原料粉末調合装置
【課題】短時間で原料粉末を精度よく調合可能な原料粉末調合装置を提供する。
【解決手段】原料粉末調合装置は、原料粉末貯蔵空間１ａを有する原料粉末貯蔵サイロ１と、原料粉末貯蔵サイロ１から供給される原料粉末Ｇの計量空間４ａを有する計量サイロ４と、計量サイロ４で計量された原料粉末Ｇの調合空間７ａを有する調合ミキサー７とを備える。そして、原料粉末貯蔵空間１ａと計量空間４ａとを連通する第１通気路１４により、原料粉末貯蔵空間１ａから計量空間４ａに第１供給路３を通じて原料粉末Ｇを落下供給する際に、原料粉末貯蔵空間１ａと計量空間４ａとの圧力差を調整する。また、計量空間４ａと調合空間７ａとの間を連通する第２通気路１５により、計量空間４ａから調合空間７ａに第２供給路６を通じて原料粉末Ｇを落下供給する際に、計量空間４ａと調合空間７ａとの圧力差を調整する。
【解決手段】原料粉末調合装置は、原料粉末貯蔵空間１ａを有する原料粉末貯蔵サイロ１と、原料粉末貯蔵サイロ１から供給される原料粉末Ｇの計量空間４ａを有する計量サイロ４と、計量サイロ４で計量された原料粉末Ｇの調合空間７ａを有する調合ミキサー７とを備える。そして、原料粉末貯蔵空間１ａと計量空間４ａとを連通する第１通気路１４により、原料粉末貯蔵空間１ａから計量空間４ａに第１供給路３を通じて原料粉末Ｇを落下供給する際に、原料粉末貯蔵空間１ａと計量空間４ａとの圧力差を調整する。また、計量空間４ａと調合空間７ａとの間を連通する第２通気路１５により、計量空間４ａから調合空間７ａに第２供給路６を通じて原料粉末Ｇを落下供給する際に、計量空間４ａと調合空間７ａとの圧力差を調整する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、原料粉末を予め定められた混合割合になるように計量した後、その計量された原料粉末を混合しながら調合して、溶融ガラス原料などに利用される調合粉末を作製する技術の改良に関する。
【背景技術】
【０００２】
フラットパネルディスプレイ（ＦＰＤ）用のガラス基板などの各種ガラス製品は、溶融ガラス原料を溶融炉の中で溶融した後、その溶融ガラスを所定形状に成形しながら冷却することで製作される（例えば、特許文献１を参照）。この溶融ガラス原料は、複数種（例えば、約１０種）の原料粉末を予め定められた混合割合で調合した調合粉末（バッチともいう。）から構成される。
【０００３】
このような調合粉末を製作する原料粉末調合装置としては、例えば、図４に示すようなものが挙げられる。この原料粉末調合装置は、原料粉末Ｇを貯蔵した原料粉末貯蔵サイロ１０１と、原料粉末貯蔵サイロ１０１から供給される原料粉末Ｇを計量する計量サイロ１０２と、計量サイロ１０２で計量された原料粉末Ｇを調合する調合ミキサー１０３とを基本的な構成として備えている。なお、図示例では、計量サイロ１０２は、計量装置（例えば、ロードセル等）１０２ａを介して支持されており、計量サイロ１０２の重量とその内容物の重量とを合わせた総重量が計量装置によって測定される構成とされている。
【０００４】
原料粉末Ｇは、原料粉末貯蔵サイロ１０１と計量サイロ１０２との間を連結する供給路１０４を通じて原料粉末貯蔵サイロ１０１から計量サイロ１０２へと供給される。その後、計量サイロ１０２で測定される原料粉末Ｇの重量が規定値を示した段階で、原料粉末Ｇの供給は停止される。このように計量サイロ１０２で原料粉末Ｇの計量が完了すると、調合粉末Ｇｍを形成するために、計量サイロ１０２内の原料粉末Ｇは、計量サイロ１０２と調合ミキサー１０３との間を連結する供給路１０５を通じて調合ミキサー１０３へと供給され、調合ミキサー１０３内で混合されながら調合される。
【０００５】
ここで、原料粉末Ｇは、例えば、数〜数十μｍ程度の微粒子である場合が多い。その結果、原料粉末貯蔵サイロ１０１から計量サイロ１０２へ原料粉末Ｇを供給する際や、計量サイロ１０２から調合ミキサー１０３へ原料粉末Ｇを供給する際に、原料粉末Ｇに由来する発塵が生じ易くなる。したがって、計量サイロ１０２及び調合ミキサー１０３が開口部を有する非密閉状態であると、その開口部から原料粉末Ｇが外部空間に飛散して、外部空間が汚染されるおそれがある。そこで、計量サイロ１０２及び調合ミキサー１０３の開口部に集塵機１０６，１０７を近接配置し、外部空間に飛散する原料粉末Ｇを集塵機１０６，１０７で集塵するのが一般的である。
【０００６】
その一方で、このような構成を採用した場合、集塵機１０６，１０７で原料粉末Ｇを積極的に集塵しすぎると、計量サイロ１０２における計量誤差が大きくなったり、或いは、計量された原料粉末Ｇの一部が集塵されて調合ミキサー１０３の内部から取り除かれることになり、原料粉末Ｇの調合精度が著しく低下するおそれがある。
【０００７】
そこで、図５に示す原料粉末調合装置のように、集塵機１０６，１０７を配置する代わりに、計量サイロ１０２と調合ミキサー１０３とをそれぞれ密閉し、原料粉末貯蔵サイロ１０１から計量サイロ１０２へ原料粉末Ｇを供給する際や、計量サイロ１０２から調合ミキサー１０３へ原料粉末Ｇを供給する際に、原料粉末Ｇが外部空間に飛散するのを防止する対策が講じられた原料粉末調合装置が開発されるに至っている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２００７−１４５６６８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、計量サイロ１０２及び調合ミキサー１０３を密閉すると、原料粉末貯蔵サイロ１０１から計量サイロ１０２へ原料粉末Ｇを供給する際に、計量サイロ１０２内の気体は、逃げ場がなく圧縮される。そのため、この状態のまま計量サイロ１０２で原料粉末Ｇの計量を行うと、圧縮された気体の分だけ重量が重く測定され、計量誤差が生じる要因となる。なお、このような計量誤差の要因となる原料粉末貯蔵サイロ１０１と計量サイロ１０２との間の圧力差は、計量サイロ１０２に原料粉末Ｇを供給した時点から十分時間が経過すれば徐々に解消するが、それまで原料粉末Ｇの計量を待っていると作業効率が極端に悪く、実用上問題となる。
【００１０】
また、計量サイロ１０２と調合ミキサー１０３とがそれぞれ密閉されていると、計量サイロ１０２から調合ミキサー１０３に原料粉末Ｇを供給する際に、原料粉末Ｇが流出する計量サイロ１０２内の気圧は負圧になり、原料粉末Ｇが流入する調合ミキサー１０３内の気圧は正圧になる。その結果、正圧になる調合ミキサー１０３から負圧になる計量サイロ１０２へ向けて原料粉末Ｇを誘導する力（気流）が作用し、原料粉末Ｇの円滑な移動が阻害されてしまう。すなわち、原料粉末Ｇの調合に要する時間が不当に長期化され、短時間での調合作業が困難になる。
【００１１】
なお、原料粉末貯蔵サイロ１０１から計量サイロ１０２に原料粉末Ｇを供給する際に、原料粉末貯蔵サイロ１０１内の気圧が負圧となって且つ計量サイロ１０２内の気圧が正圧となれば、上記と同様の理由で、原料粉末貯蔵サイロ１０１から計量サイロ１０２に原料粉末Ｇを円滑に移動させることができなくなる。そのため、このような事態が生じても、結果的に原料粉末Ｇの調合に要する時間が不当に長期化され、短時間での調合作業が困難になるという問題が同様に生じる。
【００１２】
更に、計量サイロ１０２から調合ミキサー１０３へ原料粉末Ｇの移動が円滑に行われなければ、計量サイロ１０２で原料粉末Ｇの重量を正確に計量したとしても、計量サイロ１０２に一部の原料粉末Ｇが残存し、予め定められた配合割合に満たずに調合精度が低下するおそれがある。
【００１３】
以上の実情に鑑み、本発明は、短時間で原料粉末を精度よく調合可能な原料粉末調合装置を提供することを技術的課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
上記課題を解決するために創案された本発明は、上流側から下流側に向かって順に、原料粉末貯蔵空間を有する原料粉末貯蔵部と、該原料粉末貯蔵部から供給される原料粉末の計量空間を有する計量部と、該計量部で計量された前記原料粉末の調合空間を有する調合部とを備え、上流側から下流側に向かって前記原料粉体を移動させる供給路で、前記原料粉末貯蔵空間と前記計量空間の間および前記計量空間と前記混合空間の間をそれぞれ連結した原料粉末調合装置であって、前記原料粉末貯蔵空間から前記計量空間に前記供給路を通じて前記原料粉末を移動させる際に、前記原料粉末貯蔵空間と前記計量空間との圧力差を調整する第１圧力調整部と、前記計量空間から前記調合空間に前記供給路を通じて前記原料粉末を移動させる際に、前記計量空間と前記調合空間との圧力差を調整する第２圧力調整部とを備えていることに特徴づけられる。
【００１５】
このような構成によれば、供給路を通じて原料粉末貯蔵部の原料粉末貯蔵空間から計量部の計量空間に原料粉末を移動させる際に、原料粉末貯蔵空間と計量空間との間に生じる圧力差を第１圧力調整部により可及的に低減できる。また同様に、供給路を通じて計量部の計量空間から調合部の調合空間に原料粉末を移動させる際に、計量空間と調合空間との間に生じる圧力差を第２圧力調整部により可及的に低減できる。したがって、原料粉末貯蔵空間から計量空間へ原料粉末を供給している最中またはその直後に、計量部で原料粉末の重量を計量したとしても、原料粉末の重量が本来の重量よりも重く計測されるなどの不具合を解消できる。すなわち、計量空間に原料粉末を供給した時点から十分に時間を経過させなくても、原料粉末の重量を精度よく計量することが可能となる。
【００１６】
更に、原料粉末貯蔵空間、計量空間および調合空間の各相互間で、原料粉末を上流側から下流側に移動させる際に、上流側空間と下流側空間との圧力差が実質的にないので、原料粉末の移動を円滑に行うこともできる。
【００１７】
上記の構成において、前記第１圧力調整部が、前記原料粉末貯蔵空間と前記計量空間とを連通し且つその圧力差に基づいて両空間の間で気体を流通させる通気路から構成されていてもよい。
【００１８】
このようにすれば、原料粉末貯蔵空間と計量空間とを連通する通気路を通じて、原料粉末貯蔵空間と計量空間との間で気体を流通させることができる。そのため、原料粉末貯蔵空間から計量空間に原料粉末を移動させる際に、原料粉末貯蔵空間の気圧が負圧になって且つ計量空間の気圧が正圧になったとしても、直ちに通気路を通じて計量空間から原料粉末貯蔵空間へと気体が流入し、原料粉末貯蔵空間と計量空間との間に生じる圧力差を可及的に低減することができる。
【００１９】
上記の構成において、前記第２圧力調整部が、前記計量空間と前記調合空間とを連通し且つその圧力差に基づいて両空間の間で気体を流通させる通気路から構成されていてもよい。
【００２０】
このようにすれば、計量空間と調合空間とを連通する通気路を通じて、計量空間と調合空間との間で気体を流通させることができる。そのため、計量空間から調合空間に原料粉末を移動させる際に、仮に、計量空間の気圧が負圧になって且つ調合空間の気圧が正圧になったとしても、直ちに通気路を通じて調合空間から計量空間へと気体が流入する。したがって、計量空間と調合空間との間に生じる圧力差を可及的に低減することができる。
【００２１】
この場合、前記原料粉末貯蔵空間が、非密閉状態で大気圧を維持し、前記第１圧力調整部が、前記第２圧力調整部を構成する前記通気路と、前記調合空間の気体を大気中に排気する排気路と、該排気路の排気口から気体とともに排出される粉塵を前記排気口から離間した位置で回収する集塵機とから構成されていてもよい。
【００２２】
すなわち、非密閉状態の原料粉末貯蔵空間には、外部空間から気体が流入する状態にあるため、原料粉末貯蔵空間から計量空間に原料粉末を移動させる際も、原料粉末貯蔵空間内の気圧は負圧にならずに、大気圧を維持する。そのため、原料粉末貯蔵空間から計量空間に原料粉末を移動させ、計量空間内の気圧が正圧になった場合には、計量空間の気体を大気中に排出し、計量空間の気圧を大気圧に戻す必要がある。しかしながら、計量空間の気体を大気中に排出するために、計量空間を大気と連通させると、大気中に原料粉末に由来する粉塵が飛散してしまう。そこで、上記の構成のように、第２圧力調整部を構成する通気路を第１圧力調整部の一部として併用することで、まず、計量空間の気体を調合空間へ逃がして計量空間内の気圧を大気圧程度まで低下させる。そして、この状態では、計量空間から流入する気体によって調合空間内の気圧が正圧になるので、調合空間から排気路を通じて調合空間の気体を大気中に排出しつつ、排気路の排気口から気体とともに排出される粉塵を集塵機で集塵するようにしている。ここで、集塵機により粉塵を吸引しすぎると、調合空間（場合によっては第２圧力調整部を構成する通気路を介して計量空間）内の原料粉末が強制的に吸い出され、原料粉末の量が不当に減少するおそれがある。そのため、集塵機は排気路の排気口から離間した位置に配置し、排気路の排気口から自然に排出される粉塵のみを集塵するようにしている。
【００２３】
上記の構成において、前記原料粉末貯蔵部、前記計量部および前記調合部が、上方から下方に向かって順に配置されており、前記供給路が、自重による落下を利用して前記原料粉末を移動させることが好ましい。
【００２４】
このようにすれば、原料粉末貯蔵空間、計量空間および調合空間の各相互間で原料粉末を重力の力を利用して効率よく移動させることができる。
【００２５】
上記の構成において、前記調合粉末が、溶融ガラス原料であることが好ましい。
【００２６】
すなわち、溶融ガラス原料の配合割合は、その原料から成形されるガラス製品の物理特性等にも影響するため、溶融ガラス原料として利用される調合粉末は、原料粉末の配合割合が高精度に管理されている必要がある。特に、ＦＰＤ用のガラス基板では、種々の物理特性が高いレベルで要求されることから、このような必要性はより顕著になる。また、近年では、ＦＰＤ用のガラス基板に代表されるように、各種ガラス製品は、単位時間当たりに大量の製品を製作されることが要求されることが多くなっている。したがって、高精度に調合された調合粉末を短時間で製作できる本願発明は、溶融ガラス原料の調合装置として好適に利用することができる。
【発明の効果】
【００２７】
以上のように本発明によれば、原料粉末貯蔵空間から計量空間に原料粉末を移動させる際や、計量空間から調合空間に原料粉末を移動させる際に、各空間の間の圧力差を可及的に低減することができる。そのため、計量部で原料粉末の重量を精度よく計量することができ、しかも、原料粉末貯蔵空間、計量空間および調合空間の各相互間で原料粉末の移動を円滑に行うこともできる。したがって、短時間で原料粉末を精度よく調合することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】本発明の第１実施形態に係る原料粉末調合装置を示す概略図である。
【図２】本発明の第２実施形態に係る原料粉末調合装置を示す概略図である。
【図３】本発明の第３実施形態に係る原料粉末調合装置を示す概略図である。
【図４】従来の原料粉末調合装置の一例を示す概略図である。
【図５】従来の原料粉末調合装置の他の一例を示す概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００２９】
以下、本発明に係る実施形態を添付図面に基づいて説明する。
【００３０】
図１は、本発明の第１実施形態に係る原料粉末調合装置を示す概略図である。この原料粉末調合装置は、複数の原料粉末貯蔵サイロ１を備えている。各原料粉末貯蔵サイロ１は、ガラスの原料の１つとして用いられる珪砂などの原料粉末Ｇを貯蔵する原料粉末貯蔵空間１ａを有している。各原料粉末貯蔵サイロ１の原料粉末貯蔵空間１ａは、原料粉末Ｇが外部空間に飛散することがないように、密閉又は略密閉されている。なお、各原料粉末貯蔵サイロ１の原料粉末貯蔵空間１ａには、それぞれ異種の原料粉末Ｇが貯蔵されている。
【００３１】
各原料粉末貯蔵サイロ１の下部は漏斗状に縮径しており、それぞれの下端に取り付けられた原料粉末移送装置２の動作に応じて、各原料粉末貯蔵空間１ａに貯蔵された原料粉末Ｇが取り出される。この原料粉末移送装置２は、ロータリーフィーダや電磁フィーダ等であってもよいが、この実施形態ではスクリューフィーダから構成されており、原料粉末Ｇを略水平方向に移送するようになっている。
【００３２】
各原料粉末移送装置２には、それぞれ上下方向に延び且つフレキシブルチューブ等からなる第１供給路３が連結されており、各原料粉末貯蔵空間１ａから取り出された原料粉末Ｇが、それぞれ第１供給路３内を自重による落下で下方に移動する。
【００３３】
各第１供給路３の下端には、それぞれ計量サイロ４が連結されており、各第１供給路３から対応する計量サイロ４の計量空間４ａに原料粉末Ｇが供給される。各計量サイロ４の計量空間４ａは、原料粉末Ｇが外部空間に飛散することがないように、密閉又は略密閉されている。また、各計量サイロ４は、計量装置（例えば、ロードセル等）４ｂを介して支持されており、計量サイロ４の重量とその内容物の重量とを合わせた総重量が測定される構成とされている。なお、各計量サイロ４で原料粉末Ｇの計量を行う間は、各計量サイロ４の下端に設けられた開閉バルブ５を閉状態とする。また、計量装置４ｂは、計量サイロ４の計量空間４ａが空の状態で計測値の零点調整をすれば、計量空間４ａに含まれる内容物の重量を直接測定することができる。
【００３４】
各計量サイロ４の下端には、それぞれ開閉バルブ５を介して上下方向に延び且つフレキシブルチューブ等からなる第２供給路６が連結されており、各計量サイロ４の開閉バルブ５を開いた状態で、各計量サイロ４で計量された原料粉末Ｇが、第２供給路６内を自重による落下で下方に移動する。
【００３５】
各第２供給路６の下端には、共通の調合ミキサー７が連結されており、各第２供給路６を通じて供給される異種の原料粉末Ｇが、１つの調合ミキサー７の調合空間７ａに供給される。そして、調合空間７ａには撹拌装置７ｂが配置されており、調合空間７ａに供給された異種の原料粉末Ｇが所定時間に亘って混合されて調合される。調合ミキサー７で原料粉末Ｇの調合を行う間は、調合ミキサー７の下端に設けられた開閉バルブ８を閉状態とする。
【００３６】
調合ミキサー７の下方には、開閉バルブ８を介して上下方向に延びる第３供給路９が連結されており、調合ミキサー７の開閉バルブ８を開いた状態で、調合ミキサー７で原料粉末Ｇを調合して製作される調合粉末（バッチともいう）Ｇｍが、第３供給路９内を自重による落下で下方に移動する。
【００３７】
第３供給路９の下端には、調合粉末貯蔵サイロ１０が連結されており、この調合粉末貯蔵サイロ１０内の調合粉末貯蔵空間１０ａに原料粉末Ｇを調合して製作された調合粉末（バッチともいう）Ｇｍが供給される。この調合粉末貯蔵空間１０ａは、原料粉末Ｇが外部空間に飛散することがないように、密閉又は略密閉されている。
【００３８】
調合粉末貯蔵サイロ１０の下部は漏斗状に縮径しており、その下端に取り付けられた調合粉末移送装置１１の動作に応じて、調合粉末貯蔵空間１０ａに貯蔵された調合粉末Ｇｍが取り出される。この調合粉末移送装置１１は、ロータリーフィーダや電磁フィーダ等であってもよいが、この実施形態ではスクリューフィーダから構成されており、取り出した調合粉末Ｇｍを略水平方向に移送するようになっている。
【００３９】
そして、この実施形態では、調合粉末移送装置１１に取り付けられた開閉バルブ１２を開状態にして、調合粉末移送装置１１を動作させ、開閉バルブ１２の下方に配置されたビン状又は袋状の仮収容容器１３内に調合粉末Ｇｍを一時的に収容し、この仮収容容器１３で溶融ガラス原料となる調合粉末Ｇｍを図外のガラス溶融炉の炉前サイロまで搬送する。
【００４０】
そして、本実施形態に係る原料粉末調合装置は、以上のような基本的な構成に加えて、次のような３つの特徴的な構成を備えている。
【００４１】
第一に、原料粉末貯蔵サイロ１から計量サイロ４に原料粉末Ｇを落下供給する際に、原料粉末貯蔵空間１ａと計量空間４ａとの間に生じる圧力差を調整するために、第１圧力調整部として、両空間１ａ，４ａの間を連通する第１通気路１４が設けられている。この第１通気路１４は、原料粉末貯蔵空間１ａと計量空間４ａとの圧力差に基づいて両空間１ａ，４ａの間で気体（例えば、空気）を流通させるようになっている。付言すれば、第１通気路１４は、原料粉末Ｇを避けて気体を流通させる必要があるため、原料粉末貯蔵サイロ１上部と計量サイロ４上部とを連結している。
【００４２】
これにより、原料粉末Ｇの落下供給時に、原料粉末貯蔵空間１ａの気圧が負圧になるとともに、計量空間４ａの気圧が正圧になったとしても、第１通気路１４を通じて直ちに計量空間４ａの圧縮された気体が原料粉末貯蔵空間１ａへ逃げ、両空間１ａ，４ａの圧力差が可及的に低減される。したがって、原料粉末貯蔵空間１ａから計量空間４ａへ原料粉末Ｇを供給している最中またはその直後に、計量装置４ｂで原料粉末Ｇの重量を計量したとしても、圧縮された気体によって原料粉末Ｇの重量が本来の重量よりも重く計測されるなどの不具合が生じることがない。すなわち、計量空間４ａに原料粉末Ｇを供給した時点から十分に時間を経過させなくても、原料粉末Ｇの重量を精度よく計量することが可能となる。
【００４３】
また、原料粉末貯蔵空間１ａと計量空間４ａとの間の圧力差が実質的に生じないため、計量空間４ａから原料粉末貯蔵空間１ａへ向けて原料粉末Ｇを誘導する気流が形成され難い。したがって、原料粉末Ｇを原料粉末貯蔵空間１ａから計量空間４ａに円滑に移動させることができる。
【００４４】
第二に、計量サイロ４から調合ミキサー７に原料粉末Ｇを落下供給する際に、計量空間４ａと調合空間７ａとの間に生じる圧力差を調整するために、第２圧力調整部として、両空間４ａ，７ａの間を連通する第２通気路１５が設けられている。この第２通気路１５は、計量空間４ａと調合空間７ａとの圧力差に基づいて両空間４ａ，７ａの間で気体を流通させるようになっている。なお、第２通気路１５も、第１通気路１４と同様の理由から、計量サイロ４上部と調合ミキサー７上部とを連結している。
【００４５】
これにより、原料粉末Ｇの落下供給時に、計量空間４ａの気圧が負圧になるとともに、調合空間７ａの気圧が正圧になったとしても、第２通気路１５を通じて直ちに調合空間７ａの圧縮された気体が計量空間４ａへ逃げ、両空間４ａ，７ａの圧力差が可及的に低減される。したがって、原料粉末Ｇを計量空間４ａから調合空間７ａに円滑に移動させることもできる。
【００４６】
第三に、本実施形態では、調合ミキサー７の下方に調合粉末貯蔵サイロ１０を配置しているので、調合ミキサー７から調合粉末貯蔵サイロ１０に調合粉末Ｇｍを落下供給する際に、調合空間７ａと調合粉末貯蔵空間１０ａとの間に生じる圧力差を調整するために、第３圧力調整部として、両空間７ａ，１０ａの間を連通する第３通気路１６が設けられている。なお、第３通気路１６も、第１通気路１４と同様の理由から、調合ミキサー７上部と調合粉末貯蔵サイロ１０上部を連結している。
【００４７】
これにより、調合粉末Ｇｍの落下供給時に、調合空間７ａの気圧が負圧になるとともに、調合粉末貯蔵空間１０ａの気圧が正圧になったとしても、第３通気路１６を通じて直ちに調合粉末貯蔵空間１０ａの圧縮された気体が調合空間７ａへ逃げ、両空間７ａ，１０ａの圧力差が可及的に低減される。したがって、原料粉末Ｇを調合空間７ａから調合粉末貯蔵空間１０ａに円滑に移動させることもできる。
【００４８】
そして、上記の３つの特徴的な構成を備えることによって、計量サイロ４で原料粉末Ｇの重量を精度よく計量することでき、且つ、原料粉末貯蔵空間１ａ・計量空間４ａ・調合空間７ａ・調合粉末貯蔵空間１０ａの各相互間で、原料粉末Ｇ又は調合粉末Ｇｍの移動を円滑に行うことができる。したがって、短時間で原料粉末Ｇを精度よく調合することが可能となる。
【００４９】
なお、第１通気路１４と第２通気路１５は、例えば、内径が約５０〜１００ｍｍの鋼管で形成される。これに対し、第３通気路１６は、第１通気路１４と第２通気路１５よりも内径が大きく、例えば、内径が約１５０〜２００ｍｍの鋼管で形成される。これは、調合ミキサー７から調合粉末貯蔵サイロ１０への調合粉末Ｇｍの供給を短時間で行う関係上、調合空間７ａと調合粉末貯蔵空間１０ａとの圧力差を迅速に低減する必要があるためである。
【００５０】
図２は、本発明の第２実施形態に係る原料粉末調合装置を示す概略図である。この第２実施形態に係る原料粉末調合装置が、第１実施形態に係る原料粉末調合装置と相違するところは、調合ミキサー７の調合空間７ａに大気と連通する吸気路１７を設けた点にある。
【００５１】
すなわち、調合粉末貯蔵サイロ１０から調合粉末移送装置１１の動作によって、仮収容容器１３に調合粉末Ｇｍを供給する際に、調合粉末Ｇｍとともに調合粉末貯蔵空間１０ａ内の気体も外部に導出され、調合粉末貯蔵空間１０ａの気圧が負圧になる場合がある。そして、仮収容容器１３の収容空間１３ａは大気に開放しているので、調合粉末貯蔵空間１０ａの気圧が負圧になれば、収容空間１３ａから調合粉末貯蔵空間１０ａ側に原料粉末Ｇを押し戻す力が作用する。そのため、仮収容容器１３に調合粉末Ｇｍを円滑に供給できなくなるおそれがあると共に、計量空間４ａや調合空間７ａも負圧となって計量値に影響が生じるおそれもある。そこで、第２実施形態では、仮収容容器１３に調合粉末Ｇｍを供給する際に、吸気路１７を通じて外気を調合粉末貯蔵空間１０ａに導入して、調合粉末貯蔵空間１０ａを大気圧に維持するようにしている。
【００５２】
更に、第３通気路１６と吸気路１７には、それぞれ開閉バルブ１８，１９が設けられており、第３通気路１６が開状態では吸気路１７が閉状態となり、吸気路１７が開状態では第３通気路１６が閉状態となるようになっている。具体的には、調合粉末貯蔵空間１０ａに調合粉末Ｇｍを供給する際には、吸気路１７を開閉バルブ１９で閉じた状態で開閉バルブ１８により第３通気路１６を開き、仮収容容器１３に調合粉末Ｇｍを供給する際には、第３通気路１６を開閉バルブ１８で閉じた状態で開閉バルブ１９により吸気路１７を開くようになっている。
【００５３】
なお、この実施形態では、第３通気路１６と吸気路１７の一部が共通の通路で構成されており、調合粉末貯蔵空間１０ａから延びる通路が途中で２つに分岐して、その分岐点から一方の分岐通路が原料粉末貯蔵空間１ａに連通して第３通気路１６となり、他方の分岐通路が大気に連通して吸気路１７となる。
【００５４】
図３は、本発明の第３実施形態に係る原料粉末調合装置を示す概略図である。この第３実施形態に係る原料粉末貯蔵装置が、第１〜２実施形態に係る原料粉末貯蔵装置と相違するところは、原料粉末Ｇを貯蔵する原料粉末貯蔵サイロ１の一部又は全部（図示例では１つ）を、内部に原料粉末Ｇを収容した布製バッグ｛例えば、フレキシブルコンテナバッグ（フレコン）｝２０に変更した点にある。
【００５５】
詳細には、原料粉末Ｇを収容した布製バッグ２０は、底部が開閉できるようになっており、原料粉末移送装置２に連結された漏斗状の受台２１に底部を開いた状態で配置される。この布製バッグ２０は底部が開かれて密閉されていないため、布製バッグ２０の内部は大気圧に維持される。そのため、布製バッグ２０から計量サイロ４に原料粉末Ｇを落下供給する際には、布製バッグ２０の内部と計量空間４ａとの圧力差を低減すべく、計量空間４ａの気圧を大気圧に維持する必要がある。そこで、計量サイロ４の計量空間４ａと調合ミキサー７の調合空間７ａの間を第２通気路１５で連通した状態で、調合ミキサー７の調合空間７ａに排気路２２を設け、この排気路２２を通じて調合空間７ａの気体を大気中に排気するようにしている。すなわち、第２圧力調整部を構成する第２通気路１５を第１圧力調整部の一部として併用し、この第２通気路１５により、まず計量空間４ａの気体を調合空間７ａへ逃がして、計量空間４ａ内の気圧を大気圧程度まで低下させる。そして、この状態では、計量空間４ａから流入する気体によって調合空間７ａ内の気圧が正圧になるので、調合空間７ａから排気路２２を通じて調合空間７ａの気体を大気中に排出しつつ、排気路２２の排気口から気体とともに排出される粉塵を集塵機２３で集塵するようにしている。
【００５６】
また、排気路２２から調合空間７ａの気体を排出すると、その排出した気体とともに原料粉末Ｇが大気中に飛散するおそれがある。そこで、排気路２２の排気口から離間した位置に集塵機２３を設け、排気路２２の排気口から気体とともに排出される粉塵を回収するようにしている。このように排気路２２の排気口から集塵機２３を離間して配置した理由は、排気路２２の排気口から自然に排出される粉塵のみを集塵するためである。換言すれば、集塵機２３によって、計量空間４ａないし調合空間７ａの原料粉末Ｇを積極的に吸い出して、原料粉末Ｇの量が不当に減少するのを防止するためである。
【００５７】
なお、上記の排気路２２は、計量サイロ４の計量空間４ａに設けるようにしてもよい。この場合、第１圧力調整部は、排気路２２と集塵機２３とで構成されることになる。
【００５８】
なお、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、種々の形態で実施することができる。例えば、上記の実施形態では、原料粉末貯蔵サイロ１（フレコン２０）・計量サイロ４・調合ミキサー７・調合粉末貯蔵サイロ１０を上から順に上下方向に配列した場合を説明したが、原料粉末貯蔵サイロ１（フレコン２０）・計量サイロ４・調合ミキサー７・調合粉末貯蔵サイロ１０を水平方向に配列して、原料粉末Ｇを順次水平方向に搬送しながら調合するようにしてもよい。
【００５９】
また、上記の実施形態では、調合ミキサー７で製作された調合粉末Ｇｍを貯蔵する調合粉末貯蔵サイロ１０を設けた場合を説明したが、調合粉末貯蔵サイロ１０を省略して、調合ミキサー７から仮収容容器１３に直接調合粉末Ｇｍを供給するようにしてもよい。
【００６０】
また、上記の実施形態では、作製した調合粉末Ｇｍを仮収容容器１３に一旦収容した後、ガラス溶融炉の炉前サイロに供給する場合を説明したが、調合ミキサー７又は調合粉末貯蔵サイロ１０から配管などを通じてガラス溶融炉の炉前サイロに調合粉末Ｇｍを直接供給するようにしてもよい。
【００６１】
また、上記の実施形態では、原料粉末Ｇとしてガラス原料を使用したが、他の粉末（例えば、小麦粉等の食料粉末原料や、化学品）を使用してもよい。
【符号の説明】
【００６２】
１ 原料粉末貯蔵サイロ
１ａ 原料粉末貯蔵空間
２ 原料粉末移送装置
３ 第１供給路
４ 計量サイロ
４ａ 計量空間
４ｂ 計量装置
６ 第２供給路
７ 調合ミキサー
７ａ 調合空間
７ｂ 撹拌装置
９ 第３供給路
１０ 調合粉末貯蔵サイロ
１０ａ 調合粉末貯蔵空間
１１ 調合粉末移送装置
１２ 開閉バルブ
１３ 仮収容容器
１３ａ 収容空間
１４ 第１通気路
１５ 第２通気路
１６ 第３通気路
１７ 吸気路
２０ 布製バッグ（フレコン）
２１ 受台
２２ 排気路
２３ 集塵機
Ｇ 原料粉末
Ｇｍ 調合粉末
【技術分野】
【０００１】
本発明は、原料粉末を予め定められた混合割合になるように計量した後、その計量された原料粉末を混合しながら調合して、溶融ガラス原料などに利用される調合粉末を作製する技術の改良に関する。
【背景技術】
【０００２】
フラットパネルディスプレイ（ＦＰＤ）用のガラス基板などの各種ガラス製品は、溶融ガラス原料を溶融炉の中で溶融した後、その溶融ガラスを所定形状に成形しながら冷却することで製作される（例えば、特許文献１を参照）。この溶融ガラス原料は、複数種（例えば、約１０種）の原料粉末を予め定められた混合割合で調合した調合粉末（バッチともいう。）から構成される。
【０００３】
このような調合粉末を製作する原料粉末調合装置としては、例えば、図４に示すようなものが挙げられる。この原料粉末調合装置は、原料粉末Ｇを貯蔵した原料粉末貯蔵サイロ１０１と、原料粉末貯蔵サイロ１０１から供給される原料粉末Ｇを計量する計量サイロ１０２と、計量サイロ１０２で計量された原料粉末Ｇを調合する調合ミキサー１０３とを基本的な構成として備えている。なお、図示例では、計量サイロ１０２は、計量装置（例えば、ロードセル等）１０２ａを介して支持されており、計量サイロ１０２の重量とその内容物の重量とを合わせた総重量が計量装置によって測定される構成とされている。
【０００４】
原料粉末Ｇは、原料粉末貯蔵サイロ１０１と計量サイロ１０２との間を連結する供給路１０４を通じて原料粉末貯蔵サイロ１０１から計量サイロ１０２へと供給される。その後、計量サイロ１０２で測定される原料粉末Ｇの重量が規定値を示した段階で、原料粉末Ｇの供給は停止される。このように計量サイロ１０２で原料粉末Ｇの計量が完了すると、調合粉末Ｇｍを形成するために、計量サイロ１０２内の原料粉末Ｇは、計量サイロ１０２と調合ミキサー１０３との間を連結する供給路１０５を通じて調合ミキサー１０３へと供給され、調合ミキサー１０３内で混合されながら調合される。
【０００５】
ここで、原料粉末Ｇは、例えば、数〜数十μｍ程度の微粒子である場合が多い。その結果、原料粉末貯蔵サイロ１０１から計量サイロ１０２へ原料粉末Ｇを供給する際や、計量サイロ１０２から調合ミキサー１０３へ原料粉末Ｇを供給する際に、原料粉末Ｇに由来する発塵が生じ易くなる。したがって、計量サイロ１０２及び調合ミキサー１０３が開口部を有する非密閉状態であると、その開口部から原料粉末Ｇが外部空間に飛散して、外部空間が汚染されるおそれがある。そこで、計量サイロ１０２及び調合ミキサー１０３の開口部に集塵機１０６，１０７を近接配置し、外部空間に飛散する原料粉末Ｇを集塵機１０６，１０７で集塵するのが一般的である。
【０００６】
その一方で、このような構成を採用した場合、集塵機１０６，１０７で原料粉末Ｇを積極的に集塵しすぎると、計量サイロ１０２における計量誤差が大きくなったり、或いは、計量された原料粉末Ｇの一部が集塵されて調合ミキサー１０３の内部から取り除かれることになり、原料粉末Ｇの調合精度が著しく低下するおそれがある。
【０００７】
そこで、図５に示す原料粉末調合装置のように、集塵機１０６，１０７を配置する代わりに、計量サイロ１０２と調合ミキサー１０３とをそれぞれ密閉し、原料粉末貯蔵サイロ１０１から計量サイロ１０２へ原料粉末Ｇを供給する際や、計量サイロ１０２から調合ミキサー１０３へ原料粉末Ｇを供給する際に、原料粉末Ｇが外部空間に飛散するのを防止する対策が講じられた原料粉末調合装置が開発されるに至っている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２００７−１４５６６８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、計量サイロ１０２及び調合ミキサー１０３を密閉すると、原料粉末貯蔵サイロ１０１から計量サイロ１０２へ原料粉末Ｇを供給する際に、計量サイロ１０２内の気体は、逃げ場がなく圧縮される。そのため、この状態のまま計量サイロ１０２で原料粉末Ｇの計量を行うと、圧縮された気体の分だけ重量が重く測定され、計量誤差が生じる要因となる。なお、このような計量誤差の要因となる原料粉末貯蔵サイロ１０１と計量サイロ１０２との間の圧力差は、計量サイロ１０２に原料粉末Ｇを供給した時点から十分時間が経過すれば徐々に解消するが、それまで原料粉末Ｇの計量を待っていると作業効率が極端に悪く、実用上問題となる。
【００１０】
また、計量サイロ１０２と調合ミキサー１０３とがそれぞれ密閉されていると、計量サイロ１０２から調合ミキサー１０３に原料粉末Ｇを供給する際に、原料粉末Ｇが流出する計量サイロ１０２内の気圧は負圧になり、原料粉末Ｇが流入する調合ミキサー１０３内の気圧は正圧になる。その結果、正圧になる調合ミキサー１０３から負圧になる計量サイロ１０２へ向けて原料粉末Ｇを誘導する力（気流）が作用し、原料粉末Ｇの円滑な移動が阻害されてしまう。すなわち、原料粉末Ｇの調合に要する時間が不当に長期化され、短時間での調合作業が困難になる。
【００１１】
なお、原料粉末貯蔵サイロ１０１から計量サイロ１０２に原料粉末Ｇを供給する際に、原料粉末貯蔵サイロ１０１内の気圧が負圧となって且つ計量サイロ１０２内の気圧が正圧となれば、上記と同様の理由で、原料粉末貯蔵サイロ１０１から計量サイロ１０２に原料粉末Ｇを円滑に移動させることができなくなる。そのため、このような事態が生じても、結果的に原料粉末Ｇの調合に要する時間が不当に長期化され、短時間での調合作業が困難になるという問題が同様に生じる。
【００１２】
更に、計量サイロ１０２から調合ミキサー１０３へ原料粉末Ｇの移動が円滑に行われなければ、計量サイロ１０２で原料粉末Ｇの重量を正確に計量したとしても、計量サイロ１０２に一部の原料粉末Ｇが残存し、予め定められた配合割合に満たずに調合精度が低下するおそれがある。
【００１３】
以上の実情に鑑み、本発明は、短時間で原料粉末を精度よく調合可能な原料粉末調合装置を提供することを技術的課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
上記課題を解決するために創案された本発明は、上流側から下流側に向かって順に、原料粉末貯蔵空間を有する原料粉末貯蔵部と、該原料粉末貯蔵部から供給される原料粉末の計量空間を有する計量部と、該計量部で計量された前記原料粉末の調合空間を有する調合部とを備え、上流側から下流側に向かって前記原料粉体を移動させる供給路で、前記原料粉末貯蔵空間と前記計量空間の間および前記計量空間と前記混合空間の間をそれぞれ連結した原料粉末調合装置であって、前記原料粉末貯蔵空間から前記計量空間に前記供給路を通じて前記原料粉末を移動させる際に、前記原料粉末貯蔵空間と前記計量空間との圧力差を調整する第１圧力調整部と、前記計量空間から前記調合空間に前記供給路を通じて前記原料粉末を移動させる際に、前記計量空間と前記調合空間との圧力差を調整する第２圧力調整部とを備えていることに特徴づけられる。
【００１５】
このような構成によれば、供給路を通じて原料粉末貯蔵部の原料粉末貯蔵空間から計量部の計量空間に原料粉末を移動させる際に、原料粉末貯蔵空間と計量空間との間に生じる圧力差を第１圧力調整部により可及的に低減できる。また同様に、供給路を通じて計量部の計量空間から調合部の調合空間に原料粉末を移動させる際に、計量空間と調合空間との間に生じる圧力差を第２圧力調整部により可及的に低減できる。したがって、原料粉末貯蔵空間から計量空間へ原料粉末を供給している最中またはその直後に、計量部で原料粉末の重量を計量したとしても、原料粉末の重量が本来の重量よりも重く計測されるなどの不具合を解消できる。すなわち、計量空間に原料粉末を供給した時点から十分に時間を経過させなくても、原料粉末の重量を精度よく計量することが可能となる。
【００１６】
更に、原料粉末貯蔵空間、計量空間および調合空間の各相互間で、原料粉末を上流側から下流側に移動させる際に、上流側空間と下流側空間との圧力差が実質的にないので、原料粉末の移動を円滑に行うこともできる。
【００１７】
上記の構成において、前記第１圧力調整部が、前記原料粉末貯蔵空間と前記計量空間とを連通し且つその圧力差に基づいて両空間の間で気体を流通させる通気路から構成されていてもよい。
【００１８】
このようにすれば、原料粉末貯蔵空間と計量空間とを連通する通気路を通じて、原料粉末貯蔵空間と計量空間との間で気体を流通させることができる。そのため、原料粉末貯蔵空間から計量空間に原料粉末を移動させる際に、原料粉末貯蔵空間の気圧が負圧になって且つ計量空間の気圧が正圧になったとしても、直ちに通気路を通じて計量空間から原料粉末貯蔵空間へと気体が流入し、原料粉末貯蔵空間と計量空間との間に生じる圧力差を可及的に低減することができる。
【００１９】
上記の構成において、前記第２圧力調整部が、前記計量空間と前記調合空間とを連通し且つその圧力差に基づいて両空間の間で気体を流通させる通気路から構成されていてもよい。
【００２０】
このようにすれば、計量空間と調合空間とを連通する通気路を通じて、計量空間と調合空間との間で気体を流通させることができる。そのため、計量空間から調合空間に原料粉末を移動させる際に、仮に、計量空間の気圧が負圧になって且つ調合空間の気圧が正圧になったとしても、直ちに通気路を通じて調合空間から計量空間へと気体が流入する。したがって、計量空間と調合空間との間に生じる圧力差を可及的に低減することができる。
【００２１】
この場合、前記原料粉末貯蔵空間が、非密閉状態で大気圧を維持し、前記第１圧力調整部が、前記第２圧力調整部を構成する前記通気路と、前記調合空間の気体を大気中に排気する排気路と、該排気路の排気口から気体とともに排出される粉塵を前記排気口から離間した位置で回収する集塵機とから構成されていてもよい。
【００２２】
すなわち、非密閉状態の原料粉末貯蔵空間には、外部空間から気体が流入する状態にあるため、原料粉末貯蔵空間から計量空間に原料粉末を移動させる際も、原料粉末貯蔵空間内の気圧は負圧にならずに、大気圧を維持する。そのため、原料粉末貯蔵空間から計量空間に原料粉末を移動させ、計量空間内の気圧が正圧になった場合には、計量空間の気体を大気中に排出し、計量空間の気圧を大気圧に戻す必要がある。しかしながら、計量空間の気体を大気中に排出するために、計量空間を大気と連通させると、大気中に原料粉末に由来する粉塵が飛散してしまう。そこで、上記の構成のように、第２圧力調整部を構成する通気路を第１圧力調整部の一部として併用することで、まず、計量空間の気体を調合空間へ逃がして計量空間内の気圧を大気圧程度まで低下させる。そして、この状態では、計量空間から流入する気体によって調合空間内の気圧が正圧になるので、調合空間から排気路を通じて調合空間の気体を大気中に排出しつつ、排気路の排気口から気体とともに排出される粉塵を集塵機で集塵するようにしている。ここで、集塵機により粉塵を吸引しすぎると、調合空間（場合によっては第２圧力調整部を構成する通気路を介して計量空間）内の原料粉末が強制的に吸い出され、原料粉末の量が不当に減少するおそれがある。そのため、集塵機は排気路の排気口から離間した位置に配置し、排気路の排気口から自然に排出される粉塵のみを集塵するようにしている。
【００２３】
上記の構成において、前記原料粉末貯蔵部、前記計量部および前記調合部が、上方から下方に向かって順に配置されており、前記供給路が、自重による落下を利用して前記原料粉末を移動させることが好ましい。
【００２４】
このようにすれば、原料粉末貯蔵空間、計量空間および調合空間の各相互間で原料粉末を重力の力を利用して効率よく移動させることができる。
【００２５】
上記の構成において、前記調合粉末が、溶融ガラス原料であることが好ましい。
【００２６】
すなわち、溶融ガラス原料の配合割合は、その原料から成形されるガラス製品の物理特性等にも影響するため、溶融ガラス原料として利用される調合粉末は、原料粉末の配合割合が高精度に管理されている必要がある。特に、ＦＰＤ用のガラス基板では、種々の物理特性が高いレベルで要求されることから、このような必要性はより顕著になる。また、近年では、ＦＰＤ用のガラス基板に代表されるように、各種ガラス製品は、単位時間当たりに大量の製品を製作されることが要求されることが多くなっている。したがって、高精度に調合された調合粉末を短時間で製作できる本願発明は、溶融ガラス原料の調合装置として好適に利用することができる。
【発明の効果】
【００２７】
以上のように本発明によれば、原料粉末貯蔵空間から計量空間に原料粉末を移動させる際や、計量空間から調合空間に原料粉末を移動させる際に、各空間の間の圧力差を可及的に低減することができる。そのため、計量部で原料粉末の重量を精度よく計量することができ、しかも、原料粉末貯蔵空間、計量空間および調合空間の各相互間で原料粉末の移動を円滑に行うこともできる。したがって、短時間で原料粉末を精度よく調合することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】本発明の第１実施形態に係る原料粉末調合装置を示す概略図である。
【図２】本発明の第２実施形態に係る原料粉末調合装置を示す概略図である。
【図３】本発明の第３実施形態に係る原料粉末調合装置を示す概略図である。
【図４】従来の原料粉末調合装置の一例を示す概略図である。
【図５】従来の原料粉末調合装置の他の一例を示す概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００２９】
以下、本発明に係る実施形態を添付図面に基づいて説明する。
【００３０】
図１は、本発明の第１実施形態に係る原料粉末調合装置を示す概略図である。この原料粉末調合装置は、複数の原料粉末貯蔵サイロ１を備えている。各原料粉末貯蔵サイロ１は、ガラスの原料の１つとして用いられる珪砂などの原料粉末Ｇを貯蔵する原料粉末貯蔵空間１ａを有している。各原料粉末貯蔵サイロ１の原料粉末貯蔵空間１ａは、原料粉末Ｇが外部空間に飛散することがないように、密閉又は略密閉されている。なお、各原料粉末貯蔵サイロ１の原料粉末貯蔵空間１ａには、それぞれ異種の原料粉末Ｇが貯蔵されている。
【００３１】
各原料粉末貯蔵サイロ１の下部は漏斗状に縮径しており、それぞれの下端に取り付けられた原料粉末移送装置２の動作に応じて、各原料粉末貯蔵空間１ａに貯蔵された原料粉末Ｇが取り出される。この原料粉末移送装置２は、ロータリーフィーダや電磁フィーダ等であってもよいが、この実施形態ではスクリューフィーダから構成されており、原料粉末Ｇを略水平方向に移送するようになっている。
【００３２】
各原料粉末移送装置２には、それぞれ上下方向に延び且つフレキシブルチューブ等からなる第１供給路３が連結されており、各原料粉末貯蔵空間１ａから取り出された原料粉末Ｇが、それぞれ第１供給路３内を自重による落下で下方に移動する。
【００３３】
各第１供給路３の下端には、それぞれ計量サイロ４が連結されており、各第１供給路３から対応する計量サイロ４の計量空間４ａに原料粉末Ｇが供給される。各計量サイロ４の計量空間４ａは、原料粉末Ｇが外部空間に飛散することがないように、密閉又は略密閉されている。また、各計量サイロ４は、計量装置（例えば、ロードセル等）４ｂを介して支持されており、計量サイロ４の重量とその内容物の重量とを合わせた総重量が測定される構成とされている。なお、各計量サイロ４で原料粉末Ｇの計量を行う間は、各計量サイロ４の下端に設けられた開閉バルブ５を閉状態とする。また、計量装置４ｂは、計量サイロ４の計量空間４ａが空の状態で計測値の零点調整をすれば、計量空間４ａに含まれる内容物の重量を直接測定することができる。
【００３４】
各計量サイロ４の下端には、それぞれ開閉バルブ５を介して上下方向に延び且つフレキシブルチューブ等からなる第２供給路６が連結されており、各計量サイロ４の開閉バルブ５を開いた状態で、各計量サイロ４で計量された原料粉末Ｇが、第２供給路６内を自重による落下で下方に移動する。
【００３５】
各第２供給路６の下端には、共通の調合ミキサー７が連結されており、各第２供給路６を通じて供給される異種の原料粉末Ｇが、１つの調合ミキサー７の調合空間７ａに供給される。そして、調合空間７ａには撹拌装置７ｂが配置されており、調合空間７ａに供給された異種の原料粉末Ｇが所定時間に亘って混合されて調合される。調合ミキサー７で原料粉末Ｇの調合を行う間は、調合ミキサー７の下端に設けられた開閉バルブ８を閉状態とする。
【００３６】
調合ミキサー７の下方には、開閉バルブ８を介して上下方向に延びる第３供給路９が連結されており、調合ミキサー７の開閉バルブ８を開いた状態で、調合ミキサー７で原料粉末Ｇを調合して製作される調合粉末（バッチともいう）Ｇｍが、第３供給路９内を自重による落下で下方に移動する。
【００３７】
第３供給路９の下端には、調合粉末貯蔵サイロ１０が連結されており、この調合粉末貯蔵サイロ１０内の調合粉末貯蔵空間１０ａに原料粉末Ｇを調合して製作された調合粉末（バッチともいう）Ｇｍが供給される。この調合粉末貯蔵空間１０ａは、原料粉末Ｇが外部空間に飛散することがないように、密閉又は略密閉されている。
【００３８】
調合粉末貯蔵サイロ１０の下部は漏斗状に縮径しており、その下端に取り付けられた調合粉末移送装置１１の動作に応じて、調合粉末貯蔵空間１０ａに貯蔵された調合粉末Ｇｍが取り出される。この調合粉末移送装置１１は、ロータリーフィーダや電磁フィーダ等であってもよいが、この実施形態ではスクリューフィーダから構成されており、取り出した調合粉末Ｇｍを略水平方向に移送するようになっている。
【００３９】
そして、この実施形態では、調合粉末移送装置１１に取り付けられた開閉バルブ１２を開状態にして、調合粉末移送装置１１を動作させ、開閉バルブ１２の下方に配置されたビン状又は袋状の仮収容容器１３内に調合粉末Ｇｍを一時的に収容し、この仮収容容器１３で溶融ガラス原料となる調合粉末Ｇｍを図外のガラス溶融炉の炉前サイロまで搬送する。
【００４０】
そして、本実施形態に係る原料粉末調合装置は、以上のような基本的な構成に加えて、次のような３つの特徴的な構成を備えている。
【００４１】
第一に、原料粉末貯蔵サイロ１から計量サイロ４に原料粉末Ｇを落下供給する際に、原料粉末貯蔵空間１ａと計量空間４ａとの間に生じる圧力差を調整するために、第１圧力調整部として、両空間１ａ，４ａの間を連通する第１通気路１４が設けられている。この第１通気路１４は、原料粉末貯蔵空間１ａと計量空間４ａとの圧力差に基づいて両空間１ａ，４ａの間で気体（例えば、空気）を流通させるようになっている。付言すれば、第１通気路１４は、原料粉末Ｇを避けて気体を流通させる必要があるため、原料粉末貯蔵サイロ１上部と計量サイロ４上部とを連結している。
【００４２】
これにより、原料粉末Ｇの落下供給時に、原料粉末貯蔵空間１ａの気圧が負圧になるとともに、計量空間４ａの気圧が正圧になったとしても、第１通気路１４を通じて直ちに計量空間４ａの圧縮された気体が原料粉末貯蔵空間１ａへ逃げ、両空間１ａ，４ａの圧力差が可及的に低減される。したがって、原料粉末貯蔵空間１ａから計量空間４ａへ原料粉末Ｇを供給している最中またはその直後に、計量装置４ｂで原料粉末Ｇの重量を計量したとしても、圧縮された気体によって原料粉末Ｇの重量が本来の重量よりも重く計測されるなどの不具合が生じることがない。すなわち、計量空間４ａに原料粉末Ｇを供給した時点から十分に時間を経過させなくても、原料粉末Ｇの重量を精度よく計量することが可能となる。
【００４３】
また、原料粉末貯蔵空間１ａと計量空間４ａとの間の圧力差が実質的に生じないため、計量空間４ａから原料粉末貯蔵空間１ａへ向けて原料粉末Ｇを誘導する気流が形成され難い。したがって、原料粉末Ｇを原料粉末貯蔵空間１ａから計量空間４ａに円滑に移動させることができる。
【００４４】
第二に、計量サイロ４から調合ミキサー７に原料粉末Ｇを落下供給する際に、計量空間４ａと調合空間７ａとの間に生じる圧力差を調整するために、第２圧力調整部として、両空間４ａ，７ａの間を連通する第２通気路１５が設けられている。この第２通気路１５は、計量空間４ａと調合空間７ａとの圧力差に基づいて両空間４ａ，７ａの間で気体を流通させるようになっている。なお、第２通気路１５も、第１通気路１４と同様の理由から、計量サイロ４上部と調合ミキサー７上部とを連結している。
【００４５】
これにより、原料粉末Ｇの落下供給時に、計量空間４ａの気圧が負圧になるとともに、調合空間７ａの気圧が正圧になったとしても、第２通気路１５を通じて直ちに調合空間７ａの圧縮された気体が計量空間４ａへ逃げ、両空間４ａ，７ａの圧力差が可及的に低減される。したがって、原料粉末Ｇを計量空間４ａから調合空間７ａに円滑に移動させることもできる。
【００４６】
第三に、本実施形態では、調合ミキサー７の下方に調合粉末貯蔵サイロ１０を配置しているので、調合ミキサー７から調合粉末貯蔵サイロ１０に調合粉末Ｇｍを落下供給する際に、調合空間７ａと調合粉末貯蔵空間１０ａとの間に生じる圧力差を調整するために、第３圧力調整部として、両空間７ａ，１０ａの間を連通する第３通気路１６が設けられている。なお、第３通気路１６も、第１通気路１４と同様の理由から、調合ミキサー７上部と調合粉末貯蔵サイロ１０上部を連結している。
【００４７】
これにより、調合粉末Ｇｍの落下供給時に、調合空間７ａの気圧が負圧になるとともに、調合粉末貯蔵空間１０ａの気圧が正圧になったとしても、第３通気路１６を通じて直ちに調合粉末貯蔵空間１０ａの圧縮された気体が調合空間７ａへ逃げ、両空間７ａ，１０ａの圧力差が可及的に低減される。したがって、原料粉末Ｇを調合空間７ａから調合粉末貯蔵空間１０ａに円滑に移動させることもできる。
【００４８】
そして、上記の３つの特徴的な構成を備えることによって、計量サイロ４で原料粉末Ｇの重量を精度よく計量することでき、且つ、原料粉末貯蔵空間１ａ・計量空間４ａ・調合空間７ａ・調合粉末貯蔵空間１０ａの各相互間で、原料粉末Ｇ又は調合粉末Ｇｍの移動を円滑に行うことができる。したがって、短時間で原料粉末Ｇを精度よく調合することが可能となる。
【００４９】
なお、第１通気路１４と第２通気路１５は、例えば、内径が約５０〜１００ｍｍの鋼管で形成される。これに対し、第３通気路１６は、第１通気路１４と第２通気路１５よりも内径が大きく、例えば、内径が約１５０〜２００ｍｍの鋼管で形成される。これは、調合ミキサー７から調合粉末貯蔵サイロ１０への調合粉末Ｇｍの供給を短時間で行う関係上、調合空間７ａと調合粉末貯蔵空間１０ａとの圧力差を迅速に低減する必要があるためである。
【００５０】
図２は、本発明の第２実施形態に係る原料粉末調合装置を示す概略図である。この第２実施形態に係る原料粉末調合装置が、第１実施形態に係る原料粉末調合装置と相違するところは、調合ミキサー７の調合空間７ａに大気と連通する吸気路１７を設けた点にある。
【００５１】
すなわち、調合粉末貯蔵サイロ１０から調合粉末移送装置１１の動作によって、仮収容容器１３に調合粉末Ｇｍを供給する際に、調合粉末Ｇｍとともに調合粉末貯蔵空間１０ａ内の気体も外部に導出され、調合粉末貯蔵空間１０ａの気圧が負圧になる場合がある。そして、仮収容容器１３の収容空間１３ａは大気に開放しているので、調合粉末貯蔵空間１０ａの気圧が負圧になれば、収容空間１３ａから調合粉末貯蔵空間１０ａ側に原料粉末Ｇを押し戻す力が作用する。そのため、仮収容容器１３に調合粉末Ｇｍを円滑に供給できなくなるおそれがあると共に、計量空間４ａや調合空間７ａも負圧となって計量値に影響が生じるおそれもある。そこで、第２実施形態では、仮収容容器１３に調合粉末Ｇｍを供給する際に、吸気路１７を通じて外気を調合粉末貯蔵空間１０ａに導入して、調合粉末貯蔵空間１０ａを大気圧に維持するようにしている。
【００５２】
更に、第３通気路１６と吸気路１７には、それぞれ開閉バルブ１８，１９が設けられており、第３通気路１６が開状態では吸気路１７が閉状態となり、吸気路１７が開状態では第３通気路１６が閉状態となるようになっている。具体的には、調合粉末貯蔵空間１０ａに調合粉末Ｇｍを供給する際には、吸気路１７を開閉バルブ１９で閉じた状態で開閉バルブ１８により第３通気路１６を開き、仮収容容器１３に調合粉末Ｇｍを供給する際には、第３通気路１６を開閉バルブ１８で閉じた状態で開閉バルブ１９により吸気路１７を開くようになっている。
【００５３】
なお、この実施形態では、第３通気路１６と吸気路１７の一部が共通の通路で構成されており、調合粉末貯蔵空間１０ａから延びる通路が途中で２つに分岐して、その分岐点から一方の分岐通路が原料粉末貯蔵空間１ａに連通して第３通気路１６となり、他方の分岐通路が大気に連通して吸気路１７となる。
【００５４】
図３は、本発明の第３実施形態に係る原料粉末調合装置を示す概略図である。この第３実施形態に係る原料粉末貯蔵装置が、第１〜２実施形態に係る原料粉末貯蔵装置と相違するところは、原料粉末Ｇを貯蔵する原料粉末貯蔵サイロ１の一部又は全部（図示例では１つ）を、内部に原料粉末Ｇを収容した布製バッグ｛例えば、フレキシブルコンテナバッグ（フレコン）｝２０に変更した点にある。
【００５５】
詳細には、原料粉末Ｇを収容した布製バッグ２０は、底部が開閉できるようになっており、原料粉末移送装置２に連結された漏斗状の受台２１に底部を開いた状態で配置される。この布製バッグ２０は底部が開かれて密閉されていないため、布製バッグ２０の内部は大気圧に維持される。そのため、布製バッグ２０から計量サイロ４に原料粉末Ｇを落下供給する際には、布製バッグ２０の内部と計量空間４ａとの圧力差を低減すべく、計量空間４ａの気圧を大気圧に維持する必要がある。そこで、計量サイロ４の計量空間４ａと調合ミキサー７の調合空間７ａの間を第２通気路１５で連通した状態で、調合ミキサー７の調合空間７ａに排気路２２を設け、この排気路２２を通じて調合空間７ａの気体を大気中に排気するようにしている。すなわち、第２圧力調整部を構成する第２通気路１５を第１圧力調整部の一部として併用し、この第２通気路１５により、まず計量空間４ａの気体を調合空間７ａへ逃がして、計量空間４ａ内の気圧を大気圧程度まで低下させる。そして、この状態では、計量空間４ａから流入する気体によって調合空間７ａ内の気圧が正圧になるので、調合空間７ａから排気路２２を通じて調合空間７ａの気体を大気中に排出しつつ、排気路２２の排気口から気体とともに排出される粉塵を集塵機２３で集塵するようにしている。
【００５６】
また、排気路２２から調合空間７ａの気体を排出すると、その排出した気体とともに原料粉末Ｇが大気中に飛散するおそれがある。そこで、排気路２２の排気口から離間した位置に集塵機２３を設け、排気路２２の排気口から気体とともに排出される粉塵を回収するようにしている。このように排気路２２の排気口から集塵機２３を離間して配置した理由は、排気路２２の排気口から自然に排出される粉塵のみを集塵するためである。換言すれば、集塵機２３によって、計量空間４ａないし調合空間７ａの原料粉末Ｇを積極的に吸い出して、原料粉末Ｇの量が不当に減少するのを防止するためである。
【００５７】
なお、上記の排気路２２は、計量サイロ４の計量空間４ａに設けるようにしてもよい。この場合、第１圧力調整部は、排気路２２と集塵機２３とで構成されることになる。
【００５８】
なお、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、種々の形態で実施することができる。例えば、上記の実施形態では、原料粉末貯蔵サイロ１（フレコン２０）・計量サイロ４・調合ミキサー７・調合粉末貯蔵サイロ１０を上から順に上下方向に配列した場合を説明したが、原料粉末貯蔵サイロ１（フレコン２０）・計量サイロ４・調合ミキサー７・調合粉末貯蔵サイロ１０を水平方向に配列して、原料粉末Ｇを順次水平方向に搬送しながら調合するようにしてもよい。
【００５９】
また、上記の実施形態では、調合ミキサー７で製作された調合粉末Ｇｍを貯蔵する調合粉末貯蔵サイロ１０を設けた場合を説明したが、調合粉末貯蔵サイロ１０を省略して、調合ミキサー７から仮収容容器１３に直接調合粉末Ｇｍを供給するようにしてもよい。
【００６０】
また、上記の実施形態では、作製した調合粉末Ｇｍを仮収容容器１３に一旦収容した後、ガラス溶融炉の炉前サイロに供給する場合を説明したが、調合ミキサー７又は調合粉末貯蔵サイロ１０から配管などを通じてガラス溶融炉の炉前サイロに調合粉末Ｇｍを直接供給するようにしてもよい。
【００６１】
また、上記の実施形態では、原料粉末Ｇとしてガラス原料を使用したが、他の粉末（例えば、小麦粉等の食料粉末原料や、化学品）を使用してもよい。
【符号の説明】
【００６２】
１ 原料粉末貯蔵サイロ
１ａ 原料粉末貯蔵空間
２ 原料粉末移送装置
３ 第１供給路
４ 計量サイロ
４ａ 計量空間
４ｂ 計量装置
６ 第２供給路
７ 調合ミキサー
７ａ 調合空間
７ｂ 撹拌装置
９ 第３供給路
１０ 調合粉末貯蔵サイロ
１０ａ 調合粉末貯蔵空間
１１ 調合粉末移送装置
１２ 開閉バルブ
１３ 仮収容容器
１３ａ 収容空間
１４ 第１通気路
１５ 第２通気路
１６ 第３通気路
１７ 吸気路
２０ 布製バッグ（フレコン）
２１ 受台
２２ 排気路
２３ 集塵機
Ｇ 原料粉末
Ｇｍ 調合粉末
【特許請求の範囲】
【請求項１】
上流側から下流側に向かって順に、原料粉末貯蔵空間を有する原料粉末貯蔵部と、該原料粉末貯蔵部から供給される原料粉末の計量空間を有する計量部と、該計量部で計量された前記原料粉末の調合空間を有する調合部とを備え、上流側から下流側に向かって前記原料粉体を移動させる供給路で、前記原料粉末貯蔵空間と前記計量空間の間および前記計量空間と前記混合空間の間をそれぞれ連結した原料粉末調合装置であって、
前記原料粉末貯蔵空間から前記計量空間に前記供給路を通じて前記原料粉末を移動させる際に、前記原料粉末貯蔵空間と前記計量空間との圧力差を調整する第１圧力調整部と、前記計量空間から前記調合空間に前記供給路を通じて前記原料粉末を移動させる際に、前記計量空間と前記調合空間との圧力差を調整する第２圧力調整部とを備えていることを特徴とする原料粉末調合装置。
【請求項２】
前記第１圧力調整部が、前記原料粉末貯蔵空間と前記計量空間とを連通し且つその圧力差に基づいて両空間の間で気体を流通させる通気路から構成されていることを特徴とする請求項１に記載の原料粉末調合装置。
【請求項３】
前記第２圧力調整部が、前記計量空間と前記調合空間とを連通し且つその圧力差に基づいて両空間の間で気体を流通させる通気路から構成されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の原料粉末調合装置。
【請求項４】
前記原料粉末貯蔵空間が、非密閉状態で大気圧を維持し、
前記第１圧力調整部が、前記第２圧力調整部を構成する前記通気路と、前記調合空間の気体を大気中に排気する排気路と、該排気路の排気口から気体とともに排出される粉塵を前記排気口から離間した位置で回収する集塵機とから構成されていることを特徴とする請求項３に記載の原料粉末調合装置。
【請求項５】
前記原料粉末貯蔵部、前記計量部および前記調合部が、上方から下方に向かって順に配置されており、前記供給路が、自重による落下を利用して前記原料粉末を移動させることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の原料粉末調合装置。
【請求項６】
前記調合粉末が、溶融ガラス原料であることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の原料粉末調合装置。
【請求項１】
上流側から下流側に向かって順に、原料粉末貯蔵空間を有する原料粉末貯蔵部と、該原料粉末貯蔵部から供給される原料粉末の計量空間を有する計量部と、該計量部で計量された前記原料粉末の調合空間を有する調合部とを備え、上流側から下流側に向かって前記原料粉体を移動させる供給路で、前記原料粉末貯蔵空間と前記計量空間の間および前記計量空間と前記混合空間の間をそれぞれ連結した原料粉末調合装置であって、
前記原料粉末貯蔵空間から前記計量空間に前記供給路を通じて前記原料粉末を移動させる際に、前記原料粉末貯蔵空間と前記計量空間との圧力差を調整する第１圧力調整部と、前記計量空間から前記調合空間に前記供給路を通じて前記原料粉末を移動させる際に、前記計量空間と前記調合空間との圧力差を調整する第２圧力調整部とを備えていることを特徴とする原料粉末調合装置。
【請求項２】
前記第１圧力調整部が、前記原料粉末貯蔵空間と前記計量空間とを連通し且つその圧力差に基づいて両空間の間で気体を流通させる通気路から構成されていることを特徴とする請求項１に記載の原料粉末調合装置。
【請求項３】
前記第２圧力調整部が、前記計量空間と前記調合空間とを連通し且つその圧力差に基づいて両空間の間で気体を流通させる通気路から構成されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の原料粉末調合装置。
【請求項４】
前記原料粉末貯蔵空間が、非密閉状態で大気圧を維持し、
前記第１圧力調整部が、前記第２圧力調整部を構成する前記通気路と、前記調合空間の気体を大気中に排気する排気路と、該排気路の排気口から気体とともに排出される粉塵を前記排気口から離間した位置で回収する集塵機とから構成されていることを特徴とする請求項３に記載の原料粉末調合装置。
【請求項５】
前記原料粉末貯蔵部、前記計量部および前記調合部が、上方から下方に向かって順に配置されており、前記供給路が、自重による落下を利用して前記原料粉末を移動させることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の原料粉末調合装置。
【請求項６】
前記調合粉末が、溶融ガラス原料であることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の原料粉末調合装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【公開番号】特開２０１２−２５６２７（Ｐ２０１２−２５６２７Ａ）
【公開日】平成２４年２月９日（２０１２．２．９）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−１６６０５０（Ｐ２０１０−１６６０５０）
【出願日】平成２２年７月２３日（２０１０．７．２３）
【出願人】（０００２３２２４３）日本電気硝子株式会社 (1,447)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年２月９日（２０１２．２．９）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年７月２３日（２０１０．７．２３）
【出願人】（０００２３２２４３）日本電気硝子株式会社 (1,447)
【Ｆターム（参考）】
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