JP6781522B2

JP6781522B2 - 粉粒体運搬車

Info

Publication number: JP6781522B2
Application number: JP2017163003A
Authority: JP
Inventors: 孝昌唐澤; 貴男竜野
Original assignee: Showa Aircraft Industry Co Ltd
Current assignee: Showa Aircraft Industry Co Ltd
Priority date: 2017-08-28
Filing date: 2017-08-28
Publication date: 2020-11-04
Anticipated expiration: 2037-08-28
Also published as: JP2019038436A

Description

本発明は、粉粒体運搬車に関する。すなわち、タンクに粉粒体を積込んで運搬する、粉粒体運搬車に関するものである。

《技術的背景》
図３に示したように、粉粒体運搬車１は、そのタンク２内に小麦粉，グラニュー糖，その他の粉粒体Ａを、積込み設備３のサイロ４から、ばら状の散積状態で積込んで運搬し、荷卸し設備５のサイロ６に荷卸しする。
そして、代表的な荷卸し方式である空気圧送式では、圧縮空気Ｂを、タンク２内に供給し、もって積込まれていた粉粒体Ａを、流動化させると共に内外の圧力差を利用して、圧縮空気Ｂと共に荷卸しする。

《従来技術》
図１の（２）図は、従来の粉粒体運搬車１のエアー回路図である。同図にも示したように、従来の空気圧送式の粉粒体運搬車１では、荷卸しに際し、コンプレッサ７にて得られた圧縮空気Ｂが、そのままタンク２へと供給されていた。
すなわち、コンプレッサ７にて外気Ｃを圧縮して得られた高圧の圧縮空気Ｂが、荷卸しに際し、エアー配管８を介し大気圧下のタンク２内に吹きこまれていた。図中９は、外気Ｃのエアークリーナ、１０は、コンプレッサ７のモータである。

このような粉粒体運搬車１としては、例えば、次の特許文献１，２に示されたものが挙げられる。
特開２０００−０５３１８７号公報特開２００６−００１４５４号公報

ところで、このような従来の粉粒体運搬車１については、次の課題が問題として指摘されていた。
《第１の問題点》
第１に、高温化した圧縮空気Ｂにより、粉粒体Ａの温度が上昇し品質が低下する、という問題が指摘されていた。
すなわち荷卸しに際し、タンク２内に１００ｋＰａ〜１９０ｋＰａ程度の圧力をかける圧縮空気Ｂは、圧縮に伴い高温化している。もって、この高温の圧縮空気Ｂが、タンク２内に積込まれていた常温の粉粒体Ａに、混合，接触，晒されることにより、荷卸しされる粉粒体Ａの品質が低下する、という指摘があった。

《第２の問題点》
第２に、圧縮空気Ｂに含有されていた水蒸気が凝縮し、凝縮水つまり結露が粉粒体Ａに付着し品質が低下する、という問題も指摘されていた。
すなわち荷卸しに際し、タンク２内に供給される圧縮空気Ｂは、圧縮に伴い、まず容積あたりの絶対湿度（ｇ／ｍ^３）が上昇し、仮に同一温度下であっても相対湿度（％）が高くなっている。
他方、タンク２内に供給される圧縮空気Ｂは、圧縮に伴い、まずは前述したように温度が上昇し、もって飽和水蒸気量（ｇ／ｍ^３）が増大し、相対湿度は低下している。
しかし、このように高温の圧縮空気Ｂは、タンク２内に供給されると、積荷の粉粒体Ａに接触して温度を奪われ、温度が低下する。もって、飽和水蒸気量が減少して相対湿度が高くなり、飽和水蒸気量を越えることにより、水蒸気が凝縮して結露が生じる。
そして、このような結露が粉粒体Ａに付着することにより、荷卸しされる粉粒体Ａの品質が低下する、という指摘があった。

《本発明について》
本発明の粉粒体運搬車は、このような実情に鑑み、上記従来技術の課題を解決すべくなされたものである。
そして本発明は、第１に、温度上昇による粉粒体の品質低下が抑制され、第２に、結露付着による粉粒体の品質低下も抑制され、第３に、しかもこれらが簡単容易に実現される、粉粒体運搬車を提案することを目的とする。

《請求項について》
このような課題を解決する本発明の技術的手段は、特許請求の範囲の請求項１に記載したように、次のとおりである。
粉粒体をタンクに常温のばら状の散積状態で積込み、運搬して荷卸しする粉粒体運搬車であって、コンプレッサと熱交換器とが車載されている。
該コンプレッサは、常温の外気を圧縮して圧縮空気とする。該熱交換器は、該コンプレッサによる圧縮に伴い高温化した圧縮空気を、外気の温度程度つまり常温程度に冷却すると共に飽和水蒸気量を減少させて、含有していた水蒸気を凝縮，除去させる。

もって荷卸しは、空気圧送式よりなり、このように冷却化，乾燥化された常温の圧縮空気を、大気圧下で常温の該タンクに供給して加圧し、もって積込まれた常温の粉粒体を、流動化させると共に内外の圧力差を利用して排出する。
そして該熱交換器は、水分離部が付設されており、該水分離部は、冷却により水蒸気が凝縮した凝縮水を、圧縮空気から流下により分離，排出，除去せしめること、を特徴とする。

《作用等について》
本発明は、このような手段よりなるので、次のようになる。
（１）粉粒体運搬車は、粉粒体をタンクにばら状の散積状態で積込み、運搬して荷卸しする。
（２）そして荷卸しは、大気圧下で常温のタンク内に圧縮空気を供給して、積込まれた粉粒体を流動化させると共に、内外の圧力差を利用して排出することにより行われる。
（３）このような荷卸し用にコンプレッサが車載されており、外気を圧縮空気とする。
（４）ところで圧縮空気は、圧縮に伴い、まず容積あたりの絶対湿度が上昇しており、相対湿度が高くなっている。
（５）そして圧縮空気は、圧縮に伴い高温化している。そこで、本発明では熱交換器を車載し、圧縮空気を常温程度まで冷却するので、圧縮空気は飽和水蒸気量が減少し、相対湿度が一段と高くなる。
（６）これにより圧縮空気中の水蒸気は、飽和水蒸気量を越えた分が凝縮，結露し、付設された水分離部により、圧縮空気から流下，分離，除去される。
（７）圧縮空気は、このように冷却化，常温化，乾燥化されてから、タンクに供給され、荷卸しに供される。すなわち、結露，水滴，ドレーンは、熱交換器に付設された水分離部にて、圧縮空気中から流下により、分離，排出，除去される
（８）もって荷卸しに際し、常温の粉粒体は、高温ではなく常温の圧縮空気により、荷卸しされる。
（９）これと共に粉粒体は、結露に晒され，付着されることなく、乾燥した圧縮空気により荷卸しされる。
（１０）そして、これらは熱交換器等を車載するという、簡単な構造により、実現される。
（１１）そこで、本発明に係る粉粒体運搬車は、次の効果を発揮する。

《第１の効果》
第１に、温度上昇による粉粒体の品質低下が、抑制される。
本発明の粉粒体運搬車は、コンプレッサからの圧縮空気を、熱交換器で冷却すると共に水蒸気を凝縮，除去せしめる。もって、冷却化，常温化，乾燥化された圧縮空気をタンクに供給して、粉粒体を荷卸しするので、荷卸しされる常温の粉粒体が、温度上昇により品質低下することは抑えられる。
前述したこの種従来例のように、高温の圧縮空気が、荷卸しに際し積込まれていた常温の粉粒体に、混合，接触，晒されて、粉粒体の品質が低下する事態は発生しない。

《第２の効果》
第２に、結露付着による粉粒体の品質低下も、抑制される。
本発明の粉粒体運搬車は、コンプレッサからの圧縮空気を熱交換器で冷却し、飽和水蒸気量を減少させて、圧縮空気中の水蒸気を凝縮，結露，除去せしめる。
もって、冷却化，乾燥化された圧縮空気をタンクに供給して、粉粒体を荷卸しする。粉粒体は、乾燥化された圧縮空気により荷卸しされるので、結露により品質が低下することは抑えられる。
前述したこの種従来例のように、荷卸しに際し、高温の圧縮空気がタンク内の常温の粉粒体に混合，接触し温度低下して、含有されていた水蒸気が凝縮することは回避される。凝縮水つまり結露が粉粒体に付着して、粉粒体の品質が低下する事態は発生しない。

《第３の効果》
第３に、しかもこれらは、簡単容易に実現される。
本発明の粉粒体運搬車は、コンプレッサと共に熱交換器等を、圧縮空気のエアー配管に車載した簡単な構造により、上述した第１，第２の効果が得られる。
そして簡単な構造なので、車輌へ常時搭載しての運用も可能であり、メンテナンス面，スペース面，重量面，コスト面等にも優れている。
このように、この種従来技術に存した課題がすべて解決される等、本発明の発揮する効果は、顕著にして大なるものがある。

（１）図は、本発明に係る粉粒体運搬車について、発明を実施するための形態の説明に供し、その一例のエアー回路図である。（２）図は、この種従来例のエアー回路図である。同発明を実施するための形態の説明に供し、熱交換器の要部の斜視説明図である。粉粒体運搬車の説明に供する側面概略図である。そして（１）図は、粉粒体を積込み中のステップ、（２）図は、運搬中のステップ、（３）図は、荷卸し中のステップを示す。

以下、本発明を実施するための形態について、図面を参照しつつ詳細に説明する。
《粉粒体運搬車１１について》
まず図３を参照して、粉粒体運搬車１１について概説する。粉粒体運搬車１１は、車台上に搭載されたタンク１２内に、粉粒体Ａをばら状の散積状態で積込み、運搬して荷卸しする。
積込まれる積荷の粉粒体Ａとしては、小麦粉，グラニュー糖，米，その他の穀物等の食品や、粒状樹脂，その他の化成品や、薬品，カーボン，セメント，砂，その他，等々が考えられる。これらの中から１種類の粉粒体Ａが専用的に選択される。
タンク１２は、ステンレスその他の金属製の一槽式よりなり、頂面に粉粒体Ａ積込み用のマンホール１３が設けられている。

そして粉粒体運搬車１１は、まず図３の（１）図に示したように、粉粒体Ａが、積込み設備３のサイロ４から導管１４を介し、マンホール１３からタンク１２内にばら状の散積状態で積込まれる。粉粒体Ａが積込まれた粉粒体運搬車１１は、図３の（２）図に示したように、目的地へと運搬走行する。
目的地の荷卸し設備５は、図３の（３）図に示したように、貯蔵用のサイロ６を備えている。荷卸しに際し、粉粒体運搬車１１のタンク１２内には、圧縮空気Ｂが吹き込み供給される。
もって、大気圧下のタンク１２内が加圧されると共に、積込まれた粉粒体Ａが、混合，エアレーション，流動化されると共に、内外の圧力差を利用して圧縮空気Ｂと共に排出される。すなわち流下した粉粒体Ａが、タンク１２下部の排出部から、受入管１５を経由して、荷卸し設備５のサイロ６へと荷卸しされる。
このように粉粒体Ａの荷卸しは、空気圧送式により行われるが、これに加えタンク傾倒式が併用される場合もある。すなわち荷卸し時に、タンク１２を水平状態から後方に向けた傾倒状態として、粉粒体Ａを後部下から流下荷卸しするタンク傾倒式も、空気圧送式と共に併用可能である。
粉粒体運搬車１１は、概略このようになっている。

《本発明の概要》
まず、本発明の概要については、次のとおり。
本発明の粉粒体運搬車１１は、図１の（１）図に示したように、コンプレッサ７と熱交換器１６とが車載されている。
コンプレッサ７は、外気Ｃを圧縮して圧縮空気Ｂとする。熱交換器１６は、その圧縮空気Ｂを冷却すると共に飽和水蒸気量を減少させて、含有していた水蒸気を凝縮，除去させる。
もって荷卸しは、冷却化，乾燥化された圧縮空気Ｂを、タンク１２に吹込み供給する空気圧送式により行われる。
本発明の概要については、以上のとおり。以下、このような本発明の粉粒体運搬車１１について、更に詳述する。

《コンプレッサ７について》
まずコンプレッサ７について、図１の（１）を参照して説明する。粉粒体運搬車１１には、コンプレッサ７が車載されており、コンプレッサ７は、常温の外気Ｃを圧縮して圧縮空気Ｂを生成する。
コンプレッサ７のモータ１０は、車載バッテリーを駆動源とするのが代表的であるが、車輌エンジンに付設されたＰ．Ｔ．Ｏ．装置にて取出された動力を駆動源とすることも可能である。更に、コンプレッサ７として、常時は車輌エンジンのシリンダーに圧縮空気を供給すべく使用される過給機を、切換えて使用することも考えらえる。
コンプレッサ７については、以上のとおり。

《熱交換器１６について》
次に、熱交換器１６について、図１の（１）図，図２を参照して説明する。この粉粒体運搬車１１には、コンプレッサ７と共に、熱交換器１６が車載されている。コンプレッサ７にて得られた圧縮空気Ｂは、荷卸しに際し、エアー配管１７を介しタンク１２に供給されるが、エアー配管１７の途中，下流側に、熱交換器１６が設置されている。
熱交換器１６は、タンク１２へと供給される圧縮空気Ｂを冷却し、飽和水蒸気量を減少させて、含有していた湿気つまり水蒸気を凝縮，除去せしめる。

これらについて更に詳述する。まず圧縮空気Ｂは、コンプレッサ７での圧縮に伴い温度が上昇して、飽和水蒸気量が増大し、相対湿度は低下している。
熱交換器１６は、このような高温の圧縮空気Ｂを、より低温の外気Ｃと熱交換させて冷却する。１００ｋＰａ〜１９０ｋＰａ程度の圧力をタンク１２内にかけるべく、例えば１００℃程度に温度上昇している圧縮空気Ｂは、熱交換器１６にて外気Ｃの温度程度つまり常温程度に、冷却される。
飽和水蒸気量は、温度低下に伴い減少するので、相対湿度が高くなる。もって圧縮空気Ｂ中に含有された水蒸気は、飽和水蒸気量を越えた分が凝縮し、凝縮水つまり結露，水滴，ドレーンとなって除去される。
圧縮空気Ｂは、このように冷却化，常温化，乾燥化されて、タンク１２へと供給されるようになる。

《熱交換器１６のフィン１９，２０やファン２１について》
ところで、この熱交換器１６は外気冷却式よりなる。そして図２に示したように、圧縮空気Ｂが流れるパイプ１８の内外に、フィン１９，２０が付設されると共に、図１の（１）図中に示したように、パイプ１８に外気を吹き付けるファン２１が付設されている。
すなわち、熱交換器１６の圧縮空気Ｂが通されるパイプ１８について、まず、外気Ｃと接触するその周囲外側に、多数のフィン１９が設けられると共に、圧縮空気Ｂが通されるその内側にも、多数のフィン２０が設けられている。
もって伝熱面積の増加により、外気Ｃとの熱交換効率が効率化し、熱交換器１６の容積や質量が低減されるようになる。
更に、圧縮空気Ｂが通されるパイプ１８には、ファン２１により外気Ｃが吹き付けられるので、この面からも伝熱面積が増加し、外気Ｃとの熱交換効率が効率化し、容積や質量が低減される。

《熱交換器１６の水分離部２２について》
図１の（１）図中に示したように、熱交換器１６には、水分離部２２が付設されている。この水分離部２２は、冷却により水蒸気が凝縮した凝縮水を、圧縮空気Ｂから流下により分離，排出，除去せしめる。
すなわち、図示した水分離部２２は、ドレーンキャッチタンク２３とドレーンパイプつまり水抜き配管２４と、を備えている。
熱交換器１６において、パイプ１８内を流れる圧縮空気Ｂで発生した凝縮水、つまり結露，水滴，ドレーンは、パイプ１８内を流れる圧縮空気Ｂから分離，除去され、付設されたドレーンキャッチタンク２３へと流下，排出，貯溜される。ドレーンキャッチタンク２３に貯溜された分は、コック付の水抜き配管２４から、適宜外部排出される。

なお第１に、このような水分離部２２は、熱交換器１６に付設されるが、熱交換器１６のパイプ１８内の圧縮空気Ｂの流れ方向にとらわれず、発生した凝縮水つまり結露，水滴，ドレーンが分離，流下，排出される位置に、設けられる。
すなわち図示例では、圧縮空気Ｂが熱交換器１６のパイプ１８を上から下へと流れる設定なので、熱交換器１６つまり圧縮空気Ｂの出口側，下流位置に、設けられているが、圧縮空気Ｂがパイプ１８を下から上へと流れる設定の熱交換器１６の場合は、熱交換器１６つまり圧縮空気Ｂの入口側，上流位置に、設けられる。
なお第２に、前述によりコンプレッサ７として過給機が使用される場合は、熱交換器１６としてアフタ―クーラが使用される。通常は過給機に付設されており、その圧縮空気Ｂを冷却するべく使用されるアフタ―クーラが、切換えて使用される。
熱交換器１６については、以上のとおり。

《作用等》
本発明の粉粒体運搬車１１は、以上説明したように構成されている。そこで、以下のようになる。
（１）粉粒体運搬車１１は、タンク１２内に粉粒体Ａを、積荷としてばら状の散積状態で積込み、運搬して荷卸しする（図３を参照）。

（２）そして荷卸しは、空気圧送式により行われる。大気圧下で常温のタンク１２内に、圧縮空気Ｂを吹き込み供給し、もって積込まれた粉粒体Ａを、流動化させると共に内外の圧力差を利用して、圧縮空気Ｂと共に排出する。

（３）このような荷卸し用に、粉粒体運搬車１１にはコンプレッサ７が車載されており、外気Ｃを圧縮して圧縮空気Ｂとする（図１の（１）図を参照）。

（４）ところで圧縮空気Ｂは、荷卸し用にタンク１２内に１００ｋＰａ〜１９０ｋＰａ程度の圧力をかけるべく圧縮されるが、圧縮に伴いまず容積あたりの絶対湿度（ｇ／ｍ^３）が上昇しており、相対湿度（％）が高くなっている。

（５）そして圧縮空気Ｂは、圧縮に伴い高温化している。そこでこの粉粒体運搬車１１には、熱交換器１６が車載されている（図１の（１）図を参照）。
もって、コンプレッサ７からの高温の圧縮空気Ｂを、外気Ｃとの熱交換により常温程度まで冷却する。そこで圧縮空気Ｂは、飽和水蒸気量（ｇ／ｍ^３）が減少し、相対湿度が一段と高くなる。

（６）これにより圧縮空気Ｂ中に含有されていた湿気つまり水蒸気が凝縮，除去せしめられる。飽和水蒸気量を越えた分が、凝縮水つまり結露，水滴，ドレーンとなって、除去される。
なお、結露，水滴，ドレーンは、熱交換器１６に付設された水分離部２２により、圧縮空気Ｂ中から流下されて、分離，排出，除去される（図１の（１）図を参照）。

（７）圧縮空気Ｂは、このように冷却化，常温化，乾燥化されてから、エアー配管１７によりタンク１２へと供給され、積込まれた粉粒体Ａの荷卸しに供される（図１の（１）図を参照）。

（８）もって荷卸しに際し、タンク１２に積込まれていた常温の粉粒体Ａが、高温の圧縮空気Ｂに混合，接触，晒される虞は回避される。常温の圧縮空気Ｂが、常温の粉粒体Ａの荷卸しに使用される。

（９）又、荷卸しに際し、タンク１２に積込まれていた乾燥した粉粒体Ａが、凝縮水つまり結露に晒され，付着せしめられる虞は、回避される。乾燥した圧縮空気Ｂが、乾燥した粉粒体Ａの荷卸しに使用される。

（１０）しかもこれらは、粉粒体運搬車１１の従来よりのコンプレッサ７からのエアー配管１７に、熱交換器１６等を設けた簡単な構造により実現される。
熱交換器１６と水分離部２２を、追加車載しただけの構造により実現される（図１の（１）図を参照）。
作用等については、以上のとおり。

１粉粒体運搬車（従来例）
２タンク（従来例）
３積込み設備
４サイロ
５荷卸し設備
６サイロ
７コンプレッサ
８エアー配管（従来例）
９エアークリーナ
１０モータ
１１粉粒体運搬車（本発明）
１２タンク
１３マンホール
１４導管
１５受入管
１６熱交換器
１７エアー配管（本発明）
１８パイプ
１９フィン
２０フィン
２１ファン
２２水分離部
２３ドレーンキャッチタンク
２４水抜き配管
Ａ粉粒体
Ｂ圧縮空気
Ｃ外気

Claims

粉粒体をタンクに常温のばら状の散積状態で積込み、運搬して荷卸しする粉粒体運搬車であって、コンプレッサと熱交換器とが車載されており、
該コンプレッサは、常温の外気を圧縮して圧縮空気とし、該熱交換器は、該コンプレッサによる圧縮に伴い高温化した圧縮空気を、外気の温度程度つまり常温程度に冷却すると共に飽和水蒸気量を減少させて、含有していた水蒸気を凝縮，除去させ、
荷卸しは、空気圧送式よりなり、このように冷却化，乾燥化された常温の圧縮空気を、大気圧下で常温の該タンクに供給して加圧し、もって積込まれた常温の粉粒体を、流動化させると共に内外の圧力差を利用して排出し、
該熱交換器は、水分離部が付設されており、該水分離部は、冷却により水蒸気が凝縮した凝縮水を、圧縮空気から流下により分離，排出，除去せしめること、を特徴とする粉粒体運搬車。