粉体微量供給装置
【課題】空気搬送を用いて粉体の微量供給が可能な粉体微量供給装置を提供する。
【解決手段】粉体を貯留する貯留容器１３と、下端が貯留容器１３内に配置され、上端側が貯留容器１３外に配置された粉体送給管４０と、貯留容器１３内に下方から圧縮空気を供給する第１圧縮空気供給手段と、粉体送給管の途中に圧縮空気を間欠的に供給する第２圧縮空気供給手段と、を備えており、第１，第２圧縮空気供給手段の作動によって貯留容器１３内の粉体Ｐを粉体送給管４０の下端から流入させて空気搬送し、被供給対象に供給する。
【解決手段】粉体を貯留する貯留容器１３と、下端が貯留容器１３内に配置され、上端側が貯留容器１３外に配置された粉体送給管４０と、貯留容器１３内に下方から圧縮空気を供給する第１圧縮空気供給手段と、粉体送給管の途中に圧縮空気を間欠的に供給する第２圧縮空気供給手段と、を備えており、第１，第２圧縮空気供給手段の作動によって貯留容器１３内の粉体Ｐを粉体送給管４０の下端から流入させて空気搬送し、被供給対象に供給する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば数μｍの粉体を微量ずつ被供給対象に供給する粉体微量供給装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
粉末染料や顔料を噴射して塗装を行う分野や、粉体の化学薬剤や貴金属の調合や配合等を行う分野では、粉体を定量供給する供給装置が用いられている。この種の装置としては、例えば、スクリューフィーダーやテーブルフィーダーを用いたものや（特許文献１等）や、粉体を収容する容器を振動させて粉体を排出するもの（特許文献２等）等が公知である。
【特許文献１】特開２００４―１５１１１８号公報
【特許文献２】特開２００５―２８９６３２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
上記のように粉体を供給する装置は各種知られているが、いずれも微量の供給を行うのは困難である。例えば、スクリューフィーダーを用いた供給装置の場合、１時間あたり５０〜１００ｇの供給を行うものは現在でも市販されているが、数ｇ／ｈ乃至それ以下という微量で粉体を供給できる装置は見当たらない。
【０００４】
また、上記のほかにも、空気搬送によって粉体を供給する装置も知られているが、微量の粉体を搬送するためには極細の粉体送給管が必要となり、管内で粉体の詰まりが生じ易くなる。また、微量供給するために、圧縮空気の流量を少なくしすぎると、粉体の搬送力不足で粉体が粉体送給管内で滞留しやすくなり、圧縮空気の流量を多くすると微量の供給が困難になる。
【０００５】
本発明は、空気搬送を用いて粉体の微量供給が可能な粉体微量供給装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、上記目的を達成するために以下の技術的手段を講じた。
すなわち、本発明の粉体微量供給装置は、粉体を貯留する貯留容器と、下端が前記貯留容器内に配置され、上端側が前記貯留容器外に配置された粉体送給管と、前記貯留容器内に下方から圧縮空気を供給する第１圧縮空気供給手段と、前記粉体送給管の途中に間欠的に圧縮空気を供給する第２圧縮空気供給手段と、を備えており、前記第１，第２圧縮空気供給手段の作動により、前記貯留容器内の粉体を前記粉体送給管内に下端から流入させて空気搬送し、被供給対象に供給するように構成されていることを特徴とする。
【０００７】
本発明の粉体微量供給装置は、前記第１圧縮空気供給手段が、前記貯留容器内の下方から間欠的に圧縮空気を供給するように構成されていることを特徴とする。
【０００８】
本発明の粉体微量供給装置は、前記粉体送給管の途中であって前記第２圧縮空気供給手段が圧縮空気を供給する位置よりも粉体搬送方向の上流側に連続的に圧縮空気を供給する、第３圧縮空気供給手段を備えていることを特徴とする。
【０００９】
本発明の粉体微量供給装置は、前記第３圧縮空気供給手段が、前記粉体送給管の下端近傍に接続されていることを特徴とする。
【００１０】
本発明の粉体微量供給装置は、前記第１、第２圧縮空気供給手段による圧縮空気の供給流量が、前記第３圧縮空気供給手段による圧縮空気の供給流量よりも大きく設定されていることを特徴とする。
【００１１】
本発明の粉体微量供給装置は、前記第１圧縮空気供給手段と前記第２圧縮空気供給手段とが、圧縮空気を生成する共通の圧縮空気供給源と、該圧縮空気供給源に接続された共通の空気流動管と、該空気流動管に設けられ且つ間欠的に開閉する共通の開閉弁と、備えており、前記空気流動管が、前記開閉弁よりも空気流れ方向下流側で分岐するとともに、分岐した空気流動管の一方が前記貯留容器の下部に接続され、他方が前記粉体送給管の途中に接続されていることを特徴とする。
【００１２】
本発明の粉体微量供給装置は、前記粉体送給管の下端に、該下端の内径を絞る絞り部材が設けられていることを特徴とする。
【００１３】
本発明の粉体微量供給装置は、前記第１圧縮空気供給手段が、前記貯留容器内の下方から連続的に一定流量の圧縮空気を供給するように構成されていることを特徴とする。
【００１４】
本発明の粉体微量供給装置は、前記貯留容器を振動させる振動機構を、更に備えていることを特徴とする。
【００１５】
本発明の粉体微量供給装置は、前記貯留容器が、空気の通過を許容するとともに粉体の通過を阻止する通気部材を内部に備え、該通気部材が、前記貯留容器内の粉体を下側から受けており、前記第１圧縮空気供給手段が、通気部材の下側から圧縮空気を供給するように構成されていることを特徴とする、請求項１記載の粉体微量供給装置。
【発明の効果】
【００１６】
請求項１の発明によれば、第１圧縮空気供給手段によって、粉体を粉体送給管の下端から流入させるとともに上方に搬送することができる。さらに、第２圧縮空気供給手段によって、粉体送給管内の粉体の搬送力を高めるとともに、粉体送給管内の粉体の希薄化及び均一化を図り、粉体を微量供給することができる。
【００１７】
請求項２の発明によれば、第１圧縮空気供給手段によって、間欠的に圧縮空気を供給することによって、粉体を微量ずつ粉体送給管内に流入させるとともに、流動と停止とを繰り返し行うような運動を粉体にさせることによって、詰まりを防止しながら搬送することができる。
【００１８】
請求項３の発明によれば、第３圧縮空気供給手段によって、粉体送給管内の粉体の流れをスムーズにし、間欠的に流入した粉体を分散させてより均一化、希薄化を図ることができる。
【００１９】
請求項４の発明によれば、粉体送給管の下端に粉体が流入した直後から、第３圧縮空気供給手段によって粉体を分散させ、粉体送給管の略全体にわたって粉体を詰まらせることなくスムーズに搬送することができる。
【００２０】
請求項５の発明によれば、第１，第２圧縮空気供給手段による圧縮空気の供給流量を大きくすることで、粉体に瞬間的に大きな力を与えて粉体送給管への流入及び搬送を促進することができ、一方、この圧縮空気は間欠的であるので、粉体送給管内を流れる粉体を全体として微量とし、流速を下げることができる。逆に、第３圧縮空気供給手段による圧縮空気の供給流量を小さくすることで、粉体の流速を過度に高めることなく粉体を円滑に搬送することができる。
【００２１】
請求項６の発明によれば、第１圧縮空気供給手段と第２圧縮空気供給手段との間で、圧縮空気供給源、空気流動管、開閉弁を共用しているので、構造の簡素化及びコストダウンを図ることができる。
【００２２】
請求項７の発明によれば、絞り部材によって、粉体送給管の下端から多量の粉体が流入するのを防止することができ、さらに、絞り部材を通過したあとは内径が拡大するので、粉体の詰まりを防止することができる。
【００２３】
請求項８の発明によれば、貯留容器内に連続的に圧縮空気を供給しているので、粉体を略一定量ずつ粉体送給管内に流入させることができる。
【００２４】
請求項９の発明によれば、例えば、微量の粉体を粉体送給管に流入させるため、第１圧縮空気供給手段により供給する圧縮空気量を少なくし、それによって、粉体容器内の粉体の流動化が不十分になったとしても、振動機構によって貯留容器を振動させることで、貯留容器内で粉体が偏って減少することが少なくなる。
【００２５】
請求項１０の発明によれば、第１圧縮空気供給手段によって通気部材上の粉体に略均一に圧縮空気を供給することができ、該粉体が貯留容器内で凝集したり閉塞したりすることを防止できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２６】
〔第１実施形態〕
図１は、本発明の実施形態にかかる粉体微量供給装置１１の全体斜視図である。供給装置１１は、装置本体１２の上部に粉体を貯留可能な貯留容器１３を備えている。装置本体１２は、アングル材等の複数の枠材１４を互いに接合することによって略立方体の枠形状に形成されており、前面には計器パネル１５を備えている。計器パネル１５には、圧力計１６やフローメータ１７、タイマー１８等が設けられている。装置本体１２の下部には、ストッパー付きの可搬車輪１９が設けられている。貯留容器１３は、装置本体１２の上面に設けられた基板２０上に固定されている。
【００２７】
図２は、貯留容器１３の縦断面図であり、該貯留容器１３は、上下端部にフランジ部３０，３３を突出した円筒形状の容器本体２２と、容器本体２２の上部開口を閉鎖する蓋体２３と、容器本体２２の下部開口を閉鎖する覆板２４と、容器本体２２内の覆板２４のやや上側に配置された通気部材２５と、を備えている。
【００２８】
容器本体２２は、ステンレス等の金属によって、全高が約８０ｍｍ、胴部の外径が約６０ｍｍに形成されている。また、容器本体２２は、上から順に、上側筒部２７と、下側筒部２８と、漏斗部２９とを上下方向に接合することによって構成されている。上側筒部２７は、円筒形に形成されており、上端外周部に径方向外方に突出するフランジ部３０を備えている。下側筒部２８は、上側筒部２７よりもやや大径の円筒形に形成されており、下側筒部２８と上側筒部２７との間には、両者の径の違いを吸収する接合リング３１が介在されている。
【００２９】
漏斗部２９は、上部内面２９ａが、下方にいくに従って内径が小さくなるように傾斜する円錐状に形成され、下部内面２９ｂが、上部内面２９ａの最小内径よりも大径の円筒状に形成され、上部内面２９ａと下部内面２９ｂとの間には段部２９ｃが形成されている。上部内面２９ａの傾斜角度は約４５°である。漏斗部２９の下端外周部には、径方向外方に突出するフランジ部３３が形成されている。フランジ部３３は、装置本体１２の基板２０上に載せられた状態で、該基板２０にボルト３４によって固定されている。
【００３０】
覆板２４は、平面視円形状の板材であり、その外周部がボルト３５を介して漏斗部２９の下面に固定されている。この覆板２４を取り付けた部分には、基板２０に開口２０ａが形成されている。覆板２４には、容器本体２２の中心線上に、後述する第１空気流動管４１が接続されている。
【００３１】
通気部材２５は、リング状の支持枠２５ａの内側に設けられ、空気の通過は許容するが、容器本体２２内の粉体Ｐの通過を阻止するものとなっている。支持枠２５ａは、覆板２４と段部２９ｃとの間にＯリング３６を介して挟持されている。この通気部材２５としては、例えば、複数の焼結金網を重ね合わせて結合したものを用いることができる。
【００３２】
蓋体２３は、容器本体２２の上端部のフランジ部３０と略同じ外径を有する平面視円盤状に形成されており、容器本体２２の上面と蓋体２３の下面との間にシール部材３７を介在させた状態で、クランプ具３８によって容器本体２２に固定されている。
【００３３】
蓋体２３には、粉体送給管４０と第３空気流動管４３とが一体的に固着されている。粉体送給管４０は、ステンレス等の直線状のパイプ材により形成され、上下方向に向けて配置されるとともに、蓋体２３の中心を上下方向に貫通している。粉体送給管４０の下端部は、容器本体２２内の下部、具体的には、漏斗部２９の上部内面２９ａの領域に、通気部材２５から上方に間隔をあけて配置されている。また、粉体送給管４０の下端部は、第１空気流動管４１に対向している。
【００３４】
粉体送給管４０の下端部には、粉体送給管４０の内径を絞る絞り部材４５が設けられている。粉体送給管４０の上端部は、蓋体２３から上方に突出している。粉体送給管４０は、例えば内径が約４ｍｍ、長さが１４０ｍｍとされ、絞り部材４５の内径は、粉体送給管４０の約半分の約２ｍｍとされている。
【００３５】
図１に示すように、粉体送給管４０の途中にはＴ字状の継手管４６を介して第２空気流動管４２が接続されている。
【００３６】
図２に示すように、第３空気流動管４３は、粉体送給管４０に並行して配置されており、上部管４７と下部管４８とを有している。下部管４８は、上端が蓋体２３に固定され、蓋体２３から下方へ垂直に延びると共に、下端部が約９０°曲がって粉体送給管４０の下端近傍に接続されている。上部管４７は、下端が蓋体２３に固定され、蓋体２３から上方へ垂直に延びており、上部管４７と下部管４８とは蓋体２３を介して互いに連通している。上部管４７は、粉体送給管４０と同じ内径であり、下部管４８は、上部管４７よりも細く、例えば内径を約２ｍｍとすることができる。
【００３７】
図３は、供給装置１１の概略図である。供給装置１１は、圧縮空気を生成するブロワやコンプレッサ等の圧縮空気供給源５０を備えている。圧縮空気供給源５０には、主空気流動管５１が接続され、主空気流動管５１には、２つの副空気流動管５２，５３と圧力計５７とが接続されている。双方の副空気流動管５２，５３には、それぞれフローメータ１７，１７と流量調整弁５４が設けられており、各管５２，５３を流れる空気流量が調整可能とされている。
【００３８】
一方の副空気流動管５３の途中には、ソレノイド弁等の開閉弁５５が設けられ、さらにその下流側は、前記第１，第２の空気流動管４１，４２に分岐されている。前述した通り、第１空気流動管４１は貯留容器１３の下部に接続され、第２空気流動管４２は粉体送給管４０の途中に接続されている。
【００３９】
貯留容器１３の蓋体２３には、貯留容器１３内の圧力を計測する圧力計５６が設けられている。前記開閉弁５５は、タイマー１８によって所定のタイミングで開閉するようになっている。
【００４０】
ここで、圧縮空気供給源５０、主空気流動管５１、副空気流動管５３、開閉弁５５、及び第１空気流動管４１等により第１圧縮空気供給手段が構成され、圧縮空気供給源５０、主空気流動管５１、副空気流動管５３、開閉弁５５、及び第２空気流動管４２等により第２圧縮空気供給手段が構成され、圧縮空気供給源５０、主空気流動管５１、副空気流動管５２、及び第３空気流動管４３等により第３圧縮空気供給手段が構成されている。
【００４１】
＜本実施形態の作用効果＞
次に、上記構成を有する粉体供給装置１１の作用効果について説明する。
図３に示すように、貯留容器１３には、粉体Ｐが通気部材２５上に載った状態で貯留されている。粉体送給管４０の下端部は粉体Ｐ内に配置され、粉体Ｐ内で下向きに開口している。そして、圧縮空気供給源５０を作動し、流量調整弁５４で流量を調整しながら双方の副空気流動管５２，５３に圧縮空気を送る。
【００４２】
一方の副空気流動管５３を流れる圧縮空気は、タイマー１８により設定されたタイミングで開閉する開閉弁５５により、間欠的に第１，第２空気流動管４１，４２に流入する。このタイミングは、例えば、約０．４秒間隔とすることができる。第１空気流動管４１を流れる間欠的な圧縮空気は、貯留容器１３の下端から通気部材２５を通過して、通気部材２５上の粉体Ｐを間欠的に押し上げるように作用する。この作用で、粉体Ｐは、粉体送給管４０内に下端から微量だけ入り込み、上方への間欠的な搬送力が与えられる。
【００４３】
この際、仮に、圧縮空気を連続的に通気部材２５の下側から送ったとすると、粉体送給管４０内には連続的に粉体Ｐが流入し、細い粉体送給管４０内が詰まる可能性が高くなるが、間欠的に圧縮空気を通気部材２５の下側から送ることによって、粉体を微量ずつ粉体送給管４０内に流入させるとともに、流動と停止とを繰り返し行うような運動を粉体にさせることによって、詰まりを防止しながら搬送することができる。
【００４４】
なお、粉体送給管４０の下端には絞り部材４５（図２）が設けられ、該絞り部材４５によって内径が絞られているので、粉体送給管４０内に微量の粉体Ｐだけを流入させることができ、かつ、絞り部材４５を通過した後は内径が大きくなるので、粉体Ｐの詰まりを防止することができる。
【００４５】
第２空気流動管４２から粉体送給管４０に送られた間欠的な圧縮空気は、粉体送給管４０内の粉体Ｐに更なる搬送力を与えるとともに、粉体送給管４０内の粉体濃度を均一化、希薄化する。
【００４６】
他方の副空気流動管５２から連続的に送られた圧縮空気は、第３空気流動管４３に上端部から流入して下方に流れ、粉体送給管４０内に下部から流入する。粉体送給管４０の下端部は粉体Ｐによって塞がれているので、圧縮空気は、矢印ａで示すように粉体送給管４０内を上方へ流れる。この上方への流れによって粉体送給管４０内の粉体Ｐがよりスムーズに上方に搬送され、粉体送給管４０内の粉体濃度がより希薄化及び均一化される。
【００４７】
また、第３空気流動管４３は、粉体送給管４０の下端近傍に接続されているので、第３空気流動管４３からの圧縮空気による作用を粉体送給管４０の略全体にわたって与えることができる。
【００４８】
粉体送給管４０内を通って搬送される粉体Ｐは、粉体送給管４０の終端（粉体送給管４０にホース等が接続されている場合にはその終端）から極めて薄い煙状となって排出される。従って、粉体Ｐを極微量ずつ被供給箇所に供給できることになる。上記供給装置１１の供給量は、粉体の種類にもよるが、例えば、１時間あたり数μｇ〜数ｇとすることが可能である。
【００４９】
なお、第３空気流動管４３の空気流量は、第１、第２空気流動管４１，４２の空気流量よりも小さく設定されている。例えば、第３空気流動管４３に接続された一方の副空気流動管５２には、約１Ｌ／ｍｉｎの流量で圧縮空気が送られ、第１，第２空気流動管４１，４２に接続される他方の副空気流動管５３には、一方の副空気流動管５２よりも多い約２〜３Ｌ／ｍｉｎの流量で圧縮空気が送られている。
【００５０】
これによって、第１，第２空気流動管４１，４２の圧縮空気で粉体に瞬間的に大きな力を与え、粉体送給管４０への流入及び搬送を促進することができる。その一方、この圧縮空気は間欠的であるので、粉体送給管４０内を流れる粉体を全体として微量とし、流速を下げることができる。第３空気流動管４３による圧縮空気の供給流量を小さくすることで、流速を過度に高めることなく粉体Ｐを円滑に搬送することができる。
【００５１】
＜その他の作用効果＞
（１）粉体送給管４０は、直線状のパイプ材により形成され、上下方向に向けて配置されているので、簡単な構造で、貯留容器１３内の下部に粉体送給管４０の下端を適切に配置することができる。
【００５２】
（２）粉体送給管４０や第３空気流動管４３は、蓋体２３に一体的に固着されているので、貯留容器１３から蓋体２３を取り外すことで、同時に粉体送給管４０や第３空気流動管４３を貯留容器１３から抜き取ることができる。したがって、貯留容器１３への粉体Ｐの補充作業等を簡単に行うことができる。
【００５３】
（３）粉体送給管４０と第３空気流動管４３は、貯留容器１３の蓋体２３から上方に突出しているので、粉体送給管４０に対する第２空気流動管４２やその他のホース等の接続や、第３空気流動管４３に対する副空気流動管５２の接続等を容易に行うことができる。
【００５４】
（４）図１に示すように、空気流動管等の配管は、大半が装置本体１２の枠内に配置されており、これによって、供給装置１１をコンパクトに構成することができる。また、装置本体１２を枠形状とすることによって内部の配管作業を容易に行うことができる。
【００５５】
（５）第１〜第３空気流動管４１〜４３への圧縮空気は、共通の圧縮空気供給源５０によって生成されるものであり、更に、第１，第２空気流動管４１，４２への間欠的な圧縮空気は、共通の開閉弁５５によって生成されるものである。したがって、それぞれ各空気流動管４１〜４３について、圧縮空気供給源５０や開閉弁５５を個別に備える場合に比べて装置の簡素化及びコスト減を図ることができる。
【００５６】
（６）上記供給装置１１は、貯留容器１３から下方に粉体を排出するのではなく、貯留容器１３内の下部から粉体送給管４０を介して上方に粉体を排出するものであるので、貯留容器１３内の下部で粉体Ｐの詰まりが生じたり、ブリッジ減少が生じたりすることを防止することができる。
【００５７】
〔第２実施形態〕
図４は、本発明の第２実施形態にかかる粉体微量供給装置１１の概略図である。本実施形態では、第３空気流動管４３を、貯留容器１３の上部からではなく、側部から突出している。また、第２空気流動管４２を、貯留容器１３内で粉体送給管４０の途中に接続している。その他の構成は第１実施形態と同じであり、第１実施形態と略同様の作用効果を奏する。
【００５８】
〔第３実施形態〕
図５は、本発明の第３実施形態にかかる粉体微量供給装置１１の概略図、図６は、第３実施形態の貯留容器１３の縦断面図である。本実施形態では、上記第１実施形態における、第３圧縮空気供給手段（第３空気流動管４３）を省略し、新たに振動機構６０を加えたものとなっている。また、第１空気流動管４１には、略一定流量の圧縮空気が連続的に供給され、貯留容器１３の構造も若干異なるものとなっている。以下、詳細について説明する。
【００５９】
図６に示すように、貯留容器１３は、第１実施形態と同様に、上下端部にフランジ部３０、３３を突出した円筒形状の容器本体２２と、容器本体２２の上部開口を閉鎖する蓋体２３と、容器本体２２の下部開口を閉鎖する覆板２４と、容器本体１７内の覆板２４のやや上側に配置された通気部材２５と、を備えている。しかしながら、容器本体２２は、図２に示したような上側筒部２７、下側筒部２８及び接合リング３１を備えておらず、これらに代えて、上端にフランジ部３０を設けた単一の筒部２６を備えており、該筒部２６の下端部に漏斗部２９が接合されている。
【００６０】
また、蓋体２３には、図２で示したような第３空気流動管４３はなく、粉体送給管４０のみが固着されている。その他の貯留容器１３の構成は、第１実施形態（図２）と同様である。
【００６１】
貯留容器１３は、図１に示した装置本体１２上に設けられるのではなく、振動機構６０上（図５）に設けられている。具体的には、貯留容器１３のフランジ部３３は、振動機構６０の基板６３上に載せられた状態で、該基板６３にボルト３４固定されている。基板６３には、開口６３ａが形成され、該開口６３ａ内に覆板２４が配置されている。
【００６２】
本実施形態の粉体送給管４０は、例えば、内径が約２ｍｍとされており、第１実施形態よりも細いものが用いられている。粉体送給管４０の下端部には、図２に示したような絞り部材４５は設けられていない（但し、設けることもできる）。粉体送給管４０の下端部は、粉体Ｐ内に配置されている。粉体送給管４０の蓋体２３よりも上側には、Ｔ字形状の継手管４６を介して第２空気流動管４２が接続されている。
【００６３】
図５に示すように、圧縮空気供給源５０には、主空気流動管５１が接続され、主空気流動管５１には、エアチャンバー４９を介して副空気流動管５２，５３と圧力計５７とが接続されている。各副空気流動管５２，５３には、それぞれフローメータ１７と流量調整弁５４とが設けられ、各管５２，５３を流れる空気流量が調整可能とされている。
【００６４】
一方の副空気流動管５３は、そのまま第１空気流動管４１として貯留容器１３の下部に接続されている。他方の空気流動管５２には、タイマー１８によって間欠的に開閉する開閉弁５５が設けられ、その下流側に第２空気流動管４２が接続されている。貯留容器１３の蓋体２３には、貯留容器１３内の圧力を計測する圧力計５６が設けられている。
【００６５】
ここで、本実施形態では、圧縮空気供給源５０、主空気流動管５１、エアチャンバー４９、副空気流動管５３、第１空気流動管４１等により第１圧縮空気供給手段が構成され、圧縮空気供給源５０、主空気流動管５１、エアチャンバー４９、副空気流動管５２、第２空気流動管４２、開閉弁５５等により第２圧縮空気供給手段が構成されている。
【００６６】
第１，第２空気流動管４１，４２には、略同じ流量、例えば、約０．３〜３Ｌ／ｍｉｎの圧縮空気が流動するようになっている。しかし、第１空気流動管４１には、連続的に一定流量の圧縮空気が流れるのに対して、第２空気流動管４２には、開閉弁５５によって間欠的に圧縮空気が流れるようになっている。また、第１，第２空気流動管４１，４２は、略同じ内径（例えば、約２ｍｍ）のものが用いられている。
【００６７】
図５に示すように、振動機構６０は、本体部６１と、該本体部６１を下側から弾性的に支持する弾性支持部６２と、基板６３と、該基板６３を振動させる振動発生部６４とを有する。弾性支持部６２は、本体部６１の底面から下方に延びる複数本の脚部６５によって構成され、該脚部６５は、圧縮コイルバネによって構成されている。基板６３は、水平方向に延びる上部と、上部から斜め下方に傾斜して延びる下部とによって、略への字形状に形成されている。基板６３の上部には、貯留容器１３が連結され、基板６３の下端は、本体部６１の一側部にボルト等によって固定されている。
【００６８】
振動発生部６４は、電磁石６４ａのコイルに間欠的に（例えば、１秒間に数回〜数十回）電流を流すことによって、基板６３を間欠的に吸着し、該基板６３を矢印ａで示すように振動させる。これによって、該基板６３に取り付けた貯留容器１３を共に振動させるようになっている。
【００６９】
＜第３実施形態の作用効果＞
圧縮空気供給源５０を作動し、流量調整弁５４で流量を調整しながら副空気流動管５２，５３に圧縮空気を送り、更に、第１空気流動管４１には、連続的に一定流量の圧縮空気を流動し、第２空気流動管４２には、タイマー１８により設定されたタイミングで開閉する開閉弁５５によって間欠的に圧縮空気を流動する。
【００７０】
第１空気流動管４１を流れる圧縮空気は、貯留容器１３内の粉体Ｐを流動化（浮遊懸濁化）させるとともに押し上げて、粉体送給管４０内に微量だけ流入させ、空気搬送する。この際、第１実施形態では、第１空気流動管４１から間欠的に圧縮空気を送っていたので、粉体送給管４０内に流入する粉体Ｐに濃淡が生じ易くなっていたが、本実施形態では、連続的に圧縮空気を送っているので、このような濃淡は生じ難く、略均一に粉体送給管４０内に粉体Ｐを流入することができる。
【００７１】
第２空気流動管４２から粉体送給管４０に送られた間欠的な圧縮空気は、第１実施形態と同様に、粉体送給管４０内の粉体Ｐに更なる搬送力を与えると共に、粉体送給管４０内の粉体濃度をより希薄化する。
【００７２】
ところで、先に説明した第１実施形態では、第１空気流動管４１から間欠的に圧縮空気を送ることで、粉体送給管４０内への粉体Ｐの詰まりを防止していたが、本実施形態では、第１空気流動管４１から連続的に圧縮空気を送っているので、逆に、詰まりが生じ易くなる可能性がある。したがって、粉体送給管４０に詰まりが生じるような場合には、空気流量をより少なくする必要がある。
【００７３】
しかし、第１空気流動管４１への空気流量を少なくすると、貯留容器１３内の粉体Ｐが十分に流動化しなくなり、貯留容器１３内に貯留された粉体Ｐが貯留容器１３の中央側から減少し、内壁近傍に偏った状態で残り、完全に排出できなくなってしまう可能性が高くなる。
【００７４】
そこで、本実施形態では、粉体Ｐの搬送を行っている間、振動機構６０を同時に作動するようにしており、これによって貯留容器１３を振動させ、該容器１３内の粉体Ｐにも振動を与えて、粉体Ｐを偏りがないように均平化し、貯留容器１３内の粉体Ｐを完全に排出できるようにしているのである。
【００７５】
換言すると、本実施形態のような振動機構６０を備えることで、第１空気流動管４１から供給する圧縮空気の流量をより少なくして粉体送給管４０の詰まりを防止したとしても、貯留容器１３内の粉体Ｐの偏りを防止することができる。
【００７６】
本発明は、上記各実施形態に限定されるものではなく、適宜設計変更可能である。例えば、空気流動管４１〜４３を流れる空気流量、開閉弁５５の開閉タイミング、貯留容器１３や粉体送給管４０、空気流動管４１〜４３の寸法等は、単なる１例を示すものであって、本発明を限定するものではない。
【産業上の利用可能性】
【００７７】
本発明の供給装置は、例えば、塗装やデザイン画の作成のため、粉末顔料（塗料）を噴射供給するのに用いたり、薬剤等を化学反応させるため、微粉状の添加剤や触媒を噴射供給するのに用いたりすることができる。また、他の用途として、溶融金属シリコンを滴下して球状シリコンを生成する装置で、球状シリコンの固化を促進するため、装置内に粉末状シリコンを吹き込むのに用いることができる。
【図面の簡単な説明】
【００７８】
【図１】本発明の第１実施形態にかかる粉体供給装置の全体斜視図である。
【図２】貯留容器の縦断面図である。
【図３】粉体供給装置の概略図である。
【図４】本発明の第２実施形態にかかる粉体供給装置の概略図である。
【図５】本発明の第３実施形態にかかる粉体供給装置の概略図である。
【図６】貯留容器の縦断面図である。
【符号の説明】
【００７９】
１１ 粉体供給装置
１３ 貯留容器
４０ 粉体送給管
４１ 第１空気流動管
４２ 第２空気流動管
４３ 第３空気流動管
５０ 圧縮空気供給源
５５ 開閉弁
６０ 振動機構
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば数μｍの粉体を微量ずつ被供給対象に供給する粉体微量供給装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
粉末染料や顔料を噴射して塗装を行う分野や、粉体の化学薬剤や貴金属の調合や配合等を行う分野では、粉体を定量供給する供給装置が用いられている。この種の装置としては、例えば、スクリューフィーダーやテーブルフィーダーを用いたものや（特許文献１等）や、粉体を収容する容器を振動させて粉体を排出するもの（特許文献２等）等が公知である。
【特許文献１】特開２００４―１５１１１８号公報
【特許文献２】特開２００５―２８９６３２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
上記のように粉体を供給する装置は各種知られているが、いずれも微量の供給を行うのは困難である。例えば、スクリューフィーダーを用いた供給装置の場合、１時間あたり５０〜１００ｇの供給を行うものは現在でも市販されているが、数ｇ／ｈ乃至それ以下という微量で粉体を供給できる装置は見当たらない。
【０００４】
また、上記のほかにも、空気搬送によって粉体を供給する装置も知られているが、微量の粉体を搬送するためには極細の粉体送給管が必要となり、管内で粉体の詰まりが生じ易くなる。また、微量供給するために、圧縮空気の流量を少なくしすぎると、粉体の搬送力不足で粉体が粉体送給管内で滞留しやすくなり、圧縮空気の流量を多くすると微量の供給が困難になる。
【０００５】
本発明は、空気搬送を用いて粉体の微量供給が可能な粉体微量供給装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、上記目的を達成するために以下の技術的手段を講じた。
すなわち、本発明の粉体微量供給装置は、粉体を貯留する貯留容器と、下端が前記貯留容器内に配置され、上端側が前記貯留容器外に配置された粉体送給管と、前記貯留容器内に下方から圧縮空気を供給する第１圧縮空気供給手段と、前記粉体送給管の途中に間欠的に圧縮空気を供給する第２圧縮空気供給手段と、を備えており、前記第１，第２圧縮空気供給手段の作動により、前記貯留容器内の粉体を前記粉体送給管内に下端から流入させて空気搬送し、被供給対象に供給するように構成されていることを特徴とする。
【０００７】
本発明の粉体微量供給装置は、前記第１圧縮空気供給手段が、前記貯留容器内の下方から間欠的に圧縮空気を供給するように構成されていることを特徴とする。
【０００８】
本発明の粉体微量供給装置は、前記粉体送給管の途中であって前記第２圧縮空気供給手段が圧縮空気を供給する位置よりも粉体搬送方向の上流側に連続的に圧縮空気を供給する、第３圧縮空気供給手段を備えていることを特徴とする。
【０００９】
本発明の粉体微量供給装置は、前記第３圧縮空気供給手段が、前記粉体送給管の下端近傍に接続されていることを特徴とする。
【００１０】
本発明の粉体微量供給装置は、前記第１、第２圧縮空気供給手段による圧縮空気の供給流量が、前記第３圧縮空気供給手段による圧縮空気の供給流量よりも大きく設定されていることを特徴とする。
【００１１】
本発明の粉体微量供給装置は、前記第１圧縮空気供給手段と前記第２圧縮空気供給手段とが、圧縮空気を生成する共通の圧縮空気供給源と、該圧縮空気供給源に接続された共通の空気流動管と、該空気流動管に設けられ且つ間欠的に開閉する共通の開閉弁と、備えており、前記空気流動管が、前記開閉弁よりも空気流れ方向下流側で分岐するとともに、分岐した空気流動管の一方が前記貯留容器の下部に接続され、他方が前記粉体送給管の途中に接続されていることを特徴とする。
【００１２】
本発明の粉体微量供給装置は、前記粉体送給管の下端に、該下端の内径を絞る絞り部材が設けられていることを特徴とする。
【００１３】
本発明の粉体微量供給装置は、前記第１圧縮空気供給手段が、前記貯留容器内の下方から連続的に一定流量の圧縮空気を供給するように構成されていることを特徴とする。
【００１４】
本発明の粉体微量供給装置は、前記貯留容器を振動させる振動機構を、更に備えていることを特徴とする。
【００１５】
本発明の粉体微量供給装置は、前記貯留容器が、空気の通過を許容するとともに粉体の通過を阻止する通気部材を内部に備え、該通気部材が、前記貯留容器内の粉体を下側から受けており、前記第１圧縮空気供給手段が、通気部材の下側から圧縮空気を供給するように構成されていることを特徴とする、請求項１記載の粉体微量供給装置。
【発明の効果】
【００１６】
請求項１の発明によれば、第１圧縮空気供給手段によって、粉体を粉体送給管の下端から流入させるとともに上方に搬送することができる。さらに、第２圧縮空気供給手段によって、粉体送給管内の粉体の搬送力を高めるとともに、粉体送給管内の粉体の希薄化及び均一化を図り、粉体を微量供給することができる。
【００１７】
請求項２の発明によれば、第１圧縮空気供給手段によって、間欠的に圧縮空気を供給することによって、粉体を微量ずつ粉体送給管内に流入させるとともに、流動と停止とを繰り返し行うような運動を粉体にさせることによって、詰まりを防止しながら搬送することができる。
【００１８】
請求項３の発明によれば、第３圧縮空気供給手段によって、粉体送給管内の粉体の流れをスムーズにし、間欠的に流入した粉体を分散させてより均一化、希薄化を図ることができる。
【００１９】
請求項４の発明によれば、粉体送給管の下端に粉体が流入した直後から、第３圧縮空気供給手段によって粉体を分散させ、粉体送給管の略全体にわたって粉体を詰まらせることなくスムーズに搬送することができる。
【００２０】
請求項５の発明によれば、第１，第２圧縮空気供給手段による圧縮空気の供給流量を大きくすることで、粉体に瞬間的に大きな力を与えて粉体送給管への流入及び搬送を促進することができ、一方、この圧縮空気は間欠的であるので、粉体送給管内を流れる粉体を全体として微量とし、流速を下げることができる。逆に、第３圧縮空気供給手段による圧縮空気の供給流量を小さくすることで、粉体の流速を過度に高めることなく粉体を円滑に搬送することができる。
【００２１】
請求項６の発明によれば、第１圧縮空気供給手段と第２圧縮空気供給手段との間で、圧縮空気供給源、空気流動管、開閉弁を共用しているので、構造の簡素化及びコストダウンを図ることができる。
【００２２】
請求項７の発明によれば、絞り部材によって、粉体送給管の下端から多量の粉体が流入するのを防止することができ、さらに、絞り部材を通過したあとは内径が拡大するので、粉体の詰まりを防止することができる。
【００２３】
請求項８の発明によれば、貯留容器内に連続的に圧縮空気を供給しているので、粉体を略一定量ずつ粉体送給管内に流入させることができる。
【００２４】
請求項９の発明によれば、例えば、微量の粉体を粉体送給管に流入させるため、第１圧縮空気供給手段により供給する圧縮空気量を少なくし、それによって、粉体容器内の粉体の流動化が不十分になったとしても、振動機構によって貯留容器を振動させることで、貯留容器内で粉体が偏って減少することが少なくなる。
【００２５】
請求項１０の発明によれば、第１圧縮空気供給手段によって通気部材上の粉体に略均一に圧縮空気を供給することができ、該粉体が貯留容器内で凝集したり閉塞したりすることを防止できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２６】
〔第１実施形態〕
図１は、本発明の実施形態にかかる粉体微量供給装置１１の全体斜視図である。供給装置１１は、装置本体１２の上部に粉体を貯留可能な貯留容器１３を備えている。装置本体１２は、アングル材等の複数の枠材１４を互いに接合することによって略立方体の枠形状に形成されており、前面には計器パネル１５を備えている。計器パネル１５には、圧力計１６やフローメータ１７、タイマー１８等が設けられている。装置本体１２の下部には、ストッパー付きの可搬車輪１９が設けられている。貯留容器１３は、装置本体１２の上面に設けられた基板２０上に固定されている。
【００２７】
図２は、貯留容器１３の縦断面図であり、該貯留容器１３は、上下端部にフランジ部３０，３３を突出した円筒形状の容器本体２２と、容器本体２２の上部開口を閉鎖する蓋体２３と、容器本体２２の下部開口を閉鎖する覆板２４と、容器本体２２内の覆板２４のやや上側に配置された通気部材２５と、を備えている。
【００２８】
容器本体２２は、ステンレス等の金属によって、全高が約８０ｍｍ、胴部の外径が約６０ｍｍに形成されている。また、容器本体２２は、上から順に、上側筒部２７と、下側筒部２８と、漏斗部２９とを上下方向に接合することによって構成されている。上側筒部２７は、円筒形に形成されており、上端外周部に径方向外方に突出するフランジ部３０を備えている。下側筒部２８は、上側筒部２７よりもやや大径の円筒形に形成されており、下側筒部２８と上側筒部２７との間には、両者の径の違いを吸収する接合リング３１が介在されている。
【００２９】
漏斗部２９は、上部内面２９ａが、下方にいくに従って内径が小さくなるように傾斜する円錐状に形成され、下部内面２９ｂが、上部内面２９ａの最小内径よりも大径の円筒状に形成され、上部内面２９ａと下部内面２９ｂとの間には段部２９ｃが形成されている。上部内面２９ａの傾斜角度は約４５°である。漏斗部２９の下端外周部には、径方向外方に突出するフランジ部３３が形成されている。フランジ部３３は、装置本体１２の基板２０上に載せられた状態で、該基板２０にボルト３４によって固定されている。
【００３０】
覆板２４は、平面視円形状の板材であり、その外周部がボルト３５を介して漏斗部２９の下面に固定されている。この覆板２４を取り付けた部分には、基板２０に開口２０ａが形成されている。覆板２４には、容器本体２２の中心線上に、後述する第１空気流動管４１が接続されている。
【００３１】
通気部材２５は、リング状の支持枠２５ａの内側に設けられ、空気の通過は許容するが、容器本体２２内の粉体Ｐの通過を阻止するものとなっている。支持枠２５ａは、覆板２４と段部２９ｃとの間にＯリング３６を介して挟持されている。この通気部材２５としては、例えば、複数の焼結金網を重ね合わせて結合したものを用いることができる。
【００３２】
蓋体２３は、容器本体２２の上端部のフランジ部３０と略同じ外径を有する平面視円盤状に形成されており、容器本体２２の上面と蓋体２３の下面との間にシール部材３７を介在させた状態で、クランプ具３８によって容器本体２２に固定されている。
【００３３】
蓋体２３には、粉体送給管４０と第３空気流動管４３とが一体的に固着されている。粉体送給管４０は、ステンレス等の直線状のパイプ材により形成され、上下方向に向けて配置されるとともに、蓋体２３の中心を上下方向に貫通している。粉体送給管４０の下端部は、容器本体２２内の下部、具体的には、漏斗部２９の上部内面２９ａの領域に、通気部材２５から上方に間隔をあけて配置されている。また、粉体送給管４０の下端部は、第１空気流動管４１に対向している。
【００３４】
粉体送給管４０の下端部には、粉体送給管４０の内径を絞る絞り部材４５が設けられている。粉体送給管４０の上端部は、蓋体２３から上方に突出している。粉体送給管４０は、例えば内径が約４ｍｍ、長さが１４０ｍｍとされ、絞り部材４５の内径は、粉体送給管４０の約半分の約２ｍｍとされている。
【００３５】
図１に示すように、粉体送給管４０の途中にはＴ字状の継手管４６を介して第２空気流動管４２が接続されている。
【００３６】
図２に示すように、第３空気流動管４３は、粉体送給管４０に並行して配置されており、上部管４７と下部管４８とを有している。下部管４８は、上端が蓋体２３に固定され、蓋体２３から下方へ垂直に延びると共に、下端部が約９０°曲がって粉体送給管４０の下端近傍に接続されている。上部管４７は、下端が蓋体２３に固定され、蓋体２３から上方へ垂直に延びており、上部管４７と下部管４８とは蓋体２３を介して互いに連通している。上部管４７は、粉体送給管４０と同じ内径であり、下部管４８は、上部管４７よりも細く、例えば内径を約２ｍｍとすることができる。
【００３７】
図３は、供給装置１１の概略図である。供給装置１１は、圧縮空気を生成するブロワやコンプレッサ等の圧縮空気供給源５０を備えている。圧縮空気供給源５０には、主空気流動管５１が接続され、主空気流動管５１には、２つの副空気流動管５２，５３と圧力計５７とが接続されている。双方の副空気流動管５２，５３には、それぞれフローメータ１７，１７と流量調整弁５４が設けられており、各管５２，５３を流れる空気流量が調整可能とされている。
【００３８】
一方の副空気流動管５３の途中には、ソレノイド弁等の開閉弁５５が設けられ、さらにその下流側は、前記第１，第２の空気流動管４１，４２に分岐されている。前述した通り、第１空気流動管４１は貯留容器１３の下部に接続され、第２空気流動管４２は粉体送給管４０の途中に接続されている。
【００３９】
貯留容器１３の蓋体２３には、貯留容器１３内の圧力を計測する圧力計５６が設けられている。前記開閉弁５５は、タイマー１８によって所定のタイミングで開閉するようになっている。
【００４０】
ここで、圧縮空気供給源５０、主空気流動管５１、副空気流動管５３、開閉弁５５、及び第１空気流動管４１等により第１圧縮空気供給手段が構成され、圧縮空気供給源５０、主空気流動管５１、副空気流動管５３、開閉弁５５、及び第２空気流動管４２等により第２圧縮空気供給手段が構成され、圧縮空気供給源５０、主空気流動管５１、副空気流動管５２、及び第３空気流動管４３等により第３圧縮空気供給手段が構成されている。
【００４１】
＜本実施形態の作用効果＞
次に、上記構成を有する粉体供給装置１１の作用効果について説明する。
図３に示すように、貯留容器１３には、粉体Ｐが通気部材２５上に載った状態で貯留されている。粉体送給管４０の下端部は粉体Ｐ内に配置され、粉体Ｐ内で下向きに開口している。そして、圧縮空気供給源５０を作動し、流量調整弁５４で流量を調整しながら双方の副空気流動管５２，５３に圧縮空気を送る。
【００４２】
一方の副空気流動管５３を流れる圧縮空気は、タイマー１８により設定されたタイミングで開閉する開閉弁５５により、間欠的に第１，第２空気流動管４１，４２に流入する。このタイミングは、例えば、約０．４秒間隔とすることができる。第１空気流動管４１を流れる間欠的な圧縮空気は、貯留容器１３の下端から通気部材２５を通過して、通気部材２５上の粉体Ｐを間欠的に押し上げるように作用する。この作用で、粉体Ｐは、粉体送給管４０内に下端から微量だけ入り込み、上方への間欠的な搬送力が与えられる。
【００４３】
この際、仮に、圧縮空気を連続的に通気部材２５の下側から送ったとすると、粉体送給管４０内には連続的に粉体Ｐが流入し、細い粉体送給管４０内が詰まる可能性が高くなるが、間欠的に圧縮空気を通気部材２５の下側から送ることによって、粉体を微量ずつ粉体送給管４０内に流入させるとともに、流動と停止とを繰り返し行うような運動を粉体にさせることによって、詰まりを防止しながら搬送することができる。
【００４４】
なお、粉体送給管４０の下端には絞り部材４５（図２）が設けられ、該絞り部材４５によって内径が絞られているので、粉体送給管４０内に微量の粉体Ｐだけを流入させることができ、かつ、絞り部材４５を通過した後は内径が大きくなるので、粉体Ｐの詰まりを防止することができる。
【００４５】
第２空気流動管４２から粉体送給管４０に送られた間欠的な圧縮空気は、粉体送給管４０内の粉体Ｐに更なる搬送力を与えるとともに、粉体送給管４０内の粉体濃度を均一化、希薄化する。
【００４６】
他方の副空気流動管５２から連続的に送られた圧縮空気は、第３空気流動管４３に上端部から流入して下方に流れ、粉体送給管４０内に下部から流入する。粉体送給管４０の下端部は粉体Ｐによって塞がれているので、圧縮空気は、矢印ａで示すように粉体送給管４０内を上方へ流れる。この上方への流れによって粉体送給管４０内の粉体Ｐがよりスムーズに上方に搬送され、粉体送給管４０内の粉体濃度がより希薄化及び均一化される。
【００４７】
また、第３空気流動管４３は、粉体送給管４０の下端近傍に接続されているので、第３空気流動管４３からの圧縮空気による作用を粉体送給管４０の略全体にわたって与えることができる。
【００４８】
粉体送給管４０内を通って搬送される粉体Ｐは、粉体送給管４０の終端（粉体送給管４０にホース等が接続されている場合にはその終端）から極めて薄い煙状となって排出される。従って、粉体Ｐを極微量ずつ被供給箇所に供給できることになる。上記供給装置１１の供給量は、粉体の種類にもよるが、例えば、１時間あたり数μｇ〜数ｇとすることが可能である。
【００４９】
なお、第３空気流動管４３の空気流量は、第１、第２空気流動管４１，４２の空気流量よりも小さく設定されている。例えば、第３空気流動管４３に接続された一方の副空気流動管５２には、約１Ｌ／ｍｉｎの流量で圧縮空気が送られ、第１，第２空気流動管４１，４２に接続される他方の副空気流動管５３には、一方の副空気流動管５２よりも多い約２〜３Ｌ／ｍｉｎの流量で圧縮空気が送られている。
【００５０】
これによって、第１，第２空気流動管４１，４２の圧縮空気で粉体に瞬間的に大きな力を与え、粉体送給管４０への流入及び搬送を促進することができる。その一方、この圧縮空気は間欠的であるので、粉体送給管４０内を流れる粉体を全体として微量とし、流速を下げることができる。第３空気流動管４３による圧縮空気の供給流量を小さくすることで、流速を過度に高めることなく粉体Ｐを円滑に搬送することができる。
【００５１】
＜その他の作用効果＞
（１）粉体送給管４０は、直線状のパイプ材により形成され、上下方向に向けて配置されているので、簡単な構造で、貯留容器１３内の下部に粉体送給管４０の下端を適切に配置することができる。
【００５２】
（２）粉体送給管４０や第３空気流動管４３は、蓋体２３に一体的に固着されているので、貯留容器１３から蓋体２３を取り外すことで、同時に粉体送給管４０や第３空気流動管４３を貯留容器１３から抜き取ることができる。したがって、貯留容器１３への粉体Ｐの補充作業等を簡単に行うことができる。
【００５３】
（３）粉体送給管４０と第３空気流動管４３は、貯留容器１３の蓋体２３から上方に突出しているので、粉体送給管４０に対する第２空気流動管４２やその他のホース等の接続や、第３空気流動管４３に対する副空気流動管５２の接続等を容易に行うことができる。
【００５４】
（４）図１に示すように、空気流動管等の配管は、大半が装置本体１２の枠内に配置されており、これによって、供給装置１１をコンパクトに構成することができる。また、装置本体１２を枠形状とすることによって内部の配管作業を容易に行うことができる。
【００５５】
（５）第１〜第３空気流動管４１〜４３への圧縮空気は、共通の圧縮空気供給源５０によって生成されるものであり、更に、第１，第２空気流動管４１，４２への間欠的な圧縮空気は、共通の開閉弁５５によって生成されるものである。したがって、それぞれ各空気流動管４１〜４３について、圧縮空気供給源５０や開閉弁５５を個別に備える場合に比べて装置の簡素化及びコスト減を図ることができる。
【００５６】
（６）上記供給装置１１は、貯留容器１３から下方に粉体を排出するのではなく、貯留容器１３内の下部から粉体送給管４０を介して上方に粉体を排出するものであるので、貯留容器１３内の下部で粉体Ｐの詰まりが生じたり、ブリッジ減少が生じたりすることを防止することができる。
【００５７】
〔第２実施形態〕
図４は、本発明の第２実施形態にかかる粉体微量供給装置１１の概略図である。本実施形態では、第３空気流動管４３を、貯留容器１３の上部からではなく、側部から突出している。また、第２空気流動管４２を、貯留容器１３内で粉体送給管４０の途中に接続している。その他の構成は第１実施形態と同じであり、第１実施形態と略同様の作用効果を奏する。
【００５８】
〔第３実施形態〕
図５は、本発明の第３実施形態にかかる粉体微量供給装置１１の概略図、図６は、第３実施形態の貯留容器１３の縦断面図である。本実施形態では、上記第１実施形態における、第３圧縮空気供給手段（第３空気流動管４３）を省略し、新たに振動機構６０を加えたものとなっている。また、第１空気流動管４１には、略一定流量の圧縮空気が連続的に供給され、貯留容器１３の構造も若干異なるものとなっている。以下、詳細について説明する。
【００５９】
図６に示すように、貯留容器１３は、第１実施形態と同様に、上下端部にフランジ部３０、３３を突出した円筒形状の容器本体２２と、容器本体２２の上部開口を閉鎖する蓋体２３と、容器本体２２の下部開口を閉鎖する覆板２４と、容器本体１７内の覆板２４のやや上側に配置された通気部材２５と、を備えている。しかしながら、容器本体２２は、図２に示したような上側筒部２７、下側筒部２８及び接合リング３１を備えておらず、これらに代えて、上端にフランジ部３０を設けた単一の筒部２６を備えており、該筒部２６の下端部に漏斗部２９が接合されている。
【００６０】
また、蓋体２３には、図２で示したような第３空気流動管４３はなく、粉体送給管４０のみが固着されている。その他の貯留容器１３の構成は、第１実施形態（図２）と同様である。
【００６１】
貯留容器１３は、図１に示した装置本体１２上に設けられるのではなく、振動機構６０上（図５）に設けられている。具体的には、貯留容器１３のフランジ部３３は、振動機構６０の基板６３上に載せられた状態で、該基板６３にボルト３４固定されている。基板６３には、開口６３ａが形成され、該開口６３ａ内に覆板２４が配置されている。
【００６２】
本実施形態の粉体送給管４０は、例えば、内径が約２ｍｍとされており、第１実施形態よりも細いものが用いられている。粉体送給管４０の下端部には、図２に示したような絞り部材４５は設けられていない（但し、設けることもできる）。粉体送給管４０の下端部は、粉体Ｐ内に配置されている。粉体送給管４０の蓋体２３よりも上側には、Ｔ字形状の継手管４６を介して第２空気流動管４２が接続されている。
【００６３】
図５に示すように、圧縮空気供給源５０には、主空気流動管５１が接続され、主空気流動管５１には、エアチャンバー４９を介して副空気流動管５２，５３と圧力計５７とが接続されている。各副空気流動管５２，５３には、それぞれフローメータ１７と流量調整弁５４とが設けられ、各管５２，５３を流れる空気流量が調整可能とされている。
【００６４】
一方の副空気流動管５３は、そのまま第１空気流動管４１として貯留容器１３の下部に接続されている。他方の空気流動管５２には、タイマー１８によって間欠的に開閉する開閉弁５５が設けられ、その下流側に第２空気流動管４２が接続されている。貯留容器１３の蓋体２３には、貯留容器１３内の圧力を計測する圧力計５６が設けられている。
【００６５】
ここで、本実施形態では、圧縮空気供給源５０、主空気流動管５１、エアチャンバー４９、副空気流動管５３、第１空気流動管４１等により第１圧縮空気供給手段が構成され、圧縮空気供給源５０、主空気流動管５１、エアチャンバー４９、副空気流動管５２、第２空気流動管４２、開閉弁５５等により第２圧縮空気供給手段が構成されている。
【００６６】
第１，第２空気流動管４１，４２には、略同じ流量、例えば、約０．３〜３Ｌ／ｍｉｎの圧縮空気が流動するようになっている。しかし、第１空気流動管４１には、連続的に一定流量の圧縮空気が流れるのに対して、第２空気流動管４２には、開閉弁５５によって間欠的に圧縮空気が流れるようになっている。また、第１，第２空気流動管４１，４２は、略同じ内径（例えば、約２ｍｍ）のものが用いられている。
【００６７】
図５に示すように、振動機構６０は、本体部６１と、該本体部６１を下側から弾性的に支持する弾性支持部６２と、基板６３と、該基板６３を振動させる振動発生部６４とを有する。弾性支持部６２は、本体部６１の底面から下方に延びる複数本の脚部６５によって構成され、該脚部６５は、圧縮コイルバネによって構成されている。基板６３は、水平方向に延びる上部と、上部から斜め下方に傾斜して延びる下部とによって、略への字形状に形成されている。基板６３の上部には、貯留容器１３が連結され、基板６３の下端は、本体部６１の一側部にボルト等によって固定されている。
【００６８】
振動発生部６４は、電磁石６４ａのコイルに間欠的に（例えば、１秒間に数回〜数十回）電流を流すことによって、基板６３を間欠的に吸着し、該基板６３を矢印ａで示すように振動させる。これによって、該基板６３に取り付けた貯留容器１３を共に振動させるようになっている。
【００６９】
＜第３実施形態の作用効果＞
圧縮空気供給源５０を作動し、流量調整弁５４で流量を調整しながら副空気流動管５２，５３に圧縮空気を送り、更に、第１空気流動管４１には、連続的に一定流量の圧縮空気を流動し、第２空気流動管４２には、タイマー１８により設定されたタイミングで開閉する開閉弁５５によって間欠的に圧縮空気を流動する。
【００７０】
第１空気流動管４１を流れる圧縮空気は、貯留容器１３内の粉体Ｐを流動化（浮遊懸濁化）させるとともに押し上げて、粉体送給管４０内に微量だけ流入させ、空気搬送する。この際、第１実施形態では、第１空気流動管４１から間欠的に圧縮空気を送っていたので、粉体送給管４０内に流入する粉体Ｐに濃淡が生じ易くなっていたが、本実施形態では、連続的に圧縮空気を送っているので、このような濃淡は生じ難く、略均一に粉体送給管４０内に粉体Ｐを流入することができる。
【００７１】
第２空気流動管４２から粉体送給管４０に送られた間欠的な圧縮空気は、第１実施形態と同様に、粉体送給管４０内の粉体Ｐに更なる搬送力を与えると共に、粉体送給管４０内の粉体濃度をより希薄化する。
【００７２】
ところで、先に説明した第１実施形態では、第１空気流動管４１から間欠的に圧縮空気を送ることで、粉体送給管４０内への粉体Ｐの詰まりを防止していたが、本実施形態では、第１空気流動管４１から連続的に圧縮空気を送っているので、逆に、詰まりが生じ易くなる可能性がある。したがって、粉体送給管４０に詰まりが生じるような場合には、空気流量をより少なくする必要がある。
【００７３】
しかし、第１空気流動管４１への空気流量を少なくすると、貯留容器１３内の粉体Ｐが十分に流動化しなくなり、貯留容器１３内に貯留された粉体Ｐが貯留容器１３の中央側から減少し、内壁近傍に偏った状態で残り、完全に排出できなくなってしまう可能性が高くなる。
【００７４】
そこで、本実施形態では、粉体Ｐの搬送を行っている間、振動機構６０を同時に作動するようにしており、これによって貯留容器１３を振動させ、該容器１３内の粉体Ｐにも振動を与えて、粉体Ｐを偏りがないように均平化し、貯留容器１３内の粉体Ｐを完全に排出できるようにしているのである。
【００７５】
換言すると、本実施形態のような振動機構６０を備えることで、第１空気流動管４１から供給する圧縮空気の流量をより少なくして粉体送給管４０の詰まりを防止したとしても、貯留容器１３内の粉体Ｐの偏りを防止することができる。
【００７６】
本発明は、上記各実施形態に限定されるものではなく、適宜設計変更可能である。例えば、空気流動管４１〜４３を流れる空気流量、開閉弁５５の開閉タイミング、貯留容器１３や粉体送給管４０、空気流動管４１〜４３の寸法等は、単なる１例を示すものであって、本発明を限定するものではない。
【産業上の利用可能性】
【００７７】
本発明の供給装置は、例えば、塗装やデザイン画の作成のため、粉末顔料（塗料）を噴射供給するのに用いたり、薬剤等を化学反応させるため、微粉状の添加剤や触媒を噴射供給するのに用いたりすることができる。また、他の用途として、溶融金属シリコンを滴下して球状シリコンを生成する装置で、球状シリコンの固化を促進するため、装置内に粉末状シリコンを吹き込むのに用いることができる。
【図面の簡単な説明】
【００７８】
【図１】本発明の第１実施形態にかかる粉体供給装置の全体斜視図である。
【図２】貯留容器の縦断面図である。
【図３】粉体供給装置の概略図である。
【図４】本発明の第２実施形態にかかる粉体供給装置の概略図である。
【図５】本発明の第３実施形態にかかる粉体供給装置の概略図である。
【図６】貯留容器の縦断面図である。
【符号の説明】
【００７９】
１１ 粉体供給装置
１３ 貯留容器
４０ 粉体送給管
４１ 第１空気流動管
４２ 第２空気流動管
４３ 第３空気流動管
５０ 圧縮空気供給源
５５ 開閉弁
６０ 振動機構
【特許請求の範囲】
【請求項１】
粉体を貯留する貯留容器と、下端が前記貯留容器内に配置され、上端側が前記貯留容器外に配置された粉体送給管と、前記貯留容器内に下方から圧縮空気を供給する第１圧縮空気供給手段と、前記粉体送給管の途中に間欠的に圧縮空気を供給する第２圧縮空気供給手段と、を備えており、
前記第１，第２圧縮空気供給手段の作動により、前記貯留容器内の粉体を前記粉体送給管内に下端から流入させて空気搬送し、被供給対象に供給するように構成されていることを特徴とする、粉体微量供給装置。
【請求項２】
前記第１圧縮空気供給手段が、前記貯留容器内の下方から間欠的に圧縮空気を供給するように構成されていることを特徴とする、請求項１記載の粉体微量供給装置。
【請求項３】
前記粉体送給管の途中であって前記第２圧縮空気供給手段が圧縮空気を供給する位置よりも粉体搬送方向の上流側に連続的に圧縮空気を供給する、第３圧縮空気供給手段を備えていることを特徴とする、請求項２記載の粉体微量供給装置。
【請求項４】
前記第３圧縮空気供給手段が、前記粉体送給管の下端近傍に接続されていることを特徴とする、請求項３記載の粉体微量供給装置。
【請求項５】
前記第１、第２圧縮空気供給手段による圧縮空気の供給流量が、前記第３圧縮空気供給手段による圧縮空気の供給流量よりも大きく設定されていることを特徴とする、請求項３記載の粉体微量供給装置。
【請求項６】
前記第１圧縮空気供給手段と前記第２圧縮空気供給手段とが、圧縮空気を生成する共通の圧縮空気供給源と、該圧縮空気供給源に接続された共通の空気流動管と、該空気流動管に設けられ且つ間欠的に開閉する共通の開閉弁と、備えており、前記空気流動管が、前記開閉弁よりも空気流れ方向下流側で分岐するとともに、分岐した空気流動管の一方が前記貯留容器の下部に接続され、他方が前記粉体送給管の途中に接続されていることを特徴とする、請求項２記載の粉体微量供給装置。
【請求項７】
前記粉体送給管の下端には、該下端の内径を絞る絞り部材が設けられていることを特徴とする、請求項１記載の粉体微量供給装置。
【請求項８】
前記第１圧縮空気供給手段が、前記貯留容器内の下方から連続的に一定流量の圧縮空気を供給するように構成されていることを特徴とする、請求項１記載の粉体微量供給装置。
【請求項９】
前記貯留容器を振動させる振動機構を、更に備えていることを特徴とする、請求項８記載の粉体微量供給装置。
【請求項１０】
前記貯留容器は、空気の通過を許容するとともに粉体の通過を阻止する通気部材を内部に備え、該通気部材は、前記貯留容器内の粉体を下側から受けており、
前記第１圧縮空気供給手段が、通気部材の下側から圧縮空気を供給するように構成されていることを特徴とする、請求項１記載の粉体微量供給装置。
【請求項１】
粉体を貯留する貯留容器と、下端が前記貯留容器内に配置され、上端側が前記貯留容器外に配置された粉体送給管と、前記貯留容器内に下方から圧縮空気を供給する第１圧縮空気供給手段と、前記粉体送給管の途中に間欠的に圧縮空気を供給する第２圧縮空気供給手段と、を備えており、
前記第１，第２圧縮空気供給手段の作動により、前記貯留容器内の粉体を前記粉体送給管内に下端から流入させて空気搬送し、被供給対象に供給するように構成されていることを特徴とする、粉体微量供給装置。
【請求項２】
前記第１圧縮空気供給手段が、前記貯留容器内の下方から間欠的に圧縮空気を供給するように構成されていることを特徴とする、請求項１記載の粉体微量供給装置。
【請求項３】
前記粉体送給管の途中であって前記第２圧縮空気供給手段が圧縮空気を供給する位置よりも粉体搬送方向の上流側に連続的に圧縮空気を供給する、第３圧縮空気供給手段を備えていることを特徴とする、請求項２記載の粉体微量供給装置。
【請求項４】
前記第３圧縮空気供給手段が、前記粉体送給管の下端近傍に接続されていることを特徴とする、請求項３記載の粉体微量供給装置。
【請求項５】
前記第１、第２圧縮空気供給手段による圧縮空気の供給流量が、前記第３圧縮空気供給手段による圧縮空気の供給流量よりも大きく設定されていることを特徴とする、請求項３記載の粉体微量供給装置。
【請求項６】
前記第１圧縮空気供給手段と前記第２圧縮空気供給手段とが、圧縮空気を生成する共通の圧縮空気供給源と、該圧縮空気供給源に接続された共通の空気流動管と、該空気流動管に設けられ且つ間欠的に開閉する共通の開閉弁と、備えており、前記空気流動管が、前記開閉弁よりも空気流れ方向下流側で分岐するとともに、分岐した空気流動管の一方が前記貯留容器の下部に接続され、他方が前記粉体送給管の途中に接続されていることを特徴とする、請求項２記載の粉体微量供給装置。
【請求項７】
前記粉体送給管の下端には、該下端の内径を絞る絞り部材が設けられていることを特徴とする、請求項１記載の粉体微量供給装置。
【請求項８】
前記第１圧縮空気供給手段が、前記貯留容器内の下方から連続的に一定流量の圧縮空気を供給するように構成されていることを特徴とする、請求項１記載の粉体微量供給装置。
【請求項９】
前記貯留容器を振動させる振動機構を、更に備えていることを特徴とする、請求項８記載の粉体微量供給装置。
【請求項１０】
前記貯留容器は、空気の通過を許容するとともに粉体の通過を阻止する通気部材を内部に備え、該通気部材は、前記貯留容器内の粉体を下側から受けており、
前記第１圧縮空気供給手段が、通気部材の下側から圧縮空気を供給するように構成されていることを特徴とする、請求項１記載の粉体微量供給装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【公開番号】特開２００７−２６１８０７（Ｐ２００７−２６１８０７Ａ）
【公開日】平成１９年１０月１１日（２００７．１０．１１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００６−２２７５９２（Ｐ２００６−２２７５９２）
【出願日】平成１８年８月２４日（２００６．８．２４）
【出願人】（０００００４７３２）株式会社日本アルミ (64)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１９年１０月１１日（２００７．１０．１１）
【国際特許分類】
【出願日】平成１８年８月２４日（２００６．８．２４）
【出願人】（０００００４７３２）株式会社日本アルミ (64)
【Ｆターム（参考）】
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