JP2012056712A - バケットエレベータ内部の結露または粉体の付着を予測及び検出する方法及び装置とそれに用いられる測定ユニット - Google Patents

Abstract

【課題】高価な購入品、複雑な制御を必要とせず、簡便なセンサと制御で、バケットエレベータ内部への搬送物の堆積、付着量の増加を予測、検知する技術を提供する。
【解決手段】バケットエレベータ８のケーシング９にセンサユニット４を設置する。このセンサユニット４は、内部の水分値を測定する水分測定手段と、雰囲気温度を測定する雰囲気温度測定手段と、大気温度を測定する大気温度測定手段とを備える。また、粉体を搬送するための駆動手段の電流値を測定する電流値測定手段を設け、これらの水分値、雰囲気温度、大気温度及び電流値の関係から、結露や粉体の付着の有無を判断する。
【選択図】図１

Description

本発明は、付着性を有する粉体を垂直方向に搬送するバケットエレベータ内部における結露または搬送物の付着を予測及び検出する方法及び装置に関するものである。

例えば鋳物工場においては、砂などの粉体を上方に持ち上げるためにバケットエレベータが広く用いられている。ケーシングで囲われ上下方向に粉体を搬送するバケットエレベータの場合、ケーシング内部への結露により、ケーシング内部に搬送物が付着することがある。そしてこの付着物が剥離し、脱落する事により瞬間的にオーバーロードが発生し、バケットエレベータが停止することがある。その復旧のためには、下部ケーシングに堆積した大量の付着砂を撤去する作業が必要となり、長時間のライン停止、重労働等の問題があった。

この問題を解決するために、特許文献１にはバケットエレベータの下部ケーシングに圧縮空気を導入して堆積した砂を流動させ、停止したバケットエレベータの再起動に要する負荷を軽減させる技術が開示されている。しかしこれは再起動を容易化する技術であって、バケットエレベータの停止を防止することはできない。

また特許文献２には、バケットエレベータではないが横型の長距離コンベヤの異常を、駆動用モータの負荷電流増加により検出する技術が開示されている。しかし上記したようなケーシング内部への結露に起因する搬送物の付着や、その剥離に伴う瞬間的なオーバーロードを防止する技術ではない。

さらに特許文献３には、鋳造工場における集塵設備のダクトの粉塵除去装置が開示されている。これは、粉塵の堆積、付着量を、ダクト支持部に取り付けた歪ゲージによる重量計量にて検出する方法である。装置重量に対し、装置内部への搬送物の堆積、付着重量が大きい場合には、重量計量にて装置内部への搬送物の堆積、付着量の増加を検出する技術は有効である。しかしバケットエレベータは設置面積が小さく背が高い、縦横比が大きい装置であるため、搬送物を搬送するために必要な動力の振動等、微細な横荷重による転倒荷重が、装置内部への搬送物の堆積、付着量の増加量に匹敵するほどの影響を与えるため、重量計量にて、装置内部への搬送物の堆積、付着量の増加を検出する事が困難であった。このため特許文献３の技術をバケットエレベータに適用することはできない。

なお、特許文献４には表面に付着した粉体の水分量を測定するセンサが開示されており、このセンサの単独使用により、水分を含んだ粉体の付着の有無は検出できる。しかし、結露による粉体付着成長の予測が困難であった。

また巷に、湿度測定センサ等、結露の検出できる購入品のセンサも数多くあるが、付着性を有する高粉塵が飛散しているバケットエレベータのケーシング内部で安定使用できる物は無い。

特開平７−５３０２５号公報 特開平７−４１１３９号公報 特開平９−１９７６２号公報 特開２００５−２８８４４３号公報

本発明は上記した従来の問題点を解決し、縦横比が大きく、重量計量にて装置内部への搬送物の堆積、付着量の増加を検出する事が困難なバケットエレベータについて、高価な購入品、複雑な制御を必要とせず、簡便なセンサと制御で、装置内部への搬送物の堆積、付着量の増加を予測、検知する技術を提供することを目的とするものである。

上記の課題を解決するためになされた本発明のバケットエレベータ内部における結露や粉体の付着を予測及び検出する方法は、粉体を搬送するバケットエレベータの内部における結露や粉体の付着を予測及び検出する方法であって、前記バケットエレベータ内部の水分値及び雰囲気温度と、大気温度及び粉体を搬送するための駆動手段の電流値を各々測定し、測定された前記水分値、前記雰囲気温度、前記大気温度及び前記電流値との関係から、結露や粉体の付着の有無を判断することを特徴とするものである。

また上記の課題を解決するためになされた本発明のバケットエレベータ内部における結露や粉体の付着を予測及び検出する装置は、粉体を搬送するバケットエレベータの内部における結露や粉体の付着を予測及び検出する装置であって、前記バケットエレベータ内部の水分値を測定する水分測定手段と、該バケットエレベータ内部の雰囲気温度を測定する雰囲気温度測定手段と、大気温度を測定する大気温度測定手段と、粉体を搬送するための駆動手段の電流値を測定する電流値測定手段と、を備え、前期水分値、前記雰囲気温度、前記大気温度及び前記電流値との関係から、結露や粉体の付着の有無を判断することを特徴とするものである。

さらに本発明のバケットエレベータ内部の水分値と雰囲気温度及び大気温度を測定するための測定ユニットは、バケットエレベータ内部の水分値と雰囲気温度及び大気温度を測定するための測定ユニットであって、平板状の絶縁体と、この絶縁体の一方の面に埋設された電極板と、前記絶縁体における前記電極板が埋設されていない箇所に当該絶縁体を貫通して装着された雰囲気温度センサと、前記絶縁体における電極板が埋設されていない他方の面に装着された大気温度センサと、を備えたことを特徴とするものである。

本発明によれば、水分測定手段である結露、または水分を含んだ粉体の付着の有無を検出するセンサ、及びケーシング内部の雰囲気温度測定手段である雰囲気温度測定センサ、及び、大気温度測定手段である大気温測定センサ、及び駆動モータ電流値測定センサを用いて、各センサの検出条件を用いた場合分け制御により、結露、または水分を含んだ粉体の付着の予測、及び検出を行うことができ、付着物が落下して瞬間的なオーバーロードによりバケットエレベータが停止するトラブルを事前に防止することができる。

バケットエレベータの正面図である。 バケットエレベータの側面図である。 砂付着検出センサの正面図である。 図３のＡ−Ａ断面図である。 図３のＢ−Ｂ断面図である。

以下に本発明の好ましい実施形態を示す。
図１はバケットエレベータの正面図、図２はバケットエレベータの側面図である。これらの図において、８はバケットエレベータ、９はそのケーシングである。前記したように、バケットエレベータ８は設置面積が小さく背が高い、縦横比が大きい装置であり、従来と同様にケーシング９の内部に多数のバケット１２が無端チェーン又はバケットエレベータのベルトに支持されて昇降可能に配置されている。

ケーシング９には開口部１０が形成されており、この開口部１０にセンサユニット４が取り付けられている。センサユニット４の詳細を図３〜図５に示す。センサユニット４には、水分測定手段である結露または水分を含んだ粉体の付着の有無を検出するセンサ１と、ケーシング内部の雰囲気温度測定手段である雰囲気温度測定センサ２と、大気温度測定手段である大気温測定センサ３が設けられている。メンテナンスを容易にするため、これらのセンサは平板状の絶縁体からなるベース板５上に集合配置されている。

結露、または水分を含んだ粉体の付着の有無を検出するセンサ１は、特許文献４に記載の電極機構と類似の構造である。すなわち、櫛形あるいはＥ字型の２枚の電極板６ａ、６ｂを相互の間隔が一定となるように絶縁体７に埋め込んだ構造にて、結露、または水分を含んだ粉体の付着の有無を検出する面を平滑な形状にしている。電極板６ａ、６ｂには、それぞれ配線１１を結線する。このセンサ１は、電極板６ａ、６ｂ間に配線１１を通じて電流を流し、表面に結露したり水分を含んだ粉体が付着したりすると電極板６ａ、６ｂ間の抵抗が変化するために電流値が変動することを利用し、結露、または水分を含んだ粉体の付着の有無(水分値）を検出するものである。

図５に示すように、絶縁体からなるベース板５の電極板６ａ、６ｂが埋設されていない外側面には、大気温測定センサ３が設けられている。またベース板５の電極板６ａ、６ｂが埋設されていない箇所には、先端の検出部がベース板５の内側に達するようにベース板５を貫通させて、ケーシング内部の雰囲気温度測定センサ２が設けられている。また、バケットエレベータ８の駆動モータの電流値を測定するセンサが、図示しない制御盤に組み込まれている。

本発明では、上記のセンサユニット４及び駆動モータ電流値の測定結果を用いて、表１に示す制御テーブルに基づく場合分けを行う事により、結露、または水分を含んだ粉体の付着を予測、及び検出を行う。

１、ケーシング内部の雰囲気温度＜大気温
結露、または水分を含んだ粉体の付着の有無を検出するセンサの電流値＜設定済みの閾値
駆動モータの電流値＜設定済みの閾値
上記の条件の場合には、結露無しと判断する。

２、ケーシング内部の雰囲気温度＞大気温
結露、または水分を含んだ粉体の付着の有無を検出するセンサの電流値＜設定済みの閾値
駆動モータの電流値＜設定済みの閾値
上記の条件の場合には、結露に注意と判断する。

３、ケーシング内部の雰囲気温度＞大気温
結露、または水分を含んだ粉体の付着の有無を検出するセンサの電流値＞設定済みの閾値
駆動モータの電流値＜設定済みの閾値
上記の条件の場合には、結露ありと判断する。

４、ケーシング内部の雰囲気温度＜大気温
結露、または水分を含んだ粉体の付着の有無を検出するセンサの電流値＞設定済みの閾値
駆動モータの電流値＞設定済みの閾値
上記の条件の場合には、砂付着有りと判断する。

５、ケーシング内部の雰囲気温度＞大気温
結露、または水分を含んだ粉体の付着の有無を検出するセンサの電流値＞設定済みの閾値
駆動モータの電流値＞設定済みの閾値
上記の条件の場合には、結露＋砂付着有りと判断する。

６、ケーシング内部の雰囲気温度＜大気温
結露、または水分を含んだ粉体の付着の有無を検出するセンサの電流値＜設定済みの閾値
駆動モータの電流値＞設定済みの閾値
上記の条件の場合には、搬送負荷増加（搬送量の増加、又は装置不具合発生）と判断する。

７、ケーシング内部の雰囲気温度＜大気温
結露、または水分を含んだ粉体の付着の有無を検出するセンサの電流値＞設定済みの閾値
駆動モータの電流値＜設定済みの閾値
上記の条件の場合には、砂付着有り、センサ清掃を要すると判断する。

上記検出結果に基づき、警告表示を行うと共に、ケーシングの加熱保温、ケーシング内部への熱風の投入等、結露、または水分を含んだ粉体の付着の防止措置を自動制御または手動操作で行う事が可能となる。

このように、本発明によれば、縦横比が大きく、重量計量にて装置内部への搬送物の堆積、付着量の増加を検出する事が困難なバケットエレベータに対し、高価な購入品、複雑な制御を必要とせず、簡易なセンサと制御で、装置内部への搬送物の堆積、付着量の増加を予測、検出する事ができる。このため、ケーシング内部への結露により、ケーシング内部に付着した搬送物が剥離し、脱落する前に、警告表示を行うと共に、ケーシングの加熱保温、ケーシング内部への熱風の投入等、結露、または水分を含んだ粉体の付着の防止措置を自動制御または手動操作で行う事が可能となるため、ケーシング内部に付着した搬送物の脱落によるオーバーロードの復旧のための、下部ケーシングに堆積した大量の付着砂を撤去する作業が不要となり、長時間のライン停止、重労働等から開放される利点がある。

また、砂付着が発生しない条件での駆動モータの電流値を測定する事により、搬送装置の搬送負荷の変化、及び装置不具合を検知でき、予防保全に役立てる事ができる。

また、結露、砂付着が発生しない条件でのセンサへの砂付着を検出する事により、センサ掃除の要否が検出できる。

１ 結露、または水分を含んだ粉体の付着の有無を検出するセンサ
２ ケーシング内部の雰囲気温度測定センサ
３ 大気温測定センサ
４ センサユニット
５ ベース板
６ａ 電極板
６ｂ 電極板
７ 絶縁体
８ バケットエレベータ
９ ケーシング
１０ 開口部
１１ 配線
１２ バケット

Claims (3)

1. 粉体を搬送するバケットエレベータの内部における結露や粉体の付着を予測及び検出する方法であって、
   前記バケットエレベータ内部の水分値及び雰囲気温度と、大気温度及び粉体を搬送するための駆動手段の電流値を各々測定し、測定された前記水分値、前記雰囲気温度、前記大気温度及び前記電流値との関係から、結露や粉体の付着の有無を判断することを特徴とするバケットエレベータ内部における結露や粉体の付着を予測及び検出する方法。
2. 粉体を搬送するバケットエレベータの内部における結露や粉体の付着を予測及び検出する装置であって、
   前記バケットエレベータ内部の水分値を測定する水分測定手段と、
   該バケットエレベータ内部の雰囲気温度を測定する雰囲気温度測定手段と、
   大気温度を測定する大気温度測定手段と、
   粉体を搬送するための駆動手段の電流値を測定する電流値測定手段と、を備え、前期水分値、前記雰囲気温度、前記大気温度及び前記電流値との関係から、結露や粉体の付着の有無を判断することを特徴とするバケットエレベータ内部における結露や粉体の付着を予測及び検出する装置。
3. バケットエレベータ内部の水分値と雰囲気温度及び大気温度を測定するための測定ユニットであって、
   平板状の絶縁体と、この絶縁体の一方の面に埋設された電極板と、前記絶縁体における前記電極板が埋設されていない箇所に当該絶縁体を貫通して装着された雰囲気温度センサと、前記絶縁体における電極板が埋設されていない他方の面に装着された大気温度センサと、
   を備えたことを特徴とするバケットエレベータ内部の水分値と雰囲気温度及び大気温度を測定するための測定ユニット。

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