本发明的技术涉及一种粉体供给装置。
背景技术:
1、已知有为了将含有颗粒等的粉体填充到容器中而朝向容器供给粉体的粉体供给装置。使用这样的粉体供给装置供给的粉体有时具有按照粒径、密度及形状等中的任意一项以上的分布。作为这种粉体,例如,有胶原蛋白或明胶等生物亲和性高分子的颗粒,这种粉体为粒径或形状不同的粉体的混合物。并且,为了ph调节等而存在由多个成分制成的粉末培养基产品,这种粉体为密度不同的多种粉体的混合物。在产品为这种粉体的混合物的情况下,若多种粉体的成分的比例在每个容器中发生变化,则在每个容器中的品质会产生偏差,因此需要使每个容器中的粉体的成分的比例均匀。
2、作为粉体供给装置,例如,已知有将粉体容纳在直径朝向下方缩小的大致漏斗形状的料斗中,并且通过螺旋螺杆的旋转将粉体供给至容器的装置。螺旋螺杆配置于在料斗的下端设置的圆筒部件上,螺旋螺杆的上端侧的一部分穿入料斗内(例如,参考日本特开2018-43813号公报及日本实开平6-53500号公报)。
3、在该粉体供给装置中,通过螺旋螺杆的旋转,料斗内的粉体经由圆筒部件向下方输送,并从排出口排出。圆筒部件具有比螺旋螺杆的直径稍大的直径。螺旋螺杆为了使将圆筒部件内朝向排出口输送的每单位时间的粉体量保持恒定而设置。
4、在日本特开2018-43813号公报及日本实开平6-53500号公报中记载的粉体供给装置中,料斗的内部的倾斜面在与圆筒部件连接之前的区间中保持恒定的角度。
技术实现思路
1、发明要解决的技术课题
2、然而,在如日本特开2018-43813号公报及日本实开平6-53500号公报中记载的料斗中,在料斗内的粉体的残留量变少的情况下,有时在螺旋螺杆附近发生粉体的偏析。偏析是指在粉体为粒径等不同的粉体的混合物的情况下,不同粒径的粉体在混合物内没有被均匀地分散而导致不均匀的情况。若在螺旋螺杆附近发生偏析,则通过螺旋螺杆供给的粉体的混合物的分布(例如,粒径大的粒子及粒径小的粒子的分布)在向容器供给开始初期至结束为止期间发生经时变化。例如,在料斗内的粉体的残留量多的供给开始初期,供给至容器的混合物内的分布保持恒定,但是若料斗内的粉体的残留量减少而发生偏析,则供给至容器的混合物的分布与供给开始初期的分布相比会发生变化。若如此粉体的混合物的分布发生经时变化,则填充到容器中的混合物的分布会在每个容器中发生变化,因此有时无法确保产品的质量。
3、根据发明人等的实验,可知在粉体的混合物由粒径大的大粒子及粒径小的小粒子这两种构成的情况下,例如,偏析如下发生。在料斗的残留量多的情况下,料斗内的粉体的堆积面(即,粉体的上部的粉面)中,料斗的中心部分比外侧隆起得高,或者从料斗的中心部分朝向外侧保持大致恒定的高度。但是,若进行料斗内的粉体的供给,而料斗内的粉体的残留量变少,则粉体的堆积面成为配置有螺旋螺杆的中心部分最低且朝向外侧变高的形状。即,粉体的堆积面沿着料斗的倾斜面倾斜。粉体的堆积面相对于水平方向的倾斜角比料斗的倾斜面平缓,但如日本特开2018-43813号公报及日本实开平6-53500号公报中记载的料斗,在到设置有螺旋螺杆的圆筒部件为止的倾斜面的角度恒定时,朝向螺旋螺杆的粉体的堆积面的倾斜角也大致恒定。若如此形成具有大致恒定的倾斜的粉体的堆积面,则容易滚动的粒子(例如,粒径相对大的大粒子)比相对难以滚动的粒子(例如,粒径相对小的小粒子)更早沿着堆积面的倾斜朝向螺旋螺杆的某个中心部分滚动。首先到达螺旋螺杆附近的大粒子首先被排出,另一方面,小粒子成为残留在料斗的壁面附近的状态。由此,在料斗内,发生粉体的偏析。如上所述,若发生粉体的偏析,则有时会使供给至容器的混合物的分布在每个容器中不稳定。
4、本发明是鉴于上述情况而完成的,其目的在于提供一种粉体供给装置,其在使用料斗及螺旋螺杆将多种粉体的混合物供给至容器时,能够抑制在料斗内发生的粉体的偏析。
5、用于解决技术课题的手段
6、本发明的一方式所涉及的粉体供给装置具备:料斗,容纳粉体且具有内径朝向下方缩小的漏斗形状的内壁面,其中,内壁面具有相对于水平方向的倾斜角相对平缓的缓斜面及相对陡峭的陡斜面的至少2个面,并且具有1个以上从相对位于上方的缓斜面向相对位于下方的陡斜面变化的边界部;筒状的排出部,连接于料斗的下方,且在下端形成有排出粉体的排出口;及螺旋螺杆,至少一部分配置于排出部内且将粉体朝向排出口输送,并且具有沿着排出部的筒轴向上下方向延伸的旋转轴及绕旋转轴设置的螺旋状的叶片。
7、在上述方式的粉体供给装置中,在将缓斜面设为第1缓斜面的情况下,在陡斜面与排出部的上端之间设置有比陡斜面倾斜平缓的第2缓斜面,料斗的第2缓斜面与排出部可以连接。
8、并且,在上述方式的粉体供给装置中,螺旋螺杆上的叶片的上端可以配置于与陡斜面的下端相同的位置或比陡斜面的下端更靠上方的位置。
9、并且,在上述方式的粉体供给装置中,也町以满足第2缓斜面的螺旋螺杆的旋转轴方向的高度为叶片的间距的1.5倍以上的条件、陡斜面的螺旋螺杆的旋转轴方向的高度为螺旋螺杆上的叶片的间距的1倍以上的条件及陡斜面的上端的内径为螺旋螺杆上的叶片的外径的1.7倍以上的条件中的至少1个。
10、并且,在上述方式的粉体供给装置中,也可以满足陡斜面的上端的内径与螺旋螺杆上的叶片的外径之差为粉体的平均粒径的5倍以上的条件。
11、并且,在上述方式的粉体供给装置中,陡斜面的下端与排出部的上端可以直接连接。
12、并且,在上述方式的粉体供给装置中,可以满足从陡斜面的下端到上端为止的高度为螺旋螺杆上的叶片的间距的6倍以上的条件及陡斜面的上端的内径为螺旋螺杆上的叶片的外径的2倍以上的条件中的至少一个条件。
13、并且,在上述方式的粉体供给装置中,将陡斜面的上端的内径与螺旋螺杆上的叶片的外径之差也可以设定为粉体的平均粒径的10倍以上。
14、并且,在上述方式的粉体供给装置中,由缓斜面、边界部及陡斜面构成的组可以在料斗的上下方向上形成有多个。
15、并且,在上述方式的粉体供给装置中,1个以上的陡斜面可以与螺旋螺杆的旋转轴平行。
16、发明效果
17、根据本发明的技术,在使用料斗及螺旋螺杆将多种粉体的混合物供给至容器时,能够抑制在料斗内发生的粉体的偏析。
1.一种粉体供给装置,其具备:
2.根据权利要求1所述的粉体供给装置,其中,
3.根据权利要求2所述的粉体供给装置,其中,
4.根据权利要求2或3所述的粉体供给装置,其中,
5.根据权利要求2至4中任一项所述的粉体供给装置,其中,
6.根据权利要求1所述的粉体供给装置,其中,
7.根据权利要求6所述的粉体供给装置,其中,
8.根据权利要求6或7所述的粉体供给装置,其中,
9.根据权利要求1至8中任一项所述的粉体供给装置,其中,
10.根据权利要求1至9中任一项所述的粉体供给装置,其中,
