JP7194032B2 - 粒体のエア搬送装置 - Google Patents

Description

本発明は、ペレットなどの粒体をエアにより搬送するようにした、粒体のエア搬送装置に関するもので、特に収容容器内に貯留される粒体を詰まらせることなく吸引エアにより円滑、迅速に能率よく搬送できるようにしたものである。

従来、不均質な物質をエアにより搬送可能とした空気輸送装置は、後記特許文献１に開示されるように公知である。

前記従来公知のものでは、吸引式のブロア６の吸込口に、物質Ｂと空気とを分離する分離機８を介して輸送管７を連通し、この輸送管７に破砕機４を介してホッパＡに連通し、ホッパＡ内の物質Ｂを破砕し、エアで流動化させて空気輸送するようにしている。

実公昭５２－２１５８１号公報

ところで、前記公知のものでは、破砕機４の、輸送管７へ連なる出口から物質Ｂとエアとを吸引するため、堆積した物質Ｂにより破砕機４の出口が塞がれてエアが吸引できなくなり、物質Ｂとエアの混合体の、輸送管７への円滑な輸送が困難になり、強いてはその輸送ができなくなるという課題があるが、かかる課題に対する対策がなされていない。

本発明はかかる点に鑑みてなされたもので、ブロアの吸込力により粒体を吸引する吸引ホースに、大気を積極的に吸気することにより、吸引ホースに粒体を詰まらせることなく、粒体を常に能率よく、円滑、迅速に搬送できるようにした、新規な粒体のエア搬送装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明は、ペレットなどの粒体を収容し得る粒体容器に開口した排出口に、上下方向に延びる吸入路を介して吸引ホースを接続し、該吸引ホースに、ブロアの吸引口を接続し、該ブロアの吐出口を吐出ホースを介してサイロなどの微細粒体貯留室に接続してなる、粒体のエア搬送装置であって、
前記吸引ホースには、前記吸入路の下方において、大気に連通する吸気口を開口した吸気管を接続し、前記吸引ホース内を流れる粒体が、前記吸気管内で、安息角をなして堆積したとき、その粒子の下端が、前記吸気管の底面と交差する位置を跨ぐように、前記吸気口が位置するようにしたことを第１の特徴としている。

上記目的を達成するために、本発明は、前記請求項１に記載のものにおいて、前記吸気口は、前記吸気管の下面に開口されることを第２の特徴としている。

上記目的を達成するために、本発明は、前記請求項１または２に記載のものにおいて、前記吸気管には、前記吸気口を開閉し、かつその開口面積を調整し得るシャッターが設けられることを第３の特徴としている。

上記目的を達成するために、本発明は、前記請求項１、２または３に記載のものにおいて、前記吸気管に開口される前記吸気口は、側面視で前記吸入路から前記ブロアに向かって上下方向の下向きに拡開する三角形状に形成されることを第４の特徴としている。

上記目的を達成するために、本発明は、前記請求項１、２、３または４に記載のものにおいて、前記粒体のエア搬送装置は、粒体の搬送用車両に備えられることを第５の特徴としている。

本発明の第１の特徴によれば、吸気口より吸引ホース内に吸気するエアにより、吸引ホース内の、ペレットなどの粒体を効率的に流動化させ、吸引ホース内に滞留させることなく円滑に移送することができる。

仮に吸気口全体を堆積した粒体よりもブロア側に設けると、吸引ホース内にエアばかりを吸引して粒体を吸引できない。また、吸気口全体を、堆積した粒体にかかるように設けると、吸引ホース内が粒体により塞がれてしまい吸気が妨げられることになる。

本発明の第２の特徴によれば、吸引ホースの下側から粒体を吹き上げるため、粒体を流動化しやすい。

本発明の第３の特徴によれば、吸気管には、前記吸気口を開閉し、かつその開口面積を調整し得るシャッターが設けられるので、粒体の種類によって、粒体が堆積したときの、粒体の端の位置が異なっても、その端を跨ぐように、吸気口の位置を調節できる。

本発明の第４の特徴によれば、吸気管を流れる吸気量は、吸入路に近づくほど多くすることができるので、粒体が堆積しやすい投入路付近を流動化しやすい。

エア搬送装置を備えたダンプ車両の全体側面図 ダンプ車両の荷箱ダンプ時の斜視図 エア搬送装置の作動系統図 図１の４－４線拡大断面図 図４の５－５線に沿う断面図 図４の６－６線断面図 図１の７矢視一部破断拡大図 図７の８－８線に沿う拡大断面図 図７の９－９線に沿う拡大断面図 図８の１０－１０線断面図 図７の１１矢視分解斜視図

以下、添付図面を参照して本発明の粒体のエア搬送装置を、ダンプする荷箱を備えた車両に実施した実施形態について説明する。

図１には、本発明に係る粒体のエア搬送装置を備えた車両Ｖの全体側面図が示される。

車両Ｖのシャシフレーム１上には、該シャシフレーム１の全長にわたり下部サブフレーム２（車体側フレーム）が搭載され、さらに、その上には、前部空間Ｓを存して上部サブフレーム３（荷箱側フレーム）が搭載されている。前記上部サブフレーム３上には、粒体容器としての荷箱Ｂが後方にダンプ可能に搭載されている。荷箱Ｂの後部下端にはヒンジブラケット５が固定され、このヒンジブラケット５にヒンジピン６を介して荷箱Ｂが連結されており、荷箱Ｂはヒンジピン６回りに後方にダンプ可能である。

前記上部サブフレーム３の前後方向の中間部と、荷箱Ｂ下部のデッキフレーム４の前後方向の中間部間には、荷箱Ｂを後方にダンプさせる、ダンプシリンダ８を有する従来公知のチルト機構が連結されている。

荷箱Ｂの前方の前部空間Ｓには、下部サブフレーム２上に設置される、エア搬送装置Ａの機器収容筐５０が設けられ、この機器収容筐５０内には、後述する、集塵サイクロンＣｇ、分離サイクロンＣｓ、ブロアＢｌ、ロータリバルブＲｖ、その他のエア搬送機器が収容されている。

木質のペレットなどの粒体Ｇを収容し得る、粒体容器としての荷箱Ｂの後端下部には、排出口９が開口され、荷箱Ｂをダンプしたとき、荷箱Ｂ内の後方に集められた粒体Ｇは、排出口９を通して外部に吸引排出される。

荷箱Ｂ内の粒体Ｇは、後述するエア搬送装置Ａによりエア搬送され、地上に設置されるサイロ等の粒体貯留室Ｃａ内に収容できるように構成される。

次に、図３を参照して、前記エア搬送装置Ａの概略系統について説明する。

前記荷箱Ｂの排出口９には、上下方向に延びる吸入路１２を介して第１の吸引ホースＨ₁ が接続される。第１の吸引ホースＨ₁ の出口に前記分離サイクロンＣｓの入口が接続されている。第１の吸引ホースＨ₁ の途中には、該ホースＨ₁ 内にエアを強制吸気する、後述の吸気装置Ｓａが接続されている。前記分離サイクロンＣｓの出口には、第２の吸引ホースＨ₂ の入口が接続され、その第２の吸引ホースＨ₂ の出口には、前記集塵サイクロンＣｇの入口が接続され、さらにその集塵サイクロンＣｇの出口には、第３の吸引ホースＨ₃ が接続されている。

前記分離サイクロンＣｓの出口には、前記ロータリバルブＲｖの入口が接続され、さらにロータリバルブＲｖの出口には、混相器４０の入口が連通接続されている。前記ロータリバルブＲｖは、電動モータＭ₁ により駆動される。

前記第３の吸引ホースＨ₃ の出口は、前記ブロアＢｌの入口に接続されている。前記ブロアＢｌの出口には、吐出ホースＨｄが接続される。吐出ホースＨｄは、その途中に前記混相器４０を介して、地上に設置されるサイロなどの粒体貯留室Ｃａに接続されている。

前記ブロアＢｌを駆動する油圧モータＭ₂ は、前記ダンプシリンダ８と共に車両Ｖの駆動用エンジンＥにより駆動されるようにされる。すなわち、前記エンジンＥにより、トランスミッションＴ／Ｍ、動力取出機構ＰＴＯを介して駆動される油圧ポンプＰにより二方切換弁Ｖ₂ を介して前記油圧モータＭ₂ が駆動される。

なお、前記ダンプシリンダ８は、前記油圧ポンプＰにより、三方切換弁Ｖ₃ を介して駆動される。

図１に示すように、荷箱Ｂに後端下部に開口される排出口９には、下向きに延びる投入路１１が接続され、この投入路１１に可撓性吸入路１２が接続され、この吸入路１２には第１の吸引ホースＨ₁ が接続されている。この第１の吸引ホースＨ₁ は、前記吸入路１２の下流端にジョイント１３を介して接続される直状通路１４、該直状通路１４にジョイント１５を介して接続される下流側可撓性ホース１６を接続して構成されており、前記下流側可撓性ホース１６は、前記分離サイクロンＣｓの入口に接続されている。

第１の吸引ホースＨ₁ は、車両Ｖの前後方向に沿って延びており、その直状通路１４は、上部サブフレーム３の一側に複数の支持部材１７…を介して支持されている。

また、第１の吸引ホースＨ₁ に接続される吸入路１２には、該第１の吸引ホースＨ₁ 内に、外気を導入する吸気装置Ｓａが接続されており、この吸気装置Ｓａから吸入路１２内に吸気する大気により粒体（ペレット）Ｇを効率的に流動化させることができる。

次に、図７～１１を参照して、前記吸気装置Ｓａの構造について説明するに、第１の吸引ホースＨ₁ の上流側の吸入路１２の途中には、ジョイント２１、２２を介して断面四角形の角筒状の吸気管２３が接続されており、この吸気管２３はブラケット１９を介して下部サブフレーム２に支持されている。

図７には、車両Ｖが水平な地上に停車して、粒体（ペレット）Ｇが排出姿勢とした状態が示されており、吸気管２３の中間部には、その下面および両側面の途中に跨がって吸気口２４が開口される。図１０、１１に明瞭に示すように、この吸気口２４は、吸気管２３の底面に開口される長方形状の下面吸気口２４₁ と、これに続いて吸気管２３の両側面に開口される三角形状の側面吸気口２４₂ 、２４₂ とよりなる。

そして、三角状の側面吸気口２４₂ 、２４₂ の吸気管２３の底面となす角θで形成される斜面は、搬送される粒体（ペレット）Ｇの安息角θ′（水平線から粒体Ｇの山の稜線までの角度）で形成される斜面に略等しくなるようにされる（図１０参照）。

そして、吸気口２４は、車両が水平な地面に停車して排出姿勢とした状態で、粒体Ｇが安息角θ′をなして堆積した下端を跨ぐようにされる。

なお、本実施形態で、吸気口２４は、排出姿勢として荷箱Ｂを傾倒させた姿勢（図２参照）で安息角θ′下端を跨ぐようにしているが、荷箱Ｂの下降姿勢（図１参照）で安息角θ′下端を跨ぐようにしてもよい。

前記吸気管２３の底面およびその両側面の中間部に跨がって、横断面凹状のシャッター２５が、吸気管２３のその長手方向にスライド可能に嵌合されている。シャッター２５には位置調節用の長孔２６が穿設され、この長孔２６を貫通して複数のボルト・ナット２７が吸気管２３に固着されており、これらのボルト・ナット２７を弛緩することでシャッター２５の位置を調節できる。シャッター２５には、多数の小孔よりなる調整孔２８が穿設されており、シャッター２５をスライド調整することで吸気口２４の開口面積を調整することができ、大気の吸気管２３への流入量が調節される。

吸気管２３の下流側のコーナー部は、複数のプレート２９により絞られており、該吸気管２３を流れる搬送エアは、絞られて加速するようにされる。また、吸気管２３の外端には、蓋板３０が着脱可能にボルト止め３１されており、吸気路２３内を清掃できるようにされている。

図２、３に示すように、荷箱Ｂは、そこに収容される粒体（ペレット）Ｇの安息角θ′以上に傾倒され、荷箱Ｂの後部に集められた粒体Ｇは、排出口９より前記第１の吸引ホースＨ₁ に吸引される。

図４～６に示すように、前記分離サイクロンＣｓ上部の入口には、前記第１の吸引ホースＨ₁ の下流端が接続され、さらに分離サイクロンＣｓ上部の出口には、前記第２の吸引ホースＨ₂ の入口が接続されており、分離サイクロンＣｓ内で粉粒体、塵埃などを分離された吸気は、第２の吸引ホースＨ₂ に吸引される。

一方、分離サイクロンＣｓ内で遊離エアを分離された粒体（ペレット）Ｇは、ロータリバルブＲｖへと導かれる。ロータリバルブＲｖのロータリ軸３５の回転方向は反時計方向（図３、矢印方向）であり、電動モータＭ₁ により回転されるロータリ軸３５に複数の羽根３６を放射状に配置される（図３参照）。ロータリバルブＲｖの排出口３７には、粒体Ｇを搬送エアに均等に混合させるための混相器４０が接続されている。

分離サイクロンＣｓの出口に接続される第２の吸引ホースＨ₂ は、集塵サイクロンＣｇの入口に接続され、その出口に第３の吸引ホースＨ₃ が接続される。第３の吸引ホースＨ₃ の出口は、前記ブロアＢｌの入口に接続されている。ブロアＢｌには、集塵サイクロンＣｇにより粒体Ｇ、塵埃などを除去された搬送エアが導かれ、搬送エアは、そこから吐出ホースＨｄを介して前記混相器４０に導かれる。

前記混相器４０は、ロータリバルブＲｖの後方に配置されて、ロータリバルブＲｖの排出口に接続される。混相器４０には、吐出ホースＨｄが接続され、吐出ホースＨｄは、その上流側が前記ブロアＢｌに接続され、またその下流側が地上に設置されるサイロなどの粒体貯留室Ｃａに接続されている。

そして、ロータリバルブＲｖの回転により混相器４０に移送された、粒体Ｇは搬送エアと共に所望の場所に搬送することができ、粒体（ペレット）Ｇを、ロータリバルブＲｖ、混相器４０および吐出ホースＨｄに詰まらせることがない。

図４～６に示すように、荷箱Ｂの前方に設けられる前記機器収容筐５０は、その開口後面５１を開閉蓋５２により開閉可能とされており、機器収容筐５０内の左側（車両Ｖの走行方向左側）の底壁上に、混相器４０が固定され、その上に、前記ロータリバルブＲｖ、前記分離サイクロンＣｓが順次に固定されており、また、機器収容筐５０内の右側（車両Ｖの走行方向右側）の底壁には、前記ブロアＢｌが固定され、その一側に集塵サイクロンＣｇが固定されている。この集塵サイクロンＣｇの下部には、集塵ボックスＣｂが取り外し可能に設けられており、前記開閉蓋５２の開放により集塵ボックスＣｂの取り外しが可能である。

而して、図４に示すように、分離サイクロンＣｓは、混相器４０およびロータリバルブＲｖと共に機器収容筐５０内の左側方、すなわち車両Ｖの進行方向の左側方に配置され、また、集塵サイクロンＣｇは、ブロアＢｌと共に機器収容筐５０内の右側方、すなわち車両Ｖの進行方向の右側方に配置されることにより、車両Ｖの全体の重量バランスがよく、車両Ｖの走行安定性を高めることができる。

図４～６に示すように、前記第１の吸引ホースＨ₁ は、外部から機器収容筐５０内に装入されて分離サイクロンＣｓに接続され、該分離サイクロンＣｓからの第２吸引ホースＨ₂ は、機器収容筐５０内の上部を通って集塵サイクロンＣｇ内に接続される。集塵サイクロンＣｇからの第３の吸引ホースＨ₃ は、機器収容筐５０内を通り、ブロアＢｌを経て吐出ホースＨｄに接続される。吐出ホースＨｄは混相器４０を経て機器収容筐５０の開口した出口５３を通って、外部に延長され、地上に設置される、粒体貯留室Ｃａに接続される。

以上のように、荷箱Ｂ内の粒体Ｇは、第１の吸引ホースＨ₁ 、分離サイクロンＣｓ、第２の吸引ホースＨ₂ 、集塵サイクロンＣｇ、第３の吸引ホースＨ₃ 、ブロアＢｌおよび吐出ホースＨｄを経てエア搬送されて、粒体貯留室Ｃａに搬送することができる。

以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は、その実施形態に限定されることなく本発明の範囲内で種々の実施形態が可能である。

前記吸気口２４は、吸気管２３の側面のみに設けてもよい。

粒体Ｇは、木質ペレットのほか、他の粉粒体であってもよい。例えばセメント、ヒューマス（大豆のしぼりかす、バイオマス燃料として用いられる）、菌床（オガクズに栄養源を混ぜたもの、きのこなどを栽培する人口の培地）。

粒体Ｇのエア搬送装置は、車両Ｖではなく施設に設けてもよく、この場合、粒体容器はホッパである。

吸気装置Ｓａの吸気管２３は、車両Ｖの上部サブフレーム３に固定したが、荷箱Ｂに固定して一緒に傾倒してもよい。この場合も排出姿勢（荷箱傾倒姿勢、または荷箱下降姿勢）で粒体Ｇの安息角θ′をなして堆積した下端を跨ぐように吸気口２４を設ける。

吸気口２４は、角筒状の吸気管２３（断面形状は円形もしくは三角形）の下面に設けられる。この場合下面とは吸気管２３の下端を含んだ面である。

吸気口２４は吸気管２３の下面に設けたが、その側面のみでもよい。この場合、吸気口２４は、安息角θ′をなして堆積した粒体（ペレット）Ｇと吸気管２３の側壁との交わる部分に跨がって設ける。

９・・・・・排出口
１２・・・・吸入路
２３・・・・吸気管
２４・・・・吸気口
２５・・・・シャッター
Ｂ・・・・・粒体容器（荷箱）
Ｂｌ・・・・ブロア
Ｃａ・・・・粒体貯留室
Ｇ・・・・・粒体（ペレット）
Ｈ₁ ・・・・吸引ホース（第１の吸引ホース）
Ｈｄ・・・・吐出ホース
Ｖ・・・・・車両
θ′・・・・安息角（粒体の）

Claims (5)

1. ペレットなどの粒体を収容し得る粒体容器（Ｂ）に開口した排出口（９）に、上下方向に延びる吸入路（１２）を介して吸引ホース（Ｈ₁ ）を接続し、該吸引ホース（Ｈ₁ ）に、ブロア（Ｂｌ）の吸引口を接続し、該ブロア（Ｂｌ）の吐出口を吐出ホース（Ｈｄ）を介してサイロなどの微細粒体貯留室（Ｃａ）に接続してなる、粒体のエア搬送装置であって、
   前記吸引ホース（Ｈ₁ ）には、前記吸入路（１２）の下方において、大気に連通する吸気口（２４）を開口した吸気管（２３）を接続し、前記吸引ホース（Ｈ₁ ）内を流れる粒体（Ｇ）が、前記吸気管（２３）内で、安息角（θ′）をなして堆積したとき、その粒子（Ｇ）の下端が、前記吸気管（２３）の底面と交差する位置を跨ぐように、前記吸気口（２４）が位置するようにしたことを特徴とする、粒体のエア搬送装置。
2. 前記吸気口（２４）は、前記吸気管（２３）の下面に開口されることを特徴とする、前記請求項１に記載の、粒体のエア搬送装置。
3. 前記吸気管（２３）には、前記吸気口（２４）を開閉し、かつその開口面積を調整し得るシャッター（２５）が設けられることを特徴とする、前記請求項１または２に記載の粒体のエア搬送装置。
4. 前記吸気管（２３）に開口される前記吸気口（２４）は、側面視で前記吸入路（１２）から前記ブロア（Ｂｌ）に向かって上下方向の下向きに拡開する三角形状に形成されることを特徴とする、前記請求項１、２または３に記載の粒体のエア搬送装置。
5. 前記粒体のエア搬送装置は、粒体の搬送用車両（Ｖ）に備えられることを特徴とする、前記請求項１、２、３または４に記載の粒体のエア搬送装置。

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