(57)【要約】【課題】粉塵の外部への放出を効果的に防止し同時に粉粒体の正確な計量を行う計量装置の粉塵防止システムを提供する。【解決手段】計量装置の粉塵防止システムは、計量機と、計量機の上位に配置した上位タンクと、を有し、上位タンクから粉粒体を受けて計量し、計量後の粉粒体を下位側に放出する計量機と、粉粒体の上位タンク内での受け取りと下位側への放出を切り換える上位タンク開閉部と粉粒体の計量機内での受け取りと下位側への放出を切り換える計量機開閉部と、計量機内に連通し計量機内の粉粒体微粒子を含む粉塵を吸引可能に接続された集塵機と、を含み、さらに、吸引量切替手段を備える。粉粒体の大投入、小投入操作による上位タンクから計量機への払い出し量の変動に対応して集塵のための計量機内からの空気吸引量を切り替えて、計量機による計量誤差を少なくし、同時に装置外部への粉塵の漏洩を防止する。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
粉粒体を計量する計量機を含む計量装置であり、
計量機の上位に配置され計量機の計量タンクに粉粒体を放出する上位タンクと、
上位タンクから粉粒体を受けて計量し、計量後の粉粒体を下位側に放出する計量機と、
粉粒体の上位タンク内での受け取りと下位側への放出を切り換える上位タンク開閉部と
粉粒体の計量機内での受け取りと下位側への放出を切り換える計量機開閉部と、
計量機内に連通し計量機内の粉粒体微粒子を含む粉塵を吸引可能に接続された集塵機と、を含み、
上位タンクから計量機側への粉粒体の大投入操作と小投入操作とに同期して集塵機による計量機からの空気吸引量を切り換える吸引量切替手段を備えたことを特徴とする計量装置の粉塵防止システム。
【請求項２】
吸引量切替手段は、粉粒体の大投入操作時に集塵機による計量機からの空気吸引量を大きくし、小投入操作時に集塵機による計量機からの空気吸引量を小さくするように切り替えることを特徴とする請求項１記載の計量装置の粉塵防止システム。
【請求項３】
吸引量切替手段は、計量機内を吸引可能に計量機と集塵機とを接続する配管に設けられたダンパー装置を含むことを特徴とする請求項１又は２記載の計量装置の粉塵防止システム。
【請求項４】
計量機の下位に配置され計量機から放出される粉粒体を受けるかあるいは下位放出を案内する下位タンクを含み、
下位タンクには粉粒体を放出後に巻き上がる粉粒体微粒子を含む粉塵を集塵する下位タンク集塵機構を有することを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載の計量装置の粉塵防止システム。
【請求項５】
下位タンク集塵機構は、下位タンク内に設けられ下位タンクから粉粒体を放出後に粉粒体の巻き上がり空間を区画する区画装置と、
下位タンク内に連通し下位タンク内の粉粒体微粒子を含む粉塵を吸引可能に接続された集塵機と、を含むことを特徴とする請求項４記載の計量装置の粉塵防止システム。
【請求項６】
下位タンク集塵機構は、計量機開閉部の開閉動作に対応して集塵機による集塵をしないで下位タンク内への外気取込のみを行う状態と、集塵機による集塵時に外気取込を遮断して下位タンク内の集塵吸引のみを行う状態と、を切り換える下位タンク内圧力の切替手段を含むことを特徴とする請求項４又は５に記載の計量装置の粉塵防止システム。
【請求項７】
切替手段は、下位タンクの上部で下位タンク内部に連通し外気を取込、遮断可能に接続された外気切替バルブと、
下位タンクと集塵機との連通配管に介設された吸引切替バルブと、を含むことを特徴とする請求項６記載の計量装置の粉塵防止システム。
【請求項８】
切替手段は、下位タンクと集塵機とを連通接続する連通配管に介設された第１切替バルブと、下位タンクに対して第１切替バルブより上流側となる連通配管から分岐した分岐配管に介設された第２切替バルブと、を含むことを特徴とする請求項６記載の計量装置の粉塵防止システム。
【請求項９】
区画装置は、下位タンク内の上位であって上端部から反転スカート状に下方に縮小して設けられた区画壁を含むことを特徴とする請求項５ないし８のいずれかに記載の計量装置の粉塵防止システム。
【請求項１０】
下位タンクには、粉粒体の下位タンク内での受け取りと、下位タンクからの払出しと、を切り換える下位タンク開閉部であって、計量装置外の負圧の影響を遮断可能に開閉する下位タンク開閉部が設けられていることを特徴とする請求項１ないし９のいずれかに記載の計量装置の粉塵防止システム。
【請求項１１】
計量機と下位タンクとは閉鎖流路を形成する可変接続帯を中間に配置させて連通接続され、計量機と下位タンクのいずれかの位置が変位しても互いの他の機器を伴連れして変位させることなく配置されていることを特徴とする請求項１ないし１０のいずれかに記載の計量装置の粉塵防止システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、粉粒体計量時の機器外部への粉塵放散を防止しつつ正しい計量を行わせる計量装置の粉塵防止システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
食品、飼料、肥料等の用途で原料の穀類、粉類等の粉粒体を定量袋詰めしたり、複数種類の原料を所定比率で配合し袋詰めして市場供給されるが、この際、原料の計量が必要となる。粉粒体等のバラ物の計量については、例えばホッパースケールが知られている。ホッパースケールは、各種原料等をホッパーに流入させた状態で質量を計量し、一定量（設定量）に達すると、ホッパーから下流へ排出するものである。従来、特許文献１において、ホッパースケールに関する提案がなされている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００４−２７１３５０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１のホッパースケールは、被計量物が計量ホッパー内に投入される際、計量ホッパーの自己振動により計量が不安定となる欠点を解消すべく、排出用タンク外側壁に、エアシリンダのアクチュエータ先端に設けた緩衝用ばねと、計量ホッパーの自己振動を防止する当て板とを設けたものである。一方、ホッパースケール等の使用に際しては、粉塵が機外に流出しホッパースケールの外壁に付着して機外を汚すばかりでなく、該スケールのタンク外に粉塵が漏洩して放散され、粉塵爆発や空気中の多量の浮遊微粒子による作業者の作業環境悪化の要因となる。特に、粉粒体を投入する貯留タンクの排出ゲート部分から外部に粉塵が発散したり、計量が済んで払出し時にコンベア上に落下させた粉粒体から大きな粉塵が舞い上がりやすく、粉塵の外部放出自体を防止して労働環境を改善することが課題であった。さらにまた、粉塵防止のために、例えば集塵機を用いて払出し時等に発生する粉塵を吸収することが考えられるが、計量機内や計量機への粉粒体の投入前後に設置するタンク等内を負圧とした雰囲気下で計量すると、計量誤差を生じ、正確な計量を行えず、ホッパースケールとして機能し得ないという問題があった。このように、確実な粉塵防止と正確な計量を行える計量装置の出現が待望されていた。
【０００５】
本発明は上記従来の課題に鑑みてなされたものであり、その一つの目的は、粉塵の外部への放出を効果的に防止し得ると同時に粉粒体の正確な計量を行うことのできる計量装置の粉塵防止システムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するために本発明は、粉粒体を計量する計量機を含む計量装置であり、計量機２の上位に配置され計量機２の収容部２ａに粉粒体ｐを放出する上位タンク１と、上位タンク１から粉粒体を受けて計量し、計量後の粉粒体を下位側に放出する計量機２と、粉粒体ｐの上位タンク１内での受け取りと下位側への放出を切り換える上位タンク開閉部６と粉粒体ｐの計量機２内での受け取りと下位側への放出を切り換える計量機開閉部７と、計量機２内に連通し計量機２内の粉粒体微粒子を含む粉塵を吸引可能に接続された集塵機４と、を含み、上位タンク１から計量機２側への粉粒体の大投入操作と小投入操作とに同期して集塵機４による計量機２からの空気吸引量を切り換える吸引量切替手段８を備えた計量装置の粉塵防止システム１０から構成される。
【０００７】
その際、吸引量切替手段８は、粉粒体ｐの大投入操作時に集塵機４による計量機２からの空気吸引量を大きくし、小投入操作時に集塵機４による計量機２からの空気吸引量を小さくするように切り替えるとよい。
【０００８】
また、吸引量切替手段８は、計量機２内を吸引可能に計量機２と集塵機４とを接続する配管２４に設けられたダンパー装置２６を含むとよい。
【０００９】
また、計量機２の下位に配置され計量機２から放出される粉粒体ｐを受けるかあるいは下位放出を案内する下位タンク３を含み、下位タンク３には粉粒体ｐを放出後に巻き上がる粉粒体微粒子を含む粉塵を集塵する下位タンク集塵機構３８を有するとよい。
【００１０】
また、下位タンク集塵機構３８は、下位タンク３内に設けられ下位タンク３から粉粒体を放出後に粉粒体の巻き上がり空間を区画する区画装置４０と、下位タンク３内に連通し下位タンク３内の粉粒体微粒子を含む粉塵を吸引可能に接続された集塵機４と、を含むとよい。
【００１１】
さらに、下位タンク集塵機構３８は、計量機開閉部７の開閉動作に対応して集塵機４による集塵をしないで下位タンク３内への外気取込のみを行う状態と、集塵機４による集塵時に外気取込を遮断して下位タンク３内の集塵吸引のみを行う状態と、を切り換える下位タンク内圧力の切替手段４８を含むとよい。
【００１２】
また、切替手段４８は、下位タンク３の上部で下位タンク内部に連通し外気を取込、遮断可能に接続された外気切替バルブ５０と、下位タンク３と集塵機４との連通配管４６に介設された吸引切替バルブ５２と、を含むとよい。
【００１３】
また、切替手段４８は、下位タンク３と集塵機４とを連通接続する連通配管４６に介設された第１切替バルブ６０と、下位タンク３に対して第１切替バルブ６０より上流側となる連通配管から分岐した分岐配管５９に介設された第２切替バルブ６２と、を含むとよい。
【００１４】
また、区画装置４０は、下位タンク３内の上位であって上端部から反転スカート状に下方に縮小して設けられた区画壁４２を含むとよい。
【００１５】
また、下位タンク３には、粉粒体ｐの下位タンク３内での受け取りと、下位タンク３からの払出しと、を切り換える下位タンク開閉部５６であって、計量装置外の負圧の影響を遮断可能に開閉する下位タンク開閉部５６が設けられるとよい。
【００１６】
また、計量機２と下位タンク３とは閉鎖流路を形成する可変接続帯５を中間に配置させて連通接続され、計量機２と下位タンク３のいずれかの位置が変位しても互いの他の機器を伴連れして変位させることなく配置されているとよい。
【発明の効果】
【００１７】
本発明の計量装置の粉塵防止システムによれば、粉粒体の大投入、小投入操作による上位タンクから計量機への払い出し量の変動に対応して集塵のための計量機内からの空気吸引量を切り替えるから、計量機による計量誤差を少なくし、同時に装置外部への粉塵の漏洩を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】計量装置の粉塵防止システムの概略構成図である。
【図２】実施形態に係る計量装置の粉塵防止システムの構成説明図である。
【図３】図２の上位タンクからの大投入操作時の作用説明図である。
【図４】図３に続く上位タンクからの小投入操作時の作用説明図である。
【図５】吸引量切替手段のダンパー装置の縦断面説明図である。
【図６】吸引量切替手段のダンパー装置の羽根全開状態の風流れ方向断面説明図である。
【図７】吸引量切替手段のダンパー装置の羽根全閉状態の風流れ方向断面説明図である。
【図８】計量機からの払い出し操作時の作用説明図である。
【図９】上位タンク、計量機からの払い出し操作時の羽根、バルブ、ゲートの開又は閉状態を示す図である。
【図１０】本発明の第２実施形態に係る計量装置の粉塵防止システムの構成説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下添付図面を参照しつつ本発明の計量装置の粉塵防止システムの一実施形態について説明する。
【００２０】
本発明の計量装置の粉塵防止システムは、計量機によるバラ荷粉粒体の計量時に粉粒体から発生する微粒子粉塵を計量機の外部周辺に漏出させて放出しないようにし、同時に計量機の正確な計量機能を保持させるものである。なお、粉粒状物としては穀類、飼料、肥料、食品、鉄鋼関連金属、非金属、化学、医薬品等の粉粒状物が含まれる。
【００２１】
図１は、本発明の計量装置の粉塵防止システムの概要説明図であり、本システムは、上位タンク１と、計量機２と、下位タンク３と、を縦列配置で立て、それぞれ連通接続させた計量装置の構成を備えている。すなわち、計量機２の上位に上位タンク１が設置され、計量機２の下位に下位タンク３が設置され、計量機２と下位タンク３にはそれぞれの内部を吸引可能に集塵機４が接続されている。上位タンク１と計量機２、計量機２と下位タンク３とはそれぞれ周囲を閉鎖された流路で連通されている。また、計量機２と下位タンク３とは、可変接続帯５を介して接続されている。
【００２２】
図２は、本発明の一実施形態の構成説明図であり、図において、計量装置の粉塵防止システム１０は、上位タンク１と、計量機２と、上位タンク開閉部６と、計量機開閉部７と、集塵機４と、吸引量切替手段８と、を含む。
【００２３】
上位タンク１は、計量機２の上位に配置されて例えばコンベヤ９等で搬送されてくる計量対象としての粉粒体を受け、下位の計量機２の受取可能状態のときに粉粒体を計量機２に払い出し投入する粉粒体の受取投入手段であり、円筒部１２とホッパ部１４とを含む。
【００２４】
上位タンク１内の粉粒体は上位タンク開閉部６の開閉動作で上位タンク内での粉粒体の受取操作と下位の計量器２側への払出し操作が切り換えられる。実施形態において、上位タンク１のホッパ部１４にカットゲート弁と駆動用アクチュエータを含む第１カットゲート装置１６が取り付けられている。上位タンク開閉部６は、第１カットゲート装置１６を含む。常時はカットゲート弁はホッパ部１４の排出口を閉鎖し円筒部１２の上面開口から投入される粉粒状物を受け入れる。計量機２の排出口が閉鎖して粉粒状物の受入れ可能状態のときに、カットゲート弁を開いて計量機２内へ払出しする。
【００２５】
計量機２は、上位タンク１から粉粒体を受けて計量し、計量後の粉粒体を下位側に払出し放出する計量手段であり、上端側が上位タンク１のホッパ部１４に連通接続されると共に、下端側が下位タンク３の上端側に連通接続されている。実施形態において、計量機２は、内側に粉粒状体の収容部２ａを有する側面視逆台形状の筒体で構成されている。計量機２にはロードセル１８が取り付けられており、収容部２ａ内の粉粒状物の量に応じて変動する計量機の本体荷重を電気信号として出力する。ロードセル１８は、荷重が加わるとそれを電気信号に変換する荷重変換手段であり、計量機荷重の直接の計量測定部である。ロードセル１８は、統合制御部１００に電気的に接続されており、計量値電気信号を統合制御部１００のコンピュータ１０２に供給する。
【００２６】
計量機２にはその底部の排出口を開閉する計量機開閉部７が取り付けられている。計量機開閉部７は、粉粒体ｐの計量器内での受け取りと下位側への払出し放出を切り換える受取払出し切替手段であり、実施形態において、計量機開閉部７は、第２カットゲート装置２０を含む。第２カットゲート装置２０は、計量機２の底部の排出口を開閉するカットゲート弁とカットゲート弁の駆動用アクチュエータを含み、統合制御部１００に電気的に接続されて目的の重量の粉粒体が計量機に収容された後、カットゲート弁を開放して下位タンク３へ粉粒体を放出する。
【００２７】
計量機２には、集塵機４が計量機２の収容部空間を吸引可能に連通接続されている。計量機２の上面壁に取り付けたアダプタ２２と集塵機４とが空気ダクト２４を介して接続されており、集塵機４の集塵ファンを駆動させることにより空気ダクト２４を介して計量機２の収容部空間を負圧吸引する。集塵機４は、統合制御部１００に電気的に接続されており、粉粒体の払出しが必要な時並びにその前後時間帯において駆動信号をうけて接続された各機器を吸引駆動する。
【００２８】
実施形態の計量装置の粉塵防止システムでは、集塵機４による計量機２からの空気吸引量を切り換える吸引量切替手段８が設けられている。吸引量切替手段８は、上位タンク１から計量機２側への粉粒体ｐの大投入操作と小投入操作とに同期して集塵機４による計量機１からの空気の吸引量を切り換える。上位タンク１から計量機２への粉粒体の投入に際しては計量全量に対応する程度の量の粉粒体を一度に計量機側へ払い出して秤量すると計量の精度が低下する。このため、始めに目的とする重量の大半を弁体全開して大投入として計量機内に排出供給し、次に、小投入として徐々に計量機２内に追加供給して計量精度保持と操作時間短縮を実現させるようにしている。
【００２９】
大投入時並びに小投入時のいずれにおいても、計量機２内では落下途中あるいは弁体上に落下する粉粒体から微粒子成分を含む粉塵が舞い上がり拡散するが、上位タンク１と下位の計量機２との接続部分を主として計量装置外部に粉塵が漏洩し拡散しやすく、作業環境上は好ましくない。一方、粉塵の計量装置外部への漏出を防止するために計量機に集塵機を接続して計量機内部空間を大投入時の必要風量に対応した吸引風量で常時吸引させながら上位タンクから計量機への粉粒体投入を行うことが考えられる。そして、常時、大投入時の必要吸引空気量で集塵機を駆動させると、ロードセルの計量誤差を生じやすくなる。上位タンク１から計量機２側への粉粒体の大投入操作と小投入操作に同期して集塵機による計量機からの空気吸引量を切り換える吸引量切替手段を設けることにより、粉粒体の払出し量に応じた空気吸引を行って計量機内の過度の吸引負圧化を防止し荷重センサー等の計量精度を保持し得る。また、具体的に大投入操作と小投入操作に対応した計量機内収容部空間空気の吸引量を切り換えることにより、粉塵の外気漏出を防止しつつ良好な精度の計量機計測を行うことができる。
【００３０】
実施形態において、集塵機４と計量機２とを連通接続する空気ダクト２４にダンパー装置２６が介設されている。ダンパー装置２６は、気密ダンパーからなり、空気ダクト２４からなる配管に介設されて計量機２内を吸引可能に計量機２と集塵機とを接続する吸引量切替手段８である。ダンパー装置２６は、粉粒体の大投入操作時に集塵機４による計量機２からの吸引量を大きくし、小投入操作時に集塵機４による計量機２からの吸引量を小さくするように切り替える。これにより、具体的に大投入操作と小投入操作に対応して粉塵の外気漏出防止と、良好な精度の計量機計測を実効化し得る。また、吸引量切替手段を計量機と集塵機とを接続する配管に設けたダンパー装置で構成することにより、簡単で低コストの構成でありながら、確実に切替作動し得る。
【００３１】
図５〜図７において、実施形態ではダンパー装置２６は、流路に回転羽根を介在させてその回転開閉動作により流路を開閉するいわゆるバタフライダンパーで構成されている。ダンパー装置２６は、空気ダクト２４の流路ｆを開閉自在に取り付けられたダンパー羽根２８を含む。ダンパー羽根２８は、流路ｆを全閉可能な形状と大きさの例えば円形板羽根を有しており、該羽根の直径位置となる対向両端にそれぞれ回転軸棒３０，３０を固着して構成されている。空気ダクト２４の直径位置に回転軸棒をそれぞれ回転自在に軸支させてダンパー羽根２８を流路の全閉から全開まで開閉自在に取り付けている。図５に示すように、ダンパー羽根２８の中心位置に羽根直径の約６分の１程度の直径の円形の小孔３２が穿孔されている。なお、空気ダクトは断面円形のダクトでも角ダクトでもよく、羽根形状も四角形板羽根でもよい。
【００３２】
吸引量切替手段８は、ダンパー装置のみに限ることなく、大投入・小投入時に応じて集塵機による計量機２内の空気の吸引力切替を行える任意の装置を採用できる。例えば、ダンパー羽根以外の弁体の開閉駆動によるもの、空気流路のスライド開閉式装置、複数系統流路の流路切替式装置等、任意の切替手段を用いてもよい。
【００３３】
空気ダクト２４の内径サイズを粉粒体の大投入時の空気流量に見合う吸引空気量を流通させ得る断面径に設定し、小孔３２のサイズを粉粒体の小投入時の空気流量に見合う吸引空気量を流通させ得る大きさに設定することにより、大投入、小投入の投入形態に応じた空気吸引を行うことができる。例えば集塵機能力よりダクト内風速Ｖ＝１６ｍ／ｓ、風量Ｑ＝０．１３３ｍ３／ｓとすると、Ｑ＝ＡＶより直径Ｄ＝１００ｍｍとなり、これが大投入時の空気ダクト径（内径）とされる。また、小投入時は、例えばＱ＝０．０１５ｍ３／ｓとして直径Ｄ＝３５ｍｍと決まる。これらのサイズは一例であり、集塵機能力、粉粒体の目的計量値、計量機容積等を勘案して任意に設定できる。大投入時には図６のようにダンパー羽根２８を流路に平行にして流路ｆを全開し、小投入時には図５，７のように流路ｆを全閉状態とすることにより、それぞれの投入状態に応じた空気吸引量で空気吸引し、粉塵の外部拡散を防止しつつ計量機の計量精度を良好に保持することができる。また、上位タンク１からの粉粒体の払い出し時に計量機２に加わる衝撃荷重を吸引空気で相殺する機能を有するから、これによっても計量誤差を少なくすることができる。小孔３２は円形に限らず、任意形状に設定できる。
【００３４】
下位タンク３は、計量機２の下位に配置され計量機２から放出される粉粒体を受けるか、あるいは下位放出を案内する。下位タンク３は、上位タンク１と同様に円筒部３４と、ホッパ部３６と、を備えた中空筒体からなり、円筒部３４の上面開口を計量機２の下面排出口に対向させて計量機２の収容部２ａと下位タンク３内とは連通接続されている。
【００３５】
実施形態において、計量機２と、下位タンク３とは中間に可変接続帯５を介して接続されている。可変接続帯５は、計量機２と下位タンク３とを機械的に直結させずに離隔させた状態で配置しそれらの隙間を閉鎖覆蓋して連通流路を形成している。すなわち、計量機２と下位タンク３とは閉鎖流路を形成する可変接続帯５を中間に配置させて連通接続され、計量機２と下位タンク３のいずれかの位置が変位しても互いの他の機器を伴連れして変位させることなく配置されている。可変接続帯５は、下位タンク３の設置位置のズレを生じても上位の計量機２と下位タンク３の内部連通状態を維持して粉粒体の流路を安定確保する。すなわち、計量機２を含む計量装置の外部の圧力変動により計量機２と下位タンク３とをいずれかの方向にわずかでも動かす作用が働くときに、その動きを吸収しつつ計量機２と下位タンク３との内部連通状態を安定して維持させる可変接続手段であり、実施形態では、可変接続帯５は、高い引っ張り強度を有するキャンバス布で形成されている。これによって、計量機２の近傍に建物室内用集塵機が設置されて下位タンク３を下部に引っ張り、同時に計量機２の内部吸引により計量機２を上方に引き上げる力が働いても、可変接続帯５はこれらの力を吸収するから、計量機２からの粉瘤他の払い出し、並びに計量機外の負圧下においても良好な計量精度を保持し得る。
【００３６】
さらに、本実施形態において、下位タンク３には下位タンク集塵機構３８が設けられている。下位タンク集塵機構３８は、下位タンク３から粉粒体を払い出し放出後に巻き上がる粉粒体微粒子を含む粉塵を集塵する。また、特に、計量機２と下位タンク３との間を可変接続帯５で連通流路を形成するように連結した場合でも、キャンバス布等の可変接続帯５から機器外に粉粒体の微粒子粉塵が漏出することを有効に防止することができる。
【００３７】
下位タンク集塵機構３８は、区画装置４０と、集塵機と、を含む。下位タンク集塵機構３８の集塵機は、空気ダクト４６の一端が下位タンク３内に連通し下位タンク３内の粉粒体微粒子を含む粉塵を吸引可能に接続されている。実施形態では、空気ダクト４６の他端は空気ダクト２４の途中で該空気ダクト２４に分岐接続されており、これによって集塵機４が計量機２内と下位タンク３内の双方の集塵を兼用して行っている。計量機２からの粉粒体の払い出し時に舞い上がる粉塵を下位タンク３内から吸引しつつ集塵するので計量機からの粉粒体払い出しについても、高効率に集塵して外部への漏洩防止を実効化することができる。
【００３８】
実施形態において、区画装置４０は、下位タンク３内の空間を壁で仕切り区画して下位タンク３から粉粒体を放出する際に巻き上がる粉粒体の粉塵を仕切られた空間に集める集合手段である。計量装置の粉塵防止システム１０の実施形態を示す図２〜図４において、区画装置４０は、下位タンク３内の上位であって上端部から反転スカート状に下方に縮小して設けられた区画壁４２を含む。詳細には、区画壁４２は、下位タンク３の円筒部３４の上端縁から中空逆円錐台状に垂下した逆円錐台部４２ａと、逆円錐台部４２ａから鉛直方向に延びる直筒部４２ｂを有している。逆円錐台部４２ａと下位タンク３の上端内縁部とは閉鎖されて下から上に向けて空気は通過できないように袋部ｂｓが形成されている。したがって、図８に示すように、計量機２内の粉粒体を払い出すと粉粒体は区画壁４２の逆円錐台部４２ａに沿って収束された状態で直筒部４２ｂから下方に落下し、落下した粉粒体から舞い上がる微粒子粉塵は袋部ｂｓ内に閉じ込められた状態となり、キャンバス布等の可変接続帯５と分断される。よって、計量機２からの払い出しによる粉粒体微粒子は下位タンク３内のみに収容された状態となる。そして、空気ダクト４６の一端は下位タンク３の上部で接続しその吸引口が袋部ｂｓに臨むように設けられている。ここにおいて、下位タンク集塵機構３８は、下位タンク３内に設けられ下位タンクから粉粒体を放出後に粉粒体の巻き上がり空間を区画する区画装置４０と、下位タンク３内に連通し下位タンク内の粉粒体微粒子を含む粉塵を吸引可能に接続された集塵機４と、を含むから、下位タンク内の集塵を有効に行うことができる。特に、計量機と下位タンクとの連通接続に可変接続帯５を用いる場合でも粉塵の外部漏出を防止することができる。
【００３９】
図２〜図４、図８において下位タンク集塵機構３８は、下位タンク内圧力の切替手段４８を含む。切替手段４８は、計量機開閉部７の開閉動作に対応して集塵機４による集塵をしないで下位タンク３内への外気取込のみを行う状態と、集塵機４による集塵時に外気取込を遮断して下位タンク３内の集塵吸引のみを行う状態と、を切り替える。
【００４０】
実施形態において、切替手段４８は、下位タンク３の上部で下位タンク３内部に連通し外気を取込、遮断可能に接続された外気切替バルブ５０と、下位タンク３と集塵機４との連通配管４６に介設された吸引切替バルブ５２と、を含む。実施形態において、外気切替バルブ５０は、下位タンク３上部の内部の袋部ｂｓに一端を臨ませて接続した外気用ダクト５４に介設され、外気の下位タンク上部の袋部ｂｓへの取り込み、遮断可能に開閉する電磁バルブからなり、統合制御部１００に電気的に接続され開又は閉の信号を受けて開弁又は閉弁する。開弁時には下位タンクの袋部ｂｓとタンク外とが連通し外気が自由に進入し、閉弁時には下位タンク内と外気が遮断される。下位タンク内圧力の切替手段４８を設けることにより、上位タンク２からの払出し時に計量機内圧力変動で下位タンクを変位させることなく、また、集塵機吸引を実効的に行わせることができる。
【００４１】
吸引切替バルブ５２は、下位タンク３と集塵機４との連通配管４６に介設されて、開弁又は閉弁動作により、下位タンク３内からの集塵と集塵停止とを切り替えて吸引の駆動、停止を行わせる。吸引切替バルブ５２は連通配管４６の流路を開閉する開閉弁を有する電磁バルブからなり、統合制御部１００に電気的に接続され開又は閉の信号を受けて開弁又は閉弁する。図３、４のように、計量機開閉部７のカットゲート弁が閉じた状態では、下位タンク３に負圧等を生じさせないようにするために、外気切替バルブ５０を開くとともに、吸引切替バルブ５２を閉じて集塵機４から負圧吸引作用を受けないようにする。一方、図８のように、計量機開閉部７が開弁して粉粒体を下方に払い出す際には、外気切替バルブ５０を閉じて外気流入を遮断し、同時に吸引切替バルブ５２を開いて集塵機４により下位タンク内（袋部ｂｓ）を負圧吸引する。
【００４２】
さらに、下位タンク３には、下位タンク開閉部５６が設けられている。実施形態において、下位タンク３のホッパ部３６にスライドゲート弁と駆動用アクチュエータを含むゲート装置５８が取り付けられている。下位タンク開閉部５６は、ゲート装置５８を含む。常時はスライドゲート弁はホッパ部３６の排出口を閉鎖している。そして、計量機２から粉粒状物が払い出されるときにスライドゲート弁を開いて下位タンク３の下方に払い出す。下位タンク開閉部５６は、粉粒体の下位タンク３内での受け取りと、下位タンク３からの払出しと、を切り換え、計量装置外の負圧の影響を遮断可能に開閉する。計量装置外の負圧の影響を遮断するときには閉鎖するが、計量機からの粉粒体の払出し時には開放して外部へ排出させる。
【００４３】
統合制御部１００は、記憶部７２と、コンピュータ７０と、を含み、コンピュータの中央処理装置、入力部、出力部を介して機能割り当てされた各制御部を介して計量装置に命令信号を出力して各部を動作させる。
【００４４】
記憶部７２は計量値設定、大投入、小投入の投入切替手順設定、計量機吸引バルブ手順設定などが記憶されている。また、機能割り当てされた制御部として、上位タンク開閉制御部、計量機開閉制御部、下位タンク開閉制御部、ダンパー装置制御部、下位タンク外気切替バルブ制御部、下位タンク吸引切替バルブ制御部、集塵機制御部を有する。これらは、それぞれ計量装置の各機器の動作について電気信号により指令を出し所定の動作を指示させる。
【００４５】
次に、実施形態の計量装置の粉塵防止システム１０の作用について説明する。上位タンク１内には図示しないアジテータなどにより粉粒体が投入されている。計量機２内の空気（粉塵）吸引量切替のダンパー装置２６のダンパー羽根２８は図６のように流路を全開し、大投入操作で粉粒体が落下するときの風量と、計量機底部に落下する際の衝撃吸収に必要な吸引風量を勘案した吸引力で集塵機４が計量機２内を負圧吸引させる（図３参照）。同時に、計量機開閉部７を閉弁した状態で、上位タンク開閉部６を全開開弁して大投入操作により目的とする重量の大半を計量機２内に排出供給する。なお、この際、下位タンク外気切替バルブ５０は開放し下位タンク吸収切替バルブ５２は閉鎖し、下位タンクスライドゲート弁も閉鎖している。設定された計量値に達すると、上タンク開閉部６は閉弁動作し、上タンクの排出口を狭め徐々に計量機２内に粉粒体を追加供給して小投入を行う。小投入時には、計量機内吸引用のダンパー装置の羽根２８は、図５、７に示すように閉弁状態となり、羽根２８の小孔３２からのみの空気吸引を行って集塵する。そして、目的の計量値をロードセル１８が計量すると、上位タンク開閉部６は完全閉弁する。上位タンク１から下位の計量機２内への払い出し操作について、大投入時と小投入時とに対応して集塵機４による空気吸引量をそれぞれの必要空気量に切り替えて吸引させることで、外気との関係で計量機内を大きな負圧状態とすることなく、計量誤差をなくし、同時に集塵機による粉粒体の粉塵の外部放出を防止することができる。
【００４６】
目的の計量値をロードセル１８が計量して計量が完了すると、計量機開閉部７が開弁作動し計量機２から下位タンク３に粉粒体を払い出す。このとき、図８に示すように、下位タンク外気切替バルブ５０は閉弁して外気流入を遮断するとともに、下位タンク吸引切替バルブは開弁して集塵機４により下位タンク３の内部を吸引しつつ集塵する。このとき、空気ダクト４６の下位タンク３との接続口は下位タンク上部の袋部ｂｓに臨んで設けられている。したがって、図８のように下位タンク３の上部の区画壁４２の中央部から排出される粉粒体はその微粒子粉塵が下降流の外側の下位タンク３の内壁に沿って上昇し、袋部ｂｓに滞留するところを集塵される。計量機２から下位タンク３に向けた粉粒体の払い出しについても、その払い出し動作時に発生する粉粒体の微粒子粉塵を効率的に集塵し、かつ下位タンク３の上部の袋部ｂｓ内に上昇する粉塵を閉じ込めて上方の可変接続帯５に進入できないようにして、計量機２からの粉粒体払い出し時に、可変接続帯並びに下位タンク３のいずれからも計量装置の外部に漏出することを防止し得る。
【００４７】
下位タンクスライドゲート弁は、計量装置の近傍に設置される室内の集塵機による負圧で下位タンク３全体が下方に引っ張られて計量機２にそのぶんの荷重を加えないように下位タンク下端の排出口を開閉するものであり、上位タンク１の大投入、小投入時は閉鎖しておき、計量機２から粉粒体ｐを払い出すときに開放させる。
【００４８】
図１０は、本発明の計量装置の粉塵防止システムの第２の実施形態を示している。この実施形態では、下位タンク集塵機構３８の下位タンク内圧力の切替手段４８のみの具体的構成が第１実施形態と異なる。
【００４９】
また、切替手段４８は、下位タンク３と集塵機４とを連通接続する連通配管４６に介設された第１切替バルブ６０と、下位タンク３に対して第１切替バルブ６０より上流側となる連通配管から分岐した分岐配管５９に介設された第２切替バルブ６２と、を含むとよい。第２実施形態の下位タンク内圧力の切替手段４８は、下位タンク３と集塵機４との連通配管４６に介設された第１切替バルブ６０と、下位タンク３に対して第１切替バルブ６０より上流側となる連通配管４６から分岐した分岐配管５９に介設された第２切替バルブ６２と、を含む。第１、第２切替バルブ６０，６２は、弁体の開閉により流路を開閉可能なバルブ装置であり、統合制御部１００に電気的に接続されて設定された開閉手順で作動する電磁バルブである。この場合、計量機開閉部７の第２カットゲート装置２０を開放して計量機から粉粒体を払い出すときには第１切替バルブ６０を開放し集塵状態とするとともに、第２切替バルブ６２は閉鎖し、袋部ｂｓ内からの集塵作用を十分に機能させる。一方、上位タンク１からの大投入、小投入時には図３，４と同様に計量機２のカットゲート弁を閉弁し、第１切替バルブ６０を閉弁して下位タンク３内からの吸引負圧化を生じないようにし、このとき、第２切替バルブ６２を開弁して下位タンク３内に自由に外気が通流し得るように連通させる。これによっても、切替手段４８は、計量機開閉部７の開閉動作に対応して集塵機４による集塵をしないで下位タンク３内への外気取込のみを行う状態と、集塵機４による集塵時に外気取込を遮断して下位タンク３内の集塵吸引のみを行う状態と、を切り替えることができ、計量機からの払出し時の下位タンク内からの集塵機能を効率よく実現させることができる。
【００５０】
以上説明した本発明の計量装置の粉塵防止システムは、上記した実施形態のみの構成に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載した発明の本質を逸脱しない範囲において、他の実施形態を用いるようにしてもよい。
【産業上の利用可能性】
【００５１】
本発明の計量装置の粉塵防止システムは、穀類、飼料、肥料、食品、鉄鋼関連金属、非金属、化学、医薬品等の粉粒状物について粉塵発生防止を留意しつつ高精度の計量を実行する計量装置について利用できる。
【符号の説明】
【００５２】
ｂｓ  袋部
ｆ  流路
ｐ  粉粒体
１  上位タンク
２  計量機
３  下位タンク
４  集塵機
５  可変接続帯
６  上位タンク開閉部
７  計量機開閉部
８  吸引切替手段
１０  計量装置の粉塵防止システム
１６  第１カットゲート装置
１８  ロードセル
２０  第２カットゲート装置
２４  空気ダクト
２６  ダンパー装置
２８  ダンパー羽根
３２  小孔
３８  下位タンク集塵機構
４０  区画装置
４２  区画壁
４６  空気ダクト
５０  外気切替バルブ
５２  吸引切替バルブ
５４  外気用ダクト
５６  下位タンク開閉部
５８  ゲート装置
【図１】
2019207139.tif 000003
【図２】
2019207139.tif 000004
【図３】
2019207139.tif 000005
【図４】
2019207139.tif 000006
【図５】
2019207139.tif 000007
【図６】
2019207139.tif 000008
【図７】
2019207139.tif 000009
【図８】
2019207139.tif 000010
【図９】
2019207139.tif 000011
【図１０】
2019207139.tif 000012
【手続補正書】
【提出日】平成30年8月8日(2018.8.8)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
粉粒体を計量する計量機を含む計量装置であり、
計量機の上位に配置され計量機の収容部に粉粒体を放出する上位タンクと、
上位タンクから粉粒体を受けて計量し、計量後の粉粒体を下位側に放出する計量機と、
粉粒体の上位タンク内での受け取りと下位側への放出を切り換える上位タンク開閉部と
粉粒体の計量機内での受け取りと下位側への放出を切り換える計量機開閉部と、
計量機内に連通し計量機内の粉粒体微粒子を含む粉塵を吸引可能に接続された集塵機と、を含み、
上位タンクから計量機側への粉粒体の大投入操作と小投入操作とに同期して集塵機による計量機からの空気吸引量を切り換える吸引量切替手段を備え、
計量機の下位に可変接続帯を介して接続され計量機から放出される粉粒体を受けるかあるいは下位放出を案内する下位タンクと、
下位タンクに設けられ粉粒体を放出後に巻き上がる粉粒体微粒子を含む粉塵を集塵する下位タンク集塵機構と、を含み、
下位タンク集塵機構は、下位タンク内に設けられ計量機から下位タンクへの粉粒体の放出時の巻き上がり空間を区画する区画装置であり、粉粒体の放出時の余剰空気を収容する袋部を有し、かつ該袋部が集塵機に直接に吸引可能に接続された区画装置を含むことを特徴とする計量装置。
【請求項２】
吸引量切替手段は、粉粒体の大投入操作時に集塵機による計量機からの空気吸引量を大きくし、小投入操作時に集塵機による計量機からの空気吸引量を小さくするように切り替えることを特徴とする請求項１記載の計量装置。
【請求項３】
吸引量切替手段は、計量機内を吸引可能に計量機と集塵機とを接続する配管に設けられたダンパー装置を含むことを特徴とする請求項１又は２記載の計量装置。
【請求項４】
ダンパー装置は、配管の流路を開閉するダンパー羽根であって、流路全閉時の羽根の位置でも所要の空気を通流させる小孔を有するダンパー羽根を含むことを特徴とする請求項３記載の計量装置。
【請求項５】
区画装置は、下位タンク内の上位であって上端部から反転スカート状に下方に縮小して設けられた区画壁を含むことを特徴とする請求項１ないし４のいずれかに記載の計量装置。
【請求項６】
下位タンクには、粉粒体の下位タンク内での受け取りと、下位タンクからの払出しと、を切り換える下位タンク開閉部であって、計量装置外の負圧の影響を遮断可能に開閉する下位タンク開閉部が設けられていることを特徴とする請求項１ないし５のいずれかに記載の計量装置。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、粉粒体計量時の機器外部への粉塵放散を防止しつつ正しい計量を行わせる計量装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
食品、飼料、肥料等の用途で原料の穀類、粉類等の粉粒体を定量袋詰めしたり、複数種類の原料を所定比率で配合し袋詰めして市場供給されるが、この際、原料の計量が必要となる。粉粒体等のバラ物の計量については、例えばホッパースケールが知られている。ホッパースケールは、各種原料等をホッパーに流入させた状態で質量を計量し、一定量（設定量）に達すると、ホッパーから下流へ排出するものである。従来、特許文献１において、ホッパースケールに関する提案がなされている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００４−２７１３５０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１のホッパースケールは、被計量物が計量ホッパー内に投入される際、計量ホッパーの自己振動により計量が不安定となる欠点を解消すべく、排出用タンク外側壁に、エアシリンダのアクチュエータ先端に設けた緩衝用ばねと、計量ホッパーの自己振動を防止する当て板とを設けたものである。一方、ホッパースケール等の使用に際しては、粉塵が機外に流出しホッパースケールの外壁に付着して機外を汚すばかりでなく、該スケールのタンク外に粉塵が漏洩して放散され、粉塵爆発や空気中の多量の浮遊微粒子による作業者の作業環境悪化の要因となる。特に、粉粒体を投入する貯留タンクの排出ゲート部分から外部に粉塵が発散したり、計量が済んで払出し時にコンベア上に落下させた粉粒体から大きな粉塵が舞い上がりやすく、粉塵の外部放出自体を防止して労働環境を改善することが課題であった。さらにまた、粉塵防止のために、例えば集塵機を用いて払出し時等に発生する粉塵を吸収することが考えられるが、計量機内や計量機への粉粒体の投入前後に設置するタンク等内を負圧とした雰囲気下で計量すると、計量誤差を生じ、正確な計量を行えず、ホッパースケールとして機能し得ないという問題があった。このように、確実な粉塵防止と正確な計量を行える計量装置の出現が待望されていた。
【０００５】
本発明は上記従来の課題に鑑みてなされたものであり、その一つの目的は、粉塵の外部への放出を効果的に防止し得ると同時に粉粒体の正確な計量を行うことのできる計量装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するために本発明は、粉粒体を計量する計量機を含む計量装置であり、計量機２の上位に配置され計量機２の収容部に粉粒体ｐを放出する上位タンク１と、上位タンク１から粉粒体を受けて計量し、計量後の粉粒体を下位側に放出する計量機２と、粉粒体ｐの上位タンク１内での受け取りと下位側への放出を切り換える上位タンク開閉部６と粉粒体ｐの計量機２内での受け取りと下位側への放出を切り換える計量機開閉部７と、計量機２内に連通し計量機２内の粉粒体微粒子を含む粉塵を吸引可能に接続された集塵機４と、を含み、上位タンク１から計量機２側への粉粒体の大投入操作と小投入操作とに同期して集塵機４による計量機２からの空気吸引量を切り換える吸引量切替手段８を備え、計量機２の下位に可変接続帯５を介して接続され計量機２から放出される粉粒体ｐを受けるかあるいは下位放出を案内する下位タンク３と、下位タンク３に設けられ粉粒体ｐを放出後に巻き上がる粉粒体微粒子を含む粉塵を集塵する下位タンク集塵機構３８と、を含み、
下位タンク集塵機構３８は、下位タンク３の上位に設けられ粉粒体の下位放出時の余剰空気を袋部ｂｓに収容する区画装置４０であって該袋部ｂｓが集塵機４に直接に吸引可能に接続された区画装置４０を含むことを特徴とする計量装置から構成される。
【０００７】
その際、吸引量切替手段８は、粉粒体ｐの大投入操作時に集塵機４による計量機２からの空気吸引量を大きくし、小投入操作時に集塵機４による計量機２からの空気吸引量を小さくするように切り替えるとよい。
【０００８】
また、吸引量切替手段８は、計量機２内を吸引可能に計量機２と集塵機４とを接続する配管２４に設けられたダンパー装置２６を含むとよい。
【０００９】
また、ダンパー装置２６は、配管２４の流路を開閉するダンパー羽根２８であって、羽根板を貫通するように設けられ羽根の回転位置で流量を変化させかつ羽根の全閉時においても空気を通流させる小孔３２を有するダンパー羽根２８を含むとよい。
【００１０】
また、区画装置４０は、下位タンク３内の上位であって上端部から反転スカート状に下方に縮小して設けられた区画壁４２を含むようにするとよい。
【００１１】
また、下位タンク３には、粉粒体ｐの下位タンク３内での受け取りと、下位タンク３からの払出しと、を切り換える下位タンク開閉部５６であって、計量装置外の負圧の影響を遮断可能に開閉する下位タンク開閉部５６が設けられているとよい。
【発明の効果】
【００１２】
本発明の計量装置によれば、粉粒体の大投入、小投入操作による上位タンクから計量機への払い出し量の変動に対応して集塵のための計量機内からの空気吸引量を切り替えるから、計量機による計量誤差を少なくし、同時に装置外部への粉塵の漏洩を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】計量装置の概略構成図である。
【図２】実施形態に係る計量装置の構成説明図である。
【図３】図２の上位タンクからの大投入操作時の作用説明図である。
【図４】図３に続く上位タンクからの小投入操作時の作用説明図である。
【図５】吸引量切替手段のダンパー装置の縦断面説明図である。
【図６】吸引量切替手段のダンパー装置の羽根全開状態の風流れ方向断面説明図である。
【図７】吸引量切替手段のダンパー装置の羽根全閉状態の風流れ方向断面説明図である。
【図８】計量機からの払い出し操作時の作用説明図である。
【図９】上位タンク、計量機からの払い出し操作時の羽根、バルブ、ゲートの開又は閉状態を示す図である。
【図１０】本発明の第２実施形態に係る計量装置の構成説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下添付図面を参照しつつ本発明の計量装置の一実施形態について説明する。
【００１５】
本発明の計量装置は、計量機によるバラ荷粉粒体の計量時に粉粒体から発生する微粒子粉塵を計量機の外部周辺に漏出させて放出しないようにし、同時に計量機の正確な計量機能を保持させるものである。なお、粉粒状物としては穀類、飼料、肥料、食品、鉄鋼関連金属、非金属、化学、医薬品等の粉粒状物が含まれる。
【００１６】
図１は、本発明の計量装置の概要説明図であり、本装置は、上位タンク１と、計量機２と、下位タンク３と、を縦列配置で立て、それぞれ連通接続させた計量装置の構成を備えている。すなわち、計量機２の上位に上位タンク１が設置され、計量機２の下位に下位タンク３が設置され、計量機２と下位タンク３にはそれぞれの内部を吸引可能に集塵機４が接続されている。上位タンク１と計量機２、計量機２と下位タンク３とはそれぞれ周囲を閉鎖された流路で連通されている。また、計量機２と下位タンク３とは、可変接続帯５（図３、４参照）を介して接続されている。
【００１７】
図２は、本発明の一実施形態の構成説明図であり、図において、計量装置は、上位タンク１と、計量機２と、上位タンク開閉部６と、計量機開閉部７と、集塵機４と、吸引量切替手段８と、を含む。
【００１８】
上位タンク１は、計量機２の上位に配置されて例えばコンベヤ９等で搬送されてくる計量対象としての粉粒体を受け、下位の計量機２の受取可能状態のときに粉粒体を計量機２に払い出し投入する粉粒体の受取投入手段であり、円筒部１２とホッパ部１４とを含む。
【００１９】
上位タンク１内の粉粒体は上位タンク開閉部６の開閉動作で上位タンク内での粉粒体の受取操作と下位の計量器２側への払出し操作が切り換えられる。実施形態において、上位タンク１のホッパ部１４にカットゲート弁と駆動用アクチュエータを含む第１カットゲート装置１６が取り付けられている。上位タンク開閉部６は、第１カットゲート装置１６を含む。常時はカットゲート弁はホッパ部１４の排出口を閉鎖し円筒部１２の上面開口から投入される粉粒状物を受け入れる。計量機２の排出口が閉鎖して粉粒状物の受入れ可能状態のときに、カットゲート弁を開いて計量機２内へ払出しする。
【００２０】
計量機２は、上位タンク１から粉粒体を受けて計量し、計量後の粉粒体を下位側に払出し放出する計量手段であり、上端側が上位タンク１のホッパ部１４に連通接続されると共に、下端側が下位タンク３の上端側に連通接続されている。実施形態において、計量機２は、内側に粉粒状体の収容部を有する側面視逆台形状の筒体で構成されている。計量機２にはロードセル１８が取り付けられており、収容部内の粉粒状物の量に応じて変動する計量機の本体荷重を電気信号として出力する。ロードセル１８は、荷重が加わるとそれを電気信号に変換する荷重変換手段であり、計量機荷重の直接の計量測定部である。ロードセル１８は、統合制御部１００に電気的に接続されており、計量値電気信号を統合制御部１００のコンピュータ７０に供給する。
【００２１】
計量機２にはその底部の排出口を開閉する計量機開閉部７が取り付けられている。計量機開閉部７は、粉粒体ｐの計量器内での受け取りと下位側への払出し放出を切り換える受取払出し切替手段であり、実施形態において、計量機開閉部７は、第２カットゲート装置２０を含む。第２カットゲート装置２０は、計量機２の底部の排出口を開閉するカットゲート弁とカットゲート弁の駆動用アクチュエータを含み、統合制御部１００に電気的に接続されて目的の重量の粉粒体が計量機に収容された後、カットゲート弁を開放して下位タンク３へ粉粒体を放出する。
【００２２】
計量機２には、集塵機４が計量機２の収容部空間を吸引可能に連通接続されている。計量機２の上面壁に取り付けたアダプタ２２と集塵機４とが空気ダクト２４を介して接続されており、集塵機４の集塵ファンを駆動させることにより空気ダクト２４を介して計量機２の収容部空間を負圧吸引する。集塵機４は、統合制御部１００に電気的に接続されており、粉粒体の払出しが必要な時並びにその前後時間帯において駆動信号をうけて接続された各機器を吸引駆動する。
【００２３】
実施形態の計量装置では、集塵機４による計量機２からの空気吸引量を切り換える吸引量切替手段８が設けられている。吸引量切替手段８は、上位タンク１から計量機２側への粉粒体ｐの大投入操作と小投入操作とに同期して集塵機４による計量機１からの空気の吸引量を切り換える。上位タンク１から計量機２への粉粒体の投入に際しては計量全量に対応する程度の量の粉粒体を一度に計量機側へ払い出して秤量すると計量の精度が低下する。このため、始めに目的とする重量の大半を弁体全開して大投入として計量機内に排出供給し、次に、小投入として徐々に計量機２内に追加供給して計量精度保持と操作時間短縮を実現させるようにしている。
【００２４】
大投入時並びに小投入時のいずれにおいても、計量機２内では落下途中あるいは弁体上に落下する粉粒体から微粒子成分を含む粉塵が舞い上がり拡散するが、上位タンク１と下位の計量機２との接続部分を主として計量装置外部に粉塵が漏洩し拡散しやすく、作業環境上は好ましくない。一方、粉塵の計量装置外部への漏出を防止するために計量機に集塵機を接続して計量機内部空間を大投入時の必要風量に対応した吸引風量で常時吸引させながら上位タンクから計量機への粉粒体投入を行うことが考えられる。そして、常時、大投入時の必要吸引空気量で集塵機を駆動させると、ロードセルの計量誤差を生じやすくなる。上位タンク１から計量機２側への粉粒体の大投入操作と小投入操作に同期して集塵機による計量機からの空気吸引量を切り換える吸引量切替手段を設けることにより、粉粒体の払出し量に応じた空気吸引を行って計量機内の過度の吸引負圧化を防止し荷重センサー等の計量精度を保持し得る。また、具体的に大投入操作と小投入操作に対応した計量機内収容部空間空気の吸引量を切り換えることにより、粉塵の外気漏出を防止しつつ良好な精度の計量機計測を行うことができる。
【００２５】
実施形態において、集塵機４と計量機２とを連通接続する空気ダクト２４にダンパー装置２６が介設されている。ダンパー装置２６は、気密ダンパーからなり、空気ダクト２４からなる配管に介設されて計量機２内を吸引可能に計量機２と集塵機とを接続する吸引量切替手段８である。ダンパー装置２６は、粉粒体の大投入操作時に集塵機４による計量機２からの吸引量を大きくし、小投入操作時に集塵機４による計量機２からの吸引量を小さくするように切り替える。これにより、具体的に大投入操作と小投入操作に対応して粉塵の外気漏出防止と、良好な精度の計量機計測を実効化し得る。また、吸引量切替手段を計量機と集塵機とを接続する配管に設けたダンパー装置で構成することにより、簡単で低コストの構成でありながら、確実に切替作動し得る。
【００２６】
図５〜図７において、実施形態ではダンパー装置２６は、流路に回転羽根を介在させてその回転開閉動作により流路を開閉するいわゆるバタフライダンパーで構成されている。ダンパー装置２６は、空気ダクト２４の流路ｆを開閉自在に取り付けられたダンパー羽根２８を含む。ダンパー羽根２８は、流路ｆを全閉可能な形状と大きさの例えば円形板羽根を有しており、該羽根の直径位置となる対向両端にそれぞれ回転軸棒３０，３０を固着して構成されている。空気ダクト２４の直径位置に回転軸棒をそれぞれ回転自在に軸支させてダンパー羽根２８を流路の全閉から全開まで開閉自在に取り付けている。図５に示すように、ダンパー羽根２８の中心位置に羽根直径の約６分の１程度の直径の円形の小孔３２が穿孔されている。なお、空気ダクトは断面円形のダクトでも角ダクトでもよく、羽根形状も四角形板羽根でもよい。
【００２７】
吸引量切替手段８は、ダンパー装置のみに限ることなく、大投入・小投入時に応じて集塵機による計量機２内の空気の吸引力切替を行える任意の装置を採用できる。例えば、ダンパー羽根以外の弁体の開閉駆動によるもの、空気流路のスライド開閉式装置、複数系統流路の流路切替式装置等、任意の切替手段を用いてもよい。
【００２８】
空気ダクト２４の内径サイズを粉粒体の大投入時の空気流量に見合う吸引空気量を流通させ得る断面径に設定し、小孔３２のサイズを粉粒体の小投入時の空気流量に見合う吸引空気量を流通させ得る大きさに設定することにより、大投入、小投入の投入形態に応じた空気吸引を行うことができる。例えば集塵機能力よりダクト内風速Ｖ＝１６ｍ／ｓ、風量Ｑ＝０．１３３ｍ３／ｓとすると、Ｑ＝ＡＶより直径Ｄ＝１００ｍｍとなり、これが大投入時の空気ダクト径（内径）とされる。また、小投入時は、例えばＱ＝０．０１５ｍ３／ｓとして直径Ｄ＝３５ｍｍと決まる。これらのサイズは一例であり、集塵機能力、粉粒体の目的計量値、計量機容積等を勘案して任意に設定できる。大投入時には図６のようにダンパー羽根２８を流路に平行にして流路ｆを全開し、小投入時には図５，７のように流路ｆを全閉状態とすることにより、それぞれの投入状態に応じた空気吸引量で空気吸引し、粉塵の外部拡散を防止しつつ計量機の計量精度を良好に保持することができる。また、上位タンク１からの粉粒体の払い出し時に計量機２に加わる衝撃荷重を吸引空気で相殺する機能を有するから、これによっても計量誤差を少なくすることができる。小孔３２は円形に限らず、任意形状に設定できる。
【００２９】
下位タンク３は、計量機２の下位に配置され計量機２から放出される粉粒体を受けるか、あるいは下位放出を案内する。下位タンク３は、上位タンク１と同様に円筒部３４と、ホッパ部３６と、を備えた中空筒体からなり、円筒部３４の上面開口を計量機２の下面排出口に対向させて計量機２の収容部２ａと下位タンク３内とは連通接続されている。
【００３０】
実施形態において、計量機２と、下位タンク３とは中間に可変接続帯５を介して接続されている。可変接続帯５は、計量機２と下位タンク３とを機械的に直結させずに離隔させた状態で配置しそれらの隙間を閉鎖覆蓋して連通流路を形成している。すなわち、計量機２と下位タンク３とは閉鎖流路を形成する可変接続帯５を中間に配置させて連通接続され、計量機２と下位タンク３のいずれかの位置が変位しても互いの他の機器を伴連れして変位させることなく配置されている。可変接続帯５は、下位タンク３の設置位置のズレを生じても上位の計量機２と下位タンク３の内部連通状態を維持して粉粒体の流路を安定確保する。すなわち、計量機２を含む計量装置の外部の圧力変動により計量機２と下位タンク３とをいずれかの方向にわずかでも動かす作用が働くときに、その動きを吸収しつつ計量機２と下位タンク３との内部連通状態を安定して維持させる可変接続手段であり、実施形態では、可変接続帯５は、高い引っ張り強度を有するキャンバス布で形成されている。これによって、計量機２の近傍に建物室内用集塵機が設置されて下位タンク３を下部に引っ張り、同時に計量機２の内部吸引により計量機２を上方に引き上げる力が働いても、可変接続帯５はこれらの力を吸収するから、計量機２からの粉瘤他の払い出し、並びに計量機外の負圧下においても良好な計量精度を保持し得る。
【００３１】
さらに、本実施形態において、下位タンク３には下位タンク集塵機構３８が設けられている。下位タンク集塵機構３８は、下位タンク３から粉粒体を払い出し放出後に巻き上がる粉粒体微粒子を含む粉塵を集塵する。また、特に、計量機２と下位タンク３との間を可変接続帯５で連通流路を形成するように連結した場合でも、キャンバス布等の可変接続帯５から機器外に粉粒体の微粒子粉塵が漏出することを有効に防止することができる。
【００３２】
下位タンク集塵機構３８は、区画装置４０と、集塵機と、を含む。下位タンク集塵機構３８の集塵機は、空気ダクト４６の一端が下位タンク３内に連通し下位タンク３内の粉粒体微粒子を含む粉塵を吸引可能に接続されている。実施形態では、空気ダクト４６の他端は空気ダクト２４の途中で該空気ダクト２４に分岐接続されており、これによって集塵機４が計量機２内と下位タンク３内の双方の集塵を兼用して行っている。計量機２からの粉粒体の払い出し時に舞い上がる粉塵を下位タンク３内から吸引しつつ集塵するので計量機からの粉粒体払い出しについても、高効率に集塵して外部への漏洩防止を実効化することができる。
【００３３】
実施形態において、区画装置４０は、下位タンク３内の空間を壁で仕切り区画して下位タンク３から粉粒体を放出する際に巻き上がる粉粒体の粉塵を仕切られた空間に集める集合手段である。本発明の計量装置の実施形態を示す図２〜図４において、区画装置４０は、下位タンク３内の上位であって上端部から反転スカート状に下方に縮小して設けられた区画壁４２を含む。詳細には、区画壁４２は、下位タンク３の円筒部３４の上端縁から中空逆円錐台状に垂下した逆円錐台部４２ａと、逆円錐台部４２ａから鉛直方向に延びる直筒部４２ｂを有している。逆円錐台部４２ａと下位タンク３の上端内縁部とは閉鎖されて下から上に向けて空気は通過できないように袋部ｂｓが形成されている。したがって、図８に示すように、計量機２内の粉粒体を払い出すと粉粒体は区画壁４２の逆円錐台部４２ａに沿って収束された状態で直筒部４２ｂから下方に落下し、落下した粉粒体から舞い上がる微粒子粉塵は袋部ｂｓ内に閉じ込められた状態となり、キャンバス布等の可変接続帯５と分断される。よって、計量機２からの払い出しによる粉粒体微粒子は下位タンク３内のみに収容された状態となる。そして、空気ダクト４６の一端は下位タンク３の上部で接続しその吸引口が袋部ｂｓに臨むように設けられている。ここにおいて、下位タンク集塵機構３８は、下位タンク３内に設けられ下位タンクから粉粒体を放出後に粉粒体の巻き上がり空間を区画する区画装置４０と、下位タンク３内に連通し下位タンク内の粉粒体微粒子を含む粉塵を吸引可能に接続された集塵機４と、を含むから、下位タンク内の集塵を有効に行うことができる。特に、計量機と下位タンクとの連通接続に可変接続帯５を用いる場合でも粉塵の外部漏出を防止することができる。
【００３４】
図２〜図４、図８において下位タンク集塵機構３８は、下位タンク内圧力の切替手段４８を含む。切替手段４８は、計量機開閉部７の開閉動作に対応して集塵機４による集塵をしないで下位タンク３内への外気取込のみを行う状態と、集塵機４による集塵時に外気取込を遮断して下位タンク３内の集塵吸引のみを行う状態と、を切り替える。
【００３５】
実施形態において、切替手段４８は、下位タンク３の上部で下位タンク３内部に連通し外気を取込、遮断可能に接続された外気切替バルブ５０と、下位タンク３と集塵機４との連通配管４６に介設された吸引切替バルブ５２と、を含む。実施形態において、外気切替バルブ５０は、下位タンク３上部の内部の袋部ｂｓに一端を臨ませて接続した外気用ダクト５４に介設され、外気の下位タンク上部の袋部ｂｓへの取り込み、遮断可能に開閉する電磁バルブからなり、統合制御部１００に電気的に接続され開又は閉の信号を受けて開弁又は閉弁する。開弁時には下位タンクの袋部ｂｓとタンク外とが連通し外気が自由に進入し、閉弁時には下位タンク内と外気が遮断される。下位タンク内圧力の切替手段４８を設けることにより、上位タンク２からの払出し時に計量機内圧力変動で下位タンクを変位させることなく、また、集塵機吸引を実効的に行わせることができる。
【００３６】
吸引切替バルブ５２は、下位タンク３と集塵機４との連通配管４６に介設されて、開弁又は閉弁動作により、下位タンク３内からの集塵と集塵停止とを切り替えて吸引の駆動、停止を行わせる。吸引切替バルブ５２は連通配管４６の流路を開閉する開閉弁を有する電磁バルブからなり、統合制御部１００に電気的に接続され開又は閉の信号を受けて開弁又は閉弁する。図３、４のように、計量機開閉部７のカットゲート弁が閉じた状態では、下位タンク３に負圧等を生じさせないようにするために、外気切替バルブ５０を開くとともに、吸引切替バルブ５２を閉じて集塵機４から負圧吸引作用を受けないようにする。一方、図８のように、計量機開閉部７が開弁して粉粒体を下方に払い出す際には、外気切替バルブ５０を閉じて外気流入を遮断し、同時に吸引切替バルブ５２を開いて集塵機４により下位タンク内（袋部ｂｓ）を負圧吸引する。
【００３７】
さらに、下位タンク３には、下位タンク開閉部５６が設けられている。実施形態において、下位タンク３のホッパ部３６にスライドゲート弁と駆動用アクチュエータを含むゲート装置５８が取り付けられている。下位タンク開閉部５６は、ゲート装置５８を含む。常時はスライドゲート弁はホッパ部３６の排出口を閉鎖している。そして、計量機２から粉粒状物が払い出されるときにスライドゲート弁を開いて下位タンク３の下方に払い出す。下位タンク開閉部５６は、粉粒体の下位タンク３内での受け取りと、下位タンク３からの払出しと、を切り換え、計量装置外の負圧の影響を遮断可能に開閉する。計量装置外の負圧の影響を遮断するときには閉鎖するが、計量機からの粉粒体の払出し時には開放して外部へ排出させる。
【００３８】
統合制御部１００は、記憶部７２と、コンピュータ７０と、を含み、コンピュータの中央処理装置、入力部、出力部を介して機能割り当てされた各制御部を介して計量装置に命令信号を出力して各部を動作させる。
【００３９】
記憶部７２は計量値設定、大投入、小投入の投入切替手順設定、計量機吸引バルブ手順設定などが記憶されている。また、機能割り当てされた制御部として、上位タンク開閉制御部、計量機開閉制御部、下位タンク開閉制御部、ダンパー装置制御部、下位タンク外気切替バルブ制御部、下位タンク吸引切替バルブ制御部、集塵機制御部を有する。これらは、それぞれ計量装置の各機器の動作について電気信号により指令を出し所定の動作を指示させる。
【００４０】
次に、実施形態の計量装置の作用について説明する。上位タンク１内には図示しないアジテータなどにより粉粒体が投入されている。計量機２内の空気（粉塵）吸引量切替のダンパー装置２６のダンパー羽根２８は図６のように流路を全開し、大投入操作で粉粒体が落下するときの風量と、計量機底部に落下する際の衝撃吸収に必要な吸引風量を勘案した吸引力で集塵機４が計量機２内を負圧吸引させる（図３参照）。同時に、計量機開閉部７を閉弁した状態で、上位タンク開閉部６を全開開弁して大投入操作により目的とする重量の大半を計量機２内に排出供給する。なお、この際、下位タンク外気切替バルブ５０は開放し下位タンク吸収切替バルブ５２は閉鎖し、下位タンクスライドゲート弁も閉鎖している。設定された計量値に達すると、上タンク開閉部６は閉弁動作し、上タンクの排出口を狭め徐々に計量機２内に粉粒体を追加供給して小投入を行う。小投入時には、計量機内吸引用のダンパー装置の羽根２８は、図５、７に示すように閉弁状態となり、羽根２８の小孔３２からのみの空気吸引を行って集塵する。そして、目的の計量値をロードセル１８が計量すると、上位タンク開閉部６は完全閉弁する。上位タンク１から下位の計量機２内への払い出し操作について、大投入時と小投入時とに対応して集塵機４による空気吸引量をそれぞれの必要空気量に切り替えて吸引させることで、外気との関係で計量機内を大きな負圧状態とすることなく、計量誤差をなくし、同時に集塵機による粉粒体の粉塵の外部放出を防止することができる。
【００４１】
目的の計量値をロードセル１８が計量して計量が完了すると、計量機開閉部７が開弁作動し計量機２から下位タンク３に粉粒体を払い出す。このとき、図８に示すように、下位タンク外気切替バルブ５０は閉弁して外気流入を遮断するとともに、下位タンク吸引切替バルブは開弁して集塵機４により下位タンク３の内部を吸引しつつ集塵する。このとき、空気ダクト４６の下位タンク３との接続口は下位タンク上部の袋部ｂｓに臨んで設けられている。したがって、図８のように下位タンク３の上部の区画壁４２の中央部から排出される粉粒体はその微粒子粉塵が下降流の外側の下位タンク３の内壁に沿って上昇し、袋部ｂｓに滞留するところを集塵される。計量機２から下位タンク３に向けた粉粒体の払い出しについても、その払い出し動作時に発生する粉粒体の微粒子粉塵を効率的に集塵し、かつ下位タンク３の上部の袋部ｂｓ内に上昇する粉塵を閉じ込めて上方の可変接続帯５に進入できないようにして、計量機２からの粉粒体払い出し時に、可変接続帯並びに下位タンク３のいずれからも計量装置の外部に漏出することを防止し得る。
【００４２】
下位タンクスライドゲート弁は、計量装置の近傍に設置される室内の集塵機による負圧で下位タンク３全体が下方に引っ張られて計量機２にそのぶんの荷重を加えないように下位タンク下端の排出口を開閉するものであり、上位タンク１の大投入、小投入時は閉鎖しておき、計量機２から粉粒体ｐを払い出すときに開放させる。
【００４３】
図１０は、本発明の計量装置の第２の実施形態を示している。この実施形態では、下位タンク集塵機構３８の下位タンク内圧力の切替手段４８のみの具体的構成が第１実施形態と異なる。
【００４４】
また、切替手段４８は、下位タンク３と集塵機４とを連通接続する連通配管４６に介設された第１切替バルブ６０と、下位タンク３に対して第１切替バルブ６０より上流側となる連通配管から分岐した分岐配管５９に介設された第２切替バルブ６２と、を含むとよい。第２実施形態の下位タンク内圧力の切替手段４８は、下位タンク３と集塵機４との連通配管４６に介設された第１切替バルブ６０と、下位タンク３に対して第１切替バルブ６０より上流側となる連通配管４６から分岐した分岐配管５９に介設された第２切替バルブ６２と、を含む。第１、第２切替バルブ６０，６２は、弁体の開閉により流路を開閉可能なバルブ装置であり、統合制御部１００に電気的に接続されて設定された開閉手順で作動する電磁バルブである。この場合、計量機開閉部７の第２カットゲート装置２０を開放して計量機から粉粒体を払い出すときには第１切替バルブ６０を開放し集塵状態とするとともに、第２切替バルブ６２は閉鎖し、袋部ｂｓ内からの集塵作用を十分に機能させる。一方、上位タンク１からの大投入、小投入時には図３，４と同様に計量機２のカットゲート弁を閉弁し、第１切替バルブ６０を閉弁して下位タンク３内からの吸引負圧化を生じないようにし、このとき、第２切替バルブ６２を開弁して下位タンク３内に自由に外気が通流し得るように連通させる。これによっても、切替手段４８は、計量機開閉部７の開閉動作に対応して集塵機４による集塵をしないで下位タンク３内への外気取込のみを行う状態と、集塵機４による集塵時に外気取込を遮断して下位タンク３内の集塵吸引のみを行う状態と、を切り替えることができ、計量機からの払出し時の下位タンク内からの集塵機能を効率よく実現させることができる。
【００４５】
以上説明した本発明の計量装置は、上記した実施形態のみの構成に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載した発明の本質を逸脱しない範囲において、他の実施形態を用いるようにしてもよい。
【産業上の利用可能性】
【００４６】
本発明の計量装置は、穀類、飼料、肥料、食品、鉄鋼関連金属、非金属、化学、医薬品等の粉粒状物について粉塵発生防止を留意しつつ高精度の計量を実行する計量装置について利用できる。
【符号の説明】
【００４７】
ｂｓ  袋部
ｆ  流路
ｐ  粉粒体
１  上位タンク
２  計量機
３  下位タンク
４  集塵機
５  可変接続帯
６  上位タンク開閉部
７  計量機開閉部
８  吸引切替手段
１６  第１カットゲート装置
１８  ロードセル
２０  第２カットゲート装置
２４  空気ダクト
２６  ダンパー装置
２８  ダンパー羽根
３２  小孔
３８  下位タンク集塵機構
４０  区画装置
４２  区画壁
４６  空気ダクト
５０  外気切替バルブ
５２  吸引切替バルブ
５４  外気用ダクト
５６  下位タンク開閉部
５８  ゲート装置
【手続補正３】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】全図
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
2019207139.tif 000020
【図９】
2019207139.tif 000021
【図１０】
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