JP2019043719A

JP2019043719A - 気送子

Info

Publication number: JP2019043719A
Application number: JP2017168191A
Authority: JP
Inventors: 関家　一馬; Kazuma Sekiya; 一馬関家
Original assignee: Disco Abrasive Systems Ltd
Current assignee: Disco Corp
Priority date: 2017-09-01
Filing date: 2017-09-01
Publication date: 2019-03-22

Abstract

【課題】本発明の解決すべき課題は、気送管設備における気送管内を移動する気送子であって、気送子が気送管内のいずれの位置に停止したのかを速やかに確認することができる気送子を提供することにある。【解決手段】送信ステーション１１０から受信ステーション１２０まで配設された気送管１０１内を移動する気送子１０であって、該気送子１０は、円筒状のカプセル１１と、該カプセル１１の両端に配設され該気送管１０１内の内壁に接触して摺動する摺動体１２とから構成され、該カプセル１１にはＧＰＳ受信機１４、および該気送子の位置に関連した位置関連情報を発信する発信機２０が備えられた気送子１０が提供される。【選択図】図２

Description

本発明は、送信ステーションから受信ステーションまで配設された気送管内を移動する気送子に関する。

送信ステーションから受信ステーションまで配設された気送管に、物品（カルテ、伝票、部品等）を収容したカプセル状の気送子を挿入し、該気送子の上流側と下流側の気圧差によって移送する気送管設備が知られており、病院、工場等で利用されている。

上述した気送子は、物品を収容する筒状の本体（カプセル）と、本体の前後に固設され気送管内に接触して摺動可能にシールするガイドリング（リング体）とから構成されていて、高速で気送管内を移動することができる（例えば、特許文献１〜３を参照。）。

特許第３４２３８３８号公報特開昭５５−０２６１７４号公報特開平１０−２６５０４２号公報

上記した気送管設備では、一般的に、気送管が直線部と曲線部とを組み合わせて構成されることから、気送管内を移動する気送子の本体部分が、該曲線部の内壁に接触して曲がりきれずに詰まり、内壁を傷つける場合がある。また、気送子が気送管を繰り返し移動して気送管内壁を摺動することにより気送管内の内壁から塵埃が発生して気送管内を汚染したり、気送管内の微小な凹凸が生じたりすることで、気送子の移送が妨げられ、所望の受信ステーションに達する前に、気送管内の意図しない位置に停止してしまうという問題があり、気送子がいずれの位置に停止しているのかを素早く特定することが望まれる。

本発明は、上記事実に鑑みなされたものであり、その主たる技術課題は、気送管設備における気送管内を移動する気送子であって、気送子が気送管内のいずれの位置に停止したのかを速やかに確認することができる気送子を提供することにある。

上記主たる技術課題を解決するため、本発明によれば、送信ステーションから受信ステーションまで配設された気送管内を移動する気送子であって、該気送子は、円筒状のカプセルと、該カプセルの両端に配設され該気送管の内壁に接触して摺動する摺動体とから構成され、該カプセルには、ＧＰＳ受信機、及び該気送子の位置に関連した位置関連情報を発信する発信機が備えられた気送子が提供される。

なお、本発明の「位置関連情報」とは、本発明のＧＰＳ受信機により受信された情報そのもの、及びＧＰＳ受信機により受信された情報に基づき算出される位置情報等を含む。

本発明の気送子は、送信ステーションから受信ステーションまで配設された気送管内を移動する気送子であって、該気送子は、円筒状のカプセルと、該カプセルの両端に配設され該気送管の内壁に接触して摺動する摺動体とから構成され、該カプセルには、ＧＰＳ受信機、及び該気送子の位置に関連した位置関連情報を発信する発信機が備えられていることにより、気送子が気送管のいずれかの位置に詰まって停止した場合であっても、速やかにその停止した位置に関連する位置関連情報を作業者が知ることができる。また、それにより気送管から気送子を取り出すことが容易になると共に、気送管の交換や修理等の対応を適切に実施することが可能になる。

本発明に基づき構成された気送子の全体斜視図（ａ）、及び概略断面図（ｂ）である。本発明の気送子が適用される気送管設備の全体概略図である。

以下、本発明の実施形態に係る気送子について添付図面を参照して、詳細に説明する。

図１（ａ）には、本発明に基づいて構成された気送子１０の全体斜視図が示されている。図に示すように、気送子１０は、円筒状のカプセル１１と、カプセル１１の上端、及び下端に配設される摺動体を構成するリング体１２、１２、及びリング体１２、１２をカプセル１１の端面に対して支持するための円形の第一の固定板１３ａ、第二の固定板１３ｂとから構成される。カプセル１１には、カプセル１１内に搬送する物品を出し入れするための開口部が設けられるが、図では省略している。第一の固定板１３ａ、第二の固定板１３ｂは、カプセル１１の上端、及び下端に対してそれぞれ４つの固定ボルト１５で固定されるものであり、第一の固定板１３ａの中央には円形の開口１３ｃが設けられている。

図１（ｂ）に、本実施形態の気送子１０の構造を更に詳細に説明すべく、気送子１０を縦方向に切断した概略断面図を示す。

リング体１２は、気送管の内壁と接するフェルトリング１２ａと、フェルトリング１２ａを支持する支持リング１２ｂとから構成される。フェルトリング１２ａは、例えば、羊毛などの獣毛に蒸気・熱・圧力を加えて縮絨させ、布状にしたものから構成することができる。本発明のフェルトリング１２ａはこれに限定されず、化学繊維から構成したフェルト状の不織布を使用してもよいが、フェルトリング１２ａは気送管の内壁と摺動することから、静電気が発生しづらいフェルト素材を選択することが好ましい。

支持リング１２ｂは、上記したカプセル１１の上端１１ａと第一の固定板１３ａ、下端１１ｂと第二の固定板１３ｂとで囲まれる溝部に対し、微少な隙間ができるように寸法が設定されて遊嵌され、気送管内を移送される際に該溝部において滑らかに摺動するようにフッ素系樹脂により構成されている。

本発明の気送子１０のカプセル１１の内部には、本発明において活用されるＧＰＳ（ＧｌｏｂａｌＰｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇＳｙｓｔｅｍ）のＧＰＳ受信機１４、及びＧＰＳ受信機１４が受信した信号に基づき特定される位置関連情報を外部に発信する発信機２０が搭載される。ＧＰＳ受信機１４の受信部１４ａは、第一の固定板１３ａの中央に設けられている開口１３ｃから外部に臨むように配設される。また、ＧＰＳ受信機１４には、受信したＧＰＳ信号に基づいて気送子１０の位置を特定する演算プログラムを実行する構成が内蔵されている。発信機２０には、ＧＰＳ受信機１４、発信機２０を駆動するためのバッテリーが内蔵されている（図示は省略する。）。

図２に、本実施形態の気送子１０が適用される気送管設備１００の全体概略図を示す。気送管設備１００には、送信ステーション１１０と、受信ステーション１２０と、送信ステーション１１０及び受信ステーション１２０の間に配管される気送管１０１と、表示装置１５０が設けられる。気送管１０１には、気送子１０を移送する目的地の位置や経路に応じて適宜曲線部が形成される。

図に示すように、気送管１０１には、気送管１０１の内部を減圧するための吸引手段１３０と、気送管１０１に空気を圧送する圧送手段１４０が連結されている。吸引手段１３０は、吸引ポンプ１３１と、バルブ１３２を備えた吸気管１３３とにより構成され、圧送手段１４０は、圧送ポンプ１４１と、バルブ１４２を備えた圧送管１４３とにより構成される。

送信ステーション１１０は、気送管１０１の一端部側に設けられ、送信テーブル１１４を気送管１０１の該一端部に対して近接（実線で示す）、離反（２点鎖線で示す）させるように駆動する昇降手段１１２を備えている。昇降手段１１２は、モータ１１１の回転運動を、昇降手段１１２に内蔵されたボールねじ１１３を介して直線運動に変換して送信テーブル１１４の係合部１１４ａに伝達する構成を備え、送信テーブル１１４を該一端部に対して進退させ、所望の位置に位置付ける機能を有する。送信テーブル１１４には、連通孔１１５が配設され、配管１１６を介して大気開放弁１１７が接続されている。送信テーブル１１４が気送管１０１の一端部に最も近接された状態（実線で示す。）では、送信テーブル１１４が気送管１０１の一端部を閉塞し、特に大気開放弁１１７を閉じた状態では、気送管１０１の一端部側における空気の出入りが制限される。

受信ステーション１２０も、送信ステーション１２０と略同様の構成を備えており、受信テーブル１２４を気送管１０１の他端部に対して近接（実線で示す）、離反（２点鎖線で示す）させるように駆動する昇降手段１２２を備えている。昇降手段１２２は、上記した昇降手段１１２と同様の構成からなり、モータ１２１の回転運動を、昇降手段１２２に内蔵された図示しないボールねじを介して直線運動に変換して受信テーブル１２４の図示しない係合部に伝達する構成を備え、受信テーブル１２４を該他端部に対して進退させる機能を有する。受信テーブル１２４には、連通孔１２５が配設され、配管１２６を介して大気開放弁１２７が接続されている。受信テーブル１２４が気送管１０１の他端部に最も近接された実線で示す状態では、受信テーブル１２４が気送管１０１の他端部を閉塞し、さらに大気開放弁１２７を閉じた状態では、気送管１０１の他端部側における空気の出入りが制限される。以上のような構成を備えていることにより、気送管１０１の一端部、他端部を閉塞することが可能であり、気送管１０１の内部を全体にわたり気密状態とすることができる。また、気送管１０１の内径は、気送子１０のリング体１２の外径寸法に対応して設定されるものであり、リング体１２の外形寸法よりも僅かに大きい寸法で設定される。

気送管設備１００は、気送子１０の発信機２０から送られる位置関連情報を受信する受信機能を備えた表示装置１５０を備えている。表示装置１５０は、一般的に使用されるコンピュータによって構成されてよく、気送子１０の発信機２０から発信されて受信された位置関連情報は、表示装置１５０に備えられたモニターに表示されると共に、表示装置１５０に備えられた外部記憶手段（図示は省略する。）に適宜記憶することができる。なお、上記したモータ１１１、１２１、バルブ１３２、１４２、大気開放弁１１７、１２７は、図示しない制御手段に接続され、該制御手段からの指示により適宜制御される。

本発明の気送子１０が適用される気送管設備１００は概ね以上のように構成されており、本発明の気送子１０の作用について以下に説明する。

気送管１０１による移送を開始する際には、まず、送信ステーション１１０において駆動手段１１２を作動し、送信テーブル１１４を１１４’で示す位置に移動させる。送信テーブル１１４を１１４’で示す位置に移動させたならば、カプセル１１内のＧＰＳ受信機１４、及び発信機２０が起動された気送子１０を送信テーブル１１４上にセットし、送信テーブル１１４を上昇させる。気送子１０が上昇させられ気送管１０１の一端部に挿入し、送信テーブル１１４で気送管１０１の一端部を閉塞する状態として大気開放弁１１７を閉じる。また、受信テーブル１２４も気送管１０１の他端部を閉塞する位置に位置付け、大気開放弁１２７を閉じて、気送管１０１の内部を気密状態とする。

上記したように、気送子１０をセットしたならば、吸引源１３０のバルブ１３２を開放して吸引ポンプ１３１を作動し、気送管１０１の内部を減圧する。気送管１０１の内部が十分に減圧された状態になったならば、送信ステーション１１０の大気開放弁１１７を開放する。大気開放弁１１７が開放されると、気送子１０の気送管１０１側と、大気開放弁１１７側との間で気圧差が生じ、この気圧差があることにより、送信テーブル１１４上にある気送子１０が減圧された気送管１０１内の負圧によって吸引され、大気開放弁１１７から大気が導入されつつ、送信ステーション１１０から気送子１０が発進する。

送信ステーション１１０から発進した気送子１０は、上記した気圧差によって直線状の気送管１０１を進み、その後、図中（ａ）で示す曲線部に差し掛かる。

曲線部に差し掛かった気送子１０に対し、曲線部の外方向に遠心力が働く。気送子１０は、リング体１２がカプセル１１の端部に対して遊嵌されていることによりカプセル１１の上端１１ａ、下端１１ｂにおいてリング体１２が偏心移動することが可能に形成されている。よって、図中（ａ）に示すように、カプセル１１とリング体１２とが相対移動し、カプセル１１の中心軸が、リング体１２の中心に対して外方向に移動することができる。この移動によって、気送管１０１の曲線部の内側とカプセル１１との間に隙間が確保され、気送子１０が気送管１０１の曲線部に差し掛かっても内側の曲線部に接触することとなく、円滑に移送される。

該曲線部を通過した気送子１０は、水平方向に延びる直線部を進み、圧送手段１４０が接続された接続部を通過し、図中（ｂ）で示す位置を通過して、図中（ｃ）で示す位置に到達する。すなわち、気送子１０が圧送手段１４０と気送管１０１との接続部を通過し、気送子１０が図中（ｃ）の位置に到達したことがセンサー等（図示は省略する。）により確認されると、圧送手段１４０のバルブ１４２を開放すると共に圧送ポンプ１４１を作動し、吸引手段１３０のバルブ１３２を閉弁すると共に吸引ポンプ１３１を停止する。さらに、これと同時に、送信ステーション１１０の大気開放弁１１７を閉弁し、受信ステーション１２０の大気開放弁１２７を開放する。このようにすることで、気送子１０は、気送管１０１内において引き続き後方から圧送された空気により推進力を得て、さらに気送管１０１を進行することができる。

上記したように、圧送手段１４０が作動し、吸引手段１３０が停止されることにより気送子１０がさらに移送されて、受信ステーション１２０の受信テーブル１２４に到達する。なお、気送子１０が受信テーブル１２４に到達する前に、大気開放弁１２７を閉弁することで気送子１０と受信テーブル１２４との間にエアークッションを生成して、受信テーブル１２４に気送子１０が到達する際の衝撃を和らげるようにすることが好ましい。受信テーブル１２４に気送子１０が到達したならば、圧送手段１４０の作動を停止し、昇降手段１２２を作動して、受信テーブル１２４を１２４’で示す位置に下降させて気送子１０を取り出すことができる。

ここで、本実施形態における気送子１０が気送管１０１内において意図せずに停止した場合の停止位置を特定する方法について説明する。

上記したように、当該気送管設備１００の気送管１０１内を移送される気送子１０は、ＧＰＳ受信機１４を備えている。このＧＰＳ受信機１４は、発信機２００、３００、４００からのＧＰＳ信号（２１０、３１０、４１０）を受信することができる。

一般的なＧＰＳシステムは周知であり、その詳細については省略するが、概略について説明する。ＧＰＳ信号は、ＧＰＳ信号を発信する発信機を備えた地球の上空を周回する人工衛星から発せられる。このＧＰＳ信号には、各人工衛星から発せられるＧＰＳ信号の発信時の時刻と、その時の人工衛星の位置情報が含まれる。この二つの信号を地上側のＧＰＳ受信機で受信し、受信時のＧＰＳ受信機側の時刻との差を算出する。ＧＰＳ信号（電波）の速度は光速と同一であることから、この時刻差により当該人工衛星から受信機までの距離を把握することができる。そして、複数の人口衛星からＧＰＳ信号を受信し、各人工衛星からの距離と、そのＧＰＳ信号を発信した位置とを組み合わせることにより、現在のＧＰＳ受信機の位置（緯度、経度）の特定を行うことができる。

上記したＧＰＳシステムを応用して、本実施形態の気送子１０の気送管１０１内における位置を特定する。図２に示すように、本実施形態の気送子１０のＧＰＳ受信機１４も複数のＧＰＳ信号発信機（２００、３００、４００）からのＧＰＳ信号（２１０、３１０、４１０）を受信する。このＧＰＳ信号（２１０、３１０、４１０）は、一般的なＧＰＳシステムで活用される人工衛星からの信号を利用することができるが、本発明はこれに限定されない。工場等の広い屋内において人工衛星からの電波が届きにくい場合は、工場の天井の異なる位置に、できるだけ距離を離してＧＰＳ信号を発信するＧＰＳ信号発信機（２００、３００、４００）を設置するようにしてもよい。この各ＧＰＳ信号発信機（２００、３００、４００）から上記したＧＰＳ信号（２１０、３１０、４１０）を発し、気送子１０に配設されたＧＰＳ受信機１４で受信することができる。

本実施形態では、図２に示すように、気送管１０１の水平部分を所定距離、例えば５ｍ毎に区分し、各区分に区分番号を付与してある。気送管１０１の設置後は、その位置は変わらないので、表示装置１５０を構成する制御手段のメモリに、各区分番号で特定される気送管の位置情報（緯度、経度）を予め記憶させておく。

本実施形態において実際に気送管１０１内で気送子１０が停止した場合の位置特定手順について、より具体的に説明する。例えば、図２に示す（ｃ）の位置で気送子１０が停止した場合、気送子１０のＧＰＳ受信機１４にて、上述したＧＰＳ信号（２１０、３１０、４１０）を受信する。各ＧＰＳ信号に基づき、ＧＰＳ受信機１４に内蔵された演算手段により、この気送子１０の停止位置が特定される。気送子１０の停止位置が特定されたならば、その停止位置を示す情報を位置関連情報として発信機２０から発信する。その位置関連情報は、表示装置１５０を構成する制御装置によって受信される。この位置関連情報は、緯度、経度情報であり、表示装置１５０を構成する制御装置に記憶された最も近い気送管１０１の区分を特定する。そして、特定された気送管１０１の区分番号を、気送子の停止位置として、表示装置１５０に表示する（本実施形態では「Ｎｏ．１８」）。

本発明における気送子は、上記した実施形態に限定されず、本発明の技術的範囲に属する限り、種々の変形例が想定される。例えば、気送子１０が発信する位置関連情報は、必ずしも上記した実施形態のように、緯度、経度の情報である必要はない。たとえば、気送子１０のＧＰＳ受信機１４が受信した各ＧＰＳ信号発信機からの信号（発信時刻、発信位置）をそのまま発信することとしてもよい。各ＧＰＳ信号発信機からの発信時刻、発信位置を表示装置１５０の制御装置が受信すれば、表示装置１５０側で各ＧＰＳ信号発信機からの距離を算出することができ、表示装置側１５０で気送子１０の停止位置の特定をすることができる。

また、上記した実施形態では、気送子１０の停止位置を緯度と経度で特定したが、必ずしもこれに限定されず、気送管設備１００が設置された工場の施設内にＧＰＳ信号発信機を設置した場合は、該工場における座標軸を別途規定して、工場内における位置を特定する座標に対応させて気送子の位置を特定することにしてもよい。

１０：気送子
１１：カプセル
１２：リング体
１２ａ：フェルトリング
１２ｂ：支持リング
１２ｃ：開口
１２ｄ：ねじ
１３ａ：第一の固定板
１３ｂ：第二の固定板
１３ｃ：開口
１４：ＧＰＳ受信機
１５：固定ボルト
２０：発信機
２３：レンズ
１００：気送管設備
１０１：気送管
１１０：送信ステーション
１１１：モータ
１１２：昇降手段
１１３：ボールねじ
１１４：送信テーブル
１２０：受信ステーション
１２１：モータ
１２２：昇降手段
１２４：受信テーブル
１３０：吸引手段
１３１：吸引ポンプ
１３２：バルブ
１３３：吸気管
１４０：圧送手段
１４１：圧送ポンプ
１４２：バルブ
１４３：圧送管
１５０：表示装置
２００、３００、４００：ＧＰＳ信号発信機

Claims

送信ステーションから受信ステーションまで配設された気送管内を移動する気送子であって、
該気送子は、円筒状のカプセルと、該カプセルの両端に配設され該気送管の内壁に接触して摺動する摺動体とから構成され、
該カプセルには、ＧＰＳ受信機、および該気送子の位置に関連した位置関連情報を発信する発信機が備えられた気送子。