JPH0716654Y2 - 粉粒体の栓状輸送装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この考案は、粉粒体を空気又はガスなどの高圧気体によ
つて輸送管内を輸送する装置に関する。

〔従来の技術〕

周知のように栓状輸送（別名、プラグ輸送とも称す。）
は、高速低圧輸送の欠点を補なうために開発された輸送
方法であり、粉粒体と気体とを交互に相をなして分断し
た状態で輸送管内を輸送する方式であり、その利点は粉
粒体の分離、偏析、摩耗、破砕などを防止し、かつ高混
合比でしかも低動力の輸送が可能であることである。

このような栓状輸送では、高圧気体により粉粒体流を分
断するエアナイフを利用した装置が、設備費、運転費な
どの点において有利なため、一般に使用されている。

第７図は特公昭49−4914号公報にかかわる従来の栓状輸
送装置を示しており、タンク10は、下部にホツパ部12を
有し、上部の開閉弁14を介して粉粒体を供給され、高圧
空気は電磁弁16を介してタンク10の上部と下部のホツパ
部12とからタンク10内へ供給される。粉粒体流切断室と
してのエアナイフ18は、水平方向に配置され、一端を輸
送管20に接続され、他端を開閉弁22及びベンド24を介し
てホツパ部12の下端へ接続されている。電磁弁26はエア
ナイフ18への高圧空気の供給を制御し、圧力スイツチ28
はタンク10内の圧力を検出する。

第８図は第７図のエアナイフ18の詳細を示し、円筒状の
多孔質ストレーナ30はエアナイフ18の両側に接続されて
いる管路の内径に等しい内径を有し、ストレーナ30の外
周にはストレーナ30を包囲するように環状の空気室32が
設けられ、高圧空気が導管34を介して空気室32へ供給さ
れる。

この栓状輸送装置では、開閉弁14を介して粉粒体がタン
ク10へ供給された後、開閉弁14が閉じ、次に電磁弁16が
開いて高圧空気がタンク10の上部と下部とから供給され
て、粉粒体が下方へ押し込まれるとともに、下部におい
て流動化されるタンク10内の圧力が所定値以上になつた
ことが圧力スイツチ28により検出されると、開閉弁22が
開いてエアナイフ18へ流動状の粉粒体が導かれるととも
に、電磁開閉弁26が設定された周期で開閉を繰り返し、
高圧空気がエアナイフ18へ間欠的に供給される。これに
より粉粒体が空気により栓状に分断されて輸送管20内を
流される。

この装置では、ホツパ部12から供給される高圧空気は粉
粒体の架橋を破壊する程度の少量であり、ホツパ部12に
おける吹き込み位置も、ホツパ部12下端の出口オリフイ
スからホツパ部12の高さの1/3〜1/6の所となつているの
で、気泡をあまり含まない密な状態の粉粒体が、エアナ
イフ18及び輸送管20の方へ押し出されることになる。し
たがつて連続して流れている粉粒体がエアナイフ18を通
過する時に、ストレーナ30を介して通路内へ吹き込まれ
た高圧空気により分断されることになるが、粉粒体流が
密であるため、エアナイフ18において粉粒体流を完全に
分断することが難しくなり、第９図に示すように輸送管
20では少量の粉粒体36が空気38の下部としての管底に残
つた状態の栓状流となつてしまう。このため第10図のよ
うに粉粒体36と空気38とが完全に分離した栓状流に比
べ、粉粒体の栓状部分が管底に残つている粉粒体の上を
移動することになるので、粉粒体間にせん断応力が発生
し、栓状輸送のために余分な圧力を要することになる。

また多孔質ストレーナ30は使用中に徐々に目詰まりを起
こして行き、ストレーナ30を介するエアナイフ用空気の
吹き込みが不十分となり、このため管底に停滞している
粉粒体が増大し、ついには気相が消失し、この結果圧力
損失が増大し、輸送困難となつてしまう。

さらにこの装置ではタンク10に圧力を加えて粉粒体が管
路断面一杯に押し流されている所へ、エアナイフ用高圧
空気を吹き込むので、この高圧空気のために粉粒体流が
タンク10の方へ押し戻されて圧密が増大し、この圧密の
増大した粉粒体流がエアナイフ用高圧空気の吹き込み停
止時に押し出されてくる。したがつて高圧空気による粉
粒体流の次の分断時には前回の時よりも圧密の高い粉粒
体流を分断しなければならず、分断が難しくなる。粉粒
体の種類によつてはこの圧密のために粉粒体の押し出し
が不可能となることがある。

特公昭55−21690号公報の装置は第７図の装置の欠点を
部分的に改良したものであり、その装置について第11図
において説明する。２つのタンク40,42が鉛直方向へ同
軸的に設けられ、粉粒体は開閉弁44を介して上部が上記
側タンク40内へ供給される。別の開閉弁46は、上側タン
ク40と下側タンク42との間に設けられ、上側タンク40か
ら下側タンク42への粉粒体の導入を制御する。上側タン
ク40の上部と下部のホツパ部48とへの高圧空気の供給は
開閉弁50により制御され、下側タンク42の下部のホツパ
部52への高圧空気の供給は開閉弁54により制御される。
輸送管56は下側タンク42の下方に配設され、ホツパ部52
の下端が輸送管56の途中へその上方から接続される。開
閉弁60は輸送管56の上流端に設けられ、輸送管56への高
圧空気の導入を制御する。

上記第11図に示す装置では、開閉弁44を開いて粉粒体を
上側タンク40へ導入した後、開閉弁44を閉じ、開閉弁46
を開いて粉粒体を上側タンク40から下側タンク42へ落し
込む。開閉弁50と60とは交互に開状態を繰り返えし、開
閉弁50が開いているときに、粉粒体が下側タンク42の下
部のホツパ部52から輸送管56内の上下流へ、その流動が
停止する所まで押し出され、次に開閉弁50が閉じて開閉
弁60が開いたときに、高圧空気が粉流体を輸送管56の下
流の方へ向かつて押し出す。上側タンク40内に粉粒体が
なくなると、開閉弁46,50を閉じ、開閉弁50の代わりに
開閉弁54を作動させて、開閉弁54,60を交互に開かせる
とともに、開閉弁44から粉粒体を上側タンク40へ供給す
る。したがつて栓状輸送を行ないつつ粉粒体をタンクへ
供給することができる。

第11図の装置ではエアナイフによる粉粒体流の分断を行
なわず、輸送管56の上流端から輸送管56の軸線方向へ高
圧空気を押し出して栓状の粉粒体を形成するので、粉粒
体と高圧空気とが完全な栓状状態となり、管底に残つた
粉粒体による圧力損失を防止でき、またストレーナを用
いないので、ストレーナの目詰まりによる輸送困難な事
態も回避できる。さらに開閉弁50,60は交互に開かせら
れるので、輸送管56内へ導入された粉粒体が両側から高
圧空気により押圧されてその圧密が増大するのを防止す
ることができる。しかしながら輸送管56への下側タンク
42の下端のＴ字形接続のため、粉粒体は下側タンク42が
下端から輸送管56の上下流方向へ押し出され、開閉弁5
0,60の開閉時間を制御しても、輸送管56における栓状粉
粒体の長さを制御することは難しく、また長い栓状粉粒
体ができ易い。さらにＴ字形接続部においては高圧空気
は粉粒体を押し出しながらせん断しなければならない。
したがつてこれらの結果、栓状粉粒体の前後の圧力差が
増大し、単位時間当たりの粉粒体の輸送量を一定にした
場合は短い長さの栓状粉粒体の栓状輸送の場合に比べて
高圧空気の圧力を増大する必要があり、必要な動力が増
大する。更にエアナイフを用いない押し出し式の第11図
の装置は、少量輸送やフラツシング性の強い粉粒体の輸
送には適していない。

〔考案が解決しようとする課題〕

この考案は、少量輸送やフラツシング性の強い粉粒体の
輸送にも適し、輸送管における栓状粉粒体の長さを正確
に制御することができ、管底に粉粒体が残存したり、ス
トレーナが目詰まりを起こしたり、粉粒体の圧密が増大
したりする事態を回避することができる粉粒体の栓状輸
送装置によつて前記従来技術の課題を解決しようとする
ものである。

〔課題を解決するための手段〕

すなわちこの考案は粉粒体を収容し下部に漏斗状ホツパ
部を構成したタンクと、多孔質材料から成り高圧空気を
前記ホツパ部内に導入するエアレーシヨン用成形体と、
鉛直方向へ延び上端において前記ホツパ部の下端に接続
しかつ半径方向外方向からストレーナを介して供給する
高圧空気により内部の粉流体を流動化するかくはん室
と、水平方向へ延び一端を輸送管へ接続し他端を前記か
くはん室の下端へ接続し中間部の内径を両端部の内径よ
り大きくすると共に前記中間部に半径方向上方から高圧
空気を供給する粉粒体流切断室と、前記中間部と、前記
エアレーシヨン成形体及び前記かくはん室とへ高圧空気
を間欠的に交互に導く弁とを有していることを特徴とす
る粉粒体の栓状輸送装置。

〔作用〕

タンク下部ホツパ部に設けられたエアレーシヨン用成形
体から高圧空気が供給されるとタンク下部のホツパ部か
らかくはん室へ流入することにより絞られて少量となつ
た粉粒体はかくはん室においてストレーナを介して高圧
空気を供給され、十分な量の気泡を含んでいる状態とな
つて、粉粒体流切断室へ押し出される。

粉粒体流切断室の中間部は内径が増大されているので、
中間部において粉粒体は減速するとともに粉粒体の上部
に空隙が生じる。ホツパ部に導かれていた高圧空気が遮
断されると同時に攪拌室に導かれていた高圧空気は三方
口電磁弁により切り換えられ、粉粒体流切断室の中間部
の上記粉流体上部の空隙へ半径方向上方から供給される
ことにより、粉粒体は切断されて片方は栓状となるとと
もに輸送管側の方へ押し出され、他方は中間部の空隙へ
押し上げられる。

〔実施例〕

第１図ないし第６図によつてこの考案の実施例を説明す
る。

第１図において、タンク66は下部にホツパ部68を有し、
上部の開閉弁69を介して粉粒体を供給される。かくはん
室70はホツパ部68の下にそれに続いて設けられ、上端に
おいてホツパ部68の下端に結合し、鉛直方向へ延びてい
る。かくはん室70は環状の多孔質ストレーナ72により画
定され、半径方向において外筒74により包囲されてい
る。エアナイフとしての粉粒体流切断室76は、水平方向
へ延び、下流端において輸送管78へ接続され、上流端に
おいてベンド80を介してかくはん室70の下部のホツパ部
82へ接続されている。開閉弁84は、ベンド80と粉粒体流
切断室76との間に設けられ、かくはん室70から粉粒体流
切断室76への粉粒体の移動を制御する。圧力スイツチ86
は、タンク66内の圧力に関係して作動し、レベルスイツ
チ88はタンク66内の粉粒体のレベルに関係して作動す
る。エアレーシヨン用成形体94は、多孔質材料から成
り、ホツパ部68に装着される。エアレーシヨン用成形体
94へは高圧空気が管路96を介して導かれ、管路96には二
方口電磁弁98及び逆止弁100が設けられている。粉粒体
流切断室76には高圧空気が管路102を介して三方口電磁
弁104の入口105から導かれ、管路102には逆止弁106が設
けられている。外筒74は管路108を介して三方口電磁弁1
04の他方の出口へ接続され、管路108には逆止弁110が設
けられる。電気制御操作盤112は、圧力スイツチ86及び
レベルスイツチ88から信号を入力され、開閉弁69,84及
び電磁弁98,104へ制御信号を送る。

第２図は粉粒体流切断室76の詳細を示し、粉粒体流切断
室76において、中間部116の内径D2は両端部118の内径D1
より大きくなつている。中間部116から端部118への移行
部120はテーパ状に形成され、前述の管路102は半径方向
上方から中間部116へ接続される。

第１図の実施例の作用について説明する。

最初に開閉弁69を開き、開閉弁84を閉じ、電磁弁98を閉
じ、電磁弁104は入口105を管路102へ導く状態にして、
開閉弁69からタンク66内へ粉粒体を供給する。

タンク66が粉粒体により満杯になつたことがレベルスイ
ツチ88により検出されると、開閉弁69を閉じ、電磁弁98
を開き、電磁弁104において入口105を管路102から108へ
切り換える。この結果、エアレーシヨン用成形体94及び
ストレーナ72から、高圧空気がそれぞれホツパ68及びか
くはん室70へ供給され、粉粒体がかくはん、流動化され
る。

ホツパ部68及びかくはん室70への空気の導入により、タ
ンク66内の圧力が上昇する。タンク66内の圧力が所定値
以上になつたことが圧力スイツチ86により検出される
と、開閉弁84を開き、電磁弁98を閉じ、電磁弁104で入
口105を管路108から102へ切り換える。これにより粉粒
体は、開閉弁84を通つて粉粒体流切断室76へ流れ、粉粒
体流切断室76で切断される。

以後開閉弁84が開のままで、電磁弁98が開、電磁弁104
の入口105が管路108側へ接続の状態の期間と、電磁弁98
が閉、電磁弁104の入口105が管路102側へ接続の状態の
期間とが、所定の周期で交互に繰り返えされ、栓状の粉
粒体と栓状の高圧空気とが交互に輸送管78へ送り出され
る。

第３図及び第４図は粉粒体流切断室76における、高圧空
気122による粉粒体124の切断状況を示している。ベンド
80の方から粉粒体流切断室76の方へ流れてきた粉粒体12
4は、中間部116における内径の増大のために減速すると
ともに、中間部116の上部に空隙を生じさせる（第３
図）。中間部116の粉粒体124は、かくはん室70における
かくはん、流動により、十分な量の気泡を含ませられて
おり、このことと中間部116における減速と上記空隙へ
の管路102からの高圧空気の導入とにより、粉粒体124は
容易、確実かつ完全に切断される（第４図）。こうして
少量のかつ比較的低圧の空気により、栓状の粉粒体124
を形成することができるとともに、これを輸送管78の方
へ押し出すことができる。また中間部116の内径の増大
により、粉粒体124の切断の際に、ベンド80の方へ粉粒
体が戻されるのが抑制され、圧密の粉粒体124を生成す
るのを回避することができる。栓状の粉粒体124の長さ
は、中間部116への高圧空気122の導入の時間間隔、すな
わち電磁弁98,104の開閉又は切換周期を制御することに
より任意に制御することができる。

タンク66内に粉粒体がなくなると、輸送圧力が下降して
いくので、タンク66内の圧力が別の所定値以下になつた
ことが圧力スイツチ86により検出されると、開閉弁84を
閉じ、電磁弁98を閉じ、電磁弁104によつて入口105を管
路102へ接続して輸送を終了する。

第５図及び第６図はかくはん室70及び粉粒体流切断室76
の変形例を示す。第５図のかくはん室70では粉粒体を減
速させるそらせ部材128がかくはん室70内に設けられて
いる。そらせ部材128は上流側に頂点をもつ円錐状に形
成され、そらせ部材128の下端はストレーナ72の下端よ
り下流になつている。第６図の粉粒体流切断室76では、
輸送管78へ接続される側の端部118の内径D3は、オリフ
イスの機能をもたせるために、D1よりさらに小さくされ
る。こうして粉粒体が十分に減速される結果、フラッシ
ング性の大きい粉粒体の輸送にも十分に対処のすること
ができる。

この考案によれば同じ量を輸送する場合に短かい均一な
プラグを沢山作ることが可能となつたので、小さな圧力
で処理でき、消費動力が少なくてすみ経済的である。下
記に実施例の一部を示す。

輸送物：合成樹脂粉末、輸送能力8T/H 輸送長：水平35m、垂直15m、曲り８箇所 輸送圧力 0.9kgf/cm² 輸送風量0.95Nm³//min. 以上この考案を好ましい実施例について説明したが、こ
の考案はこれに限定されず、実施例についてこの考案の
範囲内で種々の提案が可能であることは当業者にとつて
明らかである。

〔考案の効果〕

１）粉粒体流切断室では気泡を十分に含んだ粉粒体流が
切断されるので、切断が容易に行なわれ、これにより粉
粒体流切断室への高圧空気の導入時期、したがつて弁の
開閉時期を制御することで栓状粉粒体の長さを正確にか
つ任意に制御することができるとともに、確実に粉粒体
流の切断が行なわれて、管底に粉粒体が残存するような
事態を回避することができる。したがつて短かい均一な
栓を作ることにより、栓状粉粒体の前後の差圧が小さく
なり、輸送に必要な圧力を低減させて必要な動力を減少
させることができる。また輸送管内に粉粒体の残存を回
避できることは輸送する粉粒体の種類を変える場合に、
輸送管を分解してその内面を清掃する手間を省略するこ
とができる。

２）エアナイフとして粉粒体流切断室にはストレーナが
省略されているので、ストレーナの目詰まりによるエア
ナイフ機能の低下を回避することができ、また、運転途
中において運転を中断してストレーナを清掃する必要が
なく、稼動率を上昇させることができる。

３）粉粒体流切断室の中間部の径が増大しているので、
中間部への高圧空気の導入時では中間部からタンク側へ
粉粒体が押し戻されるのが抑制され、粉粒体が圧密状態
になるのが防止される。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの考案の実施例の構成図、第２図は粉粒体流
切断室の詳細図、第３図及び第４図は粉粒体流切断室に
おける粉粒体の切断状況を説明する図、第５図はかくは
ん室の変形例を示す図、第６図は粉粒体流せん断室の変
形例を示す図、第７図は従来の栓状輸送装置の構成図、
第８図は第７図の粉粒体流切断室の詳細図、第９図は粉
粒体流の不完全な切断状態を示す図、第10図は粉粒体流
の完全な切断状態を示す図、第11図は従来の別の栓状輸
送装置の構成図である。 なお図において、 66……タンク 68……ホツパ部 70……かんはん室 72……ストレーナ 76……粉粒体流切断室 78……輸送管 94……エアレーシヨン用成形体 98,104……電磁弁 116……中間部 118……端部 である。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】粉粒体を収容し下部に漏斗状ホツパ部を構
   成したタンクと、多孔質材料から成り高圧空気を前記ホ
   ツパ部内に導入するエアレーシヨン用成形体と、鉛直方
   向へ延び上端において前記ホツパ部の下端に接続しかつ
   半径方向外方向からストレーナを介して供給する高圧空
   気により内部の粉粒体を流動化するかくはん室と、水平
   方向へ延び一端を輸送管へ接続し他端を前記かくはん室
   の下端へ接続し中間部の内径を両端部の内径より大きく
   すると共に前記中間部に半径方向上方から高圧空気を供
   給する粉粒体流切断室と、前記中間部と、前記エアレー
   シヨン成形体及び前記かくはん室とへ高圧空気を間欠的
   に交互に導く弁とを有していることを特徴とする粉粒体
   の栓状輸送装置。