日東金属工業株式会社 > 技術コラム > 「粉が詰まる!」を解消する方法とは?

「粉が詰まる!」を解消する方法とは?

2016.11.1

この記事は3分で読めます

粉を容器から排出する際に問題となりがちな「粉詰まり」。
排出に時間がかかったり、排出が止まるなどで製品品質のムラにつながることもあります。
そもそもなぜ粉の出が悪くなる(詰まる)のでしょうか。

※この記事は一般的な参考データであり、使用条件や環境により変わることがあります。弊社では使用環境や内容物、コスト面などからお客様に応じて最適な仕様をご提案いたします。

主な原因は粉の圧力と摩擦!

容器に入れた粉体の圧力(粉体圧)やそこから生じる摩擦により、粉が滑りにくくなり排出を妨げられます。

理想的な排出の状態:マスフロー

マスフロー

粉がスムーズに排出されている状態のことをマスフローと呼びます。

部分的に排出されている状態:ファネルフロー

ファネルフローとラットホール

粉の圧力と側面の摩擦により粉が固まってしまい、排出口の上部だけが流動している状態をファネルフロー、ファネルフローが進み排出が止まった状態をラットホールと呼びます。
このように粉が残留してしまう状態では粉の状態にムラが生じたり、品質が変わる恐れがあります。

詰まって排出されない状態:ブリッジ

ブリッジ

粉の圧力などで排出口の上部がアーチ状に閉塞してしまい、排出が止まっている状態のことをブリッジと呼びます。
ブリッジは排出口の上部に形成されるため、粉が排出されなくなります。

 

このように、粉の排出時にはラットホール(ファネルフロー)やブリッジが起こらないようにすることが粉のスムーズな排出に繋がりますが、容器の形状や粉の種類などによって生じやすさは様々です。
また、ラットホールやブリッジが生じてしまった際には速やかに解消できるような対策が必要です。

では、どのような対策があるのでしょうか。

1.粉の排出に適した容器を使う

粉を貯蔵・排出するにはホッパー容器が多く使われます。
排出口のサイズや容器の仕様を変えて、粉の排出に適した容器を使うことが重要です。

1-1.排出口径を大きくする

ホッパーのドレン径変更

排出口の径を大きくして、粉詰まりを防ぎます。

1-2.ホッパー角度の変更

ホッパーの角度変更

鋭角にすることで、粉が滑りやすくなり排出されやすくなります。

1-3.偏心にする

ホッパーを偏心にする

偏心にすることで、通常のホッパーに比べて粉が滑りやすくなります。
偏心投入ホッパー

1-4.フッ素樹脂コーティングをする

ホッパー内面コーティング加工

容器内面にフッ素樹脂コーティングを施すことで、滑り性を良くします。
静電気によって容器に粉が付きやすい場合は、帯電防止のコーティングもあります。

2.ブリッジブレーカーを使用する

ラットホールやブリッジを予防・解消する方法として、容器に振動を与える方法や、容器内に空気を送り込む方法などがあります。
これらは一般的にブリッジブレーカー(アーチブレーカー/ラットホールブレーカー)と呼ばれています。

2-1.振動で粉の詰まりを無くす

タンクに振動を与えることで、ラットホールやブリッジを解消する方法です。

容器を叩く

手やハンマーで叩く

手やハンマー等で容器を叩いて振動を与え、ラットホールやブリッジを解消します。
最も手軽な方法ですが作業者の負担が大きく、容器の変形・破損の原因にもなります。

バイブレータ

バイブレータの例

タンクを振動させ、ラットホールやブリッジの予防や解消ができます。
取付方法はタンクの内面や外面、排出口など種類により様々です。

バイブレータを採用した事例を見る

ノッカー

ノッカーの例

ホッパーの外側からタンクに強い衝撃を与え、できてしまったラットホールやブリッジを解消します。

ノッカーを採用した事例を見る

バイブレータとノッカーの違い

バイブレータ:継続型
振動を継続して与えることで粉詰まりを予防・解消します。

ノッカー:一撃型
粉詰まりが起きた時に衝撃を1回~数回与えて粉詰まりを解消します。

2-2.エアーで粉の詰まりを無くす

タンク内にエアー(空気)を送り込み、ラットホールやブリッジを解消する方法です。

エアレーター

エアレーターの例

タンク内部にエアーやガスを送り込むことで、ラットホールやブリッジを解消します。

2-3.振動とエアーを組み合わせて粉の詰まりを無くす

振動とエアーを使ってラットホールやブリッジを解消する方法です。

ブローディスク

ブローディスクの例

タンク内に取り付けてエアーと共に振動も起こすことで、ラットホールやブリッジを解消します。

詳しい製品情報を見る

2-4.ツメでブリッジを無くす

ブリッジが生じたときに動かすことでブリッジを解消させる方法です。

ブリッジブレーカー・ブレイクロッド

ハンドルを回すと、ホッパー内に設置した「軸(ロッド)」及び「ツメ」が回転し、粉体の詰まり(ブリッジ/閉塞)を解消します。
ステンレスホッパーの製作時に加工するオプション加工品です。

詳しい製品情報を見る

3.併用する

粉の排出に適したホッパーとブリッジブレーカーを併用するなど、複数の対策を実施することでより効果的となる場合があります。
日東金属工業ではステンレスホッパーの製作だけでなく、ブリッジブレーカー等の周辺機器の選定も一緒に行っておりますので、ご検討中でしたらお気軽にお問い合わせください。

対策例)

  • ホッパー角度を鋭角にし、排出口径を大きくする。
  • ホッパーを偏心にして、ブリッジブレーカーを設置する。

 

表面処理によるすべり性の違いを試してみませんか?

粉の流動性を左右する粉体の性質は様々なものがあり、ホッパーの仕様を決定するのに考慮すべきことは多岐にわたります。
悩んだ時には、下記のような簡単な実験装置を使用して手軽にホッパー角度や表面処理を検討することも可能です。

すべり性実験台

■傾斜部分に原材料を流し、ホッパーの状況を再現します。
■傾斜部分に使用する板は7種類 表面処理の比較検討が可能です。
■角度は30~85度の任意の角度に設定できます。

すべり性実験台の貸出を申し込む 

あわせて読みたい記事

このコラムはお客さまのお役に立ちましたか?

よりよいコンテンツをご提供できるよう、このコラムを評価してください。ご協力をお願いいたします。

5 4 3 2 1
<とても役に立った
ふつう
役に立たなかった>

お問い合わせはこちら

会社名*必須

業種*必須

部署

お名前*必須

メールアドレス*必須

TEL*必須

お問い合わせ内容

製品名

お問い合わせ項目
(複数選択可)

Web会議を希望されますか?

ご希望のweb会議サービスがあればご記入ください。可能な限り対応いたします。

図面等のデータ添付

××

お問い合わせ内容*必須

製品の事ならなんでもご相談ください。
ご希望に合わせて製品カスタマイズも可能です。

電話でのお問い合わせ

048-996-4221 平日 9時~17時

メールでのお問い合わせ

お問い合わせフォームは
こちら

PAGE
TOP