(57)【要約】【課題】  包囲体に導入するガス量を著しく少なくして経済的に優れた移送連結部のシール装置を提供する。【解決手段】  粉粒体を一方のエリアである容器１０から他方のエリアである配管１２に移送するための移送連結部１４に装備されるシール装置であって、移送連結部１４を密封して包囲する包囲体３０と、この包囲体３０内にガスを注入するガス注入手段と、包囲体３０内のガスをバイパス管４４を介して包囲体３０内に循環させる循環ファン４６とを具備している。バイパス管４４にはガスセンサ４８を備え、このガスセンサ４８の検出値に応じて、ガスの注入量を制御する。【選択図】    図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
流動体を一方のエリアから他方のエリアに移送するための移送連結部に装備されるシール装置であって、前記移送連結部を密封して包囲する包囲体と、この包囲体内にガスを注入するガス注入手段と、前記包囲体内のガスをバイパス経路を介して前記包囲体内に循環させるガス循環手段とを具備したことを特徴とする移送連結部のシール装置。
【請求項２】
前記包囲体内を循環するガスの性状を検出するセンサを備え、このセンサの検出値に応じて、前記ガスの注入量を制御する制御手段を設けたことを特徴とする請求項１に記載の移送連結部のシール装置。
【請求項３】
前記移送連結部が前記流動体を移送する際に着脱を繰り返す構成とされ、前記包囲体は前記一方のエリア又は他方のエリアの連結部が出入可能な挿入孔を備えていることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の移送連結部のシール装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は移送連結部のシール装置に係り、特に粉粒体，液体，気体などの流動体を移送するための移送連結部に装備されるシール装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
医薬品などの化学品や加工食品を製造する工場では各種の粉粒体，液体，気体を取り扱っており、これらの流動体を分配，混合，注入する目的で、一方のエリアから他方のエリアへ移送することが盛んに行われている。ところで、これらの流動体には空気と接触すると酸化や吸湿によって品質が低下するものがある。また、空気と接触することによって発火，爆発するものがある。さらには、外部に漏れると人体に被害を及ぼす危険なものもある。したがって、このような流動体を移送する場合には流動体に空気が混入しないように、又は流動体が外部に漏れないように細心の注意を必要とする。
【０００３】
特に、流動体を一方のエリアから他方のエリアへ移送するための移送連結部が着脱自在とされ、流動体を移送する度に着脱を繰り返すように構成されている場合には、流動体への空気に混入、又は流動体の外部への漏出の危険性が高まる。このため、当該移送連結部でのシール構造が重要な課題となる。
【０００４】
特許文献１には、上記の課題を解決するための装置が開示されている。図５はその基本概念を示す説明図である。上方のエリア１と下方のエリア２は移送連結部３で着脱自在に連結されている。エリア１には重力で流出する粉粒体４が収容されており、この粉粒体４が移送連結部３を介してエリア２に移送される。移送連結部３は包囲体５によって密封して包囲されている。包囲体５はガスの流入口６と流出口７とを備え、流入口６からシール用ガスが流入可能とされている。なお、移送連結部３は図６に示したように、エリア１の連結部３Ａとエリア２の連結部３Ｂとが包囲体５内で切り離し可能とされ、さらにエリア１の連結部３Ａは２点鎖線で示したように包囲体５の外部に出入可能とされる。したがって、粉粒体４を移送する場合には、エリア１を２点鎖線に示した位置から下降させて連結部３Ａを包囲体５内に挿入する。次いで包囲体５内で連結部３Ａ，３Ｂを連結し、図５に示した状態で粉粒体４をエリア２に移送する。移送が終了すると上記とは逆の操作によって連結部３Ａ，３Ｂを包囲体５内で切り離す。次にエリア１の連結部３Ａを２点鎖線で示したように包囲体５の外部に出すことによって、一連の移送操作が完了する。
【０００５】
この構成において、移送終了後に連結部３Ａ，３Ｂを切り離した時が最も危険な状態に曝される。連結部３Ａ，３Ｂの表面には粉粒体４が付着しており、これらの粉粒体４が外部に散逸すると周辺の環境を悪化させる。特に粉粒体４が人体に有害な場合には問題が大きくなる。そこで、包囲体５が粉粒体４の散逸や粉粒体４と周辺空気との接触を防ぐために機能する。粉粒体４の散逸が周辺の環境や人体への危害を及ぼす場合には、通常、包囲体５内に空気を導入する。導入した空気が連結部３Ａ，３Ｂの表面に付着した粉粒体４などを吹き飛ばして、粉粒体４の散逸を防ぐとともに、連結部３Ａ，３Ｂの表面を浄化する。粉粒体４を含む導入空気は流出口７から排出され、排気処理される。また、粉粒体４が例えば空気との接触によって爆発したり、変質して種々の弊害を誘発する場合には包囲体５内に窒素やアルゴンなどの不活性ガスを導入し、弊害の発生を防ぐ。粉粒体４を含む不活性ガスは流出口７から排出され、同様に排気処理される。
【０００６】
上述のように、特許文献１に記載された装置は粉粒体を移送する際に移送連結部をその度に切り離す場合でも、環境汚染や空気との接触による弊害を防ぐことができる。
【特許文献１】特許第３４１９５４２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、特許文献１に記載された装置では連結部３Ａ，３Ｂの表面に付着した粉粒体４を吹き飛ばすためには強い空気流が必要であり、包囲体５内に導入する空気源の設備費と運転費が大きくなる。また、空気の流れによって摩擦熱や静電気が発生し、粉粒体の発火や爆発を誘発させる恐れもあった。また、包囲体５内に導入するガスとして不活性ガスを用いる場合には、不活性ガスの消費量が多大になり同様に運転費が嵩むという問題点があった。さらに、導入する空気や不活性ガスの増大に伴い、包囲体５から排出される排気ガス量も必然的に増大し、排気処理設備の規模が大きくなるという問題点があった。以上に述べた諸々の問題点は移送終了後に連結部３Ａ，３Ｂを切り離した時に最も顕著に生じるが、連結部３Ａ，３Ｂが連結されて粉粒体４を移送している最中でも程度の差はあれ、同様に内在していた。また、シールガスが移送中の粉粒体４に逆流して、粉粒体４の品質を低下させるという問題点があった。
【０００８】
本発明の目的は上記従来技術の問題点を改善し、包囲体に導入するガス量を著しく少なくして経済的に優れた移送連結部のシール装置を提供することにある。また、本発明の他の目的は、移送物の品質低下や爆発を誘発させない安全な移送連結部のシール装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的を達成するために、本発明に係る移送連結部のシール装置は、流動体を一方のエリアから他方のエリアに移送するための移送連結部に装備されるシール装置であって、前記移送連結部を密封して包囲する包囲体と、この包囲体内にガスを注入するガス注入手段と、前記包囲体内のガスをバイパス経路を介して前記包囲体内に循環させるガス循環手段とを具備したことを特徴とする。
【００１０】
また、本発明に係る移送連結部のシール装置は、前記包囲体内を循環するガスの性状を検出するセンサを備え、このセンサの検出値に応じて、前記ガスの注入量を制御する制御手段を設けたことを特徴とする。また、本発明に係る移送連結部のシール装置は、前記移送連結部が前記流動体を移送する際に着脱を繰り返す構成とされ、前記包囲体は前記一方のエリア又は他方のエリアの連結部が出入可能な挿入孔を備えていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
移送連結部は包囲体によって密封，包囲されているので、移送連結部から漏れ出た流動体が周辺の環境を汚染させることはない。また、包囲体内のガスをガス循環手段によって所定流速を確保しつつ循環させるので、付着した流動体を効果的に吹き飛ばすことができ、かつ包囲体に新規に注入するガス量を著しく少なくすることができる。また、センサによって循環するガス性状をリアルタイムで検出すると、ガスの性状が好ましくない閾値に達した時には制御手段によってガスを補給すればよい。このため、包囲体に導入するガス量を必要かつ最小限に制御することができる。さらに、ガスの性状が好ましい状態に維持されるので、流動体の品質低下や爆発といった問題を回避することができる。本発明は移送連結部が流動体を移送する際に着脱を繰り返す構成とされた場合のシール装置として特に有用である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
図１は本発明に係る移送連結部のシール装置の実施形態を示す装置系統図である。この装置は重力で流出する粉粒体を一方のエリアである階上側の容器１０から他方のエリアである階下側の配管１２に移送する際の移送連結部１４に配置される。容器１０は移動式の容器であり、内部に例えば流動体である粉粒体１６が収容されている。配管１２はフロア１８の定位置に配置され、容器１０から移送された粉粒体１６を図示しない下方の容器や機器に送り出す。容器１０と配管１２とは移送連結部１４で連結される。すなわち、移送連結部１４では容器１０の口部フランジ２０と配管１２の上端フランジ２２とがシャッタ２４を介して位置合わせされる。シャッタ２４は駆動機構２６によって両フランジ２０，２２間から引き出すことができる。容器１０の口部には開閉弁２８が取り付けられている。なお、配管１２は図示しない機構によって少なくともシャッタ２４の厚みに相当する寸法だけ上下方向に移動可能とされている。
【００１３】
移送連結部１４は包囲体３０によって包囲されている。包囲体３０はガスの流入口３２と流出口３４とを有し、流入口３２はガス流入管３６が接続している。包囲体３０内の流入口３２側にはフィルタ３８を備えている。流出口３４には排気管４０を介して排気処理手段４２が接続している。排気管４０からはバイパス管４４の一端が分岐し、バイパス管４４の他端はガス流入管３６に接続されている。バイパス管４４の途中には循環ファン４６とガスセンサ４８が配設されている。循環ファン４６を駆動することによって、包囲体３０内のガス流速を例えば付着した粉粒体を吹き飛ばすために十分な流速に維持できる。ガスセンサ４８は例えばバイパス管４４を流れるガス中の温度，湿度又は酸素濃度などをリアルタイムで検出する。ガスセンサ４８の検出値がコントローラ５０に送信され、コントローラ５０は送信された検出値に基づいてガス流入管３６に取り付けられた制御弁５２の開閉又は開度を制御する。包囲体３０には圧力センサ５４が取り付けられ、圧力センサ５４の検出結果に基づいて排気管４０に取り付けられた制御弁５６の開閉又は開度が制御される。包囲体３０の上面には容器１０の口部フランジ２０が出入可能な挿入孔５８が設けられている。また、包囲体３０の上面には挿入孔５８を取り囲むようにしてシール材６０が取り付けられている。
【００１４】
上記構成の装置において、包囲体３０の挿入孔５８が開放された状態で容器１０を矢印Ａの軌跡で移動させる。すると容器１０の口部が挿入孔５８を通過して包囲体３０内に挿入され、口部フランジ２０と配管１２の上端フランジ２２とがシャッタ２４を介して位置合わせされる。同時に容器１０のホッパ部に設けた台座６２の下面がシール材６０に当接する。その結果、図１に示されたように移送連結部１４は包囲体３０によって密封して包囲される。次に図示しない機構によって配管１２を上方に付勢させつつ、駆動機構２６を作動させてシャッタ２４を両フランジ２０，２２間から引き出す。シャッタ２４が両フランジ２０，２２間から完全に引き出されると、配管１２がせり上がって図２に示したように両フランジ２０，２２が密着する。次にガス流入管３６からシール用のガスを包囲体３０に注入して、包囲体３０内を当該ガスで充満させる。また、循環ファン４６を駆動して包囲体３０内のガスをバイパス管４４を介して所定流速で循環させる。
【００１５】
次に容器１０口部の開閉弁２８を開放すると、容器１０内の粉粒体１６がその自重によって配管１２側に落下し、移送される。この移送操作の過程で移送連結部１４から粉粒体１６が外部に漏れ出す場合がある。しかしながら、移送連結部１４は包囲体３０によって密封，包囲されているので、漏れ出た粉粒体１６が周辺の環境を汚染させることはない。また、包囲体３０内のガスは循環ファン４６の駆動によって循環させるので、包囲体３０内での所定のガス流速を確保しつつ包囲体３０に注入するガス量を著しく少なくすることができる。漏れ出た粉粒体１６は循環の過程でフィルタ３８により捕集される。したがって、ガスを常に粉粒体濃度の低い状態で循環させることができる。なお、フィルタ３８は流入口３２側に設けられているが、流出口３４側に設けてもよい。又は流入口３２と流出口３４の双方に設けてもよい。さらに、ガスセンサ４８によってバイパス管４４を流れるガス中の温度，湿度又は酸素濃度などをリアルタイムで検出するようにしている。このため、ガスの性状が好ましくない閾値に達した時には、コントローラ５０は送信されたガスセンサ４８の検出値に基づいて制御弁５２の開閉又は開度を制御し、新鮮なガスをガス流入管３６から包囲体３０に補給することができる。このため、包囲体３０に導入するガス量を必要かつ最小限に制御することができる。さらに、ガスの性状が好ましい状態に維持されるので、粉粒体１６の品質低下や爆発といった問題を回避することができる。包囲体３０内の圧力は圧力センサ５４よって検出され、この包囲体３０内の圧力が一定となるように制御弁５６の開閉又は開度が制御される。このため、包囲体３０内の圧力を安定に所望の値に維持することができる。
【００１６】
所定量の粉粒体１６の移送を達成すると、開閉弁２８を閉じて移送を停止する。次に配管１２を引き下げて図３に示したように移送連結部１４での連結を解除し、両フランジ２０，２２間に隙間をつくる。この時、容器１０口部の下端と配管１２の上端が包囲体３０側に開放された状態になり、両フランジ２０，２２の内面には粉粒体１６が付着している。この操作の過程でも循環ファン４６による包囲体３０へのガスに循環が継続され、連結解除時の清掃操作が実行される。すなわち、循環ガス流によって両フランジ２０，２２の内面に付着している粉粒体１６が吹き飛ばされ、両フランジ２０，２２の内面が清掃される。粉粒体１６を十分に吹き飛ばすためにはガス流を大きくする必要がある。本実施形態では粉粒体１６を吹き飛ばすエネルギ源として循環ガスを用いるので循環流量を大きくすることによって必要なガス流速を確保することができる。このため、包囲体３０に注入する新規のガス量を著しく少なくしながら、粉粒体１６を効果的に吹き飛ばすことができる。また、ガスセンサ４８によってバイパス管４４を流れるガス中の温度，湿度又は酸素濃度などをリアルタイムで検出するようにしている。このため、ガスの性状が好ましくない閾値に達した時には、コントローラ５０は送信されたガスセンサ４８の検出値に基づいて制御弁５２の開閉又は開度を制御し、新鮮なガスをガス流入管３６から包囲体３０に補給することができる。このため、包囲体３０に導入するガス量を必要かつ最小限に制御することができる。その結果、包囲体３０から排気されるガス量も最小限にすることができ、排気処理手段４２の負荷を低減できる。
【００１７】
上記の移送連結部１４での連結解除時の清掃操作が終了すると、循環ファン４６の駆動を停止させ、ガス流入管３６からのガス補給も停止する。同時に、図４に示したように駆動機構２６を作動させ、シャッタ２４を配管１２の上端フランジ２２側に戻して、配管１２の上端開口をシャッタ２４によって覆う。また、容器１０を矢印Ｂの方向に引き上げる。その結果、容器１０の口部フランジ２０は包囲体３０の挿入孔５８を通過して、包囲体３０の外部に引き出される。そして、配管１２は上端開口をシャッタ２４によって覆われた状態で、次の容器からの流動体が移送されるまで待機する。
【００１８】
上記実施形態では移送される流動体として粉粒体を例にとって説明した。しかしながら、本発明に係る流動体は粉粒体に限定されず、液体や気体に対しても適用することができる。また、上記実施形態では流動体の重力を利用して、流動体を移送する場合について説明した。しかしながら、本発明はこれに限定されず、重力を利用しない他形態の流動体の移送系に対しても適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明に係る移送連結部のシール装置の実施形態を示す装置系統図である。
【図２】同実施形態における移送連結部の移送中の状態を示す部分断面図である。
【図３】同実施形態における移送連結部の連結解除時の状態を示す部分断面図である。
【図４】同実施形態における移送連結部の移送終了時の状態を示す部分断面図である。
【図５】従来技術に係る移送連結部でのシール構造の基本概念を示す説明図である。
【図６】従来技術に係る移送連結部の連結解除時の状態を示す説明図である。
【符号の説明】
【００２０】
１０………容器、１２………配管、１４………移送連結部、１６………粉粒体、１８………フロア、２０………口部フランジ、２２………上端フランジ、２４………シャッタ、２６………駆動機構、２８………開閉弁、３０………包囲体、３２………流入口、３４………流出口、３６………ガス流入管、３８………フィルタ、４０………排気管、４２………排気処理手段、４４………バイパス管、４６………循環ファン、４８………ガスセンサ、５０………コントローラ、５２………制御弁、５４………圧力センサ、５６………制御弁、５８………挿入孔、６０………シール材、６２………台座。
【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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