JP7191362B2 - 流動性固形物の払い出し装置 - Google Patents

Description

本発明は、燃料チップ、家畜用の飼料、金属スクラップを含む各種廃棄物等の固形物の集合体であり、所定の流動性を有した流動性固形物を払い出し口から搬出する流動性固形物の払い出し装置に関する。

従来、この種の装置として、例えば特許文献１に開示されているように、サイロの底部に設置され、流動性固形物を払い出し口から搬送コンベアに向けて払い出すレシプロレーキ（貯留物払い出し手段）と、払い出し口の近傍に設置され、流動性固形物に接触した時に作動するチルトスイッチ（検出手段）とを備えた貯留物払い出し装置があった。この貯留物払い出し装置は、チルトスイッチが作動するとレシプロレーキの動作を制限し、安定した払い出し量を維持しようとするものである。

本願発明者は、流動性固形物を払い出し口まで移送する手段として、可動床を使用することを検討した。可動床は、前後方向に長い複数の床部材を左右方向に並設し、その上面で流動性固形物を受け、各床部材を前後方向に往復移動させることによって、流動性固形物を払い出し口の方向に移送するものである。可動床は、例えば、特許文献２のバルク材冷却装置等に使用されている。

特開２００７－２１０６９４号公報 特開２０１３－１３３９５４号公報

発明者は、直方体状の箱体の底部に可動床を設置して流動性固形物を移送する実験を行ったところ、レシプロレーキのような他の移送手段を使用するよりも、良好な結果が得られた。しかし、単純に可動床で移送するだけでは少し不都合な点があり、払い出し量をより安定に制御するためには、さらに改善を加える必要があることが分かった。

本発明は、上記背景技術に鑑みて成されたものであり、箱形本体に貯留した流動性固形物の払い出し量を安定に制御することができ、構成がシンプルで安価に製作できる流動性固形物の払い出し装置を提供することを目的とする。

本発明は、固形物の集合物であり流動性を有した流動性固形物を貯留し、この流動性固形物を払い出し口から搬出する装置であって、底部の周囲を囲む２つの側壁及び後壁を有し、前側が開放されて前記払い出し口が形成される箱形本体と、前記箱形本体の底部に設置され、前記箱形本体に貯留している前記流動性固形物を前記払い出し口の方向に移送する可動床と、箱形本体の中の、前記払い出し口の近傍に設置された払い出し量調節装置とを備えた流動性固形物の払い出し装置である。

前記可動床は、前後方向に長い複数の床部材が左右方向に並設されて成り、複数の前記床部材の上面で前記流動性固形物を受け、前記各床部材が前後方向に往復移動することによって前記流動性固形物を前記払い出し口の方向に移送する。前記払い出し量調整装置は、上下方向に長い複数の棒部材を有し、複数の前記棒部材は、左右方向に所定の間隔を空けて配置され、支持機構によって高さを変更可能に支持されている。複数の前記棒部材の位置は、前記可動床により移送された前記流動性固形物が、前記棒部材と前記可動床との間及び複数の前記棒部材の隙間を通じて前記払い出し口から搬出可能に設定されている。

前記払い出し量調節装置の近傍に、前記流動性固形物の滞留を検出するセンサが設けられ、前記可動床は、前記流動性固形物の滞留が一定時間を超えて継続すると、前記流動性固形物を前記払い出し口と反対方向に移送し、その後、再び前記払い出し口の方向に移送する動作を行う構成にしてもよい。

あるいは、前記可動床は、前記流動性固形物を前記払い出し口の方向に距離Ｌ１移送する動作と、前記流動性固形物を反対方向に距離Ｌ２（＜Ｌ１）移送する動作を繰り返すもので、これによって前記流動性固形物を前記払い出し口の方向に移送する構成にしてもよい。

本発明の流動性固形物の払い出し装置は、構成が非常にシンプルで安価に製作することができる。さらに、流動性固形物の性質（比重、流れやすさ等）を考慮しつつ、可動床の動作や払い出し量調節装置の設定を変更することによって、単位時間当たりの払い出し量を安定に制御することができる。

また、払い出し量調節装置の所に流動性固形物が滞留して溜まりが発生した場合も、可動床が、所定の条件で流動性固形物を少し後退させてから、再び払い出し口の方向に移送する動作を行うことによって、大きい溜まりが発生するのを容易に防止することができる。

本発明の流動性固形物の払い出し装置の一実施形態を示す平面図（ａ）、内部構造を示す縦断面図（ｂ）である。 この実施形態の払い出し装置を払い出し側から見た図である。 可動床が荷物を移送する時の動作を模式的に示す平面図である。 可動床が荷物を移送する時の動作を模式的に示す平面図である。 この実施形態の払い出し装置が箱形本体内に貯留している流動性固形物を払い出す動作を示す図であって、単位時間当たりの払い出し量が少ない設定の時の動作を示す縦断面図（ａ）、多い設定の時の動作を示す縦断面図（ｂ）である。

以下、本発明の流動性固形物の払い出し装置の一実施形態について、図面に基づいて説明する。この実施形態の払い出し装置１０は、燃料チップや廃棄物等の集合物である流動性固形物Ｗを貯留し、払い出し口１２から搬出する装置である。

払い出し装置１０は、図１（ａ）、（ｂ）と図２に示すように、基台１４の上方に設置された箱形本体１６を備えている。箱形本体１６は、図示しない流動性固形物Ｗを貯留させる略直方体の箱体であり、底部の周囲を囲む左右の側壁２０，２２及び後壁２４を有し、開放した部分が払い出し口１２となる。天面は、一部が開口した天板（図示せず）で閉鎖されていてもよいし、開放されていてもよい。流動性固形物Ｗは、例えば天板の開口部から投入される。

箱形本体１６の底部には、箱形本体１６内の流動性固形物Ｗを払い出し口１２の方向に移送するための可動床２６が設置されている。可動床２６は、前後方向に長い複数の床部材２６ａが左右方向に並設されたものであり、複数の床部材２６ａの上面で流動性固形物Ｗを受け、複数の床部材２６ａが所定の順番で前後方向に往復移動することによって、流動性固形物Ｗを移送する。可動床駆動装置２８は、可動床２６の下方に配置され、複数の床部材２６ａが往復移動する動作を制御する。ここで、前後方向とは払い出し口１２と厚壁２４間の方向を指し、左右方向は、側壁２０，２２間の方向を指す。

可動床２６の動作原理は、図３、図４のように表される。例えば、合計１２個の床部材２６ａで搬送物Ｄを移送する場合、まず、互いに離れた位置にある４個の床部材２６ａ(1)が後退する。この動作が行われても、搬送物Ｄと接する他の可動床材２６ａ(2)，２６ａ(3)との間の摩擦抵抗の方が大きいので、搬送物Ｄは移動しない。次に、互いに離れた位置にある４個の床部材２６ａ(2)が後退する。この動作が行われても、上記と同様に搬送物Ｄは移動しない。さらに、互いに離れた位置にある４個の床部材２６ａ(3)が後退する。この動作時も上記のように搬送物Ｄは移動しない。次に、１２個の床部材２６ａが同時に前進し、搬送物Ｄが床部材２６ａとともに移動する。このように、可動床２６は、床部材２６ａと搬送物との間に発生する摩擦を利用した装置であり、図３、図４の動作を繰り返すことによって、搬送物をスムーズに移送することができる。また、図３、図４の動作を逆に繰り返すことによって、図３，４に示す移送方向（右方向）とは反対方向(左方向)に移送することも可能である。

図１（ａ）、（ｂ）に示すように、可動床２６の前端部は後壁２４から離間しており、可動床２６の前端部と後壁２４とが交差する角部には、ほぼ平坦な長方形の板である後傾斜板３０が設置されている。したがって、後壁２４の近傍に投入された流動性固形物Ｗは、後傾斜板３０の上面を滑って可動床２６の前端部の上面に案内される。

箱形本体１６の中の、払い出し口１２の近傍には、払い出し量調節装置３２が設けられている。払い出し量調整装置３２は、図２に示すように、上下方向に長い円柱状の棒部材３４(1)～３４(6)を有し、棒部材３４(1)～３４(6)は、左右方向に所定の間隔を空けて配置され、側壁２０，２２の間に架設された支持機構３６によって支持されている。棒部材３４(1)～３４(6)の高さ位置は、支持機構３６の設定を変更することによって可変調節することができる。

棒部材３４(1)～３６(6)は、移動床２６により移送されてきた流動性固形物Ｗに対し、払い出し口１２まで移動するのを妨げる障害物となる。したがって、棒部材３４(1)～３６(6)を低くすれば、流動性固形物Ｗの単位時間当たりの払い出し量を相対的に少くすることができ、棒部材３４(1)～３６(6)を高くすれば、流動性固形物Ｗの単位時間当たりの払い出し量を相対的に多くすることができる。

次に、払い出し装置１０の使用方法について、以下に説明する。払い出し装置１０を使用する時は、箱形本体１６に流動性固形物Ｗを投入する前に、流動性固形物Ｗの単位時間当たりの払い出し量が所定の値になるように、可動床駆動装置２８及び払い出し量調節装置３２のセッティングを行う。単位時間当たりの払い出し量は、可動床２６による移送速度と棒部材３４(1)～３４(6)の高さの設定とで決定され、それぞれを適切な値に設定する。

セッティングが終了すると、箱形本体１６に流動性固形物Ｗを投入する。流動性固形物Ｗは、例えば、サイロのタンクに形成されたホッパ状の搬出口（図示せず）から送り出され、箱形本体１６の天板の開口部（図示せず）から投入される。

流動性固形物Ｗを払い出す時は、払い出し口１２の下方に流動性固形物Ｗを受ける容器３８を設置した後、可動床２６を動作させて流動性固形物Ｗを払い出し口１２の方向に移送する。なお、払い出し口１２には、容器３８ではなく、流動性固形物Ｗを後工程に移送するためのコンベア等が設置される場合もある。

移送手段が可動床２６なので、移動中の流動性固形物Ｗは、移送方向と直角な断面の形状がほぼ一定に維持される。そして、払い出し調整装置３２の位置に達すると、棒部材３４(1)～３６(6)が障害物になって流動性固形物Ｗの移動が妨げられ、棒部材３４(1)～３６(6)と可動床２６との間及び棒部材３４(1)～３６(6)の隙間を通過した流動性固形物Ｗが、払い出し口１２から搬出され、容器３８内に流下する。

例えば、図５（ａ）に示すように、棒部材３４(1)～３６(6)の位置が低い時は、流動性固形物Ｗが通過できる間隔が狭くなるので、単位時間当たりの払い出し量が少なくなる。一方、図５（ｂ）に示すように、棒部材３４(1)～３６(6)の位置が高い時は、流動性固形物Ｗが通過できる隙間が広くなるので、単位時間当たりの払い出し量が多くなる。

なお、棒部材３４(1)～３６(6)の高さは、全部の高さを一律に設定してもよいし、不均一に設定してもよい。ただし、不均一に設定するときは、高いものと低いものとを交互に配置(又は規則的に配置)して、払い出し量が払い出し口１２の幅方向にばらつかないようにすることが好ましい。

以上説明したように、流動性固形物Ｗの払い出し装置１０は、構成が非常にシンプルで安価に製作することができる。また、流動性固形物Ｗの性質（比重、流れやすさ等）を考慮しつつ、可動床２６の動作や払い出し量調節装置３２の設定を変更することによって、単位時間当たりの払い出し量を安定に制御することができる。

また、流動性固形物Ｗが比較的流れにくい材質の時、単位時間当たりの払い出し量が少ない設定にすると、図５（ａ）に破線で示したように、払い出し量調節装置３２の所に流動性固形物Ｗが滞留して溜まりＷｘが発生し、払い出し量が不安定になる場合がある。このような時は、例えば、払い出し量調節装置３２の近傍に、流動性固形物Ｗの滞留を検出するセンサ（図示せず）を設け、流動性固形物Ｗの滞留が一定時間を超えて継続すると、可動床２６を所定の短時間だけ逆転動作させるとよい。例えば、「流動性固形物Ｗを払い出し口１２と反対方向に短時間移送し、その後、再び払い出し口１２の方向に移送する」という動作をさせる。これによって、大きい溜まりＷｘが発生するのを容易に防止することができる。

あるいは、流動性固形物Ｗの滞留のしかたに一定のパターンがある場合は、そのパターンに合わせて、可動床２６を所定時間の通常の払い出し動作を行った後、短時間の逆転動作を行ってもよい。例えば、「流動性固形物Ｗを払い出し口１２の方向に距離Ｌ１移送すると、流動性固形物Ｗを反対方向に距離Ｌ２（＜Ｌ１）だけ戻し、その後、再び払い出し口１２の方向に距離Ｌ１移送する」という動作を繰り返し実行させる。流動性固形物Ｗを移送する距離Ｌ１とＬ２は、可動床２６の移動距離であり、例えば、可動床２６を払い出し口１２の方向に移動させる時間と反対方向に移動させる時間とを制御することによって、容易に管理することができる。このような構成にすれば、センサを設けなくても、大きい溜まりＷｘが発生するのを防止することができる。

なお、本発明の流動性固形物の払い出し装置は、上記実施形態に限定されるものではない。例えば、払い出し量調節装置の棒部材の数は、箱形本体の大きさや流動性固形物の性質に鑑みて適宜変更することができる。棒部材は、円柱状部材以外に、例えば角柱状部材、円筒状部材、角筒状部材、断面形状が一定ではない長尺部材等を使用することができ、さらに、各部材の側周面にヒレ状の部材を取り付けてもよい。また、払い出し量調節装置の支持機構の、箱状本体に取り付ける部分の構造や、棒部材を支持する部分の構造（高さを変更可能に支持する構造）は、本発明が目的とする動作が可能であれば、公知な構造の中から自由に選択することができる。

箱形本体は、上記箱形本体１６のように流動性固形物を貯蔵するサイロと別に設けてもよいし、サイロの貯蔵タンクを箱形本体として使用してもよい。また、上記箱形本体１６は、前側の開放している部分が払い出し口１２になっているが、未使用時に払い出し口１２を閉鎖するため前扉を設けてもよい。

１０ 流動性固形物の払い出し装置
１２ 払い出し口
１６ 箱形本体
２０，２２ 側壁
２４ 後壁
２６ 可動床
２６ａ 床部材
３２ 払い出し量調節装置
３４(1)～３４(6) 棒部材
３６ 支持機構
Ｗ 流動性固形物

Claims (3)

1. 固形物の集合体であり流動性を有した流動性固形物を貯留し、この流動性固形物を払い出し口から搬出する流動性固形物の払い出し装置において、
   底部の周囲を囲む２つの側壁及び後壁を有し、前側が開放されて前記払い出し口が形成される箱形本体と、前記箱形本体の底部に設置され、前記箱形本体に貯留している前記流動性固形物を前記払い出し口の方向に移送する可動床と、箱形本体の中の、前記払い出し口の近傍に設置された払い出し量調節装置とを備え、
   前記可動床は、前後方向に長い複数の床部材が左右方向に並設されて成り、複数の前記床部材の上面で前記流動性固形物を受け、前記各床部材が前後方向に往復移動することによって前記流動性固形物を前記払い出し口の方向に移送するものであり、
   前記払い出し量調整装置は、上下方向に長い複数の棒部材を有し、複数の前記棒部材は、左右方向に所定の間隔を空けて配置され、支持機構によって高さを変更可能に支持されており、
   複数の前記棒部材の位置は、前記可動床により移送された前記流動性固形物が、前記棒部材と前記可動床との間及び複数の前記棒部材の隙間を通じて前記払い出し口から搬出可能に設定されていることを特徴とする流動性固形物の払い出し装置。
2. 前記払い出し量調節装置の近傍に、前記流動性固形物の滞留を検出するセンサが設けられ、
   前記可動床は、前記流動性固形物の滞留が一定時間を超えて継続すると、前記流動性固形物を前記払い出し口と反対方向に移送し、その後、再び前記払い出し口の方向に移送する動作を行う請求項１記載の流動性固形物の払い出し装置。
3. 前記可動床は、前記流動性固形物を前記払い出し口の方向に距離Ｌ１移送する動作と、前記流動性固形物を反対方向に距離Ｌ２（＜Ｌ１）移送する動作を繰り返すもので、これによって前記流動性固形物を前記払い出し口まで移送する請求項１記載の流動性固形物の払い出し装置。

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