(57)【要約】      （修正有）【課題】セメント原料やセメント製品等の粉体が貯留されたサイロから粉体を抜出すための粉体輸送装置において、サイロ内における粉体の圧密と堆積の進行を防止することにより、サイロの貯留能力と粉体輸送装置の輸送能力を十分に発揮しながら、粉体をサイロからスムーズに外部に抜き出すことができる粉体輸送装置を提供する。【解決手段】サイロの底部１４から粉体を抜出すための粉体輸送装置において、上方に向けてガスを噴射するための噴射口を備えたガスの噴射手段５を前記輸送装置の上部に設ける。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
サイロの底部から粉体を抜出すための粉体輸送装置において、上方に向けてガスを噴射するための噴射口を備えたガスの噴射手段を前記輸送装置の上部に設けたことを特徴とする粉体輸送装置。
【請求項２】
ガスの噴射手段が、輸送装置１台あたり１乃至４本設けられている請求項１記載の粉体輸送装置。
【請求項３】
前記ガスの噴射手段は、前記輸送装置の幅長の０．１乃至４倍の上方に設置される請求項１又は２記載の粉体輸送装置。
【請求項４】
前記ガスの噴射手段の長さは、前記輸送装置の長手方向の長さの０．８乃至２倍である請求項１から３のいずれか１項に記載の粉体輸送装置。
【請求項５】
前記噴射口は、３乃至１０個である請求項１から４のいずれか１項に記載の粉体輸送装置。
【請求項６】
前記噴射口は、水平から上方に向けて２０乃至９０度の角度を有する請求項１から５のいずれか１項に記載の粉体輸送装置。
【請求項７】
前記噴射口は、逆流防止構造を有する請求項１から６のいずれか１項に記載の粉体輸送装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、セメント原料やセメント製品等の粉体が貯留されたサイロから、粉体を安定して抜出すための粉体輸送装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、粉体を貯蔵するために大型のサイロが設置されているが、この大型サイロから粉体を抜出す装置として、底部から容易に抜出しが可能な長尺の輸送装置としてエアースライダーが多用されている。例えば、特許文献１にはサイロ内に貯留されているセメント等の粉体を搬出する際に使用されるエアスライドコンベアが記載されている。
【特許文献１】特開平６−４８５６７号公報
【０００３】
一般に使用されるエアースライダーの使用例を図８と図９に示す。大型サイロから粉体を抜出す場合で、多くの場合は竪型の円筒型であるサイロの底部１４の付近に半月状で櫛歯型の歯のような多数のエアースライダー１が平行に設置される。エアースライダー１は、粉体が流れる程度の緩い傾斜角（４乃至８度）をそれぞれもっており、サイロの底部１４付近の全横断面をカバーできるように配置されている。一般的には、円筒型サイロでは、半月状で櫛型の配置をしたエアースライダー群を左右２系列ほど有し、サイロの底部１４の真中に、エアースライダー抜出し後の集合輸送機１２を通して、最終的にサイロから粉体を引き出している。この集合輸送機１２は、サイロ下部の位置に設けた集合輸送機用のトンネル１３の中を貫通している。それぞれのエアースライダー１は、この集合輸送機１２に向けて傾斜させてあり、粉体が流れるようになっている。
【０００４】
次に、従来のエアースライダー１の構造を図１０に示す。エアースライダー１のサイロ内における長さについては、集合輸送機用のトンネル壁１６のサイロ内部面から、サイロの外壁１０までの直線距離の８０乃至１００寸法％程度の長さを有している。また、エアースライダー下部の空気室２およびその上部に設置された布キャンバス３ａまたは多孔質板３ｃと、パンチングプレート３ｂ、フタ３ｄなどによって構成される。フタ３ｄはサイロの内部には存在せず、集合輸送機用のトンネル壁１６から集合輸送機用のトンネル１３の内部で存在している。布キャンバス３ａまたは多孔質板３ｃの上面に重ねて、パンチングプレート３ｂが設置されている。パンチングプレート３ｂは、サイロ内の粉体圧によって、布キャンバス３aが破損しないようにするためのものである。エアースライダーの輸送動力源である空気は、サイロ外から吹込まれるブロワーの空気によって下部の空気室２に導入され、布キャンバス３ａまたは多孔質板３ｃと、パンチングプレート３ｂの間隙を上方へ通過してサイロ内へ放出される。エアースライダー内の空気室２を一様に上部へ吹き出る空気によって、サイロ内の粉体はエアースライダー上面で流動化し、粉体粒子間の凝集力や摩擦力が極めて減少し粉体は空気中に浮遊する。この結果、粉体が流動化し液体のごとくエアースライダー上を流通しサイロから抜き出される。
【０００５】
粉体は図１１に示すように擂鉢状になって排出されるため、粉体がサイロ内に残留する（斜線部分９）。その後、サイロに粉体が新たに投入されると、粉体の積層の高さが増加するため前記残留部分の粉体が圧密され硬化する。特に、粉体の積層高さが２０乃至５０メートルとなる大型サイロにおいて、粉体の圧密による硬化は顕著に発生する。
【０００６】
硬化した粉体は、サイロの内部において滞留するため外部に抜き出すことができない。また、サイロの貯留能力を著しく減少させる。よって、定期的に輸送装置を停止し、硬化した粉体をピック等の工具で人力をもって破砕し除去処理しなければならなかった。このため、粉体の輸送効率の低下を招いていた。また、人力による除去作業は粉塵の飛散や堆積した粉体の崩壊などの危険性があり、また莫大な費用を要する。このため、作業性や経済性にも問題があった。
【０００７】
また、従来のエアースライダーは、サイロの底部にできるだけ広い面積を確保できるように多数のエアースライダーを配置されている。しかし、サイロ底部のエアースライダー上においても粉体の圧密による硬化が発生する。このため、エアースライダーが閉塞し粉体の抜き出しが全くできない場合もある。その結果、サイロ底部に設置されているエアースライダーの３０乃至６０％は閉塞状態で操業しているのが現状であり、エアースライダーの輸送能力を十分に発揮されているとは言えない状況であった。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明は、上記課題を解決し、セメント原料やセメント製品等の粉体が貯留されたサイロから、粉体を安定して抜出すための粉体輸送装置を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明は、サイロの底部から粉体を抜出すための粉体輸送装置において、上方に向けてガスを噴射するための噴射口を備えたガスの噴射手段を前記輸送装置の上部に設けたことを特徴とする粉体輸送装置である。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、サイロ内での粉体の圧密と堆積の進行を防止することができる。また、流動性された粉体をエアースライダーの入口４への誘導を行うことが可能となる。その結果、サイロからスムーズに粉体を外部に抜き出すことが可能となる。また、エアースライダーの輸送能力を十分に生かしつつ、粉体の受入れと排出に関する輸送効率を飛躍的に向上させることができる。
また、サイロの貯留能力も有効に活用することができる。さらに、粉体の除去作業の頻度を低減することが可能となり、経済面においても非常に有利である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
図面を用いながら本発明を詳細に説明する。図１は、本発明における粉体輸送装置を備えたサイロの概略の側面図である。また、図２は本発明における半月状櫛歯型の多数の粉体輸送装置群を備えたサイロの平面図である。
本発明にいうサイロとは、粉体等を貯留するための貯蔵槽をいい、例えばタンク、ホッパーその他の貯留槽も含む。また、本発明の粉体輸送装置において輸送することができる粉体としては、石灰石粉を主成分とするセメント原料、セメントなどの関連製品のほかに、石炭灰（フライアッシュ）、炭酸カルシウム粉、スラグ粉、シリカ粉、その他のダストなどが挙げられる。
【００１２】
本発明において用いられる粉体輸送装置としては、エアースライダーやスクリューコンベアー、桝型テーブルコンベアーその他の容積型コンベアーが挙げられる。以下においては、エアースライダーを例に挙げて説明する。尚、エアースライダー１の構造は下記において特に説明する以外は前述の図８から図１１に示すそれと同じであるため、説明を省略する。
【００１３】
エアースライダー１の上部には、サイロの上方に向けてガスを噴射するための噴射口を供えたガスの噴射手段５が設けられている。ガスの噴射手段５としては、金属管が挙げられる。金属管は、円形や四角等の形状は問われない。金属管の内径は、２５乃至５０ミリメートルであることが好ましい。噴射口は、図３に示すとおり金属管の上部に開口部を有する。金属管の先端はコーン状であることが好ましい。これにより、金属管を粉体の内部にスムーズに挿入することが可能となる。ガスとしては、空気や窒素が挙げられる。ガスの噴出手段５である前記金属管の固定方法は、集合輸送機用のトンネル１３の壁にフランジ管を設けて固定し、重力などによるサポートは、エアースライダーの機械的な端部と固定しても良い。エアースライダーにガスの噴射手段を併用することによって、サイロ内部の粉体の流動化を促進し粉体をスムーズにサイロ外部へ抜き出すことが可能となる。また、高価なエアースライダーの数を削減し、長さを短くすることができる。例えば、エアースライダー１の長さをＬとすると、ガスの噴射手段を併用することによって長さＬは集合輸送機用のトンネル壁１６のサイロ内部面からサイロの外壁１０までの直線距離の４０乃至６０寸法％の長さとすることができる。
【００１４】
ガスの噴射手段５は、図５に示すように上下方向に平行に複数設置することも可能である。輸送装置一台あたりの噴射手段の数は、輸送装置の長さや幅によって適宜変更することができるが、１乃至４であることが好ましい。エアースライダー１の幅が大きい場合には、噴射手段の数を増加することにより、粉体の流動性の均一化を図る。
【００１５】
例えば、本発明においてはエアースライダー１の幅が２５センチメートル以下の場合、噴射手段の数は２であることが好ましい。ただし、付着や凝集力がある粉体を使用する場合は、噴射手段の数は４まで増加することができる。
ここで、輸送装置一台あたり噴射手段を３本設置する場合を図６と図７に示す。噴射手段５の金属管は、図７に示すようにエアースライダー１の上面となるパンチングプレート３ｂの両端に接して搭載するように長手方向に並行して２本設置され、輸送装置の上方にエアースライダー１から離れた位置に１本設置される。尚、上下に設置されるガスの噴射手段の長さを変更することも可能である。エアースライダーに近いガスの噴射手段は、離れた位置に設置されたそれに比べると、エアースライダー周辺部の機械的サポートを利用することにより、より長くすることができる。
【００１６】
前記ガスの噴射手段は、前記輸送装置の幅長の０．１乃至４倍の上方に離れた位置に設置されることが好ましい。ここで、前記輸送装置の幅長（Ｄ）とは、エアースライダーの短尺方向の長さをいう。前記輸送装置の幅長の４倍を超える長さの位置にガスの噴射手段５を設置する場合、エアースライダー１と噴射手段５の間において粉体の閉塞が進行する場合があるので好ましくない。
【００１７】
ガスの噴射手段５の長さは、粉体の流動化、経済性、施工およびメンテナンスを考慮して、エアースライダー１の長手方向の長さ（Ｌ）の０．８乃至２倍であることが好ましい。また、図２に示すとおり、エアースライダーとガスの噴射手段の長さは、いずれもそれぞれ集合輸送機用のトンネル１３の中心部からサイロの外壁１０に向けて同じ長さとすることも可能である。集合輸送機用のトンネル１３の両端に近い部位のエアースライダーとガスの噴射手段の長さは、中心部に比べて相対的に短くなる。このように、従来のエアースライダーの長さが図９に示すようにサイロの円弧に沿うようになっていたのに対して、本発明によって短く櫛形状とすることができ、メンテナンスを行う上でも経済性においても有利である。
【００１８】
次にガスの噴射手段５に設けられた噴射口６について、金属管を例に挙げて図３を用いながらさらに詳細に説明する。
サイロに設置された金属管の上部には、サイロの上方に向けてガスを噴射するための噴射口６が設けられている。噴射口６の断面形状は円形が好ましいが、楕円または多角形の形状でもよい。また、噴射口６に噴射ノズルを設置しても良い。噴射口６は、金属管の頂部や４５度の位置、好ましくは４５度の位置に設けられる。
【００１９】
一本の金属管に配される噴射口６の数は、例えば金属管の長さは３メートルの場合、３乃至１０個が好ましい。噴射口の内径は、５乃至１５ミリメートルであることが好ましい。噴射手段の頂部以外の場所に噴射口を複数設ける場合、対称または互い違いに設けることができる。これにより、サイロの上部に均等にガスを噴射することが可能となり、粉体の圧密による硬化を起こすことなく粉体をスムーズにエアースライダー１に導入することができる。噴射口６の間隔は７０乃至４００ミリメートルである。
【００２０】
噴射口の方向は特に制限されないが、水平から上方に向けて２０乃至９０度の角度を有することが好ましい。
【００２１】
さらに、前記噴射口６は図３―５ｂ、図３―５ｃに示すように逆流防止構造を有することが好ましい。逆流防止構造とは、サイロ内の粉体が、ガスの噴射手段の噴射口６から、ガスの噴射手段の中に入り込むことを防止する構造をいう。具体的には、噴射口６に逆流防止エレメント７を有する。逆流防止エレメント７は、図３―５ｂにおいては噴射口６の先端に蓋をする構造である。また、図３―５ｃは噴射口の先端にガスの噴射手段５に対して斜め方向に噴射口６を設けられ、噴射口６の先端に栓をする構造である。図４に示すように、逆流防止エレメント７のガスの通過する層厚である厚さは１乃至５ミリメートルであり、逆流防止エレメント７を噴射管５ｂのように噴射口６への嵌め込み溶接止め式か、又は、外ネジでの押さえ式でもよい。逆流防止エレメント７の材料は、金属、セラミックス、布などを編み込んだ素材などで、ガスが通過できる編目があるもので、粉体が大量に逆流しないものなら微細な多孔質板などガスが通過できればどんな材質でもよい。別には、噴射管５cのように逆流防止エレメント７を噴射口６へネジ込む構造でもよい。これによって、粉体が金属管に混入して閉塞することを防止することができる。
【００２２】
噴射するガスの圧力については、集合輸送機用のトンネル１３内における、ガス配管の根元でのゲージ圧力にて、２０乃至１２０キロパスカル程度である。また、噴射口のガスの先端流速は、５乃至４５メートル／秒の確保が必要である。ガスの供給源は、圧縮機またはブロワーなどである。大気をガスとして使用する場合は、予め除湿を行うことが望ましい。これにより、大気中の水分により粉体粒子同士が付着や凝集をして塊となり、エアースライダーの入口４やエアースライダー１の中で閉塞を起こし粉体のサイロからの抜出しを安定的に行うことができなくなることを防止することができる。
【００２３】
以上説明したとおり、噴射口６から噴出するガスによって、エアースライダーの入口４付近の粉体群を流動化させる。その結果、粉体群は各粒子間にガスが介在することによって粒子相互間の摩擦抵抗や粒子同士の凝集性が低減し粉体群としての流動性が向上する。このようにして粉体群をスムーズに安定して流れさせることができる。
【００２４】
この方法によって、サイロから粉体を抜出す際、エアースライダーの一本当たり、５０乃至３００トン／時間の安定した抜出し量を確保させることできる。
【産業上の利用可能性】
【００２５】
本発明は、サイロ、タンク、ホッパーその他の貯留槽から粉体を安定して抜き出す際に利用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】本発明における粉体輸送装置を備えたサイロの概略の側面図である。
【図２】本発明における半月状櫛歯型の多数の粉体輸送装置群を備えたサイロの平面図である。
【図３】本発明におけるガスの噴射手段の詳細図である。
【図４】本発明におけるガスの噴射手段で逆流防止エレメント２種類の詳細図である。
【図５】本発明における粉体輸送装置を備えたサイロの別の概略図である。
【図６】本発明におけるガスの噴射手段を備えた粉体輸送装置の平面図である。
【図７】本発明におけるガスの噴射手段を備えた粉体輸送装置の断面図を示す。
【図８】従来における粉体輸送装置を備えたサイロの側面図である。
【図９】従来における半月状櫛歯型の多数の粉体輸送装置群を備えたサイロの平面図である。
【図１０】従来におけるエアースライダー方式の輸送装置の詳細図である。
【図１１】従来におけるエアースライダー方式の輸送装置から粉体を抜出す状態図である。
【符号の説明】
【００２７】
１    エアースライダー
２    空気室
３ａ  布キャンバス
３ｂ  パンチングプレート
３ｃ  多孔質板
３ｄ  フタ
４    エアースライダーの入口  
５    ガスの噴射手段
６    噴射口
７    逆流防止エレメント
８    粉体の流れる軌跡
９    粉体の圧密デッド
１０  サイロの外壁
１１  サイロ内の粉体層
１２  集合輸送機
１３  集合輸送機用のトンネル
１４  サイロ底部
１５  溶接
１６  集合輸送機用のトンネル壁
【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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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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