JP2000040094A - 固体搬送管路の設計方法及び設計装置並びに記録媒体 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 傾斜直管の内部での自然落下を利用して被搬
送物を搬送する固体搬送管路を自動設計することがで
き、この種の搬送管路の施工に要する手間を削減する。 【解決手段】 入力情報として与えられる管路の始点及
び終点の座標に基づいて、始点と終点との間の鉛直面内
での傾き角度θ₀ 及び水平面内での傾き角度αを算出
し、θ₀ に基づいて、始点及び終点に用いるエルボ管の
必要数Ｎを決定する。決定された本数Ｎのエルボ管の組
み合わせ角度を種々に変更して、これらの対向面の中心
軸が一致する組み合わせを選定し、選定された組み合わ
せ角度にて始点及び終点に取り付けたエルボ管の対向端
面の中心座標に基づいて、これらの対向面間に架設する
直管の長さを算出する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、搬送対象となる粒
状又は粉状の固体搬送物を、その内部での自然落下を利
用して搬送すべく用いられる固体搬送管路の設計方法、
並びに、その実施に用いる設計装置及び記録媒体に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】近年における農業の近代化に伴い、従来
農家毎に行われていた稲の乾燥、籾すり等の後処理、更
には、その後の出荷又は貯蔵までの工程を、機械化によ
り効率的に一括して行わせるようにした農業プラント
（ライスセンター、カントリーエレベータ等）が各地に
建設されるようになっている。

【０００３】この種の農業プラントにおいては、各処理
工程を経て出荷又は貯蔵されるまでの間の搬送が、籾、
麦等の固体を対象としてなされることから、各農家から
入荷される籾を適宜の昇降手段によりプラント最上部に
まで一旦持ち上げ、夫々の処理工程に向けて架設された
搬送管路の内部を自然落下させて所望の工程に送り込む
ことにより、工程間の搬送に要する動力消費を可及的に
低減する搬送方式が採用されている。

【０００４】このように自然落下を利用して搬送を行わ
せるための搬送管路においては、その中途部での被搬送
物の詰まりの発生を防ぐと共に、内部を落下する被搬送
物の衝突による管路内壁の損傷を防ぐことが重要であ
り、従来から、水平方向及び鉛直方向に距離を隔てて設
定される管路の始点と終点との間を、適宜の傾斜角度を
有する直管により連結し、該直管の内部での被搬送物の
落下を適正な速度にて滑らかに生ぜしめ、詰まりの発生
及び管路の損傷を併せて防ぐようにしている。

【０００５】ところが、前述したライスセンター、カン
トリーエレベータにおいて、前述した管路の始点及び終
点は、水平面内に設定されることが多く、また、前記始
点及び終点の位置は、プラント全体の工程レイアウトに
応じて決定されるため、これらを連結するための直管の
傾斜角度は種々に異なり、前述した搬送管路を、一様な
傾斜角度を有する直管により一義的に構成することはで
きない。

【０００６】そこで従来においては、前記始点及び終点
の夫々に、所定の曲がり角度を有する複数本のエルボ管
を、軸回りに角度をずらせて組み合わせることにより全
体としての曲がり角度及び方向を調節して取り付け、こ
れらの他端面が互いに正対するように位置決めし、対向
端面同士を直管により連結することにより、各工程間の
搬送管路を構成している。

【０００７】前記エルボ管としては、一般的には、20°
前後の曲がり角度を有するするエルボ管が用いられてい
る。例えば、図８に示す如く、20°の曲がり角度を有す
る２本のエルボ管２，２を用い、これらを図８（ａ）に
示す如く、夫々の曲がりの方向が一致するように連結し
た場合、両端面間の曲がり角度は40°となり、このよう
に組み合わされたエルボ管２，２の一端面を水平面に取
り付けたとき、他端面に取り付けられた直管３は、水平
面に対して略50°の傾斜角度を有することとなる。

【０００８】逆に図８（ｂ）に示す如く、前記２本のエ
ルボ管２，２を夫々の曲がりの方向が逆向きとなるよう
に連結した場合、両端面は互いに平行をなし、このよう
に組み合わされたエルボ管２，２の一端面を水平面に取
り付けた場合、他端面に取り付けられた直管３は、水平
面に対して略直角に立ち上がり、水平面に対して90°の
傾斜角度を有する傾斜直管となる。

【０００９】更に、図８（ａ）と図８（ｂ）との中間的
な傾斜角度、即ち、50°〜90°なる傾斜角度を有する傾
斜直管は、前記２本のエルボ管２，２を両者の連結部で
の軸回りの相対角度を変えて組み合わせることにより適
宜に実現することができる。前述したライスセンター、
カントリーエレベータにおける搬送管路は、適宜に設定
された管路の始点と終点とに、以上の如くに角度調整し
て組み合わされたエルボ管２，２を取り付け、互いに正
対する対向端面を直管３によって連結することにより構
成されている。

【００１０】同様に、20°の曲がり角度を有するエルボ
管２を３本用いた場合、水平面に対して30°〜90°の角
度をなす傾斜直管を適宜に実現することができ、これに
よりより広範囲の傾斜を有する搬送管路を構成すること
ができる。但し、３本のエルボ管を用いる場合、夫々の
間の組み合わせの自由度が増し、角度調整に要する手間
が増大することから、３本のエルボ管の使用は、２本の
エルボ管により実現し得ない30°〜50°の傾斜角度を必
要とする場合に限定して行われている。

【００１１】なお、水平面に対して30°未満の傾斜角度
を有する傾斜直管は、前述したエルボ管２を４本以上用
いることにより構成し得るが、前述したライスセンタ
ー、カントリーエレベータにおいては、このような緩や
かな傾斜角度を有する搬送管路が採用されることは殆ど
なく、２本又は３本のエルボ管２を適宜に組み合わせて
用い、これらの対向端面を直管３により連結することに
より、各工程間にて自然落下により搬送を行わせる搬送
管路の実現に対応している。

【００１２】

【発明が解決しようとする課題】ところが、ライスセン
ター、カントリーエレベータ等において以上の如く実現
される搬送管路の施工に際しては、管路の始点と終点と
の夫々において、２本又は３本のエルボ管を他方との対
向端面が正対するように角度調整しつつ取り付け、角度
調整されたエルボ管の対向端面間に架設可能な長さの直
管を用意し、この直管の両端面に連結用のフランジを取
り付けて前記エルボ管の対向端面間に架設する煩雑な作
業が必要であり、特に、水平方向及び鉛直方向に距離を
隔てて設定された管路の始点と終点との間にて行われる
エルボ管の角度調整には高度の熟練が必要とされ、プラ
ント内に多数存在する始点，終点間において現場合わせ
により行われるこれらの組み付け作業に多大の手間を要
し、このことが、施工期間の短縮、施工コストの削減を
阻害する要因となっていた。

【００１３】また、ライスセンター、カントリーエレベ
ータにおいて採用される搬送管路においては、前述した
如く、始点と終点との間に架設される傾斜直管の傾斜角
度に適正値が存在し、この適性値は、乾燥前の籾を搬送
対象とする場合、詰まりの発生を回避すべく比較的大き
く設定され、逆に、十分に乾燥された籾を搬送対象とす
る場合、落下速度を低く抑えて管路の損傷を防止すべく
比較的小さく設定される等、被搬送物の種別に応じて種
々に異なる。

【００１４】従って、前述の如き手順にて搬送管路を構
成した後、夫々の傾斜直管の角度を実測し、この実測値
が適性範囲内に収まっていない場合、始点及び終点の位
置を変更して搬送管路を再構成する等の手直し作業を必
要とし、この作業に多大の手間を要するという問題があ
った。

【００１５】以上の如き手間の削減のためには、管路の
始点及び終点に、曲がり角度の変更が可能な角度自在型
のエルボ管を用いることが有効である。しかしながら、
ライスセンター、カントリーエレベータの全体に用いれ
らるエルボ管の数は膨大であり、これらのエルボ管の夫
々を角度自在型のエルボ管に置き換えるには多大の費用
を伴うという新たな問題が発生する。

【００１６】また、設計段階において決定される始点及
び終点の座標から、必要なエルボ管の曲がり角度、及び
これらのエルボ管を連結する直管の長さを求め、求めら
れた曲がり角度を有するエルボ管及び直管を各別に作製
し、これらを用いて対応する始点と終点との間の搬送管
路を構成することもできるが、前述の如く膨大な数とな
る搬送管路の夫々に対して適正な曲がり角度を有するエ
ルボ管を作製するためには、多大の手間と費用とを要す
るという問題がある。

【００１７】液体又は気体を搬送対象とする搬送系の場
合、始点と終点との間を所望のルートにて連結する搬送
管路を自動設計する装置が実用化されている。しかしな
がら、この種の設計装置は、始点と終点とを連結する直
管の傾斜角度を限定することなく、直管と直管とを夫々
単一のエルボ管により連結して搬送管路を構成するよう
にしたものであり、ライスセンター、カントリーエレベ
ータにおける前述の如く構成される搬送管路の設計に利
用することはできない。

【００１８】本発明は斯かる事情に鑑みてなされたもの
であり、ライスセンター、カントリーエレベータにおけ
る搬送管路等、自然落下を利用して被搬送物を搬送する
固体搬送管路を、従来現場合わせにて行われていた手順
と同様の方法にて自動設計することができ、この種の搬
送管路の施工に要する手間を大幅に削減することを可能
とする固体搬送感度の設計方法及び設計装置、並びに、
その方法を記録した記録媒体を提供することを目的とす
る。

【００１９】

【課題を解決するための手段】本発明に係る固体搬送管
路の設計方法は、水平方向及び鉛直方向に距離を隔てて
設定された始点と終点とに、所定の曲がり角度を有する
複数本のエルボ管を、軸回りの組み合わせ角度の変更に
より曲がり角度及び方向を調節して取り付け、これらの
エルボ管の他方との対向端面を傾斜直管により連結し
て、その内部での自然落下により固体搬送物を搬送する
管路を設計する方法であって、前記始点と終点との間の
鉛直面内での傾き角度を求め、求められた傾き角度に基
づいて前記始点及び終点に取り付けるエルボ管の必要本
数を決定し、決定された本数のエルボ管の組み合わせ角
度を、始点側及び終点側の前記対向端面の中心軸を略一
致させるべく選定する一方、選定された組み合わせ角度
にて前記始点及び終点に取り付けたエルボ管の他方との
対向端面の中心座標を夫々求め、この結果に基づいて前
記傾斜直管の長さを算出することを特徴とする。

【００２０】また本発明に係る固体搬送管路の設計装置
は、水平方向及び鉛直方向に距離を隔てて設定された始
点と終点とに、所定の曲がり角度を有する複数本のエル
ボ管を、軸回りの組み合わせ角度の変更により曲がり角
度及び方向を調節して取り付け、これらのエルボ管の他
方との対向端面を傾斜直管により連結して、その内部で
の自然落下により固体搬送物を搬送する管路を自動設計
する設計装置であって、入力として与えられる前記始点
及び終点の位置座標を用い、該始点と終点との間の鉛直
面内及び水平面内での傾き角度を算出する傾き算出手段
と、該手段により算出された傾き角度に基づいて前記始
点及び終点に取り付けるエルボ管の必要本数を決定する
本数決定手段と、該手段により決定された本数のエルボ
管の組み合わせ角度を、始点側及び終点側の前記対向端
面の中心軸を略一致させるべく選定する角度選定手段
と、該手段により選定された組み合わせ角度にて前記始
点及び終点に取り付けたエルボ管の他方との対向端面の
中心座標を夫々求め、これらの結果に基づいて前記傾斜
直管の長さを算出する長さ算出手段とを具備することを
特徴とする。

【００２１】更に本発明に係る記録媒体は、水平方向及
び鉛直方向に距離を隔てて設定された始点と終点とに、
所定の曲がり角度を有する複数本のエルボ管を、軸回り
の組み合わせ角度の変更により曲がり角度及び方向を調
節して取り付け、これらのエルボ管の他方との対向端面
を直管により連結して、その内部での自然落下により固
体搬送物を搬送する管路を設計する手順をコンピュータ
に実行させるコンピュータプログラムを記録したコンピ
ュータ読み取り可能な記録媒体であって、前記始点と終
点との位置座標に基づいて両点間の鉛直面内での傾き角
度をコンピュータに算出させるコンピュータ読み取り可
能なプログラムコード手段と、算出された傾き角度に基
づいて前記始点及び終点に取り付けるエルボ管の必要本
数をコンピュータに決定させるコンピュータ読み取り可
能なプログラムコード手段と、決定された本数のエルボ
管の組み合わせ角度を、始点側及び終点側の前記対向端
面の中心軸を略一致させるべくコンピュータに選定させ
るコンピュータ読み取り可能なプログラムコード手段
と、選定された組み合わせ角度にて前記始点及び終点に
取り付けたエルボ管の他方との対向端面の中心座標を夫
々求め、これらの結果に基づいて前記直管の長さをコン
ピュータに算出させるコンピュータ読み取り可能なプロ
グラムコード手段とを含むコンピュータプログラムを記
録してあることを特徴とする。

【００２２】本発明においては、入力として与えられる
管路の始点及び終点の位置座標に基づいて、まず両点間
の鉛直面内での傾き角度を算出し、この傾き角度を得る
ために必要なエルボ管の本数を決定する。次いで、決定
された本数のエルボ管を先に算出された傾き角度を得る
べく組み合わせて始点及び終点に取り付けたとき、夫々
の対向端面の中心軸の方向及び位置を求める。そして、
前記エルボ管の組み合わせ角度を、最初の組み合わせ時
を起点として、例えば、所定角度毎に段階的に変更しつ
つ前記始点側及び終点側にて中心軸の方向及び位置を求
める手順を繰り返し、両者が略一致する組み合わせ角度
を選定する。この選定は、例えば、エルボ管の組み合わ
せ角度を種々に変更して得られた前記対向端面の中心軸
の向き及び位置を示す実測データを、使用本数及び口径
毎に整理して記憶させてあるデータファイルを参照して
行わせることができる。最後に、選定された組み合わせ
角度にて前記始点及び終点に取り付けられたエルボ管の
夫々において、他方との対向端面の中心座標を求め、こ
れらの結果に基づいて両者間に架設する傾斜直管の長さ
を算出する。

【００２３】このように、従来、施工時に現場合わせに
て行われていた手順を自動化し、始点及び終点に取り付
けるエルボ管の本数、これらのエルボ管の組み合わせ角
度、及びエルボ管間に架設される傾斜直管の長さを予め
決定し、必要本数のエルボ管を適正な組み合わせ角度に
組み付ける工程、エルボ管を連結する直管を所定長さに
切断する工程、及び切断された直管の両端に連結用のフ
ランジを取り付ける工程を工場内にて実施でき、現場で
の施工に際しては、複数か所の始点と終点とに予め組み
付けられたエルボ管を取り付け、これらを対応する直管
により連結する作業のみを行えばよい。

【００２４】

【発明の実施の形態】以下本発明をその実施の形態を示
す図面に基づいて詳述する。図１は本発明に係る固体搬
送管路の設計装置の構成を示すブロック図である。図示
の如く本発明に係る管路設計装置１は、夫々演算処理部
として構成された傾き算出部10、本数決定部11、組み合
わせ角度選定部12、及び直管長さ算出部13を備え、ま
た、種々に組み合わせたエルボ管の実測データを、本数
及び口径毎に整理して記憶させてあるデータファイル14
を備えて構成されている。

【００２５】以上の如く構成された管路設計装置１の入
力側には、キーボード、マウス等の入力部15が接続され
ており、該入力部15の操作により、管路設計装置１にお
いて後述する手順にて行われる固体搬送管路の設計に用
いられる入力情報が与えられるようになしてある。また
管路設計装置１の出力側には、ＣＲＴディスプレイ、液
晶ディスプレイ等の表示部16が接続されており、該表示
部16には、管路設計装置１において後述する手順にて行
われる固体搬送管路の設計の結果が表示されるようにな
してある。

【００２６】図２は、管路設計装置１での設計対象とな
る固体搬送管路の側面図、図３は、同じく平面図であ
る。管路設計装置１は、前述したライスセンター、カン
トリーエレベータにおける搬送管路等、水平方向及び鉛
直方向に距離を隔てて適宜に設定された始点Ａと終点Ｂ
との間を、これら両点Ａ，Ｂに取り付けた所定の曲がり
角度を有する各複数本（図においては２本）のエルボ管
２，２と、これらのエルボ管２，２の他方との対向端面
間に架設された直管３とにより連結し、上位置にある始
点Ａから下位置にある終点Ｂに向けて、その内部での自
然落下により被搬送物を搬送する構成とした搬送管路を
設計対象とする。

【００２７】図２及び図３に示す如き搬送管路を構成す
るためには、互いに組み合わされて始点Ａ及び終点Ｂに
一端部を取り付けられたエルボ管２，２の他端面が正対
し、これらの端面同士を単一の直管３により連結し得る
ようにする必要がある。図４は、始点Ａ及び終点Ｂに取
り付けられるエルボ管２の側面図である。このエルボ管
２は、図示の如く、所定の曲がり角度（一般的には20
°）を有する曲管2aの両端部に接続用のフランジ2b，2b
を周設して構成されており、２本を組み合わせる場合、
夫々の一端側のフランジ2b，2bを突き合わせ、この突き
合わせ部において両管２，２を軸回りに回転させて、適
宜の回転位置にて前記フランジ2b，2bを２つ割り式の固
定バンド20により外側から締め付けて一体化する。

【００２８】図５は、このように用いられる固定バンド
20の一例を示す斜視図である。この固定バンド20は、重
ね合わされたフランジ2b，2bへの嵌め込みが可能な半円
形の締め付け環21，21と、これらの両端部に半径方向外
向きに突設された各一対の止めブラケット22，22とを備
えてなり、図示の如く、２分割された締め付け環21，21
の夫々を前記フランジ2b，2bの半部に夫々嵌め合わせ、
このとき互いに対向するねじ止めブラケット22，22を止
めねじ23により連結して、前記フランジ2b，2b及びこれ
らを備えるエルボ管２，２を一体化すべく用いられる。

【００２９】このような固定バンド20を用いることによ
りエルボ管２，２は、連結側のフランジ2b，2bの端面内
において、夫々の軸回りの相対位置を適宜に変更して組
み合わせることができる。この組み合わせは、前記図８
に示す如く、両エルボ管２，２の曲がりの方向を同向き
とした状態と、両エルボ管２，２の曲がりの方向を逆向
きとした状態との間にて適宜に選定することができる。
このように組み合わされたエルボ管２，２は、図２に示
す如く、水平面内の下向き又は上向きの開口として形成
された始点Ａ、終点Ｂの夫々に、一方のエルボ管２の他
端側のフランジ2bを介して取り付けられ、このとき、他
方のエルボ管２の他端側のフランジ2b間に架設された直
管３は、水平面に対して50°〜90°なる傾き角度θを有
する傾斜直管となる。なお、このようなエルボ管２と直
管３の連結においても、図５に示す如く構成された固定
バンド20が用いられる。

【００３０】前記直管３の傾き角度は、始点Ａ，終点Ｂ
に取り付けた各２本のエルボ管２，２において、他方と
対向するフランジ2b面が水平面との間に形成する傾き角
度に応じて定まり、この傾き角度は、エルボ管２，２の
組み合わせ角度、即ち、両エルボ管２，２の突き合わせ
面内における相対角度（組み合わせ角度）に応じて変化
する。図８に示す２通りの組み合わせ状態は、両エルボ
管２，２の軸心線が共通面内に含まれる特殊な状態であ
り、（ａ）に示す状態から（ｂ）に示す状態までの間に
は、始点Ａ又は終点Ｂに固定された基端側のエルボ管２
に対し、直管３との連結される先端側のエルボ管２を 1
80°回転させる必要がある。

【００３１】図８（ａ）に示す状態を、前記組み合わせ
角度が０°である第１の基準状態とし、図８（ｂ）に示
す状態を、前記組み合わせ角度が 180°である第２の基
準状態とした場合、先端側のエルボ管２に取り付けられ
る直管３の傾斜角度θは、前記第１の基準状態において
50°、前記第２の基準状態において90°となり、第１の
基準状態と第２の基準状態との間にて組み合わせ角度を
変更することにより、50°〜90°の角度範囲にて連続的
に変化させることができる。

【００３２】ところが、前記第１，第２の基準状態以外
の組み合わせ角度においては、エルボ管２，２の軸心線
は、前述の如く共通の面内に含まれなくなり、直管３の
連結部となる先端側のエルボ管２のフランジ2b面におけ
る中心軸の方向は、エルボ管２，２の突き合わせ面内に
て 180°の角度範囲にて変化し、このフランジ2b面に連
結される直管３の水平面内での向きが変化する。

【００３３】従って、始点Ａと終点Ｂとの間での直管３
による連結を可能とするには、始点Ａ及び終点Ｂに取り
付けた各２個のエルボ管２，２の組み合わせ角度を変
え、両者の対向端面の傾き角度を鉛直面内にて一致させ
ると共に、この組み合わせ角度の変更に応じて始点Ａ及
び終点Ｂに取り付けられた基端側のエルボ管２を取り付
け面内にて回転させ、始点Ａ側及び終点Ｂ側のエルボ管
２，２の対向端面の傾き角度を鉛直面内にて一致させる
必要がある。

【００３４】本発明に係る管路設計装置１のデータファ
イル14には、エルボ管２，２を種々の組み合わせ角度に
て組み付け、一方のエルボ管２を、始点Ａ，終点Ｂ等の
水平面に種々に方向を変えて取り付けた場合における他
方のエルボ管２の先端側フランジ2bの中心軸の位置、及
び方向が、前記始点Ａ及び終点Ｂの座標を原点として適
宜に設定された３次元の座標系において測定して得られ
た実測データが格納されており、管路設計装置１におい
ては、このデータファイル14に格納された実測データを
参照し、以下に示す手順にて始点Ａと終点Ｂとを連結す
る固体搬送管路の設計が行われる。

【００３５】図６は、管路設計装置１において行われる
管路設計の手順を示すフローチャートである。管路設計
装置１の動作は、入力側に接続された前記入力部15の操
作により、前記始点Ａ及び終点Ｂの位置、並びに使用す
る管の口径が入力され、演算の開始を指令する所定の操
作が行われたことを条件として開始される。始点Ａ及び
終点Ｂの位置は、水平面をＸＹ平面として適宜に設定さ
れた３次元座標系における座標値として与えられる。こ
の座標値の入力は、キーボードの操作により数値入力す
るようにしてもよく、また、プラント全体の設計を行う
ＣＡＤ装置からの入力により表示部16に表示させた画像
上にて、マウスにより始点Ａ及び終点Ｂを指定すること
により座標値を入力する構成としてもよい。

【００３６】以上の如く入力される始点Ａ及び終点Ｂの
座標値は、前記傾き算出部10に与えられ、該傾き算出部
10においては、これらの座標値を用いて、始点Ａと終点
Ｂとの間の鉛直面内の傾き角度θ₀ 、水平面内での傾き
角度α₀ が算出される。（ステップ１）。前述の如く始
点Ａ及び終点Ｂの座標値は、水平面をＸＹ平面とする３
次元座標内にて与えられるから、前記θ₀ 及びα₀ は、
単純な幾何学演算により求めることができる。

【００３７】このように求められたθ₀ 及びα₀ の算出
値は、本数決定部11に与えられる。本数決定部11におい
ては、与えられた鉛直面内での傾き角度θ₀ を用い、始
点Ａ及び終点Ｂに取り付けるべきエルボ管２の本数Ｎを
決定する。この決定に際しては、まず、θ₀ が70°に略
等しいか否かを判定し（ステップ２）、θ₀ ≒70°であ
る場合、エルボ管２の必要本数Ｎを１とする（ステップ
３）。一方、ステップ２での判定の結果、θ₀ ≠70°で
あった場合、次いで、前記θ₀ が50°以上であるか否か
を判定し（ステップ４）、θ₀ ≧50°である場合、エル
ボ管２の必要本数Ｎを２とし（ステップ５）、θ₀ ＜50
°である場合、エルボ管２の必要本数Ｎを３とする（ス
テップ６）。

【００３８】このような必要本数の決定は、前述の如
く、20°の曲がり角度を有するエルボ管２を２本組み合
わせた場合、50°〜90°の傾斜角度を有して傾斜する直
管３の架設に対応し得ることによる。エルボ管２を３本
組み合わせた場合、架設可能範囲は拡大し、30°〜90°
の傾斜角度に対応することができるが、３本のエルボ管
２，２，２を使用した場合、夫々の組み合わせが複雑と
なり、後述する組み合わせ角度の選定に時間を要するこ
とから、θ₀ ≧50°である場合には、エルボ管２の必要
本数Ｎを２本として対応する。また、３本のエルボ管
２，２，２の使用を避けることにより、プラント全体で
のエルボ管２の使用本数の削減を図ることもできる。ま
たθ₀ ≒70°である場合には、１本のエルボ管２の使用
により対応し得る可能性があることから、必要本数Ｎを
１として対応の可能性を探る。

【００３９】以上の如く本数決定部11にて決定されたエ
ルボ管２の必要本数Ｎは、組み合わせ角度選定部12に与
えられている。該組み合わせ角度選定部12は、前記デー
タファイル14と格納データの読出しが可能に接続されて
いる。このデータファイル14には、前述の如く、種々に
組み合わせたエルボ管の実測データを、本数及び口径毎
に整理して記憶させてあるから、前記必要本数Ｎが与え
られた組み合わせ角度選定部12は、この必要本数Ｎと、
入力部15からの入力により指定された使用する管の口径
とを用い、データファイル14内部の対応する格納データ
を参照して、始点Ａ側及び終点Ｂ側に取り付けたエルボ
管の組み合わせ角度を、これらの対向端面の中心軸を略
一致させるべく、即ち、対向端面を正対させるべく選定
する。

【００４０】具体的には、まず、先に算出された始点Ａ
と終点Ｂとの間の鉛直面内及び水平面内での傾き角度θ
₀ 及びα₀ とを用い、これらが得られるような組み合わ
せ角度に対応する格納データをデータファイル14から読
出し、これらを、始点Ａと終点Ｂとに夫々取り付けたと
きの対向端面の中心軸の方向、及び位置を求め、これら
が共通の直線上にて略一致しているか否かを判定する
（ステップ７）。なおこの判定は、前後に適宜の許容範
囲を設定して比較的ラフに行われる。

【００４１】前記ステップ７にて一致していないと判定
された場合、まず先に決定されたエルボ管２の必要本数
Ｎが１本であるか否かを判定し（ステップ８）、１本で
ある場合、必要本数Ｎに１を加え（ステップ９）、必要
本数Ｎを２本としてステップ７に戻る。一方、ステップ
８での判定の結果、Ｎが１でない場合には、前記データ
ファイル14から次なる組み合わせ角度を読出す。

【００４２】データファイル14に格納された格納データ
は、エルボ管２，２の突き合わせ部における相対的な回
転角度と、始点Ａ及び終点Ｂにおける取り付け角度との
組み合わせに応じて整理されている。組み合わせ角度選
定部12は、まず前記回転角度が予め設定された許容範囲
内にあるか否かを調べ（ステップ10）、許容範囲内にあ
る場合、この回転角度を所定角度だけ変更して（ステッ
プ11）ステップ７に戻り、変更された組み合わせに対応
する格納データをデータファイル14から読出し、このデ
ータに基づいて更なる判定を行わせる。

【００４３】一方、現状における回転角度が許容範囲を
超えている場合、次に前記取り付け角度が予め設定され
た許容範囲内にあるか否かを調べ（ステップ12）、許容
範囲内にある場合、この取り付け角度を所定角度だけ変
更して（ステップ13）ステップ７に戻り、変更された組
み合わせに対応する格納データをデータファイル14から
読出し、このデータに基づいて更なる判定を行わせる。

【００４４】ステップ12での判定の結果、エルボ管２の
取り付け角度が回転角度と共に許容範囲を超えていると
判定された場合、エルボ管２の必要本数Ｎに１を加え
（ステップ14）、新たな必要本数Ｎが３本以内であるか
否かを調べ（ステップ15）、必要本数Ｎが３本以内であ
る場合、ステップ７に戻って新たな必要本数Ｎに対応す
る格納データに基づいて前述した処理を繰り返し、必要
本数Ｎが３本を超えている場合、満足すべき搬送管路の
構成が不能であると判定し、出力側の表示部16に所定の
表示を行わせて（ステップ16）、一連の動作を終了す
る。

【００４５】以上の組み合わせ角度選定部12の動作によ
り、始点Ａ又は終点Ｂに取り付けられた２本又は３本の
エルボ管の対向端面が正対するか否かの判定が、夫々の
相対的な回転角度、始点Ａ又は終点Ｂにおける取り付け
角度を逐次変更しつつ繰り返され、ステップ７での判定
が是となることにより、前記対向面が正対する組み合わ
せ角度（突き合わせ部における回転角度、及び始点Ａ、
終点Ｂでの取り付け角度）が選定されることとなる。

【００４６】組み合わせ角度選定部12にて組み合わせ角
度が選定されると、これに対応する対向端面の中心点の
座標が前記データファイル14から読み出され、前記直管
長さ算出部13に与えられる。直管長さ算出部13において
は、与えられた中心点の座標を用い、これらの間に架設
される直管３の長さが算出され（ステップ17）、管路設
計装置１は、以上の如く算出された直管３の長さ、水平
面に対する傾き角度、エルボ管２の必要本数、エルボ管
の組み合わせ角度を表示部16に表示させて（ステップ1
8）、一連の動作を終了する。

【００４７】表示部16における表示は、単純な数値表示
により行わせてもよく、また、プラント全体の設計を行
うＣＡＤ装置からの入力により表示部16に表示させた画
像上に、決定された搬送管路を重ねて画像表示させるよ
うにしてもよい。

【００４８】このように本発明に係る管路設計装置１に
よれば、水平方向及び鉛直方向に距離を隔てて設定され
た始点と終点との間に、両点に取り付けた各複数のエル
ボ管の対向面間を直管により連結して構成される固体搬
送管路を、始点、終点の位置座標、及び使用する管の口
径を入力として自動設計することができる。従って、従
来現場合わせにて行われていたエルボ管の取り付け角度
の調整、これらの間に架設する直管の切断等の各種の作
業が不要となり、施工に際しては、自動設計の結果に従
って予め組み合わせたエルボ管と、予め切断された直管
とを組み付ければよく、この種の搬送管路を備えるライ
スセンター、カントリーエレベータの施工期間の短縮に
寄与することができる。

【００４９】なお以上の実施の形態においては、ライス
センター、カントリーエレベータにおける搬送管路につ
いて説明したが、本発明に係る固体搬送管路の設計方法
の適用範囲はこれに限らず、水平方向及び鉛直方向に距
離を隔てて設定された始点と終点との間にて、自然落下
により搬送を行わせる構成とした固体搬送管路の設計全
般に適用し得ることは言うまでもない。

【００５０】また以上の実施の形態においては、本発明
に係る固体搬送管路の設計方法の実施に、専用の装置
（搬送管路設計装置１）を用いた場合について述べた
が、前述した各手順をコンピュータ読み取り可能なプロ
グラムコード手段として記録してある記録媒体を汎用の
コンピュータに装着し、該コンピュータに装備された演
算処理部としてのＣＰＵ、及び記憶手段としてのＲＡＭ
を利用して本発明方法を実施することもまた可能であ
る。

【００５１】図７は、このような実施の形態を示す模式
図である。図中ＲＭは、磁気ディスク、光ディスク等の
記録媒体であり、この記録媒体ＲＭには、管路始点と終
点との位置座標に基づいて両点間の鉛直面内での傾き角
度をコンピュータに算出させるプログラムコードPC11
と、算出された傾き角度に基づいて始点及び終点に取り
付けるエルボ管の必要本数をコンピュータに決定させる
プログラムコードPC12と、決定された本数のエルボ管の
組み合わせ角度を始点側及び終点側の前記対向端面の中
心軸を略一致させるべくコンピュータに選定させるプロ
グラムコードPC13と、選定された組み合わせ角度にて前
記始点及び終点に取り付けたエルボ管の他方との対向端
面に架設される直管の長さをコンピュータに算出させる
プログラムコードPC14とを含むコンピュータプログラム
が記録してある。

【００５２】このような記録媒体ＲＭを汎用コンピュー
タＣのディスクドライブＤに装着して読込みを実行させ
ると、該コンピュータＣは、前記録媒体ＲＭに記録され
たコンピュータプログラムをロードし、前記図６に示す
各ステップが実行されて、所望の搬送管路の設計が自動
的に行われる。

【００５３】

【発明の効果】以上詳述した如く本発明に係る固体搬送
管路の設計方法及び設計装置、並びに記録媒体において
は、始点と終点との間を傾斜直管により連結し、その内
部での自然落下により固体を搬送するようにした搬送管
路の設計が、前記始点及び終点に取り付けるエルボ管の
数の決定、これらの組み合わせ角度選定、これらの間に
架設される直管の長さの算出等、従来の現場合わせにて
行われていた作業を含めて自動化されるから、これらの
作業を工場内にて実施でき、現場での施工に際しては、
管路の始点と終点とに予め組み付けられたエルボ管を取
り付け、これらを対応する長さに予め切断された直管に
より連結する作業のみを行えばよくなり、ライスセンタ
ー、カントリーエレベータ等、この種の搬送管路を備え
るプラントの施工期間の短縮に寄与することができる
等、本発明は優れた効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る固体搬送管路の設計装置の構成を
示すブロック図である。

【図２】本発明に係る固体搬送管路の設計装置での設計
対象となる固体搬送管路の側面図である。

【図３】本発明に係る固体搬送管路の設計装置での設計
対象となる固体搬送管路の平面図である。

【図４】始点及び終点に取り付けられるエルボ管の側面
図である。

【図５】エルボ管の連結に用いられる固定バンドの斜視
図である。

【図６】本発明に係る固体搬送管路の設計方法の手順を
示すフローチャートである。

【図７】本発明の他の実施の形態を示す模式図である。

【図８】２本のエルボ管の組み合わせ状態の説明図であ
る。

【符号の説明】

１ 管路設計装置 10 傾き算出部 11 本数決定部 12 組み合わせ角度選定部 13 直管長さ算出部 14 データファイル ２ エルボ管 ３ 直管 Ａ 始点 Ｂ 終点

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 細川 和彦 兵庫県尼崎市浜１丁目１番１号 株式会社 クボタ技術開発研究所内 Ｆターム(参考） 3J071 AA15 BB01 CC25 DD36 EE11 EE18 FF16 5B046 AA02 BA08 CA07 JA07

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 水平方向及び鉛直方向に距離を隔てて設
   定された始点と終点とに、所定の曲がり角度を有する複
   数本のエルボ管を、軸回りの組み合わせ角度の変更によ
   り曲がり角度及び方向を調節して取り付け、これらのエ
   ルボ管の他方との対向端面を直管により連結して、その
   内部での自然落下により固体搬送物を搬送する管路を設
   計する方法であって、前記始点と終点との間の鉛直面内
   での傾き角度を求め、求められた傾き角度に基づいて前
   記始点及び終点に取り付けるエルボ管の必要本数を決定
   し、決定された本数のエルボ管の組み合わせ角度を、始
   点側及び終点側の前記対向端面の中心軸を略一致させる
   べく選定する一方、選定された組み合わせ角度にて前記
   始点及び終点に取り付けたエルボ管の他方との対向端面
   の中心座標を夫々求め、この結果に基づいて前記直管の
   長さを算出することを特徴とする固体搬送管路の設計方
   法。
2. 【請求項２】 水平方向及び鉛直方向に距離を隔てて設
   定された始点と終点とに、所定の曲がり角度を有する複
   数本のエルボ管を、軸回りの組み合わせ角度の変更によ
   り曲がり角度及び方向を調節して取り付け、これらのエ
   ルボ管の他方との対向端面を直管により連結して、その
   内部での自然落下により固体搬送物を搬送する管路を自
   動設計する設計装置であって、入力として与えられる前
   記始点及び終点の位置座標を用い、該始点と終点との間
   の鉛直面内及び水平面内での傾き角度を算出する傾き算
   出手段と、該手段により算出された傾き角度に基づいて
   前記始点及び終点に取り付けるエルボ管の必要本数を決
   定する本数決定手段と、該手段により決定された本数の
   エルボ管の組み合わせ角度を、始点側及び終点側の前記
   対向端面の中心軸を略一致させるべく選定する角度選定
   手段と、該手段により選定された組み合わせ角度にて前
   記始点及び終点に取り付けたエルボ管の他方との対向端
   面の中心座標を夫々求め、この結果に基づいて前記直管
   の長さを算出する長さ算出手段とを具備することを特徴
   とする固体搬送管路の設計装置。
3. 【請求項３】 水平方向及び鉛直方向に距離を隔てて設
   定された始点と終点とに、所定の曲がり角度を有する複
   数本のエルボ管を、軸回りの組み合わせ角度の変更によ
   り曲がり角度及び方向を調節して取り付け、これらのエ
   ルボ管の他方との対向端面を直管により連結して、その
   内部での自然落下により固体搬送物を搬送する管路を設
   計する手順をコンピュータに実行させるコンピュータプ
   ログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒
   体であって、前記始点と終点との位置座標に基づいて両
   点間の鉛直面内での傾き角度をコンピュータに算出させ
   るコンピュータ読み取り可能なプログラムコード手段
   と、算出された傾き角度に基づいて前記始点及び終点に
   取り付けるエルボ管の必要本数をコンピュータに決定さ
   せるコンピュータ読み取り可能なプログラムコード手段
   と、決定された本数のエルボ管の組み合わせ角度を、始
   点側及び終点側の前記対向端面の中心軸を略一致させる
   べくコンピュータに選定させるコンピュータ読み取り可
   能なプログラムコード手段と、選定された組み合わせ角
   度にて前記始点及び終点に取り付けたエルボ管の他方と
   の対向端面の中心座標を夫々求め、これらの結果に基づ
   いて前記直管の長さをコンピュータに算出させるコンピ
   ュータ読み取り可能なプログラムコード手段とを含むコ
   ンピュータプログラムを記録してあることを特徴とする
   コンピュータ読み取り可能な記録媒体。