JP6828494B2 - ホッパの飛散防止方法及び装置 - Google Patents

Description

本発明は、トラックのバラ荷などを受け入れるホッパの飛散防止方法及び装置に関する。

間伐材を原料とする木質ペレットがある。木質ペレットは化石燃料と比べてＣＯ２の排出量が少なくエコクリーンエネルギーとして近年需要が増加している。
この木質ペレットは、間伐材、樹皮などを粉砕して小さな円筒状に圧縮成形されたものである。また木質ペレットは、入荷されるまでの輸送時の解砕等で微粉を含んでおり、水分が少ないことから、発塵性が非常に高い原料である。

製造された木質ペレットは貯蔵設備などへトラック輸送するケースが多い。図６は従来のバラ荷受けホッパの構成概略図である。図示のように木質ペレットなどの原料を受け入れるバラ荷受けホッパ１は、ホッパ本体２と、上屋３と、集塵機４を備えている。ホッパ本体２は、上面開口に原料投入口５を設けている。原料投入口５の上方には上屋３と集塵機４のダクトが接続している。上屋３の側方に停車したトラック６から原料投入口５へ原料が投入される。

図７は従来のバラ荷受けホッパの粉塵の流れを示す説明図である。図示のように原料を投入すると、（１）に示すように粉体を含む原料が落下した底面から粉体が跳ね返ってホッパ本体２の側面に沿って舞い上がる流れが発生する。そして（２）に示すようにホッパ本体１の底部から上屋３とトラック６の隙間にかけてこの流れが抜けていく。この舞い上がる流れは、原料を投入したときの裏面で舞い上げる流れを含んでいる。舞い上がる流れは上屋３から外部に漏れ出てしまうため、飛散を防止する種々の措置がなされていた。

従来、ホッパの外部への粉塵漏れを防止する技術として、特許文献１−４の技術がある。これらの技術は、主にホッパの上面開口に邪魔板又はしゃへい板を取り付けている。そして邪魔板又はしゃへい板付近に散水ノズル、吸引口、空気室を設けて粉体の飛散を防止している。

実開昭５２−１２９８０号公報 実公昭５２−４０５２８号公報 実開昭６１−１６７９５８号公報 特公昭５８−４８４５２号公報

しかしながら、散水ノズル、吸引口を設ける構成は、いずれも給水又は吸引するための動力が必要となり、設備及び稼働コストがかかる問題があった。また、空気室を設ける構成は、設置のためのスペースが必要で大きくなり、既存の設備に適用することが難しい。

そこで上記従来技術の問題点に鑑み、本発明は原料に含まれる粉体がホッパの外部へ飛散することを効率的に防止できるホッパの飛散防止方法及び装置を提供することを目的としている。

上記課題を解決するための第１の手段として、本発明は、本体上面に原料投入口と、上屋と、及び粉塵排出口を有し、前記原料投入口の両側面に沿って設けて前記原料投入口の一部を覆う粉塵抑制プレートと、前記粉塵抑制プレートの一端に接続して前記上屋と前記粉塵排出口の間を遮断する上部仕切板と、本体内部で前記上部仕切板と同一平面上に主面を配置して前記上部仕切板との間に開口を設けて取り付けた下部仕切板を備えたホッパの飛散防止方法であって、
集塵機で前記粉塵排出口からホッパ内を吸引する工程と、
前記原料投入口から原料を投入する工程と、
前記原料の投入と共に、屋外流入空気が前記原料投入口から流入して前記粉塵抑制プレートの下方に負圧領域を形成する工程と、
投入する前記原料を間に挟んで前記下部仕切板と対向する前記ホッパの側面側で舞い上がる粉塵が前記負圧領域に引き込まれる工程と、
前記負圧領域の前記粉塵を前記開口から吸い込み前記粉塵排出口へ流れる工程と、
を有することを特徴とするホッパの飛散防止方法を提供することにある。

上記第１の手段によれば、上面開口の一部を覆う簡易な構成でホッパから外部へ漏れる粉塵を効率的に防止することができる。従って、集塵機の吸引量を増加することなく、稼働及び設備コストの大幅な低減化を図ることができる。また既存の設備に容易に適用することができる。

上記課題を解決するための第２の手段として、本発明は、上記第１の手段において、前記ホッパの内部かつ前記粉塵防止プレートの下方の負圧を測定し、前記負圧の測定値に基づいて前記粉塵抑制プレートの下方に負圧領域を形成するように前記集塵機の吸引流量を設定することを特徴とするホッパの飛散防止方法を提供することにある。
上記第２の手段によれば、粉塵抑制プレートの下方に負圧領域を確実に形成することができ、原料裏面で舞い上がる粉塵の飛散を効果的に防止できる。

上記課題を解決するための第３の手段として、本発明は、上記第２の手段において、前記集塵機は、前記原料の投入流量の少なくとも２．５倍以上の前記屋外流入空気を吸引可能な吸引流量に設定していることを特徴とするホッパの飛散防止方法を提供することにある。
上記第３の手段によれば、粉塵抑制プレートの下方に負圧領域を確実に形成することができ、原料裏面で舞い上がる粉塵の飛散を効果的に防止できる。

上記課題を解決するための第４の手段として、本発明は、上面に原料投入口と、上屋と、粉塵排出口を備えたホッパの飛散防止装置であって、
前記原料投入口の両側面に沿って設けて前記原料投入口の一部を覆う粉塵抑制プレートと、
前記粉塵抑制プレートの一端に接続して前記上屋と前記粉塵排出口の間を遮断する上部仕切板と、
ホッパ内部に前記上部仕切板と同一平面上に主面を配置し、前記上部仕切板との間に開口を設けて取り付けた下部仕切板を備えたことを特徴とするホッパの飛散防止装置を提供することにある。

上記第４の手段によれば、上面開口の一部を粉塵抑制プレートで覆う簡易な構成で、屋外流入空気の流入面積が縮小して流入速度が高まり、かつ負圧領域を形成させてホッパから外部へ漏れる粉塵を効率的に防止することができる。従って、集塵機の吸引量を増加することなく、稼働及び設備コストの大幅な低減化を図ることができる。また既存の設備に容易に適用することができる。

上記課題を解決するための第５の手段として、本発明は、上記第４の手段において、ホッパ内部に前記上部仕切板と同一平面上に主面を配置し、前記上部仕切板との間に開口を設けて下部仕切板を取り付けたことを特徴とするホッパの飛散防止装置を提供することにある。

上記第５の手段によれば、原料裏面側で舞い上がる粉塵を開口から、原料表面側で舞い上がる粉塵を下部仕切板の下方から別々に吸い込むことができる。このため、原料裏面側で舞い上がる粉塵を効率的に吸引することができる。

上記課題を解決するための第６の手段として、本発明は、上記第４又は５の手段において、前記粉塵抑制プレートは、長手方向の一辺にホッパ底面へ向けて延出する折り返し部を備えたことを特徴とするホッパの飛散防止装置を提供することにある。
上記第６の手段によれば、側面に沿って舞い上がる粉塵を下方へ折り返し、ホッパから外部へ漏れる粉塵を効率的に防止することができる。

上記課題を解決するための第７の手段として、本発明は、上記第４ないし６のいずれか１の手段において、前記粉塵抑制プレートの下方のホッパ内部の負圧を測定可能な圧力センサーと、前記負圧の測定値に基づいて前記粉塵抑制プレートの下方に負圧領域を形成するように前記集塵機の吸引流量を設定する制御部と、を備えたことを特徴とするホッパの飛散防止装置を提供することにある。
上記第７の手段によれば、粉塵抑制プレートの下方に負圧領域を確実に形成することができ、原料裏面で舞い上がる粉塵の飛散を効果的に防止できる。

ホッパの上面開口の一部を覆う簡易な構成で、舞い上がる粉塵の流れを利用してホッパから外部へ漏れる粉塵を効率的に防止することができる。従って、集塵機の吸引量を増加することなく、稼働及び設備コストの大幅な低減化を図ることができる。

本発明のホッパの飛散防止装置の構成概略図である。 粉塵抑制プレートの説明図である。 下部仕切板の説明図である。 ホッパの飛散防止方法の説明図である。 変形例の粉塵抑制プレートの説明図である。 従来のバラ荷受けホッパの構成概略図である。 従来のバラ荷受けホッパの粉塵の流れを示す説明図である。

本発明のホッパの飛散防止方法及び装置の実施形態を添付の図面を参照しながら、以下詳細に説明する。

［ホッパの飛散防止装置１０］
図１は、本発明のホッパの飛散防止装置の構成概略図であり、（１）は斜視図、（２）は側面図である。図示のように、本発明のホッパの飛散防止装置１０は、従来のバラ荷受けホッパ１と基本構成を同一とし、ホッパ本体２と、上屋３と、集塵機４を備えている。ホッパ本体２の上面開口には原料投入口５と粉塵排出口１２が形成されている。そして原料投入口５の上方には上屋３を取り付けている。上屋３は、ホッパ本体２の側方に停車したトラックとの間に開口３ａを備え、開口３ａ以外を覆って、粉塵が外部に漏れないように構成されている。粉塵排出口１２は集塵機４のダクトと接続している。集塵機４はホッパ本体２から排出される粉塵を粉塵排出口１２から吸引し、粉塵が外部に漏れないように構成されている。

［粉塵抑制プレート２０］
図２は粉塵抑制プレートの説明図である。図示のように粉塵抑制プレート２０は、ホッパ本体２の上面開口の一部を覆う平板である。具体的な粉塵抑制プレート２０の構成は、原料投入口５の両側面に沿って一対配置している。一対の粉塵抑制プレート間の長さは、トラックからホッパ本体２に投入される原料が通過できる長さに設定している。また粉塵抑制プレート２０は、ホッパ本体２の一端から他端の粉塵排出口１２まで跨る長さに設定している。

このような構成の粉塵抑制プレート２０により、原料投入口５は開口面積が縮小されて、集塵機４の吸引による屋外流入空気の流速を高めることができ、かつプレート下面に負圧領域を形成することができる。

［上部仕切板３０］
上部仕切板３０は、ホッパ本体２の原料投入口５の上方であって、上屋３と粉塵排出口１２の間を遮断する平板である。上部仕切板３０の下端は、一対の粉塵抑制プレート２０の端部と接続している。また上部仕切板３０の上端は、集塵機４に接続するダクトと、上屋３の境界部分に接続している。

このような構成の上部仕切板３０は、原料投入口５側の主面において原料投入口５の上方から集塵機４に接続するダクトへ侵入しようとする粉塵を遮断すると共に、ダクト側の主面において集塵機４に接続するダクトから上屋３へ侵入しようとする粉塵を遮断することができる。

［下部仕切板３２］
図３は下部仕切板の説明図である。下部仕切板３２は、ホッパ内部に上部仕切板３０と同一平面上に主面を配置し、上部仕切板３０との間に開口３４を設けて取り付けた平板である。下部仕切板３２は、上端がホッパ本体２の上面開口よりも下方に取り付けられており、上部仕切板３０と１つ以上の開口３４（図３には３つの開口を示す）を介して接続している。また下端はホッパ本体２の底面との間に隙間を開けて取り付けられている。
上部及び下部仕切板３０，３２の間の開口３４は、上端を粉塵抑制プレート２０とほぼ同じ位置に取り付けている。

このような構成の下部仕切板３２は、原料（投入）裏面側で舞い上がる粉塵を開口３４から吸い込み、原料（投入）表面側で舞い上がる粉塵を下部仕切板３２の下端とホッパ本体２の底面との隙間から吸い込むことができる。このため、原料裏面側と原料表面側で舞い上がる粉塵を別々に吸い込むことにより、上面開口から外部へ漏れ易い原料裏面側で舞い上がる粉塵を効率的に吸引することができる。

［圧力センサー４０］
ホッパ本体２の内部であって粉塵抑制プレート２０の下方には、圧力センサー４０を取り付けている。圧力センサー４０は、プレート下方で発生する負圧（圧力）を測定可能であり、測定値を後述する制御部５０へ送信可能に構成している。

制御部５０は、圧力センサー４０と集塵機４と電気的に接続している。制御部５０は、圧力センサー４０による負圧の測定値に基づいて、粉塵抑制プレート２０の下方に負圧領域を形成するように集塵機４の吸引流量を設定する制御を行うものである。

また本発明のホッパの飛散防止装置は、一例として、原料投入量６１．５ｍ３／ｍｉｎのとき、集塵機４の吸引流量が２２０ｍ３／ｍｉｎで原料投入口５から外部へ粉体が飛散することがないデータが得られた。このとき、屋外流入空気は約１６０ｍ３／ｍｉｎが流入していた。このため、制御部５０は、原料の投入流量の少なくとも２．５倍以上の屋外流入空気を吸引可能な吸引流量に設定すると良い。

［ホッパの飛散防止方法］
上記構成による本発明のホッパの飛散防止方法について、以下説明する。図４はホッパの飛散防止方法の説明図であり、（１）は斜視図、（２）は側面図である。
ホッパ本体２は、あらかじめ集塵機４で粉塵排出口１２からホッパ内を吸引している。このとき圧力センサー４０により、プレート下方で発生する負圧（圧力）を測定し、制御部５０により測定値に基づいて、粉塵抑制プレート２０の下方に負圧領域を形成するように集塵機４の吸引流量を設定する制御を行うように構成することができる。

トラックの荷台から原料投入口５へ原料を投入する。
原料の投入と共に、屋外流入空気が原料投入口５から流入して粉塵抑制プレート２０の下方、換言すると粉塵抑制プレート２０下面の長手方向に沿って負圧領域が形成される。
原料裏面で舞い上がる粉塵が前記負圧領域に引き込まれる。一方原料表面で舞い上がる粉塵は、粉塵排出口１２から流出する。

負圧領域の粉塵が粉塵排出口１２側へ流れて、そのまま流出する。
このとき上部仕切板３０によって、原料投入口５側の主面における原料投入口５の上方から集塵機４に接続するダクトへ侵入しようとする粉塵を遮断すると共に、ダクト側の主面における集塵機４に接続するダクトから上屋３へ侵入しようとする粉塵を遮断している。このため、屋外流入空気を原料投入口５からのみ流速を高めながらホッパ内へ吸い込むことができる。また、粉塵排出口１２から上屋３側へ粉塵が流れることがない。

また下部仕切板３２によって、原料裏面側で舞い上がる粉塵を開口３４から吸い込み、原料表面側で舞い上がる粉塵を下部仕切板３２の下端とホッパ本体２の底面との隙間から吸い込んでいる。このため、原料裏面側と原料表面側で舞い上がる粉塵を別々に吸い込むことにより、上面開口から外部へ漏れ易い原料裏面側で舞い上がる粉塵を効率的に吸引することができる。

［変形例］
図５は変形例の粉塵抑制プレートの説明図である。図示のように変形例の粉塵抑制プレート２０Ａは、長手方向の一辺にホッパ底面へ向けて延出する折り返し部２２を備えている。
このような構成の変形例の粉塵抑制プレート２０Ａは、側面に沿って舞い上がる粉塵を下方へ折り返し、ホッパから外部へ漏れる粉塵を効率的に防止することができる。

本発明のホッパの飛散防止装置は、粉塵抑制プレートと上部仕切板を組み合わせた構成、粉塵抑制プレートと上部及び下部仕切板を組み合わせた構成のいずれかでも良い。また、このいずれかの構成に圧力センサー及び制御部を設けない構成であっても良い。

本発明は、粉体を含む原料のバラ荷受けホッパに広く適用することができる。

１………バラ荷受けホッパ、２………ホッパ本体、３………上屋、４………集塵機、５………原料投入口、６………トラック、１０………ホッパの飛散防止装置、１２………粉塵排出口、２０………粉塵抑制プレート、２２………折り返し部、３０………上部仕切板、３２………下部仕切板、３４………開口、４０………圧力センサー、５０………制御部。

Claims (6)

1. 本体上面に原料投入口と、上屋と、及び粉塵排出口を有し、前記原料投入口の両側面に沿って設けて前記原料投入口の一部を覆う粉塵抑制プレートと、前記粉塵抑制プレートの一端に接続して前記上屋と前記粉塵排出口の間を遮断する上部仕切板と、本体内部で前記上部仕切板と同一平面上に主面を配置して前記上部仕切板との間に開口を設けて取り付けた下部仕切板を備えたホッパの飛散防止方法であって、
   集塵機で前記粉塵排出口からホッパ内を吸引する工程と、
   前記原料投入口から原料を投入する工程と、
   前記原料の投入と共に、屋外流入空気が前記原料投入口から流入して前記粉塵抑制プレートの下方に負圧領域を形成する工程と、
   投入する前記原料を間に挟んで前記下部仕切板と対向する前記ホッパの側面側で舞い上がる粉塵が前記負圧領域に引き込まれる工程と、
   前記負圧領域の前記粉塵を前記開口から吸い込み前記粉塵排出口へ流れる工程と、
   を有することを特徴とするホッパの飛散防止方法。
2. 前記ホッパの内部かつ前記粉塵抑制プレートの下方の負圧を測定し、
   前記負圧の測定値に基づいて前記粉塵抑制プレートの下方に負圧領域を形成するように前記集塵機の吸引流量を設定することを特徴とする請求項１に記載のホッパの飛散防止方法。
3. 前記集塵機は、前記原料の投入流量の少なくとも２．５倍以上の前記屋外流入空気を吸引可能な吸引流量に設定していることを特徴とする請求項２に記載のホッパの飛散防止方法。
4. 上面に原料投入口と、上屋と、粉塵排出口を備えたホッパの飛散防止装置であって、
   前記原料投入口の両側面に沿って設けて前記原料投入口の一部を覆う粉塵抑制プレートと、
   前記粉塵抑制プレートの一端に接続して前記上屋と前記粉塵排出口の間を遮断する上部仕切板と、
   ホッパ内部に前記上部仕切板と同一平面上に主面を配置し、前記上部仕切板との間に開口を設けて取り付けた下部仕切板を備えたことを特徴とするホッパの飛散防止装置。
5. 前記粉塵抑制プレートは、長手方向の一辺にホッパ底面へ向けて延出する折り返し部を備えたことを特徴とする請求項４に記載のホッパの飛散防止装置。
6. 前記粉塵抑制プレートの下方のホッパ内部の負圧を測定可能な圧力センサーと、
   前記負圧の測定値に基づいて前記粉塵抑制プレートの下方に負圧領域を形成するように集塵機の吸引流量を設定する制御部と、
   を備えたことを特徴とする請求項４又は５に記載のホッパの飛散防止装置。