(57)【要約】【課題】初期異常を高圧タンク外部から容易に検知可能な粉粒体空気送出装置の弁構造を提供する。【解決手段】本発明の粉粒体空気送出装置の弁構造１０は、供給口１４及び排出口を備えた粉粒体の高圧タンク１２の内部で前記供給口１４を開閉する弁体２０と、前記高圧タンク１２の外部から前記弁体２０と接続して進退移動させるシリンダ部３０を備え、前記供給口１４を開閉する粉粒体空気送出装置の弁構造１０において、前記シリンダ部３０は、ピストンロッド３２のストローク位置を検知可能なストライカ４０を設けたことを特徴としている。【選択図】    図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
供給口及び排出口を備えた粉粒体の高圧タンクの内部で前記供給口を開閉する弁体と、前記高圧タンクの外部から前記弁体と接続して進退移動させるシリンダ部を備え、前記供給口を開閉する粉粒体空気送出装置の弁構造において、
前記シリンダ部は、ピストンロッドのストローク位置を検知可能なストライカを設けたことを特徴とする粉粒体空気送出装置の弁構造。
【請求項２】
前記ストライカは、前記ピストンロッドと同軸上に配置し、前記シリンダ部のシリンダ室から外部へ突出させたことを特徴とする請求項１に記載の粉粒体空気送出装置の弁構造
【請求項３】
前記ストライカは、前記ピストンロッドと互いに分離しており、前記供給口の初期閉塞時に前記ピストンロッドの端部と接触するように取り付けたことを特徴とする請求項１または２に記載の粉粒体空気送出装置の弁構造。
【請求項４】
前記ストライカの移動量を検知可能な変位センサを備えたことを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１に記載の粉粒体空気送出装置の弁構造。
【請求項５】
前記変位センサは、所定の移動量を検出したときに警告信号を出力可能なことを特徴とする請求項４に記載の粉粒体空気送出装置の弁構造。
【請求項６】
一端を前記ストライカと回転自在に接続し、他端にマーカを有する接続バーと、
前記接続バーの一端の前記ストライカよりを軸支する支点軸と、
前記支点軸の軸回りを回転する前記接続バーの前記マーカの移動量を視認可能な目盛りと、
を有する視認部を備えたことを特徴とする請求項１ないし５のいずれか１に記載の粉粒体空気送出装置の弁構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は粉粒体空気送出装置（セラ式空気送出装置）の弁構造に係り、特に高圧タンクの粉粒体供給口を開閉するための弁構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
大量の粉粒体を輸送する手段としてセラ式空気送出装置がある。このセラ式空気送出装置の多くは、粉粒体輸送を目的とする専用船に搭載されており、専用船が接岸されると船倉内の粉粒体を陸上のサイロに空気輸送する際に使用されている。
【０００３】
専用船に搭載したセラ式空気送出装置の搬送方法について、以下説明する。
船輸送されて接岸した船倉内の粉粒体は、船内のバケットコンベアなどによってセラ式空気送出装置の上部まで搬送される。高圧タンクの上部には、受入弁が設置されており、粉粒体の受入時には、空気圧シリンダによって受入弁を開放して、粉粒体を高圧タンク内に受け入れている。そしてあらかじめ設定した量まで粉粒体を受け入れた後、空気圧シリンダによって受入弁を閉じて、タンク内への流出を停止させる。
【０００４】
次に、高圧タンクの下部に設けた粉粒体排出弁を開き、高圧タンク内に圧縮空気を供給して、高圧タンクに接続した輸送管内の抵抗によってタンク内圧を上昇させる。搬送時のタンク内圧は、一般的に０．３９〜０．６９ＭＰａ程度の高圧に保持しながら、粉粒体を高圧タンクの外部へ輸送管を経由して搬送する。
ここでセラ式空気送出装置の輸送原理は、タンク内の高圧空気と粉粒体の混合体をタンク内圧よりも低い供給先へ、圧力差を利用して流出（送出）している。
この送出プロセスはバッチ式となるので、一般的には２槽で一組の双胴型が多く適用されており、交互に受け入れて搬送を繰り返して、ほぼ自動的かつ連続的に送出作業が行えるようにしている。
【０００５】
特許文献１に開示の空気輸送装置の弁構造は、タンク内に配置された揺動アームを揺動させることによりタンクの供給口を開閉している。これにより、タンクの機構を低く抑えることができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特許第５２４８０５９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
高圧タンク内の受入弁には、コーンバルブの周面が押圧接触するリング状のバルブシートパッキンと金属製のバルブシート押さえが取り付けられている。バルブシートは弾性変形するので弁体の作動により供給口を閉塞して高圧タンクの内圧を得ることができる。しかし、摩耗や経年劣化によりバルブシート押さえの金属が接触して、ゴムの弾性によるシール効果が得られなくなると、シール不足、エアリークが発生して高圧タンクの内圧が上昇しなくなり、粉粒体を送出できなくなる。従って、本装置の性能を維持するためには、受入弁が最も重要な点検箇所となっている。
【０００８】
バルブシートはタンク内部に取り付けてあり外部から劣化状況を目視することができないため定期的な点検作業を行う必要がある。受入弁の定期的な点検作業は、セラーポンプの高圧タンクの減圧を確認した後、マンホールを開いて作業者がタンク内に入って行っている。このとき次のような作業上のリスクが挙げられる。
・高圧タンク内に残留している粉体により、粉塵雰囲気の良くない作業環境となっている。
・閉所作業であり、換気と酸素濃度の測定、管理が必要となる。
・受入弁が高圧タンク内の最上部に位置するため、高所作業となり狭いタンク内部に作業用足場と照明を設置しなければならない。
・受入弁、上流側シュート、上流器機内の残留物が落下し作業者にあたって怪我の危険性がある。
・マンホール開放による点検を行うため、マンホール復旧後のタンクの気密試験を行う作業が開放作業毎に生じる。
【０００９】
また特許文献１の弁構造は、タンク内に揺動アームを配置して、受入弁を開閉しているが、タンク内では粉粒体の固着による作動不良や、粉体による摩耗の問題がある。また、定期点検が必要であり、動作不良、メンテナンス時には、作業を停止して、作業用足場を組んで作業者がタンク内部に入って作業しなければならない。
【００１０】
上記従来技術の問題点に鑑み、本発明は初期異常を高圧タンク外部から容易に検知可能な粉粒体空気送出装置の弁構造を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記課題を解決するための第１の手段として、本発明は、供給口及び排出口を備えた粉粒体の高圧タンクの内部で前記供給口を開閉する弁体と、前記高圧タンクの外部から前記弁体と接続して進退移動させるシリンダ部を備え、前記供給口を開閉する粉粒体空気送出装置の弁構造において、前記シリンダ部は、ピストンロッドのストローク位置を検知可能なストライカを設けたことを特徴とする粉粒体空気送出装置の弁構造を提供することにある。
上記第１の手段によれば、粉粒体の受入弁を開閉する駆動源であるエアシリンダのピストンロッドのストローク位置を高圧タンクの外部から容易に確認することができる。
【００１２】
上記課題を解決するための第２の手段として、本発明は、上記第１の手段において、前記ストライカは、前記ピストンロッドと同軸上に配置し、前記シリンダ部のシリンダ室から外部へ突出させたことを特徴とする粉粒体空気送出装置の弁構造を提供することにある。
上記第２の手段によれば、高圧タンクの外部に設けたシリンダ部の端部からピストンロッドのストローク位置を容易に確認することができる。
【００１３】
上記課題を解決するための第３の手段として、本発明は、上記第１又は第２の手段において、前記ストライカは、前記ピストンロッドと互いに分離しており、前記供給口の初期閉塞時に前記ピストンロッドの端部と接触するように取り付けたことを特徴とする粉粒体空気送出装置の弁構造を提供することにある。
上記第３の手段によれば、ストライカの経年劣化を低減できると共に、交換作業を外部から容易に行うことができる。
【００１４】
上記課題を解決するための第４の手段として、本発明は、上記第１ないし第３のいずれか１に記載の手段において、前記ストライカの移動量を検知可能な変位センサを備えたことを特徴とする粉粒体空気送出装置の弁構造を提供することにある。
上記第４の手段によれば、初期異常時の僅かな移動量であっても確実に検出することができる。
【００１５】
上記課題を解決するための第５の手段として、本発明は、上記第４の手段において、前記変位センサは、所定の移動量を検出したときに警告信号を出力可能なことを特徴とする粉粒体空気送出装置の弁構造を提供することにある。
上記第５の手段によれば、初期異常を作業員の目視に頼らずに、検知することができる。また、初期異常の人為的な見落としを防止できる。
【００１６】
上記課題を解決するための第６の手段として、本発明は、上記第１ないし５のいずれか１の手段において、一端を前記ストライカと回転自在に接続し、他端にマーカを有する接続バーと、前記接続バーの一端の前記ストライカよりを軸支する支点軸と、前記支点軸の軸回りを回転する前記接続バーの前記マーカの移動量を視認可能な目盛りと、を有する視認部を備えたことを特徴とする粉粒体空気送出装置の弁構造を提供することにある。
上記第６の手段によれば、バルブシートの初期異常時に生じる僅かなストライカの移動量であっても、視認性を向上させた拡大表示によって作業員の目視でも容易に確認することができる。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれは、高圧タンクの外部から受入弁の劣化状況を把握することができるため、突発的な作業停止のリスク、点検期間及び費用を低減できる。
また自動検知機能を有しているため、定期点検と想定外の劣化、摩耗を検出し警報を発して、タンク内圧の気密不良を早期に知ることができる。従って機器運転上の信頼性の向上や、危険作業の回避や、突発トラブルを回避することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の粉粒体空気送出装置の弁構造の構成概略図である。
【図２】分離型のストライカを用いた粉粒体空気送出装置の弁構造の説明図である。
【図３】変位センサを用いた粉粒体空気送出装置の弁構造の説明図である。
【図４】視認部を備えた粉粒体空気送出装置の弁構造の説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
本発明の粉粒体空気送出装置の弁構造の実施形態を添付の図面を参照しながら、以下詳細に説明する。
【００２０】
［粉粒体空気送出装置の弁構造１０］
図１は、本発明の粉粒体空気送出装置の弁構造の構成概略図である。図示のように、本発明の粉粒体空気送出装置の弁構造１０は、高圧タンク１２の上部の粉粒体供給口１４に取り付けた弁体２０と、弁体２０を上下方向へ進退移動させる駆動源となるシリンダ部３０と、シリンダ部３０のピストンロッド３２のストローク位置を検知可能なストライカ４０を主な基本構成としている。
高圧タンク１２の上部の供給口１４には、斜め上方から粉粒体の供給管１５が接続しており、垂直方向に弁体２０とシリンダ部３０が接続している。
【００２１】
弁体２０は、高圧タンク１２の内部に配置した逆ロート状のコーンバルブである。弁体２０の上面と接する供給口１４にはバルブシート１６及びバルブシート押さえ１８を取り付けている。バルブシート１６は可撓性を有するパッキンであり、供給口１４の閉塞時に弁体２０と密着することにより、タンク内部を気密に保持できる。バルブシート押さえ１８はバルブシートを高圧タンクに固定する金属部材である。
【００２２】
シリンダ部３０は、高圧タンク１２の供給口１４の外部に取り付けてあり、外部から内部に向けてピストンロッド３２が進退移動する。ピストンロッド３２の先端は弁体２０に接続している。シリンダ３４は供給口１４のケーシングに取付けて、裏面（ピストンロッド３２が突出している面と反対面）が高圧タンク１２の上面側に面している。
また本実施形態のシリンダ部３０は、一例としてエアー式の駆動源を採用しているが、この他電動式、油圧式などを採用することもできる。
【００２３】
［ストライカ４０］
ストライカ４０は、ピストンロッド３２の裏面から反対方向（シリンダ３４側）に延出したバーであり、シリンダ３４の裏面に設けた貫通孔３６から外部へ貫通させている。図１に示すストライカ４０は、ピストンロッド３２に接続した構成を採用している。
このようなストライカ４０は、ピストンロッド３２と進退移動を共にして、シリンダ部３０の外部からピストンロッド３２のストローク位置を容易に検知することができる。
【００２４】
図２は、分離型のストライカを用いた粉粒体空気送出装置の弁構造の説明図である。図示のように分離型のストライカ４０Ａは、ピストンロッド３２Ａと分離した部材であり、ピストンロッド３２Ａが進退移動する軸心上に中心を配置している。その他の構成は図１に示す構成と同一である。
【００２５】
［変位センサ５０］
図３は変位センサを用いた粉粒体空気送出装置の弁構造の説明図である。図示のように変位センサ５０は、センサ素子をストライカ４０，４０Ａと同一軸心上に取り付けて、ストライカ４０，４０Ａが軸方向に進退移動した変化量を電気信号に変換して検出値をデータ化している。
また変位センサ５０は、検出値などの記憶部と、警報部と、制御部を備えている。記憶部は検出値のほか、閾値なども記憶している。警報部は、音声信号、発色信号などによる警告信号で通知するものである。制御部は、検出値が所定の閾値を超えた場合に警報部より警告信号を発生するように制御している。
なお、変位センサ５０は、通信部を備え遠隔の管理者へ検出値を送信可能に構成しても良い。
【００２６】
［視認部６０］
図４は視認部を備えた粉粒体空気送出装置の弁構造の説明図である。図示のように視認部６０は、一端をストライカ４０，４０Ａと回転自在に接続し、他端にマーカ６２を有する接続バー６４と、接続バー６４の一端のストライカ４０，４０Ａよりを軸支する支点軸６６と、支点軸６６の軸回りを回転する接続バー６４のマーカ６２の移動量を視認可能な目盛り６８を備えている。
このような構成の視認部６０は、初期不良時の僅かなストローク移動量をマーカ６２で拡大表示することができ、作業者の視認性を向上させることができる。
【００２７】
［作用］
上記構成による本発明の粉粒体空気送出装置の弁構造の作用について、以下説明する。
図１に示すように、弁体２０による供給口１４の初期閉塞時のストライカ４０の位置を目印マーカ等しておく。バルブシート１６の摩耗、経年劣化によって目印マーカとシリンダ３４の裏面の間に隙間が生じてくる。これにより、バルブシート１６に何等かの不具合が発生していることが高圧タンク１２の外部から容易に視認できる。
【００２８】
図２に示すように、あらかじめストライカ４０Ａは、弁体２０による供給口１４の初期閉塞時においてピストンロッド３２と接触するように取り付けておく。このときストライカ４０Ａの位置を目印マーカ等しておく。バルブシート１６の摩耗、経年劣化によって目印マーカとシリンダ３４の裏面の間に隙間が生じてくる。これにより、バルブシート１６に何等かの不具合が発生していることが高圧タンク１２の外部から容易に視認できる。またストライカ４０Ａの経年劣化を低減できると共に、交換作業を外部から容易に行うことができる。
【００２９】
図３に示すように、あらかじめ変位センサ５０により弁体２０による供給口１４の初期閉塞時のストライカ４０の位置を検知しておく。バルブシート１６の摩耗、経年劣化によってストライカ４０が変位センサ５０側に接近しストライカ４０と変位センサ５０の間の距離が変化する。変位センサ５０によりわずかな移動量であっても検知することができる。また、所定の閾値を超える検知データが生じた際には、制御部への電気信号、音声、発色信号を出力して初期異常を作業員の目視に頼らずに、検知することができる。従って、初期異常の人為的な見落としを防止できる。
【００３０】
図４に示すように、弁体２０による供給口１４の初期閉塞時のストライカ４０の位置を目盛り６８に目印マーカ等しておく。バルブシート１６の摩耗、経年劣化によって初期目印マーカからマーカ６２の位置が変化する。これにより、バルブシート１６に何等かの不具合が発生していることが高圧タンク１２の外部から容易に視認できる。またバルブシートの初期異常時に生じる僅かなストライカの移動量であっても、視認性を向上させた拡大表示によって作業員の目視でも容易に確認することができる。
【産業上の利用可能性】
【００３１】
本発明は、粉粒体を圧縮空気により搬出を行うセメント工業、食品加工業、医薬品製造業などの各種工業分野において、産業上の利用可能性を有する。
【符号の説明】
【００３２】
１０………粉粒体空気送出装置の弁構造、１２………高圧タンク、１４………供給口、１５………供給管、１６………バルブシート、１８………バルブシート押さえ、２０………弁体、３０………シリンダ部、３２………ピストンロッド、３４………シリンダ、３６………貫通孔、４０，４０Ａ………ストライカ、５０………変位センサ、６０………視認部、６２………マーカ、６４………接続バー、６６………支点軸、６８………目盛り。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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