JP4121470B2 - サイロブレンダー - Google Patents

Description

本発明は、粉粒体を貯槽（サイロ）に貯蔵し、これを重力落下式に外部に排出する貯蔵排出装置に関し、特に、粉粒体を混合し、排出する混合排出手段を有するサイロブレンダーに関するものである。

サイロブレンダーは、粉粒体を貯槽に貯蔵し、重力落下式に混合し、排出するものである。

一般に、貯槽は、内部に粉粒体を投入するための投入口を有する天井部と、この天井部の周縁に結合される鉛直方向に延びる周壁を有する筒状の胴体部と、下端に粉粒体を外部に排出するための排出口が設けられ、この排出口に向けて下方に傾斜した内周面を有する下向き凸状のホッパーとから構成され、ホッパーは、胴体部の周壁の下端周縁に結合されている。粉粒体は、天井部の投入口から貯槽の内部に投入され、ホッパー上に順次堆積し、貯蔵される。粉粒体は、貯槽の排出口を開放することにより、重力落下式に外部に排出される。

そして、粉粒体を混合し、外部に排出させるため、従来のサイロブレンダーは、排出口の中心から放射状に伸びるホッパーの母線に沿うように、ホッパーの内周面上に設けられる複数のシュ―トと呼称される流路と、周壁を有し、この周壁の下端周縁をシュートの各々の流出口の上端部に固定した筒状の仕切り、及び頂部の直下に排出口の中心が位置し、この頂部から下端周縁にわたって傾斜した外周面を有し、仕切りの上部を覆蓋するように、この下端周縁がシュートの各々の上面に固定され、この仕切りの上端よりも下方の位置に複数の穴を形成したシェルから構成される混合排出手段を有していた（例えば、特許文献１参照）。
特開平７−３０９３９２号公報

この従来のサイロブレンダーでは、各々のシュートは、それぞれ排出口の中心から放射方向外向きに向いた一つの流入口と、これら流入口に連通し、排出口の中心に向いた一つの流出口とを有し、さらにシュートの側面に開口が形成されているが、貯槽から粉粒体を排出しているとき、粉粒体がシュートを通じて排出されている間は、シュート側面の開口は粉粒体の流入口として機能しない（すなわち、この開口に至るファヌルフロー（ファンネルフローとも呼称され、停滞物質中に形成される流路を通じて出口に向かう固形物の流れをいう）が形成されない）。

また、この従来の技術では、一回目の混合処理を行っても十分に混合されないため、この一回目の混合処理に続けて二回目の混合処理を行う必要があり、混合処理に手間がかかる。例えば、上記の従来のサイロブレンダーを使用して機械駆動式のリボンスクリューブレンダーにより達成される混合性能（混合率９５％）を得るためには、一回目の混合処理を行った粉粒体（一回目の混合処理後の混合率は４０〜６０％）を、上記の従来のサイロブレンダーに再度投入して、二回目の混合処理（二回目の混合処理後の混合率は８８〜９５％）を行う必要がある。

このことから、粉粒体を重力落下式に混合し、外部に排出するサイロブレンダーにおいて、一回の混合処理で、より高い混合性能を得ることができるサイロブレンダーが要求されている。

したがって、本発明の目的は、粉粒体の混合性能を向上したサイロブレンダーを提供することである。

上記目的を達成する本発明のサイロブレンダーは、粉粒体を貯蔵する貯槽、及びこの貯槽に投入された粉粒体を混合し、排出する混合排出手段から構成される。

貯槽は、粉粒体を投入する投入口を有する天井部、この天井部の周縁に結合される鉛直方向に延びる周壁を有する筒状の胴体部、及び下端に粉粒体を外部に排出するための排出口が設けられ、この排出口に向けて下方に傾斜した内周面を有し、胴体部の周壁の下端周縁に結合されるホッパーから構成される。好適に、胴体部は円筒形の中空の筒であり、ホッパーは逆円錐形の殻である。

混合排出手段は、排出口の中心から放射状に伸びるホッパーの母線に沿うように、ホッパーの内周面上に設けられた複数のシュ―トを有する。これらシュートの各々は、排出口の中心から放射方向外向きに向いた複数の流入口と、これら流入口に連通し、排出口の中心に向いた一つの流出口とを有する。そして、各シュートの複数の流入口のうちの少なくとも二つの流入口が、排出口の中心から相互に異なった距離に位置する。好適に、各シュートは、二つの流入口（第一及び第二の流入口）を有し、第一の流入口が位置する排出口の中心からの距離と、第二の流入口が位置する排出口の中心からの距離とが異なる。

混合排出手段は、周壁を有し、この周壁の下端周縁を複数のシュートの各々の流出口の上端部に固定した筒状の仕切り、及び頂部と下端周縁とを有し、仕切りの上部を覆蓋するように、この下端周縁がシュートの各々の上面に固定される上向き凸状のシェルをさらに有する。シェルの頂部の直下に排出口の中心が位置し、シェルは、この頂部からシェルの下端周縁に向けて傾斜した上向き凸状の外周面、及び仕切りの上部よりも下方の位置に形成した複数の穴から構成される。好適に、仕切りは、鉛直方向に延びる周壁により形成される多角形又は円形の中空の筒である。また、シェルは、円錐形の殻である。

混合排出手段は、貯槽の胴体部の周壁に固定される上端周縁と、この上端周縁よりも下方に位置する頂部とを有する下向き凸状の流下制御板をさらに有する。この流下制御板は、この流下制御板の上端周縁から流下制御板の頂部に向けて下方に傾斜し、流下制御板の頂部の直下にシェルの頂部が位置する下向き凸状の傾斜板、及びこの傾斜板に形成した複数の流下口から構成される。好適に、流下制御板の複数の流下口は、傾斜板の頂部に形成した一つの第一の流下口、傾斜板に形成した複数の第二の流下口、及び傾斜板の上端周縁に間隔をあけて形成した複数の第三の流下口を有する。ここで、複数の第二の流下口のうちの少なくとも一つの流下口が、シュートの流入口のうちの少なくとも一つの流入口の位置の上方に位置する。

流下制御板は、天井部の投入口から投入された粉粒体を流下制御板上に堆積させながら、順次、傾斜板の複数の流下口を通じてホッパー上へ流下させるように、流下制御板上に堆積する粉粒体のホッパー上への流下を制御する。

すなわち、流下制御板上に既に堆積している粉粒体の上に、後から投入された粉粒体が堆積するが、既に堆積している粉粒体の一部が傾斜板の頂部に近い側の流下口を通じて流下し、後から投入された粉粒体が傾斜板の頂部から遠い側の流下口から流下するので、貯槽に投入された粉粒体は、ほぼ混ざり合った状態で、流下制御板上とホッパー上にそれぞれ堆積する。

天井部の投入口から投入された粉粒体は、このように流下制御板上とホッパー上に堆積し、貯槽内に満たされる。

貯槽に貯蔵された粉粒体は、ホッパーの下端にある排出口を開放することによって外部に排出される。

この排出口を開放すると、粉粒体は、シェルに形成した各々の穴と、シュート同士とシェルの下端周縁とによって形成される空間と、各々のシュートの流出口とを通じて排出口付近に流出し、混ざり合って排出口から外部に排出される。

このように粉粒体を排出している間、流下制御板上に堆積した粉粒体から、傾斜板に形成した各々の流下口、さらにホッパー上に堆積した粉粒体を通じて、少なくとも、シェルの各々の穴と、各々のシュートの各々の流入口とに続く複数のファヌルフローが形成され、これらファヌルフローによって、貯槽の内部の複数の個所にある粉粒体が、同時に排出口に向けて流出され、排出口付近で混ざり合い、排出口から外部に排出される。

複数の流下口を有する流下制御板を円筒部の周壁に結合したので、投入口から粉粒体を連続的に投入すると、先に投入される粉粒体と後に投入される粉粒体とがそれぞれ混ざり合って、流下制御板上とホッパー上に堆積する。

各シュートに、排出口の中心から放射方向外向きに向いた複数の流入口が設けられ、各シュートの複数の流入口のうちの少なくとも二つの流入口が、排出口の中心から相互に異なった距離に位置するので、シュートの流入口に通じる貯槽中のファヌルフローの個数が増大し、これにより、貯槽の内部の粉粒体が、より多くの個所から同時にシュート内へ流入し、排出口へ流出する。

このように、投入された粉粒体が貯槽中に混ざり合って貯蔵され、より多くの個所から粉粒体を排出できるので、排出される粉粒体の混合性能が向上し、一基の貯槽を使用して、一回の混合処理で高い混合性能を得ることができる。

図１に示すように、本発明のサイロブレンダー１０は、粉粒体を貯蔵する貯槽２０、及びこの貯槽２０に投入された粉粒体を混合し、排出する混合排出手段３０から構成される。

貯槽２０は、粉粒体を投入する投入口２２を有する円形の天井部２１、この天井部２１の周縁に結合される鉛直方向に延びる周壁２４を有する円筒形の胴体部２３、及び下端に粉粒体を外部に排出するための排出口２７が設けられ、この排出口２７に向けて下方に傾斜した逆円錐形の内周面２６を有し、胴体部２３の周壁２４の下端周縁に結合されるホッパー２５から構成される。

胴体部２３の周壁２４は、投入口２２から投入され、貯蔵された粉粒体が重力により自然に流下する形状であればよく、多角形、楕円形などから選択される筒状でよい。また、ホッパー２５の内周面２６の形状は、胴体部２３の周壁２４の下端周縁から連続的に結合され、漏斗のように機能する形状でよく、逆多角錐、逆ドーム形などの形状から選択できる。好適に、内周面２６は、排出口２７の中心２８を通過する鉛直軸２９から３０°〜４５°傾斜している。特に、樹脂系のペレットなどの粉粒体をパイプを通じて投入口へ空送すると、このような粉粒体が、空送中に静電気を帯びて帯電し、ホッパー２５の内周面２６に付着する場合があるので、ホッパー２５の漏斗としての機能をよりよくするため、ホッパー２５の内周面２６を下向き尖塔状に傾斜（内周面２６を上記鉛直軸２９から小さい角度で傾斜）させることが望ましい。

混合排出手段３０は、図１及び図２に示すように、排出口２７の中心から放射状に伸びるホッパー２５の母線に沿うように、ホッパー２５の内周面２６上に設けられた六つのシュ―ト３１を有する。図示の例では、六つのシュート３１が、ホッパー２５の内周面２６上に等角度（６０°）で設けられているが、シュート３１の個数及びシュート３１間の角度は適宜に選定できる。

各シュート３１は、排出口２７の中心２８から放射方向外向きに向いた第一の流入口３２ａ及び第二の流入口３２ｂと、これら流入口３２ａ、３２ｂに連通し、排出口２７の中心２８に向いた一つの流出口３３とを有する。そして、第一の流入口３２ａは、第二の流入口３２ｂよりも、排出口２７の中心から遠い位置に位置する。このように、各シュート３１の複数の流入口のうちの少なくとも二つの流入口（図示の例では、符号３２ａと符号３２ｂで示す第一と第二の流入口）の位置が、排出口２７の中心から相互に異なった距離に位置するので、貯層２０から粉粒体を排出しているとき、これら流入口に至るファヌルフローが形成される。図示の例では、シュート３１は、第一と第二の流入口３２ａ、３２ｂの二つの流入口を有するが、三つ以上の流入口を有し、これら流入口が一つの流出口３３に連通し、これらシュートの複数の流入口のうちの少なくとも二つの流入口が、排出口２７の中心２８から相互に異なった距離に位置するようにしてもよい。（例えば、シュート３１が第一、第二及び第三の流入口を有する場合、各流入口の排出口２７の中心２８からの距離は、第一の流入口と第二の流入口とで異なり、第三の流入口が、第一及び第二の両方の流入口と異なってもよいし、第一と第二の流入口のうちのいずれか一方の流入口と同じであってもよい。）

図４Ａ及び図４Ｂに示すように、シュート３１は、第一及び第二の流入口３２ａ、３２ｂから流出口３３にわたる上面３４と、それぞれ向き合った側面３５と、ホッパー２５の内周面２６とによって構成される断面矩形の線形流路である。粉粒体の流路として機能するシュート３１の内部の断面形状は、図示のように矩形であってもよいし、半円形、半楕円形などの形状でもよい。

混合排出手段３０は、周壁を有し、この周壁の下端周縁を各シュート３１の流出口３３の上端部に固定した筒状の仕切り３６、及び頂部と下端周縁とを有し、仕切り３６の上部を覆蓋するように、この下端周縁がシュート３１の各々の上面３４に固定される上向き凸状のシェル３７をさらに有する。そして、シェル３７の頂部の直下に排出口２７の中心２８が位置し、シェル３７は、この頂部からシェル３７の下端周縁に向けて傾斜した上向き凸状の外周面、及び仕切り３６の上端よりも下方の位置に形成した六つの穴３８から構成される。図示の例では、仕切り３６は、鉛直方向に延びる周壁により形成される多角形（六角形）の中空の筒であるが、円形の中空の筒であってもよい。また、シェル３７は、円錐形の殻であるが、多角錐やドーム形の殻であってもよい。図示の例では、シェル３７には、六つの穴３８が形成されるが、これら穴３８の個数は適宜に選定できる。好適に、各々の穴３８は、図２に示すように、シュート３１同士の間に位置するように設けられる。また、各シュート３１の上面３４と、シェル３７との固定個所付近への粉粒体の残留防止のため、二枚の三角形の板からなる固定ラグ３９が、各シュート３１の上面３４とシェル３７の外周面に固定される。

混合排出手段３０は図１及び図３に示すように、貯槽２０の胴体部２３の周壁２４に固定される上端周縁と、この上端周縁よりも下方に位置する頂部とを有する下向き凸状の流下制御板４０をさらに有する。

この流下制御板４０は、この流下制御板４０の上端周縁から流下制御板の頂部に向けて下方に傾斜し、流下制御板の頂部の直下にシェル３７の頂部が位置する下向き凸状の傾斜板４１、及びこの傾斜板４１に形成した複数の流下口４２、４３ａ、４３ｂ、４４から構成される。この傾斜板４１の傾斜面の傾斜角度は、好適に、排出口２７の中心２８を通過する鉛直軸２９から４０°〜４５°の範囲にある。

図示のように、これら流下口４２、４３ａ、４３ｂ、４４は、傾斜板４１の頂部に形成される一つの第一の流下口４２、傾斜板４１に形成した複数の第二の流下口４３ａ、４３ｂ、及び傾斜板４１の上端周縁に間隔をあけて形成される複数の第三の流下口４４を有する。ここで、複数の第二の流下口４３ａ、４３ｂのうちの少なくとも一つの流下口（図示の例では符号４３ａで示される流下口）が、各シュート３１の複数の流入口のうちの少なくとも一つの流入口（図示の例では、符号３２ｂで示される第二の流入口）の位置の上方に位置する。

図示の例では、符号４３ａで示す第二の流下口が、各シュート３１の第二の流入口３２ｂの上方に位置するように傾斜板４１に六個形成され、符号４３ｂで示す第二の流下口が、シュート３１同士の間の上方に位置するように傾斜板４１に六個形成されているが、傾斜板４１に形成される第二の流下口は、これら第二の流下口４３ａ、４３ｂの合計十二個にのみに限定されず、符号４３ａ、４３ｂで示される第二の流下口以外の第二の流下口を傾斜板４１に形成してもよい。また、図示の例では、二十四個の半円形の第三の流下口４４が傾斜板４１の上端周縁に等間隔に形成されているが、第三の流下口４４の個数、形状及び上端周縁上の位置は、粉粒体の排出時に、これら第三の流下口４４の少なくとも一つと、シュート３１の第一の流入口３２ａとの間にファヌルフローが形成されるように選定される（図示の例では、シュート３１の第一の流入口３２ａと、この第一の流下口３２ａ上の二つの第三の流下口４４との間に、図１に矢印Ｆ３で示すファヌルフローが形成される）。

粉粒体は、貯槽２０を満たすまで、天井部２１の投入口２２から連続的に投入される。

粉粒体は、流下制御板４０上に堆積しながら、第一の流下口４２からホッパー２５に向けて流下（矢印Ｇ１で示す）し、ホッパー２５上に堆積する。流下制御板４０上に堆積している粉粒体が、第二の流下口４３ｂに達すると、第二の流下口４３ｂからホッパー２５に向けて流下（矢印Ｇ２で示す）し、ホッパー２５上に堆積し、次いで、流下制御板４０上に堆積している粉粒体が、第二の流下口４３ａに達すると、第二の流下口４３ｂからホッパー２５に向けて流下（矢印Ｇ３で示す）し、ホッパー２５上に堆積する。流下制御板４０上に堆積している粉粒体が、第三の流下口４４に達すると、第三の流下口４４からホッパー２５に向けて流下（矢印Ｇ４で示す）する。

投入口２２から投入された粉粒体は、流下制御板４０上に、稜線Ａ１、Ａ２、Ａ３を描くように堆積し、流下制御板４０の第一、第二及び第三の流下口４２、４３ａ、４３ｂ、４４の各々を順次通じて、ホッパー２５上に、稜線Ｂ１、Ｂ２を描くように堆積するが、ホッパー２５上に堆積した粉粒体が、第一の流下口４２に到達すると、この流下口４２からの粉粒体の流下は停止し、ホッパー２５上に堆積した粉粒体が第二及び第三の流下口４２、４３ａ、４３ｂ、４４に順次到達すると、これら流下口からの粉粒体の流下が順次停止する。

このように、流下制御板４０上に投入された粉粒体は、流下制御板４０上に堆積しながら、流下制御板４０の頂部に最も近い位置から最も遠い位置にある各流下口４２、４３ａ、４３ｂ、４４からポッパー２５に向けて順次流下するので、貯槽２０に投入された粉粒体は、ほぼ混ざり合った状態で、流下制御板４０上とホッパー２５上に堆積し、貯槽２０を満たす。

次に、このように粉粒体で満たされた貯槽２０から粉粒体を外部に排出する。ホッパー２５の下端にある排出口２７を開放すると、粉粒体は、シェル３７の各穴３８と、シュート３１同士とシェル３７の下端周縁とによって形成される空間と、各シュート３１の流出口３３とを通じて排出口２７付近に流出し、混ざり合って排出口２７から外部に排出される。このとき、流下制御板４０上に堆積した粉粒体から、流下制御板４０の各流下口４２、４３ａ、４３ｂ、４４、さらにホッパー２５上に堆積した粉粒体を通じ、少なくとも、シェル３７の各穴３８と、各シュート３１の第一及び第二の流入口３２ａ、３２ｂとに続く複数のファヌルフローＦ１、Ｆ２、Ｆ３が形成され、これらファヌルフローＦ１、Ｆ２、Ｆ３に沿って粉粒体が排出口２７に向けて流出され、排出口２７付近で混ざり合い、排出口２７から外部に排出される。

図１は本発明に従ったサイロブレンダーの側面断面図。 図２は、図１のＡＡ線断面図である。 図３は、図１のＢＢ線断面図である。 図４Ａは、シュートの側面図であり、図４Ｂは、シュートの正面図である。

符号の説明

１０・・・サイロブレンダー
２０・・・貯槽
２１・・・天井部
２２・・・投入口
２３・・・胴体部
２４・・・周壁
２５・・・ホッパー
２６・・・内周面
２７・・・排出口
２８・・・排出口の中心
２９・・・鉛直軸
３０・・・混合排出手段
３１・・・シュート
３２ａ・・・第一の流入口
３２ｂ・・・第二の流入口
３３・・・流出口
３４・・・上面
３５・・・側面
３６・・・仕切り
３７・・・シェル
３８・・・穴
３９・・・固定ラグ
４０・・・流下制御板
４１・・・傾斜板
４２・・・第一の流下口
４３ａ、４３ｂ・・・第二の流下口
４４・・・第三の流下口
Ａ１、Ａ２、Ａ３、Ｂ１、Ｂ２・・・稜線
Ｇ１、Ｇ２、Ｇ３、Ｇ４・・・流下方向
Ｆ１、Ｆ２、Ｆ３・・・ファヌルフロー

Claims (4)

1. 粉粒体を貯蔵する貯槽、及びこの貯槽から粉粒体を混合し、排出する混合排出手段から成るサイロブレンダーであって、
   前記貯槽が、
   前記貯槽の内部に粉粒体を投入するための投入口を有する天井部、
   前記天井部の周縁に結合される鉛直方向に延びる周壁を有する筒状の胴体部、及び
   下端に粉粒体を外部に排出するための排出口が設けられ、この排出口に向けて下方に傾斜した内周面を有する、前記胴体部の周壁の下端周縁に結合されるホッパー、
   から成り、
   前記混合排出手段が、
   前記排出口の中心から放射状に伸びる前記ホッパーの母線に沿うように、前記ホッパーの内周面上に設けられる複数のシュ―トであって、前記シュートの各々が、前記排出口の中心から放射方向外向きに向いた複数の流入口と、これら流入口に連通し、前記排出口の中心に向いた一つの流出口とを有し、前記シュートの各々の前記複数の流入口のうちの少なくとも二つの流入口が、前記排出口の中心から相互に異なった距離に位置する、複数のシュート、
   周壁を有し、この周壁の下端周縁が前記シュートの各々の前記流出口の上端部に固定される筒状の仕切り、
   下端周縁と、この下端周縁よりも上方に位置する頂部とを有し、前記仕切りの上部を覆蓋するように、この下端周縁が前記シュートの各々の上面に固定される上向き凸状のシェルであって、前記頂部の直下に前記排出口の中心が位置し、前記シェルが、前記頂部から前記下端周縁に向けて傾斜した上向き凸状の外周面、及び前記仕切りの上端よりも下方の位置に形成した複数の穴から成る、シェル、及び
   前記胴体部の周壁に固定される上端周縁と、この上端周縁よりも下方に位置する頂部とを有し、この上端周縁からこの頂部に向けて下方に傾斜し、この頂部の直下に前記シェルの頂部が位置する下向き凸状の傾斜板、及びこの傾斜板に形成した複数の流下口から成る下向き凸状の流下制御板、
   から成る、
   ところのサイロブレンダー。
2. 前記胴体部が円筒形の中空の筒であり、前記ホッパーが逆円錐形の殻である、ところの請求項１のサイロブレンダー。
3. 前記仕切りが、鉛直方向に延びる周壁により形成される多角形又は円形の中空の筒であり、前記シェルが、円錐形の殻である、ところの請求項１のサイロブレンダー。
4. 前記流下制御板の前記複数の流下口が、
   前記傾斜板の頂部に形成される一つの第一の流下口、
   前記傾斜板に形成した複数の第二の流下口であって、これら第二の流下口のうちの少なくとも一つの流下口が、前記シュートの前記流入口のうちの少なくとも一つの流入口の上方に位置する、複数の第二の流下口、及び
   前記傾斜板の上端周縁に間隔をあけて形成される複数の第三の流下口、
   を有する、
   ところの請求項１のサイロブレンダー。

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