JP2626325B2 - 高濃度空気輸送装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、空気圧により粉粒体等
の輸送物をプラグ状にして高濃度輸送を行う高濃度空気
輸送装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】この高濃度空気輸送装置は、空気速度を
低く抑え、粉粒体等の輸送物をプラグ状にして輸送を行
い、空気圧の供給量に対する輸送物の重量比率を高める
ようにしてある。

【０００３】このように高濃度で輸送物を輸送するにあ
たっては、輸送速度が低いので、プラグ状となっている
輸送物が、輸送管内で閉塞する恐れがある。

【０００４】そこで、これを防止するために、空気圧を
輸送管の始端において供給するだけでなく、追加空気圧
を輸送管の途中においても供給するようにした空気輸送
装置が知られている。

【０００５】具体的には、輸送管とは別に、追加空気供
給用のバイパス管を設け、輸送管内に開口されバイパス
管と輸送管とを連結する連結路内に、バイパス管と輸送
管との圧力差で作動するダイヤフラムを取り付けるとと
もに、連結路に弁体を固定しダイヤフラムにその弁体に
対応する弁座を取着してダイヤフラムの作動に基づき連
結路の連通遮断を行う供給弁を構成し、バイパス管と輸
送管との圧力差が所定値に達したときに、ダイヤフラム
の弁座を弁体から離反させ、追加空気を輸送管に供給す
るようにしたものが従来、公知であり、特公昭６１−２
５６０８号に詳述されている。

【０００６】また、輸送管に輸送方向に沿って間隔をお
いて管内と連通する管座を設け、各管座における圧力を
ピストンの両側に及ぼし、管座間に生ずる輸送管内の差
圧でシリンダ内にピストンを移動させ、そのピストンの
移動によって、バイパス管とシリンダ内とを連通する一
次管路と、管座間において輸送管内に開口されその輸送
管内とシリンダ内とを連通する二次管路との連通遮断を
行うようにして供給弁を構成したものも従来、公知であ
り、特開平２−２５６０８号に詳述されている。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上記従来の
高濃度空気輸送装置にあって、ダイヤフラムを用いて連
結路を連通遮断するように供給弁を構成したものでは、
連結路内で凹所が形成されるので、輸送される粉粒体
が、その凹所に入り込んで付着して残留し易くなり、こ
れが追加空気圧の供給の際に障害となる恐れがある等、
問題があった。

【０００８】また、ピストンを用いて一次管路と二次管
路とを連通遮断するように供給弁を構成したものでも、
二次管路内で凹所が形成されるので、そこに粉粒体が入
り込み上記と同様な問題があった。

【０００９】本発明は、上記事実に鑑み、輸送管内に追
加空気圧を供給する供給弁を設けるに当たって追加空気
圧を輸送管内に供給するために輸送管内と連通させる開
口部に輸送物が入り込んで付着残留しないようにし、円
滑に追加空気圧を供給できる高濃度空気輸送装置を提供
することを目的とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記課題を解
決するために、内部に空気圧が供給されて輸送物が輸送
される輸送管と、該輸送管の輸送方向に沿って間隔を置
いて配設され輸送管内と連通する圧力検出座と、隣合う
圧力検出座間の差圧によって弁開閉駆動され信号空気圧
を出力する中継弁と、該中継弁より出力される信号空気
圧によって切換駆動され制御空気圧の圧路を切り換える
制御弁と、該制御弁に対応する隣り合う圧力検出座間に
おいて輸送管に配設されるとともに弁座と弁座に対して
離反着座可能に移動して弁開閉を行う弁体と弁座を輸送
管内に連通させるように輸送管内壁面に沿って開口形成
され弁閉時に弁体の先端によって占められる開口部と前
記制御弁による制御空気圧の圧路の切り換えによって弁
体を離反着座可能に移動させる駆動部とを有して弁開時
に開口部から輸送管内に追加空気圧を供給する供給弁
と、を備えたことを特徴とする高濃度空気輸送装置を提
案するものである。

【００１１】また、上記構成において、前記中継弁によ
り出力される信号空気圧と制御弁により圧路を切り換え
られる制御空気圧と供給弁により供給される追加空気圧
とは、前記輸送管の輸送方向に沿って輸送管とは別に配
設されたバイパス管を介して同一の空気圧源によって中
継弁と制御弁と供給弁とに提供されるものである高濃度
空気輸送装置が提案される。

【００１２】

【作用】上記構成により、輸送物がプラグ状となって輸
送される際、プラグ状部分の上流側の圧力は下流側の圧
力より高い。この圧力差が、隣合う圧力検出座間の差圧
となり、この圧力検出座間の差圧が所定値を超えると、
その差圧によって中継弁が駆動され、信号空気圧が制御
弁に出力される。この信号空気圧により制御弁は切換駆
動され、制御空気圧の管路が切り換わる。この制御空気
圧の管路の切り換えによって供給弁の駆動部が作動し、
弁体が移動して弁座との離反がなされ、供給弁が弁開
し、追加空気圧が開口部を介して輸送管内に供給され
る。これにより、輸送物は、そのプラグ状部分が適正な
長さで寸断された状態で維持されて輸送が行われ、プラ
グ状部分の閉塞が防止される。

【００１３】一方、圧力検出座間の差圧が所定以下に下
がると、中継弁が復帰駆動されて信号空気圧が消失さ
れ、制御弁の制御空気圧の管路が原管路に戻る。これに
より供給弁の弁体が弁座に着座して供給弁が弁閉し、追
加空気圧は輸送管内に供給されない。

【００１４】ここで、供給弁の開口部が輸送管内壁面に
沿って開口形成され、供給弁の弁閉時には、供給弁の開
口部が弁体で占められるので、輸送管内壁面に対して開
口部に凹所が形成されない。従って、開口部内への輸送
物の侵入が防がれ、付着、残留が防止され、円滑な追加
空気圧の供給が可能となる。

【００１５】また、供給弁は、圧力検出座間の差圧によ
って直接的に駆動されず、制御空気圧の管路の切り換え
によって駆動されるので、その管路の切り換えに対応し
て供給弁の開閉２動作のうちいずれか一方の動作が確実
に行われる。

【００１６】更に、中継弁により出力される信号空気圧
と制御弁により圧路を切り換えられる制御空気圧と供給
弁により供給される追加空気圧とが、同一の空気圧源に
よって得られることにより、空気圧が有効に使用される
とともに装置が簡単となる。

【００１７】

【実施例】本発明に係る高濃度空気輸送装置の一実施例
を図１乃至図６に基づき詳細に説明する。

【００１８】図１に示すように、輸送管１０の一端、な
いし同図で左端には、エアーコンプレッサ１２が輸送管
１０の長手方向に接続されるとともに、粉粒体等の輸送
物１４が収容されたタンク１６が輸送管１０の半径方向
外方に立設状態に接続され、エアーコンプレッサ１２に
より輸送管１０内に空気圧を供給することによって、タ
ンク１６内の輸送物１４が輸送管１０内を圧送されるよ
うになっている。この際、空気速度、すなわち、輸送物
１４の輸送速度は低く抑えられ、空気量に対する輸送物
１４の重量比を高くした高濃度の輸送が行われるように
なっており、輸送物１４は、輸送管１０内においてプラ
グ状に寸断された状態で、すなわちプラグ状部分１５を
形成した態様で圧送されることになる。なお、エアーコ
ンプレッサ１２による空気圧の一部は、タンク１６内に
付与され、タンク１６内の輸送物１４が輸送管１０内に
円滑に送られるようになっている。

【００１９】輸送管１０には、その長手方向、ないし図
１に矢印Ａで示す輸送方向に沿って、間隔を置いて複数
の圧力検出座１８が取り付けられている。圧力検出座１
８は、図２に示すように、輸送管１０の半径方向外方に
突出した管体２０で構成され、管体２０の下端部には、
成形加工可能な金属製のフィルタ２２が設けれており、
このフィルタ２２を含めて管体２０の下端面は、輸送管
１０の内壁面と段差を生じないように形成されている。
管体２０の上端部には、検出座蓋２４がフランジ止めさ
れ、検出座蓋２４には、輸送管１０内とフィルタ２２を
介して連通する圧力検出口２６が開口形成されている。
なお、フィルタ２２は、段付異径状に形成され、管体２
０の下端部に形成された小径段部２８と検出座蓋２４と
の間に、管状のフィルタ抑え３０を介して挟持されてお
り、検出座蓋２４を管体２０から取り外すことによりフ
ィルタ２２の交換が可能となっている。

【００２０】それぞれ隣合う２個の圧力検出座１８間に
は、図１に示すように、中継弁を構成する差圧リレー３
２と、制御弁３４と、供給弁３６とが設けられるととも
に、輸送管１０の輸送方向に沿って、その輸送管１０と
は別にバイパス管３８が配設されている。バイパス管３
８には、上記エアーコンプレッサ１２とは別のエアーコ
ンプレッサ１３を用いて、輸送管１０より高い空気圧が
供給されるようになっている。

【００２１】差圧リレー３２は、図３に示すように、セ
ンサダイヤフラム４０の両側面、同図で上下面において
生ずる差圧に基づきパイロット弁４２が同図で上下方向
に沿って開閉移動することによりパイロット流路４４と
一次ポート４６との連通遮断が行われて主ダイヤフラム
４８が作動し、この主ダイヤフラム４８の作動により主
弁体５０が開閉して一次ポート４６と二次ポート５２と
の間の連通遮断が行われるようになっている。センサダ
イヤフラム４０の下面側と対向する検出口５４には、隣
合う２個の圧力検出座１８のうち、輸送管１０の上流側
に位置する圧力検出座１８の圧力検出口２６が検出路５
６を介して接続されるとともに、センサダイヤフラム４
０の上面側と対向する検出口５８には、隣合う２個の圧
力検出座１８のうち、輸送管１０の下流側に位置する圧
力検出座１８の圧力検出口２６が検出路６０を介して接
続されている。また、一次ポート４６には、上記バイパ
ス管３８が分岐路６２を介して接続されており、これに
より、圧力検出座１８間の差圧が所定値を超えると差圧
リレー３２が開駆動されて一次ポート４６と二次ポート
５２とが連通され、図３に矢印Ｂで示す方向に、バイパ
ス管３８内の空気圧が二次ポート５２から信号空気圧と
して制御弁３４に出力される。なお、図３は、差圧リレ
ー３２の弁開駆動時の状態を示すものである。逆に、圧
力検出座１８間の差圧が所定値以下となると差圧リレー
３２が閉駆動されて一次ポート４６と二次ポート５２と
が遮断され、二次ポート５２側の信号空気圧は、パイロ
ット弁４６の閉移動によりパイロット流路４４と差圧リ
レー３２の外部とを連通させることになる排気流路４３
を介して大気放出されて、消失される。

【００２２】なお、設定圧力調整ねじ６４によれば、セ
ンサダイヤフラム４０に付勢力を及ぼしている圧縮コイ
ルばね６６の強さを調整し、差圧リレー３２を開閉駆動
させるセンサダイヤフラム４０の両面間の差圧を調整可
能としている。

【００２３】制御弁３４は、図４及び図５に示すよう
に、２位置５ポート型の制御弁であり、第１ポート６８
を第２ポート７０に連通させるとともに第３ポート７２
を第４ポート７４に連通させる図４に示す第１位置と、
第１ポート６８を第３ポート７２に連通させるとともに
第２ポート７０を第５ポート７６に連通させる図５に示
す第２位置との間で、主軸７８がその軸方向に、図４及
び図５で上下方向に沿って移動できるようになってい
る。また、制御弁３４には、主軸７８の一端、ないしは
図４及び図５で上端に固定したピストン８０に対向して
パイロット口８２が設けられるとともに、主軸７８の下
端は、常時第１ポート６８と連通されており、更に、パ
イロット口８２には、差圧リレー３２の二次ポート５２
が、図１に示すように、信号路８４を介して接続される
とともに、第１ポート６８には、同図に示すように、上
記バイパス管３８が分岐路８６を介して接続されてい
る。これにより、差圧リレー３２が開駆動されて信号空
気圧がピストン８０に作用すると、そのピストン８０に
作用する全圧が、分岐路８６を通りバイパス管３８より
提供される空気圧によって主軸７８の下端に及ぼされる
全圧より大きくなり、主軸７８が、図４に示す第１位置
から図５に示す第２位置に移動するようになっている。
なお、第４ポート７４及び第５ポート７６は大気に開放
されており、バイパス管３８より提供され第１ポート６
８から制御弁３４に入った空気圧は、制御空気圧とし
て、図４に示す第１位置にあっては、第２ポート７０か
ら供給弁３６に送られ、図５に示す第２位置にあって
は、第３ポート７２から供給弁３６に送られて、制御空
気圧の圧路が切り換え可能となっている。なお、図４及
び図５には、パイロット口８２及び各ポートにおいて空
気圧が作用する方向が、矢印で示されている。

【００２４】供給弁３６は、図１に示すように、検出座
１８間の略中央位置において、輸送管１０の半径方向外
方に突設されている。供給弁３６の輸送管１０の内壁面
との接続下端面は、図６に示すように、輸送管１０の内
壁面に沿って同一面で形成されている。その供給弁３６
の輸送管１０の内壁面との接続下端面には、弁座９２を
輸送管１０内と連通させる開口部を構成する出ポート９
０が開口形成され、出ポート９０には、弁体８８の先端
８９、ないしは同図で下端が入り込み、供給弁３６の弁
閉時に、輸送管１０の内壁面と同一高さ位置まで延びて
出ポート９０を占めるようになっている。弁体８８は、
弁座９２に対して離反着座可能に、図６で上下方向に沿
って移動でき、弁体８８の上端に位置する駆動部を構成
するエアーシリンダ９４内のピストン９６で昇降駆動さ
れ、これにより、供給弁３６が開閉し、入ポート９８と
出ポート９０とが連通遮断されるようになっている。エ
アシリンダ９４の上端部に形成されたシリンダ口１００
には、制御弁３４の第２ポート７０が図１に示す圧路１
０２を介して接続されるとともに、下端部に形成された
シリンダ口１０４には、制御弁３４の第３ポート７２が
圧路１０６を介して接続されており、また、入ポート９
８には、バイパス管３８が分岐路１０８を介して接続さ
れている。これにより、制御弁３４が図５に示す第２位
置にあり制御空気圧が圧路１０６を介してピストン９６
に及び、同時に圧路１０２が大気に開放されている場合
には、ピストン９６が図６で上昇して供給弁３６が開
き、バイパス管３８の空気圧が追加空気圧として出ポー
ト９０から図６で矢印Ｃの向きに輸送管１０内へ供給さ
れ、逆に、制御弁３４が図４に示す第１位置にあり制御
空気圧が圧路１０２を介してピストン９６に及び、同時
に圧路１０６が大気に開放されている場合には、ピスト
ン９６が図６で下降して供給弁３６が閉じ、輸送管１０
内への追加空気圧の供給が止められるようになってい
る。なお、図６は、供給弁３６の弁閉時の状態を示すも
のである。

【００２５】なお、各圧力検出座１８は、その上流側に
位置する直近の差圧リレー３２の検出口５８と検出路６
０を介して接続されるとともに、下流側に位置する直近
の差圧リレー３２の検出口５４と検出路５６を介して接
続され、上流側に位置する差圧リレー３２に対してその
下流側の圧力を検出するとともに、下流側に位置する差
圧リレー３２に対してその上流側の圧力を検出するよう
になっている。

【００２６】次に、上記実施例の作用を説明する。図１
に示すように、輸送物１４がプラグ状となって輸送され
る際、そのプラグ状部分１５の上流側の圧力は下流側の
圧力より高くなっている。プラグ状部分１５が図１に示
す位置に移動してきた場合には、プラグ状部分１５の上
流側の圧力と下流側の圧力との差は、同図に示す３個の
圧力検出座１８のうち、左側の２個の隣合う圧力検出座
１８間の差圧となって現れ、その圧力検出座１８間の差
圧が所定値を超えると、その差圧によって差圧リレー３
２が開駆動され、信号空気圧が制御弁３４に出力され
る。この信号空気圧により制御弁３４は切換駆動され、
制御空気圧の管路が管路１０２から管路１０６に切り換
わる。この制御空気圧の管路の切り換えによって、シリ
ンダ９４が作動し、供給弁３６の弁体８８が弁座９２か
ら離反し、供給弁３６は開き、追加空気圧が開口部９０
を通って輸送管１０内に供給される。この追加空気圧の
供給によって、プラグ状部分１５は、輸送管１０の輸送
方向に沿って長く連なるようなこともなく適正な長さで
寸断された状態で移動し、プラグ状部分１５の閉塞が防
止される。

【００２７】一方、プラグ状部分１５が図１に示す位置
から右方に移動し、この移動に伴い、圧力検出座１８間
の差圧が所定値以下に下がった場合には、差圧リレー３
２が閉駆動されて復帰し、信号空気圧が消失する。これ
により制御弁３４は、図４に示す第２位置から図５に示
す第１位置に復帰し、制御空気圧の管路が管路１０６か
ら管路１０２になるように原管路に切換駆動される。こ
の制御空気圧の管路の切り換えによって、シリンダ９４
は、供給弁３６の弁体８８が弁座９２に着座するように
作動され、供給弁３６は閉じ、追加空気圧は輸送管１０
内に供給されない。

【００２８】このように、輸送管１０の輸送方向に沿い
間隔をおいてその間の輸送管１０の差圧が所定値に達し
たときに、それによって作動する差圧リレー３２に対応
する供給弁３６を、輸送管１０の輸送方向に沿って複数
箇所で次々と作動させることにより、追加空気圧を管理
した状態で輸送管１０内に供給することができ、更に、
差圧リレー３２間の差圧を、それらの取り付け位置によ
って変更設定することにより、効率のよい輸送が可能と
なる。また、差圧リレー３２、制御弁３４及び供給弁３
６は、電気等の他の制御なしに、空気圧のみで駆動され
るので、特に、防爆領域において有効的であり、安全で
安定した高濃度輸送が果たされる。

【００２９】ここで、供給弁３６の出ポート９０が輸送
管１０の内壁面に沿って開口形成され、供給弁３６の弁
閉時には、供給弁３６の出ポート９０が弁体８８の先端
８９で占められるので、輸送管１０の内壁面に対して出
ポート９０に凹所が形成されない。

【００３０】従って、出ポート９０内への輸送物１４の
侵入を防ぎ、付着、残留を防止し、円滑に追加空気圧を
供給できる。

【００３１】なお、供給弁３６の弁開時においては、弁
体８８の先端８９が供給弁３６の出ポート９０内を、図
６で上方に移動するので、出ポート９０内に凹所が形成
されるが、この場合には、出ポート９０内において、追
加空気圧が高圧で輸送管１０内に向けて吹き出されてお
り、その追加空気圧に抗して出ポート９０内に輸送物１
４が入り込む恐れはない。

【００３２】また、供給弁３６は、圧力検出座１８間の
差圧によって直接的に駆動されず、制御空気圧の管路の
切り換えによって駆動されるので、その管路の切り換え
に対応して供給弁３６の開閉２動作のうちいずれか一方
の動作が確実に行われる。

【００３３】更に、圧力検出座１８が、輸送管１０の内
壁面と同一面で形成されたフィルタ２２を備えているの
で、供給弁３６が輸送管内に入り込んでいないのと合い
俟って輸送管１０内には凹凸が形成されず、輸送物１４
が付着残留せずに輸送管１０内を円滑に送られる。ま
た、輸送物１４が圧力検出座１８内に入り込むこともな
く、輸送物１４による影響が差圧リレー３２、制御弁３
４、供給弁３６に及ばず、安定した信頼性の高い弁作動
が可能となる。

【００３４】また更に、差圧リレー３２により出力され
る信号空気圧と制御弁３４により圧路を切り換えられる
制御空気圧と供給弁３５により供給される追加空気圧と
が、バイパス管３０により、同一の空気圧源によって得
られるので、装置が簡単となる。

【００３５】なお、本考案は、上記実施例に限定される
ものではなく、種々変更可能である。例えば、上記実施
例において、図６では、供給弁３６の出ポート９０が輸
送管１０の円形の内壁面に沿って同一の径で円弧状に形
成され、弁体８８の先端面も同様に同一の径で円弧状に
形成されて、供給弁３６の弁閉時に弁体８８の先端面が
出ポート９０の開口面と同一面上で一致しているが、必
ずしもそれに限定されず、例えば、弁体８８の先端面が
円弧面でなく平面である等、輸送管１０の内壁面に対し
て明らかな凹所とならず、輸送物１４が入り込むことに
より追加空気圧の供給の際に障害とならない程度のもの
であれば、それでよいものである。

【００３６】

【発明の効果】以上説明したように、本発明に係る高濃
度空気輸送装置は、輸送管内に追加空気圧を供給する供
給弁において、追加空気圧を輸送管内に供給するために
輸送管内と連通させる開口部に輸送物が入り込んで付着
残留せず、円滑な追加空気圧の供給が可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る空気輸送装置の一実施例を示す全
体概略図である。

【図２】図１に示す圧力検出座の縦断面図である。

【図３】図１に示す差圧リレーの縦断面図である。

【図４】図１に示す制御弁の第１位置における縦断面図
である。

【図５】図４の制御弁の第２位置における縦断面図であ
る。

【図６】図１に示す供給弁の縦断面図である。

【符号の説明】

１０ 輸送管 １４ 輸送物 １８ 圧力検出座 ３２ 差圧リレー（中継弁） ３４ 制御弁 ３６ 供給弁 ３８ バイパス管 ８８ 弁体 ８９ 弁体の先端 ９０ 開口部 ９２ 弁座 ９４ シリンダ（駆動部）

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平１−145925（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−105818（ＪＰ，Ａ)

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 内部に空気圧が供給されて輸送物が輸送
   される輸送管と、該輸送管の輸送方向に沿って間隔を置
   いて配設され輸送管内と連通する圧力検出座と、隣合う
   圧力検出座間の差圧によって弁開閉駆動され信号空気圧
   を出力する中継弁と、該中継弁より出力される信号空気
   圧によって切換駆動され制御空気圧の圧路を切り換える
   制御弁と、該制御弁に対応する隣り合う圧力検出座間に
   おいて輸送管に配設されるとともに弁座と弁座に対して
   離反着座可能に移動して弁開閉を行う弁体と弁座を輸送
   管内に連通させるように輸送管内壁面に沿って開口形成
   され弁閉時に弁体の先端によって占められる開口部と前
   記制御弁による制御空気圧の圧路の切り換えによって弁
   体を離反着座可能に移動させる駆動部とを有して弁開時
   に開口部から輸送管内に追加空気圧を供給する供給弁
   と、を備えたことを特徴とする高濃度空気輸送装置。
2. 【請求項２】 前記中継弁により出力される信号空気圧
   と制御弁により圧路が切り換えられる制御空気圧と供給
   弁により供給される追加空気圧とは、前記輸送管の輸送
   方向に沿って輸送管とは別に配設されたバイパス管を介
   して同一の空気圧源によって中継弁と制御弁と供給弁と
   に提供されるものである請求項１に記載の高濃度空気輸
   送装置。