(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
粉粒体を貯槽する貯槽部と、
前記貯槽部の上部から前記粉粒体を投入する投入機構と、
前記貯槽部内に配置された螺旋掻き出し羽根を備え、前記螺旋掻き出し羽根を自転運動および公転運動させながら前記貯槽部から前記粉粒体を排出する排出機構と、
を備える粉粒体貯槽装置を用いた粉粒体貯槽装置の運転方法であって、
前記投入機構により前記粉粒体を前記貯槽部内に投入する時に、投入途中で前記排出機構を前記貯槽部内に貯槽された前記粉粒体の貯槽高さが前記貯槽部の内部直径の０．５倍〜１倍の時に一時的に動作させ、前記螺旋掻き出し羽根を自転および公転させることを特徴とする粉粒体貯槽装置の運転方法。
【請求項２】
前記排出機構を動作させる時に、前記投入機構による前記粉粒体の投入を停止することを特徴とする請求項１記載の粉粒体貯槽装置の運転方法。
【請求項３】
前記排出機構を一時的に動作させる際の前記螺旋掻き出し羽根の前記自転運動の方向は、前記粉粒体の排出を行う方向であることを特徴とする請求項１又は２記載の粉粒体貯槽装置の運転方法。
【請求項４】
前記排出機構を一時的に動作させる際の前記螺旋掻き出し羽根の前記自転運動の方向は、前記粉粒体の排出を行う方向と逆方向であることを特徴とする請求項１又は２記載の粉粒体貯槽装置の運転方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、粉粒体、特に難排出性粉粒体を貯槽する粉粒体貯槽装置の運転方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、飼料・穀物サイロのような粉粒体貯槽装置では、内容物、貯槽中の粉体圧や環境条件によって、粉体圧による圧密等により粉粒体が固結し、排出機構への負荷が大きくなりすぎ、排出機構の運転が不可能になることがあった。また、たとえ運転できたとしても排出機構が空回りをして、内容物を排出することができない場合があった。
【０００３】
このような場合、貯槽部の側面に打撃を与える等、外側から衝撃を与えることで、貯槽部内の内容物である粉粒体をほぐして排出を行なっている。また特許文献１には、排出機構の側面に変形可能な板を設け、外圧を変化させることによりこの板を変形させて吐出口から粉体を排出することが開示されている。また特許文献２には、排出機構の下部の漏斗形状の壁面を弾性体により形成し、この弾性体に変形力を加えることにより粉体の排出を行なうことが開示されている。更に特許文献３には、粉粒体の排出方向に対して垂直方向に設けられた回転軸に攪拌部を備え攪拌部を用いて粉粒状体の排出を行なうことが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００６−２９８６２９号公報
【特許文献２】特開２０１０−２６０６１６号公報
【特許文献３】特開２０１０−６４０２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、粉粒体のなかには、固結し易く固結力が強いために、排出の難しい粉粒体（難排出性粉粒体）が存在する。しかし、上述の各特許文献等には、難排出性の粉粒体に対する効果的な排出方法は開示されていない。
【０００６】
本発明の目的は、貯槽部に貯槽された粉粒体をスムーズに排出するための粉粒体貯槽装置の運転方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、粉粒体の投入途中で排出機構を一時的に動作させることにより、排出機構周辺の粉粒体の性状を変化させ、排出運転開始時における初期負荷を低減し、粉粒体に流動性を付与することで上記課題を解決するものである。
【０００８】
即ち、本発明の粉粒体貯槽装置の運転方法は、粉粒体を貯槽する貯槽部と、前記貯槽部の上部から前記粉粒体を投入する投入機構と、前記貯槽部内に配置された螺旋掻き出し羽根を備え、前記螺旋掻き出し羽根を自転運動および公転運動させながら前記貯槽部から前記粉粒体を排出する排出機構と、を備える粉粒体貯槽装置を用いた粉粒体貯槽装置の運転方法であって、前記投入機構により前記粉粒体を前記貯槽部内に投入する時に、投入途中で前記排出機構を前記貯槽部内に貯槽された前記粉粒体の貯槽高さが前記貯槽部の内部直径の０．５倍〜１倍の時に一時的に動作させ、前記螺旋掻き出し羽根を自転および公転させることを特徴とする。
【０００９】
また、本発明の粉粒体貯槽装置の運転方法は、前記排出機構を動作させる時に、前記投入機構による前記粉粒体の投入を停止することを特徴とする。
【００１３】
また、本発明の粉粒体貯槽装置の運転方法は、前記排出機構を一時的に動作させる際の前記螺旋掻き出し羽根の前記自転運動の方向は、前記粉粒体の排出を行う方向であることを特徴とする。
【００１４】
また、本発明の粉粒体貯槽装置の運転方法は、前記排出機構を一時的に動作させる際の前記螺旋掻き出し羽根の前記自転運動の方向は、前記粉粒体の排出を行う方向と逆方向であることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１５】
本発明の粉粒体貯槽装置の運転方法によれば、貯槽部に貯槽された粉粒体をスムーズに排出することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係る粉粒体貯槽装置を示す概略図である。
【図２】本発明の第１の実施の形態に係る他の粉粒体貯槽装置を示す概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、図面を参照して本発明の第１の実施の形態に係る粉粒体貯槽装置の運転方法について説明する。図１は、第１の実施の形態に係る粉粒体貯槽装置を示す概略図である。粉粒体貯槽装置２は、粉粒体を貯槽する貯槽部であるサイロ４を備えている。また、サイロ４の上部には粉粒体を投入する投入口６が設けられ、投入機構（図示せず）により投入口６から粉粒体の投入が行なわれる。またサイロ４の下部には粉粒体を排出する排出機構である排出装置８が設けられている。
【００１８】
サイロ４は上部に所定径、所定高さの円筒形状の直胴部、下部に底部に向かうに従って徐々に径が小さくなる漏斗形状の漏斗部を有している。なお、サイロ４の形状はこの形状に限られず、下部が漏斗形状であれば、上部が四角筒、六角筒、八角筒等の多角筒形状であってもよい。
【００１９】
サイロ４の下部に設けられている排出装置８は、粉粒体を排出するためのスライドゲート１８を介して粉粒体を外部に排出するホッパー１０及び螺旋掻き出し羽根１２を有している。ここで螺旋掻き出し羽根１２は、長手方向に延びる中心軸ｌを中心として回転運動可能なシャフト１４を備え、シャフト１４の周囲には螺旋掻き出し羽根１２を構成する掻き出し羽根２０がシャフト１４の長手方向に向かって螺旋状に設けられている。螺旋掻き出し羽根１２のシャフト１４の一端部はサイロ４の漏斗部の略中央部に固定され、他端部はサイロ４の直胴部の内壁方向に向かうように配置されている。ここでシャフト１４はサイロ４の漏斗部の壁面と略平行に設置されている。
【００２０】
螺旋掻き出し羽根１２は、モータ２６の駆動力によりシャフト１４の中心軸ｌを中心として矢印ｒ方向に回転可能に構成されている。なお、矢印ｒ方向と逆方向への回転も可能に構成され、この実施の形態においては、矢印ｒ方向への回転運動、即ち粉粒体がホッパー１０に掻き寄せられる方向への回転運動を正転、矢印ｒ方向とは逆方向への回転運動を逆転という。
【００２１】
また、シャフト１４は図示しないモータ等の駆動力により中心軸ｍを中心として矢印ｓ方向に回転可能に構成されている。ここで螺旋掻き出し羽根１２は、ホッパー１０及びモータ２６と共に中心軸ｍを中心として矢印ｓ方向に回転する。
【００２２】
サイロ４とホッパー１０は、筒抜けになっており、螺旋掻き出し羽根１２によって搬送された粉粒体は、ホッパー１０内に流入する。ホッパー１０内に流入した粉粒体は、スライドゲート１８を開放することにより粉粒体貯槽装置２の外部に排出され、チェーンコンベア、パイプなどにより使用場所へ搬送される。
【００２３】
以下、この実施の形態において、螺旋掻き出し羽根１２の中心軸ｌを中心とした回転運動を自転、中心軸ｍを中心とした回転運動を公転ということがある。また、特に断りのない限りこの実施の形態において、排出運転の際には、螺旋掻き出し羽根１２は正転方向の自転運動おこなうが、公転運動は必ずしも同時に行わなくともよい。
【００２４】
粉粒体の一般的な性質として、圧密すると固結する。サイロ４内に貯槽された粉粒体は、粉粒体の貯槽高さに従った粉体圧を受ける。ここで、ヤンセンの式を用いて一般的なサイロ径（内部直径）での各貯槽高さにおける粉体圧を算出すると貯槽高さが高くなるほど粉粒体が受ける粉体圧は大きくなるが、所定の貯槽高さを越えると貯槽高さの増加が一定の場合であっても粉体圧の上昇率が小さくなる。
【００２５】
第１の実施の形態に係る粉粒体貯槽装置２の運転方法は、投入口６からサイロ４内へ粉粒体を投入する時に、排出装置８を一時的に動作させる。具体的には、ベルトコンベヤ、空気圧送装置等の投入機構を用いて粉粒体を投入口６からサイロ４内へ投入している時、好ましくはサイロ４に投入された粉粒体の貯槽高さがサイロ４の直胴部のサイロ径（内部直径）の２倍以下の時、より好ましくは０．５〜１倍程度の時に、モータ２６等を駆動させて螺旋掻き出し羽根１２の自転運動を所定時間の間一時的に行わせる。このときの螺旋掻き出し羽根１２は、正転方向の自転運動を行ない、スライドゲート１８を開放する。また投入口６からサイロ４内への粉粒体の投入は継続して行なう。
【００２６】
スライドゲート１８を開放して排出状態とすると、ホッパー１０に流入した粉粒体が粉粒体貯槽装置２の外部に排出される。ここで粉粒体貯槽装置２から外部に排出された粉粒体は投入口６から再度サイロ４内に投入するか、別のサイロに投入してもよい。
【００２７】
ここで、この実施の形態において、貯槽高さは、直胴部の底部、即ちサイロ４の直胴部と漏斗部との境界を基準として測定した高さをいう。また排出装置８を一時的に動作させる際には、螺旋掻き出し羽根１２が自転運動をすればよく、必ずしも公転運動を伴っている必要はない。
【００２８】
なおこの実施の形態においては、排出装置８を一時的に動作させる際に、螺旋掻き出し羽根１２は、正転方向の自転運動を行なっているが、逆転方向の自転運動を行うようにしてもよい。この場合には、スライドゲート１８を閉鎖した状態を維持し、投入口６からサイロ４内への粉粒体の投入は継続して行なう。
【００２９】
このようにサイロ４への粉粒体の投入途中において排出装置８を一時的に動作させると、粉粒体の投入途中に排出装置８の螺旋掻き出し羽根１２の近傍の粉粒体を解砕することができる。また、上述のようにサイロ４内の粉粒体の貯槽高さが所定の貯槽高さを越えると貯槽高さの増加が一定の場合であっても粉体圧の上昇率が小さくなるため、サイロ４への粉粒体の投入途中において排出装置８を一時的に動作させた後に、サイロ４にさらに粉粒体を投入した場合でも、一旦解砕された粉粒体が再度強固に固結することはない。
【００３０】
また、排出装置８を一時的に運転することにより解砕されなかった粉粒体は、固結状態を維持し解砕された粉粒体にかかる粉体圧を弱めるため、排出装置８を一時的に運転した後にサイロ４に粉粒体さらに投入した場合でも、一旦解砕された粉粒体が再度強固に固結することはない。
【００３１】
従って、排出装置８を起動する際の初期負荷を低減でき、排出装置８の排出運転開始時に必要な粉粒体の流動性を確保することができるため、確実に排出運転を開始することができ、サイロ４内の粉粒体の排出をスムーズに行うことができる。
【００３２】
この実施の形態に係る粉粒体貯槽装置２の運転方法において、粉粒体貯槽装置２に貯槽される粉粒体としては特に限定されないが、脱脂大豆粉、D.D.G.S（Distiller’s Dried Grains with Solubles：穀類蒸留粕）、小麦ふすま等の穀類の皮、菜種粕等の難排出性粉粒体が挙げられる。難排出性粉粒体は、水分含有量が所定量以上である場合固結し易くなる。
【００３３】
第１の実施の形態に係る粉粒体貯槽装置の運転方法により粉粒体貯槽装置に貯槽された粉粒体は、粉粒体貯槽装置からスムーズに排出される。特に粉粒体貯槽装置に難排出性粉粒体を貯槽する場合に効果的である。
【００３４】
なお、上述の第１の実施の形態においては、螺旋掻き出し羽根１２を有する排出装置８を備える粉粒体貯槽装置２について説明したが、排出装置近傍の粉粒体が固結すると排出装置の起動に影響したり、粉粒体の排出のために粉粒体を流動化させる必要がある排出装置を備える粉粒体貯槽装置であれば、上述の粉粒体貯槽装置の運転方法を適用することができる。例えば、サークルフィーダや、図２に示す加振装置を有する排出装置３０（日清エンジニアリング（株）製バイブロディスチャージャーなど）等を備える粉粒体貯槽装置２８に本発明の粉粒体貯槽装置の運転方法を用いることができる。
【００３５】
ここで、図２に示す粉粒体貯槽装置２８の排出装置３０はキャンバス布等で構成されたフレキシブルジョイント部３２、下部本体３４、下部本体３４を図２の左右方向に振動させる少なくとも一箇所の加振モータ３６を備えている。加振モータ３６が振動すると下部本体３４はフレキシブルジョイント部３２を介してサイロ４に対して相対的に移動し粉粒体の解砕効果を生むことにより、ホッパー１０内に粉粒体が流入する。従って、スライドゲート１８を開放することにより粉粒体貯槽装置２８の外部に粉粒体を排出することができる。
【００３６】
次に、本発明の第２の実施の形態に係る粉粒体貯槽装置の運転方法について説明する。なお、この第２の実施の形態に係る粉粒体貯槽装置の運転方法に用いる粉粒体貯槽装置は、第１の実施の形態に係る粉粒体貯槽装置２と同一の構成であるため、詳細な説明は省略する。また、第１の実施の形態と同一の構成には同一の符号を付して説明する。
【００３７】
第２の実施の形態に係る粉粒体貯槽装置２の運転方法においては、投入口６からサイロ４内へ粉粒体を投入する際に投入途中で一時的に投入を停止すると共に、投入の停止中に排出装置８を動作させる。即ち、サイロ４内に投入された粉粒体の貯槽高さがサイロ４の直胴部の好ましくは内部直径の２倍以下の時、より好ましくは０．５〜１倍程度の時に、投入口６からサイロ４内への粉粒体の投入を一時的に停止する。ここで、この実施の形態において、貯槽高さは、直胴部の底部、即ちサイロ４の直胴部と漏斗部との境界を基準として測定した高さをいう。
【００３８】
そして粉粒体の投入を停止するとモータ２６を駆動させて螺旋掻き出し羽根１２に自転運動を行わせる。このときの螺旋掻き出し羽根１２は、正転方向の自転運動を行ない、スライドゲート１８を開放する。
【００３９】
スライドゲート１８を開放して排出状態とすると、ホッパー１０に流入した粉粒体が粉粒体貯槽装置２の外部に排出される。ここで粉粒体貯槽装置２から外部に排出された粉粒体は投入口６から再度サイロ４内に投入するか、別のサイロに投入してもよい。排出装置８を一時的に動作させる際には、螺旋掻き出し羽根１２が自転運動をすればよく、必ずしも公転運動を伴っている必要はない。
【００４０】
なおこの実施の形態においては、排出装置８を一時的に動作させる際に、螺旋掻き出し羽根１２は、正転方向の自転運動を行なっているが、逆転方向の自転運動を行うようにしてもよい。この場合には、スライドゲート１８を閉鎖した状態を維持する。
【００４１】
螺旋掻き出し羽根１２の自転運動を開始してから所定時間経過後、螺旋掻き出し羽根１２の自転運動を停止させると共に、投入口６からサイロ４内への粉粒体の投入を再開させ、目標の貯槽高さとなるまで粉粒体の投入を継続する。
【００４２】
第２の実施の形態に係る粉粒体貯槽装置の運転方法により粉粒体貯槽装置に貯槽された粉粒体は、粉粒体貯槽装置からスムーズに排出される。特に粉粒体貯槽装置に難排出性粉粒体を貯槽する場合に効果的である。即ち、粉粒体の投入時に排出装置を一時的に運転することにより、排出装置８の排出運転開始時における初期負荷を低減することができ、排出装置８の排出運転開始時に必要な粉粒体の流動性を排出装置８の近傍の粉粒体に付与することができることから、粉粒体貯槽装置２から粉粒体をスムーズに排出することができる。
【実施例】
【００４３】
以下、実施例及び比較例を用いて本発明をさらに具体的に説明する。排出装置としてLaidig社のCone-Bottom Reclaim Systemを用い、円筒サイロの下部に設置した。円筒サイロの内径は７．６m、有効高さは３０．４mである。粉粒体として、脱脂大豆粉（体積平均径  1.4ｍｍ）を使用した。脱脂大豆粉は、大豆から大豆油をとった残りを粉砕したもので、味噌・醤油の原料として使われるほか、飼料や肥料として使用されるもので、難排出性の粉粒体として知られている。
【００４４】
（予備実験）
空のサイロに脱脂大豆粉をサイロ径の１倍相当の高さ（重量として２４４ｔに相当）、２倍相当の高さ（重量として４７０ｔに相当）、３倍相当の高さ（重量として７００ｔに相当）及び４倍相当の高さ（重量として９２０ｔに相当）投入した後に１日静置し、排出装置を起動して排出運転を試みた。結果を表１に示す。なお、サイロへの脱脂大豆粉の投入途中において排出装置の運転はさせなかった。
【００４５】
表１に示すように、貯槽高さがサイロ径の１倍相当のときには、正常に排出運転を行うことができた。また、貯槽高さがサイロ径の２倍相当のときには、排出装置は１回で起動することができず、再起動したところ正常に排出運転を行うことができた。また、貯槽高さがサイロ径の３倍相当のとき及び４倍相当のときには、排出装置は起動できず、排出運転を行うことができなかった。
【００４６】
【表１】
0005905747.tif 000002
【００４７】
（実施例１）
空のサイロに脱脂大豆粉をサイロ径の４倍相当の高さ（重量として９２０ｔに相当）を投入する時に、投入途中で（貯槽高さがサイロ径の１倍相当の高さの時）脱脂大豆粉の投入を一時停止して、１分間排出装置を運転させた。脱脂大豆粉の投入終了後、１日静置し、排出装置を起動して排出を試みたところ、正常に排出運転を行うことができた。
【００４８】
予備実験において、投入途中において排出装置の運転を行なわず４倍相当の高さの脱脂大豆粉を投入した場合には、排出装置は起動できず排出運転を行うことができなかったが、上述のように投入途中において排出装置の運転を行なった場合には正常に排出運転を行うことができた。
【００４９】
（実施例２）
空のサイロに投入する脱脂大豆粉の量と静置日数を変えて実験を行なった。空のサイロに投入する脱脂大豆粉の量をサイロ径の１倍相当の高さ（重量として２４４ｔに相当）、２倍相当の高さ（重量として４７０ｔに相当）、３倍相当の高さ（重量として７００ｔに相当）とした。また静置日数を２日、３日、４日とした。何れの場合においても脱脂大豆粉の投入途中で（貯槽高さがサイロ径の１倍相当の高さの時）投入を一時停止して、１分間排出装置を運転させた。
【００５０】
表２に示すようにサイロ径の１倍相当の高さの脱脂大豆粉の投入を行い２日間静置した場合には、排出装置の排出運転開始から３分後にシャフト１４にかる負荷が起動時の負荷状態から、定常運転中をしめす負荷状態に落ちつき、定常排出が開始された。サイロ径の１倍相当の高さの脱脂大豆粉の投入を行い３日間静置した場合には、排出装置の排出運転開始から７分後に定常排出を行なえるようになった。サイロ径の２倍相当の高さの脱脂大豆粉の投入を行い２日間静置した場合には、排出装置の排出運転開始から９分後に定常排出を行なえるようになった。サイロ径の２倍相当の高さの脱脂大豆粉の投入を行い３日間静置した場合には、排出装置の排出運転開始から７分後に定常排出を行なえるようになった。サイロ径の３倍相当の高さの脱脂大豆粉の投入を行い３日間静置した場合には、排出装置の排出運転開始から１３分後に定常排出を行なえるようになった。サイロ径の３倍相当の高さの脱脂大豆粉の投入を行い４日間静置した場合には、排出装置の排出運転開始から８分後に定常排出を行なえるようになった。
【００５１】
【表２】
0005905747.tif 000003
【００５２】
（実施例３）
実施例１の操作に換えて、サイロ径の１倍相当に達するまで、排出装置を逆回転させながら脱脂大豆粉の投入を行い、その後サイロ径の３倍相当の高さ（重量として７００ｔに相当）の貯槽高さまで脱脂大豆粉を投入した。投入後４日静置し排出運転を試みたところ、正常に排出装置を起動し排出することができた。
【符号の説明】
【００５３】
２…粉粒体貯槽装置、４…サイロ、６…投入口、８…排出装置、１２…螺旋掻き出し羽根
【図１】
0005905747.tif 000004
【図２】
0005905747.tif 000005