しない空間）６５が配置されている。この空間６５内では、粉粒体原料に対して、後述するように抵抗を与えることで圧縮作用を施して、空間６５内の粉粒体原料のかさ密度を均一化することができる。そのため、この空間６５は、粉粒体原料充填用空間６５と言うことができる。

また、図３に示すようにスクリュ５の螺旋状のコイルフライト５１には、複数の棒状部材５３が固定されている。具体的には、それぞれの棒状部材５３は、コイルフライト５１の外周部分である外周面５１ａより径方向外向きに突出し、かつ、コイルフライト５１の搬送面５１ｂより粉粒体原料の搬送方向に突出する突起部として設けられている。なお、コイルフライト５１において、粉粒体原料の搬送方向に向かう面が搬送面５１ｂとなっており、搬送面５１ｂによって押し出されるようにして、粉粒体原料が搬送方向に搬送される。なお、図１では、複数の棒状部材５３の図示を省略している。

ここで、コイルフライト５１を搬送方向逆向きから見た図を図４に示す。図３および図４に示すように、コイルフライト５１において、それぞれの棒状部材５３は、例えば、同じ大きさおよび形状を有しており、コイルフライト５１の旋回方向において、所定の間隔ピッチ（角度ピッチ）θにて配置されている。本実施の形態１では、所定の角度ピッチθとして、例えば、１２０度ピッチにて、それぞれの棒状部材５３が配置されている。

棒状部材５３は、例えば、コイルフライト５１の断面（角形断面）よりも小さな断面を有する円形断面を有する部材である。棒状部材５３は、コイルフライト５１の径方向にその長手方向が沿うように配置されている。また、棒状部材５３は、コイルフライト５１の旋回方向における幅寸法（例えば、円形断面の直径寸法）よりも、コイルフライト５１の径方向における長さ寸法（例えば、長手方向の長さ寸法）が大きくなるように形成されている。

このようにコイルフライト５１において複数の棒状部材５３を設けることにより、コイルフライト５１の外周面５１ａと、バレル６の内周面（すなわち、バレルケーシング６２および搬送管６３の内周面）との間の隙間を、部分的に狭くすることができる。すなわち、棒状部材５３とバレル６の内周面との間の隙間は、コイルフライト５１の外周面５１ａとバレル６の内周面との間の隙間よりも小さくなる。さらに、コイルフライト５１の搬送面５１ｂにおいて、棒状部材５３が配置される部分が、搬送方向に突出する突出部とすることができる。

本実施の形態１のスクリュ５は、例えば、以下のような寸法例にて形成されてもよい。
コイルフライト５１の外周面５１ａの直径： φ６０ｍｍ
コイルフライト５１の角形断面： １０ｍｍ×１０ｍｍ
棒状部材５３の外径： φ３ｍｍ×長さ１３ｍｍ
外周面５１ａからの棒状部材５３突出高さ： ３ｍｍ
搬送面５１ｂからの棒状部材５３の突出高さ： ３ｍｍ
バレル６の内周面の内径： ７０ｍｍ

また、図１に示すように、搬送管６３の排出口６３ａ近傍には、排出管６３内の粉粒体原料を排出口６３ａより排出する複数の排出羽根８１が設けられている。ここで、排出羽根８１の詳細を図５Ａ、図５Ｂに示す。なお、図５Ａは、スクリュ５の軸方向において、搬送方向逆向きに見た正面図であり、図５Ｂは側面図である。

図１に示すように、複数の排出羽根８１は、バレル６の搬送管６３における排出口６３ａ付近において、スクリュ５のコイルフライト５１の先端部（搬送方向下流側端部）とは離間し、かつ先端部に対向して配置されている。それぞれの排出羽根８１は、搬送管６３の排出口６３よりも搬送方向下流側に配置された羽根回転駆動装置８２にシャフト８３を介して接続されている。

図５Ａ、図５Ｂに示すように、排出羽根８１は板状部材により形成されており、回転中心から放射状に広がるようにそれぞれの排出羽根８１が配置されている。それぞれの排出羽根８１は、径方向の中央側部分に対して外側部分が傾斜して形成されており、すなわち、それぞれの排出羽根８１は搬送管６３の軸方向の断面に対して傾斜された面を有している。具体的には、それぞれの排出羽根８１は、回転駆動されることにより周囲に存在する粉粒体原料に対して搬送（排出）方向に推力を与える向きに、外側部分が傾斜されている。なお、本実施の形態１では、例えば、８枚の排出羽根８１が等間隔にて設けられている。また、図５Ａにおいて、それぞれの排出羽根８１の回転方向は、図示反時計方向となっており、スクリュ５の回転方向と同方向となっている。図５Ａおよび図５Ｂにおいて、
それぞれの排出羽根８１の回転方向前端部分が８１ａ、回転方向後端部分が８１ｂとなっている。

羽根回転駆動装置８２は、排出羽根８１に接続されたシャフト８３と、シャフト８３に連結され、シャフト８３を介してそれぞれの排出羽根８１を回転駆動する羽根駆動モータ８４とを備える。羽根回転駆動装置８２は、羽根駆動モータ８４とともに排出羽根８１を、スクリュ５の軸方向に進退移動させるとともに、スクリュ５の軸方向に交差する方向に進退移動させる移動機構を備える。

ここで、羽根駆動モータ８４および排出羽根８１の移動機構の詳細について、図６を用いて説明する。なお、図６は、羽根駆動モータ８４および排出羽根８１を上方側から見た平面模式図である。

図６（Ａ）に示すように、羽根回転駆動装置８２は、フレーム８５を介して羽根駆動モータ８４を支持するとともに、羽根駆動モータ８４の支持位置をＺ方向（上下方向）に移動させるＺ方向移動機構８６を備える。さらに、羽根回転駆動装置８２は、Ｚ方向移動機構８６を支持するとともに、Ｚ方向移動機構８６の支持位置をＸ方向およびＹ方向に移動させるＸＹテーブル８７を備える。なお、Ｘ方向およびＹ方向は水平方向であって、Ｘ方向はスクリュ５の軸方向であり、Ｙ方向はＸ方向に直交する方向である。ＸＹテーブル８７は、Ｚ方向移動機構８６の支持位置をＸ方向に移動させるＸ方向移動機構８８と、Ｘ方向移動機構８８をＹ方向に移動させるＹ方向移動機構８９とを備える。それぞれの移動機構は、ボールねじ機構、ギア機構、リニアスライド機構など、公知の様々な機構により構成することができる。なお、本実施の形態１では、Ｘ方向移動機構８８が、スクリュ５の軸方向に排出羽根８１を移動させる軸方向移動装置の一例となっている。また、Ｙ方向移動機構８９およびＺ方向移動機構８６が、スクリュ５の軸方向に交差する方向に排出羽根８１を移動させる交差方向移動装置の一例となっている。

このように、ＸＹテーブル８７およびＺ方向移動機構８６が備えられていることにより、バレル６の搬送管６３における排出口６３ａに対して、Ｘ方向、Ｙ方向およびＺ方向に排出羽根８１を移動させることが可能となる。例えば、図６（Ａ）に示す状態から、Ｘ方向移動機構８８により排出羽根８１をＸ方向に移動させることにより、図６（Ｂ）に示すように、搬送管６３の排出口６３ａからＸ方向に離れるように排出羽根８１を移動させることができる。また、Ｚ方向移動機構８６を用いることで、排出羽根８１をＺ方向に移動させることができ、Ｙ方向移動機構８９を用いることで、排出羽根８１をＹ方向に移動させることができる。したがって、それぞれの移動機構の移動範囲内において、搬送管６３の排出口６３ａに対する排出羽根８１の位置を、Ｘ方向、Ｙ方向およびＺ方向に自由に設定することができる。

次に、供給装置１における制御ブロック図を図７に示す。図７に示すように、供給装置１は、制御装置９０を備えている。

制御装置９０は、スクリュ回転駆動装置５７によるスクリュ５の回転駆動動作を制御する。制御装置９０は、例えば、制御装置９０において予め設定された回転数（回転量）あるいは外部より入力された指令回転数にて、スクリュ５を回転駆動させるように、スクリュ回転駆動装置５７を制御する。

また、供給装置１には、スクリュ回転駆動装置５７におけるスクリュ駆動モータ５８の駆動電流値を検出するモータ電流検出部９１が備えられている。モータ電流検出部９１により検出されたスクリュ駆動モータ５８の駆動電流値は、制御装置９０に入力される。制御装置９０は、羽根回転駆動装置８２による排出羽根８１の回転駆動動作を制御する際に、モータ電流検出部９１にて検出されたスクリュ駆動モータ５８の駆動電流値に基づいた制御を行う。

制御装置９０は、例えば、スクリュ駆動モータ５８の駆動電流値が設定値よりも高い場合には、バレル６内の粉粒体の圧縮の度合いが高くなっているものと判断して、排出羽根８１の回転数を増加させて、粉粒体原料の排出を促進させて圧縮の度合いを低下させるようにする。また、制御装置９０は、例えば、スクリュ駆動モータ５８の駆動電流値が設定値よりも低い場合には、バレル６内の粉粒体の圧縮の度合いが低くなっているものと判断して、排出羽根８１の回転数を減少させて、粉粒体原料の排出を抑制して圧縮の度合いを高めるようにする。

このような構成を有する本実施の形態１の供給装置１において、粉粒体原料を搬送して供給する動作（粉粒体原料の供給方法）について説明する。

まず、ホッパ２内に粉粒体原料が投入されると、投入された粉粒体原料は導入用ケーシング４内に導入される。導入用ケーシング４の攪拌空間４１内では、アジテータ駆動装置３２により複数の攪拌部材３１が一体的に回転駆動されて粉粒体原料の攪拌が行われ、ブリッジなど部分的な凝集が生じることが抑制される。それとともに、粉粒体原料は、バレル６における第１ゾーンＳ１内に導入される。

第１ゾーンＳ１では、バレルケーシング６２内にスクリュ５が配置されており、導入された粉粒体原料はスクリュ５のコイルフライト５１間に導入される。スクリュ５は、スクリュ回転駆動装置５７により回転駆動されており、コイルフライト５１間に導入された粉粒体原料は、スクリュ５の回転駆動により軸方向に沿って搬送され、第２ゾーンＳ２へと向かう。

第２ゾーンＳ２において、第１ゾーンＳ１より搬送された粉粒体原料は、スクリュ５の回転駆動により軸方向に沿って搬送される。第２ゾーンＳ２では、搬送管６３の排出口６３ａ付近に複数の排出羽根８１が設けられていることにより、排出羽根８１が抵抗となって、搬送される粉粒体原料に対する圧縮作用を施すことができる。このように粉粒体原料に対する圧縮が行われることにより、空間６５において粉粒体原料のかさ密度を均一に保つことができる。

また、搬送管６３の排出口６３ａ付近に設けられている複数の排出羽根８１の回転駆動によって、排出羽根８１の端縁を粉粒体原料に接触させることで、粉粒体原料を切り落とすように分散させることができる。それとともに、それぞれの排出羽根８１の傾斜部分にて粉粒体原料に対して排出口６３ａ外向きの推力が与えられる。軸方向の推力と径方向の遠心力との作用により、粉粒体原料が均一に分散された状態にて排出口６３ａより排出用ケーシング７内に定量的に排出される。

さらに、このような粉粒体原料の供給において、モータ電流検出部９１により検出されたスクリュ駆動モータ５８の駆動電流値が、制御装置９０に入力される。制御装置９０において、スクリュ駆動モータ５８の駆動電流値が設定値よりも高いと判断された場合には、バレル６内の粉粒体の圧縮の度合いが高くなっているものと判断して、排出羽根８１の回転数を増加させるように、羽根回転駆動装置８２を制御する。これにより、搬送管６３の排出口６３ａからの粉粒体原料の排出が促進されて、粉粒体原料の圧縮の度合いを低下させることができる。また、制御装置９０において、スクリュ駆動モータ５８の駆動電流値が設定値よりも低いと判断された場合には、バレル６内の粉粒体の圧縮の度合いが低くなっているものと判断して、排出羽根８１の回転数を減少させるように、羽根回転駆動装置８２を制御する。これにより、搬送管６３の排出口６３ａからの粉粒体原料の排出が抑制されて、粉粒体原料の圧縮の度合いを高めることができる。これにより、スクリュ５の先端部５１ｂにおける粉粒体原料の圧縮の度合いを調整することができる。

また、供給装置１において、粉粒体原料の供給立ち上げの際には、例えば、排出羽根８１の回転駆動を一定期間停止させる、あるいは回転数を低下させて、搬送管６３内の粉粒体原料充填用空間６５への粉粒体原料の充填を促進するようにしてもよい。なお、羽根回転駆動装置８２による排出羽根８１の最大回転数は、スクリュ回転駆動装置５７によるスクリュ５の最大回転数よりも大きく設定されている。

また、供給装置１において、取り扱われる粉粒体原料の仕様、種類が変更となった場合には、ＸＹテーブル８７およびＺ方向移動機構８６を用いて、搬送管６３の排出口６３ａに対する排出羽根８１の相対位置を、Ｘ方向、Ｙ方向およびＺ方向に調整する。

例えば、粉粒体原料において要求される圧縮の度合いを調整するために、Ｘ方向（スクリュ５の軸方向）に排出羽根８１を移動してもよい。排出羽根８１をＸ方向上流側に位置させることで、粉粒体原料の圧縮の度合いを高めることができ、排出羽根８１をＸ方向下流側に位置させることで、粉粒体原料の圧縮の度合いを低くすることができる。また、短繊維材料など特殊な形態を有する粉粒体原料が用いられる場合には、排出羽根８１をＹ方向またはＺ方向に移動させて、排出羽根８１の回転中心をスクリュ５の軸より偏心させることで、粉粒体原料の排出性（切り落とし性）を高めることができる。なお、排出羽根８１は、搬送管６３の排出口６３ａよりも内側（すなわち、排出口６３ａよりもＸ方向上流側）に位置させてもよく、排出口６３ａにおいて、搬送管６３の内側と外側とに跨がるように配置されてもよい。

また、コイルフライト５１には、所定の角度ピッチにて複数の棒状部材５３が設けられている。まず、コイルフライト５１の外周面５１ａより突出するように棒状部材５３を設けていることにより、バレル６の内周面に付着しようとする粉粒体原料を、棒状部材５３にて掻き取り、付着した状態を破壊することができる。これにより、バレル６の内周面への粉粒体原料の堆積・固着を抑制することができる。

また、コイルフライト５１の搬送面５１ｂより突出するように棒状部材５３を設けていることにより、コイルフライト５１の回転により搬送面５１ｂを滑ろうとする粉粒体原料の滑りを抑制することができる。よって、粉粒体原料に対する搬送方向への推進力を緩和し、バレル６内の粉粒体原料を周方向に移動させてフライト間に均一充填することができる。これによって供給精度を向上させることができ、さらに、フライト間における粉体塊の形成を防止することができる。

また、搬送管６３の排出口６３ａ付近に複数の排出羽根８１が設けられていることにより、空間６５内の粉粒体原料に対して抵抗を与えることができる。それとともに、排出羽根８１の傾斜部分にて粉粒体原料に対して排出口６３ａ外向きの推力を与えて粉粒体原料を分散させながら、排出口６３ａより排出することができる。よって、搬送供給される粉粒体原料の定量性や均一性を向上させることができる。

（実施の形態２）
本開示の実施の形態２にかかる粉粒体搬送装置が備えるスクリュ１０５の外観図を図８に示す。なお、本実施の形態２のスクリュ１０５において、上述の実施の形態１が備える構成と同じ構成には、同じ参照番号を付してその説明を省略する。

図８に示すように、本実施の形態２のスクリュ１０５は、実施の形態１とコイルフライト５１と同じ形状を有するコイルフライト１５１を備えている。コイルフライト１５１には、複数の棒状部材として、複数の第１棒状部材１５２と、複数の第２棒状部材１５３とが固定されている。

第１棒状部材１５２は、実施の形態１の棒状部材５３と同様に、その長手方向がコイルフライト１５１の径方向に沿うような姿勢にて、所定の角度ピッチにて配置されている。第１棒状部材１５２は、コイルフライト１５１の外周面１５１ａから突出し、かつ、搬送面１５１ｂから突出するように、搬送面１５１ｂに固定されている。

第２棒状部材１５３は、その長手方向がコイルフライト１５１の軸方向（すなわち、バレル６における搬送方向）に沿うような姿勢にて、所定の角度ピッチにて配置されている。第２棒状部材１５３は、コイルフライト１５１の外周面１５１ａから突出し、かつ、コイルフライト１５１における搬送面１５１ｂの裏面１５１ｃから突出するように、外周面１５１ａに固定されている。

ここで、コイルフライト１５１を搬送方向逆向きから見た図を図９に示す。図８および図９に示すように、コイルフライト１５１において、第１棒状部材１５２および第２棒状部材１５３は、例えば同じ大きさおよび形状を有しており、例えば、円形断面を有する丸棒状の部材である。また、第１棒状部材１５２は、コイルフライト１５１の旋回方向において所定の角度ピッチθとして、例えば、１２０度ピッチにて配置されている。第２棒状部材１５３は、コイルフライト１５１の旋回方向において所定の角度ピッチθとして、例えば、１２０度ピッチにて配置されており、第１棒状部材１５２とは重ならないように、第２棒状部材１５３は６０度（θ／２）シフトして配置されている。

本実施の形態２によれば、コイルフライト１５１に棒状部材として、その長手方向の向きが互いに異なる第１棒状部材１５２と第２棒状部材１５３とが設けられている。第１棒状部材１５２が設けられていることにより、実施の形態１と同様に、バレル６の内周面への粉粒体原料の固着を抑制しながら、安定供給性を向上することができる。さらに、第１棒状部材１５２とは長手方向の向きが異なるように第２棒状部材１５３が設けられていることにより、バレル６の内周面への粉粒体原料の固着をさらに抑制しながら、粉粒体原料の攪拌性を高めることができる。このように粉粒体原料に対する攪拌性を高めることにより、粉粒体原料の搬送における定量性を向上させることができる。

また、第１棒状部材１５２および第２棒状部材１５３は、共にバレル６の内周面への粉粒体原料の固着抑制機能を有する。第１棒状部材１５２は、粉粒体原料の搬送機能が第２棒状部材１５３に比べて高く、第２棒状部材１５３は、粉粒体原料の攪拌機能が第１棒状部材１５２に比べて高い。このような特徴を利用して、例えば、スクリュにおける搬送方向上流側に第２棒状部材１５３を設け、下流側に第１棒状部材１５２を設けるようにしてもよい。このような構成を採用することにより、粉粒体原料に対する攪拌性が強く求められるスクリュの上流側では、第２棒状部材１５３により攪拌機能を高めることができる。一方、粉粒体原料の定量搬送性が求められるスクリュの下流側では、第１棒状部材１５２により安定供給性を高めることができる。

（実施の形態３）
本開示の実施の形態３にかかる粉粒体搬送装置が備えるスクリュ２０５の外観図を図１０に示す。なお、本実施の形態３のスクリュ２０５において、上述の実施の形態１、２が備える構成と同じ構成には、同じ参照番号を付してその説明を省略する。

図１０に示すように、本実施の形態のスクリュ２０５は、実施の形態１のコイルフライト５１と同じ形状を有するコイルフライト２５１を備えている。一方、コイルフライト２５１には、棒状部材ではなく、リング状部材が設けられており、このリング状部材により突出部が形成されている点において、実施の形態１および２とは相違している。以下、この相違点を主として説明する。

図１０に示すように、コイルフライト２５１には、フライト断面を周回するように複数のリング状部材２５２が設けられている。すなわち、リング状部材２５２の開口をコイルフライト２５１が貫通するように、複数のリング状部材２５２がコイルフライト２５１に嵌められた状態で固定されている。

ここで、コイルフライト２５１を搬送方向逆向きから見た図を図１１に示す。図１０および図１１に示すように、複数のリング状部材２５２は、例えば同じ形状および大きさにて形成されており、コイルフライト２５１の旋回方向において、所定の角度ピッチθ（例えば、１２０度ピッチ）にて配置されている。リング状部材２５２は、その環状面がコイルフライト２５１の螺旋状の延在方向に対して概ね直交するような姿勢となっている。

このように複数のリング状部材２５２が設けられていることにより、リング状部材２５２はコイルフライト２５１の外周面２５１ａから突出するとともに、搬送面２５１ｂからも突出する突出部となっている。リング状部材２５２はフライト断面を周回するように設けられているため、コイルフライト２５１の内周面２５１ｃと、搬送面２５１ｂの裏面２５１ｄとからも突出している。すなわち、リング状部材２５２は、フライト断面の全周囲から突出する突出部を形成している。

本実施の形態３によれば、コイルフライト２５１のフライト断面を周回するように複数のリング状部材２５２が設けられていることにより、バレル６の内周面への粉粒体原料の固着を抑制しながら、安定供給性を高めることができる。さらにリング状部材２５２が、フライト断面の全周囲に渡って連続的に突出する突出部を形成しているため、バレル６の内周面への粉粒体原料の固着抑制効果および安定供給性の向上効果をさらに高めることができる。

上述の実施の形態の説明では、スクリュとしてコイルスクリュが採用される場合を例としたが、スクリュの形式はどのようなものであってもよい。例えば、スクリュとして、フルフライト型スクリュが採用されてもよい。また、スクリュのねじ条数についても様々な仕様を採ってもよい。

また、スクリュの旋回方向において、所定の角度ピッチθとして、例えば１２０度ピッチにて突出部を設ける場合を例としたが、角度ピッチとしては様々な値に設定してもよい。また、同じ角度間隔で設ける場合に限られず、異なる角度間隔で設けられるような場合であってもよい。

また、搬送管６３の排出口６３ａ近傍に複数の排出羽根８１が設けられている場合を例としたが、排出羽根８１が設けられていない構成が採用されてもよい。また、排出羽根が設けられる場合には、スクリュの一端に排出羽根を固定して、スクリュとともに排出羽根を回転駆動させるような構成を採用してもよい。

なお、上記様々な実施の形態のうちの任意の実施の形態を適宜組み合わせることにより、それぞれの有する効果を奏するようにすることができる。

１ 粉粒体原料搬送装置
２ ホッパ
３ アジテータ
３１ 攪拌部材
３２ アジテータ駆動装置
４ 導入用ケーシング
４１ 攪拌空間
５ スクリュ
５１ コイルフライト
５１ａ 外周面
５１ｂ 搬送面
５２ 回転駆動力伝達用シャフト
５２ａ 基端部
５３ 棒状部材
５７ スクリュ回転駆動装置
５８ スクリュ駆動モータ
５９ ギアボックス
６ バレル
６１ 導入空間
６２ バレルケーシング
６３ 搬送管
６３ａ 排出口
６５ 粉粒体原料充填用空間（空間）
７ 排出用ケーシング
８１ 排出羽根
８１ａ 回転方向前端部分
８１ｂ 回転方向後端部分
８２ 羽根回転駆動装置
８３ シャフト
８４ 羽根駆動モータ
８５ フレーム
８６ Ｚ方向移動機構
８７ ＸＹテーブル
８８ Ｘ方向移動機構
８９ Ｙ方向移動機構
９０ 制御装置
１５２ 第１棒状部材
１５３ 第２棒状部材
２５２ リング状部材
Ｓ１ 第１ゾーン
Ｓ２ 第２ゾーン

Claims (7)

1. スクリュを用いて粉粒体原料を搬送して供給する粉粒体搬送装置であって、
   粉粒体原料の導入口と排出口とを有するバレルと、
   バレルの導入口から排出口へと向かう搬送方向に粉粒体原料を押し出す搬送面を有するフライトを備え、バレルの内部空間に配置されたスクリュと、
   スクリュを回転駆動するスクリュ回転駆動装置と、を備え、
   スクリュにおいて、フライトの外周より径方向外向きに突出し、かつ、フライトの搬送面より搬送方向へ突出する突出部が、フライトの旋回方向に沿って複数設けられている、粉粒体搬送装置。
2. フライトの突出部は、旋回方向における幅寸法よりも径方向における長さ寸法が大きい、請求項１に記載の粉粒体搬送装置。
3. スクリュは、コイルスクリュである、請求項１または２に記載の粉粒体搬送装置。
4. フライトの突出部は、コイルスクリュのフライト断面を周回するように、フライトに固定されたリング状部材である、請求項３に記載の粉粒体搬送装置。
5. フライトの突出部は、フライトの搬送面または外周部分に固定された棒状部材である、請求項１から３のいずれか１つに記載の粉粒体搬送装置。
6. 搬送方向上流側において、搬送方向へ突出する複数の第１の棒状部材がフライトの外周部分に固定され、
   搬送方向下流側において、径方向外向きに突出する複数の第２の棒状部材がフライトの搬送面に固定されている、請求項５に記載の粉粒体搬送装置。
7. バレルの排出口付近において、スクリュの先端部に対向して配置された複数の排出羽根がさらに備えられ、
   バレルの内部空間において、バレルの排出口に隣接するとともにスクリュフライトが存在しない粉粒体原料充填用空間が設けられている、請求項１から６のいずれか１つに記載の粉粒体搬送装置。

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