JPH10114433A - 微粉体排出装置及び微粉体供給装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 従来の粉体供給装置は、構造が複雑であった
ため、自動化ラインへの組み込みが困難であり、ライン
を改造していたため改造による問題を生じていた。ま
た、構造が複雑なため装置内部に粉体が付着して詰まり
易く、粉体の安定した定量排出が行なえなかった。ま
た、装置内部に付着した粉体を清掃除去するために多大
な手間がかかり、ランニングコストが嵩んでいた。 【解決手段】 円錐形状ホッパー２の下端に直円筒３を
結合してなる供給部４と、供給部４を通して配置された
回転軸５と、回転軸５の直円筒３側先端部周面に設けら
れた羽根体６と、羽根体６に接触又は近接して羽根体６
の下方に、羽根体６とは結合されずに設けられた円板７
とから構成され、羽根体６は、回転軸５と共に回転する
ことにより微粉体を回転軸５の円周方向に押し出すこと
ができるように設けられた、微粉体排出装置１を提供す
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は微粉体排出装置及び
微粉体供給装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より用いられている粉体供給装置と
しては、振動を利用する振動フィーダー、テーブル
の回転を利用するテーブルフィーダー、スクリューの
回転を利用するスクリューフィーダー、回転翼を利用
する回転翼式フィーダーが知られている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
供給装置は、装置単体として機能されるよう設計されて
いる場合が多く構造が比較的複雑であり、自動化ライン
に組み込み難いという欠点があった。上記従来の供給装
置を自動化ラインに組み込む場合、通常、自動化ライン
の方を供給装置に合わせて改造していた。しかしなが
ら、自動化ラインの方を改造すると、それにより別のト
ラブルが発生するという問題があった。

【０００４】また、上記従来の粉体供給装置は、それ自
体としても問題があった。即ち、粉体供給装置を運転す
る場合、装置内部へ粉体が付着して、しばしば装置を停
止する必要が生じたり、或いは定量供給が困難となった
りしていた。従って、かかる問題を起こさないために
は、定期的な装置の清掃が必要であり、装置のメンテナ
ンスに時間と手間がかかっていた。

【０００５】上記のような理由から、粉体供給装置とし
ては構造が簡単で粉体付着が起こり難い構造のものが望
まれていた。しかるに、上記した従来の粉体排出装置は
構造が複雑であったため、自動化ラインへの組み込みが
困難であり、また粉体付着が起こり易く粉体が詰まり易
いものであった。また、そのために粉体の安定した定量
排出が行なえないという欠点があった。更に、装置内に
詰まった粉体を除去するための清掃作業等のメンテナン
スに手間がかかり、ランニングコストが高騰していた。

【０００６】本発明は上記の点に鑑みなされたものであ
り、上記従来の欠点を解消し、自動化ラインに組み込み
易いと共に、粉体の詰まりを起こし難く、しかも万一粉
体が詰まった場合でも清掃が簡単でメンテナンスが容易
な、簡単な構造の微粉体排出装置を提供することを目的
とする。また本発明の別の目的は、微粉体の定量供給を
安定して行なうことができる微粉体供給装置を提供する
ことにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明は、（１）円錐形
状ホッパーの下端に直円筒を結合してなる供給部と、該
供給部内を通して配置された回転軸と、該回転軸の直円
筒側先端部周面に設けられた羽根体と、該羽根体の下方
に、羽根体とは非結合の状態で設けられた円板とから構
成された微粉体排出装置であって、上記羽根体は、回転
軸と共に回転することにより微粉体を回転軸の円周方向
に押し出すことができるように設けられていることを特
徴とする微粉体排出装置、（２）供給部内の、回転軸に
沿う方向の一部又は全部において、回転軸に、微粉体に
よる供給部内の閉塞を防止するための閉塞防止部材を設
けてなる上記（１）記載の微粉体排出装置、（３）羽根
体の上端部と、供給部の下端部との隙間が１ｍｍ以下で
ある上記（１）又は（２）記載の微粉体供給装置、
（４）上記（１）〜（３）に記載の微粉体排出装置の円
板周囲に放射状に排出ホッパーを設けて構成したことを
特徴とする微粉体供給装置を要旨とする。

【０００８】

【発明の実施の形態】以下、本発明を図面に基づき詳細
に説明する。図１は本発明の微粉体排出装置の一実施例
を示す、内部機構を透視した斜視図であり、図中、１は
微粉体排出装置である。

【０００９】微粉体排出装置１は、円錐形状ホッパー２
の下端に直円筒３を結合してなる供給部４と、該供給部
４の中心に配置された回転軸５と、該回転軸５の直円筒
３側先端部周面に設けられた羽根体６と、該羽根体６に
接触又は近接して羽根体６の下方に、羽根体６とは結合
されずに設けられた円板７とから構成されている。

【００１０】上記羽根体６は、回転軸５と共に回転する
ことにより微粉体を回転軸５の円周方向に押し出すこと
ができるように設けられている。

【００１１】尚、図示しないが、回転軸５は、軸受けを
設けた支持台の軸受け部分に枢支される等のように、適
当な支持手段で回転可能に支持されている。また、回転
軸５の下端は円板７上面に当接していても、或いは円板
７に挿通孔を設けて該挿通孔に回転可能であってかつ微
粉体が入り込む隙間を生じないように挿通された状態と
なっていてもよい。

【００１２】円板７は、直円筒３に設けられたフランジ
部８に、支持部材９によって固定されている。

【００１３】供給部４内の円錐形状ホッパー２の部分に
おいては、回転軸５に、微粉体による円錐形状ホッパー
２内の閉塞を防止するための閉塞防止部材１０が設けら
れている。閉塞防止部材１０は通常、円錐形状ホッパー
２の内面に沿う状態となるように配された攪拌部材１１
と、それと回転軸５とを結合する支持部１２とから構成
されているが、円錐形状ホッパー２内の閉塞を防止でき
ればよく、このような態様に限られない。

【００１４】また、供給部４内の直円筒３の部分におい
ても、上記と同様の閉塞防止部材１３が設けられてい
る。閉塞防止部材１３も、閉塞防止部材１０と同様、直
円筒３の内面に沿う状態となるように配された攪拌部材
１４と、それと回転軸５とを結合する支持部１５とから
構成されているが、このような態様に限られない。

【００１５】上記閉塞防止部材１０、１３が設けられて
いると、供給部内において微粉体が固まって流れなくな
る所謂ブリッジ現象の発生を防止することができ、微粉
体を円滑に排出することができると共に、微粉体の定量
排出に大きく貢献する。

【００１６】図２は微粉体排出装置１の排出部付近の要
部拡大図である。この図では、隠れた内部機構の部分は
点線で表している。また、図３は図２の部分の側面図で
ある。羽根体６の上端部と、供給部４の下端部との隙間
ｇは１ｍｍ以下、好ましくは０．５ｍｍ以下である。羽
根体６は通常、羽根体６先端と回転軸芯との間の長さが
（以下、羽根体の半径という）直円筒３部の半径と同じ
か、或いはそれよりも大きくなるような大きさに形成さ
れる。従って、図２、図３に示すように羽根体６の高さ
（幅）が一定の場合は、羽根体６は直円筒３の下端より
も下方に配置される。

【００１７】図４は羽根体６の別の態様を示す微粉体排
出部付近の側面図である。本発明においては羽根体６は
上記の如き態様に限られず、羽根体６が、一定高さ
（幅）の板でなく、円周部に行くに従い狭くなり、直円
筒３の下端で一定幅となるような略三角形状をなし、そ
の半径が直円筒３の半径と同じか或いは大きく形成され
ていて、羽根体６の上部が直円筒３内に入り込んだ態様
を採ってもよい。

【００１８】直円筒３部の下端と円板７上面との間には
間隙部１６が形成されており、羽根体６により押し出さ
れた微粉体は該間隙部１６から円板７の外側へと排出さ
れる。

【００１９】羽根体６の半径は、その下方に配置される
円板７の半径と同じか、それよりも大きくなるように形
成されているのが好ましい。羽根体６の半径が円板７の
半径よりも小さいと、羽根体６によって回転軸５の円周
方向（図中矢印ａ方向、即ち、羽根体６の回転円周の方
向）に押し出された粉体が、円板７の縁部に残ってしま
い、微粉体の定量排出性が不安定となる虞れがある。

【００２０】羽根体６の高さ（羽根の幅）ｈは任意であ
る。図３に示す態様でも、図４に示す態様でも、羽根体
６の先端部上端が供給部４の下端よりも下方になるよう
に羽根体６が設けられた態様の場合、羽根体６の高さｈ
が、単位時間当たりの粉体排出量にほぼ比例的に関係す
る。即ち、他の条件を固定した場合において、羽根体６
の高さを２倍にすると単位時間当たりの粉体排出量もほ
ぼ２倍になる。

【００２１】羽根体６は通常、均等に配されて設けられ
る。また、図において羽根体６は４枚設けられている
が、本発明において羽根体６の数は任意である。

【００２２】羽根体６の平面形状は、それが回転するこ
とにより微粉体を回転軸５の円周方向（図中矢印ａ方
向）に押し出すことができるような形状であれば任意で
あり、例えば、渦巻きポンプに用いられている羽根の如
き形状とすることができる。その他、図５に示すよう
に、回転軸５に対して接線方向に放射状に設けられた直
線的な形状であってもよい。羽根体６の平面形状を選択
することによっても、単位時間当たりの粉体排出量を調
節することができる。

【００２３】羽根体６の単位時間当たりの回転数は、粉
体の単位時間当たりの排出量に関係する。他の条件を固
定した時、回転数を上げることによって粉体排出量を上
げることができる。

【００２４】供給部４を構成している円錐形状のホッパ
ーの部分の高さ、上部開口部及び下部開口部の径は、円
錐形状を保った範囲でそれぞれ任意である。

【００２５】また、供給部４を構成している直円筒３の
部分の高さ及び径は、それぞれ通常、８０〜１００ｍ
ｍ、数１０ｍｍ〜数１００ｍｍであるが、これに限られ
ない。直円筒３の部分の径は排出量に直接影響し、径が
大きくなれば排出量も増加する。

【００２６】尚、本発明において微粉体の粒径は特に限
定されないが、粒径が１０μｍ以下のものならば本発明
の装置によって確実に定量排出が可能であり、本発明に
好適に適用され得る。

【００２７】本発明の微粉体排出装置は、上記した簡単
な構造であるので、装置内における粉体付着の問題も少
なく、また粉体が付着しても内部の清掃が容易に行なえ
るので、ランニングコストを軽減できる。

【００２８】本発明の微粉体排出装置は、それ単体とし
て例えばショットブラスト装置等における微粉体の供給
装置に適用可能である他、回転軸を長くすることで、粉
体回収用のサイクロンやその他の装置の供給部として組
み込んで使用することもできる。

【００２９】次に、本発明の微粉体供給装置について説
明する。図６は、微粉体供給装置の一例を示す概略図で
ある。図中、１８は排出ホッパーである。

【００３０】微粉体供給装置１７は、上記した微粉体排
出装置１の円板周囲に放射状に複数の排出ホッパー１８
を設けて構成されている。このように構成すれば、一つ
の微粉体排出装置を用いるだけで任意な供給量で複数の
供給が可能となる。例えば、金属などの表面加工におけ
るエアーブラスト装置では、複数のノズルを使用するこ
とが多く、この際に微粉体（ブラスト材）供給部を一台
とすることができる。尚、排出ホッパーは１個でもよ
い。

【００３１】

【作用】次に、本発明の微粉体排出装置の作用につい
て、図７に基づき説明する。図７は図１のＡ−Ａ線切断
面方向から見た、羽根体６の作用を示す図である。微粉
体排出装置１においては、供給部４内で閉塞防止部材に
よりブリッジが防止されて円滑に微粉体が直円筒３部に
供給される。直円筒３部内においては、粉体の密度がほ
ぼ一定に保たれる。このため、円錐形状ホッパー２内の
粉体の量が変わっても直円筒３内の圧力が変動するとい
うことがなく、直円筒３から排出される粉体の量が変動
しない。

【００３２】上記したように、直円筒３からは羽根体６
の周囲に微粉体が供給され、微粉体は直円筒３からの一
定圧力で円板７に押し付けられている。そのため、この
状態で微粉体は若干の圧縮作用を受け、微粉体の密度は
均一になっている〔図７（ａ）〕。ここで、回転軸５に
取り付けた回転駆動装置を駆動させて羽根体６を回転さ
せると、羽根体６の周囲に充満している微粉体１９は、
羽根体６が回転することによって、液体を輸送する場合
に用いられる渦巻きポンプの作用と同様の原理で、円板
７の外周に送り出される。この時、羽根体６に押し出さ
れることにより微粉体は更に若干の圧縮作用を受け、そ
の密度が更に均一となる〔図７（ｂ）〕。

【００３３】羽根体６が続けて回転すると、その回転角
に応じて羽根体６の平面形状、数及びその高さｈ（羽根
体６の上端が直円筒３下端よりも下方にある場合）に応
じた体積の微粉体が円板７の外側（図の羽根体の位置で
は矢印ａ方向）へ排出される〔図７（ｃ）〕。このよう
に、微粉体は、羽根体６の回転数と、平面形状、枚数及
び高さに応じた量が安定的に円板７の外側へと排出され
る。そして、排出される際の微粉体の密度は均一になっ
ているので、重量においても定量排出性が得られ、厳密
な定量排出性が得られる。

【００３４】

【実施例】次に、具体的実施例を挙げて本発明を更に詳
細に説明する。以下に示す微粉体排出装置を製造した。
円錐形状ホッパー部の上部開口部径１５０ｍｍ、下部開
口部内径３２ｍｍ、頂角３０°、直円筒部の高さ８０ｍ
ｍ、直円筒部の内径３２ｍｍ、直円筒部の外径３８ｍｍ
の供給部の中を通して配した回転軸の下端部に、図７に
示す平面形状の、高さ４ｍｍの４枚の羽根体を図４に示
すように設けた。羽根体上端部と直円筒部下端部との隙
間は１．０ｍｍであった。羽根体を取り付けた部分の羽
根体を含む直径は４０ｍｍであった（羽根体の半径：２
０ｍｍ）。羽根体の真下には、直径３８ｍｍの円板を配
した。円板は、直円筒に設けたフランジ部と、それに取
り付けた支持部材とを介して直円筒に固定した。円板と
直円筒との間の間隙は５ｍｍであった。回転軸にモータ
ーの回転軸を結合した。モーターには回転数制御装置を
取り付けた。

【００３５】上記の微粉体排出装置を用いて、微粉体と
してホワイトモランダム♯２０００（平均粒径７．９μ
ｍ）と、ホワイトモランダム♯４０００（平均粒径３．
０μｍ）とを用いて排出試験を行ない、回転数に対する
微粉体の排出量特性を測定した。

【００３６】図８は微粉体の、回転数に対する排出量特
性を示すグラフである。縦軸は排出量（ｇ／ｓｅｃ）、
横軸は羽根体の回転数（ｒｐｍ）をそれぞれ表わす。図
８に示すように、羽根体の回転数によって排出量がほぼ
正比例的に制御されていることが判る。

【００３７】図９は微粉体の、特定回転数（６０ｒｐ
ｍ）における、一定時間毎の排出量の変動率（％）を示
すグラフである。５秒毎に合計１０回測定した時の排出
量（ｇ／ｓｅｃ）の平均値に対する、各測定回ごとの変
動率を示してある。縦軸は変動率（％）、横軸は測定回
（回目）をそれぞれ表わす。図９に示すように、測定時
刻の変化に伴う排出量の変動が少なく、いつ測定しても
常にある一定に近い量の排出量が得られており、時間が
経過しても排出量が安定していることが判る。つまり、
供給部内の微粉体の量が時間の時間の経過に伴い減少し
ていっても、それに影響されないということも判る。

【００３８】

【発明の効果】本発明の微粉体排出装置は以上のように
構成されているので、簡単な構造であるため、微粉体が
装置内に詰まり難く微粉体の安定的な定量排出が可能で
あると共に、万一微粉体が付着し、或いは詰まっても清
掃し易く装置のメンテナンスが容易であってランニング
コストを大幅に低減できる、産業上有意義な発明であ
る。また、構造が簡単なため、既存のショットブラスト
加工ラインやサイクロン等の自動化ラインへの組み込み
も容易であり、自動化ラインの改造を要せず、そのた
め、自動化ラインの改造による適正加工条件の変化など
からくる加工不良等の種々の二次的な問題の発生を防止
することができる。また、上記装置に複数のホッパーを
設けて複数の被供給装置へ微粉体を供給するようにした
場合は、供給装置が一台で済み、装置コストを大幅に削
減できるという効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の微粉体排出装置の一例を示す内部機構
を透視した斜視図である。

【図２】図１の装置の羽根体付近を示す要部拡大図であ
る。

【図３】図２に示す部分の側面図である。

【図４】羽根体の別の態様を示す微粉体排出部付近の要
部拡大側面図である。

【図５】羽根体の別の形状の例を示す平面図である。

【図６】微粉体供給装置の一例を示す概略図である。

【図７】図１のＡ−Ａ線切断面方向から見た、羽根体６
の作用を示す図である。

【図８】実施例に示す本発明の微粉体排出装置を用いて
得られた微粉体の排出特性を示すグラフであり、羽根体
の回転数と微粉体の排出量との関係を示すグラフであ
る。

【図９】実施例に示す本発明の微粉体排出装置を用いて
得られた微粉体の排出特性を示すグラフであり、測定時
刻と微粉体の排出量の変動率との関係を示すグラフであ
る。

【符号の説明】

１ 微粉体排出装置 ２ 円錐形状ホッパー ３ 直円筒 ４ 供給部 ５ 回転軸 ６ 羽根体 ７ 円板 １０，１３ 閉塞防止部材 １７ 微粉体供給装置 １８ 排出ホッパー １９ 微粉体

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 円錐形状ホッパーの下端に直円筒を結合
   してなる供給部と、該供給部内を通して配置された回転
   軸と、該回転軸の直円筒側先端部周面に設けられた羽根
   体と、該羽根体の下方に、羽根体とは非結合の状態で設
   けられた円板とから構成された微粉体排出装置であっ
   て、上記羽根体は、回転軸と共に回転することにより微
   粉体を回転軸の円周方向に押し出すことができるように
   設けられていることを特徴とする微粉体排出装置。
2. 【請求項２】 供給部内の、回転軸に沿う方向の一部又
   は全部において、回転軸に、微粉体による供給部内の閉
   塞を防止するための閉塞防止部材を設けてなる請求項１
   記載の微粉体排出装置。
3. 【請求項３】 羽根体の上端部と、供給部の下端部との
   隙間が１ｍｍ以下である請求項１又は２記載の微粉体供
   給装置。
4. 【請求項４】 請求項１〜３に記載の微粉体排出装置の
   円板周囲に放射状に排出ホッパーを設けて構成したこと
   を特徴とする微粉体供給装置。