JP5614064B2 - 粉体搬送装置 - Google Patents

Description

本発明は、粉体搬送装置に関し、特には、ホッパ内での粉体の滞留を防ぎ、搬送効率の低下を防止することができる粉体搬送装置に関する。

従来、例えば特許文献１の粉体搬送装置においては、図７に示すように、そのホッパ２０１は、周壁を構成する４つの側面２２２〜２２５を有している（側面２２２と側面２２４とが対向し、側面２２３と側面２２５とが対向する）。ここで、側面２２３、２２５はベルトの搬送方向に平行な面であり、一方の側面２２５が鉛直面であり、他方の側面２２３は傾斜面（部分的に鉛直面を含む）である。また、側面２２２、２２４はそれぞれベルトコンベア２０６の搬送方向の上流側、下流側に位置する面であり、一方の側面２２４が鉛直面であり、他方の側面２２２は傾斜面（部分的に鉛直面を含む）である。

図７（Ｃ）に示すように、傾斜面である側面２２３はベルトコンベア近傍に段部２１７を有しており、この段部２１７より上方が傾斜面２２３ａであり、下方が鉛直面２２３ｂとなっている。同様に、図７（Ａ）に示すように、傾斜面である側面２２２も、段部２１７より上方が傾斜面２２２ａとなっており、下方が鉛直面２２２ｂとなっている。

特開平８−１１３２８７（図７参照）

一般に、粉体搬送装置では、ホッパ内の搬送方向下流側において、下流側に搬送される粉体と自重により降下する粉体とが衝突し、粉体が圧密・凝集し、ホッパが閉塞されることがある。特に、上述した図７のようなタイプの場合、段部２１７よりも下方ではホッパの水平断面積が小さくなっており、粉体圧を逃がすスペースも無いことから、粉体の圧密・凝集が発生し易く、ホッパの閉塞が起こりやすい。

とりわけ、セメント原料に用いられる脱塩ダスト（焼却灰に含まれる塩素成分を分離して得られるダスト）のように凝集しやすい粉体の場合、この問題はさらに顕著となる。

本発明は上述のような課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、ホッパ内での粉体の滞留を防ぎ、搬送効率の低下を防止することができる粉体搬送装置を提供することにある。

上記目的を達成するための本発明の粉体搬送装置は、
鉛直上端側に開口する上端側開口部および鉛直下端側に開口する下端側開口部を有するホッパと、
前記ホッパの下端側に設けられたベルトコンベアと、
を備え、
前記上端側開口部から供給される粉体を前記下端側開口部から前記ベルトコンベア上に落下させ、このベルトコンベアによって前記粉体を搬送する粉体搬送装置において、
前記ホッパの水平方向断面積は、前記上端側開口部から前記下端側開口部に向かって漸減し、
前記ベルトコンベアの搬送方向に沿って設けられた、前記ホッパの２つの側面のいずれか一方または両方に、前記粉体の圧力を低減させるための逃げ部を設けたこと
を特徴とする。

このような構成によれば、ホッパの一部に粉体の圧力を低減させるための逃げ部が設けられているので、粉体の圧密・凝集が生じにくくなり、ホッパ内での粉体の滞留を防止することができる。

上述したように本発明によれば、ホッパ内での粉体の滞留を防ぎ、搬送効率の低下を防止可能な粉体搬送装置を提供することができる。

本発明の一形態の粉体搬送装置の三面図である。 図１の粉体搬送装置を模式的に示す斜視図である。 図１のホッパの下部側を部分的に示す斜視図である。 図１のホッパ内を粉体が移動する様子を模式的に示す図である。 本発明の粉体搬送装置の他の形態の三面図である。 ホッパの下端部分の一部拡大図である。 従来の粉体搬送装置の三面図である。

以下、図面を参照して本発明の実施の一形態について説明する。
なお、本明細書において特に注記しない場合には、「上方」とは鉛直上方を意味し、「下方」とは鉛直下方を意味する。

〔第１の実施形態〕
本実施形態の粉体搬送装置５０は、例えば脱塩ダストなどの粉体を搬送するものであり、図１（Ａ）に示すように、粉体が投入されるホッパ１と、その下に設けられたベルトコンベア６とを備えている。

ベルトコンベア６は、一例として、所定の間隔をあけてほぼ同じ高さに配置された一対のローラ６ａ、６ｂと、そのローラ６ａ、６ｂ間に掛け渡されたベルト６ｃとを有している。

図２は、図１の粉体搬送装置の構成要素をやや模式化して示す斜視図である。この図に示すように、ホッパ１は全体として、下方に向かってすぼまるような形をしており、上端側開口部３および下端側開口部４を有している。また、ホッパ１は４つの側面１Ａ〜１Ｄを有している（側面１Ａと側面１Ｃが対向し、側面１Ｂと側面１Ｄが対向する）。

図１（Ａ）に示すように、このホッパ１は、上端側開口部３から下方に向かってすぼまる上部ホッパ部２１Ａと、その下に設けられた下部ホッパ部２１Ｂとを有している。下部ホッパ部２１Ｂは、さらに、上側の中間ホッパ部３１と下側の取出しホッパ部４１とを含んでいる。中間ホッパ部３１と取出しホッパ部４１との境界部分は段部１７となっており、上部ホッパ部２１Ａと中間ホッパ部３１との境界部分は段部１７′となっている。

上部ホッパ部２１Ａは、周壁を構成する４つの側面２２〜２５を有している（側面２２と側面２４が対向し、側面２３と側面２５が対向する）。図１（Ｂ）に示すように、ベルトコンベアの搬送方向に沿って設けられた２つの側面２３、２５のうち、一方の側面２３は傾斜面であり、他方の側壁２５は鉛直面である。図１（Ａ）に示すように、ベルトコンベアの搬送方向の上流側、下流側の側面２２、２４はいずれも傾斜面であり、下方ほど互いに近接するように傾斜している。
側面２５（鉛直面）の配置位置などについては、他の図面も参照して後で説明する。

図３は、図１のホッパ１の下部側を部分的に示す斜視図である。
同図に示すように、中間ホッパ部３１は、上端側開口部３８と下端側開口部３９を有している。上端側開口部３８の形状は、ベルトコンベア６の搬送方向をその長手方向とする長方形であり、下端側開口部３９の形状はベルトコンベア６の搬送方向をその高さ方向とする等脚台形（上流側が上底、下流側が下底に対応する）である。

中間ホッパ部３１は、その周壁を構成する４つの側面３２〜３４を有している。このうち、搬送方向上流側の側面３２と下流側の側面３４はともに傾斜面であり、下方ほど互いに近接するように傾斜している。
ベルトコンベアの搬送方向に沿う側面である側面３３、３５はいずれも屈曲面として形成されている。側面３３を例として具体的に説明すると、側面３３は、輪郭が三角形の２つの平面部３３ａ、３３ｂで構成されており、三角形の長辺どうしを接続してその辺に沿って折り曲げたような形状に形成されている。もう一方の側面３５もこれと同様に構成されている。

側面３３、３５がこのような屈曲面として形成されている理由は、長方形に形成された上端側開口部３８と、台形に形成された下端側開口部３９とを接続するためである。このような形状の側面３３、３５は、例えば、１枚の平板をその対角線に沿って所定角度で折り曲げることによって作ることができるので、製造しやすいという利点がある。

図３に示すように、中間ホッパ部３１の下の取出しホッパ部４１は、周壁を構成する４の側面４２〜４５を有している。側面４２〜４５はいずれも鉛直面であり、それぞれ、中間ホッパ部の側面３２〜３５の下縁部から下方に延出するように設けられている。

図３から明らかなように、側面４２〜４５の各下縁部によって囲まれる領域が下端側開口部４である。下端側開口部４の形状は、上記のとおりベルトコンベア６の搬送方向の下流側ほど幅広となる台形である。
なお、下端側開口部４は必ずしも等脚台形である必要はなく、搬送方向と平行な中心線Ｌ１（図１参照）を挟んで非対称型であってもよい。

図１（Ａ）に示すように、粉体搬送装置５０の組立状態においては、ホッパ１の下端部はベルト６ｃの移動を妨げない程度にベルト６ｃ上面に接している。また、ホッパ１の下流側の側面４４の下端付近には抜出し口５が形成されており、この抜出し口５を通ってホッパ１内の粉体が搬出される。
図示は省略するが、ホッパ１の上端側開口部３付近には、ホッパ１内に上限レベル以上の粉体が入ることを防止するための上限レベルスイッチが設けられている。

図１および図３に示すように、本実施形態においては、側面２５（鉛直面）が、中間ホッパ３１部の側面３５の上縁部よりも内側（ホッパの中心部側）の位置に配置されている。これにより、上端側開口部３８が２つの領域に区画され、この２つの領域のうち傾斜面２３（図１参照）とは反対側の領域に逃げ部１６が形成されている。

この逃げ部１６とは、ホッパ１の水平方向断面積が部分的に拡大する部分であり、粉体の圧力を低減させるための構造部である。逃げ部１６は、図３に示すように、上方に向かって開口した開口部として設けられており、具体的には、この開口部は、側面２５の下縁部と、それと平行な側面３５の上縁部と、側面３２の上縁部の一部と、側面３２の上縁部の一部と、によって画定されている。

上記のように構成された粉体搬送装置５０は、従来のものと同様に使用することができる。すなわち、図４に示すように、ホッパ１の上端側開口部３からホッパ１内に投入された粉体を、ベルトコンベア６を駆動させることによりホッパ１の下端側開口部４側から抜き出してベルトコンベア６の搬送方向下流側へと搬送することができる。

以上説明したように、本実施形態の粉体搬送装置は、
（１）鉛直上端側に開口する上端側開口部３および鉛直下端側に開口する下端側開口部４を有するホッパ１と、
前記ホッパ１の下端側に設けられたベルトコンベア６と、
を備え、
前記上端側開口部３から供給される粉体を前記下端側開口部４から前記ベルトコンベア６上に落下させ、このベルトコンベア６によって前記粉体を搬送する粉体搬送装置５０において、
前記ホッパ１の水平方向断面積は、前記上端側開口部３から前記下端側開口部４に向かって漸減し、
前記ベルトコンベア６の搬送方向に沿って設けられた、前記ホッパの２つの側面１Ｂ、１Ｄのいずれか一方または両方に、前記粉体の圧力を低減させるための逃げ部１６を設けたこと
を特徴とする。

なお、本明細書において、水平方向の断面積が上端側開口部から下端側開口部に向かって「漸減」するホッパと言った場合には、その一部に図１の取出しホッパ部４１のように断面積が一定の部分を有するものも含まれるものとする。
上記実施形態では、側面２５側に１つの逃げ部１６が形成された例について説明したが、本発明にこれに限らず、側面２３側に他の逃げ部が形成されていてもよい。

このような構成によれば次のような作用効果を得ることができる。
逃げ部１６が設けられていない従来のホッパの場合（例えば図７参照）、粉体がホッパ内を落下するにつれて圧密・凝集が生じやすく、ホッパ１の下部側において（さらには、搬送方向の下流側において）粉体の閉塞が起こりやすいという問題があった。これに対して、本実施形態のようにホッパ１の一部に粉体の圧力を低減させるための逃げ部１６を設けることで、粉体の圧密・凝集が生じにくくなり、ホッパ１の閉塞を防止することができる。

本実施形態の粉体搬送装置では、
（２）前記２つの側面のうち一方は鉛直面であり、他方は鉛直方向に対し傾斜した傾斜面であって、
前記傾斜面は、鉛直下方側ほど前記鉛直面に対し徐々に接近すること
を特徴とする。
このような形状のホッパにあっても上記と同様の効果を得ることができる。

本実施形態の粉体搬送装置では、
(３) 前記傾斜面は段部１７を有し、
この段部１７よりも上方側は前記鉛直面に対し傾斜するとともに、
前記段部１７よりも下方側は前記鉛直面に対し平行であること
を特徴とする。
このような構成によれば、段部１７より上側が傾斜面（３５）となっているので、段部１７が無い場合と比べて本形態のような逃げ部１６を確保し易い。また、段部１７より下側では側面が鉛直面として形成されているところ、このような部分では粉体がより圧密され易いため、上記（１）の効果がより顕著となる。

〔第２の実施形態〕
図５は、第２の実施形態の粉体搬送装置の構成を模式的に示す三面図である。
この粉体搬送装置は、既設の汎用ホッパを利用して本発明に係る粉体搬送装置としたものである。

図５（Ｃ）においてハッチングを付して示す部分が既設のホッパを構成しているコンクリート構造体７０である。このコンクリート構造体７０の内部には、粉体が投入されるホッパ部７１と、その下方に設けられベルトコンベア６が配置される収容部７７とが設けられている。

ホッパ部７１は、鉛直な側面で囲まれた鉛直部７２と、その下に設けられ下方に向かってすぼまる傾斜部７３とで構成されている。ホッパ部７１の下端の開口部７５は収容部７７に開口しており、これにより、ホッパ部７１からの粉体が収容部７７内へと供給されるようになっている。開口部７５の輪郭は、コンクリート構造体７０の一部によって画定されており、その輪郭形状は図５（Ｂ）に示すように長方形である。

収容部７７には、第１の実施形態と同様の構造の中間ホッパ部１３１およびその下の取出しホッパ部１４１が配置され、これらが下部ホッパ部１２１Ｂを構成している。中間ホッパ部１３１の上端側開口部は、開口部７５の大きさと一致している。

図５に示すように、このホッパ部７１においては、板材を鉛直方向に差し込むことにより鉛直な側面１２５が構成されている。図５（Ａ）に示すように、板材（１２５）の輪郭形状は一例として略下向き台形型である。この側面１２５の下端付近に逃げ部１１６が形成されており、これにより、上記実施形態と同様の作用効果を得ることができる。

この例では、コンクリート構造体７０のホッパ部７１内にさらに３枚の板材を挿入することにより、側面１２２、１２３、１２４が構成されている。これら側面１２２、１２３、１２４はそれぞれ第１の実施形態の側面２２、２３、２４に相当するものである。図５（Ｂ）に示すように、これらの側面１２２〜１２４と、上記した鉛直な側面１２５とによって、ホッパ１０１が構成されている。
なお、３枚の板材からなる側面１２２〜１２４が設けられていなくてもよい。

本実施形態の粉体搬送装置は、
（４）前記ホッパとは異なる第２のホッパ（７１）をさらに備え、
前記第２のホッパ（７１）の水平方向断面積は、鉛直上方側から鉛直下方側に向かって漸減し、
前記第２のホッパ（７１）は、前記ベルトコンベア６上に前記粉体を供給する開口部７５を備え、
前記鉛直面（１２５）は、前記第２のホッパ（７１）の内側に挿入された板により形成され、
前記開口部７５は、前記板（１２５）によって２つの領域に区画され、
前記逃げ部１１６は、前記２つの領域のうち、前記傾斜面（１２３）とは反対側の領域であること
を特徴とする。
このような構成によれば、既に存在する第２のホッパ（７１）を活用しつつ、粉体の性状に合致したホッパ形状を得ることができる。また、板を挿入するだけで、逃げ部１１６９の形成とホッパ形状の変更を同時に行うことができる。

また、本実施形態の粉体搬送装置は、
（５）前記ホッパとは異なる第２のホッパ（７１）をさらに備え、
前記第２のホッパ（７１）の水平方向断面積は、前記上端側開口部から下方側に向かって漸減し、
前記第２のホッパ（７１）は、前記ベルトコンベア６上に前記粉体を供給する開口部７５を備え、
前記２つの側面のうち一方または両方は、前記第２のホッパの内側に挿入された板により形成され、
前記開口部７５は、前記板によって複数の領域に区画され、
前記逃げ部１１６は、前記複数の領域のうち、前記ベルトの幅方向中心とは反対側の領域に形成されること
を特徴とする。
このような構成によっても、既に存在する第２のホッパ（７１）を活用しつつ、複数の板材を挿入することにより側面１２２〜１２４を形成し、粉体の性状に合致したホッパ形状を得ることができる。また、板を挿入するだけで、逃げ部１１６の形成とホッパ形状の変更を同時に行うことができる。

また、本発明の粉体搬送装置においては、
（６）前記ベルトコンベア６のベルト幅方向を横方向と定義すると、
前記下端側開口部４の前記横方向幅は前記搬送方向に向かって漸増するとともに、前記ホッパ１の前記横方向の鉛直断面積は前記搬送方向に向かって漸増すること
を特徴とする。
このような構成によれば、ホッパのベルト搬送方向側端部における容積を拡大することにより、粉体同士の衝突による粉体圧が低減され、ホッパのベルト搬送方向側端部における粉体の凝集・滞留を低減することができる。

なお、上記形態において、図５の板材（側面１２５）の下端部は、例えば中間ホッパ部１３１の内部まで差し込まれていてもよい。

〔他の実施形態〕
図６に示すように、ホッパの下端部に摺らせ部２０が設けられていてもよい。この摺らせ部２０は、一例としてゴム製ベルトで構成されている。摺らせ部２０は、ベルトコンベア６のベルト６ｃ上面に摺接し、ホッパ１から粉体が外部にリークするのを防止する。

ゴム製ベルトを固定する手段は特に限定されるものでないが、一例として、ゴム製ベルトを外側から押さえるフラットバー６５と、ボルト６６ａおよびナット６６ｂで固定するものであってもよい。ボルト６６ａは、その頭部がホッパ１の内側に位置するとともに、ネジ部が、ホッパの側面２２（一例）、摺らせ部２０、およびフラットバー６５のそれぞれに形成された孔に通されている。ホッパ１の外側においてナット６６ｂを締め付けることにより、摺らせ部２０が側面２２に取り付けられる。なお、図６では側面２２に摺らせ部２０が設けられる例が示されているが、このような摺らせ部が別の側面に設けられていてもよい。

上記のようにホッパ１の下端部に、ホッパ１とベルトコンベア６の間から被搬送物がリークするのを防止するための可撓性部材を設けることは、被搬送物として粉体を想定している本発明においては特に有効である。

本発明の粉体搬送装置は上記形態に限定されるものではなく、種々変更可能である。
例えば下端側開口部４は、下流側に向かって末広がりの形状であればよく、例えば、三角形、ラッパ形状、釣鐘型などであってもよい。

また、逃げ部１６の上方に設けられた側面（図１の側面２５）が、鉛直面でなく傾斜面として設けられていてもよい。この側面が傾斜していたとしても、逃げ部１６が設けられていれば、上記実施形態と同様の作用効果を得ることができるためである。

１ ホッパ
１Ａ 側面
１Ｂ 側面
１Ｃ 側面
１Ｄ 側面
３ 上端側開口部
４ 下端側開口部
５ 抜出し口
６ ベルトコンベア
６ａ ローラ
６ｂ ローラ
６ｃ ベルト
１６ 逃げ部
１７ 段部
１７′ 段部
２０ 摺らせ部
２１Ａ 上部ホッパ部
２１Ｂ 下部ホッパ部
２２ 側面
２３ 側面
２４ 側面
２５ 側面
３１ 中間ホッパ部
３２ 側面
３３ 側面
３３ａ 平面部
３３ｂ 平面部
３４ 側面
３５ 側面
３５ａ 平面部
３５ｂ 平面部
３８ 上端側開口部
３９ 下端側開口部
４１ 取出しホッパ部
４２ 側面
４３ 側面
４４ 側面
４５ 側面
５０ 粉体搬送装置
６５ フラットバー
６６ａ ボルト
６６ｂ ナット
７０ コンクリート構造体
７１ ホッパ部
７２ 鉛直部
７３ 傾斜部
７５ 開口部
７７ 収容部
１０１ ホッパ
１１６ 逃げ部
１２１Ｂ 下部ホッパ部
１２２ 側面
１２３ 側面
１２４ 側面
１２５ 側面
１３１ 中間ホッパ部
１４１ 取出しホッパ部

Claims (5)

1. 鉛直上端側に開口する上端側開口部および鉛直下端側に開口する下端側開口部を有し、水平方向断面積は、前記上端側開口部から前記下端側開口部に向かって全体として漸減し、かつ、粉体の圧力を低減させるための逃げ部として水平断面積が部分的に拡大する部分とを有するホッパと、
   前記ホッパの下端側に設けられたベルトコンベアと、
   を備え、
   前記上端側開口部から供給される粉体を前記下端側開口部から前記ベルトコンベア上に落下させ、このベルトコンベアによって前記粉体を搬送する粉体搬送装置において、
   前記粉体の圧力を低減させるための逃げ部として、前記ベルトコンベアの搬送方向に沿って設けられた、前記ホッパの２つの側面のいずれか一方または両方に、前記拡大する部分を設けたこと
   を特徴とする粉体搬送装置。
2. 請求項１に記載の拡大する部分が、上方に向かって開口した開口部として設けられていることを特徴とする粉体搬送装置。
3. 請求項１または請求項２に記載の粉体搬送装置において、
   前記２つの側面のうち一方は鉛直面であり、他方は鉛直方向に対し傾斜した傾斜面であって、
   前記傾斜面は、鉛直下方側ほど前記鉛直面に対し徐々に接近すること
   を特徴とする粉体搬送装置。
4. 請求項３に記載の粉体搬送装置において、
   前記傾斜面は段部を有し、
   この段部よりも上方側は前記鉛直面に対し傾斜するとともに、
   前記段部よりも下方側は前記鉛直面に対し平行であること
   を特徴とする粉体搬送装置。
5. 請求項１ないし請求項４のいずれか１項に記載の粉体搬送装置において、
   前記ベルトコンベアのベルト幅方向を横方向と定義すると、
   前記下端側開口部の前記横方向幅は前記搬送方向に向かって漸増するとともに、
   前記ホッパの前記横方向の鉛直断面積は前記搬送方向に向かって漸増すること
   を特徴とする粉体搬送装置。

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