JP5449187B2 - ロックホッパ - Google Patents

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Description

本発明は、粒状物を流下させて、上部系から下部系へ移送させる際に、上部系と下部系との間に設けるロックホッパに関する。このロックホッパは、連続して粒状物を移送できる。さらに、このロックホッパは、上部系と下部系との間でガスの流通を遮断できると共に、移送量が大きい。
ロックホッパは、気密に形成されたホッパの上部側に入口弁を、下部側に出口弁を有する。ロックホッパは、入口弁と出口弁とが同時に「開」の状態にならないように、入口弁と出口弁とを交互に開閉する。その結果、ロックホッパは、上部系と下部系との間で、ガスの流通を遮断した状態で、粒状物を上部系から下部系へ移送できる。ここで、上部系及び下部系は、それぞれ同一の、又は異なる操作を行う系である。
ロックホッパは、入口弁を「開」に保ち、出口弁を「閉」にすることにより、上部系からホッパ内に粒状物を受け入れることができる。次に、入口弁を閉とし出口弁を開とすることによりホッパ内の粒状物を下部系へ排出することができる。したがって、上部系と下部系との間に大きな圧力差がある場合でも、圧力差の影響を殆ど受けることなく、上部系から下部系へ粒状物を流下させ、移送させることができる。
ロックホッパは、石炭ガス化炉に石炭を供給する場合や、加圧流動床ボイラに燃料を供給する場合に用いられている。石炭ガス化炉に粒状の石炭を供給する場合には、常圧の上部系から、３０ｋｇ／ｃｍ２ 程度の圧力下にある下部系に、粒状の石炭を移送する。石炭の移送の際には、例えば、ホッパ一杯分の石炭が定期的に移送される。
特許文献１には、粒状の吸着材を用いて排ガス処理を行う乾式排ガス処理装置が記載されている。この処理装置は、ロックホッパを使用している。この処理装置の概略構成を図３に示す。吸着塔２０の内部には、吸着材(不図示)が上方から下方に向って移動する移動層を形成している。この移動層に、排ガスG１を通過させることにより、排ガスG１中の有害物質が吸着材によって吸着除去される。
吸着塔２０の上部には、上部ロックホッパ１５が取付けられている。この上部ロックホッパ１５を通して、吸着材が吸着塔２０内に投入される。吸着塔２０の下部には、下部ロックホッパ１６が取付けられている。この下部ロックホッパ１６を通して、有害物質を吸着した吸着材が、吸着塔２０から外部に排出される。
なお、図３中、LSはレベル計、７０は再生塔、７２は篩、Ｇ２、Ｇ３はガスである。
下部ロックホッパ１６は、ホッパＡ３と、ホッパＡ３の上部側に設けられた入口弁Ａ１と、ホッパＡ３の下部側に設けられた出口弁Ａ４を備えている。吸着塔２０内の吸着材は、定量供給器４０により、ホッパＡ３内に定量的に供給される。
ホッパＡ３に供給される吸着材は、定量供給器５０により、定量的にホッパＡ３から排出される。ガス導入弁Ａ６を通ってホッパＡ３内にガスＧ３が供給され、ガス排出弁Ａ８を通ってガスＧ３は外部に放出される。乾燥した窒素等のガスＧ３をホッパＡ３内に導入することにより、ホッパＡ３内を乾燥雰囲気に保つことができる。
下部ロックホッパ１６は、次の３つのステップ（１）、（２）、（３）を繰り返すことにより、断続的に、吸着材を吸着塔２０内から外部に排出することができる。
（１）入口弁Ａ１を「開」、出口弁Ａ４を「閉」とし、定量供給器４０を「運転」とし、定量供給器５０を「停止」とする。この操作により、吸着塔２０内からホッパＡ３内に吸着材を排出する。
（２）入口弁Ａ１を「閉」、出口弁Ａ４を「閉」とし、定量供給器４０を「停止」、定量供給器５０を「停止」とする。この状態で、ホッパＡ３内にガスＧ４を流すことにより、ホッパＡ３の内部を乾燥状態にする。
（３）入口弁Ａ１を「閉」、出口弁Ａ４を「開」とし、定量供給器４０を「停止」、定量供給器５０を「運転」とする。この操作により、ホッパＡ３内の吸着材をコンベヤ６０に排出する。
上部ロックホッパ１５は、ホッパＡ３と、ホッパＡ３の上部側に設けられた入口弁Ａ１と、ホッパＡ３の下部側に設けられた出口弁Ａ４を備えている。上部側のコンベヤ３０によって搬送される吸着材は、ホッパＡ３内に定量的に供給される。ホッパＡ３内の吸着材は、出口弁Ａ４を通って、吸着塔２０内に定期的に排出される。
下部ロックホッパ１６と同様に、ホッパＡ３は、ガス導入弁Ａ６とガス排出弁Ａ８を備えている。ガス導入弁Ａ６を通して、窒素等のガスＧ３をホッパＡ３内に導入することにより、ホッパＡ３内を乾燥雰囲気とすることができる。
上部ロックホッパ１５は、次の３つのステップを繰り返すことにより、定期的に吸着材を吸着塔２０に供給することができる。
（１）入口弁Ａ１を「開」、出口弁Ａ４を「閉」とし、コンベヤ３０を運転する。この操作により、ホッパＡ３内に吸着材を供給する。
（２）入口弁Ａ１を「閉」、出口弁Ａ４を「閉」とし、コンベヤ３０を「停止」とする。ホッパＡ３内にガスＧ３を供給することにより、ホッパＡ３内部を乾燥状態にする。
（３）入口弁Ａ１を「閉」、出口弁Ａ４を「開」にして、コンベヤ３０を「停止」とする。この操作により、ホッパＡ３内の吸着材を吸着塔２０へ供給する。
特許文献１には、図４に示す他の乾式排ガス処理装置が記載されている。図４に示される上部ロックホッパ１７は、並列に設置されているロックホッパＥと、ロックホッパＦとから成る。ロックホッパＥは、ホッパＡ３、入口弁Ａ１、及び出口弁Ａ４を備える。ロックホッパＦは、ホッパＢ３、入口弁Ｂ１、及び出口弁Ｂ４を備える。この上部ロックホッパ１７は、ロックホッパEとロックホッパFとを交互に用いて吸着材を吸着材を連続的に流下移送させることができる様に構成されている。
下部ロックホッパ１８も、上部ロックホッパ１７と同様に構成されている。
そして、詳細な説明は記載されていないが、大体の機能作用は推測することができる。
一方、本発明者らは、上記のような連続式のロックホッパを備える実際の乾式排ガス処理装置の性能を検討した。その結果、本発明者らは、吸着材の流量は、ホッパへ吸着材を供給する場合と、ホッパから吸着材を排出する場合とで大きな差があることを発見した。すなわち、ホッパから吸着材を排出する場合には、吸着材が流れ難くなり、吸着材の流量が著しく減少することが認められた。
更に、乾式排ガス処理装置を長時間運転すると、運転時間に応じて吸着材が摩耗又は破砕され、平均粒子径が小さくなる。この場合は、吸着材の流量が一層減少する。その結果、ホッパへの供給流量＝ホッパからの排出流量、の関係が成り立たなくなり、このロックホッパシステムは運転できない状態になる。
この実際の乾式排ガス処理装置の場合は、吸着材の流量は２４ｍ３ ／ｈであり、出口シュートの内径は約１５０ｍｍであった。排出される吸着材を流れ易くするためには、出口シュートの内径を大きくすれば良いが、これに伴って出口弁等の形状も大きくなる。その結果、乾式排ガス処理装置の建設費用や維持費用が上昇する。
したがって、コンパクトで、かつ吸着材の移送量を十分に確保できるロックホッパが望まれる。
特開平１１−１３７９４５号公報
この発明の目的は、形状がコンパクトで、大量の粒状物を移送できるロックホッパを提供することにある。また、粒状物の粒子径が小さい場合でも、移送量が低下しないロックホッパを提供することにある。
本発明者等は、上部系から下部系へ粒状物を連続的に流下、移送させるロックホッパから排出される粒状物の挙動を解明するために、以下の検討を行った。即ち、図４に示す連続式の下部ロックホッパ１８に類似の実験装置を用いて、粒状物の挙動を鋭意検討した結果、次の知見を得ることができた。
ホッパＡ３内の粒状吸着材が、定量供給器５０によって抜き出されて、シュート５２に移送されているときは、シュート５２内は吸着材で満たされた状態となっている。一方、ホッパＡ３は、気密に形成されている。吸着材はシュート５２の下端から連続的に抜き出されるので、抜出される粒状物の替りに、下部系からシュート５２内をガスが上昇してホッパＡ３に流入する。本発明者らは、シュート５２内を上昇して来るガスの流速が予想外に大きいことを見出した。
改めて前記実際の乾式排ガス処理装置について考察した。シュート５２内の吸着材の流下速度は０．３８ｍ／ｓであり、上昇ガスとの相対速度はその２倍で０．７６ｍ／ｓとなる。
一方、吸着材を用いて流動床を形成する試験を行ったところ、吸着材が流動化を開始する速度は０．８〜１．１ｍ／ｓであった。以上の結果から、シュート５２内の吸着材の流下速度は、流動床の流動化開始速度に極めて近い速度であることが分った。
以上の検討により、連続式のロックホッパにおいて、吸着材等の粒状物をホッパから排出する際に、粒状物の流下速度（流量）が低下する現象は、出口シュート内を流下する粒状物と入れ替わって、シュート内を上昇するガスが粒状物の流下を妨げることに基因すると結論された。更に、ガス流速が粒状物の流動化開始速度に近づくためであることも解明された。更に、粒状物の粒子径が小さいほど粒状物が流下し難くなる理由は、粒子径が小さいほど流動化開始速度が小さくなるためである。上述の様に、本発明者らは、粒状物の流下速度の減少理由を明確に理由付けすることができた。
これらの知見により本発明は完成された。
本発明は、以下に記載するものである。
〔１〕 気密に形成されたホッパＡ３と、ホッパＡ３の上部側に連結した粒状物入口管Ａ２と、粒状物入口管Ａ２に介装した入口弁Ａ１と、ホッパＡ３の下部側に連結した粒状物出口管Ａ５と、粒状物出口管Ａ５に介装した出口弁Ａ４と、ホッパＡ３に連結したガス導入管Ａ７と、ガス導入管Ａ７に介装したガス導入弁Ａ６と、を有するロックホッパＡと、
気密に形成されたホッパＢ３と、ホッパＢ３の上部側に連結した粒状物入口管Ｂ２と、粒状物入口管Ｂ２に介装した入口弁Ｂ１と、ホッパＢ３の下部側に連結した粒状物出口管Ｂ５と、粒状物出口管Ｂ５に介装した出口弁Ｂ４と、ホッパＢ３に連結したガス導入管Ｂ７と、ガス導入管Ｂ７に介装したガス導入弁Ｂ６と、を有するロックホッパＢと、
前記各入口弁Ａ１、Ｂ１、出口弁Ａ４、Ｂ４、ガス導入弁Ａ６、Ｂ６の開閉をそれぞれ制御する制御部Ｃと、
からなり、
制御部Ｃの制御により、下記状態（１）と状態（２）と、
状態（１）：入口弁Ａ１が開、入口弁Ｂ１が閉、出口弁Ａ４が閉、出口弁Ｂ４が開、ガス導入弁Ａ６が閉、ガス導入弁Ｂ６が開、
状態（２）：入口弁Ａ１が閉、入口弁Ｂ１が開、出口弁Ａ４が開、出口弁Ｂ４が閉、ガス導入弁Ａ６が開、ガス導入弁Ｂ６が閉、
が交互に繰り返されるロックホッパ。
〔２〕 ホッパＡ３がその内部にレベル計Ａ１６を、ホッパＢ３がその内部にレベル計Ｂ１６を備え、前記レベル計Ａ１６がホッパＡ３内に粒状物が所定レベルに充填されたことを検知し、その検知信号を制御部Ｃに送ることにより、前記状態（１）から状態（２）に移行し、前記レベル計Ｂ１６がホッパＢ３内に粒状物が所定レベルに充填されたことを検知し、その検知信号を制御部Ｃに送ることにより、前記状態（２）から状態（１）に移行する〔１〕に記載のロックホッパ。
〔３〕 粒状物出口管Ａ５と粒状物出口管Ｂ５とが合流して連結してなる合流連結管Ｔに出口レベル計Ｓを備え、粒状物が存在しないことをレベル計Ｓが検知し、その検知信号が制御部Ｃに送られることを、前記一方の状態から他方の状態に移行するための必要条件とする〔１〕に記載のロックホッパ。
〔４〕 気密に形成されたホッパＡ３、Ｂ３と、
入口流路切替弁Ｋと、
入口流路切替弁Ｋの入口に連結した粒状物導入管Ｌと、
入口流路切替弁Ｋの一方の出口とホッパＡ３の上部側とを連結する上部分岐管Ａ１０と、
入口流路切替弁Ｋの他方の出口とホッパＢ３の上部側とを連結する上部分岐管Ｂ１０と、
出口流路切替弁Ｍと、
ホッパＡ３の下部側と出口流路切替弁Ｍの一方の入口とを連結する下部分岐管Ａ１１と、
ホッパＢ３の下部側と出口流路切替弁Ｍの他方の入口とを連結する下部分岐管Ｂ１１と、
出口流路切替弁Ｍの出口に連結された粒状物排出管Ｎと、
ガス流路切替弁Ｗと、
ガス流路切替弁Ｗの入口に連結したガス導入管Ｘと、
ガス流路切替弁Ｗの一方の出口とホッパＡ３とを連結するガス分岐路Ａ１２と、
ガス流路切替弁Ｗの他方の出口とホッパＢ３とを連結するガス分岐路Ｂ１２と、
前記入口流路切替弁Ｋ、出口流路切替弁Ｍ、ガス流路切替弁Ｗの流路をそれぞれ切替制御する制御部Ｏとからなり、
制御部Ｏの制御により、下記状態（１）と状態（２）と、
状態（１）：粒状物導入管Ｌと上部分岐管Ａ１０とが連結され、下部分岐管Ａ１１と粒状物排出管Ｎとが遮断され、ガス導入管Ｘとガス分岐路Ａ１２とが遮断され、粒状物導入管Ｌと上部分岐管Ｂ１０とが遮断され、下部分岐管Ｂ１１と粒状物排出管Ｎとが連結され、ガス導入管Ｘとガス分岐路Ｂ１２とが連結されている状態、
状態（２）：粒状物導入管Ｌと上部分岐管Ａ１０とが遮断され、下部分岐管Ａ１１と粒状物排出管Ｎとが連結され、ガス導入管Ｘとガス分岐路Ａ１２とが連結され、粒状物導入管Ｌと上部分岐管Ｂ１０とが連結され、下部分岐管Ｂ１１と粒状物排出管Ｎとが遮断され、ガス導入管Ｘとガス分岐路Ｂ１２とが遮断されている状態、
が交互に繰り返されるロックホッパ。
〔５〕 ホッパＡ３がその内部にレベル計Ａ１６を、ホッパＢ３がその内部にレベル計Ｂ１６を備え、前記レベル計Ａ１６がホッパＡ３内に粒状物が所定レベルに充填されたことを検知し、その検知信号を制御部Ｏに送ることにより、前記状態（１）から状態（２）に移行し、前記レベル計Ｂ１６がホッパＢ３内に粒状物が所定レベルに充填されたことを検知し、その検知信号を制御部Ｏに送ることにより、前記状態（２）から状態（１）に移行する〔４〕に記載のロックホッパ。
〔６〕 粒状物排出管Ｎに出口レベル計Ｓを備え、粒状物が存在しないことをレベル計Ｓが検知し、その検知信号が制御部Ｏに送られることを、前記一方の状態から他方の状態に移行するための必要条件とする〔４〕に記載のロックホッパ。
〔７〕 入口弁を上部に、出口弁を下部に設けて成る気密なホッパを複数並設して成るロックホッパを用いて、上部系の粒状物を下部系に移送する粒状物の移送方法であって、
各ホッパは、ホッパ内に上部系の粒状物を充填する工程と、ホッパ内に充填した上部系の粒状物を下部系に排出する工程とを交互に繰返すと共に、
ホッパ内に充填した前記粒状物を下部系に排出する工程において、下部系に粒状物を排出中のホッパ内に、少なくとも下部系に排出する粒状物の体積に相当する体積のガスを供給することを特徴とする粒状物の移送方法。
本発明のロックホッパは、ホッパから粒状物が排出されるときには、窒素等のガスをホッパ内に受け入れるので、下部系のガスがホッパ内に入ることはない。また、ホッパへ粒状物を受け入れているときには、流入する粒状物に代わってホッパ内のガスが上部系へ流れ、上部系のガスがホッパ内に入ることはない。したがって、一方の系から他方の系にガスが流通することがない。また、系外へガスが放出されることもない。
また、本発明のロックホッパは、各ホッパにガス導入管を備えているので、ホッパから粒状物が排出される際に、前記ガス導入管を通してホッパ内に窒素等のガスを供給することができる。前記ガスは粒状物がホッパから排出される際に生じるホッパ内の空間を充足する。その結果、下部系のガスがシュート内を上昇することが無くなる。粒状物はシュート内を上昇するガスの抵抗力を受けることなく流下することができるので、本発明によれば、コンパクトで、且つ移送量の大きなロックホッパを実現できる。また、粒状物の粒子径が小さい場合でも、移送量の大きなロックホッパを実現できる。
本発明のロックホッパの第１の実施例を示す構成図である。 本発明のロックホッパの第２の実施例を示す構成図である。 従来のロックホッパの一例を示す構成図である。 従来のロックホッパの他の例を示す構成図である。
１１、１２、１５、１６、１７、１８ ロックホッパ
２０ 吸着塔
３０、６０ コンベヤ
４０、５０ 定量供給器
５２ シュート
７０ 再生塔
７２ 篩
Ａ、Ｂ、Ｅ、Ｆ ロックホッパ
Ａ１、Ｂ１ 入口弁
Ａ２、Ｂ２ 粒状物入口管
Ａ３、Ｂ３ ホッパ
Ａ４、Ｂ４ 出口弁
Ａ５、Ｂ５ 粒状物出口管
Ａ６、Ｂ６ ガス導入弁
Ａ７、Ｂ７ ガス導入管
Ａ８ ガス排出弁
Ａ１０、Ｂ１０ 上部分岐管
Ａ１１、Ｂ１１ 下部分岐管
Ａ１２、Ｂ１２ ガス分岐路
Ａ１６、Ｂ１６ レベル計
Ｃ、Ｏ 制御部
Ｇ１ 排ガス
Ｇ２、Ｇ３ ガス
Ｋ 入口流路切替弁
Ｌ、Ｒ 粒状物導入管
Ｍ 出口流路切替弁
Ｎ 粒状物排出管
Ｐ、Ｑ 定量供給器
Ｓ 出口レベル計
Ｔ 合流連結管
Ｘ ガス導入管
Ｗ ガス流路切替弁
以下、本発明の実施の形態について説明する。図１は、本発明の第１の実施例を示す構成図である。
ロックホッパ１１は、並列に設置されるロックホッパＡ及びロックホッパＢで構成される。ロックホッパ１１は、２つのロックホッパＡ及びＢを用いて、交互に粒状物の受入と排出とを繰り返す。更に、上部系及び下部系と、ロックホッパ１１との間に定量供給機Ｐ、Ｑ等を設けることにより、粒状物を連続的に流下移送させることができる。このロックホッパ１１は、２つのロックホッパＡ及びＢを交互に用いることにより、上部系と下部系との間で、自由なガスの移動を防止している。
ロックホッパＡは、気密に形成されたホッパＡ３の上部側に粒状物入口管Ａ２の一端が連結されている。前記粒状物入口管Ａ２には、入口弁Ａ１が介装されている。
ホッパＡ３の下部側には、粒状物出口管Ａ５の一端が連結されている。前記粒状物出口管Ａ５には、出口弁Ａ４が介装されている。ホッパＡ３の上部側には、ガス導入管Ａ７の一端が連結されている。ガス導入管Ａ７には、ガス導入弁Ａ６が介装されている。さらに、ホッパＡ３は、粒状物の存在を検知することができるレベル計Ａ１６を備えている。
ロックホッパＢは、ロックホッパＡと同様の構成であるので、該当箇所に参照番号を付して、その説明を省略する。
粒状物導入管Ｒは分岐し、分岐粒状物入口管Ａ２と分岐粒状物入口管Ｂ２とに連結されている。また、粒状物出口管Ａ５と粒状物出口管Ｂ５とは合流して、合流連結管Ｔに連結している。合流連結管Ｔには、粒状物の存在を検知することができる出口レベル計Ｓが設けられている。
ロックホッパ１１は、各弁の切り替え等を制御する制御部Ｃを備えており、制御部Ｃの指令によって、次の状態（１）及び状態（２）を交互に繰り返す。
状態（１）は、ロックホッパＡが上部系から粒状物を受け入れている状態である。入口弁Ａ１が「開」、出口弁Ａ４が「閉」、ガス導入弁Ａ６が「閉」の状態となっている。ロックホッパＢは、下部系に粒状物を排出している状態である。入口弁Ｂ１が「閉」、出口弁Ｂ４が「開」、ガス導入弁Ｂ６が「開」の状態となっている。
状態（２）は、ロックホッパＡが下部系に粒状物を排出している状態である。入口弁Ａ１が「閉」、出口弁Ａ４が「開」、ガス導入弁Ａ６が「開」の状態となっている。ロックホッパＢは、上部系から粒状物を受け入れている状態である。入口弁Ｂ１が「開」、出口弁Ｂ４が「閉」、ガス導入弁Ｂ６が「閉」の状態となっている。
ロックホッパＡ又はＢに導入されるガスの体積は、ロックホッパＡ又はＢから下部系に排出される粒状物の体積に相当するガス体積以上が好ましい。具体的には、導入されるガス体積は、粒状物の体積の１倍以上が好ましく、１〜２倍がより好ましい。
状態（１）と状態（２）とは、瞬間的に切り替わってもよい。しかし、入口弁Ａ１と出口弁Ａ４とが同時に「開」になる状態が無いようにする必要がある。或いは、入口弁Ｂ１と出口弁Ｂ４とが同時に「開」の状態にならないように、多少開閉のタイミングを違えることが好ましい。また、ガス導入管Ａ７、Ｂ７から導入されるガスは、下部系又は上部系に混入しても不都合のないガスであれば、どのようなガスでも使用することができる。空気や窒素ガスが例示される。
状態（１）と状態（２）とを切り替えるタイミングとしては、例えば、粒状物を受け入れる時間、又は粒状物を排出する所定の時間を予め定めておき、この所定の時間が経過する時点を、状態（１）と(２)とを切り替えるタイミングにすることができる。
本実施例のロックホッパ１１においては、ホッパＡ３のレベル計Ａ１６及びホッパＢ３のレベル計Ｂ１６によって、ホッパＡ３、ホッパＢ３に供給される粒状物が所定量に達したときを検知し、このときを状態（１）と状態(２)との切り替えのタイミングにしている。
すなわち、ホッパＡ３内に粒状物が所定レベルに充填されたことをレベル計Ａ１６が検知した場合には、その検知信号が制御部Ｃに送られる。検知信号を受取った制御部Ｃは、入口弁Ａ１、Ｂ１、出口弁Ａ４、Ｂ４に制御信号を送出する。その結果、ロックホッパＡ及びロックホッパＢの状態は、（１）から状態（２）に移行する。また、ホッパＢ３内に粒状物が所定レベルに充填されたことをレベル計Ｂ１６が検知した場合には、その検知信号を制御部Ｃに送ることにより、上記と同様にして、状態（２）から状態（１）に移行する。
状態（１）、（２）の切り替えに際しては、下部系に粒状物を排出しているホッパＡ３又はＢ３が完全に空になったことを確認した後、切替えることが好ましい。出口弁Ａ４、Ｂ４が、粒状物を噛み込むトラブルを避けられる。ロックホッパ１１は、合流連結管Ｔに出口レベル計Ｓを備えている。出口レベル計Ｓが粒状物の存在を検知しなくなったときに、この検知信号が制御部Ｃに送られ、その後、状態（１）、（２）の切り替えが行われるようになっている。すなわち、この実施例の場合は、この検知信号の受信は、一方の状態から他方の状態に移行するための必要条件とされている。
ロックホッパ１１は、ホッパＡ３（Ｂ３）から粒状物が排出されるときには、窒素等のガスをホッパＡ３（Ｂ３）内に導入しているので、下部系のガスがホッパＡ３（Ｂ３）内に入ることはない。粒状物を排出した後のホッパＡ３（Ｂ３）内は、導入されたガスで満たされている。その後、ホッパＡ３（Ｂ３）へ粒状物を受け入れているときには、流入する粒状物に代わってホッパ内のガスが上部系へ流れるので、上部系のガスがホッパ内Ａ３（Ｂ３）に入ることはない。したがって、一方の系から他方の系へガスが流通することはない。
なお、上部系(不図示)からホッパＡ３、Ｂ３に供給される粒状物の場合は、粒状物は定量供給器Pで定量的に切出され、粒状物入口管A2、B2内を自由落下していく。粒状物入口管A2、B2内において自由落下する粒状物同士間の距離は十分大きいので、上昇するガスにより、自由落下が妨げられることはない。
また、ロックホッパ１１は、ホッパＡ３（Ｂ３）から粒状物が排出されるときに、窒素等のガスがホッパＡ３（Ｂ３）内に導入されるので、粒状物がホッパ外に排出されることにより生じるホッパ内の空間が補充される。その結果、下部系からシュートを通してホッパＡ３（Ｂ３）へのガスが上昇することは無い。粒状物は、シュート内をガスの抵抗力を受けることなく流下することができるので、本ロックホッパはコンパクトで移送量が大きい。更に、粒状物の粒子径が小さい場合でも、本ロックホッパは移送量が低下しない。
次に、この発明の第２の実施例を、図２に示す構成図を参照して説明する。
図２において、ロックホッパ１２は、前記図１のロックホッパ１１の入口弁Ａ１及び入口弁Ｂ１を入口流路切替弁Ｋに置換え、出口弁Ａ４及び出口弁Ｂ４を出口流路切替弁Ｍに置換え、ガス導入弁Ａ６及びガス導入弁Ｂ６をガス流路切替弁Ｗに置換えた構成に相当している。
ロックホッパ１２は、並置され、気密に形成されたホッパＡ３、及びホッパＢ３を有する。ロックホッパ１２の上部側には、入口流路切替弁Ｋが、下部側には出口流路切替弁Ｍが設けられている。入口流路切替弁Ｋの入口は、粒状物導入管Ｌが連結されている。入口流路切替弁Ｋの一方の出口とホッパＡ３の上部側とは、上部分岐管Ａ１０で連結されている。入口流路切替弁Ｋの他方の出口とホッパＢ３の上部側とは、上部分岐管Ｂ１０で連結されている。
ホッパＡ３の下部側と出口流路切替弁Ｍの一方の入口とは、下部分岐管Ａ１１で連結されている。ホッパＢ３の下部側と出口流路切替弁Ｍの他方の入口とは、下部分岐管Ｂ１１で連結されている。出口流路切替弁Ｍの出口は、粒状物排出管Ｎが連結されている。
さらに、ガス導入管Ｘにガス流路切替弁Ｗの入口が連結されると共に、ガス流路切替弁Ｗの一方の出口とホッパＡ３の上部側とは、ガス分岐路Ａ１２で連結されている。ガス流路切替弁Ｗの他方の出口とホッパＢ３の上部側とは、ガス分岐路Ｂ１２で連結されている。そして、粒状物導入管Ｌと上部系(不図示)との間に定量供給器Ｐ等が設けられている。粒状物排出管Ｎと下部系(不図示)との間には、定量供給器Ｑが設けられている。上記構成により、粒状物を連続的に上部系から下部系に流下移送させることができる。
ホッパＡ３は、粒状物の存在を検知するレベル計Ａ１６を備えている。ホッパＢ３は、粒状物の存在を検知するレベル計Ｂ１６を備えている。さらに、粒状物排出管Ｎは、粒状物の存在を検知する出口レベル計Ｓを備えている。
ロックホッパ１２は、各弁の切り替え等を制御するための制御部Ｏを備えており、制御部Ｏの指令によって、次の状態（１）及び状態（２）を交互に繰り返すようになっている。
状態（１）は、ホッパＡ３が上部系から粒状物を受け入れている状態である。粒状物導入管Ｌと上部分岐管Ａ１０とが連結され、下部分岐管Ａ１１と粒状物排出管Ｎとが遮断され、ガス導入管Ｘとガス分岐路Ａ１２とが遮断されている。状態(１)は、同時に、ホッパＢ３が下部系に粒状物を排出している状態である。粒状物導入管Ｌと上部分岐管Ｂ１０とが遮断され、下部分岐管Ｂ１１と粒状物排出管Ｎとが連結され、ガス導入管Ｘとガス分岐路Ｂ１２とが連結されている。
状態（２）は、ホッパＡ３が下部系に粒状物を排出している状態である。粒状物導入管Ｌと上部分岐管Ａ１０とが遮断され、下部分岐管Ａ１１と粒状物排出管Ｎとが連結され、ガス導入管Ｘとガス分岐路Ａ１２とが連結されている。状態（２）は、同時に、ホッパＢ３が上部系から粒状物を受け入れている状態である。粒状物導入管Ｌと上部分岐管Ｂ１０とが連結され、下部分岐管Ｂ１１と粒状物排出管Ｎとが遮断され、ガス導入管Ｘとガス分岐路Ｂ１２とが遮断されている。
状態（１）と状態（２）とを切り替えるタイミングとしては、例えば、粒状物を受け入れる時間、又は粒状物を排出する所定の時間を予め定めておき、この所定の時間が経過する時点を状態（１）と(２)とを切り替えるタイミングにすることができる。
本実施例のロックホッパ１２においては、ホッパＡ３のレベル計Ａ１６及びホッパＢ３のレベル計Ｂ１６によって、ホッパＡ３、ホッパＢ３に供給される粒状物が所定量に達したときを検知し、このときを状態（１）と状態(２)との切り替えのタイミングにしている。
すなわち、ホッパＡ３内に粒状物が所定レベルに充填されたことをレベル計Ａ１６が検知した場合には、その検知信号が制御部Ｏに送られる。検知信号を受取った制御部Ｏは、入口流路切替弁Ｋ、出口流路切替弁Ｍ、ガス流路切替弁Ｗに制御信号を送出する。その結果、ロックホッパ１２の状態は、（１）から状態（２）に移行する。また、レベル計Ｂ１６がホッパＢ３内に粒状物が所定レベルに充填されたことを検知した場合には、その検知信号を制御部Ｏに送る。その結果、上記と同様にして、ロックホッパ１２の状態は、状態（２）から状態（１）に移行する。
状態（１）と（２）との切り替えに際しては、下部系に粒状物を排出しているホッパＡ３又はＢ３が完全に空になったことを確認した後、状態(１)と(２)とを切替えることが好ましい。出口流路切替弁Ｍが粒状物を噛み込むトラブルを避けられる。
ロックホッパ１２は、粒状物排出管Ｎに出口レベル計Ｓを備えている。出口レベル計Ｓが粒状物の存在を検知しなくなったときに、この検知信号が制御部Ｏに送られ、その後、状態（１）、（２）の切り替えが行われるようになっている。すなわち、この実施例の場合は、この検知信号の受信は、一方の状態から他方の状態に移行するための必要条件とされている。
ロックホッパ１２は、ホッパＡ３（Ｂ３）から粒状物が排出されるときには、窒素等のガスをホッパＡ３（Ｂ３）内に導入している。従って、下部系のガスは、ホッパＡ３（Ｂ３）内に流入しない。粒状物を排出した後のホッパＡ３（Ｂ３）内は、導入されたガスで満たされている。その後、ホッパＡ３（Ｂ３）が粒状物を受け入れているときには、流入する粒状物に代わってホッパ内のガスが上部系へ流れる。その結果、上部系のガスがホッパ内Ａ３（Ｂ３）に入ることはない。したがって、一方の系から他方の系へガスの流通を起こすことはない。
また、ロックホッパ１２は、ホッパＡ３（Ｂ３）から粒状物が排出されるときに、窒素等のガスをホッパＡ３（Ｂ３）内に導入するので、粒状物がホッパ外に排出されることにより生じるホッパ内の空間が補充される。その結果、シュート内をガスが上昇することは無い。粒状物は、シュート内をガスの抵抗力を受けることなく流下することができるので、本ロックホッパはコンパクトで移送量が大きい。更に、粒状物の粒子径が小さい場合でも、本ロックホッパは移送量が低下しない。
なお、上記各実施例においては、２個のホッパを並設するロックホッパの例を記載したが、これに限られず、任意の複数のホッパを並設して本ロックホッパを形成しても良い。

Claims (7)

  1. 気密に形成されたホッパＡ３と、ホッパＡ３の上部側に連結した粒状物入口管Ａ２と、粒状物入口管Ａ２に介装した入口弁Ａ１と、ホッパＡ３の下部側に連結した粒状物出口管Ａ５と、粒状物出口管Ａ５に介装した出口弁Ａ４と、ホッパＡ３に連結したガス導入管Ａ７と、ガス導入管Ａ７に介装したガス導入弁Ａ６と、を有するロックホッパＡと、
    気密に形成されたホッパＢ３と、ホッパＢ３の上部側に連結した粒状物入口管Ｂ２と、粒状物入口管Ｂ２に介装した入口弁Ｂ１と、ホッパＢ３の下部側に連結した粒状物出口管Ｂ５と、粒状物出口管Ｂ５に介装した出口弁Ｂ４と、ホッパＢ３に連結したガス導入管Ｂ７と、ガス導入管Ｂ７に介装したガス導入弁Ｂ６と、を有するロックホッパＢと、
    粒状物入口管Ａ２と粒状物入口管Ｂ２とにその一端が連結されている粒状物導入管Ｒと、粒状物導入管Ｒの他端に連結され、粒状物を流下移送させる定量供給機Ｐと、
    前記各入口弁Ａ１、Ｂ１、出口弁Ａ４、Ｂ４、ガス導入弁Ａ６、Ｂ６の開閉をそれぞれ制御する制御部Ｃと、
    からなり、
    制御部Ｃの制御により、下記状態（１）と状態（２）と、
    状態（１）：入口弁Ａ１が開、入口弁Ｂ１が閉、出口弁Ａ４が閉、出口弁Ｂ４が開、ガス導入弁Ａ６が閉、ガス導入弁Ｂ６が開となりホッパＢ３内に粒状物の体積の１〜２倍の体積のガスが導入される、
    状態（２）：入口弁Ａ１が閉、入口弁Ｂ１が開、出口弁Ａ４が開、出口弁Ｂ４が閉、ガス導入弁Ａ６が開となりホッパＡ３内に粒状物の体積の１〜２倍の体積のガスが導入される、ガス導入弁Ｂ６が閉、
    が交互に繰り返されるロックホッパ。
  2. ホッパＡ３がその内部にレベル計Ａ１６を、ホッパＢ３がその内部にレベル計Ｂ１６を備え、前記レベル計Ａ１６がホッパＡ３内に粒状物が所定レベルに充填されたことを検知し、その検知信号を制御部Ｃに送ることにより、前記状態（１）から状態（２）に移行し、前記レベル計Ｂ１６がホッパＢ３内に粒状物が所定レベルに充填されたことを検知し、その検知信号を制御部Ｃに送ることにより、前記状態（２）から状態（１）に移行する請求項１に記載のロックホッパ。
  3. 粒状物出口管Ａ５と粒状物出口管Ｂ５とが合流して連結してなる合流連結管Ｔに出口レベル計Ｓを備え、粒状物が存在しないことをレベル計Ｓが検知し、その検知信号が制御部Ｃに送られることを、前記一方の状態から他方の状態に移行するための必要条件とする請求項１に記載のロックホッパ。
  4. 気密に形成されたホッパＡ３、Ｂ３と、
    入口流路切替弁Ｋと、
    入口流路切替弁Ｋの入口にその一端を連結した粒状物導入管Ｌと、
    粒状物導入管Ｌの他端に連結して、粒状物を流下移送させる定量供給機Ｐと、
    入口流路切替弁Ｋの一方の出口とホッパＡ３の上部側とを連結する上部分岐管Ａ１０と、
    入口流路切替弁Ｋの他方の出口とホッパＢ３の上部側とを連結する上部分岐管Ｂ１０と、
    出口流路切替弁Ｍと、
    ホッパＡ３の下部側と出口流路切替弁Ｍの一方の入口とを連結する下部分岐管Ａ１１と、
    ホッパＢ３の下部側と出口流路切替弁Ｍの他方の入口とを連結する下部分岐管Ｂ１１と、
    出口流路切替弁Ｍの出口に連結された粒状物排出管Ｎと、
    ガス流路切替弁Ｗと、
    ガス流路切替弁Ｗの入口に連結したガス導入管Ｘと、
    ガス流路切替弁Ｗの一方の出口とホッパＡ３とを連結するガス分岐路Ａ１２と、
    ガス流路切替弁Ｗの他方の出口とホッパＢ３とを連結するガス分岐路Ｂ１２と、
    前記入口流路切替弁Ｋ、出口流路切替弁Ｍ、ガス流路切替弁Ｗの流路をそれぞれ切替制御する制御部Ｏとからなり、
    制御部Ｏの制御により、下記状態（１）と状態（２）と、
    状態（１）：粒状物導入管Ｌと上部分岐管Ａ１０とが連結され、下部分岐管Ａ１１と粒状物排出管Ｎとが遮断され、ガス導入管Ｘとガス分岐路Ａ１２とが遮断され、粒状物導入管Ｌと上部分岐管Ｂ１０とが遮断され、下部分岐管Ｂ１１と粒状物排出管Ｎとが連結され、ガス導入管Ｘとガス分岐路Ｂ１２とが連結されホッパＢ３内に粒状物の体積の１〜２倍の体積のガスが導入される状態、
    状態（２）：粒状物導入管Ｌと上部分岐管Ａ１０とが遮断され、下部分岐管Ａ１１と粒状物排出管Ｎとが連結され、ガス導入管Ｘとガス分岐路Ａ１２とが連結されてホッパＡ３内に粒状物の体積の１〜２倍の体積のガスが導入され、粒状物導入管Ｌと上部分岐管Ｂ１０とが連結され、下部分岐管Ｂ１１と粒状物排出管Ｎとが遮断され、ガス導入管Ｘとガス分岐路Ｂ１２とが遮断されている状態、
    が交互に繰り返されるロックホッパ。
  5. ホッパＡ３がその内部にレベル計Ａ１６を、ホッパＢ３がその内部にレベル計Ｂ１６を備え、前記レベル計Ａ１６がホッパＡ３内に粒状物が所定レベルに充填されたことを検知し、その検知信号を制御部Ｏに送ることにより、前記状態（１）から状態（２）に移行し、前記レベル計Ｂ１６がホッパＢ３内に粒状物が所定レベルに充填されたことを検知し、その検知信号を制御部Ｏに送ることにより、前記状態（２）から状態（１）に移行する請求項４に記載のロックホッパ。
  6. 粒状物排出管Ｎに出口レベル計Ｓを備え、粒状物が存在しないことをレベル計Ｓが検知し、その検知信号が制御部Ｏに送られることを、前記一方の状態から他方の状態に移行するための必要条件とする請求項４に記載のロックホッパ。
  7. 入口弁を上部に、出口弁を下部に設けて成る気密なホッパを複数並設して成るロックホッパを用いて、上部系の粒状物を下部系に移送する粒状物の移送方法であって、
    各ホッパは、ホッパ内に上部系の粒状物を連続的に充填する工程と、ホッパ内に充填した上部系の粒状物を下部系に排出する工程とを交互に繰返すと共に、
    ホッパ内に充填した前記粒状物を下部系に排出する工程において、下部系に粒状物を排出中のホッパ内に、下部系に排出する粒状物の体積の１〜２倍の体積のガスを供給することを特徴とする粒状物の移送方法。
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