JPH0760196A - 空気脈動発生装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 各種粉粒体の加工処理装置に使用する、処理
効率と処理精度を改善した新規空気脈動発生装置を提供
する。 【構成】 気流発生装置１と各種ワークＷを導波管２で
連通し、正圧または負圧の空気流を供給する。導波管２
の途中に構成した気室４と内腔の空気を正弦波状に吸排
する正弦波状空気振動発生手段５を連通して気流振動発
生装置３を構成し、導波管２端部に発生する正圧側と負
圧側の出力風圧力に差異を形成することを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、粉粒体の流動及び移送
技術に係り、篩分け、混合、乾燥または搬送等、各種粉
粒体の加工処理装置に使用し、処理効率と処理精度を改
善する空気脈動発生装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来より、例えば篩装置において、篩網
を静止状態に置き、被篩材料である粉粒体の方を振動さ
せて篩分けを行う方法として、「脈動空気による篩分け
方法」（特公昭５２−１０５３８）等がなされており、
このため、篩装置内の空気を脈動させる空気脈動発生装
置が開発されている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記の空気脈
動発生装置による篩分け方法によれば、篩内の空気を単
純（正弦波）に振動させる脈動流であるため、気流の伝
達距離が限定される。この結果、ワークの作用部位に近
い所に装置を設けなければならず、脈動発生源が作業現
場に設置されることから騒音が大きく作業環境が悪くな
る問題を有していた。また単なる脈動であるため、空気
の流動変位が期待できず、粉粒体を移送することができ
ないといった問題も有している。

【０００４】更に、従来の空気脈動発生装置による空気
の脈流の振幅は数ミリ以下と小さいことから、粉粒体の
分散が非常に悪く篩網に向かって層状となって衝突する
ようになり、網目を強制的に通過させるために大きなエ
ネルギーを要する。そして、この種の空気脈動発生装置
による篩では篩網面での振動数が高いため、粒子は風と
の相対運動が大きくなるだけであり、網目通過に重要と
なる粒子の網目に対する絶対運動がなくなる結果、篩作
用が発生しなくなる。また、網面積の大きい篩では、該
網面も振動しているものと考えられるから、従来の脈動
空気を印加すると所謂「うちわ効果」を引き起こす振動
になり、全通微粉篩には逆効果になるという問題も有し
ていた。

【０００５】本発明は上記問題に鑑みてなされたもので
あり、篩分け，混合，乾燥または搬送等、各種粉粒体の
加工処理装置に使用する、処理効率と処理精度を改善し
た新規空気脈動発生装置を提供することを目的とするも
のである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明に係る空気脈動発
生装置は、各種ワークに端部を連通し空気を流通する導
波管に正圧または負圧の空気流を供給する気流発生装置
と、上記導波管の途中に適宜容量の気室を構成し、該気
室と連通した正弦波状空気振動発生手段により内腔の空
気を正弦波状に吸排する気流振動発生装置とからなり、
導波管端部に発生する正圧側と負圧側の出力風圧力に差
異を形成することを要旨とするものである。また、上記
気流振動発生装置の導波管と連通する出力側ポートに気
流の脈動を増幅または減少するディフューザーを設ける
こともできる。

【０００７】

【作用】例えば、全通微粉篩として必要となる要件は、 （１）よく粉体を分散させること。 （２）粉体を風に乗せること。 （３）網と風の相対的な運動を大きくすること。（脈流
の振幅を大きくとる。） （４）粉体を網面に均一な厚さに平らに分散させる。 （５）網面のみを強く振動させ、粉体の網面への付着を
なくする。 といったようなものである。

【０００８】上記した空気脈動発生装置は、ワークの一
つである例えば篩装置の網面の片側室に導波管の出力端
を連通することによって、該篩装置の上側室と下側室に
強制的に気圧差を生じさせるように作動し、篩網面上の
粉粒体を浮上し、また網面に向かって衝突させて網目か
ら所定の微粉を通過させるようになる。

【０００９】このとき、正弦波状に空気を吸排振動する
正弦波状空気振動発生手段の作用により、正側と負側の
出力風圧力に差異があるため、上記篩網面を上から下に
通過する空気の振幅を逆向きの空気流と比べて大きく設
定すると、網面と風の相対的な運動（脈流の振幅）が大
きくなり、篩分けする粉体を分散させると共に風に乗
せ、網面に均一な厚さに平らに分散させるように作用す
る。

【００１０】また上記空気脈動発生装置では、正弦波状
空気振動発生手段の振幅を比較的長いストロークを持つ
ように駆動制御調節することによって、網面のみを強く
振動させることができるようになり、粉体の網面への付
着をなくすように作動して、微粉を正確に篩分けするこ
とができ、篩精度を改善することができる。

【００１１】更に上記空気脈動発生装置では、導波管か
ら吐出または吸引される空気が正または負側に偏向した
正弦波状の脈動を形成し活性化されているため、粉粒体
の篩分けだけでなく、粉粒体の混合及び乾燥または搬送
等、各種粉粒体を加工処理する装置に使用することがで
きる。

【００１２】

【実施例】以下、本発明に係る空気脈動発生装置の実施
例を図面に従って説明する。図１は本発明の原理を示す
ブロック線図である。符号１は、各種ワークＷに端部を
連通し空気を流通する導波管２に正圧または負圧の空気
流を供給するブロワまたは真空ポンプ等の気流発生装置
である。符号３は上記導波管２の途中に構成した気流振
動発生装置であり、適宜容量の気室４と正弦波状空気振
動発生手段５を連通して気室４内腔の空気を正弦波状に
吸排する。該正弦波状空気振動発生手段５は、レシプロ
シリンダまたは超低音波発生装置等によって構成するこ
とができる。

【００１３】また符号６は、導波管２と連通する上記気
流振動発生装置３の出力側ポートに設けたディフューザ
ーであり、該ディフューザー６の向きにより通過する空
気の脈動を増幅または減少する構成になる。

【００１４】上記空気脈動発生装置は、図２に示すよう
に導波管２の端部に発生する正圧側と負圧側の出力風圧
力に差異を形成するように作動する。即ち、図２（ａ）
に示すように、正弦波状空気振動発生手段５によって気
室４の内圧Ｐｖは正弦波状に正圧と負圧を繰り返してい
るため、気流脈動発生装置の出力側ポート７には該入力
側ポート８に印加した気流発生装置１による風圧Ｐと合
成した空気圧（Ｐ＋Ｐｖ）が発生する。

【００１５】従って、気流発生装置１として正圧を発生
するブロワを使用した場合は、導波管２の出力端には図
２（ｂ）に示すように、出力空気圧（Ｐ＋Ｐｖ）が正側
に偏った空気脈動を得ることができる。また負圧を発生
する真空ポンプを気流発生装置１として使用した場合
は、導波管２の出力端には図２（ｃ）に示すように、出
力空気圧（Ｐ＋Ｐｖ）が負側に偏った空気脈動を得るこ
とができる。

【００１６】そして、上記ディフューザー６を通過した
脈動気流は、適度に増幅または減縮されて導波管２の端
部に連通したワークＷに作用するもので、気流振動発生
装置３の空気振動発生手段５の振動振幅を調節すること
により比較的長い振幅も自由に得ることができる。

【００１７】以下に本発明の具体的な実施例について説
明する。 〔実施例１〕図２及び図３は正弦波状空気振動発生手段
５としてレシプロ形シリンダ１１を使用した空気脈動発
生装置を示すものであり、ワークＷとして篩装置１２に
連通した構造を示すものである。

【００１８】レシプロ形シリンダ１１は、風量調整可能
になる送風機（ブロワ）１３と篩装置１２の内腔を連通
する送風チューブ（導波管）２の途中に設けた気流振動
発生装置１の気室４に、ディフューザー６を介してその
出力ポート２２を連通してなり、上記送風機１３は、イ
ンバータ付モータ１４によって回転駆動し、一定量の空
気（または窒素ガス等の特殊気体）を篩装置１２の内腔
１５に送出する構造になる。

【００１９】上記レシプロ形シリンダ１１は、外筒２１
の一端に出力ポート２２を開口すると共に、該外筒２１
に対して気密的且つ摺動自在に内挿したピストン２３
は、該ピストン２３から延びるクランクロッド２５を介
して回転軸２６と枢着してなる。該回転軸は２６は回転
速度を調整可能になるモータ２７の駆動軸と偏芯位置し
て回動連結してあり、クランク機構２５を介してピスト
ン２３を正弦波状に摺動駆動して出力ポート２２からの
脈動気流を得るようになる。

【００２０】上記構成になる篩装置１２は、レシプロ形
シリンダ１１を使用した気流振動発生装置３を送風機１
３と篩装置１２の間に備えているため、送風機１３をイ
ンバータ付モータ１４によって回転駆動し、一定量の空
気を篩装置１２の内腔１５に送出しながらモータ２７を
駆動すると篩装置１２の篩網１６を通過する空気は、図
４に示すような脈動気流となっている。

【００２１】即ち該脈動気流は、モータ２７の回動に伴
うピストン２３の往復動によって正弦波状の圧力気流Ｐ
ｖが形成されるが、これに送風機１３による送風気流圧
Ｐが加わるため、正圧側（矢印Ａ方向）に偏った正弦波
状の空気圧（Ｐ＋Ｐｖ）を発生する。

【００２２】この結果、ディフューザーから出力される
空気圧は篩装置１２の篩網１６面において上向きと下向
きに振幅の異なった風圧が作用し、 （１）よく粉体を分散させる。 （２）粉体を風に乗せる。 （３）網と風の相対的な運動を大きくする。 （４）粉体を網面に均一な厚さに平らに分散させる。 （５）網面のみを強く振動させ、粉体の網面への付着を
なくする。 という、篩動作に適した効果を奏する。

【００２３】〔実施例２〕図５は正弦波状空気発生手段
として超低音波発生装置３０を使用した空気脈動発生装
置である。上記超低音波発生装置３０は、導波管２の途
中に形成した筒状本体３１の一端を面と直交方向に振動
自在になる振動盤３２によって閉止すると共に、他端に
スピーカー３３を設けた構造になり、該スピーカー３３
を超低周波信号発生回路３４によって駆動する構造にな
るものである。

【００２４】上記構成の空気脈動発生装置は、前記第一
の実施例と同様に、各種粉粒体を用いるワークＷに印加
して使用することができる。また前記実施例では、気流
発生装置１としてブロワ（送風機）を使用するものを示
したので、ワークＷに印加する正弦波状の脈動空気流が
正側に偏っているが、該気流発生装置１を真空ポンプの
ような吸引型の装置に取り替えると、ワークＷに印加す
る正弦波状の脈動空気流が負側に偏ることはいうまでも
ない。

【００２５】

【発明の効果】以上述べたように本発明の空気脈動発生
装置は、篩装置，混合装置または分散装置等の各種粉粒
体を取り扱うワークに脈動する気流を印加する粉粒体シ
ステムにおいて、出力する正弦波的脈動空気の正圧レベ
ルと負圧レベルを自在に調節すると共に、該振幅を調節
することができるため、従来の装置では不可能であった
微粉の正確な制御を可能にすることができるようにな
り、例えば全通微粉篩として使用すると、 （１）よく粉体を分散させるようになる。 （２）粉体を風に乗せることができる。 （３）網と風の相対的な運動を大きくすることができ
る。 （４）粉体を網面に均一な厚さに平らに分散させるよう
になる。 （５）網面のみを強く振動させ、粉体の網面への付着を
なくする。 作用を発揮し、篩性能を改善する等の特徴を発揮するな
ど、本発明実施後の効果は極めて大きい。

【００２６】

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る空気脈動発生装置の原理を示すブ
ロック線図である。

【図２】（ａ）（ｂ）及び（ｃ）は、同空気脈動装置の
各部における空気圧を示すグラフである。

【図３】同空気脈動発生装置の一実施例を示すレシプロ
形シリンダを使用した篩装置全体の略図である。

【図４】空気脈動発生装置の出力ポートにおける空気圧
を示すグラフである。

【図５】本発明の他の実施例を示す音響発生式空気脈動
発生装置の断面図である。

【符号の説明】

１ 気流発生装置 ２ 導波管 ３ 気流振動発生装置 ５ 正弦波状空気振動発生手段 ６ ディフューザー Ｗ ワーク

【手続補正書】

【提出日】平成６年５月３０日

【手続補正１】

【補正対象書類名】図面

【補正対象項目名】図２

【補正方法】変更

【補正内容】

【図２】

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 各種ワークに端部を連通し空気を流通す
   る導波管に正圧または負圧の空気流を供給する気流発生
   装置と、 前記導波管の途中に適宜容量の気室を構成し、該気室と
   連通した正弦波状空気振動発生手段により内腔の空気を
   正弦波状に吸排する気流振動発生装置とからなり、 導波管端部に発生する正圧側と負圧側の出力風圧力に差
   異を形成することを特徴とする空気脈動発生装置。
2. 【請求項２】 前記気流振動発生装置の導波管と連通す
   る出力側ポートに気流の脈動を増幅または減少するディ
   フューザーを設けたことを特徴とする請求項１記載の空
   気脈動発生装置。
3. 【請求項３】 前記気流振動発生装置の正弦波状空気振
   動発生手段の振動振幅が比較的長い構造になることを特
   徴とする請求項１または２記載の空気脈動発生装置。