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流動性不良粉末の定量供給装置

国内特許コード P08A013568
整理番号 12875
掲載日 2008年8月1日
出願番号 特願2006-258516
公開番号 特開2008-074592
登録番号 特許第4821027号
出願日 平成18年9月25日(2006.9.25)
公開日 平成20年4月3日(2008.4.3)
登録日 平成23年9月16日(2011.9.16)
発明者
  • 皆川 進
出願人
  • 独立行政法人日本原子力研究開発機構
発明の名称 流動性不良粉末の定量供給装置
発明の概要

【課題】流動性不良粉末を円滑に搬送でき、必要とする一定量を正確に切り出して、粉末圧縮成型装置の成型ダイスなどの次工程に確実に供給・充填できるようにする。
【解決手段】粉末を搬送する粉末供給部10と、搬送されてきた粉末を定量切り出しする粉末切り出し部12と、予備加圧部14を具備している流動性不良粉末の定量供給装置である。粉末供給部は、直進フィーダ22の粉末搬送トラフ20に粉箱24と篩網26とを設け、凝集している流動性不良粉末を振動する篩網で解きほぐし搬送する構造である。粉末切り出し部は、筒体30内のロッド32の位置をパルスモータ36で制御し、筒孔34に収容される粉末量を調整しスクレーパ機構により定量切り出す構造である。予備加圧部は、定量切り出された粉末に軽荷重を加えて固めた状態で搬送する。
【選択図】図1

従来技術、競合技術の概要


粉末を所定形状のペレットに圧縮成型する装置については、既に様々な方式のものが製品化されている。例えば特許文献1には、粉末圧縮成型方法とその成型機が開示されている。これは、通常同様、成型ダイスと下杵と上杵などから構成される。成型ダイスのダイス孔に粉末が充填され、粉末のすり切りを行うことで、1個のペレットを成型するのに必要な計量が行われ、定量化される。成型ダイス内の粉末に対して、昇降する下杵と上杵が粉末を圧縮成型する。成型されたペレットは、下杵によって成型ダイスの外部に押し上げられ、排出される。



これら従来の圧縮成型機では、造粒などの処理を行って流動性を向上させた粉末を使用する。しかし、造粒処理が施されていない粉末は流動性が悪く、そのような流動性不良粉末は、成型ダイスへの定量供給が困難であり、そのままでは既存の圧縮成型機では使用できない。



ところで、将来の高速増殖炉燃料用原料粉末は、放射線強度、発熱率が大幅に増加し、粉末の流動性調整が困難になることが予想される。そこで、粉末の流動性調整が不要になれば、その意義は極めて大きい。しかし、ダイス孔へ流動性不良粉末を定量充填できる技術は、未だ開発されていない。



そればかりではなく、造粒粉末の搬送には断面U型のトラフをもつ直進フィーダが用いられるが、造粒処理が施されていない流動性不良粉末は、そのような一般的な直進フィーダでは円滑に搬送できない問題もある。

【特許文献1】特開平10-193193号公報

産業上の利用分野


本発明は、造粒処理が施されていない流動性不良粉末を円滑に搬送でき、ばらつきの少ない定量供給を実現できる粉末定量供給装置に関するものである。この技術は、特に流動性の悪い粉末を用いて成型するプロセスを有する分野で有用である。

特許請求の範囲 【請求項1】
粉末を搬送する粉末供給部と、該粉末供給部から搬送されてきた粉末を定量切り出しする粉末切り出し部と、該粉末切り出し部の後段に位置する予備加圧部を具備し、
前記粉末供給部は、断面U型の粉末搬送トラフを有する直線フィーダと、前記粉末搬送トラフの一端部の上方に取り付けた造粒処理が施されていない流動性不良粉末を受ける粉箱と、該粉箱の下面全体にわたって前記トラフの底面に対して平行に間隔をおいて設置した篩網とを備え、粉箱に投入され凝集している流動性不良粉末を振動する篩網で解きほぐし粒径サイズが揃ったダマとして篩網の目を通過して粉末搬送トラフの底面まで落下させ直線フィーダにより粉末搬送トラフで搬送する構造であり、
前記粉末切り出し部は、粉末を収容するように立設されている筒体と、該筒体内で軸方向に摺動自在のロッドと、該ロッドの上面位置を制御するロッド駆動手段と、筒体上面の粉末を掻き払うスクレーパ機構と、筒孔に収容されている粉末の重量を測定する粉末重量測定手段を備え、前記粉末切り出し部のロッド駆動手段は、ロッドをパルスモータにより変位させ位置決めする機構であり、前記粉末重量測定手段は、筒体、ロッド、ロッド駆動手段、及びそれらを支持している支持部材が載っているロードセルからなり、前記筒孔に収容される粉末量をロッド上面位置で制御し、該ロッドの上昇で粉末を払い出しスクレーパ機構により定量切り出す構造であり、
前記予備加圧部は、粉末収容筒と、該粉末収容筒内に嵌入する加圧用ロッドを備え、定量切り出された粉末に軽荷重を加えて固めた状態で搬送可能にする構造であることを特徴とする流動性不良粉末の定量供給装置。

【請求項2】
請求項1記載の流動性不良粉末の定量供給装置を用い、前記粉末切り出し部で、必要とする1回分より若干多めの粉末を供給し、前記粉末切り出し部では、筒体内のロッドを、必要とする1回分の粉末量が得られる付近の位置まで引き下げ、筒孔の深さと粉末充填量がほぼ直線関係になることを利用して、筒孔の深さ及び秤量データを基に演算を行い、過不足がある場合に筒孔の粉末を排出もしくは筒孔に粉末を追加する操作を1回乃至2回行うことにより微調整して粉末を定量切り出し、定量切り出された粉末を前記予備加圧部で軽く固めた状態とし次工程に搬送する流動性不良粉末の定量供給方法。
産業区分
  • その他運輸
  • 圧搾
国際特許分類(IPC)
Fターム
画像

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JP2006258516thum.jpg
出願権利状態 権利存続中
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