JP2007533573A - バキュームコンベアを不活性化するための方法および装置 - Google Patents

Abstract

少なくとも１つの吸込み装置（３０）と、排出装置（４０）と、分離容器（１００）と、真空ポンプ装置（２０）と、不活性流体を分離容器（１００）内に供給するための手段とを含む、バキュームコンベアを不活性化するための方法が開示される。本発明の方法によると、不活性流体は不活性化中に少なくとも１つの分離容器（１００）内に、分離された物質（１０２）の自由面より下の位置に供給される。また、不活性にすることができ、かつ分離された物質の自由面（１０３）より下に不活性流体を供給するための手段が少なくとも１つの分離容器（１００）上および／または内に設けられた、対応するバキュームコンベア（１０）をも開示する。
【選択図】図１

Description

本発明は、少なくとも１つの吸込み装置と、排出装置と、分離容器と、真空ポンプ装置と、不活性流体を分離容器内に供給するための手段とを特徴とするバキュームコンベアを不活性化するための方法に関し、かつ不活性化することのできる、相応に装備されたバキュームコンベアに関する。

バキュームコンベアは、一般的には空気または不活性ガスなどの吸込みガス流により、原料粉末、造粒物、粉塵、錠剤、小部品等を搬送する。

物質は、例えば手持ち式吸込み管路、供給漏斗または類似物を持つ供給位置から取り込まれ、ホースまたはパイプ中を搬送され、吸込み口によってバキュームコンベアに到達する。バキュームコンベアにおいて、挿入されたフィルタ要素は遠心力および沈降によって補助され、搬送物を吸込みガスから分離する。搬送物は、バキュームコンベアの分離容器内に捕集される。濾過された吸込みガス流は分離容器から転向されて、搬送プロセスを駆動する真空ポンプを通過流動する。前記真空ポンプは一般的にバキュームコンベアの上部に直接、またはその直近に定置式に設置され、たとえ環境の保護とは無関係であっても、汚染されないように保護される。分離容器を充填するプロセスが実行された後、真空ポンプはスイッチが切られ、あるいは分離容器と真空ポンプとの間の吸込みガス流は、濾過後の清浄な側またはガス側に取り付けられた弁によって中断される。

標準バキュームコンベアの場合、分離容器の底部に取り付けられた排出弁が開き、搬送物は排出口を通して分離容器から落出する。

渡し材は補助として流動化するか、あるいは過圧により分離容器から押し出すことができる。フィルタは、清浄ガス側からのカウンタブローによって付着濾過残渣を除去される。個々の吸込みおよび放出サイクルの期間は一般的に、調節可能な吸込みおよび排出時間を有するシーケンス制御システムによって制御される。バキュームコンベアの吸込みおよび排出時間は比較的短く、一般的に各々わずか数秒である。濾過残渣を非常に頻繁に除去することができるので、この短いサイクル時間は、従来のエアフィルタ設備の流入速度に比較して、極めて小さい濾過面を有する極めて小型の構造を可能にする。

固体物質が吸込みガス流で搬送される場合、個々の物質の粒子の相互接触のため、およびコンベアラインとの接触のために、電荷の分離が発生し得る。これに関連して、物質および接触面も静電気を帯び、結果的に、引火しやすい個体または存在する可燃性ガスおよびそれらの混合物の様々な種類の放電によって発火する危険性が生じる。バキュームコンベアにおける前記作用は、適切な接地手段によって対処することができる。特に支持が得られるのは、完全に常時導電性の分離容器を特徴とする解決策である。ホース組立体は、金属、例えばクランプを介して分離容器に接続される両端で接地されたワイヤスパイラルを設ける必要がある。コンベアにおける火花放電の危険性を最小化し、基本的に解消することができるように、コンベア自体において、全ての導電部は相互に導電状態に接続され、かつ接地される。

しかし、搬送された物自体は帯電し続け、それは分離装置の容器壁によって、または大気中に水分によって徐々に消散させることしかできない。また爆発の危険性は、分離装置のフィルタに付着している、充分に大きい量の電荷を持つ濾過残渣にも起因する。表面電荷はいわゆるブラシ放電を導くことがあり得る。

現在の科学によると、１ｍＪを越える最小点火エネルギＭＩＥを有する固体物質のブラシ放電は点火することができないので、１ｍＪを越えるＭＩＥを有する固体物質用のバキュームコンベアは一般的に利用することができる。しかし、安全上の理由から、電荷のより大きい蓄積を防止するために、１搬送サイクル当たりの物質の量は約１０ｋｇの質量に制限される。

しかし、燃焼プロセスをサポートする可燃性ガス、例えば酸素が周囲に存在する場合、さらに低いエネルギレベルでも前記ガスに点火するのに充分である。前記の場合、規則的な不活性化が爆発防止の手段として選択される。これに関連して、特に酸素含有量はそれぞれの用途の非臨界レベルに低減され、適切な不活性流体に置換される。例としてＮ₂、ＣＯ₂、または希ガスが挙げられる。

欧州特許第0937004B1号による最先端技術から公知のバキュームコンベアのための不活性化プロセスでは、物質は供給点からコンベアの分離容器内に取り込まれ、バキュームコンベアの取込み口は閉じられ、コンベアの分離容器は充分な高真空まで排気される。次いで真空ポンプ装置は弁によって分離容器から切り離され、分離容器はフィルタの清浄ガス側から不活性化される。
欧州特許第0937004B1号

ほぼ完全なガス交換が行なわれ、こうして酸素含有量が非臨界レベルまで低減されることを確実にするために、連続して３回行なわれる不活性化プロセスは、公知の方法の間で支持を得てきた。これは、物質の吸込みが行なわれた後、特に分離された物質の上のガス交換を確実にするために、分離容器が３回排気され、不活性化されることを意味する。その後、物質は窒素ブランケッティング(blanketing)状態で排出される。したがって、前記方法の欠点は、分離容器内のガスまたは流体に存在する酸素が非臨界含有量であることを確実にするために、時間集約的な複数回の不活性化を行なわなければならないことである。

分離容器内の分離された物質の上に供給される不活性流体は、分離された多量の物質とほとんど相互作用せず、分離された物質の間隙容積および／または細孔容積内に存在する酸素は、上述した不活性化プロセスを用いて不活性流体と全く交換されず、あるいは不完全にしか交換されない危険性が存在することが、今や確立されている。

このような背景で、本発明の根本的な目的は、分離容器全体および特に分離された物質の周囲がほとんど完全に不活性になることを確実にする、バキュームコンベアを不活性にするためのプロセスおよび装置を利用可能にすることである。

この問題を解決するために、不活性化のプロセス中に、不活性流体が少なくとも１つの分離容器内の分離された物質の自由面の下に供給されるようにした、上記の型の方法を提示する。

分離容器内に存在する物質中に不活性流体を流すという基本的概念は、多数の方法で実現することができる。各々の場合に、可燃性ガスまたは酸素と不活性流体との交換が分離された物質の上で達成されるだけでなく、それどころか、特に圧力差のため、不活性ガスは分離された物質中を特に下から上向きに流れ、不活性化プロセス全体が不活性流体の連続的供給のみならず排気によっても決定されることが好ましい。中でも特に、本発明は分離容器を不活性にするための複数のサイクルを解消することができ、かつ真空搬送プロセスをかなり加速させることができる。

適切な差圧を形成し、かつ同時に可燃性ガスおよび／または酸素を分離容器から除去するために、不活性化プロセス中に、不活性流体の圧力より低い圧力が、特に分離された物質の上に取り付けられた真空ポンプ装置によって少なくとも１つの分離容器内に生成されかつ維持され、さもなければ、不活性化装置の供給圧力は、真空ポンプ装置のスイッチが切られた場合、自由に通過流動することができるように、あるいはバイパス弁のスイッチが投入された場合、搬送物の充分な流動または流動化が存在するように、充分に高く選択される。

不活性流体供給および特に効果的な爆発防止の空間節約的構成を可能にするために、不活性流体は少なくとも１つの分離容器の特に排出口の直近および特にその上に供給される。

分離された物体および分離容器の残部容積のみならずフィルタおよび前記フィルタに付着したフィルタ残渣に不活性流体がほぼ完全に通過流動することを確実にするために、管路、特に弁制御管路によって前記分離容器に供給される不活性流体は、それが分離容器から流出する清浄ガス側の方向に、フィルタを通過して流れる。

不活性化の時間をできるだけ短く維持するために、かつこのために必要な動作段階を削減するために、不活性化は、不活性流体の連続供給および分離容器の同時連続排気を特徴とするプロセスの範囲内で行なうことができる。

特に不活性化中に酸素の含有量を常時監視するために、かつ、この不活性化を制御するために必要な場合にはこの情報を使用するために、少なくとも１つの分離容器内に存在する流体の酸素濃度が、特に清浄ガス側の領域で測定される。

可能な最もフレキシブルに利用できるようにするために、本発明に係る方法は、分離された物質中を通過流動するよりむしろ、特にフィルタを清浄ガス側の方向から通過流動する従来の不活性化ステップと、適切に組み合わせることができる。

本発明のさらなる態様は、分離容器の完全な不活性化を確実にし、かつ特に分離された物質がほぼ完全に不活性化されることを確実にする、バキュームコンベアを利用可能にすることから構成される。

この問題を解決するために、不活性流体を分離される物質の自由面の下に供給するための手段が少なくとも１つの分離容器上および／または内に設けられた、上記の型の装置を提示する。

不活性流体の分離容器への制御された効果的な供給を確実にするために、不活性流体を供給するための手段は流体ノズルの形を取る。

不活性流体の供給をいつでも制御するために、かつ必要ならば不活性流体の量を調整できるようにするために、供給手段に通じる管路が弁を介して制御可能である。

不活性流体の供給手段を、分離された物体中の通過流動に関して最適な位置にするために、かつ、加えて、これに関連して、小型の構造を確実にするために、供給手段が容器壁および／または排出装置に属する排出蓋に設けられる。

不活性流体を、分離された物体中の通過流動に関して最適な位置にするために、流体化ノズルが設けられる容器壁の領域は、好ましくは３０〜７５°の開口角で、対角線上を順次下方に配置される。しかし、特に最高４５０ｍｍまでの小さい容器直径では、円筒状表面が得られ、その上に不活性化装置が配設されるように、この漏斗状領域は省くことができる。容器の直径全体を密閉する排出弁は、容器を下から閉鎖することができる。

分離された物体中の最も効果的な通過流動を確実にするために、供給手段は分離容器の形状、特にその外周形状に対応する構造、特に環状構造に配設される。より小さい容器直径の場合、本発明では片側にだけ取り付けられる個々の供給手段も可能である。

上述した構成部品のみならず、本発明に従って使用される実施形態で主張されかつ記載されるものも、サイズ、構成、物質の選択、または技術的概念に関して特定の例外的な状況の根底にないので、出願の範囲で公知の選択基準は制限されない適用分野を見出すことができる。

本発明の方法のさらなる詳細、特徴、および利点は従属請求項に掲げられ、本発明に係るバキュームコンベアを不活性にするための方法の実施形態の実施例を表わす関連図面の以下の説明から明らかになるであろう。

バキュームコンベア（１０）の図１から明らかなブロック図は、分離容器（１００）、真空ポンプ装置（２０）、吸込み装置（３０）、およびさらに排出装置（４０）を含む。吸込み装置は基本的に、弁（３４、３４’）によって制御することができかつ吸込まれる物質（３６）に通じる管路（３２）から構成され、分離容器（１００）への接続は吸込み口（３８）によってもたらされる。吸込みに必要な真空は、弁（２３）によって制御される管路（２２、２４）によって分離容器（１００）の上部の吸込み口（１００Ｂ）と流体密に接続された真空ポンプ装置（２０）によって生成される。管路（２２）に接続され、弁（２３’）によって制御される追加の管路（２６）があり、その機能については下述する。

分離容器（１００）内で、フィルタ（５０）は吸い込まれた搬送流体から粉塵または粒子を除去して、後者が真空ポンプ装置（２０）に到達することができないようにする。分離容器（１００）の上部に追加の開口が配置され、そこに弁（２９）によって制御される管路（２８）が接続される。前記管路は分離容器（１００）内の流体を対応する測定装置にさらに導き、それを用いて例えば酸素含有量を決定することができる。また、他の全ての装置を集合管路によって接続する、容器の蓋にある１つだけの開口でも充分である。これは、分離装置の保守および修理作業を簡単にすることができる（処理する質量が小さくなる）。分離容器の下部領域には排出装置（４０）が配置され、それは図１に示された実施形態では、開閉できる枢動排出蓋（４１）の形を取る（開状態４１’）。排出口（４０Ａ）の直近には、例えば容器壁（１００Ａ）の流動化ノズル（４５、４６）で終端し、弁（４３、４３’）によって制御される管路（４２、４４）が配置される。前記ノズル（４５、４６）の位置は、その出口が分離された物質（１０３）の自由面より下に配置されるように選択され、したがって、管路（４２、４４）内を流れかつノズル（４５、４６）から現れる不活性流体は、可能な不活性流体の圧力のため、かつ／または真空ポンプ装置（２０）によって生成される真空のため、分離された物体（１０２）の体積中を完全に通過流動し、続いて、チャンバ容積内で分離された物質（１０２）の上に位置しかつ残留酸素含有量を特徴付ける流体（１０４）を押し退け、かつ最終的に専用の出口開口（１００Ｂ）によって分離容器（１００）から流出させるために、フィルタ（５０）を通過流動する。前記不活性化プロセスは連続的に行なうことができる。工程は図１の矢印で示されている。その進捗が残留酸素含有量の測定を用いて決定ことのできる、不活性流体による真空クリーニングが行なわれるまでは、排出装置（４０）は開かず、分離された物質（１０２）は例えば輸送容器（４８）に到達しない。

弁（２３’）によって制御される管路（２６）は、所定の時間にカウンタブローによってフィルタ（５０）を掃除するために使用することができる。前記管路は、上述した不活性化プロセス中に任意の追加的不活性流体を供給するために使用することができる。

図２に示されているのは、空のバキュームコンベア（１０）の変形実施形態の簡易三次元部分断面図であり、分離容器（１００）は完全に円筒形状であり、特に供給手段が設けられる領域に狭窄部が無い。しかし、前記実施形態は、特に４５０ｍｍまでの直径を有する小さい容器だけに限らず、推薦される。さらに、密閉板が排出装置（４０）に枢動自在に装着されるように略中心に配置された軸を有するディスクバルブから構成された、変形排出蓋（４１）が示されている。供給手段は、排出装置（４０）より上の容器壁（１００Ａ）に配設される。分離容器（１００）の出口（１００Ｂ）寄りの内部空間を区切るフィルタ（５０）は、該実施形態では多数の個別フィルタ装置、例えばフィルタカートリッジまたはフィルタバッグとして構成される。その他の詳細、例えば弁制御装置は、図１と同様に推測することができる。

図３は、空の分離装置（１００）の下部領域が下方に狭窄する追加の実施形態の簡易三次元部分断面図を示す。しかし、この型の実施形態は、特に、少なくとも４５０ｍｍの直径を有する大きい容器だけには推薦されない。漏斗状の領域の開口角としては３０〜７０°の値が好適であることが立証されているが、それより大きい値または小さい値もまた本発明の範囲に入る。本発明の追加の特徴として、供給手段はこの実施形態では排出蓋（４１）に配設され、前記供給手段は、図示するように、排出装置（４０）の片側に取り付けることができる。

その他の詳細、例えば弁制御装置は、図１と同様に推測することができる。

分離容器、真空ポンプ装置、および取込み装置を持つバキュームコンベアの略縦断面ブロック図である。 完全に円筒状の分離容器を持ち、容器壁に供給手段を備え、ディスクバルブの形の排出蓋をも備えたバキュームコンベアの三次元部分断面図である。 分離容器が斜め下方に傾斜し、片側が開く蓋に組み込まれた供給手段を有するバキュームコンベアの三次元部分断面図である。

符号の説明

１０ バキュームコンベア
２０ 真空ポンプ装置
２３、２３’、２９ 弁
２２、２４、２６、２８ 管路
３０ 吸込み装置
３２ 管路
３４、３４’ 弁
３６ 吸込まれる物質
３８ 吸込み口
４０ 排出装置
４０Ａ 排出口
４１ 排出蓋
４１’ 排出蓋（開状態）
４２、４４ 管路
４３、４３’ 弁
４５、４６ 流動化ノズル
４８ 輸送容器
５０ フィルタ
１００ 分離容器
１００Ａ 容器壁
１００Ｂ 出口開口
１０２ 分離された物質
１０２Ａ 床面
１０３ 分離された物質の表面
１０４ 残留酸素を表わす流体

Claims (16)

1. 少なくとも１つの吸込み装置（３０）と、排出装置（４０）と、分離容器（１００）と、真空ポンプ装置（２０）とを特徴とするバキュームコンベアを不活性するための方法であって、不活性化中に、不活性流体が前記少なくとも１つの分離容器（１００）内に、分離された物質（１０２）の自由面（１０２Ａ）より下に供給されることを特徴とする方法。
2. 特に前記分離された物質（１０２）の上に取り付けられた真空ポンプ装置（２０）が前記分離容器（１００）内に、不活性化中に前記少なくとも１つの分離容器（１００）内の不活性流体の圧力より低い圧力を生成または維持することを特徴とする、請求項１に記載の不活性化の方法。
3. 特に真空ポンプ装置（２０）のスイッチが切られた場合、不活性流体が加圧下で前記少なくとも１つの分離容器（１００）内に供給されることを特徴とする、請求項１または２に記載の不活性化の方法。
4. 不活性流体が、排出口（４０Ａ）の近傍で前記少なくとも１つの分離容器（１００）内に供給されることを特徴とする、請求項１ないし３の一項に記載の不活性化の方法。
5. 不活性流体が、特に弁（４３、４３’）で制御される管路（４４、４５）によって分離容器（１００）内に供給され、フィルタ（５０）を通して清浄ガス側の方向に流動し、出口開口（１００Ｂ）を通して前記分離容器（１００）から流出することを特徴とする、請求項１ないし４の一項に記載の不活性化の方法。
6. 不活性化が、不活性流体の連続供給および前記分離容器（１００）の同時連続排気によって判別されるプロセスの範囲内で行なわれることを特徴とする、請求項１ないし５の一項に記載の不活性化の方法。
7. 前記少なくとも１つの分離容器（１００）内に存在する流体（１０４）の酸素濃度または別の望ましくない流体成分または単に条件付きで望まれる流体成分が、特に清浄ガス側の領域で測定されることを特徴とする、請求項１ないし６の一項に記載の不活性化の方法。
8. 分離された物質中の流動ではなく、特に清浄ガス側の方向からフィルタを通過する流動が行なわれる従来の不活性化の方法と組み合わされ、前記従来の方法が特に前記分離された物質の排出中に行われることを特徴とする、請求項１または７に記載の不活性化の方法。
9. 少なくとも１つの吸込み装置（３０）と、排出装置（４０）と、分離容器（１００）と、真空ポンプ（２０）と、不活性流体を前記分離容器内に供給するための手段とを有する、不活性化することのできるバキュームコンベアであって、前記不活性流体を供給するための手段が、前記少なくとも１つの分離容器（１００）上および／または内に、分離される物質（１０２）の自由面（１０３）より下に設けられることを特徴とするバキュームコンベア。
10. 前記不活性流体を供給するための手段が流動化ノズル（４５、４６）の形を取ることを特徴とする、請求項９に記載の装置。
11. 前記供給手段につながる管路（４２、４４）を、弁（４３、４３’）によって制御することができることを特徴とする、請求項９または１０に記載の装置。
12. 前記供給手段が容器壁（１００Ａ）内および／または上に設けられることを特徴とする、請求項９ないし１１の一項に記載の装置。
13. 前記少なくとも１つの供給手段が、前記排出装置（４０）に属する排出蓋（４１）の一部分の形を取ることを特徴とする、請求項９ないし１２の一項に記載の装置。
14. 前記供給手段が設けられる前記容器壁（１００Ａ）の領域が下方に緩やかに傾斜した形状を取ることを特徴とする、請求項９ないし１３の一項に記載の装置。
15. 前記容器壁（１００Ａ）が、特に前記供給手段が設けられる領域に狭窄の無い円筒状の形を取ることを特徴とする、請求項９ないし１４の一項に記載の装置。
16. 幾つかの供給手段が、前記分離容器の形状、特にその外周形状に一致する１つの構造、特に環状構造に配設されることを特徴とする、請求項９ないし１５の一項に記載の装置。

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