JP7612466B2 - Powder Discharge Mechanism - Google Patents
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Description
本発明は、粉体吐出機構に関する。 The present invention relates to a powder ejection mechanism.
上下水道に用いられる鋳鉄管などの金属管において、防食性や環境への負荷低減などの観点から、エポキシ樹脂によって金属管の管内を塗装することがある。塗装の際に、高価なエポキシ樹脂の割合を低減するために、塗装材に珪砂などの安価な充填材を含めることもある。特許文献1には、エポキシ樹脂の金属管の内壁面への吹き付けと並行して、スクリューフィーダによって珪砂を一定の供給量で供給し、供給された珪砂を圧縮空気に乗せて金属管の内壁面に吹き付ける、金属管内の塗装方法が開示されている。特許文献1の塗装方法によれば、金属管の管内にエポキシ樹脂と珪砂が混合された塗膜を形成することができる。
In metal pipes such as cast iron pipes used for water supply and sewerage, the inside of the metal pipe may be painted with epoxy resin from the viewpoint of corrosion resistance and reducing the burden on the environment. When painting, an inexpensive filler such as silica sand may be included in the coating material to reduce the proportion of expensive epoxy resin.
特許文献1では、スクリューフィーダによって供給される珪砂は、自由落下による鉛直下方への運動状態のまま、水平方向に延びる圧縮空気の流路に落とし込まれる。この場合、珪砂を圧縮空気に乗せる際の抵抗が大きくなるので、珪砂が圧縮空気に十分に乗らずに流路内で鉛直下方に溜まり、珪砂を金属管の内面にうまく吹き付けられないことがある。そのため、珪砂などの粉体を金属管の内面などの対象物にうまく吹き付けることができる手法が求められている。
In
本発明は、かかる問題点に鑑みて、粉体を対象物に良好に吹き付けることが可能な粉体吐出機構を提供することを目的とする。 In view of these problems, the present invention aims to provide a powder ejection mechanism that can effectively spray powder onto an object.
本発明の一実施形態に係る粉体吐出機構は、圧縮気体を用いて粉体を対象物に向けて吐出する粉体吐出機構であって、前記粉体を所定の供給量で供給する粉体供給部と、前記粉体供給部に対して鉛直下方側に、鉛直方向と交差するように延びる前記圧縮気体の流路を有し、前記流路に流れる前記圧縮気体によって、前記粉体を前記流路に沿う搬送方向に搬送する粉体搬送部と、前記粉体供給部から前記粉体搬送部に前記粉体を落とし込む粉体投入部とを備え、前記粉体投入部は、前記粉体供給部側に設けられる前記粉体の投入口と、前記粉体搬送部側に設けられる前記粉体の排出口と、前記投入口と前記排出口との間に設けられ、前記粉体投入部に落とし込まれた前記粉体が当接する粉体当接部とを有し、前記投入口から投入される前記粉体が、前記粉体当接部に当接することで、少なくとも前記搬送方向への運動成分を増加させるように前記粉体の運動方向を変化させた後に、前記排出口から排出されることで、前記流路に投入されるように構成される。 The powder discharge mechanism according to one embodiment of the present invention is a powder discharge mechanism that discharges powder toward a target object using compressed gas, and includes a powder supply unit that supplies the powder at a predetermined supply amount, a powder transport unit that has a flow path for the compressed gas that extends vertically downward from the powder supply unit and crosses the vertical direction, and transports the powder in a transport direction along the flow path by the compressed gas flowing in the flow path, and a powder input unit that drops the powder from the powder supply unit to the powder transport unit, and the powder input unit has a powder input port provided on the powder supply unit side, a powder outlet provided on the powder transport unit side, and a powder contact portion provided between the input port and the outlet and against which the powder dropped into the powder input unit comes into contact, and the powder input from the input port is discharged from the discharge port so as to be input into the flow path after the powder contacts the powder contact portion, changing the direction of motion of the powder so as to increase at least the component of motion in the transport direction.
前記粉体投入部は、前記投入口と前記排出口とを繋ぐ管状の通路を備え、前記通路の前記粉体搬送部側の中心軸と前記搬送方向とのなす角度は、前記通路の前記粉体供給部側の中心軸と前記搬送方向とのなす角度より小さく、前記粉体当接部は、前記通路の前記粉体搬送部側において前記搬送方向の反対側に位置する前記通路の内面によって構成されていてもよい。 The powder inlet may include a tubular passageway connecting the inlet and the outlet, the angle between the central axis of the passageway on the powder transport section side and the transport direction being smaller than the angle between the central axis of the passageway on the powder supply section side and the transport direction, and the powder contact section may be formed by the inner surface of the passageway located on the powder transport section side of the passageway opposite the transport direction.
前記通路は、前記粉体供給部と離間して設けられてもよい。 The passage may be spaced apart from the powder supply section.
前記対象物は、管体の内面であり、前記搬送方向は、前記管体の中心軸に沿う方向であり、前記粉体搬送部と前記搬送方向で接続され、前記対象物に向けて前記粉体を吐出する粉体吐出部をさらに備え、前記粉体吐出部は、前記搬送方向と交差する方向で、前記内面に向けて前記粉体を吐出してもよい。 The target object is the inner surface of a tube, the transport direction is a direction along the central axis of the tube, and the device further includes a powder discharge section connected to the powder transport section in the transport direction and discharging the powder toward the target object, and the powder discharge section may discharge the powder toward the inner surface in a direction intersecting the transport direction.
本発明の一実施形態に係る粉体吐出機構によれば、粉体を対象物に良好に吹き付けることができる。 The powder ejection mechanism according to one embodiment of the present invention allows the powder to be effectively sprayed onto a target object.
以下、添付図面を参照して、本発明の一実施形態に係る粉体吐出機構を説明する。なお、以下に示される実施形態は、あくまで一例であり、本発明の粉体吐出機構は、以下の実施形態に限定されるものではない。なお、本明細書において、「Aに垂直」およびこれに類する表現は、Aに対して完全に垂直な方向のみを指すのではなく、Aに対して略垂直であることを含んで指すものとする。また、本明細書において、「Bに平行」およびこれに類する表現は、Bに対して完全に平行な方向のみを指すのではなく、Bに対して略平行であることを含んで指すものとする。また、本明細書において、「C形状」およびこれに類する表現は、完全なC形状のみを指すのではなく、C形状の角部が面取りされた形状など、見た目にC形状を連想させる形状(略C形状)を含んで指すものとする。 The powder discharge mechanism according to one embodiment of the present invention will be described below with reference to the attached drawings. Note that the embodiment shown below is merely an example, and the powder discharge mechanism of the present invention is not limited to the following embodiment. Note that in this specification, "perpendicular to A" and similar expressions do not only refer to a direction completely perpendicular to A, but also refer to a direction that is approximately perpendicular to A. Also, in this specification, "parallel to B" and similar expressions do not only refer to a direction completely parallel to B, but also refer to a direction that is approximately parallel to B. Also, in this specification, "C-shape" and similar expressions do not only refer to a perfect C-shape, but also refer to a shape that visually resembles a C-shape (approximately a C-shape), such as a shape with chamfered corners of a C-shape.
[本発明の一実施形態に係る粉体吐出機構]
図1は、本発明の一実施形態に係る粉体吐出機構1を示している。図1に示されるように、粉体吐出機構1は、圧縮気体G1を用いて粉体S1を対象物Tに向けて吐出する。ここで、本明細書において、「圧縮」は、コンプレッサなどを用いて加圧することで、気体の体積を収縮させることを指す。また、本明細書において、「圧縮気体」は、加圧によって体積を収縮させた気体を指す。圧縮気体G1は、圧縮状態から解放されると、気流を生じる。粉体吐出機構1は、この気流を用いて粉体S1を対象物Tに向けて吐出する。
[Powder Discharge Mechanism According to an Embodiment of the Invention]
FIG. 1 shows a
粉体吐出機構1に用いられる圧縮気体G1は、特に限定されないが、本実施形態では、圧縮空気である。しかし、圧縮される気体は、特に限定されず、希ガスなどのその他の気体であってもよい。
The compressed gas G1 used in the
粉体吐出機構1によって吐出される粉体S1は、本実施形態では、比重が比較的重い(たとえば、比重:2.0)粉体であり、具体的には、珪砂(たとえば、比重:2.5)である。このように比重が比較的重い粉体S1であっても、本実施形態に係る粉体吐出機構1は、後述するように、粉体S1を対象物Tに良好に吹き付けることができる。ここで、本明細書において、「珪砂」は、石英を主成分(たとえば、石英の含有率が80wt%以上)とする粉体であり、表面が任意の材料でコーティングされた珪砂を含む。また、本明細書において、「粉体」は、たとえば、平均粒径が5μm~1000μmの粉状体であり、好ましくは、平均粒径が10μm~500μmの粉状体であり、より好ましくは、平均粒径が50μm~200μmの粉状体である。粉体S1が珪砂である場合、たとえば、7号珪砂または8号珪砂を用いることができる。なお、本実施形態に係る粉体吐出機構1は、比重が比較的軽い粉体エポキシ樹脂(たとえば、比重:1.5)など、その他の粉体の吹き付けに適用されてもよい。
In this embodiment, the powder S1 discharged by the
粉体吐出機構1が粉体S1を吐出する対象物Tは、本実施形態では、図1に示されるように、中心軸X1に沿って延びる内部空間を有する管体であり、具体的には、管体の内面である。対象物Tは、たとえば、上下水道に用いられる鋳鉄管などの金属管である。しかし、対象物Tは、金属管の外側壁であってもよく、その他の任意の物体の表面から選択されてもよい。
In this embodiment, the object T onto which the
粉体吐出機構1の使用形態は、特に限定されないが、本実施形態では、図1に示されるように、粉体吐出機構1は、塗料S2を対象物Tに向けて吐出する塗料吐出機構2とともに、対象物Tを塗装するための塗装装置Aに組み込まれている。塗装装置Aは、塗料吐出機構2によって塗料S2として粉体エポキシ樹脂を吐出しながら、粉体吐出機構1によって粉体S1として珪砂を吐出することができる。本実施形態では、粉体吐出機構1および塗料吐出機構2は、対象物T(具体的には、管体)の中心軸X1に沿って対象物Tの内部空間に延びる粉体用配管1aおよび塗料用配管2aをそれぞれ備えている。本実施形態では、粉体吐出機構1は、粉体用配管1aの端部に設けられる粉体吐出部14(たとえば、噴霧用ノズル)から粉体S1を対象物T(具体的には、管体の内面)に向けて吐出し、塗料吐出機構2は、塗料用配管2aの端部に設けられる塗料吐出部24(たとえば、噴霧用ノズル)から塗料S2を対象物T(具体的には、管体の内面)に向けて吐出する。
Although the form of use of the
塗装装置Aは、本実施形態では、図1に示されるように、移動可能な台車C(キャリア)を備えており、粉体吐出機構1および/または塗料吐出機構2の少なくとも一部は、台車Cに搭載されることで、台車Cとともに移動可能(具体的には、水平方向に移動可能)となっている。
In this embodiment, as shown in FIG. 1, the coating device A is equipped with a movable cart C (carrier), and at least a portion of the
粉体吐出機構1は、図2に示されるように、粉体S1を所定の供給量で供給する粉体供給部11と、粉体S1を圧縮気体G1によって圧縮気体G1の流路131(図3参照)に沿う搬送方向D21に搬送する粉体搬送部13と、粉体S1を粉体供給部11から粉体搬送部13に落とし込む粉体投入部12とを備えている。上述されるように、粉体吐出機構1はさらに、対象物Tに向けて粉体S1を吐出する粉体吐出部14を備えることができる。たとえば、粉体吐出機構1のうち、粉体供給部11の一部(後述する混合タンク112および粉体供給器113)、粉体投入部12、ならびに粉体搬送部13は、前述の台車Cに搭載されている。
2, the
粉体供給部11は、図2に示されるように、粉体S1を貯留し、貯留された粉体S1を粉体投入部12を介して粉体搬送部13に所定の供給量で供給する。粉体供給部11の形態は、粉体S1を粉体搬送部13に所定の供給量で供給することができれば、特に限定されない。本実施形態では、粉体供給部11は、圧縮気体G1を用いることで、粉体S1を均一な状態で所定の供給量で供給する。具体的には、粉体供給部11は、粉体S1を貯留するメインタンク111と、粉体S1を均一に混合する混合タンク112と、粉体S1を所定の供給量で供給する粉体供給器113を備えている。しかし、粉体供給部11は、粉体供給器113のみから構成されるなど、その他の構造を有していてもよい。
As shown in FIG. 2, the
メインタンク111は、粉体S1を貯留し、貯留した粉体S1を混合タンク112に供給する。本実施形態では、図2に示されるように、メインタンク111の内部空間は、公知の開閉弁1mによって、混合タンク112の内部空間と開閉可能に接続されている。開閉弁1mを設けることで、混合タンク112への粉体S1の供給量を調整することが容易となる。メインタンク111の容量は、特に限定されないが、粉体S1が珪砂の場合、たとえば、メインタンク111は、1tの珪砂を貯留可能な容量を有するように選定することができる。
The
混合タンク112は、粉体S1を粉体供給器113に供給する際に、粉体S1の成分や粒度が均一となるように、粉体S1を混合する。粉体S1を均一にすることで、粉体吐出機構1は、吐出むらが生じないように、粉体S1を吐出することができる。本実施形態では、図2に示されるように、混合タンク112は、鉛直下方D11の気体室112aと、鉛直上方D12の撹拌室112bとに内部空間を分離する分離体112cを備えている。たとえば、分離体112cは、多孔質材料から構成され、粉体S1を透過させずに、気体を透過させるように構成されている。図2では、気体室112aは、圧縮気体G2(たとえば、圧縮空気)を供給する公知のコンプレッサなどの圧縮気体供給源(図示せず。本実施形態では、後述する圧縮気体G1と同じ圧縮気体供給源)と配管11aで接続されており、気体室112aに供給される圧縮気体G2が分離体112cを透過して、撹拌室112bに供給される粉体S1を撹拌することで、粉体S1を均一に混合する。本実施形態では、撹拌室112bは、公知の開閉弁1nによって、粉体供給器113の内部空間と開閉可能に接続されている。開閉弁1nを設けることで、粉体供給器113への粉体S1の供給量を調整することが容易となる。混合タンク112の容量は、特に限定されないが、粉体S1を混合する負荷を軽減するために、本実施形態では、メインタンク111の容量より小さい容量に設定されている。粉体S1が珪砂の場合、たとえば、混合タンク112は、30kgの珪砂を貯留可能な容量を有するように選定することができる。
When supplying the powder S1 to the
粉体供給器113は、図3に示されるように、粉体S1を所定の供給量で供給口113aから粉体投入部12に供給する。本実施形態では、粉体供給器113は、回転軸X2に沿って延びるスクリューを内部空間に有し、回転軸X2周りでスクリューが回転することで、供給口113aが設けられる回転軸X2の一方側に粉体S1を供給するスクリューフィーダである。スクリューフィーダを用いることで、粉体投入部12への粉体S1の供給量を一定に保持することができ、かつ、供給量を微調整することができる。しかし、粉体供給器113の形態は、所定の供給量で粉体S1を供給できれば、特に限定されない。回転軸X2が延びる方向は、本実施形態では、水平方向である。しかし、粉体S1を所定の供給量で粉体投入部12に供給可能であれば、回転軸X2が延びる方向は、特に限定されない。
3, the
粉体投入部12は、図3に示されるように、粉体供給部11から粉体搬送部13に粉体S1を落とし込めるように、粉体供給部11と粉体搬送部13とを接続する。粉体投入部12は、粉体供給部11側に設けられる粉体S1の投入口12aと、粉体搬送部13側に設けられる粉体S1の排出口12bと、投入口12aと排出口12bとの間に設けられ、粉体投入部12に落とし込まれた粉体S1が当接する粉体当接部12cとを有している。投入口12aから投入される粉体S1は、粉体当接部12cに当接することで、少なくとも流路131の搬送方向D21への運動成分を増加させるように運動方向を変化させた後に、排出口12bから排出されることで、粉体搬送部13の流路131に投入されるように構成されている。粉体投入部12の形態は、流路131の搬送方向D21に粉体S1の運動成分を増加させる粉体当接部12cを有すれば、特に限定されない。本実施形態では、粉体投入部12は、落とし込まれた粉体S1の通り道となる通路121を備えている。しかし、粉体投入部12は、落とし込まれた粉体S1が当接して流路131の搬送方向D21への運動成分を増加させる板状部材のみから構成されるなど、その他の形態によって構成されてもよい。
As shown in FIG. 3, the
通路121は、図3に示されるように、投入口12aから落し込まれる粉体S1を排出口12bに案内する。図3では、通路121は、投入口12aと排出口12bとを繋ぐ管状の通路であり、粉体当接部12cは、流路131の搬送方向D21の反対側に位置する通路121の内面によって構成されている。ここで、流路131には圧縮気体G1が流れているので、流路131は負圧となり、粉体供給部11と通路121には吸引力が働く。そのため、投入口12aと供給口113aとが連結されていると、粉体供給部11内の粉体S1が過剰に吸引されるおそれがある。そこで、本実施形態では、粉体投入部12は、粉体供給部11(具体的には、粉体供給器113)と離間して設けられている。換言すれば、通路121の投入口12aは、粉体供給器113の供給口113aと離間して設けられている。そうすると、通路121と粉体供給部11との間の部分が接続されず大気に開放されているので、負圧である流路131への粉体供給部11からの粉体S1の過剰な吸引が抑制される。また、この場合、粉体S1とともに空気も吸引されるので、粉体搬送部13の能力を十分に発揮することができる。本実施形態では、供給口113aからの粉体S1の投入を妨げないように、投入口12aは、たとえば、鉛直方向D1から見て、供給口113aを包含するように設けられる。しかし、通路121の投入口12aが粉体供給部11の供給口113aと一致するように、通路121は、粉体供給部11(具体的には、粉体供給器113)と連結されていてもよい。本実施形態では、通路121は、粉体S1が圧縮気体G1の流路131に確実に落とし込まれるようにするために、粉体搬送部13の流路131と接続されている。しかし、通路121は、粉体搬送部13の流路131と離間して設けられていてもよい。この場合、搬入口13bからの粉体S1の投入を妨げないように、排出口12bは、たとえば、鉛直方向D1から見て、搬入口13bを包含するように設けられる。
As shown in FIG. 3, the
通路121は、本実施形態では、図3に示されるように、粉体S1が落とし込まれる鉛直下方D11に対して、通路121の内面に対する法線Nが鋭角αをなすように、粉体当接部12cが設けられている。この場合、粉体S1が粉体当接部12cに当接することで、流路131の搬送方向D21への運動成分を容易に増加させることができる。図3では、通路121は、粉体供給部11側と粉体搬送部13側との間で屈曲している。通路121を屈曲させることで、通路121の内面に当接した粉体S1が、鉛直上方D12側に跳ね返りにくくなるので、粉体S1の通路121への落とし込みの効率が向上する。具体的には、通路121は、排出口12bが投入口12aに対して流路131の搬送方向D21の下流側に位置するように屈曲している。図3では、通路121は、通路121の粉体搬送部13側の中心軸Y1と流路131の搬送方向D21とのなす角度β1が通路121の粉体供給部11側の中心軸Y2と流路131の搬送方向D21とのなす角度β2より小さくなるように屈曲し、粉体当接部12cは、通路121の粉体搬送部13側において流路131の搬送方向D21の反対側に位置する通路121の内面によって構成されている。この場合、流路131の搬送方向D21との角度β1が小さくなった粉体搬送部13側の通路121と粉体搬送部13の流路131とが接続されることで、通路121と流路131との合流部付近での気体の乱流が生じにくくなる。通路121の粉体搬送部13側の中心軸Y1と流路131の搬送方向D21とのなす角度β1は、好ましくは、30度~60度の範囲内、より好ましくは、35度~55度の範囲内、さらに好ましくは、40度~50度の範囲内に設定することができる。通路121の粉体供給部11側の中心軸Y2と流路131の搬送方向D21とのなす角度β2は、好ましくは、60度~90度の範囲内、より好ましくは、70度~90度の範囲内、さらに好ましくは、80度~90度の範囲内に設定することができる。
In this embodiment, as shown in FIG. 3, the
排出口12bは、本実施形態では、鉛直方向D1から見て、投入口12aと重ならないように設けられている。この場合、投入口12aから落し込まれた粉体S1が、粉体当接部12cに当接せずに、排出口12bから排出されることが抑制される。排出口12bは、本実施形態では、投入口12aより大きい大きさを有するように設けられている。この場合、排出口12bから排出される際に、粉体S1が排出口12b付近で高密度な状態とならないので、粉体S1を粉体搬送部13に容易に落とし込むことができる。
In this embodiment, the
粉体搬送部13は、図3に示されるように、搬入口13bから供給される粉体S1を圧縮気体G1によって搬送する。粉体搬送部13は、粉体供給部11より鉛直下方D11側に、鉛直方向D1と交差するように延びる圧縮気体G1の流路131を有している。流路131が延びる方向D2(換言すれば、流路131の搬送方向D21)は、粉体吐出機構1の使用態様などに応じて適宜変更することが可能であるが、本実施形態では、水平方向である。流路131の形状は、圧縮気体G1によって粉体S1を搬送可能であれば、特に限定されない。本実施形態では、流路131は、円筒形状を有する粉体搬送部13の内部空間によって構成されている。しかし、流路131は、四角筒形状を有する粉体搬送部13の内部空間によって構成されてもよく、流路131の搬送方向D21に向かって狭まってもよく、流路131の搬送方向D21に向かって広がってもよい。粉体搬送部13は、流路131に流れる圧縮気体G1によって、粉体S1を流路131に沿う流路131の搬送方向D21に搬送する。図3では、流路131は、公知のコンプレッサなどの圧縮気体供給源(図示せず。本実施形態では、前述の圧縮気体G2(図2参照)と同じ圧縮気体供給源)と配管13aで接続されている。
As shown in FIG. 3, the
粉体吐出部14は、図1に示されるように、粉体搬送部13(図2および図3参照)から搬送される粉体S1を対象物Tに向けて吐出する。具体的には、粉体吐出部14は、図2に示されるように、粉体用配管1aによって搬送方向D21側で粉体搬送部13の流路131と接続されており、粉体搬送部13から搬送される粉体S1を圧縮気体G1によって対象物T(図1参照)に向けて吐出する。粉体S1の吐出方向は、粉体吐出機構1の使用態様などに応じて適宜変更することが可能であるが、本実施形態では、粉体吐出部14は、流路131の搬送方向D21と交差する方向(より具体的には、対象物Tである管体の中心軸X1に垂直な方向(管体の径方向))で、対象物Tである管体の内面に向けて粉体S1を吐出する。この場合、粉体S1の吐出方向が、流路131の搬送方向D21と異なるため、圧縮気体G1の圧力損失が大きい。そのような場合であっても、本実施形態では、流路131の搬送方向D21への粉体S1の運動成分を増加させることで、粉体S1が圧縮気体G1に乗りやすくなるので、粉体S1を対象物Tに良好に吹き付けることができる。
As shown in FIG. 1, the
上述のように、本実施形態では、粉体吐出部14は、図1に示されるように、塗料吐出部24による対象物Tへの塗料S2の吐出と並行して、対象物Tに粉体S1を吐出する。具体的には、粉体吐出部14および塗料吐出部24はそれぞれ、対象物Tである管体の中心軸X1に垂直な方向(管体の径方向)に向けて粉体S1および塗料S2を吐出する。図1では、粉体S1より塗料S2が先に対象物T(具体的には、管体の内面)に吐出されるように、粉体吐出部14は、塗料吐出部24に対して台車Cの移動方向(本実施形態では、中心軸X1に沿う一方向(水平方向)であり、図1では紙面左方向)と反対側寄り(図1では紙面右方向)に配置されるように、粉体用配管1aに接続されている。このようにすれば、台車Cを移動させながら粉体S1および塗料S2を吐出する際に、塗料S2が粉体S1より先に対象物T(具体的には、管体の内面)に吐出される。この場合、塗料S2が硬化する前に、粉体S1が塗料S2と混じり合うので、粉体S1が塗膜に定着しやすくなる。対象物T(具体的には、管体)は、本実施形態では、中心軸X1周りに回転させる回転体Rに載置されている。対象物Tが管体であって管体の内面を塗装する場合には、粉体吐出部14および塗料吐出部24を対象物Tの内部空間に挿入し、対象物Tを回転体Rによって中心軸X1周りに回転させながら、台車Cを中心軸X1に沿って移動させる。そうすることで、対象物Tである管体の内面全体に粉体S1および塗料S2を吐出することができる。
As described above, in this embodiment, the
[本発明の一実施形態に係る粉体吐出機構における粉体の挙動]
次に、上述の粉体吐出機構1における粉体S1の挙動を説明する。なお、以下に示す実施形態は、あくまで一例であり、本発明の粉体吐出機構における粉体の挙動は、以下の実施形態に限定されるものではない。
[Behavior of powder in a powder discharging mechanism according to an embodiment of the present invention]
Next, a description will be given of the behavior of the powder S1 in the above-described
本実施形態において、図2に示されるように、まず、粉体S1は、粉体供給部11に供給される。具体的には、粉体S1は、メインタンク111に貯留され、開閉弁1mを開状態とすることで、混合タンク112に供給される。本実施形態では、粉体S1は、混合タンク112に供給されると、気体室112aから分離体112cを介して鉛直上方D12に吹き上げられる圧縮気体G2によって撹拌室112bで撹拌されることで、成分や粒度を均一化される。均一化された粉体S1は、本実施形態では、開閉弁1nを開状態とすることで、粉体供給器113に供給され、その後、図3に示されるように、粉体供給器113によって所定の供給量で供給口113aから粉体投入部12に落とし込まれる。その際、本実施形態では、粉体投入部12と粉体供給部11(具体的には、粉体供給器113)とが離間して配置されているため、通路121と粉体供給部11との間の部分が接続されず大気に開放されている。そのため、粉体供給部11から負圧状態である流路131への粉体S1の過剰な吸引が抑制される。また、この場合、粉体S1とともに空気も吸引されるので、粉体搬送部13の能力を十分に発揮することができる。
In this embodiment, as shown in FIG. 2, first, the powder S1 is supplied to the
本実施形態において、図3に示されるように、粉体S1(図3中の実線矢印参照)は、投入口12aから粉体投入部12に落とし込まれると、重力によって鉛直下方D11に落下し、流路131の搬送方向D21の反対側に位置する通路121の内面によって構成される粉体当接部12cに当接する。この粉体S1の粉体当接部12cへの当接により、流路131の搬送方向D21への粉体S1の運動成分を増加させることができる。その際、本実施形態では、排出口12bが鉛直方向D1から見て投入口12aと重ならないように設けられているので、投入口12aから落し込まれた粉体S1が、粉体当接部12cに当接せずに(換言すれば、運動方向を変えずに)、そのまま排出口12bから排出されることが抑制される。
In this embodiment, as shown in FIG. 3, when powder S1 (see solid arrow in FIG. 3) is dropped into the
粉体S1のうちの一部は、通路121の内面への当接により、鉛直上方D12側に跳ね返ることもある。しかし、本実施形態では、通路121が屈曲しているので、粉体S1は、通路121の屈曲する内面によって、跳ね返りの方向が制限され、鉛直上方D12側に跳ね返りにくくなる。この場合、たとえば、粉体S1が、通路121の投入口12aと粉体供給部11(具体的には、粉体供給器113)の供給口113aとの間から離脱したり、粉体供給部11(具体的には、粉体供給器113)に跳ね返って戻ることが抑制されるので、粉体S1の通路121への落とし込みの効率が向上する。
Some of the powder S1 may bounce vertically upward D12 due to contact with the inner surface of the
本実施形態において、図3に示されるように、粉体S1(図3中の実線矢印参照)は、粉体当接部12cに当接することで、粉体搬送部13の流路131を流れる圧縮気体G1と同じ搬送方向D21への運動成分が増加した状態で、排出口12bから粉体搬送部13に落とし込まれる。ここで、本実施形態では、排出口12bは、投入口12aより大きい大きさを有するように設けられている。この場合、排出口12bから排出される際に、粉体S1が排出口12b付近で高密度な状態とならないので、排出口12bの排出性能が向上する。そのため、本実施形態では、粉体S1を粉体搬送部13(具体的には、圧縮気体G1の流路131)に容易に投入することができる。
In this embodiment, as shown in FIG. 3, the powder S1 (see the solid arrow in FIG. 3) is dropped from the
本実施形態において、図3に示されるように、粉体S1(図3中の実線矢印参照)は、粉体搬送部13への落とし込みにより、圧縮気体G1の流路131に投入される。ここで、本実施形態では、通路121の粉体搬送部13側の中心軸Y1と流路131の搬送方向D21とのなす角度β1は、通路121の粉体供給部11側の中心軸Y2と搬送方向D21とのなす角度β2より小さく、粉体当接部12cは、通路121の粉体搬送部13側において流路131の搬送方向D21の反対側に位置する通路121の内面によって構成されている。この場合、流路131の搬送方向D21との角度β1が小さくなった粉体搬送部13側の通路121と流路131とが接続されることで、通路121と流路131との合流部において、通路121からの気体と流路131の圧縮気体G1との合流抵抗が小さくなるので、通路121と流路131との合流部において、圧縮気体G1の乱流が生じにくくなる。そのため、本実施形態では、通路121や流路131に生じる乱流によって、粉体S1が搬送されにくくなることが抑制される。
3, powder S1 (see solid arrow in FIG. 3) is dropped into the
本実施形態において、図3に示されるように、粉体S1(図3中の実線矢印参照)は、圧縮気体G1の流路131に投入される際に、流路131を流れる圧縮気体G1と同じ搬送方向D21への運動成分が増加しているので、圧縮気体G1に乗りやすくなる。そのため、本実施形態では、粉体S1は、流路131内で鉛直下方D11側に溜まることが抑制され、圧縮気体G1によって容易に搬送方向D21に搬送される。
In this embodiment, as shown in FIG. 3, when powder S1 (see solid arrow in FIG. 3) is introduced into the
本実施形態において、図1(図3も参照)に示されるように、粉体S1は、圧縮気体G1によって搬送方向D21に搬送された後、粉体用配管1aを通って、粉体吐出部14から対象物Tである管体の内面に吐出される。本実施形態では、粉体S1は、搬送方向D21と交差する方向(より具体的には、対象物Tの中心軸X1に垂直な方向(管体の径方向))で、対象物Tに向かって吐出されるため、粉体S1を搬送する圧縮気体G1は、進行方向が曲げられることで、圧力損失が大きくなる。しかし、本実施形態では、このように圧縮気体G1の圧力損失が大きい場合であっても、流路131の搬送方向D21への粉体S1の運動成分を増加させることで、粉体S1が圧縮気体G1に乗せる際の抵抗が小さくなるので、粉体S1を対象物Tに良好に吹き付けることができる。
In this embodiment, as shown in FIG. 1 (also see FIG. 3), the powder S1 is transported in the transport direction D21 by the compressed gas G1, and then discharged from the
以上のように構成される本実施形態に係る粉体吐出機構1によれば、粉体投入部12は、投入口12aと排出口12bとの間に設けられ、投入口12aから投入される粉体S1が当接する粉体当接部12cを有している。粉体投入部12に投入された粉体S1は、粉体当接部12cに当接することで、流路131の搬送方向D21への運動成分を増加させるように運動方向が変化した後に、排出口12bから排出されることで、流路131に投入される。このように、粉体S1は、流路131に投入される前に、流路131を流れる圧縮気体G1と同じ搬送方向D21への運動成分が増加することで、圧縮気体G1に乗りやすくなり、流路131内で重力により鉛直下方D11に溜まることが抑制される。そのため、粉体S1を対象物Tに良好に吹き付けることできる。
According to the
本実施形態では、通路121の粉体搬送部13側の中心軸Y1と流路131の搬送方向D21とのなす角度β1は、通路121の粉体供給部11側の中心軸Y2と搬送方向D21とのなす角度β2より小さく、粉体当接部12cは、通路121の粉体搬送部13側において流路131の搬送方向D21の反対側に位置する通路121の内面によって構成されている。粉体S1は、通路121の内面と当接することで、粉体供給部11側に跳ね返ることがあるが、本実施形態では、通路121が、粉体供給部11側と粉体搬送部13側との間で屈曲しているので、粉体S1の跳ね返りが抑制される。また、本実施形態では、流路131の搬送方向D21との角度β1が小さくなった粉体搬送部13側の通路121と流路131とが接続されることで、通路121と流路131との合流部での圧縮気体G1の乱流が生じにくくなる。そのため、本実施形態では、通路121や流路131に生じる乱流によって、粉体S1が搬送されにくくなることが抑制される。
In this embodiment, the angle β1 between the central axis Y1 of the
本実施形態では、通路121は、粉体供給部11と離間して設けられている。この場合、通路121と粉体供給部11との間の部分が大気に開放されるので、粉体供給部11から負圧状態である流路131への粉体S1の過剰な吸引が抑制される。また、この場合、粉体S1とともに空気も吸引されるので、粉体搬送部13の能力を十分に発揮することができる。
In this embodiment, the
本実施形態では、粉体吐出部14は、流路131の搬送方向D21と交差する方向で、対象物Tである管体の内面に向けて粉体S1を吐出する。この場合、粉体S1の吐出方向が、流路131の搬送方向D21と異なるため、粉体S1を搬送する圧縮気体G1は、進行方向が曲げられることで、圧力損失が大きくなる。しかし、本実施形態では、このような場合であっても、粉体当接部12cへの当接により、粉体S1の搬送方向D21への運動成分を増加させることで、粉体S1が圧縮気体G1に乗せる際の抵抗が小さくなるので、粉体S1を対象物Tに良好に吹き付けることが可能となる。
In this embodiment, the
1 粉体吐出機構
11 粉体供給部
111 メインタンク
112 混合タンク
112a 気体室
112b 撹拌室
112c 分離体
113 粉体供給器
113a 供給口
11a 配管
12 粉体投入部
121 通路
12a 投入口
12b 排出口
12c 粉体当接部
13 粉体搬送部
131 流路
13a 配管
13b 搬入口
14 粉体吐出部
1a 粉体用配管
1m メインタンクの開閉弁
1n 混合タンクの開閉弁
2 塗料吐出機構
24 塗料吐出部
2a 塗料用配管
A 塗装装置
C 台車
D1 鉛直方向
D11 鉛直下方
D12 鉛直上方
D2 流路が延びる方向
D21 搬送方向
G1 粉体供給部への圧縮気体
G2 流路を流れる圧縮気体
N 粉体当接部の法線
R 回転体
S1 粉体
S2 塗料
T 対象物
X1 対象物の中心軸
X2 スクリューの回転軸
Y1 通路の粉体搬送部側の中心軸
Y2 通路の粉体供給部側の中心軸
α 鉛直下方D11に対して粉体当接部の法線がなす角度
β1 通路の粉体搬送部側の中心軸と搬送方向とのなす角度
β2 通路の粉体供給部側の中心軸と搬送方向とのなす角度
LIST OF
Claims (3)
前記粉体を所定の供給量で供給する粉体供給部と、
前記粉体供給部に対して鉛直下方側に、鉛直方向と交差するように延びる前記圧縮気体の流路を有し、前記流路に流れる前記圧縮気体によって、前記粉体を前記流路に沿う搬送方向に搬送する粉体搬送部と、
前記粉体供給部から前記粉体搬送部に前記粉体を落とし込む粉体投入部と
を備え、
前記粉体投入部は、前記粉体供給部側に設けられる前記粉体の投入口と、前記粉体搬送部側に設けられる前記粉体の排出口と、前記投入口と前記排出口との間に設けられ、前記粉体投入部に落とし込まれた前記粉体が当接する粉体当接部とを有し、前記投入口から投入される前記粉体が、前記粉体当接部に当接することで、少なくとも前記搬送方向への運動成分を増加させるように前記粉体の運動方向を変化させた後に、前記排出口から排出されることで、前記流路に投入されるように構成され、
前記粉体投入部は、前記投入口と前記排出口とを繋ぐ管状の通路を備え、
前記通路は、前記粉体供給部と離間して設けられる、粉体吐出機構。 A powder discharging mechanism that uses compressed gas to discharge powder toward a target,
A powder supply unit that supplies the powder at a predetermined supply amount;
a powder conveying unit having a flow path for the compressed gas that extends vertically below the powder supplying unit and intersects with the vertical direction, and conveys the powder in a conveying direction along the flow path by the compressed gas flowing in the flow path;
a powder input section that drops the powder from the powder supply section onto the powder transport section,
the powder input section has a powder inlet provided on the powder supply section side, a powder outlet provided on the powder transport section side, and a powder abutment section provided between the inlet and the outlet with which the powder dropped into the powder input section abuts; the powder input from the inlet abuts on the powder abutment section, thereby changing the direction of motion of the powder so as to increase at least the motion component in the transport direction, and then being discharged from the outlet, thereby being input into the flow path ;
The powder feed section includes a tubular passage connecting the feed port and the discharge port,
The passage is provided away from the powder supply portion .
前記粉体当接部は、前記通路の前記粉体搬送部側において前記搬送方向の反対側に位置する前記通路の内面によって構成されている、
請求項1記載の粉体吐出機構。 an angle between a central axis of the passage on the powder transport unit side and the transport direction is smaller than an angle between a central axis of the passage on the powder supply unit side and the transport direction;
The powder contact portion is formed by an inner surface of the passage located on the opposite side of the powder conveying portion side of the passage in the conveying direction.
2. The powder dispensing mechanism according to claim 1.
前記搬送方向は、前記管体の中心軸に沿う方向であり、
前記粉体搬送部と前記搬送方向で接続され、前記対象物に向けて前記粉体を吐出する粉体吐出部をさらに備え、
前記粉体吐出部は、前記搬送方向と交差する方向で、前記内面に向けて前記粉体を吐出する、請求項1または2に記載の粉体吐出機構。 The object is an inner surface of a tube,
the conveying direction is a direction along a central axis of the tube,
a powder discharge unit connected to the powder conveying unit in the conveying direction and configured to discharge the powder toward the target object;
The powder discharging mechanism according to claim 1 , wherein the powder discharging section discharges the powder toward the inner surface in a direction intersecting the conveying direction.
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| JP2020131151A (en) | 2019-02-22 | 2020-08-31 | 株式会社栗本鐵工所 | Metal pipe inner surface coating method and its device |
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