JP2018188288A - 経路切替装置および空気式搬送装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 コンパクトな構成であって安価であり、気密性の高い経路切替装置およびこれを備える空気式搬送装置を提供する。【解決手段】 ケースは、一方壁に一つの一方貫通孔を設けてあり、他方壁に複数の他方貫通孔を設けてあって内側面に凹曲面状の被摺動面を形成してあり、一方貫通孔に一方側管路が、他方貫通孔に他方側管路が接続されるものであり、支点管は、一方貫通孔に取り付けてあってケース内部に突出しており、作動管は、一端が支点管に回動自在に支持されていて支点管と連通しており、他端がケースの他方壁に向かって延びており、スライダは、作動管の他端に設けてあってその他端側面が凸曲面状の摺動面となっており、アクチュエータが作動管を回動させるのに伴って、摺動面がケースの被摺動面に密接して摺動し、作動管の他端が一の他方貫通孔に連通した状態で、摺動面が他の他方貫通孔を塞ぐ経路切替装置と、これを備える空気式搬送装置である。【選択図】 図１

Description

本発明は、粒体などを空気流により搬送する空気式搬送装置における管路の分岐部に設置する経路切替装置およびこの経路切替装置を備える空気式搬送装置に関する。

玄米などの粒体を空気流により搬送する空気式搬送装置には、搬送始端部にブロワの吐出側を接続し、上流側から空気を吹き込む圧送式のものと、搬送終端部にブロワの吸引側を接続し、下流側から空気を吸い込む吸引式のものがある。

このうち特に吸引式のものにおいて、従来、主に一箇所の搬送元から一箇所の搬送先に搬送する単一経路の搬送が行われていたところ、最近では、一箇所の搬送元から複数箇所の搬送先に搬送する複数経路の搬送が求められている。このような複数経路の搬送を行う場合には、搬送管路の途中の分岐部において、経路を切り替えるための経路切替装置が必要であり、たとえば特許文献１に示すものが提案されている。ここで示された経路切替装置は、一本の上流管と二本の下流管を接続したケーシング内に、二本の連結管を一体にした連結管群を設けてあり、この連結管群をアクチュエータで平行移動させて、一方の連結管により上流管と一方の下流管を連通させ、他方の連結管により上流管と他方の下流管を連通させるものである。

特開２００７−１６０２２８号公報

しかしながら、特許文献１の経路切替装置は、移動する連結管群が二本の連結管からなる大きく重いものであって、さらにその両端がケーシング内面に摺接しており摩擦抵抗が大きいので、これを平行移動させるためのアクチュエータも高出力のものとしなければならならず、装置全体が大型で高価なものとなる。また、吸引式の空気式搬送装置においては、搬送管路の継手などから空気が入り込むと、管路内の圧力や風量が低下して、搬送量や搬送距離が低下してしまうため、搬送管路やそれに付属する装置などにおける気密性の維持が重要であるが、この点、特許文献１の経路切替装置は、連結管群の両端面とケーシングの内面との間の気密性について、特別に配慮された構造ではなく、空気漏れのおそれがあり、それを補うためには高出力のブロワを接続しなければならない。

本発明は、上記事情を鑑みたものであり、コンパクトな構成であって安価であり、気密性の高い経路切替装置およびこれを備える空気式搬送装置を提供することを目的とする。

本発明のうち請求項１の発明は、空気流により搬送物を通過させる搬送管路における、一本の一方側管路と複数本の他方側管路の分岐部に設置されるものであって、ケースと、支点管と、作動管と、スライダと、アクチュエータを備え、ケースは、一方壁には一方側管路に通じる一つの一方貫通孔を設けてあり、他方壁には複数本の他方側管路に通じる複数の他方貫通孔を設けてあって内側面に凹曲面状の被摺動面を形成してあり、一方貫通孔に一方側管路が接続され、他方貫通孔に他方側管路が接続されるものであり、支点管は、一方貫通孔に取り付けてあって、ケース内部に突出しており、作動管は、一端が支点管に回動自在に支持されていて支点管と連通しており、他端がケースの他方壁に向かって延びており、スライダは、作動管の他端に設けてあって、その他端側面が凸曲面状の摺動面となっており、アクチュエータが作動管を回動させるのに伴って、摺動面がケースの被摺動面に密接して摺動し、作動管の他端が一の他方貫通孔に連通した状態で、摺動面が他の他方貫通孔を塞ぐものであることを特徴とする。

本発明のうち請求項２の発明は、スライダの摺動面は、作動管の回転軸を中心軸とする円柱面の一部または作動管の回転中心を中心とする球面の一部からなる凸曲面であり、ケースの被摺動面は、摺動面と同形状かつ同寸法の凹曲面であることを特徴とする。

本発明のうち請求項３の発明は、作動管に付勢部材を設けてあり、付勢部材はスライダを他端側に向けて付勢し、被摺動面に対して摺動面を押し付けていることを特徴とする。

本発明のうち請求項４の発明は、下流側から吸引する搬送管路に設置されるものであって、支点管と作動管の連通部において、下流側の管が上流側の管の口径方向の外側を取り囲んでいることを特徴とする。

本発明のうち請求項５の発明は、請求項１、２、３または４記載の経路切替装置と、一方側管路と、他方側管路と、空気吸引装置を備え、経路切替装置の一方貫通孔に一方側管路を接続してあり、他方貫通孔に他方側管路を接続してあり、一方側管路と他方側管路の少なくとも一方に、空気吸引装置を接続してあることを特徴とする。

本発明のうち請求項１の発明によれば、一本の作動管を回動させて経路を切り替えるものであり、それ自体が小さくて軽く、摺動面が片側だけであるから、それを動かすためのアクチュエータも低出力のものでよいので、装置全体がコンパクトで安価なものとなる。また、作動管に設けたスライダの摺動面がケースの被摺動面に密接して摺動し、作動管の他端が一の他方貫通孔に連通した状態で、他の他方貫通孔を塞ぐので、管路が外部と連通することがなく、気密性が高い。

本発明のうち請求項２の発明によれば、摺動面を被摺動面に密接させつつ、作動管をスムーズに回動させることができる。また、摺動面と被摺動面の全体に均一に力が作用するので、一部のみが摩耗することがない。

本発明のうち請求項３の発明によれば、付勢部材によって、より確実に摺動面が被摺動面に密接し、より気密性が高い。

本発明のうち請求項４の発明によれば、支点管と作動管の連通部において、吸引する下流側の管が上流側の管の口径方向の外側を取り囲んでいることで、簡易な連通構造とすることができる。このような構成であれば、支点管と作動管の間に隙間があっても、そこから搬送物が漏れることはなく、連通部を含めた作動管全体がケースに覆われていて外部と遮られているので、搬送管路内の圧力や風量が低下することもない。

本発明のうち請求項５の発明によれば、経路切替装置がコンパクトであるから、一方側管路や他方側管路が入り組んだ狭い場所にも設置可能である。また、経路切替装置の気密性が高く、空気が漏れないので、空気吸引装置も低出力のものでよく、装置全体がコンパクトで安価なものとなる。

空気式搬送装置の第一実施形態の全体図である。 経路切替装置の第一実施形態の全体図である。 経路切替装置の第一実施形態の分解斜視図である。 経路切替装置の第一実施形態による経路切替の説明図である。 空気式搬送装置の第二実施形態の全体図である。 空気式搬送装置の第三実施形態の全体図である。 経路切替装置の第二実施形態の全体図である。 経路切替装置の第二実施形態による経路切替の説明図である。

本発明の経路切替装置および空気式搬送装置の具体的な構成について、各図面に基づいて説明する。なお、以下の空気式搬送装置の各実施形態は、何れも下流側から空気を吸い込む吸引式のものであって、精米機などに付設されて玄米を搬送するための装置として用いられるものであり、経路切替装置に対して玄米が搬送される。

まず、空気式搬送装置の第一実施形態は、図１に示すものであり、経路切替装置１００の第一実施形態と、搬送管路となる一方側管路１１０および他方側管路１２０を備え、ここでは一方側管路１１０が一本の供給管路１０１からなり、他方側管路１２０が二本の排出管路１０２ａ，１０２ｂからなるものであって、供給管路１０１と排出管路１０２ａ，１０２ｂがそれぞれ経路切替装置１００に接続されている。また、供給管路１０１の始端部側には、ホッパ１０３を設けてあり、それぞれの排出管路１０２ａ，１０２ｂの終端部側には、空気分離減速器１０４ａ，１０４ｂ、ロータリーバルブ１０５ａ，１０５ｂおよびタンク１０６ａ，１０６ｂを連続して設けてある。さらに、空気分離減速器１０４ａ，１０４ｂからは排気管１０７ａ，１０７ｂがロータリーバルブ１０５ａ，１０５ｂとは異なる方向に枝分かれして延びており、それぞれの排気管１０７ａ，１０７ｂの終端部にバグフィルタ１０８ａ，１０８ｂを設けてあり、バグフィルタ１０８ａ，１０８ｂの出口にブロワ（空気吸引装置）１０９ａ，１０９ｂを接続してある。このように、空気式搬送装置の第一実施形態は、一方側管路１１０が上流側、他方側管路１２０が下流側であり、他方側管路１２０に対して下流側にブロワ１０９ａ，１０９ｂを接続した構成となっている。なお、管路に流れる空気の量（風量）、風速や圧力（静圧）が、搬送される玄米の搬送量や搬送距離に影響するので、管路の途中で空気漏れがあると、搬送効率が低下してしまう。そこで、管路同士や管路と各構成機器の接合部は、シールドパッキンやＯリングなどで気密性を保つ継手構造となっている。

ホッパ１０３は、上方に向けて開口し、下方に向けて窄まる漏斗状のものであって、上側から玄米を投入するものである。ホッパ１０３の下端部には、供給管路１０１の始端部が接続されており、管路内に供給シャッタ１３１を設けてある。供給シャッタ１３１は、管路を開閉自在であって、玄米の供給量と管路内へ取り込む二次空気量を調整するものである。

供給管路１０１は、ホッパ１０３の下端部から上向きに延びており、垂直部分の一部が透明管１１４になっていて、玄米の通過状況を目視可能となっている。そして、供給管路１０１は上側で屈曲して水平向きになっており、供給管路１０１の終端部が経路切替装置１００に接続されている。そして、経路切替装置１００の、供給管路１０１が接続された面の反対側面には、水平向きに延びる二本の排出管路１０２ａ，１０２ｂが接続されており、経路切替装置１００は、上流側の一本の供給管路１０１に対して、下流側の二本の排出管路１０２ａ，１０２ｂの何れかを連通させて経路を切り替えるものである。この経路切替装置１００の構造については、後述する。なお、図１においては、二本の排出管路１０２ａ，１０２ｂが上下に並んでいるように図示されているが、これは模式的な図であり、実際には二本の排出管路１０２ａ，１０２ｂは同じ高さ位置で水平方向に並んでいる。

空気分離減速器１０４ａ，１０４ｂは、排出管路１０２ａ、１０２ｂの終端部に設けてあって、下流側が下向きに傾斜する外管１４１と、外管１４１内に設けた多孔状の内管１４２を備え、内管１４２の上端部（上流側）が排出管路１０２ａ，１０２ｂと連通しており、下端部（下流側）がロータリーバルブ１０５ａ，１０５ｂと連通していて、内管１４２の外側を外管１４１が覆う形になっている。そして、外管１４１の側面から排気管１０７ａ，１０７ｂがロータリーバルブ１０５ａ，１０５ｂとは異なる方向に枝分かれして延びており、排気管１０７ａ，１０７ｂ側から吸引することで、空気が多孔状の内管１４２を通して吸い込まれ、玄米が減速して内管１４２の下端部からロータリーバルブ１０５ａ，１０５ｂ側へと排出されるものである。

ロータリーバルブ１０５ａ，１０５ｂは、ケーシング１５１内に回転可能に軸支された回転羽根１５２を設けたものであり、回転羽根１５２の回転によって、玄米を所定量ずつ排出するものである。なお、一般にロータリーバルブは構造上空気漏れを生じやすいものであるが、ここではケーシング１５１と回転羽根１５２の加工精度を高め、クリアランスを極小にして気密性を保つエアシールド型のものを用いており、搬送効率の低下を抑えている。

タンク１０６ａ，１０６ｂは、略円筒形で、下部が下方に向けて窄まった形状であり、上端部にロータリーバルブ１０５ａ，１０５ｂの出口が接続されていて、玄米が貯留されるものである。

排気管１０７ａ，１０７ｂは、空気分離減速器１０４ａ，１０４ｂの外管１４１から下向きに延びており、終端部がバグフィルタ１０８ａ，１０８ｂの入口に接続されている。

バグフィルタ１０８ａ，１０８ｂはサイクロンを応用したもので、上側にエアエレメント１８１を備え、下側にダストボックス１８２を備えており、入口からエアエレメント１８１を経由して出口に至る経路を有する。出口には、ブロワ１０９ａ，１０９ｂの吸引口が接続されている。搬送管路内の空気は、ブロワ１０９ａ，１０９ｂに吸引される過程でこのバグフィルタ１０８ａ，１０８ｂを通過するものである。この際、玄米表面に付着している微粒子が、空気分離減速器１０４ａ，１０４ｂの内管１４２を通り抜け、バグフィルタ１０８ａ，１０８ｂ内を旋回する過程で、質量の重い微粒子はダストボックス１８２内に溜まり、軽い微粒子はエアエレメント１８１により捕集され、微粒子が除かれた空気はブロワ１０９ａ，１０９ｂへ吸引される。ダストボックス１８２の下端部には開閉自在な蓋を設けてあって、空気式搬送装置の使用時には蓋が閉じられており、空気式搬送装置の停止時に蓋を開けて溜まった微粒子を回収できる。

ブロワ１０９ａ，１０９ｂは、空気を低圧から高圧へ送り出す装置であり、吸引口をバグフィルタ１０８ａ，１０８ｂの出口に接続してあり、排気口を大気解放してある。

このように構成された空気式搬送装置の第一実施形態は、ホッパ１０３から、供給管路１０１を経て経路切替装置１００へ至り、経路切替装置１００により何れかの排出管路１０２ａ，１０２ｂが選択され、空気分離減速器１０４ａ，１０４ｂおよびロータリーバルブ１０５ａ，１０５ｂを経て、タンク１０６ａ，１０６ｂへと至る経路を備えるものであり、ブロワ１０９ａ，１０９ｂにより空気を吸引することで、玄米がホッパ１０３から何れかのタンク１０６ａ，１０６ｂへと搬送されるものである。

次に、上記の空気式搬送装置に設けられた、本発明の経路切替装置１００の第一実施形態について、図２〜図４に基づき説明する。上記のように、この経路切替装置１００は、搬送管路における、一本の供給管路１０１（一方側管路１１０）と二本の排出管路１０２ａ，１０２ｂ（他方側管路１２０）の分岐部に設置されるものであって、ケース１と、支点管２と、作動管３と、スライダ４と、アクチュエータ５と、付勢部材６を備える。なお、上記のとおり図１は模式的なものであって、図２は経路切替装置１００を上面視したものであり、以下の第一実施形態の説明において左右とは、上流側（一方側）から見た際の左右方向を示す。

ケース１は、ケース本体１ｃと、ケース本体１ｃに固定されるベース部材１８を備える。ケース本体１ｃは、金属製で略直方体形の箱状のものであって、上流側（一方側）の本体一方壁１１ｃに、一つの円形の貫通孔を設けてある。本実施形態では、本体一方壁１１ｃが、本発明におけるケース１の一方壁１１であり、貫通孔が一方貫通孔１３である。また、本体一方壁１１ｃに対向する下流側（他方側）の本体他方壁１２ｃに、左右二つの円形の貫通孔１２ｃａ，１２ｃｂを設けてあり、さらに本体左側壁１６に、アクチュエータ５を取り付けるための取付孔１７を設けてある。ケース本体１ｃは、この四つの孔以外の部分は密閉された構造となっている。また、本体他方壁１２ｃの内側面には、本体他方壁１２ｃ側の肉厚を増す樹脂製のベース部材１８を設けてあり、ベース部材１８は、二つの貫通孔１２ｃａ，１２ｃｂに対応する位置に同形状の孔１８ａ，１８ｂを形成してある。本実施形態では、本体他方壁１２ｃとベース部材１８を合わせたものが、本発明におけるケース１の他方壁１２であり、本体他方壁１２ｃの貫通孔１２ｃａ，１２ｃｂとこれらに連通するベース部材１８の孔１８ａ，１８ｂを合わせたものが、本発明における他方貫通孔１４ａ，１４ｂである。さらに、ベース部材１８の内側面に凹曲面状の被摺動面１５を形成してある。被摺動面１５の形状の詳細については後述する。

支点管２は、ケース１の一方壁１１と他方壁１２の間隔よりも十分に短い断面円形の直管部２１と、直管部２１の一方側端に形成したフランジ部２２からなり、直管部２１の外径は一方貫通孔１３に丁度嵌まる大きさである。この支点管２の直管部２１を、一方貫通孔１３に上流側から挿入してあって、直管部２１は一方壁１１からケース１内部に突出しており、フランジ部２２がケース１の一方壁１１に一方側から当接して接合してある。

そして、一方貫通孔１３には、供給管路１０１（一方側管路１１０）が接続されている。より詳しくは、一方貫通孔１３に支点管２を取り付けてあり、支点管２に、支点管２と供給管路１０１を接続するための供給管基部１１１を取り付けてあって、供給管基部１１１に供給管路１０１の終端部を、継手を介して接続してある。供給管基部１１１は、断面円形の直管部１１２と、直管部１１２の他方側端に形成したフランジ部１１３からなり、フランジ部１１３を支点管２のフランジ部２２に接合してある。なお、供給管基部１１１の直管部１１２は、支点管２の直管部２１および供給管路１０１と同径である。

また、各他方貫通孔１４ａ，１４ｂには、排出管路１０２ａ，１０２ｂ（他方側管路１２０）が接続されている。より詳しくは、各他方貫通孔１４ａ，１４ｂに、他方貫通孔１４ａ，１４ｂと排出管路１０２ａ，１０２ｂを接続するための排出管基部１２１を取り付けてあって、排出管基部１２１に排出管路１０２ａ，１０２ｂの始端部を、継手を介して接続してある。排出管基部１２１は、断面円形で一方側端に向けて直径が漸増する二本の直管部１２２ａ，１２２ｂと、二本の直管部１２２ａ，１２２ｂの一方側端に一体に形成したフランジ部１２３からなり、フランジ部１２３がケース１の他方壁１２に他方側から当接して接合してある。なお、排出管基部１２１の直管部１２２ａ，１２２ｂの一方側端は、他方貫通孔１４ａ，１４ｂと同径であり、他方側端は、排出管路１０２ａ，１０２ｂと同径である。

作動管３は、支点管２の直管部２１の外径よりも内径が大きな直管からなり、一端（一方側の端部）が支点管２の直管部２１を呑み込んでいて、下流側の作動管３が上流側の支点管２の口径方向の外側を取り囲んでおり、作動管３と支点管２が連通している。そして、作動管３は、支点管２に、上下方向軸（垂直軸）周りに回動自在に軸支されている。作動管３を軸支する回転軸３１は、支点管２の他方側端部から上下に突出しており、支点管２の内部を貫通しないものである。また、作動管３の他端（他方側の端部）は、ケース１の他方壁１２の内側面に設けたベース部材１８に向かってその直前まで延びていて、作動管３が回動してもベース部材１８には接触しないようにしてある。作動管３は、他端が、左側の他方貫通孔１４ａに対向する位置から、右側の他方貫通孔１４ｂに対向する位置までの範囲で、左右に首を振るように回動するものであって、これにより経路が切り替わる。

そして、作動管３の他端には、樹脂製のスライダ４を設けてある。スライダ４は、作動管３の回転軸３１を中心軸とする円柱の一部に対応する形状のものであって、中心に孔４ａを形成してあり孔４ａを介して作動管３に外挿してあり、作動管３の長手方向に沿って移動可能となっている。その他方側面は、作動管３の回転軸３１を中心軸とする円柱面の一部からなる凸曲面状の摺動面４１となっている。換言すれば、摺動面４１は、円柱面の母線方向に離隔して対向する二本の円弧辺と、円柱面の円周方向に離隔して対向する二本の直線辺とで囲まれた面であって、円柱の中心軸に直交する方向から見て矩形の面である。これに対し、ベース部材１８の被摺動面１５は、摺動面４１と同形状かつ同寸法の凹曲面となっている。スライダ４は、作動管３の他端面よりも他方側に突出しており、作動管３の回動に伴って、摺動面４１が被摺動面１５に密接して摺動するものであって、作動管３が他方貫通孔１４ａ，１４ｂと連通した際に、隙間が生じないようになっている。また、スライダ４の円周方向幅（左右幅）は、ケース１の左右方向の内寸よりも短い大きさ、すなわち作動管３が左右に回動してもケース１に接触しない大きさであって、かつ、図４（ａ）に示すように、作動管３の他端が左側の他方貫通孔１４ａに連通した状態で、右側の他方貫通孔１４ｂを塞ぎ、図４（ｂ）に示すように、作動管３の他端が右側の他方貫通孔１４ｂに連通した状態で、左側の他方貫通孔１４ａを塞ぐものである。したがって、ベース部材１８の二つの孔１８ａ，１８ｂ（他方貫通孔１４ａ，１４ｂ）は、作動管３の回転軸３１を中心とする円周方向に間隔をあけて形成されている。

また、スライダ４の一方側面には、平板状で中心に孔を形成した座板４２を取り付けてある。座板４２も孔を介して作動管３に外挿されており、スライダ４と一体になっている。そして、作動管３の長手方向中間部には、環状のバネ押さえ具６１を外挿して固定してあり、座板４２とバネ押さえ具６１の間に、コイルバネからなる付勢部材６を外挿してある。バネ押さえ具６１が作動管３に固定されており、座板４２およびスライダ４が作動管３に対して長手方向に移動可能であるから、付勢部材６はスライダ４を他端側に向けて付勢し、被摺動面１５に対して摺動面４１を押し付けている。なお、バネ押さえ具６１の固定位置は変更可能であって、変更することにより付勢部材６の撓み量が変化して、スライダ４に対する付勢力を調整できる。

さらに、このような作動管３およびスライダ４などを回動させるアクチュエータ５が、ケース１（ケース本体１ｃ）の本体左側壁１６に取り付けてある。アクチュエータ５は、本体左側壁１６の外面に取り付けるアクチュエータ本体部５４と、本体左側壁１６の取付孔１７を通してケース１内に延びるアーム５１を有し、遠隔操作によりアーム５１をアクチュエータ本体部５４に対して長手方向に進退させることができる。そして、作動管３の長手方向中間部の左側面にロッド受具５２を取り付けてあり、アーム５１の先端とロッド受具５２を棒状の連結ロッド５３で連結してある。アーム５１と連結ロッド５３および連結ロッド５３とロッド受具５２の連結部は、それぞれ上下方向軸（垂直軸）周りに回動自在であり、これによって、アーム５１を進退させることで作動管３が回動するものであり、すなわち、遠隔操作で経路を切り替えられる。

すなわち、図４（ａ）に示すように、アクチュエータ５が作動管３を左側に引き寄せれば、作動管３の他端が左側の他方貫通孔１４ａと連通し、供給管路１０１から左側の排出管路１０２ａへと至る経路となり、図４（ｂ）に示すように、アクチュエータ５が作動管３を右側に押し込めば、作動管３の他端が右側の他方貫通孔１４ｂと連通し、供給管路１０１から右側の排出管路１０２ｂへと至る経路となる。

このように構成した経路切替装置１００の第一実施形態によれば、一本の作動管３を回動させて経路を切り替えるものであり、それ自体が小さくて軽く、摺動面４１が作動管３の片側だけであるから、それを動かすためのアクチュエータ５も低出力のものでよいので、装置全体がコンパクトで安価なものとなる。また、作動管３に設けたスライダ４の摺動面４１がケース１のベース部材１８の被摺動面１５に密接して摺動し、作動管３の他端が左側の他方貫通孔１４ａに連通した状態で右側の他方貫通孔１４ｂを塞ぎ、右側の他方貫通孔１４ｂに連通した状態で左側の他方貫通孔１４ａを塞ぐ。作動管３と連通していない方の他方貫通孔が塞がれていないと、大気から空気が入り込んで連通した方の管路の圧力が低下してしまい、搬送効率が低下して場合によっては搬送不能となる。そこで、スライダ４が搬送管路の経路を切り替えるとともに、選択されなかった経路から入り込む空気を遮断するので、管路が外部と連通することがなく、気密性が高い。さらに、スライダ４の摺動面４１とベース部材１８の被摺動面１５において、相互の密接度合いが低すぎると、気密性が確保できず搬送力が低下し、相互の密接度合いが高すぎると、作動管３の動きが重くなり、また摩耗が大きくなり結局気密性が確保できず搬送力が低下するところ、摺動面４１が作動管３の回転軸３１を中心軸とする円柱面であり、被摺動面１５が摺動面４１と同形状かつ同寸法の凹曲面であるから、摺動面４１を被摺動面１５に密接させつつ、作動管３をスムーズに回動させることができ、また摺動面４１と被摺動面１５の全体に均一に力が作用するので、一部のみが摩耗することがない。また、付勢部材６によって、より確実に摺動面４１が被摺動面１５に密接し、より気密性が高いものであって、作動管３が回動しても付勢部材６の撓み量は変化しないので、被摺動面１５に対する摺動面４１の押圧力は常に一定となる。そして、摺動面４１と被摺動面１５とが摩耗したとしても、付勢部材６がスライダ４をベース部材１８に押し付けるので、摺動面４１と被摺動面１５との密接状態が長期間にわたって維持される。さらに、支点管２と作動管３の連通部において、吸引する下流側の作動管３に上流側の支点管２を呑み込ませることで、簡易な連通構造とすることができる。このような構成であれば、支点管２と作動管３の間に隙間があっても、そこから玄米が漏れることはなく、連通部を含めた作動管３全体がケース１に覆われていて外部と遮られているので、搬送管路内の圧力や風量が低下することもない。

そして、この経路切替装置１００を備えた空気式搬送装置の第一実施形態によれば、経路切替装置１００がコンパクトであるから、供給管路１０１（一方側管路１１０）や排出管路１０２ａ，１０２ｂ（他方側管路１２０）が入り組んだ狭い場所にも設置可能である。また、経路切替装置１００の気密性が高く、空気が漏れないので、ブロワ１０９ａ，１０９ｂも低出力のものでよく、空気式搬送装置全体がコンパクトで安価なものとなる。

次に、図５に基づき、空気式搬送装置の第二実施形態について、第一実施形態との共通点、相違点の順に説明する。第二実施形態は、第一実施形態と同様に、経路切替装置１００の第一実施形態と、搬送管路となる一方側管路１１０および他方側管路１２０を備え、ここでは一方側管路１１０が一本の供給管路１０１からなり、他方側管路１２０が二本の排出管路１０２ａ，１０２ｂからなるものであって、供給管路１０１と二本の排出管路１０２ａ，１０２ｂが１つの経路切替装置１００に接続されている。また、供給管路１０１の始端部側には、ホッパ１０３を設けてあり、それぞれの排出管路１０２ａ，１０２ｂの終端部側には、空気分離減速器１０４ａ，１０４ｂ、ロータリーバルブ１０５ａ，１０５ｂおよびタンク１０６ａ，１０６ｂを連続して設けてある。さらに、空気分離減速器１０４ａ，１０４ｂからは排気管１０７ａ，１０７ｂがロータリーバルブ１０５ａ，１０５ｂとは異なる方向に枝分かれして延びている。なお、第二実施形態の搬送管路に設けた各構成機器、すなわち、ホッパ１０３、空気分離減速器１０４ａ，１０４ｂ、ロータリーバルブ１０５ａ，１０５ｂ、タンク１０６ａ，１０６ｂならびに後述のバグフィルタ１０８およびブロワ１０９は、何れも第一実施形態のものと同じである。ここまでは第一実施形態との共通点である。次に相違点として、第二実施形態では、二本の排気管１０７ａ，１０７ｂが合流継手１７１により合流しており、合流継手１７１の下流側には別の排気管１７２が接続してあり、排気管１７２の終端部にバグフィルタ１０８を設けてあり、バグフィルタ１０８の出口にブロワ１０９を接続してある。よって、第二実施形態においては、バグフィルタ１０８とブロワ１０９を一つずつ備えており、一つのブロワ１０９によって、両方の排出管路１０２ａ，１０２ｂから空気を吸引する。このように、第二実施形態は、一方側管路１１０が上流側、他方側管路１２０が下流側であり、他方側管路１２０にブロワ１０９を接続した構成となっている。

この空気式搬送装置の第二実施形態が備える経路切替装置１００は、空気式搬送装置の第一実施形態が備えるものと同じであるから、同じ動作をして同じ作用効果を奏するものであり、空気式搬送装置の第二実施形態は、空気式搬送装置の第一実施形態とバグフィルタ１０８およびブロワ１０９の数が異なるだけのものであるから、やはり同様の作用効果を奏するものである。

次に、図６に基づき、空気式搬送装置の第三実施形態について、第一実施形態との相違点に絞って説明する。第三実施形態は、経路切替装置２００の第二実施形態と、搬送管路となる一方側管路１１０および他方側管路１２０を備え、ここでは一方側管路１１０が一本の排出管路１０２からなり、他方側管路１２０が二本の供給管路１０１ａ，１０１ｂからなるものであって、供給管路１０１ａ，１０１ｂと排出管路１０２がそれぞれ経路切替装置２００に接続されている。また、それぞれの供給管路１０１ａ，１０１ｂの始端部側には、ホッパ１０３ａ，１０３ｂを設けてあり、排出管路１０２の終端部側には、空気分離減速器１０４、ロータリーバルブ１０５およびタンク１０６を連続して設けてある。さらに、空気分離減速器１０４からは排気管１０７がロータリーバルブ１０５とは異なる方向に枝分かれして延びており、排気管１０７の終端部にバグフィルタ１０８を設けてあり、バグフィルタ１０８の出口にブロワ１０９を接続してある。なお、第三実施形態の搬送管路に設けた各構成機器、すなわち、ホッパ１０３ａ，１０３ｂ、空気分離減速器１０４、ロータリーバルブ１０５、タンク１０６、バグフィルタ１０８およびブロワ１０９は、何れも第一実施形態のものと同じである。このように、空気式搬送装置の第三実施形態は、一方側管路１１０が下流側、他方側管路１２０が上流側であり、一方側管路１１０に対して下流側にブロワ１０９を接続した構成となっている。

供給管路１０１ａ，１０１ｂは、ホッパ１０３ａ，１０３ｂの下端部から上向きに延びており、垂直部分の一部が透明管１１４ａ，１１４ｂになっていて、玄米の通過状況を目視可能となっている。そして、供給管路１０１ａ，１０１ｂは上側で屈曲して水平向きになっており、供給管路１０１ａ，１０１ｂの終端部が経路切替装置２００に接続されている。そして、経路切替装置２００の、供給管路１０１ａ，１０１ｂが接続された面の反対側面には、水平向きに延びる一本の排出管路１０２が接続されており、経路切替装置２００は、下流側の一本の排出管路１０２に対して、上流側の二本の供給管路１０１ａ，１０１ｂの何れかを連通させて経路を切り替えるものである。この経路切替装置２００の構造については、後述する。なお、図６においては、二本の供給管路１０１ａ，１０１ｂが上下に並んでいるように図示されているが、これは模式的な図であり、実際には二本の供給管路１０１ａ，１０１ｂは同じ高さ位置で水平方向に並んでいる。

このように構成された空気式搬送装置の第三実施形態は、経路切替装置２００により何れかの供給管路１０１ａ，１０１ｂが選択され、選択された供給管路１０１ａ，１０１ｂに接続されたホッパ１０３ａ，１０３ｂから、供給管路１０１ａ，１０１ｂ、経路切替装置２００、空気分離減速器１０４およびロータリーバルブ１０５を経て、タンク１０６へと至る経路を備えるものであり、ブロワ１０９により空気を吸引することで、玄米が何れかのホッパ１０３ａ，１０３ｂからタンク１０６へと搬送されるものである。

次に、上記の空気式搬送装置に設けられた、本発明の経路切替装置２００の第二実施形態について、図７および図８に基づき、第一実施形態との相違点に絞って説明する。上記のように、この経路切替装置２００は、搬送管路における、二本の供給管路１０１ａ，１０１ｂ（他方側管路１２０）と一本の排出管路１０２（一方側管路１１０）の分岐部に設置されるものであって、ケース１と、支点管２と、作動管３と、スライダ４と、アクチュエータ５と、付勢部材６を備える、第一実施形態と略同様の構成であり、支点管２と作動管３の連通部の形状のみが異なるものである。なお、上記のとおり図６は模式的なものであって、図７は経路切替装置２００を上面視したものであり、以下の第二実施形態の説明において左右とは、上流側（他方側）から見た際の左右方向を示す。

支点管２は、ケース１の一方壁１１と他方壁１２の間隔よりも十分に短く、断面円形で他方側に向けて直径が漸増する直管部２１と、直管部２１の一方側端に形成したフランジ部２２からなり、直管部２１の一方側端部の外径は一方貫通孔１３に丁度嵌まる大きさである。この支点管２の直管部２１を、一方貫通孔１３に上流側から挿入してあって（一方貫通孔１３よりも直管部２１の他方側端の方が径が大きいので、一方壁１１を分割して直管部２１の外周側から嵌める）、直管部２１は一方壁１１からケース１内部に突出しており、フランジ部２２が一方壁１１に一方側から当接して接合してある。

そして、一方貫通孔１３には、排出管路１０２（一方側管路１１０）が接続されている。より詳しくは、一方貫通孔１３に支点管２を取り付けてあり、支点管２に、支点管２と排出管路１０２を接続するための排出管基部１２１を取り付けてあって、排出管基部１２１に排出管路１０２の始端部を、継手を介して接続してある。排出管基部１２１は、断面円形の直管部１２２と、直管部１２２の他方側端に形成したフランジ部１２３からなり、フランジ部１２３を支点管２のフランジ部２２に接合してある。なお、排出管基部１２１の直管部１２２は、支点管２の直管部２１の一方側端部および排出管路１０２と同径である。

また、各他方貫通孔１４ａ，１４ｂには、供給管路１０１ａ，１０１ｂ（他方側管路１２０）が接続されている。より詳しくは、他方貫通孔１４ａ，１４ｂに、他方貫通孔１４ａ，１４ｂと供給管路１０１ａ，１０１ｂを接続するための供給管基部１１１を取り付けてあって、供給管基部１１１に供給管路１０１ａ，１０１ｂの終端部を、継手を介して接続してある。供給管基部１１１は、断面円形で一方側端に向けて直径が漸増する二本の直管部１１２ａ，１１２ｂと、二本の直管部１１２ａ，１１２ｂの一方側端に一体に形成したフランジ部１１３からなり、フランジ部１１３がケース１の他方壁１２の他方側から当接して接合してある。なお、供給管基部１１１の直管部１１２ａ，１１２ｂの一方側端は、他方貫通孔１４ａ，１４ｂと同径であり、他方側端は、供給管路１０１ａ，１０１ｂと同径である。

作動管３は、支点管２の直管部２１の他方側端部の内径よりも外径が小さな直管からなり、支点管２の直管部２１が作動管３の一端を呑み込んでいて、下流側の支点管２が上流側の作動管３の口径方向の外側を取り囲んでおり、作動管３と支点管２が連通している。そして、作動管３は、支点管２に、上下方向軸（垂直軸）周りに回動自在に軸支されている。作動管３を軸支する回転軸３１は、作動管３の一端から上下に突出しており、作動管３の内部を貫通しないものである。

この経路切替装置２００の第二実施形態は、図８（ａ）に示すように、アクチュエータ５が作動管３を左側に引き寄せれば、作動管３の他端が左側の他方貫通孔１４ａと連通し、左側の供給管路１０１ａから排出管路１０２へと至る経路となり、図８（ｂ）に示すように、アクチュエータ５が作動管３を右側に押し込めば、作動管３の他端が右側の他方貫通孔１４ｂと連通し、右側の供給管路１０１ｂから排出管路１０２へと至る経路となる。

この経路切替装置２００の第二実施形態は、第一実施形態と空気の流れの向きが逆転したものであるが、同様の作用効果を奏するものであり、空気式搬送装置の第三実施形態は、集合搬送である点が、分散搬送である空気式搬送装置の第一実施形態と異なるが、やはり同様の作用効果を奏するものである。

本発明は、上記の実施形態に限定されない。たとえば、空気式搬送装置は、一本の一方側管路が三本以上の他方側管路に分岐しているものであってもよく、その場合、経路切替装置もそれに応じた構成となる。また、搬送管路の上流にブロワを設け、上流側から空気を吹き込む圧送式のものや、搬送管路の上流と下流にブロワを設け、上流側から空気を吹き込みかつ下流側から空気を吸い込む圧送吸引式のものであってもよい。さらに、空気式吸引装置は、ブロワの他、ファンや圧縮機など、空気流を作り出すものであればどのようなものであってもよく、管路側から吸引すれば吸引式となり、大気側から吸引すれば圧送式となる。また、経路切替装置において、スライダの摺動面が作動管の回転中心を中心とする球面の一部からなる凸曲面であり、ベース部材の被摺動面が摺動面と同形状かつ同寸法の凹曲面であるものであってもよく、その場合、作動管は、一軸周りの二次元的な回動ではなく、一点を中心として三次元的に回動するものであってもよい。また、支点管と作動管の連通部においては、ベローズなどの伸縮部材により両管を隙間なく接合してもよい。さらに、スライダとベース部材の素材は、相互に密接しかつ滑らかに摺動するものであれば、種々の樹脂や金属など、どのようなものであってもよく、スライダとベース部材が異なる素材からなるものであってもよい。また、ベース部材がなく、ケース本体の本体他方壁に被摺動面を形成したものであってもよい。さらに、搬送物は玄米に限られず、その他の穀物や豆類、あるいは樹脂製または金属製のペレットなど、種々の粒体が対象となる。

１ ケース
２ 支点管
３ 作動管
４ スライダ
５ アクチュエータ
６ 付勢部材
１１ 一方壁
１２ 他方壁
１３ 一方貫通孔
１４ａ，１４ｂ 他方貫通孔
１５ 被摺動面
４１ 摺動面
１００，２００ 経路切替装置
１０９，１０９ａ，１０９ｂ ブロワ（空気吸引装置）
１１０ 一方側管路
１２０ 他方側管路

Claims (5)

1. 空気流により搬送物を通過させる搬送管路における、一本の一方側管路と複数本の他方側管路の分岐部に設置されるものであって、
   ケースと、支点管と、作動管と、スライダと、アクチュエータを備え、
   ケースは、一方壁には一方側管路に通じる一つの一方貫通孔を設けてあり、他方壁には複数本の他方側管路に通じる複数の他方貫通孔を設けてあって内側面に凹曲面状の被摺動面を形成してあり、一方貫通孔に一方側管路が接続され、他方貫通孔に他方側管路が接続されるものであり、
   支点管は、一方貫通孔に取り付けてあって、ケース内部に突出しており、
   作動管は、一端が支点管に回動自在に支持されていて支点管と連通しており、他端がケースの他方壁に向かって延びており、
   スライダは、作動管の他端に設けてあって、その他端側面が凸曲面状の摺動面となっており、アクチュエータが作動管を回動させるのに伴って、摺動面がケースの被摺動面に密接して摺動し、作動管の他端が一の他方貫通孔に連通した状態で、摺動面が他の他方貫通孔を塞ぐものであることを特徴とする経路切替装置。
2. スライダの摺動面は、作動管の回転軸を中心軸とする円柱面の一部または作動管の回転中心を中心とする球面の一部からなる凸曲面であり、ケースの被摺動面は、摺動面と同形状かつ同寸法の凹曲面であることを特徴とする請求項１記載の経路切替装置。
3. 作動管に付勢部材を設けてあり、付勢部材はスライダを他端側に向けて付勢し、被摺動面に対して摺動面を押し付けていることを特徴とする請求項１または２記載の経路切替装置。
4. 下流側から吸引する搬送管路に設置されるものであって、
   支点管と作動管の連通部において、下流側の管が上流側の管の口径方向の外側を取り囲んでいることを特徴とする請求項１、２または３記載の経路切替装置。
5. 請求項１、２、３または４記載の経路切替装置と、一方側管路と、他方側管路と、空気吸引装置を備え、
   経路切替装置の一方貫通孔に一方側管路を接続してあり、他方貫通孔に他方側管路を接続してあり、
   一方側管路と他方側管路の少なくとも一方に、空気吸引装置を接続してあることを特徴とする空気式搬送装置。

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