(57)【要約】【課題】荷詰まりを誤動作が少なく、確実に検出でき、荷詰まり検出器の劣化を防止し、荷詰まり気味状態などの荷の変化にも対応可能なホッパーの詰まり防止装置およびその方法を提供する。【解決手段】ホッパー11,21,31に設置した荷詰まり検出器13,23,33によりホッパー内で荷が詰まったか否かを検出するホッパーの詰まり防止装置であって、荷詰まり検出器がホッパーの外側に設置され、該荷詰まり検出器によりホッパーから流出する荷の流れが有るか無いかをホッパーの外側で検出するように構成する。また、ホッパーと搬送手段12,22,32とで組を成すホッパー搬送ユニット10,20,30を、荷の搬送方向に連続して配置する一方で、各ホッパー搬送ユニットのホッパー外側に荷詰まり検出器を設置し、上流側の荷詰まり検出器が荷有り状態を検出してから所定時間経過後に、下流側の荷詰まり検出器が荷無し状態を検出したときのみ、上流側の搬送手段を停止させる。【選択図】図１
2009012960.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ホッパーに設置した荷詰まり検出器によりホッパー内で荷が詰まったか否かを検出するホッパーの詰まり防止装置であって、前記荷詰まり検出器が前記ホッパーの外側に設置され、該荷詰まり検出器により前記ホッパーから流出する荷の流れが有るか無いかをホッパーの外側で検出するように構成したことを特徴とするホッパーの詰まり防止装置。
【請求項２】
前記ホッパーの下部に、該ホッパーから落下する荷を受け止める別のホッパーまたは搬送手段を設け、該別のホッパーまたは該搬送手段を流れる荷が有るか無いかを、前記荷詰まり検出器により検出し、前記荷詰まり検出器が、荷の流れていない状態（荷無し状態）にあることを検出したときに、前記ホッパーおよび前記別のホッパーまたは前記搬送手段を停止させるように構成したことを特徴とする請求項１記載のホッパーの詰まり防止装置。
【請求項３】
前記ホッパーと前記搬送手段とで組を成すホッパー搬送ユニットを、荷の搬送方向に連続して配置する一方で、各ホッパー搬送ユニットのホッパー外側に荷詰まり検出器を設置し、上流側の荷詰まり検出器が荷有り状態を検出してから所定時間経過後に、下流側の荷詰まり検出器が荷無し状態を検出したときに、少なくとも上流側の搬送手段を停止させるように構成したことを特徴とする請求項１または２記載のホッパー詰まり防止装置。
【請求項４】
前記荷詰まり検出器は、荷の量の多寡を検出するように形成するとともに、前記ホッパーに荷詰まり除去手段を設置し、前記荷詰まり検出器により荷量が所定量よりも少ない詰まり気味状態を検出したときに、前記荷詰まり除去手段を作動させるように構成したことを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載のホッパーの詰まり防止装置。
【請求項５】
前記荷詰まり検出器は、前記荷詰まり除去手段による詰まり気味状態を解消しないことを検出したときに、少なくとも前記上流側の搬送手段の作動を停止させるように構成したことを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載のホッパーの詰まり防止装置。
【請求項６】
前記ホッパー内にパドルを設置し、前記荷詰まり検出器が、搬送手段上の荷有り状態を検出したときにのみ、前記パドルが作動し、荷無し状態を検出したとき、前記パドルの作動を停止させるるように構成したことを特徴とする請求項１〜５のいずれか一項に記載のホッパーの詰まり防止装置。
【請求項７】
上流側ホッパーおよび下流側ホッパーの各外側に、詰まりが有るか無いかをホッパー外部から検出する荷詰まり検出器を設置し、前記いずれかの詰まり検出器により、前記いずれかのホッパーに荷の詰まりが生じていることを検出したときに、荷の移送を停止させることを特徴とするホッパーの詰まり防止方法。
【請求項８】
前記上下流両側のホッパーに荷詰まり除去手段を設け、前記荷詰まり検出器が、荷が詰まり気味状態であることを検出したときに、詰まり気味状態にあるホッパーの前記荷詰まり除去手段を作動させて詰まりを除去し、詰まり気味状態を解消できなかった場合には、詰まりが生じたとして処理することを特徴とする請求項７記載のホッパーの詰まり防止方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ホッパーの詰まり防止装置およびその方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
火力発電所のボイラーで燃焼される石炭は、貯炭サイロから採取された粉粒状態の石炭ホッパーとベルトコンベア（搬送手段，又はコンベヤという）とで成る搬送システムを複数段連続して配置していき、火力発電所内部へ供給される。ホッパーに投入される石炭（以下、「荷」ともいう）は、その湿り具合によりホッパー内部で詰まり易く、いずれかのホッパーが詰まった場合には、これを検出してインターロックにより全コンベアの作動を停止させ、詰まりを生じたホッパーを点検し、詰まりを除去する。このように、ホッパーの荷詰まりや荷詰まり気味の状態が生ずるのを事前に察知し、これを未然に解消することが要請される。
【０００３】
従来、ホッパー内における荷詰まり検出には、例えば、パドル式、静電容量式、プロペラ式などがある。各式における検出器はホッパー内部に設けられている。パドル式では、ホッパー内部に設置したパドル（攪拌手段、破砕手段、掻き混ぜ手段なども含む）の動きを検出することで荷詰まりの有無を検出し、荷の圧力によりパドルが動作したとき、荷詰まりが発生したと判断する形態であり、静電容量式はホッパー内部に設置した振動検出器（荷詰まり検出器）が振動を検出しなくなったことで荷詰まりが生じたと判断する形態であり、プロペラ式にあってはホッパー内部に回転プロペラ（荷詰まり検出器）を設置し、回転プロペラの回転が停止したことで、荷詰まりが起きたと判断する構造である（以下、これらを「従来技術」という）。この従来技術においては、ホッパー内に石炭が詰まったことを検出した場合には、すぐさま搬送手段およびパドルの作動を停止させて警報を吹鳴することで異常事態を報知し、これにより、搬送手段が破損しないようにし、次いで、詰まりを生じたホッパー内に高圧水を噴射させ、あるいは適宜の振動をホッパーに与えて加振することで、荷詰まりを解消するようにしている。
【０００４】
なお、特許文献１には、ホッパー内詰まり検出装置の技術が開示されている。この技術は、ホッパー下部のシュート部に振動検出センサを設け、シュート部を通過する石炭に起因する振動を振動検出センサが検出する。振動検出センサが振動を検出している間は、ホッパーに荷詰まりが無い正常な状態であり、振動検出センサが振動を検出しなくなった場合には、ホッパーに荷詰まりが生じたと判断する構成を有するものである。
【特許文献１】特開２０００−１８５８２４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上記の従来技術にあっては、荷詰まり現象は、上記各式の荷詰まり検出器が設置されるホッパーの絞り部ではなく、該絞り部よりも上方の末広がり部で生じるのが実際的である。このため、絞り部に設置した荷詰まり検出器では、末広がり部で生じた荷詰まりを検出できず、運転を続行してホッパーに堆積する石炭により上流側の搬送手段を破損してしまう問題があった。
【０００６】
また、上記各式に採用される荷詰まり検出器はホッパー内に設置しているため、腐食や汚損により誤動作を招き、また、異常時でも警報が吹鳴しない事態が生じる問題もある。
【０００７】
また、上記特許文献１に記載の技術では、ホッパーから懸垂させたシュート部に荷を通過させなければならないので、長い経路を流れる途中で詰まりを生じやすくなる問題がある。
【０００８】
本発明は上述のかかる事情に鑑みてなされたものであり、荷詰まりを誤動作が少なく、確実に検出でき、荷詰まり検出器の劣化を防止し、さらには詰まり気味状態などの荷の変化にも対応可能なホッパーの詰まり防止装置およびその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】
【０００９】
（１）  上記目的を達成するため、本発明に係るホッパーの詰まり防止装置は、ホッパーに設置した荷詰まり検出器によりホッパー内で荷が詰まったか否かを検出するホッパーの詰まり防止装置であって、前記荷詰まり検出器が前記ホッパーの外側に設置され、該荷詰まり検出器により前記ホッパーから流出する荷の流れが有るか無いかをホッパーの外側で検出するように構成したことを特徴とする。
【００１０】
この発明では、ホッパーの外側に荷詰まり検出器を設け、ホッパーから流出（落下）する石炭（荷）の流れ、換言すると、荷の有無をホッパーの外部で検出できる。このため、ホッパーから流出（落下）する荷の流れの有無が、荷詰まり検出器により検出できる。荷詰まり検出器がホッパーから流出する荷の流れが有ることを検出した場合には、ホッパーに荷詰まりのない正常な状態であると判断され、荷の流れが無い状態を検出した場合には、ホッパーに荷詰まりが生じた異常な状態であると判断される。これにより、作業者による保守点検により荷詰まりのない状態に正常な状態に復帰できる。したがって、荷詰まり検出器がホッパー外側に設置されるため、荷詰まり検出器が荷により腐食して劣化する事態を効果的に回避できるようになる。
【００１１】
（２）  また、前記ホッパーの下部には、該ホッパーから落下する荷を受け止める別のホッパーまたは搬送手段を設け、該別のホッパーまたは該搬送手段を流れる荷が有るか無いかを、前記荷詰まり検出器により検出し、前記荷詰まり検出器が、荷の流れていない状態（荷無し状態）にあることを検出したときに、前記ホッパーおよび前記別のホッパーまたは前記搬送手段を停止させるように構成してもよい。
【００１２】
この構成では、上方のホッパーから下方に配置した別のホッパーあるいはベルトコンベアのような搬送手段へ荷が流れていく場合に、ホッパーの外側に取付けた荷詰まり検出器が実際の荷の流れをホッパー外部で検出することで、ホッパー内の荷詰まりを確実に判断できる。
ここで、「荷無し状態」とは、荷が全く流れていない状態のほか、本来流れるべき数量が流れていない状態も含む趣旨である。
【００１３】
（３）  また、前記ホッパーと前記搬送手段とで組を成すホッパー搬送ユニットを、荷の搬送方向に連続して配置する一方で、各ホッパー搬送ユニットのホッパー外側に荷詰まり検出器を設置し、上流側の荷詰まり検出器が荷有り状態を検出してから所定時間経過後に、下流側の荷詰まり検出器が荷無し状態を検出したときのみ、少なくとも上流側の搬送手段を停止させるように構成することも可能である。
【００１４】
係る構成では、複数段のホッパー搬送ユニットを連続配置される。各段のホッパー外側には荷詰まり検出器が設けられ、ホッパー下部の搬送手段を搬送される荷の流れの有無を検出し、荷の通過を下流側に知らせる機能を有する。これにより、搬送手段が作動中であって、上流側の荷詰まり検出器が荷有り状態を検出してから所定時間経過後に、下流側のホッパー外側に取付けた荷詰まり検出器が、搬送手段上に荷が有る（荷が流れている）状態にあることを検出した場合には、ホッパーに荷詰まりを生じていない正常な運転状態であると判断し、荷が無い状態であることを検出した場合には、下流側のホッパーに荷詰まりが発生した異常な状態であると判断するようになっている。このように、上流の搬送手段に荷が有れば、所定時間経過後に下流側の搬送手段にも荷が現れるはずであり、現れなければ、なにがしかの荷詰まり（異常）が発生したものと判断するようになっている。この結果、荷詰まり状態の場合には、少なくともすぐ上流側に位置する搬送手段の作動を停止させるので、上流側の搬送手段から下流側のホッパーへの荷の搬送は停止される。換言すると、ホッパーにパドルやプロペラなどの攪拌、破砕、掻き混ぜ機能手段を収容した形態のホッパーにおいて、該機能手段より上方で荷詰まりが生じても、確実に荷詰まりを検出し、搬送手段の作動を停止できる。したがって、下流側のホッパーに荷がそれ以上に堆積しなくなり、上流側の搬送手段が堆積する荷により損傷を受けるのを確実に阻止できるようになる。
【００１５】
（４）  また、前記荷詰まり検出器は、荷の量の多寡を検出するように形成するとともに、前記ホッパーに荷詰まり除去手段を設置し、前記荷詰まり検出器により荷量が所定量よりも少ない詰まり気味状態を検出したときに、前記荷詰まり除去手段を作動させるように構成してもよい。
【００１６】
係る構成とすることで、荷詰まり検出器が詰まり気味状態であることを検出したときに、ホッパーに取付けた高圧流体圧を利用した加振器、高圧水を利用する噴射器などの荷詰まり除去手段を作動させる。これにより、完全な荷詰まり状態に至る手前の荷詰まり気味状態の段階で、ホッパー内の荷が円滑な流れとなるように保守でき、結果として荷詰まりが生じるのを事前に、スムーズに解消でき、荷の搬送コストを低減できるようになる。
【００１７】
（５）  また、前記荷詰まり検出器は、前記荷詰まり除去手段による詰まり気味状態の解消が未だなされていないことを検出したときに、少なくとも前記上流側の搬送手段の作動を停止させるようにしてもよい。
【００１８】
この構成では、荷詰まり気味状態が解消しないと判断された場合には、上流側の搬送手段の作動が停止されるので、下流側のホッパーに荷が蓄積されなくなり、その結果、蓄積する荷による搬送手段の破損、損傷が回避できるとともに、ホッパーの荷詰まりを作業者による保守点検で容易に解消できるようになる。
【００１９】
（６）  また、前記ホッパー内にパドルを設置し、前記荷詰まり検出器が、搬送手段上の荷有り状態を検出したときにのみ、前記パドルが作動し、荷無し状態を検出したとき、前記パドルの作動が停止されるように構成してもよい。
【００２０】
係る構成とすることで、荷詰まり検出器が荷無し状態、すなわち、荷詰まり状態を検出した場合にはパドルは停止し、荷有り状態を検出した場合には正常状態と判断してパドルを作動させるので、パドルの操作性を向上できる。
【発明の効果】
【００２１】
本発明によれば、石炭、石膏、砂利、木質系チップ、鉱石などが水分を含んで粒状にぼたぼたとホッパーから落下する性状をなす荷が、ホッパーから流下した後に、ホッパー外側に配置した荷詰まり検出器により実際の荷の流れが検出することで、ホッパーの荷詰まりの有無を判断できるようにした。このため、荷詰まり検出器の誤動作の発生を抑制し、確実に荷詰まりの有無を検出できる。また、荷詰まり検出器は荷に晒されることがないので、劣化を防止できる。さらに、ホッパー内での荷の詰まり気味状態を事前に検出して、荷詰まりを未然に解消できるといった種々の利点がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
以下、本発明を図１〜図５に示す実施形態に基づいて詳述する。図１は実施形態における石炭（荷）を搬送するシステム全体の概要構成を示すシステム構成図で、ホッパーと搬送手段とで組を成すホッパー搬送ユニット１０，２０，３０が、上、中、下の三段に連続して配置される。各段のホッパー搬送ユニットには、ホッパー１１，２１，３１と、ホッパー下部に設置した搬送手段であるベルトコンベア１２，２２，３２とが設置される。各ホッパー１１，２１，３１は外面が四面体を成し、上方に末広がり状に広がる形状を有する。各ホッパー１１，２１，３１の下端開口の近傍における外側には、荷詰まり検出器１３，２３，３３が取付けられる。また、ベルトコンベア１２，２２，３２は電気モータなどの駆動手段１５，２５，３５により矢印方向へ駆動されるようになっている。
【００２３】
なお、この実施形態では、ホッパー搬送ユニット１０，２０，３０は三段で構成したが、段数はこれに限定されないのは言うまでもない。
【００２４】
上記の荷詰まり検出器１３，２３，３３，およびコンベア駆動手段１５，２５，３５は制御装置４０に電気接続され、制御装置４０は、荷詰まり検出器や該コンベア駆動手段からの制御情報を受け取ることで、ベルトコンベア１２，２２，３２の作動を制御するようになっている。
【００２５】
こうして、荷投入器Ａから上段のホッパー１１に投入された荷Ｌが、上段ベルトコンベア１２に落下して搬送された後、ベルトコンベア１１の終端で中段のホッパー２１に受け渡され、中段のベルトコンベア２２を搬送された後、その終端で下段のホッパー３１に受け渡され、ホッパー３１の下部から流下した荷は、ベルトコンベア３２に載せられ、例えば、火力発電所内のボイラーエリアまで搬出されていくようになっている。なお、ベルトコンベア１１，２１，３１の搬送スパンは共通の長さを有していても、ベルトコンベア毎にまちまちであってもよい。
【００２６】
上記荷詰まり検出器１３，２３，３３はパドルスイッチ方式であり、ベルトコンベア上に荷Ｌの流れが有るか無いかに応じて、ホッパー内部に設置した図示されないパドルが駆動したり、駆動を停止したりする機構を備えた検出器である。具体的には、図２，図３に示されるように、各ホッパー下方の絞り部外側に取付けられ、弾性変形可能な素材で形成された接触子１３ａ，２３ａ，３３ａがホッパーの下方開口に一番近い位置で、かつ、ベルトコンベア１１，２１，３１に接近する方向に伸びるように設けられている。これにより、各ホッパーから流下する荷Ｌはベルトコンベアにより荷詰まり検出器１３，２３，３３を通過するとき、接触子１３ａ，２３ａ，３３ａを通過する荷Ｌの通過量が所定量以上であれば、接触子がたわみ弾性変形をしながら傾斜するようになっている。荷Ｌが流れないときには、接触子１３ａ，２３ａ，３３ａは図３（ａ）のように何の変形もすることなく垂下しているだけであり、これによりホッパーから荷Ｌが流出していない、つまり、ベルトコンベア上で荷Ｌの流れが無い状態であることを検出し、これと連動してパドルスイッチがＯＦＦに入り、パドルの作動は停止する。他方、図３（ｂ）のように荷Ｌが接触子１３ａ，２３ａ，３３ａを通過する場合には、接触子はたわみ変形をしながら傾斜することで、ベルトコンベア上に荷Ｌの流れが有ることを検出し、これに連動してホッパー内部に設置した図示されないパドルスイッチがＯＮに投入されてパドルが自動的に駆動されるようになっている。
【００２７】
次に、上記制御装置４０の一例を図１に基づいて説明する。制御装置４０は、主として荷有り検出部４１，コンベア駆動検出部４２，詰まり判定部４３，タイマ部４４，メモリ部４５，およびコンベア駆動部４６を備える。
【００２８】
荷有り検出部４１は、荷詰まり検出器１３，２３，３３で検出された荷有り状態、荷無し状態の信号を入力し、その一部の信号を詰まり判定部４３およびタイマ部４４へ出力する。
【００２９】
コンベア駆動検出部４２は、コンベア駆動手段１５、２５，３５またはベルトコンベア１２，２２，３２が駆動しているか否かを検出する駆動検出器１６，２６，３６に接続され、駆動検出器１６，２６，３６で検知された駆動有無の信号が入力され、その信号の一部が詰まり判定部４３とタイマ部４４へ出力されるようになっている。
【００３０】
タイマ部４４は、上記荷詰まり検出器１３，２３，３３の検出信号と上記駆動検出器１６，２６，３６による検出信号とに基づいて、上流側の段における荷詰まり検出器１３または２３を通過した荷Ｌが、下流側の段における荷詰まり検出器２３または３３を通過するに至るまでにかかる時間を計測するものである。
【００３１】
メモリ部４５は、荷Ｌの湿り具合、ホッパーへ投入される時間当たりの荷量、荷Ｌの粒度、駆動手段１５，２５，３５の駆動速度（ベルトコンベアの搬送速度）、各ベルトコンベアの搬送距離などのデータ（更新されるデータを含む）を記憶する部分であり、これらデータは外部に設置された操作部４７から入力可能に構成される。また、操作部４７には、図１に示す搬送システムに電源を投入（ＯＮ），停止（ＯＦＦ）する図示しない電源スイッチが設けられている。
【００３２】
詰まり判定部４３は、荷有り検出器４１，コンベア駆動検出部４２，タイマ部４４からの各出力信号に基づいて、いずれのホッパー１１，２１，３１が荷詰まりを起こしているか否かを判定するものである。コンベア駆動部４６には、詰まり判定部４３で演算処理された結果が入力され、コンベア駆動部４６はそれに基づいてコンベア駆動手段１５，２５，３５を駆動させる信号を出力する。
【００３３】
上記詰まり判定部４３の構成を、図４に基づいて、さらに具体的に説明する。図４は荷詰まりを判断するロジック図であり、（ａ）は上段のホッパー搬送ユニット１０と中段のホッパー搬送ユニット２０との間における荷の搬送経路において、中段のホッパー２１に荷詰まりが生じた場合に少なくとも上段のベルトコンベア１２の駆動を停止させる制御を、（ｂ）は同様に、中段のホッパー搬送ユニット２０と下段のホッパー搬送ユニット３０との間における荷の搬送経路において、下段のホッパー３１に詰まりが生じた場合に少なくとも中段のベルトコンベア２２の駆動を停止させる制御をそれぞれ示す。
【００３４】
先ず、図４（ａ）に示すように、上段のホッパー搬送ユニット１０について、ベルトコンベア１２が起動（運転）している状態で、かつ、荷詰まり検出器１３によりベルトコンベア１２上を荷Ｌが流れているＡＮＤ条件が成立した場合で、係るＡＮＤ条件が成立したことを検出してから所定時間経過後に、中段ホッパー搬送ユニット２０について、ベルトコンベア２２が起動し、かつ、荷詰まり検出器２３が荷有りの状態を検出したＡＮＤ条件が成立した場合には、中段のホッパー２１には荷詰まりが発生していないと判定する。これにより、詰まり判定部４３は、コンベア駆動部４６へ搬送システムが正常モードであることを出力する。ところが、上段のホッパー搬送ユニット１０について、ベルトコンベア１２が起動（運転）している状態で、かつ、荷詰まり検出器１３によりベルトコンベア１２上を荷Ｌが流れているＡＮＤ条件が成立した場合で、係るＡＮＤ条件が成立したことを検出してから所定時間経過後に、中段のホッパー搬送ユニット２０について、ベルトコンベア２２が起動中で、かつ、荷詰まり検出器２３が荷有りの状態を検出しなければ、ＡＮＤ・ＮＯＴ条件が演算されると、搬送システムが異常モードであることをコンベア駆動部４６へ出力する。これにより、少なくとも上段のベルトコンベア１２が停止し、荷詰まり検出器１３に応動してパドルも停止する。また、図示はしないが、例えば警報器が吹鳴し、周囲の作業者にホッパー２１に詰まりが生じたことを報知したりするようになっている。
【００３５】
図４（ｂ）に示すように、中段のホッパー搬送ユニット２０と下段のホッパー搬送ユニット３０との間にも、詰まり判定部４３において上記と同じ演算処理が実行されるようになっている。すなわち、中段のベルトコンベア２２が起動中で、荷詰まり検出器２３が荷有りの状態を検出してから所定時間経過後に、下流の下段のベルトコンベア３２について下段のベルトコンベア３２が起動中で、荷詰まり検出器３３が荷有りの状態を検出しなければ、下段のホッパー３１が荷詰まり状態であると判断する。これにより、詰まり判定部４３はコンベア駆動部４６にベルトコンベア停止指令を出力し、中段の駆動手段２５、すなわち、ベルトコンベア２２が作動を停止し、作業者にホッパー３１が荷詰まりしたことを報知する。
【００３６】
このように、制御装置４０には、図４（ａ）および図４（ｂ）に示したいずれの場合においても、上流側のベルトコンベアに荷が有れば、所定時間経過後に下流側のベルトコンベアにも荷が現れるはずであり、現れなければ、なにがしかの異常が発生したと判断し、警報を報知し、ホッパーの荷詰まりを解消する作業を可能とする詰まり判定部４３が設けられている。
【００３７】
次に、上記の実施形態の作用を図１と図５のフロー図に基づいて説明する。なお、以下の説明においては、上段の荷詰まり検出器１３を「第１荷詰まり１３」、中段の荷詰まり検出器２３を「第２荷詰まり検出器２３、下段の荷詰まり検出器３３を「第３荷詰まり検出器３３」ということとする。操作部４７の電源スイッチにより電源が投入され、全てのベルトコンベア１２，２２，３２が起動（Ｓ１０）し、荷Ｌが通常に搬送される稼働状態にある。荷投入器Ａからホッパー１１に投入された荷は、ホッパー１１に荷詰まりが生じなければ、ベルトコンベア１２に流下するが、荷詰まりを生じていれば、流下しない。荷Ｌが流下してベルトコンベア１２上を流れるか流れないかが、第１荷詰まり検出器１３により検出される（Ｓ１１）。ステップＳ１１で、ベルトコンベアが起動してから一定時間経過しても、荷Ｌが通過しないことを第１荷詰まり検出器１３が検出した場合には、荷詰まりを生じたとする異常運転モードと判断され（Ｓ２０）、全てのベルトコンベアが直ちに停止され（Ｓ２１）、図示されないパドルスイッチはＯＦＦとなり、パドルの作動も自動的に停止し、ホッパー１１の荷詰まりを解消する作業が可能となる状態にする。このとき、警報装置（図示されない）も吹鳴したりして周囲に荷詰まりが生じたことを報知する。
【００３８】
ステップＳ１１において、第１荷詰まり検出器１３により、荷詰まりを生じていないことを検出された場合には、荷Ｌはベルトコンベア１２により搬送されていくが、同時にタイマ計測が開始され（Ｓ１２）、ベルトコンベア１２を流れる荷Ｌが中段の第２荷詰まり検出器２３を通過するに至るまでの搬送時間（所定時間）Ｔ１が経過したか否かが判断される（Ｓ１３）。ステップＳ１３で所定時間が経過したと判断された場合には、ベルトコンベア１２から中段のホッパー２１に受け渡された荷Ｌが中段のベルトコンベア２２に流下して流れ出したか否かが第２荷詰まり検出器２３によって検出される（Ｓ１４）。ここでも上記と同様に、荷Ｌが第２荷詰まり検出器２３を通過しない、すなわち、ベルトコンベア２２上を流れていないことが第２荷詰まり検出器２３により検出された場合には、ステップＳ２０へ進み全ベルトコンベアの作動が停止され、警報装置が作動する。なお、この場合には、上段のベルトコンベア１２だけを停止させるようにしてもよい。
【００３９】
ステップＳ１４において、荷詰まりを生じていないことが第２荷詰まり検出器２３により検出された場合には、図示されないパドルスイッチがＯＮしてパドルが作動し、荷Ｌはベルトコンベア２２によって搬送されていくが、同時にタイマ計測が開始される（Ｓ１５）、ベルトコンベア２２を流れる荷Ｌが下段の第３荷詰まり検出器３３を通過するに至るまでの搬送時間（所定時間）Ｔ２が経過したか否かが判断される（Ｓ１６）。ステップＳ１６で所定時間が経過したと判断された場合には、ベルトコンベア２２から下段のホッパー３１に受け渡された荷Ｌが下段のベルトコンベア３２に流下して流れ出したか否かが第３荷詰まり検出器３３によって検出される（Ｓ１７）。荷Ｌが第３荷詰まり検出器３３を通過しない、すなわち、ベルトコンベア３２上を流れていないことを第３荷詰まり検出器３３が検出した場合には、ホッパー３１内に荷詰まりが発生したとして、異常運転モード（Ｓ２０）として全ベルトコンベアの作動が停止される（Ｓ２１）とともに、図示されない中段のホッパー２１のパドルスイッチはＯＦＦしてパドルの作動が停止し、警報装置が作動する。なお、この場合には、上段のベルトコンベア１２だけを停止させるようにしてもよい。
【００４０】
ステップＳ１７において、第３荷詰まり検出器３３によりベルトコンベア３２上を荷Ｌが流れていることを検出した場合には、図示されないホッパー３１のパドルスイッチがＯＮしてパドルが作動し、荷Ｌはベルトコンベア３２によって搬送され、正常運転モード（Ｓ１８）として、再びステップＳ１１にリターンして搬送運転が続行される。
【００４１】
上記の実施形態によれば、上段、中段、下段のホッパー１１，２１，３１に荷詰まりが発生したことを、第１、第２、第３のいずれかの荷詰まり検出器１３，２３，３３が検出した場合には、制御装置４０により、少なくとも荷詰まりが発生した上流側に位置するベルトコンベアの作動が停止されるとともに、少なくとも荷詰まりを生じたホッパー１１，２１，３１のパドルもその作動を停止し、警報装置により警報を報知するようになっている、換言すれば、上流側のベルトコンベアと下流側のベルトコンベアの搬送運転状況およびベルトコンベア上を流れる荷Ｌの有無によりホッパー１１，２１，３１内の異常が検知できるようにしている。このように、ベルトコンベア上を実際に流れる荷Ｌの流れを荷詰まり検出器１３，２３，３３により検出して判断するため、誤操作が少なく、確実に荷詰まりを検出することが可能となる。しかも、第１、第２、第３の荷詰まり検出器１３，２３，３３の設置箇所をホッパー１１，２１，３１内部ではなく、ホッパーの外側に設置したため、設置環境が向上した。その結果、荷詰まり検出器１３，２３，３３の劣化を円滑に防止することもできる。
【００４２】
なお、上記において、荷詰まり検出器とは別に、ホッパー内のパドルを制御するためのパドルスイッチを設ける構成として説明したが、荷詰まり検出器はパドルスイッチを兼用するようにしてもよい。
【００４３】
次に、上記実施形態の変形例について説明する。上記実施形態では、各荷詰まり検出器１３，２３，３３を通過する荷Ｌの有無のみを検出する構成であったが、本変形例は、荷詰まり検出器１３，２３，３３に荷詰まり気味状態を検出する機能を付加し、かつ、荷詰まり検出器１３，２３，３３が荷詰まり気味状態を検出した場合に、ホッパー１１，２１，３１の荷詰まりを除去する荷詰まり除去手段を設けた点を特徴とする。すなわち、図１に示すように、ホッパー１１，２１，３１の外側に荷詰まり除去手段としての加振器１４，２４，３４を設置し、第１、第２、第３の各荷詰まり検出器１３，２３，３３に荷詰まり検出器１３，２３，３３を通過する荷量が詰まり気味であるか否か（通過荷量の多寡）を検出する機能も持たせた構成を追加した。具体的には、第１、第２、第３の各荷詰まり検出器１３，２３，３３がいずれかのホッパー１１，２１，３１内で荷詰まり気味状態が発生していることを通過する荷量により検出した場合には、詰まり判定部４３から加振器１４，２４，３４へ加振指令信号が出力され、加振器１４，２４，３４が加振してホッパー１１，２１，３１を振動させて、荷詰まり気味状態を解消する構成を有するものである。
【００４４】
本変形例の作用を図１，図６のフロー図に基づいて説明すると、図６は、第ｎ番目の荷詰まり検出器と第ｎ＋１番目の荷詰まり検出器の間の荷詰まり気味状態や正常運転モード、異常運転モードを判定するための一般化したフローチャートである。
【００４５】
まず、ｎ＝１として、第１荷詰まり検出器１３と第２荷詰まり検出２３の動作を説明する。ステップＳ３０において、コンベア起動後、第１荷詰まり検出器１３がＯＮしたか否かを判定し、ＯＮ状態にならず所定の監視時間を経過すると（Ｓ３１で「ＹＥＳ」）、第１の加振器１４を動作させると共に（Ｓ３２）、当該加振器の作動時間の計測を開始する（Ｓ３３）。そして、加振器作動時間が所定時間以上に達したか否かを判定して所定時間に達した場合は、異常運転モードとして、警報等の出力を行って作業を停止する（Ｓ３５）。ステップＳ３４において、加振器作動時間が所定時間に達していなければ、ステップＳ３０に戻り、以降のステップを繰り返す。なお、加振器作動時間によって異常運転モードを判定することに替えて、加振器を所定時間作動させ、その作動回数が所定値以上に達したことによって異常を判定するようにしても良い。
【００４６】
ステップＳ３０で、荷詰まり検出器がＯＮの場合は、現在時刻から所定時間の第１ホッパー１１の通過荷量、すなわち、ベルトコンベア１２の通過荷量の測定を開始する（Ｓ３６、Ｓ３７）。次に、第２荷詰まり検出器がＯＮしたか否かを判定し（Ｓ３８）、ＯＮにならず監視時間を経過した場合は（Ｓ３９で「ＹＥＳ」）、第２の加振器２４を作動させてホッパー２１を振動させると共に（Ｓ４５）、当該加振器の作動時間の計測を開始する（Ｓ４６）。そして、加振器作動時間が所定時間以上に達したか否かを判定して所定時間に達した場合は、異常運転モードとして、警報等の出力を行って作業を停止する（Ｓ３５）。
【００４７】
一方、ステップＳ３８で、第２荷詰まり検出器２３がＯＮの場合は、第１荷詰まり検出器１３がＯＮしてから第２荷詰まり検出器２３がＯＮするまでの時間（Ｔ）を測定して（Ｓ４０）、ステップＳ３７の測定開始時刻から時間Ｔだけ経過した時刻から所定時間の第２ホッパー２１の通過荷量、すなわち、ベルトコンベア２２の通過荷量の測定を開始する（Ｓ４１）。そして、ステップＳ３７で測定した通過荷量とステップＳ４１で測定した通過荷量との差を計算して（Ｓ４２）、その差が所定値以下か否かを判定する（Ｓ４３）。
【００４８】
ステップＳ４３で差が所定値を超える場合は（Ｓ４３で「ＮＯ」）、荷詰まり気味状態と判定して（Ｓ４４）、第２加振器２４を作動させ、第２ホッパー２１ａに振動を与えると共に（Ｓ４５）、当該加振器の作動時間の計測を開始する（Ｓ４６）。そして、加振器作動時間が所定時間以上に達したか否かを判定して所定時間に達した場合は、異常運転モードとして、警報等の出力を行って作業を停止する（Ｓ３５）。
【００４９】
一方、ステップＳ４３で差が所定値以下ならば（Ｓ４３で「ＹＥＳ」）、正常運転モードとして（Ｓ４８）、第１，第２の加振器で作動中のものがあれば停止する（Ｓ４９）。以上の処理を作業終了まで繰り返す（Ｓ５０）。
【００５０】
上記は、第１荷詰まり検出器１３と第２荷詰まり検出器２３との間の処理であるが、第２荷詰まり検出器２３と第３荷詰まり検出器３３との間も図６においてｎ＝２として同様な手順で荷詰まり気味状態等を監視することができる。
【００５１】
上記変形例によれば、ホッパー１１，２１，３１内部の荷Ｌが詰まり気味状態にも対応してベルトコンベア１２，２２，３２を停止させたり、加振器１４，２４，３４を駆動させたりして荷詰まり気味を防止でき、効率的な搬送システムの稼働を実現できる。なお、荷詰まり検出器１３，２３，３３における接触子１３ａ，２３ａ，３３ａを設置するベルトコンベアからの高さを適宜に設定することにより、荷Ｌの変化にも対応して荷詰まり気味を解消できる。
【００５２】
以上、本発明を上記実施形態およびその変形例により詳述してきたが、具体的な構成はこれらに限られるものでなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の設計変更等があっても本発明の範囲に含まれるものである。
【００５３】
たとえば、上記実施形態および変形例においては、ホッパー搬送ユニットを複数段の構成にしたが、一段だけの形態であってもよいのは勿論可能である。
【００５４】
また、荷詰まり検出器１３，２３，３３としてパドルスイッチ方式のものを採用した形態について説明したが、この代わりに、図７（ａ）に示すように、ベルトコンベア１２，２２，３２を横切るようにして一方側に光電管スイッチの発光部５１を、他方側に発光部５１からの光を受光できる光電管スイッチの受光部５２を設置した光電管方式の荷詰まり検出器を採用することもできる。この場合、光が点滅する周期を検出することによりホッパー１１，２１，３１とベルトコンベア１２，２２，３２との間を通過する荷量を非接触で計測するようにするとよい。
【００５５】
また、図７（ｂ）のように、超音波方式の荷詰まり検出器を採用してもよい。すなわち、ベルトコンベア１２，２２，３２の一方側に超音波発信部５３を設け、これに対向する他方側に超音波受信部５４を設置して非接触で荷量を測定するように構成することも可能である。
【００５６】
このように図７（ａ）、同図（ｂ）の荷詰まり検出器を設置する場合には、上記光電管方式および上記超音波方式の各発・受光部５１，５２および発・受信部５３，５４に圧縮空気を噴射させて空気カーテンを作る空気送気手段５５を取付けるようにしてもよい。圧縮空気を常に送気することで、発・受光部５１，５２および発・受信部５３，５４の周囲に形成した空気カーテンにより荷Ｌの微粒子などが付着して汚損するのを回避できる。
【００５７】
また、上記実施形態および変形例では、ホッパー１１，２１，３１下部にベルトコンベア１２，２２，３２を設置した構成であったが、例えば、図８に示すように、ベルトコンベアを有しないホッパー１１，２１，３１のみで構成した搬送システムにも適用できるものである。すなわち、各ホッパー１１ａ，２１ａ，３１ａを上下に配置し、各ホッパー１１ａ，２１ａ，３１ａ下部外側に、例えば、光電管発光部５１と光電管受光部５２を設置することで、ホッパーから流下する荷Ｌの量を非接触で計測できる。この場合、各段のホッパー１１ａ，２１ａ，３１ａから流下する荷の通過荷量から全体の異常を判定する制御とする構成にすることも可能である。
【００５８】
また、上記実施形態および変形例においては、荷詰まり検出器を通過する荷の量（容積）の多寡を検出したが、この代わりに、ホッパー１１，２１，３１下方に位置するベルトコンベア１２，２２，３２に荷重センサを設置し、ホッパーから流下して流れる荷Ｌの重量を計測し、その計測重量値に基づいて荷の有無、荷詰まり気味状態を検出するようにしてもよい。
【００５９】
また、上記変形例における荷詰まり除去手段として加振器１４，２４，３４をホッパーに設置したが、高圧水や高圧空気をホッパー１１，２１，３１内部に噴射して荷詰まり気味の状態を解消する構成にすることも可能である。
【００６０】
また、上記変形例で採用する荷詰まり除去手段を、上記実施形態に設置することも可能である。これにより、荷詰まりを発生したホッパー１１，２１，３１に加振器１４，２４，３４でホッパーを振動したり、高圧水、高圧空気をホッパー内部に噴射させて荷詰まりを解消したりするようにしてもよい。
【産業上の利用可能性】
【００６１】
本発明は、石炭、石膏、砂利、鉱石、木質系チップなどを搬送するホッパー搬送手段（ベルトコンベア）設備を有する産業分野において、ホッパーに荷詰まりや荷詰まり気味の状態を生じた場合に、効率的に搬送手段を停止させて搬送手段の損傷を未然に防止し、荷詰まり気味を円滑に解消するのに利用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００６２】
【図１】本発明の実施形態におけるシステム構成図である。
【図２】上記実施形態における荷詰まり検出器に係り、（ａ）は側面図、（ｂ）は正面図である。
【図３】上記荷詰まり検出器による荷の検出を説明する説明図である。
【図４】上記実施形態のロジック図である。
【図５】上記実施形態におけるフロー図である。
【図６】上記実施形態の変形例におけるフロー図である。
【図７】上記荷詰まり検出器の変形例に係り、（ａ）は光電管方式、（ｂ）は超音波方式、（ｃ）は圧縮空気の送気機構を示す構成図である。
【図８】上記実施形態の他の変形例におけるベルトコンベアを有しないホッパーのみで構成した搬送システムの構成図である。
【符号の説明】
【００６３】
１０，２０，３０  ホッパー搬送ユニット
１１，２１，３1  ホッパー
１１ａ，２１ａ，３１ａ  ホッパー
１２，２２，３２  ベルトコンベア
１３，２３，３３  荷詰まり検出器
１３ａ，２４ａ，３４ａ  接触子
１４，２４，３４  加振器
１５，２５，３５  駆動手段
１６，２６，３６  駆動検出器
４０  制御装置
４１  荷有り検出部
４２  コンベア駆動検出部
４３  詰まり判定部
４４  タイマ部
４５  メモリ部
４６  コンベア駆動部
４７  操作部
５１  発光部
５２  受光部
５３  発信部
５４  受信部
５５  圧縮空気送気手段
Ａ  荷投入器
Ｌ  荷
【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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