JPH0772061A

JPH0772061A - 検体の工業分析システム

Info

Publication number: JPH0772061A
Application number: JP5243989A
Authority: JP
Inventors: Kazuo Tanaka; 一男田中; Sumi Masuda; 寿美増田; Hiroshi Kawaguchi; 博市川口
Original assignee: Osaka Gas Co Ltd
Current assignee: Osaka Gas Co Ltd
Priority date: 1993-09-03
Filing date: 1993-09-03
Publication date: 1995-03-17

Abstract

(57)【要約】（修正有）【目的】オペレータの負担を軽減することができ、し
かも安価な検体の工業分析システムを提供する。【構成】コントローラ４は、成分分析部３の押し棒３
５Ａ，３５Ｂ，３５Ｃ，３５Ｄを順次移動させ、ルツボ
置場３６に載置されたルツボ２を１個ずつ押し、搬送レ
ール３３に沿って電気炉３１Ａ，天秤３２Ａ，電気炉３
１Ｂ，天秤３２Ｂ，電気炉３１Ｃ，天秤３２Ｃの順に巡
らせ、再びルツボ置場３６に載置する。この過程で、電
気炉３１Ａ，３１Ｂ，３１Ｃの炉室３１０において、ル
ツボ２中の検体１が加熱され、検体１から水分，揮発
分，固定炭素がそれぞれ減量される。また、天秤３２
Ａ，３２Ｂ，３２Ｃにおいては水分を減量した検体１お
よびルツボ２の総重量、さらに揮発分を減量した検体１
およびルツボ２の総重量、さらに固定炭素を減量した検
体１およびルツボ２の総重量がそれぞれ秤量される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、検体の工業分析システ
ムに関し、より特定的には、所定の温度下で検体から水
分、揮発分および固定炭素分を順次減量させ、検体中に
含まれる水分、揮発分および灰分の割合を自動的に測定
する検体の工業分析システムに関する。

【０００２】

【従来の技術】例えば、ガス会社では、１ｔの石炭から
１１０ｍ³ のガス、７５０ｋｇのコークス等を製造して
いる。このガスやコークスの製造の概要は、次のような
ものである。石炭ヤードに貯留された１０種類程度の種
々の銘柄の石炭を粉砕機で適当な大きさに粉砕し、粉砕
した石炭を配合槽に各銘柄ごとに貯留する。注文や在庫
等に応じて製造するコークスの銘柄が決まると、その製
造するコークスの銘柄に合わせて、配合する石炭の銘柄
とその銘柄の石炭の配合割合とを決めて配合し、混炭機
で混ぜ合わせ、配合炭をコークス炉に送る。コークス炉
においては、配合炭を乾留することによりガスとコーク
スとが製造される。このようにして製造されたコークス
は、１日に７００／ｔ程度に昇る。したがって、コーク
スの製造、販売は、ガス会社の重要な事業の一つになっ
ている。

【０００３】ところで、鋳物、製鉄等の用途に応じて７
０種類程度の種々の銘柄のコークスが製造されるが、コ
ークスの銘柄は、主としてコークス中に含まれる灰分の
割合で格付けされる。このコークスの灰分は、各原料炭
の配合率により、コントロールしている。一方、石炭
は、その銘柄によって、水分、揮発分、灰分、固定炭素
の割合が大きく異なる。したがって、どの銘柄の石炭を
どのような割合で配合するかを決定するために各銘柄の
石炭の水分、揮発分、灰分、固定炭素の割合を調べてお
くことや、配合炭が決定通りの水分、揮発分、灰分、固
定炭素の割合になっているかを調べておくことや、製造
されたコークスが目標通りの水分、揮発分、灰分、固定
炭素の割合になっているかを調べることは、石炭の工程
管理上、またコークスの品質管理上重要である。また、
コークスの取引においては、コークス中に含まれる水
分，揮発分，灰分，固定炭素の割合を明示する必要があ
る。このため、従来から、工程管理、品質管理、販売管
理のため、貯留槽に貯留された銘柄ごとの石炭と、混炭
機で配合された配合炭と、コークス炉で製造されたコー
クスとを適宜サンプリングし、サンプリングした検体の
工業分析が行われている。

【０００４】この工業分析は、工程管理、品質管理、販
売管理のため、従来では、ＪＩＳ−Ｍ８８１２の規定に
従い、分析を行うオペレータの手作業で行っていた。図
１４はＪＩＳ−Ｍ８８１２の規定に従う機器を使用した
作業工程を示す図であり、図１５は図１４の作業工程を
示すフローチャートであり、図１６は図１４の作業工程
を示すタイムチャートである。オペレータは、先ず、天
秤１００（図１４（ａ），（ｂ），（ｃ）参照）を用
い、水分測定用の平形はかり瓶１０１ａ、揮発分測定用
の蓋付きのルツボ１０１ｂ、灰分測定用の舟形のルツボ
１０１ｃを秤量する（図１５の（ａ），（ｂ），（ｃ）
のステップＰ１，Ｑ１，Ｒ１）。次いで、オペレータ
は、各ルツボ１０１ａ，１０１ｂ，１０１ｃに工業分析
する検体１０２（図示せず）を水分測定用、揮発分測定
用、灰分測定用に３つに分けて入れる（ステップＰ２，
Ｑ２，Ｒ２）。次いで、オペレータは、天秤１００を用
い、各検体およびルツボ１０１ａ，１０１ｂ，１０１ｃ
の総重量を秤量し、ステップＰ１，Ｑ１，Ｒ１で求めた
各ルツボ１０１ａ，１０１ｂ，１０１ｃ単独の重量を減
算することにより、水分測定用、揮発分測定用、灰分測
定用の各検体１０２単独の重量を秤量する（ステップＰ
３，Ｑ３，Ｒ３）。１日に１５種類程度の検体１０２を
工業分析するため、ステップＰ１，Ｑ１，Ｒ１〜ステッ
プＰ３，Ｑ３，Ｒ３は、１５回程度繰り返される。

【０００５】次いで、オペレータは、検体１０２を入れ
た各ルツボ１０１ａ，１０１ｂ，１０１ｃを盆１０３
ａ，１０３ｂ，１０３ｃにそれぞれ載せ、電気炉１０４
ａ，１０４ｂ，１０４ｃの扉をそれぞれ開け、１５検体
分のルツボ１０１ａ，１０１ｂ，１０１ｃを炉室内に入
れ、検体１０２を電気炉１０４ａにおいては石炭の場合
１０７℃で６０分間、コークスの場合２００℃で２４０
分間、電気炉１０４ｂにおいては９００℃で７分間、電
気炉１０４ｃにおいては８１５℃で６０分それぞれ加熱
する（ステップＰ４，Ｑ４，Ｒ４）。この電気炉１０４
ａ，１０４ｂ，１０４ｃにおける加熱によって、電気炉
１０４ａで加熱された検体１０２から水分が減量し、電
気炉１０４ｂで加熱された検体１０２から水分および揮
発分が減量し、電気炉１０４ｃで加熱された検体１０２
から水分，揮発分および固定炭素が減量する。

【０００６】次いで、オペレータは、電気炉１０４ａ，
１０４ｂ，１０４ｃにおける加熱時間を計測し、この加
熱時間が経過すると、電気炉１０４ａ，１０４ｂ，１０
４ｃの扉を開け、ルツボ１０１ａ，１０１ｂ，１０１ｃ
を盆１０３ａ，１０３ｂ，１０３ｃごと取り出し、ルツ
ボ１０１ａ，１０１ｂ，１０１ｃおよび検体１０２を冷
却し、天秤１００を用いて各検体１０２および各ルツボ
１０１ａ，１０１ｂ，１０１ｃの総重量を秤量し、計算
により水分，揮発分，灰分，固定炭素を求める（ステッ
プＰ５，Ｑ５，Ｒ５）。

【０００７】ここで、水分は、水分減量の検体に対する
質量百分率をもって表される（水分（％）＝｛水分減量
（ｇ）／検体（ｇ）｝×１００）。揮発分は、検体に対
する水分および揮発分減量百分率を求め、これから同時
に定量した水分を減じてることにより表される（揮発分
（％）＝｛水分および揮発分減量（ｇ）／検体（ｇ）｝
×１００−水分（％））。これは、電気炉１０４ｂに入
れられる検体には水分が含まれており、この電気炉１０
４ｂにおける加熱で検体１０２から水分および揮発分が
減量するためである。灰分は、残留する灰の量の検体に
対する質量百分率で表される（灰分（％）＝｛残留する
灰の量（ｇ）／検体（ｇ）｝×１００）。また、固定炭
素は、１００から水分、揮発分および灰分を減じること
により求められる（固定炭素（％）＝１００−｛水分
（％）＋揮発分（％）＋灰分（％）｝）。したがって、
オペレータは、ステップＰ１，Ｑ１，Ｒ１で秤量したル
ツボ１０１の質量と、ステップＰ３，Ｑ３，Ｒ３で秤量
した検体１０２の質量と、ステップＰ５，Ｑ５，Ｒ５で
秤量した各検体１０２および各ルツボ１０１ａ，１０１
ｂ，１０１ｃの総重量から水分減量、水分および揮発分
減量、残留灰分量を求め、上記式に当てはめ、１５個の
検体について水分、揮発分、灰分、固定炭素を求める。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】しかし、ルツボ、検
体、水分減量、水分および揮発分減量、残留灰分量の秤
量を誤測すれば、分析値に誤差が生じる。また、加熱時
間が規定時間から外れると、分析値に誤差がでる。この
ため、オペレータは、ルツボ、検体、水分減量、水分お
よび揮発分減量、残留灰分量の秤量や、加熱時間の管理
や、水分、揮発分、灰分、固定炭素の演算のため、神経
を使い、５時間程度装置につきっきりで、工業分析を行
う必要があった。したがって、単純作業の割にオペレー
タへの負担が大きく、分析結果に個人誤差を生じやすか
った。ここで、オペレータの負担を軽減し、個人誤差を
なくし、省力化を図るため、図１７に示すように、オペ
レータの作業を自動的に行うロボット１０５を導入する
ことが考えられる。しかし、このロボット１０５は、Ｊ
ＩＳ−Ｍ８８１２の規定に従う電気炉１０４ａ，１０４
ｂ，１０４ｃの扉の開閉等複雑な動作を行える機能を有
する必要があるため、非常に高価になる（たとえば、３
０００万円）。

【０００９】ところで、工程管理、品質管理のための工
業分析においては、ＪＩＳ−Ｍ８８１２の規定に従う分
析と同じ結果が得られればよく、必ずしもＪＩＳ−Ｍ８
８１２の規定に従う装置を使用する必要はない。

【００１０】本発明は、上述の技術的課題を解決し、オ
ペレータの負担を軽減することができ、しかも安価な検
体の工業分析システムを提供することを目的とする。

【００１１】

【課題を解決するための手段】請求項１の検体の工業分
析システムは、所定の温度下で検体から水分、揮発分お
よび固定炭素分を順次減量させ、検体中に含まれる水
分、揮発分および灰分の割合を自動的に測定するもので
あって、検査すべき検体を入れるためのルツボ、予め定
められた経路に沿って順次配置され、ルツボが挿通でき
るようにトンネル状に形成され、炉内部を所定温度に加
熱することによりルツボ中の検査すべき検体から水分、
揮発分および固定炭素分をそれぞれ個別的に減量させる
第１、第２および第３の電気炉、予め定められた経路に
沿って順次配置され、第１の電気炉によって水分を減量
した検体およびルツボの総重量、第２の電気炉によって
さらに揮発分を減量した検体およびルツボの総重量、な
らびに第３の電気炉によってさらに固定炭素分を減量し
た検体およびルツボの総重量をそれぞれ個別的に測定す
る第１、第２および第３の重量測定器、第１の電気炉、
第１の重量測定器、第２の電気炉、第２の重量測定器、
第３の電気炉および第３の重量測定器をこの順序で巡る
ようにルツボを移動させる移動手段、ルツボが第１、第
２および第３の電気炉の炉内に予め定められた時間停留
するように移動手段を制御する移動制御手段、ならびに
第１の重量測定器により測定された水分を減量した検体
およびルツボの総重量、第２の重量測定器により測定さ
れた水分および揮発分を減量した検体およびルツボの総
重量、ならびに第３の重量測定器により測定された水
分、揮発分および固定炭素を減量した検体およびルツボ
の総重量と、予め測定されたルツボ単独の重量ならびに
予め測定された検査すべき検体およびルツボの総重量と
から検体中に含まれる水分、揮発分および灰分の割合を
演算する演算手段を備え、それによって１つのルツボ中
の検査すべき検体から水分、揮発分、灰分および固定炭
素の割合を自動的に求めるようにしたことを特徴とす
る。

【００１２】請求項２の検体の工業分析システムは、請
求項１に記載のものにおいて、移動手段は、第１、第２
および第３の電気炉の炉内部を挿通し、第１の電気炉、
第１の重量測定器、第２の電気炉、第２の重量測定器、
第３の電気炉および第３の重量測定器をこの順序で巡る
搬送レール、ならびに搬送レールに沿って移動可能で、
ルツボを後方から押すことにより搬送レール上を滑らせ
てルツボを移動させる押し棒を含むことを特徴とする。

【００１３】請求項３の検体の工業分析システムは、請
求項２に記載のものにおいて、少なくとも第２および第
３の電気炉付近における搬送レールの上表面は、石英板
で形成されることを特徴とする。

【００１４】請求項４の検体の工業分析システムは、請
求項２または３に記載のものにおいて、搬送レールの始
端部と終端部とは、予め定められたほぼ同じ位置になる
ように形成されており、さらに、搬送レールの始端部
と、搬送レールの終端部とにそれぞれ接続され、ルツボ
を複数個載置可能なルツボ置場を備え、それによりルツ
ボ単独の重量ならびにルツボおよび検査すべき検体の総
重量が予め測定され、分析すべき検体を入れたルツボを
ルツボ置場に複数載置し、巡回移動手段によりルツボ置
場から第１の電気炉へルツボを順次送りだし、巡回移動
手段により第３の重量測定器からルツボ置場に分析の終
了した検体を入れたルツボを順次収容するようにしたこ
とを特徴とする。

【００１５】請求項５の検体の工業分析システムは、請
求項２〜４のいずれかに記載のものにおいて、ルツボ
は、有底円筒状に形成されており、押し棒のルツボに当
接する当接部は、ルツボの外周と同形状の半円弧状に形
成されることを特徴とする。

【００１６】請求項６の検体の工業分析システムは、請
求項１〜５のいずれかに記載のものにおいて、第２の電
気炉は、さらにルツボ中の検体の加熱時に炉内部を密閉
する入口扉および出口扉、ならびにルツボ中の検体の加
熱時に炉内部に不活性ガスを注入する不活性ガス注入手
段を有することを特徴とする。

【００１７】請求項７の検体の工業分析システムは、請
求項１〜６のいずれかに記載のものにおいて、第３の電
気炉は、炉内にルツボを複数個収納可能に形成されてお
り、それによって移動手段で第３の電気炉の炉内にルツ
ボを複数個順次収納し、移動制御手段で第３の電気炉の
炉内にルツボを複数個停留させ、複数個のルツボ内の検
体を一時に加熱するようにしたことを特徴とする。

【００１８】請求項８の検体の工業分析システムは、請
求項１〜７のいずれかに記載のものにおいて、第１の電
気炉の炉内を加熱する加熱手段は、遠赤外線ヒータであ
ることを特徴とする。

【００１９】

【作用】請求項１の検体の工業分析システムにおいて
は、移動手段は、第１の電気炉、第１の重量測定器、第
２の電気炉、第２の重量測定器、第３の電気炉および第
３の重量測定器をこの順序で巡るようにルツボを移動さ
せる。移動制御手段は、ルツボが第１、第２および第３
の電気炉の炉内に予め定められた時間停留するように移
動手段を制御する。この過程で第１、第２および第３の
電気炉はルツボ中の検査すべき検体から水分、揮発分お
よび固定炭素分をそれぞれ個別的に減量させ、第１、第
２および第３の重量測定器は水分を減量した検体および
ルツボの総重量、さらに揮発分を減量した検体およびル
ツボの総重量、ならびにさらに固定炭素分を減量した検
体およびルツボの総重量をそれぞれ個別的に測定する。
演算手段は、測定された水分を減量した検体およびルツ
ボの総重量、水分および揮発分を減量した検体およびル
ツボの総重量、ならびに水分、揮発分および固定炭素を
減量した検体およびルツボの総重量と、予め測定された
ルツボ単独の重量ならびに予め測定された検査すべき検
体およびルツボの総重量とから検体中に含まれる水分、
揮発分および灰分の割合を演算する。それによって、１
つのルツボ中の検査すべき検体から水分、揮発分、灰分
および固定炭素の割合を自動的に求める。したがって、
工業分析を行うオペレータは、ルツボ単独の重量を求め
る作業と検体とルツボとの総重量を求める作業を行うだ
けでよく、オペレータの負担が大幅に軽減される。ま
た、電気炉の扉の開閉等複雑な動作を行う機能を有する
ロボットを導入しなくても、簡単な装置でシステムを構
成できるので安価になる。

【００２０】請求項２の検体の工業分析システムにおい
ては、移動手段は、第１、第２および第３の電気炉の炉
内部を挿通し、第１の電気炉、第１の重量測定器、第２
の電気炉、第２の重量測定器、第３の電気炉および第３
の重量測定器をこの順序で巡る搬送レールと、ならびに
搬送レールに沿って移動可能で、ルツボを後方から押す
ことにより搬送レール上を滑らせてルツボを移動させる
押し棒とを含む。したがって、移動手段を簡単に構成す
ることができる。

【００２１】請求項３の検体の工業分析システムにおい
ては、少なくとも第２および第３の電気炉付近における
搬送レールの上表面は、石英板で形成される。したがっ
て、高温下でもルツボを容易に搬送できる。

【００２２】請求項４の検体の工業分析システムにおい
ては、搬送レールの始端部と終端部とは、予め定められ
たほぼ同じ位置になるように形成されており、さらに、
搬送レールの始端部と、搬送レールの終端部とにそれぞ
れ接続され、ルツボを複数個載置可能なルツボ置場を備
える。したがって、複数の検体を順次工業分析すること
ができ、また、オペレータの作業効率が高まる。

【００２３】請求項５の検体の工業分析システムにおい
ては、ルツボが有底円筒状に形成されており、押し棒の
ルツボに当接する当接部がルツボの外周と同形状の半円
弧状に形成される。したがって、ルツボの搬送を安定し
て行うことができ、しかも、一度に多くのルツボを安定
して搬送することができる。

【００２４】請求項６の検体の工業分析システムにおい
ては、第２の電気炉は、さらにルツボ中の検体の加熱時
に炉内部を密閉する入口扉および出口扉、ならびにルツ
ボ中の検体の加熱時に炉内部に不活性ガスを注入する不
活性ガス注入手段を有する。したがって、るつぼに蓋を
したのと同等の効果を得ることができる。

【００２５】請求項７の検体の工業分析システムにおい
ては、第３の電気炉は、炉内にルツボを複数個収納可能
に形成されており、それによって移動手段で第３の電気
炉の炉内にルツボを複数個順次収納し、移動制御手段で
第３の電気炉の炉内にルツボを複数個停留させ、複数個
のルツボ内の検体を一時に加熱するようにしている。

【００２６】請求項８の検体の工業分析システムにおい
ては、遠赤外線ヒータで第１の電気炉の炉内を加熱する
ようにしている。したがって、乾燥時間を大幅に短縮す
ることができる。

【００２７】

【実施例】以下、図面に基づいて本発明の実施例を説明
する。図１は、本発明の一実施例の検体の工業分析シス
テムの概略的な全体構成を示す構成図である。図１にお
いて、検体の工業分析システムは、石炭およびコークス
等の検体１を入れるためのルツボ２と、成分分析部３
と、成分分析部３の近傍に載置され、成分分析部３にお
ける検体１を加熱する温度制御およびルツボ２の移動制
御を行うコントローラ４と、検体１の水分、揮発分、灰
分および固定炭素の割合を算出するパーソナルコンピュ
ータ５と、算出された検体１の水分、揮発分、灰分およ
び固定炭素の割合を印字するプリンタ６とを備える。こ
のようなシステムは、総額で５００万円で実現された。
なお、図１においては、成分分析部３を上部から図示
し、コントローラ４，パーソナルコンピュータ５，プリ
ンタ６を正面から図示している。

【００２８】図２は、ルツボ２の外観を示す斜視図であ
る。ルツボ２は、有底円筒状（例えば、外径２．５ｃ
ｍ、高さ２．５ｃｍ）に形成されている。とろこで、例
えば、市販の磁製ルツボは、一般的に、下方になるほど
直径が小さくなる有底逆台形状に形成されている。この
ような磁製ルツボを押して移動させる場合、その形状の
ため不安定になり、磁製ルツボが倒れやすい。市販の高
周波用ルツボは、有底円筒状（例えば、外径２．５ｃ
ｍ、高さ５ｃｍ、底の厚み４ｃｍ）の形状をしていお
り、その重量も重い（例えば、５０ｇ）。このような高
周波用ルツボを押して移動させる場合、その形状のため
安定しており、倒れることがない。したがって、市販の
高周波用ルツボは、このシステムにおいて使用可能であ
る。一方、システムを小型化するためには、できるだけ
小さなルツボの方がよい。このため、専用のルツボを別
注すれば、ルツボが非常に高価（一個当たり数千円）に
なる。そこで、市販の高周波用ルツボ（一個当たり１０
０円）の底部を平らに切削加工（図２の点線で示す部
分）することにより、小型化されたルツボ２を製作し
た。このルツボ２は、安価で、しかも、高さが低くなっ
たため倒れにくい。また、非常に軽量（約２５ｇ）にな
ったため、わずかな力で移動させることができる。

【００２９】図３は図１の成分分析部３の電気炉３１Ｂ
付近の詳細を示す斜視図であり、図４は図１の成分分析
部３の天秤３２Ｂ付近の詳細を示す斜視図である。これ
ら図１，図３，図４を用いて成分分析部３を説明する。
成分分析部３においては、検体１を入れたルツボ２を搬
送させることにより、３つの電気炉３１Ａ，３１Ｂ，３
１Ｃにおいて加熱によりルツボ２中の検体１から水分、
揮発分および固定炭素を順次減量させるとともに、３つ
の天秤３２Ａ，３２Ｂ，３２Ｃにおいて水分を減量した
検体１およびルツボ２、さらに揮発分を減量した検体１
およびルツボ２ならびにさらに固定炭素を減量した検体
１およびルツボ２の重量の秤量が行われる。ルツボ２の
搬送は、搬送レール３３と、搬送シリンダ３４Ａ，３４
Ｂ，３４Ｃ，３４Ｄと、押し棒３５Ａ，３５Ｂ，３５
Ｃ，３５Ｄとにより行われる。

【００３０】電気炉３１Ａ，３１Ｂ，３１Ｃはほぼ正方
形の３辺のほぼ中央部にそれぞれ配設され、天秤３２
Ａ，３２Ｂ，３２Ｃは電気炉３１Ａ，３１Ｂの間の正方
形の角、電気炉３１Ｂ，３１Ｃの間の正方形の角および
正方形の残余の１辺のほぼ中央に配設される。電気炉３
１Ａは、その炉室３１０においてルツボ２内の検体１を
１０７℃で１０分間加熱し、加熱により検体１から水分
を減量させる。天秤３２Ａは、電気炉３１Ａによって水
分を減量した検体１およびルツボ２の重量を秤量する。
電気炉３１Ｂは、その炉室３１０において天秤３２Ａか
ら搬送されたルツボ２内の検体１を９００℃で７分間加
熱し、加熱により検体１からさらに揮発分を減量させ
る。天秤３２Ｂは、電気炉３１Ｂによってさらに揮発分
を減量した検体１およびルツボ２の重量を秤量する。電
気炉３１Ｃは、その炉室３１０において天秤３２Ｂから
搬送されたルツボ２内の検体１を８１５℃で６０分間加
熱し、加熱により検体１からさらに固定炭素を減量させ
る。天秤３２Ｃは、電気炉３１Ｃによってさらに固定炭
素を減量した検体１およびルツボ２の重量を秤量する。
なお、天秤３２Ｃにおいては、工業分析を開始するに当
たって、ルツボ２単独の重量と、検体１およびルツボ２
の総重量とが予め秤量される。

【００３１】ルツボ２を電気炉３１Ａ、天秤３２Ａ、電
気炉３１Ｂ、天秤３２Ｂ、電気炉３１Ｃ、天秤３２Ｃの
順に巡らせながら加熱と秤量を行うため、これらを巡る
搬送レール３３が施設され、各電気炉３１Ａ，３１Ｂ，
３１Ｃの炉室３１０はルツボ２が挿通できるようにトン
ネル状に形成される（図３参照）。搬送レール３３は、
ほぼ同一水平面に正方形状に連続的に配設される複数
（図示７つ）の搬送レール３３１〜３３７により構成さ
れる。搬送レール３３１，３３３，３３５は、各電気炉
３１Ａ，３１Ｂ，３１Ｃの各炉室３１０をそれぞれ挿通
し、固定的に配設される。搬送レール３３２，３３４，
３３７は、天秤３２Ａ，３２Ｂ，３２Ｃのそれぞれの上
部において昇降自在に配設されている。

【００３２】搬送レール３３１の始端部３３１ａ，搬送
レール３３７の終端部３３７ｂ間には、最大１６個のル
ツボ２を載置可能なルツボ置場３６が配設される。ルツ
ボ置場３６は、各搬送レール３３１〜３３７とほぼ同一
水平面で水平に移動自在に設けられる。ルツボ置場３６
は、５つのガイドによって第１列〜第４列の４つの列に
区切られている。各列には、４つのルツボ２をそれぞれ
載置することができる。ルツボ置場３６の各列を搬送レ
ール３３１の始端部３３１ａおよび搬送レール３３７の
終端部３３７ａに連結させ、ルツボ置場３６の各列に載
置されたルツボ２を搬送レール３３１に送り出すととも
に、搬送レール３３７から戻ったルツボ２をルツボ置場
３６の各列に再び載置するため、ルツボ置場３６は、エ
アーで動作するルツボ配送・載置シリンダ３６０のピス
トン棒３６１に固着される。ルツボ配送・載置シリンダ
３６０には、コントローラ４に延びる吸気用パイプ３６
２，３６３と、排気用パイプ３６４，３６５とがそれぞ
れ接続される。

【００３３】各搬送レール３３１〜３３７の外側には、
エアーで動作する複数（図示４つ）の搬送シリンダ３４
Ａ，３４Ｂ，３４Ｃ，３４Ｄがこれらに平行に配設され
る。各搬送シリンダ３４Ａ，３４Ｂ，３４Ｃ，３４Ｄの
ピストン３４０には、このピストン３４０と一体的に移
動する移動部材３４１が設けられる。移動部材３４１に
は、ルツボ２を搬送するための押し棒３５Ａ，３５Ｂ，
３５Ｃ，３５Ｄの上端部が固定される（図３，図４参
照）。各押し棒３５Ａ，３５Ｂ，３５Ｃ，３５Ｄの下端
には、各搬送レール３３１〜３３７とルツボ置場３６の
各列から少し上方に位置し、ルツボ２を後方から押すよ
うに、当接部３５０が設けられる。当接部３５０は、ル
ツボ２の回転を防止し、ルツボ２の移動を容易にするた
め、ルツボ２の外周と同形状の半円弧状に形成される
（図１，図４参照）。各搬送シリンダ３４Ａ，３４Ｂ，
３４Ｃ，３４Ｄには、各押し棒３５Ａ，３５Ｂ，３５
Ｃ，３５Ｄの位置を検出するための位置センサ３４６が
設けられる（図１，３，４において図示せず。図５参
照）。各搬送シリンダ３４Ａ，３４Ｂ，３４Ｃ，３４Ｄ
の両端には、コントローラ４に延びる吸気用パイプ３４
２，３４３と、排気用パイプ３４４，３４５とが接続さ
れる。

【００３４】電気炉３１Ａ，３１Ｂにおいてはルツボ２
を１個ずつ入れ、電気炉３１Ｃにおいては同時に８個の
ルツボ２を入れるため、電気炉３１Ａ，３１Ｂの炉室３
１０の長さは短く、電気炉３１Ｃの炉室３１０の長さは
長く形成される。各電気炉３１Ａ，３１Ｂ，３１Ｃの炉
室３１０の両側方には、炉室３１０を加熱するためのニ
クロム線３１１が配設される。電気炉３１Ａ，３１Ｂに
おいては、短い炉室３１０の温度を検出するために、炉
室３１０のほぼ中央側方に熱電対３１３が設けられる。
電気炉３１Ｃにおいては、長い炉室３１０の温度を検出
するために、炉室３１０のほぼ中央で搬送レール３３５
の下部に熱電対３１３が設けられる。各電気炉３１Ａ，
３１Ｂ，３１Ｃの炉室３１０の入口（図３参照）および
出口は、熱があまり逃げないように、ルツボ２より少し
大きく（例えば幅３ｃｍ、高さ３ｃｍ）形成される。炉
室３１０の上部（図３参照）には、隙間が開けられる。
この隙間には、各押し棒３５Ｂ，３５Ｃ，３５Ｄが滑動
でき、かつ炉室３１０の上部から熱があまり逃げないよ
うに、両側から相互に対向するように耐熱布３１２が取
り付けられる。

【００３５】なお、電気炉３１Ａにおいては、炉室３１
０とニクロム線３１１との間に、遠赤外線放射板３１４
が設けられる。遠赤外線放射板３１４は、背後からニク
ロム線３１１に加熱されることにより炉室３１０に遠赤
外線を放射し、この遠赤外線で炉室３１０内を所定の温
度に加熱する。ところで、遠赤外線による加熱が６００
℃程度が限度であり、電気炉３１Ｂ，３１Ｃにおいて
は、炉室３１０内をさらに高温の所定の温度にする必要
がある。このため、電気炉３１Ｂ，３１Ｃにおいては、
遠赤外線放射板３１４は設けられていない。

【００３６】電気炉３１Ｂにおいては、炉室３１０を密
室状態にするため、炉室３１０の入口側（図３参照）に
入口扉３１５Ａが開閉自在に設けられるとともに、炉室
３１０の出口に出口扉３１５Ｂが開閉自在に設けられ
る。入口扉３１５Ａと、出口扉３１５Ｂとは、エアーで
動作する開閉シリンダ３１６Ａ，３１６Ｂのピストン棒
３１６１にそれぞれ固着される。開閉シリンダ３１６
Ａ，３１６Ｂには、コントローラ４に延びる吸気用パイ
プ３１６２，３１６３と、排気用パイプ３１６４，３１
６５とがそれぞれ接続される。

【００３７】さらに、電気炉３１Ｂにおいては、炉室３
１０内から空気を排除し、炉室３１０内に窒素ガスを充
満させるために、炉室３１０の上方の隙間（図３参照）
の耐熱布３１２の下部には、押し棒３５Ｃに当たらない
ように，パイプ３１７Ａ，３１７Ｂが設けられる。パイ
プ３１７Ａ，３１７Ｂの隙間内の部分には、炉室３１０
に窒素ガスを吹き出すための複数の穴がそれぞれ設けら
れる（図示せず）。

【００３８】各天秤３２Ａ，３２Ｂ，３２Ｃの天秤棒３
２０（図４参照）は、ハウジング３２１から上方に突出
して設けられる。天秤棒３２０の上部先端には、ルツボ
２を載置するためのルツボ受け台３２２が設けられる。
ハウジング３２１の側面には、秤量結果を表示する表示
部３２３が設けられる。また、各天秤３２Ａ，３２Ｂ，
３２Ｃにおける秤量結果を表すアナログ信号は、ライン
３２５を介してパーソナルコンピュータ５に送られる。
ハウジング３２１の上部の天秤棒３２０を挟む位置に
は、エアーで動作する搬送レール昇降用の昇降シリンダ
３２４Ａ，３２４Ｂがそれぞれ設けられる。昇降シリン
ダ３２４Ａ，３２４Ｂのピストン棒３２４０の上端に
は、搬送レール３３２，３３４，３３７がそれぞれ固着
される。各昇降シリンダ３２４Ａ，３２４Ｂの下端に
は、コントローラ４に延びる吸気用パイプ３２４１と排
気用パイプ３２４２とがそれぞれ接続される。

【００３９】各搬送レール３３１〜３３７は、例えばス
テンレス製板の両側を折り曲げることにより、ルツボ２
の直径より少し幅の広い（例えば、３ｃｍ）溝底部３３
ｃと、溝底部３３ｃの両側のルツボ２の脱落を防止する
ガイド３３ａとで、溝状に形成される（図３，４参
照）。なお、各電気炉３１Ａ，３１Ｂ，３１Ｃを挿通す
る搬送レール３３１，３３３，３３５は、高温になる。
このため、溝底部３３ｃ上には、ルツボ２の搬送を容易
にするための石英板３３ｄ（図３参照）が載置される。
これにより、溝底部３３ｃが高温のために粘性が生じて
も、ルツボ２が石英板３３ｄ上を滑り、ルツボ２を移動
させやすい。また、各搬送レール３３１，３３３，３３
５のガイド３３ａには、熱膨張吸収用の切欠３３ｂが設
けられる。

【００４０】また、各天秤３２Ａ，３２Ｂ，３２Ｃにお
いてルツボ２や検体１およびルツボ２の秤量を可能にす
るために、各天秤３２Ａ，３２Ｂ，３２Ｃの上方に設け
られる各搬送レール３３２，３３４，３３７の溝底部３
３ｃには、計測穴３３ｅがそれぞれ設けられる（図４参
照）。計測穴３３ｅは、ルツボ２が落ちないようにルツ
ボ２の直径より少し小径に、かつルツボ受け台３２２が
貫通できるようにルツボ受け台３２２より少し大径に形
成される。なお、搬送レール３３１の始端部３３１ａ付
近、搬送レール３３２の計測穴３３ｅ付近、搬送レール
３３４の計測穴３３ｅ付近および搬送レール３３６の始
端部付近には、ルツボ２の到達を検出するためのリミッ
トスイッチ７１〜７４がそれぞれ設けられる。なお、こ
のような成分分析部３は、例えば１．５ｍ四方程度の大
きさに納めることができる。

【００４１】図５は、図１のコントローラ４の構成を示
すブロック回路図である。コントローラ４のフロントパ
ネルには、試料重量計測スイッチ４１と、スタートスイ
ッチ４２と、温度設定スイッチ４３と、時間設定スイッ
チ４４とが設けられる。試料重量計測スイッチ４１は、
ルツボ２単独の重量を秤量する場合と検体１およびルツ
ボ２の総重量を予め秤量する場合に操作される。スター
トスイッチ４２は、検体１の工業分析を開始する場合に
操作される。

【００４２】温度設定スイッチ４３は、各電気炉３１
Ａ，３１Ｂ，３１Ｃの炉室３１０の温度を設定（電気炉
３１Ａにおいては１０７℃、電気炉３１Ｂにおいては９
００℃、電気炉３１Ｃにおいては８１５℃）する場合に
操作される。なお、ＪＩＳ−Ｍ８８１２においては、コ
ークスの水分を秤量する場合、２００℃にするよう規定
されている。しかし、実験の結果、電気炉３１Ａの炉室
３１０を１０７℃にしてコークスの水分を秤量した場合
の測定値と変わりがなかった。このため、石炭の場合と
同一の温度１０７℃に設定し、石炭とコークスとを区別
することなく水分を秤量し、煩雑さを避けるようにして
いる。時間設定スイッチ４４は、電気炉３１Ａ，３１
Ｂ，３１Ｃにおける加熱時間を設定（電気炉３１Ａにお
いては１０分、電気炉３１Ｂにおいては７分、電気炉３
１Ｃにおいては６０分）する場合に操作される。なお、
ＪＩＳ−Ｍ８８１２においては、石炭の場合には６０
分、コークスの場合には２４０分加熱するように規定さ
れている。しかし、実験の結果、１０７℃の遠赤外線で
１０分加熱した場合の測定値と変わりがなかった。この
ため、石炭及びコークスともに１０分加熱し、加熱時間
を大幅に短縮するようにしている。

【００４３】コントローラ４のハウジング内部には、エ
アー制御部４６と、窒素ガス制御部４７と、シーケンサ
回路４８とが設けられる。シーケンサ回路４８には、各
電気炉３１Ａ，３１Ｂ，３１Ｃにおけるルツボ２の検体
１の加熱時間等を計測するタイマ４８０が設けられる。
シーケンサ回路４８は、温度設定スイッチ４３により予
め設定された温度と各熱電対３１３により検出された各
炉室３１０の温度とに基づいて、各炉室３１０の温度が
設定温度になるように、各電気炉３１Ａ，３１Ｂ，３１
Ｃのニクロム線３１１に給電する電力を制御する。ま
た、シーケンサ回路４８は、試料重量計測スイッチ４
１、スタートスイッチ４２、時間設定スイッチ４４と、
各位置センサ３４６と、リミットスイッチ７１〜７４と
に基づいて、エアー制御部４６と窒素ガス制御部４７と
をシーケンス制御する。

【００４４】図６は、図５のコントローラ４におけるエ
アー制御部４６および窒素ガス制御部４７の詳細を示す
ブロック回路図である。ガス会社においては、種々の機
械を動作させるため、構内の主要な場所に計装用のエア
ーが送られている。エアー制御部４６に送られたエアー
は、減圧弁４６０により減圧され、各搬送シリンダ３４
Ａ，３４Ｂ，３４Ｃ，３４Ｄを動作させる吸排気制御部
４６１ａ〜４６１ｄと、開閉シリンダ３１６Ａ，３１６
Ｂを動作させる吸排気制御部４６２ａ，４６２ｂ、ルツ
ボ配送・載置シリンダ３６０を動作させる吸排気制御部
４６３と、各天秤３２Ａ，３２Ｂ，３２Ｃの昇降シリン
ダ３２４Ａ，３２４Ｂを動作させる吸排気制御部４６４
ａ〜４６４ｃに送られる。

【００４５】吸排気制御部４６１ａは、吸気弁４６０
０，４６０１と、排気弁４６０２，４６０３とを備え
る。吸気弁４６００，４６０１は、シーケンサ回路４８
により開弁・閉弁制御され、開弁時に減圧弁４６０によ
り減圧されたエアーを搬送シリンダ３４Ｂの吸気用パイ
プ３４２，３４３にそれぞれ送る。排気弁４６０２，４
６０３は、シーケンサ回路４８により開弁・閉弁制御さ
れ、開弁時に搬送シリンダ３４Ｂの排気用パイプ３４
４，３４５からエアーを抜く。

【００４６】シーケンサ回路４８が吸気弁４６００を開
弁するとともに排気弁４６０３を開弁し、搬送シリンダ
３４Ｂの吸気用パイプ３４２にエアーを送り込むととも
に排気用パイプ３４５を排気状態にすれば、搬送シリン
ダ３４Ｂのピストン３４０、移動部材３４１と、押し棒
３５Ｂが矢符αで示す方向にそれぞれ移動する。一方、
シーケンサ回路４８が吸気弁４６０１を開弁するととも
に排気弁４６０２を開弁し、搬送シリンダ３４Ｂの吸気
用パイプ３４３にエアーを送り込むとともに排気用パイ
プ３４４を排気状態にすれば、搬送シリンダ３４Ｂのピ
ストン３４０、移動部材３４１と、押し棒３５Ｂが矢符
βで示す方向にそれぞれ移動する。また、シーケンサ回
路４８が吸気弁４６００，４６０１を閉弁し、吸気用パ
イプ３４２，３４３にエアーを送るのを停止すれば、搬
送シリンダ３４Ｂのピストン３４０、移動部材３４１
と、押し棒３５Ｂとが停止する。したがって、シーケン
サ回路４８の吸排気制御部４６１の制御により、押し棒
３５Ｂを搬送レール３３１の始端部３３１ａから搬送レ
ール３３２の計測穴３３ｅまでの任意の位置に移動させ
て、ルツボ２を電気炉３１Ａおよび天秤３２Ａに搬送す
ることができる。

【００４７】他の吸排気制御部４６１ｂ〜４６１ｄは、
吸排気制御部４６１ａと同様に構成されている。したが
って、シーケンサ回路４８の吸排気制御部４６１ｂ〜４
６１ｄの制御により、搬送シリンダ３４Ｃ，３４Ｄ，３
４Ａを動作させ、押し棒３５Ｃ，３５Ｄ，３５Ａを搬送
レール３３２の計測穴３３ｅから搬送レール３３４の計
測穴３３ｅまで、搬送レール３３４の計測穴３３ｅから
搬送レール３３６の始端部まで、搬送レール３３６の始
端部から搬送レール３３１の始端部３３１ａまでの任意
の位置にそれぞれ移動させて、ルツボ２を電気炉３１
Ｂ、天秤３２Ｂ、電気炉３１Ｃ、天秤３２Ｃ、ルツボ置
場３６にそれぞれ搬送することができる。また、吸排気
制御部４６２ａ，４６２ｂは、吸排気制御部４６１ａと
同様に構成されている。したがって、シーケンサ回路４
８の吸排気制御部４６２ａ，４６２ｂの制御により、開
閉シリンダ３１６Ａ，３１６Ｂを動作させ、入口扉３１
５Ａ，出口扉３１５Ｂを開閉することができる。また、
吸排気制御部４６３は、吸排気制御部４６１ａと同様に
構成されている。したがって、シーケンサ回路４８の吸
排気制御部４６３の制御により、ルツボ配送・載置シリ
ンダ３６０を動作させ、ルツボ置場３６の各列を搬送レ
ール３３１の始端部３３１ａおよび搬送レール３３７の
終端部３３７ｂに連結させることができる。すなわち、
ルツボ２をルツボ置場３６から搬送レール３３上を移動
させ、電気炉３１Ａ、天秤３２Ａ，電気炉３１Ｂ，天秤
３２Ｂ，電気炉３１Ｃ、天秤３２Ｃを順次巡らせ、ルツ
ボ置場３６に戻すことができる。

【００４８】吸排気制御部４６４ａは、排気弁４６０
２，４６０３を備える。減圧弁４６０により減圧された
エアーは、天秤３２Ａの昇降シリンダ３２４Ａ，３２４
Ｂの吸気用パイプ３２４１に常時供給される。排気弁４
６０２，４６０３は、シーケンサ回路４８により開弁・
閉弁制御される。排気弁４６０２，４６０３を閉弁状態
にすると、ピストン棒３２４０は、上方へ延びている。
このため、搬送レール３３２は、他の搬送レール搬送レ
ール３３１，３３３，３３４，３３５，３３６，３３７
およびルツボ置場３６と同じ水平面に保持されている。
したがって、ルツボ２は、搬送レール３３１から搬送レ
ール３３３に移動することができる。吸気弁４６００，
４６０１を開弁状態にし、排気弁４６０２，４６０３を
開弁状態にすると、昇降シリンダ３２４Ａ，３２４Ｂの
排気用パイプ３２４２からエアーが抜けるため、ピスト
ン棒３２４０は、下方へ徐々に収縮する。このため、搬
送レール３３２は徐々に沈降し、ルツボ受け台３２２は
計測穴３３ｅを貫通する。これによって、計測穴３３ｅ
上にルツボ２がある場合、ルツボ２は、ルツボ受け台３
２２上に載置される。したがって、検体１およびルツボ
２の総重量を秤量することができる。

【００４９】他の吸排気制御部４６４ｂ，４６４ｃは、
吸排気制御部４６４ａと同様に構成されている。したが
って、シーケンサ回路４８の吸排気制御部４６４ｂ，４
６４ｃにより昇降シリンダ３２４Ａ，３２４Ｂを動作さ
せ、天秤３２Ｂ，３２Ｃの上方の搬送レール３３４，３
３７を昇降させ、検体１およびルツボ２の総重量を秤量
することができる。

【００５０】ガス会社においては、塔槽類を不活性ガス
置換するため窒素ガスも構内の主要な場所に送られてい
る。窒素ガス制御部４７に送られた窒素ガスは、減圧弁
４７０で減圧され吸気弁４７１に送られる。吸気弁４７
１は、シーケンサ回路４８により開弁・閉弁制御され、
開弁時に減圧弁４７０により減圧された窒素ガスをパイ
プ３１７Ａ，３１７Ｂに送る。これにより、電気炉３１
Ｂの炉室３１０を窒素ガスで充満させることができる。

【００５１】図７は、図１のパーソナルコンピュータ５
の構成を示す図である。図７において、システムバス５
０には、ＣＰＵ５１、ＲＯＭ５２、ＲＡＭ５３、ハード
ディスク装置５４、フロッピディスク装置５５、モニタ
５６、キーボード５７、プリンタ６を接続するためのイ
ンターフェイス５８、天秤３２Ａ，３２Ｂ，３２Ｃから
送られる重量を表すアナログ信号をデジタル信号に変換
するＡ／Ｄ変換器５９が接続される。ハードディスク装
置５４には、検体１の水分、揮発分、灰分および固定炭
素の割合を求めるアプリケーションプログラムが記録さ
れている。アプリケーションプログラムが起動される
と、ＣＰＵ５１は、ＲＯＭ５２の指示に従って、アプリ
ケーションプログラムをハードディスク装置５４からＲ
ＡＭ５３に記憶し、アプリケーションプログラムにした
がって検体１の水分、揮発分、灰分および固定炭素の割
合を求める。

【００５２】ＣＰＵ５１は、キーボード５７から入力さ
れる検体数をＲＡＭ５３に記憶する。一方、ＣＰＵ５１
は、Ａ／Ｄ変換器５９を介して天秤３２Ａ，３２Ｂ，３
２Ｃから送られる重量を表す信号を常時サーチしてい
る。ＣＰＵ５１は、天秤３２Ａ，３２Ｂ，３２Ｃから送
られる重量を表す信号の変動がなくなると、すなわち天
秤３２Ａ，３２Ｂ，３２Ｃにおいて計量された重量が確
定すると、確定した重量をＲＡＭ５３に記憶する。そし
て、ＣＰＵ５１は、検体数分の検体１の水分、揮発分、
灰分および固定炭素の割合を演算する。検体数分の検体
１の水分、揮発分、灰分および固定炭素の割合の演算が
終了すると、ＣＰＵ５１は、その演算結果をプリンタ６
にレポートの形で出力する。

【００５３】次いで、このシステムの動作を説明する。
図８はシステムフローを示す図であり、図９はタイムチ
ャートを示す図であり、図１０は検体１の工業分析過程
の重量減少パターンを示す図であり、図１１はプリンタ
６により印字された検体１の工業分析の結果を示す図で
ある。なお、このガス会社では、１日に石炭とコークス
とを合わせて１５検体程度について工業分析を行ってい
る。したがって、１５検体について工業分析を行うもの
として説明する。

【００５４】各電気炉３１Ａ，３１Ｂ，３１Ｃの炉室３
１０の温度は、コントローラ４の温度設定スイッチ４３
を予め操作して、１０７℃、９００℃および８１５℃に
それぞれ設定されている。また、各電気炉３１Ａ，３１
Ｂ，３１Ｃにおける検体１の加熱時間、すなわちルツボ
２の停留時間は、コントローラ４の時間設定スイッチ４
４を予め操作して、１０分、７分および６０分にそれぞ
れ設定されている。これらの設定温度と設定時間とは、
一旦設定された後に変更されることはない。このため、
オペレータは、温度設定スイッチ４３および時間設定ス
イッチ４４を日々の工業分析に当たって操作する必要は
ない。また、コントローラ４は、工業分析を行う初期状
態では、ルツボ配送・載置シリンダ３６０を動作させて
ルツボ置場３６の第１列目を搬送レール３３１の始端部
３３１ａと搬送レール３３７の終端部３３７ｂに合わ
せ、搬送シリンダ３４Ａ，３４Ｂ，３４Ｃ，３４Ｄを動
作させて押し棒３５Ａ，３５Ｂ，３５Ｃ，３５Ｄを図１
に示す初期位置に移動させ、開閉シリンダ３１６Ａ，３
１６Ｂを動作させて入口扉３１５Ａ，出口扉３１５Ｂで
電気炉３１Ｂの炉室３１０を密室状態にし、昇降シリン
ダ３２４Ａ，３２４Ｂを動作させて搬送レール３３２，
３３４，３３７を上昇させている。

【００５５】オペレータは、パーソナルコンピュータ５
のアプリケーションプログラムを起動させ、パーソナル
コンピュータ５のキーボード５７から工業分析する検体
数「１５」を入力する（ステップＳ１）。次いで、オペ
レータは、１５個のルツボ２を用意し、各ルツボ２単独
の重量をそれぞれ計量するために、天秤３２Ｃの前に立
ち、ルツボ２を１個搬送レール３３７の計測穴３３ｅ上
に載置し（ステップＳ２）、手を伸ばしてコントローラ
４の試料重量計測スイッチ４１をオン操作する（ステッ
プＳ３）。試料重量計測スイッチ４１がオン操作される
と、コントローラ４のシーケンサ回路４８は、吸排気制
御部４６４ｃに信号を送り、搬送レール３３７を下降さ
せる。これにより、ルツボ２が天秤３２Ｃのルツボ受け
台３２２に載置され、天秤３２Ｃによってルツボ２単独
の重量が計量され（ステップＳ４）、ルツボ２単独の重
量がパーソナルコンピュータ５に送られる。ルツボ２単
独の重量測定が終了すると、オペレータは、コントロー
ラ４の試料重量計測スイッチ４１をオフ操作する（ステ
ップＳ５）。試料重量計測スイッチ４１がオフ操作され
ると、コントローラ４のシーケンサ回路４８は、吸排気
制御部４６４ｃに信号を送り、搬送レール３３７を上昇
させる。搬送レール３３７が上昇すると、オペレータ
は、搬送レール３３７からルツボ２を取り上げる。この
ようにして、ステップＳ２〜ステップＳ６を１５回繰り
返す。これにより、１５個分のルツボ２の単独の重量が
パーソナルコンピュータ５にそれぞれ送られる。

【００５６】次いで、オペレータは、各ルツボ２に検体
１を適量（例えば、１ｇ）入れ、上述したステップＳ
２，Ｓ３，Ｓ５，Ｓ６と同じ操作を１５回繰り返し行
い、検体１を入れた各ルツボ２をルツボ置場３６の第１
列目の先頭（図１の最下部、最左端）から第４列目にか
けて順次載置する（ステップＳ７）。これにより、検体
１およびルツボ２の総重量が天秤３２Ｃにより１５個分
秤量され、パーソナルコンピュータ５に送られる（ステ
ップＳ８）。パーソナルコンピュータ５は、ステップＳ
８で受け取った検体１およびルツボ２の総重量からステ
ップＳ４で受け取ったルツボ２単独の重量を減算し、検
体１単独の重量を検体数分求める（ステップＳ９）。次
いで、オペレータは、コントローラ４のスタートスイッ
チ４２をオン操作する（ステップＳ１０）。これによ
り、オペレータの仕事は、全て終了する。なお、オペレ
ータの作業時間は、１０分程度で終了する。後は、コン
トローラ４とパーソナルコンピュータ５が全ての仕事を
自動的に実行する。したがって、オペレータの負担が大
幅に軽減される。また、ルツボ置場３６付近の１箇所で
作業ができるので、作業効率が上がる。

【００５７】スタートスイッチ４２がオン操作された場
合、コントローラ４のシーケンサ回路４８は、エアー制
御部４６と、窒素ガス制御部４７とを制御することによ
り、水分秤量動作Ｈ（ステップＳ１１）と、揮発分秤量
動作Ｖ（ステップＳ１２）と、灰分秤量動作Ａ（ステッ
プＳ１３）とを順次実行する。ステップＳ１１〜Ｓ１３
が終了すると、パーソナルコンピュータ５は、水分、揮
発分、灰分、固定炭素を求め、プリンタ６から分析結果
を印字する（ステップＳ１４）。

【００５８】コントローラ４のステップＳ１１〜Ｓ１３
の実行により、成分分析部３は、概略的に次のように動
作する。コントローラ４の制御により、押し棒３５Ａ，
３５Ｂ，３５Ｃ，３５Ｄを移動させ、まずルツボ置場３
６の第１列と第２列の８個のルツボ２を第１セットと
し、第１セットのルツボ２を１個ずつ電気炉３１Ｃの炉
室３１０まで搬送する。この過程で、電気炉３１Ａ，３
１Ｂの炉室３１０には、ルツボ２が１個づつ入れられ、
加熱により検体１中の水分，揮発分がそれぞれ減量され
る。天秤３２Ａにおいては水分を減量した検体１および
ルツボ２の総重量が、天秤３２Ｂにおいてはさらに揮発
分を減量した検体１およびルツボ２の総重量が１つずつ
秤量される。一方、電気炉３１Ｃの炉室３１０には、ル
ツボ２が第１セットの８個入れられ、加熱により検体１
中の固定炭素が減量される。次いで、コントローラ４の
制御により、押し棒３５Ｄ，３５Ａを移動させ、第１セ
ットのルツボ２を１個ずつ電気炉３１Ｃの炉室３１０か
らルツボ置場３６の第１列と第２列まで搬送する。この
過程で、天秤３２Ｃにおいて、さらに固定炭素を減量し
た検体１およびルツボ２の総重量が１つずつ秤量され
る。次いで、残りのルツボ置場３６の第３列と第４列の
７個のルツボ２の第２セットについて、同様の動作が行
われる。なお、成分分析部３における作業時間は、第１
セットのルツボ２と第２セットのルツボ２につきそれぞ
れ１６５分程度ずつ必要である。したがって、オペレー
タは、５時間３０分経過後に分析結果を取りにくればよ
い。

【００５９】ところで、電気炉３１Ａ，３１Ｂの炉室３
１０においてルツボ２が１個ずつ加熱されるのは、次の
理由による。このシステムでは、原則的にルツボ２の搬
送が１個ずつ行われるため、電気炉３１Ａ，３１Ｂの炉
室３１０に複数のルツボ２を入れようとすると、各ルツ
ボ２の検体１の加熱時間に差が生じる。加熱時間に差が
あると、例えば一方の加熱時間が短すぎ、他方の加熱時
間が長すぎる場合には、一方の検体１中の水分が全て減
量せず、他方の検体１中の揮発分の内の軽質部分が減量
してしまう場合がある。この場合には、一方では水分が
少なくかつ揮発分が多く測定され、他方では水分が多く
揮発分が少なく測定されかねない。したがって、水分お
よび揮発分については、このようなことが生じない加熱
時間で、かつ、各ルツボ２の検体１の加熱時間を同じに
する必要がある。そこで、加熱時間の差をなくし、測定
誤差を避けるため、電気炉３１Ａ，３１Ｂの炉室３１０
においてルツボ２を１個ずつ加熱するようにしたもので
ある。

【００６０】また、電気炉３１Ｃの炉室３１０において
ルツボ２が８個同時に加熱されるのは、次の理由によ
る。電気炉３１Ｃ挿入直前において検体１に残留してい
る成分は、固定炭素と灰分のみである。一定時間以上電
気炉３１Ｃの炉室３１０において検体１を加熱すれば、
固定炭素が減量してしまい、残りの灰分が減量すること
がない。したがって、固定炭素が減量してしまう加熱時
間さえ確保されれば、各ルツボ２の検体１の加熱時間が
異なっても固定炭素と灰分の測定誤差を生じることはな
い。一方、電気炉３１Ｃの炉室３１０においてルツボ２
を８個同時に加熱すれば、大幅な加熱時間の短縮にな
る。そこで、時間短縮を図るため、電気炉３１Ｃの炉室
３１０においてルツボ２を８個同時に加熱するようにし
たものである。

【００６１】次いで、ステップＳ１１の水分秤量動作Ｈ
を詳述する。スタートスイッチ４２がオン操作される
と、コントローラ４のシーケンサ回路４８は、窒素ガス
制御部４７の吸気弁４７１を開弁し、電気炉３１Ｂの炉
室３１０内を窒素ガスで充満させる。シーケンサ回路４
８は、吸排気制御部４６１ｄを制御して搬送シリンダ３
４Ａを動作させ、押し棒３５Ａを初期位置からα方向に
移動させる。これにより押し棒３５Ａの当接部３５０が
ルツボ置場３６の第１列目の４番目のルツボ２を後ろか
ら押し、４個のルツボ２をα方向に移動させ、先頭の１
番目のルツボ２が搬送レール３３１の始端部３３１ａに
乗る。先頭の１番目のルツボ２がリミットスイッチ７１
に当たると、シーケンサ回路４８は、搬送シリンダ３４
Ａを動作させて押し棒３５Ａをβ方向に初期位置まで移
動させるとともに、搬送シリンダ３４Ｂを動作させ押し
棒３５Ｂをα方向に移動させることによりルツボ２を電
気炉３１Ａの炉室３１０の中央に搬送し、押し棒３５Ｂ
をβ方向に初期位置まで移動させる。これにより、ルツ
ボ２の検体１の加熱が行われる。

【００６２】シーケンサ回路４８は、タイマ４８０で時
間を計測し、ルツボ２が電気炉３１Ａの炉室３１０の中
央に入ってから１０分経過後、搬送シリンダ３４Ｂを動
作させ押し棒３５Ｂをα方向に移動させることにより電
気炉３１Ａの炉室３１０の中央から搬送レール３３２の
計測穴３３ｅまで搬送する。ルツボ２がリミットスイッ
チ７２に当たると、シーケンサ回路４８は、搬送シリン
ダ３４Ｂを動作させて押し棒３５Ｂをβ方向に初期位置
まで移動させる。また、シーケンサ回路４８は、検体１
およびルツボ２を冷却するためタイマ４８０で時間を計
測し、ルツボ２がリミットスイッチ７２に当たってから
２分経過後、昇降シリンダ３２４Ａ，３２４Ｂを動作さ
せて搬送レール３３２を降下させ、天秤３２Ａで検体１
およびルツボ２の総重量が秤量される。

【００６３】一方、パーソナルコンピュータ５は、天秤
３２Ａから検体１およびルツボ２の総重量を表す信号が
送られてくると、その信号の値が一定になるのを待っ
て、一定になった検体１およびルツボ２の総重量を取り
込む。これにより電気炉３１Ａにおける加熱により減量
された水分の重量（水分の重量＝（検体１およびルツボ
２の総重量）−（水分を減量した検体１およびルツボ２
の総重量））の秤量が可能になる。天秤３２Ａでの検体
１およびルツボ２の総重量が秤量が終わると、シーケン
サ回路４８は、昇降シリンダ３２４Ａ，３２４Ｂを動作
させて搬送レール３３２を上昇させ、搬送レール３３２
を搬送レール３３３と水平にさせる。これによりステッ
プＳ１１の水分秤量動作Ｈが終わる。

【００６４】次いで、ステップＳ１２の揮発分秤量動作
を詳述する。搬送レール３３２が搬送レール３３３と水
平になると、シーケンサ回路４８は、搬送シリンダ３４
Ｃを動作させ押し棒３５Ｃをα方向に移動させることに
よりルツボ２を電気炉３１Ｂの炉室３１０の中央に搬送
し、押し棒３５Ｃをβ方向に初期位置まで移動させる。
これにより、ルツボ２の検体１の加熱が行われる。な
お、シーケンサ回路４８は、押し棒３５Ｃが入口扉３１
５Ａの少し手前まで来ると開閉シリンダ３１６Ａを動作
させ入口扉３１５Ａを開き、押し棒３５Ｃが入口扉３１
５Ａから出て行くと開閉シリンダ３１６Ａを動作させ入
口扉３１５Ａを閉じる。これにより、炉室３１０に空気
が入ることがなく、炉室３１０を窒素ガスで充満したま
まに維持することができる。したがって、簡単な構成で
ルツボ２に蓋をしたのと同等の効果を得ることができ
る。

【００６５】シーケンサ回路４８は、タイマ４８０で時
間を計測し、ルツボ２が電気炉３１Ｂの炉室３１０の中
央に入ってから７分経過後、搬送シリンダ３４Ｃを動作
させ押し棒３５Ｃをα方向に移動させることにより電気
炉３１Ｂの炉室３１０の中央から搬送レール３３４の計
測穴３３ｅまで搬送する。ルツボ２がリミットスイッチ
７３に当たると、シーケンサ回路４８は、搬送シリンダ
３４Ｃを動作させて押し棒３５Ｃをβ方向に初期位置ま
で移動させる。なお、このとき、シーケンサ回路４８
は、押し棒３５Ｃが入口扉３１５Ａの少し手前まで来る
と開閉シリンダ３１６Ａ，３１６Ｂを動作させ入口扉３
１５Ａ，出口扉３１５Ｂを開き、押し棒３５Ｃが入口扉
３１５Ａから出て行くと開閉シリンダ３１６Ａ，３１６
Ｂを動作させ入口扉３１５Ａ，出口扉３１５Ｂを閉じ
る。

【００６６】また、シーケンサ回路４８は、検体１およ
びルツボ２を冷却するためタイマ４８０で時間を計測
し、ルツボ２がリミットスイッチ７３に当たってから２
分経過後、昇降シリンダ３２４Ａ，３２４Ｂを動作させ
て搬送レール３３４を降下させ、天秤３２Ｂで検体１お
よびルツボ２の総重量が秤量される。一方、パーソナル
コンピュータ５は、天秤３２Ｂから検体１およびルツボ
２の総重量を表す信号が送られてくると、その信号の値
が一定になるのを待って、一定になった検体１およびル
ツボ２の総重量を取り込む。これにより電気炉３１Ｂに
おける加熱によりさらに減量された揮発分の重量（揮発
分の重量＝（水分を減量した検体１およびルツボ２の総
重量）−（水分および揮発分を減量した検体１およびル
ツボ２の総重量））の秤量が可能になる。次いで、シー
ケンサ回路４８は、昇降シリンダ３２４Ａ，３２４Ｂを
動作させて搬送レール３３２を上昇させる。これによ
り、ステップＳ１２の揮発分秤量動作Ｖが終了する。

【００６７】なお、ステップＳ１２の揮発分秤量動作Ｖ
が実行されるごとに、第１列目の２番目のルツボ２から
４番目のルツボ２についてステップＳ１１の水分秤量動
作Ｈが実行される（図９参照）。４番目のルツボ２につ
いてステップＳ１１の水分秤量動作Ｈが終了すると、シ
ーケンサ回路４８は、ルツボ配送・載置シリンダ３６０
を動作させてルツボ置場３６の第２列目を搬送レール３
３１の始端部３３１ａと搬送レール３３７の終端部３３
７ｂに合わせ、第２列目の４個のルツボ２についてステ
ップＳ１１の水分秤量動作ＨとステップＳ１２の揮発分
秤量動作Ｖとを実行する。そして、８個目のルツボ２に
ついて揮発分秤量動作Ｖが実行されると、シーケンサ回
路４８は、この第１セットのルツボ２をルツボ置場３６
に回収するため、ルツボ配送・載置シリンダ３６０を動
作させてルツボ置場３６の第１列目を搬送レール３３１
の始端部３３１ａと搬送レール３３７の終端部３３７ｂ
に合わせる。

【００６８】次いで、ステップＳ１３の灰分秤量動作に
ついて詳述する。搬送レール３３４が搬送レール３３５
と水平になると、シーケンサ回路４８は、搬送シリンダ
３４Ｄを動作させ押し棒３５Ｄをα方向に移動させるこ
とによりルツボ２を電気炉３１Ｃの炉室３１０の入口か
ら少し奥まで搬送し、押し棒３５Ｃをβ方向に初期位置
まで移動させる。これにより、ルツボ２の検体１の加熱
が行われる。この動作を８回繰り返すことにより８個の
ルツボ２を炉室３１０に入れ、８個のルツボ２の検体１
の加熱が行われる。なお、８個目のルツボ２を入れると
きには押し棒３５Ｄで８個のルツボ２を搬送することに
なるが、８個目のルツボ２を当接部３５０で固定してい
るので、各ルツボ２に回転が生じず、ジグザグ運動も生
じない。このため、８個のルツボ２がスムースに搬送さ
れる。

【００６９】シーケンサ回路４８は、タイマ４８０で時
間を計測し、８個目のルツボ２が電気炉３１Ｃの炉室３
１０に入ってから６０分経過後、搬送シリンダ３４Ｄを
動作させ押し棒３５Ｄをα方向に移動させることにより
８個のルツボ２を押し、先頭のルツボ２を電気炉３１Ｃ
の炉室３１０から搬送レール３３６の始端部まで搬送す
る。先頭のルツボ２がリミットスイッチ７４に当たる
と、シーケンサ回路４８は、搬送シリンダ３４Ｄを動作
させて押し棒３５Ｄをβ方向に初期位置まで移動させ
る。また、搬送シリンダ３４Ａを動作させて押し棒３５
Ａをα方向に移動させることにより先頭のルツボ２を搬
送レール３３６の始端部から搬送レール３３７の計測穴
３３ｅまで搬送する。

【００７０】また、シーケンサ回路４８は、検体１およ
びルツボ２を冷却するためタイマ４８０で時間を計測
し、ルツボ２が計測穴３３ｅ上に載置されてから２分経
過後、昇降シリンダ３２４Ａ，３２４Ｂを動作させて搬
送レール３３７を降下させる。これにより、天秤３２Ｃ
で検体１およびルツボ２の総重量が秤量される。一方、
パーソナルコンピュータ５は、天秤３２Ｃから検体１お
よびルツボ２の総重量を表す信号が送られてくると、そ
の信号の値が一定になるのを待って、一定になった検体
１およびルツボ２の総重量を取り込む。これにより電気
炉３１Ｃにおける加熱によりさらに減量された固定炭素
の重量および残った灰分の重量（固定炭素の重量＝（水
分および揮発分を減量した検体１ならびにルツボ２の総
重量）−（水分，揮発分および固定炭素を減量した検体
１ならびにルツボ２の総重量），灰分の重量＝（水分，
揮発分および固定炭素を減量した検体１ならびにルツボ
２の総重量）−ルツボ２単独の重量）の秤量が可能にな
る。

【００７１】天秤３２Ｃでの検体１およびルツボ２の総
重量が秤量が終わると、シーケンサ回路４８は、昇降シ
リンダ３２４Ａ，３２４Ｂを動作させて搬送レール３３
７を上昇させる。搬送レール３３７がルツボ置場３６と
水平になると、シーケンサ回路４８は、搬送シリンダ３
４Ａを動作させ押し棒３５Ａをα方向に移動させること
によりルツボ２を搬送レール３３７の計測穴３３ｅから
ルツボ置場３６の元の位置まで搬送し、押し棒３５Ａを
β方向に初期位置まで移動させる。これにより、ルツボ
２がルツボ置場３６の元の位置に載置される。

【００７２】上述の動作を４回繰り返すことにより、４
個のルツボ２がルツボ置場３６の第１列目の元の位置に
それぞれ載置される。第１列目に４個のルツボ２を載置
すると、シーケンサ回路４８は、第１セットの残りの第
２列目のルツボ２をルツボ置場３６に回収するため、ル
ツボ配送・載置シリンダ３６０を動作させてルツボ置場
３６の第２列目を搬送レール３３１の始端部３３１ａと
搬送レール３３７の終端部３３７ｂに合わせる。そし
て、上述の動作を４回繰り返すことにより、４個のルツ
ボ２がルツボ置場３６の第２列目の元の位置にそれぞれ
載置される。これにより、ステップＳ１３の灰分秤量動
作が終了する。

【００７３】第１セットの８個のルツボ２をルツボ置場
３６に載置すると、コントローラ４は、ルツボ配送・載
置シリンダ３６０を動作させてルツボ置場３６の第３列
目を搬送レール３３１の始端部３３１ａと搬送レール３
３７の終端部３３７ｂに合わせる。そして、残りの第２
セットの７個のルツボについて、水分秤量動作Ｈ（ステ
ップＳ１１）、揮発分秤量動作Ｖ（ステップＳ１２）、
灰分秤量動作Ａ（ステップＳ１３）を実行する。

【００７４】１５個のルツボ２について水分秤量動作Ｈ
（ステップＳ１１）、揮発分秤量動作Ｖ（ステップＳ１
２）、灰分秤量動作Ａ（ステップＳ１３）が終了する
と、パーソナルコンピュータ５は、１５個の検体１につ
いて、水分、灰分、揮発分、固定炭素をそれぞれ求める
（水分（％）＝｛水分減量（ｇ）／検体（ｇ）｝×１０
０，揮発分（％）＝｛揮発分減量（ｇ）／検体（ｇ）｝
×１００，灰分（％）＝｛灰分重量（ｇ）／検体
（ｇ）｝×１００，固定炭素（％）＝｛固定炭素減量
（ｇ）／検体（ｇ）｝×１００＝１００−｛水分（ｇ）
＋揮発分（ｇ）＋灰分（ｇ）｝）。そして、パーソナル
コンピュータ５は、分析結果をプリンタ６に印字する
（ステップＳ１４、図１１参照）。

【００７５】図１２は石炭についてのＪＩＳ法と、自動
化法との精度比較を表す図であり、図１３はコークスに
ついてのＪＩＳ法と、自動化法との精度比較を表す図で
ある。図１２，図１３において、ＪＩＳ−Ｍ８８１２の
規定に従う装置を用いて工業分析したものをＪＩＳ法と
し、電気炉図１の検体の工業分析システムで工業分析し
たものを自動化法としている。また、σ_n-1はデータの
ばらつきであり、ＣＶは変動係数であり、ＣＶ＝｛（σ
_n-1）／平均値｝×１００である。図１２，図１３から
わかるように、自動化法は、石炭、コークスともにＪＩ
Ｓ絶対値許容誤差内（水分０．２％、揮発分０．４％、
灰分０．２％）以内におさまり、ＪＩＳで定められた許
容誤差を十分クリアーしており、繰り返し精度もＪＩＳ
法と遜色のないＣＶ８％以内におさめることができ、十
分な繰り返し精度を得ることができる。

【００７６】なお、上述の実施例では検体１に石炭、コ
ークスを適用して説明したが、検体１に木炭、練炭等も
適用できる。

【００７７】

【発明の効果】請求項１の検体の工業分析システムにお
いては、移動手段が第１の電気炉、第１の重量測定器、
第２の電気炉、第２の重量測定器、第３の電気炉および
第３の重量測定器をこの順序で巡るようにルツボを移動
させ、移動制御手段がルツボが第１、第２および第３の
電気炉の炉内に予め定められた時間停留するように移動
手段を制御し、演算手段が第１の重量測定器により測定
された水分を減量した検体およびルツボの総重量、第２
の重量測定器により測定された水分および揮発分を減量
した検体およびルツボの総重量、ならびに第３の重量測
定器により測定された水分、揮発分および固定炭素を減
量した検体およびルツボの総重量と、予め測定されたル
ツボ単独の重量ならびに予め測定された検査すべき検体
およびルツボの総重量とから検体中に含まれる水分、揮
発分および灰分の割合を演算し、それによって、１つの
ルツボ中の検査すべき検体から水分、揮発分および灰分
の割合を自動的に求めるので、工業分析を行うオペレー
タは、ルツボ単独の重量を求める作業と検体とルツボと
の総重量を求める作業を行うだけでよく、オペレータの
負担が大幅に軽減される。また、電気炉の扉の開閉等複
雑な動作を行える機能を有するロボットを導入しなくて
も、簡単な装置でシステムを構成できるので安価にな
る。

【００７８】請求項２の検体の工業分析システムにおい
ては、移動手段が、第１、第２および第３の電気炉の炉
内部を挿通し、第１の電気炉、第１の重量測定器、第２
の電気炉、第２の重量測定器、第３の電気炉および第３
の重量測定器をこの順序で巡る搬送レール、ならびに搬
送レールに沿って移動可能で、ルツボを後方から押すこ
とにより搬送レール上を滑らせてルツボを移動させる押
し棒を含むので、移動手段を簡単に構成することができ
る。

【００７９】請求項３の検体の工業分析システムにおい
ては、少なくとも第２および第３の電気炉付近における
搬送レールの上表面が石英板で形成されるので、高温下
でもルツボを容易に搬送できる。

【００８０】請求項４の検体の工業分析システムにおい
ては、搬送レールの始端部と終端部とは、予め定められ
たほぼ同じ位置になるように形成されており、さらに、
搬送レールの始端部と、搬送レールの終端部とにそれぞ
れ接続され、ルツボを複数個載置可能なルツボ置場を備
えるので、複数の検体を順次工業分析することができ、
また、オペレータの作業効率が高まる。

【００８１】請求項５の検体の工業分析システムにおい
ては、ルツボが有底円筒状に形成されており、押し棒の
ルツボに当接する当接部がルツボの外周と同形状の半円
弧状に形成されるので、ルツボの搬送を安定して行うこ
とができ、しかも、一度に多くのルツボを安定して搬送
することができる。

【００８２】請求項６の検体の工業分析システムにおい
ては、第２の電気炉がさらにルツボ中の検体の加熱時に
炉内部を密閉する入口扉および出口扉、ならびにルツボ
中の検体の加熱時に炉内部に不活性ガスを注入する不活
性ガス注入手段を有するので、ルツボに蓋をしたのと同
等の効果を得ることができる。

【００８３】請求項７の検体の工業分析システムにおい
ては、第３の電気炉が炉内にルツボを複数個収納可能に
形成されており、それによって移動手段で第３の電気炉
の炉内にルツボを複数個順次収納し、移動制御手段で第
３の電気炉の炉内にルツボを複数個停留させ、複数個の
ルツボ内の検体を一時に加熱するようにしているので、
灰化時間が大幅に短縮できる。

【００８４】請求項８の検体の工業分析システムにおい
ては、遠赤外線ヒータで第１の電気炉の炉内を加熱する
ようにしているので、乾燥時間を大幅に短縮することが
できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例の検体の工業分析システムの
概略的な全体構成を示す構成図である。

【図２】ルツボ２の外観を示す斜視図である。

【図３】図１の成分分析部３の電気炉３１Ｂ付近の詳細
を示す斜視図である。

【図４】図１の成分分析部３の天秤３２Ｂ付近の詳細を
示す斜視図である。

【図５】図１のコントローラ４の構成を示すブロック回
路図である。

【図６】図５のコントローラ４におけるエアー制御部４
６および窒素ガス制御部４７の詳細を示すブロック回路
図である。

【図７】図１のパーソナルコンピュータ５の構成を示す
図である。

【図８】システムフローを示す図である。

【図９】タイムチャートを示す図である。

【図１０】検体１の工業分析過程の重量減少パターンを
示す図である。

【図１１】プリンタ６により印字された検体１の工業分
析の結果を示す図である。

【図１２】石炭についてのＪＩＳ法と、自動化法との精
度比較を表す図である。

【図１３】コークスについてのＪＩＳ法と、自動化法と
の精度比較を表す図である。

【図１４】従来のＪＩＳ−Ｍ８８１２の規定に従う機器
を使用した作業工程を示す図である。

【図１５】図１４の作業工程を示すフローチャートであ
る。

【図１６】図１４の作業工程を示すタイムチャートであ
る。

【図１７】従来のオペレータの作業を自動的に行うロボ
ット１０５を導入した検体の工業分析システムを示す図
である。

【符号の説明】

１…検体１２…ルツボ３…成分分析部４…コントローラ５…パーソナルコンピュータ６…プリンタ３１Ａ，３１Ｂ，３１Ｃ…電気炉３２Ａ，３２Ｂ，３２Ｃ…天秤３３，３３１〜３３７…搬送レール３３ｄ…石英板３４Ａ，３４Ｂ，３４Ｃ，３４Ｄ…搬送シリンダ３５Ａ，３５Ｂ，３５Ｃ，３５Ｄ…押し棒３６…ルツボ置場３１０…炉室３１１…ニクロム線３１３…熱電対３１４…遠赤外線放射板３１５Ａ…入口扉３１５Ｂ…出口扉

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】所定の温度下で検体から水分、揮発分お
よび固定炭素分を順次減量させ、検体中に含まれる水
分、揮発分および灰分の割合を自動的に測定する検体の
工業分析システムであって、検査すべき前記検体を入れるためのルツボ、予め定められた経路に沿って順次配置され、前記ルツボ
が挿通できるようにトンネル状に形成され、炉内部を所
定温度に加熱することにより前記ルツボ中の検査すべき
前記検体から水分、揮発分および固定炭素分をそれぞれ
個別的に減量させる第１、第２および第３の電気炉、予め定められた経路に沿って順次配置され、前記第１の
電気炉によって水分を減量した前記検体および前記ルツ
ボの総重量、前記第２の電気炉によってさらに揮発分を
減量した前記検体および前記ルツボの総重量、ならびに
前記第３の電気炉によってさらに固定炭素分を減量した
前記検体および前記ルツボの総重量をそれぞれ個別的に
測定する第１、第２および第３の重量測定器、前記第１の電気炉、前記第１の重量測定器、前記第２の
電気炉、前記第２の重量測定器、前記第３の電気炉およ
び前記第３の重量測定器をこの順序で巡るように前記ル
ツボを移動させる移動手段、前記ルツボが前記第１、第２および第３の電気炉の炉内
に予め定められた時間停留するように前記移動手段を制
御する移動制御手段、ならびに前記第１の重量測定器に
より測定された水分を減量した前記検体および前記ルツ
ボの総重量、前記第２の重量測定器により測定された水
分および揮発分を減量した前記検体および前記ルツボの
総重量、ならびに前記第３の重量測定器により測定され
た水分、揮発分および固定炭素を減量した前記検体およ
び前記ルツボの総重量と、予め測定された前記ルツボ単
独の重量ならびに予め測定された検査すべき前記検体お
よび前記ルツボの総重量とから前記検体中に含まれる水
分、揮発分および灰分の割合を演算する演算手段を備
え、それによって１つの前記ルツボ中の検査すべき前記
検体から水分、揮発分、灰分および固定炭素の割合を自
動的に求めるようにしたことを特徴とする検体の工業分
析システム。
【請求項２】前記移動手段は、前記第１、第２および第３の電気炉の炉内部を挿通し、
前記第１の電気炉、前記第１の重量測定器、前記第２の
電気炉、前記第２の重量測定器、前記第３の電気炉およ
び前記第３の重量測定器をこの順序で巡る搬送レール、
ならびに前記搬送レールに沿って移動可能で、前記ルツ
ボを後方から押すことにより前記搬送レール上を滑らせ
て前記ルツボを移動させる押し棒を含むことを特徴とす
る請求項１に記載の検体の工業分析システム。
【請求項３】少なくとも前記第２および第３の電気炉
付近における前記搬送レールの上表面は、石英板で形成
されることを特徴とする請求項２に記載の検体の工業分
析システム。
【請求項４】前記搬送レールの始端部と終端部とは、
予め定められたほぼ同じ位置になるように形成されてお
り、さらに、前記搬送レールの前記始端部と、前記搬送レールの前記
終端部とにそれぞれ接続され、前記ルツボを複数個載置
可能なルツボ置場を備え、それにより前記ルツボ単独の
重量ならびに前記ルツボおよび検査すべき前記検体の総
重量が予め測定され、分析すべき検体を入れた前記ルツ
ボを前記ルツボ置場に複数載置し、前記巡回移動手段に
より前記ルツボ置場から前記第１の電気炉へ前記ルツボ
を順次送りだし、前記巡回移動手段により前記第３の重
量測定器から前記ルツボ置場に分析の終了した検体を入
れた前記ルツボを順次収容するようにしたことを特徴と
する請求項２または３に記載の検体の工業分析システ
ム。
【請求項５】前記ルツボは、有底円筒状に形成されて
おり、前記押し棒の前記ルツボに当接する当接部は、前記ルツ
ボの外周と同形状の半円弧状に形成されることを特徴と
する請求項２〜４のいずれかに記載の検体の工業分析シ
ステム。
【請求項６】前記第２の電気炉は、さらに前記ルツボ
中の前記検体の加熱時に炉内部を密閉する入口扉および
出口扉、ならびに前記ルツボ中の前記検体の加熱時に炉
内部に不活性ガスを注入する不活性ガス注入手段を有す
ることを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の検
体の工業分析システム。
【請求項７】前記第３の電気炉は、炉内に前記ルツボ
を複数個収納可能に形成されており、それによって前記
移動手段で前記第３の電気炉の炉内に前記ルツボを複数
個順次収納し、前記移動制御手段で前記第３の電気炉の
炉内に前記ルツボを複数個停留させ、複数個のルツボ内
の検体を一時に加熱するようにしたことを特徴とする請
求項１〜６のいずれかに記載の検体の工業分析システ
ム。
【請求項８】前記第１の電気炉の炉内を加熱する加熱
手段は、遠赤外線ヒータであることを特徴とする請求項
１〜７のいずれかに記載の検体の工業分析システム。