JP2012103037A - 自動計量投入設備の排気装置 - Google Patents

Abstract

【課題】計量装置の中のトナー材料を自動で規定量を計量し、密閉されたタンクへ投入する自動計量投入システムで連続して計量投入し、高い計量精度（許容幅以内）を得る自動計量投入システムで、粉体計量の精度を維持しつつ、重量・スペースが小さく、メンテナンスが容易な自動計量投入システムを提供する。
【解決手段】本発明の自動計量投入システム１は、重量計を備えた計量投入装置２の粉粒体材料を密閉されたタンク７へ投入する自動計量投入システム１であって、前記タンク７は、前記タンク７内から排気する排気配管８２を有し、前記排気配管８２に整流板１０４を有する。
【選択図】 図２

Description

本発明は、計量投入装置の中のトナー材料を自動で規定量を計量し、密閉されたタンクへ投入する自動計量投入システム及びこの自動計量投入システムにおける自動計量投入方法に関するものである。さらに、詳細には、タルク、石灰、セラミック、樹脂、化粧品、染料、漢方薬等の鉱物原料、化学製品、薬品等の計量投入装置の中の粉粒体材料を自動で規定量を計量し、密閉されたタンクへ投入する自動計量投入システム及びこの自動計量投入システムにおける自動計量投入方法に関するものである。

計量投入装置の中のトナー材料を自動で規定量を計量し、タンクへ投入する自動計量投入装置において、高い計量精度（許容幅以内）を得るために、開放系においては、計量投入装置とタンクと間の投入配管部に大気開放管を設け、空気の置換をし、大気開放状態で計量投入する方法（大気開放方式）が既に知られている。
それに対して、密閉系においては、一つには計量投入装置側とタンク側とを連通させる配管を設け、均圧状態で計量投入する方法（連通管方式）、もう一つには計量投入装置とタンクと間の投入配管部に仕切弁を２個設け、まず、第１仕切弁を開、第２仕切弁を閉した状態において、計量投入装置から、材料を投入配管内へ定量排出蓄積し、次に、第１仕切弁を閉、第２仕切弁を開することにより、投入配管内に蓄積した材料をタンク内へ落下投入し、この動作を規定量になるまで繰り返すことで、圧力変動が重量測定に影響しない状態で断続的に計量投入する方法（仕切弁２段方式）が既に知られている。

開放系における大気開放方式では、密閉系のような計量投入には使用できないという問題がある。このために、密閉系に対する用途が拡がっている。しかし、密閉系における連通管方式では、「連通管部に材料が少しずつ付着していき、閉塞すると均圧状態を維持できずに計量精度が規格外となる」、「タンク側が溶剤ガス雰囲気にあると連通管を通して溶剤ガスが計量投入装置内に進入し、計量装置内の材料が溶解、固着してしまう」という問題がある。また、仕切弁２段方式では、「計量投入が断続となり時間がかかる」、「投入配管内へ定量排出蓄積したことにより、材料が配管、弁に一部付着したり、閉塞することがあり、計量投入装置から精度良く排出された材料が、タンク内へ落下投入される時点で、定量性を失うことがある」という問題がある。

これまで、密閉系においては、粉粒体の投入設備には投入時によるタンク内の圧力の変動や圧力上昇を防止するために排気管、排気弁などを構成要素とする投入装置が既に知られている。
例えば、引用文献１における粉粒体投入装置及びそれを用いた粉粒体の投入方法では、排気弁の保守費用を削減し、排気弁の磨耗等による作動不良や空気漏れなどのトラブルも防止する目的で排気弁をなくし空気導入管をタンク内に延長しこの空気導入管でタンク内の空気を抜く構成が開示されている。排気弁がないことにより保守コストの削減はできる。
しかし、引用文献１に開示された技術では、排気量の制御機能がなくタンク内ガスが瞬時に排気管を通じて大量に排気される。このことによりタンク内の粉体材料が排気管に同時に放出される問題がある。さらに投入シュート内に空気案内板を取り付けた投入弁で排気経路と粉粒体投入経路を形成する方式であるため排気経路と粉流体投入経路のシール性が保たれない危険性が大であり、粉粒体投入時には粉粒体一部がタンク内に投入されなく排気管に直接排気される問題がある。

また、例えば、改良された技術としては、重量計を備え、粉粒体材料を計量投入装置からタンクへ投入する投入配管と投入配管を通じて計量投入装置に伝わるタンクの内圧と逆方向から計量投入装置の重量計にタンクの内圧が伝わるように計量投入装置とタンクとを接続する導圧管を有し、導圧管と接続される計量投入装置の開口部が塞がれ、且つ排気する排気配管を有する自動計量投入システムが考えられる。この自動計量投入システムでは、高い計量精度を得ることができ、またタンク内圧の影響をなくし、また粉体材料で導圧管がほとんど侵入しないで付着、閉塞することがなく、またタンク入り口内壁にトナー材料が溶解、固着し閉塞することなく連続で計量投入することができる。
しかしながら、排気配管に配置された自動弁によるタンク内の圧力制御や不活性ガス供給配管に配置された自動弁によるタンク内の圧力制御を用いているが、計量開始直後にはこれらの自動弁は追従できなく一定量の安定した排気量を得ることができなくタンク内圧力は大きな変動を引き起こす。
この結果、安定した粉体計量精度が得られないという問題がある。また、自動制御手段を取り付けることにより排気量をある一定の量に抑えることができるが、排気量自動制御手段は高コスト、高重量、スペース大、難メンテナンス性となる問題がある。

そこで本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであり、その課題は、計量装置の中のトナー材料を自動で規定量を計量し、密閉されたタンクへ投入する自動計量投入システムで連続して計量投入し、高い計量精度（許容幅以内）を得る自動計量投入システムで、粉体計量の精度を維持しつつ、重量・スペースが小さく、メンテナンスが容易な自動計量投入システムを提供することである。

上記課題を解決する手段である本発明の特徴を以下に挙げる。
本発明の自動計量投入システムは、重量計を備えた計量投入装置の粉粒体材料を密閉されたタンクへ投入する自動計量投入システムであって、前記タンクは、前記タンク内から排気する排気配管を有し、前記排気配管に整流板を有することを特徴とした。
また、本発明の自動計量投入システムは、さらに、前記整流板開口部が、配管断面中心位置に配した位置にあることを特徴とした。
また、本発明の自動計量投入システムは、さらに、前記整流板開口部が、配管断面中心に傾斜形状であることを特徴とした。
また、本発明の自動計量投入システムは、さらに、前記整流板が、複数の整流板開口部を有することを特徴とした。
また、本発明の自動計量投入システムは、さらに、前記整流板開口部が、排気配管内壁に接した形状であることを特徴とした。
また、本発明の自動計量投入システムは、さらに、前記整流板が、タンク側排気口から直近に配置したことを特徴とした。
また、本発明の自動計量投入システムは、さらに、前記整流板の材質が、鋼製であることを特徴とした。

本発明の自動計量投入システムは、重量計を備えた計量投入装置の粉粒体材料を密閉されたタンクへ投入する自動計量投入システムであって、前記タンクは、前記タンク内から排気する排気配管を有し、前記排気配管口が前記タンク内に延長し、配置されたことを特徴とした。
また、本発明の自動計量投入システムは、さらに、上述のいずれかに記載の自動計量投入システムであることを特徴とした。
また、本発明の自動計量投入システムは、さらに、前記タンク内の前記排気配管の底面及び側面に排気配管開口部があることを特徴とした。
また、本発明の自動計量投入システムは、さらに、前記排気配管口がタンク上面の側面近傍に配置したことを特徴とした。
また、本発明の自動計量投入システムは、さらに、前記排気配管口がタンク内攪拌機の攪拌翼の回転方向に相対しない向きに配置されたことを特徴とした。

本発明の自動計量投入システムは、重量計を備えた計量投入装置の粉粒体材料を密閉されたタンクへ投入する自動計量投入システムであって、前記タンクは前記タンク内から排気する排気配管を有し、前記排気配管に大気開放自動弁を有したことを特徴とした。
また、本発明の自動計量投入システムは、さらに、上述のいずれかに記載の自動計量投入システムであることを特徴とした。

上記課題を解決する手段である本発明によって、以下のような特有の効果を奏する。
本発明の自動計量投入システムでは、粉体をタンク7へ投入する際に、タンク内圧力が次第に大きくなっても、タンク7ガスは整流板を通過することで所定の安定した流量で通過するので排気配管８２内の粉粒体の過度な流量通過によって引き起こす粉粒体の管内詰まりの発生を防止できる。この整流版の開口面積を変わることで、通過風量は所望の適正な風量にすることができる。さらに、構造が簡素化しているので低コストにすることができる。さらに、設置スペースは排気配管に挿入しているので省スペース化できる。

本発明の自動計量投入システムであって、排気配管に整流板を有する構成を説明する概略図である。 従来の自動計量システムの構成を説明する概略図である。 本発明の自動計量投入システムであって、整流板開口部が配管断面中心位置に配した位置にある整流板を示す概略図である。 本発明の自動計量投入システムであって、整流板開口部が配管断面中心位置に配し配管断面中心に傾斜形状であることを示す概略図である。 本発明の自動計量投入システムであって、複数の整流板開口部を有する整流板を示す概略図である。 本発明の自動計量投入システムであって、整流板開口部が排気配管の内壁に接した形状を有する整流板を示す概略図である。 本発明の自動計量投入システムであって、タンク側排気口から直近に配置した整流板を示す概略図である。 本発明の自動計量投入システムであって、タンク内に延長し配置された排気配管を示す概略図である。 本発明の自動計量投入システムであって、タンク内の排気配管に設けられた排気配管開口部を示す概略図である。 本発明の自動計量投入システムであって、タンク上面の側面近傍に配置した排気配管の先端の排気配管の開口の構成を示す概略図である。 本発明の自動計量投入システムであって、タタンク内から排気する排気配管を有し、排気配管に大気開放自動弁を有する構成を示す概略図である。

以下に、本発明を実施するための最良の形態を図面に基づいて説明する。なお、いわゆる当業者は特許請求の範囲内における本発明を変更・修正して他の実施形態をなすことは容易であり、これらの変更・修正はこの特許請求の範囲に含まれるものである。したがって、以下の説明はこの発明における最良の形態の例であって、この特許請求の範囲を限定するものではない。

図１は、本発明の自動計量投入システムであって、排気配管に整流板を有する構成を説明する概略図である。
本発明の自動計量投入システム１は、密閉されたタンクへの粉粒体材料計量投入システムであって計量投入装置が、重量計を備え、粉粒体材料を計量投入装置からタンクへ投入する投入配管と投入配管を通じて、計量投入装置に伝わるタンクの内圧と逆方向から、計量投入装置の重量計にタンクの内圧が伝わるように、計量投入装置とタンクとを接続する導圧管を有し、導圧管と接続される計量投入装置の接続部の開口が塞がれている自動計量投入システムの排気配管に整流板を有する。
本発明の自動計量投入システム１は、密閉系におけるトナー材料を自動で規定量を計量し、タンク７へ投入する自動計量投入システム１である。
その構成は、粉粒体材料を収納している計量投入装置２と、この粉粒体材料を投入される密閉されたタンク７とを有し、その間を投入配管４と導圧管５とで接続している。
投入する粉粒体材料としては、着色剤、離型剤、樹脂微粒子又はこれらの混合物、磁性粒子又は磁性粒子を樹脂で被覆した磁性体、さらに、これらの混合物を挙げることができる。具体的には、着色剤、離型剤、樹脂微粒子の混合物であるトナー材料を用いることができる。

計量投入装置２は、粉粒体材料を収納している容器と重量計３を備え、容器から重量計３で搬送される粉粒体材料を計量されながら、移送される。
重量計３は、ロードセル方式、電磁力平衡方式、振動方式、バネ方式等が挙げられる。また、計量投入装置２としては、具体的には、スクリューフィーダ、テーブルフィーダ、ホッパスケールとゲート装置（開度制御）とを組み合わせた装置などを挙げることができる。
タンク７は、タンク７の内圧を計測する圧力計９、投入された材料を混合（溶解、分散）するための攪拌機８を備えている。タンク７は、これに限定するものではなく、単に収納するだけのタンク７であっても良い。ここでは、圧力計９、攪拌器８等はタンク７内に液体の媒体を用いて、反応させる場合に用いられる。
また、粉粒体材料をスクリューフィーダ２１からタンク７へ投入する投入配管４を備えている。この投入配管４には、第１仕切弁４１、フレキシブル継手６、第２仕切弁４２を備えている。この第１仕切弁４１及び第２仕切弁４２で、粉粒体材料の投入を制御する。また、フレキシブル継手６によって、第１仕切弁４１及び第２仕切弁４２の間を接続させている。
また、投入配管４を通じて、スクリューフィーダ２１に伝わるタンク７の内圧と逆方向から、スクリューフィーダ２１の重量計３にタンク７の内圧が伝わるように、スクリューフィーダ２１とタンク７とを接続する導圧管５とを有している。この導圧管５には、自動弁が粉粒体材料を計量投入していないときのタンク７の密閉維持(溶剤ガスの隔離)のために設けられている。

また、導圧管５と接続されるスクリューフィーダ２１の接続部の開口が塞がれている。これによって、この自動計量投入システム１を密閉系にクローズすることができる。つまり、スクリューフィーダ２１とタンク７とは、投入配管４を通じて、スクリューフィーダ２１に伝わるタンク７の内圧と逆方向から、スクリューフィーダ２１の重量計３にタンク７の内圧が伝わるように、導圧管５、フレキシブル継手６で接続されており、スクリューフィーダ２１側の接続部の開口が塞がれていることにより、タンク７の内圧の影響をなくすことができ、また、溶剤ガス雰囲気にあるタンク側と接続しても溶剤ガスがスクリューフィーダ２１内に進入しないので、スクリューフィーダ２１内の材料が溶解、固着することがなく、さらに、導圧管５内に流れがないため、粉材料が導圧管５内にほとんど進入しないので、付着、閉塞することなく、維持できる。

本発明の自動計量投入システム１では、粉体投入時のタンク７から大気への排気配管８２に整流板１０４、集塵機１３、排気ブロア１４で構成される。粉体を計量投入装置２からタンク7へ計量投入する際タンク7内圧力が大きくなるが整流板１０４を通過したタンク7内ガスは所定の安定した流量を確保することができ排気配管８２内の粉体の過度な流量通過によって引き起こす管内詰まりを発生させない。この整流版１０４を通過する流量は整流の通過穴面積を変えることで適正な風量にすることができる。さらに本発明の整流板１０４は従来の排気流量制御用自動弁に比べ構造が簡素化、コスト１/２０以下である。設置スペースは自動弁を接続する面間スペースが必要であるのに対してフランジ面に挿入することができ省スペース化が可能となった。
又、従来、排気流量制御装置、排気流量制御用自動弁を動作させるために電気及び圧空エネルギーを要していたが本発明の整流板１０４であればこれらのエネルギーは必要なく流体の運動エネルギーによる整流板１０４の一次側及び二次側の圧力差を利用した流量制御となり省エネルギーである。

図２は、従来の自動計量システムの構成を説明する概略図である。
この自動計量投入システム１は、密閉系におけるトナー材料を自動で規定量を計量し、タンク７へ投入するものである。とくに、導圧管５と接続されるスクリューフィーダ２１の接続部の開口が塞がれている。これによって、この自動計量投入システム１を密閉系にクローズすることができる。つまり、スクリューフィーダ２１とタンク７とは、投入配管４を通じて、スクリューフィーダ２１に伝わるタンク７の内圧と逆方向から、スクリューフィーダ２１の重量計３にタンク７の内圧が伝わるように、導圧管５、フレキシブル継手６で接続されており、スクリューフィーダ２１側の接続部の開口が塞がれていることにより、タンク７の内圧の影響をなくすことができ、また、溶剤ガス雰囲気にあるタンク側と接続しても溶剤ガスがスクリューフィーダ２１内に進入しないので、スクリューフィーダ２１内の材料が溶解、固着することがなく、さらに、導圧管５内に流れがないため、粉材料が導圧管５内にほとんど進入しないので、付着、閉塞することなく、維持できる。そして、スクリューフィーダ２１から投入する際には排気配管８２に位置する自動弁１０１からタンク7の内圧上昇した溶剤ガスと粉体が集塵機１３及び排気ブロア１４を介して排気される。これによって、タンク７の内圧の影響をなくすことができる。しかしながら、排気配管８２に配置された自動弁によるタンク内の圧力制御や不活性ガス供給配管に配置された自動弁によるタンク内の圧力制御を用いているが、計量開始直後にはこれらの自動弁は追従できなく一定量の安定した排気量を得ることができなくタンク内圧力は大きな変動を引き起こすことがある。その結果、この自動計量投入システム１では、安定した粉体計量精度が得られない。

図３は、本発明の自動計量投入システムであって、整流板開口部が配管断面中心位置に配した位置にある整流板を示す概略図である。
この本発明の自動計量投入システム１では、タンク7内の粉体材料の溶媒が溶剤である場合、排気配管８２の内壁には溶剤で溶融した流動性のある固まりが付着する。排気配管８２の配置が垂直配管で排気方向が下方から上方の場合、整流板１０４の二次側配管の内壁に付着したこの固まりが経時に移動する。整流板１０４は、この固まりを整流板１０４の配管中心位置の同心円の整流板開口部１０４ａよりタンク7に戻すことができ、排気配管８２内を閉塞することなく安定した排気が可能となる。
なお、ここでは、整流板開口部１０４ａの形状を円形形状で示したが、この形状以外の形状、例えば、楕円、正方形又は長方形等の矩形でも良い。

図４は、本発明の自動計量投入システムであって、整流板開口部が配管断面中心位置に配し配管断面中心に傾斜形状であることを示す概略図である。
この本発明の自動計量投入システム１では、タンク7内の粉体材料の溶媒が溶剤である場合、排気配管８２内壁には溶剤で溶融した流動性のある固まりが付着する。排気配管８２の配置が垂直配管で排気方向が下方から上方の場合、整流板１０４の二次側配管の内壁に付着したこの固まりが経時に移動する。整流板１０４は、この固まりを整流板１０４の同心に対して傾斜形状で勾配を有するため、さらに容易に、タンク7に戻すことができ配管内を閉塞することなく安定した排気が可能となる。
なお、ここでは、整流板開口部１０４ａの形状を円形形状で示したが、この形状以外の形状、例えば、楕円、正方形又は長方形等の矩形でも良い。

図５は、本発明の自動計量投入システムであって、複数の整流板開口部を有する整流板を示す概略図である。
この本発明の自動計量投入システム１では、タンク7内の粉体材料の硬度が高い場合、整流板１０４の整流板開口部１０４ａが１個のときは、流速が大きいことで整流板１０４の整流板開口部１０４ａを磨耗し、経時に開口面積が大きくなり、排気風量が増大し、所望の排気風量を得られない。
排気配管８２の断面に均一に複数個の整流板開口部１０４ａを配置することで流速を低く抑えることができ粉体材料の硬度が高い場合でも安定した排気が可能となる。
なお、ここでは、整流板開口部１０４ａの形状を円形形状で示したが、この形状以外の形状、例えば、楕円、正方形又は長方形等の矩形でも良い。

図６は、本発明の自動計量投入システムであって、整流板開口部が排気配管の内壁に接した形状を有する整流板を示す概略図である。
この本発明の自動計量投入システム１では、排気配管８２内壁には溶剤で溶融した流動性のある固まりが付着する。排気配管８２の配置が、傾斜していて勾配を有する配管で、排気方向が下方から上方の場合、整流板１０４の二次側配管の内壁に付着したこの固まりが経時に移動する。整流板１０４はこの固まりを整流板１０４の整流板開口部１０４ａが排気配管８２の内壁に接しているため、配管底面部に流動性のある固まりをタンク7に戻すことができ排気配管８２内を閉塞することなく安定した排気が可能となる。
なお、ここでは、整流板開口部１０４ａの形状を円形形状で示したが、この形状以外の形状、例えば、楕円、正方形又は長方形等の矩形でも良い。

図７は、本発明の自動計量投入システムであって、タンク側排気口から直近に配置した整流板を示す概略図である。
本発明の自動計量投入システム１では、粉粒体材料をスクリューフィーダ２１からタンク７へ投入し、タンク7を加温溶解する工程においてタンク7自体の温度が上昇し、この熱が直近に配したことにより整流板１０４を加温することができ整流板１０４及び周辺の排気配管８２内に付着した固まりを熱融解することでより流動性がアップし整流板１０４の整流板開口部からタンク7に戻すことができ排気配管８２内を閉塞することなく安定した排気が可能となる。

図８は、本発明の自動計量投入システムであって、タンク内に延長し配置された排気配管を示す概略図である。
この本発明の自動計量投入システム１では、密閉されたタンク7への計量投入装置２であって計量投入装置２が、重量計３を備え、粉粒体材料を計量投入装置２からタンク7へ投入する投入配管４と投入配管４を通じて、計量投入装置２に伝わるタンク7の内圧と逆方向から、計量投入装置２の重量計３にタンク7の内圧が伝わるように、計量投入装置２とタンク7とを接続する導圧管５とを有し、導圧管５と接続される計量投入装置２の接続部の開口が塞がれている自動計量投入システムにおいて、排気配管８２の先端の排気配管口がタンク7内に延長し配置されている。
粉粒体材料がスクリューフィーダ２１からタンク７上方から投入し溶媒の液体中に投入する場合、排気配管８２先端の排気配管口がタンク７内の溶媒の液面上面直近に配置することでタンク7内の溶媒の液面上方に浮遊している粉体を排気配管８２口に混入することなく安定した排気が可能となる。

この本発明の自動計量投入システム１では、整流板の材質が鋼製である。
この自動計量投入システム１は、整流板１０４が耐溶剤性や耐食性の鋼製の材質であるので溶剤など腐食性のある排気内ガスの場合でも材質の変質による整流板の欠損などがなく排気配管８２内を閉塞することなく安定した排気ができる。
鋼製とは、鉄鋼材料で製造されていることを示しており、オーステナイト系、フェライト系、マルテンサイト系のいずれでも良いが、耐食性等を考慮してＳＵＳ４０１、ＳＵＳ４０３等のオーステナイト系ステンレス鋼が好ましい。

図９は、本発明の自動計量投入システムであって、タンク内の排気配管に設けられた排気配管開口部を示す概略図であり、（ａ）は排気配管の底面及び側面に設けられた排気配管開口部を、（ｂ）は排気配管の側面部のみに設けられた排気配管開口部を示している。
この本発明の自動計量投入システム１では、粉粒体材料計量中に溶剤ガス及び粉粒体一部が排気配管８２から排出されるが、排気配管８２内で浮遊した粉体が溶剤ガスを仲介として粒子同士が結合し大きく成長しその結果下方のタンク7側に戻る現象がおきる。
この戻った粒子は、（ａ）に示すように、排気配管８２下部の排気配管開口部８２ａの底面が開放で、又側面部も排気配管開口部８２ａで開口されているため吸い込み口面積が大きく、吸い込み流速を低く保つことができ且つ排気配管８２の底面部が開口されているため排気配管８２内の粉粒体がタンク側へ戻れることで排気配管８２の排気配管開口部８２ａの周辺に粉体が堆積し、閉塞することなく安定した排気が可能となる。
したがって、（ｂ）に示すように、側面部のみが排気配管開口部８２ａで開口されていては、排気配管８２内の粉粒体がタンク側へ戻れる量が少なく、次第に排気配管開口部８２ａの周辺に粉体が堆積し、閉塞して、安定した排気ができなくなる。

図１０は、本発明の自動計量投入システムであって、タンク上面の側面近傍に配置した排気配管の先端の排気配管の開口の構成を示す概略図である。
本発明の自動計量投入システム１では、粉粒体材料をスクリューフィーダ２１からタンク７上方から投入し溶媒の液体中に投入する場合、溶媒の液面上方でも粉体はタンク7中央部を中心に浮遊している。排気配管８２の先端の開口がタンク7上面の側面近傍に配置したことによりこの浮遊した粉体を排気配管８２の先端の開口に排気することを回避できることで粉粒体を排気配管８２の先端の開口から混入することなく安定した排気が可能となる。

また、この本発明の自動計量投入システム１では、排気配管８２の先端の開口がタンク７の内の攪拌機８の攪拌翼の回転方向に相対しない向きに配置されている。
本発明の自動計量投入システム１は、タンク７内の排気配管８２の先端の開口の向きが攪拌機８の回転方向（旋回方向）と相対していないのでタンク７内の溶媒の液体上方に浮遊している粉体を直接排気配管８２の先端の開口により混入することなく安定した排気ができる。

このように、排気配管８２に整流板１０４を設ける自動計量投入システム１では、粉体を計量投入装置２からタンク7へ計量投入する際タンク7内圧力が次第に大きくなってもタンク7内ガスは整流板１０４を通過することで所定の安定した流量で通過するので排気配管８２内の粉粒体の過度な流量通過によって引き起こす粉粒体の管内詰まりの発生を防止できる。
また、整流板１０４の通過排気量はこの整流版１０の開口面積を変えられるので整流版１０４の通過風量を所望の適正な風量にすることができる。さらに本発明の整流板１０４は従来の排気流量制御用自動弁に比べ構造が簡素化しているのでコスト１/２０以下で実現できる。設置スペースは自動弁を接続する面間スペースが必要であるのに対してフランジ面に挿入しているので省スペース化できる。
さらに、従来のシステムでは、排気流量制御装置、排気流量制御用自動弁を動作させるために電気及び圧空エネルギーを要していたが、本発明の自動計量投入システム１における整流板１０４であれば、これらのエネルギーは必要なく、流体の運動エネルギーによる整流板１０４の一次側及び二次側の圧力差を利用して流量制御しているので省エネルギーとなる。
さらに、粉粒体材料をスクリューフィーダ２１からタンク７上方から投入し溶媒の液体中に投入する場合、溶媒の液面上方でも粉体はタンク7中央部を中心に浮遊している。排気配管８２口がタンク7上面の側面近傍に配置しているのでこの浮遊した粉体を排気配管８２口に排気することを回避でき粉粒体を排気配管８２口から混入することなく安定した排気ができる。

図１１は、本発明の自動計量投入システムであって、タタンク内から排気する排気配管を有し、排気配管に大気開放自動弁を有する構成を示す概略図である。
本発明の自動計量投入システム１は、密閉されたタンク7への計量投入装置２であって計量投入装置２が、重量計３を備え、粉粒体材料を計量投入装置２からタンク7へ投入する投入配管４と投入配管４を通じて、計量投入装置２に伝わるタンク7の内圧と逆方向から、計量投入装置２の重量計３にタンク7の内圧が伝わるように、計量投入装置２とタンク7とを接続する導圧管５とを有し、導圧管５と接続される計量投入装置２の接続部の開口が塞がれているが、そこで、排気配管８２に大気開放弁１０５を設けている。この自動計量投入システム１では、連続した粉粒体材料の計量投入装置２は排気配管８２内に粉粒体が堆積する。この堆積した粉粒体が大気開放弁１０５を開状態で排気ブロア１４の運転により外気のフレッシュエアを吸い込み排気することにより排気配管８２内の内壁面をエアークリーニングすることで連続した自動計量は可能となる。

したがって、排気配管８２に整流板１０４を設け、または、排気配管８２をタンク７内に延長した自動計量投入システム１で、さらに、排気配管８２に大気開放弁１０５を設けている。従来のシステムでは、連続した粉粒体材料の計量投入装置２は排気配管８２内に粉粒体が堆積する。しかし、本発明の自動計量投入システム１では、この堆積した粉粒体が大気開放弁１０５を開状態で排気ブロア１４の運転により外気のフレッシュエアを吸い込み排気するので排気配管８２内の内壁面をエアークリーニングすることで長時間連続した自動計量ができる。又、整流板１０４は従来の排気流量制御用自動弁に比べ構造が簡素化しているのでコスト１/２０以下で実現できる。
さらに、設置スペースは自動弁を接続する面間スペースが必要であるのに対してフランジ面に挿入しているので省スペース化できる。
さらに、従来、排気流量制御装置、排気流量制御用自動弁を動作させるために電気及び圧空エネルギーを要していたが本発明の整流板１０４であればこれらのエネルギーは必要なく流体の運動エネルギーによる整流板１０４の一次側及び二次側の圧力差を利用して流量制御しているので省エネルギーとなる。又、粉粒体材料をスクリューフィーダ２１からタンク７上方から投入し溶媒の液体中に投入する場合、溶媒の液面上方でも粉体はタンク7中央部を中心に浮遊している。排気配管８２口がタンク7上面の側面近傍に配置しているのでこの浮遊した粉体を排気排気８２口に排気することを回避でき粉粒体を排気配管８２口から混入することなく安定した排気ができる。

＜実施例１、比較例１＞
実施例１は、図３で示した整流板を有した図１で示した本発明の自動計量投入システムを用いて粉粒体材料Ａを自動計量した。
比較例１は、図２で示した従来の自動計量投入システムを用いて、粉体材料Ａを自動計量した。
これを、製造するためのコスト、設置した重量、設置するためのスペースを、図１及び図３に示した排気配管に設ける整流板と、図２で示した排気配管に設ける自動弁とを比較した。
また、それぞれの実働しているときの、メンテナンスが必要な周期、さらに、実働しているときの投入量の設定重量、タンクに投入された精度、そのときのタンクの内圧を示している。
なお、粉体材料Ａは、分散剤である。

排気配管内に粉粒体が大量に排気することなく且つ、タンク内圧が大幅な変動もなく連続で計量することができた。
コスト、重量、スペース、メンテナンス周期が図２で示す従来の自動計量投入システムに比べて大幅に改良できた。
従来の自動弁の作動エネルギーは空気圧力エネルギーもしくは電気エネルギーを要していたが、整流板は流体（粉粒体と溶剤ガスの混合体）の運動エネルギーによるオリフィスの１次側と２次側の圧力差を利用した排気量調節機能であるため外部からのエネルギーは不要となり省エネルギーとなった。

＜実施例２＞
実施例２は、図４で示した整流板を有した図１で示した本発明の自動計量投入システムを用いて粉粒体材料Ａを自動計量した。
製造するためのコストを、図１及び図４に示した排気配管に設ける整流板と、図２で示した排気配管に設ける自動弁とを比較した。

排気配管内に粉粒体が大量に排気することなく且つ、タンク内圧が大幅な変動もなく連続で計量することができた。又、整流板のメンテナンスが２ヶ月以上に延長できた。
とくに排気配管が垂直方向に配したプラントの場合排気配管の内壁に付着した粉体が内壁伝いに下方に落ち整流板が配管中心に傾斜することで開口部よリタンクにスムーズに戻すことができ排気配管内の内壁の粉粒体の付着がなく閉塞することがなくなった。

＜実施例３＞
実施例３は、図５で示した整流板を有した図１で示した本発明の自動計量投入システムを用いて粉粒体材料Ｂを自動計量した。
比較例２は、図２で示した従来の自動計量投入システムを用いて、粉体材料Ｂを自動計量した。
なお、粉体材料Ｂは、樹脂材である。

粉体材料Ｂの硬度が高い場合でも長時間安定して計量することができた。

＜実施例４＞
実施例４は、図６で示した整流板を有した図１で示した本発明の自動計量投入システムを用いて粉粒体材料Ｃを自動計量した。
比較例２は、図２で示した従来の自動計量投入システムを用いて、粉体材料Ｃを自動計量した。
なお、粉体材料Ｃは、離型材である。

粉体材料Ｃの付着しやすい場合でも排気配管内の内壁に粉粒体Ｃが付着することなく連続して計量することができた。

実施例２として図４で示した整流板と、実施例４−２として図６で示した整流板と、を傾斜した排気配管を設けているときのそれぞれの実働しているとにおけるメンテナンスが必要な周期を示している。

傾斜した配管内の内壁に付着した粉粒体は、実施例４における図６で示した整流板の方が、整流板に滞留しない実施例２における図４で示した整流板よりもメンテナンス周期が長かった。
なお、計量結果は以下の通りで計量精度は変わらなかった。

実施例２として図４で示した整流板と、実施例４−２として図６で示した整流板と、を垂直排気配管にを設けているときのそれぞれの実働しているとにおけるメンテナンスが必要な周期を示している。

垂直配管内の内壁に付着した粉粒体は、実施例２で示した整流板の方が整流板に滞留しないので、実施例４−２で示した整流板よりもメンテナンス周期が長かった。
なお、計量結果は以下の通りで計量精度は変わらなかった。

＜実施例５＞
実施例５は、図７で示した位置に整流板を有した本発明の自動計量投入システムを用いて粉粒体材料Ｂを自動計量した。
比較例２は、図２で示した従来の自動計量投入システムを用いて、粉体材料Ｂを自動計量した。

整流板をタンク側排気配管口から直近に配置したことにより整流板周辺部には粉体の付着がなく連続して計量することができた。

＜実施例６＞
実施例６は、図８で示した発明の自動計量投入システムを用いて粉粒体材料Ｂを自動計量した。
比較例２は、図２で示した従来の自動計量投入システムを用いて、粉体材料Ｂを自動計量した。

排気配管口がタンク内へ延長し排気したことによりタンク内排気配管口内には粉粒体の付着がなく連続して計量することができた。

＜実施例7＞
実施例７は、図９（ａ）で示した本発明の自動計量投入システムを用いて粉粒体材料Ｂを自動計量した。
比較例２は、図２で示した従来の自動計量投入システムを用いて、粉体材料Ｂを自動計量した。

タンク内排気配管口内には粉粒体の付着がなく連続して計量することができた。

実施例７として図９（ａ）で示したタンク内排気配管を備えた図１で示した本発明の自動計量投入システムを用いて粉粒体材料Ｃを自動計量した。
実施例７−２として図９（ｂ）で示した従来、一般的に使用されているタンク内排気配管を備えた図１で示した本発明の自動計量投入システムを用いて粉粒体材料Ｃを自動計量した。

実施例７として図９（ａ）で示したタンク内排気配管の底部は開口であるので粉粒体の付着がなく閉塞しないためメンテナンス周期は、図９（ｂ）で示したタンク内排気配管を備えた図１で示した本発明の自動計量投入システムに比べて長かった。
なお、計量結果は以下の通りで計量精度は変わらなかった。

＜実施例８＞
実施例８として図１０で示したタンクを備えた図１で示した本発明の自動計量投入システムを用いて粉粒体材料Ｂを自動計量した。

タンク内排気配管内には粉粒体の付着がなく連続して計量することができた。

＜実施例９＞
実施例９として図１０で示した大気開放弁を有した図１で示した本発明の自動計量投入システムを用いて粉粒体材料Ａを自動計量した。

タンク内排気配管内には粉粒体の付着がなく連続して計量することができた。

＜実施例１０＞
実施例１０として、粉粒体材料Ｂを用いて、図１１で示した計量システムでは自動シーケンスプログラムで経時に大気開放弁が開にし排気ブロアにてフレッシュエアを取り込みエアークリーニングし自動計量システムの排気配管内の内壁に付着した粉粒体は排気配管内の内壁に堆積しないので清掃周期が激減した。

＜実施例１１＞
実施例１１として、粉粒体材料Ｃを用いて、図１１で示した計量システムでは自動シーケンスプログラムで経時に大気開放弁が開にし排気ブロアにてフレッシュエアを取り込みエアークリーニングし自動計量システムの排気配管内の内壁に付着した粉粒体は排気配管内の内壁に堆積しないので清掃周期が激減した。

タンク内排気配管内には粉粒体の付着がなく連続して計量することができた。

１ 自動計量投入システム
２ 計量投入装置
２１ スクリューフィーダ
３ 重量計
４ 投入配管
４１ 第１仕切弁
４２ 第２仕切弁
５ 導圧管
６ フレキシブル継手
７ タンク
７１ 攪拌機
８ 不活性ガス用配管
８１ 供給配管
８２ 排気配管
８２ａ 排気配管開口部
９ 圧力計
１０１ 局排弁
１０２ 供給弁
１０３ 手動弁
１０４ 整流板
１０４ａ 整流板開口部
１０５ 大気開放弁
１１ 流量計
１２ 流量調整バルブ
１３ 集塵機
１３１ 仕切弁
１４ 排気ブロワ

特開２００２−００２９６２

Claims (14)

1. 重量計を備えた計量投入装置の粉粒体材料を密閉されたタンクへ投入する自動計量投入システムであって、
   前記タンクは、前記タンク内から排気する排気配管を有し、前記排気配管に整流板を有する
   ことを特徴とした自動計量投入システム。
2. 請求項１に記載の自動計量投入システムであって、
   前記整流板開口部が、配管断面中心位置に配した位置にある
   ことを特徴とした自動計量投入システム。
3. 請求項２に記載の自動計量投入システムであって、
   前記整流板開口部が、配管断面中心に傾斜形状である
   ことを特徴とした自動計量投入システム。
4. 請求項１に記載の自動計量投入システムであって、
   前記整流板が、複数の整流板開口部を有する
   ことを特徴とした自動計量投入システム。
5. 請求項１に記載の自動計量投入システムであって、
   前記整流板開口部が、排気配管内壁に接した形状である
   ことを特徴とした自動計量投入システム。
6. 請求項１ないし５のいずれかに記載の自動計量投入システムであって、
   前記整流板が、タンク側排気口から直近に配置した
   ことを特徴とした自動計量投入システム。
7. 請求項１ないし６のいずれかに記載の自動計量投入システムであって、
   前記整流板の材質が、鋼製である
   ことを特徴とした自動計量投入システム。
8. 重量計を備えた計量投入装置の粉粒体材料を密閉されたタンクへ投入する自動計量投入システムであって、
   前記タンクは、前記タンク内から排気する排気配管を有し、前記排気配管口が前記タンク内に延長し、配置された
   ことを特徴とした自動計量投入システム。
9. 請求項８に記載の自動計量投入システムであって、
   前記自動計量投入システムは、請求項１ないし６のいずれかに記載の自動計量投入システムである
   ことを特徴とした自動計量投入システム。
10. 請求項８又は９に記載の自動計量投入システムであって
    前記タンク内の前記排気配管の底面及び側面に開口部がある
    ことを特徴とした自動計量投入システム。
11. 請求項８ないし１０のいずれかに記載の自動計量システムであって、
    前記排気配管口がタンク上面の側面近傍に配置した
    ことを特徴とした自動計量投入システム。
12. 請求項８ないし１１のいずれかに記載の記載の自動計量投入システムであって、
    前記排気配管口がタンク内攪拌機の攪拌翼の回転方向に相対しない向きに配置された
    ことを特徴とした自動計量投入システム。
13. 重量計を備えた計量投入装置の粉粒体材料を密閉されたタンクへ投入する自動計量投入システムであって
    前記タンクは前記タンク内から排気する排気配管を有し、前記排気配管に大気開放自動弁を有した
    ことを特徴とした自動計量投入システム。
14. 請求項１３に記載の自動計量投入システムであって、
    前記自動計量投入システムは、請求項１ないし１２のいずれかに記載の自動計量投入システムである
    ことを特徴とした自動計量投入システム。

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