JP2006219270A - 気体輸送装置における粉粒体投入装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 気体輸送装置の輸送路に移動式貯蔵タンクの粉粒体を投入する粉粒体投入装置から粉粒体が漏れ出し難くする。
【解決手段】 気体輸送装置の輸送路２の途中にロータリバルブ８を介して投入ホッパ７を接続し、投入ホッパ７に移動式貯蔵タンク６の粉粒体を入れ、投入ホッパ７の粉粒体をロータリバルブ８で切り出して輸送路２で輸送する気体輸送装置において、投入ホッパ７は、上端開口に蓋板１２を被せ、蓋板１２に入口１３を貫通し、投入ホッパ７内に仕切り筒３１を縦に配置し、仕切り筒３１の上端入口３２を入口１３に接続し、仕切り筒３１の下端出口３３を投入ホッパ７の下端出口１４に臨ませ、蓋板１２に排気口４１を設けた粉粒体投入装置。入口１３に移動式貯蔵タンク６の下端出口を差し込み、移動式貯蔵タンク６の粉粒体を、仕切り筒３１に投入して投入ホッパ７内の仕切り筒３１下側と仕切り筒３１内に堆積する。
【選択図】 図４

Description

本発明は、気体輸送装置において、輸送路に粉粒体を投入する装置に関する。

粉粒体の気体輸送装置は、貯蔵タンクに貯蔵中の粉粒体、例えば焙煎コーヒ豆の粉砕品を、輸送路を流れる搬送気体で次工程の装置、例えば袋詰め装置に輸送する。

このような気体輸送装置は、図１に示すように、気体圧送装置１に輸送路２の上流端を接続している。気体圧送装置１は、搬送気体を加圧して輸送路２に送り出す。輸送路２の下流端は、次工程の装置３に接続している。輸送路２の途中には、固定式の貯蔵タンク４の下端出口を接続している。固定式貯蔵タンク４と輸送路２との間には、ロータリバルブ５を介在している。ロータリバルブ５は、貯蔵タンク４に貯蔵中の粉粒体の所要量を切り出す。

また、気体輸送装置は、移動式の貯蔵タンク６に貯蔵中の粉粒体を輸送路２で輸送するため、移動式貯蔵タンク用の粉粒体投入装置を設けている。この粉粒体投入装置は、移動式貯蔵タンク６に貯蔵中の粉粒体を入れる投入ホッパ７を設けている。投入ホッパ７は、下端出口を輸送路２の途中に接続している。投入ホッパ７と輸送路２との間には、ロータリバルブ８を介在している。ロータリバルブ８は、投入ホッパ７に入れた粉粒体の所要量を切り出す。

投入ホッパ７は、図５に示すように、漏斗形体１１の上端開口に蓋板１２を被せて固定し、蓋板１２に入口１３を貫通している。漏斗形体１１は、下端出口１４をロータリバルブ８の上側の入口に接続している。ロータリバルブ８は、下側の出口を輸送路２に接続している。

投入ホッパ７の上端入口１３には、移動式貯蔵タンク６の下端出口を差し込み、移動式貯蔵タンク６に貯蔵中の粉粒体を投入ホッパ７に投入する。すると、粉粒体は、投入ホッパ７内に落下して堆積する。投入ホッパ７内の堆積粉粒体ｐは、投入ホッパ７内の空気と接する上面が、移動式貯蔵タンク６下端出口の外側斜め下向きに広がる。

ロータリバルブ８は、ケーシング２１にロータ２２を回転可能に嵌合している。ロータ２２は、周囲にトラフと言われる凹部２３を周方向等間隔位置に形成している。また、ロータ２２は、電動機に連結している。ロータ２２が一方向に回転している間、トラフ２３が上側の入口に戻る毎に、そのトラフ２３に投入ホッパ７内の堆積粉粒体ｐから粉粒体が落下し、粉粒体が入ったトラフ２３が下側の出口に行く毎に、そのトラフ２３の粉粒体が搬送気体流通中の輸送路２に落下する。即ち、ロータリバルブ８の作動で、投入ホッパ７の粉粒体がロータリバルブ８の往路を経て輸送路２に投入される。

一方、ロータリバルブ８の作動中、トラフ２３が下側の出口で粉粒体を放出する毎に、そのトラフ２３に輸送路２の搬送気体が流入し、搬送気体が入ったトラフ２３が上側の入口に戻る毎に、そのトラフ２３の搬送気体が投入ホッパ７に流入する。即ち、輸送路２を加圧状態で流れる搬送気体は、作動中のロータリバルブ８の復路を経て投入ホッパ７に侵入する。

搬送気体は、投入ホッパ７に侵入すると、投入ホッパ７内の堆積粉粒体ｐを持ち上げたり、堆積粉粒体ｐの上面から吹き出る際に粉粒体を舞い上がらせたりする。すると、投入ホッパ７内の持ち上げられた堆積粉粒体ｐは、ロータリバルブ８の上側の入口に落下し難くなる。また、投入ホッパ７内の舞い上がった粉粒体は、投入ホッパ７の上端入口１３と移動式貯蔵タンク６の下端出口との間の隙間から投入ホッパ７外に漏れ出す。

そこで、投入ホッパ７は、図５に示すように、漏斗形体１１内に隔壁１５をロータリバルブ８復路側の側壁に沿って設け、その側壁と隔壁１５との間に排気路１６を形成している。排気路１６は、ロータリバルブ８の復路側に位置し、ロータリバルブ８の復路の出口上側から投入ホッパ７の上端入口１３の斜め下側に至る。作動中のロータリバルブ８の復路を通過する搬送気体は、多くが排気路１６を経て投入ホッパ７の上端入口１３に至り、投入ホッパ７の上端入口１３と移動式貯蔵タンク６の下端出口との間の隙間から投入ホッパ７外に流出する。移動式貯蔵タンク６から投入ホッパ７に落下する粉粒体は、投入ホッパ７の排気路１６反対側の側壁と隔壁１５との間に堆積する。

特開２００２−２６５０４７号公報

気体輸送装置において、輸送路２は、搬送気体が加圧された状態で流れる。移動式貯蔵タンク用の粉粒体投入装置において、輸送路２と投入ホッパ７との間に介在したロータリバルブ８は、ケーシング２１とロータ２２との間にロータ回転用の隙間がある。この隙間は、ロータ２２の周囲、軸方向の両側と径方向の両側にある。粉粒体が堆積した投入ホッパ７は、下端出口１４の圧力、即ち、ロータリバルブ８の上側の入口の圧力がロータリバルブ８の下側の出口の圧力、即ち、輸送路２の圧力より低い。

従って、輸送路２を流れる搬送気体は、ロータリバルブ８のロータ回転用の隙間を通過して漏れ出し、漏洩気体が投入ホッパ７に流入する。

ロータリバルブ８のロータ回転用隙間の往路側部分を経て漏れ出した搬送気体は、ほぼ全部が投入ホッパ７の堆積粉粒体ｐ内に侵入する。また、ロータリバルブ８のロータ回転用隙間の復路側部分を経て漏れ出した搬送気体は、一部が排気路１６に流入し、残部が投入ホッパ７の堆積粉粒体ｐ内に侵入する。更に、作動中のロータリバルブ８の復路を通過した搬送気体は、一部が排気路１６に流入する一方、残部が投入ホッパ７の堆積粉粒体ｐ内に侵入する。

搬送気体は、ロータリバルブ８を経て投入ホッパ７の堆積粉粒体ｐ内に侵入すると、図５に矢印で示すように、堆積粉粒体ｐ内を上昇し、堆積粉粒体ｐの上面から投入ホッパ７内上端の空気中に噴き出し、投入ホッパ７の上端入口１３と移動式貯蔵タンク６の下端出口との間の隙間を経て投入ホッパ７外に吹き出す。

投入ホッパ７内において、堆積粉粒体ｐの上面からその上側の空気中に噴き出る搬送気体は、粉粒体を投入ホッパ７の上端入口１３下側付近に舞い上げる。投入ホッパ７内上端から投入ホッパ７外に吹き出る搬送気体は、舞い上がった粉粒体を、連行して投入ホッパ７外に撒き散らす。

このような課題は、投入ホッパ７内における搬送気体による粉粒体の舞い上がり位置が投入ホッパ７の上端入口１３に近く、その上端入口１３から搬送気体が粉粒体と一緒に投入ホッパ７外に流出することに起因している。

１）搬送気体が加圧された状態で流れる輸送路と、移動式貯蔵タンクに貯蔵中の粉粒体を入れる投入ホッパとを設け、輸送路の途中に投入ホッパの下端出口を接続し、投入ホッパと輸送路との間にロータリバルブを介在し、
投入ホッパに移動式貯蔵タンクに貯蔵中の粉粒体を入れ、投入ホッパのロータリバルブを作動し、投入ホッパに入れた粉粒体を、ロータリバルブで切り出して輸送路で輸送する気体輸送装置において、
投入ホッパは、漏斗形体の上端開口に蓋板を被せ、蓋板に入口を貫通し、漏斗形体内に仕切り筒を縦に配置し、仕切り筒の上端入口を蓋板の入口に接続し、仕切り筒の下端出口を漏斗形体の下端出口に臨ませ、蓋板に排気口を設け、
投入ホッパの入口に移動式貯蔵タンクの下端出口を差し込み、移動式貯蔵タンクに貯蔵中の粉粒体を、仕切り筒に投入して投入ホッパの下端出口に向けて落下し、粉粒体を投入ホッパ内の仕切り筒下側と仕切り筒内に堆積する構成にしたことを特徴とする粉粒体投入装置。

２）上記の粉粒体投入装置において、
投入ホッパの排気口には、搬送気体は通過し易いが、粉粒体は通過し難いフィルタを付けたことを特徴とする。

３）上記の粉粒体投入装置において、
投入ホッパは、漏斗形体内に隔壁をロータリバルブ復路側の側壁に沿って設け、その側壁と隔壁との間に、ロータリバルブの復路の出口上側から排気口の下側に至る排気路を形成し、
投入ホッパ内のロータリバルブ復路出口付近の搬送気体が排気路を経て排気口に至り、仕切り筒から投入ホッパの下端出口に向けて落下する粉粒体が投入ホッパ内の隔壁と排気路反対側の側壁との間に堆積する構成にしたことを特徴とする。

４）上記の粉粒体投入装置において、
移動式貯蔵タンクに貯蔵して輸送路で輸送する粉粒体は、焙煎コーヒ豆の粉砕品であり、
輸送路を加圧された状態で流れる搬送気体は、焙煎コーヒ豆の粉砕品に不活性なガス、例えば窒素ガスであることを特徴とする。

粉粒体は、投入ホッパ内の仕切り筒下側と仕切り筒内に堆積する。投入ホッパ内の仕切り筒下側の堆積粉粒体は、仕切り筒下端出口の外側斜め下向きに、投入ホッパ内の空気と接する上面が広がる。仕切り筒内の堆積粉粒体は、移動式貯蔵タンク下端出口の外側斜め下向きに、仕切り筒内の空気と接する上面が広がる。

搬送気体は、ロータリバルブを経て投入ホッパに侵入すると、投入ホッパの仕切り筒下側の堆積粉粒体内を上昇し、その堆積粉粒体の上面、仕切り筒下端出口の外側に広がる上面から投入ホッパ内の空気中に出て、投入ホッパの排気口から投入ホッパ外に流出する。

この搬送気体は、投入ホッパ内の仕切り筒下側の堆積粉粒体の上面から出る際、粉粒体を少し舞い上げる。しかし、その粉粒体舞い上がり位置から投入ホッパの排気口までの距離は、長い。仕切り筒の長さより長い。その舞い上がった粉粒体は、投入ホッパの排気口から流出する量が少ない。投入ホッパの排気口にフィルタを付ける場合は、投入ホッパの排気口から流出する粉粒体をほとんどなくすことができる。

投入ホッパの仕切り筒下側の堆積粉粒体内を上昇する搬送気体は、仕切り筒内の堆積粉粒体に流入してその堆積粉粒体の上面、移動式貯蔵タンク下端出口の外側に広がる上面から仕切り筒内の空気中に出ることはほとんどない。搬送気体が仕切り筒内の堆積粉粒体に流入して空気中に出る通路は、搬送気体が投入ホッパの仕切り筒下側の堆積粉粒体の上面から空気中に出る通路より、堆積粉粒体中の流路が長く、流路抵抗が大きい。粉粒体が投入ホッパの上端入口、仕切り筒の上端入口と移動式貯蔵タンクの下端出口との間の隙間を経て投入ホッパ外に流出することはほとんどない。

実施形態の粉粒体の気体輸送装置は、焙煎コーヒ豆の粉砕品を袋詰め装置に窒素ガスで気体輸送する装置である。粉粒体が焙煎コーヒ豆の粉砕品である。搬送気体が窒素ガスである。窒素ガスは、焙煎コーヒ豆の粉砕品に対して不活性なガスである。次工程の装置は、袋詰め装置である。

気体輸送装置は、図１に示すように、気体圧送装置１の出口に輸送路２の上流端を接続している。気体圧送装置１は、送風機による搬送気体の圧送装置であり、搬送気体を加圧して輸送路２に送り出す。輸送路２の下流端は、次工程の袋詰め装置３に接続している。輸送路２の途中には、固定式の貯蔵タンク４の下端出口を接続している。固定式貯蔵タンク４と輸送路２との間には、ロータリバルブ５を介在している。ロータリバルブ５は、固定式貯蔵タンク４に貯蔵中の粉粒体の所要量を切り出す。

また、気体輸送装置は、移動式の貯蔵タンク６に貯蔵中の粉粒体を輸送路２に投入する粉粒体投入装置を設けている。移動式貯蔵タンク６は、ホークリフトトラックで持ち上げて移動させる構造である。これに代えて、作業者が押して移動させるキャスタ付の構造にしてもよい。

粉粒体投入装置は、移動式貯蔵タンク６に貯蔵中の粉粒体を入れる投入ホッパ７を設けている。投入ホッパ７は、下端出口を輸送路２の途中に接続している。投入ホッパ７と輸送路２との間には、ロータリバルブ８を介在している。ロータリバルブ８は、投入ホッパ７に入れた粉粒体の所要量を切り出す。投入ホッパ７の外側には、移動式貯蔵タンク６を載せる枠体９を設けている。

投入ホッパ７は、図２と図３に示すように、逆四角錐台筒形状の漏斗形体１１の上端開口に蓋板１２を被せて固定している。蓋板１２は、中央部に円形状の入口１３を貫通している。漏斗形体１１は、四角形状の下端出口１４をロータリバルブ８の上側の入口に接続している。ロータリバルブ８は、下側の出口を輸送路２に接続している。

ロータリバルブ８は、図２に示すように、ケーシング２１にロータ２２を回転可能に嵌合している。ロータ２２は、周囲にトラフ２３を周方向等間隔位置に形成している。また、ロータ２２は、図示しない電動機に連結しており、一方向に回転する。ロータリバルブ８は、ケーシング２１とロータ２２との間にロータ回転用隙間がある。この隙間は、ロータ２２の周囲、軸方向の両側と径方向の両側にある。

また、投入ホッパ７は、図２と図３に示すように、漏斗形体１１内に隔壁１５をロータリバルブ８復路側の側壁に沿って設け、その側壁と隔壁１５との間に排気路１６を形成している。排気路１６は、ロータリバルブ８の復路側に位置し、ロータリバルブ８の復路の出口上側から蓋板１２のロータリバルブ復路側の側部の下側に至る。

更に、投入ホッパ７は、漏斗形体１１内の隔壁１５と排気路１６反対側の側壁との間に、仕切り筒３１を縦に配置している。仕切り筒３１は、円筒形状であり、下半部を逆円錐台筒形状の下細テーパにしている。また、仕切り筒３１は、上端を蓋板１２の入口１３に密に嵌め込んで固定している。仕切り筒３１の上端入口３２は、蓋板１２の入口１３に接続している。仕切り筒３１の下端出口３３は、漏斗形体１１の下端出口１４の上側に配置し、下端出口１４に臨ませている。

蓋板１２は、ロータリバルブ復路側の側部、排気路１６の上端出口の上側に配置する側部に、排気口４１を貫通して設けている。排気口４１は、排気路１６の上端出口と同様に、蓋板１２のロータリバルブ復路側の側辺に沿った細長い四角方形である。排気口４１には、粉粒体の通過を阻止するフィルタ４２を付けている。フィルタ４２は、搬送気体の窒素ガスが通過し易いが、粉粒体の焙煎コーヒ豆粉砕品が通過し難い。

気体輸送装置を使用する場合、気体圧送装置１を作動して、気体圧送装置１から輸送路２に窒素ガスの搬送気体を加圧して送り出す。搬送気体は、輸送路２を加圧された状態で流れる。この搬送気体は、一部が輸送路２からロータリバルブ８のロータ回転用隙間を通過して投入ホッパ７に侵入する。

移動式貯蔵タンク６には、焙煎コーヒ豆の粉砕品、粉粒体を貯蔵する。移動式貯蔵タンク６に貯蔵中の粉粒体を袋詰め装置３に送る場合、気体輸送装置の粉粒体投入装置７〜９を使用する。粉粒体を貯蔵中の移動式貯蔵タンク６は、ホークリフトトラックで持ち上げ、図１に鎖線で示すように、粉粒体投入装置の枠体９の上に載せる。移動式貯蔵タンク６の下端出口は、図４に示すように、投入ホッパ７の入口１３、即ち、仕切り筒３１の上端入口３２に差し込まれる。移動式貯蔵タンク６に貯蔵中の粉粒体は、投入ホッパ７に投入する。すると、粉粒体は、仕切り筒３１に投入されて落下し、隔壁１５と投入ホッパ７の排気路１６反対側の側壁との間を投入ホッパ７の下端出口１４に向けて落下する。

投入ホッパ７に投入された粉粒体は、仕切り筒３１の下側であって隔壁１５と排気路１６反対側の側壁との間に堆積し、また、仕切り筒３２内に堆積する。投入ホッパ７内の仕切り筒３１下側部分の堆積粉粒体ｐは、仕切り筒下端出口３３の外側斜め下向きに、投入ホッパ７内の空気と接する上面が広がる。仕切り筒３１内の堆積粉粒体ｐは、移動式貯蔵タンク６下端出口の外側斜め下向きに、仕切り筒３１内の空気と接する上面が広がる。

この状態で、ロータリバルブ８を作動すると、投入ホッパ７内に堆積した粉粒体は、所要量が回転中のロータリバルブ８の往路を通過して輸送路２に流入し、輸送路２を流れる搬送気体に乗って袋詰め装置３に送られる。一方、輸送路２を流れる搬送気体は、一部が回転中のロータリバルブ８の復路を通過して投入ホッパ７に侵入する。

搬送気体は、一部が輸送路２から漏れ出し、停止中又は回転中のロータリバルブ８のロータ回転用隙間又は復路を経て投入ホッパ７に侵入する。すると、投入ホッパ７内のロータリバルブ８復路出口付近に侵入した搬送気体は、多くが排気路１６に流入して排気口４２の下側に至り、排気口４２から投入ホッパ７外に流出する。

投入ホッパ７にロータリバルブ８を経て侵入したが、排気路１６に流入しなかった搬送気体は、図４に矢印で示すように、投入ホッパ７の仕切り筒３１下側の堆積粉粒体ｐ内を上昇し、その堆積粉粒体ｐの上面、仕切り筒下端出口３３の外側に広がる上面から投入ホッパ７内の空気中に出て、排気口４２から投入ホッパ７外に流出する。この搬送気体は、仕切り筒３１下側の堆積粉粒体ｐの上面から出る際、粉粒体を少し舞い上げる。しかし、その粉粒体舞い上がり位置から排気口４１までの距離は、仕切り筒３１の長さより長い。その舞い上がった粉粒体は、排気口４１に達する量が少ない。排気口４１には、粉粒体の通過を阻止するフィルタ４２を付けている。粉粒体は、排気口４２から流出しない。

投入ホッパ７の仕切り筒３１下側の堆積粉粒体ｐ内を上昇する搬送気体は、仕切り筒３１内の堆積粉粒体ｐに流入してその堆積粉粒体ｐの上面、移動式貯蔵タンク６下端出口の外側に広がる上面から仕切り筒３１内の空気中に出ることはない。仕切り筒３１下側の堆積粉粒体ｐ内を上昇する搬送気体が仕切り筒３１内の堆積粉粒体ｐに流入して空気中に出る通路は、その搬送気体が仕切り筒３１下側の堆積粉粒体ｐの上面から空気中に出る通路より、堆積粉粒体ｐ中の流路が長く、流路抵抗が大きい。粉粒体が投入ホッパ７の上端入口１３、仕切り筒３１の上端入口３２と移動式貯蔵タンク６の下端出口との間の隙間を経て投入ホッパ７外に流出することはない。

本発明の実施形態における粉粒体投入装置を備えた粉粒体の気体輸送装置の概略図。 同粉粒体投入装置の縦断面図。 同粉粒体投入装置の平面図。 同粉粒体投入装置における投入粉粒体の堆積状態と侵入搬送気体の流通状態を示す縦断面図。 背景技術の粉粒体投入装置の縦断面説明図。

符号の説明

ｐ 堆積粉粒体、焙煎コーヒ豆粉砕品の堆積体
１ 気体圧送装置
２ 輸送路
３ 次工程の装置、袋詰め装置
４ 固定式の貯蔵タンク
５ 固定式貯蔵タンクのロータリバルブ
６ 移動式の貯蔵タンク
７〜９ 移動式貯蔵タンク用の粉粒体投入装置
７ 投入ホッパ
８ 投入ホッパのロータリバルブ
９ 投入ホッパ７の枠体
１１ 投入ホッパの漏斗形体
１２ 投入ホッパの蓋板
１３ 投入ホッパの入口
１４ 投入ホッパの下端出口
１５ 投入ホッパの隔壁
１６ 投入ホッパの排気路
２１ ロータリバルブのケーシング
２２ ロータリバルブのロータ
２３ ロータのトラフ
３１ 投入ホッパの仕切り筒
３２ 仕切り筒の上端入口
３３ 仕切り筒の下端出口
４１ 投入ホッパの排気口
４２ 排気口のフィルタ

Claims (4)

1. 搬送気体が加圧された状態で流れる輸送路と、移動式貯蔵タンクに貯蔵中の粉粒体を入れる投入ホッパとを設け、輸送路の途中に投入ホッパの下端出口を接続し、投入ホッパと輸送路との間にロータリバルブを介在し、
   投入ホッパに移動式貯蔵タンクに貯蔵中の粉粒体を入れ、投入ホッパのロータリバルブを作動し、投入ホッパに入れた粉粒体を、ロータリバルブで切り出して輸送路で輸送する気体輸送装置において、
   投入ホッパは、漏斗形体の上端開口に蓋板を被せ、蓋板に入口を貫通し、漏斗形体内に仕切り筒を縦に配置し、仕切り筒の上端入口を蓋板の入口に接続し、仕切り筒の下端出口を漏斗形体の下端出口に臨ませ、蓋板に排気口を設け、
   投入ホッパの入口に移動式貯蔵タンクの下端出口を差し込み、移動式貯蔵タンクに貯蔵中の粉粒体を、仕切り筒に投入して投入ホッパの下端出口に向けて落下し、粉粒体を投入ホッパ内の仕切り筒下側と仕切り筒内に堆積する構成にしたことを特徴とする粉粒体投入装置。
2. 投入ホッパの排気口には、搬送気体は通過し易いが、粉粒体は通過し難いフィルタを付けたことを特徴とする請求項１に記載の粉粒体投入装置。
3. 投入ホッパは、漏斗形体内に隔壁をロータリバルブ復路側の側壁に沿って設け、その側壁と隔壁との間に、ロータリバルブの復路の出口上側から排気口の下側に至る排気路を形成し、
   投入ホッパ内のロータリバルブ復路出口付近の搬送気体が排気路を経て排気口に至り、仕切り筒から投入ホッパの下端出口に向けて落下する粉粒体が投入ホッパ内の隔壁と排気路反対側の側壁との間に堆積する構成にしたことを特徴とする請求項１又は２に記載の粉粒体投入装置。
4. 移動式貯蔵タンクに貯蔵して輸送路で輸送する粉粒体は、焙煎コーヒ豆の粉砕品であり、
   輸送路を加圧された状態で流れる搬送気体は、焙煎コーヒ豆の粉砕品に不活性なガスであることを特徴とする請求項１、２又は３に記載の粉粒体投入装置。

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