JP2000327135A - 先入れ先出しホッパ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ホッパ内に先に搬入された被貯蔵物から順次
排出口から排出されていき、ホッパ内に被貯蔵物が不要
に長く残存することのない、先入れ先出しホッパを提供
することを課題とする。 【解決手段】 被貯蔵物を一時貯蔵する貯蔵部と、貯蔵
部の下に連設され、下方に向かって次第に減少する水平
断面積を有すると共に、下端に被貯蔵物の排出口を備え
た排出部と、貯蔵部と排出部との境界部に設けられ、貯
蔵部と排出部との間の連通、遮断を行う開閉自在のシャ
ッター機構とを備えた先入れ先出しホッパを提供するこ
とによって、上記課題を解決する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、先入れ先出しホッ
パに関し、詳細には、穀物や穀物粉などの粉粒体を、ホ
ッパに入れた順序に従ってホッパから排出することがで
きる先入れ先出しホッパに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】穀物や穀物粉などの粉粒体を一時貯蔵す
る容器としては、通常、ホッパが使用されているが、従
来のホッパは、例えば図９に示すように、被貯蔵物を受
け入れるための上部の搬入口１０１は断面積が大きく、
被貯蔵物を所定量ずつ計量して排出するための排出口１
０２は断面積が小さく形成されている。このような従来
のホッパにおいて、開閉弁１０３を開いて排出口１０２
からの被貯蔵物１０４の排出を開始すると、ホッパ内で
の被貯蔵物１０４の流れは、矢印で示すように、ホッパ
中心部に位置するものが、ホッパ周辺部に位置するもの
よりも先に排出される不均一なものとなり、被貯蔵物１
０４の上面は図中破線で示すように次第に中央が凹んだ
形状となる。この傾向は、特にホッパが大型化し、被貯
蔵物の容量が大きくなるにつれて顕著であり、ホッパ周
辺部に位置する被貯蔵物は、ホッパ中心部に位置する被
貯蔵物よりも常に排出が遅れ、特に、図中１０５で示
す、いわば死角部分に位置する被貯蔵物は、ホッパ内に
新たな被貯蔵物の供給が行われる際にも残存し、ホッパ
内に搬入された順序とホッパから排出される順序とが一
致しないという結果を生じることとなる。このような現
象は、被貯蔵物が穀物粒や穀物粉の場合には特に問題
で、被貯蔵物が予想外に長くホッパ内に残存すると、品
質が劣化したり、時には腐敗などを起こすという問題が
あった。

【０００３】この問題を解決するため、例えば図１０に
示すように、排出口１０２の上部に傘状の部材１０６を
設けて、排出口１０２に流れ落ちる被貯蔵物の流れを傘
状部材１０６の周囲に分散し、均一にしようとする試み
も為されてはいるが、ホッパ内の被貯蔵物１０４が狭い
排出口１０２から排出されるという点では従来のものと
同じであり、被貯蔵物１０４の上面の凹みに若干の改善
は見られるものの、ホッパ周辺部に位置する被貯蔵物の
排出が遅れ、死角部分１０５が生じるという点では従来
のホッパが有する欠点を何ら根本的に解決するものでは
なかった。

【０００４】

【発明の解決しようとする課題】本発明は、上記のよう
な従来のホッパが有する問題点を解決するために為され
たものであって、ホッパ内に先に搬入された被貯蔵物か
ら順次排出口から排出されていき、ホッパ内に被貯蔵物
が不要に長く残存することのない、先入れ先出しホッパ
を提供することを課題とするものである。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明者は、上記課題を
解決すべく研究を重ねた結果、ホッパ内に開閉自在のシ
ャッター機構を設けることによって、ホッパ内での被貯
蔵物の流れを均一化することができ、被貯蔵物が不要に
長く残存する死角部分の生じることのない先入れ先出し
ホッパを実現することができることを見出して本発明を
完成した。

【０００６】すなわち、本発明は、被貯蔵物を一時貯蔵
する貯蔵部と、貯蔵部の下に連設され、下方に向かって
次第に減少する水平断面積を有すると共に、下端に被貯
蔵物の排出口を備えた排出部と、貯蔵部と排出部との境
界部に設けられ、貯蔵部と排出部との間の連通、遮断を
行う開閉自在のシャッター機構とを備えた先入れ先出し
ホッパを提供することによって、上記課題を解決するも
のである。

【０００７】貯蔵部の形状に特に制限はなく、上部近傍
に被貯蔵物の受入口を備えた、水平断面積が一定の円筒
形若しくは直方体形状、或いはその混合形状のものが望
ましいが、水平断面積が変化する形状のものであっても
構わない。排出部も、下方に向かって次第に減少する水
平断面積を有するものであれば、その形状に特に制限は
ないが、通常、四角錐若しくは円錐形状、或いはその混
合形状のものが望ましい。例えば、貯蔵部を直方体とし
排出部を円錐形状としても良く、或いは、貯蔵部を円筒
形とし排出部を四角錐形状としても良く、その場合に
は、貯蔵部又は排出部のいずれか一方の形状を、その境
界部において他方の形状に一致させる必要がある。いず
れにしても、貯蔵部と排出部との境界部において、水平
断面積が不連続に変化することがないようにするのが望
ましい。貯蔵部と排出部とは一体に形成しても良いし、
別体に形成しても良い。排出部の下端には排出口が設け
られ、排出口には、通常、排出の開始、停止を制御でき
る開閉弁が設けられる。

【０００８】シャッター機構は、貯蔵部と排出部との境
界部に設けられ、貯蔵部と排出部との間の連通を随時、
連通、遮断して、貯蔵部から排出部への被貯蔵物の流れ
を開始、停止する。シャッター機構によって、貯蔵部に
一時貯蔵されている被貯蔵物は、所望量ずつその下の排
出部へと流下される。シャッター機構は、貯蔵部と排出
部との境界部の全面に渡って設けられているので、シャ
ッター機構が開くと、貯蔵部に一時貯蔵されている被貯
蔵物は、全体的に下にある排出部へと落下し、特定部分
に存在する被貯蔵物だけが優先的に排出部へと移動する
というようなことがない。一方、排出部へと流下した被
貯蔵物は、排出部の排出口が開くと、やはり中心部分か
ら順次排出されていくが、排出部内に保持される被貯蔵
物の量が比較的少量である上に、次にシャッター機構が
開いて新たに流下してくる被貯蔵物によって常に下方へ
と押し流されるので、被貯蔵物が排出部内に不要に長く
残存することがない。これによって、ホッパ内に先に搬
入された被貯蔵物から順次、先に排出口から排出されて
いき、先入れ先出しが達成されることとなる。

【０００９】シャッター機構は、貯蔵部と排出部との間
の連通を随時、連通、遮断して、貯蔵部から排出部への
被貯蔵物の流れを開始、停止することができるものであ
れば良く、その具体的な機構はどのようなものであって
も構わないが、水平軸の回りに回動可能に設けられた複
数の短冊状のシャッター部材と、それら複数の短冊状の
シャッター部材を水平軸の回りに回動させる駆動機構と
から構成するのが機構的にも簡便であり、望ましい。

【００１０】排出部には排出部内の被貯蔵物の量を検知
する手段を設けるのが望ましい。被貯蔵物の量を検知す
る手段としては、排出部の重量を検知する重量検知手段
や排出部内の被貯蔵物のレベルを検知するレベル検知手
段など、どのような手段を用いても良いが、レベル検知
手段を設けるのが機構的に簡便であり、望ましい。レベ
ル検知手段としては、光によるもの、機械的なスイッチ
によるもの、超音波によるものなど適宜のものを採用す
ることができる。また、単に、排出部にレベル検知用の
透明部分を設けるようにしても良い。この被貯蔵物の量
検知手段からの情報に基づいて、シャッター機構を開閉
する。シャッター機構の開閉はオペレーターがその都度
操作することによって行っても良いが、被貯蔵物の量検
知手段からの信号に基づいて、自動的に行うようにする
のが望ましい。排出部内の被貯蔵物の量が一定値以下に
なればシャッター機構を開として被貯蔵物を貯蔵物から
流下させ、被貯蔵物の量が一定値以上になればシャッタ
ー機構を閉とするのは言うまでもない。

【００１１】本発明の先入れ先出しホッパが対象とする
粉粒物としては、米、麦、稗、粟、豆などの穀物や、そ
れら穀類の粉は勿論のこと、それら食品関連の粉粒物に
限らず、セメント、砂、砂利等の建設関連の粉粒物や、
金属粉、金属酸化物粉、ペレット、ビーズ、顔料等、全
ての粒状物及び紛状物に適用可能であるが、被貯蔵物が
ホッパ内に残存して腐敗などを起こす危険性があるとい
う点では、穀物や穀物粉に適用された場合に最も効果的
である。

【００１２】

【発明の実施の形態】以下、図面を用いて本発明を詳細
に説明するが、本発明が、これら図面に示されたものに
限られるものではないことは言うまでもない。

【００１３】図１は、本発明の先入れ先出しホッパの一
例を示す断面図であり、図１において、１は本発明の先
入れ先出しホッパ、２は貯蔵部、３は排出部、４は排出
部３の下端に設けられた排出口であり、排出口４には、
排出口４からの被貯蔵物の排出を制御する開閉弁５が設
けられている。図示の例において、貯蔵部２は水平断面
形状が一定の直方体であり、排出部３は四角錐である
が、貯蔵部２及び排出部３の形状は図示のものに限られ
るものではない。例えば貯蔵部２は円筒形であっても良
いし、上方が直方体で下方が円筒形、又はその逆であっ
ても良い。貯蔵部２の水平断面積は必ずしも一定である
必要はなく、上にいくほど水平断面積が大きくなってい
ても、また、その逆であっても良いが、後述するシャッ
ター機構から被貯蔵物が均一に流下するという点から
は、水平断面積が一定であるのが望ましい。排出部３の
形状も円錐形や、上方が円錐形で下方が四角錐形、又は
その逆であっても良いが、水平断面積は下方にいくに従
って小さくなっている。

【００１４】６はシャッター機構であり、７ａ、７ｂ、
・・・はシャッター機構６を構成する短冊状のシャッタ
ー部材である。シャッター部材７ａ、７ｂ、・・・は、
それぞれ回動軸８ａ、８ｂ、・・・に取り付けられてお
り、回動軸８ａ、８ｂ、・・・は、図示しない軸受によ
って貯蔵部２を構成するホッパ１の外壁部分に水平軸の
回りに回動自在に軸支されている。９Ｈ、９Ｌは、それ
ぞれ異なる高さに配置されたレベル検知手段であり、こ
の図の例においては、それが位置するレベルにまで粉粒
体が存在するときに機械的に動作してオン又はオフ信号
を発するようになっている。レベル検知手段としては、
図示のものに限られず、発光手段と受光手段とを組み合
わせ光の導通遮断によってレベルを検知するものや、光
の反射量からレベルを検知する光学的なレベル検知手
段、超音波の発生手段と受信手段とを組み合わせたり超
音波の反射量からレベルを検知する音響的なレベル検知
手段など種々の手段を採用することができる。また、レ
ベル検知手段の個数も図示のものに限られず、粉粒体の
レベルを定量的に検知することができるものであれば、
１つだけ設けるようにしても良い。なお、１０は計量装
置である。

【００１５】シャッター機構６を設ける位置は、貯蔵部
２と排出部３との境界部であれば特に制限はないが、シ
ャッター機構６の上下でホッパ１の水平断面積に大きな
変化がない方が良く、例えば図１に示すように、貯蔵部
２と排出部３との境界よりも若干貯蔵部２側に寄った位
置が望ましい。なお、本明細書で貯蔵部２と排出部３と
の境界部とは貯蔵部２と排出部３の境界付近を指すもの
とする。

【００１６】図２は、シャッター機構６の詳細を示す図
であって、図１と同じものには同じ符号を付してある。
図２において、１１は駆動装置であって、図示しない手
段によってホッパ１の外壁に取り付けられている。図示
の実線の状態ではシャッター部材７ｎ−１、７ｎ、７ｎ
＋１は、水平状態にあり、シャッター機構６は閉じた状
態にあるが、この状態から駆動装置１１が作動して駆動
部１２が図において水平方向左向き、矢印方向に点線位
置まで移動すると、回動軸８ｎに連結された作動杆１３
が回動軸８と共に水平軸の回りに９０度回動し、それに
伴い、シャッター部材７ｎも実線の水平位置から点線の
垂直位置にまで９０度回転する。更に、作動杆１３は、
連結杆１４と連結しており、作動杆１３が図中左方向に
移動することに伴い、連結杆１４は右方向に移動し、連
動杆１５、１５を介して、回動軸８ｎ−１、８ｎ＋１を
回動させ、それぞれの回動軸８ｎ−１及び８ｎ＋１に結
合しているシャッター部材７ｎ−１及び７ｎ＋１を垂直
方向点線位置にまで９０度回動させる。このようにし
て、駆動装置１１を駆動することによって、全てのシャ
ッター部材７ｎ−１、７ｎ、７ｎ＋１、・・・が垂直点
線位置に回動し、シャッター機構６は開状態となる。駆
動装置１１を逆方向に駆動させれば、シャッター部材７
ｎ−１、７ｎ、７ｎ＋１、・・・が水平実線位置にまで
回動し、シャッター機構６が閉状態となることは言うま
でもない。なお、図示の例では、シャッター部材７ｎ−
１、７ｎ、７ｎ＋１、・・・の回動角度は９０度とした
が、シャッター部材７ｎ−１、７ｎ、７ｎ＋１、・・・
の回動角度は９０度に限られるものではなく、シャッタ
ー機構を開としたときに粉粒物がシャッター機構を通過
して下方に流下することができる限り何度であっても良
く、粉粒物の性状に合わせて適宜選択決定することがで
きるものであるが、通常、４５度以上であるのが望まし
い。

【００１７】図３は図２のシャッター機構６を上から見
た図であって、図２と同じものには同じ符号を付してあ
る。図３から明らかなように、シャッター部材７ｎ−
１、７ｎ、７ｎ＋１、・・・は短冊状であって、複数の
シャッター部材によって、貯蔵部２と排出部３との境界
部の全面が覆われるようになっている。なお、シャッタ
ー部材７ｎ−１、７ｎ、７ｎ＋１、・・・の形状が貯蔵
部２と排出部３との境界部の断面形状に応じて適宜変更
されることは勿論である。

【００１８】図４は、シャッター機構の他の例を示す図
であって、シャッター部材７ｎ−１、７ｎ、７ｎ＋１、
・・・が各々の一方の端部において回動軸８ｎ−１、８
ｎ、８ｎ＋１、・・・と結合されている。また、各シャ
ッター部材７ｎ−１、７ｎ、７ｎ＋１、・・・の下には
支持杆１６ｎ−１、１６ｎ、１６ｎ＋１、・・・が配置
されており、支持杆１６ｎ−１、１６ｎ、１６ｎ＋１、
・・・を図示しない駆動装置によって一斉に点線位置に
まで下降させることによって、シャッター部材７ｎ−
１、７ｎ、７ｎ＋１、・・・は実線の水平位置から、点
線位置にまで片持式に４５度回動し、シャッター機構が
開となる。この図の例においては、シャッター機構を開
とする際に、シャッター部材７ｎ−１、７ｎ、７ｎ＋
１、・・・に上方に持ち上がる部分がないので、例え
ば、上方に貯蔵されている粉粒物の重量が大きいときに
も容易にシャッター機構を開とすることができる利点が
ある。なお、図４の例においては、回動軸８ｎ−１、８
ｎ、８ｎ＋１、・・・によるシャッター部材７ｎ−１、
７ｎ、７ｎ＋１、・・・の片持方向が全て同じである
が、１つおきに左右を変えて、隣接するシャッター部材
が観音開きになるようにしても良い。

【００１９】以下、図１のホッパを例に本発明の先入れ
先出しホッパの動作を説明する。

【００２０】まず、図５に示すように、図示しない粉粒
体の供給装置から粉粒体Ｍが本発明の先入れ先出しホッ
パ１の貯蔵部２内に供給される。このとき排出部３には
粉粒体Ｍは存在しない。

【００２１】続いて、図６に示すように、シャッター機
構６が開となり、貯蔵部２内の粉粒体Ｍは排出部３へと
流下する。流下は高い位置にあるレベル検知手段９Ｈが
レベル検知信号を発するまで行われる。このとき、シャ
ッター機構６が、貯蔵部２と排出部３との境界部の全面
に渡って開となるので、粉粒体Ｍの流下は境界部の全面
で均等に行われ、貯蔵部２内の粉粒体Ｍの上面は図示の
ように均等に低下する。

【００２２】次に、図７に示すように、排出部３に流下
した粉粒体Ｍは、外部からの要請があるまでは排出部３
内で待機しており、外部からの要請があった段階で、排
出口４の開閉弁５が作動して、計量装置１０へと排出さ
れる。排出口４からの排出に伴い、排出部３内の粉粒体
Ｍの上面は図７点線のように若干中央が凹んだ形で推移
するが、排出部３内に保持されている粉粒体Ｍの量がホ
ッパ１全体の粉粒体の量に比べると少なく、しかも、上
部の貯蔵部にある粉粒体からの圧力を受けることがない
ので、排出部３内の粉粒体のレベルは全体的に下がり続
け、排出部３の周辺部にだけ粉粒体が極端に残存するよ
うなことがない。

【００２３】排出部３内の粉粒体Ｍの量が減り続け、そ
のレベルが低い位置にあるレベル検知手段９Ｌを下回る
と、レベル検知手段９Ｌは、レベル非検知信号を発する
か、レベル検知信号を停止して、その結果、図示しない
駆動装置が作動してシャッター機構６が開となり、貯蔵
部２から排出部３へと粉粒体Ｍの補給が行われることと
なる。このときも、シャッター機構６が、貯蔵部２と排
出部３との境界部の全面に渡って開となるので、粉粒体
Ｍの流下は境界部の全面で均等に行われ、貯蔵部２内の
粉粒体Ｍの上面は図示のように均等に低下する。シャッ
ター機構６が、高い位置にあるレベル検知手段９Ｈがレ
ベル検知信号を発したときに再び閉状態となることは言
うまでもない。

【００２４】このように、本発明の先入れ先出しホッパ
１においては、シャッター機構６の開閉によって、貯蔵
部２内の粉粒体Ｍは常に均等に排出部３へと流下し、貯
蔵部２の中心部に位置する粉粒体だけが先に排出部３へ
と流下したり、貯蔵部２の周辺部に位置する粉粒体だけ
がいつまでも貯蔵部２内に残存するというようなことが
なく、先に貯蔵部２に搬入された粉粒体は、やはり先に
排出部３へと送られ、そこから順次排出口４を通過して
外部へと排出され、先入れ先出しが実現される。

【００２５】以上の説明においては、シャッター機構６
の開閉は、２個のレベル検知手段からの信号に基づい
て、自動的に行うようにしたが、シャッター機構６の開
閉は、排出部３内の粉粒体のレベルを目視しながらオペ
レーターが行っても良い。また、シャッター機構６の開
閉は、排出部３内の粉粒体の量を基準に行なえば良く、
排出部３内の粉粒体の量を検知することが可能であれ
ば、その手段はレベル検知手段に限られるものではな
い。例えば、排出部３を上下に自由に移動可能に形成し
て排出部３の重量を検知し、その重量信号に基づいてシ
ャッター機構６を開閉するようにしても良い。更には、
本発明の先入れ先出しホッパ１の適宜位置、好ましくは
排出部３に、適宜の加振手段を付加して、粉粒体の排出
をよりスムースに行わせたり、排出部３内に従来から用
いられている傘状部材を設けて、排出部３内の粉粒体の
流れをより均等化したりすることも適宜実施可能であ
る。

【００２６】

【発明の効果】以上のように、貯蔵部と排出部との境界
部に開閉自在のシャッター機構を有する本発明の先入れ
先出しホッパは、貯蔵部に一時貯蔵した粉粒体を貯蔵部
の水平断面の全体に渡って均等に下部の排出部へと流下
させることができ、先に貯蔵部へ搬入された粉粒体は順
次先に排出部へと流下することとなる。そのため、貯蔵
部の中心部に位置する粉粒体だけが先に排出部へと流下
したり、貯蔵部の周辺部に位置する粉粒体だけがいつま
でも貯蔵部内に残存するというようなことがなく、貯蔵
部には常に、下にいくほど先に搬入された粉粒体が存在
することとなる。

【００２７】また、シャッター機構を通過して排出部へ
と送られた粉粒体は、ホッパ全体に貯蔵されている粉粒
体量に比べて比較的少量であり、しかも、これまでのホ
ッパのように、その上部にあるホッパ内に存在する全て
の粉粒体からの圧力を受けたりすることがないので、排
出部下端の排出口を開閉する開閉弁が開かれると順次ス
ムースに外部へと排出されていくこととなる。

【００２８】このように、本発明の先入れ先出しホッパ
においては、ホッパ上部の粉粒体の受入口からホッパ下
部の粉粒体の排出口まで、粉粒体のスムースな流れが維
持され、先にホッパ内に搬入された粉粒体は先にホッパ
から排出されていき、搬入の順序と排出の順序とが狂う
ことがない。その結果、粉粒体が穀物粒や穀物粉の場合
にあっても、搬入された粉粒体がホッパ内で不要に長く
残存し、品質を劣化させたり腐敗したりすることがな
い。本発明の先入れ先出しホッパによれば、一時貯蔵し
た穀物粒や穀物粉などの粉粒体を、常に新鮮な状態で外
部に供給することができ、食品原料用の粉粒体であって
も安心して使用できるという利点がある。本発明は、こ
のように種々の優れた効果を備えるものであり、その産
業界に与える影響には計り知れないものがある。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の先入れ先出しホッパの一例を示す図
である。

【図２】 シャッター機構の詳細を示す側面図である。

【図３】 シャッター機構の詳細を示す平面図である。

【図４】 シャッター機構の他の例を示す図である。

【図５】 本発明の先入れ先出しホッパの動作説明図で
ある。

【図６】 本発明の先入れ先出しホッパの動作説明図で
ある。

【図７】 本発明の先入れ先出しホッパの動作説明図で
ある。

【図８】 本発明の先入れ先出しホッパの動作説明図で
ある。

【図９】 従来のホッパの一例を示す図である。

【図１０】 従来のホッパの他の例を示す図である。

【符号の説明】

１ 先入れ先出しホッパ ２ 貯蔵部 ３ 排出部 ４ 排出口 ５ 開閉弁 ６ シャッター機構 ７ シャッター部材 ８ 回動軸 ９Ｈ、９Ｌ レベル検知手段 １０ 計量装置 １１ 駆動装置 １２ 駆動部 １３ 作動杆 １４ 連結杆 １５ 連動杆 １６ 支持杆 １０１ 搬入口 １０２ 排出口 １０３ 開閉弁 １０４ 被貯蔵物 １０５ 死角部分 １０６ 傘状部材 Ｍ 粉粒物

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 被貯蔵物を一時貯蔵する貯蔵部と、貯蔵
   部の下に連設され、下方に向かって次第に減少する水平
   断面積を有すると共に、下端に被貯蔵物の排出口を備え
   た排出部と、貯蔵部と排出部との境界部に設けられ、貯
   蔵部と排出部との間の連通、遮断を行う開閉自在のシャ
   ッター機構とを備えた先入れ先出しホッパ。
2. 【請求項２】 開閉自在のシャッター機構が、水平軸の
   回りに回動自在に設けられた複数の短冊状のシャッター
   部材と、それら複数の短冊状のシャッター部材を水平軸
   の回りに回動させる駆動機構とを備えている請求項１記
   載の先入れ先出しホッパ。
3. 【請求項３】 排出部が、排出部内の被貯蔵物の量を検
   知する手段を備えている請求項１又は２記載の先入れ先
   出しホッパ。
4. 【請求項４】 被貯蔵物の量を検知する手段からの信号
   に基づいて、シャッター機構の開閉を自動的に行う請求
   項３記載の先入れ先出しホッパ。
5. 【請求項５】 被貯蔵物の量を検知する手段が排出部内
   の被貯蔵物のレベルを検知するレベル検知手段である請
   求項３又は４記載の先入れ先出しホッパ。