(57)【要約】【課題】  試料の採取量が少なくても固体燃料の性状に合致した試料を採取することである。【解決手段】  スプーン１３はスプーン駆動機構１５により、ベルトコンベヤ１１の固体燃料の採取位置まで移動し、ベルトコンベヤ１１に所定の搬送幅で搭載された粒状の固体燃料の一部を試料として採取し試料回収容器１７の試料投入口１８まで運ぶ。その際、制御装置１６は、固体燃料の搬送幅方向の複数の異なる位置でスプーン１３により試料を採取するようにスプーン駆動機構１５を制御する。【選択図】  図１
2007010391.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
粒状の固体燃料を所定の搬送幅で搭載して搬送するベルトコンベヤと、前記ベルトコンベヤで搬送される前記固体燃料の一部を試料として採取するスプーンと、前記ベルトコンベヤの前記固体燃料の採取位置まで前記スプーンを移動させ前記スプーンで採取した試料を試料回収容器の試料投入口まで運ぶスプーン駆動機構と、前記固体燃料の搬送幅方向の複数の異なる位置を前記固体燃料の採取位置として予め定めておき前記スプーンがその予め定めた複数の異なる採取位置に移動するように前記スプーン駆動機構を制御する制御装置とを備えたことを特徴とする固体燃料試料採取装置。
【請求項２】
粒状の固体燃料を所定の搬送幅で搭載して搬送するベルトコンベヤと、前記固体燃料の乗り継ぎ場所で前記ベルトコンベヤから落下する前記固体燃料の一部を試料として採取するスプーンと、前記ベルトコンベヤから落下する前記固体燃料の採取位置と採取した固体燃料を貯蔵する試料回収容器の試料投入口との間で前記スプーンを直線的に往復運動させるスプーン駆動機構と、前記固体燃料の搬送幅方向の複数の異なる位置を前記固体燃料の採取位置として予め定めておき前記スプーンがその予め定めた複数の異なる採取位置と前記試料回収容器の試料投入口との間を往復運動するように前記スプーン駆動機構を制御する制御装置とを備えたことを特徴とする固体燃料試料採取装置。
【請求項３】
ベルトコンベヤに所定の搬送幅で搭載され搬送される粒状の固体燃料の採取位置が搬送幅方向に予め定めた複数の異なる採取位置となるように固体燃料の一部の採取毎にスプーンの位置を移動させ、複数の採取位置毎に前記ベルトコンベヤに搭載された固体燃料の一部を試料として前記スプーンで採取し、前記スプーンで採取した試料を試料回収容器の試料投入口まで運び、前記試料回収容器に貯蔵することを特徴とする固体燃料試料採取方法。
【請求項４】
ベルトコンベヤに所定の搬送幅で搭載されて搬送される粒状の固体燃料の乗り継ぎ場所で、前記ベルトコンベヤから落下する前記固体燃料の採取位置が搬送幅方向に予め定めた複数の異なる採取位置となるように固体燃料の一部の採取毎に前記スプーンの位置を移動させ、複数の採取位置毎に前記ベルトコンベヤに搭載された固体燃料の一部を試料として前記スプーンで採取し、前記スプーンで採取した試料を試料回収容器の試料投入口まで運び、前記試料回収容器に貯蔵することを特徴とする固体燃料試料採取方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はベルトコンベヤで搬送される固体燃料からスプーンサンプラーにて試料を採取する固体燃料試料採取装置および方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
粒状の固体燃料は生産地によりその成分が異なるので、固体燃料の性状を把握するために、固体燃料の一部を試料として採取し、採取した試料を分析して固体燃料の成分を把握するようにしている。例えば、石炭は船からに荷揚げされる際にベルトコンベヤで搬送され貯炭場に搬入されるので、そのベルトコンベヤで搬送される途中で試料を採取するようにしている。
【０００３】
固体燃料の一部を試料として採取する方式には、定点式と全流幅式とがある。定点式は、固体燃料が所定の搬送幅で搬送される際のベルトコンベヤの特定点（例えば、ベルトコンベヤのベルトの中心線上の一点）を予め定め、その特定点でベルトコンベヤに搭載された固体燃料の一部をスプーンサンプラーで採取するものである。例えば、レシプロ定点式スプーンサンプラーでは、ベルトコンベヤのベルトの中心線上の一点からの試料採取を基本としており、試料採取時のスプーン位置をベルトの中心線上になるように、スプーン取付アームの長さを設計するとともに、アーム駆動装置の往復走行停止位置を接点式スイッチにより設定している。
【０００４】
一方、全流幅式は、ベルトコンベヤに固体燃料を搭載して搬送する際の固体燃料の搬送幅の全域に亘って一度に試料を採取するものである。全流幅式はベルトコンベヤからの試料を一括して採取するので、試料の採取量が多くなるが試料の分析の精度はよい。
【０００５】
ここで、ベルトコンベヤに対しスプーンサンプラーを配設し、サンプラーのスプーンをコンベヤ上の原料の輸送方向と同方向に回転せしめ、かつ、スプーンにおける試料採取口部の移行速度を輸送原料速度より大にして、原料から試料を採取し、試料の採取量を抑制できるようにしたものがある（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開昭４９−１０５５９４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし、定点式のものでは、採取する試料の品質の精度が落ちる。すなわち、ベルトコンベヤ輸送中の固体燃料は、搬送中の振動で粒径の大きいものほどベルト上の外側に偏る傾向があるので、ベルトコンベヤのベルトの中心線上の一点で採取した試料は粒径の小さいものとなり、実際の固体燃料の性状を示した試料の採取ができない。
【０００７】
例えば、固体燃料が石炭である場合には、燃料炭品位を確保するために異なる石炭種を混ぜて使用する混炭運用を実施することがあるが、その際などには、炭種毎の品質差（粒径の違い）により、粒径の小さい炭種の方がベルトコンベヤのベルト中心部に集中することから、定点式による試料採取では、一方の炭種に偏った試料が採取され易くなる。このため、ＪＩＳＭ８８１１：２０００では、スプーンサンプラーは偏りが入り込むとして一般の取引用サンプラとして推奨していない。
【０００８】
一方、偏った試料の採取を防止するためには、ベルト搬送幅方向の全断面より採取する方法が有効であり、ＪＩＳＭ８８１１：２０００の全流幅方式がこれに相当するが、全流幅方式では試料の採取量が多くなるので、試料分析のための縮分装置などの付帯設備が大きくなる。
【０００９】
本発明の目的は、試料の採取量が少なくても固体燃料の性状に合致した試料を採取できる固体燃料試料採取装置および方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
請求項１の発明に係わる固体燃料試料採取装置は、粒状の固体燃料を所定の搬送幅で搭載して搬送するベルトコンベヤと、前記ベルトコンベヤで搬送される前記固体燃料の一部を試料として採取するスプーンと、前記ベルトコンベヤの前記固体燃料の採取位置まで前記スプーンを移動させ前記スプーンで採取した試料を試料回収容器の試料投入口まで運ぶスプーン駆動機構と、前記固体燃料の搬送幅方向の複数の異なる位置を前記固体燃料の採取位置として予め定めておき前記スプーンがその予め定めた複数の異なる採取位置に移動するように前記スプーン駆動機構を制御する制御装置とを備えたことを特徴とする。
【００１１】
請求項２の発明に係わる固体燃料試料採取装置は、粒状の固体燃料を所定の搬送幅で搭載して搬送するベルトコンベヤと、前記固体燃料の乗り継ぎ場所で前記ベルトコンベヤから落下する前記固体燃料の一部を試料として採取するスプーンと、前記ベルトコンベヤから落下する前記固体燃料の採取位置と採取した固体燃料を貯蔵する試料回収容器の試料投入口との間で前記スプーンを直線的に往復運動させるスプーン駆動機構と、前記固体燃料の搬送幅方向の複数の異なる位置を前記固体燃料の採取位置として予め定めておき前記スプーンがその予め定めた複数の異なる採取位置と前記試料回収容器の試料投入口との間を往復運動するように前記スプーン駆動機構を制御する制御装置とを備えたことを特徴とする。
【００１２】
請求項３の発明に係わる固体燃料試料採取方法は、ベルトコンベヤに所定の搬送幅で搭載され搬送される粒状の固体燃料の採取位置が搬送幅方向に予め定めた複数の異なる採取位置となるように固体燃料の一部の採取毎にスプーンの位置を移動させ、複数の採取位置毎に前記ベルトコンベヤに搭載された固体燃料の一部を試料として前記スプーンで採取し、前記スプーンで採取した試料を試料回収容器の試料投入口まで運び、前記試料回収容器に貯蔵することを特徴とする。
【００１３】
請求項４の発明に係わる固体燃料試料採取方法は、ベルトコンベヤに所定の搬送幅で搭載されて搬送される粒状の固体燃料の乗り継ぎ場所で、前記ベルトコンベヤから落下する前記固体燃料の採取位置が搬送幅方向に予め定めた複数の異なる採取位置となるように固体燃料の一部の採取毎に前記スプーンの位置を移動させ、複数の採取位置毎に前記ベルトコンベヤに搭載された固体燃料の一部を試料として前記スプーンで採取し、前記スプーンで採取した試料を試料回収容器の試料投入口まで運び、前記試料回収容器に貯蔵することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、ベルトコンベヤの固体燃料の搬送幅方向の複数の異なる位置を固体燃料の採取位置として予め定めておき、その異なる複数の位置で試料を採取するので、粒径による試料の偏りが低減される。また、採取量が少ないことから縮分装置など付帯設備を小型化でき設備費が軽減される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、本発明の実施の形態を説明する。図１は本発明の実施の形態に係わる固体燃料試料採取装置の構成図である。ベルトコンベヤ１１のベルト１２には粒状の固体燃料が搭載され搬送される。図１では粒状の固体燃料の図示を省略しているが、粒状の固体燃料はベルト１２上に所定の搬送幅で所定の積層高で搭載される。固体燃料の乗り継ぎ場所においては、ベルトコンベヤ１１のベルト１２に搭載された固体燃料を別のベルトコンベヤのベルト上に落下させる。図１では乗り継ぎ場所における別のベルトコンベヤの図示を省略している。
【００１６】
ベルトコンベヤ１１のベルト１２に搭載された固体燃料を別のベルトコンベヤのベルト上に落下させる際に、その落下する固体燃料の一部を試料としてスプーン１３で採取する。スプーン１３はスプーンアーム１４の先端に取り付けられ、スプーンアーム１４はスプーン駆動機構１５により駆動される。さらに、スプーン駆動機構１５は制御装置１６により制御される。また、スプーン駆動機構１５の近傍には、採取した固体燃料を貯蔵する試料回収容器１７が設けられている。
【００１７】
スプーン駆動機構１５はスプーンアーム１４を伸縮自在に保持すると共に回動自在に保持する。そして、固体燃料がベルトコンベヤ１１から落下する位置の横方向から固体燃料の搬送幅に亘ってスプーンアーム１４を伸縮させる。これにより、スプーンアーム１４を直線的に往復運動させる。一方、スプーンアーム１４を回動させてスプーンアーム１４の先端に取り付けられたスプーン１３の向きを上向きまたは下向きに変化させる。試料を採取しないときはスプーン１３の向きを下向きにし、試料を採取するときにスプーン１３の向きを上向きにする。
【００１８】
まず、固体燃料を採取するにあたっては、スプーンアーム１４を軸回転させてスプーン１３を下向きとする。これは、スプーン１３の移動中に、本来の採取位置でない場所で、固体燃料が試料としてスプーン１３内に採取されることを防止するためである。次に、ベルトコンベヤ１１から落下する固体燃料の採取位置にスプーン１３が位置するようにスプーンアーム１４を直線的に移動させる。
【００１９】
その際には、スプーン１３は下向きとなっているので、固体燃料の採取位置までの移動中において固体燃料が試料としてスプーン１３内に採取されることはない。そして、スプーン１３が固体燃料の採取位置に到達すると、スプーンアーム１４を軸回転させて上向きとし、ベルトコンベヤ１１から落下してくる固体燃料の一部を試料として採取する。
【００２０】
試料を採取すると、スプーンアーム１４をスプーン駆動機構１５側に直線運動させ、試料を搭載したスプーン１３を試料回収容器１７の試料投入口１８まで移動させる。そして、スプーンアーム１４を軸回転させてスプーン１３を下向きとし、試料回収容器１７に試料を貯蔵する。
【００２１】
図２は、ベルトコンベヤから落下する固体燃料の採取位置の説明図である。ベルトコンベヤ１１のベルト１２には固体燃料１９が所定の搬送幅Ｈで搭載され搬送されている。この搬送幅Ｈ方向の複数の異なる位置を固体燃料の採取位置として予め定めることになる。図２では、搬送幅Ｈ方向の４点Ａ〜Ｄを固体燃料の採取位置として予め定めた場合を示しており、各々のＡ点〜Ｄ点でのスプーン１３の位置１３Ａ〜１３Ｄを示している。
【００２２】
固体燃料を採取するにあたっては、スプーン１３をＡ点〜Ｄ点に移動させる。その場合、Ａ点〜Ｄ点に移動させる回数を均等にして試料を採取することになる。例えば、３２回に亘って固体燃料を試料として採取する場合には、Ａ点〜Ｄ点にそれぞれ８回ずつスプーン１３を移動させて採取する。
【００２３】
Ａ点で試料を採取するには、スプーン１３を下向きとしてＡ点までスプーン１３を直線的に移動させ、スプーン位置１３Ａでスプーンアーム１４を軸回転させて上向きとし、ベルトコンベヤ１１から落下してくる固体燃料の一部を試料として採取する。そして、試料を採取すると、スプーンアーム１４をスプーン駆動機構１５側に直線運動させる。その際、スプーン１３は上向きのままスプーン位置１３Ｂ〜１４Ｄを通過するが、スプーン１３にはスプーン位置１３Ａで採取した試料が満載されているので、スプーン位置１３Ｂ〜１４Ｄでベルトコンベヤ１１のベルト１２から落下してきた固体燃料は、スプーン１３に搭載されることなく、そのまま落下する。従って、スプーン位置１３Ａで試料を搭載したスプーン１３は、そのスプーン位置１３Ａでの試料を搭載したまま試料回収容器１７の試料投入口１８まで移動し、試料回収容器１７に試料を貯蔵することになる。Ｂ点〜Ｄ点で試料を採取する場合も同様である。
【００２４】
このように、固体燃料１９の搬送幅Ｈに亘って、ほぼ均等に使用を採取するので試料の品質の精度を向上させることができる。すなわち、ベルトコンベヤ１１で搬送中の振動で粒径の大きいものほどベルト１２上の外側に偏り、粒径の小さいものほど内側に偏る傾向があるが、ベルト１２の外側および内側を含めて均等に試料を採取するので、実際の固体燃料の性状を示した試料の採取ができる。
【００２５】
以上の説明ではスプーン１３を直線的に移動させるレシプロ式スプーンサンプラーの場合について説明したが、スプーン１３を旋回させて移動させる旋回式スプーンサンプラーや、スプーン１３を回転させてベルト１２に搭載された固定燃料をすくい取るカッター式スプーンサンプラーの場合にも適用できる。
【００２６】
図３は、旋回式スプーンサンプラーでのベルトコンベヤから落下する固体燃料の採取位置の説明図である。図３において、ベルトコンベヤ１１のベルト１２に搭載された固体燃料１９の搬送幅Ｈ方向の４点Ａ〜Ｄで試料を採取する場合を示しており、各々のＡ点〜Ｄ点でのスプーン１３の位置１３Ａ〜１３Ｄを示している。スプーン駆動機構１５は、ベルトコンベヤ１１から固体燃料１９が落下する搬送幅Ｈ方向の４点Ａ〜Ｄにスプーン１３が位置するように、スプーン駆動機構１５を中心としてスプーンアーム１４を旋回させる。
【００２７】
例えば、Ａ点で試料を採取するには、スプーン１３を下向きとしてＡ点までスプーン１３を旋回させて移動させ、スプーン位置１３Ａでスプーンアーム１４を軸回転させて上向きとし、ベルトコンベヤ１１から落下してくる固体燃料の一部を試料として採取する。そして、試料を採取すると、スプーンアーム１４を試料回収容器１７側に旋回運動させ、試料回収容器１７の試料投入口１８でスプーンアーム１４を軸回転させて下向きとし試料回収容器１７に貯蔵する。
【００２８】
この場合、スプーン１３は上向きのままスプーン位置１３Ｂ〜１４Ｄを通過するが、図２の場合と同様に、スプーン１３にはスプーン位置１３Ａで採取した試料が満載されているので、スプーン位置１３Ｂ〜１４Ｄでベルトコンベヤ１１のベルト１２から落下してきた固体燃料はスプーン１３に搭載されることない。Ｂ点〜Ｄ点で試料を採取する場合も同様である。また、この場合も固体燃料の採取は、Ａ点〜Ｄ点にスプーン１３を移動させる回数を均等にして試料を採取することになる。
【００２９】
図４は、カッター式スプーンサンプラーでの固体燃料の採取位置の説明図であり、図４（ａ）はカッター式スプーンサンプラーで固体燃料の採取の説明図、図４（ｂ）はカッター式スプーンサンプラーでのベルトに搭載された固体燃料の採取位置の説明図である。図４（ｂ）では、ベルトコンベヤ１１のベルト１２に搭載された固体燃料１９の搬送幅Ｈ方向の４点Ａ〜Ｄで試料を採取する場合を示しており、各々のＡ点〜Ｄ点でのスプーン１３の位置１３Ａ〜１３Ｄを示している。
【００３０】
図４（ａ）において、ベルトコンベヤ１１のベルト１２には搬送幅Ｈで固体燃料１９が搭載されて搬送されている。スプーン１３は回転軸２０に所定角θを持ってスプーン駆動機構１５を介して支持されおり、回転軸２０の回転の際には所定角θを保って回転する。また、スプーン１３の固体燃料１９をすくう側には試料採取口２１が設けられ、その逆側には試料排出口２２が設けられている。
【００３１】
すなわち、回転軸２０の回転に伴ってスプーン１３が回転軸２０に対して所定角θを保って回転し、スプーン１３の試料採取口２１が最下点になったとき、ベルト１２の固体燃料１９をすくい取る。この状態ではスプーン１３の試料排出口２２は最上点に位置することになる。そして、すくい取った試料はスプーン１３の内部に取り込まれ、回転軸２０の回転に伴ってスプーン１３の試料採取口２１が最上点に達し、スプーン１３の試料排出口２２が最下点に達する。スプーン１３の試料排出口２２が最下点に達する位置に試料回収容器１７の試料投入口１８を配置しておく。これにより、スプーン１３ですくい取った試料を試料回収容器１７に貯蔵できる。
【００３２】
図４（ｂ）において、このようなカッター式スプーンサンプラーのベルト１２に搭載された固体燃料１９を複数の採取位置で採取する。スプーン１３のスプーン位置１３Ａ〜１３Ｄへの移動は、スプーン駆動機構１５を回転軸２０上でスライドさせて行う。
【００３３】
例えば、Ａ点で試料を採取するには、スプーン１３の試料採取口２１を最上点付近に位置させ、スプーン１３の試料採取口２１が最下点に来たときにスプーン１３の位置がスプーン位置１３Ａとなるように、スプーン駆動機構１５を回転軸２０上でスライドさせる。そして、回転軸２０を回転させ、スプーン１３の試料採取口２１で固体燃料を１９を採取し、スプーン１３の試料採取口２１および試料排出口２２がほぼ水平方向となる位置で保持する。この状態で、回転軸２０上でスプーン駆動機構１５をサンプル槽１７の方向にスライドさせ、スプーン１３の試料排出口２２が試料回収容器１７の試料投入口１８に達した位置で、さらに回転軸２０を回転させて、スプーン１３の試料排出口２２を最下点の位置にし、スプーン１３ですくい取った試料を試料回収容器１７に貯蔵する。Ｂ点〜Ｄ点で試料を採取する場合も同様であり、この場合も固体燃料の採取は、Ａ点〜Ｄ点にスプーン１３を移動させる回数を均等にして試料を採取することになる。
【００３４】
このように、本発明の実施の形態では、定点式のスプーンサンプラーを改良し、試料の採取時にベルトコンベヤ１１のベルト１２の全幅方向の４点Ａ〜Ｄから試料を採取するので、ベルト１２の搭載位置によって異なる粒径の偏りを可能な限り低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】本発明の実施の形態に係わる固体燃料試料採取装置の構成図。
【図２】本発明の実施の形態においてベルトコンベヤから落下する固体燃料の採取位置の説明図。
【図３】本発明の実施の形態において旋回式スプーンサンプラーでのベルトコンベヤから落下する固体燃料の採取位置の説明図。
【図４】本発明の実施の形態においてカッター式スプーンサンプラーでの固体燃料の採取位置の説明図。
【符号の説明】
【００３６】
１１…ベルトコンベヤ、１２…ベルト、１３…スプーン、１４…スプーンアーム、１５…スプーン駆動機構、１６…制御装置、１７…試料回収容器、１８…試料投入口、１９…固体燃料、２０…回転軸、２１…試料採取口、２２…試料排出口
【図１】
2007010391.tif 000003
【図２】
2007010391.tif 000004
【図３】
2007010391.tif 000005
【図４】
2007010391.tif 000006