JPH10258226A

JPH10258226A - 粉体供給装置

Info

Publication number: JPH10258226A
Application number: JP9085725A
Authority: JP
Inventors: Makoto Saito; 誠齊藤; Amahiko Kondo; 天彦近藤
Original assignee: NITSUCHIYUU KK
Current assignee: NITSUCHIYUU KK
Priority date: 1997-03-19
Filing date: 1997-03-19
Publication date: 1998-09-29

Abstract

(57)【要約】【課題】流動性の異なる広範な粉体を供給可能であ
り、複数の分配供給ができ、構造が簡単で定量性が良好
であり、保守点検も容易な粉体供給装置を提供する。【解決手段】粉体を保持し旋回可能な空間となる旋回
部３を有する容器に内部から外部に連通し旋回部の粉体
を外部に排出可能な粉体排出部を設けた振動容器２と、
該振動容器内部の粉体を振動旋回させることが可能な振
動装置６とから構成して、振動旋回流を用いて粉体を供
給するようにして粉体供給装置１を構成した。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、製薬、食品、工業
材料等の広範囲の産業で利用される粉体の供給装置に関
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、１）振動式フィーダ、２）回転テーブル式フィ
ーダ、３）スクリュー式フィーダ、４）回転翼式フィー
ダ等が公知である。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】上記従来の粉体供給装
置は、粉体の流動性や用目的に応じて開発されており、
各種の物性の異なる粉体等に適用可能に開発されたもの
はなかった。即ち、粉体の流動性が非常に良好な粉体の
供給装置の場合には、流動性の低い粉体を閉塞などの対
策なしで供給することは困難である。また反対に、流動
性の低い微粉体の供給装置では、流動性の良い粉体の供
給には適さないのが一般的である。

【０００４】また、従来の粉体供給装置は、一台の装置
に一つの粉体供給口が設けられているのが普通であり、
５〜６程度の多数の粉体供給口が設けられた装置はなか
った。例えば金属の表面加工に用いられるエアーブラス
ト装置等では、一台のエアーブラスト装置に５〜６本程
度の噴射ノズルが設けられており、これらのノズルに粉
体供給装置から研掃材を供給する必要がある。しかし各
ノズルに別々の粉体供給装置を取りつけると、装置が高
価になってしまうという問題があった。一台の供給装置
で複数の粉体供給口を備えた装置が望まれている。

【０００５】また例えばエアーブラスト装置では、用い
られる粒子（粉体）が広範囲の粒径にわたっている。し
かし、粒径が異なると流動性も異なってくるが、従来の
粉体供給装置は上記したように幅広い粒径の粉体を供給
することができない。従って、一台の供給装置で広範囲
の粒径の粉体を供給可能な装置が要望されている。

【０００６】しかも、粉体供給装置は広範囲の粒径や流
動性の異なる粉体を供給可能であると共に、構造が簡単
であり、定量性（供給量の精度）が良いことや、保守、
点検が容易であるということも重要である。

【０００７】本発明は上記問題点を解決するためになさ
れたものであり、流動性の異なる広範な粉体を供給する
ことが可能であり、複数の分配供給ができ、更に、構造
が簡単で定量性が良好であり、保守点検も容易な粉体供
給装置を提供することを目的とするものである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明は、（１）粉体が
保持され且つ旋回が可能な空間となる旋回部を有する容
器に内部から外部に連通し旋回部の粉体を外部に排出可
能な粉体排出部が設けられている振動容器と、該振動容
器内部の粉体を振動旋回させることが可能な振動装置と
からなり、振動容器の内部の粉体を振動旋回させながら
粉体排出部から部分的に容器外部に排出可能に構成され
ている、振動旋回流を用いて粉体を供給することを特徴
とする粉体供給装置、（２）粉体排出部が複数設けられ
ている上記(1) 記載の粉体供給装置、（３）粉体排出部
が、管状体の片端が容器内部側に開口する粉体入口であ
り他端が容器外側に開口する粉体出口である排出管体か
らなる上記(1) 又は(2) 記載の粉体供給装置、（４）排
出管体が振動容器に着脱可能に取り付けられている上記
(3) 記載の粉体供給装置、（５）旋回部がボウル状容器
の内部に円錐体を配置して形成される断面Ｖ字状溝であ
る上記(1) 乃至(4)記載の粉体供給装置、を要旨とする
ものである。

【０００９】

【発明の実施の形態】以下、本発明を図面に基づき説明
する。図１に示すように本発明粉体供給装置１は、粉体
を保持する容器２であって粉体を保持して振動旋回が可
能な旋回部３を有し、該容器の内部から外部に連通し上
記旋回部３に保持されている粉体を部分的に外部に排出
することの可能な粉体排出部５が設けられている振動容
器２と、該容器２内部の粉体に振動旋回流を与えること
が可能な振動装置６とから構成され、振動容器２の内部
の粉体を振動旋回させながら粉体排出部５から部分的に
容器外部に排出可能に構成されている。本発明の粉体供
給装置は、振動旋回流を用いて粉体を供給するように構
成した。尚、上記振動旋回とは、振動が与えられること
により、粉体全体が水平円周方向に徐々に移動して容器
内部を回転運動することを言う。

【００１０】振動容器２は、上面が開口したボウル状容
器の内部中央に、該容器の内径より小さな径の円錐体４
が設けられ、図２に示すようにボウル状容器の内壁及び
底面と円錐体４表面との間に形成される空間が、旋回部
３として形成されている。旋回部３は、該部分に粉体が
充填され該粉体を保持することが可能であると共に、粉
体が円錐体４の中心を軸として容器内部を水平方向に徐
々に移動して旋回するための空間である。

【００１１】円錐体４は、振動容器内部で旋回部を形成
するためのものであり、ボウル状容器の内径よりも小さ
い円錐体４が用いられ、振動容器２の内部に上方が先細
に配置され、旋回部を旋回溝として見た場合その断面は
Ｖ字形状に形成され、該部の底面側よりも上側の幅が広
くなる形状に形成されている。尚、特に図示しないが、
円錐体４の代わりに円錐体の先端が一部カットされたも
の等を用いて旋回溝を形成してもよい。また、円錐体４
の代わりに円柱体等を用いて断面□状の旋回部を構成し
てもよく、円錐体４以外であっても旋回部が形成される
形状であれば、どのようなものでもよい。特に好ましい
旋回部の形状は、図１〜３に示す断面Ｖ字形状の旋回溝
となるように形成するのが、粉体が少なくなった場合で
もスムーズな排出を行うことができるため望ましい。

【００１２】振動容器２の下方には振動装置６としての
振動台が振動容器２にボルト締めされて取り付けられて
いる。振動装置６は、振動容器２に上下垂直方向と水平
方向の円周方向に微振動を与えることが可能なものであ
る。振動装置６を作動させて上下垂直方向と水平円周方
向の微振動を容器２に加えると、旋回部３に保持されて
いる粉体はボウル状容器の中心軸を中心とする水平円周
方向に徐々に移動して、粉体全体が旋回流となって、振
動旋回運動を行う。振動装置６は、振動させる振幅を変
化可能に形成されている。振幅を変化させることで、旋
回運動の速度を調整して粉体の排出速度を変化させるこ
とができる。

【００１３】本発明装置において、粉体排出部は容器底
面又は側面に設けることが可能であり、その形状として
は単なる開口でもよいが、図２及び図３に示すように、
片端の容器内部側に開口する粉体入口８と他端の容器外
側に開口する粉体出口９とが管状体を介して設けられて
いる排出管体５を用いるのが好ましい。上記粉体出口９
の先端には粉体供給部材７が接続されている。

【００１４】排出管体５は図３に示すように、粉体入口
８と他方が容器外部に開口する粉体出口とからなり、粉
体入口が旋回部３の粉体の旋回方向に対向するように、
振動容器２の旋回部３の底面の開口に取り付けられてい
る。

【００１５】振動容器２に充填された粉体は、振動容器
内にある円錐体４の壁面と筒状容器との壁面と底面とか
ら構成される旋回部３に保持される。この状態で、振動
装置６を上下方向と円周方向とに微振動させると、粉体
は旋回部３の円周水平方向に旋回運動を始める。尚、粉
体の旋回運動の方向は、円周方向の微振動の方向により
適宜選択して、排出管体の開口部が開口している面と粉
体の流動方向とを対向する方向とするように旋回流が生
ずるようにするのが好ましい。

【００１６】振動により旋回運動している粉体は、排出
管体５の容器内側に開口する粉体入口８のところで当接
して周囲から切り取られ、該管体５の内部を振動効果に
よって移動し、粉体出口９より容器外部に排出される。
また、粉体入口８の開口部と当接しない部分の粉体は、
旋回部のなかで一様な旋回を続ける。振動容器内の粉体
は全体に旋回部底部に沈みこんで旋回部内における見掛
けの密度はほぼ一定に保たれる。そのため、振動旋回流
の移動速度が一定であれば、粉体排出部（排出管体）の
出口から排出される粉体の量は一定になるから、供給装
置としての定量性を保つことができる。

【００１７】容器の内部で旋回運動する粉体の旋回移動
速度は、振動装置６から加える振動の振幅により変化す
る為、振動装置６の振幅を変えて粉体の振動旋回流の流
量を変化させ、粉体の供給量を調整できる。すなわち、
振動台の振幅が大きくなると粉体の排出量が多くなり、
振幅が小さくなると粉体の排出量は小さくなる。

【００１８】また、排出管体５の粉体入口８の開口面
積、及び形状を変化させることで、粉体の流動性が異な
る場合であっても十分対応できる。排出管体５の粉体入
口８から粉体出口９までの長さを、粉体の安息角を考慮
して適宜決めることで、流動性の異なる粉体に対応可能
である。具体的には、例えば流動性の低い粉体の場合
は、排出管体５の管状部の長さを短く形成し、流動性が
高い粉体の場合には、管状部の長さを長く形成する。こ
のように粉体の流動性に応じて、排出管体の形状、管状
部の太さ、長さ等の寸法等を適宜選択することで、確実
に粉体を定量的に排出することができる。

【００１９】排出管体５は、振動容器２と一体に形成し
て取り外しできないように固定してもよいが、別体の部
品により形成して振動容器２から取り外せるように形成
し、目的とする粉体の種類、供給量等に応じて、数種類
を交換可能に構成するのが好ましい。

【００２０】また、振動容器２の旋回部３の内部の粉体
は、装置を稼働させて排出を続けると、時間の経過と共
に減少し、旋回部３上方の粉体が下方に移動して順次排
出される。粉体の排出をスムーズに行うためには、図２
に示すように旋回部３の旋回溝断面形状としてＶ字状等
の底部側の幅が狭くなるように形成して、最も底部に排
出管体５を設けると、容器内部の粉体が減少しても密度
が一定に保たれるから、最後まで粉体をスムーズに排出
できる。

【００２１】粉体を連続的に長時間にわたり供給する場
合には、図４に示すように振動容器２内部の円錐体の上
部に、ホッパー１０等の粉体貯槽部を設けて、該貯槽部
から旋回部３に粉体を供給するように構成してもよい。
ホッパー１０は図４の斜線部に示すように振動容器２と
一体に構成するか、あるいは、振動台６に接続されてい
ない別枠１１に固定する。ホッパー１０と振動容器２を
一体にした場合、振動台６から振動を加えた際ホッパー
１０は振動容器２および円錐体４と一体となって振動す
る。このため、ホッパー１０の下端部１２と円錐体の斜
面１３との間隔を適当に取ることで、旋回部３の粉体が
外部に排出されて減少するにつれて、徐々に旋回部に流
れ込むように形成できる。従って、旋回部３の粉体の量
は、鳥の水飲み器と同じ原理によって、常に一定に保た
れる。また、ホッパー１０を別枠１１に固定した場合、
ホッパー１０には振動が伝達されないが、ホッパー内部
に突き出た円錐体に接する粉体は流動化するので、上述
と同様にして排出される。なおこの場合、ホッパー内部
の粉体の大半を別枠で支持するので、粉体量による負荷
変化の影響を受けにくい。

【００２２】また粉体を供給するための供給口７は、１
個に限らず図５に示すように複数設けることができ、供
給口７にはそれぞれ粉体排出部が設けられている。この
場合、振動容器２に設けた開口部の排出管体５の形状を
同じにすれば、全ての供給口７の粉体の供給量は一定と
なる。また、供給口７によって各々異なる供給量が必要
な場合には、排出管体５としてれぞれの供給口７ごとに
異なるものを用いることで対応することができる。

【００２３】図６は、円錐ホッパーを振動容器として用
いた本発明粉体供給装置を示す一部切欠き斜視図であ
る。図６に示すように、振動台６の中央部をホッパーの
排出口１４が貫通するように構成し、ホッパー内部の斜
面の途中に円錐体４を取りつけることで、ホッパーの内
壁と円錐体の表面とによって旋回部が形成される。この
旋回部は、円錐中心からホッパー壁までの断面がＶ字形
の空間として形成される。また、このＶ字形の溝の旋回
部の底部には排出管体５、或いはスリット状の開口部が
複数設けられている。

【００２４】図６に示す装置では、粉体は振動によって
旋回部を旋回し底部の排出管体５の入口を通過して、排
出管体５の粉体出口を通過した後、ホッパーの中心部に
集まって供給口先端（ホッパーの排出口１４先端）から
排出される。この装置において複数の粉体排出部を設け
た場合には、各部から排出した粉体は、ホッパー先端の
排出口１４で一緒になって排出される。この装置は、従
来のホッパーと比較した場合、従来のホッパーは先端部
で閉塞するトラブルが発生するのに対して、ホッパー先
端では粉体が壁面を滑り落ちるだけであり閉塞の問題が
ない。

【００２５】実験例１流動性の低いホワイトモランダム♯２０００（平均粒径
７．９μｍ）を試料とし図１に示す装置を用い、水平方
向振動振幅を変えて装置から排出した場合の流量と振幅
の関係を測定した。結果を図７に示す。尚、排出管体の
入口開口面積は、Ａが１．１２ｃｍ² であり、Ｂが０．
８１ｃｍ² であり、Ｃが０．５７ｃｍ²のものを用い
た。排出管体Ａ〜Ｃのいずれを用いた場合も、振幅が増
大するのにつれて粉体の排出流量が増加する結果が得ら
れた。振動振幅や入口開口面積を変化させることで粉体
排出流量を正確に制御可能であることが判る。

【００２６】実験例２実験例１で用いた試料粉体よりも流動性の良い粉体とし
てホワイトモランダム♯１５０（平均粒径７０μｍ）を
用いて排出管体Ｂ、Ｃについて実験例１と同様の実験を
行って、流量と振幅の関係を測定し、測定結果を図８に
示した。同図に示すように、流動性の良い粉体の場合に
も、振動振幅を変化させることで排出流量を制御可能で
あり、振動旋回流を用いることで、粉体の定量供給が可
能であることが確認できた。尚、図７及び図８の比較か
ら判るように、排出管体の入口面積及び振幅が同じ場合
には、流動性の高い粒子の方が流出流量は大きくなり、
粉体の粒子径が相違すると流出流量は異なってくる。

【００２７】

【発明の効果】以上説明したように本発明の粉体供給装
置は、粉体が保持され且つ旋回が可能な空間となる旋回
部を有する容器に内部から外部に連通し旋回部の粉体を
外部に排出可能な粉体排出部が設けられている振動容器
と、該振動容器内部の粉体を振動旋回させることが可能
な振動装置とからなり、振動容器の内部の粉体を振動旋
回させながら粉体排出部から部分的に容器外部に排出可
能に構成されている、振動旋回流を用いて粉体を供給す
る方法を採用したことにより、一台の装置で流動性の良
好な粉体から、微粉体のような付着性があって流動性の
低い粉体まで、各種の特性を持つ粉体を供給することが
できる。

【００２８】また、一台の装置に複数の供給口を設けて
分配供給することが可能であり、その場合、各供給口毎
に流量を個別的に調節できるため、多数の供給口を必要
とするエアーブラスト装置や、一度に複数のビン詰めや
袋詰め等を行う自動化ラインに利用する場合は装置のコ
スト及び製品のコストダウンを行うことができる。

【００２９】また、本発明装置は，構造的に複雑な機構
や、モーターの回転などを必要とせず、単に粉体を保持
して旋回させる容器と、該容器に振動を与える振動装置
だけのシンプルな装置を利用するだけで粉体の供給を行
うことが可能であり、装置のトラブル発生が少なく、保
守点検も容易であるといった効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明粉体供給装置の１例の外観を示す斜視図
である。

【図２】図１の振動容器のII−II線縦断面図である。

【図３】図２の排出管体のIII −III 線縦断面図であ
る。

【図４】図５のＩＶ−ＩＶ線縦断面図である。

【図５】本発明粉体供給装置の他の例を示す斜視図であ
る。

【図６】本発明粉体供給装置のその他の例を示す一部切
欠き斜視図である。

【図７】振幅と流量の実験結果を示すグラフである。

【図８】振幅と流量の実験結果を示すグラフである。

【符号の説明】

１粉体供給装置２振動容器３旋回部４円錐体５排出管体６振動台７供給口８粉体入口９粉体出口

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】粉体が保持され且つ旋回が可能な空間と
なる旋回部を有する容器に内部から外部に連通し旋回部
の粉体を外部に排出可能な粉体排出部が設けられている
振動容器と、該振動容器内部の粉体を振動旋回させるこ
とが可能な振動装置とからなり、振動容器の内部の粉体
を振動旋回させながら粉体排出部から部分的に容器外部
に排出可能に構成されている、振動旋回流を用いて粉体
を供給することを特徴とする粉体供給装置。
【請求項２】粉体排出部が複数設けられている請求項
１記載の粉体供給装置。
【請求項３】粉体排出部が、管状体の片端が容器内部
側に開口する粉体入口であり他端が容器外側に開口する
粉体出口である排出管体からなる請求項１又は２記載の
粉体供給装置。
【請求項４】排出管体が振動容器に着脱可能に取り付
けられている請求項３記載の粉体供給装置。
【請求項５】旋回部がボウル状容器の内部に円錐体を
配置して形成される断面Ｖ字状溝である請求項１乃至４
記載の粉体供給装置。