本发明涉及被用于在使用输送管经由压缩空气对粉体实施柱塞式输送时将规定量的粉体间歇性地送入上述输送管的装置的加压罐、使用该加压罐的将粉体送入输送管的送入装置以及其送入方法。
背景技术：
本发明者作为间歇性地送入输送管的装置之一，发明了以下装置，该装置由加压罐、漏斗、滑槽单元以及阀体构成，其中，加压罐由罐主体、第一止回阀以及第二止回阀构成，该罐主体形成压力容器构造，在上部壁具有投入口且在下部壁具有排出口，该第一止回阀上下活动自如地配设于上述投入口的正下方，并且能够借助压缩空气而上升从而关闭该投入口，该第二止回阀上下活动自如地配设于上述排出口的正下方，并且能够借助压缩空气而上升从而关闭该排出口；漏斗储藏应输送的粉体，并且在下端具有面向上述投入口的粉体排出口；滑槽单元连通连接该漏斗的粉体排出口和上述罐主体的投入口；阀体的一端包围上述罐主体的排出口并气密地安装于上述罐主体的下部外表面，另一端与上述输送管的基端连通连接。(参照日本专利第4893993号公报)
但是，在像这样构成的将粉体送入输送管的送入装置中，第二止回阀的运转需要某种程度(例如50KPa以上)的加压罐和输送管的压力差。说到为何需要压力差，是因为第二止回阀为了堵塞排气口并支承上部的粉体这一功能而具有某种程度的强度且亦具有与此相应的重量。因为该第二止回阀的动作需要某种程度的压力差这一条件，所以存在因输送条件(加压的定时、输送的粉体的量)而在加压罐的排气完成之前第二止回阀便打开的情况。于是存在如下问题：空气、输送物(粉体)从输送管向加压罐逆流、应该用于粉体的输送的压缩空气不被用于粉体的输送而浪费掉。
另外，在使用多台加压罐将粉体送入一根输送管的情况下，存在空气、输送物从一方加压罐向其他加压罐逆流的问题。
要解决该问题，可以采用对多个加压罐一起加压的措施，但是存在输送中的粉体柱塞密集、运动量的变动变大、输送管的摆动、噪声增加的问题。另外，还存在压缩空气的消耗量的变动也变大而需要采取缓解它的措施从而亦需花费成本的问题。并且，如果使一部分加压罐停运，则空气、输送物会向停运中的加压罐逆流，直至输送管的压力达到第二止回阀运转所需的足够压力为止，因此需要用于将停运的加压罐从输送管分离的装置、处置，而导致成本增加。
技术实现要素：
本发明为解决上述问题而产生，其目的在于提供在将粉体间歇性地送入输送管时输送管的残压不会向加压罐侧漏出的加压罐以及即使使用多个加压罐空气、输送物也不会从输送管向加压罐逆流的将粉体送入输送管的送入装置及其送入方法。
在本发明的第一方式中，使用了如下技术手段：加压罐被用于在使用输送管经由压缩空气对粉体进行柱塞式输送时将规定量的粉体间歇性地送入上述输送管的装置，该加压罐具备：第一加压室，其形成压力容器构造，在上方具备具有开口的漏斗状的上部分隔部件，在下方具备具有开口的漏斗状的下部分隔部件；第一止回阀，其上下活动自如地配设于上述第一加压室的上部分隔部件的开口的下方，并且能够借助压缩空气而上升从而关闭上述上部分隔部件的开口；第二止回阀，其上下活动自如地配设于上述第一加压室的下部分隔部件的开口的下方，并且能够借助压缩空气而上升从而关闭上述下部分隔部件的开口；以及弹性体，其向上方对上述第二止回阀施力。
根据本发明的第一方式，因为通过弹性体向上方对第二止回阀施力，所以能够以微小的压力差使第二止回阀可靠地运转。由此，输送管的残压不会向加压罐侧漏出，能够解决浪费地消耗压缩空气的问题。
在本发明的第二方式中，使用如下技术手段：在第一方式的加压罐中，弹性体是通过吊起上述第二止回阀来支承该第二止回阀并具有抵消第二止回阀的重量的弹力的螺旋弹簧。
根据本发明的第二方式，螺旋弹簧抵消第二止回阀的重量，因此能够以更加微小的压力差使第二止回阀可靠地动作。
在本发明的第三方式中，使用如下技术手段：使用第一或第二方式的加压罐将规定量的粉体间歇性地送入上述输送管的装置，其具备：漏斗，其储藏应输送的粉体并且在下端具有粉体排出口，且具有切出闸门；中空室，其将上述漏斗的粉体排出口和上述第一加压室的上部分隔部件的开口连通连接；第二加压室，其一端包围上述第一加压室的下部分隔部件的开口并气密地安装于上述第一加压室的下部外表面，另一端与上述输送管的基端连通连接；第一开闭阀，其经由第一导管对上述第一止回阀的下表面和压缩空气源之间进行连接或断开；第二开闭阀，其经由第二导管对上述第二止回阀的下表面和上述压缩空气源之间进行连接或断开；第三开闭阀，其能够排出上述第一导管内的压缩空气；检测单元，其检测上述加压罐的上述第一加压室内有无粉体；以及控制装置，其基于上述检测单元的检测结果，控制上述切出闸门和上述第一至第三开闭阀使该切出闸门和该第一至第三开闭阀相互连动地开闭。
根据本发明的第三方式，因为通过弹性体向上方对第二止回阀施力，所以能够以微小的压力差使第二止回阀可靠地运转。由此，输送管的残压不会向加压罐侧漏出，能够不浪费地消耗压缩空气而将粉体间歇性地送入输送管。
在本发明的第四方式中，使用如下技术方式：使用第三方式的将粉体送入输送管的送入装置间歇性地将粉体送入输送管的方法，(1)基于上述检测单元的“无粉体”这一检测结果，由上述控制装置关闭第一开闭阀并打开第三开闭阀，使压缩空气从上述加压罐的上述第一加压室排出，(2)打开上述切出闸门，将上述漏斗内的粉体向上述中空室送出，来自已经打开的上述第二开闭阀的压缩空气被供给给上述第二止回阀和上述第二加压室内，由此，上述第二止回阀上升而关闭上述第一加压室的下部的开口，并且，通过压缩空气对输送管内的现有粉体进行柱塞式输送，而且，通过上述第一止回阀的自重和从漏斗流入的粉体的自重使上述第一止回阀下降而开放上述第一加压室的上述上部分隔部件的开口，将中空室内的粉体投入第一加压室，在从上述检测单元的“无粉体”这一检测结果起经过了设定时间后，关闭上述第二开闭阀，停止向上述第二止回阀和第二加压室供给压缩空气，(3)基于由粉体流入上述第一加压室内所导致的上述检测单元的“有粉体”这一检测结果，由上述控制装置关闭上述切出闸门，关闭上述第三开闭阀并打开第一开闭阀，向上述第一止回阀和上述第一加压室内供给压缩空气，使上述第一止回阀上升而关闭上述第一加压室的上述上部分隔部件的开口，并且，通过上述第一加压室的压力和粉体的自重使上述第二止回阀下降，从而打开第一加压室的下部分隔部件的开口，(4)在上述下部分隔部件的开口打开后，紧接着打开上述第二开闭阀，而向上述第二止回阀供给压缩空气，上述第二止回阀不上升，而是借助从上述第二止回阀流出的空气使在上述第一加压室的上述下部分隔部件的开口通过的粉体流动，将上述第一加压室内的粉体经由上述第二加压室送入上述输送管内。
根据本发明的第四方式，因为通过弹性体向上方对第二止回阀施力，所以成为能够以微小的压力差使第二止回阀可靠地运转的方法。由此，输送管的残压不会向加压罐侧漏出，能够不浪费地消耗压缩空气而将粉体间歇性地送入输送管。
在本发明的第五方式中，使用如下技术手段：使用多个第三方式的将粉体送入输送管的送入装置将粉体间歇性地送入输送管的方法，是使上述切出闸门和第一至第三开闭阀的动作时刻依次错开，该错开的时间量为除以所使用的将粉体送入输送管的送入装置的数量(N)所得的时间(1/N)。
根据本发明的第五方式，通过向上方对第二止回阀施力，能够以微小的压力差使第二止回阀可靠地运转。因此，在用多个送入装置将粉体送入一根输送管的情况下，空气、输送物(粉体)也不会从输送管向加压罐逆流，因此能够依次错开各个加压罐的工序(送入装置的动作的定时)。而且，依次错开送入装置的动作的定时，由此能够分散压缩空气的消耗峰值，从而能够减轻压缩空气供给系统的负担。
另外，还分散向输送管送入的峰值，因此还具有成为小的柱塞流并能够减少输送时的噪声、输送管的摆动的效果。
如上述说明所示，根据本发明，能够提供在将粉体间歇性地送入输送管时输送管的残压不会向加压罐侧漏出的加压罐、使用该加压罐的将粉体送入输送管的送入装置及其送入方法、以及即使使用多个加压罐空气、输送物也不会从输送管向加压罐逆流的将粉体送入输送管的送入方法。
在日本于2014年3月14日提交申请的日本特愿2014-051760号在此通过参引方式总体并入本申请。
另外，从以下的详细描述将更加全面地理解本发明。然而，详细的描述和具体的实施例示出本发明的期望的实施方式并且仅出于说明的目的而记述。基于该详细的描述，各种变化和修改对于本领域技术人员而言将是显而易见的。
申请人无意于向公众奉献任何已述的实施方式，因此在所公开的变化和替代方案中，那些可能未在字面上落入权利要求范围内的变化和替代方案在等同原则的意义上构成发明的一部分。
本说明书或权利要求中的名词和相同的指示语的使用应解释为涵盖单个和多个，除非有特别的指示或者由上下文清楚地否定。本说明书中所提供的任何示例或者示例性语言(例如，“等”)的使用都仅旨在便于说明本发明而不形成对本发明范围的限制，除非在申请范围中另行记载。
附图说明
图1是示出使用了本发明的加压罐的将粉体送入输送管的送入装置的示意图。
图2示出表示使用了本发明的3台送入装置的情况下的送入方法的整体图。
具体实施方式
下面根据图1详细说明使用了本发明的将粉体送入输送管的送入装置B。
首先，加压罐A被用于在使用输送管7经由压缩空气将粉体进行柱塞式输送时将规定量的粉体间歇性地送入输送管7的装置，该加压罐A具备：第一加压室6，其形成压力容器构造，在上方具有具有开口的漏斗状的上部分隔部件3，在下方具有具有开口的漏斗状的下部分隔部件4；第一止回阀9，其上下活动自如地配设于第一加压室6的上部分隔部件3的开口的下方并且能够借助压缩空气而上升从而关闭该上部分隔部件3的开口；第二止回阀10，其上下活动自如地配设于上述第一加压室的下部分隔部件4的开口的下方，并且能够借助压缩空气而上升从而关闭该上述下部分隔部件4的开口；以及弹性体24，其向上方对第二止回阀10施力。在本实施方式中，作为弹性体使用螺旋弹簧24，用螺旋弹簧24吊起第二止回阀10，但是弹性体的构成并不局限于此。可以使用各种弹簧、有伸缩性的绳带等来悬吊，也可以使用各种弹簧、有伸缩性的柱或块体等从下方支承。另外，上部分隔部件3和下部分隔部件4的开口如果形成于漏斗状的中央部，则容易制作，并且，能够避免粉体偏置，因此优选使用。
而且，将粉体送入输送管的送入装置B具备：漏斗1，其储藏应输送的粉体，并且切出闸门25位于到下端的粉体排出口的路径上；中空室5，其连通连接漏斗1的粉体排出口和加压罐A的第一加压室6的上部分隔部件3的开口；第二加压室8，其一端包围第一加压室1的下部分隔部件4的开口并气密地安装于第一加压室6的下部外表面，另一端与输送管7的基端连通连接；第一开闭阀13，其经由第一导管12对第一止回阀9的下表面和压缩空气源11之间进行连接或断开；第二开闭阀15，其经由第二导管14，对第二止回阀10的下表面和压缩空气源11之间进行连接或断开；第三开闭阀16，其能够排出第一导管12内的压缩空气；检测单元17，其检测加压罐A的第一加压室6内有无粉体；控制装置18，其基于该检测单元17的检测结果，控制切出闸门25和第一至第三开闭阀13、15、16使它们相互连动地开闭。作为第一至第三开放阀13、15、16，可以使用电磁阀，也可以使用利用空压式、机械式等其他驱动力的阀。
这里，第一、第二止回阀9、10的构造是，在通过供给压缩空气而上升了某种程度后，或者在无法通过被供给的压缩空气而上升后，被供给的压缩空气向下部周围流出。即，在施加使第一、第二止回阀9、10上升的力的状态下，压缩空气也被送入第一、第二止回阀9、10的下方的第一、第二加压室6、8。
另外，第三开闭阀16连通连接于与集尘机(未图示)连通连接的管道21。另外，加压罐A的中空室5经由导管22与漏斗1的上部连通连接，中空室5内和漏斗1的上部内成为相同压力。另外，输送管7的末端与粉体储藏罐23连通连接。此外，图中26是流量调整阀。
此外，螺旋弹簧24支承第二止回阀10并抵消其重量。流量调整阀26对从压缩空气源11到送入装置B整体的空气量进行调整。
实施例1
下面作为实施例，使用图1说明使用了本发明的加压罐的将粉体送入输送管的送入装置的动作以及功能。
(排气工序)
基于检测单元17的“无粉体”这一检测结果，由控制装置18关闭第一开闭阀13并且打开第三开闭阀16，使压缩空气从加压罐A的第一加压室6排出。
(投入工序)
接下来，打开切出闸门25，将漏斗1内的粉体向粉体排出口方向送出。粉体通过自重滑降而流入加压罐A的中空室5。
其间，第二开闭阀15打开，压缩空气被供给到第二止回阀10和第二加压室8内。在排气工序中，第一加压室6被减压，因此因来自打开的第二开闭阀15的压缩空气，第二加压室8相对地变为高压，该压力差使得由螺旋弹簧24支承的第二止回阀10上升，关闭第一加压室6的下部分隔部件4的开口，并且通过压缩空气对输送管7内的现有的粉体进行柱塞式输送。
另外，在排气工序中，第一加压室6被减压，因此因第一止回阀9的自重和从漏斗1流入的粉体的自重，第一止回阀9下降，第一加压室6的上部分隔部件3的开口开放。由此，中空室5内的粉体被投入到第一加压室6。
并且，由控制装置18在从检测单元17的“无粉体”这一检测结果经过设定时间后，关闭第二开闭阀15，停止向上述第二止回阀和第二加压室供给压缩空气。此外，即使关闭第二开放阀15，在输送管7内仍滞留着柱塞状的粉体，因此第二加压室不会立即减压至与粉体储藏罐23成为相同压力的程度。该设定时间是以下说明的时间。检测第一开闭阀13被打开的时刻和检测单元17检测“无粉体”的时刻。这2个时刻之间的时间是第一加压室6内的粉体被送入输送管7为止的时间。将接下来的粉体从第一加压室6送入输送管7内为止的时间、换言之用于供2个柱塞状粉体生成间隔(空间)的时间设为设定时间。设定时间能够设定为在该2个时刻间的时间乘以根据输送管7的内容积与第一加压室6的容积之比(最小约3∶1)决定的系数。即，能够根据柱塞状粉体占输送管7的内容积的比例，决定系数而设定设定时间。然而，并非必须如此进行计算，还能够设定任意的时间进行。
也有时会因一个循环的时间、加压的定时，而不停止向该第二止回阀和第二加压室供给压缩空气。
(挤压工序)
如此，如果通过将粉体投入第一加压室6内，而获得检测单元的“有粉体”这一检测结果，则通过控制装置18的运转，关闭第三开闭阀16，并且打开第一开闭阀13，将压缩空气供给到第一止回阀9和第一加压室6内。另外，关闭切出闸门25。
由此，使第一止回阀9上升，关闭第一加压室6的上述上部开口，并且第一加压室6内被加压。而且，在第一加压室6与下方的第二加压室8和输送管7内的压力变为相同时，因第一加压室6的压力和粉体的自重，第二止回阀10被按压而下降，第一加压室6的下部分隔部件4的开口打开。紧接其后，打开第二开闭阀15，向第二止回阀10供给压缩空气。
此时，向第二止回阀10供给压缩空气，但第二止回阀10不上升，从第二止回阀10流出的空气使得通过第一加压室6的下部分隔部件4的开口的粉体流动化。该流动化的粉体被从上述第二加压室8一次送入输送管7内。通过该粉体的流动化，流动性变好，能够将粉体无阻力地送入输送管7。
而且，如果第一加压室6内的粉体变少或者向输送管7内的送入完成，则检测单元17检测“无粉体”，之后，重复上述运转。
重复上述动作，漏斗1内的粉体被定量地间歇地送入输送管7内。而且，被送入输送管7内的粉体被向粉体储藏罐23进行柱塞式输送。
此外，在上述的实施例中，漏斗1的粉体排出口和第一加压室6的上部分隔部件3的开口经由中空室5连通连接，但如果粉体是如砂子等那样比较不会飞散的物质，则可以省略中空室5，使漏斗1的粉体排出口直接面向第一加压室6的上部分隔部件3的开口部。
另外，检测单元17只要能检测第一加压室6内是否有粉体即可，例如，能够使用静电电容式物位传感器、振动式物位传感器。
另外，如上述那样，分为排气工序、投入工序、挤压工序，但这是为了便于说明本发明而区分的。输送管7内的粉体的柱塞式输送如投入工序所述，通过从第二开闭阀15供给压缩空气而实施，亦有时始终实施。
实施例2
接下来，使用图2说明使用3台将粉体送入输送管的送入装置间歇性地将粉体送入输送管的方法。
其中，所使用的送入装置与实施例1中说明的送入装置相同。不同点是连接多个输送管，未进行图示，但检测单元17、切出闸门25、第一至第三开闭阀13、15、16全部与一个控制装置18连接。
这里，使用了多个送入装置的情况下的粉体的送入方法是使上述切出闸门和第一至第三开闭阀13、15、16的动作时刻依次错开，该错开的时间量为除以所使用的将粉体送入输送管的送入装置的数量(N)所得的时间(1/N)。
将动作时刻错开1/N是以排气工序、投入工序、挤压工序为一个循环，以除以所使用的送入装置的台数(N)所得到的定时实施一个循环。例如在实施例2中，使用3台送入装置，假设一个循环耗时12秒，则错开12/3＝4秒的定时，使各个送入装置运转。
例如如图2所示，No.1的送入装置为投入工序，No.2的送入装置为挤压工序，No.3的送入装置为排气工序。有时会根据一个循环的时间、加压的定时等如该图2所示，对每个装置区分工序，但是并不局限于此。然而，即使在挤压工序长的情况下，通过使用本发明的加压罐，第二止回阀10也会可靠地做动作，因此无论输送条件(加压的定时)如何，空气、输送物(粉体)都不会从输送管向加压罐逆流。此外，还说明了使用3台送入装置将粉体间歇性地送入输送管的方法，但送入装置的台数并不局限于3台，可以是任意台数。
附图标记说明
下面集中标注本说明书和附图中所使用的主要附图标记。
1…漏斗；3…上部分隔部件；4…下部分隔部件；5…中空室；6…第一加压室；7…输送管；8…第二加压室；9…第一止回阀；10…第二止回阀；11…压缩空气源；12…第一导管；13…第一开闭阀；14…第二导管；15…第二开闭阀；16…第三开闭阀；17…检测单元；18…控制装置；22…导管；23…粉体储藏罐；24…弹性体(螺旋弹簧)；25…切出闸门；26…流量调整阀；A…加压罐；B…将粉体送入输送管的送入装置(送入装置)。