(57)【要約】【課題】従来技術に比べ、密度分布のある粒状材料を精度よく分級でき、その結果、例えば、パーライトの場合、高品質（軽量、高断熱性、高耐久性）な製品を高歩留まりで得ることができる分級装置および分級方法を提供する。【解決手段】粒状材料を分級容器１０に投入し、乾燥空気を供給し、流動層を形成する。圧力センサ１６ａ〜ｉにより鉛直方向圧力（差圧）分布を求める。圧力分布の経時変化を測定し、定常状態になれば、乾燥空気の供給を停止する。圧力分布に基づき密度分布を推定する。  分級後、低密度層は製品として排出する。高密度層は廃棄する。圧力分布に基づき中密度層を製品とすべきと判断すると、排出管４３を介して排出される。中密度層を廃棄すべきと判断すると、分岐管４６を介して排出される。【選択図】図１
2013136018.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
密度分布のある粒状材料を分級する分級装置であって、
塔状の分級容器と、
前記分級容器の底部に設けられ、前記分級容器の下方から上方へ流動媒体を供給する流動媒体供給部と、
前記分級容器内に鉛直方向に複数設けられた圧力検出部と
を備えることを特徴とする分級装置。
【請求項２】
前記圧力検出部により得られる圧力分布の経時変化を計測する機能を有する制御部
を備えることを特徴とする請求項１記載の分級装置。
【請求項３】
前記分級容器の側面に鉛直方向に３つ以上設けられ、対応する分級後の粒状材料を排出する排出部を備え、
前記排出部は、
高密度粒状材料として排出する第３排出部と、
前記第１排出部の上部に設けられ、低密度粒状材料として排出する第１排出部と、
前記第１排出部と第３排出部の間に設けられ、高密度粒状材料または低密度粒状材料として選択的に排出可能な第２排出部と
を含むことを特徴とする請求項１記載の分級装置。
【請求項４】
前記圧力検出部により得られた圧力分布に基づき前記粒状材料の密度分布を演算する機能を有する制御部
を備えることを特徴とする請求項１記載の分級装置。
【請求項５】
密度分布のある粒状材料を分級する分級方法であって、
分級容器の下方から上方へ流動媒体を供給して、前記粒状材料を流動状態とし、
前記粒状材料が流動状態となっている分級容器内の、鉛直方向の複数の位置にて圧力を検出し、
分級容器内の鉛直方向圧力分布を求め、
前記鉛直方向圧力分布に基づき、分級後の粒状材料を複数の層に分割する
ことを特徴とする分級方法。
【請求項６】
粒状材料を分級容器に投入し、
前記圧力分布の経時変化を計測し、
前記圧力分布が定常状態であると判断すると、前記流動媒体の供給を停止する
ことを特徴とする請求項５記載の分級方法。
【請求項７】
前記粒状材料を分級容器に一定速度で連続して投入し、
前記流動媒体を連続して供給し、
分級後の粒状材料を一定速度で連続して排出し、
前記圧力分布の経時変化を計測し、
前記圧力分布が定常状態にある場合は、一連の動作を継続する
ことを特徴とする請求項５記載の分級方法。
【請求項８】
分級後の粒状材料を下方から高密度層、中密度層、低密度層を含む複数の層に分割し、
前記高密度層の粒状材料を高密度粒状材料として排出し、
前記低密度層の粒状材料を低密度粒状材料として排出し、
前記圧力分布に基づいて、前記中密度層の粒状材料を高密度粒状材料または低密度粒状材料として選択的に排出する
ことを特徴とする請求項５記載の分級方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は分級装置及び分級方法に関する。特に、例えばパーライト等の密度分布のある粒状材料の分級に関する。
【背景技術】
【０００２】
現在市場で流通している密度分布のある粒状材料には様々なものがあり、例えば、石炭灰を選別したフライアッシュバルーン，ガラスを溶融し内部に空隙を有するガラスバルーン，天然鉱物をそのまま或いは他の添加物と混合して加熱し発泡させたシラスバルーン，パーライト，抗火石バルーン等の人工骨材が一般に良く知られている。一例として，パーライトについて説明する。パーライトは、真珠岩，黒曜石，松脂岩と呼ばれる流紋岩原料を加熱し発泡させたものであり、発泡により生じた空壁により軽量（低密度）であるという特徴を有する。
【０００３】
しかし、発泡過程において、十分に熱が加えられない粒子や加熱しても発泡しない粒子があり、このような未発泡粒子が発泡粒子とともに混在する。未発泡粒子は空壁がなく高密度であり、未発泡粒子が混在していると、断熱材や軽量化材としてのパーライトの品質が低下する。
【０００４】
更に、発泡粒子の表面の殻の厚さは数ミクロンであり非常に薄いため、発泡粒子は破損しやすい。未発泡粒子が混在していると、パーライトの保管、輸送、最終製品製造等のハンドリング時に、未発泡粒子が発泡粒子に作用して、発泡粒子が破損する。破損した発泡粒子は未発泡粒子と同様であり、断熱材や軽量化材としてのパーライトの品質が低下する。
【０００５】
したがって、高品質（軽量、高断熱性、高耐久性）なパーライトを製造するには、未発泡粒子を分級して除去する必要がある。
【０００６】
なお、焼成工程のみで未発泡粒子を除去するのは困難である。
【０００７】
一般的な分級では、機械式篩いによる分級、或いはサイクロン、セパレータ等の気流式分級機による分級がある。
【０００８】
機械式篩いは、篩目を通過する粒子径に基づく分級をおこなうものであり、密度に基づく分級には適用できない。
【０００９】
気流式分級では、小粒径高密度粒子と大粒径低密度粒子とを分けることができない。更に機械的応力が大きいため、発泡粒子を破壊する可能性があり、適用できない。
【００１０】
ところで、容器内に流動層を形成することにより、比重（密度）の異なる２種類のプラスチックを分離する分流技術が特許文献１に開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１１】
【特許文献１】特開２０００−１２６６９２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
従来技術は、密度の異なる２種類のプラスチックを分離する技術である。高密度プラスチックと低密度プラスチックを２層化して分離する。しかし従来技術を、連続して密度の変化する（密度分布のある）粒状材料の分級に用いると、以下のような課題が生じる。
【００１３】
密度分布のある粒状材料の場合、明確な層分けができないが、説明を簡単にするために３層モデルとして説明する。流動層により、高密度粒状材料が下層に、中密度粒状材料が中層に、低密度粒状材料が上層に分級される。パーライトの場合、低密度粒状材料と判断される粒子は製品とされ、高密度粒状材料と判断される粒子は廃棄される。
【００１４】
一方、密度分布の構成によっては、中密度粒状材料と判断される粒子は製品とされるか廃棄されるか判断が分かれる。低密度粒状材料に近い場合は製品とされるが、高密度粒状材料に近い場合は廃棄される。
【００１５】
この判断を行う際に、従来技術においては判断材料となる指標がないので、判断者の経験に頼ることになる。判断を誤ると以下のような不具合が発生する。
【００１６】
たとえば、製品とできる粒状材料を廃棄すれば、歩留まりが低くなる（無駄が多い）。逆に廃棄すべき粒状材料が製品に混入すれば、品質が低下する。
【００１７】
上記では、説明の簡略化のため３層モデル化したが、実際は連続して密度が変化するため、製品と廃棄物を分ける判断はより難しくなる。
【００１８】
なお、分級後、層分けして実際に密度を計測するには手間がかかる。
【００１９】
本発明は上記課題を解決するものであり、密度分布のある粒状材料を精度よく分級できる分級装置および分級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】
【００２０】
上記課題を解決する本発明は、密度分布のある粒状材料を分級する分級装置であって、塔状の分級容器と、前記分級容器の底部に設けられ、前記分級容器の下方から上方へ流動媒体を供給する流動媒体供給部と、前記分級容器内に鉛直方向に複数設けられた圧力検出部とを備える。
【００２１】
従来技術でも流動化により密度分布のある粒状材料を分級（低〜高密度）できる。しかし、密度分布を推定する指標がなく不具合が生じていた。これに対し、本願発明者は、流動層内の圧力分布と分級後の密度分布とに密接な相関関係があることを見出した。
【００２２】
上記構成により鉛直方向圧力分布を求めることができる。その結果、密度分布を推定できる。
【００２３】
分級により、おおまかに低密度層、中密度層、高密度層に分割できる。たとえば、バーライトの場合、低密度層は製品として排出され、高密度層は廃棄される。圧力分布に基づき、中密度層を製品として排出するか廃棄するか判断できる。その結果、高品質な製品を高歩留まりで得ることができる。
【００２４】
本発明の分級装置は、好ましくは、前記圧力検出部により得られる圧力分布の経時変化を計測する機能を有する制御部を備える。
【００２５】
経時変化を計測し、定常状態であると、分級終了と判断し、流動媒体の供給を停止する。これにより、無駄な動作を省くことができる。
【００２６】
また、バッチ方式に適用するとき、初回のみ投入から定常状態に至るまでの時間を計測すれば、次回以降の圧力計測を省くことができる。
【００２７】
連続方式に適用するとき、定常状態をモニタリングすることにより、異常を発見できる。
【００２８】
本発明の分級装置は、前記分級容器の側面に鉛直方向に３つ以上設けられ、対応する分級後の粒状材料を排出する排出部を備え、前記排出部は、高密度粒状材料として排出する第３排出部と、前記第１排出部の上部に設けられ、低密度粒状材料として排出する第１排出部と、前記第１排出部と第３排出部の間に設けられ、高密度粒状材料または低密度粒状材料として選択的に排出可能な第２排出部とを含む。
【００２９】
中密度層を製品として排出するか廃棄するかの判断に基づき、第２排出部は作動する。
【００３０】
本発明の分級装置は、好ましくは、前記圧力検出部により得られた圧力分布に基づき前記粒状材料の密度分布を演算する機能を有する制御部を備える。
【００３１】
これにより、更に詳細に分級できる。
【００３２】
上記課題を解決する本発明は、密度分布のある粒状材料を分級する分級方法であって、分級容器の下方から上方へ流動媒体を供給して、前記粒状材料を流動状態とし、前記粒状材料が流動状態となっている分級容器内の、鉛直方向の複数の位置にて圧力を検出し、分級容器内の鉛直方向圧力分布を求め、前記鉛直方向圧力分布に基づき、分級後の粒状材料を複数の層に分割する。
【００３３】
圧力分布を指標に分級するため、精度よく分級できる。
【００３４】
本発明の分級方法は、好ましくは、粒状材料を分級容器に投入し、前記圧力分布の経時変化を計測し、前記圧力分布が定常状態であると判断すると、前記流動媒体の供給を停止する。
【００３５】
これにより、無駄な動作を省くことができる。
【００３６】
本発明の分級方法は、好ましくは、前記粒状材料を分級容器に一定速度で連続して投入し、前記流動媒体を連続して供給し、分級後の粒状材料を一定速度で連続して排出し、前記圧力分布の経時変化を計測し、前記圧力分布が定常状態にある場合は、一連の動作を継続する。
【００３７】
これにより、連続方式における異常を発見できる。
【００３８】
本発明の分級方法は、好ましくは、分級後の粒状材料を下方から高密度層、中密度層、低密度層を含む複数の層に分割し、前記高密度層の粒状材料を高密度粒状材料として排出し、前記低密度層の粒状材料を低密度粒状材料として排出し、前記圧力分布に基づいて、前記中密度層の粒状材料を高密度粒状材料または低密度粒状材料として選択的に排出する。
【００３９】
これにより、パーライトの場合、高品質な製品を高歩留まりで得ることができる。
【発明の効果】
【００４０】
従来技術に比べ、密度分布のある粒状材料を精度よく分級できる。その結果、例えば、パーライトの場合、高品質（軽量、高断熱性、高耐久性）な製品を高歩留まりで得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００４１】
【図１】分級装置の構成図
【図２】流動層内の圧力分布と分級後の密度分布との相関関係
【図３】鉛直方向の圧力分布および密度分布
【図４】基本動作説明
【図５】密度分布演算機能の動作概念図
【図６】効果の概念図
【図７】分級装置の構成図（変形例）
【図８】分級装置の構成図（別実施形態）
【図９】分級装置の構成図（別実施形態）
【発明を実施するための形態】
【００４２】
〜構成〜
図１には本実施形態に係る分級装置の構成を示す図である。
【００４３】
本実施形態に係る分級装置は、分級容器１０と、整流装置２０と、乾燥空気供給装置３０と、排出装置４０と、制御装置５０とを備えている。
【００４４】
分級容器１０は塔状であれば特に他の形状の限定はない。直方体であってもよいし、円筒状であってもよい。底面部は開放されており、整流装置２０と連続している。上部には、粒状材料投入部１１と、仕切り板１２と、乾燥空気排出部１３が設けられている。分級容器１０の側面には、鉛直方向に９つの圧力センサ１６ａ〜ｉが設けられている。
【００４５】
本実施形態では、一例として、高さ２００ｍｍの粒状材料を流動化させて高さ２４０ｍｍとした後、分級により層厚２５ｍｍの８層に分割することを想定している（詳細後述）。したがって、流動時の各層厚は３０ｍｍとなるため、層上下間の差圧を測定できるように、圧力センサ１６ａ〜ｉは配置されている。ただし、最下部の圧力センサ１６ｉは、整流装置２０より０ｍｍ以上、より好ましくは５ｍｍ以上の上部に配置される。５ｍｍ未満の場合、整流装置２０の影響を受ける可能性がある。
【００４６】
分級容器１０は、分割された層に対応して複数の排出口１７（図示省略）が設けられて、排出口１７を介して排出装置４０と連続している。
【００４７】
整流装置２０は、分級容器１０底面に設けられた分散板２１と、分級容器１０の最下層に敷き詰められたアルミナ粒子層２２からなる。分散板２１には多数のφ２ｍｍの孔が均等に設けられている。アルミナ粒子層２２はφ０．６〜１．０ｍｍのアルミナ粒子を層厚１００ｍｍにしたものである。乾燥空気が分散板２１およびアルミナ粒子層２２を通過し、圧力損失が生じることにより、乾燥空気が整流され、均一な流動層が形成される。
【００４８】
分散板２１は金属製、木製、プラスチック製いずれでも良い。また、焼結金属でもよい。孔径は分級するパーライトの平均粒径以下が好ましい。一例として、アルミナ粒子を示したが、高密度の顆粒状の粒子であればよい。
【００４９】
ここで、整流装置２０における圧力損失について説明する。この圧力損失（Ｐｄｍｉｎ）は、均一な流動層を保持する一方、チャンネリング、スラッキングを発生させないように、適切に制御される。一般には，流動層内全圧力損失（Ｐｍｆ）と比により、次式が知られている。
【数１】
2013136018.tif 000003
【００５０】
一例として、静止時の粒状材料の層厚を２００ｍｍとし、流動時の粒状材料の層厚を２４０ｍｍとすると、（２４０−２００）／２４０≒０．１７となる。αを実験から０．９とすると、Ｐｄｍｉｎ≒０．２×Ｐｍｆとなる。すなわち整流装置２０における圧力損失（Ｐｄｍｉｎ）は、均一な流動層を保持する一方、チャンネリング、スラッキングを発生させないように、適切に制御される。
【００５１】
乾燥空気供給装置３０は、一定流量の乾燥空気を分級容器１０（整流装置２０）底面に供給する。乾燥空気供給量は、上記圧力損失を考慮して、制御される。
【００５２】
排出装置４０は、分級後の粒状材料を排出し、製品と廃棄品に分割する。本実施例では、超低密度層である第１〜２層に対応する排出管４１と、低密度層である第３〜５層に対応する排出管４２と、中密度層である第６〜７層に対応する排出管４３と、高密度層である第８層に対応する排出管４４とを有する。排出管４１〜４３は排出管４５に合流して、製品として排出する。排出管４４は高密度粒状材料を廃棄する。排出管４１〜４４には開閉弁がそれぞれ設けられ、開位置と閉位置とに切替制御される。
【００５３】
排出管４３は途中で分岐し、分岐管４６は排出管４４に合流する。分岐位置には開閉弁が設けられ、開位置と閉位置とに切替制御される。
【００５４】
排出方式は、気流吸引方式でもよいし、スクリューフィーダによる機械方式でもよい。
【００５５】
制御装置５０は、空気供給制御機能５１と圧力分布演算機能５２と圧力分布経時変化測定機能５３と密度分布演算機能５４とバルブ切替指令機能５５とを含む各機能を有している。各機能の詳細は、動作にて説明する。
【００５６】
〜作用原理〜
従来技術を応用すれば流動化により密度分布のある粒状材料を分級できる。すなわち、高密度粒状材料は下部に、中密度粒状材料は中部に、低密度粒状材料は上部に偏析する。しかし、密度分布を推定する指標がなく不具合が生じていた。これに対し、本願発明者は、流動層内の圧力分布と分級後の密度分布とに密接な相関関係があることを見出した。
【００５７】
図２は、流動層内の圧力分布と分級後の密度分布との相関関係を示す図である。密度分布のある粒状材料を流動化し、流動層を８層に分割し、差圧分布を求めた。一方、分級後に粒状材料を８層に分割し密度分布を求めた。両者に密接な相関関係があることがわかる。
【００５８】
発明者は本現象の原理について考察した。
【００５９】
図３は、鉛直方向の圧力分布および密度分布を示す図である。分級開始直後は、密度分布のある粒状材料（高密度粒状材料，中密度粒状材料，低密度粒状材料）が流動層内で均一に混じりあっている。下層は、上層の重みに押さえられ、上層より圧力が高くなる。ただし、流動層内で均一に混じりあっているため、差圧は一定（６０Ｐａ程度）である。
【００６０】
分級により、高密度粒状材料が下部に、中密度粒状材料が中部に、低密度粒状材料が上部に偏析すると、高密度粒状材料による通風抵抗の影響が増して差圧が増す一方、低密度粒状材料による通風抵抗の影響が減って差圧が減るものと推測される。
【００６１】
なお、密度分布と圧力分布は一対一で完全に対応するものではないが、粒状材料の全重量、全体積や平均密度などの情報と多数のバックデータを参考にすることにより、圧力分布が得られれば、密度分布が推定できる。
【００６２】
なお、分級後、第８層の粒状材料にはアルミナ粒子が混在する。したがって、６００μｍ篩でアルミナ粒子を除去してφ６００μｍ未満の粒状材料を分離し、φ６００μｍ以上の粒状材料は水中で撹拌・浮水分離によりアルミナ粒子と分離した。
【００６３】
〜基本動作〜
図４は、本実施形態に係る分級装置の基本動作について説明する。
【００６４】
（状態１）粒状材料投入部１１より分級容器１０に粒状材料を投入する。静止時の粒状材料の層厚を２００ｍｍとする。
【００６５】
（状態２）空気供給制御機能５１が乾燥空気供給装置３０を制御することにより、乾燥空気を分級容器１０に供給し、流動時の粒状材料の層厚を２４０ｍｍとする。圧力分布演算機能５２は圧力センサ１６ａ〜ｉから検出情報を逐次入力し、圧力分布を演算する。圧力分布経時変化測定機能５３は圧力分布の経時変化を測定する。分級開始直後は、粒状材料が流動層内で均一に混じりあっているため、差圧は一定であるが、分級により、下部の差圧が増す一方、上部の差圧は減る。
【００６６】
圧力分布経時変化測定機能５３が、圧力分布が定常状態にあると判断すると、空気供給制御機能５１は乾燥空気の供給を停止するように乾燥空気供給装置３０を制御する。定常状態か否かの判断は、例えば、圧力センサ１６ａ〜ｉの単位時間の圧力変動が全て所定範囲にあるか否かで判断する。これにより、不要な動作（例えば、乾燥空気の過供給）を省くことができ、効率よい分級ができる。
【００６７】
乾燥空気供給停止直前または同時に、分級容器１０側面に設けられたスリット（図示省略）から各層間に水平方向に仕切りシートを挿入する。これにより、分級後の再混合を防止する。
【００６８】
（状態３）乾燥空気供給停止により、層分けされたまま粒状材料は静止状態に戻る。全層厚は２００ｍｍであり各層厚は２５ｍｍである。密度分布演算機能５４は、定常状態の圧力分布に基づき、粒状材料の全重量、全体積や平均密度などの情報と多数のバックデータを参照しながら、密度分布を推定する。図５は、密度分布演算機能５４の動作概念図である。
【００６９】
バルブ切替指令機能５５は、密度分布に基づいて、排出装置４０の各開閉弁を制御し、排出路を形成する。本実施形態においては、第１〜７層を製品として排出し、第８層（高密度層）を廃棄する（後述）。
【００７０】
〜動作例１〜
高品質（軽量、高断熱性、高耐久性）なパーライトを製造するには、高密度な未発泡粒子を分級して除去する必要がある。高密度粒状材料のハンドリングが製品に及ぼす影響を調べるため、下記のような試験をおこなった。
【００７１】
分級未実施（図３における第１〜８層に相当）のサンプルＡと、図３における第８層相当の粒状材料を除去したサンプルＢ（第１〜７層に相当）と、図３における第７〜８層相当の粒状材料を除去したサンプルＣ（第１〜６層に相当）を用意する。試験結果を表１に示す。
【表１】
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【００７２】
サンプルＡ〜Ｃを用いて、空気輸送による破壊試験を実施した。模擬空気輸送による破壊試験は、９０°の曲がり部８箇所、輸送分全長５ｍの輸送管を用いて、輸送速度３０ｍ/sでパーライトを輸送し、輸送前後の密度を測定した。輸送時に高密度の未発泡粒子が発泡粒子に作用して発泡粒子が破損すると、前後の密度比が大きくなる。すなわち、密度比は耐久性悪化の指標である。
【００７３】
サンプルＡとサンプルＢ，Ｃを比較すると、サンプルＡの密度比が１．８４（破壊により密度増）に対し、サンプルＢ，Ｃの密度比が１．３７，１．４１となり、密度比に大きな差があることは、高密度粒状材料による破壊の影響が大きいことを示している。
【００７４】
一方、サンプルＢとサンプルＣを比較すると、密度比に大きな差はなく、第７層相当の粒状材料を除去しても製品の品質に影響しない。製品回収率を比較すると、第７層相当の粒状材料を除去すると歩留まり低下が懸念される。以上の様に品質と歩留まりの観点から、第８層相当の粒状材料のみを除去するのが好ましい。
【００７５】
上試験結果に基づき、本実施形態に係る分級装置により分級を行い、第１〜７層を製品として排出し、第８層（高密度層）を廃棄する。具体的には、排出時に排出装置４０の各開閉弁を開く。
【００７６】
仮に、上記試験結果が、第６〜７層（中密度層）も高密度層と同様に除去することが好ましいことを示す場合は、分岐管４６に設けられた開閉弁のみを閉じる。第６〜７層に相当する粒状材料は、排出管４３、分岐管４６を経て、廃棄される。
【００７７】
〜効果〜
従来技術と比較することにより、本実施形態の効果を説明する。説明を簡単にするために３層モデルとして説明する。
【００７８】
図６は、効果を説明する概念図である。流動層により、高密度粒状材料が下層に、中密度粒状材料が中層に、低密度粒状材料が上層に分級される。パーライトの場合、低密度粒状材料と判断される粒子は製品とされ、高密度粒状材料と判断される粒子は廃棄される。
【００７９】
一方、密度分布の構成によっては、中密度粒状材料と判断される粒子は製品とされるか廃棄されるか判断が分かれる。従来技術においては判断指標がないため、不具合が発生する。
【００８０】
ケース１のように、製品とできる粒状材料を廃棄すれば、歩留まりが低くなる（無駄が多い）。ケース２のように、廃棄すべき粒状材料が製品に混入すれば、品質が低下する。
【００８１】
本実施形態においては、流動層内の鉛直方向圧力分布を求める。ケース１においては、中層の圧力が比較的低く、中密度粒状材料は製品とされ、歩留まりが向上する。ケース２においては、中層の圧力が比較的高く、中密度粒状材料は廃棄され、品質低下を防止できる。このように、密度分布のある粒状材料を精度よく分級できる。
【００８２】
圧力分布から密度分布を推定すれば、さらに詳細に分級できる。その結果、例えば、パーライトの場合、高品質（軽量、高断熱性、高耐久性）な製品を高歩留まりで得ることができる。
【００８３】
〜動作例２〜
粒状材料を分級容器１０に投入し分級するという動作を繰り返すバッチ方式について説明する。
【００８４】
初回の分級については、上記動作のように行う。図３において説明したとおり、分級開始直後は、粒状材料が流動層内で均一に混じりあっているため、差圧は一定であるが、分級により、下部の差圧が増す一方、上部の差圧は減り、やがて定常状態となる。圧力分布経時変化測定機能５３は圧力分布の経時変化を測定し、投入から定常状態に至るまでの時間を計測する（例えば１２０秒）。
【００８５】
次回以降投入される粒状材料の密度分布が、初回の密度分布と同様であることが担保されていれば、同様な圧力分布が得られるものと推測できる。したがって、次回以降は、圧力分布を計測することなく、１２０秒間流動化したのち、分級を終了する。これにより、所要動作が省かれ、更に効率よい分級ができる。
【００８６】
〜動作例３〜
粒状材料の分級を連続して行う連続方式について説明する。
【００８７】
投入される粒状材料の密度分布が、全ておおよそ同様であることが担保されていれば、本実施形態の分級装置を連続方式に適用できる。
【００８８】
粒状材料を分級容器１０に一定速度で連続して投入し、乾燥空気供給装置３０により乾燥空気を連続して供給し、排出装置４０により粒状材料を一定速度で連続して排出する。
【００８９】
その際、投入量及び排出量に比べて、分級容器１０内で分級される粒状材料の量が多ければ、投入及び排出による圧力分布や密度分布の変動の影響は少なくなる。さらに、粒状材料投入部１１と排出装置４０の水平距離を長くし、圧力センサ１６の配置を排出装置４０寄りにする（変形例、図７参照）。ただし、連続方式では排出時も流動化しているため、排出装置４０の各排出管の位置を流動化時の各層に対応する位置とする。仕切り板１２に沿って落下したより粒状材料は、当然分級されていない（低〜高密度粒状材料混在）が、水平方向に移動する際に分級され、圧力センサ１６付近ではほぼ、定常状態になっている。これにより安定した圧力分布が計測できる。
【００９０】
すなわち、圧力分布経時変化測定機能５３は定常状態をモニタリングする。定常状態が継続していれば、異常なしとして、分級に係る一連の動作を継続する。仮に、連続分級中に、定常状態でなくなれば、異常ありとして、動作を停止して警告を発する。粒状材料の投入速度や排出速度に異常がないか、投入される粒状材料の密度分布が大きく変化していないか等、警告原因を確認する。
【００９１】
〜その他の構成〜
本発明は、上記実施形態に限定されず、発明の技術思想の範囲内において、他の構成でもよい。
【００９２】
図８は、他の実施形態の一例に係る分級装置の構成図である。
【００９３】
図１における排出装置４０と図８における排出装置６０が相違する。排出装置６０は排出管６１〜６８を有している。排出管６１〜６８はそれぞれ第１〜８層に対応している。排出管６１〜６８にはそれぞれ開閉弁が設けられている。
【００９４】
用途によっては、例えば、第２層に対応するパーライトのみが必要な場合もある。排出装置６０は、製品を更に詳細に分類でき、細かい要望にも対応できる。
【００９５】
図９は、別の実施形態に係る分級装置の構成図である。
【００９６】
図１における排出装置４０と図９における排出装置７０が相違する。排出装置７０は鉛直方向に伸縮自在なノズル７１を有している。ノズル７１の伸縮を制御することで、第１〜８層の対応する位置にノズル先端を配置し、対応する層の粒状材料を排出する。
【００９７】
これにより、より簡単な構成で、排出装置６０と同様の動作ができる。
【符号の説明】
【００９８】
１０  分級容器
１１  粒状材料投入部
１２  仕切り板
１３  乾燥空気排出部
１６  圧力センサ
１７  排出口
２０  整流装置
２１  分散板
２２  アルミナ粒子層
３０  乾燥空気供給装置
４０  排出装置
４１〜４５  排出管
４６  分岐管
５０  制御装置
５１  空気供給制御機能
５２  圧力分布演算機能
５３  圧力分布経時変化測定機能
５４  密度分布演算機能
５５  バルブ切替指令機能
６０  排出装置
６１〜６８  排出管
７０  排出装置
７１  ノズル
【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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