JP2001206547A - 粉粒体空気輸送システム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】１つの供給源から複数箇所に粉粒体を空気輸送
する空気輸送システムにおいて、従来のシステムに比し
て、部品点数が少ない、構成が簡単、設備のコストが低
い、必要スペースが小さい、制御が容易、必要な輸送能
力が少ない等、各種の優れた特性を有する粉粒体空気輸
送システムを提供する。 【解決手段】粉粒体の供給源と、空気遮蔽機能を持つ粉
粒体排出手段を有する複数の粉粒体貯留タンクと、前記
供給源および全ての粉粒体貯留タンクを直列に接続した
粉粒体の空気輸送経路と、前記空気輸送経路において粉
粒体を空気輸送する輸送手段とを有することにより、前
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、粉粒体の空気輸送
の技術分野に属し、詳しくは、１つの供給源から複数箇
所に粉粒体を供給する粉粒体空気輸送システムに関す
る。

【０００２】

【従来の技術】例えば、製パン工場におけるモルダやプ
ルファ等の各工程（装置）への、パン生地付着防止用の
小麦粉（いわゆる打粉）の供給等において、１つの供給
源から複数位置の捕集タンクに粉粒体を空気輸送し、か
つ、捕集タンクからの排気に含まれる粉粒体を供給源に
戻す、閉回路を構成する粉粒体の空気輸送システムが利
用されている。図３に、このような空気輸送システムの
典型的な一例の概念図を示す。

【０００３】図３に示される空気輸送システム１００
は、基本的に、粉粒体の供給源となる供給タンク１０２
および此処から粉粒体を切り出すスクリューフィーダ１
０４と、粉粒体の供給先となる各位置に配置される捕集
タンクとしてのサイクロン１０６（１０６ａ〜１０６
ｅ）と、バッグフィルタを有する捕集手段１０８と、ル
ーツブロワ１１０と、メイン配管１１２とを有して構成
される。

【０００４】メイン配管１１２は、スクリューフィーダ
１０４と捕集手段１０８とを連結しており、ルーツブロ
ワ１１０が捕集手段１０８を介してメイン配管１１２を
吸引することにより、スクリューフィーダ１０４から捕
集手段１０８に至る粉粒体の空気輸送手段が構成され
る。また、捕集手段１０８の下端排出口には、ロータリ
ーバルブ１１４が配置される。捕集手段１０８におい
て、バッグフィルタによって捕集された粉粒体は、ロー
タリーバルブ１１４の駆動によって、例えば自由落下で
供給タンク１０２に投入される。これにより、供給タン
ク１０２から粉粒体を供給して、かつ、サイクロン１０
６で捕集されなかった粉粒体を供給タンク１０２に戻す
閉回路が構成される。

【０００５】図３に示されるように、各サイクロン１０
６の空気流の導入口は、メイン配管１１２に設置される
分岐弁１１６（１１６ａ〜１１６ｄ）からの分岐管に接
続され、他方、輸送空気流の排出口は、最下流のサイク
ロン１０６ｅより下流においてメイン配管１１２からの
分岐管に接続される。すなわち、各サイクロン１０６
は、メイン配管１１２から枝分かれするようにして、並
列に配置される。

【０００６】このような空気輸送システム１００におい
ては、対応する分岐弁１１６によってメイン配管１１２
と輸送先のサイクロン１０６とを接続することで、輸送
ラインを切り換えて、スクリューフィーダ１０４から捕
集手段１０８に至る空気輸送経路に、粉粒体を供給する
サイクロン１０６を組み込む。この状態で、ルーツブロ
ワ１１０およびスクリューフィーダ１０４を駆動して、
粉粒体を空気輸送することによって、目的とするサイク
ロン１０６に粉粒体を捕集／貯留させ、ロータリーバル
ブ１１８から排出する。

【０００７】従来より、１つの供給源から複数の場所に
粉粒体を供給するシステムにおいては、このように、サ
イクロン１０６（供給先）は、メイン配管１１２（メイ
ンとなる配管）から分岐した状態で、並列で接続、設置
される。そのため、配管が複雑で、しかも、部品点数が
多くなってしまい、大きな設置スペース（特に、高さ方
向）が必要な上に、設備のコストが高くなってしまう。
しかも、粉粒体を供給する際には、目的とするサイクロ
ン１０６（供給先）に応じて分岐弁１１６を駆動して、
ラインの切り換えを行う必要があり、制御が複雑になっ
てしまう。

【０００８】また、前述のように、空気輸送システム１
００は、分岐弁１１６で輸送ラインを切り換えて、目的
とするサイクロン１０６に粉粒体を供給するものであ
り、また、それが故に、複数のサイクロン１０６に同時
に粉粒体を供給することはできない。そのため、サイク
ロン１０６の数が多い場合に、ライン切り換え等を考慮
すると、全てのサイクロン１０６に過不足無く粉粒体を
供給するためには、消費される量の１５０％〜２００％
の供給能力が必要となり、ランニングコストやエネルギ
消費の点でも無駄が多い。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、前記
従来技術の問題点を解決することにあり、１つの供給源
から複数の供給先に粉粒体を空気輸送する粉粒体の空気
輸送システムにおいて、メイン配管から分岐して並列で
供給先を接続し、分岐弁でライン切換を行って目的供給
先に粉粒体を輸送する従来のシステムに比して、部品点
数が少ない、構成が簡単、設備のコストが低い、小さい
スペースでも容易に設置できる、制御が容易、必要な輸
送能力が少なくランニングコストやエネルギ消費が少な
い等、各種の優れた特性を有する粉粒体空気輸送システ
ムを提供することにある。

【００１０】

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
に、本発明は、粉粒体の供給源と、空気遮蔽機能を持つ
粉粒体排出手段を有する複数の粉粒体貯留タンクと、前
記供給源および全ての粉粒体貯留タンクを直列に接続し
た粉粒体の空気輸送経路と、前記空気輸送経路において
粉粒体を空気輸送する輸送手段とを有することを特徴と
する粉粒体空気輸送システムを提供する。

【００１１】このような本発明の粉粒体空気輸送システ
ムにおいて、前記粉粒体貯留タンクがサイクロン形式の
貯留タンクであるのが好ましく、また、前記空気輸送経
路の最下流の粉粒体貯留タンクよりも下流に輸送空気流
中に含まれる粉粒体を捕集する捕集手段が配置され、か
つ、この捕集手段が捕集した粉粒体を前記供給源に戻す
手段を有するのが好ましく、また、規定量の粉粒体が収
容されているか否か検出するセンサが、全ての前記粉粒
体貯留タンクに配置されており、各センサによる検出に
応じて、粉粒体の収容量が前記規定量以下となった粉粒
体貯留タンクが１つ検出された時点で前記輸送手段の駆
動を開始し、その後、全ての粉粒体貯留タンクの粉粒体
の収容量が前記規定量以上になったことが検出された時
点で前記輸送手段の駆動を停止するのが好ましく、さら
に、前記粉粒体貯留タンクの粉粒体排出手段が、粉粒体
の定量切り出し機能を有するのが好ましい。

【００１２】

【発明の実施の形態】以下、本発明の粉粒体空気輸送シ
ステムについて、添付の図面に示される好適実施例を基
に、詳細に説明する。

【００１３】図１に本発明の粉粒体空気輸送システムの
一例の概念図を示す。図示例の粉粒体空気輸送システム
１０（以下、輸送システム１０とする）は、基本的に、
粉粒体の供給源となる供給タンク１２およびスクリュー
フィーダ１４と、５つの粉粒体貯留タンク１６（以下、
貯留タンク１６（１６ａ〜１６ｅ）とする）と、バッグ
フィルタを有する粉粒体の捕集手段１８と、ルーツブロ
ワ２０と、輸送ライン２２とを有して構成される。各貯
留タンク１６の下端の排出口には、ロータリーバルブ２
４（２４ａ〜２４ｅ）が配置され、また、捕集手段１８
の下端の排出口にはロータリーバルブ２６が配置され
る。

【００１４】図示例においては、輸送ライン２２が、ス
クリューフィーダ１４〜全ての貯留タンク１６〜捕集手
段１８を直列で一筆書き的に接続して、粉粒体の空気輸
送経路が形成される。また、輸送ライン２２の捕集手段
１８と逆側の端部は、空気流を発生するための空気導入
部２８となっている。

【００１５】供給タンク１２は、各貯留タンク１６（供
給先）に供給する粉粒体を収容するものである。スクリ
ューフィーダ１４も公知のもので、供給タンク１２に収
容された粉粒体を定量切り出しして、輸送ライン２２に
供給する。なお、スクリューフィーダ１４は、後述する
制御手段３２によって、駆動を制御される。本発明の輸
送システム１０においては、貯留タンク１６に粉粒体を
供給する際には、スクリューフィーダ１４は、少なくと
も、最も粉粒体消費量が多い貯留タンク１６における消
費量よりも多量の粉粒体を切り出す。

【００１６】輸送ライン２２において、スクリューフィ
ーダ１４の輸送方向下流（以下、単に下流とする）に
は、５つの貯留タンク１６が接続される。輸送ライン２
２は、スクリューフィーダ１４から最上流の貯留タンク
１６ａの導入口３４に接続され、この貯留タンク１６ｂ
の排気口３６（図２参照）から、次（下流）の貯留タン
ク１６ｂの導入口３４に接続され、この貯留タンク１６
ｂの排気口３６から、次の貯留タンク１６ｃの導入口３
４に接続され、……と、５つの貯留タンク１６を直列に
接続している。本発明の輸送システム１０は、このよう
に、１本の輸送ラインで複数の貯留タンク１６を直列に
接続して、空気輸送によって、上流側の貯留タンク１６
から、順次、粉粒体を充填していく。この点に関して
は、後に詳述する。

【００１７】図２に、貯留タンク１６の概略図を示す。
なお、図２において、（Ａ）は平面図、（Ｂ）は側面図
である。図示例においては、貯留タンク１６は、いわゆ
る接線型のサイクロンとなっており、下方に向かって漸
次縮径する略円筒形状を有し、導入口３４は接線方向に
粉粒体を含む空気流を導入し、排気口３６はタンクの上
方において軸線方向から半径方向に向かって空気流を排
出するように形成される。

【００１８】粉粒体を含む空気流は、導入口３４から接
線方向に導入され貯留タンク３６内部で旋回して排気口
３６から排出され、輸送ライン２２によって次の貯留タ
ンク３６（最下流の貯留タンク３６ｅでは捕集手段１
８）に導入される。この旋回の際に、粉粒体が遠心力で
分離されて壁面から落下して、貯留される。また、貯留
タンク１６に収容される粉粒体の量が限界容量（満タ
ン）となると、粉粒体を含む空気流は、この貯留タンク
１６はそのまま素通り（スルー）して、次の貯留タンク
１６に導入される。

【００１９】前述のように、貯留タンク１６の下端の排
出口３８には、ロータリーバルブ２４が配置されてい
る。貯留タンク１６に収容された粉粒体は、ロータリー
バルブ２４が駆動することによって、略定量で切り出さ
れて排出され、所定の部位に供給される。なお、必要に
応じて、貯留タンク１６（ロータリーバルブ２４）はか
ら排出した粉粒体を、スクリューフィーダ等によって目
的位置に搬送してもよい。

【００２０】貯留タンク１６（サイクロン）の形状は、
図示例に限定されないのはもちろんであり、圧損が小さ
く、かつ、捕集性能が良好な形状を、輸送する粉粒体、
輸送量、システムの設備規模、輸送先の数等に応じて、
適宜決定すればよい。また、貯留タンク１６の排出口３
８に配置される排出手段も、空気遮蔽性（エアシール
性）を有するものであれば、各種のものが利用可能であ
る。なお、輸送された粉粒体の目的位置への安定供給等
を考慮すると、ロータリーバルブ２４やダブルダンパ等
の定量切り出し機能を有するものが好ましい。

【００２１】本発明の輸送システム１０において、貯留
タンク１６は、図２に示されるようなサイクロン形式に
限定はされず、フィルタを用いないものであれば、各種
の構成の粉粒体の捕集タンクが利用可能である。例え
ば、いわゆるレシーバ、バッフル、ルーバー式、旋回式
等の粉粒体捕集タンクも好適に利用可能である。しかし
ながら、後述するが、本発明においては、貯留タンク１
６で空気流から粉粒体を分離／収容すると共に、貯留タ
ンク１６が限界まで粉粒体を収容した際には、粉粒体を
含む空気流がこの貯留タンク１６を素通りすることによ
り、下流の貯留タンク１６に、順次、粉粒体を輸送す
る。従って、貯留タンク１６内においても、粉粒体の輸
送に十分な空気流が確保できる構成が好ましく、その点
で、図示例のようなサイクロン形式の貯留タンクが好ま
しい。

【００２２】各貯留タンク１６には、規定量の粉粒体が
収容されているか否かを検出するセンサ３０（３０ａ〜
３０ｅ）が配置される。なお、センサ３０は公知の粉粒
体の検出センサを用いればよい。このセンサ３０による
検出結果は、制御手段３２に供給される。制御手段３２
は、センサ３０による検出結果に応じて、スクリューフ
ィーダ１４の駆動を制御するものである。具体的には、
貯留タンク１６の内、１つでも粉粒体の量が規定量を下
回った時点でスクリューフィーダ１４の駆動を開始し、
全貯留タンク１６の粉粒体収容量が規定量以上になった
時点で、スクリューフィーダ１４の駆動を停止する。こ
の点については、後に詳述する。

【００２３】センサ３０によって検出する収容粉粒体の
規定量は、貯留タンク１６の限界容量よりも、若干、下
方に設定する。ここで、この規定量が少ない（限界容量
のとの差が大きい）と、全貯留タンク１６に規定量の粉
粒体を収容するのにかかる時間が多くなり、逆に、規定
量が多い（同差が小さい）と、スクリューフィーダ１４
の駆動／停止頻度が多くなる。従って、この規定量は、
貯留タンク１６の容量、輸送先（貯留タンク１６）の
数、空気輸送能力等に応じて、適宜決定すればよい。

【００２４】なお、貯留タンク１６に収容する粉粒体量
やスクリューフィーダ１４の駆動の制御は、このような
規定量の粉粒体が収納されているか否かを検出する方法
に限定はされず、各種の方法が利用可能である。例え
ば、上限レベルと下限レベルを設定して、それぞれに検
出センサを配置して制御を行ってもよく、また、後述す
る捕集手段１８に至る粉粒体の量で、全ての貯留タンク
１６が粉粒体で満たされたことを判定してもよい。

【００２５】輸送ライン２２は、最も下流の貯留タンク
１６ｅの排出口から、捕集手段１８に導入口に接続され
る。捕集手段１８は、例えば、バグフィルタを用いた粉
粒体捕集タンクで、貯留タンク１６で分離（捕集）され
なかった粉粒体を空気流から分離／捕集する、粉粒体の
空気輸送システムに利用される公知のものである。

【００２６】捕集手段１８の下端の排出口には、ロータ
リーバルブ２６が配置されており、捕集手段１８に収容
された粉粒体を、略定量で切り出して排出する。ここ
で、輸送システム１０においては、ロータリーバルブ２
６から排出された粉粒体が、自由落下して供給タンク１
２に投入されるように構成される。図示例においては、
これにより、粉粒体が供給タンク１２から出発して、供
給タンク１２に戻る、閉回路を構成している。なお、ロ
ータリーバルブ２６から供給タンク１２に粉粒体を投入
する方法は、自由落下に限定はされず、各種のフィーダ
を利用してもよく、コンベアを利用してもよく、シュー
タを利用してもよい。

【００２７】ルーツブロワ２０は、捕集手段１８内を、
バッグフィルタに対して輸送ライン２２の接続空間と逆
の空間から排気することで、輸送ライン２２を吸引す
る。これにより、スクリューフィーダ１４から貯留タン
ク１６を経て捕集手段１８に至る空気流を発生して、輸
送ライン２２における粉粒体の空気輸送を行う。

【００２８】以下、輸送システム１０の作用を説明する
ことにより、本発明について、より詳細に説明する。

【００２９】図示例の輸送システム１０においては、シ
ステムが稼働している状態では、基本的に、ルーツブロ
ワ２０、各貯留タンク１６のロータリバルブ２４、およ
び捕集手段１８のロータリーバルブ２６は、常時、駆動
している。なお、本発明はこれに限定はされず、これら
の各部位は、指示入力や定められたタイミングに応じて
駆動してもよいのは、もちろんである。このような状態
から、各貯留タンク１６のセンサ３０によって、貯留タ
ンク１６の内の１つでも、収容する粉粒体の量が規定量
以下になったことが検出され、その信号が制御手段３２
に送られると、制御手段３２がスクリューフィーダ１４
の駆動を開始する。

【００３０】スクリューフィーダ１４によって切り出さ
れた粉粒体は、輸送ライン２２に投入され、ルーツブロ
ワ２０が発生する空気流で輸送されて、まず、最上流の
貯留タンク１６ａに導入される。粉粒体は、貯留タンク
１６ａにおいて、空気流から分離されて、捕集／収容さ
れる。貯留タンク１６ａが限界容量まで粉粒体を収容し
た状態になると、粉粒体は、これ以上、貯留タンク１６
ａには捕集されなくなる。すなわち、限界容量まで粉粒
体を収容した貯留タンク１６ａでは粉粒体が突き上げる
状態となってしまうため、空気流から粉粒体を分離する
ことができず、粉粒体を含む空気流は、そのまま素通り
して、次の貯留タンク１６ｂに流入して、この貯留タン
ク１６ｂに粉粒体が捕集／収容される。この捕集タンク
１６ｂの限界容量まで粉粒体が収容されると、同様に、
空気流は、貯留タンク１６ｂをそのまま素通りして、次
の貯留タンク１６ｃに流入して、ここに粉粒体が捕集／
収容され、貯留タンク１６ｃが限界容量となり、同様に
……と、５つの貯留タンク１６全てに、粉粒体が供給さ
れる。

【００３１】このようにして、各貯留タンク１６のセン
サ３０によって、全貯留タンク１６に収容される粉粒体
の量が規定量以上になったことが検出され、制御手段３
２に送られると、制御手段３２は、スクリューフィーダ
１４の駆動を停止する。前述のように、貯留タンク１６
のロータリーバルブ２４は、常時駆動しているので、貯
留タンク１６に収容された粉粒体は、常時切り出され、
収容量は減少している。従って、経時によって、再度、
１つでも収容量が規定量以下の貯留タンクが検出された
ら、制御手段３２は、スクリューフィーダ１４の駆動を
開始して、粉粒体の輸送／供給を行う。

【００３２】また、貯留タンク１６で捕集されなかった
粉粒体は、捕集手段１８のバッグフィルタで捕集され、
ロータリーバルブ２６によって切り出されて、逐次、供
給タンク１２に戻される。

【００３３】このような本発明の輸送システムによれ
ば、１箇所から複数箇所に粉粒体を輸送するシステムに
おいて、メイン配管からの分岐管や分岐弁、分岐弁の操
作手段等が不要で、従来のシステムに比して、大幅に、
部品点数の低減、配管や構成の簡略化、設備コストの低
減等を図ることができる。また、分岐弁によるライン切
換等も不要であるので、制御も大幅に簡略化できる。さ
らに、部品点数減や配管の簡略化に加え、貯留タンク１
６を直列接続することにより、設置スペース（特に高さ
方向）も大幅に少なくてすむ。さらに、本発明の輸送シ
ステム１０によれば、ライン切換が不要であるので、大
きな供給能力（スクリューフィーダ１４の切り出し量）
は不要であり、供給先で使用される量の１１０％〜１２
０％程度の供給能力で十分であるので、ランニングコス
トやエネルギ消費の点でも有利である。

【００３４】図示例の輸送システム１０は、５つの貯留
タンク１６を有するが、本発明は、これに限定はされ
ず、貯留タンク１６は、４個以下でも６個以上でもよ
い。また、各貯留タンク１６は、基本的に、粉粒体の消
費位置に配置されるものであるが、前述のように、本発
明の輸送システム１０においては、上流側の貯留タンク
１６から、順次、粉粒体が供給される。従って、粉粒体
の消費量が多い位置（工程等）に対応する貯留タンク１
６を上流にするのが好ましく、また、粉粒体の消費量が
多い位置に対応する貯留タンク１６は、容量を大きくし
てもよく、また、消費量に応じて前記規定量を変えても
よい。

【００３５】図示例の輸送システム１０においては、吸
引（陰圧）によって粉粒体を空気輸送したが、本発明
は、これに限定はされず、圧送（陽圧）式の空気輸送で
あってもよい。この際においては、圧送式の空気輸送
は、ルーツブロワを基端側に設け、スクリューフィーダ
の代わりにロータリーフィーダを用いて粉粒体を供給
し、必要に応じて末端（捕集手段１８）に補助の吸引用
ブロワを配置する、公知の方法で実現すればよい。ま
た、圧送式の空気輸送輸送を利用する場合には、粉粒体
のスムーズな排出を行うために、貯留タンク１６の排出
部は逆テーパ形状とするのが好ましい。

【００３６】以上、本発明の粉粒体空気輸送システムに
ついて、詳細に説明したが、本発明は上記実施例に限定
はされず、本発明の用紙を逸脱しない範囲において、各
種の変更や改良を行ってもよいのは、もちろんである。

【００３７】

【発明の効果】以上、詳細に説明したように、本発明の
粉粒体空気輸送システムは、１つの供給源から複数の供
給先に粉粒体を空気輸送するシステムにおいて、従来の
システムに比して、部品点数が少ない、構成が簡単、設
備のコストが低い、小さいスペースでも容易に設置でき
る、制御が容易、必要な輸送能力が少なくランニングコ
ストやエネルギ消費が少ない等、各種の優れた特性を有
する。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の粉粒体空気輸送システムの一例の概
念図である。

【図２】 本発明の粉粒体空気輸送システムに用いられ
る貯留タンクの一例の概略図であって、（Ａ）は平面
図、（Ｂ）は側面図である。

【図３】 従来の粉粒体空気輸送システムの一例の概念
図である。

【符号の説明】

１０，１００ （粉粒体空気）輸送システム １２，１０２ 供給タンク １４，１０４ スクリューフィーダ １６ 貯留タンク １８，１０８ 捕集手段 ２０，１１０ ルーツブロワ ２２ 輸送ライン ２４，２６，１１４，１１８ ロータリーバルブ ２８ 空気導入部 ３０ センサ ３２ 制御手段 ３４ 導入口 ３６ 排気口 ３８ 排出口 １１２ メイン配管 １０６ サイクロン

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】粉粒体の供給源と、 空気遮蔽機能を持つ粉粒体排出手段を有する複数の粉粒
   体貯留タンクと、 前記供給源および全ての粉粒体貯留タンクを直列に接続
   した粉粒体の空気輸送経路と、 前記空気輸送経路において粉粒体を空気輸送する輸送手
   段とを有することを特徴とする粉粒体空気輸送システ
   ム。
2. 【請求項２】前記粉粒体貯留タンクがサイクロン形式の
   貯留タンクである請求項１に記載の粉粒体空気輸送シス
   テム。
3. 【請求項３】前記空気輸送経路の最下流の粉粒体貯留タ
   ンクよりも下流に輸送空気流中に含まれる粉粒体を捕集
   する捕集手段が配置され、かつ、この捕集手段が捕集し
   た粉粒体を前記供給源に戻す手段を有する請求項１また
   は２に記載の粉粒体空気輸送システム。
4. 【請求項４】規定量の粉粒体が収容されているか否か検
   出するセンサが、全ての前記粉粒体貯留タンクに配置さ
   れており、 各センサによる検出に応じて、粉粒体の収容量が前記規
   定量以下となった粉粒体貯留タンクが１つ検出された時
   点で前記輸送手段の駆動を開始し、その後、全ての粉粒
   体貯留タンクの粉粒体の収容量が前記規定量以上になっ
   たことが検出された時点で前記輸送手段の駆動を停止す
   る請求項１〜３のいずれかに記載の粉粒体空気輸送シス
   テム。
5. 【請求項５】前記粉粒体貯留タンクの粉粒体排出手段
   が、粉粒体の定量切り出し機能を有する請求項１〜４の
   いずれかに記載の粉粒体空気輸送システム。