(57)【要約】【課題】  限られた開口またはノズルを通して、短時間で、かつ容易に粒状物を充填する装置および方法を提供する。【解決手段】  本発明の充填装置５０は、２つの開口のうちの第１の開口４０を閉鎖する第１閉鎖板５１と、第１閉鎖板５１に配設される吸引管５２とを備える第１閉鎖部材５３と、２つの開口のうちの第２の開口４１を閉鎖する第２閉鎖板５４と、第２閉鎖板５４に配設され、粒状物を吸引するための吸引ノズル５５を備える供給管５６とを含む第２閉鎖部材５７と、吸引管５２に接続される吸引手段５８とを含み、第１閉鎖板５１と第２閉鎖板５４とにより閉鎖された容器３０内を、吸引手段５８により減圧し、吸引ノズル５５から粒状物を吸引して容器３０に該粒状物を充填することを特徴とする。【選択図】  図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
２つの開口を使用して、容器内に粒状物を充填する装置であって、該装置は、
前記２つの開口のうちの第１の開口を閉鎖する第１閉鎖板と、前記第１閉鎖板に配設される吸引管とを備える第１閉鎖部材と、
前記２つの開口のうちの第２の開口を閉鎖する第２閉鎖板と、前記第２閉鎖板に配設され、前記粒状物を吸引するための吸引ノズルを備える供給管とを含む第２閉鎖部材と、
前記吸引管に接続される吸引手段とを含み、
前記第１閉鎖板と前記第２閉鎖板とにより閉鎖された前記容器内を、前記吸引手段により減圧し、前記吸引ノズルから前記粒状物を吸引して前記容器に該粒状物を充填することを特徴とする、装置。
【請求項２】
前記第２閉鎖部材は、前記容器内に充填された前記粒状物を均すための手段をさらに含み、前記第２閉鎖板が、透明材料から製造されることを特徴とする、請求項１に記載の装置。
【請求項３】
前記吸引手段と前記吸引管との間にチャンバーをさらに含み、前記吸引手段は、吸引ガス量を制御することにより前記容器内の圧力を制御することを特徴とする、請求項１または２に記載の装置。
【請求項４】
前記供給管は、一部が曲げ可能とされていることを特徴とする、請求項１〜３のいずれか１項に記載の装置。
【請求項５】
前記容器は、底部に２つの傾斜が形成されており、前記容器を上下に２つ重ね合わせることにより、上側容器の底部の２つの傾斜と下側容器とによって前記２つの開口が形成され、前記第１閉鎖板と前記第２閉鎖板とが前記２つの開口を閉鎖するように配設されることを特徴とする、請求項１〜４のいずれか１項に記載の装置。
【請求項６】
前記粒状物は、吸着材であり、前記容器は、仕切板により形成され、前記２つの開口のうちの前記第１の開口に連続するガス流入部と、前記仕切板により形成され、前記２つの開口のうちの前記第２の開口に連続し、前記吸着材を充填するための吸着材充填部と、前記底部に形成され、前記ガス流入部と前記吸着材充填部とを連絡するガス流路部とを備える、請求項５に記載の装置。
【請求項７】
２つの開口を使用して、前記容器内に粒状物を充填する方法であって、
前記２つの開口のうちの第１の開口を第１閉鎖板により閉鎖し、前記第１閉鎖板に配設される吸引管を吸引手段に接続し、前記２つの開口のうちの第２の開口を第２閉鎖板により閉鎖し、前記第２閉鎖板に配設される供給管の吸引ノズルを、前記粒状物が収容された粒状物収容容器内に挿入し、前記第１閉鎖板と前記第２閉鎖板とにより閉鎖された前記容器内を、前記吸引手段により減圧するステップと、
前記吸引ノズルから前記粒状物を吸引して前記容器内に該粒状物を充填するステップとを含む、方法。
【請求項８】
前記第２閉鎖板に配設される前記粒状物を均すための手段により、前記容器内に充填された前記粒状物を均すステップをさらに含む、請求項７に記載の方法。
【請求項９】
前記吸引手段と前記吸引管との間にチャンバーを含み、前記減圧するステップは、前記吸引手段により前記チャンバーを減圧するステップと、前記吸引手段により吸引ガス量を制御するステップとを含む、請求項７または８に記載の方法。
【請求項１０】
前記容器は、底部に２つの傾斜が形成されており、前記容器を上下に２つ重ね合わせることにより、上側容器の底部の２つの傾斜と下側容器とによって前記２つの開口が形成され、該２つの開口を前記第１閉鎖板と前記第２閉鎖板とによって閉鎖する、請求項７〜９のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１１】
前記粒状物は、吸着材であり、前記容器は、仕切板により形成され、前記２つの開口のうちの前記第１の開口に連続するガス流入部と、前記仕切板により形成され、前記２つの開口のうちの前記第２の開口に連続し、前記吸着材を充填するための吸着材充填部と、前記底部に形成され、前記ガス流入部と前記吸着材充填部とを連絡するガス流路部とを備えており、前記減圧するステップでは、前記ガス流入部と、前記ガス流路部と、前記吸着材充填部とを減圧し、前記充填するステップでは、前記吸着材を吸引して前記吸着材充填部に充填する、請求項１０に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、吸着材といった粒状物を吸引して容器に充填する装置および方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
上部が開放された容器や蓋が装着される容器などにおいて、容器内に吸着材などの粒状物を充填する場合、ホッパーが使用される。このホッパーは、容器上部に設置され、粒状物は、一度ホッパーに収容された後、ゲートが開放され、粒状物を落下させることにより充填される。この場合、容器上部が開放された状態で充填されるため、発塵を伴い、作業環境を悪化させるといった問題があった。
【０００３】
上記問題を解決するために、上部を閉止し、容器内部を減圧した後、ホッパーのゲートを開放し、粒状物を落下させて充填する方法および装置が提案されている（特許文献１参照）。上記装置は、定盤上に載置した保持枠頂部に吸引蓋を密着配置し、複数の吸引孔と複数の充填ノズルを具備した圧着板を鋳型頂部に圧着させた後、吸引孔から連通する真空源を用いて、吸引蓋と圧着板により閉鎖された鋳型と保持枠により形成された空間を減圧し、該空間が減圧状態になったところで粒状充填物を吸引充填するものである。
【０００４】
しかしながら、上記方法および装置では、側面にのみ開口を備える容器には充填することができないといった問題があった。同じ形状の容器を複数積み重ねて構成される多重容器においては、各容器に吸着材を充填した後に積み重ねると、容器が重くなり、積み重ねることが困難となるため、積み重ねた後、充填する必要がある。このような容器においては、側面のみに開口があり、その開口から充填しなければならない。従来においては、開口にシュートなどを挿通させ、該シュートなどを通して充填されており、この場合、粒状物が収容された粒状物収容容器を、充填するべき容器より高い位置に設置しなければならず、また、シュートも所定の傾斜を設ける必要があり、設置台などを構築する必要があった。また、容器に設けられるノズルを通して供給する場合には、一般にノズルは水平方向に突出するように設けられているため、ノズル部分において粒状物が堆積し、容器内にスムーズに充填することが困難であり、さらには、充填に時間がかかるといった問題があった。
【特許文献１】特開２００１−２５９７９８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、上述した問題に鑑み、容器側面の限られた開口またはノズルを通して、短時間で、かつ容易に粒状物を充填する装置および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】
【０００６】
すなわち、上述した課題は、本発明の充填装置および充填方法を提供することにより解決される。
【０００７】
本発明の請求項１の発明によれば、２つの開口を使用して、容器内に粒状物を充填する装置であって、該装置は、
前記２つの開口のうちの第１の開口を閉鎖する第１閉鎖板と、前記第１閉鎖板に配設される吸引管とを備える第１閉鎖部材と、
前記２つの開口のうちの第２の開口を閉鎖する第２閉鎖板と、前記第２閉鎖板に配設され、前記粒状物を吸引するための吸引ノズルを備える供給管とを含む第２閉鎖部材と、
前記吸引管に接続される吸引手段とを含み、
前記第１閉鎖板と前記第２閉鎖板とにより閉鎖された前記容器内を、前記吸引手段により減圧し、前記吸引ノズルから前記粒状物を吸引して前記容器に該粒状物を充填することを特徴とする、装置が提供される。
【０００８】
本発明の請求項２の発明によれば、前記第２閉鎖部材は、前記容器内に充填された前記粒状物を均すための手段をさらに含み、前記第２閉鎖板が、透明材料から製造されることを特徴とする装置が提供される。
【０００９】
本発明の請求項３の発明によれば、前記吸引手段と前記吸引管との間にチャンバーをさらに含み、前記吸引手段は、吸引ガス量を制御することにより前記容器内の圧力を制御することを特徴とする装置が提供される。
【００１０】
本発明の請求項４の発明によれば、前記供給管は、一部が曲げ可能とされていることを特徴とする装置が提供される。
【００１１】
本発明の請求項５の発明によれば、前記容器は、底部に２つの傾斜が形成されており、前記容器を上下に２つ重ね合わせることにより、上側容器の底部の２つの傾斜と下側容器とによって前記２つの開口が形成され、前記第１閉鎖板と前記第２閉鎖板とが前記２つの開口を閉鎖するように配設されることを特徴とする装置が提供される。
【００１２】
本発明の請求項６の発明によれば、前記粒状物は、吸着材であり、前記容器は、仕切板により形成され、前記２つの開口のうちの前記第１の開口に連続するガス流入部と、前記仕切板により形成され、前記２つの開口のうちの前記第２の開口に連続し、前記吸着材を充填するための吸着材充填部と、前記底部に形成され、前記ガス流入部と前記吸着材充填部とを連絡するガス流路部とを備える装置が提供される。
【００１３】
本発明の請求項７の発明によれば、２つの開口を使用して、前記容器内に粒状物を充填する方法であって、
前記２つの開口のうちの第１の開口を第１閉鎖板により閉鎖し、前記第１閉鎖板に配設される吸引管を吸引手段に接続し、前記２つの開口のうちの第２の開口を第２閉鎖板により閉鎖し、前記第２閉鎖板に配設される供給管の吸引ノズルを、前記粒状物が収容された粒状物収容容器内に挿入し、前記第１閉鎖板と前記第２閉鎖板とにより閉鎖された前記容器内を、前記吸引手段により減圧するステップと、
前記吸引ノズルから前記粒状物を吸引して前記容器内に該粒状物を充填するステップとを含む、方法が提供される。
【００１４】
本発明の請求項８の発明によれば、前記第２閉鎖板に配設される前記粒状物を均すための手段により、前記容器内に充填された前記粒状物を均すステップをさらに含む方法が提供される。
【００１５】
本発明の請求項９の発明によれば、前記吸引手段と前記吸引管との間にチャンバーを含み、前記減圧するステップは、前記吸引手段により前記チャンバーを減圧するステップと、前記吸引手段により吸引ガス量を制御するステップとを含む方法が提供される。
【００１６】
本発明の請求項１０の発明によれば、前記容器は、底部に２つの傾斜が形成されており、前記容器を上下に２つ重ね合わせることにより、上側容器の底部の２つの傾斜と下側容器とによって前記２つの開口が形成され、該２つの開口を前記第１閉鎖板と前記第２閉鎖板とによって閉鎖する方法が提供される。
【００１７】
本発明の請求項１１の発明によれば、前記粒状物は、吸着材であり、前記容器は、仕切板により形成され、前記２つの開口のうちの前記第１の開口に連続するガス流入部と、前記仕切板により形成され、前記２つの開口のうちの前記第２の開口に連続し、前記吸着材を充填するための吸着材充填部と、前記底部に形成され、前記ガス流入部と前記吸着材充填部とを連絡するガス流路部とを備えており、前記減圧するステップでは、前記ガス流入部と、前記ガス流路部と、前記吸着材充填部とを減圧し、前記充填するステップでは、前記吸着材を吸引して前記吸着材充填部に充填する方法が提供される。
【発明の効果】
【００１８】
本発明の粒状物の充填装置および充填方法を提供することにより、側面にのみ開口またはノズルを備える容器において、その限られた開口から、短時間で、かつ容易に吸着材などの粒状物を充填することができる。また、吸引手段による吸引ガス量を制御し、容器内の圧力を制御することにより、破損しやすい吸着材などを破損させることなく充填することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下、本発明を、図面を用いて詳細に説明するが、本発明は以下に示す実施の形態に限定されるものではない。図１は、本発明の充填装置を使用して粒状物が充填される容器の第１の実施の形態を例示した図である。図１は、側部に２つのノズルが設けられた容器である。図１に示す容器１０は、側部の所定位置に所定径の２つのノズル１１、１２が設けられ、容器１０の下部にはドレンノズル１３が、容器１０の上部にはベントノズル１４がそれぞれ設けられている。一般に、ドレンノズル１３およびベントノズル１４には、弁１５、１６が設けられており、それらの弁１５、１６は閉止されている。また、ドレンノズル１３には、キャップ１７が設けられている。図１に示す容器１０は、内部に図示しないサポートが配設され、サポート上に多孔板が載置され、その上に粒状物である吸着材などの粒状物が充填される。なお、粒状物は、セラミックボールなどの充填物、触媒であってもよい。また、ベントノズル１４に加え、安全弁が設置されるラインを設けることもできる。容器１０は、側部下方に１つのノズル１１が設けられ、側部上方にもう１つのノズル１２が設けられており、側部上方のノズル１２から粒状物を供給し、容器１０内に充填することができるようになっている。
【００２０】
容器１０は、容器１０の胴部分がフランジ接続することができるようになっていてもよい。この場合、分離した上部を、滑車やクレーンなどを使用して取り外すことができ、ホッパーを使用して充填を行うことができるが、本発明の充填装置を使用することにより、取り外すことなく充填することができる。
【００２１】
図２は、本発明の充填装置を使用して粒状物が充填される容器の第２の実施の形態を例示した図である。図２に示す容器は、容器自体に開口またはノズルがないものの、同様の容器を上下に重ね合わせることにより２つの開口を形成することができる容器である。図２では、２つの容器２０、３０が上下に重ね合わされたところが示されている。図２に示す容器２０、３０は、上部が開放されており、底部２１に２つの傾斜が形成されていて、同じ容器を上下に２つ重ね合わせることにより、上側容器２０の底部２１の２つの傾斜と、下側容器３０とによって２つの開口３１を形成している。図２では、１つの開口３１のみが示されている。容器２０、３０は、例えば、吸着ユニットとして使用することができ、この場合、内部に仕切板２２を備え、この仕切板２２により、１つの開口に連続するガス流入部２３と、他の開口に連続する吸着材を充填するための吸着材充填部２４とが形成され、底部２１に、ガス流入部２３と吸着材充填部２４とを連絡するガス流路部２５が形成される。なお、上記１つの開口および他の開口は、上側容器２０の上部に同様の容器をさらに重ね合わせることにより、ガス流入部２３上および吸着材充填部２４上に形成される。
【００２２】
図２に示す容器２０は、形成された１つの開口からガスを流入させ、ガス流入部２３、ガス流路部２５、吸着材充填部２４を通して、他の開口から排出される。例えば、吸着材充填部２４は、支持部２４ａと、支持部２４ａによって支持される図示しない多孔板とを備え、多孔板上に吸着材が充填される。図２に示す容器２０、３０は、２段に限らず、数段に重ね合わせて使用することができる。
【００２３】
図２に示す容器２０について詳述すると、２対の対向する側板２６ａ、２６ｂ、２７ａ、２７ｂと、仕切板２２と、所定の傾斜を形成する２つの傾斜板２８ａ、２８ｂと、底板２９と、上記支持部２４ａ、上記多孔板とから構成される。２対の対向する側板２６ａ、２６ｂ、２７ａ、２７ｂは、対向する側板同士が同じ大きさとされており、１対の側板２６ａ、２６ｂの鉛直方向の長さが、他の１対の側板２７ａ、２７ｂの鉛直方向の長さより短くされ、これらの側板２６ａ、２６ｂ、２７ａ、２７ｂの上端が揃えられ、かつ２つの傾斜板２８ａ、２８ｂを備えることにより、下側容器３０を重ね合わせた場合、２つの開口３１を形成することができる。仕切板２２は、この鉛直方向への長さが短くされた１対の側板２６ａ、２６ｂと平行で、この１対の側板２６ａ、２６ｂの間に離間して配設される。２対の側板２６ａ、２６ｂ、２７ａ、２７ｂの上端と仕切板２２の上端とは揃えられ、さらに上側に同様の容器が配置される場合、その底部が、仕切板２２の上端に隣接される。鉛直方向への長さが短くされた１対の側板２６ａ、２６ｂに連続し、仕切板２２の下に流路を形成するように２つの傾斜板２８ａ、２８ｂが接合される。この２つの傾斜板２８ａ、２８ｂは、底板２９によって接続される。
【００２４】
吸着材充填部２４は、仕切板２２と、１対の側板２７ａ、２７ｂと、側板２６ｂとによって形成される。仕切板２２の下部、各側板２６ｂ、２７ａ、２７ｂの所定位置に支持部２４ａが配設され、支持部２４ａ上に図示しない多孔板が載置される。多孔板は、吸着材が通り抜けない多数の穴が設けられている。なお、容器３０も、容器２０と同様の構成とされている。
【００２５】
図２に示す上下に２つ重ね合わせた容器２０、３０では、１つの開口を通り、上側容器２０の１つの傾斜板２８ａと１対の側板２７ａ、２７ｂとによって形成される空間を通して下側容器３０内にガスが供給される。次に、上側容器２０の側板２６ａに対応する下側容器３０の側板３２ａと、上側容器２０の他の１対の側板２７ａ、２７ｂに対応する下側容器３０の１対の側板３３ａ、３３ｂと、上側容器２０の仕切板２２に対応する下側容器３０の仕切板とによって形成されるガス流入部へと送られる。さらに次に、１対の側板３３ａ、３３ｂと、上側容器２０の２つの傾斜板２８ａ、２８ｂに対応する下側容器３０の２つの傾斜板と、上側容器２０の底板２９に対応する下側容器３０の底板とによって形成されるガス流路部へと送られる。次にガスは、下側容器３０の多孔板を通り、吸着材間を通り、上側容器の１対の側板２７ａ、２７ｂと傾斜板２８ｂとによって形成される空間を通り、他の開口３１を通して排出される。
【００２６】
図２に示す容器２０、３０には、吸着材を充填することができるが、例えば、この容器２０、３０を、窒素酸化物を吸着除去するために使用する場合、吸着材として、やしがら活性炭、ピッチ系活性炭、ＰＡＮ系活性炭、炭素繊維、木炭、フラーレン、カーボンナノチューブ、活性白土、アルミナ、ゼオライト、シリカ、マグネシア、チタニアなどの所定粒子径のものを充填することができる。充填物としては、上述したセラミックボールなどを充填することができる。また、ガス流入部に近隣した１つの傾斜板２８ａの傾斜角は、水平方向に対して４０°〜６０°、好ましくは４５°とすることができ、他の傾斜板２８ｂの傾斜角は、鉛直方向への仕切板２２と底板２９との距離と、水平方向への仕切板２２と吸着材充填部２４を形成する側板２６ｂとの距離との比が、１：１〜１：１０、好ましくは１：２〜１：５とすることができる。ガスの流れに対する圧力損失を小さくし、吸着材層を均一にガスが通るようにするためには、容器底の形状は、２つの傾斜板２８ａ、２８ｂから構成するものではなく、なめらかな曲面であるほうが好ましいが、曲面にした場合、下側容器３０に流入するガス、および、排出されるガスの流路面積が小さくなるため、上記角度の傾斜を有する２つの傾斜板２８ａ、２８ｂを備える構成が好ましい。なお、上記範囲に形成することで、ガス流路部において、このガス流路部を通過するガスに対する整流効果を充分に得ることができる。
【００２７】
図３は、本発明の充填装置の第１の実施の形態を示した図である。図３に示す実施の形態では、図２に示す容器２０、３０に、本発明の充填装置が接続されているのが示されている。図３では、上下２段に重ね合わせた容器２０、３０の断面のみが示されているが、上述したように、３段以上重ね合わせた構成であってもよい。上下２段に重ね合わせることにより形成される２つの開口のうち、ガスが流入する側を第１の開口４０とし、ガスが排出される側を第２の開口４１とする。
【００２８】
本発明の充填装置５０は、図１および図２に示す容器１０、３０のように、容器上部が開放されておらず、容器側部の開口といった限られた開口から粒状物を供給しなければならない容器に対して有用な装置である。本発明の充填装置５０は、第１の開口４０を閉鎖する第１閉鎖板５１と、第１閉鎖板５１に配設される吸引管５２とを備える第１閉鎖部材５３と、第２の開口４１を閉鎖する第２閉鎖板５４と、第２閉鎖板５４に配設され、粒状物を吸引するための吸引ノズル５５を備える供給管５６とを含む第２閉鎖部材５７と、吸引管５２に接続される吸引手段５８とを含む構成とされている。
【００２９】
図３に示す第１閉鎖板５１は、吸引管５２に連続する穴が形成されており、吸引管５２を配設した第１閉鎖板５１は、第１の開口４０を閉鎖するように上側容器２０の１対の側板２７ａ、２７ｂおよび側板２６ａおよび下側容器３０の側板３２ａに密接させるように配設される。吸引管５２は、例えば、フランジを介して吸引手段５８に接続されるラインに接続される。
【００３０】
図３に示す第２閉鎖板５４は、供給管５６に連続する穴が形成されており、その穴を通して容器３０の内部と外部とを連絡する供給管５６が配設される。この場合、この穴によって第２閉鎖板５４と供給管５６との間に隙間を生じないように隙間はコーキング材や弾性シーリング材などの充填タイプのシーリング材を使用してシールすることができる。また、本発明では、ガスケットを使用し、穴が設けられた第２閉鎖板５４を挟み、フランジ止めして供給管５６を設けることもできる。第２閉鎖板５４も、第１閉鎖板５１と同様、密接させるようにして配設される。すなわち、第２閉鎖板５４は、上側容器２０の１対の側板２７ａ、２７ｂと、側板２６ｂと、下側容器３０の側板３２ｂに密接させるようにして配設される。
【００３１】
第２閉鎖板５４を配設することにより、供給管５６の一方が容器３０の内部に配置され、他方が容器３０の外部に配置された状態となる。その他方の先端には、吸引ノズル５５が設けられており、吸引ノズル５５は、粒状物が収容された吸着材収容容器６０に挿入される。この場合、吸引ノズル５５は、粒状物に取り囲まれた状態となっている。
【００３２】
上述したように、第１閉鎖板５１と、第２閉鎖板５４とによって開口４０、４１が閉鎖され、容器３０は閉鎖される。吸引手段５８により吸引を開始すると、容器３０内のガスが吸引され、容器３０内は減圧される。この容器３０内の減圧に伴って、吸引ノズル５５から粒状物が吸引され、供給管５６を通して容器３０内に充填される。
【００３３】
本発明では、吸引手段５８は、ブロワー、圧縮機、真空ポンプを使用することができる。なお、吸引は、真空に近いほど吸引力を強くすることができるが、吸引力が強い場合、供給管５６内または容器３０内に衝突することにより、粒状物が破損し、所定の性能が失われる可能性があるため、例えば、容器３０内を、１０００Ｐａ減圧することができる。この容器３０内の圧力は、吸引手段５８による吸引ガス量を制御することにより制御することができる。具体的には、吸引手段５８がブロワーである場合、ガイドベーンを調節することにより、または、吐出側の弁を調節することにより、または、インバータ制御であればモータの速度制御することにより行うことができる。
【００３４】
図３に示す第１閉鎖板５１および第２閉鎖板５４は、容器２０、３０の側面に配設されるように、例えば、ねじなどの締結手段を使用して配設することができる。容器２０、３０の側面に密接させて配設されるように、第１閉鎖板５１および第２閉鎖板５４は、例えば、閉鎖板に設けられる穴の周囲にガスケットなどが貼付された構成とすることができる。この場合、ねじなどの締結手段による締結に伴い、容器側面と閉鎖板との間でガスケットが押圧された状態となり、ガスを吸引した場合の容器内部の気密性を保持することができる。第１閉鎖板５１および第２閉鎖板５４は、第１の開口４０を閉鎖することができる大きさのものであれば、いかなる材質のものであってもよい。例えば、炭素鋼、ステンレス鋼といった金属、アクリル樹脂、ポリカーボネート樹脂、アクリロニトリル−ブタジエン−スチレン（ＡＢＳ）樹脂、ポリエステル樹脂、ポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）、ガラス、ガラス繊維、カーボン繊維といった材質のものを使用することができる。本発明では、容器３０内が減圧され、容器外部の圧力のほうが高くなるため、吸引管５２および第１閉鎖板５１を含む第１閉鎖部材５３の質量、供給管５６および第２閉鎖板５４を含む第２閉鎖部材５７の質量によっては、上記締結手段を用いなくても、第１閉鎖板５１および第２閉鎖板５４は容器側面に向けて押圧された状態にすることができる。
【００３５】
図３に示す吸引管５２および供給管５６は、容器３０内のガスを吸引するのに適切な径、粒状物を吸引するのに適切な径のものを使用することができる。吸引管５２および供給管５６は、吸引手段５８の能力、容器３０の容量、粒状物の大きさや質量、粒状物の充填量などを考慮して決定することができる。吸引管５２および供給管５６は、炭素鋼やステンレス鋼などの鋼管でもよいが、例えば、ポリ塩化ビニルなどのプラスチック製のものが、安価で、かつ軽量であるために好ましい。本発明では、上記１０００Ｐａ減圧する程度であるから、上記プラスチック製のものが好ましい。また、第１閉鎖板５１および第２閉鎖板５４の厚さは、上記減圧に耐えうる厚さとすることができ、例えば、０．０１〜０．０３ｍとすることができる。
【００３６】
図３に示す供給管５６は、第２閉鎖板５４を介して容器３０内部と容器３０外部とを連絡するように設けられる。供給管５６は、第２閉鎖板５４の所定位置に所定径の穴を設け、その穴を貫通するように設けることができる。この場合、第２閉鎖板５４と供給管５６との間の隙間は、上述したシーリング材によりシールすることができる。また、供給管５６は、所定位置に所定径の穴が設けられた第２閉鎖板５４を挟み込むようにして配設される、フランジを備える２つの管から構成されたものであってもよい。この場合、フランジ、ガスケット、第２閉鎖板５４、ガスケット、フランジの順で隣接させて配置し、例えば、ねじなどの締結手段を用いて、供給管５６と第２閉鎖板５４とを連結することができる。
【００３７】
また、供給管５６は、容器３０内部に挿入される先端部が容器３０の底に向くように曲げられており、他方となる容器３０外部の先端部には吸引ノズル５５が設けられている。吸引ノズル５５は、粒状物を収容した吸着材収容容器６０に挿入され、容器３０内の減圧により粒状物を吸引することができる。なお、吸引ノズル５５は、粒状物を吸引することができればいかなる形状であってもよい。
【００３８】
図４は、本発明の充填装置の第２の実施の形態を示した図である。図４に示す実施の形態では、図３に示す第２閉鎖部材５７が、供給管５６と、第２閉鎖板５４と、充填された粒状物を均すための手段６１とを備えた構成とされ、供給管５６の一部には、曲部６２が設けられ、さらに、吸引手段５８と吸引管５２との間にチャンバー６３が設けられている。
【００３９】
図４に示す粒状物を均すための手段６１としては、Ｔ字形の木製のトンボ、じょれん、均し定規などを使用することができる。例えば、第２閉鎖板５４に小穴を設け、小穴にトンボの柄を挿通させたものとすることができる。この場合、第２閉鎖板５４には、アクリル樹脂、ＡＢＳ樹脂、ポリカーボネート樹脂といった透明材料を用い、内部を視認できるようにし、トンボを使用して充填した粒状物の表面を均すことができる。上記柄を挿通させた小穴の隙間には、挿入および抜き出し可能に閉鎖するゴムリングなどを設けることもできる。本発明では、予め充填量がわかっている場合には、その充填量の粒状物を充填し、第２閉鎖板５４を取り除いた後、第２の開口４１を通して均すこともでき、この場合には第２閉鎖部材５７に粒状物を均すための手段６１を設けなくてもよい。本発明では、第２閉鎖板５４に設けられた上記小穴にゴムホースなどを配設し、ゴムホースにブロワーなどを接続し、間欠的または適宜、少量の空気を噴射して表面を均すようにされていてもよい。この場合、容器３０内の圧力に影響を与えない程度に少量の空気を、充填され、山状となった粒状物の上部に向けて噴射することができる。
【００４０】
図４に示す曲部６２は、例えば、蛇腹状の蛇管を接続することにより設けることができる。供給管５６にプラスチック製の管を使用する場合には、曲部６２をゴムホースにすることもできる。本発明では、供給管５６全体をゴムホースにすることもできる。供給管５６に曲部６２を設けることにより、吸引ノズル５５を適切に粒状物が収容された吸着材収容容器６０内に挿入することができる。
【００４１】
図４に示すチャンバー６３は、所定容量の密閉容器とすることができ、吸引手段５８により、まず、チャンバー６３内のガスが吸引され、減圧された後、容器３０内のガスを吸引し、容器３０内を減圧することができる。チャンバー６３は、吸引手段５８による急激な吸引などにより容器３０内にガスが少なくなった場合に、吸引手段５８として使用されるブロワーなどにおいて、サージングが起こるのを防止するために用いることができる。サージングは、流量が所定量より少なくなった場合に、流量、圧力および回転速度が周期的に変動し、機器に振動を起こす現象で、サージングが起こると、運転不能になる可能性を有するものである。本発明では、吸引手段５８に吸引される所定量以上のガス流量を常に確保することができる容量のチャンバー６３を設けることができる。
【００４２】
本発明においてチャンバー６３は、所定容量の鋼製の密閉容器とすることができる。なお、吸引手段５８にブロワーや圧縮機を使用する場合には、上記１０００Ｐａ程度の減圧であるため、プラスチック製の密閉容器を使用することもできる。
【００４３】
ここで、図３を参照して本発明の充填方法について説明する。本発明の充填方法は、容器２０、３０により形成される２つの開口４０、４１を使用して、容器３０内に粒状物を充填する方法である。まず、２つの開口のうちの第１の開口４０を第１閉鎖板５１により閉鎖し、第１閉鎖板５１に配設される吸引管５２を吸引手段５８に接続する。次に、２つの開口のうちの第２の開口４１を第２閉鎖板５４により閉鎖し、第２閉鎖板５４に配設される供給管５６の吸引ノズル５５を、粒状物が収容された吸着材収容容器６０内に挿入する。吸引手段５８によって吸引を開始し、第１閉鎖板５１と第２閉鎖板５４とにより閉鎖された容器３０内を減圧する。この減圧に伴って、吸引ノズル５５から粒状物が吸引され、容器３０内に粒状物が充填される。
【００４４】
本発明では、所定量の粒状物が充填されたところで、容器３０内に充填された粒状物を均すことができる。任意の量を充填するごとに均すこともできる。この場合、図４に示す均すための手段６１を用いて行うことができる。また、図４に示すように、吸引手段５８と吸引管５２との間にチャンバー６３を含む構成の場合には、吸引手段５８によりチャンバー６３を減圧し、続いてチャンバー６３を介して容器３０内が減圧される。さらに、容器３０内の圧力は、吸引手段５８の吸引ガス量を制御することにより制御することができる。
【００４５】
図２に示す容器２０、３０を使用し、容器３０内に吸着材を充填する場合には、容器３０内のガス流入部とガス流路部と吸着材充填部とを減圧し、容器３０の外部に設置される吸着材が収容された吸着材収容容器６０に挿入された吸引ノズル５５から吸着材を吸引し、供給管５６を通して吸着材充填部に充填される。図４に示すように、吸着材充填部は、多孔板６４が配置されており、多孔板６４に設けられる穴からは吸着材６５が流出しないようになっているため、多孔板６４上に充填される。なお、吸着材６５は、所定量が充填された後、または充填中に表面が均され、所定の高さまで充填される。例えば、排ガス中の窒素酸化物を吸着除去する吸着材６５の場合には、排ガス中の窒素酸化物を充分に低減することができ、吸着材６５を透過する際の圧力損失を考慮し、０．２ｍ〜０．５ｍの高さまで充填することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４６】
【図１】本発明の充填装置に使用される容器の第１の実施の形態を示した図。
【図２】本発明の充填装置に使用される容器の第２の実施の形態を示した図。
【図３】本発明の充填装置の第１の実施の形態を示した図。
【図４】本発明の充填装置の第２の実施の形態を示した図。
【符号の説明】
【００４７】
１０…容器
１１、１２…ノズル
１３…ドレンノズル
１４…ベントノズル
１５、１６…弁
１７…キャップ
２０…容器
２１…底部
２２…仕切板
２３…ガス流入部
２４…吸着材充填部
２４ａ…支持部
２５…ガス流路部
２６ａ、２６ｂ…側板
２７ａ、２７ｂ…側板
２８ａ、２８ｂ…傾斜板
２９…底板
３０…容器
３１…開口
３２ａ、３２ｂ…側板
３３ａ、３３ｂ…側板
４０…第１の開口
４１…第２の開口
５０…充填装置
５１…第１閉鎖板
５２…吸引管
５３…第１閉鎖部材
５４…第２閉鎖板
５５…吸引ノズル
５６…供給管
５７…第２閉鎖部材
５８…吸引手段
６０…吸着材収容容器
６１…均すための手段
６２…曲部
６３…チャンバー
６４…多孔板
６５…吸着材
【図１】
2005280917.tif 000003
【図２】
2005280917.tif 000004
【図３】
2005280917.tif 000005
【図４】
2005280917.tif 000006