(57)【要約】      （修正有）【課題】チャンバ内への吸引および排出を繰り返す際の搬送効率に優れ、しかも、搬送対象となる目的物が吸引ラインの弁に挟み込まれることを抑制できる搬送装置を提供する。【解決手段】真空ポンプ３０により内部が減圧されることが可能であると共に、大気圧に解放されることも可能な吸引チャンバ６と、下部タンク４内に収容してある目的物７０を、吸引チャンバ６へと導く吸引ライン８と、を有する搬送装置２である。吸引ライン８の途中には、下部タンク４と吸引チャンバ６との間の連通を遮断および解放するための吸引ライン弁１０が装着してある。密閉制御弁２０により吸引チャンバ６の内部が減圧状態から大気解放状態に切り替わる時点から所定時間経過後で、吸引ライン８の内部に存在する目的物７０の最上位位置Ｐが、吸引ライン弁１０を通過した直後に、吸引ライン弁１０を閉じるように、制御装置５０が吸引ライン弁１０に制御信号を送る。【選択図】図４
2006321631.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
吸引手段と、
前記吸引手段により内部が減圧されることが可能であると共に、大気圧に解放されることも可能な吸引チャンバと、
前記吸引チャンバよりも鉛直方向の下方に位置する下部タンク内に収容してある目的物を、前記吸引チャンバへと導く吸引ラインと、
前記吸引ラインの途中に取り付けられ、前記下部タンクと前記吸引チャンバとの間の連通を遮断および解放するための吸引ライン弁と、
前記吸引チャンバ内を密閉または大気解放するための密閉制御弁と、
前記密閉制御弁により前記吸引チャンバの内部が減圧状態から大気解放状態に切り替わる時点から所定時間経過後で、前記吸引ラインの内部に存在する前記目的物の最上位位置が、前記吸引ライン弁を通過した直後に、前記吸引ライン弁を閉じるように、前記吸引ライン弁に制御信号を送る制御手段と、を有する搬送装置。
【請求項２】
前記密閉制御弁により前記吸引チャンバの内部が減圧状態から大気解放状態に切り替わる時点から所定時間経過後で、前記吸引ラインの内部に存在する前記目的物の最上位位置が、前記吸引ライン弁を通過する直後のタイミングを、予備実験により確認し、そのタイミングを前記制御手段に記憶させ、そのタイミングで、前記吸引ライン弁を閉じるように、前記吸引ライン弁に制御信号を送ることを特徴とする請求項１に記載の搬送装置。
【請求項３】
前記密閉制御弁により前記吸引チャンバの内部が減圧状態から大気解放状態に切り替わる時点から所定時間経過後で、前記吸引ラインの内部に存在する前記目的物の最上位位置が、前記吸引ライン弁を通過する直後のタイミングを、位置センサにより計測し、その位置センサで計測されたタイミングで、前記吸引ライン弁を閉じるように、前記吸引ライン弁に制御信号を送ることを特徴とする請求項１に記載の搬送装置。
【請求項４】
前記吸引ライン弁が、前記吸引チャンバの近くに配置してある請求項１〜３のいずれかに記載の搬送装置。
【請求項５】
前記下部タンク内の目的物が、固形物と流体との混合物であり、前記吸引配管内における前記目的物の最上位位置が、流体の最上位面である請求項１〜４のいずれかに記載の搬送装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、たとえば流体中に固形物が分散している目的物を、鉛直方向の上方に位置するチャンバ内に搬送するための搬送装置に係り、さらに詳しくは、上方への搬送および停止を繰り返す際の搬送効率に優れた搬送装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
たとえばキュウリなどの食品を水洗いした後に、他の場所に移すための搬送装置として、真空ポンプなどで減圧された吸引チャンバと、吸引ライン（吸引配管）とを有する搬送装置が知られている（たとえば下記の特許文献１）。吸引ラインの先端は、吸引チャンバの鉛直方向下方に位置する下部タンク内に配置され、下部タンク内に収容してある水とキュウリとの混合物を、吸引チャンバ内の減圧真空力を用いて、吸引チャンバ内に引き込むようになっている。
【０００３】
吸引チャンバは、たとえば２０リットル程度の水とキュウリとの混合物を吸引すると満杯になり、いったん吸引を停止して、そのチャンバ内の混合物を、重力により、他の場所に排出する必要がある。その排出の際には、チャンバの内部を大気に解放する必要がある。
【０００４】
従来では、吸引ラインには、制御弁が装着されていないために、チャンバの内部を大気に解放して、チャンバ内の混合物を、重力により、他の場所に排出する際に、吸引ラインに残っていた混合物は、重力により、下部タンクの内部に逆流して戻ることになる。
【０００５】
吸引ラインの長さが短い場合には、それほど問題ないが、吸引ラインの長さが、たとえば１０ｍ程度になると、その逆流する量は、４４リットル程度になる。この逆流量は、一回当たりにチャンバ内部に貯留することが可能な貯留量（２０リットル）の約２倍以上になる。すなわち、２０リットルをチャンバ内に吸引するために、６４リットルを下部タンクから吸引ラインに引き込み、そのうちの４４リットルは元の下部タンク内に戻ることになる。したがって、チャンバ内への吸引および排出を繰り返せば繰り返すほど、搬送時間がかかり、搬送効率が悪いという課題があった。
【０００６】
そこで、吸引ラインの途中に、スイング機構式逆止弁を設け、チャンバ内部を大気解放する直後に、弁を閉じることが提案されている。しかしながら、このような機構では、弁を閉じるときに、キュウリなどの固形物を弁に挟むことがある。弁に挟み込まれたキュウリは、不良品となるという不都合がある。
【０００７】
また、キュウリなどの固形物を弁に挟み込むと、弁が完全に閉まらず、吸引ラインの内部が大気解放になり、水だけが、下部タンクの内部に戻り、キュウリなどの固形物が吸引ライン内に残ることになる。それを繰り返すと、吸引ラインの内部が固形物で詰まり、吸引が困難になるおそれもある。そのような事態が発生した場合には、吸引ラインを構成する配管などを分解し、配管および吸い込みホース内の固形物を取り除く作業が必要となる。すなわち、メンテナンスが煩雑になる。
【特許文献１】特開平６−１２７６８８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明は、このような実状に鑑みてなされ、その目的は、チャンバ内への吸引および排出を繰り返す際の搬送効率に優れ、しかも、搬送対象となる目的物が吸引ラインの弁に挟み込まれることを抑制できる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および発明の効果】
【０００９】
上記目的を達成するために、本発明に係る搬送装置は、
吸引手段と、
前記吸引手段により内部が減圧されることが可能であると共に、大気圧に解放されることも可能な吸引チャンバと、
前記吸引チャンバよりも鉛直方向の下方に位置する下部タンク内に収容してある目的物を、前記吸引チャンバへと導く吸引ラインと、
前記吸引ラインの途中に取り付けられ、前記下部タンクと前記吸引チャンバとの間の連通を遮断および解放するための吸引ライン弁と、
前記吸引チャンバ内を密閉または大気解放するための密閉制御弁と、
前記密閉制御弁により前記吸引チャンバの内部が減圧状態から大気解放状態に切り替わる時点から所定時間経過後で、前記吸引ラインの内部に存在する前記目的物の最上位位置が、前記吸引ライン弁を通過した直後に、前記吸引ライン弁を閉じるように、前記吸引ライン弁に制御信号を送る制御手段と、を有する。
【００１０】
本発明に係る搬送装置では、吸引ラインの内部に存在する目的物の最上位位置が、吸引ライン弁を通過した直後に、吸引ライン弁を閉じる。たとえば目的物として、キュウリなどの食品の固形物と水との混合物である場合には、吸引ラインの内部に存在する混合物の水面は、吸引ラインが大気解放となる直後に、吸引ラインを自重により落下する。そして、その水面が吸引ライン弁を通過した直後に、吸引ライン弁が閉じるので、その吸引ライン内の水面と吸引ライン弁との間の空間は、真空状態となり、それ以上に下に落下することはなくなる。
【００１１】
したがって、吸引ラインの内部に位置する目的物のほとんどは、下部タンク内部に戻されることなく、吸引ラインの内部に止まる。したがって、その後に、吸引チャンバの内部にある目的物を排出し、再度、チャンバの内部を減圧して吸引作業を開始するために、吸引ライン弁を開けると、吸引ライン内に止まっていた目的物は、すぐに、吸引チャンバの内部に引き込まれる。したがって、チャンバ内への吸引および排出を繰り返す際の搬送効率が向上する。また、搬送効率が向上し、搬送時間を短縮できると共に、省エネルギーにも寄与する。
【００１２】
また、本発明では、吸引ラインの内部に存在する目的物の最上位位置が、吸引ライン弁を通過した直後に、吸引ライン弁を閉じるので、搬送対象となる目的物が吸引ラインの弁に挟み込まれることを、効果的に抑制できる。そのため、キュウリなどの食品の挟み込みが無くなり、食品の破損率を低減することができる。また、本発明の搬送装置は、金魚などの生物を水と共に搬送する場合に適している。
【００１３】
さらに、固形物による吸引ラインの詰まりが、ほとんどないために、吸引ラインを構成する配管の分解や洗浄作業を低減することができる。さらにまた、搬送量が安定化すると共に、タンクへの逆流が防止され、タンク内での固形物同士の衝突も低減され、固形物の傷みが少なくなる。また、タンク内での固形物の移動量が少なく、タンク内での固形物が減少しても、逆流が少ないので搬送効率が上がる。さらにまた、吸引ラインを構成する配管の振動が少なくなり、運転の安全性が向上する。
【００１４】
本発明おいて、吸引手段としては、特に限定されないが、真空ポンプ、流体エジェクタなどが例示される。
【００１５】
好ましくは、前記密閉制御弁により前記吸引チャンバの内部が減圧状態から大気解放状態に切り替わる時点から所定時間経過後で、前記吸引ラインの内部に存在する前記目的物の最上位位置が、前記吸引ライン弁を通過する直後のタイミングを、予備実験により確認し、そのタイミングを前記制御手段に記憶させ、そのタイミングで、前記吸引ライン弁を閉じるように、前記吸引ライン弁に制御信号を送る。
【００１６】
このような手段で吸引ライン弁を制御することにより、適切なタイミングで吸引ライン弁を閉じることが可能になり、上記と同様に、搬送対象となる目的物が吸引ラインの弁に挟み込まれることを、効果的に抑制でき、しかも搬送効率が向上する。
【００１７】
本発明の別の態様として、前記密閉制御弁により前記吸引チャンバの内部が減圧状態から大気解放状態に切り替わる時点から所定時間経過後で、前記吸引ラインの内部に存在する前記目的物の最上位位置が、前記吸引ライン弁を通過する直後のタイミングを、位置センサにより計測し、その位置センサで計測されたタイミングで、前記吸引ライン弁を閉じるように、前記吸引ライン弁に制御信号を送るようにしても良い。
【００１８】
このような手段で吸引ライン弁を制御することによっても、上記と同様な作用効果を奏することができる。
【００１９】
好ましくは、前記吸引ライン弁が、前記吸引チャンバの近くに配置してある。このように吸引ライン弁を、吸引チャンバの近くに配置することで、吸引ラインから下部タンク内への逆流を必要最小限にすることができ、搬送効率を向上させることができる。
【００２０】
好ましくは、前記下部タンク内の目的物が、固形物と流体との混合物であり、前記吸引配管内における前記目的物の最上位位置が、流体の最上位面である。本発明に係る搬送装置により搬送される目的物は、固形物と流体との混合物である場合に、特に本発明の効果が大きい。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
以下、本発明を、図面に示す実施形態に基づき説明する。
【００２２】
図１は本発明の一実施形態に係る搬送装置の概略構成図、
図２は図１に示す搬送装置の制御装置のフローを示すフローチャート図、
図３は図１に示す搬送装置の具体例を示し、吸い込み状態を示す一部断面概略図、
図４は図１に示す搬送装置の具体例を示し、吐出状態を示す一部断面概略図である。
【００２３】
図１〜図４に示すように、本発明の一実施形態に係る搬送装置２は、下部タンク４に対して、吸引ライン（配管）８を通して連通する吸引チャンバ６を有する。吸引チャンバ６は、下部タンク４に対して鉛直方向の上部に位置する。吸引ライン８の途中には、吸引ライン弁１０が、吸引チャンバ６の近くに配置してある。吸引ライン８の鉛直方向下方側の先端は、下部タンク４の内部で開口し、吸引ライン８の鉛直方向上側基端は、吸引チャンバ６の内部に連通している。
【００２４】
吸引ライン弁１０は、制御装置（制御手段）５０からの制御信号により開平可能な弁であれば、特に限定されないが、気密性に優れたボール弁などの弁で構成されることが好ましい。吸引ライン弁１０の開閉タイミングに関しては、後述する。
【００２５】
吸引チャンバ６の上部には、真空ライン（配管）１４を通して、真空室１２が連通してある。真空ライン１４には、真空制御弁１６が装着してある。真空制御弁１６は、制御装置５０からの制御信号に基づき、吸引チャンバ６と真空室１２との間の連通および遮断を制御している。
【００２６】
真空室１２は、たとえば図３および図４に示すように、吸引チャンバ６を保持するベース３１の下部に形成してある。ベース３１内における真空室１２の上には、水タンク室３６が形成してある。ベース３１の上には、真空ポンプ３０が設置してある。真空ポンプ３０の吸引口３２は、真空室１２に連通している。また、真空ポンプ３０の吐出口３４は水タンク室３６に連通している。真空ポンプ３０には、水タンク室３６の内部に貯留してある水が潤滑流体として循環するようになっている。
【００２７】
真空ポンプ３０は、制御装置５０に接続してあり、制御装置５０により駆動が制御される。制御装置５０からの制御信号により真空ポンプ３０が駆動されると、真空室１２の内部を減圧して真空に近い圧力に設定可能になっている。真空制御弁１６を開けば、真空室１２と吸引チャンバ６とが連通し、吸引チャンバ６の内部も真空に近い圧力まで減圧可能になっている。真空に近い圧力としては、特に限定されないが、好ましくは−７０ｋＰａ以下、さらに好ましくは−８５ｋＰａ以下程度である。
【００２８】
水タンク室３６には、配管３８が接続してあり、水タンク室３６の内部の水を排出および吸入可能になっている。この配管３８には、弁４０が装着してあり、水タンク室３６の内部を外部と適宜に連通可能にしてある。弁４０は、制御装置５０により制御される制御弁であっても良いが、手動により開閉される弁であっても良い。
【００２９】
なお、図１では省略してあるが、図３および図４に示すように、真空室１２にも、配管３８および弁４０と同様な配管４２および弁４４が装着してあっても良い。配管４２は、真空室１２の内部と連通してあり、弁４４を開閉することにより、真空室１２の内部を外部と連通および遮断可能にしてある。
【００３０】
吸引チャンバ６の上部には、真空ライン１４とは別に、あるいは真空ライン１４に連通して、吸引チャンバ６の内部と連通する大気解放ライン（配管）１８が接続してある。大気解放ライン１８には、密閉制御弁２０が接続してある。この密閉制御弁２０は、制御装置５０からの制御信号に基づき開閉され、吸引チャンバ６の内部を、密閉状態あるいは大気解放状態に切り替えることができるようになっている。
【００３１】
吸引チャンバ６の下方には、排出口６０が接続してある。排出口６０の途中には、排出制御弁６２が接続してある。排出制御弁６２は、制御装置５０からの制御信号に基づき開閉される。排出制御弁６２が開くことで、吸引チャンバ６の内部に吸引されて一時的に貯留された目的物７０は、排出口６０を通して、外部に排出される。
【００３２】
下部タンク４の内部に貯留してある目的物７０としては、特に限定されず、流体単独、流体と固形物の混合物、スラリーなどの粘性流体などが例示されるが、本実施形態では、図３および図４に示すように、キュウリなどの固形物７２と、水などの流体７４との混合物である。
【００３３】
図１に示す制御装置５０は、たとえば図２に示すように搬送装置２を制御する。図２に示すステップＳ１にて、制御装置５０は、吸引チャンバ６の内部を減圧するための指示が出されているかを検出し、検出されている場合には、真空ポンプ３０を駆動して、真空室１２を減圧して真空に近い圧力にする。真空室１２が減圧された状態で、真空制御弁１６を開き、真空ライン１４を通して、吸引チャンバ６の内部を減圧して真空に近い圧力にする。なお、この状態では、弁１０，２０および６２は、全て閉じてあり、吸引チャンバ６の内部は密閉されている。
【００３４】
吸引チャンバ６の内部が十分に減圧された段階で、次に、図２に示すステップＳ２にて、制御装置５０から吸引ライン弁１０へ制御信号を送り、弁１０を開く。すると、図３に示すように、下部タンク４の内部にある目的物７０としての固形物７２と流体７４は共に、吸引ライン８を通して、重力に逆らう圧力差により、吸引チャンバ６の内部に吸い込まれる。
【００３５】
次に、図２に示すステップＳ３では、吸引チャンバ６の内部の減圧状態を終了させるか否かを判断し、終了させる場合には、ステップＳ４へ行き、終了させない場合には、ステップＳ２を繰り返す。ステップＳ３において、減圧終了か否かの判断は、たとえば吸引ライン弁１０を開いてからどれくらいの時間が経過したかで判断する。吸引チャンバ６の内部が目的物７０で満杯になるまでの時間は、予め実験などにより予測することができるので、その時間の前の所定時間を計測し、その所定時間が経過した場合には、減圧終了と判断する。
【００３６】
あるいは、吸引チャンバ６の内部に水位センサなどを装着しておき、吸引チャンバ６の内部が目的物で満杯になる直前の位置を検出し、そのタイミングを、減圧終了のタイミングとしても良い。
【００３７】
ステップＳ３にて減圧終了と判断した場合には、ステップＳ４へ行く。ステップＳ４では、吸引チャンバ６の内部を大気解放状態とする。具体的には、まず、真空制御弁１６を閉じる。真空制御弁１６を閉じることにより、吸引チャンバ６の内部の減圧が終了する。ただし、その後も、少しの間、慣性力により、吸引ライン８を通しての吸引が継続される。
【００３８】
真空制御弁１６を閉じた後、その直後、あるいは、たとえば０．５〜１秒後の所定時間経過後に、制御装置５０から制御信号を送り、密閉制御弁２０を開き、吸引チャンバ６の内部を大気解放状態とする。密閉制御弁２０を開くと、吸引チャンバ６の内部は大気解放状態となり、排出制御弁６２を開くことにより、チャンバ６の内部に一時的に貯留してある目的物７０は、その重力により、排出口６０を通して外部に排出することが可能になる。排出口６０の下に、ザルなどの篩いを設置しておけば、目的物７０のうちの固形物７２と流体との分離が可能である。
【００３９】
また、密閉制御弁２０を開くと、吸引チャンバ６の内部は大気解放状態となり、吸引ライン８の内部では、目的物７０は、その重力により、下部タンク８の内部に戻ろう（逆流）とする。
【００４０】
本実施形態では、図２に示すように、ステップＳ５にて、吸引ライン８の内部における目的物７０の最上位位置である水面位置をＰとした場合に、ステップＳ６にて、その水面位置Ｐが吸引ライン弁１０を通過したか否かを判断する。その水面位置Ｐが吸引ライン弁１０を通過したか否かの判断は、たとえば次のようにして行う。すなわち、密閉制御弁２０を開いた時点から時間を計測し、どのタイミングで、吸引ライン８の内部に存在する目的物７０の最上位水面位置Ｐが、吸引ライン弁１０を通過するかを、予備実験により確認し、その経過時間を、基準時間として制御装置５０に記憶させる。基準時間は、吸引ライン８を構成する配管の内径や、吸引ライン弁１０と吸引チャンバ６との間の距離などに応じて変化するが、一般には、０．５〜２秒程度である。
【００４１】
そして、密閉制御弁２０を開いた時点からの時間を計測し、その計測時間が所定の基準時間以上になった時点で、吸引ライン８の内部に存在する目的物７０の最上位水面位置Ｐが、吸引ライン弁１０を通過する時点と判断し（ステップＳ６）、そのタイミングで、吸引ライン弁１０を閉じる（ステップＳ７）。
【００４２】
その結果、本実施形態に係る搬送装置２では、図４に示すように、吸引ライン８の内部に存在する目的物７０の最上位水面位置Ｐが、自重により、吸引ライン弁１０を通過した直後に、吸引ライン弁１０を閉じることが可能になる。そのため、その吸引ライン８内の水面位置Ｐと吸引ライン弁１０との間の空間は、真空状態となり、水面位置Ｐは、それ以上に下に落下することはなくなる。
【００４３】
したがって、吸引ライン８の内部に位置する目的物７０のほとんどは、下部タンク４の内部に戻されることなく、吸引ライン８の内部に止まる。したがって、その後に、吸引チャンバ６の内部にある目的物７０を排出し、再度、チャンバ６の内部を減圧して吸引作業を開始するために、吸引ライン弁１０を開けると、吸引ライン８内に止まっていた目的物７０は、すぐに、吸引チャンバ６の内部に引き込まれる。したがって、チャンバ６内への吸引および排出を繰り返す際の搬送効率が向上する。また、搬送効率が向上し、搬送時間を短縮できると共に、省エネルギーにも寄与する。
【００４４】
また、本実施形態では、吸引ライン８の内部に存在する目的物７０の最上位の水面位置Ｐが、吸引ライン弁１０を通過した直後に、吸引ライン弁１０を閉じるので、搬送対象となる目的物７０の固形物７２が吸引ライン弁１０に挟み込まれることを、効果的に抑制できる。そのため、キュウリなどの食品からなる固形物７２の挟み込みが無くなり、食品の破損率を低減することができる。また、本実施形態の搬送装置２は、金魚などの生物を水と共に搬送する場合にも適している。
【００４５】
さらに、固形物７２による吸引ライン８の詰まりが、ほとんどないために、吸引ライン８を構成する配管の分解や洗浄作業を低減することができる。さらにまた、搬送量が安定化すると共に、タンク４への逆流が防止され、タンク４内での固形物同士の衝突も低減され、固形物７２の傷みが少なくなる。また、タンク４内での固形物７２の移動量が少なく、タンク４内での固形物７２が減少しても、逆流が少ないので搬送効率が上がる。さらにまた、吸引ライン８を構成する配管の振動が少なくなり、運転の安全性が向上する。
【００４６】
なお、本発明は、上述した実施形態に限定されるものではなく、本発明の範囲内で種々に改変することができる。
【００４７】
たとえば、図２に示すステップＳ５およびＳ６において、吸引ライン８の内部に存在する目的物７０の最上位水面位置Ｐが、吸引ライン弁１０を通過するタイミングを、水面位置検出センサなどで検出し、その検出されたタイミングで、吸引ライン弁１０を閉じても良い。この実施形態の場合には、密閉制御弁２０を開いた時点から時間を計測し、どのタイミングで、吸引ライン８の内部に存在する目的物７０の最上位水面位置Ｐが、吸引ライン弁１０を通過するかを、予備実験により確認する作業が不要となる。
【図面の簡単な説明】
【００４８】
【図１】図１は本発明の一実施形態に係る搬送装置の概略構成図である。
【図２】図２は図１に示す搬送装置の制御装置のフローを示すフローチャート図である。
【図３】図３は図１に示す搬送装置の具体例を示し、吸い込み状態を示す一部断面概略図である。
【図４】図４は図１に示す搬送装置の具体例を示し、吐出状態を示す一部断面概略図である。
【符号の説明】
【００４９】
２…  搬送装置
４…  下部タンク
６…  吸引チャンバ
８…  吸引ライン
１０…  吸引ライン弁
１２…  真空室
１４…  真空ライン
１６…  真空制御弁
１８…  大気解放ライン
２０…  密閉制御弁
３０…  真空ポンプ
５０…  制御装置（制御手段）
６０…  排出口
６２…  排出制御弁
【図１】
2006321631.tif 000003
【図２】
2006321631.tif 000004
【図３】
2006321631.tif 000005
【図４】
2006321631.tif 000006