(57)【要約】【課題】ダブルダンパー構造の吸引式空気輸送方法および装置において、排出弁の迅速な開弁を可能にすることにより輸送効率を向上させると共に、上段排出弁での粉体噛み込みを防止する。【解決手段】ダブルダンパー構造の吸引式空気輸送装置（１０）において、中間室（６４）に負圧を導入する手段（８６／８８／９０／９２）および大気圧を導入する手段（８６／９８／１００／１０２）を設け、第１排出弁（６２）を開ける時には中間室に負圧を導入することにより第１排出弁の前後の差圧を消失させ、第２排出弁（９４）を開ける時には中間室に大気圧を導入することにより第２排出弁の前後の差圧を消失させる。また、第１排出弁が閉め切る直前に中間室（６４）に大気圧を導入することにより、中間室から吸引・分離室へと向かう上昇空気流を発生させ、る第１排出弁での粉体噛み込みを防止する。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
空気入口および空気出口と下部粉体排出口とを備え、空気と粉体との混合物を空気入口から吸引し固気分離する吸引・分離室を備えた分離器と、
分離器の前記粉体排出口に付設され、混合物の連続吸引中に分離器の粉体排出口を周期的に開放して分離器内の粉体をバッチ式に排出する第１の排出弁装置と、
前記分離器に気密に接続され、前記第１排出弁装置の開放に伴い分離器から排出された粉体を一時的に収容する中間室を画成し、下部粉体排出口を備えた下部ハウジングと、
ハウジングの前記粉体排出口に付設され、前記第１排出弁装置の開放時期とは実質的にオーバーラップしない交互的タイミングでハウジングの粉体排出口を周期的に開放して中間室内の粉体をバッチ式に輸送先容器に排出する第２の排出弁装置と、
前記第１排出弁装置の開放直前の所定のタイミングで前記中間室に負圧を導入することにより第１排出弁の前後の差圧を消失させる手段、
とを備えていることを特徴とする連続式吸引式空気輸送装置。
【請求項２】
前記中間室に負圧を導入する手段は、前記吸引・分離室と中間室とを接続するバイパス通路と、前記バイパス通路を制御するバイパス制御弁とを備え、吸引・分離室内の負圧を所定のタイミングで中間室に導入するように構成されていることを特徴とする請求項１に基づく空気輸送装置。
【請求項３】
更に、前記第２排出弁装置の開放直前の所定のタイミングで前記中間室に大気圧を導入することにより第２排出弁の前後の差圧を消失させる手段を備えていることを特徴とする請求項１又は２に基づく空気輸送装置。
【請求項４】
前記中間室に大気圧を導入する手段は、輸送先容器の内部と中間室とを接続する第２バイパス通路と、前記第２バイパス通路を制御する第２バイパス制御弁とを備え、もって、閉回路に構成されていることを特徴とする請求項３に基づく空気輸送装置。
【請求項５】
前記第１排出弁装置を開放して分離器内の粉体をバッチ式に中間室に排出した後、当該第１排出弁装置が閉め切る直前の所定のタイミングで、前記中間室に大気圧を導入する手段を備え、もって、第１排出弁装置が閉め切る直前に中間室から吸引・分離室へと吸引される空気流を発生させることにより第１排出弁装置が粉体を噛み込むのを防止するようにしたことを特徴とする請求項１から４のいづれかに基づく空気輸送装置。
【請求項６】
空気入口および空気出口と下部粉体排出口とを備え、空気と粉体との混合物を空気入口から吸引し固気分離する吸引・分離室を備えた分離器と、
分離器の前記粉体排出口に付設され、混合物の連続吸引中に分離器の粉体排出口を周期的に開放して分離器内の粉体をバッチ式に排出する第１の排出弁装置と、
前記分離器に気密に接続され、前記第１排出弁装置の開放に伴い分離器から排出された粉体を一時的に収容する中間室を画成し、下部粉体排出口を備えた下部ハウジングと、
ハウジングの前記粉体排出口に付設され、前記第１排出弁装置の開放時期とは実質的にオーバーラップしない交互的タイミングでハウジングの粉体排出口を周期的に開放して中間室内の粉体をバッチ式に輸送先容器に排出する第２の排出弁装置と、
前記第１排出弁装置を開放して分離器内の粉体をバッチ式に中間室に排出した後当該第１排出弁装置が閉め切る直前の所定のタイミングで、前記中間室に大気圧を導入する手段、
とを備え、
第１排出弁装置が閉め切る直前に中間室から吸引・分離室へと吸引される空気流を発生させることにより第１排出弁装置が粉体を噛み込むのを防止することを特徴とする連続式吸引式空気輸送装置。
【請求項７】
空気入口および空気出口と下部粉体排出口とを備え空気と粉体との混合物を前記空気入口から吸引し固気分離する吸引・分離室を備えた分離器と、分離器の前記粉体排出口を開閉する第１の排出弁装置と、前記分離器に気密に接続され中間室を画成し下部粉体排出口を有する下部ハウジングと、ハウジングの前記粉体排出口を開閉する第２の排出弁装置、とを備えた単一の吸引式空気輸送装置を用いて粉体源から輸送先容器へと粉体を連続的に空気輸送するにあたり、
１）第１排出弁を閉じた状態で空気と粉体との混合物を分離器の空気入口から連続的に吸引させながら、
２）第１および第２排出弁を閉じた状態で所定のタイミングで第１排出弁の前後の差圧が実質的に低下するまで中間室に負圧を導入し、
３）上記負圧導入とほぼ同時又は負圧導入に次いで第２排出弁を閉じたまゝで第１排出弁を開放することにより分離器内の粉体を中間室に落下排出させた後、第１排出弁を閉じ、
４）次いで第１および第２排出弁を閉じた状態で第２排出弁の前後の差圧が実質的に低下するまで中間室に大気圧を導入し、
５）上記大気圧導入とほぼ同時又は大気圧導入に次いで第１排出弁を閉じたまゝで第２排出弁を開放することにより中間室内の粉体を輸送先容器に排出させた後、第２排出弁を閉じ、
６）上記２）から５）の工程を反復すること、
からなる粉体の空気輸送方法。
【請求項８】
空気入口および空気出口と下部粉体排出口とを備え空気と粉体との混合物を前記空気入口から吸引し固気分離する吸引・分離室を備えた分離器と、分離器の前記粉体排出口を開閉する第１の排出弁装置と、前記分離器に気密に接続され中間室を画成し下部粉体排出口を有する下部ハウジングと、ハウジングの前記粉体排出口を開閉する第２の排出弁装置、とを備えた単一の吸引式空気輸送装置を用いて粉体源から輸送先容器へと粉体を連続的に空気輸送するにあたり、
１）第１排出弁を閉じた状態で空気と粉体との混合物を分離器の空気入口から連続的に吸引させながら、
２）第１および第２排出弁を閉じた状態で所定のタイミングで第１排出弁の前後の差圧が実質的に低下するまで中間室に負圧を導入し、
３）上記負圧導入とほぼ同時又は負圧導入に次いで第２排出弁を閉じたまゝで第１排出弁を開放することにより分離器内の粉体を中間室に落下排出させ、
４）次いで第１排出弁の閉鎖動作を開始した後、当該第１排出弁装置が閉め切る直前の所定のタイミングで、前記中間室に大気圧を導入することにより、第１排出弁装置が閉め切る直前に中間室から吸引・分離室へと吸引される空気流を発生させ、
５）次いで第１および第２排出弁を閉じた状態で第２排出弁の前後の差圧が実質的に低下するまで更に中間室に大気圧を導入し、
６）上記大気圧導入とほぼ同時又は大気圧導入に次いで第１排出弁を閉じたまゝで第２排出弁を開放することにより中間室内の粉体を輸送先容器に排出させた後、第２排出弁を閉じ、
７）上記２）から６）の工程を反復すること、
からなる粉体の空気輸送方法。
【請求項９】
（最も簡素な噛み込み防止態様）空気入口および空気出口と下部粉体排出口とを備え空気と粉体との混合物を前記空気入口から吸引し固気分離する吸引・分離室を備えた分離器と、分離器の前記粉体排出口を開閉する第１の排出弁装置と、前記分離器に気密に接続され中間室を画成し下部粉体排出口を有する下部ハウジングと、ハウジングの前記粉体排出口を開閉する第２の排出弁装置、とを備えた単一の吸引式空気輸送装置を用いて粉体源から輸送先容器へと粉体を連続的に空気輸送するにあたり、
１）第１排出弁を閉じた状態で空気と粉体との混合物を分離器の空気入口から連続的に吸引させながら、
２）第２排出弁を閉じた状態で第１排出弁を開放することにより分離器内の粉体を中間室に落下排出させ、
３）次いで第１排出弁の閉鎖動作を開始した後、当該第１排出弁装置が閉め切る直前の所定のタイミングで、前記中間室に大気圧を導入することにより、第１排出弁装置が閉め切る直前に中間室から吸引・分離室へと吸引される空気流を発生させ、
４）前記空気流の存在下で第１排出弁を閉め切り、
５）中間室への大気圧導入を停止し、
６）次いで第２排出弁を開放することにより中間室内の粉体を輸送先容器に排出させた後、第２排出弁を閉じ、
７）上記２）から６）の工程を反復すること、
からなる粉体の空気輸送方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、導管を用いて粉粒体（以下、単に粉体と言う）を空気輸送する方法および装置に係り、より詳しくは、吸引式の空気輸送方法および装置に関する。本発明は、特に、単一の吸引式空気輸送装置を用いて粉体を途切れなく連続的に高能率で輸送することの可能な連続式の吸引式空気輸送方法および装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
導管を用いた粉体の空気輸送は、粉体を圧力空気流で背後から圧送する圧送式と、真空を利用して前方から粉体を吸引する吸引式とに大別することができる。後者の吸引式空気輸送には輸送導管系に亀裂などの損傷が生じても粉塵が漏洩しないという利点がある。
本発明は、第１に、後者の吸引式空気輸送技術に関する。
【０００３】
吸引式空気輸送は、吸引式空気輸送機（バキュームコンベヤ）を用いて行われる。
吸引式空気輸送は、粉体を途切れなく連続的に輸送できる連続式空気輸送方式と、粉体の輸送と排出を１バッチ毎に交互に行わなければならないバッチ式空気輸送方式とに分けることができる。一般に、使用される吸引式空気輸送機も、輸送モードがバッチ式であるか連続式であるかに応じて若干構成が異なる。
【０００４】
一般的には、連続式の吸引式空気輸送は、本体の下部を開閉する排出弁（ダンパー）機構を備えていない形式の吸引式空気輸送機を用いて行われる。この形式の空気輸送機は密閉された輸送先容器の上に直かに設置されるもので、粉体の吸引輸送を途切れなく連続的に行うことができるという利点がある。
しかし、粉体輸送先容器を密閉しなければならないので、輸送先容器から粉体を定量供給するための切り出し装置としては、ロータリバルブのような、輸送先容器の真空を保持することの可能な密閉型の切り出し装置を使用しなければならないという難点がある。
【０００５】
これに対して、バッチ式の吸引式空気輸送は、吸引・分離室を画成する分離器の下部にフラップ型排出弁（ダンパー）機構を備えた形式の吸引式空気輸送機を用いて行われる。排出弁機構を備えたこの形式の空気輸送機は、吸引輸送時には輸送機本体の下部を排出弁で密閉することにより吸引・分離室を真空に保持することができるので、輸送先容器を大気圧下に置くことができ、従って、ロータリバルブのような密閉型の切り出し装置を必要としないという利点がある。
本発明は、第２に、この排出弁機構を備えた吸引式空気輸送機を用いた空気輸送に関する。
【０００６】
典型的には、バッチ式の吸引式空気輸送においては、排出弁を閉じて吸引・分離室を密閉した上で粉体を吸引・分離室に吸引する。固気分離された粉体が吸引・分離室内に溜まると吸引を停止し、排出弁を開けて粉体を輸送先容器に排出させる。これら一連の操作がバッチ毎に繰り返される。
従って、バッチ式の吸引式空気輸送の短所は、吸引輸送がバッチ毎に断続的にしか行われないので、連続式に比較して輸送効率が半減するということである。このため、バッチ式の場合には、連続式空気輸送と同等の輸送効率を確保するためには、２台以上の空気輸送機が必要となる。
【０００７】
そこで、従来技術においては、粉体を一時的に収容するための中間室を画成するハウジングを空気輸送機の分離器の下に接続し、このハウジングの粉体出口に分離器の排出弁とは別の第２の排出弁を設け、これら２つの排出弁を互いにオーバーラップしないタイミングで交互に開放することにより、粉体の連続的な吸引輸送を可能にしながらも、分離器から中間室へ、次いで中間室から輸送先容器へと粉体をバッチ式に順々に排出することが行われている。このような配置は二重排出弁（ダブルダンパー）構造と呼ばれている。
この二重排出弁構造では、吸引・分離室内に粉体が溜まると先ず分離器の排出弁（第１排出弁）を開けて吸引・分離室内の粉体を中間室に落下させ、次に第１排出弁を閉じて吸引・分離室内の真空が中間室に漏れないようにした状態で中間室の排出弁（第２排出弁）を開けて中間室内の粉体を輸送先容器に落下させる。
この二重排出弁構造によれば、１台の空気輸送機を用いながらも連続的に吸引輸送を行うことができるので、高い真空度で高能率の空気輸送を行うことができる。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、二重排出弁構造の吸引式空気輸送機の問題点は、いづれの排出弁も、その前後に作用する差圧に抗して開弁させなければならないということである。
即ち、吸引・分離室への吸引は連続的に行われているので吸引・分離室は常に真空下にあり、他方、分離器の排出弁（第１排出弁）の開弁前には中間室は大気圧下にあるので、分離器の排出弁の上流側には真空が作用しており、その下流側には大気圧が作用している。この真空と大気圧との間の差圧は分離器のフラップ型排出弁を閉じる方向に作用している。従って、この排出弁を開けるには、真空と大気圧との差圧に抗して排出弁に回転トルクを与えなければならない。
同様に、分離器の排出弁（第１排出弁）を開けて吸引・分離室内の粉体を中間室に落下させた後には中間室は真空下にあり、他方、輸送先容器は大気圧下にあるので、中間室の排出弁（第２排出弁）の開弁前にはその上流側には真空が作用しており、その下流側には大気圧が作用している。従って、中間室の排出弁（第２排出弁）の開放も、また、真空と大気圧との差圧に抗して行われなければならない。
【０００９】
このように、いづれの排出弁もその前後の差圧に抗して開弁させなければならないので、開弁動作に時間がかゝり、迅速に開けることができない。
ところが、連続吸引により吸引・分離室へは粉体が途切れなく入って来ているので、排出弁を素早く開けないと吸引・分離室からの粉体の排出が追いつかず、吸引・分離室は粉体で一杯になってしまう。特に、高真空で大量に輸送している場合には、この傾向は顕著となる。
こうして、排出弁の開弁速度、ひいては、吸引・分離室からの粉体の排出が律速段階となり、折角の高能率の空気輸送の能力が頭打ちとなる。
【００１０】
殊に、アクチュエータによって揺動せられる揺動アームを備え、フラップ型排出弁の開閉がこの揺動アームによって制御され、排出弁を釈放した時に排出弁がその自重と粉体の重量の作用により開弁するような形式の排出弁装置の場合（この形式の排出弁装置にはアクチュエータを小型化できる利点がある）には、排出弁の前後に差圧があると自重と粉体重量によって排出弁が開くまでに時間がかかる。こうして、二重排出弁方式の空気輸送の輸送能力が制限される。
また、アクチュエータによって排出弁を直接に開閉する形式の排出弁装置の場合には、前後の差圧に抗して排出弁を迅速に開弁させるため、大型、大出力のアクチュエータを用いることが考えられるが、装置全体が大型となると共に、コストが増加する。
【００１１】
そこで、本発明の目的は、排出弁を迅速に開弁させることが可能な、二重排出弁構造の吸引式空気輸送装置を提供することにある。
本発明の他の目的は、小型のアクチュエータでも排出弁を迅速に開弁させることが可能な、二重排出弁構造の吸引式空気輸送装置を提供することにある。
本発明の他の目的は、高真空度での連続輸送を保証する、粉体輸送能力に優れた、二重排出弁構造の吸引式空気輸送装置を提供することにある。
他の観点においては、本発明の目的は、二重排出弁構造の単一の吸引式空気輸送装置を用いて粉体源から輸送先容器へと粉体を連続的に空気輸送するにあたり、２つの排出弁を素早く開放させることの可能な空気輸送方法を提供することにある。
【００１２】
従来技術の二重排出弁構造の吸引式空気輸送機の他の重要な問題点は、粉体の噛み込みにより第１排出弁（分離器の排出弁）の閉め切り不良が起こりやすいということである。
即ち、連続運転される二重排出弁構造の吸引式空気輸送機においては吸引・分離室への空気・粉体混合物の吸引は連続的に行われているので、第１排出弁が正に閉じようとする瞬間にも、固気分離された粉体は吸引・分離室から中間室へと落下し続けている。このため、第１排出弁が閉じたときに第１排出弁とその相手側部材（例えば、シールリング）との間に粉体が噛み込まれ或いは挟まれ、密閉性を損なうので、大気圧下の中間室の空気が吸引・分離室内に流入し、吸引・分離室内の真空を破壊し或いは低下させる。この弊害は、輸送すべき粉体がペレットである場合のように、輸送すべき粉体の粒径が大きくなればなるほど顕著となる。
第１排出弁の閉め切り不良の帰結は、吸引・分離室内の真空が低下し或いは破壊されるので、粉体輸送が中断したり、粉体輸送能力が低下するということである。
また、閉め切り不良に因り中間室の空気が吸引・分離室内へと吸引されるに伴い、大気圧下の輸送先容器から中間室へと流入する上昇気流が生じるので、この上昇気流が第２排出弁からの粉体の排出を妨害し或いは遅延させ、やはり輸送能力を低下させるという不具合を招く。
【００１３】
そこで、本発明の他の目的は、二重排出弁構造の吸引式空気輸送装置および該装置を用いた空気輸送方法において、粉体の噛み込みによる第１排出弁の閉め切り不良を防止することにある。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
本発明の最も簡素な形態においては、本発明の連続式吸引式空気輸送装置は：空気入口および空気出口と下部粉体排出口とを備え、空気と粉体との混合物を空気入口から吸引し固気分離する吸引・分離室を備えた分離器（サイクロン分離器）と；
分離器の前記粉体排出口に付設され、混合物の連続吸引中に分離器の粉体排出口を周期的に開放して分離器内の粉体をバッチ式に排出する第１の排出弁装置と；
前記分離器に気密に接続され、前記第１排出弁装置の開放に伴い分離器から排出された粉体を一時的に収容する中間室を画成し、下部粉体排出口を備えた下部ハウジングと；
ハウジングの前記粉体排出口に付設され、前記第１排出弁装置の開放時期とは実質的にオーバーラップしない交互的タイミングでハウジングの粉体排出口を周期的に開放して中間室内の粉体をバッチ式に輸送先容器に排出する第２の排出弁装置と；
前記第１排出弁装置の開放直前の所定のタイミングで前記中間室に負圧を導入することにより第１排出弁の前後の差圧を消失させる手段；
とを備えている。
【００１５】
このように、中間室に負圧を導入する手段を設け、第１排出弁の開放時にその前後の差圧を消失させるようにしたので、小型のアクチュエータをもってしても第１排出弁を素早く開放させることができ、高能率の粉体輸送を保証することができる。
【００１６】
好ましくは、空気輸送装置は、更に、第２排出弁装置の開放直前の所定のタイミングで中間室に大気圧を導入することにより第２排出弁の前後の差圧を消失させる手段を備えている。
この大気圧導入手段は、第２排出弁の開放時にその前後の差圧を消失させるので、第２排出弁の開弁速度を向上させ、空気輸送装置の輸送効率を一層増加させるのを可能にする。
【００１７】
好ましい実施態様においては、中間室に負圧を導入する手段は、吸引・分離室と中間室とを接続するバイパス通路と、バイパス通路を制御するバイパス制御弁とを備え、吸引・分離室内の負圧を所定のタイミングで中間室に導入するように構成されている。
このように構成すれば、吸引用真空ポンプの負圧を有効利用することにより簡単な構成で中間室に負圧を導入することができる。
【００１８】
更に好ましい実施態様においては、中間室に大気圧を導入する手段は、輸送先容器の内部と中間室とを接続する第２バイパス通路と、この第２バイパス通路を制御する第２バイパス制御弁とを備えている。
この構成によれば、中間室と輸送先容器とは第２バイパス通路を介して閉回路を構成するので、大気中の粉塵が中間室に導入されることがなく、輸送すべき粉体が大気中の粉塵によって不本意に汚染されるのを防止することができる。
【００１９】
粉体の噛み込みによる第１排出弁装置の閉め切り不良を防止するため、本発明の更に好ましい実施態様は、第１排出弁装置を開放して分離器内の粉体をバッチ式に中間室に排出した後、当該第１排出弁装置が閉め切る直前の所定のタイミングで、前記中間室に大気圧を導入する手段を備えている。
このように構成すれば、第１排出弁装置が閉め切る直前に中間室から吸引・分離室へと吸引される空気流が発生し、この空気流は第１排出弁とそのシールリングとの間に存在する粉体を上方へ持ち去るので、第１排出弁とそのシールリングとの間に粉体が噛み込まれるのが防止される。
【００２０】
粉体の噛み込みによる排出弁の閉め切り不良を防止することの可能な本発明の最も簡素な実施態様は：
空気入口および空気出口と下部粉体排出口とを備え、空気と粉体との混合物を空気入口から吸引し固気分離する吸引・分離室を備えた分離器と、
分離器の前記粉体排出口に付設され、混合物の連続吸引中に分離器の粉体排出口を周期的に開放して分離器内の粉体をバッチ式に排出する第１の排出弁装置と、
前記分離器に気密に接続され、前記第１排出弁装置の開放に伴い分離器から排出された粉体を一時的に収容する中間室を画成し、下部粉体排出口を備えた下部ハウジングと、
ハウジングの前記粉体排出口に付設され、前記第１排出弁装置の開放時期とは実質的にオーバーラップしない交互的タイミングでハウジングの粉体排出口を周期的に開放して中間室内の粉体をバッチ式に輸送先容器に排出する第２の排出弁装置と、
前記第１排出弁装置を開放して分離器内の粉体をバッチ式に中間室に排出した後当該第１排出弁装置が閉め切る直前の所定のタイミングで、前記中間室に大気圧を導入する手段、
とを備え、第１排出弁装置が閉め切る直前に中間室から吸引・分離室へと吸引される空気流を発生させることにより第１排出弁装置が粉体を噛み込むのを防止するようになっている。
【００２１】
他の観点においては、本発明は、空気入口および空気出口と下部粉体排出口とを備え空気と粉体との混合物を空気入口から吸引し固気分離する吸引・分離室を備えた分離器と、分離器の前記粉体排出口を開閉する第１の排出弁装置と、前記分離器に気密に接続され中間室を画成し下部粉体排出口を有する下部ハウジングと、ハウジングの前記粉体排出口を開閉する第２の排出弁装置、とを備えた単一の吸引式空気輸送装置を用いて粉体源から輸送先容器へと粉体を連続的に空気輸送する方法を提供するもので、この方法は、
１）第１排出弁を閉じた状態で空気と粉体との混合物を分離器の空気入口から連続的に吸引させながら、
２）第１および第２排出弁を閉じた状態で所定のタイミングで第１排出弁の前後の差圧が実質的に低下するまで中間室に負圧を導入し
３）上記負圧導入とほぼ同時又は負圧導入に次いで第２排出弁を閉じたまゝで第１排出弁を開放することにより分離器内の粉体を中間室に落下排出させた後、第１排出弁を閉じ、
４）次いで第１および第２排出弁を閉じた状態で第２排出弁の前後の差圧が実質的に低下するまで中間室に大気圧を導入し、
５）上記大気圧導入とほぼ同時又は大気圧導入に次いで第１排出弁を閉じたまゝで第２排出弁を開放することにより中間室内の粉体を輸送先容器に排出させた後、第２排出弁を閉じ、
６）上記２）から５）の工程を反復することを特徴としている。
【００２２】
本発明の空気輸送方法の好ましい実施態様は、空気入口および空気出口と下部粉体排出口とを備え空気と粉体との混合物を前記空気入口から吸引し固気分離する吸引・分離室を備えた分離器と、分離器の前記粉体排出口を開閉する第１の排出弁装置と、前記分離器に気密に接続され中間室を画成し下部粉体排出口を有する下部ハウジングと、ハウジングの前記粉体排出口を開閉する第２の排出弁装置、とを備えた単一の吸引式空気輸送装置を用いて粉体源から輸送先容器へと粉体を連続的に空気輸送するにあたり、
１）第１排出弁を閉じた状態で空気と粉体との混合物を分離器の空気入口から連続的に吸引させながら、
２）第１および第２排出弁を閉じた状態で所定のタイミングで第１排出弁の前後の差圧が実質的に低下するまで中間室に負圧を導入し、
３）上記負圧導入とほぼ同時又は負圧導入に次いで第２排出弁を閉じたまゝで第１排出弁を開放することにより分離器内の粉体を中間室に落下排出させ、
４）次いで第１排出弁の閉鎖動作を開始した後、当該第１排出弁装置が閉め切る直前の所定のタイミングで、前記中間室に大気圧を導入することにより、第１排出弁装置が閉め切る直前に中間室から吸引・分離室へと吸引される空気流を発生させ、
５）次いで第１および第２排出弁を閉じた状態で第２排出弁の前後の差圧が実質的に低下するまで更に中間室に大気圧を導入し、
６）上記大気圧導入とほぼ同時又は大気圧導入に次いで第１排出弁を閉じたまゝで第２排出弁を開放することにより中間室内の粉体を輸送先容器に排出させた後、第２排出弁を閉じ、
７）上記２）から６）の工程を反復することを特徴としている。
【００２３】
第１排出弁における粉体噛み込みを防止するための本発明の方法の最も簡素な実施態様は、
空気入口および空気出口と下部粉体排出口とを備え空気と粉体との混合物を前記空気入口から吸引し固気分離する吸引・分離室を備えた分離器と、分離器の前記粉体排出口を開閉する第１の排出弁装置と、前記分離器に気密に接続され中間室を画成し下部粉体排出口を有する下部ハウジングと、ハウジングの前記粉体排出口を開閉する第２の排出弁装置、とを備えた単一の吸引式空気輸送装置を用いて粉体源から輸送先容器へと粉体を連続的に空気輸送するにあたり、
１）第１排出弁を閉じた状態で空気と粉体との混合物を分離器の空気入口から連続的に吸引させながら、
２）第２排出弁を閉じた状態で第１排出弁を開放することにより分離器内の粉体を中間室に落下排出させ、
３）次いで第１排出弁の閉鎖動作を開始した後、当該第１排出弁装置が閉め切る直前の所定のタイミングで、前記中間室に大気圧を導入することにより、第１排出弁装置が閉め切る直前に中間室から吸引・分離室へと吸引される空気流を発生させ、
４）前記空気流の存在下で第１排出弁を閉め切り、
５）中間室への大気圧導入を停止し、
６）次いで第２排出弁を開放することにより中間室内の粉体を輸送先容器に排出させた後、第２排出弁を閉じ、
７）上記２）から６）の工程を反復反復することを特徴としている。
この方法によれば、第１排出弁装置が閉め切る直前に中間室から吸引・分離室へと吸引される空気流が発生し、この空気流が第１排出弁とそのシールリングとの間に存在する粉体を上方へ持ち去るので、第１排出弁とそのシールリングとの間に粉体が噛み込まれるのが防止される。
【００２４】
本発明の上記特徴や効果並びに他の特徴や効果は以下の実施例の記載につれて更に明らかにする。
【００２５】
【発明の実施の形態】
非限定的な実施例を示す添付図面を参照しながら、本発明の空気輸送方法および装置の実施例を説明する。
図１を参照するに、この空気輸送装置１０は、粉体源としての容器１２に収容された粉体を他の容器（輸送先容器）１４に空気輸送するために使用することができる。容器１２および１４はホッパーその他任意の形状・種類の容器であり得る。
【００２６】
図示した実施例では、装置の製造・組立を容易にしかつ清掃・洗浄などのために構成部品を容易に分解できるようにするため、空気輸送装置１０は、固気分離用サイクロン分離器としての上段の分離モジュール１６と、中間の第１排出弁モジュール１８と、最下段の第２排出弁モジュール２０とで構成してあり、これらのモジュールは複数のバックル装置２２その他の連結手段によって分離自在に連結してある。
【００２７】
図２から良く分かるように、分離モジュール１６は、ステンレス等で形成された円筒形の本体２４と、ステンレス等で形成されたトップカバー２６と、一若しくは複数のフィルタエレメント２８が取付けられたフィルタ支持板３０とを備えている。フィルタ支持板３０は本体２４とトップカバー２６との間に挟持されており、本体２４とトップカバー２６とは複数のバックル装置３２によって分離可能に連結してある。
【００２８】
図１および図２から分かるように、フィルタエレメント２８は、例えば、フィルタ支持板３０の円形開口に上から差し込んでその上部フランジをフィルタ支持板３０に支持させることによりフィルタ支持板３０から懸垂してある。フィルタエレメント２８の数は適宜増減し得るし、フィルタエレメント２８に代えてバッグフィルタその他の形式のフィルタを使用してもよい。
【００２９】
円筒形本体２４の内側には空気と粉体との混合物を吸引し固気分離するための吸引・分離室３４が画成されており、この吸引・分離室３４には本体２４に溶接等により取付けた空気入口管３６が接線方向に開口している。
本体２４の円形の下部開口３８は吸引・分離室３４内で固気分離された粉体を排出するための粉体排出口として作用する。
【００３０】
図１を参照するに、図示した非限定的な実施例では、分離モジュール１６のトップカバー２６の内側には逆洗弁４０が配置された逆洗弁室４２が画成してあり、周期的にフィルタエレメント２８を逆洗するようになっている。
逆洗弁４０としては従来型の急速排気弁を使用することができ、夫々の逆洗弁４０はフィルタエレメント２８の上部開口と相対峙させてある。
図示したように、夫々の逆洗弁４０は、一方において、エアコンプレッサ４４に接続されたアキュムレータ４６に継手４５および配管を介して接続されると共に、他方において、管路継手４７およびエア信号管４８を介して制御装置５０に接続される。
エア信号管４８から急速排気弁４０に印加される信号圧力が高い間はエアコンプレッサ４４からの圧縮空気はアキュムレータ４６に蓄積される。制御装置５０が信号圧力を低下させると急速排気弁４０はアキュムレータ４６を開放して圧縮空気をフィルタエレメント２８の入口開口に向かって噴射させ、フィルタエレメント２８の逆洗を行う。制御装置５０はフィルタエレメント２８の逆洗を交互かつ周期的に行うように構成することができる。
【００３１】
トップカバー２６には空気出口管５２が設けてあり、この空気出口管５２の出口は負圧源５４に接続される。負圧源５４としては、ターボブロワー、ルーツブロワー、多段リングブロワーのようなブロワー、エジェクター型真空ポンプ、その他任意の形式の真空ポンプを使用することができる。負圧源からの負圧は制御装置５０によって制御される遮断弁５６によって制御することができる。
ブロワー５４を作動させた状態で遮断弁５６を開けると、空気と粉体との混合物は空気入口管３６から吸引・分離室３４へと吸引され、含塵空気はフィルタエレメント２８によって濾過され、吸引・分離室３４内で空気から分離された粉体は第１排出弁モジュール１８に向かって落下する。
【００３２】
図３を参照するに、第１排出弁モジュール１８は、ステンレス等で形成され下部フランジを備えた円筒形の本体５８と、ステンレス等で形成された排出コーン又はホッパー６０と、排出コーン６０の下部出口開口を開閉する排出弁装置６２とを備え、排出弁装置６２の下方において本体５８の内側には中間室６４が画成されている。
【００３３】
図示した非限定的実施例では、排出弁装置６２は、排出コーン６０の下部出口開口を密閉可能なフラップ弁型の円形の排出弁体６６と、この排出弁体６６を上方に揺動させるためのローラー６８付き揺動アーム７０と、この揺動アーム７０を揺動させるための例えば９０度揺動ベーン型の空気力式アクチュエータ７２を有する。
排出弁体６６は、例えば、左右一対の揺動アーム７４に取付けてあり、これらの揺動アーム７４の端部は溶接などにより排出コーン６０に固定した取付ブラケット７６に枢軸７８を介して枢着することができる。
排出コーン６０の下縁にはエラストマー製のシールリング８０が装着してあり、排出コーン６０と排出弁体６６との間をシールするようになっている。シールリング８０にヘタリや摩耗が生じてもシールが確実に行われるようにするため、揺動アーム７４の枢軸７８は上下方向に多少の空動きが出来るように取付ブラケット７６の長穴（図示せず）に装着されている。
【００３４】
ローラー６８付き揺動アーム７０はアクチュエータ７２の出力軸８２を介して取付ブラケット７６に枢着してある。空気力式アクチュエータ７２はエア信号ライン８４を介して制御装置５０により制御することができる。
【００３５】
図１に示したように、第１排出弁モジュール１８の本体５８には中間室６４に連通する圧力導入管８６が設けてあり、この圧力導入管８６は分離モジュール１６の本体２４に設けた負圧取出管８８に第１バイパス導管９０によって接続されている。第１バイパス導管９０には制御装置５０により制御される遮断弁（第１バイパス弁）９２が設けてあり、遮断弁９２を開けることにより分離モジュール１６の吸引・分離室３４内の負圧を第１排出弁モジュール１８の中間室６４に導入するようになっている。
【００３６】
第２排出弁モジュール２０も第１排出弁モジュール１８と同様に構成されており、詳細な説明は省略する。第２排出弁モジュール２０はその排出コーンの下部出口開口を開閉する第２の排出弁装置９４を備えており、この第２排出弁装置９４の空気力式アクチュエータ７２はエア信号ライン９６を介して制御装置５０により制御される。
第２排出弁モジュール２０の本体には大気圧取出管９８が設けてあり、この大気圧取出管９８は第２バイパス導管１００によって第１排出弁モジュール１８の圧力導入管８６に接続されている。第２バイパス導管１００には制御装置５０により制御される遮断弁（第２バイパス弁）１０２が設けてあり、遮断弁１０２を開けることにより第２排出弁モジュール２０内の大気圧を第１排出弁モジュール１８の中間室６４に導入するようになっている。
【００３７】
次に、図４のフローチャートを併せて参照しながら、この空気輸送装置１０の使用および作動の態様並びに本発明の空気輸送方法の実施例を説明する。
図１に示したように、空気輸送装置１０を輸送先容器１４上に設置し、分離モジュール１６の空気入口管３６は、空気輸送管１０４を介して、空気輸送すべき粉体を収容したホッパー１２の下部出口１０６に差し込んだ吸引ノズル１０８に接続することができる。
【００３８】
ブロワー５４とエアコンプレッサ４４を作動させ、第１排出弁装置６２および第２排出弁装置９４を閉じた状態で遮断弁５６を開けて吸引・分離室３４をブロワー５４によって吸引すると、ホッパー１２内の粉体は空気と共に吸引ノズル１０８、空気輸送管１０４、空気入口管３６を介して吸引・分離室３４内に吸引され、吸引・分離室３４内でサイクロンの原理によって空気から分離された粉体は第１排出弁モジュール１８に向かって落下し、その排出コーン６０に溜まる。吸引・分離室３４からブロワー５４に吸引される含塵空気はフィルタエレメント２８によって濾過される。フィルタエレメント２８は周期的に逆洗される。
【００３９】
ホッパー１２から吸引・分離室３４への粉体の吸引および空気輸送は必要に応じ途切れなく連続的に行うことができる。高能率の空気輸送を実現するためには粉体の吸引は高真空下で行うのが好ましい。
吸引中は、分離モジュール１６の吸引・分離室３４は高真空下にあり、第１排出弁モジュール１８の中間室６４は後述するように大気圧下にある。従って、第１排出弁モジュール１８の排出弁体６６の上流側に作用する真空と下流側に作用する大気圧との差圧によって排出弁体６６は排出コーン６０のシールリング８０に圧接されており、排出コーン６０と排出弁体６６との間はピッタリとシールされている。
【００４０】
所定のタイミングでバイパス導管９０の遮断弁（第１バイパス弁）９２を開けることにより、分離モジュール１６の吸引・分離室３４と第１排出弁モジュール１８の中間室６４とをバイパス導管９０により導通させると、吸引・分離室３４内の負圧が第１排出弁モジュール１８の中間室６４に導入される。
その結果、第１排出弁モジュール１８の排出弁体６６の前後の差圧は消失する。差圧がほぼ消失した所定のタイミングで遮断弁（第１バイパス弁）９２を閉じてバイパス導管９０を遮断する。
【００４１】
遮断弁（第１バイパス弁）９２の開弁とほぼ同時に、又は開弁後の所定のタイミングで、第１排出弁装置６２のアクチュエータ７２を作動させ、図３に鎖線で示したようにローラー６８付き揺動アーム７０を下方に揺動させることにより、排出弁体６６を釈放する。そうすると、排出弁体６６は、図３に鎖線で示したように、その自重とその上に堆積した粉体の重量の作用により下方に揺動し、開弁する。
前述したように、この時点では第１排出弁モジュール１８の排出弁体６６の前後の差圧は消失しているので、揺動アーム７０を下方に揺動させて排出弁体６６を釈放した時には、排出弁体６６はその自重と粉体重量により迅速かつ円滑に開弁する。
また、従来技術のように排出弁体６６の前後の差圧に抗して排出弁体６６を強引に開ける必要もないし、排出弁装置６２は排出弁体６６の自重と粉体重量により開放する形式のものであるので、アクチュエータ７２を小型化することができる。
【００４２】
排出弁体６６の開弁に伴い、第１排出弁モジュール１８の排出コーン６０に堆積していた粉体は中間室６４に落下せられ、下段の第２排出弁モジュール２０の排出コーンに溜まる。
第１排出弁装置６２の開弁後、排出コーン６０からの粉体の排出を許容するに必要な所定時間（例えば、２〜５秒）経過後、アクチュエータ７２を反対方向に揺動させて第１排出弁装置６２を閉じる。
【００４３】
次に、所定のタイミングで第２バイパス導管１００の遮断弁（第２バイパス弁）１０２を開けることにより、第１排出弁モジュール１８の中間室６４と第２排出弁モジュール２０の排出弁より下側の空間とを第２バイパス導管１００により導通させる。これにより、輸送先容器１４内の大気圧が第１排出弁モジュール１８の中間室６４に導入される。
その結果、第２排出弁モジュール２０の排出弁体の前後の差圧は消失する。差圧がほぼ消失した所定のタイミングで遮断弁１０２を閉じて第２バイパス導管１００を遮断する。
【００４４】
遮断弁（第２バイパス弁）１０２の開弁とほぼ同時に、又は開弁後の所定のタイミングで、第２排出弁装置９４のアクチュエータを作動させてその揺動アームを下方に揺動させ、第２排出弁装置９４の排出弁体を釈放することにより、排出弁体がその自重と粉体重量により開弁するのを許容する。
直ぐ前の段落で述べたように、かつ、段落「００４１」において第１排出弁装置６２について前述したのと同様に、この時点では第２排出弁モジュール２０の排出弁体の前後の差圧は消失しているので、第２排出弁装置９４の排出弁体を釈放した時には同排出弁体はその自重と粉体重量により迅速かつ円滑に開弁する。
【００４５】
次に、第２排出弁装置９４の開弁後、第２排出弁モジュール２０の排出コーンに堆積していた粉体が輸送先容器１４に落下するのを許容するに必要な所定時間（例えば、２〜５秒）経過後、第２排出弁モジュール２０の排出弁装置９４のアクチュエータを作動させてその排出弁を閉じる。
【００４６】
以上の工程を反復することにより、ホッパー１２から輸送先容器１４への粉体の空気輸送を途切れなく連続的に高能率で行うことができる。
【００４７】
次に、図５のフローチャートおよび図７を併せて参照しながら、粉体の噛み込みによる第１排出弁の閉め切り不良を防止しながら粉体の連続輸送を行う場合のこの空気輸送装置１０の作動態様並びに本発明の空気輸送方法の実施例を説明する。
【００４８】
図５のフローチャートを参照するに、連続吸引開始後、所定のタイミングで遮断弁（第１バイパス弁）９２を開けることにより、吸引・分離室３４内の負圧を第１排出弁モジュール１８の中間室６４に導入し、第１排出弁モジュール１８の排出弁体６６の前後の差圧がほぼ消失したタイミングで遮断弁（第１バイパス弁）９２を閉じる。
遮断弁（第１バイパス弁）９２の開弁とほぼ同時に、又は開弁後の所定のタイミングで、第１排出弁装置６２を開弁させ、第１排出弁モジュール１８の排出コーン６０に堆積していた粉体を中間室６４に落下させる。
【００４９】
第１排出弁装置６２の開弁後、排出コーン６０からの粉体の排出を許容するに必要な所定時間（例えば、２〜５秒）経過後、アクチュエータ７２を閉弁方向に揺動させることにより、第１排出弁装置６２の閉鎖動作を開始する。
【００５０】
次に、第１排出弁装置６２が閉め切る直前の所定のタイミングで、第２バイパス導管１００の遮断弁（第２バイパス弁）１０２を開ける。
図７に示したように、この時、遮断弁（第２バイパス弁）１０２の開放に伴い、輸送先容器１４内の大気圧下の空気が第１排出弁モジュール１８の圧力導入管８６を介して中間室６４に流入すると共に、図７に矢印で示したように中間室６４内の空気が排出弁体６６とシールリング８０との間の隙間を通って吸引・分離室３４へと吸引され、中間室６４から吸引・分離室３４へと吸引される空気流が発生する。
この吸引空気流は、排出弁体６６とシールリング８０との間に存在する粉体を上方へ持ち去り、排出弁体６６とシールリング８０との間の隙間を清掃するので、排出弁体６６とシールリング８０との間に粉体が噛み込まれるのが防止される。
【００５１】
こうして、排出弁体６６とシールリング８０との間の隙間を吸引空気流によって清掃しながら、第１排出弁装置６２を完全に閉弁させるので、排出弁体６６は粉体の噛み込みを生じることなくシールリング８０に密着する。
【００５２】
第１排出弁装置６２の閉め切り後も遮断弁（第２バイパス弁）１０２を開弁状態に維持しておくと、大気圧下の空気が更に中間室６４に導入される。第２排出弁モジュール２０の排出弁体の前後の差圧がほぼ消失した所定のタイミングで遮断弁（第２バイパス弁）１０２を閉じる（或いは、第２バイパス弁１０２を一旦閉じた後、所定のタイミングで改めて開いてもよい）。
次に、第２排出弁装置９４を開らいて第２排出弁モジュール２０内の粉体を輸送先容器１４に排出させた後、第２排出弁装置９４を閉じる。以上の工程は反復される。
【００５３】
図６のフローチャートは、第１排出弁における粉体噛み込みを防止しながら粉体の連続輸送を行うための本発明の方法の最も簡素な実施態様を示す。この場合には、空気輸送装置１０の第１バイパス導管９０および第１バイパス弁９２は省略することができる。
【００５４】
図６のフローチャートを参照するに、連続吸引開始後、所定のタイミングで第１排出弁装置６２を開弁させ、第１排出弁モジュール１８の排出コーン６０に堆積していた粉体を中間室６４に落下させる。
第１排出弁装置６２の開弁後、所定時間経過後、アクチュエータ７２を閉弁方向に揺動させることにより、第１排出弁装置６２の閉弁動作を開始する。
【００５５】
図５のフローチャートを参照しながら前述したのと同様に、第１排出弁装置６２が閉め切る直前の所定のタイミングで、第２バイパス導管１００の遮断弁（第２バイパス弁）１０２を開ける。
図７を参照しながら前述したように、これにより、排出弁体６６とシールリング８０との間の隙間を通って吸引・分離室３４へと吸引される空気流が発生し、排出弁体６６とシールリング８０との間に存在する粉体を持ち去り、排出弁体６６とシールリング８０との間の隙間を清掃するので、排出弁体６６とシールリング８０との間に粉体が噛み込まれるのが防止される。
その後のシーケンスは図５のフローチャートと同様である。
【００５６】
以上には本発明の特定の実施例について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、種々の変更や修正を施すことができる。例えば、排出弁機構としては、アクチュエータによって排出弁を直接に開閉する形式のものを使用することができる。また、排出コーンは流動化用隔膜を設けることにより、排出コーンに堆積した粉体の排出を容易にすることができる。更に、吸引用の真空源は分離モジュールに搭載することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の空気輸送装置の一部切欠き側面図である。
【図２】図１に示した空気輸送装置の分離モジュールの分解斜視図である。
【図３】図１に示した空気輸送装置の排出弁モジュールに一部を示すもので、（Ａ）は斜め下からの斜視図、（Ｂ）は一部切欠き側面図である。
【図４】図１に示した空気輸送装置の動作を示すフローチャートである。
【図５】図１に示した空気輸送装置の他の動作を示すフローチャートである。
【図６】図１に示した空気輸送装置の皿に他の動作を示すフローチャートである。
【図７】図３と同様の図で、吸引空気流が発生するところを示す。
【符号の説明】
１０：  空気輸送装置
１２：  ホッパー
１４：  輸送先容器
１６：  サイクロン分離器
１８：  第１排出弁モジュール（下部ハウジング）
２０：  第１排出弁モジュール
３４：  吸引・分離室
３６：  空気入口
３８：  粉体排出口
５２：  空気出口
６２：  第１排出弁装置
６４：  中間室
８６／８８／９０／９２：  負圧導入手段
８６／９８／１００／１０２：  大気圧入手段
９０：  第１バイパス通路
９２：  第１バイパス制御弁
９４：  第２排出弁装置
１００：  第２バイパス通路
１０２：  第２バイパス制御弁
【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】
2004189475.tif 000008
【図７】
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