JP7025292B2 - 貯蔵容器および搬送装置 - Google Patents

Description

本開示は、貯蔵容器および搬送装置に関する。

従来、石炭などの粉粒体を貯蔵、搬送する搬送装置が利用されている。例えば、特許文献１には、ホッパの鉛直下方にベルトコンベアが設けられた構成が記載されている。ホッパの底面には、開口が形成される。ホッパの底面の開口は、ベルトコンベアの搬送方向の下流側程幅広となる台形となっている。

特許第５６１４０６４号公報

上記の特許文献１に記載のように、ベルトコンベアは、ホッパの底面の開口から排出された粉粒体などのワークを搬送する。このとき、ベルトコンベアは、ホッパの内部に貯留されたワークから荷重（圧力）を受けており、ワークを排出するために要するエネルギが大きい。

本開示の目的は、ワークの排出において搬送体の駆動に要するエネルギを抑制可能な貯蔵容器および搬送装置を提供することである。

上記課題を解決するために、本開示の一態様に係る貯蔵容器は、搬送体にワークを供給する貯蔵容器であって、中空の本体部と、本体部に設けられた開口であって、幅方向に離隔する一対の側縁部を有し、一対の側縁部のうち、搬送体の搬送方向の上流端よりも下流側で幅方向の離隔距離が最も大きい最大離隔部が、上流端側の離隔距離よりも大きく、一対の側縁部の少なくとも一方が、最大離隔部よりも搬送方向の上流側で、上流端と最大離隔部とを結ぶ結線よりも、幅方向の内側に位置する部位を有する排出口と、を備える。

本体部の内側に設けられ、結線と、側縁部とで囲繞される領域の鉛直上方に位置する内壁面を備えてもよい。

内壁面は、鉛直下方に向うほど、幅方向の内側に突出してもよい。

側縁部は、幅方向の内側に突出する向きに湾曲してもよい。

側縁部には、搬送方向に対する傾斜角、または、湾曲する曲率が異なる辺が接続される接続点が形成されてもよい。

側縁部のうち、少なくとも一つの辺は、直線状に延在してもよい。

上記課題を解決するために、本開示の一態様に係る搬送装置は、上記貯蔵容器を備える。

本開示によれば、ワークの排出において搬送体の駆動に要するエネルギを抑制することが可能となる。

搬送装置の斜視図である。 貯蔵容器の斜視図である。 貯蔵容器を説明するための図である。 第１変形例を説明するための図である。 第２変形例を説明するための図である。 第３変形例を説明するための図である。

以下に添付図面を参照しながら、本開示の一実施形態について説明する。実施形態に示す寸法、材料、その他具体的な数値等は、理解を容易とするための例示にすぎず、特に断る場合を除き、本開示を限定するものではない。なお、本明細書および図面において、実質的に同一の機能、構成を有する要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略し、また本開示に直接関係のない要素は図示を省略する。

図１は、搬送装置１００の斜視図である。図１に示すように、搬送装置１００は、ベルトコンベア１１０（搬送体）および貯蔵容器１２０（ホッパ）を含んで構成される。ベルトコンベア１１０は、貯蔵容器１２０の鉛直下方（図１中、下側）に位置する。

ベルトコンベア１１０は、プーリ１１２、１１４とベルト１１６を含んで構成される。プーリ１１２、１１４は、回転軸方向を平行にして、大凡水平方向に並んで設けられる。プーリ１１２、１１４は、搬送装置１００（ベルトコンベア１１０）の搬送方向（以下、単に搬送方向という。図１中、矢印で示す）に離隔する。

ベルト１１６は、無端状に形成され、プーリ１１２、１１４を囲繞する。プーリ１１２、１１４のうち、一方は不図示のモータに接続される。モータにエネルギが供給されプーリ１１２、１１４のうち一方が回転すると、プーリ１１２、１１４の他方と、ベルト１１６が回転する。ベルト１１６の上面１１６ａが搬送方向に移動し、ベルト１１６の下面１１６ｂが搬送方向と逆側に移動する。

図２は、貯蔵容器１２０の斜視図である。図２に示すように、貯蔵容器１２０は、中空の本体部１２２を有する。本体部１２２は、幅方向（搬送方向に交差（ここでは直交）する方向）よりも搬送方向に長い。本体部１２２には、投入口１３０、排出口１４０（図２、図３では、クロスハッチングで示す。）が形成される。本体部１２２の内部は、投入口１３０、排出口１４０によって外部に開口する。

投入口１３０は、本体部１２２のうち、最も高い位置に形成される。ただし、投入口１３０は、本体部１２２の他の部位に設けられてもよい。投入口１３０は、鉛直上方に開口する。投入口１３０は、大凡長方形であり、長手方向が搬送方向に平行となっている。

排出口１４０は、本体部１２２のうち、最も低い位置（底）に形成される。排出口１４０は、ベルトコンベア１１０のベルト１１６の上面１１６ａ（図１参照）に対し、鉛直上方から対向する。排出口１４０とベルト１１６の上面１１６ａとの間には、隙間が形成され、当該隙間を通じてワーク（例えば、石炭などの粉粒体）が搬送される。

図３は、貯蔵容器１２０を説明するための図である。図３中、上側には、貯蔵容器１２０を鉛直上方から見た図を示す。図３中、下側には、貯蔵容器１２０を水平方向かつ本体部１２２の幅方向（以下、単に幅方向という）から見た図を示す。

図３に示すように、本体部１２２には、第１壁部１２４および第２壁部１２６が形成される。第１壁部１２４は、第２壁部１２６よりも鉛直上方に位置する。第１壁部１２４は、本体部１２２のうちの幅方向の両側の第１側面壁部１２４ａ、搬送方向の上流側の第１上流壁部１２４ｂ、下流側の第１下流壁部１２４ｃを有する。

第１壁部１２４のうち、鉛直上方の一端に投入口１３０が形成される。第１壁部１２４のうち、鉛直下方の他端側に第２壁部１２６が連続して設けられる。第１壁部１２４（第１側面壁部１２４ａ、第１上流壁部１２４ｂ、第１下流壁部１２４ｃ）は、鉛直下方に向かうほど（投入口１３０から第２壁部１２６に向かうほど）、本体部１２２（排出口１４０）の内側に突出する向きに傾斜する。

第２壁部１２６は、本体部１２２のうちの幅方向の両側の第２側面壁部１２６ａ、搬送方向の上流側の第２上流壁部１２６ｂ、下流側の第２下流壁部１２６ｃを有する。第２壁部１２６のうち、鉛直上方の一端側に第１壁部１２４が連続する。第２壁部１２６のうち、鉛直下方の他端に排出口１４０が形成される。第２壁部１２６（第２側面壁部１２６ａ、第２上流壁部１２６ｂ）は、鉛直下方に向かうほど（第１壁部１２４から排出口１４０に向かうほど）、本体部１２２（排出口１４０）の内側に突出する向きに傾斜する。

第２側面壁部１２６ａは、第１側面壁部１２４ａよりも緩やかに傾斜する（水平に近い）。すなわち、第１側面壁部１２４ａは、第２側面壁部１２６ａよりも急傾斜となっている（鉛直に近い）。第２上流壁部１２６ｂは、第１上流壁部１２４ｂと同じ向きに傾斜しており、境界部が屈曲せずに連続している。第２下流壁部１２６ｃは、鉛直方向に延在する。第２下流壁部１２６ｃの下端は、排出口１４０よりも鉛直上方であってもよい。すなわち、第２下流壁部１２６ｃは、排出口１４０から鉛直上方に離隔してもよい。また、第２下流壁部１２６ｃが設けられず、第２下流壁部１２６ｃの部分がワークの流通路となってもよい。

排出口１４０は、上流縁部１４２、下流縁部１４４、一対の側縁部１４６を有する。上流縁部１４２は、排出口１４０のうち、搬送方向の上流側の縁（辺）である。下流縁部１４４は、排出口１４０のうち、搬送方向の下流側の縁（辺）である。上流縁部１４２、下流縁部１４４は、幅方向に延在する。ただし、上流縁部１４２、下流縁部１４４は、幅方向に対して傾斜していてもよいし、湾曲していてもよい。

下流縁部１４４は、上流縁部１４２よりも、幅方向に長く延在する（幅が広い）。ここで、一対の側縁部１４６のうち、搬送方向の上流側の端部を上流端１４６ａ、搬送方向の下流側の端部（すなわち、下流端）を最大離隔部１４６ｂとする。最大離隔部１４６ｂは、上流端１４６ａよりも下流側で、幅方向の離隔距離が最も大きい。一対の側縁部１４６では、最大離隔部１４６ｂの離隔距離が、上流端１４６ａの離隔距離よりも大きい。

ここでは、最大離隔部１４６ｂは、例えば、一対の側縁部１４６の下流端と一致する場合について説明した。しかし、最大離隔部１４６ｂは、例えば、一対の側縁部１４６の下流端よりも搬送方向の上流側に位置してもよい。例えば、一対の側縁部１４６の離隔距離は、上流端１４６ａから最大離隔部１４６ｂに向かって大きくなり、最大離隔部１４６ｂから下流端に向かって小さくなってもよい。あるいは、最大離隔部１４６ｂの下流側、または、上流端１４６ａの上流側に、搬送方向に幅が一定の領域が接続されていてもよい。

一対の側縁部１４６は、幅方向に離隔する。側縁部１４６のうち、搬送方向の上流側は、上流縁部１４２に上流端１４６ａで接続される。側縁部１４６のうち、搬送方向の下流側は、下流縁部１４４に最大離隔部１４６ｂで接続される。

すなわち、本実施形態の排出口１４０では、搬送方向の下流側に向かい、幅方向の幅（以下、単に幅という）が単調に増加している。以下、「単調に増加」は、減少しないことを示し、例えば、幅が変化しない（搬送方向の下流側に向かっても幅が一定である）場合を含む。また、上流縁部１４２において、排出口１４０の幅は最大となっている。

図３中、上流端１４６ａと最大離隔部１４６ｂを結ぶ結線Ｘ（仮想線）を、一点鎖線で示す。側縁部１４６は、結線Ｘよりも、幅方向の内側に位置する。換言すれば、排出口１４０は、結線Ｘよりも幅方向の内側に形成される。側縁部１４６は、結線Ｘよりも幅方向の内側に突出する向きに湾曲する。すなわち、幅方向の一方側の側縁部１４６は、結線Ｘよりも、幅方向の他方側まで突出（膨出）している。

図３では、側縁部１４６全体が、結線Ｘよりも、幅方向の内側に位置する場合について示した。しかし、側縁部１４６の少なくとも一部が、結線Ｘよりも、幅方向の内側に位置すればよい。また、一対の側縁部１４６の双方が、結線Ｘよりも、幅方向の内側に位置する場合について説明した。しかし、一対の側縁部１４６の一方が、結線Ｘよりも、幅方向の内側に位置すればよい。

また、上記の第２側面壁部１２６ａの内側の内壁面１２６ａ_１は、結線Ｘと、側縁部１４６とで囲繞される領域Ｓの鉛直上方に位置する。第２側面壁部１２６ａの内壁面１２６ａ_１は、結線Ｘよりも、幅方向の内側に突出する部位を有する。

ところで、投入口１３０から貯蔵容器１２０に投入された粉粒体などのワークは、排出口１４０から排出されて、ベルトコンベア１１０によって搬送される。排出量（搬送量）は、大凡、排出口１４０の下流縁部１４４の幅方向の長さと、ベルト１１６の移動速度、第２下流壁部１２６ｃの下端とベルト１１６の距離によって決まる。また、貯蔵容器１２０には、ワークを貯蔵する役割もあり、貯蔵容器１２０の容量を確保するため、貯蔵容器１２０の底形状も搬送方向に長くなっている。

この場合、ワークが貯蔵容器１２０内で滞留、固着しないようにワークの流動性を確保するため、排出口１４０も搬送方向に長くすることになる。ベルトコンベア１１０は、排出口１４０が長い分、貯蔵容器１２０内のワークから受ける荷重（圧力）が大きくなる。この荷重によって生じるワーク同士の摩擦力に抗してワークを排出するため、必要なエネルギが大きくなることがわかった。

上述したように、本実施形態では、側縁部１４６が、結線Ｘよりも、幅方向の内側に位置する。そのため、排出口１４０が台形の場合に比べ、領域Ｓの分だけ、ベルトコンベア１１０が受ける荷重（圧力）が減少し、ベルトコンベア１１０を駆動するモータの電力などのエネルギの消費が抑制される。ベルトコンベア１１０が受ける荷重の減少分は、上記の内壁面１２６ａ_１にワークから作用する鉛直方向の荷重として受け止められる。

また、上記のように、第２側面壁部１２６ａ（内壁面１２６ａ_１）は、鉛直下方に向うほど、幅方向の内側に突出する向きに傾斜している。そのため、内壁面１２６ａ_１の鉛直上方に位置するワークは、内壁面１２６ａ_１にガイドされて、滞留せずに排出口１４０から排出され易い。

また、側縁部１４６が、幅方向の内側に突出する向きに湾曲した曲線状であるため、側縁部１４６でワークの流れが阻害され難く、ワークが排出され易い。

図４は、第１変形例を説明するための図である。図４には、第１変形例の貯蔵容器２２０を鉛直上方から見た図を示す。図４に示すように、貯蔵容器２２０の排出口２４０（クロスハッチングで示す）の側縁部２４６は、貯蔵容器１２０の排出口１４０の側縁部１４６と形状が異なる。貯蔵容器２２０の他の構成は、実施形態の貯蔵容器１２０と実質的に等しい。ここでは、側縁部２４６について詳述する。

側縁部２４６は、第１辺２４６ｃ、第２辺２４６ｄ、接続点２４６ｅを有する。第１辺２４６ｃは、第２辺２４６ｄよりも搬送方向の上流側に位置する。第１辺２４６ｃは、上流端２４６ａで上流縁部１４２に接続される。第２辺２４６ｄは、最大離隔部２４６ｂで下流縁部１４４に接続される。第１辺２４６ｃは、接続点２４６ｅで第２辺２４６ｄに接続される。

第１辺２４６ｃ、第２辺２４６ｄは、直線状に延在する。第１辺２４６ｃは、搬送方向に平行である。第２辺２４６ｄは、搬送方向の下流側の方が、幅方向の外側に広がる向きに、搬送方向に対して傾斜する。すなわち、第１辺２４６ｃ、第２辺２４６ｄでは、搬送方向に対する傾斜角が異なる。

また、第１変形例においても、上述した実施形態と同様、排出口１４０では、搬送方向の下流側に向かい、幅方向の幅が単調に増加している。また、下流縁部１４４において、排出口１４０の幅は最大となっている。

このように、接続点２４６ｅを設けることで、排出口２４０の形状の設計自由度が向上する。また、側縁部２４６が、直線状に延在する第１辺２４６ｃ、第２辺２４６ｄを有することで、排出口２４０の加工が容易となる。

ここでは、第１辺２４６ｃ、第２辺２４６ｄが直線状に延在する場合について説明した。しかし、第１辺２４６ｃ、第２辺２４６ｄの双方が湾曲し、湾曲する曲率が異なっていてもよい。

図５は、第２変形例を説明するための図である。図５には、第２変形例の貯蔵容器３２０を鉛直上方から見た図を示す。図５に示すように、貯蔵容器３２０の排出口３４０（クロスハッチングで示す）の側縁部３４６は、第１変形例の貯蔵容器２２０の排出口２４０の側縁部２４６と形状が異なる。また、第２変形例においても、上述した実施形態と同様、排出口３４０では、搬送方向の下流側に向かい、幅方向の幅が単調に増加している。また、下流縁部１４４において、排出口３４０の幅は最大となっている。貯蔵容器３２０の他の構成は、貯蔵容器２２０と実質的に等しい。ここでは、側縁部３４６について詳述する。

側縁部３４６は、第１辺３４６ｃ、第２辺３４６ｄ、接続点３４６ｅを有する。第１辺３４６ｃは、第２辺３４６ｄよりも搬送方向の上流側に位置する。第１辺３４６ｃは、上流端３４６ａで上流縁部１４２に接続される。第２辺３４６ｄは、最大離隔部３４６ｂで下流縁部１４４に接続される。第１辺３４６ｃは、接続点３４６ｅで第２辺３４６ｄに接続される。

第１辺３４６ｃは、直線状に延在する。第１辺３４６ｃは、搬送方向に平行である。第２辺３４６ｄは、排出口３４０の内側に突出する向きに湾曲する。第２辺３４６ｄは、搬送方向の下流側の方が、幅方向の外側に広がる。このように、第１辺３４６ｃ、第２辺３４６ｄの一方が湾曲し、他方が直線状に延在してもよい。

図６は、第３変形例を説明するための図である。図６には、第３変形例の貯蔵容器４２０を鉛直上方から見た図を示す。図６に示すように、貯蔵容器４２０の排出口４４０（クロスハッチングで示す）の側縁部４４６は、第１変形例の貯蔵容器２２０の排出口２４０の側縁部２４６と形状が異なる。また、第３変形例においても、上述した実施形態と同様、排出口４４０は、搬送方向の下流側に向かい、幅方向の幅が単調に増加している。また、下流縁部１４４において、排出口４４０の幅は最大となっている。貯蔵容器４２０の他の構成は、貯蔵容器２２０と実質的に等しい。ここでは、側縁部４４６について詳述する。

側縁部４４６は、第１辺４４６ｃ、第２辺４４６ｄ、第３辺４４６ｆ、接続点４４６ｅ、接続点４４６ｇを有する。第１辺４４６ｃは、第２辺４４６ｄよりも搬送方向の上流側に位置する。第２辺４４６ｄは、第３辺４４６ｆよりも搬送方向の上流側に位置する。第１辺４４６ｃは、上流端４４６ａで上流縁部１４２に接続される。

第２辺４４６ｄは、接続点４４６ｅで第１辺４４６ｃと接続される。第２辺４４６ｄは、接続点４４６ｅから、幅方向の外側に延在する。第３辺４４６ｆは、接続点４４６ｇで第２辺４４６ｄと接続される。第３辺４４６ｆは、搬送方向に平行な直線状に延在する。第３辺４４６ｆは、最大離隔部４４６ｂで下流縁部１４４に接続される。

このように、接続点４４６ｅ、４４６ｇが２つ以上形成されてもよい。

以上、添付図面を参照しながら本開示の一実施形態について説明したが、本開示はかかる実施形態に限定されないことは言うまでもない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された範疇において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本開示の技術的範囲に属するものと了解される。

例えば、上述した実施形態および変形例では、内壁面１２６ａ_１が領域Ｓの鉛直上方に位置する場合について説明した。しかし、内壁面１２６ａ_１が、領域Ｓの鉛直上方に位置せず、側縁部１４６から鉛直方向に延在してもよい。この場合、排出口１４０、２４０、３４０、４４０が台形である場合に比べ、側縁部１４６、２４６、３４６、４４６が長くなるため、内壁面１２６ａ_１の面積が大きくなる。面積が大きい分、内壁面１２６ａ_１にワークから作用する摩擦力が大きくなり、ベルトコンベア１１０が受ける荷重が減少する。

また、上述した実施形態および変形例では、内壁面１２６ａ_１は、鉛直下方に向うほど、幅方向の内側に突出する場合について説明した。しかし、内壁面１２６ａ_１は、水平方向に延在してもよいし、鉛直下方に向かうほど、幅方向の外側に突出してもよい。

また、上述した実施形態および変形例では、第１壁部１２４（第１側面壁部１２４ａ、第１上流壁部１２４ｂ、第１下流壁部１２４ｃ）は、鉛直下方に向かうほど本体部１２２の内側に突出する向きに傾斜する場合について説明した。しかし、第１壁部１２４は、鉛直下方に向かうほど本体部１２２の内側に突出する向きに傾斜しなくてもよい。例えば、第１壁部１２４は、鉛直方向に平行に延在してもよい。また、第１壁部１２４のうちの一部（例えば、第１側面壁部１２４ａ）が、鉛直下方に向かうほど本体部１２２の内側に突出する向きに傾斜し、一部（例えば、第１上流壁部１２４ｂ、第１下流壁部１２４ｃ）が、鉛直方向に平行に延在してもよい。

また、上述した実施形態および変形例では、第２側面壁部１２６ａ、第２上流壁部１２６ｂは、鉛直下方に向かうほど本体部１２２の内側に突出する向きに傾斜し、第２下流壁部１２６ｃは、鉛直方向に平行に延在する場合について説明した。しかし、第２側面壁部１２６ａ、第２上流壁部１２６ｂは、第２下流壁部１２６ｃと同様、鉛直方向に平行に延在してもよい。

本開示は、貯蔵容器および搬送装置に利用することができる。

１００ 搬送装置
１１０ ベルトコンベア（搬送体）
１２０ 貯蔵容器
１２２ 本体部
１２６ａ１ 内壁面
１３０ 投入口
１４０ 排出口
１４６ 側縁部
１４６ａ 上流端
１４６ｂ 最大離隔部
２２０ 貯蔵容器
２４０ 排出口
２４６ 側縁部
２４６ａ 上流端
２４６ｂ 最大離隔部
２４６ｅ 接続点
３２０ 貯蔵容器
３４０ 排出口
３４６ 側縁部
３４６ａ 上流端
３４６ｂ 最大離隔部
３４６ｅ 接続点
４２０ 貯蔵容器
４４０ 排出口
４４６ 側縁部
４４６ａ 上流端
４４６ｂ 最大離隔部
４４６ｅ 接続点
４４６ｇ 接続点
Ｓ 領域
Ｘ 結線

Claims (7)

1. 搬送体にワークを供給する貯蔵容器であって、
   中空の本体部と、
   前記本体部に設けられた開口であって、幅方向に離隔する一対の側縁部を有し、前記一対の側縁部のうち、前記搬送体の搬送方向の上流端よりも下流側で前記幅方向の離隔距離が最も大きい最大離隔部が、前記上流端側の離隔距離よりも大きく、前記一対の側縁部の少なくとも一方が、前記最大離隔部よりも前記搬送方向の上流側で、前記上流端と前記最大離隔部とを結ぶ結線よりも、前記幅方向の内側に位置する部位を有する排出口と、
   を備える貯蔵容器。
2. 前記本体部の内側に設けられ、前記結線と、前記側縁部とで囲繞される領域の鉛直上方に位置する内壁面
   を備える請求項１に記載の貯蔵容器。
3. 前記内壁面は、鉛直下方に向うほど、前記幅方向の内側に突出する請求項２に記載の貯蔵容器。
4. 前記側縁部は、前記幅方向の内側に突出する向きに湾曲する請求項１から３のいずれか１項に記載の貯蔵容器。
5. 前記側縁部には、前記搬送方向に対する傾斜角、または、湾曲する曲率が異なる辺が接続される接続点が形成される請求項１から４のいずれか１項に記載の貯蔵容器。
6. 前記側縁部のうち、少なくとも一つの辺は、直線状に延在する請求項５に記載の貯蔵容器。
7. 請求項１から６のいずれか１項に記載の前記貯蔵容器を備える搬送装置。

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