(57)【要約】【課題】複数基の穀類貯蔵タンクを不活性ガスによってパージする際の装置構成の単純化を図るとともに、不活性ガスの消費量を節減する。【解決手段】複数基の穀類貯蔵タンク１０のそれぞれを不活性ガスによってパージする際に、各穀類貯蔵タンク１０への不活性ガスの供給を内部圧力が設定圧に保持された共通ヘッダ２２から分岐管３４を介して行うとともに、各分岐管３４に設けられた開閉弁３６を各穀類貯蔵タンク１０の運転貯蔵状態に応じて分類された分類信号４４に基づいて開閉させる。【選択図】    図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数基の穀類貯蔵タンクのそれぞれを不活性ガスによってパージする際に、前記各穀類貯蔵タンクへの不活性ガスの供給を内部圧力が設定圧に保持された共通ヘッダから行うとともに、この各穀類貯蔵タンクへの不活性ガスの供給又は停止を各穀類貯蔵タンクの運転貯蔵状態に応じて分類された分類信号に基づいて制御することを特徴とする穀類貯蔵タンクの不活性ガスパージ方法。
【請求項２】
複数基の穀類貯蔵タンクのそれぞれを不活性ガスによってパージするようにした穀類貯蔵タンクの不活性ガスパージ装置において、前記不活性ガスの供給源に接続された共通ヘッダと、この共通ヘッダ内の不活性ガスの圧力を設定値に保持する第１の制御手段と、前記共通ヘッダから分岐し前記各穀類貯蔵タンク内に不活性ガスを供給可能な複数本の分岐管と、各分岐管に設けられた開閉弁を各穀類貯蔵タンクの運転貯蔵状態に応じて分類された分類信号に基づいて開閉させる第２の制御手段とを具備したことを特徴とする穀類貯蔵タンクの不活性ガスパージ装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は穀類貯蔵タンクの不活性ガスパージ方法及び装置に係り、特に複数基の穀類貯蔵タンクにおける不活性ガスのパージを一括管理する場合に好適な穀類貯蔵タンクの不活性ガスパージ方法及び装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
大規模な精米工場では入荷した玄米を生産地や品種別に貯蔵するための数十〜数百基の玄米貯蔵タンクがある。また、これらの玄米を精米した白米を製造ロット毎に貯蔵するための数十〜数百基の白米貯蔵タンクがある。これらの穀類貯蔵タンクに貯蔵された穀類の貯蔵期間は供給，需要の関係でまちまちであり、短い場合には一日未満，長い場合には一年以上に達する。
【０００３】
貯蔵期間が比較的長期にわたる場合には、タンク内に貯蔵した穀類にカビや害虫が繁殖して穀類の品質を劣化させる場合がある。また、酸素が存在すると穀類が化学的に酸化して品質の劣化を招く場合がある。このような問題点を解決するために、特許文献１には穀類貯蔵タンク内を不活性ガスによってパージする方法が開示されている。この方法によれば、穀類貯蔵タンク内に貯蔵された穀類からカビや害虫の繁殖原因となる空気がパージされ、穀類は不活性ガスの雰囲気に曝される。このため、カビや害虫が繁殖せず、化学的な酸化による品質劣化もないので、穀類貯蔵タンク内で穀類を長期間にわたって貯蔵することができる。
【０００４】
【特許文献１】
特開平８−１４０４６７号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記した精米工場のように穀類貯蔵タンクの設置数が数百基に達する場合に、多数の穀類貯蔵タンクのすべてを不活性ガスによってパージすると、不活性ガスの消費量が膨大となる。このため、不活性ガスを賄うためのコストが多大になる欠点がある。このような欠点をカバーするために、特許文献１にはガス分離膜装置を介して空気から生成した不活性ガスを穀類貯蔵タンクに供給する方法が記載されている。しかしながら、このような方法はガス分離膜装置の構成が複雑となり、ガス分離膜装置の設置費や運転保守費が多大となるので必ずしも得策とはいえない。
【０００６】
本発明の目的は上記従来技術の問題点を改善し、複数基の穀類貯蔵タンクを不活性ガスによってパージする際の装置構成の単純化を図るとともに、不活性ガスの消費量を節減することができる穀類貯蔵タンクの不活性ガスパージ方法及び装置を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明に係る穀類貯蔵タンクの不活性ガスパージ方法は、複数基の穀類貯蔵タンクのそれぞれを不活性ガスによってパージする際に、前記各穀類貯蔵タンクへの不活性ガスの供給を内部圧力が設定圧に保持された共通ヘッダから行うとともに、この各穀類貯蔵タンクへの不活性ガスの供給又は停止を各穀類貯蔵タンクの運転貯蔵状態に応じて分類された分類信号に基づいて制御することを特徴とする。
【０００８】
また、本発明に係る穀類貯蔵タンクの不活性ガスパージ装置は、複数基の穀類貯蔵タンクのそれぞれを不活性ガスによってパージするようにした穀類貯蔵タンクの不活性ガスパージ装置において、前記不活性ガスの供給源に接続された共通ヘッダと、この共通ヘッダ内の不活性ガスの圧力を設定値に保持する第１の制御手段と、前記共通ヘッダから分岐し前記各穀類貯蔵タンク内に不活性ガスを供給可能な複数本の分岐管と、各分岐管に設けられた開閉弁を各穀類貯蔵タンクの運転貯蔵状態に応じて分類された分類信号に基づいて開閉させる第２の制御手段とを具備したことを特徴とする。
【０００９】
【作用】
本発明によれば、複数基の穀類貯蔵タンクへの不活性ガスの供給を内部圧力が設定圧に保持された共通ヘッダから行うようにしたので、装置構成の単純化を図ることができる。また、各穀類貯蔵タンクへの不活性ガスの供給又は停止を各穀類貯蔵タンクの運転貯蔵状態に応じて分類された分類信号に基づいて制御するようにしたので、パージを必要としない穀類貯蔵タンクへの不活性ガスの供給を速やかに停止させることができ、不活性ガスの消費量を節減することができる。
【００１０】
【発明の実施の形態】
図１は本発明に係る穀類貯蔵タンクの不活性ガスパージ装置の実施形態を示す装置系統図である。複数基の穀類貯蔵タンク（以下、タンクと略称する。）１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃ，１０Ｄ，１０Ｅが並列したタンク群１２がある。各タンク１０の上部には穀類の投入弁１４を備えた投入経路１６が接続されている。各タンク１０の底部には穀類の排出弁１８を備えた排出経路２０が接続されている。
【００１１】
このタンク群１２に対して一本の共通ヘッダ２２が配設されている。共通ヘッダ２２は不活性ガスの供給源である窒素ガスのボンベ基地２４と配管２６によって接続されている。共通ヘッダ２２にはボンベ基地２４から導入した内部窒素ガスの圧力を検出する圧力計２８が取り付けられている。圧力計２８の検出値は第１制御器３０に送信され、第１制御器３０では圧力計２８の検出値が設定圧となるように、配管２６に設けられた流量調節弁３２の開度を制御する。
【００１２】
共通ヘッダ２２には各タンク１０に窒素ガスに供給する複数本の分岐管３４が分岐している。これらの分岐管３４は開閉弁３６と絞り弁３８とを備え、分岐管３４の先端が各タンク１０内の下部に開口している。開閉弁３６は電磁式のオンオフ弁であり、その開閉が第２制御器４０によって制御される。すなわち、第２制御器４０には中央制御盤４２から各タンク１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃ，１０Ｄ，１０Ｅの運転貯蔵状態に応じて分類された分類信号４４が送信され、第２制御器４０はこれらの分類信号４４に基づいて、各開閉弁３６の開閉を制御する。絞り弁３８は各タンク１０に供給される窒素ガスの最大流量を絞るために設けられる。この絞り弁３８に代えて同様の目的でリストリクション・オリフィスを用いてもよい。
【００１３】
図２はタンク１０周りの細部構成を示す説明図である。タンク１０の上部には呼吸弁４６を備えたベント管４８が設けられている。タンク１０の下部のコーン傾斜部には窒素ガス流入部５０が形成されている。分岐管３４から窒素ガス流入部５０を介してタンク１０内に供給された窒素ガスは、タンク１０内に貯蔵された穀類６０の隙間を縫ってタンク１０の上部に向かって行き渡る。排出経路２０には排出弁１８の下流側にロータリ弁５２が設けられている。
【００１４】
タンク１０内に穀類を投入する場合には、排出経路２０の排出弁１８を閉、投入経路１６の投入弁１４を開、ベント管４８の呼吸弁４６を開とした状態で、投入経路１６から穀類をタンク１０内に自重落下により投入する。この際、投入した穀類６０の体積に見合う量のタンク１０内の空気が呼吸弁４６を介してベント管４８からタンク１０外に排出される。穀類の投入が終了すると投入経路１６の投入弁１４を閉にする。
【００１５】
穀類の投入が終了し、穀類６０をタンク１０内に貯蔵する場合には、排出経路２０の排出弁１８を閉、投入経路１６の投入弁１４を閉、ベント管４８の呼吸弁４６を開とした状態で分岐管３４から窒素ガス流入部５０を介して窒素ガスをタンク１０内に供給する。すると、タンク１０内の上部空間及び穀類間の微少隙間に存在する空気が窒素ガスによってパージされ、押し出された空気は呼吸弁４６を介してベント管４８からタンク１０外に排出される。タンク１０内の空気が窒素ガスによって十分に置換されたタイミングを見計らって呼吸弁４６を閉とする。すると、タンク１０内は窒素ガス供給ラインである分岐管３４を除いては密閉された状態となり、タンク１０内は窒素ガス雰囲気となる。このため、貯蔵中の穀類６０にカビや害虫が繁殖したり、穀類が化学的な酸化によって品質劣化をおこすといった問題を防止することができる。
【００１６】
また、タンク１０内に穀類を排出する場合には、排出経路２０の排出弁１８を開、投入経路１６の投入弁１４を閉、ベント管４８の呼吸弁４６を開とした状態で、ロータリ弁５２を稼動させる。すると、ロータリ弁５２の回転によってタンク１０内の穀類６０が自重で排出経路２０から定量排出される。この際、排出された穀類６０の体積に見合う量の空気が呼吸弁４６を介してベント管４８からタンク１０内に流入する。穀類の排出が終了すると排出経路２０の排出弁１８を閉とした後にロータリ弁５２の稼動を停止させる。
【００１７】
なお、前記の各操作において排出弁１８，投入弁１４，呼吸弁４６の開閉やロータリ弁５２の稼動停止は中央制御盤４２からの信号によってシーケンス制御される。
【００１８】
次に、図１に基づいて複数基のタンク１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃ，１０Ｄ，１０Ｅからなるタンク群１２の各タンク１０が異なる運転貯蔵状態にある場合について説明する。運転貯蔵状態は大別して，穀類の投入中，投入直後，貯蔵中，排出中及び空状態の５形態であり、各タンク１０での運転貯蔵状態は中央制御盤４２からの分類信号４４として第２制御器４０に送信される。なお、図１において投入弁１４，排出弁１８，開閉弁３６について、黒く塗りつぶしたものはこれらの弁が閉であることを意味し、白く描いたものはこれらの弁が開であることを意味している。
【００１９】
図１において、タンク１０Ａは穀類の投入が終了した直後であり、排出弁１８と投入弁１４が閉，図２に示した呼吸弁４６が開とされている。この状態では第２制御器４０は中央制御盤４２から送信された投入直後という分類信号４４に基づいて、分岐管３４の開閉弁３６を開にする。すると共通ヘッダ２２から窒素ガスがタンク１０Ａに供給され、タンク１０Ａ内の空気が下部領域から上部領域に向けて徐々に窒素ガスに置換され、窒素ガスによるパージが実行される。タンク１０内の空気が窒素ガスによって十分に置換されたタイミングを見計らって呼吸弁４６を閉とする。すると、タンク１０内は窒素ガス供給ラインである分岐管３４を除いては密閉された状態となり、タンク１０内は窒素ガス雰囲気となる。なお、呼吸弁４６を閉とするタイミングは例えば経験的に求めた窒素ガスの供給必要時間をタイマー制御によって実行する。又はベント管４８から排出されるガス中の酸素濃度が所定値以下となった時にフィードバック制御によって実行してもよい。
【００２０】
タンク１０Ｂは穀類の排出中であり、排出弁１８が開，投入弁１４が閉，呼吸弁４６が開とされている。この状態では第２制御器４０は中央制御盤４２から送信された排出中という分類信号４４に基づいて、開閉弁３６を閉とし、窒素ガスの供給を停止する。
【００２１】
タンク１０Ｃは穀類が空状態であり、排出弁１８と投入弁１４が閉，呼吸弁４６が開とされている。この状態でも第２制御器４０は中央制御盤４２から送信された空状態という分類信号４４に基づいて、開閉弁３６を閉とし、窒素ガスの供給を停止する。
【００２２】
タンク１０Ｄは穀類の投入中であり、排出弁１８が閉，投入弁１４が開，呼吸弁４６が開とされている。この状態でも第２制御器４０は中央制御盤４２から送信された投入中という分類信号４４に基づいて、開閉弁３６を閉とし、窒素ガスの供給を停止する。
【００２３】
タンク１０Ｅは穀類の貯蔵中であり、排出弁１８と投入弁１４が閉，呼吸弁４６も閉とされている。この状態では第２制御器４０は中央制御盤４２から送信された貯蔵中という分類信号４４に基づいて、開閉弁３６を開とし、共通ヘッダ２２とタンク１０Ｅ内とを連通させる。ただし、排出弁１８，投入弁１４，呼吸弁４６のすべてが閉とされタンク１０Ｅは密閉状態にあるので、共通ヘッダ２２からタンク１０Ｅ内に窒素ガスが積極的に供給されることはなく、タンク１０Ｅは共通ヘッダ２２内とほぼ等圧の陽圧に維持される。排出弁１８や投入弁１４は主として経済上の理由から不完全気密型のものが採用されており、タンク１０Ｅ内の陽圧によって微少流量の窒素ガスが排出弁１８や投入弁１４から漏出する。共通ヘッダ２２はこの漏出した窒素ガスをタンク１０Ｅに補給する機能を果たす。
【００２４】
このように、第２制御器４０は中央制御盤４２から送信された各タンク１０の運転貯蔵状態に応じて分類される分類信号４４に基づいて、各分岐管３４に設けられた開閉弁３６の開閉を制御する。すなわち、穀類の投入直後又は貯蔵中のタンク１０に対してのみ開閉弁３６を開として窒素ガスを供給する。穀類の投入中，排出中及び空状態の窒素ガスのパージを必要としないタンク１０に対しては窒素ガスを供給しない。このため、窒素ガスの供給量を必要最小限に抑えることができ、窒素ガスの消費量を節減することができる。
【００２５】
前記したように、共通ヘッダ２２では内部窒素ガスの圧力が設定値となるように制御されている。この設定値は数十〜数百パスカル程度に選択される。設定値が過大であると例えば穀類を貯蔵中のタンク１０Ｅには設定値と等圧の窒素ガス圧力が加わるのでタンクの強度を大きくする必要がある。また、排出弁１８や投入弁１４からの窒素ガスの漏出量も増加し、窒素ガスの補給量がその分，増大して不利である。また、設定値が過小であると例えば穀類の投入直後のタンク１０Ａでの窒素ガスによる空気のパージ操作の能率が悪くなり、貯蔵中のタンク１０Ｅでの穀類に対する窒素ガスのパージ作用が弱くなる。
【００２６】
なお、ボンベ基地２４の窒素ボンベは数十ＭＰａの高圧力源であり、仮に流量調節弁３２が故障して、窒素ボンベ内の圧力が直接に共通ヘッダ２２を介してタンク１０内に作用するとタンク１０が破壊する可能性がある。したがって、このような万一の事態を想定して、共通ヘッダ２２には設定圧の２倍程度の圧力で作動する逃し弁５４を装備することが好ましい。
【００２７】
上述のとおり、本実施形態に係る穀類貯蔵タンクの不活性ガスパージ装置によれば、複数基のタンク１０への窒素ガスの供給を内部圧力が設定圧に保持された共通ヘッダ２２から行うようにしたので、装置構成の単純化を図ることができる。また、各タンク１０への窒素ガスの供給又は停止を各タンク１０の運転貯蔵状態に応じて分類された分類信号４４に基づいて制御するようにしたので、パージを必要としないタンク１０への窒素ガスの供給を速やかに停止させることができ、窒素ガスの消費量を節減することができる。
【００２８】
前記実施形態ではパージ用の不活性ガスとして窒素ガスを用いる場合について説明したが、窒素ガスに代わる不活性ガスとして炭酸ガスを用いるようにしてもよい。また、穀類貯蔵タンクが数百基もある大型の穀物工場では、全ての穀類貯蔵タンクに対して一本の共通ヘッダから不活性ガスを供給することは現実的ではない。このような場合には、穀類貯蔵タンクを例えば１０〜２０基程度のタンク群に分け、個々のタンク群に対して一本の共通ヘッダから不活性ガスを供給するように構成すればよい。
【００２９】
【発明の効果】
本発明によれば、複数基の穀類貯蔵タンクへの不活性ガスの供給を内部圧力が設定圧に保持された共通ヘッダから行うようにしたので、装置構成の単純化を図ることができる。また、各穀類貯蔵タンクへの不活性ガスの供給又は停止を各穀類貯蔵タンクの運転貯蔵状態に応じて分類された分類信号に基づいて制御するようにしたので、パージを必要としない穀類貯蔵タンクへの不活性ガスの供給を速やかに停止させることができ、不活性ガスの消費量を節減することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る穀類貯蔵タンクの不活性ガスパージ装置の実施形態を示す装置系統図である。
【図２】穀類貯蔵タンク１０周りの細部構成を示す説明図である。
【符号の説明】
１０，１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃ，１０Ｄ，１０Ｅ………穀類貯蔵タンク、１２………タンク群、１４………投入弁、１６………投入経路、１８………排出弁、２０………排出経路、２２………共通ヘッダ、２４………ボンベ基地、２８………圧力計、３０………第１制御器、３２………流量調節弁、３４………分岐管、３６………開閉弁、３８………絞り弁、４０………第２制御器、４２………中央制御盤、４４………分類信号、４６………呼吸弁、４８………ベント管、５０………窒素ガス流入部、５４………逃し弁、６０………穀類。
【図１】
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【図２】
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