JPH07151655A - 粉粒体のサンプリング装置およびサンプリング方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 輸送管内を自重またはコンベアの駆動により
移動している原料、中間物、または製品等の各種粉粒体
のサンプリングが可能であり、均一なサンプルを安全か
つ簡便に採取できるサンプリング装置、およびこのサン
プリング装置を用いるサンプリング方法を提供する。 【構成】 輸送管内を移動する粉粒体をサンプリングす
る粉粒体のサンプリング装置であって、輸送管１の中を
自重によりまたはスクリューコンベア等により移動する
粉粒体のサンプルを、輸送管１の壁面適所に設けられた
サンプルの取入口２を取入口開閉機構６の作動により開
閉させることによりサンプル貯留室４に取入れ、サンプ
ル貯留室４に取入れられたサンプルをサンプル貯留室４
の取出口５から採取する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、粉粒体のサンプリング
装置およびサンプリング方法に関する。さらに詳しく
は、配管等の輸送管内を移動している各種粉粒体をサン
プリングするのに好適なサンプリング装置、およびこの
装置を用いた粉粒体のサンプリング方法に関するもので
ある。

【０００２】

【従来の技術】粉粒体のサンプリングは、気体や液体の
サンプリングに比較して難しく、従来より色々な工夫が
なされてきた。例えば、配管内を気力輸送される粉粒体
をサンプリングする方法としては、気力輸送配管にサン
プリング用の分岐配管を設け、この分岐配管より断面積
の大きいサンプル蓄積室へ粉粒体サンプルを引き込み、
蓄積したサンプルを蓄積室の底部からロータリーフィー
ダーを用いて排出する方法（実公平５−４０４２９号公
報参照）、気力輸送配管の内面に配管断面の一部を遮蔽
する捕集板を設け、これに衝突して捕集された粉粒体を
捕集板の直上流側に設けられた下向き抜出口より取出す
方法（実開昭５３−１６４８８号公報参照）等が知られ
ている。

【０００３】上記のようなサンプリング方法は、配管内
を気力輸送される粉粒体にのみ採用可能な方法であっ
て、これらのサンプリング方法は、傾斜させて設けられ
た配管内を落下しつつ移動している粉粒体や、スクリュ
ーコンベア内を外筒内に沿って移動している粉粒体に適
用することはできない。このため、傾斜配管内を移動し
ている粉粒体やスクリューコンベアの外筒内を移動して
いる粉粒体をサンプリングする際には、配管や外筒の上
部にサンプリング用のマンホールを設け、このマンホー
ルに人が柄付きサンプル採取容器を突っ込みサンプルを
掬い取る方法が採用されていた。しかしながら、このよ
うな方法によるときは、作業が煩瑣であり、サンプリン
グする位置が高所であったり狭い場所であったりする
と、サンブリング作業には危険で不便であるばかりでな
く、必ずしも均一サンプリングが可能とはいえず、また
マンホールを開いたときに発塵するため、満足できる方
法とはいえない。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記従来技
術の欠点を解消しようとするものであり、各種プロセス
等における輸送管内を自重またはコンベアの駆動により
移動している粉粒体状の各種原料、中間物、または製品
のサンプリングが可能であり、サンプルを安全かつ確実
に採取できるサンプリング装置、およびこのサンプリン
グ装置を用いるサンプリング方法を提供することを目的
とするものである。

【０００５】

【課題を解決するための手段】しかして、本発明の請求
項１に記載の発明は、輸送管内を移動する粉粒体をサン
プリングする粉粒体のサンプリング装置において、粉粒
体の輸送管１の壁面適所にサンプルの取入口２が設けら
れ、この取入口２を包囲するサンプル貯留室４が輸送管
１の外側に設けられてなり、上記サンプル貯留室４の適
所にはサンプルの取出口５と取入口開閉機構６が設けら
れ、上記取入口開閉機構６は、前記取入口２に対向させ
て設けられ取入口２に当接されてこれを閉止し、離隔さ
れてこれを解放することのできる取入口開閉プラグ７、
一方の端部は前記取入口開閉プラグ７の背面に接合され
他方の端部がサンプル貯留室４の壁面を貫通して穿設さ
れた穴８を摺動可能にサンプル貯留室４の外側に突出し
たプラグ支持アーム９、およびサンプル貯留室４の外に
設置され前記プラグ支持アーム９を取入口２に対し前進
または後退させて取入口２を取入口開閉プラグ７によっ
て開閉させるアーム駆動手段１０よりなることを特徴と
し、請求項５に記載の発明は、請求項１に記載のサンプ
リング装置を用いて粉粒体をサンプリングするにあた
り、サンプルの取入口２を下方に位置させ、かつ輸送管
１を地面に対する水平線に対してサンプリングされるベ
き粉粒体の安息角以上７０度以内の範囲で傾斜させて設
置し、取入口２より粉粒体を落下させつつサンプリング
する方法を特徴とする。

【０００６】次に、本発明を、図面を参照しつつ詳細に
説明する。図１は本発明に係るサンプリング装置の一実
施態様例を示す断面略図である。図１において、１は粉
粒体の輸送管、１ａおよび１ｂは輸送管１のフランジ、
２はサンプルの取入口、３は取入口２のシールリング、
４はサンプル貯留室、５はサンプルの取出口、５ａは取
出口５のフランジ、６は取入口開閉機構、７は取入口開
閉プラグ、８はサンプル貯留室の壁面に穿設された穴、
９はプラグ支持アーム、１０はアーム駆動手段、１０ａ
はアーム駆動手段の架台、１１は加圧ガス噴射ノズルを
それぞれ示す。

【０００７】粉粒体の輸送管１は、サンプリングの対象
となる粉粒体が移動する機能を果たす配管であり、粉粒
体をホッパーやサイクロン等から他のホッパーや袋詰機
等へ移送するための断面形状が円形または四角形の配管
そのものであってもよいし、図１に示すように、両端に
フランジ１ａ、１ｂを有する短管であってもよい。また
輸送管１は、断面形状がＵ字形または円形の外筒（樋）
を有するスクリューコンベアであってもよい。この輸送
管１には、その壁面適所にサンプルの取入口２が設けら
れている。また輸送管１がスクリューコンベアである場
合にはその外筒壁面適所にサンプルの取入口２が設けら
れている。この取入口２は、これが解放状態にあるとき
輸送管１の中を移動している粉粒体を自重により後記サ
ンプル貯留室４へ落下させるためのものであり、通常は
輸送管１の下壁面に設けられる。輸送管１が短管である
場合は、この短管の取入口２を下方に位置させて設置す
る。取入口２は、取入口開閉プラグ７の当接、離隔によ
って開閉される。取入口開閉プラグ７との当接をよしす
るために、取入口２にはシールリング３を設けるのが好
ましい。取入口２の開口部は、粉粒体が円滑に落下でき
るものであればよく、輸送管１のサイズ、粉粒体の種類
やサンプリングする量にもよるが、一般的には直径２０
〜８０ｍｍの円形とするのがよい。

【０００８】サンプル貯留室４は、上記取入口２を包囲
して輸送管１の外側に設けられ、解放状態にある取入口
２から落下してきたサンプルを受け入れ、かつ下方に落
下させるガイドの機能を果たす。サンプル貯留室４は、
上記機能を果たし得るものであれば、輸送管１と一体に
したものでもよいし、輸送管１とは切り離された構造に
されていてもよい。使用する際の便利、装置全体の強度
面などを勘案すると、図１に示すように、取入口２を包
囲して輸送管１に一体に固定した構造のものが好まし
い。サンプル貯留室４の大きさ、形状は、輸送管１のサ
イズ、サンプリングする量等により変えることができる
が、一辺が５０〜３００ｍｍの箱状体、または直径５０
〜３００ｍｍ、長さ５０〜３００ｍｍの筒状体とするの
が好ましい。そして、このサンプル貯留室４の適所には
サンプルの取出口５と取入口開閉機構６が設けられてい
る。

【０００９】上記サンプルの取出口５は、使用状態にお
けるサンプル貯留室４の底部に設けられる。この取出口
５は、サンプル貯留室４に採取、貯留されたサンプルを
取り出すためのものであり、その開口部にはバルブのよ
うな開閉器を付けていても、付けていなくてもよい。付
ける場合には、手動操作または自動操作のロータリーフ
ィーダー等の開閉バルブのいずれであってもよい。図１
では、取出口５の先端部フランジ５ａまでを示してい
る。取出口５の形状は、漏斗型状をなし、貯留室４に採
取、貯留されたサンプルを円滑に落下させ得るものであ
ればよく、サンプル貯留室４の大きさ、粉粒体の種類や
サンプリングする量にもよるが、開口部の大きさは、直
径２０〜６０ｍｍの円形とするのがよい。

【００１０】取入口開閉機構６は、取入口開閉プラグ
７、プラグ支持アーム９およびアーム駆動手段１０から
構成されており、プラグ支持アーム９が後記アーム駆動
手段１０によりその長手方向に前進、後退可能にされて
おり、この前進、後退動作に伴ってプラグ支持アーム９
の先端に接合されている取入口開閉プラグ７を取入口２
に当接または離隔させて、取入口２を閉止または解放す
る機能を果たす。従って、取入口開閉プラグ７およびプ
ラグ支持アーム９の中心軸は、前記取入口２の中心軸と
同軸に配置されている。

【００１１】取入口開閉プラグ７は、取入口２と対向す
る前面側には取入口２（シールリング３）との当接面が
形成されており、その反対側である背面側にはプラグ支
持アーム９が接合されている。取入口開閉プラグ７の上
記当接面の形状は、取入口２の形状に適合し、取入口２
に取入口開閉プラグ７を当接させて取入口２を閉止でき
る形状であれば特に制限はない。上記当接面の具体的形
状としては、先細り円錐台形状としこれと当接する形状
のシールリング３との組合せ（図１参照）、凸形状とし
凹形状のシールリング３との組合せ、凸球面形状とし凹
球面形状のシールリング３との組合せ等が挙げられる。

【００１２】また、取入口２に当接させた状態における
取入口開閉プラグ７の最先端部は、その形状および位置
を輸送管１の内壁面と同一面を形成するように、さらに
は輸送管１の内面の一部を形成するようにするのが好ま
しい。開閉プラグ７の最先端部と輸送管１のの内壁面と
の間に段差があると、移動している粉粒体が取入口２の
近傍に滞留し、正確なサンプリングを阻害する恐れがあ
るからである。なお、取入口開閉プラグ７と取入口２
（シールリング３）との当接面は、粉粒体の漏れがない
限り、当接面でのサンプルの噛み込み防止の点からその
面積を極力小さくするのが好ましい。

【００１３】一方の端部が取入口開閉プラグ７の背面に
接合されているプラグ支持アーム９は、他方の端部がサ
ンプル貯留室４の壁面に貫通して穿設された穴８を摺動
可能にサンプル貯留室４の外側に突出し、ここに連結さ
れるアーム駆動手段１０の作動によりその長手方向に前
進または後退させる。プラグ支持アーム９を機能させる
ためにサンプル貯留室４の壁面に貫通して穿設されてい
る穴８には、プラグ支持アーム９を摺動可能に滑動させ
ると共にサンプル貯留室４を気密に保つため、シール型
の軸受けを設けるのがよい。

【００１４】アーム駆動手段１０は、プラグ支持アーム
９をその長手方向に前進または後退させる機能を果たす
ものであり、このような機能を果たし得るものであれば
その機構は特に限定はない。アーム駆動手段の具体例と
しては、エアーシリンダー、油圧シリンダーのような流
体圧シリンダーが好適であるが、支持アーム９にネジ山
を設けモーターまたは手廻しハンドルで駆動される機構
であってもよい。これらのうちアーム駆動手段１０は、
プラグ支持アーム９を駆動するスクローク長さの制御お
よび遠隔操作が容易である点から、流体圧シリンダーで
あるのが好ましい。流体圧シリンダー等のアーム駆動手
段１０は、例えば図１に示すように、サンプル貯留室４
の側壁部に固設した架台１０ａ等に設置することができ
る。

【００１５】本発明に係るサンプリング装置において
は、前記サンプル貯留室４の壁面適所に加圧ガス噴射ノ
ズル１１を設けることができる。取入口２を取入口開閉
プラグ７で開閉する操作を繰り返しているうちに、当接
面にサンプルが付着した場合には、この加圧ガス噴射ノ
ズル１１より高圧の空気や不活性ガス等をサンプルが付
着した個所に向けて噴射させることにより、付着したサ
ンプルを容易に除去することができるので好ましい。ま
た、サンプル貯留室４よりサンプルを取り出した後に、
この加圧ガス噴射ノズル１１より高圧の空気や不活性ガ
ス等をサンプル貯留室４に噴射させることにより、サン
プル貯留室４中の残留サンプルを除去することがてき、
サンプルの混入を防止することもできる。

【００１６】本発明に係るサンプリング装置には、この
装置を自動制御するためのサンプリング制御手段を付加
することができる。すなわち、サンプリング制御手段を
付加することにより本発明に係るサンプリング装置は、
サンプリング制御手段からの信号に基づいて取入口２を
開閉させ、取入口２の開閉動作のタイミングに合わせて
サンプルの取出口５の開口部にサンプル受器を自動的に
供給することのできる容器自動供給機構を設けることに
より、遠隔操作による自動サンプリングが可能となる。
また、上記自動サンプリングにおいて、サンプルの取出
口５からのサンプルを気力輸送等により移送することも
可能であり、このように構成された場合には、採取され
たサンプルを、例えば遠隔操作の操作室、サンプルの検
定室等で取り出すことが可能となる。

【００１７】本発明に係る粉粒体のサンプリング装置を
用いて粉粒体をサンプリングする場合には、サンプルの
取入口２を下方に位置させ、かつ輸送管１を水平線に対
してサンプリングされるベき粉粒体の安息角以上７０度
以内の範囲で傾斜させて設置し、取入口２より粉粒体を
落下させつつサンプリングのがよい。このサンプリング
方法においては、輸送管１を上記範囲で傾斜させて設置
するので、粉粒体はその自重により輸送管１内を移動で
き、輸送管１を設置する傾斜角が垂線に対し７０度を超
えると、取入口２から均一なサンプルを落下させるのに
取入口２の開口面積をより大きくすることが必要となる
からである。

【００１８】なお、輸送管１として、断面形状がＵ字形
または円形の外筒（樋）を有するスクリューコンベアを
使用する場合には、取入口２を外筒の下部に位置させれ
ばよく、またスクリューコンベアの設置角度は、サンプ
リングされるベき粉粒体の安息角以下、水平または粉粒
体の移送方向に対し昇り勾配とされていてもよい。

【００１９】

【作用】本発明に係るサンプリング装置は、輸送管内を
移動する粉粒体をサンプリングする粉粒体のサンプリン
グ装置であって、輸送管１の中を自重によりまたはスク
リューコンベア等により移動する粉粒体のサンプルを、
輸送管１の壁面適所に設けられたサンプルの取入口２を
取入口開閉機構６の作動により開閉させることによりサ
ンプル貯留室４に採取、貯留し、サンプル貯留室４に採
取、貯留されたサンプルをサンプル貯留室４の取出口５
から採取することができる。

【００２０】

【発明の効果】本発明に係る粉粒体のサンプリング装
置、この装置を使用する粉粒体のサンプリング方法は、
次のような顕著な効果を奏し、その産業上の利用価値は
極めて大である。 （１）本発明に係る粉粒体のサンプリング装置を使用す
ると、傾斜配管内を移動している粉粒体のサンプリング
を容易に確実に、安定的に行うことができる。 （２）本発明に係る粉粒体のサンプリング装置は、高所
や狭い場所にも設置することができる。 （３）本発明に係る粉粒体のサンプリング装置およびサ
ンプリング方法によるときは、サンプリングが密閉状態
で行われるので、発塵の恐れがない。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は、本発明に係るサンプリング装置の一実
施態様例を示す断面略図である。

【符号の説明】 １：粉粒体の輸送管 １ａ、１ｂ：輸送管のフランジ ２：サンプルの取入口 ３：取入口のシールリング ４：サンプル貯留室 ５：サンプルの取出口 ５ａ：取出口のフランジ ６：取入口開閉機構 ７：取入口開閉プラグ ８：サンプル貯留室の壁面に穿設された穴 ９：プラグ支持アーム １０：アーム駆動手段 １０ａ：アーム駆動手段の架台 １１：加圧ガス噴射ノズル

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 岡田 昌宏 三重県四日市市東邦町１番地 三菱化成株 式会社四日市工場内

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 輸送管内を移動する粉粒体をサンプリン
   グする粉粒体のサンプリング装置において、粉粒体の輸
   送管１の壁面適所にサンプルの取入口２が設けられ、こ
   の取入口２を包囲するサンプル貯留室４が輸送管１の外
   側に設けられてなり、上記サンプル貯留室４の適所には
   サンプルの取出口５と取入口開閉機構６が設けられ、上
   記取入口開閉機構６は、前記取入口２に対向させて設け
   られ取入口２に当接されてこれを閉止し、離隔されてこ
   れを解放することのできる取入口開閉プラグ７、一方の
   端部は前記取入口開閉プラグ７の背面に接合され他方の
   端部がサンプル貯留室４の壁面を貫通して穿設された穴
   ８を摺動可能にサンプル貯留室４の外側に突出したプラ
   グ支持アーム９、およびサンプル貯留室４の外に設置さ
   れ前記プラグ支持アーム９を取入口２に対し前進または
   後退させて取入口２を取入口開閉プラグ７によって開閉
   させるアーム駆動手段１０よりなることを特徴とする粉
   粒体のサンプリング装置。
2. 【請求項２】 アーム駆動手段１０が、流体圧シリンダ
   ーであることを特徴とする請求項１記載の粉粒体のサン
   プリング装置。
3. 【請求項３】 サンプル貯留室４の壁面適所に、サンプ
   ル貯留室４の内部に向かう加圧ガス噴射ノズル１１が設
   置されてなることを特徴とする請求項１または請求項２
   記載の粉粒体のサンプリング装置。
4. 【請求項４】 粉粒体の輸送管１がスクリューコンベア
   であり、その外筒壁面適所にサンプルの取入口２が設け
   られてなることを特徴とする請求項１、請求項２または
   請求項３のいずれかに記載の粉粒体のサンプリング装
   置。
5. 【請求項５】 輸送管内を移動する粉粒体をサンプリン
   グするにあたり、粉粒体の輸送管１の壁面適所にサンプ
   ルの取入口２が設けられ、この取入口２を包囲するサン
   プル貯留室４が輸送管１の外側に設けられてなり、上記
   サンプル貯留室４の適所にはサンプルの取出口５と取入
   口開閉機構６が設けられ、上記取入口開閉機構６は、前
   記取入口２に対向させて設けられ取入口２に当接されて
   これを閉止し、離隔されてこれを解放することのできる
   取入口開閉プラグ７、一方の端部は前記取入口開閉プラ
   グ７の背面に接合され他方の端部がサンプル貯留室４の
   壁面を貫通して穿設された穴８を摺動可能にサンプル貯
   留室４の外側に突出したプラグ支持アーム９、およびサ
   ンプル貯留室４の外に設置され前記プラグ支持アーム９
   を取入口２に対し前進または後退させて取入口２を取入
   口開閉プラグ７によって開閉させるアーム駆動手段１０
   よりなることを特徴とする粉粒体のサンプリング装置を
   用い、サンプルの取入口２を下方に位置させ、かつ輸送
   管１を水平線に対してサンプリングされるベき粉粒体の
   安息角以上７０度以内の範囲で傾斜させて設置し、取入
   口２より粉粒体を落下させつつサンプリングすることを
   特徴とする粉粒体のサンプリング方法。