(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
開放された上面と、開放された第１の側面と、前記第１の側面に向けて上方へ傾斜する傾斜面が形成された底面とからなる荷箱に、粉粒体を堆積させる粉粒体吐出装置であって、
前記荷箱の上方位置に設置され、粉粒体を吐出するホッパーと、
前記吐出された粉粒体が前記傾斜面の上面に拡がった旨を検知する傾斜面検知手段と、
前記傾斜面検知手段による検知出力が前記ホッパーの吐出開始時間から所定の吐出時間の経過前に生じた時、前記ホッパーからの吐出を停止する制御手段とを備えた、粉粒体吐出装置。
【請求項２】
前記傾斜面検知手段は、前記所定の吐出時間の経過時に所望の堆積量に堆積された粉粒体が形成する山形状の前記第１の側面側の山裾端部よりも前記第１の側面側における粉粒体の存在を検知する、請求項１記載の粉粒体吐出装置。
【請求項３】
前記荷箱における前記ホッパーの下方位置と前記傾斜面検知手段による傾斜面検知位置との間において粉粒体が所定の設定高さになったことを検知する第１の検知手段と、
前記第１の検知手段による第１の検知位置と前記傾斜面検知位置との間において粉粒体が前記所定の設定高さになったことを検知する第２の検知手段とを更に備え、
前記制御手段は、前記第２の検知手段による第２の検知時点と前記第１の検知手段による第１の検知時点との第１の検知時間差が所定の第１の時間内にある時、前記ホッパーからの吐出を停止する、請求項２記載の粉粒体吐出装置。
【請求項４】
前記第２の検知手段は、前記第１の検知位置と前記山裾端部との間において粉粒体が前記所定の設定高さになったことを検知する、請求項３記載の粉粒体吐出装置。
【請求項５】
開放された上面と、開放された第１の側面と、前記第１の側面に向けて上方へ傾斜する傾斜面が形成された底面とからなる荷箱に、粉粒体を堆積させる粉粒体吐出装置であって、
前記荷箱の上方位置に設置され、粉粒体を吐出するホッパーと、
前記荷箱における前記ホッパーの下方位置と、前記ホッパーの吐出開始時間から所定の吐出時間の経過時に所望の堆積量に堆積された粉粒体が形成する山形状の前記第１の側面側の山裾端部との間において粉粒体が所定の設定高さになったことを検知する第１の検知手段と、
前記第１の検知手段による第１の検知位置と前記山裾端部との間において粉粒体が前記所定の設定高さになったことを検知する第２の検知手段と、
前記第２の検知手段による第２の検知時点と前記第１の検知手段による第１の検知時点との第１の検知時間差が所定の第１の時間内にある時、前記ホッパーからの吐出を停止する制御手段とを備えた、粉粒体吐出装置。
【請求項６】
前記第２の検知手段による第２の検知位置と前記山裾端部との間において粉粒体が前記所定の設定高さになったことを検知する第３の検知手段を更に備え、
前記制御手段は、前記第３の検知手段による第３の検知時点と前記第２の検知時点との第２の検知時間差が所定の第２の時間内にあると共に、前記第３の検知時点と前記第１の検知時点との第３の検知時間差が所定の第３の時間内にある時、前記ホッパーからの吐出を停止する、請求項５記載の粉粒体吐出装置。
【請求項７】
粉粒体の吐出方法であって、
水分を含む粉粒体を、少なくとも側面の一部が開放された荷箱の床面に吐出する吐出工程と、
前記吐出された粉粒体の、水分量によって変化する前記床面への拡がり態様を検知する検知工程と、
前記検知された拡がり態様に基づいて、粉粒体の吐出量を制御する制御工程とを備えた、粉粒体の吐出方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は粉粒体吐出装置及び粉粒体の吐出方法に関し、特に輸送用車両の荷箱に粉粒体を堆積させるために使用される粉粒体吐出装置及び粉粒体の吐出方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
図７は、従来の粉粒体吐出装置を用いて荷箱に正常な状態の粉粒体を堆積させる工程を示す概略図である。
【０００３】
図７の（１）を参照して、従来の粉粒体吐出装置１０１は、輸送用車両１の荷箱２に、脱水装置１２１によって脱水された水砕スラグからなる粉粒体２０を吐出するホッパー２５と、ホッパー２５からの吐出を開始及び停止する制御装置５３とから構成される。尚、脱水装置１２１によって脱水される前の非晶質の水砕スラグは、高炉法による溶銑の製造と同時に、鉄鉱石に含まれるシリカやアルミナが石灰石と混ざり合って溶けた滓を冷却水にて急冷することで製造される。この水砕スラグは、脱水装置１２１によって脱水され、粉粒体吐出装置１０１のホッパー２５に一旦貯蔵された後に、ホッパー２５から吐出されて車両１の荷箱２に堆積され、目的地へと搬送される。
【０００４】
粉粒体吐出装置１０１の制御装置５３は、接続線１２５を介して操作盤１２４と、一点鎖線で示したようにホッパー２５のバルブ２７とに接続されている。
【０００５】
車両１の荷箱２は、開放された上面３と、車両１の先端部４６の反対側に位置して開放された第１の側面７と、第１の側面７においてその上端が回動自在に固定されたゲート４７と、第１の側面７と対向する第２の側面８と、第１の側面７に向けて上方へ傾斜する傾斜面５が形成された底面４とを含んで構成される。
【０００６】
使用に際して、車両１の運転手９１は、車両１の先端部４６を地面１３０に形成された停止線１３１に合わせて、車両１を停車させる。そのとき、車両１の荷箱２の上方位置に、粉粒体吐出装置１０１のホッパー２５が位置するように設定されている。
【０００７】
誘導者９４は、車両１が上記状態になったことを確認した後に、ホッパー２５のバルブ２７が動作するように操作盤１２４の開始ボタンを押す。これにより、制御装置５３を介して、ホッパー２５のバルブ２７が回転し、一旦貯蔵されていた粉粒体２０がホッパー２５から荷箱２へと吐出される。そして、粉粒体２０が荷箱２に堆積する。尚、誘導者９４は、粉粒体２０の荷箱２への堆積状態を確認できる位置に配置されている。
【０００８】
粉粒体２０の一山２１が図７の（１）に示したように形成されたとき、誘導者９４は、操作盤１２４の停止ボタンを押して、ホッパー２５のバルブ２７の回転を止め、粉粒体２０の吐出を停止する。このとき、粉粒体２０の一山２１の左方側面は、荷箱２の第２の側面８に当接した状態にある。又、粉粒体２０の一山２１の右方側の山裾端部２３ａは、荷箱２の底面４において傾斜面５の手前に位置している。
【０００９】
次に、誘導者９４からの合図を受けた運転手９１は、車両１を停止線１３２のある矢印の方向へと移動させる。
【００１０】
図７の（２）を参照して、運転手９１は、車両１の先端部４６を地面１３０に形成された停止線１３２に合わせて、車両１を停車させる。
【００１１】
誘導者９４は、車両１が上記状態になったことを確認した後に、操作盤１２４の開始ボタンを押す。制御装置５３を介して、ホッパー２５のバルブ２７が回転し、粉粒体２０がホッパー２５から荷箱２へと吐出される。そして、粉粒体２０は、荷箱２の一山２１に重なるようにして堆積する。
【００１２】
粉粒体２０の二山２２が図７の（２）に示したように形成されたとき、誘導者９４は、操作盤１２４の停止ボタンを押して、ホッパー２５のバルブ２７の回転を止め、粉粒体２０の吐出を停止する。このとき、粉粒体２０の二山２２の右方側の山裾端部２３ｂは、荷箱２の底面４の傾斜面５の上面に位置している。これで、粉粒体吐出装置１０１による車両１の荷箱２への粉粒体２０の吐出は終了する。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
上記のような従来の粉粒体吐出装置１０１は、運転手９１に加え、誘導者９４を必要とするものであり、労働生産性が低かった。又、水砕スラグ（粉粒体２０）の製造時のばらつきによって、含有する水分量が多い製造ロットが存在することにより、次に説明するような課題を有するものであった。
【００１４】
図８は、図７で示した粉粒体吐出装置において荷箱に異常な状態の粉粒体が吐出されたときの状態を示す概略図である。
【００１５】
図を参照して、粉粒体吐出装置１０１のホッパー２５から吐出した粉粒体２０が水分量過多である異常な状態のとき、二点鎖線で示したように正常な状態にある一山２１は形成されず、平面状に拡がった態様となる。
【００１６】
粉粒体２０の温度は約６０℃であり、水分量が過多のときには、水蒸気１４０が多量に発生することになる。誘導者９４は、多量の水蒸気１４０の存在により、荷箱２における粉粒体２０の堆積状態を正確に視認できなくなる。そうすると、水分量過多な粉粒体２０は、荷箱２の底面４で平面状に瞬く間に拡がり、傾斜面５の第１の側面７側の端部とゲート４７の下方端部との間を介して、実線の矢印の方向へ地面１３０に荷こぼれすることがあった。又、荷こぼれした粉粒体２０の清掃作業には多くの労力を要すると共に、清掃作業中はその粉粒体吐出装置１０１を使用できないため、作業効率が低下していた。
【００１７】
この発明は、上記のような課題を解決するためになされたもので、吐出動作の信頼性が向上すると共に、異常な状態にある粉粒体の吐出を停止できる粉粒体吐出装置及び粉粒体の吐出方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１８】
上記の目的を達成するために、請求項１記載の発明は、開放された上面と、開放された第１の側面と、第１の側面に向けて上方へ傾斜する傾斜面が形成された底面とからなる荷箱に、粉粒体を堆積させる粉粒体吐出装置であって、荷箱の上方位置に設置され、粉粒体を吐出するホッパーと、吐出された粉粒体が傾斜面の上面に拡がった旨を検知する傾斜面検知手段と、傾斜面検知手段による検知出力がホッパーの吐出開始時間から所定の吐出時間の経過前に生じた時、ホッパーからの吐出を停止する制御手段とを備えたものである。
【００１９】
このように構成すると、粉粒体の状態によって吐出の制御が可能となる。
【００２０】
請求項２記載の発明は、請求項１記載の発明の構成において、傾斜面検知手段は、所定の吐出時間の経過時に所望の堆積量に堆積された粉粒体が形成する山形状の第１の側面側の山裾端部よりも第１の側面側における粉粒体の存在を検知するものである。
【００２１】
このように構成すると、所定の吐出時間の経過前においての検知は、本来その位置に存在するはずがない粉粒体の存在を意味する。
【００２２】
請求項３記載の発明は、請求項２記載の発明の構成において、荷箱におけるホッパーの下方位置と傾斜面検知手段による傾斜面検知位置との間において粉粒体が所定の設定高さになったことを検知する第１の検知手段と、第１の検知手段による第１の検知位置と傾斜面検知位置との間において粉粒体が所定の設定高さになったことを検知する第２の検知手段とを更に備え、制御手段は、第２の検知手段による第２の検知時点と第１の検知手段による第１の検知時点との第１の検知時間差が所定の第１の時間内にある時、ホッパーからの吐出を停止するものである。
【００２３】
このように構成すると、粉粒体の異常をより速く検知できる。
【００２４】
請求項４記載の発明は、請求項３記載の発明の構成において、第２の検知手段は、第１の検知位置と山裾端部との間において粉粒体が所定の設定高さになったことを検知するものである。
【００２５】
このように構成すると、所望の堆積量が堆積される場合に比べて、粉粒体の異常な堆積スピードを検知できる。
【００２６】
請求項５記載の発明は、開放された上面と、開放された第１の側面と、第１の側面に向けて上方へ傾斜する傾斜面が形成された底面とからなる荷箱に、粉粒体を堆積させる粉粒体吐出装置であって、荷箱の上方位置に設置され、粉粒体を吐出するホッパーと、荷箱におけるホッパーの下方位置と、ホッパーの吐出開始時間から所定の吐出時間の経過時に所望の堆積量に堆積された粉粒体が形成する山形状の第１の側面側の山裾端部との間において粉粒体が所定の設定高さになったことを検知する第１の検知手段と、第１の検知手段による第１の検知位置と山裾端部との間において粉粒体が所定の設定高さになったことを検知する第２の検知手段と、第２の検知手段による第２の検知時点と第１の検知手段による第１の検知時点との第１の検知時間差が所定の第１の時間内にある時、ホッパーからの吐出を停止する制御手段とを備えたものである。
【００２７】
このように構成すると、所望の堆積量が堆積される場合に比べて、粉粒体の異常な堆積スピードを検知できる。
【００２８】
請求項６記載の発明は、請求項５記載の発明の構成において、第２の検知手段による第２の検知位置と山裾端部との間において粉粒体が所定の設定高さになったことを検知する第３の検知手段を更に備え、制御手段は、第３の検知手段による第３の検知時点と第２の検知時点との第２の検知時間差が所定の第２の時間内にあると共に、第３の検知時点と第１の検知時点との第３の検知時間差が所定の第３の時間内にある時、ホッパーからの吐出を停止するものである。
【００２９】
このように構成すると、３つの検知時間差に基づき、粉粒体の異常な堆積スピードをより正確に検知できる。
【００３０】
請求項７記載の発明は、粉粒体の吐出方法であって、水分を含む粉粒体を、少なくとも側面の一部が開放された荷箱の床面に吐出する吐出工程と、吐出された粉粒体の、水分量によって変化する床面への拡がり態様を検知する検知工程と、検知された拡がり態様に基づいて、粉粒体の吐出量を制御する制御工程とを備えたものである。
【００３１】
このように構成すると、拡がり態様によって水分量が推定できる。
【発明の効果】
【００３２】
以上説明したように、請求項１記載の発明は、粉粒体の状態によって吐出の制御が可能となるため、吐出動作の信頼性が向上する。
【００３３】
請求項２記載の発明は、請求項１記載の発明の効果に加えて、所定の吐出時間の経過前においての検知は、本来その位置に存在するはずがない粉粒体の存在を意味するため、異常な状態にある粉粒体の吐出を停止できる。
【００３４】
請求項３記載の発明は、請求項２記載の発明の効果に加えて、粉粒体の異常をより速く検知できるため、異常な状態にある粉粒体の吐出を迅速に停止できる。
【００３５】
請求項４記載の発明は、請求項３記載の発明の効果に加えて、所望の堆積量が堆積される場合に比べて、粉粒体の異常な堆積スピードを検知できるため、異常な堆積状態にある粉粒体の吐出をより安全に停止できる。
【００３６】
請求項５記載の発明は、所望の堆積量が堆積される場合に比べて、粉粒体の異常な堆積スピードを検知できるため、異常な堆積状態にある粉粒体の吐出をより安全に停止できる。
【００３７】
請求項６記載の発明は、請求項５記載の発明の効果に加えて、３つの検知時間差に基づき、粉粒体の異常な堆積スピードをより正確に検知できるため、吐出停止動作の精度が向上する。
【００３８】
請求項７記載の発明は、拡がり態様によって水分量が推定できるため、吐出動作が安定する。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１】この発明の第１の実施の形態による粉粒体吐出装置を用いて荷箱に正常な状態の粉粒体を堆積させる工程を示す概略図であって、図７に対応した図である。
【図２】図１で示した粉粒体吐出装置を用いて荷箱に吐出された異常な状態の粉粒体を検知したときの状態を説明する概略図である。
【図３】この発明の第２の実施の形態による粉粒体吐出装置を用いて荷箱に吐出された異常な状態の粉粒体を検知したときの状態を説明する概略図であって、図２に対応した図である。
【図４】この発明の第３の実施の形態による粉粒体吐出装置を用いて荷箱に吐出された異常な状態の粉粒体を検知したときの状態を説明する概略図であって、図２に対応した図である。
【図５】この発明の第４の実施の形態による粉粒体吐出装置を用いて荷箱に吐出された異常な状態の粉粒体を検知したときの状態を説明する概略図であって、図３に対応した図である。
【図６】図３で示した粉粒体吐出装置を用いて粉粒体の崩壊角を算出することを説明する概略模式図である。
【図７】従来の粉粒体吐出装置を用いて荷箱に正常な状態の粉粒体を堆積させる工程を示す概略図である。
【図８】図７で示した粉粒体吐出装置において荷箱に異常な状態の粉粒体が吐出されたときの状態を示す概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００４０】
図１は、この発明の第１の実施の形態による粉粒体吐出装置を用いて荷箱に正常な状態の粉粒体を堆積させる工程を示す概略図であって、図７に対応した図である。
【００４１】
尚、この第１の実施の形態による粉粒体吐出装置１１は、図７で示した従来の粉粒体吐出装置１０１と基本的な構成は同一である。ここでは、その相違点を中心に説明する。
【００４２】
図１の（１）を参照して、粉粒体吐出装置１１における車両１の荷箱２は、図７で示した従来の粉粒体吐出装置１０１と同様にして、開放された上面３と、開放された第１の側面７と、ゲート４７と、第２の側面８と、第１の側面７に向けて上方へ傾斜する傾斜面５が形成された底面４とを含んで構成される。
【００４３】
粉粒体吐出装置１１は、車両１の荷箱２に粉粒体２０を堆積させるために用いられ、荷箱２の上方位置に設置され、粉粒体２０を吐出するホッパー２５と、天井１４５に設置され、吐出された粉粒体２０が荷箱２の底面４の傾斜面５の上面に拡がった旨を検知する傾斜面検知手段３１である超音波式レベル計３３と、傾斜面検知手段３１である超音波式レベル計３３による検知出力がホッパー２５の吐出開始時間から所定の吐出時間ＴＳ（秒）の経過前に生じた時、ホッパー２５からの吐出を停止する制御手段５１である制御装置５３とから構成される。尚、傾斜面検知手段３１である超音波式レベル計３３、制御手段５１である制御装置５３及び所定の吐出時間Ｔｓの詳細については、後述する。
【００４４】
粉粒体吐出装置１１の制御手段５１である制御装置５３は、接続線５６を介してペンダントスイッチ５５と、傾斜面検知手段３１である超音波式レベル計３３と、一点鎖線で示したようにホッパー２５のバルブ２７と、後述するチルト式満量センサー３７と、後述する多段回転灯４３と、後述するブザー４４とに接続されている。尚、ペンダントスイッチ５５は、図７で示した操作盤１２４と同一の機能を有し、図１の（１）の状態にある運転手９１から届く位置に配置されている。
【００４５】
赤外線カメラ８７は、ホッパー２５よりも右方位置で、天井１４５から吊り下げられ、車両１の荷箱２の傾斜面５を含む底面４方向を向いて固定され、傾斜面５における粉粒体２０の堆積状態を監視するものである。
【００４６】
赤外線カメラ８９は、ホッパー２５よりも左方位置で、天井１４５から吊り下げられ、ホッパー２５の下方に位置する車両１の荷箱２方向を向いて固定され、ホッパー２５から吐出された粉粒体２０の山形状を監視するものである。
【００４７】
屋外モニター４０は、車両１よりも左方位置で、天井１４５から吊り下げられ、運転手９１から視認できる位置に設置され、赤外線カメラ８７及び赤外線カメラ８９による映像がリアルタイムに映し出されるようになっている。
【００４８】
チルト式満量センサー３７は、天井１４５から吊り下げられ、ホッパー２５から吐出された粉粒体２０が山形状に堆積し、一山２１又は図１の（２）で示す二山２２になったときの粉粒体２０に当接して傾くことで、満量となった指令を制御手段５１である制御装置５３に伝達する。
【００４９】
多段回転灯４３は、車両１よりも左方位置で、天井１４５から吊り下げられ、運転手９１から視認できる位置に設置され、制御手段５１である制御装置５３に接続されている。
【００５０】
ブザー４４は、車両１よりも左方位置で、天井１４５から吊り下げられ、その音が運転手９１からよく聞きとれる位置に設置され、制御手段５１である制御装置５３に接続されている。
【００５１】
使用に際して、車両１の運転手９１は、車両１の先端部４６を地面１３０に形成された停止線１３１に合わせて、車両１を停車させる。このとき、車両１の荷箱２の上方位置に、粉粒体吐出装置１１のホッパー２５が位置するように設定されている。
【００５２】
運転手９１は、ホッパー２５のバルブ２７が動作するようにペンダントスイッチ５５の開始ボタンを押す。これにより、制御手段５１である制御装置５３を介して、ホッパー２５のバルブ２７が回転し、一旦貯蔵されていた粉粒体２０がホッパー２５から荷箱２へと吐出される。そして、粉粒体２０が荷箱２に堆積する。
【００５３】
粉粒体２０の一山２１が図１の（１）に示したように形成されたとき、チルト式満量センサー３７が粉粒体２０に当接して傾き、満量となった指令を制御手段５１である制御装置５３に伝達する。指令を受けた制御装置５３を介して、多段回転灯４３を点灯させることで満量になったことを運転手９１が視認できる。運転手９１は、ペンダントスイッチ５５の停止ボタンを押し、ホッパー２５のバルブ２７の回転を止め、粉粒体２０の吐出を停止する。尚、運転手９１は、屋外モニター４０に映し出された映像から判断して、満量になる前に、ペンダントスイッチ５５の停止ボタンを押し、ホッパー２５のバルブ２７の回転を停止させて、ホッパー２５からの粉粒体２０の吐出を停止することもできる。又、チルト式満量センサー３７から満量の指令を受けた制御手段５１である制御装置５３を介して、自動的に粉粒体吐出装置１１のホッパー２５のバルブ２７の回転を停止させて、ホッパー２５からの粉粒体２０の吐出を停止するように構成しても良い。これにより、運転手９１によるペンダントスイッチ５５の停止ボタンの押し忘れを防止することになり、粉粒体吐出装置１１の動作の信頼性が向上する。
【００５４】
次に、運転手９１は、車両１を停止線１３２のある矢印の方向へと移動させる。
【００５５】
図１の（２）を参照して、運転手９１は、車両１の先端部４６を地面１３０に形成された停止線１３２に合わせて、車両１を停車させる。
【００５６】
運転手９１は、ペンダントスイッチ５５の開始ボタンを押す。制御手段５１である制御装置５３を介して、ホッパー２５のバルブ２７が回転し、粉粒体２０がホッパー２５から荷箱２へと吐出される。そして、粉粒体２０は、荷箱２の一山２１に重なるようにして、二山２２が堆積する。
【００５７】
粉粒体２０の二山２２が図１の（２）に示したように形成されたとき、チルト式満量センサー３７が粉粒体２０に当接して傾き、満量となった指令を制御装置５３に伝達する。制御装置５３を介して、多段回転灯４３を点灯させることで満量になったことを運転手９１が視認できる。運転手９１は、ペンダントスイッチ５５の停止ボタンを押し、ホッパー２５のバルブ２７の回転を止め、粉粒体２０の吐出を停止する。従って、図７で示したような誘導者９４が不要となり、生産労働性が向上する。
【００５８】
図２は、図１で示した粉粒体吐出装置を用いて荷箱に吐出された異常な状態の粉粒体を検知したときの状態を説明する概略図である。
【００５９】
図を参照して、粉粒体吐出装置１１の傾斜面検知手段３１である超音波式レベル計３３は、吐出された粉粒体２０が荷箱２の底面４の傾斜面５の上面に拡がった旨を検知するものであり、ホッパー２５の吐出開始時間から所定の吐出時間ＴＳ（秒）の経過時に所望の堆積量Ｋ１（トン）に堆積された粉粒体２０が形成する山形状の一山２１における第１の側面７側の山裾端部２３ａよりも第１の側面７側における粉粒体２０の存在を検知する。
【００６０】
即ち、所定の吐出時間ＴＳとは、ホッパー２５の吐出開始時間から、正常な水分量を含有する粉粒体２０が所望の堆積量Ｋ１に堆積された山形状の一山２１を形成するまでに要する時間を意味する。尚、所定の吐出時間ＴＳは、ホッパー２５の吐出開始時間から、山形状の二山２２を形成するまでに要する時間としても良い。
【００６１】
ここでは、粉粒体吐出装置１１の傾斜面検知手段３１である超音波式レベル計３３は、超音波式レベル計３３による傾斜面５の傾斜面検知位置３２において粉粒体２０の高さがＨＫになったときに検知する。尚、車両１の荷箱２の底面４における傾斜面５の第１の側面７側の端部の高さはＨｓであり、高さＨｓから高さＨαの分だけ低い高さがＨＫ（＝Ｈｓ−Ｈα）である。高さＨαは、傾斜面検知位置３２や、停止線１３１から傾斜面検知位置３２までの距離Ｂ１に応じて適宜設定される。即ち、高さＨＫは、傾斜面５の第１の側面７側の端部の高さＨｓよりも低い高さであり、水分量が過多のような異常な状態にある粉粒体２０の堆積を検知できる高さを意味している。
【００６２】
制御手段５１である制御装置５３は、傾斜面検知手段３１である超音波式レベル計３３による検知出力がホッパー２５の吐出開始時間から所定の吐出時間ＴＳ（秒）の経過前に生じた時、ホッパー２５のバルブ２７の回転を自動的に停止させて、ホッパー２５からの粉粒体２０の吐出を停止する。又、制御装置５３を介してブザー４４を鳴らすと共に、多段回転灯４３を点灯させることで、運転手９１に知らせる。これにより、粉粒体２０が地面１３０へ荷こぼれする虞がなくなり、作業効率を高めることができる。
【００６３】
このように構成することによって、所定の吐出時間ＴＳ（秒）の経過前においての傾斜面検知手段３１である超音波式レベル計３３による検知は、本来その位置に存在するはずがない粉粒体２０の存在を意味するため、水分量が過多となっているような異常な状態にある粉粒体２０の吐出を停止できることになる。又、粉粒体吐出装置１１によって、粉粒体２０の状態に応じた吐出の制御が可能となるため、吐出動作の信頼性が向上する。
【００６４】
尚、傾斜面検知手段３１である超音波式レベル計３３は、図１の（１）に対応した正常な状態の粉粒体２０の一山２１が堆積される場合を想定したものであったが、図１の（２）に対応した正常な状態の粉粒体２０の二山２２が堆積される場合を想定して、図１の（２）に示した傾斜面検知手段３１である超音波式レベル計３４を更に設置しても良い。その際、車両１の停止位置（停止線１３１又は停止線１３２のいずれか）に応じて、超音波式レベル計３３（傾斜面検知位置３２）又は超音波式レベル計３４（超音波式レベル計３４の傾斜面検知位置）のいずれかを、自動又は手動で選択できるように構成すると良い。又は、傾斜面検知手段３１である超音波式レベル計３３の傾斜面検知位置３２を、更に超音波式レベル計３４の傾斜面検知位置にも対応できるように、例えば超音波式レベル計３３を超音波式レベル計３４の位置へ移動できるように形成しても良い。これらについては、後述する第１の検知手段、第２の検知手段及び第３の検知手段についても、同様である。
【００６５】
図１及び図２を参照して、上述した傾斜面検知手段３１である超音波式レベル計３３による検知は、吐出された粉粒体２０の、水分量によって変化する荷箱２の床面４への拡がり態様を検知していることに他ならない。
【００６６】
よって、このような粉粒体吐出装置１１を用いた粉粒体２０の吐出方法は、水分を含む粉粒体２０を、少なくとも側面の一部が開放された荷箱２の床面４に吐出する吐出工程と、吐出された粉粒体２０の、水分量によって変化する床面４への拡がり態様を検知する検知工程と、検知された拡がり態様に基づいて、粉粒体２０の吐出量を制御する制御工程とを備えたものである。従って、拡がり態様によって水分量が推定できるため、吐出動作が安定する。
【００６７】
図３は、この発明の第２の実施の形態による粉粒体吐出装置を用いて荷箱に吐出された異常な状態の粉粒体を検知したときの状態を説明する概略図であって、図２に対応した図である。
【００６８】
尚、この第２の実施の形態による粉粒体吐出装置１２は、図２で示した粉粒体吐出装置１１と基本的な構成は同一である。ここでは、その相違点を中心に説明する。
【００６９】
図を参照して、粉粒体吐出装置１２は、荷箱２におけるホッパー２５の下方位置９と、ホッパー２５の吐出開始時間から所定の吐出時間ＴＳ（秒）の経過時に所望の堆積量Ｋ１（トン）に堆積された粉粒体２０が形成する山形状の一山２１の第１の側面７側の山裾端部２３ａとの間において粉粒体２０が所定の設定高さＨＬになったことを検知する第１の検知手段６１である超音波式レベル計６３と、第１の検知手段６１による第１の検知位置６２と山裾端部２３ａとの間において粉粒体２０が所定の設定高さＨＬになったことを検知する第２の検知手段７１である超音波式レベル計７３と、第２の検知手段７１による第２の検知時点ＫＴ２と第１の検知手段６１による第１の検知時点ＫＴ１との第１の検知時間差ＤＫＴ１（＝ＫＴ２−ＫＴ１）が所定の第１の時間Ｔ１内にある時、ホッパー２５からの粉粒体２０の吐出を自動的に停止する制御手段５１である制御装置５３とから構成される。
【００７０】
超音波式レベル計６３による第１の検知位置６２と超音波式レベル計７３による第２の検知位置７２との距離はＬ１に設定されている。又、停止線１３１から第２の検知位置７２までの距離はＢ２に設定されている。
【００７１】
所定の第１の時間Ｔ１は、バルブ２７の回転速度（粉粒体２０の吐出速度）、粉粒体２０の正常な水分含有率、第１の検知位置６２及び距離Ｌ１によって定まるものである。
【００７２】
ここでは、所定の設定高さＨＬは、傾斜面５の第１の側面７側の端部の高さＨｓから高さＨβの分だけ低い高さ（Ｈｓ−Ｈβ）である。高さＨβは、第１の検知位置６２、第２の検知位置７２及び距離Ｂ２に応じて適宜設定される。即ち、所定の設定高さＨＬは、傾斜面５の第１の側面７側の端部の高さＨｓよりも低い高さであり、水分量が過多のような異常な状態にある粉粒体２０の堆積を検知できる高さを意味している。
【００７３】
このように構成することにより、所望の堆積量が堆積されて一山２１が形成される場合に比べて、粉粒体２０の異常な堆積スピードを検知できるようになるため、水分過多のように異常な堆積状態にある粉粒体２０の吐出をより安全に停止できる。
【００７４】
図４は、この発明の第３の実施の形態による粉粒体吐出装置を用いて荷箱に吐出された異常な状態の粉粒体を検知したときの状態を説明する概略図であって、図２に対応した図である。
【００７５】
尚、この第３の実施の形態による粉粒体吐出装置１３は、図２で示した粉粒体吐出装置１１と基本的な構成は同一である。ここでは、その相違点を中心に説明する。
【００７６】
図を参照して、粉粒体吐出装置１３は、図２で示した粉粒体吐出装置１１に対して、図３で示した粉粒体吐出装置１２における第１の検知手段６１である超音波式レベル計６３と第２の検知手段７１である超音波式レベル計７３とを加えたものである。
【００７７】
即ち、粉粒体吐出装置１３の第２の検知手段７１である超音波式レベル計７３は、第１の検知手段６１である超音波式レベル計６３による第１の検知位置６２と山裾端部２３ａとの間において粉粒体２０が所定の設定高さＨＬになったことを検知するものである。
【００７８】
従って、粉粒体２０の異常をより速く検知できるため、異常な状態にある粉粒体２０の吐出を迅速に停止できるようになる。
【００７９】
又、第１の検知手段６１である超音波式レベル計６３と第２の検知手段７１である超音波式レベル計７３とによる検知に加えて、傾斜面検知手段３１である超音波式レベル計３３による検知も行われるため、これら２段階の検知によって、粉粒体吐出装置１３の信頼性がより向上する。
【００８０】
図５は、この発明の第４の実施の形態による粉粒体吐出装置を用いて荷箱に吐出された異常な状態の粉粒体を検知したときの状態を説明する概略図であって、図３に対応した図である。
【００８１】
尚、この第４の実施の形態による粉粒体吐出装置１４は、図３で示した粉粒体吐出装置１２と基本的な構成は同一である。ここでは、その相違点を中心に説明する。
【００８２】
図を参照して、粉粒体吐出装置１４は、図３で示した粉粒体吐出装置１２に対して、第２の検知手段７１である超音波式レベル計７３による第２の検知位置７２と山裾端部２３ａとの間において粉粒体２０が所定の設定高さＨＬになったことを検知する第３の検知手段８１である超音波式レベル計８３を更に備えている。
【００８３】
超音波式レベル計７３による第２の検知位置７２と超音波式レベル計８３による第３の検知位置８２との距離は、超音波式レベル計６３による第１の検知位置６２と超音波式レベル計７３による第２の検知位置７２との距離Ｌ１と同一に設定されている。これにより、各超音波式レベル計の設置を容易にしている。尚、各超音波式レベル計間の距離は、Ｌ１でなくても良く、異なる値であっても良い。
【００８４】
粉粒体吐出装置１４の制御手段５１である制御装置５３は、第３の検知手段８１である超音波式レベル計８３による第３の検知時点ＫＴ３と第２の検知時点ＫＴ２との第２の検知時間差ＤＫＴ２（＝ＫＴ３−ＫＴ２）が所定の第２の時間Ｔ２内にあると共に、第３の検知時点ＫＴ３と第１の検知時点ＫＴ１との第３の検知時間差ＤＫＴ３（＝ＫＴ３−ＫＴ１）が所定の第３の時間Ｔ３内にある時、ホッパー２５からの粉粒体２０の吐出を停止するものである。
【００８５】
所定の第２の時間Ｔ２は、バルブ２７の回転速度（粉粒体２０の吐出速度）、粉粒体２０の正常な水分含有率、第２の検知位置７２及び距離Ｌ１によって定まるものである。又、所定の第３の時間Ｔ３は、バルブ２７の回転速度（粉粒体２０の吐出速度）、粉粒体２０の正常な水分含有率、第１の検知位置６２及び第３の検知位置８２（距離Ｌ１）によって定まるものである。
【００８６】
このように構成することにより、３つの検知時間差（ＤＫＴ１、ＤＫＴ２及びＤＫＴ３）に基づき、粉粒体２０の異常な堆積スピードをより正確に検知できるため、粉粒体吐出装置１４の吐出停止動作の精度が向上する。
【００８７】
図６は、図３で示した粉粒体吐出装置を用いて粉粒体の崩壊角を算出することを説明する概略模式図である。
【００８８】
尚、この模式図における粉粒体吐出装置１２では、側面が形成されていない平面状の底面４に粉粒体２０が吐出されるものとするが、側面が形成された実際の荷箱に対しても側面の影響を考慮して同様に計算することができる。
【００８９】
図を参照して、粉粒体吐出装置１２のホッパー２５から粉粒体２０が吐出されることで、粉粒体２０の円錐台形状を有する一山２１が底面４に形成された後に、円錐台形状を有する二山２２が更に形成される。
【００９０】
ここで、第１の検知手段６１である超音波式レベル計６３による第１の検知位置６２と、ホッパー２５の下方位置９との距離はａ１である。
【００９１】
第２の検知手段７１である超音波式レベル計７３による第２の検知位置７２と、ホッパー２５の下方位置９との距離はａ２である。
【００９２】
第１の検知手段６１である超音波式レベル計６３による第１の検知位置６２と、第２の検知手段７１である超音波式レベル計７３による第２の検知位置７２との距離は、Ｌ１である。尚、ここでの第１の検知位置６２、第２の検知位置７２及び下方位置９は、底面４上に位置するものとしている。
【００９３】
第１の検知手段６１である超音波式レベル計６３は、粉粒体２０の一山２１の高さがｈ１になったときに検知する。
【００９４】
第２の検知手段７１である超音波式レベル計７３は、粉粒体２０の二山２２の高さがｈ２になったときに検知する。尚、図３で示した粉粒体吐出装置１２においては、検知する一山２１の高さｈ１と二山２２の高さｈ２とが、等しいときである。
【００９５】
このとき、粉粒体２０の崩壊角θを算出することを考える。
【００９６】
まず、粉粒体２０の一山２１の体積Ｖ１は、次式の数１のように表される。
【００９７】
【数１】
0006280951.tif 000002
粉粒体２０の二山２２の体積Ｖ２は、次式の数２のように表される。
【００９８】
【数２】
0006280951.tif 000003
又、第１の検知位置６２とホッパー２５の下方位置９との距離ａ１と、第２の検知位置７２とホッパー２５の下方位置９との距離ａ２と、第１の検知位置６２と第２の検知位置７２との距離Ｌ１との関係は、次式の数３で表される。
【００９９】
【数３】
0006280951.tif 000004
ところで、ホッパー２５からの粉粒体２０の吐出速度をｖ０として、第１の検知手段６１による検知時点ＫＴ１をｔ１に、第２の検知手段７１による検知時点ＫＴ２をｔ２にしたとき、次式の数４の関係で表される。
【０１００】
【数４】
0006280951.tif 000005
これら数式の数１〜数４を連立させることで、崩壊角θを算出することができる。
【０１０１】
尚、上記の各実施の形態では、粉粒体吐出装置は、特定目的を有する荷箱に粉粒体を堆積させるものであったが、それ以外の目的を有する荷箱に用いられても良い。
【０１０２】
又、上記の各実施の形態では、荷箱は、特定形状を有するものであったが、開放された上面と、開放された第１の側面と、第１の側面に向けて上方へ傾斜する傾斜面が形成された底面とからなるものであれば、それ以外の形状であっても良い。
【０１０３】
更に、上記の各実施の形態では、粉粒体は、特定の素材から形成されたものであったが、それ以外の素材から形成されても良い。
【０１０４】
更に、上記の第１及び第３実施の形態の各々では、傾斜面検知手段は、超音波式レベル計であったが、吐出された粉粒体が傾斜面の上面に拡がった旨を検知するものであれば、それ以外のものであっても良い。
【０１０５】
更に、上記の第２から第４の実施の形態の各々では、検知手段は、超音波式レベル計であったが、粉粒体が所定の設定高さになったことを検知するものであれば、それ以外のものであっても良い。
【０１０６】
更に、上記の第４の実施の形態では、検知手段は、３つからなるものであったが、４つ以上であっても良い。
【０１０７】
更に、上記の各実施の形態では、粉粒体は、荷箱において二山形成されるものであったが、一山のみ形成されても良い。又は、三山以上形成されても良い。
【符号の説明】
【０１０８】
２…荷箱
３…上面
４…底面
５…傾斜面
７…第１の側面
１１〜１４…粉粒体吐出装置
２０…粉粒体
２３…山裾端部
２５…ホッパー
３１…傾斜面検知手段
３２…傾斜面検知位置
５１…制御手段
６１…第１の検知手段
６２…第１の検知位置
７１…第２の検知手段
７２…第２の検知位置
８１…第３の検知手段
尚、各図中同一符号は同一又は相当部分を示す。
【図１】
0006280951.tif 000006
【図２】
0006280951.tif 000007
【図３】
0006280951.tif 000008
【図４】
0006280951.tif 000009
【図５】
0006280951.tif 000010
【図６】
0006280951.tif 000011
【図７】
0006280951.tif 000012
【図８】
0006280951.tif 000013