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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2024-03-08
(45)【発行日】2024-03-18
(54)【発明の名称】粉体搬送装置
(51)【国際特許分類】
   B65G 53/66 20060101AFI20240311BHJP
   B65G 53/48 20060101ALI20240311BHJP
   B65G 53/16 20060101ALI20240311BHJP
【FI】
B65G53/66 A
B65G53/48
B65G53/16
【請求項の数】 5
(21)【出願番号】P 2020045260
(22)【出願日】2020-03-16
(65)【公開番号】P2021147116
(43)【公開日】2021-09-27
【審査請求日】2022-12-06
(73)【特許権者】
【識別番号】000231637
【氏名又は名称】株式会社ニップン
(74)【代理人】
【識別番号】100094569
【弁理士】
【氏名又は名称】田中 伸一郎
(74)【代理人】
【識別番号】100103610
【弁理士】
【氏名又は名称】▲吉▼田 和彦
(74)【代理人】
【識別番号】100109070
【弁理士】
【氏名又は名称】須田 洋之
(74)【代理人】
【氏名又は名称】松下 満
(74)【代理人】
【識別番号】100098475
【弁理士】
【氏名又は名称】倉澤 伊知郎
(74)【代理人】
【識別番号】100130937
【弁理士】
【氏名又は名称】山本 泰史
(74)【代理人】
【識別番号】100107537
【弁理士】
【氏名又は名称】磯貝 克臣
(72)【発明者】
【氏名】寺倉 淳二
(72)【発明者】
【氏名】板垣 賢太郎
【審査官】森林 宏和
(56)【参考文献】
【文献】特開2003-176023(JP,A)
【文献】特開平02-182621(JP,A)
【文献】特開平11-334875(JP,A)
(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
B65G 53/00 ー 53/66
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
第1空気流を生成する第1ブロワと、
前記第1ブロワに接続され、前記第1空気流が搬送される経路を形成する第1搬送管と、
前記第1搬送管内に粉体を供給し、前記第1空気流と合流させる第1粉体供給バルブと、
前記第1粉体供給バルブに粉体を供給する粉体供給装置と、
前記第1搬送管内の圧力を検出する第1圧力センサと、
第2空気流を生成する第2ブロワと、
前記第2ブロワに接続され、前記第2空気流が搬送される経路を形成する第2搬送管と、
前記第1搬送管によって搬送される粉体を前記第2搬送管内に供給し、前記第2空気流と合流させる第2粉体供給バルブと、
前記第2搬送管内の圧力を検出する第2圧力センサと、
前記第1圧力センサの検出値及び前記第2圧力センサの検出値に応じて前記粉体供給装置を制御する制御装置と、
を備えたことを特徴とする粉体搬送装置。
【請求項2】
前記制御装置は、
(1)前記第1圧力センサの検出値及び前記第2圧力センサの検出値が第1閾値未満の間、粉体の供給量が増大するように前記粉体供給装置を制御し、
(2)その後、前記第1圧力センサの検出値または前記第2圧力センサの検出値が第1閾値に達した後は、粉体の供給量が減少するように前記粉体供給装置を制御し、
(3)その後、前記第1閾値に達した前記第1圧力センサの検出値または前記第2圧力センサの検出値が前記第1閾値よりも低い第2閾値に達した後は、その際の粉体の供給量を維持するように前記粉体供給装置を制御する
ようになっていることを特徴とする請求項に記載の粉体搬送装置。
【請求項3】
前記制御装置は、
(1)前記第1圧力センサの検出値及び前記第2圧力センサの検出値が第1閾値未満の間、粉体の供給量が増大するように前記粉体供給装置を制御し、
(2)その後、前記第1圧力センサの検出値または前記第2圧力センサの検出値が第1閾値に達した後は、粉体の供給量が減少するように前記粉体供給装置を制御し、
(3’)その後、前記第1閾値に達した前記第1圧力センサの検出値または前記第2圧力センサの検出値が前記第1閾値よりも低い第2閾値に達した後は、再び粉体の供給量が増大するように前記粉体供給装置を制御し、
(4)その後、工程(2)及び工程(3’)を繰り返す
ようになっていることを特徴とする請求項に記載の粉体搬送装置。
【請求項4】
前記制御装置は、
(1)前記第1圧力センサの検出値及び前記第2圧力センサの検出値が第1閾値未満の間、粉体の供給量が増大するように前記粉体供給装置を制御し、
(2)その後、前記第1圧力センサの検出値または前記第2圧力センサの検出値が第1閾値に達した後は、前記第1圧力センサの検出値または前記第2圧力センサの検出値が前記第1閾値に達した時点での粉体の供給量から第1所定量だけ減少させた供給量を維持するように前記粉体供給装置を制御し、
(3)その後、前記第1圧力センサの検出値及び前記第2圧力センサの検出値が前記第1閾値に達した場合は、更に第2所定量だけ減少させた供給量を維持するように前記粉体供給装置を制御する
ようになっていることを特徴とする請求項に記載の粉体搬送装置。
【請求項5】
前記粉体供給装置は、スクリュー式の粉体供給装置であり、
前記制御装置は、前記粉体供給装置の回転数をインバータ制御するようになっている
ことを特徴とする請求項乃至のいずれかに記載の粉体搬送装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、粉体を袋詰めしないで、タンクローリー車のタンク等に直接的に粉体を搬送して積込むことができる粉体搬送装置に関する。
【背景技術】
【0002】
特許文献1には、ブロワによって生成される空気流を利用して粉体を搬送する粉体搬送装置が開示されている。
【0003】
特許文献1に開示された粉体搬送装置は、空気流を生成するブロワと、前記ブロワに接続されて前記空気流が搬送される経路を形成する搬送管と、前記搬送管内に粉体を供給して前記空気流と合流させるロータリーバルブと、前記ブロワの吐出圧を計測する圧力計と、を備えている。
【0004】
そして、圧力計によって計測されるブロワの吐出圧に基づいて、ブロワの回転数が変更されるようになっている。
【0005】
このような粉体搬送装置によれば、搬送負荷に応じてブロワの回転数を調整することができるため、省エネルギー効果をもたらすことができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0006】
【文献】特許第4244145号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0007】
特許文献1に開示された粉体搬送装置は、省エネルギー効果の実現という点においては優れているが、ブロワの出力をフル活用するものではないため、粉体の搬送に要する時間を短縮するという点では改良の余地があった。本件発明者は、ブロワの出力をできる限りフル活用することで、タンクローリー車のタンク等への粉体の搬送時間の短縮を実現できないか、鋭意検討してきた。
【0008】
そして、必要に応じてブロワの出力を制御する代わりに、必要に応じて搬送管内への粉体の供給量の方を制御することで、タンクローリー車のタンク等への粉体の搬送時間の短縮を効果的に実現できることを知見した。
【0009】
本発明は、以上の知見に基づいて創案されたものである。本発明の目的は、必要に応じて搬送管内への粉体の供給量を制御することで粉体の搬送時間を短縮できる粉体搬送装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【0010】
本発明は、空気流を生成するブロワと、前記ブロワに接続され、前記空気流が搬送される経路を形成する搬送管と、前記搬送管内に粉体を供給し、前記空気流と合流させる粉体供給バルブと、前記粉体供給バルブに粉体を供給する粉体供給装置と、前記搬送管内の圧力を検出する圧力センサと、前記圧力センサの検出値に応じて前記粉体供給装置を制御する制御装置と、を備えたことを特徴とする粉体搬送装置である。
【0011】
本発明によれば、圧力センサの検出値に応じて粉体供給装置の方が制御されるため、ブロワについては例えばフル出力の状態を維持することが許容される。この結果、粉体の搬送効率を高く維持することができ、粉体の搬送時間の短縮を効果的に実現することができる。
【0012】
例えば、前記制御装置は、(1)前記圧力センサの検出値が第1閾値未満の間、粉体の供給量が増大するように前記粉体供給装置を制御し、(2)その後、前記圧力センサの検出値が第1閾値に達した後は、粉体の供給量が減少するように前記粉体供給装置を制御し、(3)その後、前記圧力センサの検出値が前記第1閾値よりも低い第2閾値に達した後は、その際の粉体の供給量を維持するように前記粉体供給装置を制御するようになっていることが好ましい。
【0013】
この場合、第1閾値を適切に設定することで、粉体搬送装置を過大な圧力状態から保護することが可能である一方、第2閾値を適切に設定することで、粉体の搬送効率を高く維持することができ、粉体の搬送時間の短縮を効果的に実現することができる。
【0014】
あるいは、前記制御装置は、(1)前記圧力センサの検出値が第1閾値未満の間、粉体の供給量が増大するように前記粉体供給装置を制御し、(2)その後、前記圧力センサの検出値が第1閾値に達した後は、粉体の供給量が減少するように前記粉体供給装置を制御し、(3’)その後、前記圧力センサの検出値が前記第1閾値よりも低い第2閾値に達した後は、再び粉体の供給量が増大するように前記粉体供給装置を制御し、(4)その後、工程(2)及び工程(3’)を繰り返すようになっていることが好ましい。
【0015】
この場合も、第1閾値を適切に設定することで、粉体搬送装置を過大な圧力状態から保護することが可能である一方、第2閾値を適切に設定することで、粉体の搬送効率を高く維持することができ、粉体の搬送時間の短縮を効果的に実現することができる。
【0016】
あるいは、前記制御装置は、(1)前記圧力センサの検出値が第1閾値未満の間、粉体の供給量が増大するように前記粉体供給装置を制御し、(2)その後、前記圧力センサの検出値が第1閾値に達した後は、前記圧力センサの検出値が前記第1閾値に達した時点での粉体の供給量から第1所定量だけ減少させた供給量を維持するように前記粉体供給装置を制御し、(3)その後、前記圧力センサの検出値が再び前記第1閾値に達した場合は、更に第2所定量だけ減少させた供給量を維持するように前記粉体供給装置を制御するようになっていることが好ましい。
【0017】
この場合も、第1閾値を適切に設定することで、粉体搬送装置を過大な圧力状態から保護することが可能である一方、第1所定量及び第2所定量を適切に設定することで、粉体の搬送効率を高く維持することができ、粉体の搬送時間の短縮を効果的に実現することができる。
【0018】
また、前記粉体供給装置は、スクリュー式の粉体供給装置であり、前記制御装置は、前記粉体供給装置の回転数をインバータ制御するようになっていることが好ましい。
【0019】
この場合、粉体供給装置をより高精度に制御することができるため、粉体の搬送効率をより効果的に高く維持することができ、粉体の搬送時間の短縮をより効果的に実現することができる。
【0020】
あるいは、本発明は、第1空気流を生成する第1ブロワと、前記第1ブロワに接続され、前記第1空気流が搬送される経路を形成する第1搬送管と、前記第1搬送管内に粉体を供給し、前記第1空気流と合流させる第1粉体供給バルブと、前記第1粉体供給バルブに粉体を供給する粉体供給装置と、前記第1搬送管内の圧力を検出する第1圧力センサと、第2空気流を生成する第2ブロワと、前記第2ブロワに接続され、前記第2空気流が搬送される経路を形成する第2搬送管と、前記第1搬送管によって搬送される粉体を前記第2搬送管内に供給し、前記第2空気流と合流させる第2粉体供給バルブと、前記第2搬送管内の圧力を検出する第2圧力センサと、前記第1圧力センサの検出値及び前記第2圧力センサの検出値に応じて前記粉体供給装置を制御する制御装置と、を備えたことを特徴とする粉体搬送装置である。
【0021】
本発明によれば、第1圧力センサの検出値及び第2圧力センサの検出値に応じて粉体供給装置の方が制御されるため、第1ブロワ及び第2ブロワについては例えばフル出力の状態を維持することが許容される。この結果、粉体の搬送効率を高く維持することができ、粉体の搬送時間の短縮を効果的に実現することができる。
【0022】
例えば、前記制御装置は、(1)前記第1圧力センサの検出値及び前記第2圧力センサの検出値が第1閾値未満の間、粉体の供給量が増大するように前記粉体供給装置を制御し、(2)その後、前記第1圧力センサの検出値または前記第2圧力センサの検出値が第1閾値に達した後は、粉体の供給量が減少するように前記粉体供給装置を制御し、(3)その後、前記第1閾値に達した前記第1圧力センサの検出値または前記第2圧力センサの検出値が前記第1閾値よりも低い第2閾値に達した後は、その際の粉体の供給量を維持するように前記粉体供給装置を制御するようになっていることが好ましい。
【0023】
この場合、第1閾値を適切に設定することで、粉体搬送装置を過大な圧力状態から保護することが可能である一方、第2閾値を適切に設定することで、粉体の搬送効率を高く維持することができ、粉体の搬送時間の短縮を効果的に実現することができる。
【0024】
あるいは、前記制御装置は、(1)前記第1圧力センサの検出値及び前記第2圧力センサの検出値が第1閾値未満の間、粉体の供給量が増大するように前記粉体供給装置を制御し、(2)その後、前記第1圧力センサの検出値または前記第2圧力センサの検出値が第1閾値に達した後は、粉体の供給量が減少するように前記粉体供給装置を制御し、(3’)その後、前記第1閾値に達した前記第1圧力センサの検出値または前記第2圧力センサの検出値が前記第1閾値よりも低い第2閾値に達した後は、再び粉体の供給量が増大するように前記粉体供給装置を制御し、(4)その後、工程(2)及び工程(3’)を繰り返すようになっていることが好ましい。
【0025】
この場合も、第1閾値を適切に設定することで、粉体搬送装置を過大な圧力状態から保護することが可能である一方、第2閾値を適切に設定することで、粉体の搬送効率を高く維持することができ、粉体の搬送時間の短縮を効果的に実現することができる。
【0026】
あるいは、前記制御装置は、(1)前記第1圧力センサの検出値及び前記第2圧力センサの検出値が第1閾値未満の間、粉体の供給量が増大するように前記粉体供給装置を制御し、(2)その後、前記第1圧力センサの検出値または前記第2圧力センサの検出値が第1閾値に達した後は、前記第1圧力センサの検出値または前記第2圧力センサの検出値が前記第1閾値に達した時点での粉体の供給量から第1所定量だけ減少させた供給量を維持するように前記粉体供給装置を制御し、(3)その後、前記第1圧力センサの検出値及び前記第2圧力センサの検出値が前記第1閾値に達した場合は、更に第2所定量だけ減少させた供給量を維持するように前記粉体供給装置を制御するようになっていることが好ましい。
【0027】
この場合も、第1閾値を適切に設定することで、粉体搬送装置を過大な圧力状態から保護することが可能である一方、第1所定量及び第2所定量を適切に設定することで、粉体の搬送効率を高く維持することができ、粉体の搬送時間の短縮を効果的に実現することができる。
【0028】
また、前記粉体供給装置は、スクリュー式の粉体供給装置であり、前記制御装置は、前記粉体供給装置の回転数をインバータ制御するようになっていることが好ましい。
【0029】
この場合、粉体供給装置をより高精度に制御することができるため、粉体の搬送効率をより効果的に高く維持することができ、粉体の搬送時間の短縮をより効果的に実現することができる。
【発明の効果】
【0030】
本発明によれば、圧力センサの検出値に応じて粉体供給装置の方が制御されるため、ブロワについては例えばフル出力の状態を維持することが許容される。この結果、粉体の搬送効率を高く維持することができ、粉体の搬送時間の短縮を効果的に実現することができる。
【0031】
あるいは、本発明によれば、第1圧力センサの検出値及び第2圧力センサの検出値に応じて粉体供給装置の方が制御されるため、第1ブロワ及び第2ブロワについては例えばフル出力の状態を維持することが許容される。この結果、粉体の搬送効率を高く維持することができ、粉体の搬送時間の短縮を効果的に実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【0032】
図1】本発明の第1実施形態に係る粉体搬送装置の概略図である。
図2図1の粉体供給装置の回転数制御の一例を示すグラフである。
図3図1の粉体供給装置の回転数制御の別の一例を示すグラフである。
図4図1の粉体供給装置の回転数制御の更に別の一例を示すグラフである。
図5】本発明の第2実施形態に係る粉体搬送装置の概略図である。
図6図4の粉体供給装置の回転数制御の一例を示すグラフである。
図7図4の粉体供給装置の回転数制御の別の一例を示すグラフである。
図8図4の粉体供給装置の回転数制御の更に別の一例を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【0033】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。
【0034】
(第1実施形態)
図1は、本発明の第1実施形態に係る粉体搬送装置の概略図である。図1に示すように、本実施形態の粉体搬送装置1は、空気流を生成するブロワ10を備えている。ブロワ10には、空気流が搬送される経路を形成する搬送管20が接続されている。搬送管20の途中には、当該搬送管20内に粉体を供給して空気流と合流させる供給バルブ30が設けられている。
【0035】
供給バルブ30には、粉体供給装置40から粉体が供給されるようになっている。本実施形態の粉体供給装置40は、スクリュー式の粉体供給装置であり、その回転数が制御装置50によってインバータ制御されるようになっている。より具体的には、搬送管20内の圧力を検出する圧力センサ60が設けられていて、制御装置50は、圧力センサ60の検出値に応じて、粉体供給装置40の回転数をインバータ制御するようになっている。
【0036】
図2は、図1の粉体供給装置40の回転数制御の一例を示すグラフである。図2に示すように、本例において、制御装置50は、
(1)圧力センサ60の検出値が第1閾値未満の間、粉体の供給量が増大するように、粉体供給装置40の回転数を増大させ(STEP11)、
(2)その後、圧力センサ60の検出値が第1閾値に達した後は、粉体の供給量が減少するように、粉体供給装置40の回転数を減少させ(STEP12)、
(3)その後、圧力センサ60の検出値が第1閾値よりも低い第2閾値に達した後は、その際の粉体の供給量を維持するように、その際の粉体供給装置40の回転数を維持する(STEP13)
ようになっている。
【0037】
図2の制御例によれば、圧力センサ60の検出値に応じて粉体供給装置40の方が制御されるため、ブロワ10については例えばフル出力の状態を維持することが許容される。この結果、粉体の搬送効率を高く維持することができ、粉体の搬送時間の短縮を効果的に実現することができる。
【0038】
また、図2の制御例によれば、第1閾値を適切に設定することで、粉体搬送装置1を過大な圧力状態から保護することが可能である一方、第2閾値を適切に設定することで、粉体の搬送効率を高く維持することができ、粉体の搬送時間の短縮を効果的に実現することができる。
【0039】
本件発明者が実際に効果を検証した試験的な装置構成例について、各パラメータの具体的な値を紹介しておくと、以下の通りである。
【0040】
ブロワ10の発生風量は、常に一定の最大風量に設定され、20m3 /minとされた。本件発明者の各種実験結果によれば、ブロワ10の発生風量は、10~30m3 /minであることが好ましい。
【0041】
搬送管20については、直径が100mmの直管タイプであり、ブロワ10からタンクローリー車の供給口までの長さが100mであった。本件発明者の各種実験結果によれば、搬送管20の直径は、50~200mmの範囲であることが好ましく、ブロワ10からタンクローリー車の供給口までの搬送管20の長さは、10~100mの範囲であることが好ましい。また、搬送管20は、1~3箇所程度であれば、途中に直角屈曲部を有していても、粉体の搬送性能が大きく劣ることはないことが確認された。
【0042】
供給バルブ30については、ブロワ10から40m離れた位置に設けられた。本件発明者の各種実験結果によれば、この位置は、ブロワ10から1~50mであることが好ましい。
【0043】
圧力センサ60の第1閾値は、0.05Mpaとされた。本件発明者の各種実験結果によれば、圧力センサ60の第1閾値は、0.05~0.06Mpaであることが好ましい。
【0044】
圧力センサ60の第2閾値は、0.02Mpaとされた。本件発明者の各種実験結果によれば、圧力センサ60の第2閾値は、0.02~0.03Mpaであることが好ましい。
【0045】
粉体として薄力粉を用いた場合、粉体搬送装置1を起動してから圧力センサ60の検出値が第1閾値に達するまでの時間(STEP11の継続時間)は、100sであった。本件発明者の各種実験結果によれば、この時間は、20~180sの範囲であることが好ましい。そして、第1閾値に達した時点での粉体の搬送速度は、20t/hであった。本件発明者の各種実験結果によれば、この時点での搬送速度は、0.5~30t/hの範囲であることが好ましい。
【0046】
また、第1閾値到達後に圧力センサ60の検出値が第2閾値に達するまでの時間(STEP12の継続時間)は、20sであった。本件発明者の各種実験結果によれば、この時間は、10~60sの範囲であることが好ましい。そして、第2閾値に達した時点での粉体の搬送速度は、16t/hであった。本件発明者の各種実験結果によれば、この時点での搬送速度は、12~20t/hの範囲であることが好ましい。
【0047】
次に、図3は、図1の粉体供給装置40の回転数制御の別の一例を示すグラフである。図3に示すように、本例において、制御装置50は、
(1)圧力センサ60の検出値が第1閾値未満の間、粉体の供給量が増大するように、粉体供給装置40の回転数を増大させ(STEP21)、
(2)その後、圧力センサ60の検出値が第1閾値に達した後は、粉体の供給量が減少するように、粉体供給装置40の回転数を減少させ(STEP22)、
(3’)その後、圧力センサ60の検出値が第1閾値よりも低い第2閾値に達した後は、再び粉体の供給量が増大するように、粉体供給装置40の回転数を増大させ(STEP23)、
(4)その後、工程(2)(STEP22)及び工程(3’)(STEP23)を繰り返す
ようになっている。
【0048】
図3の制御例によっても、圧力センサ60の検出値に応じて粉体供給装置40の方が制御されるため、ブロワ10については例えばフル出力の状態を維持することが許容される。この結果、粉体の搬送効率を高く維持することができ、粉体の搬送時間の短縮を効果的に実現することができる。
【0049】
また、図3の制御例によっても、第1閾値を適切に設定することで、粉体搬送装置1を過大な圧力状態から保護することが可能である一方、第2閾値を適切に設定することで、粉体の搬送効率を高く維持することができ、粉体の搬送時間の短縮を効果的に実現することができる。
【0050】
図2の制御例について紹介した各パラメータの具体的な値は、図3の制御例においても同様に適用可能である。
【0051】
追加的に、粉体として薄力粉を用いた場合、第2閾値到達後に圧力センサ60の検出値が再び第1閾値に達するまでの時間(2回目以後のSTEP22の継続時間)は、20sであった。本件発明者の各種実験結果によれば、この時間は、10~60sの範囲であることが好ましい。そして、再び第1閾値に達した時点での粉体の搬送速度は、20t/hであった。本件発明者の各種実験結果によれば、この時点での搬送速度は、18~24t/hの範囲であることが好ましい。
【0052】
また、第1閾値到達後に圧力センサ60の検出値が再び第2閾値に達するまでの時間(2回目以後のSTEP23の継続時間)は、20sであった。本件発明者の各種実験結果によれば、この時間は、10~60sの範囲であることが好ましい。そして、再び第2閾値に達した時点での粉体の搬送速度は、16t/hであった。本件発明者の各種実験結果によれば、この時点での搬送速度は、12~20t/hの範囲であることが好ましい。
【0053】
次に、図4は、図1の粉体供給装置40の回転数制御の更に別の一例を示すグラフである。図4に示すように、本例において、制御装置50は、
(1)圧力センサ60の検出値が第1閾値未満の間、粉体の供給量が増大するように、粉体供給装置40の回転数を増大させ(STEP51)、
(2)その後、圧力センサ60の検出値が第1閾値に達した後は、圧力センサ60の検出値が第1閾値に達した時点での粉体の供給量から第1所定量だけ減少させた供給量を維持するように、粉体供給装置40の回転数を制御し(STEP51)、
(3)その後、圧力センサ60の検出値が再び第1閾値に達した場合は、更に第2所定量だけ減少させた供給量を維持するように、粉体供給装置40の回転数を制御するようになっている(STEP53)。
【0054】
図4の制御例によっても、圧力センサ60の検出値に応じて粉体供給装置40の方が制御されるため、ブロワ10については例えばフル出力の状態を維持することが許容される。この結果、粉体の搬送効率を高く維持することができ、粉体の搬送時間の短縮を効果的に実現することができる。
【0055】
また、図4の制御例によっても、第1閾値を適切に設定することで、粉体搬送装置1を過大な圧力状態から保護することが可能である一方、第1所定量及び第2所定量を適切に設定することで、粉体の搬送効率を高く維持することができ、粉体の搬送時間の短縮を効果的に実現することができる。
【0056】
図2の制御例について紹介した各パラメータの具体的な値は、図4の制御例においても同様に適用可能である。
【0057】
追加的に、粉体として薄力粉を用いた場合、第1所定量は0.1~0.5t/hとされ、第2所定量も0.1~0.5t/hとされた。
【0058】
(第2実施形態)
図5は、本発明の第2実施形態に係る粉体搬送装置の概略図である。図5に示すように、本実施形態の粉体搬送装置101は、空気流を生成する第1ブロワ110を備えている。第1ブロワ110には、空気流が搬送される経路を形成する第1搬送管120が接続されている。第1搬送管120の途中には、当該第1搬送管120内に粉体を供給して空気流と合流させる第1供給バルブ130が設けられている。
【0059】
また、本実施形態の粉体搬送装置101は、空気流を生成する第2ブロワ210を更に備えている。第2ブロワ210には、空気流が搬送される経路を形成する第2搬送管220が接続されており、第2搬送管220の途中に、第1搬送管120によって搬送される粉体を当該第2搬送管220内に供給して空気流と合流させる第2供給バルブ230が設けられている。
【0060】
第1供給バルブ130には、粉体供給装置140から粉体が供給されるようになっている。本実施形態の粉体供給装置140は、スクリュー式の粉体供給装置であり、その回転数が制御装置150によってインバータ制御されるようになっている。より具体的には、第1搬送管120内の圧力を検出する第1圧力センサ160と第2搬送管220内の圧力を検出する第2圧力センサ260とが設けられていて、制御装置50は、第1圧力センサ160の検出値及び第2圧力センサ260の検出値に応じて、粉体供給装置40の回転数をインバータ制御するようになっている。
【0061】
図6は、図5の粉体供給装置140の回転数制御の一例を示すグラフである。図6に示すように、本例において、制御装置150は、
(1)第1圧力センサ160の検出値及び第2圧力センサ260の検出値が共に第1閾値未満の間、粉体の供給量が増大するように、粉体供給装置140の回転数を増大させ(STEP31)、
(2)その後、第1圧力センサ160の検出値または第2圧力センサ260の検出値が第1閾値に達した後は、粉体の供給量が減少するように、粉体供給装置140の回転数を減少させ(STEP32)、
(3)その後、第1閾値に達した方の圧力センサ(第1圧力センサ160または第2圧力センサ260)の検出値が第1閾値よりも低い第2閾値に達した後は、その際の粉体の供給量を維持するように、その際の粉体供給装置140の回転数を維持する(STEP33)
ようになっている。
【0062】
図6の制御例によれば、第1圧力センサ160の検出値及び第2圧力センサ260の検出値に応じて粉体供給装置140の方が制御されるため、第1ブロワ110及び第2ブロワ210については例えば共にフル出力の状態を維持することが許容される。この結果、粉体の搬送効率を高く維持することができ、粉体の搬送時間の短縮を効果的に実現することができる。
【0063】
また、図6の制御例によれば、第1閾値を適切に設定することで、粉体搬送装置101を過大な圧力状態から保護することが可能である一方、第2閾値を適切に設定することで、粉体の搬送効率を高く維持することができ、粉体の搬送時間の短縮を効果的に実現することができる。
【0064】
本件発明者が実際に効果を検証した試験的な装置構成例について、各パラメータの具体的な値を紹介しておくと、以下の通りである。
【0065】
第1ブロワ110の発生風量は、常に一定の最大風量に設定され、20m3 /minとされた。本件発明者の各種実験結果によれば、第1ブロワ110の発生風量は、10~30m3 /minであることが好ましい。
【0066】
第2ブロワ210の発生風量も、常に一定の最大風量に設定され、20m3 /minとされた。本件発明者の各種実験結果によれば、第2ブロワ210の発生風量も、10~30m3 /minであることが好ましい。
【0067】
第1搬送管120については、直径が100mmであり、3箇所の直角屈曲部を有しており、第1ブロワ110から第2供給バルブ230(の上流のふるい装置270)までの長さが100mであった。本件発明者の各種実験結果によれば、第1搬送管120の直径は、80~200mmの範囲であることが好ましく、第1ブロワ110から第2供給バルブ230(の上流のふるい装置270)までの第1搬送管120の長さは、10~100mの範囲であることが好ましい。また、第1搬送管120は、1~3箇所程度であれば、途中に直角屈曲部を有していても、粉体の搬送性能が大きく劣ることはないことが確認された。
【0068】
第1供給バルブ130については、第1ブロワ110から40m離れた位置に設けられた。本件発明者の各種実験結果によれば、この位置は、第1ブロワ110から1~50mであることが好ましい。
【0069】
第2供給バルブ230については、第2ブロワ210から40m離れた位置に設けられた。本件発明者の各種実験結果によれば、この位置は、第2ブロワ210から1~50mであることが好ましい。
【0070】
第1圧力センサ160の第1閾値は、0.05Mpaとされた。本件発明者の各種実験結果によれば、第1圧力センサ160の第1閾値は、0.05~0.06Mpaであることが好ましい。
【0071】
第1圧力センサ160の第2閾値は、0.02Mpaとされた。本件発明者の各種実験結果によれば、第1圧力センサ160の第2閾値は、0.02~0.03Mpaであることが好ましい。
【0072】
第2圧力センサ260の第1閾値は、0.05Mpaとされた。本件発明者の各種実験結果によれば、第2圧力センサ260の第1閾値は、0.05~0.06Mpaであることが好ましい。
【0073】
第2圧力センサ260の第2閾値は、0.02Mpaとされた。本件発明者の各種実験結果によれば、第2圧力センサ260の第2閾値は、0.02~0.03Mpaであることが好ましい。
【0074】
粉体として薄力粉を用いた場合、粉体搬送装置101を起動してから第1圧力センサ160の検出値または第2圧力センサ260の検出値が第1閾値に達するまでの時間(STEP41の継続時間)は、100sであった。本件発明者の各種実験結果によれば、この時間は、20~180sの範囲であることが好ましい。そして、第1閾値に達した時点での粉体の搬送速度は、20t/hであった。本件発明者の各種実験結果によれば、この時点での搬送速度は、18~24t/hの範囲であることが好ましい。
【0075】
また、第1閾値に到達した方の圧力センサ(第1圧力センサ160または第2圧力センサ260)の検出値が第2閾値に達するまでの時間(STEP42の継続時間)は、20sであった。本件発明者の各種実験結果によれば、この時間は、10~60sの範囲であることが好ましい。そして、第2閾値に達した時点での粉体の搬送速度は、16t/hであった。本件発明者の各種実験結果によれば、この時点での搬送速度は、12~20t/hの範囲であることが好ましい。
【0076】
次に、図7は、図5の粉体供給装置140の回転数制御の別の一例を示すグラフである。図7に示すように、本例において、制御装置150は、
(1)第1圧力センサ160の検出値及び第2圧力センサ260の検出値が共に第1閾値未満の間、粉体の供給量が増大するように、粉体供給装置140の回転数を増大させ(STEP41)、
(2)その後、第1圧力センサ160の検出値または第2圧力センサ260の検出値が第1閾値に達した後は、粉体の供給量が減少するように、粉体供給装置140の回転数を減少させ(STEP42)、
(3’)その後、第1閾値に達した方の圧力センサ(第1圧力センサ160または第2圧力センサ260)の検出値が第1閾値よりも低い第2閾値に達した後は、再び粉体の供給量が増大するように、粉体供給装置140の回転数を増大させ(STEP43)、
(4)その後、工程(2)(STEP42)及び工程(3’)(STEP43)を繰り返す
ようになっている。
【0077】
図7の制御例によっても、第1圧力センサ160の検出値及び第2圧力センサ260の検出値に応じて粉体供給装置140の方が制御されるため、第1ブロワ110及び第2ブロワ210については例えば共にフル出力の状態を維持することが許容される。この結果、粉体の搬送効率を高く維持することができ、粉体の搬送時間の短縮を効果的に実現することができる。
【0078】
また、図7の制御例によっても、第1閾値を適切に設定することで、粉体搬送装置101を過大な圧力状態から保護することが可能である一方、第2閾値を適切に設定することで、粉体の搬送効率を高く維持することができ、粉体の搬送時間の短縮を効果的に実現することができる。
【0079】
図6の制御例について紹介した各パラメータの具体的な値は、図7の制御例においても同様に適用可能である。
【0080】
追加的に、粉体として薄力粉を用いた場合、第2閾値到達後に第1圧力センサ160または第2圧力センサ260の検出値が再び第1閾値に達するまでの時間(2回目以後のSTEP42の継続時間)は、20sであった。本件発明者の各種実験結果によれば、この時間は、10~60sの範囲であることが好ましい。そして、再び第1閾値に達した時点での粉体の搬送速度は、20t/hであった。本件発明者の各種実験結果によれば、この時点での搬送速度は、18~24t/hの範囲であることが好ましい。
【0081】
また、第1閾値到達後に第1圧力センサ160または第2圧力センサ260の検出値が再び第2閾値に達するまでの時間(2回目以後のSTEP43の継続時間)は、20sであった。本件発明者の各種実験結果によれば、この時間は、10~60sの範囲であることが好ましい。そして、再び第2閾値に達した時点での粉体の搬送速度は、16t/hであった。本件発明者の各種実験結果によれば、この時点での搬送速度は、12~20t/hの範囲であることが好ましい。
【0082】
次に、図8は、図5の粉体供給装置140の回転数制御の更に別の一例を示すグラフである。図8に示すように、本例において、制御装置150は、
(1)第1圧力センサ160の検出値及び第2圧力センサ260の検出値が第1閾値未満の間、粉体の供給量が増大するように、粉体供給装置140の回転数を増大させ(STEP61)、
(2)その後、第1圧力センサ160の検出値または第2圧力センサ260の検出値が第1閾値に達した後は、第1圧力センサ160の検出値または第2圧力センサ260の検出値が第1閾値に達した時点での粉体の供給量から第1所定量だけ減少させた供給量を維持するように、粉体供給装置140の回転数を制御し(STEP61)、
(3)その後、第1圧力センサ160の検出値または第2圧力センサ260の検出値が再度第1閾値に達した場合は、更に第2所定量だけ減少させた供給量を維持するように、粉体供給装置140の回転数を制御するようになっている(STEP63)。
【0083】
図8の制御例によっても、第1圧力センサ160の検出値及び第2圧力センサ260の検出値に応じて粉体供給装置140の方が制御されるため、第1ブロワ110及び第2ブロワ210については例えばフル出力の状態を維持することが許容される。この結果、粉体の搬送効率を高く維持することができ、粉体の搬送時間の短縮を効果的に実現することができる。
【0084】
また、図8の制御例によっても、第1閾値を適切に設定することで、粉体搬送装置1を過大な圧力状態から保護することが可能である一方、第1所定量及び第2所定量を適切に設定することで、粉体の搬送効率を高く維持することができ、粉体の搬送時間の短縮を効果的に実現することができる。
【0085】
図6の制御例について紹介した各パラメータの具体的な値は、図8の制御例においても同様に適用可能である。
【0086】
追加的に、粉体として薄力粉を用いた場合、第1所定量は0.1~0.5t/hとされ、第2所定量も0.1~0.5t/hとされた。
【0087】
なお、図5に示すように、第2供給バルブ230の上流側には、レベルセンサ付きのふるい装置270が設けられていてもよい。この場合、当該レベルセンサの検出値が所定の第1閾値を上回る時、以上に説明した各例の制御に対して、粉体供給装置140の回転数を減少させる制御をオーバーライドさせることが好ましい。そして、当該オーバーライド制御は、レベルセンサの検出値が所定の第2閾値を下回った時に解除されることが好ましい。ふるい装置270の上流に、更に、固気分離のためのレシーバフィルタを設置するのが好ましい。
【0088】
また、粉体供給装置40、140は、スクリュー式の粉体供給装置に限定されず、ロータリー式の粉体供給装置であってもよいし、振動フィーダ式の粉体供給装置であってもよいし、サーボモータ等の駆動によって開口面積が変更される粉体供給装置であってもよい。
【0089】
また、搬送対象の粉体は、各種の小麦粉(薄力粉、中力粉、強力粉)の他、ミックス粉(小麦粉を主成分とし、デンプン類、加工デンプン類、糖類、粉乳類、粉末蛋白、化学膨張剤、粉末調味料などを混合したもの:例えば、お好み焼き粉やケーキミックス)であってもよい。
【符号の説明】
【0090】
1 粉体搬送装置
10 ブロワ
20 搬送管
30 供給バルブ
40 粉体供給装置
50 制御装置
60 圧力センサ
101 粉体搬送装置
110 第1ブロワ
120 第1搬送管
130 第1供給バルブ
140 粉体供給装置
150 制御装置
160 第1圧力センサ
210 第2ブロワ
220 第2搬送管
230 第2供給バルブ
260 第2圧力センサ
270 ふるい装置
図1
図2
図3
図4
図5
図6
図7
図8