定量供給装置及びそれを備えた溶質溶解装置
【課題】ホッパ内の溶質をホッパの下部開口部に作用する負圧吸引力によって下流側に供給する場合に、より確実に所定量ずつ溶質を連続供給できる定量供給装置を提供する。
【解決手段】吸引溶解ポンプに粉状の溶質Ｐを定量供給する定量供給装置であって、上部から下部へ向かうに連れて縮径する逆錐体形状に形成され、溶質Ｐを下部開口部１ｂから排出させるホッパ１と、ホッパ１内に配設された攪拌部材２Ａにより溶質Ｐを攪拌させる攪拌機構２と、攪拌部材２Ａにより攪拌されるホッパ１内の溶質Ｐに、当該溶質Ｐの粒子同士の流動化を促進する溶質流動化促進用空気Ｑを連続的に供給させる空気連続供給機構３と、ホッパ１の上部開口部が大気開放された状態で、下部開口部１ｂの下流側に接続された吸引溶解ポンプの吸引により下部開口部１ｂに作用する負圧吸引力によって、溶質Ｐを吸引溶解ポンプに定量供給させる容積式の定量供給機構とを備えた。
【解決手段】吸引溶解ポンプに粉状の溶質Ｐを定量供給する定量供給装置であって、上部から下部へ向かうに連れて縮径する逆錐体形状に形成され、溶質Ｐを下部開口部１ｂから排出させるホッパ１と、ホッパ１内に配設された攪拌部材２Ａにより溶質Ｐを攪拌させる攪拌機構２と、攪拌部材２Ａにより攪拌されるホッパ１内の溶質Ｐに、当該溶質Ｐの粒子同士の流動化を促進する溶質流動化促進用空気Ｑを連続的に供給させる空気連続供給機構３と、ホッパ１の上部開口部が大気開放された状態で、下部開口部１ｂの下流側に接続された吸引溶解ポンプの吸引により下部開口部１ｂに作用する負圧吸引力によって、溶質Ｐを吸引溶解ポンプに定量供給させる容積式の定量供給機構とを備えた。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、吸引溶解ポンプに粉状の溶質を定量供給する定量供給装置及びそれを備えた溶質溶解装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
かかる定量供給装置は、例えば、上部から下部へ向かうに連れて縮径する逆錐体形状に形成され、上部開口部から受け入れた粉状の溶質を下部開口部から排出させるホッパと、ホッパ内に配設された攪拌部材により、ホッパ内の溶質を攪拌させる攪拌機構と、ホッパ内の下部開口部から溶質を下流側に所定量ずつ定量供給させる定量供給機構とを備える（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
特許文献１に記載の定量供給装置では、ホッパは、下部が漏斗形状で上部が円筒形状に形成されている。また、ホッパ内には、漏斗形状に形成された下部の内壁面において中心軸周りに回転し、ホッパ内の溶質を攪拌する攪拌機構としての攪拌具と、当該中心軸周りで回転自在に配置される定量供給機構としての螺旋状ブラシとを備えている。
これにより、上部から下部に向かって縮径する漏斗形状の内壁面からホッパ内の溶質が圧縮作用を受けて当該内壁面に押付けられ固着するとともに、当該溶質がホッパ内の下部開口部に固着して当該下部開口部を閉塞することを、内壁面付近の溶質を攪拌具により攪拌し解砕することで防止できるとされる。また、ホッパの中心軸と同軸上で螺旋状ブラシ（搬送体）が回転することにより、ホッパ内の溶質を下部開口部から所定量ずつ下流側に定量供給できるとされる。
【０００４】
また、特許文献２及び３に定量供給装置では、ホッパ内の溶質を所定量ずつ定量供給する際に、ホッパの下部開口部やその下流側に定量供給機構としてのバルブやオリフィス等を設けて、溶質を下部開口部から所定量ずつ下流側に供給できるように構成されている。この際には、ホッパの下部開口部の下流側から負圧吸引（例えば、真空吸引）することにより、ホッパ内の溶質を下部開口部の下流側に供給している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平６−２８６８８４号公報
【特許文献２】特開２００７−２１６１７２号公報
【特許文献３】特開２００９−０５７１４６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上記特許文献１に記載の定量供給装置では、ホッパ内の内壁面付近の溶質を攪拌具により攪拌し解砕するが、当該溶質を流動性が低く凝集性が高い粉体材料とした場合等には、ホッパ内の溶質が内壁面部分や下部開口部近傍に停滞し固着することがあり、ホッパの下部開口部から溶質を所定量ずつ下流側に連続して定量供給することが困難となる。
【０００７】
特に、上記特許文献２及び３に記載の定量供給装置では、ホッパ内の溶質を負圧吸引（例えば、真空吸引）して下部開口部の下流側に供給しているが、ホッパの下部開口部に負圧吸引力を作用させた場合には、ホッパ内の溶質は、ホッパ内を自重で降下する際に内壁面等から受ける圧縮作用に加え、負圧吸引力による脱気作用によりかさ密度が上昇する。従って、ホッパ内の溶質、特に内壁面や下部開口部近傍の溶質同士が密着し強固に固着した状態となり、溶質が内壁面部分や下部開口部近傍に停滞し固着する虞がある。また、下部開口部の上部に存在する溶質には負圧吸引力が働くため、当該溶質及び当該溶質近傍の空気が下部開口部の下流側に供給されて、当該下部開口部の上部に溶質が存在しない通気路（いわゆる、ラットホール）が形成され、当該通気路の周囲には溶質の固着した層が形成される虞がある。
このような状態では、溶質がホッパ内の内壁面や下部開口部近傍で固着した状態となり、ホッパの下部開口部から溶質を所定量ずつ下流側に連続して定量供給することが非常に困難となる。
【０００８】
本発明は、かかる実情に鑑みてなされたものであり、その目的は、ホッパ内の溶質をホッパの下部開口部に作用する負圧吸引力によって下流側に供給する場合において、より確実に所定量ずつ溶質を連続供給できる定量供給装置及びそれを備えた溶質溶解装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的を達成するための本発明に係る、吸引溶解ポンプに粉状の溶質を定量供給する定量供給装置の特徴構成は、上部から下部へ向かうに連れて縮径する逆錐体形状に形成され、上部開口部から受け入れた前記溶質を下部開口部から排出させるホッパと、前記ホッパ内に配設された攪拌部材により、前記ホッパ内の前記溶質を攪拌させる攪拌機構と、前記攪拌部材により攪拌される前記ホッパ内の前記溶質に、当該溶質の粒子同士の流動化を促進する溶質流動化促進用空気を連続的に供給させる空気連続供給機構と、前記ホッパの前記上部開口部が大気開放された状態で、前記下部開口部の下流側に接続された前記吸引溶解ポンプの吸引により前記下部開口部に作用する負圧吸引力によって、前記下部開口部から排出された溶質を前記吸引溶解ポンプに定量供給させる容積式の定量供給機構とを備えた点にある。
【００１０】
上記特徴構成によれば、ホッパ内の溶質が攪拌機構の攪拌部材により攪拌されると共に、当該攪拌される溶質に対して空気連続供給機構により当該溶質の粒子同士の流動化を促進する溶質流動化促進用空気が連続的に供給されるので、ホッパ内の下部開口部に負圧吸引力が作用する場合であっても、ホッパ内の粉状の溶質粒子間に溶質流動化促進用空気を強制的に含ませながら溶質を攪拌して、溶質の流動化を促進することができ、溶質同士の固着やホッパの内壁面等への溶質の固着を防止できる。
【００１１】
説明を加えると、ホッパの上部開口部は大気開放されており、ホッパ内の溶質は自重でホッパの内壁面から圧縮作用を受け、下部開口部に近づくに連れてかさ密度が上昇し、溶質同士が固着し易くなる。また、ホッパの下部開口部に吸引溶解ポンプから負圧吸引力を作用させることにより、溶質が下部開口部から下流側である吸引溶解ポンプに排出されるので、ホッパ内の内壁面や下部開口部近傍の空気は脱気され、よりかさ密度が上昇し溶質同士が固着し易くなるとともに、当該下部開口部の上部に溶質が存在しない通気路（いわゆる、ラットホール）が形成され、当該通気路の周囲（ホッパの内壁面近傍）は溶質が固着した層が形成され易くなる。
このような状態で、ホッパ内の溶質を攪拌部材により攪拌することで、ホッパ内における溶質同士の固着や通気路等が解砕され、解砕された溶質は下部開口部へ流下する。この際、下部開口部に作用する負圧吸引力によりホッパ内の溶質近傍の空気は脱気されるが、攪拌される溶質に対して溶質流動化促進用空気を連続的に供給する。当該溶質流動化促進用空気は、ホッパ内の溶質粒子間に強制的に送り込まれることとなり、攪拌部材による溶質の攪拌作用と相俟って、下部開口部に流下する溶質のかさ密度の上昇を良好に防止することができる。すなわち、溶質流動化促進用空気が送り込まれたホッパ内の溶質のかさ密度は、少なくとも大気圧程度の自然状態のかさ密度に良好に維持される。これにより、ホッパ内の下部開口部に負圧吸引力が作用する場合であっても、ホッパ内の粉状の溶質粒子間に溶質流動化促進用空気を強制的に含ませながら溶質を攪拌して、溶質の流動化を促進することができ、また、溶質の搬送状態も安定し、溶質同士の固着やホッパの内壁面等への溶質の固着を防止できる。
よって、ホッパ内における溶質の固着を確実に防止することができ、ホッパの下部開口部から下流側の吸引溶解ポンプへ確実に且つ連続的に溶質の定量供給を行うことができる。
【００１２】
本発明に係る定量供給装置の更なる特徴構成は、前記逆錐体形状のホッパが、上部から下部へ向かうに連れて縮径する逆円錐形状に形成され、前記攪拌機構が、前記ホッパの外壁部に設けられ、前記攪拌部材としての攪拌羽根が、前記ホッパの前記下部開口部を介して、前記ホッパの前記逆円錐形状の内壁面に沿って配設されるとともに、前記攪拌羽根が前記ホッパの中心軸周りで回転可能に配設されている点にある。
【００１３】
上記特徴構成によれば、ホッパが上部から下部へ向かうに連れて縮径する逆円錐形状に形成され、攪拌部材としての攪拌羽根が、ホッパの逆円錐形状の内壁面に沿って、ホッパの中心軸周りで回転可能に配設されているので、ホッパの内壁面に沿って周方向に攪拌羽根が回転して、ホッパの内壁面の全周に亘って溶質を攪拌することができる。
また、攪拌機構がホッパの外壁部に設けられ、攪拌羽根が、ホッパの下部開口部を介して当該ホッパの内壁面に沿って配設されるので、ホッパ内における溶質のうち、より固着し易い下部開口部や内壁面近傍の溶質を攪拌羽根により下部開口部側から確実に攪拌することができ、より効率的に且つ確実にホッパ内の溶質の固着を防止することができる。加えて、攪拌機構の主たる部材はホッパの外壁部に設けられているので、攪拌機構のメンテナンスが容易であり、また、攪拌機構に用いられる油等の異物がホッパ内に混入することを防止することができる。
【００１４】
本発明に係る定量供給装置の更なる特徴構成は、前記ホッパが、前記逆錐体形状の内壁面のうち下側内壁面を形成する下側ホッパ部材と上側内壁面を形成する上側ホッパ部材とを備えて構成される点にある。
【００１５】
上記特徴構成によれば、上側内壁面を形成する上側ホッパ部材と下側内壁面を形成する下側ホッパ部材とが接続されてホッパの逆錐体形状の内壁面が構成されているので、ホッパの内壁面の形状や下部開口部の開口の形状や大きさ等の改変が容易となる。例えば、上側ホッパ部材の構成はそのままで、下側ホッパ部材の内壁面の長さや角度等を変更するだけで、下部開口部の開口径等を必要に応じて簡便かつ容易に変更することができる。
【００１６】
本発明に係る定量供給装置の更なる特徴構成は、前記攪拌機構及び前記空気連続供給機構が、前記下側ホッパ部材に設けられている点にある。
【００１７】
上記特徴構成によれば、上側ホッパ部材及び下側ホッパ部材のうち、下側ホッパ部材に攪拌機構及び空気連続供給機構が設けられているので、下側ホッパ部材のみを改変することにより簡便に攪拌機構及び空気連続供給機構をホッパに設けることができる。また、下側ホッパ部材には下部開口部が形成されるので、当該下部開口部の近傍に攪拌機構及び空気連続供給機構を設けることができ、溶質が固着し易い箇所である下部開口部近傍での攪拌及び溶質流動化促進用空気の供給をより簡易に行うことができるとともに、これら機構を設けるに当たって装置構成の大型化を防止することができる。
【００１８】
本発明に係る定量供給装置の更なる特徴構成は、前記空気連続供給機構により単位時間あたりに連続供給される前記溶質流動化促進用空気の設定量が、大気圧下における前記ホッパの下部開口部から単位時間当たりに前記吸引溶解ポンプに定量供給される前記溶質の容積の１０〜２０％の容積となるように設定されている点にある。
【００１９】
上記特徴構成によれば、空気連続供給機構により単位時間あたりに連続供給される溶質流動化促進用空気の設定量が、下部開口部に作用する負圧吸引力により脱気されるホッパ内の溶質近傍の空気と同程度の量に設定され、当該設定量の溶質流動化促進用空気が攪拌される溶質に対して連続的に供給される。これにより、当該溶質流動化促進用空気はホッパ内の溶質粒子間に強制的に送り込まれ、下部開口部に作用する負圧吸引力による影響を相殺し、下部開口部に流下する溶質のかさ密度の上昇をより確実に防止して、下部開口部から定量供給機構に流入する溶質の量を安定させることができる。
具体的には、当該溶質流動化促進用空気の設定量が、大気圧下におけるホッパの下部開口部から単位時間当たりに吸引溶解ポンプに定量供給される溶質の容積の１０〜２０％の容積となるように設定されている。当該設定量が１０％未満の容積であると、攪拌される溶質粒子間に十分な溶質流動化促進用空気を送り込むことができず溶質を十分に流動させる能力が低下し、一方で、２０％を超える容積であると、溶質粒子間に溶質流動化促進用空気が送り込まれ過ぎて溶質の流動が過大に進み、下部開口部から定量供給機構に流入する溶質の量が変動する場合もある。
【００２０】
上記目的を達成するための本発明に係る溶質溶解装置の特徴構成は、上記何れかの定量供給装置を備え、前記吸引溶解ポンプの回転翼の回転により生じる負圧吸引力によって、前記溶質を前記容積式の定量供給機構から前記吸引溶解ポンプ内に吸引するとともに、前記吸引溶解ポンプ内に溶媒を吸引し、吸引した前記溶質を前記吸引溶解ポンプ内で前記溶媒と溶解混合する点にある。
【００２１】
上記特徴構成によれば、ホッパの下部開口部及び定量供給機構から確実に定量供給される溶質を、吸引溶解ポンプの回転翼の回転により生じる負圧吸引力によって吸引溶解ポンプ内に吸引することができ、同様に吸引された溶媒と溶解混合することができる。これにより、ホッパ内の下部開口部に負圧吸引力が作用する場合であっても、溶質の量を一定に安定させた状態で吸引溶解ポンプ内に当該溶質を吸引することができ、溶媒との溶解混合をムラなく安定して行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】定量供給装置を備えた溶質溶解装置の概略構成図
【図２】ホッパの要部を示す部分拡大断面図
【図３】定量供給機構の要部を示す部分拡大断面図
【図４】吸引溶解ポンプの要部を示す部分拡大断面図
【発明を実施するための形態】
【００２３】
以下、図１〜図４に基づいて、本発明の定量供給装置Ｘ及びその定量供給装置Ｘを備えた溶質溶解装置Ｙの実施の形態を説明する。
【００２４】
図１〜図３に示すように、定量供給装置Ｘは、後述する吸引溶解ポンプ５０に粉状の溶質Ｐを所定量ずつ定量供給する装置である。
具体的には、定量供給装置Ｘは、上部から下部へ向かうに連れて縮径する逆錐体形状に形成され、上部開口部１ａから受け入れた溶質Ｐを下部開口部１ｂから排出させるホッパ１と、ホッパ１内に配設された攪拌部材としての攪拌羽根２Ａにより、ホッパ１内の溶質Ｐを攪拌させる攪拌機構２と、攪拌羽根２Ａにより攪拌されるホッパ１内の溶質Ｐに、溶質Ｐの粒子同士の流動化を促進する溶質流動化促進用空気Ｑを連続的に供給させる空気連続供給機構３と、ホッパ１の上部開口部１ａが大気開放された状態で、下部開口部１ｂの下流側に接続された吸引溶解ポンプ５０の吸引により下部開口部１ｂに作用する負圧吸引力によって、下部開口部１ｂから排出された溶質Ｐを吸引溶解ポンプ５０に定量供給させる容積式の定量供給機構４とを備える。
【００２５】
また、上記定量供給装置Ｘを備えた溶質溶解装置Ｙは、吸引溶解ポンプ５０の回転翼５１の回転により生じる負圧吸引力によって、溶質Ｐを容積式の定量供給機構４から吸引溶解ポンプ５０内に吸引するとともに、吸引溶解ポンプ５０内に溶媒Ｒを吸引し、吸引した溶質Ｐを吸引溶解ポンプ５０内で溶媒Ｒと溶解混合するように構成されている。
具体的には、溶質溶解装置Ｙは、定量供給装置Ｘと、溶媒Ｒを供給する溶媒供給装置７０と、定量供給装置Ｘから供給される溶質Ｐと溶媒供給装置７０から供給される溶媒Ｒとを吸引して溶解混合する吸引溶解ポンプ５０と、吸引溶解ポンプ５０から吐出された溶質Ｐが溶解した溶媒Ｒ（溶解液）のうち、完全に溶解していない溶質Ｐを含む溶媒Ｒと溶質Ｐが略完全に溶解した溶媒Ｒとを分離する分離装置８０とを備えて構成されている。
【００２６】
以下では、まず、定量供給装置Ｘについて説明し、次に溶質溶解装置Ｙについて説明する。なお、粉状の溶質Ｐとしては、例えば、ＣＭＣ（カルボキシルメチルセルロース）、アルギン酸ソーダ、ポリアクリルアミド、メチルセルロース等の増粘材、脱脂粉乳、カゼイン、デンプン等の粉体を用いることができ、溶媒Ｒとしては、例えば、水等の液体を用いることができる。下記では、溶質ＰをＣＭＣ粉体とし、溶媒Ｒを水とした。
【００２７】
〔定量供給装置Ｘ〕
ホッパ１は、上部から下部へ向かうに連れて縮径する逆円錐形状（逆錐体形状の一例）に形成され、大気開放された上部開口部１ａから受け入れた溶質Ｐを貯留して、下部開口部１ｂから排出させることができるように構成されている。上部開口部１ａ及び下部開口部１ｂの横断面形状（上面視）は中心軸Ｚを中心とする円形状とされ、上部開口部１ａは下部開口部１ｂより大径に形成されている。
【００２８】
ホッパ１は、上下方向で２分割構造に構成され、逆円錐形状の内壁面１０のうち上側内壁面１０ａを形成する上側ホッパ部材１Ａと下側内壁面１０ｂを形成する下側ホッパ部材１Ｂとを備えて構成される。上側内壁面１０ａと下側内壁面１０ｂとは同一の傾斜角度に形成され、例えば、その傾斜角度は、水平面に対して６０度とされる。上側ホッパ部材１Ａと下側ホッパ部材１Ｂとは、上側ホッパ部材１Ａの下端部に形成された連結フランジ部１１が下側ホッパ部材１Ｂの上端部に形成された係合段部１２に載置された状態で、当該連結フランジ部１１を上方から押圧する押圧部材１３を介して締結ボルト１４が下側ホッパ部材１Ｂの螺合孔１５に螺合されることで固定連結される。
【００２９】
下側ホッパ部材１Ｂの外壁部１６には、上記下側内壁面１０ｂを形成する内側壁１６ａと内側壁１６ａよりも径方向外方に位置する外側壁１６ｂとを備えている。内側壁１６ａと外側壁１６ｂとは上部が接続された概略逆Ｕ字状の断面形状に形成され、径方向における内側壁１６ａと外側壁１６ｂとの間には後述する羽根駆動部Ｗの回転部２０を配設可能な空間Ｓが形成されている。
下側ホッパ部材１Ｂの内側壁１６ａの下端部には、下側ホッパ部材１Ｂの下部開口部１ｂが形成され、外側壁１６ｂの下端部には、後述する容積式の定量供給機構４の導入部４１の上端部に形成された連結フランジ部４２と連結可能な連結フランジ部１７が形成されている。従って、下側ホッパ部材１Ｂの下端部において、径方向における連結フランジ部１７と下部開口部１ｂとの間には、後述する回転部２０と攪拌羽根２Ａとを連結可能な開口１８が形成されている。なお、連結フランジ部１７と連結フランジ部４２とは、両連結フランジ部１７，４２をそれぞれ上下方向から挟持するブラケット１９により挟持固定されている。
【００３０】
また、上側ホッパ部材１Ａの連結フランジ部１１と導入部４１の上端の連結フランジ部４２とは同径に形成されており、当該連結フランジ１１，４２同士を連結することが可能に構成されている。従って、後述する攪拌機構２及び空気連続供給機構３が配設された下側ホッパ部材１Ｂを必要に応じて脱着可能な構成とすることができる。すなわち、従来、上側ホッパ部材１Ａの連結フランジ部１１と導入部４１の上端の連結フランジ部４２とが連結されていた構成において、上側ホッパ部材１Ａと導入部４１との間に、下側ホッパ部材１Ｂを単に連結するのみで、攪拌機構２及び空気連続供給機構３を非常に簡単に追加することが可能である。
【００３１】
攪拌機構２は、ホッパ１内の溶質Ｐを攪拌する攪拌羽根２Ａと、当該攪拌羽根２Ａをホッパ１の中心軸Ｚ周りに回転させる羽根駆動部Ｗとを備える。
羽根駆動部Ｗは、主として、内側壁１６ａと外側壁１６ｂとの間にベアリング２１、２２を介して中心軸Ｚ周りに回転可能で、かつ内側壁１６ａと外側壁１６ｂとの間に形成された空間Ｓに配設される回転部２０と、当該回転部２０を回転させる羽根駆動モータＭ１とを備える。羽根駆動部Ｗの回転部２０には、下側ホッパ部材１Ｂの周方向の全周に亘って設けられ中心軸Ｚ周りで回転可能な大径プーリー２３が設けられている。大径プーリー２３は、羽根駆動モータＭ１により回転駆動する小径プーリー２４とタイミングベルト２５を介して回転可能に連結されており、大径プーリー２３を備えた回転部２０は、上記空間Ｓにおいて中心軸Ｚ周りで回転可能に構成されている。
回転部２０の下端部は、下側ホッパ部材１Ｂの下端部における連結フランジ部１７と下部開口部１ｂとの間に形成された開口１８から下方に突出するように形成されており、当該突出部分には攪拌羽根２Ａの下部を嵌合可能な径方向に開口する嵌合孔２０ａが形成されている。
【００３２】
攪拌羽根２Ａは、棒状で、かつ断面形状が三角形に形成されており、長手方向がホッパ１の内壁面１０に沿う状態で、かつ三角形の一辺を形成する面がホッパ１の内壁面１０と略平行となるように配設されている。攪拌羽根２Ａの下端部（垂直形状部分）には、下側ホッパ部材１Ｂの下部開口部１ｂを介して径方向外方に突出する嵌合部２６が形成され、当該嵌合部２６が回転部２０の嵌合孔２０ａに嵌合した状態で、嵌合部２６に形成された螺合孔２７にボルト２８が螺合され、攪拌羽根２Ａと回転部２０とが連結される。これにより、攪拌羽根２Ａは、下側ホッパ部材１Ｂの外壁部１６に設けられた羽根駆動部Ｗと下部開口部１ｂを介して連結され、ホッパ１の内壁面１０に沿って回転可能に配設されている。
【００３３】
なお、攪拌羽根２Ａとホッパ１の内壁面１０との隙間は、１〜２ｍｍ程度に設定され、攪拌羽根２Ａの上端は、上側ホッパ部材１Ａの連結フランジ部１１と下側ホッパ部材１Ｂの係合段部１２との接合面よりも上側へ５０〜６０ｍｍ程度の位置に設定され、攪拌羽根２Ａの下端（垂直形状部分の上端）は、下側ホッパ部材１Ｂの連結フランジ部１７と定量供給機構４の導入部４１の連結フランジ部４２との接合面よりも上側へ２０〜３０ｍｍ程度の位置に設定されている。また、ホッパ１の内壁面１０の長さは、３００〜６００ｍｍ程度、ホッパ１の最小直径（下部開口部１ｂの直径）は、７０ｍｍ程度、最大直径（上部開口部１ａの直径）は、１６０ｍｍ程度、攪拌羽根２Ａの長さは、３００ｍｍ程度に設定される。
【００３４】
空気連続供給機構３は、圧縮空気源３０からの圧縮空気を、ホッパ１内の溶質Ｐの粒子同士の流動化を促進する溶質流動化促進用空気Ｑとして、ホッパ１内に連続的に供給するように構成されている。
具体的には、空気連続供給機構３は、圧縮空気を供給する圧縮空気源３０と、圧縮空気源３０からの圧縮空気を溶質流動化促進用空気Ｑとして流量を設定量に調整する流量計及び流量調整バルブ（図示せず）と、設定量に調整された溶質流動化促進用空気Ｑを下側ホッパ部材１Ｂの外壁部１６を介してホッパ１内に供給可能なノズル部３１とを備えて構成されている。
【００３５】
圧縮空気源３０には、ホッパ１内の圧力（大気圧）よりも高い圧力の空気が貯留されており、流量調整バルブにより調整される溶質流動化促進用空気Ｑの流量の設定量は、下部開口部１ｂに作用する負圧吸引力により脱気されるホッパ１内の溶質近傍の空気と同程度或いはそれ以下の量に設定される。これにより、少なくとも吸引溶解ポンプ５０に吸引されるホッパ１内の溶質Ｐのかさ密度が上昇せず、大気圧下での自然状態におけるかさ密度程度に維持することができ、ホッパ１内の溶質Ｐの流動性を確保することができる。
より具体的には、本実施例では、溶質流動化促進用空気Ｑの流量の設定量は、下部開口部１ｂに作用する負圧吸引力により脱気されるホッパ１内の溶質近傍の空気と同程度の量、すなわち、大気圧下におけるホッパ１の下部開口部１ｂから単位時間当たりに吸引溶解ポンプ５０に定量供給される溶質Ｐの容積の１０〜２０％の容積となるように設定されている。なお、この範囲は実用的な範囲であり、それ以上あるいはそれ以下となってもある程度の効果を得ることができる。
ノズル部３１は、下側ホッパ部材１Ｂの外壁部１６における内側壁１６ａと外側壁１６ｂとが接続された箇所を径方向内方に貫通する通路として形成されている。当該通路は、ホッパ１の中心軸Ｚと直交する面と平行な面上で、当該中心軸Ｚに向かう方向に形成されている。すなわち、ノズル部３１から噴射される溶質流動化促進用空気Ｑは、ホッパ１の内壁面１０から中心軸Ｚに向かう方向に噴射される。ノズル部３１は、攪拌羽根２Ａの上端よりも、攪拌羽根２Ａの長さの３分の１の長さ分下側の箇所に配置され、攪拌羽根２Ａで攪拌される溶質Ｐに溶質流動化促進用空気Ｑを連続的に供給可能に構成されている。なお、溶質流動化促進用空気Ｑは、ホッパ１の中心軸Ｚと直交する面と平行な面上で、中心軸Ｚに向かう方向に対して適宜角度を付けて噴射することも可能である。また、ノズル部３１の配置箇所も攪拌羽根２Ａにより攪拌される溶質Ｐの近傍に噴出されるのであれば、適宜上下方向に移動して配設することが可能である。
【００３６】
容積式の定量供給機構４は、ホッパ１の下部開口部１ｂから供給された溶質Ｐを下流側の吸引溶解ポンプ５０（溶質溶解装置Ｙ）に所定量ずつ定量供給する機構である。
具体的には、ホッパ１の下側ホッパ部材１Ｂの連結フランジ部１７と連結される連結フランジ部４２を備えた導入部４１と、供給口４３ａ及び排出口４３ｂを備えたケーシング４３と、ケーシング４３内に回転可能に配設した計量回転体４４と、計量回転体４４を回転駆動する計量回転体駆動モータＭ２とを備える。
【００３７】
導入部４１は、下側ホッパ部材１Ｂの下部開口部１ｂとケーシング４３の上部に形成された供給口４３ａとを連通する逆三角錐形状に形成されている。逆三角錐形状の導入部４１の最下端には、ケーシング４３の供給口４３ａと同形状のスリット状の開口が形成されている。なお、逆三角錐形状の導入部４１は、図３（ａ）の右側の壁面を底辺４５とし、当該底辺４５に接続する両辺４６，４６を備えた概略二等辺三角形状に形成され、上記スリット状の開口は、両辺４６，４６が交わる頂点から底辺４５の中間点に沿う向きに形成されている。また、当該スリット状の開口の形状は、ホッパ１の大きさ、溶質Ｐの供給量、溶質Ｐの特性等に応じて適宜設定することができるが、例えば、スリット状の開口の長さ方向の寸法を２０〜１００ｍｍ程度、幅方向の寸法を１〜５ｍｍ程度に設定するようにする。
【００３８】
ケーシング４３は、概略矩形状に形成され、導入部４１を介して水平方向に対して４５度傾斜した姿勢でホッパ１と接続されている。
ケーシング４３の上面には、導入部４１のスリット状の開口に対応したスリット状の供給口４３ａが設けられ、下側ホッパ部材１Ｂの下部開口部１ｂからの溶質Ｐをケーシング４３内に供給可能に構成されている。ケーシング４３の右側面下部には、計量回転体４４にて定量供給された溶質Ｐを膨張室４７を介して下流側の溶質溶解装置Ｙに排出する排出口４３ｂが設けられている。当該膨張室４７は、供給口４３ａから計量回転体４４の溶質収容室４４ｂに供給された溶質Ｐが定量供給されるケーシング４３内の位置に、排出口４３ｂから作用する負圧吸引力によって、供給口４３ａよりも低圧に維持される（例えば、−０、０６ＭＰａ程度）。すなわち、排出口４３ｂは、溶質溶解装置Ｙの吸引溶解ポンプ５０の一次側に接続されることによって、負圧吸引力が膨張室４７に作用し供給口４３ｂよりも低圧状態に維持されるようにしている。計量回転体４４の回転に伴って、各溶質収容室４４ｂの状態が負圧状態（例えば、−０、０６ＭＰａ程度）と当該負圧状態よりも高圧の状態に変化するように構成されている。
【００３９】
計量回転体４４は、計量回転体駆動モータＭ２の駆動軸４８に配設した円盤部材４９に、この円盤部材４９の中心部を除いて放射状に複数（例えば、８枚）の板状隔壁４４ａを等間隔に取り付けて構成され、周方向で等間隔に溶質収容室４４ｂを複数区画（例えば、８室）形成するように構成されている。溶質収容室４４ｂは、計量回転体４４の外周面及び中心部において開口するように構成されている。計量回転体４４の中心部には開口閉鎖部材４４ｃが周方向に偏在して配設され、各溶質収容室４４ｂの中心部側の開口をその回転位相に応じて閉塞或いは開放可能に構成されている。なお、溶質Ｐの供給量は、計量回転体４４を回転駆動する計量回転体駆動モータＭ２による計量回転体４４の回転数を変化させることで、調整できる。
【００４０】
計量回転体４４の回転に伴って、各溶質収容室４４ｂが、膨張室４７に開放される膨張室開放状態、膨張室４７及び供給口４３ａと連通しない第１密閉状態、供給口４３ａに開放される供給口開放状態、供給口４３ａ及び膨張室４７と連通しない第２密閉状態の順で、その状態が繰り返して変化するように構成されている。なお、計量回転体４４の外周面側の開口が第１密閉状態及び第２密閉状態において閉鎖されるようにケーシング４３が形成されるとともに、計量回転体４４の中心部側の開口が第１密閉状態、供給口開放状態及び第２密閉状態において閉鎖されるように開口閉鎖部材４４ｃがケーシング４３に固定して配設される。
【００４１】
次に、定量供給装置Ｘの動作を、説明する。
定量供給装置Ｘにおいては、ホッパ１内に溶質Ｐが貯留された状態で、定量供給機構４により溶質Ｐが、ホッパ１の下部開口部１ｂ及び排出口４３ｂを介して吸引溶解ポンプ５０に定量供給される。
【００４２】
具体的に説明すると、定量供給機構４の排出口４３ｂの下流側に接続された吸引溶解ポンプ５０からの負圧吸引力により、ケーシング４３内における膨張室４７の圧力が負圧状態（例えば、−０、０６ＭＰａ程度）となる。一方で、ホッパ１の上部開口部１ａは大気開放されているので、ホッパ１内は大気圧程度の状態となる。この状態では、ホッパ１内の溶質Ｐは自重でホッパ１の内壁面１０から圧縮作用を受け、下部開口部１ｂに近づくに連れてかさ密度が上昇し、溶質Ｐ同士が固着し易くなる。加えて、膨張室４７と計量回転体４４の隙間を介して連通する導入部４１の内部及び下部開口部１ｂの近傍は、上記負圧状態と大気圧状態との間の圧力状態となり、ホッパ１内の内壁面１０や下部開口部１ｂ近傍の空気は脱気され、よりかさ密度が上昇し溶質Ｐ同士が固着し易くなるとともに、当該下部開口部１ｂの上部に溶質が存在しない通気路（いわゆる、ラットホール）が形成され、当該通気路の周囲（ホッパの内壁面近傍）は溶質が固着した層が形成され易くなる。
【００４３】
この状態で、ホッパ１の内壁面１０及び下部開口部１ｂの近傍の溶質Ｐを、攪拌機構２の攪拌羽根２Ａにより攪拌することで、攪拌羽根２Ａによるせん断作用によりホッパ１内における溶質Ｐ同士の固着や通気路等が解砕され、解砕された溶質Ｐは下部開口部１ｂへ流下する。この際、下部開口部１ｂに作用する負圧吸引力によりホッパ１内の溶質Ｐ近傍の空気は脱気されるが、攪拌される溶質Ｐに対して当該脱気された空気と同程度の量に設定された設定量の溶質流動化促進用空気Ｑを、圧縮空気源３０からノズル部３１を介して連続的に供給する。当該溶質流動化促進用空気Ｑは、ホッパ１内の溶質粒子間に強制的に送り込まれることとなり、攪拌羽根２Ａによる溶質Ｐの攪拌作用と相俟って、下部開口部１ｂに流下する溶質Ｐのかさ密度の上昇を良好に防止することができる。すなわち、少なくとも吸引溶解ポンプ５０に吸引されるホッパ１内の溶質Ｐのかさ密度が上昇せず、大気圧下での自然状態におけるかさ密度程度に維持することができ、ホッパ１内の溶質Ｐの流動性を確保することができる。
これにより、ホッパ１内の下部開口部１ｂに負圧吸引力が作用する場合であっても、ホッパ１内の粉状の溶質粒子間に溶質流動化促進用空気Ｑを強制的に含ませながら溶質を攪拌して、溶質Ｐの流動化を促進することができ、また、溶質Ｐの攪拌状態も安定し、溶質Ｐ同士の固着やホッパ１の内壁面１０等への溶質Ｐの固着を防止できる。溶質流動化促進用空気Ｑの設定量が、大気圧下におけるホッパ１の下部開口部１ｂから単位時間当たりに吸引溶解ポンプ５０に定量供給される溶質Ｐの容積の１０〜２０％の容積となるように設定されている。当該設定量が１０％未満の容積であると、攪拌される溶質粒子間に十分な溶質流動化促進用空気Ｑを送り込むことができず溶質Ｐを十分に流動させる能力が低下し、一方で、２０％を超える容積であると、溶質粒子間に溶質流動化促進用空気Ｑが送り込まれ過ぎて溶質Ｐの流動が過大に進み、下部開口部１ｂから定量供給機構４に流入する溶質Ｐの量が変動する場合もある。
なお、攪拌羽根２Ａの回転速度は、ホッパ１の下部開口部１ｂに過度な圧力が掛からないように適切な回転速度に設定されている。
【００４４】
ホッパ１の内壁面１０や下部開口部１ｂ近傍で固着することなく下部開口部１ｂから定量供給される溶質Ｐは、容積式の定量供給機構４の導入部４１を介して供給口４３ａから計量回転体４４の溶質収容室４４ｂに供給される。溶質収容室４４ｂは、計量回転体駆動モータＭ２により回転させられ、供給口４３ａから供給された溶質Ｐを所定量ずつ膨張室４７に供給する。
具体的に、特定の溶質収容室４４ｂの動作について説明する。第１密閉状態では、溶質収容室４４ｂは、膨張室４７及び供給口４３ａとの連通が遮断され、膨張室４７に開放された状態と同様の負圧状態が維持される。供給口開放状態では、溶質収容室４４ｂより高圧の状態（負圧状態と大気圧状態との間で、絶対値としては負圧の状態）の供給口４３ａから、負圧状態の溶質収容室４４ｂに、圧力差による吸引力と溶質粒子間に存在する空気の膨張力とによって、溶質Ｐの自重のみによる場合と比較して、溶質Ｐが強制的に効率よく安定して確実に供給、充填される。第２密閉状態では、膨張室４７及び供給口４３ａとの連通が遮断され、供給口４３ａに開放された状態と同様の高圧の状態で、溶質Ｐが溶質収容室４４ｂに充填された状態が維持される。膨張室開放状態では、溶質収容室４４ｂに充填された溶質Ｐが、高圧の状態の溶質収容室４４ｂから負圧状態の膨張室４７に、圧力差による吸引力と溶質粒子間に存在する空気の膨張力とによって、溶質Ｐの自重のみによる場合と比較して、強制的に効率よく安定して確実に放出される。そして、膨張室４７に供給された溶質Ｐは、排出口４３ｂを介して吸引溶解ポンプ５０に吸引され、溶質Ｐの流量を安定させて、溶質Ｐを所定量ずつ連続して定量供給することができる。
【００４５】
〔溶質溶解装置Ｙ〕
上述のとおり、溶質溶解装置Ｙは、定量供給装置Ｘと、溶媒供給装置７０と、吸引溶解ポンプ５０と、分離装置８０とを備えて構成されている。
【００４６】
定量供給装置Ｘは、上述のとおり、ホッパ１内の溶質Ｐを下流側に所定量ずつ連続的に定量供給する装置であり、定量供給機構４の排出口４３ｂが吸引溶解ポンプ５０の一次側であるミキシングノズル５２に接続される。
【００４７】
溶媒供給装置７０は、溶媒源７１からの溶媒Ｒを、吸引溶解ポンプ５０のミキシングノズル５２に連続的に供給するように構成されている。
具体的には、溶媒供給装置７０は、溶媒Ｒを供給する溶媒源７１と、溶媒源７１からの溶媒Ｒの流量を設定量に調整する流量計及び流量調整バルブ（図示せず）と、設定量に調整された溶媒Ｒをミキシングノズル５２を介して吸引溶解ポンプ５０内に供給する管部７２とを備えて構成されている。
【００４８】
吸引溶解ポンプ５０は、円筒部５３Ａと、円筒部５３Ａの前側（図４において左側）に配設された前面封止部５３Ｂと、円筒部５３Ａの後側（図４において右側）に配設された後面封止部５３Ｃとを備えた円筒状の本体ケーシング５３を備える。本体ケーシング５３の内部において、ポンプ駆動モータＭ３の駆動軸５４に取り付けたロータ５５の外周部に複数の回転翼５１が突設され、ロータ５５とともに回転翼５１を回転させる。当該回転翼５１の回転により生じる負圧吸引力によって、第１吸入部５６から溶質Ｐ及び溶媒Ｒを第１導入室５７に吸引して攪拌し、吐出部５８から溶解液を吐出させるように構成されている。なお、第１吸入部５６は前面封止部５３Ｂに貫通形成され、吐出部５８は円筒部５３Ａに貫通形成される。
【００４９】
吸引溶解ポンプ５０の第１吸入部５６には、定量供給機構４の排出口４３ｂと接続され膨張室４７と連通する直管状のミキシングノズル５２が設けられ、排出口４３ｂから定量供給される溶質Ｐを第１吸入部５６内に導入可能に構成されている。ミキシングノズル５２には、排出口４３ｂと第１吸入部５６との間に、吸引溶解ポンプ５０の第１吸入部５６への溶質Ｐの供給を停止可能なシャッタバルブ５９（閉止手段）が配設されている。また、ミキシングノズル５２におけるシャッタバルブ５９と第１吸入部５６との間には、溶媒供給装置７０の管部７２が接続されている。これにより、吸引溶解ポンプ５０の第１吸入部５６からの負圧吸引力により、ミキシングノズル５２に溶媒供給装置７０の管部７２から溶媒Ｒを旋回させながら供給するとともに、定量供給機構４から溶質Ｐを定量供給することにより、溶質Ｐ及び溶媒Ｒの初期混合を行った後、吸引溶解ポンプ５０の第１吸入部５６から吸引して、溶質Ｐ及び溶媒Ｒの吸引溶解ポンプ５０内への供給が円滑に行われる。
【００５０】
ロータ５５には、回転翼５１よりも内周側に、濾斗状の仕切板６０が複数のボス６０ａを介して駆動軸５４周りで回転可能に配設されている。この仕切板６０は、第１吸入部５６から、ミキシングノズル５２において初期混合を行った溶質Ｐ及び溶媒Ｒが導入される第１導入室５７と、吐出部５８から吐出された溶解液の一部が、後述する第２吸入部６１を介して循環し、導入される第２導入室６２とを区画するもので、この仕切板６０と前面封止部５３Ｂとの摺動部は、階段状のラビリンス構造となっている。
【００５１】
吸引溶解ポンプ５０の吐出部５８には、比重によって溶解液を循環流路８１と排出流路８２とに分離して供給する分離手段８０における循環流路８１の一端が接続される。循環流路８１の他端は、前面封止部５３Ｂに貫通形成された第２吸入部６１と接続される。なお、当該第２吸入部６１には流入する溶解液の流量を制限する絞り部６３が設けられている。
【００５２】
前面封止部５３Ｂには、回転翼５１の内周側で、回転翼５１と第１導入室５７及び第２導入室６２との間に位置するように円筒状の第１ステータ６４を配設し、第１ステータ６４に形成した透孔６４ａ，６４ｂによって絞り流路Ｔを構成している。第１導入室５７に対応する前面側には円形の透孔６４ａ、第２導入室６２に対応する後面側には長孔形の透孔６４ｂをそれぞれ形成されている。なお、絞り流路Ｔは、透孔のほか、スリットやノズルによって構成することもできる。また、後面封止部５３Ｃには、回転翼５１の外周側で、回転翼５１と吐出部５８との間に位置するように円筒状の第２ステータ６５を配設し、第２ステータ６５に形成した透孔６５ａ（スリット状の長孔）によって絞り流路Ｔを構成している。これにより、溶解液に対して、絞り流路Ｔの透孔６４ａ、６４ｂ、６５ａを通過する際に、回転翼５１によるせん断作用により、溶質Ｐと溶媒Ｒとの溶解混合を促進させることができる。
【００５３】
ここで、回転翼５１が回転すると、第１導入室５７及び第２導入室６２から吐出部５８に溶質Ｐ及び溶媒Ｒの溶解液が強制的に通流させられるが、第２吸入部６１を介して第２導入室６２に通流させられる溶解液は、第２吸入部６１に設けられた絞り部６３を通過する際に流量が制限される。この状態で、回転翼５１の回転が制御されて、第２導入室６２から吐出部５８に通流させられる溶解液の流量（例えば、３０ｍ3/ｓ）に対して、第２吸入部６１の絞り部６３を通流して第２導入室６２に流入する溶解液の流量（例えば、１５ｍ3/ｓ）が少なく設定されることにより、第１導入室５７及び第２導入室６２を負圧状態（−０．０６ＭＰａ程度）とすることが可能に構成されている。従って、回転翼５１が回転することにより、ミキシングノズル５１内、定量供給機構４の膨張室４７内を負圧状態（−０．０６ＭＰａ程度）とすることが可能に構成されている。
【００５４】
分離装置８０は、円筒状容器８３内において比重によって溶解液を分離するように構成され、吸引溶解ポンプ５０の吐出部５８から吐出された溶質Ｐが溶解した溶媒Ｒ（溶解液）のうち、完全に溶解していない溶質Ｐを含む溶媒Ｒを循環流路８１に、溶質Ｐが略完全に溶解した溶媒Ｒを排出流路８２にそれぞれ分離するように構成されている。円筒状容器８３の下部に接続される循環流路８１の一端は、吸引溶解ポンプ５０の吐出部５８に接続され、他端は第２吸入部６１に接続される。円筒状容器８３の上部に接続される排出流路８２は溶解液（製品）の供給先９０に接続される。
なお、分離装置８０は、図示しないが、吸引溶解ポンプ５０の吐出部５８に連なる導入パイプを円筒状容器８３の底面から内部に突出して配設し、円筒状容器８３の上部に排出流路８２と連なる排出部を備えるとともに、下部に循環流路８１と連なる循環部を備え、導入パイプの吐出上端に、導入パイプから吐出される溶解液の流れを旋回させる捻り板を配設して構成している。
【００５５】
次に、この溶質溶解装置Ｙの動作について説明する。
まず、定量供給装置Ｘを停止し、シャッタバルブ５９によってミキシングノズル５２を介する溶質Ｐの吸引を閉止した状態で、溶媒供給装置７０から溶媒Ｒのみを供給しながら回転翼５１を回転させ、吸引溶解ポンプ５０の運転を開始する。そして、定量供給機構Ｘを停止した状態で、シャッタバルブ５９を開放する。これによって、定量供給機構３の膨張室４７を負圧状態（−０．０６ＭＰａ程度）とし、導入部４１の内部及びホッパ１の下部開口部１ｂ近傍を当該負圧状態と大気圧状態との間の圧力状態にする。
【００５６】
そして、定量供給機構４を作動させ、吸引溶解ポンプ５０の負圧吸引力により、ホッパ１の下部開口部１ｂから定量供給機構４の膨張室４７内に溶質Ｐを所定量ずつ連続的に定量供給させるとともに、当該定量供給させた溶質Ｐを吸引溶解ポンプ５０内へ供給する。同時に、溶媒供給装置７０を作動させ、吸引溶解ポンプ５０の負圧吸引力により、定量供給させた溶媒Ｒを吸引溶解ポンプ５０内へ供給する。
【００５７】
定量供給された溶質Ｐ及び溶媒Ｒは、ミキシングノズル５２において、初期混合を行った後、吸引溶解ポンプ５０の第１吸入部５６から第１導入室５７に導入され、回転翼５１の内側と外側とに配設された第１ステータ６４の透孔６４ａ及び第２ステータ６５に形成した透孔６５ｂ（絞り流路Ｔ）を通過することによって、せん断作用を受けながら攪拌、溶解混合され、吐出部５８から吐出される。この際、負圧状態の第１導入室５７、第２導入室６２において絞り流路Ｔを通過する溶解液にキャビテーションを起こさせ、溶解液に含まれる気泡の膨張とそれによって生じる衝撃により、溶解を促進することができる。
【００５８】
吐出部５８から吐出された溶質Ｐが溶解した溶媒Ｒ（溶解液）のうち、完全に溶解していない溶質Ｐを含む溶媒Ｒは、循環流路８１を介して吸引溶解ポンプ５０の第２吸入部６１から第２導入室６２に導入され、第１ステータ６４の透孔６４ｂ及び第２ステータ６５に形成した透孔６５ｂ（絞り流路Ｔ）を通過することによって、せん断作用を受けながら攪拌、溶解混合され、吐出部５８から吐出される。一方、溶質Ｐが略完全に溶解した溶媒Ｒは、排出流路８２を介して供給先９０に供給される。
【００５９】
そして、所定量の溶質Ｐの供給がなされたとき、シャッタバルブ５９によって、溶質Ｐ吸引を閉止するとともに、溶媒Ｒの供給も停止し、溶質Ｐに溶媒Ｒが完全に溶解するまで吸引溶解ポンプ５０の運転を継続する。
【００６０】
〔別実施形態〕
（１）上記実施形態では、攪拌機構２の攪拌羽根２Ａを下側ホッパ部材１Ｂの外壁部１６で、且つ、ホッパ１の下部開口部１ｂを介してホッパ１内の内壁面１０に沿って配設したが、ホッパ１内の内壁面１０近傍で、空気連続供給機構３から供給された溶質流動化促進用空気Ｑを含む溶質Ｐを良好に攪拌可能な構成であれば、特にこの構成に限定されるものではない。例えば、ホッパ１の上方に攪拌機構２を配設し、攪拌羽根２Ａをホッパ１の内壁面１０に沿って配設することもできる。
また、攪拌羽根２Ａの断面形状としては三角形状のみならず、平板形状等を適宜採用することができる。
【００６１】
（２）上記実施形態では、ホッパ１を上側ホッパ部材１Ａと下側ホッパ部材１Ｂとを備えて構成したが、単独のホッパ部材でホッパ１を構成しても良く、３分割以上のホッパ部材で構成してもよい。
また、上記実施形態では、攪拌機構２及び空気連続供給機構３を下側ホッパ部材１Ｂに設けたが、ホッパ１内の溶質Ｐの固着を簡便に防止することができる構成であれば、これら機構２，３を上側ホッパ部材１Ａ等他の箇所に設けてもよい。
【００６２】
（３）上記実施形態では、容積式の定量供給機構４として計量回転体４４を用いた構成を例示したが、特にこの構成に限定されるものではなく、例えば、ギアポンプを用いて、ホッパ１内の溶質Ｐを、下部開口部１ｂから下流側に定量供給することができる機構を採用することもできる。
【００６３】
（４）上記実施形態では、上側ホッパ部材１Ａの上側内壁面１０ａと下側ホッパ部材１Ｂの下側内壁面１０ｂとを同一傾斜角度（水平面に対して６０度）に設定したが、上側内壁面１０ａと下側内壁面１０ｂとの角度を、相互に異なる任意の角度とすることができる。
【産業上の利用可能性】
【００６４】
本発明は、ホッパ内の溶質をホッパの下部開口部に作用する負圧吸引力によって下流側に供給する場合において、より確実に所定量ずつ溶質を連続供給できる定量供給装置及びそれを備えた溶質溶解装置として良好に利用することができる。
【符号の説明】
【００６５】
１ａ 上部開口部
１ｂ 下部開口部
１Ａ 上側ホッパ部材（ホッパ）
１Ｂ 下側ホッパ部材（ホッパ）
１０ａ 上側内壁面（内壁面）
１０ｂ 下側内壁面（内壁面）
１６ａ 内側壁（外壁部）
１６ｂ 外側壁（外壁部）
２ 攪拌機構
２Ａ 攪拌羽根
２０ 回転部
３ 空気連続供給機構
３１ ノズル部
４ 容積式の定量供給機構
５０ 吸引溶解ポンプ
５１ 回転翼
Ｘ 定量供給装置
Ｙ 溶質溶解装置
Ｐ 溶質
Ｒ 溶媒
Ｑ 溶質流動化促進用空気
Ｚ 中心軸
Ｗ 羽根駆動部（攪拌機構）
Ｍ１ 羽根駆動モータ（攪拌機構）
【技術分野】
【０００１】
本発明は、吸引溶解ポンプに粉状の溶質を定量供給する定量供給装置及びそれを備えた溶質溶解装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
かかる定量供給装置は、例えば、上部から下部へ向かうに連れて縮径する逆錐体形状に形成され、上部開口部から受け入れた粉状の溶質を下部開口部から排出させるホッパと、ホッパ内に配設された攪拌部材により、ホッパ内の溶質を攪拌させる攪拌機構と、ホッパ内の下部開口部から溶質を下流側に所定量ずつ定量供給させる定量供給機構とを備える（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
特許文献１に記載の定量供給装置では、ホッパは、下部が漏斗形状で上部が円筒形状に形成されている。また、ホッパ内には、漏斗形状に形成された下部の内壁面において中心軸周りに回転し、ホッパ内の溶質を攪拌する攪拌機構としての攪拌具と、当該中心軸周りで回転自在に配置される定量供給機構としての螺旋状ブラシとを備えている。
これにより、上部から下部に向かって縮径する漏斗形状の内壁面からホッパ内の溶質が圧縮作用を受けて当該内壁面に押付けられ固着するとともに、当該溶質がホッパ内の下部開口部に固着して当該下部開口部を閉塞することを、内壁面付近の溶質を攪拌具により攪拌し解砕することで防止できるとされる。また、ホッパの中心軸と同軸上で螺旋状ブラシ（搬送体）が回転することにより、ホッパ内の溶質を下部開口部から所定量ずつ下流側に定量供給できるとされる。
【０００４】
また、特許文献２及び３に定量供給装置では、ホッパ内の溶質を所定量ずつ定量供給する際に、ホッパの下部開口部やその下流側に定量供給機構としてのバルブやオリフィス等を設けて、溶質を下部開口部から所定量ずつ下流側に供給できるように構成されている。この際には、ホッパの下部開口部の下流側から負圧吸引（例えば、真空吸引）することにより、ホッパ内の溶質を下部開口部の下流側に供給している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平６−２８６８８４号公報
【特許文献２】特開２００７−２１６１７２号公報
【特許文献３】特開２００９−０５７１４６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上記特許文献１に記載の定量供給装置では、ホッパ内の内壁面付近の溶質を攪拌具により攪拌し解砕するが、当該溶質を流動性が低く凝集性が高い粉体材料とした場合等には、ホッパ内の溶質が内壁面部分や下部開口部近傍に停滞し固着することがあり、ホッパの下部開口部から溶質を所定量ずつ下流側に連続して定量供給することが困難となる。
【０００７】
特に、上記特許文献２及び３に記載の定量供給装置では、ホッパ内の溶質を負圧吸引（例えば、真空吸引）して下部開口部の下流側に供給しているが、ホッパの下部開口部に負圧吸引力を作用させた場合には、ホッパ内の溶質は、ホッパ内を自重で降下する際に内壁面等から受ける圧縮作用に加え、負圧吸引力による脱気作用によりかさ密度が上昇する。従って、ホッパ内の溶質、特に内壁面や下部開口部近傍の溶質同士が密着し強固に固着した状態となり、溶質が内壁面部分や下部開口部近傍に停滞し固着する虞がある。また、下部開口部の上部に存在する溶質には負圧吸引力が働くため、当該溶質及び当該溶質近傍の空気が下部開口部の下流側に供給されて、当該下部開口部の上部に溶質が存在しない通気路（いわゆる、ラットホール）が形成され、当該通気路の周囲には溶質の固着した層が形成される虞がある。
このような状態では、溶質がホッパ内の内壁面や下部開口部近傍で固着した状態となり、ホッパの下部開口部から溶質を所定量ずつ下流側に連続して定量供給することが非常に困難となる。
【０００８】
本発明は、かかる実情に鑑みてなされたものであり、その目的は、ホッパ内の溶質をホッパの下部開口部に作用する負圧吸引力によって下流側に供給する場合において、より確実に所定量ずつ溶質を連続供給できる定量供給装置及びそれを備えた溶質溶解装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的を達成するための本発明に係る、吸引溶解ポンプに粉状の溶質を定量供給する定量供給装置の特徴構成は、上部から下部へ向かうに連れて縮径する逆錐体形状に形成され、上部開口部から受け入れた前記溶質を下部開口部から排出させるホッパと、前記ホッパ内に配設された攪拌部材により、前記ホッパ内の前記溶質を攪拌させる攪拌機構と、前記攪拌部材により攪拌される前記ホッパ内の前記溶質に、当該溶質の粒子同士の流動化を促進する溶質流動化促進用空気を連続的に供給させる空気連続供給機構と、前記ホッパの前記上部開口部が大気開放された状態で、前記下部開口部の下流側に接続された前記吸引溶解ポンプの吸引により前記下部開口部に作用する負圧吸引力によって、前記下部開口部から排出された溶質を前記吸引溶解ポンプに定量供給させる容積式の定量供給機構とを備えた点にある。
【００１０】
上記特徴構成によれば、ホッパ内の溶質が攪拌機構の攪拌部材により攪拌されると共に、当該攪拌される溶質に対して空気連続供給機構により当該溶質の粒子同士の流動化を促進する溶質流動化促進用空気が連続的に供給されるので、ホッパ内の下部開口部に負圧吸引力が作用する場合であっても、ホッパ内の粉状の溶質粒子間に溶質流動化促進用空気を強制的に含ませながら溶質を攪拌して、溶質の流動化を促進することができ、溶質同士の固着やホッパの内壁面等への溶質の固着を防止できる。
【００１１】
説明を加えると、ホッパの上部開口部は大気開放されており、ホッパ内の溶質は自重でホッパの内壁面から圧縮作用を受け、下部開口部に近づくに連れてかさ密度が上昇し、溶質同士が固着し易くなる。また、ホッパの下部開口部に吸引溶解ポンプから負圧吸引力を作用させることにより、溶質が下部開口部から下流側である吸引溶解ポンプに排出されるので、ホッパ内の内壁面や下部開口部近傍の空気は脱気され、よりかさ密度が上昇し溶質同士が固着し易くなるとともに、当該下部開口部の上部に溶質が存在しない通気路（いわゆる、ラットホール）が形成され、当該通気路の周囲（ホッパの内壁面近傍）は溶質が固着した層が形成され易くなる。
このような状態で、ホッパ内の溶質を攪拌部材により攪拌することで、ホッパ内における溶質同士の固着や通気路等が解砕され、解砕された溶質は下部開口部へ流下する。この際、下部開口部に作用する負圧吸引力によりホッパ内の溶質近傍の空気は脱気されるが、攪拌される溶質に対して溶質流動化促進用空気を連続的に供給する。当該溶質流動化促進用空気は、ホッパ内の溶質粒子間に強制的に送り込まれることとなり、攪拌部材による溶質の攪拌作用と相俟って、下部開口部に流下する溶質のかさ密度の上昇を良好に防止することができる。すなわち、溶質流動化促進用空気が送り込まれたホッパ内の溶質のかさ密度は、少なくとも大気圧程度の自然状態のかさ密度に良好に維持される。これにより、ホッパ内の下部開口部に負圧吸引力が作用する場合であっても、ホッパ内の粉状の溶質粒子間に溶質流動化促進用空気を強制的に含ませながら溶質を攪拌して、溶質の流動化を促進することができ、また、溶質の搬送状態も安定し、溶質同士の固着やホッパの内壁面等への溶質の固着を防止できる。
よって、ホッパ内における溶質の固着を確実に防止することができ、ホッパの下部開口部から下流側の吸引溶解ポンプへ確実に且つ連続的に溶質の定量供給を行うことができる。
【００１２】
本発明に係る定量供給装置の更なる特徴構成は、前記逆錐体形状のホッパが、上部から下部へ向かうに連れて縮径する逆円錐形状に形成され、前記攪拌機構が、前記ホッパの外壁部に設けられ、前記攪拌部材としての攪拌羽根が、前記ホッパの前記下部開口部を介して、前記ホッパの前記逆円錐形状の内壁面に沿って配設されるとともに、前記攪拌羽根が前記ホッパの中心軸周りで回転可能に配設されている点にある。
【００１３】
上記特徴構成によれば、ホッパが上部から下部へ向かうに連れて縮径する逆円錐形状に形成され、攪拌部材としての攪拌羽根が、ホッパの逆円錐形状の内壁面に沿って、ホッパの中心軸周りで回転可能に配設されているので、ホッパの内壁面に沿って周方向に攪拌羽根が回転して、ホッパの内壁面の全周に亘って溶質を攪拌することができる。
また、攪拌機構がホッパの外壁部に設けられ、攪拌羽根が、ホッパの下部開口部を介して当該ホッパの内壁面に沿って配設されるので、ホッパ内における溶質のうち、より固着し易い下部開口部や内壁面近傍の溶質を攪拌羽根により下部開口部側から確実に攪拌することができ、より効率的に且つ確実にホッパ内の溶質の固着を防止することができる。加えて、攪拌機構の主たる部材はホッパの外壁部に設けられているので、攪拌機構のメンテナンスが容易であり、また、攪拌機構に用いられる油等の異物がホッパ内に混入することを防止することができる。
【００１４】
本発明に係る定量供給装置の更なる特徴構成は、前記ホッパが、前記逆錐体形状の内壁面のうち下側内壁面を形成する下側ホッパ部材と上側内壁面を形成する上側ホッパ部材とを備えて構成される点にある。
【００１５】
上記特徴構成によれば、上側内壁面を形成する上側ホッパ部材と下側内壁面を形成する下側ホッパ部材とが接続されてホッパの逆錐体形状の内壁面が構成されているので、ホッパの内壁面の形状や下部開口部の開口の形状や大きさ等の改変が容易となる。例えば、上側ホッパ部材の構成はそのままで、下側ホッパ部材の内壁面の長さや角度等を変更するだけで、下部開口部の開口径等を必要に応じて簡便かつ容易に変更することができる。
【００１６】
本発明に係る定量供給装置の更なる特徴構成は、前記攪拌機構及び前記空気連続供給機構が、前記下側ホッパ部材に設けられている点にある。
【００１７】
上記特徴構成によれば、上側ホッパ部材及び下側ホッパ部材のうち、下側ホッパ部材に攪拌機構及び空気連続供給機構が設けられているので、下側ホッパ部材のみを改変することにより簡便に攪拌機構及び空気連続供給機構をホッパに設けることができる。また、下側ホッパ部材には下部開口部が形成されるので、当該下部開口部の近傍に攪拌機構及び空気連続供給機構を設けることができ、溶質が固着し易い箇所である下部開口部近傍での攪拌及び溶質流動化促進用空気の供給をより簡易に行うことができるとともに、これら機構を設けるに当たって装置構成の大型化を防止することができる。
【００１８】
本発明に係る定量供給装置の更なる特徴構成は、前記空気連続供給機構により単位時間あたりに連続供給される前記溶質流動化促進用空気の設定量が、大気圧下における前記ホッパの下部開口部から単位時間当たりに前記吸引溶解ポンプに定量供給される前記溶質の容積の１０〜２０％の容積となるように設定されている点にある。
【００１９】
上記特徴構成によれば、空気連続供給機構により単位時間あたりに連続供給される溶質流動化促進用空気の設定量が、下部開口部に作用する負圧吸引力により脱気されるホッパ内の溶質近傍の空気と同程度の量に設定され、当該設定量の溶質流動化促進用空気が攪拌される溶質に対して連続的に供給される。これにより、当該溶質流動化促進用空気はホッパ内の溶質粒子間に強制的に送り込まれ、下部開口部に作用する負圧吸引力による影響を相殺し、下部開口部に流下する溶質のかさ密度の上昇をより確実に防止して、下部開口部から定量供給機構に流入する溶質の量を安定させることができる。
具体的には、当該溶質流動化促進用空気の設定量が、大気圧下におけるホッパの下部開口部から単位時間当たりに吸引溶解ポンプに定量供給される溶質の容積の１０〜２０％の容積となるように設定されている。当該設定量が１０％未満の容積であると、攪拌される溶質粒子間に十分な溶質流動化促進用空気を送り込むことができず溶質を十分に流動させる能力が低下し、一方で、２０％を超える容積であると、溶質粒子間に溶質流動化促進用空気が送り込まれ過ぎて溶質の流動が過大に進み、下部開口部から定量供給機構に流入する溶質の量が変動する場合もある。
【００２０】
上記目的を達成するための本発明に係る溶質溶解装置の特徴構成は、上記何れかの定量供給装置を備え、前記吸引溶解ポンプの回転翼の回転により生じる負圧吸引力によって、前記溶質を前記容積式の定量供給機構から前記吸引溶解ポンプ内に吸引するとともに、前記吸引溶解ポンプ内に溶媒を吸引し、吸引した前記溶質を前記吸引溶解ポンプ内で前記溶媒と溶解混合する点にある。
【００２１】
上記特徴構成によれば、ホッパの下部開口部及び定量供給機構から確実に定量供給される溶質を、吸引溶解ポンプの回転翼の回転により生じる負圧吸引力によって吸引溶解ポンプ内に吸引することができ、同様に吸引された溶媒と溶解混合することができる。これにより、ホッパ内の下部開口部に負圧吸引力が作用する場合であっても、溶質の量を一定に安定させた状態で吸引溶解ポンプ内に当該溶質を吸引することができ、溶媒との溶解混合をムラなく安定して行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】定量供給装置を備えた溶質溶解装置の概略構成図
【図２】ホッパの要部を示す部分拡大断面図
【図３】定量供給機構の要部を示す部分拡大断面図
【図４】吸引溶解ポンプの要部を示す部分拡大断面図
【発明を実施するための形態】
【００２３】
以下、図１〜図４に基づいて、本発明の定量供給装置Ｘ及びその定量供給装置Ｘを備えた溶質溶解装置Ｙの実施の形態を説明する。
【００２４】
図１〜図３に示すように、定量供給装置Ｘは、後述する吸引溶解ポンプ５０に粉状の溶質Ｐを所定量ずつ定量供給する装置である。
具体的には、定量供給装置Ｘは、上部から下部へ向かうに連れて縮径する逆錐体形状に形成され、上部開口部１ａから受け入れた溶質Ｐを下部開口部１ｂから排出させるホッパ１と、ホッパ１内に配設された攪拌部材としての攪拌羽根２Ａにより、ホッパ１内の溶質Ｐを攪拌させる攪拌機構２と、攪拌羽根２Ａにより攪拌されるホッパ１内の溶質Ｐに、溶質Ｐの粒子同士の流動化を促進する溶質流動化促進用空気Ｑを連続的に供給させる空気連続供給機構３と、ホッパ１の上部開口部１ａが大気開放された状態で、下部開口部１ｂの下流側に接続された吸引溶解ポンプ５０の吸引により下部開口部１ｂに作用する負圧吸引力によって、下部開口部１ｂから排出された溶質Ｐを吸引溶解ポンプ５０に定量供給させる容積式の定量供給機構４とを備える。
【００２５】
また、上記定量供給装置Ｘを備えた溶質溶解装置Ｙは、吸引溶解ポンプ５０の回転翼５１の回転により生じる負圧吸引力によって、溶質Ｐを容積式の定量供給機構４から吸引溶解ポンプ５０内に吸引するとともに、吸引溶解ポンプ５０内に溶媒Ｒを吸引し、吸引した溶質Ｐを吸引溶解ポンプ５０内で溶媒Ｒと溶解混合するように構成されている。
具体的には、溶質溶解装置Ｙは、定量供給装置Ｘと、溶媒Ｒを供給する溶媒供給装置７０と、定量供給装置Ｘから供給される溶質Ｐと溶媒供給装置７０から供給される溶媒Ｒとを吸引して溶解混合する吸引溶解ポンプ５０と、吸引溶解ポンプ５０から吐出された溶質Ｐが溶解した溶媒Ｒ（溶解液）のうち、完全に溶解していない溶質Ｐを含む溶媒Ｒと溶質Ｐが略完全に溶解した溶媒Ｒとを分離する分離装置８０とを備えて構成されている。
【００２６】
以下では、まず、定量供給装置Ｘについて説明し、次に溶質溶解装置Ｙについて説明する。なお、粉状の溶質Ｐとしては、例えば、ＣＭＣ（カルボキシルメチルセルロース）、アルギン酸ソーダ、ポリアクリルアミド、メチルセルロース等の増粘材、脱脂粉乳、カゼイン、デンプン等の粉体を用いることができ、溶媒Ｒとしては、例えば、水等の液体を用いることができる。下記では、溶質ＰをＣＭＣ粉体とし、溶媒Ｒを水とした。
【００２７】
〔定量供給装置Ｘ〕
ホッパ１は、上部から下部へ向かうに連れて縮径する逆円錐形状（逆錐体形状の一例）に形成され、大気開放された上部開口部１ａから受け入れた溶質Ｐを貯留して、下部開口部１ｂから排出させることができるように構成されている。上部開口部１ａ及び下部開口部１ｂの横断面形状（上面視）は中心軸Ｚを中心とする円形状とされ、上部開口部１ａは下部開口部１ｂより大径に形成されている。
【００２８】
ホッパ１は、上下方向で２分割構造に構成され、逆円錐形状の内壁面１０のうち上側内壁面１０ａを形成する上側ホッパ部材１Ａと下側内壁面１０ｂを形成する下側ホッパ部材１Ｂとを備えて構成される。上側内壁面１０ａと下側内壁面１０ｂとは同一の傾斜角度に形成され、例えば、その傾斜角度は、水平面に対して６０度とされる。上側ホッパ部材１Ａと下側ホッパ部材１Ｂとは、上側ホッパ部材１Ａの下端部に形成された連結フランジ部１１が下側ホッパ部材１Ｂの上端部に形成された係合段部１２に載置された状態で、当該連結フランジ部１１を上方から押圧する押圧部材１３を介して締結ボルト１４が下側ホッパ部材１Ｂの螺合孔１５に螺合されることで固定連結される。
【００２９】
下側ホッパ部材１Ｂの外壁部１６には、上記下側内壁面１０ｂを形成する内側壁１６ａと内側壁１６ａよりも径方向外方に位置する外側壁１６ｂとを備えている。内側壁１６ａと外側壁１６ｂとは上部が接続された概略逆Ｕ字状の断面形状に形成され、径方向における内側壁１６ａと外側壁１６ｂとの間には後述する羽根駆動部Ｗの回転部２０を配設可能な空間Ｓが形成されている。
下側ホッパ部材１Ｂの内側壁１６ａの下端部には、下側ホッパ部材１Ｂの下部開口部１ｂが形成され、外側壁１６ｂの下端部には、後述する容積式の定量供給機構４の導入部４１の上端部に形成された連結フランジ部４２と連結可能な連結フランジ部１７が形成されている。従って、下側ホッパ部材１Ｂの下端部において、径方向における連結フランジ部１７と下部開口部１ｂとの間には、後述する回転部２０と攪拌羽根２Ａとを連結可能な開口１８が形成されている。なお、連結フランジ部１７と連結フランジ部４２とは、両連結フランジ部１７，４２をそれぞれ上下方向から挟持するブラケット１９により挟持固定されている。
【００３０】
また、上側ホッパ部材１Ａの連結フランジ部１１と導入部４１の上端の連結フランジ部４２とは同径に形成されており、当該連結フランジ１１，４２同士を連結することが可能に構成されている。従って、後述する攪拌機構２及び空気連続供給機構３が配設された下側ホッパ部材１Ｂを必要に応じて脱着可能な構成とすることができる。すなわち、従来、上側ホッパ部材１Ａの連結フランジ部１１と導入部４１の上端の連結フランジ部４２とが連結されていた構成において、上側ホッパ部材１Ａと導入部４１との間に、下側ホッパ部材１Ｂを単に連結するのみで、攪拌機構２及び空気連続供給機構３を非常に簡単に追加することが可能である。
【００３１】
攪拌機構２は、ホッパ１内の溶質Ｐを攪拌する攪拌羽根２Ａと、当該攪拌羽根２Ａをホッパ１の中心軸Ｚ周りに回転させる羽根駆動部Ｗとを備える。
羽根駆動部Ｗは、主として、内側壁１６ａと外側壁１６ｂとの間にベアリング２１、２２を介して中心軸Ｚ周りに回転可能で、かつ内側壁１６ａと外側壁１６ｂとの間に形成された空間Ｓに配設される回転部２０と、当該回転部２０を回転させる羽根駆動モータＭ１とを備える。羽根駆動部Ｗの回転部２０には、下側ホッパ部材１Ｂの周方向の全周に亘って設けられ中心軸Ｚ周りで回転可能な大径プーリー２３が設けられている。大径プーリー２３は、羽根駆動モータＭ１により回転駆動する小径プーリー２４とタイミングベルト２５を介して回転可能に連結されており、大径プーリー２３を備えた回転部２０は、上記空間Ｓにおいて中心軸Ｚ周りで回転可能に構成されている。
回転部２０の下端部は、下側ホッパ部材１Ｂの下端部における連結フランジ部１７と下部開口部１ｂとの間に形成された開口１８から下方に突出するように形成されており、当該突出部分には攪拌羽根２Ａの下部を嵌合可能な径方向に開口する嵌合孔２０ａが形成されている。
【００３２】
攪拌羽根２Ａは、棒状で、かつ断面形状が三角形に形成されており、長手方向がホッパ１の内壁面１０に沿う状態で、かつ三角形の一辺を形成する面がホッパ１の内壁面１０と略平行となるように配設されている。攪拌羽根２Ａの下端部（垂直形状部分）には、下側ホッパ部材１Ｂの下部開口部１ｂを介して径方向外方に突出する嵌合部２６が形成され、当該嵌合部２６が回転部２０の嵌合孔２０ａに嵌合した状態で、嵌合部２６に形成された螺合孔２７にボルト２８が螺合され、攪拌羽根２Ａと回転部２０とが連結される。これにより、攪拌羽根２Ａは、下側ホッパ部材１Ｂの外壁部１６に設けられた羽根駆動部Ｗと下部開口部１ｂを介して連結され、ホッパ１の内壁面１０に沿って回転可能に配設されている。
【００３３】
なお、攪拌羽根２Ａとホッパ１の内壁面１０との隙間は、１〜２ｍｍ程度に設定され、攪拌羽根２Ａの上端は、上側ホッパ部材１Ａの連結フランジ部１１と下側ホッパ部材１Ｂの係合段部１２との接合面よりも上側へ５０〜６０ｍｍ程度の位置に設定され、攪拌羽根２Ａの下端（垂直形状部分の上端）は、下側ホッパ部材１Ｂの連結フランジ部１７と定量供給機構４の導入部４１の連結フランジ部４２との接合面よりも上側へ２０〜３０ｍｍ程度の位置に設定されている。また、ホッパ１の内壁面１０の長さは、３００〜６００ｍｍ程度、ホッパ１の最小直径（下部開口部１ｂの直径）は、７０ｍｍ程度、最大直径（上部開口部１ａの直径）は、１６０ｍｍ程度、攪拌羽根２Ａの長さは、３００ｍｍ程度に設定される。
【００３４】
空気連続供給機構３は、圧縮空気源３０からの圧縮空気を、ホッパ１内の溶質Ｐの粒子同士の流動化を促進する溶質流動化促進用空気Ｑとして、ホッパ１内に連続的に供給するように構成されている。
具体的には、空気連続供給機構３は、圧縮空気を供給する圧縮空気源３０と、圧縮空気源３０からの圧縮空気を溶質流動化促進用空気Ｑとして流量を設定量に調整する流量計及び流量調整バルブ（図示せず）と、設定量に調整された溶質流動化促進用空気Ｑを下側ホッパ部材１Ｂの外壁部１６を介してホッパ１内に供給可能なノズル部３１とを備えて構成されている。
【００３５】
圧縮空気源３０には、ホッパ１内の圧力（大気圧）よりも高い圧力の空気が貯留されており、流量調整バルブにより調整される溶質流動化促進用空気Ｑの流量の設定量は、下部開口部１ｂに作用する負圧吸引力により脱気されるホッパ１内の溶質近傍の空気と同程度或いはそれ以下の量に設定される。これにより、少なくとも吸引溶解ポンプ５０に吸引されるホッパ１内の溶質Ｐのかさ密度が上昇せず、大気圧下での自然状態におけるかさ密度程度に維持することができ、ホッパ１内の溶質Ｐの流動性を確保することができる。
より具体的には、本実施例では、溶質流動化促進用空気Ｑの流量の設定量は、下部開口部１ｂに作用する負圧吸引力により脱気されるホッパ１内の溶質近傍の空気と同程度の量、すなわち、大気圧下におけるホッパ１の下部開口部１ｂから単位時間当たりに吸引溶解ポンプ５０に定量供給される溶質Ｐの容積の１０〜２０％の容積となるように設定されている。なお、この範囲は実用的な範囲であり、それ以上あるいはそれ以下となってもある程度の効果を得ることができる。
ノズル部３１は、下側ホッパ部材１Ｂの外壁部１６における内側壁１６ａと外側壁１６ｂとが接続された箇所を径方向内方に貫通する通路として形成されている。当該通路は、ホッパ１の中心軸Ｚと直交する面と平行な面上で、当該中心軸Ｚに向かう方向に形成されている。すなわち、ノズル部３１から噴射される溶質流動化促進用空気Ｑは、ホッパ１の内壁面１０から中心軸Ｚに向かう方向に噴射される。ノズル部３１は、攪拌羽根２Ａの上端よりも、攪拌羽根２Ａの長さの３分の１の長さ分下側の箇所に配置され、攪拌羽根２Ａで攪拌される溶質Ｐに溶質流動化促進用空気Ｑを連続的に供給可能に構成されている。なお、溶質流動化促進用空気Ｑは、ホッパ１の中心軸Ｚと直交する面と平行な面上で、中心軸Ｚに向かう方向に対して適宜角度を付けて噴射することも可能である。また、ノズル部３１の配置箇所も攪拌羽根２Ａにより攪拌される溶質Ｐの近傍に噴出されるのであれば、適宜上下方向に移動して配設することが可能である。
【００３６】
容積式の定量供給機構４は、ホッパ１の下部開口部１ｂから供給された溶質Ｐを下流側の吸引溶解ポンプ５０（溶質溶解装置Ｙ）に所定量ずつ定量供給する機構である。
具体的には、ホッパ１の下側ホッパ部材１Ｂの連結フランジ部１７と連結される連結フランジ部４２を備えた導入部４１と、供給口４３ａ及び排出口４３ｂを備えたケーシング４３と、ケーシング４３内に回転可能に配設した計量回転体４４と、計量回転体４４を回転駆動する計量回転体駆動モータＭ２とを備える。
【００３７】
導入部４１は、下側ホッパ部材１Ｂの下部開口部１ｂとケーシング４３の上部に形成された供給口４３ａとを連通する逆三角錐形状に形成されている。逆三角錐形状の導入部４１の最下端には、ケーシング４３の供給口４３ａと同形状のスリット状の開口が形成されている。なお、逆三角錐形状の導入部４１は、図３（ａ）の右側の壁面を底辺４５とし、当該底辺４５に接続する両辺４６，４６を備えた概略二等辺三角形状に形成され、上記スリット状の開口は、両辺４６，４６が交わる頂点から底辺４５の中間点に沿う向きに形成されている。また、当該スリット状の開口の形状は、ホッパ１の大きさ、溶質Ｐの供給量、溶質Ｐの特性等に応じて適宜設定することができるが、例えば、スリット状の開口の長さ方向の寸法を２０〜１００ｍｍ程度、幅方向の寸法を１〜５ｍｍ程度に設定するようにする。
【００３８】
ケーシング４３は、概略矩形状に形成され、導入部４１を介して水平方向に対して４５度傾斜した姿勢でホッパ１と接続されている。
ケーシング４３の上面には、導入部４１のスリット状の開口に対応したスリット状の供給口４３ａが設けられ、下側ホッパ部材１Ｂの下部開口部１ｂからの溶質Ｐをケーシング４３内に供給可能に構成されている。ケーシング４３の右側面下部には、計量回転体４４にて定量供給された溶質Ｐを膨張室４７を介して下流側の溶質溶解装置Ｙに排出する排出口４３ｂが設けられている。当該膨張室４７は、供給口４３ａから計量回転体４４の溶質収容室４４ｂに供給された溶質Ｐが定量供給されるケーシング４３内の位置に、排出口４３ｂから作用する負圧吸引力によって、供給口４３ａよりも低圧に維持される（例えば、−０、０６ＭＰａ程度）。すなわち、排出口４３ｂは、溶質溶解装置Ｙの吸引溶解ポンプ５０の一次側に接続されることによって、負圧吸引力が膨張室４７に作用し供給口４３ｂよりも低圧状態に維持されるようにしている。計量回転体４４の回転に伴って、各溶質収容室４４ｂの状態が負圧状態（例えば、−０、０６ＭＰａ程度）と当該負圧状態よりも高圧の状態に変化するように構成されている。
【００３９】
計量回転体４４は、計量回転体駆動モータＭ２の駆動軸４８に配設した円盤部材４９に、この円盤部材４９の中心部を除いて放射状に複数（例えば、８枚）の板状隔壁４４ａを等間隔に取り付けて構成され、周方向で等間隔に溶質収容室４４ｂを複数区画（例えば、８室）形成するように構成されている。溶質収容室４４ｂは、計量回転体４４の外周面及び中心部において開口するように構成されている。計量回転体４４の中心部には開口閉鎖部材４４ｃが周方向に偏在して配設され、各溶質収容室４４ｂの中心部側の開口をその回転位相に応じて閉塞或いは開放可能に構成されている。なお、溶質Ｐの供給量は、計量回転体４４を回転駆動する計量回転体駆動モータＭ２による計量回転体４４の回転数を変化させることで、調整できる。
【００４０】
計量回転体４４の回転に伴って、各溶質収容室４４ｂが、膨張室４７に開放される膨張室開放状態、膨張室４７及び供給口４３ａと連通しない第１密閉状態、供給口４３ａに開放される供給口開放状態、供給口４３ａ及び膨張室４７と連通しない第２密閉状態の順で、その状態が繰り返して変化するように構成されている。なお、計量回転体４４の外周面側の開口が第１密閉状態及び第２密閉状態において閉鎖されるようにケーシング４３が形成されるとともに、計量回転体４４の中心部側の開口が第１密閉状態、供給口開放状態及び第２密閉状態において閉鎖されるように開口閉鎖部材４４ｃがケーシング４３に固定して配設される。
【００４１】
次に、定量供給装置Ｘの動作を、説明する。
定量供給装置Ｘにおいては、ホッパ１内に溶質Ｐが貯留された状態で、定量供給機構４により溶質Ｐが、ホッパ１の下部開口部１ｂ及び排出口４３ｂを介して吸引溶解ポンプ５０に定量供給される。
【００４２】
具体的に説明すると、定量供給機構４の排出口４３ｂの下流側に接続された吸引溶解ポンプ５０からの負圧吸引力により、ケーシング４３内における膨張室４７の圧力が負圧状態（例えば、−０、０６ＭＰａ程度）となる。一方で、ホッパ１の上部開口部１ａは大気開放されているので、ホッパ１内は大気圧程度の状態となる。この状態では、ホッパ１内の溶質Ｐは自重でホッパ１の内壁面１０から圧縮作用を受け、下部開口部１ｂに近づくに連れてかさ密度が上昇し、溶質Ｐ同士が固着し易くなる。加えて、膨張室４７と計量回転体４４の隙間を介して連通する導入部４１の内部及び下部開口部１ｂの近傍は、上記負圧状態と大気圧状態との間の圧力状態となり、ホッパ１内の内壁面１０や下部開口部１ｂ近傍の空気は脱気され、よりかさ密度が上昇し溶質Ｐ同士が固着し易くなるとともに、当該下部開口部１ｂの上部に溶質が存在しない通気路（いわゆる、ラットホール）が形成され、当該通気路の周囲（ホッパの内壁面近傍）は溶質が固着した層が形成され易くなる。
【００４３】
この状態で、ホッパ１の内壁面１０及び下部開口部１ｂの近傍の溶質Ｐを、攪拌機構２の攪拌羽根２Ａにより攪拌することで、攪拌羽根２Ａによるせん断作用によりホッパ１内における溶質Ｐ同士の固着や通気路等が解砕され、解砕された溶質Ｐは下部開口部１ｂへ流下する。この際、下部開口部１ｂに作用する負圧吸引力によりホッパ１内の溶質Ｐ近傍の空気は脱気されるが、攪拌される溶質Ｐに対して当該脱気された空気と同程度の量に設定された設定量の溶質流動化促進用空気Ｑを、圧縮空気源３０からノズル部３１を介して連続的に供給する。当該溶質流動化促進用空気Ｑは、ホッパ１内の溶質粒子間に強制的に送り込まれることとなり、攪拌羽根２Ａによる溶質Ｐの攪拌作用と相俟って、下部開口部１ｂに流下する溶質Ｐのかさ密度の上昇を良好に防止することができる。すなわち、少なくとも吸引溶解ポンプ５０に吸引されるホッパ１内の溶質Ｐのかさ密度が上昇せず、大気圧下での自然状態におけるかさ密度程度に維持することができ、ホッパ１内の溶質Ｐの流動性を確保することができる。
これにより、ホッパ１内の下部開口部１ｂに負圧吸引力が作用する場合であっても、ホッパ１内の粉状の溶質粒子間に溶質流動化促進用空気Ｑを強制的に含ませながら溶質を攪拌して、溶質Ｐの流動化を促進することができ、また、溶質Ｐの攪拌状態も安定し、溶質Ｐ同士の固着やホッパ１の内壁面１０等への溶質Ｐの固着を防止できる。溶質流動化促進用空気Ｑの設定量が、大気圧下におけるホッパ１の下部開口部１ｂから単位時間当たりに吸引溶解ポンプ５０に定量供給される溶質Ｐの容積の１０〜２０％の容積となるように設定されている。当該設定量が１０％未満の容積であると、攪拌される溶質粒子間に十分な溶質流動化促進用空気Ｑを送り込むことができず溶質Ｐを十分に流動させる能力が低下し、一方で、２０％を超える容積であると、溶質粒子間に溶質流動化促進用空気Ｑが送り込まれ過ぎて溶質Ｐの流動が過大に進み、下部開口部１ｂから定量供給機構４に流入する溶質Ｐの量が変動する場合もある。
なお、攪拌羽根２Ａの回転速度は、ホッパ１の下部開口部１ｂに過度な圧力が掛からないように適切な回転速度に設定されている。
【００４４】
ホッパ１の内壁面１０や下部開口部１ｂ近傍で固着することなく下部開口部１ｂから定量供給される溶質Ｐは、容積式の定量供給機構４の導入部４１を介して供給口４３ａから計量回転体４４の溶質収容室４４ｂに供給される。溶質収容室４４ｂは、計量回転体駆動モータＭ２により回転させられ、供給口４３ａから供給された溶質Ｐを所定量ずつ膨張室４７に供給する。
具体的に、特定の溶質収容室４４ｂの動作について説明する。第１密閉状態では、溶質収容室４４ｂは、膨張室４７及び供給口４３ａとの連通が遮断され、膨張室４７に開放された状態と同様の負圧状態が維持される。供給口開放状態では、溶質収容室４４ｂより高圧の状態（負圧状態と大気圧状態との間で、絶対値としては負圧の状態）の供給口４３ａから、負圧状態の溶質収容室４４ｂに、圧力差による吸引力と溶質粒子間に存在する空気の膨張力とによって、溶質Ｐの自重のみによる場合と比較して、溶質Ｐが強制的に効率よく安定して確実に供給、充填される。第２密閉状態では、膨張室４７及び供給口４３ａとの連通が遮断され、供給口４３ａに開放された状態と同様の高圧の状態で、溶質Ｐが溶質収容室４４ｂに充填された状態が維持される。膨張室開放状態では、溶質収容室４４ｂに充填された溶質Ｐが、高圧の状態の溶質収容室４４ｂから負圧状態の膨張室４７に、圧力差による吸引力と溶質粒子間に存在する空気の膨張力とによって、溶質Ｐの自重のみによる場合と比較して、強制的に効率よく安定して確実に放出される。そして、膨張室４７に供給された溶質Ｐは、排出口４３ｂを介して吸引溶解ポンプ５０に吸引され、溶質Ｐの流量を安定させて、溶質Ｐを所定量ずつ連続して定量供給することができる。
【００４５】
〔溶質溶解装置Ｙ〕
上述のとおり、溶質溶解装置Ｙは、定量供給装置Ｘと、溶媒供給装置７０と、吸引溶解ポンプ５０と、分離装置８０とを備えて構成されている。
【００４６】
定量供給装置Ｘは、上述のとおり、ホッパ１内の溶質Ｐを下流側に所定量ずつ連続的に定量供給する装置であり、定量供給機構４の排出口４３ｂが吸引溶解ポンプ５０の一次側であるミキシングノズル５２に接続される。
【００４７】
溶媒供給装置７０は、溶媒源７１からの溶媒Ｒを、吸引溶解ポンプ５０のミキシングノズル５２に連続的に供給するように構成されている。
具体的には、溶媒供給装置７０は、溶媒Ｒを供給する溶媒源７１と、溶媒源７１からの溶媒Ｒの流量を設定量に調整する流量計及び流量調整バルブ（図示せず）と、設定量に調整された溶媒Ｒをミキシングノズル５２を介して吸引溶解ポンプ５０内に供給する管部７２とを備えて構成されている。
【００４８】
吸引溶解ポンプ５０は、円筒部５３Ａと、円筒部５３Ａの前側（図４において左側）に配設された前面封止部５３Ｂと、円筒部５３Ａの後側（図４において右側）に配設された後面封止部５３Ｃとを備えた円筒状の本体ケーシング５３を備える。本体ケーシング５３の内部において、ポンプ駆動モータＭ３の駆動軸５４に取り付けたロータ５５の外周部に複数の回転翼５１が突設され、ロータ５５とともに回転翼５１を回転させる。当該回転翼５１の回転により生じる負圧吸引力によって、第１吸入部５６から溶質Ｐ及び溶媒Ｒを第１導入室５７に吸引して攪拌し、吐出部５８から溶解液を吐出させるように構成されている。なお、第１吸入部５６は前面封止部５３Ｂに貫通形成され、吐出部５８は円筒部５３Ａに貫通形成される。
【００４９】
吸引溶解ポンプ５０の第１吸入部５６には、定量供給機構４の排出口４３ｂと接続され膨張室４７と連通する直管状のミキシングノズル５２が設けられ、排出口４３ｂから定量供給される溶質Ｐを第１吸入部５６内に導入可能に構成されている。ミキシングノズル５２には、排出口４３ｂと第１吸入部５６との間に、吸引溶解ポンプ５０の第１吸入部５６への溶質Ｐの供給を停止可能なシャッタバルブ５９（閉止手段）が配設されている。また、ミキシングノズル５２におけるシャッタバルブ５９と第１吸入部５６との間には、溶媒供給装置７０の管部７２が接続されている。これにより、吸引溶解ポンプ５０の第１吸入部５６からの負圧吸引力により、ミキシングノズル５２に溶媒供給装置７０の管部７２から溶媒Ｒを旋回させながら供給するとともに、定量供給機構４から溶質Ｐを定量供給することにより、溶質Ｐ及び溶媒Ｒの初期混合を行った後、吸引溶解ポンプ５０の第１吸入部５６から吸引して、溶質Ｐ及び溶媒Ｒの吸引溶解ポンプ５０内への供給が円滑に行われる。
【００５０】
ロータ５５には、回転翼５１よりも内周側に、濾斗状の仕切板６０が複数のボス６０ａを介して駆動軸５４周りで回転可能に配設されている。この仕切板６０は、第１吸入部５６から、ミキシングノズル５２において初期混合を行った溶質Ｐ及び溶媒Ｒが導入される第１導入室５７と、吐出部５８から吐出された溶解液の一部が、後述する第２吸入部６１を介して循環し、導入される第２導入室６２とを区画するもので、この仕切板６０と前面封止部５３Ｂとの摺動部は、階段状のラビリンス構造となっている。
【００５１】
吸引溶解ポンプ５０の吐出部５８には、比重によって溶解液を循環流路８１と排出流路８２とに分離して供給する分離手段８０における循環流路８１の一端が接続される。循環流路８１の他端は、前面封止部５３Ｂに貫通形成された第２吸入部６１と接続される。なお、当該第２吸入部６１には流入する溶解液の流量を制限する絞り部６３が設けられている。
【００５２】
前面封止部５３Ｂには、回転翼５１の内周側で、回転翼５１と第１導入室５７及び第２導入室６２との間に位置するように円筒状の第１ステータ６４を配設し、第１ステータ６４に形成した透孔６４ａ，６４ｂによって絞り流路Ｔを構成している。第１導入室５７に対応する前面側には円形の透孔６４ａ、第２導入室６２に対応する後面側には長孔形の透孔６４ｂをそれぞれ形成されている。なお、絞り流路Ｔは、透孔のほか、スリットやノズルによって構成することもできる。また、後面封止部５３Ｃには、回転翼５１の外周側で、回転翼５１と吐出部５８との間に位置するように円筒状の第２ステータ６５を配設し、第２ステータ６５に形成した透孔６５ａ（スリット状の長孔）によって絞り流路Ｔを構成している。これにより、溶解液に対して、絞り流路Ｔの透孔６４ａ、６４ｂ、６５ａを通過する際に、回転翼５１によるせん断作用により、溶質Ｐと溶媒Ｒとの溶解混合を促進させることができる。
【００５３】
ここで、回転翼５１が回転すると、第１導入室５７及び第２導入室６２から吐出部５８に溶質Ｐ及び溶媒Ｒの溶解液が強制的に通流させられるが、第２吸入部６１を介して第２導入室６２に通流させられる溶解液は、第２吸入部６１に設けられた絞り部６３を通過する際に流量が制限される。この状態で、回転翼５１の回転が制御されて、第２導入室６２から吐出部５８に通流させられる溶解液の流量（例えば、３０ｍ3/ｓ）に対して、第２吸入部６１の絞り部６３を通流して第２導入室６２に流入する溶解液の流量（例えば、１５ｍ3/ｓ）が少なく設定されることにより、第１導入室５７及び第２導入室６２を負圧状態（−０．０６ＭＰａ程度）とすることが可能に構成されている。従って、回転翼５１が回転することにより、ミキシングノズル５１内、定量供給機構４の膨張室４７内を負圧状態（−０．０６ＭＰａ程度）とすることが可能に構成されている。
【００５４】
分離装置８０は、円筒状容器８３内において比重によって溶解液を分離するように構成され、吸引溶解ポンプ５０の吐出部５８から吐出された溶質Ｐが溶解した溶媒Ｒ（溶解液）のうち、完全に溶解していない溶質Ｐを含む溶媒Ｒを循環流路８１に、溶質Ｐが略完全に溶解した溶媒Ｒを排出流路８２にそれぞれ分離するように構成されている。円筒状容器８３の下部に接続される循環流路８１の一端は、吸引溶解ポンプ５０の吐出部５８に接続され、他端は第２吸入部６１に接続される。円筒状容器８３の上部に接続される排出流路８２は溶解液（製品）の供給先９０に接続される。
なお、分離装置８０は、図示しないが、吸引溶解ポンプ５０の吐出部５８に連なる導入パイプを円筒状容器８３の底面から内部に突出して配設し、円筒状容器８３の上部に排出流路８２と連なる排出部を備えるとともに、下部に循環流路８１と連なる循環部を備え、導入パイプの吐出上端に、導入パイプから吐出される溶解液の流れを旋回させる捻り板を配設して構成している。
【００５５】
次に、この溶質溶解装置Ｙの動作について説明する。
まず、定量供給装置Ｘを停止し、シャッタバルブ５９によってミキシングノズル５２を介する溶質Ｐの吸引を閉止した状態で、溶媒供給装置７０から溶媒Ｒのみを供給しながら回転翼５１を回転させ、吸引溶解ポンプ５０の運転を開始する。そして、定量供給機構Ｘを停止した状態で、シャッタバルブ５９を開放する。これによって、定量供給機構３の膨張室４７を負圧状態（−０．０６ＭＰａ程度）とし、導入部４１の内部及びホッパ１の下部開口部１ｂ近傍を当該負圧状態と大気圧状態との間の圧力状態にする。
【００５６】
そして、定量供給機構４を作動させ、吸引溶解ポンプ５０の負圧吸引力により、ホッパ１の下部開口部１ｂから定量供給機構４の膨張室４７内に溶質Ｐを所定量ずつ連続的に定量供給させるとともに、当該定量供給させた溶質Ｐを吸引溶解ポンプ５０内へ供給する。同時に、溶媒供給装置７０を作動させ、吸引溶解ポンプ５０の負圧吸引力により、定量供給させた溶媒Ｒを吸引溶解ポンプ５０内へ供給する。
【００５７】
定量供給された溶質Ｐ及び溶媒Ｒは、ミキシングノズル５２において、初期混合を行った後、吸引溶解ポンプ５０の第１吸入部５６から第１導入室５７に導入され、回転翼５１の内側と外側とに配設された第１ステータ６４の透孔６４ａ及び第２ステータ６５に形成した透孔６５ｂ（絞り流路Ｔ）を通過することによって、せん断作用を受けながら攪拌、溶解混合され、吐出部５８から吐出される。この際、負圧状態の第１導入室５７、第２導入室６２において絞り流路Ｔを通過する溶解液にキャビテーションを起こさせ、溶解液に含まれる気泡の膨張とそれによって生じる衝撃により、溶解を促進することができる。
【００５８】
吐出部５８から吐出された溶質Ｐが溶解した溶媒Ｒ（溶解液）のうち、完全に溶解していない溶質Ｐを含む溶媒Ｒは、循環流路８１を介して吸引溶解ポンプ５０の第２吸入部６１から第２導入室６２に導入され、第１ステータ６４の透孔６４ｂ及び第２ステータ６５に形成した透孔６５ｂ（絞り流路Ｔ）を通過することによって、せん断作用を受けながら攪拌、溶解混合され、吐出部５８から吐出される。一方、溶質Ｐが略完全に溶解した溶媒Ｒは、排出流路８２を介して供給先９０に供給される。
【００５９】
そして、所定量の溶質Ｐの供給がなされたとき、シャッタバルブ５９によって、溶質Ｐ吸引を閉止するとともに、溶媒Ｒの供給も停止し、溶質Ｐに溶媒Ｒが完全に溶解するまで吸引溶解ポンプ５０の運転を継続する。
【００６０】
〔別実施形態〕
（１）上記実施形態では、攪拌機構２の攪拌羽根２Ａを下側ホッパ部材１Ｂの外壁部１６で、且つ、ホッパ１の下部開口部１ｂを介してホッパ１内の内壁面１０に沿って配設したが、ホッパ１内の内壁面１０近傍で、空気連続供給機構３から供給された溶質流動化促進用空気Ｑを含む溶質Ｐを良好に攪拌可能な構成であれば、特にこの構成に限定されるものではない。例えば、ホッパ１の上方に攪拌機構２を配設し、攪拌羽根２Ａをホッパ１の内壁面１０に沿って配設することもできる。
また、攪拌羽根２Ａの断面形状としては三角形状のみならず、平板形状等を適宜採用することができる。
【００６１】
（２）上記実施形態では、ホッパ１を上側ホッパ部材１Ａと下側ホッパ部材１Ｂとを備えて構成したが、単独のホッパ部材でホッパ１を構成しても良く、３分割以上のホッパ部材で構成してもよい。
また、上記実施形態では、攪拌機構２及び空気連続供給機構３を下側ホッパ部材１Ｂに設けたが、ホッパ１内の溶質Ｐの固着を簡便に防止することができる構成であれば、これら機構２，３を上側ホッパ部材１Ａ等他の箇所に設けてもよい。
【００６２】
（３）上記実施形態では、容積式の定量供給機構４として計量回転体４４を用いた構成を例示したが、特にこの構成に限定されるものではなく、例えば、ギアポンプを用いて、ホッパ１内の溶質Ｐを、下部開口部１ｂから下流側に定量供給することができる機構を採用することもできる。
【００６３】
（４）上記実施形態では、上側ホッパ部材１Ａの上側内壁面１０ａと下側ホッパ部材１Ｂの下側内壁面１０ｂとを同一傾斜角度（水平面に対して６０度）に設定したが、上側内壁面１０ａと下側内壁面１０ｂとの角度を、相互に異なる任意の角度とすることができる。
【産業上の利用可能性】
【００６４】
本発明は、ホッパ内の溶質をホッパの下部開口部に作用する負圧吸引力によって下流側に供給する場合において、より確実に所定量ずつ溶質を連続供給できる定量供給装置及びそれを備えた溶質溶解装置として良好に利用することができる。
【符号の説明】
【００６５】
１ａ 上部開口部
１ｂ 下部開口部
１Ａ 上側ホッパ部材（ホッパ）
１Ｂ 下側ホッパ部材（ホッパ）
１０ａ 上側内壁面（内壁面）
１０ｂ 下側内壁面（内壁面）
１６ａ 内側壁（外壁部）
１６ｂ 外側壁（外壁部）
２ 攪拌機構
２Ａ 攪拌羽根
２０ 回転部
３ 空気連続供給機構
３１ ノズル部
４ 容積式の定量供給機構
５０ 吸引溶解ポンプ
５１ 回転翼
Ｘ 定量供給装置
Ｙ 溶質溶解装置
Ｐ 溶質
Ｒ 溶媒
Ｑ 溶質流動化促進用空気
Ｚ 中心軸
Ｗ 羽根駆動部（攪拌機構）
Ｍ１ 羽根駆動モータ（攪拌機構）
【特許請求の範囲】
【請求項１】
吸引溶解ポンプに粉状の溶質を定量供給する定量供給装置であって、
上部から下部へ向かうに連れて縮径する逆錐体形状に形成され、上部開口部から受け入れた前記溶質を下部開口部から排出させるホッパと、
前記ホッパ内に配設された攪拌部材により、前記ホッパ内の前記溶質を攪拌させる攪拌機構と、
前記攪拌部材により攪拌される前記ホッパ内の前記溶質に、当該溶質の粒子同士の流動化を促進する溶質流動化促進用空気を連続的に供給させる空気連続供給機構と、
前記ホッパの前記上部開口部が大気開放された状態で、前記下部開口部の下流側に接続された前記吸引溶解ポンプの吸引により前記下部開口部に作用する負圧吸引力によって、前記下部開口部から排出された溶質を前記吸引溶解ポンプに定量供給させる容積式の定量供給機構とを備えた定量供給装置。
【請求項２】
前記逆錐体形状のホッパが、上部から下部へ向かうに連れて縮径する逆円錐形状に形成され、
前記攪拌機構が、前記ホッパの外壁部に設けられ、
前記攪拌部材としての攪拌羽根が、前記ホッパの前記下部開口部を介して、前記ホッパの前記逆円錐形状の内壁面に沿って配設されるとともに、前記攪拌羽根が前記ホッパの中心軸周りで回転可能に配設されている請求項１に記載の定量供給装置。
【請求項３】
前記ホッパが、前記逆錐体形状の内壁面のうち下側内壁面を形成する下側ホッパ部材と上側内壁面を形成する上側ホッパ部材とを備えて構成される請求項１又は２に記載の定量供給装置。
【請求項４】
前記攪拌機構及び前記空気連続供給機構が、前記下側ホッパ部材に設けられている請求項３に記載の定量供給装置。
【請求項５】
前記空気連続供給機構により単位時間あたりに連続供給される前記溶質流動化促進用空気の設定量が、大気圧下における前記ホッパの下部開口部から単位時間当たりに前記吸引溶解ポンプに定量供給される前記溶質の容積の１０〜２０％の容積となるように設定されている請求項１〜４の何れか一項に記載の定量供給装置。
【請求項６】
請求項１〜５の何れか一項に記載の定量供給装置を備え、
前記吸引溶解ポンプの回転翼の回転により生じる負圧吸引力によって、前記溶質を前記容積式の定量供給機構から前記吸引溶解ポンプ内に吸引するとともに、前記吸引溶解ポンプ内に溶媒を吸引し、吸引した前記溶質を前記吸引溶解ポンプ内で前記溶媒と溶解混合する溶質溶解装置。
【請求項１】
吸引溶解ポンプに粉状の溶質を定量供給する定量供給装置であって、
上部から下部へ向かうに連れて縮径する逆錐体形状に形成され、上部開口部から受け入れた前記溶質を下部開口部から排出させるホッパと、
前記ホッパ内に配設された攪拌部材により、前記ホッパ内の前記溶質を攪拌させる攪拌機構と、
前記攪拌部材により攪拌される前記ホッパ内の前記溶質に、当該溶質の粒子同士の流動化を促進する溶質流動化促進用空気を連続的に供給させる空気連続供給機構と、
前記ホッパの前記上部開口部が大気開放された状態で、前記下部開口部の下流側に接続された前記吸引溶解ポンプの吸引により前記下部開口部に作用する負圧吸引力によって、前記下部開口部から排出された溶質を前記吸引溶解ポンプに定量供給させる容積式の定量供給機構とを備えた定量供給装置。
【請求項２】
前記逆錐体形状のホッパが、上部から下部へ向かうに連れて縮径する逆円錐形状に形成され、
前記攪拌機構が、前記ホッパの外壁部に設けられ、
前記攪拌部材としての攪拌羽根が、前記ホッパの前記下部開口部を介して、前記ホッパの前記逆円錐形状の内壁面に沿って配設されるとともに、前記攪拌羽根が前記ホッパの中心軸周りで回転可能に配設されている請求項１に記載の定量供給装置。
【請求項３】
前記ホッパが、前記逆錐体形状の内壁面のうち下側内壁面を形成する下側ホッパ部材と上側内壁面を形成する上側ホッパ部材とを備えて構成される請求項１又は２に記載の定量供給装置。
【請求項４】
前記攪拌機構及び前記空気連続供給機構が、前記下側ホッパ部材に設けられている請求項３に記載の定量供給装置。
【請求項５】
前記空気連続供給機構により単位時間あたりに連続供給される前記溶質流動化促進用空気の設定量が、大気圧下における前記ホッパの下部開口部から単位時間当たりに前記吸引溶解ポンプに定量供給される前記溶質の容積の１０〜２０％の容積となるように設定されている請求項１〜４の何れか一項に記載の定量供給装置。
【請求項６】
請求項１〜５の何れか一項に記載の定量供給装置を備え、
前記吸引溶解ポンプの回転翼の回転により生じる負圧吸引力によって、前記溶質を前記容積式の定量供給機構から前記吸引溶解ポンプ内に吸引するとともに、前記吸引溶解ポンプ内に溶媒を吸引し、吸引した前記溶質を前記吸引溶解ポンプ内で前記溶媒と溶解混合する溶質溶解装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図２】
【図３】
【図４】
【公開番号】特開２０１２−４０５１２（Ｐ２０１２−４０５１２Ａ）
【公開日】平成２４年３月１日（２０１２．３．１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−１８４２７３（Ｐ２０１０−１８４２７３）
【出願日】平成２２年８月１９日（２０１０．８．１９）
【出願人】（０００１２７２３７）株式会社イズミフードマシナリ (53)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年３月１日（２０１２．３．１）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年８月１９日（２０１０．８．１９）
【出願人】（０００１２７２３７）株式会社イズミフードマシナリ (53)
【Ｆターム（参考）】
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