粉粒体混合システム
【課題】粉粒体の連続搬送中に、予め定められた混合割合で混合を精度良く行う混合システムを提供する。
【解決手段】特定種別の石炭Ａの質量を計測し、搬送する第１石炭搬送経路２２と、前記石炭Ａと異なる種別の石炭Ｂの質量を計測し搬送する第２石炭搬送経路３２と、前記石炭Ａと前記石炭Ｂとを搬送中に混合した混炭を搬送する混炭搬送経路１２とからなる。前記石炭Ａと前記石炭Ｂの混合比率を予め定め、前記混炭の混合比率がその値となるように、前記石炭Ｂの単位時間当たりの搬送量を調整する制御手段を備え、前記制御手段は、前記石炭Ａの質量が計測されてから、前記石炭Ａが前記混合位置に至るまでの時間ｔ１から前記石炭Ｂの質量が計測されてから、前記石炭Ｂが前記混合位置に至るまでの時間ｔ２を減算して得られる時間差ｔ３に基づいて前記石炭Ｂの単位時間当たりの搬送量を調整する信号を前記第２石炭搬送経路へ出力する。
【解決手段】特定種別の石炭Ａの質量を計測し、搬送する第１石炭搬送経路２２と、前記石炭Ａと異なる種別の石炭Ｂの質量を計測し搬送する第２石炭搬送経路３２と、前記石炭Ａと前記石炭Ｂとを搬送中に混合した混炭を搬送する混炭搬送経路１２とからなる。前記石炭Ａと前記石炭Ｂの混合比率を予め定め、前記混炭の混合比率がその値となるように、前記石炭Ｂの単位時間当たりの搬送量を調整する制御手段を備え、前記制御手段は、前記石炭Ａの質量が計測されてから、前記石炭Ａが前記混合位置に至るまでの時間ｔ１から前記石炭Ｂの質量が計測されてから、前記石炭Ｂが前記混合位置に至るまでの時間ｔ２を減算して得られる時間差ｔ３に基づいて前記石炭Ｂの単位時間当たりの搬送量を調整する信号を前記第２石炭搬送経路へ出力する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、種類の異なる石炭や木材チップ、小麦、米等のいわゆる粉粒体を所定の割合で混合するシステムに関する。
【背景技術】
【０００２】
混合対象の粉粒体の一例として、石炭を挙げることができる。一口に石炭と言っても、採掘地などによって定められた種類によって種々の燃焼特性がある。このため、石炭を製品として安定供給するためには、商品としての石炭の燃焼特性のバラツキを抑える必要がある。
【０００３】
例えば、燃焼効率が高く燃焼時間の短い石炭Ａと、燃焼効率が低く燃焼時間の長い石炭Ｂとを貯蔵している場合、石炭Ａと石炭Ｂを所定の割合で混合することで、燃焼効率と燃焼時間が安定した石炭を供給することが可能となる。しかし従来、石炭の混合（混炭）には比率制御による混合が行われておらず、結果として供給された石炭の燃焼が不安定なものとなることが多いという実状があった。
【０００４】
石炭の混合に関連する技術として、例えば、特許文献１や特許文献２に開示されているようなものが知られている。特許文献１に開示されている技術は、石炭に対してバイオマスの炭化物を混合するというものである。特許文献１によれば、コンベアにより貯炭場から搬送される石炭に対し、軽量ホッパにより質量計測された炭化物を混合するというものである。
【０００５】
また、特許文献２に開示されている技術は、石炭に対して廃プラスチックや古紙などのサーマルリサイクル用燃料を混合するというものである。特許文献２では、コールセンタなどに貯蔵された石炭と、他の場所に貯蔵されたサーマルリサイクル用燃料とをトラックなどの荷台に合い積みし、これを搬送経路に接続された受入ホッパに供給し、ホッパや搬送経路を経た搬送工程において、石炭とサーマルリサイクル用燃料を混合するというものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００８−２０９０８０号公報
【特許文献２】特開２００２−３５６６８９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
確かに、上記文献に開示されているような技術を応用すれば、種類の異なる石炭（粉粒体）同士を混合し、安定した品質の石炭を供給することが可能となると考えられる。しかし、引用文献１に開示されている混合方法では単純に、質量を計量した炭化物を、コンベアにより搬送されてくる石炭に混合するというものであるため、石炭と炭化物の混合割合にバラツキが大きいといった問題がある。また、特許文献２に開示されている混合方法では、トラック等に積載する際に、重量比率により石炭とサーマルリサイクル用燃料の混合割合を定めておくことは可能であるが、搬送の都度両者の重量計測を行う必要があり、搬送と混合を連続して行うことはできないという問題がある。
【０００８】
そこで本発明では、石炭等の粉粒体を連続搬送する中で、予め定められた混合割合での混合を精度良く行うことのできる粉粒体混合システム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】
上記目的を達成するための本発明に係る粉粒体混合システムは、特定種別の粉粒体Ａの質量を計測すると共に質量を計測された前記粉粒体Ａを搬送する第１粉粒体搬送経路と、前記粉粒体Ａと異なる種別の粉粒体Ｂの質量を計測すると共に質量を計測された前記粉粒体Ｂを搬送する第２粉粒体搬送経路と、前記粉粒体Ａと前記粉粒体Ｂを混合して精製される混合物を搬送する混合物搬送経路と、前記混合物搬送経路上の混合位置において精製される混合物における前記粉粒体Ａと前記粉粒体Ｂの混合比率を定め、前記混合物の混合比率が定めた値となるように、前記粉粒体Ｂの単位時間当たりの搬送量を調整する制御手段とを備え、前記制御手段は、前記粉粒体Ａの質量が計測されてから、前記粉粒体Ａが前記混合位置に至るまでの時間ｔ１から前記粉粒体Ｂの質量が計測されてから、前記粉粒体Ｂが前記混合位置に至るまでの時間ｔ２を減算して得られる時間差ｔ３に基づいて前記粉粒体Ｂの単位時間当たりの搬送量を調整する信号を前記第２粉粒体搬送経路へ出力することを特徴とする。
【００１０】
また、上記のような特徴を有する粉粒体混合システムにおいて前記制御手段は、計測された粉粒体Ａの質量と前記粉粒体Ａと前記粉粒体Ｂの混合比率とより算出される粉粒体Ｂの質量を単位時間毎に記憶する記憶手段を有し、前記粉粒体Ａの質量計測時から前記時間差ｔ３だけ前に記憶された粉粒体Ｂの質量を単位時間当たりの搬送量として前記信号を出力すると良い。
【００１１】
このような構成とすることによれば、粉粒体Ｂの質量の計測位置から混合位置に至るまでにタイムラグがある場合であっても、粉粒体の混合を精度良く行うことができる。
【００１２】
また、上記課題を解決するための本発明に係る粉粒体混合システムは、特定種別の粉粒体Ａの質量を計測すると共に質量を計測された前記粉粒体Ａを搬送する第１粉粒体搬送経路と、前記粉粒体Ａと異なる種別の粉粒体Ｂを搬送する第２粉粒体搬送経路と、前記粉粒体Ａと前記粉粒体Ｂを混合して精製される混合物の質量を計測すると共に前記混合物を搬送する混合物搬送経路と、前記混合物搬送経路上の混合位置において精製される混合物における前記粉粒体Ａと前記粉粒体Ｂの混合比率を定め、前記混合物の混合比率が定めた値となるように、前記粉粒体Ｂの単位時間当たりの搬送量を調整する制御手段とを備え、前記制御手段は、前記粉粒体Ａの質量が計測されてから、前記粉粒体Ｂと混合されて前記混合物搬送経路における質量計測位置に至るまでの時間ｔ４だけ以前に記憶された混合物の質量と前記混合物搬送経路において計測された実際の混合物の質量とを比較し、前記粉粒体Ｂの単位時間当たりの搬送量を調整する信号を前記第２粉粒体搬送経路へ出力することを特徴とするものであっても良い。
【００１３】
さらに、上記のような特徴を有する粉粒体混合システムにおいて前記制御手段から前記第２粉粒体搬送経路へ出力される信号は、前記第２粉粒体搬送経路を駆動するモータに対する指令回転数を指示するための指令信号であり、前記第２粉粒体搬送経路には、第２粉粒体搬送経路を構成するプーリの回転数を検出する実回転数検出手段が備えられ、前記モータに対する指令回転数と前記実回転数とを表示する指令手段を設けるようにすると良い。
このような構成とすることにより、第２粉粒体搬送経路におけるベルトスリップを検知することが可能となる。
【発明の効果】
【００１４】
上記のような特徴を有する粉粒体混合システムによれば、粉粒体を連続搬送する中で、予め定められた混合割合で、精度良く、粉粒体Ａと粉流体Ｂを混合することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】実施形態に係る粉粒体混合システムの構成を示すブロック図である。
【図２】実施形態に係る粉粒体混合システムにおけるＰＬＣの記憶手段と、記憶データの選出の様子を示すブロック図である。
【図３】実施形態に係る粉粒体混合システムの搬送系統が複数ある場合の例を示すブロック図である。
【図４】指令手段における表示画面の一例を示す図である。
【図５】（Ａ）は第１石炭搬送経路における単位時間当たりの搬送量と経過時間を示すグラフであり、（Ｂ）は第２石炭搬送経路における単位時間当たりの搬送量と経過時間を示すグラフであり、（Ｃ）は混炭搬送経路における単位時間当たりの搬送量と搬送距離を示すグラフである。
【図６】実施形態に係る粉粒体混合システムの変形例を示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、本発明の粉粒体混合システムに係る実施の形態について、図面を参照しつつ詳細に説明する。なお、以下に示す実施形態では、混合対象とする粉粒体を石炭として、その具体例を挙げて説明する。よって、以下の説明において、石炭は粉粒体、混炭は混合物としてそれぞれ読み替えた場合であっても、その意味は変わらない。まず、図１を参照して本発明の粉粒体混合システム（以下、混炭システム１０と称す）に係る基本形態について説明する。
【００１７】
本実施形態に係る混炭システム１０は、混炭搬送経路（混合物搬送経路）１２と第１石炭搬送経路（第１粉粒体搬送経路）２２、第２石炭搬送経路（第２粉粒体搬送経路）３２、制御手段４２、および指令手段５０を基本として構成される。
【００１８】
混炭搬送経路１２は、詳細を後述する第１石炭搬送経路２２によって搬送される特定種別の石炭（以下、石炭Ａ（粉粒体Ａ）と称す）と第２石炭搬送経路３２によって搬送される石炭Ａと異なる種別の石炭（以下、石炭Ｂ（粉粒体Ｂ）と称す）の混合物（以下、混炭と称す）を貯蔵場所まで搬送するための搬送経路である。混炭搬送経路１２は、少なくとも上流混炭搬送手段１４と混炭計量手段１６、および下流混炭搬送手段２０とを備える。上流混炭搬送手段１４は、石炭Ａと、石炭Ｂとを混合するための搬送手段である。上流混炭搬送手段１４の具体的な構成の一例としては、モータ１４ａを介して駆動されるベルトコンベアを挙げることができる。上流混炭搬送手段１４を介した混合は、まず、石炭Ａを上流混炭搬送手段１４に移載する（以下、上流混炭搬送手段１４に対する石炭Ａの移載位置を移載位置と称す）。上流混炭搬送手段１４に移載された石炭Ａが、石炭Ｂの移載場所（以下、混合位置と称す）まで搬送されることで、石炭Ａと石炭Ｂが混合され、混炭が精製される。
【００１９】
混炭計量手段１６は、上流混炭搬送手段１４を介して精製された混炭の質量を計測する役割を担う。石炭Ａと石炭Ｂが所望する比率で混合されたか否かを、実際の混炭質量に基づいてフィードバックするためである。本実施形態の混炭計量手段１６は、ベルトスケールを採用する。ベルトスケールを採用することで、単位時間あたりに搬送されて来る混炭の質量を連続して計測することが可能となるからである。つまり、計量に際して上流混炭搬送手段１４を停止させる必要は無いのである。ベルトスケールである混炭計量手段１６は、モータ１６ａを介して駆動するベルトコンベアと、計量器１８を有する。
【００２０】
下流混炭搬送手段２０は、混炭計量手段１６を介して計測された混炭を貯蔵場所まで搬送する搬送手段である。下流混炭搬送手段２０の構成は、上述した上流混炭搬送手段１４と同様であれば良く、例えばモータ２０ａを介して駆動されるベルトコンベアであれば良い。
このような構成の混炭搬送経路１２によれば、石炭Ａと石炭Ｂを混合して生成した混炭を計量し、その後貯蔵場所まで搬送することができる。
【００２１】
第１石炭搬送経路２２は、石炭Ａの貯蔵場所である１次出荷元と上述した混炭搬送経路１２における移載位置とを結ぶ搬送経路である。第１石炭搬送経路２２は、上述した混炭搬送経路１２と同様に、上流石炭搬送手段２４と石炭Ａ計量手段２６、及び下流石炭搬送手段３０とを有する。上流石炭搬送手段２４は、１次出荷元に貯蔵された石炭Ａを石炭Ａ計量手段２６まで搬送する手段であり、例えばベルトコンベア等であれば良い。ベルトコンベアである上流石炭搬送手段２４には、駆動源としてのモータ２４ａが設けられている。
【００２２】
石炭Ａ計量手段２６は、上流石炭搬送手段２４を介して搬送された石炭Ａの単位時間当たりの質量（ｔ／ｓ）を計測する役割を担う。この石炭Ａ計量手段２６によって計測される石炭Ａの質量と、詳細を後述する指令手段によって予め定められた混合比率に基づいて、石炭Ｂの搬送量（質量（ｔ／ｓ））を定めるためである。石炭Ａ計量手段２６としては、上記混炭搬送経路１２における混炭計量手段１６と同様に、モータ２６ａによって駆動されるベルトスケール等で良く、計量器１８を有する。ベルトスケールを採用することで、単位時間あたりに搬送されて来る混炭の質量を連続して計測することが可能となるからである。
【００２３】
下流石炭搬送手段３０は、石炭Ａ計量手段２６によって計測された後の石炭Ａを混炭搬送経路１２における移載位置まで搬送するための手段である。下流石炭搬送手段３０の具体的な構成としては、モータ３０ａを介して駆動されるベルトコンベアであれば良い。なお、第１石炭搬送経路２２における下流石炭搬送手段３０は必ずしも必要では無く、例えば石炭Ａ計量手段２６による石炭Ａの排出場所を混炭搬送経路１２上の移載位置とした場合には、下流石炭搬送手段３０は不要となる。
【００２４】
第２石炭搬送経路３２は、少なくとも海上ホッパ３４と石炭Ｂ計量手段３６を備え、海上ホッパ３４に充填された石炭Ｂを混炭搬送経路１２における混合位置に移載する役割を担う。海上ホッパ３４には、船舶等から荷揚げされた石炭Ｂが充填され、海上ホッパ３４は、充填された石炭Ｂを石炭Ｂ計量手段３６に切り出す。
【００２５】
石炭Ｂ計量手段３６は、海上ホッパ３４によって単位時間当たりに切り出された石炭Ｂの質量を計測しつつ、石炭Ｂを混炭搬送経路１２における混合位置に移載する。石炭Ｂ計量手段３６の具体的構成としては、ベルトスケールで良い。石炭Ｂ計量手段３６には、その駆動を制御するモータ３６ａと、計量器３８、及び駆動時における実回転数を計測するタコメータ４０が設けられている。石炭Ｂ計量手段３６を駆動するモータ３６ａは、詳細を後述する制御手段４２により回転数が制御される。また、タコメータ４０による実回転数のカウント値は、フィードバック値として制御手段４２に入力される。
【００２６】
制御手段４２は、少なくともＰＬＣ（Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ Ｌｏｇｉｃ Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ）４４、調節計４６、およびインバータ４８を備える。本実施形態に係る制御手段４２は、混炭の生成のための制御を行うことを目的としたものであり、主に第２石炭搬送経路３２の駆動制御を行う役割を担う。なお、混炭搬送経路１２や第１石炭搬送経路２２の駆動制御については、図示しない制御機構を介して成されることとする。
【００２７】
ＰＬＣ４４は、第１石炭搬送経路２２の石炭Ａ計量手段２６によって計測された石炭Ａの質量に基づいて、混合される石炭Ｂの適正質量を算出し、その値を信号として調節計４６に出力することを主な役割とする。ＰＬＣ４４には少なくとも、詳細を後述する指令手段５０からの指令値（混合比率）と石炭Ａ計量手段２６からの計測値が入力される。単位時間当たりにおける石炭Ａの質量と、石炭Ａと石炭Ｂの混合比率が解れば、指令値としての混合比率を満たすための石炭Ｂの質量を算出することができるからである。なお、石炭Ａの質量と、混合比率（ａ：ｂ）に基づく石炭Ｂの質量は、数式（１）に基づいて算出することができる。
【数１】
【００２８】
また、本実施形態に係るＰＬＣ４４は、内蔵メモリ、あるいは外部記憶装置等の記憶手段（不図示）に、算出した石炭Ｂの質量を計測時の時刻と共に時系列的に記憶することを可能としている。本実施形態に係る混炭システム１０では、石炭Ａ計量手段２６から混合位置まで石炭Ａが搬送される時間ｔ１（時間単位：例えば秒）と石炭Ｂ計量手段３６が石炭Ｂの質量を計測してから石炭Ｂが混合位置に投入されるまでの時間ｔ２（秒）は予め求められている。このため、時系列的に記憶された石炭Ｂ（算出値）の質量のうち、現時点で検出された石炭Ａの質量に基づいて算出された石炭Ｂの質量よりもｔ１−ｔ２（秒）で求められる時間（時間差ｔ３）だけ前に算出された石炭Ｂの質量を調節計４６に出力することで、現時点で第２石炭搬送経路３２に求められる石炭Ｂの単位時間当たりの質量（搬送量）を提供することができることとなる（図２参照）。
【００２９】
このようにｔ１−ｔ２＝ｔ３（秒）前に算出された石炭Ｂの値に基づいて第２石炭搬送経路３２による石炭Ｂの搬送（搬出）質量を調節すれば、石炭Ｂ計量手段３６で計測される石炭Ｂの質量を調整した後、ｔ２（秒）後に混合位置に移載される石炭Ｂの質量を算出値に合わせることができる。
【００３０】
また、本実施形態に係るＰＬＣ４４には、インバータ４８からモータ３６ａへ出力される指令回転数と、タコメータ４０によって検出される石炭Ｂ計量手段３６（ベルトコンベア）の実回転数、及び混炭計量手段１６によって計測される混炭質量が入力される。指令回転数と実回転数は、（指令回転数）−（実回転数）といった計算により回転数差が算出され、この回転数差が一定以上になった場合には石炭Ｂ計量手段３６による石炭Ｂの搬送が停止される。ベルトコンベアのベルトスリップが大きいと判断されるためである。なお、指令回転数と実回転数は、詳細を後述する指令手段５０に出力される。
【００３１】
また、混炭計量手段１６によって計測される混炭質量が入力されることで、この計測値をフィードバック値として指令回転数と実回転数のズレによって生ずる石炭Ｂの単位時間当たりの搬送量の誤差を知ることができる。石炭Ｂの単位時間当たりの搬送量の誤差を知ることにより、指令回転数の補正による石炭Ｂの搬送量の補正を行うことができ、石炭混合の精度を向上させることができる。
【００３２】
調節計４６は、現在、単位時間当たりに搬送されている質量と、ＰＬＣ４４により算出されたｔ１−ｔ２秒後に必要とされる単位時間当たりの搬送量（質量）とを比較し、石炭Ｂ計量手段３６による石炭Ｂの搬送速度を上げる、または下げるといった指令値、あるいは上げ下げする速度を定めた指令値をインバータ４８に出力する役割を担う。このため、調節計４６には少なくとも、石炭Ｂ計量手段３６による計測値と、ＰＬＣ４４により算出されたｔ１−ｔ２秒後に必要とされる単位時間あたりの石炭Ｂの質量が入力される。
【００３３】
インバータ４８は、調節計４６から出力された指令値に基づいて、モータ３６ａの回転数を定め、その回転数（指令回転数）に合わせた駆動信号を出力する役割を担う。また、インバータ４８は、ＰＬＣ４４に対し、フィードバック値として指令回転数を出力する。これによりＰＬＣ４４では、タコメータ４０により計測される実回転数との回転差を算出することが可能となる。
【００３４】
指令手段５０は、ＰＬＣ４４に対して、石炭Ａと石炭Ｂの混合比率を出力するための入力手段及び種々のフィードバック値を表示するための表示手段としての役割を担う。また、指令手段５０は、図３に示すように石炭Ａや石炭Ｂの搬送経路が複数あるような場合に、搬送経路の選択を行う機能も有する。
【００３５】
例えば図３に示す例の場合、第１石炭搬送経路２２が２系統（Ｓ２１Ｒ，Ｓ１１Ｒ）と、混炭搬送経路１２が２系統（ＳＳ１，ＳＢ１）あり、選択される経路としては４つの経路が存在することとなる。
搬送経路がこのような構成である場合には、指令手段の表示画面として、図４に示すような入出力画面が表示される。
【００３６】
入出力画面５２は少なくとも、混炭搬送経路１２の選択を入力する領域と、混炭比率を入力する領域、および実機のフィードバックデータを表示する領域を有する。混炭搬送経路の入力領域は、１次出荷元経路の選択と、搬送経路の選択を行うための領域である。１次出荷元経路の選択は、石炭Ａの種別を選択するための経路選択であり、図３に示す例では、２種類の経路が選択できる（Ｓ２１ＲとＳ１１Ｒ）。また、搬送経路の選択は、石炭Ａと石炭Ｂとを混合し、精製した混炭を搬送するための経路（混炭搬送経路１２）を選択するための経路選択であり、図３に示す例では、２種類の経路が選択できる（ＳＳ１とＳＢ１）。なお、経路の選択は、直接入力によっても良いし、図示しない選択画面（例えばポップアップ画面）からの選択等であっても良い。
【００３７】
混炭比率の入力領域は、１次出荷元からの石炭Ａの重量比率と、海上ホッパ３４から供給される石炭Ｂの重量比率を定めるための入力領域である。この混炭比率の入力領域への入力値により、精製される混炭の特性が定まる。比率の入力は、ａ：ｂとなるように入力する。
【００３８】
実機フィードバックデータの表示領域は、実施形態に係る混炭システム１０の駆動状態を知るためのデータを表示する領域であり、この領域に表示されるデータに基づいて、手動または自動でシステムの停止または指令値の変更が行われる。表示される実機データとしては、例えば海上ホッパ３４からの払い出し量や、石炭Ｂ計量手段３６を駆動するモータ３６ａに対する指令回転数、および石炭Ｂ計量手段３６のプーリが回転することから検出される実際の回転数などを挙げることができる。
【００３９】
このような基本構成を有する混炭システム１０では、第１石炭搬送経路２２、第２石炭搬送経路３２、および混炭搬送経路１２における単位時間あたりの搬送量は、図５に示すような変化を示す。なお、図５において、図５（Ａ）は、第１石炭搬送経路２２の単位時間当たりにおける石炭Ａの搬送量を示すもので、横軸が経過時間、縦軸が単位時間当たりの石炭Ａの搬送量を示す。また、図５（Ｂ）は、第２石炭搬送経路３２の単位時間当たりにおける石炭Ｂの搬送量を示すもので、横軸が経過時間、縦軸が単位時間当たりの石炭Ｂの搬送量を示す。さらに、図５（Ｃ）は、混炭搬送経路１２の単位時間当たりにおける石炭Ａ、および石炭Ｂの搬送量を示すもので、横軸が搬送距離、縦軸が単位時間当たりの搬送量を示す。
【００４０】
図５から読み取れるように、図５（Ａ）に示す第１石炭搬送経路２２における石炭Ａの搬送は、搬送開始直後から略定量となるように開始されている。一方、図５（Ｂ）に示す第２石炭搬送経路３２における石炭Ｂの搬送は、第１石炭搬送経路２２による石炭Ａの搬送が開始されてから所定時間経過した後に開始されている。この時間差は、石炭Ａ計量手段２６と石炭Ｂ計量手段３６との間における混合位置までの搬送距離の違いを示すものである。なお、図５に示す例では、説明を簡単化するために、石炭Ｂ計量手段３６から混合位置までの距離は０としている。
【００４１】
また、図５（Ｃ）で示すグラフは、混炭搬送経路１２における移載位置（石炭Ａが投入される位置）からの石炭の移動距離と、単位時間当たりの搬送量の変化を示すものであるため、混合位置において石炭Ｂが投入され、搬送量が増えていることを読み取ることができる。また、図５に示す例では、石炭Ａと石炭Ｂとを１：１で混合するようにしていることも読み取ることができる。
【００４２】
上記実施形態に係る混炭システム１０では、計量手段として、石炭Ａ計量手段２６、石炭Ｂ計量手段３６、および混炭計量手段１６を備える構成としていた。しかしながら本実施形態に係る混炭システム１０ａは図６に示すように、石炭Ｂ計量手段を省いた状態でも成り立たせることができる。
【００４３】
この場合には、制御手段４２におけるＰＬＣ４４の記憶手段に、石炭Ａ計量手段２６により計測された石炭Ａの単位時間当たりの搬送量（質量）と石炭Ａと石炭Ｂの混合比率より算出される石炭Ｂの質量と、計測された石炭Ａの質量と算出された石炭Ｂの質量とを加算して得られる混炭の質量とをそれぞれ、単位時間毎に記憶させる。そして、調節計４６では、混炭計量手段１６によって実際に検出された混炭の質量と、現時点を基準として石炭Ａ計量手段２６から混炭計量手段１６までの石炭Ａの搬送に要する時間（ｔ４）だけ以前に記憶された混炭の質量とを比較して質量の差分を求め、差分を減らすように、石炭Ｂ搬送手段３６の回転数を上げ下げするための制御信号をインバータ４８へ出力する。
このような構成とした場合であっても、本実施形態に係る混炭システムとすることができる。
【００４４】
また、上記実施形態では、混合対象とする粉粒体の具体例として石炭を挙げ、混合システムとしては混炭システムとして説明した。しかしながら本発明に係る混合システムは、混合対象を木材チップや小麦、あるいは米等の粉粒体とした場合であっても、適用することができる。
【符号の説明】
【００４５】
１０………混炭システム、１２………混炭搬送経路、１４………上流混炭搬送手段、１６………混炭計量手段、１８………計量器、２０………下流混炭搬送手段、２２………第１石炭搬送経路、２４………上流石炭搬送手段、２６………石炭Ａ計量手段、２８………計量器、３０………下流石炭搬送手段、３２………第２石炭搬送経路、３４………海上ホッパ、３６………石炭Ｂ計量手段、３８………計量器、４０………タコメータ、４２………制御手段、４４………ＰＬＣ、４６………調節計、４８………インバータ、５０………指令手段。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、種類の異なる石炭や木材チップ、小麦、米等のいわゆる粉粒体を所定の割合で混合するシステムに関する。
【背景技術】
【０００２】
混合対象の粉粒体の一例として、石炭を挙げることができる。一口に石炭と言っても、採掘地などによって定められた種類によって種々の燃焼特性がある。このため、石炭を製品として安定供給するためには、商品としての石炭の燃焼特性のバラツキを抑える必要がある。
【０００３】
例えば、燃焼効率が高く燃焼時間の短い石炭Ａと、燃焼効率が低く燃焼時間の長い石炭Ｂとを貯蔵している場合、石炭Ａと石炭Ｂを所定の割合で混合することで、燃焼効率と燃焼時間が安定した石炭を供給することが可能となる。しかし従来、石炭の混合（混炭）には比率制御による混合が行われておらず、結果として供給された石炭の燃焼が不安定なものとなることが多いという実状があった。
【０００４】
石炭の混合に関連する技術として、例えば、特許文献１や特許文献２に開示されているようなものが知られている。特許文献１に開示されている技術は、石炭に対してバイオマスの炭化物を混合するというものである。特許文献１によれば、コンベアにより貯炭場から搬送される石炭に対し、軽量ホッパにより質量計測された炭化物を混合するというものである。
【０００５】
また、特許文献２に開示されている技術は、石炭に対して廃プラスチックや古紙などのサーマルリサイクル用燃料を混合するというものである。特許文献２では、コールセンタなどに貯蔵された石炭と、他の場所に貯蔵されたサーマルリサイクル用燃料とをトラックなどの荷台に合い積みし、これを搬送経路に接続された受入ホッパに供給し、ホッパや搬送経路を経た搬送工程において、石炭とサーマルリサイクル用燃料を混合するというものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００８−２０９０８０号公報
【特許文献２】特開２００２−３５６６８９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
確かに、上記文献に開示されているような技術を応用すれば、種類の異なる石炭（粉粒体）同士を混合し、安定した品質の石炭を供給することが可能となると考えられる。しかし、引用文献１に開示されている混合方法では単純に、質量を計量した炭化物を、コンベアにより搬送されてくる石炭に混合するというものであるため、石炭と炭化物の混合割合にバラツキが大きいといった問題がある。また、特許文献２に開示されている混合方法では、トラック等に積載する際に、重量比率により石炭とサーマルリサイクル用燃料の混合割合を定めておくことは可能であるが、搬送の都度両者の重量計測を行う必要があり、搬送と混合を連続して行うことはできないという問題がある。
【０００８】
そこで本発明では、石炭等の粉粒体を連続搬送する中で、予め定められた混合割合での混合を精度良く行うことのできる粉粒体混合システム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】
上記目的を達成するための本発明に係る粉粒体混合システムは、特定種別の粉粒体Ａの質量を計測すると共に質量を計測された前記粉粒体Ａを搬送する第１粉粒体搬送経路と、前記粉粒体Ａと異なる種別の粉粒体Ｂの質量を計測すると共に質量を計測された前記粉粒体Ｂを搬送する第２粉粒体搬送経路と、前記粉粒体Ａと前記粉粒体Ｂを混合して精製される混合物を搬送する混合物搬送経路と、前記混合物搬送経路上の混合位置において精製される混合物における前記粉粒体Ａと前記粉粒体Ｂの混合比率を定め、前記混合物の混合比率が定めた値となるように、前記粉粒体Ｂの単位時間当たりの搬送量を調整する制御手段とを備え、前記制御手段は、前記粉粒体Ａの質量が計測されてから、前記粉粒体Ａが前記混合位置に至るまでの時間ｔ１から前記粉粒体Ｂの質量が計測されてから、前記粉粒体Ｂが前記混合位置に至るまでの時間ｔ２を減算して得られる時間差ｔ３に基づいて前記粉粒体Ｂの単位時間当たりの搬送量を調整する信号を前記第２粉粒体搬送経路へ出力することを特徴とする。
【００１０】
また、上記のような特徴を有する粉粒体混合システムにおいて前記制御手段は、計測された粉粒体Ａの質量と前記粉粒体Ａと前記粉粒体Ｂの混合比率とより算出される粉粒体Ｂの質量を単位時間毎に記憶する記憶手段を有し、前記粉粒体Ａの質量計測時から前記時間差ｔ３だけ前に記憶された粉粒体Ｂの質量を単位時間当たりの搬送量として前記信号を出力すると良い。
【００１１】
このような構成とすることによれば、粉粒体Ｂの質量の計測位置から混合位置に至るまでにタイムラグがある場合であっても、粉粒体の混合を精度良く行うことができる。
【００１２】
また、上記課題を解決するための本発明に係る粉粒体混合システムは、特定種別の粉粒体Ａの質量を計測すると共に質量を計測された前記粉粒体Ａを搬送する第１粉粒体搬送経路と、前記粉粒体Ａと異なる種別の粉粒体Ｂを搬送する第２粉粒体搬送経路と、前記粉粒体Ａと前記粉粒体Ｂを混合して精製される混合物の質量を計測すると共に前記混合物を搬送する混合物搬送経路と、前記混合物搬送経路上の混合位置において精製される混合物における前記粉粒体Ａと前記粉粒体Ｂの混合比率を定め、前記混合物の混合比率が定めた値となるように、前記粉粒体Ｂの単位時間当たりの搬送量を調整する制御手段とを備え、前記制御手段は、前記粉粒体Ａの質量が計測されてから、前記粉粒体Ｂと混合されて前記混合物搬送経路における質量計測位置に至るまでの時間ｔ４だけ以前に記憶された混合物の質量と前記混合物搬送経路において計測された実際の混合物の質量とを比較し、前記粉粒体Ｂの単位時間当たりの搬送量を調整する信号を前記第２粉粒体搬送経路へ出力することを特徴とするものであっても良い。
【００１３】
さらに、上記のような特徴を有する粉粒体混合システムにおいて前記制御手段から前記第２粉粒体搬送経路へ出力される信号は、前記第２粉粒体搬送経路を駆動するモータに対する指令回転数を指示するための指令信号であり、前記第２粉粒体搬送経路には、第２粉粒体搬送経路を構成するプーリの回転数を検出する実回転数検出手段が備えられ、前記モータに対する指令回転数と前記実回転数とを表示する指令手段を設けるようにすると良い。
このような構成とすることにより、第２粉粒体搬送経路におけるベルトスリップを検知することが可能となる。
【発明の効果】
【００１４】
上記のような特徴を有する粉粒体混合システムによれば、粉粒体を連続搬送する中で、予め定められた混合割合で、精度良く、粉粒体Ａと粉流体Ｂを混合することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】実施形態に係る粉粒体混合システムの構成を示すブロック図である。
【図２】実施形態に係る粉粒体混合システムにおけるＰＬＣの記憶手段と、記憶データの選出の様子を示すブロック図である。
【図３】実施形態に係る粉粒体混合システムの搬送系統が複数ある場合の例を示すブロック図である。
【図４】指令手段における表示画面の一例を示す図である。
【図５】（Ａ）は第１石炭搬送経路における単位時間当たりの搬送量と経過時間を示すグラフであり、（Ｂ）は第２石炭搬送経路における単位時間当たりの搬送量と経過時間を示すグラフであり、（Ｃ）は混炭搬送経路における単位時間当たりの搬送量と搬送距離を示すグラフである。
【図６】実施形態に係る粉粒体混合システムの変形例を示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、本発明の粉粒体混合システムに係る実施の形態について、図面を参照しつつ詳細に説明する。なお、以下に示す実施形態では、混合対象とする粉粒体を石炭として、その具体例を挙げて説明する。よって、以下の説明において、石炭は粉粒体、混炭は混合物としてそれぞれ読み替えた場合であっても、その意味は変わらない。まず、図１を参照して本発明の粉粒体混合システム（以下、混炭システム１０と称す）に係る基本形態について説明する。
【００１７】
本実施形態に係る混炭システム１０は、混炭搬送経路（混合物搬送経路）１２と第１石炭搬送経路（第１粉粒体搬送経路）２２、第２石炭搬送経路（第２粉粒体搬送経路）３２、制御手段４２、および指令手段５０を基本として構成される。
【００１８】
混炭搬送経路１２は、詳細を後述する第１石炭搬送経路２２によって搬送される特定種別の石炭（以下、石炭Ａ（粉粒体Ａ）と称す）と第２石炭搬送経路３２によって搬送される石炭Ａと異なる種別の石炭（以下、石炭Ｂ（粉粒体Ｂ）と称す）の混合物（以下、混炭と称す）を貯蔵場所まで搬送するための搬送経路である。混炭搬送経路１２は、少なくとも上流混炭搬送手段１４と混炭計量手段１６、および下流混炭搬送手段２０とを備える。上流混炭搬送手段１４は、石炭Ａと、石炭Ｂとを混合するための搬送手段である。上流混炭搬送手段１４の具体的な構成の一例としては、モータ１４ａを介して駆動されるベルトコンベアを挙げることができる。上流混炭搬送手段１４を介した混合は、まず、石炭Ａを上流混炭搬送手段１４に移載する（以下、上流混炭搬送手段１４に対する石炭Ａの移載位置を移載位置と称す）。上流混炭搬送手段１４に移載された石炭Ａが、石炭Ｂの移載場所（以下、混合位置と称す）まで搬送されることで、石炭Ａと石炭Ｂが混合され、混炭が精製される。
【００１９】
混炭計量手段１６は、上流混炭搬送手段１４を介して精製された混炭の質量を計測する役割を担う。石炭Ａと石炭Ｂが所望する比率で混合されたか否かを、実際の混炭質量に基づいてフィードバックするためである。本実施形態の混炭計量手段１６は、ベルトスケールを採用する。ベルトスケールを採用することで、単位時間あたりに搬送されて来る混炭の質量を連続して計測することが可能となるからである。つまり、計量に際して上流混炭搬送手段１４を停止させる必要は無いのである。ベルトスケールである混炭計量手段１６は、モータ１６ａを介して駆動するベルトコンベアと、計量器１８を有する。
【００２０】
下流混炭搬送手段２０は、混炭計量手段１６を介して計測された混炭を貯蔵場所まで搬送する搬送手段である。下流混炭搬送手段２０の構成は、上述した上流混炭搬送手段１４と同様であれば良く、例えばモータ２０ａを介して駆動されるベルトコンベアであれば良い。
このような構成の混炭搬送経路１２によれば、石炭Ａと石炭Ｂを混合して生成した混炭を計量し、その後貯蔵場所まで搬送することができる。
【００２１】
第１石炭搬送経路２２は、石炭Ａの貯蔵場所である１次出荷元と上述した混炭搬送経路１２における移載位置とを結ぶ搬送経路である。第１石炭搬送経路２２は、上述した混炭搬送経路１２と同様に、上流石炭搬送手段２４と石炭Ａ計量手段２６、及び下流石炭搬送手段３０とを有する。上流石炭搬送手段２４は、１次出荷元に貯蔵された石炭Ａを石炭Ａ計量手段２６まで搬送する手段であり、例えばベルトコンベア等であれば良い。ベルトコンベアである上流石炭搬送手段２４には、駆動源としてのモータ２４ａが設けられている。
【００２２】
石炭Ａ計量手段２６は、上流石炭搬送手段２４を介して搬送された石炭Ａの単位時間当たりの質量（ｔ／ｓ）を計測する役割を担う。この石炭Ａ計量手段２６によって計測される石炭Ａの質量と、詳細を後述する指令手段によって予め定められた混合比率に基づいて、石炭Ｂの搬送量（質量（ｔ／ｓ））を定めるためである。石炭Ａ計量手段２６としては、上記混炭搬送経路１２における混炭計量手段１６と同様に、モータ２６ａによって駆動されるベルトスケール等で良く、計量器１８を有する。ベルトスケールを採用することで、単位時間あたりに搬送されて来る混炭の質量を連続して計測することが可能となるからである。
【００２３】
下流石炭搬送手段３０は、石炭Ａ計量手段２６によって計測された後の石炭Ａを混炭搬送経路１２における移載位置まで搬送するための手段である。下流石炭搬送手段３０の具体的な構成としては、モータ３０ａを介して駆動されるベルトコンベアであれば良い。なお、第１石炭搬送経路２２における下流石炭搬送手段３０は必ずしも必要では無く、例えば石炭Ａ計量手段２６による石炭Ａの排出場所を混炭搬送経路１２上の移載位置とした場合には、下流石炭搬送手段３０は不要となる。
【００２４】
第２石炭搬送経路３２は、少なくとも海上ホッパ３４と石炭Ｂ計量手段３６を備え、海上ホッパ３４に充填された石炭Ｂを混炭搬送経路１２における混合位置に移載する役割を担う。海上ホッパ３４には、船舶等から荷揚げされた石炭Ｂが充填され、海上ホッパ３４は、充填された石炭Ｂを石炭Ｂ計量手段３６に切り出す。
【００２５】
石炭Ｂ計量手段３６は、海上ホッパ３４によって単位時間当たりに切り出された石炭Ｂの質量を計測しつつ、石炭Ｂを混炭搬送経路１２における混合位置に移載する。石炭Ｂ計量手段３６の具体的構成としては、ベルトスケールで良い。石炭Ｂ計量手段３６には、その駆動を制御するモータ３６ａと、計量器３８、及び駆動時における実回転数を計測するタコメータ４０が設けられている。石炭Ｂ計量手段３６を駆動するモータ３６ａは、詳細を後述する制御手段４２により回転数が制御される。また、タコメータ４０による実回転数のカウント値は、フィードバック値として制御手段４２に入力される。
【００２６】
制御手段４２は、少なくともＰＬＣ（Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ Ｌｏｇｉｃ Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ）４４、調節計４６、およびインバータ４８を備える。本実施形態に係る制御手段４２は、混炭の生成のための制御を行うことを目的としたものであり、主に第２石炭搬送経路３２の駆動制御を行う役割を担う。なお、混炭搬送経路１２や第１石炭搬送経路２２の駆動制御については、図示しない制御機構を介して成されることとする。
【００２７】
ＰＬＣ４４は、第１石炭搬送経路２２の石炭Ａ計量手段２６によって計測された石炭Ａの質量に基づいて、混合される石炭Ｂの適正質量を算出し、その値を信号として調節計４６に出力することを主な役割とする。ＰＬＣ４４には少なくとも、詳細を後述する指令手段５０からの指令値（混合比率）と石炭Ａ計量手段２６からの計測値が入力される。単位時間当たりにおける石炭Ａの質量と、石炭Ａと石炭Ｂの混合比率が解れば、指令値としての混合比率を満たすための石炭Ｂの質量を算出することができるからである。なお、石炭Ａの質量と、混合比率（ａ：ｂ）に基づく石炭Ｂの質量は、数式（１）に基づいて算出することができる。
【数１】
【００２８】
また、本実施形態に係るＰＬＣ４４は、内蔵メモリ、あるいは外部記憶装置等の記憶手段（不図示）に、算出した石炭Ｂの質量を計測時の時刻と共に時系列的に記憶することを可能としている。本実施形態に係る混炭システム１０では、石炭Ａ計量手段２６から混合位置まで石炭Ａが搬送される時間ｔ１（時間単位：例えば秒）と石炭Ｂ計量手段３６が石炭Ｂの質量を計測してから石炭Ｂが混合位置に投入されるまでの時間ｔ２（秒）は予め求められている。このため、時系列的に記憶された石炭Ｂ（算出値）の質量のうち、現時点で検出された石炭Ａの質量に基づいて算出された石炭Ｂの質量よりもｔ１−ｔ２（秒）で求められる時間（時間差ｔ３）だけ前に算出された石炭Ｂの質量を調節計４６に出力することで、現時点で第２石炭搬送経路３２に求められる石炭Ｂの単位時間当たりの質量（搬送量）を提供することができることとなる（図２参照）。
【００２９】
このようにｔ１−ｔ２＝ｔ３（秒）前に算出された石炭Ｂの値に基づいて第２石炭搬送経路３２による石炭Ｂの搬送（搬出）質量を調節すれば、石炭Ｂ計量手段３６で計測される石炭Ｂの質量を調整した後、ｔ２（秒）後に混合位置に移載される石炭Ｂの質量を算出値に合わせることができる。
【００３０】
また、本実施形態に係るＰＬＣ４４には、インバータ４８からモータ３６ａへ出力される指令回転数と、タコメータ４０によって検出される石炭Ｂ計量手段３６（ベルトコンベア）の実回転数、及び混炭計量手段１６によって計測される混炭質量が入力される。指令回転数と実回転数は、（指令回転数）−（実回転数）といった計算により回転数差が算出され、この回転数差が一定以上になった場合には石炭Ｂ計量手段３６による石炭Ｂの搬送が停止される。ベルトコンベアのベルトスリップが大きいと判断されるためである。なお、指令回転数と実回転数は、詳細を後述する指令手段５０に出力される。
【００３１】
また、混炭計量手段１６によって計測される混炭質量が入力されることで、この計測値をフィードバック値として指令回転数と実回転数のズレによって生ずる石炭Ｂの単位時間当たりの搬送量の誤差を知ることができる。石炭Ｂの単位時間当たりの搬送量の誤差を知ることにより、指令回転数の補正による石炭Ｂの搬送量の補正を行うことができ、石炭混合の精度を向上させることができる。
【００３２】
調節計４６は、現在、単位時間当たりに搬送されている質量と、ＰＬＣ４４により算出されたｔ１−ｔ２秒後に必要とされる単位時間当たりの搬送量（質量）とを比較し、石炭Ｂ計量手段３６による石炭Ｂの搬送速度を上げる、または下げるといった指令値、あるいは上げ下げする速度を定めた指令値をインバータ４８に出力する役割を担う。このため、調節計４６には少なくとも、石炭Ｂ計量手段３６による計測値と、ＰＬＣ４４により算出されたｔ１−ｔ２秒後に必要とされる単位時間あたりの石炭Ｂの質量が入力される。
【００３３】
インバータ４８は、調節計４６から出力された指令値に基づいて、モータ３６ａの回転数を定め、その回転数（指令回転数）に合わせた駆動信号を出力する役割を担う。また、インバータ４８は、ＰＬＣ４４に対し、フィードバック値として指令回転数を出力する。これによりＰＬＣ４４では、タコメータ４０により計測される実回転数との回転差を算出することが可能となる。
【００３４】
指令手段５０は、ＰＬＣ４４に対して、石炭Ａと石炭Ｂの混合比率を出力するための入力手段及び種々のフィードバック値を表示するための表示手段としての役割を担う。また、指令手段５０は、図３に示すように石炭Ａや石炭Ｂの搬送経路が複数あるような場合に、搬送経路の選択を行う機能も有する。
【００３５】
例えば図３に示す例の場合、第１石炭搬送経路２２が２系統（Ｓ２１Ｒ，Ｓ１１Ｒ）と、混炭搬送経路１２が２系統（ＳＳ１，ＳＢ１）あり、選択される経路としては４つの経路が存在することとなる。
搬送経路がこのような構成である場合には、指令手段の表示画面として、図４に示すような入出力画面が表示される。
【００３６】
入出力画面５２は少なくとも、混炭搬送経路１２の選択を入力する領域と、混炭比率を入力する領域、および実機のフィードバックデータを表示する領域を有する。混炭搬送経路の入力領域は、１次出荷元経路の選択と、搬送経路の選択を行うための領域である。１次出荷元経路の選択は、石炭Ａの種別を選択するための経路選択であり、図３に示す例では、２種類の経路が選択できる（Ｓ２１ＲとＳ１１Ｒ）。また、搬送経路の選択は、石炭Ａと石炭Ｂとを混合し、精製した混炭を搬送するための経路（混炭搬送経路１２）を選択するための経路選択であり、図３に示す例では、２種類の経路が選択できる（ＳＳ１とＳＢ１）。なお、経路の選択は、直接入力によっても良いし、図示しない選択画面（例えばポップアップ画面）からの選択等であっても良い。
【００３７】
混炭比率の入力領域は、１次出荷元からの石炭Ａの重量比率と、海上ホッパ３４から供給される石炭Ｂの重量比率を定めるための入力領域である。この混炭比率の入力領域への入力値により、精製される混炭の特性が定まる。比率の入力は、ａ：ｂとなるように入力する。
【００３８】
実機フィードバックデータの表示領域は、実施形態に係る混炭システム１０の駆動状態を知るためのデータを表示する領域であり、この領域に表示されるデータに基づいて、手動または自動でシステムの停止または指令値の変更が行われる。表示される実機データとしては、例えば海上ホッパ３４からの払い出し量や、石炭Ｂ計量手段３６を駆動するモータ３６ａに対する指令回転数、および石炭Ｂ計量手段３６のプーリが回転することから検出される実際の回転数などを挙げることができる。
【００３９】
このような基本構成を有する混炭システム１０では、第１石炭搬送経路２２、第２石炭搬送経路３２、および混炭搬送経路１２における単位時間あたりの搬送量は、図５に示すような変化を示す。なお、図５において、図５（Ａ）は、第１石炭搬送経路２２の単位時間当たりにおける石炭Ａの搬送量を示すもので、横軸が経過時間、縦軸が単位時間当たりの石炭Ａの搬送量を示す。また、図５（Ｂ）は、第２石炭搬送経路３２の単位時間当たりにおける石炭Ｂの搬送量を示すもので、横軸が経過時間、縦軸が単位時間当たりの石炭Ｂの搬送量を示す。さらに、図５（Ｃ）は、混炭搬送経路１２の単位時間当たりにおける石炭Ａ、および石炭Ｂの搬送量を示すもので、横軸が搬送距離、縦軸が単位時間当たりの搬送量を示す。
【００４０】
図５から読み取れるように、図５（Ａ）に示す第１石炭搬送経路２２における石炭Ａの搬送は、搬送開始直後から略定量となるように開始されている。一方、図５（Ｂ）に示す第２石炭搬送経路３２における石炭Ｂの搬送は、第１石炭搬送経路２２による石炭Ａの搬送が開始されてから所定時間経過した後に開始されている。この時間差は、石炭Ａ計量手段２６と石炭Ｂ計量手段３６との間における混合位置までの搬送距離の違いを示すものである。なお、図５に示す例では、説明を簡単化するために、石炭Ｂ計量手段３６から混合位置までの距離は０としている。
【００４１】
また、図５（Ｃ）で示すグラフは、混炭搬送経路１２における移載位置（石炭Ａが投入される位置）からの石炭の移動距離と、単位時間当たりの搬送量の変化を示すものであるため、混合位置において石炭Ｂが投入され、搬送量が増えていることを読み取ることができる。また、図５に示す例では、石炭Ａと石炭Ｂとを１：１で混合するようにしていることも読み取ることができる。
【００４２】
上記実施形態に係る混炭システム１０では、計量手段として、石炭Ａ計量手段２６、石炭Ｂ計量手段３６、および混炭計量手段１６を備える構成としていた。しかしながら本実施形態に係る混炭システム１０ａは図６に示すように、石炭Ｂ計量手段を省いた状態でも成り立たせることができる。
【００４３】
この場合には、制御手段４２におけるＰＬＣ４４の記憶手段に、石炭Ａ計量手段２６により計測された石炭Ａの単位時間当たりの搬送量（質量）と石炭Ａと石炭Ｂの混合比率より算出される石炭Ｂの質量と、計測された石炭Ａの質量と算出された石炭Ｂの質量とを加算して得られる混炭の質量とをそれぞれ、単位時間毎に記憶させる。そして、調節計４６では、混炭計量手段１６によって実際に検出された混炭の質量と、現時点を基準として石炭Ａ計量手段２６から混炭計量手段１６までの石炭Ａの搬送に要する時間（ｔ４）だけ以前に記憶された混炭の質量とを比較して質量の差分を求め、差分を減らすように、石炭Ｂ搬送手段３６の回転数を上げ下げするための制御信号をインバータ４８へ出力する。
このような構成とした場合であっても、本実施形態に係る混炭システムとすることができる。
【００４４】
また、上記実施形態では、混合対象とする粉粒体の具体例として石炭を挙げ、混合システムとしては混炭システムとして説明した。しかしながら本発明に係る混合システムは、混合対象を木材チップや小麦、あるいは米等の粉粒体とした場合であっても、適用することができる。
【符号の説明】
【００４５】
１０………混炭システム、１２………混炭搬送経路、１４………上流混炭搬送手段、１６………混炭計量手段、１８………計量器、２０………下流混炭搬送手段、２２………第１石炭搬送経路、２４………上流石炭搬送手段、２６………石炭Ａ計量手段、２８………計量器、３０………下流石炭搬送手段、３２………第２石炭搬送経路、３４………海上ホッパ、３６………石炭Ｂ計量手段、３８………計量器、４０………タコメータ、４２………制御手段、４４………ＰＬＣ、４６………調節計、４８………インバータ、５０………指令手段。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
特定種別の粉粒体Ａの質量を計測すると共に質量を計測された前記粉粒体Ａを搬送する第１粉粒体搬送経路と、
前記粉粒体Ａと異なる種別の粉粒体Ｂの質量を計測すると共に質量を計測された前記粉粒体Ｂを搬送する第２粉粒体搬送経路と、
前記粉粒体Ａと前記粉粒体Ｂを混合して精製される混合物を搬送する混合物搬送経路と、
前記混合物搬送経路上の混合位置において精製される混合物における前記粉粒体Ａと前記粉粒体Ｂの混合比率を定め、前記混合物の混合比率が定めた値となるように、前記粉粒体Ｂの単位時間当たりの搬送量を調整する制御手段とを備え、
前記制御手段は、前記粉粒体Ａの質量が計測されてから、前記粉粒体Ａが前記混合位置に至るまでの時間ｔ１から前記粉粒体Ｂの質量が計測されてから、前記粉粒体Ｂが前記混合位置に至るまでの時間ｔ２を減算して得られる時間差ｔ３に基づいて前記粉粒体Ｂの単位時間当たりの搬送量を調整する信号を前記第２粉粒体搬送経路へ出力することを特徴とする粉粒体混合システム。
【請求項２】
前記制御手段は、計測された粉粒体Ａの質量と前記粉粒体Ａと前記粉粒体Ｂの混合比率とより算出される粉粒体Ｂの質量を単位時間毎に記憶する記憶手段を有し、
前記粉粒体Ａの質量計測時から前記時間差ｔ３だけ前に記憶された粉粒体Ｂの質量を単位時間当たりの搬送量として前記信号を出力することを特徴とする請求項１に記載の粉粒体混合システム。
【請求項３】
特定種別の粉粒体Ａの質量を計測すると共に質量を計測された前記粉粒体Ａを搬送する第１粉粒体搬送経路と、
前記粉粒体Ａと異なる種別の粉粒体Ｂを搬送する第２粉粒体搬送経路と、
前記粉粒体Ａと前記粉粒体Ｂを混合して精製される混合物の質量を計測すると共に前記混合物を搬送する混合物搬送経路と、
前記混合物搬送経路上の混合位置において精製される混合物における前記粉粒体Ａと前記粉粒体Ｂの混合比率を定め、前記混合物の混合比率が定めた値となるように、前記粉粒体Ｂの単位時間当たりの搬送量を調整する制御手段とを備え、
前記制御手段は、前記粉粒体Ａの質量が計測されてから、前記粉粒体Ｂと混合されて前記混合物搬送経路における質量計測位置に至るまでの時間ｔ４だけ以前に記憶された混合物の質量と前記混合物搬送経路において計測された実際の混合物の質量とを比較し、前記粉粒体Ｂの単位時間当たりの搬送量を調整する信号を前記第２粉粒体搬送経路へ出力することを特徴とする粉粒体混合システム。
【請求項４】
前記制御手段から前記第２粉粒体搬送経路へ出力される信号は、前記第２粉粒体搬送経路を駆動するモータに対する指令回転数を指示するための指令信号であり、
前記第２粉粒体搬送経路には、第２粉粒体搬送経路を構成するプーリの回転数を検出する実回転数検出手段が備えられ、
前記モータに対する指令回転数と前記実回転数とを表示する指令手段を設けたことを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載の粉粒体混合システム。
【請求項１】
特定種別の粉粒体Ａの質量を計測すると共に質量を計測された前記粉粒体Ａを搬送する第１粉粒体搬送経路と、
前記粉粒体Ａと異なる種別の粉粒体Ｂの質量を計測すると共に質量を計測された前記粉粒体Ｂを搬送する第２粉粒体搬送経路と、
前記粉粒体Ａと前記粉粒体Ｂを混合して精製される混合物を搬送する混合物搬送経路と、
前記混合物搬送経路上の混合位置において精製される混合物における前記粉粒体Ａと前記粉粒体Ｂの混合比率を定め、前記混合物の混合比率が定めた値となるように、前記粉粒体Ｂの単位時間当たりの搬送量を調整する制御手段とを備え、
前記制御手段は、前記粉粒体Ａの質量が計測されてから、前記粉粒体Ａが前記混合位置に至るまでの時間ｔ１から前記粉粒体Ｂの質量が計測されてから、前記粉粒体Ｂが前記混合位置に至るまでの時間ｔ２を減算して得られる時間差ｔ３に基づいて前記粉粒体Ｂの単位時間当たりの搬送量を調整する信号を前記第２粉粒体搬送経路へ出力することを特徴とする粉粒体混合システム。
【請求項２】
前記制御手段は、計測された粉粒体Ａの質量と前記粉粒体Ａと前記粉粒体Ｂの混合比率とより算出される粉粒体Ｂの質量を単位時間毎に記憶する記憶手段を有し、
前記粉粒体Ａの質量計測時から前記時間差ｔ３だけ前に記憶された粉粒体Ｂの質量を単位時間当たりの搬送量として前記信号を出力することを特徴とする請求項１に記載の粉粒体混合システム。
【請求項３】
特定種別の粉粒体Ａの質量を計測すると共に質量を計測された前記粉粒体Ａを搬送する第１粉粒体搬送経路と、
前記粉粒体Ａと異なる種別の粉粒体Ｂを搬送する第２粉粒体搬送経路と、
前記粉粒体Ａと前記粉粒体Ｂを混合して精製される混合物の質量を計測すると共に前記混合物を搬送する混合物搬送経路と、
前記混合物搬送経路上の混合位置において精製される混合物における前記粉粒体Ａと前記粉粒体Ｂの混合比率を定め、前記混合物の混合比率が定めた値となるように、前記粉粒体Ｂの単位時間当たりの搬送量を調整する制御手段とを備え、
前記制御手段は、前記粉粒体Ａの質量が計測されてから、前記粉粒体Ｂと混合されて前記混合物搬送経路における質量計測位置に至るまでの時間ｔ４だけ以前に記憶された混合物の質量と前記混合物搬送経路において計測された実際の混合物の質量とを比較し、前記粉粒体Ｂの単位時間当たりの搬送量を調整する信号を前記第２粉粒体搬送経路へ出力することを特徴とする粉粒体混合システム。
【請求項４】
前記制御手段から前記第２粉粒体搬送経路へ出力される信号は、前記第２粉粒体搬送経路を駆動するモータに対する指令回転数を指示するための指令信号であり、
前記第２粉粒体搬送経路には、第２粉粒体搬送経路を構成するプーリの回転数を検出する実回転数検出手段が備えられ、
前記モータに対する指令回転数と前記実回転数とを表示する指令手段を設けたことを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載の粉粒体混合システム。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【公開番号】特開２０１２−１７０９４１（Ｐ２０１２−１７０９４１Ａ）
【公開日】平成２４年９月１０日（２０１２．９．１０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−３８２７２（Ｐ２０１１−３８２７２）
【出願日】平成２３年２月２４日（２０１１．２．２４）
【出願人】（３９４０１０１９３）宇部テクノエンジ株式会社 (37)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年９月１０日（２０１２．９．１０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年２月２４日（２０１１．２．２４）
【出願人】（３９４０１０１９３）宇部テクノエンジ株式会社 (37)
【Ｆターム（参考）】
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