JP2005189057A

JP2005189057A - 粉粒体の定量輸送方法

Info

Publication number: JP2005189057A
Application number: JP2003429672A
Authority: JP
Inventors: Osamu Kano; 理加納; Masaki Ban; 昌樹伴
Original assignee: Nisshin Seifun Group Inc
Current assignee: Nisshin Seifun Group Inc
Priority date: 2003-12-25
Filing date: 2003-12-25
Publication date: 2005-07-14

Abstract

【課題】計量手段を有しない粉粒体空気輸送経路において、粉粒体の空気輸送における混合比や粉粒体の嵩密度が変動する場合でも、十分な秤量精度が得られる粉粒体の定量輸送方法を実現すること。また、この粉粒体の定量輸送方法を応用して、粉粒体を粉粒体輸送用のバルク車に効率的に積み込むことを可能とする粉粒体の定量積込方法を提供すること。
【解決手段】貯蔵場所に貯蔵されている粉粒体をその貯蔵場所から所定量取り出して、目的とする輸送先収容体に空気輸送するための、輸送経路中に計量手段を有しない経路における粉粒体の定量輸送方法であって、前記空気輸送に用いるブロワの圧力を時間積分し、その値により前記粉粒体の輸送量を制御することを特徴とする方法。
【選択図】図１

Description

本発明は粉粒体の定量輸送方法に関し、特に食用の小麦粉などの粉粒体を効率的にかつ精度よく所定量、所定場所に輸送したり、所定の輸送機材（バルク車と呼ばれる）に積み込んだりするための、粉粒体の定量輸送方法に関する。なお、以下の説明では、説明をわかりやすくするために小麦粉を例に挙げて説明するが、本発明はこれに限定されるものではなく、より広範囲の粉粒体の定量輸送に適用することが可能である。

例えば、従来、食用の小麦粉などの粉粒体を包装等のために輸送したり、バルク車を用いて出荷したりするためには、上記粉粒体をその貯蔵場所（通常、サイロと呼ばれる）から包装加工場所、あるいはバルク車が配置されるヤード（積込場所）まで輸送する必要がある。

一般に、上述のサイロから送出された粉粒体は、適宜のコンベア等により空気輸送開始点まで送られて、ここから圧縮空気により目的の場所に空気輸送されるのが普通である。そして、このサイロ内に貯蔵されている粉粒体は、包装加工される場合、あるいはバルク車に積み込まれる場合のいずれにおいても、最終的な篩工程（シフターと呼ばれる）を経て、異物等を完全に除去した後に目的の処理に供される。

ここで問題になるのは、輸送、あるいは積み込みされる粉粒体の量を所定の範囲内に精度よく収めることが必要であるということである。もちろん、多少の許容差は認められているのが普通であるが、その幅はそれほど広いものではないので、かなりの精度が要求される。

ここで、サイロからの切り出し量を正確に維持しようとする方法の一つは、いわゆる経路内スケールと呼ばれる一種の計量手段を用いる方法である。但し、経路内スケールを設ける場合には輸送経路を配設する当初から計画的に設けるようにすることが必要であり、輸送経路が出来上がったあとから配設することは工事が大掛かりになるとともにコストもかかるという問題がある。

これに代わる便法というか、経験的なデータの積み重ねに基づく方法としては、空気輸送に用いられる送風手段（一般には、容積基準で輸送量の算出精度の高いルーツブロワが用いられることが多い）の運転時間と、その時間に対応する粉粒体の輸送量との関係を予め求めておく方法が用いられる。この方法は、空気輸送における混合比（輸送粉粒体重量／輸送空気重量）や、粉粒体の嵩密度が変動する場合には、誤差が大きくなるという問題を有している。

また、特許文献１には、ロータリーフィーダーから管路を通して受槽に粉体や粒体を送る際に、管路内に滞留する粉体や粒体の量が変化しても、これに対応可能とした計量制御装置が開示されている。この装置では、ロータリーフィーダーの停止後に流出して管路内に滞留する粉体や粒体の量を正確に求めるように校正することで、この問題を解消しているものである。しかしながら、この装置には、粉体や粒体の重量測定手段が備えられており、これを備えていない粉粒体空気輸送経路に適用できるものではない。

また、この他にも、例えば、小麦粉をその貯蔵手段であるサイロから切り出す際に得られる精度は、目標とする切り出し量に対して十分な精度を有するとは限らないという問題もある。

特開平７−２４８２５１号公報

本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、その目的とするところは、前記従来技術における問題点を解消して、空気輸送における前記混合比や粉粒体の嵩密度が変動する場合でも、十分な秤量精度が得られる粉粒体定量輸送方法を提供することにある。

また、本発明の他の目的は、上述のような特徴を有する粉粒体定量輸送方法を、計量手段を有しない粉粒体空気輸送経路において実現することにあり、また、この粉粒体定量輸送方法を応用して、粉粒体を粉粒体輸送用のバルク車に効率的に定量積み込むことを可能とする方法を確立することにある。

上記目的を達成するために、本発明に係る粉粒体定量輸送方法は、貯蔵場所に貯蔵されている粉粒体をその貯蔵場所から所定量取り出して、目的とする輸送先収容体に空気輸送するための、輸送経路中に計量手段を有しない経路における粉粒体の定量輸送方法であって、前記空気輸送に用いるブロワの圧力を時間積分し、その値により前記粉粒体の輸送量を制御することを特徴とする。

ここで、前記粉粒体の輸送量の制御は、少なくとも、該当する貯蔵場所，当該貯蔵場所から前記目的とする輸送先収容体までの輸送経路の長さ，高低差あるいは管内性状に応じて個別に決定することが好ましい。

また、本発明に係る粉粒体の定量輸送方法においては、前記粉粒体の前記貯蔵場所からの切り出しの開始および停止時刻と、これに対応して予め定められている前記空気輸送の開始および停止時刻とを、少なくとも、該当する貯蔵場所，当該貯蔵場所から前記目的とする輸送先収容体までの輸送経路に応じて個別に制御することが好ましい。

なお、当該制御の結果に基づいて、輸送された粉粒体量と目標とする前記所定量との差異を適宜記録しておき、この記録内容に基づいて、前記粉粒体の前記貯蔵場所からの切り出し時間と、これに対応して予め定められている前記空気輸送時間との対応関係を適宜調整（更新）することがより好ましい。

なお、上記各粉粒体の定量輸送方法にあっては、前記粉粒体が食用の粉粒体であって、前記貯蔵場所が粉粒体貯蔵用サイロであり、前記粉粒体の前記貯蔵場所からの切り出し時間と、これに対応して予め定められている前記空気輸送時間との対応関係を前記各サイロごと、もしくはこれらを複数まとめたサイロ列ごとに持たせることも好ましい。

なお、本発明に係る粉粒体の定量輸送方法は、前記貯蔵場所からの粉粒体切り出しの開始および停止のタイミング、およびこれに対応して定められる前記空気輸送の開始および停止のタイミング、並びに輸送実績に基づく前記各タイミングの調整を予め定められた条件に基づいて制御するためのプログラムを提供できるものである。

本発明によれば、粉粒体の空気輸送における混合比や粉粒体の嵩密度が変動する場合においても、十分な秤量精度が得られる粉粒体の定量輸送方法を実現することが可能となり、さらに、上述のような特徴を有する粉粒体の定量輸送方法を、計量手段を有しない粉粒体空気輸送経路において実現することが可能となるとともに、また、これらの粉粒体の定量輸送方法を応用して、粉粒体を粉粒体輸送用のバルク車に効率的に積み込むことを可能とする粉粒体の積込方法を実現できるという顕著な効果を奏するものである。

以下、図面に示す好適実施形態に基づいて、本発明を詳細に説明する。
なお、以下に説明する実施形態においては、サイロから所定量の小麦粉を切り出して、輸送手段であるバルク車に積み込む場合を例に挙げる。

図１は、本発明の一実施形態に係る粉粒体の定量輸送方法が好適に適用される粉体貯蔵部（具体的には、Ａ，Ｂ，……からなる１つのサイロ列）や、粉体輸送手段としてのルーツブロワＷとそれに付随する圧力センサＰ、空気輸送された粉体を出荷のためにバルク車ＢＣに積み込むための、レシーバタンク，シフターおよび積込手段を備えた出荷部から構成される粉体出荷関連部門の全体配置の模式図である。

図１に示した各構成要素について、さらに詳細に説明する。図１は、典型的な基本配置例である、排出装置Ｖを備えたサイロ（Ａ，Ｂ，……），搬送コンベアＣＢおよび輸送部（ルーツブロワＷ，圧力センサＰ等）を有する輸送一次側と、これとは空気輸送配管ＡＰを介して接続されているサイクロンフィルターＦ，ロータリーバルブＲＶ，シフターＳ並びにバルク車ＢＣへの粉体積込手段（案内ダクトＤ１，Ｄ２等）一式を備えた出荷側（出荷場）とに分けて示した図である。

ここで、あるサイロからある経路を介して粉体を空気輸送する際における、圧力の変動状況を観察したところ、図２に例示するように、経時的には非常に良い安定性を示した。このことから、粉体を取り出すサイロ・経路を指定すれば（より詳細には、後述するように、前述の混合比や粉体の嵩密度等の条件も影響するが）、その経路における粉体の空気輸送の速度（輸送重量）が推定可能となることがわかる。

図２から判断されるところは、これだけの安定性を有する圧力を時間積分することにより得られる圧力積分値と粉体の輸送量、すなわち、粉体の輸送量を圧力センサの計測値の積分値（すなわち、前記圧力積分値）に略１：１で対応付けることが可能と考えられるということであり、これに基づいて、粉体のバルク車ＢＣへの積込量の制御（開始・停止）を、排出装置Ｖ（図１参照）のオン・オフ制御で高精度に代替制御可能であるということである。

このような現象を応用することによって、簡易的な粉粒体定量輸送制御方法が確立できれば、粉体の空気輸送並びにこの輸送方法を応用した粉体の輸送機材（バルク車等）への積込作業等が、距離が多少離れている場合であっても、高精度にかつ容易に実行可能になるという点で、実用上非常に大きな効果が得られるものである。

具体的には、例えば、図３に示すように、あるサイロについての圧力積分値と実積込量との間に極めて良好な直線性が見られるとすれば、このサイロ列の場合の圧力積分値と実積込量との間の換算式は、
ｙ＝ａｘ＋ｂ ……（１）
と表わすことができる。但し、ここでは、ｘ：圧力積分値、ｙ：実積込量、ａ，ｂは定数である。

実用上は、上述の図３のグラフのｘ，ｙ軸を入れ替えて、横軸を実積込量、縦軸を圧力積分値と表わし直すのがよい。すなわち、横軸をＸ、縦軸をＹと表わすとすると、
Ｙ＝ＡＸ＋Ｂ ……（２）
と書くことができる（ここで、Ａ，Ｂは定数）。

上述の式（２）の意味するところは、実積込量を与えれば、それに対応する（必要となる）圧力積分値、すなわち、排出装置Ｖの駆動・停止時間が一義的に求められるということであり、現場での作業の効率向上にとって極めて大きな効果が得られる。

ここで、上述の定数Ａ，Ｂは、例えばサイロごと、あるいは、粉体の空気輸送経路が複数存在する場合には、各サイロとそれに対応する空気輸送経路ごとに決める係数であり、この値は実績値の積み重ねによって決めることが可能であり、また、季節的な変動等に対する対応も可能なものである。

なお、既設の、複数のサイロ列等を有する大規模な設備にこの方法を適用する場合には、各回の圧力積分値とそれに対応する実積込量との値を蓄積していって、それを基に定期的に前述の換算式の定数の調整（更新）を行うことも有効である。

このようなフォローアップをキチンと行っていれば、非常に簡単な、しかも安価な設備により、極めて精度の高い粉粒体の定量輸送方法、さらにはこれを用いる輸送機材（バルク車等）への粉粒体の定量積込方法を実現できるという顕著な効果が得られる。

なお、上記実施形態は、本発明の一例を示したものであり、本発明は上記実施形態に限定されず、本発明の趣旨を逸脱しない範囲内において、種々の変更や改良を行ってもよいことはいうまでもない。

例えば、上述の実施形態においては、小麦粉のバルク車への定量積み込みを例に挙げたが、他の粉粒体についても、本発明に係る方法が好適に用い得ることは明らかである。

また、本発明に係る粉粒体の定量輸送方法においては、前記貯蔵場所からの粉粒体切り出しの開始および停止のタイミング、およびこれに対応して定められる前記空気輸送の開始および停止のタイミング、並びに輸送実績に基づく前記各タイミングの調整を、予め定められた条件に基づいてコンピュータ等により制御させることが可能であり、本発明は、そのためのプログラムとして具体化することもできる。

本発明に係る粉粒体の輸送方法が好適に適用される状況を示す全体配置の模式図である。あるサイロからある経路を介して粉体を空気輸送する際における、圧力の変動状況を示すグラフである。あるサイロ列における圧力積分値と実積込量との間の関係を例示するグラフである。

符号の説明

Ａ，Ｂサイロ
ＡＰ空気輸送配管
ＣＢチェーンコンベア
Ｄ１，Ｄ２案内ダクト
Ｆフィルター
Ｐ圧力センサ
ＲＶロータリーバルブ
Ｓシフター
Ｖ排出装置
Ｗルーツブロワ

Claims

貯蔵場所に貯蔵されている粉粒体をその貯蔵場所から所定量取り出して、目的とする輸送先収容体に空気輸送するための、輸送経路中に計量手段を有しない経路における粉粒体の定量輸送方法であって、
前記空気輸送に用いるブロワの圧力を時間積分し、その値により前記粉粒体の輸送量を制御することを特徴とする粉粒体の定量輸送方法。
前記ブロアの圧力を時間積分した値が、前記粉粒体の輸送量と一次式の関係にあることを特徴とする請求項１に記載の粉粒体の定量輸送方法。
前記空気輸送に用いるブロワの圧力を、少なくとも、該当する貯蔵場所，当該貯蔵場所から前記目的とする輸送先収容体までの輸送経路に応じて個別に時間積分し、その値により前記粉粒体の輸送量を制御することを特徴とする請求項１または２に記載の粉粒体の定量輸送方法。
請求項３に記載の粉粒体の定量輸送方法であって、
前記粉粒体の前記貯蔵場所からの切り出しの開始および停止時刻と、これに対応して予め定められている前記空気輸送の開始および停止時刻とを、少なくとも、該当する貯蔵場所，当該貯蔵場所から前記目的とする輸送先収容体までの輸送経路に応じて個別に制御することを特徴とする粉粒体の定量輸送方法。
請求項４に記載の粉粒体の定量輸送方法であって、
当該制御の結果に基づいて、輸送された粉粒体量と目標とする前記所定量との差異を適宜記録しておき、
この記録内容に基づいて、前記粉粒体の前記貯蔵場所からの切り出し時間と、これに対応して予め定められている前記空気輸送時間との対応関係を適宜調整することを特徴とする粉粒体の定量輸送方法。
前記粉粒体が食用の粉粒体であって、前記貯蔵場所が粉粒体貯蔵用サイロであり、前記粉粒体の前記貯蔵場所からの切り出し時間と、これに対応して予め定められている前記空気輸送時間との対応関係を、前記各サイロごともしくはこれらを複数まとめたサイロ列ごとに準備しておくことを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の粉粒体の定量輸送方法。
請求項１〜６に記載の粉粒体の定量輸送方法に係る前記貯蔵場所からの粉粒体切り出しの開始および停止のタイミング、およびこれに対応して定められる前記空気輸送の開始および停止のタイミング、並びに輸送実績に基づく前記各タイミングの調整を予め定められた条件に基づいて制御するための粉粒体の定量輸送方法のプログラム。