連続計量混合システム
【課題】より高精度な混合比率を得ることができる連続計量混合システムを提供する。
【解決手段】各々、異なる被計量物を連続して排出し、各被計量物の目標混合比率に応じて設定される各被計量物の単位時間当たりの設定排出量に基づいて各被計量物の排出量を制御するように構成されるとともに、各々から排出する被計量物が液体または粉体であって少なくとも１つの被計量物が液体である、複数の連続計量供給装置２，３，４と、全ての連続計量供給装置２，３，４から排出される被計量物を混合しながら連続して排出する混合装置５と、混合装置５から排出される混合物を後段装置へ供給するための輸送ライン７と、輸送ライン７の中途に挿入された貯槽８と、貯槽８内の混合物を吸い出すポンプ１０と、ポンプ１０で吸い出した混合物を貯槽８よりも混合装置５寄りの輸送ライン７へ戻すための戻りライン９とを備えている。
【解決手段】各々、異なる被計量物を連続して排出し、各被計量物の目標混合比率に応じて設定される各被計量物の単位時間当たりの設定排出量に基づいて各被計量物の排出量を制御するように構成されるとともに、各々から排出する被計量物が液体または粉体であって少なくとも１つの被計量物が液体である、複数の連続計量供給装置２，３，４と、全ての連続計量供給装置２，３，４から排出される被計量物を混合しながら連続して排出する混合装置５と、混合装置５から排出される混合物を後段装置へ供給するための輸送ライン７と、輸送ライン７の中途に挿入された貯槽８と、貯槽８内の混合物を吸い出すポンプ１０と、ポンプ１０で吸い出した混合物を貯槽８よりも混合装置５寄りの輸送ライン７へ戻すための戻りライン９とを備えている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、２次電池、窯業、塗料、食品などの原料の配合を行うために用いる連続計量混合システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、例えば粉体と液体との混合装置や分散装置として種々の装置が提案されている（例えば、特許文献１，２，３等参照）。
【０００３】
図１０は、従来の連続計量混合システムの一例を示す概略図である。図１０中の矢印は、流体の流れる方向を示す。
【０００４】
この連続計量混合システムは、２つの粉体用連続計量供給装置２，３と、液体用連続計量供給装置４と、連続式混合装置５と、連続式分散装置６と、総合制御器１などを備えている。
【０００５】
粉体用連続計量供給装置２，３は、それぞれ、粉体ａ，ｂが供給されるホッパ２１，３１と、例えばロードセルを用いた重量センサ２２，３２と、スクリューフィーダ２３、３３と、制御器２４，３４とを備えている。粉体用連続計量供給装置２は、スクリューフィーダ２３から送り出される粉体ａの流量が設定流量となるように制御器２４によって制御される。同様に、粉体用連続計量供給装置３は、スクリューフィーダ３３から送り出される粉体ｂの流量が設定値となるように制御器３４によって制御される。
【０００６】
液体用連続計量供給装置４は、液体ｃが供給されるホッパ４１と、例えばロードセルを用いた重量センサ４２と、ポンプ４３と、制御器４４とを備えている。この液体用連続計量供給装置４は、ポンプ４３から送り出される液体ｃの流量が設定流量となるように制御器４４によって制御される。
【０００７】
そして、連続式混合装置５では、粉体用連続計量供給装置２，３のそれぞれから供給される粉体ａ，ｂと、液体用連続計量供給装置４から供給される液体ｃとを混合しながら、その混合物（スラリー）を連続して輸送ライン７へ送り出す。連続式分散装置６では、輸送ライン７から送られてくるスラリーを混練し、その混練したスラリーを連続して後段装置（図示せず）へ供給する。
【０００８】
この従来の連続計量混合システムでは、バッチ式のシステムに比べて高能率化を図ることができるとともに装置の小型化を図ることができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開２００６−１３０４５０号公報
【特許文献２】特開平１１−３３３２７９号公報
【特許文献３】実用新案登録第３０９５８８８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
しかしながら、上記従来の連続計量混合システムでは、粉体用連続計量供給装置２，３及び液体用連続計量供給装置４の各々から連続式混合装置５へ供給される被計量物（粉体ａ，ｂ及び液体ｃ）の流量には、設定流量に対する誤差が生じる。そのため、３種類の混合比率にも目標混合比率に対する誤差が生じる。被計量物（混合物）が連続式混合装置５を通過する時間は数秒程度であり、連続式混合装置５へ供給される各被計量物の流量の誤差は、生成されるスラリーの混合比率の誤差になって現れる。この誤差の許容範囲が比較的広い場合には問題ないが、上記誤差の許容範囲が狭い場合には、上記従来の連続計量混合システムを用いることができない。
【００１１】
本発明は上記のような課題を解決するためになされたもので、より高精度な混合比率を得ることができる連続計量混合システムを提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記目的を達成するために、本発明のある形態（aspect）に係る連続計量混合システムは、各々、異なる被計量物を連続して排出し、各被計量物の目標混合比率に応じて設定される各被計量物の単位時間当たりの設定排出量に基づいて各被計量物の排出量を制御するように構成されるとともに、各々から排出する被計量物が液体または粉体であって少なくとも１つの被計量物が液体である、複数の連続計量供給装置と、全ての前記連続計量供給装置から排出される被計量物を混合しながら連続して排出する混合装置と、前記混合装置から排出される混合物を後段装置へ供給するための輸送ラインと、前記輸送ラインの中途に挿入され、混合物を一時貯留するための容器に、上流側の前記輸送ラインから混合物が流入するための流入口と、下流側の前記輸送ラインへ混合物を流出させるための流出口とが設けられた貯槽と、前記貯槽内の混合物を吸い出すポンプと、前記ポンプで吸い出した混合物を前記貯槽よりも前記混合装置寄りの前記輸送ラインへ戻すための戻りラインとを備えている。
【００１３】
この構成によれば、貯槽と、ポンプと、戻りラインと、戻りラインと輸送ラインとの合流点から貯槽までの輸送ラインとによって循環経路が構成されており、複数の連続計量供給装置から排出され、混合装置によって混合された混合物が上記循環経路を通過（循環）することによって、排出時間差をもった被計量物からなる混合物が混合される。これにより、各々の被計量物の実流量（単位時間当たりの実際の排出量）のばらつきが平準化され、実質的に実流量と設定流量（単位時間当たりの設定排出量）との誤差が小さくなり、実際の混合比率と目標混合比率との誤差を小さくすることができ、高精度な混合比率を実現することができる。
【００１４】
また、前記輸送ラインと前記戻りラインとのうちの少なくとも一方に、スタティックミキサーが挿入されていてもよい。これにより、排出時間差をもった被計量物のより効果的な混合が可能になる。
【００１５】
また、前記輸送ラインと前記戻りラインとのうちの少なくとも一方に、スタティックミキサー及び直管部が挿入されていてもよい。これにより、排出時間差をもった被計量物のより効果的な混合が可能になる。
【００１６】
また、前記ポンプは、前記貯槽内の底部の混合物を吸い出すように設けられ、前記ポンプで吸い出した混合物を前記貯槽の下流側の前記輸送ラインへ送るための分岐ラインをさらに備え、運転開始時から運転終了直前までは、前記ポンプから吸い出した混合物を前記戻りラインへ送るように構成され、運転を終了する際に、前記連続計量供給装置及び前記混合装置の動作を停止させた後、前記ポンプから吸い出した混合物を前記分岐ラインへ送るように構成されていてもよい。
【００１７】
この構成によれば、運転終了直前に、貯槽内の混合物を後段装置へ送ることができ、原料である被計量物の無駄を少なくすることができる。
【００１８】
また、前記貯槽は、その内側側壁に沿って底部から前記流出口の下端の位置まで移動可能に構成された水平仕切板を有し、運転開始時から運転終了直前までは、前記水平仕切板を前記貯槽の底部に位置させ、運転を終了する直前に、前記水平仕切板を前記流出口の下端の位置まで上昇させるように構成されていてもよい。
【００１９】
この構成によれば、運転終了直前に、貯槽内の混合物を後段装置へ送ることができ、原料である被計量物の無駄を少なくすることができる。
【００２０】
また、前記連続計量供給装置は、供給される被計量物を保持し、保持している被計量物の重量を所定時間間隔で計量する計量ホッパと、前記計量ホッパから被計量物を連続して排出するための排出装置と、前記排出装置から被計量物を排出中の任意の現在時点における前記計量ホッパの計量値と、排出開始時点における前記計量ホッパの計量値とに基づいて、前記排出開始時点から前記現在時点までの被計量物の実排出重量を前記所定時間間隔で算出するとともに、被計量物の単位時間当たりの設定排出重量に基づいて前記排出開始時点から前記現在時点までにおける予定排出重量を算出し、前記実排出重量が前記予定排出重量と一致するように前記排出装置を前記所定時間間隔で制御する排出量制御器とを備えていてもよい。
【００２１】
この構成によれば、各々の連続計量供給装置から排出される被計量物の流量（実流量）が時々刻々と多少変動したとしても、各々の連続計量供給装置において、被計量物を排出中に計量ホッパで被計量物の重量が計量されるたびに、排出開始時点から現在時点（現在の計量時点）までの被計量物の実排出重量が予定排出重量と一致するように排出装置を所定時間間隔で逐次、制御することにより、長い時間帯における実排出重量の予定排出重量に対する誤差率を小さくすることができる。また、混合装置によって混合された混合物が前述の循環経路を通過（循環）して、排出時間差をもった被計量物からなる混合物が混合される。これにより、各々の被計量物の実流量（単位時間当たりの実際の排出量）のばらつきが平準化され、実質的に実流量と設定流量（単位時間当たりの設定排出量）との誤差がより小さくなり、実際の混合比率と目標混合比率との誤差をより小さくすることができ、より高精度な混合比率を実現することができる。
【００２２】
また、前記ポンプで吸い出した混合物を前記貯槽の下流側の前記輸送ラインへ送るための分岐ラインをさらに備え、全ての前記連続計量供給装置と前記混合装置と前記ポンプとを動作させ、前記ポンプで吸い出した混合物を前記戻りラインへ送る通常動作期間と、前記連続計量供給装置及び前記混合装置の動作を停止させて前記ポンプのみを動作させ、前記ポンプで吸い出した混合物を前記分岐ラインへ送る混合動作停止期間とを有し、前記通常動作期間において前記貯槽内の混合物が漸増し、前記通常動作期間の終了時には前記貯槽内の混合物が規定量となるように前記貯槽の下流側の前記輸送ラインから前記後段装置へ送られる混合物の量が制御されるように構成されるとともに、前記混合動作停止期間の全期間にわたって前記貯槽内の混合物が前記分岐ラインへ徐々に送られるように構成されていてもよい。
【００２３】
この構成によれば、混合動作停止期間において、連続計量供給装置へ被計量物の供給を行うようにし、この期間には、連続計量供給装置及び混合装置を停止させた状態で、通常動作期間に高精度に混合されて貯槽内に貯留している混合物を分岐ラインを介して後段装置へ継続して供給することができるので、混合物の品質を落とすことなく、生産性の向上を図ることが可能になる。
【００２４】
また、前記貯槽内の前記混合物の量を検出するレベル計と、前記貯槽の下流側の前記輸送ラインから前記後段装置へ送られる混合物の流量を制御する流量制御弁と、前記レベル計の検出値を所定時間間隔で取得し、前記流量制御弁の開度を制御する流量制御器とをさらに備え、前記流量制御器は、前記通常動作期間において、前記レベル計で検出される混合物の量が前記連続計量供給装置の前記実排出重量に応じた値となるように前記所定時間間隔で前記流量制御弁の開度を制御するように構成されていてもよい。
【００２５】
この構成によれば、通常動作期間において、レベル計で検出される貯槽内の混合物の量が連続計量供給装置の実排出重量に応じた値となるように所定時間間隔で流量制御弁の開度を制御することにより、通常動作期間の終了時には貯槽内の混合物が規定量となるように貯槽内の混合物を漸増させることができる。そして混合動作停止期間において、連続計量供給装置へ被計量物の供給を行うようにし、この期間には、連続計量供給装置及び混合装置を停止させた状態で、通常動作期間に高精度に混合されて貯槽内に貯留している混合物を分岐ラインを介して後段装置へ継続して供給することができるので、混合物の品質を落とすことなく、生産性の向上を図ることが可能になる。
【００２６】
この場合において、前記流量制御器は、前記混合動作停止期間において、前記レベル計で検出される混合物の量が前記所定時間間隔で所定量ずつ減少するように前記流量制御弁の開度を制御するように構成されていてもよい。
【発明の効果】
【００２７】
本発明は、以上に説明した構成を有し、より高精度な混合比率を得ることができる連続計量混合システムを提供することができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】本発明の第１の実施形態の連続計量混合システムの一例を示す概略図である。
【図２】図１の連続計量混合システムに用いられる貯槽の一例を示す断面の模式図である。
【図３】（ａ）は、図１の連続計量混合システムに用いられるスタティックミキサーの一例を示す模式図であり、（ｂ）は、直管部内を流れるスラリーの流速を示す模式図である。
【図４】図１の連続計量混合システムに用いられる連続計量供給装置の排出重量の経時変化の一例を示すグラフである。
【図５】本発明の第２の実施形態の連続計量混合システムの一例を示す概略図である。
【図６】（ａ）、（ｂ）は、本発明の第３の実施形態の連続計量混合システムに用いる貯槽の第１構成例を示す概略断面図である。
【図７】（ａ）、（ｂ）は、本発明の第３の実施形態の連続計量混合システムに用いる貯槽の第２構成例を示す概略断面図である。
【図８】（ａ）、（ｂ）は、本発明の第４の実施形態の連続計量混合システムの一例の要部を示す概略図である。
【図９】（ａ）は、本発明の第４の実施形態の連続計量混合システムの通常動作期間における連続計量供給装置の予定排出重量の経時変化の一例を示す図であり、（ｂ）は、同連続計量混合システムの通常動作期間における貯槽の予定貯留レベルの経時変化の一例を示す図であり、（ｃ）は、同連続計量混合システムの混合動作停止期間における貯槽の予定貯留レベルの経時変化の一例を示す図である。
【図１０】従来の連続計量混合システムの一例を示す概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００２９】
以下、本発明の好ましい実施の形態を、図面を参照しながら説明する。なお、以下では全ての図面を通じて同一又は相当する要素には同一の参照符号を付して、その重複する説明を省略する。また、本発明は、以下の実施形態に限定されない。
【００３０】
（第１の実施形態）
図１は、本発明の第１の実施形態の連続計量混合システムの一例を示す概略図である。図１中の矢印は、流体の流れる方向を示す。
【００３１】
この連続計量混合システムは、２つの粉体用連続計量供給装置２，３と、液体用連続計量供給装置４と、連続式混合装置５と、連続式分散装置６と、連続式混合装置５と連続式分散装置６との間の輸送ライン（輸送経路）７に挿入された循環部Ｃ１と、総合制御器１などを備えている。なお、本実施形態では、連続計量混合システムに、連続式分散装置６を含むものとして説明するが、連続式分散装置６を含まないものとしてもよい。このことは、後述する第２〜第４の実施形態についても同様である。
【００３２】
粉体用連続計量供給装置２，３は、それぞれ、粉体ａ，ｂが供給されるホッパ２１，３１と、例えばロードセルを用いた重量センサ２２，３２と、スクリューフィーダ２３、３３と、制御器２４，３４とを備えている。
【００３３】
液体用連続計量供給装置４は、液体ｃが供給されるホッパ４１と、例えばロードセルを用いた重量センサ４２と、ポンプ４３と、制御器４４とを備えている。
【００３４】
運転開始前に、総合制御器１は、連続計量供給装置２，３，４のそれぞれの排出流量（単位時間当たりの排出重量）の設定値を、それぞれの制御器２４，３４，４４へ送信し、各制御器２４，３４，４４では、それぞれの排出流量の設定値（設定排出流量）を記憶している。
【００３５】
連続式混合装置５は、粉体用連続計量供給装置２，３のそれぞれから供給される粉体ａ，ｂと、液体用連続計量供給装置４から供給される液体ｃとを混合しながら連続して混合物（スラリー）を輸送ライン７へ送出する装置である。この連続式混合装置５では、モータ５３に接続された回転軸５１に複数の攪拌部材５２が設けられており、モータ５３によって回転軸５１が回転し、複数の攪拌部材５２が回転することにより、上記粉体ａ，ｂと液体ｃとが混合されながら輸送ライン７へ送り出される。
【００３６】
連続式分散装置６は、循環部Ｃ１を介して輸送ライン７から送られてくるスラリーを混練しながら連続して排出し、後段装置（図示せず）へ供給するための装置である。
【００３７】
ここで、循環部Ｃ１は、輸送ライン７と、貯槽８と、戻りライン（戻り経路）９と、ポンプ１０と、スタティックミキサー１１〜１４と、直管部１５，１６とを有している。
【００３８】
図２は、貯槽８の一例を示す断面の模式図である。この貯槽８は、中空の円柱状（ドラム形）の貯槽本体（容器）８０に、輸送ライン７に接続される流入口８１及び流出口８２と、ポンプ１０に接続される戻り口８３とが設けられている。また、ここでは、モータ８４ｍで回転羽根を回転させることにより貯槽８内のスラリーを攪拌するための攪拌装置８４が設けられているが、必ずしも設ける必要はない。
【００３９】
例えば運転開始時において、貯槽８内にスラリーが入っていない場合には、貯槽８内の規定レベル（流出口８２の下限レベル）Ｌ１に達するまで、後段の連続式分散装置６へスラリーは供給されない。貯槽８内のスラリーが規定レベルＬ１を超えると、その超えた部分のスラリーが流出口８２から押し出されて後段の連続式分散装置６へ供給される。
【００４０】
図３（ａ）は、スタティックミキサー１１〜１４の一例を示す模式図であり、図３（ｂ）は、直管部１５，１６内を流れるスラリーの流速を示す模式図である。
【００４１】
図３（ａ）に示すように、スタティックミキサー１１〜１４は、それぞれ、駆動部のない静止型混合器であり、管内に右エレメントＥＲと左エレメントＥＬとが交互に配置された構成であり、周知のものを用いることができる。左右のエレメントは、例えば長方形の板を１８０度ねじった形で、ねじれの方向により右エレメントＥＲと左エレメントＥＬとに区別されている。スタティックミキサー１１〜１４は、分割作用と転換作用と反転作用との３つの作用によって流体を効果的に混合することが知られている。また、高粘性流体の場合は、上記３つの作用のうちのおもに分割作用と転換作用とによって混合される。
【００４２】
図３（ｂ）に示すように、直管部１５，１６内を流れるスラリーの流速は、矢印の長さで示されるように、管壁付近よりも管の中央部が速くなっている。例えば、直管部１５，１６の上流側において管壁付近のスラリーと管の中央部付近のスラリーとが同時に流入したとしても、管の中央部付近のスラリーの方が直管部１５，１６の下流付近に早く到達することになる。そのため、直管部１５，１６の下流側では、管の径方向の位置によって大きな時間差をもったスラリーが流れることになる。
【００４３】
なお、総合制御器１は、運転開始、運転一時停止、運転再開、運転終了等の指令信号を制御器２４，３４，４４等へ出力し、制御器２４，３４，４４では総合制御器１からの指令信号に基づいて、連続計量供給装置２，３，４の動作を制御する。また、総合制御器１は、連続式混合装置５と、循環部Ｃ１のポンプ１０及び攪拌装置８４と、連続式分散装置６とのそれぞれの動作を制御する。
【００４４】
以上のように構成される連続計量混合システムの動作の一例について説明する。
【００４５】
総合制御器１に接続された操作手段（図示せず）に操作者が運転開始操作を行うと、総合制御器１からの運転開始信号（指令信号）に基づいて、連続計量供給装置２，３，４と、連続式混合装置５と、循環部Ｃ１のポンプ１０及び攪拌装置８４と、連続式分散装置６とはそれぞれの動作を開始する。
【００４６】
ここで、粉体用連続計量供給装置２の動作について説明する。制御器２４は、総合制御器１からの運転開始信号に基づいて、スクリューフィーダ２３の動作を開始させ、ホッパ２１内の被計量物（粉体ａ）を連続式混合装置５へ排出させる。重量センサ２２は、所定時間間隔（例えば１０ｍｓ間隔）でホッパ２１内の被計量物（粉体ａ）の重量を計量し、その計量値を制御器２４へ出力する。
【００４７】
制御器２４では、重量センサ２２から所定時間間隔で計量値を入力するたびに、排出開始時点からの被計量物の排出重量（実排出重量）を算出するとともに、排出開始時点からの予定排出重量を算出する。実排出重量は、排出開始時点に取得した重量センサ２２の計量値から現在時点に取得した重量センサ２２の計量値を減算することにより算出し、予定排出重量は、設定排出流量と、排出開始時点から現在時点までの経過時間（排出時間）とを乗算することにより算出する。さらに制御器２４は、算出した実排出重量と予定排出重量との差を算出し、この差が０になるように（実排出重量と予定排出重量とが一致するように）、スクリューフィーダ２３の排出速度（モータ２３ｍの回転速度）を制御（増減）する。
【００４８】
このように、粉体用連続計量供給装置２では、制御器２４によって、実排出重量と予定排出重量とが逐次比較され、実排出重量と予定排出重量とが一致するように被計量物の排出速度が逐次、制御される。もう一つの粉体用連続計量供給装置３の動作も、前述の粉体用連続計量供給装置２と同様である。
【００４９】
また、液体用連続計量供給装置３の動作についても、制御器４４が、スクリューフィーダ２３の代わりに、ポンプ４３の動作を制御する以外は、前述の粉体用連続計量供給装置２と同様であり、制御器４４によって、実排出重量と予定排出重量とが逐次比較され、実排出重量と予定排出重量とが一致するように被計量物（液体ｃ）の排出速度（ポンプ４３の回転速度）が逐次、制御される。
【００５０】
連続式混合装置５では、粉体用連続計量供給装置２，３のそれぞれから供給される粉体ａ，ｂと、液体用連続計量供給装置４から供給される液体ｃとを混合し、その混合物（スラリー）を連続して輸送ライン７へ送り出す。
【００５１】
輸送ライン７へ送り出されたスラリーは、循環部Ｃ１を経由して連続式分散装置６へ供給される。
【００５２】
循環部Ｃ１では、合流点Ｊ１から貯槽８までの輸送ライン７と、貯槽８と、貯槽８からポンプ１０を経由した合流点Ｊ１までの戻りライン９とからなる循環経路をスラリーが循環することにより、排出時間差をもった被計量物（粉体ａ，ｂ及び液体ｃ）からなるスラリーが混合される。さらに、前述のように直管部１５，１６を流れるスラリーでは管の径方向の位置によって時間差が生じ、スタティックミキサー１１〜１４によって、時間差をもったスラリーが混合される。
【００５３】
このように排出時間差をもったスラリーが混合されることにより、高精度な混合比率を得ることができる。これについて図４を参照して説明する。
【００５４】
図４は、例えば液体用連続計量供給装置４の排出重量の経時変化の一例を示すグラフである。直線（一点鎖線）Ｐ１は、設定排出流量に基づいて算出される排出重量（予定排出重量）を示す直線であり、曲線Ｐ２は、重量センサ４２の計量値に基づいて算出される実際の排出重量（実排出重量）を示す曲線である。上記の予定排出重量及び実排出重量は、連続計量供給装置４の制御器４４によって算出される。
【００５５】
誤差率（ε）＝誤差量÷予定排出重量
とすれば、
時刻ｔ１から時刻ｔ２までの間の誤差率ε１２と、時刻０から時刻ｔ３までの間の誤差率ε３とは、次のように表せる。
ε１２＝ｅ１２／（Ｑ１２＋ｅ１２）
ε３＝ｅ３／（Ｑ３＋ｅ３）
ここで、連続計量供給装置４では、任意の時点において、実排出重量が予定排出重量と一致するように制御されているので、ｅ１２＝ｅ３で、ｔ３＞＞（ｔ２−ｔ１）の場合を考えれば、
ε３＜＜ε１２
となる。
【００５６】
すなわち、連続計量供給装置４では、短い時間帯における誤差率より長い時間帯における誤差率の方が小さくなる。このことは、他の連続計量供給装置２，３の場合においても同様である。
【００５７】
したがって、各々の連続計量供給装置２，３，４から排出される被計量物の流量（実流量）が時々刻々と多少変動したとしても、長い時間帯における誤差率を小さくすることができ、循環部Ｃ１において排出時間差をもった被計量物が混合されることにより、実流量のばらつきが平準化され、実質的に実流量と設定流量との誤差を小さくすることができる。
【００５８】
本実施形態では、連続計量供給装置２，３，４から排出され、連続式混合装置５によって混合された混合物が循環部Ｃ１を通過することによって、各々の被計量物の実流量と設定流量との誤差が実質的に小さくなり、実際の混合比率と目標混合比率との誤差を小さくすることができ、高精度な混合比率を実現することができる。なお、目標混合比率に基づいて各々の被計量物の設定流量（各々の連続計量供給装置２，３，４の設定排出流量）が決められているので、各々の被計量物の設定流量の比率は、目標混合比率に等しい。
【００５９】
なお、本実施形態では、運転期間中において、連続計量供給装置２，３，４へ被計量物を供給する場合には、総合制御器１は、本連続計量混合システムの全体の動作を一時停止させ、連続計量供給装置２，３，４への被計量物の供給が終わると、本連続計量混合システムの全体の動作を再開させるようにしている。ここで、連続計量供給装置２，３，４の排出装置（モータ２３ｍ、３３ｍ、ポンプ４３）の動作設定を固定して、動作を継続した状態で被計量物の供給を行う方法も考えられるが、この場合、所望の混合比率が得られなくなり、好ましくない。
【００６０】
（第２の実施形態）
図５は、本発明の第２の実施形態の連続計量混合システムの一例を示す概略図である。図５中の矢印は、流体の流れる方向を示す。また、図５において、図１と同一部分には同一符号を付し、その詳細な説明を省略する。
【００６１】
この連続計量混合システムでは、循環部Ｃ２の構成が、図１に示す連続計量混合システムにおける循環部Ｃ１とは異なり、他の構成は同じである。
【００６２】
本実施形態における循環部Ｃ２では、連続式分散装置６につながる輸送ライン７と戻りライン９との間に分岐ライン１７を接続し、４個の電磁弁Ｖ１〜Ｖ４を設けたことが、図１に示す循環部Ｃ１とは異なり、他の構成は図１に示す循環部Ｃ１と同様である。４個の電磁弁Ｖ１〜Ｖ４の開閉の制御は例えば総合制御器１によって行われる。なお、２個の電磁弁Ｖ１、Ｖ２は１個の三方弁で構成してもよいし、同様に、２個の電磁弁Ｖ３、Ｖ４も１個の三方弁で構成してもよい。
【００６３】
本実施形態の連続計量混合システムの動作の一例について説明する。
【００６４】
運転開始時から運転終了直前までの期間は、電磁弁Ｖ１、Ｖ３を全開の状態とし、電磁弁Ｖ２、Ｖ４を全閉の状態とする他は、第１の実施形態における動作と同様である。
【００６５】
総合制御器１は、総合制御器１に接続された操作手段（図示せず）に操作者が運転終了操作を行うと、３つ全ての制御器２４，３４，４４へ運転終了信号を出力し、全ての連続計量供給装置２，３，４の動作を停止させた後、連続式混合装置５の動作を停止させる。その後、電磁弁Ｖ１、Ｖ３を全閉の状態に切り替えるとともに、電磁弁Ｖ２、Ｖ４を全開の状態に切り替える。これにより、運転最終段階において、貯槽８内のスラリーは、ポンプ１０で吸い出されて分岐ライン１７を通って連続式分散装置６へ送られるので、原料の無駄を少なくできる。
【００６６】
総合制御器１は、連続式混合装置５の動作を停止させてから所定時間の経過後に、すなわち貯槽８内の殆どのスラリーが分岐ライン１７を通って連続式分散装置６へ送られた後、ポンプ１０及び攪拌装置８４の動作を停止させ、さらにその後、連続式分散装置６の動作を停止させる。
【００６７】
本実施形態では、第１の実施形態と同様の効果に加え、原料である被計量物（ａ、ｂ、ｃ）の無駄を少なくできるという効果が得られる。被計量物（ａ、ｂ、ｃ）が高価な場合にはそのメリットは大きい。
【００６８】
また、運転終了時に配管内に残るスラリーを少なくするために、戻りライン９を電磁弁Ｖ１から合流点Ｊ１に向って下り勾配とし、輸送ライン７を合流点Ｊ１から貯槽８に向って下り勾配とすることが好ましい。
【００６９】
また、被計量物（ａ、ｂ、ｃ）が安価な場合には、図１の構成において、例えば、貯槽８の下部に排出口を設けておいて、残ったスラリーを廃棄するようにしてもよい。
【００７０】
（第３の実施形態）
本発明の第３の実施形態の連続計量混合システムの一例の全体構成は、図１に示す連続計量混合システムと同様である。本実施形態では、貯槽８の構成が図１とは異なる。
【００７１】
図６（ａ）、（ｂ）は、本発明の第３の実施形態の連続計量混合システムに用いる貯槽の第１構成例を示す概略断面図である。
【００７２】
この第１構成例の貯槽８には、貯槽８内を水平に仕切って側壁に沿って上下に移動可能な水平仕切板８５が設けられている。この水平仕切板８５は、貯槽８の天板上に固定された昇降装置８６に、支持棒７９及び取付け部材７８を介して取り付けられている。また、攪拌装置８４も取付け部材７８を介して昇降装置８６に取り付けられている。昇降装置８６の動作によって、水平仕切板８５及び攪拌装置８４の昇降が行われる。昇降装置８６の動作は、総合制御器１（図１）によって制御される。
【００７３】
この第１構成例の貯槽８を用いた場合の本実施形態の連続計量混合システムの動作の一例について、図１及び図６（ａ）、（ｂ）を参照して説明する。
【００７４】
運転開始時から運転終了直前までの期間は、図６（ａ）に示すように、水平仕切板８５は、貯槽８の底部に位置した状態が維持される。これ以外は、第１の実施形態における動作と同様である。
【００７５】
総合制御器１は、総合制御器１に接続された操作手段（図示せず）に操作者が運転終了操作を行うと、まず、３つの制御器２４，３４，４４へ運転終了信号を出力し、全ての連続計量供給装置２，３，４の動作を停止させるとともに攪拌装置８４及びポンプ１０を停止させる。その後、昇降装置８６を動作させて攪拌装置８４及び水平仕切板８５を図６（ｂ）に示す位置まで上昇させる。その後、連続式混合装置５の動作を停止させ、さらにその後、連続式分散装置６の動作を停止させる。
【００７６】
このように、運転最終段階において、水平仕切板８５を図６（ｂ）に示す位置まで上昇させることにより、貯槽８内のスラリーは連続式分散装置６へ送られるので、原料の無駄を少なくできる。
【００７７】
次に、本実施形態における貯槽の第２構成例を説明する。図７（ａ）、（ｂ）は、本実施形態の連続計量混合システムに用いる貯槽の第２構成例を示す概略断面図である。
【００７８】
この第２構成例の貯槽８には、貯槽８内を水平に仕切って側壁に沿って上下に移動可能な水平仕切板８７が設けられている。この水平仕切板８７は、その下面にバルーン８８が取り付けられ、バルーン８８には、外部から流体（例えば空気あるいは水等の液体）を注入可能に構成されるとともに、注入した流体を外部へ排出可能に構成されている。そのため、バルーン８８と例えば圧空源８９とが三方弁９０を介して配管で接続されている。三方弁９０は、総合制御器１（図１）によって制御される。また、攪拌装置８４は、貯槽８の天板上に固定された昇降装置８６に、取付け部材７８を介して取り付けられている。昇降装置８６の動作によって攪拌装置８４の昇降が行われる。昇降装置８６の動作は、総合制御器１（図１）によって制御される。
【００７９】
この第２構成例の貯槽８を用いた場合の本実施形態の連続計量混合システムの動作の一例について、図１及び図７（ａ）、（ｂ）を参照して説明する。
【００８０】
運転開始時から運転終了直前までの期間は、図７（ａ）に示すように、水平仕切板８７は、貯槽８の底部に位置した状態が維持される。これ以外は、第１の実施形態における動作と同様である。
【００８１】
総合制御器１は、総合制御器１に接続された操作手段（図示せず）に操作者が運転終了操作を行うと、まず、３つの制御器２４，３４，４４へ運転終了信号を出力し、全ての連続計量供給装置２，３，４の動作を停止させるとともに攪拌装置８４及びポンプ１０を停止させる。その後、昇降装置８６を動作させて攪拌装置８４を図７（ｂ）に示す位置まで上昇させるとともに、三方弁９０を制御して圧空源８９をバルーン８８に連通させてバルーン８８に圧縮空気を注入して水平仕切板８７を図７（ｂ）に示す位置まで上昇させる。その後、連続式混合装置５の動作を停止させ、さらにその後、連続式分散装置６の動作を停止させる。
【００８２】
このように、運転最終段階において、水平仕切板８７を図７（ｂ）に示す位置まで上昇させることにより、貯槽８内のスラリーは連続式分散装置６へ送られるので、原料の無駄を少なくできる。
【００８３】
本実施形態においても、第２の実施形態と同様の効果が得られる。
【００８４】
なお、第１構成例及び第２構成例において、流入口８１を流出口８２の位置よりも高い位置に設けてあってもよい。このように流入口８１を流出口８２より高い位置に設けることにより、水平仕切板８５，８７を上昇させたときに貯槽８内のスラリーを流出口８２から排出させるのが容易になる。
【００８５】
なお、第２構成例において、攪拌装置８４を設けない場合には、昇降装置８６も設けなくてすむ。
【００８６】
（第４の実施形態）
図８（ａ）、（ｂ）は、本発明の第４の実施形態の連続計量混合システムの一例の要部を示す概略図である。図８（ａ）、（ｂ）はそれぞれ電磁弁Ｖ１〜Ｖ５の開閉状態が異なる場合を示し、太線で表した管路が流通路であり、細線で表した管路は電磁弁Ｖ１〜Ｖ５によって流れが閉ざされていることを示す。
【００８７】
この連続計量混合システムでは、循環部Ｃ３の構成が、図５に示す第２の実施形態の循環部Ｃ２とは異なり、他の構成は同じである。第２の実施形態との相違点について説明する。
【００８８】
本実施形態では、第２の実施形態の場合の貯槽８と比べて、貯槽８の高さ（貯槽本体８０の高さ）を高くして貯槽８の容量を大きくしている。そして、貯槽８内のスラリーの表面高さを計測するレベル計９１を設けている。レベル計９１は、例えば超音波またはレーザー光線等を用いた距離センサによって構成できる。さらに、分岐ライン１７と輸送ライン７の合流点Ｊ２より下流側の輸送ライン７、すなわち合流点Ｊ２と連続式分散装置６との間の輸送ライン７に流量制御弁Ｖ６を設け、貯槽８の流入口８１の近傍の輸送ライン７（あるいは貯槽８の流入口８１）に電磁弁Ｖ５を設け、流量制御弁Ｖ６を制御する制御器９２が設けられている。他の構成は、図５に示す第２の実施形態と同様であり、図８（ａ）、（ｂ）では、循環部Ｃ３のうち、第２の実施形態の循環部Ｃ２と異なる部分が示されている。なお、電磁弁Ｖ５の開閉の制御は他の電磁弁Ｖ１〜Ｖ４とともに総合制御器１（図５）によって行われる。また、総合制御器１からの運転開始信号、運転一時停止信号、運転再開信号及び運転終了信号等の各指令信号などは制御器９２にも入力される。
【００８９】
本実施形態の連続計量混合システムの動作の一例について、図５及び図８（ａ）、（ｂ）を参照して説明する。
【００９０】
本連続計量混合システムにおいて、運転開始から運転終了までの運転期間において、通常動作期間と混合動作停止期間とが交互に繰り返される。
【００９１】
通常動作期間は、本連続計量混合システム全体が通常に動作する期間である。この通常動作期間では、図８（ａ）に示すように、総合制御器１は、電磁弁Ｖ１、Ｖ３、Ｖ５を全開の状態とし、電磁弁Ｖ２、Ｖ４を全閉の状態とし、制御器９２が流量制御弁Ｖ６の開度を制御する他は、第１及び第２の実施形態における動作と同様、連続計量供給装置２，３，４と、連続式混合装置５と、ポンプ１０と、攪拌装置８４と、連続式分散装置６とを動作させる。この通常動作期間には、貯槽８内のスラリーが漸増し、通常動作期間の終了時にスラリーが規定の上限レベルＬｂまで増加するように、流量制御弁Ｖ６が制御される。
【００９２】
また、混合動作停止期間は、連続計量供給装置２，３，４及び連続式混合装置５の動作を停止させて、連続計量供給装置２，３，４へ被計量物を供給する期間である。この混合動作停止期間では、図８（ｂ）に示すように、総合制御器１は、電磁弁Ｖ１、Ｖ３、Ｖ５を全閉の状態とし、電磁弁Ｖ２、Ｖ４を全開の状態とし、連続計量供給装置２，３，４及び連続式混合装置５の動作を停止させ、制御器９２が流量制御弁Ｖ６の開度を制御しながら、ポンプ１０と攪拌装置８４と連続式分散装置６との動作を継続させる。これにより、貯槽８内のスラリーがポンプ１０から分岐ライン１７を介して連続式分散装置６へ送られる。この混合動作停止期間には、貯槽８内のスラリーが漸減し、混合動作停止期間の終了時には、スラリーが下限レベルＬａまで減少するように、流量制御弁Ｖ６が制御される。この混合動作停止期間中は、電磁弁Ｖ５は全閉の状態である。この電磁弁Ｖ５は、連続式混合装置５の動作を停止させている間の逆流を防ぐために設けているが、スラリー粘度が低い場合には逆止弁で代用してもよい。
【００９３】
なお、上限レベルＬｂ及び下限レベルＬａは、貯槽８内のスラリーの規定量を示すためのレベルであり、貯槽８内における予め定められたスラリー表面の高さ（レベル）である。上限レベルＬｂは、ここでは、例えば貯槽本体８０の８０〜９０％程度の高さに定められた所定の高さ（レベル）である。下限レベルＬａは、流出口８２より少し高い位置に定められ、ここでは、上限レベルＬｂの約１／２の高さに定められた所定の高さ（レベル）である。
【００９４】
連続計量供給装置２，３，４への被計量物の供給は、例えば、それぞれの被計量物（ａ、ｂ、ｃ）の供給ラインが設けられ、各供給ラインから被計量物が供給されることにより行われる。
【００９５】
各々の連続計量供給装置２，３，４には、ホッパ２１，３１，４１に保持される被計量物の上限重量値（Ｗａ２，Ｗａ３，Ｗａ４）と下限重量値（Ｗｂ２，Ｗｂ３，Ｗｂ４）とが予め設定され、各制御器２４，３４，４４に記憶されている。
【００９６】
通常動作期間において、各制御器２４，３４，４４は、ホッパ２１，３１，４１内の被計量物が減少し、被計量物の重量が下限重量値（Ｗｂ２，Ｗｂ３，Ｗｂ４）以下になると、総合制御器１へ供給要求信号を出力する。総合制御器１は、いずれかの制御器２４，３４，４４から供給要求信号を入力すると、３つの制御器２４，３４，４４へ運転一時停止信号を出力して連続計量供給装置２，３，４の排出動作を停止させるとともに、連続式混合装置５の動作を停止させる。そしてさらに、図８（ｂ）に示すように、電磁弁Ｖ１、Ｖ３、Ｖ５を全閉の状態に切り替えるとともに、電磁弁Ｖ２、Ｖ４を全開の状態に切り替えて、混合動作停止期間に移行させ、各供給ラインから連続計量供給装置２，３，４へ供給させる。
【００９７】
そして混合動作停止期間において、被計量物が供給されてホッパ２１，３１，４１内の被計量物が増加し、被計量物の重量が上限重量値（Ｗａ２，Ｗａ３，Ｗａ４）以上になると、制御器２４，３４，４４は、総合制御器１へ供給停止信号を出力する。総合制御器１は、供給停止信号を入力した制御器（２４，３４，４４）を有する連続計量供給装置（２，３，４）の供給ラインに対して被計量物の供給を停止させる。そして、総合制御器１は、３つ全ての制御器２４，３４，４４から供給停止信号を入力し、３つ全ての供給ラインに対して被計量物の供給を停止させた後、３つの制御器２４，３４，４４へ運転再開信号を出力して連続計量供給装置２，３，４の排出動作を再開させるとともに、連続式混合装置５の動作を再開させる。そしてさらに、図８（ａ）に示すように、電磁弁Ｖ１、Ｖ３、Ｖ５を全開の状態に切り替えるとともに、電磁弁Ｖ２、Ｖ４を全閉の状態に切り替えて、通常動作期間に移行させる。
【００９８】
次に、制御器９２による流量制御弁Ｖ６の開度の制御方法について、さらに図９を参照して説明する。なお、制御器９２は、総合制御器１から入力される運転開始信号、運転一時停止信号、運転再開信号及び運転終了信号等によって、運転開始及び終了、通常動作期間、混合動作期間を認識することができる。
【００９９】
まず、通常動作期間について説明する。例えば、ある混合動作停止期間の次の通常動作期間について説明する。ここで、直前の混合動作停止期間終了時において、各連続計量供給装置２，３，４に上限重量値（Ｗａ２，Ｗａ３，Ｗａ４）の被計量物が供給されている。また、連続計量供給装置２，３，４の各々の設定排出流量がＱ２，Ｑ３，Ｑ４に設定されているものとする。すなわち、被計量物ａ、ｂ、ｃの目標混合比率Ｒａ、Ｒｂ、Ｒｃの比は、Ｒａ：Ｒｂ：Ｒｃ＝Ｑ２：Ｑ３：Ｑ４である。
【０１００】
また、次の混合動作停止期間になるまでの通常動作期間の全期間における連続計量供給装置２，３，４の被計量物ａ、ｂ、ｃの予定排出重量Ｗｅ２，Ｗｅ３，Ｗｅ４は次のようにして算出できる。
【０１０１】
Ｗｅ２＝Ｗａ２−Ｗｂ２
Ｗｅ３＝Ｗａ３−Ｗｂ３
Ｗｅ４＝Ｗａ４−Ｗｂ４
但し、ここでは、
（Ｗａ２−Ｗｂ２）：（Ｗａ３−Ｗｂ３）：（Ｗａ４−Ｗｂ４）＝Ｑ２：Ｑ３：Ｑ４
の条件を満たすように、各連続計量供給装置２，３，４の上限重量値Ｗａ２，Ｗａ３，Ｗａ４及び下限重量値Ｗｂ２，Ｗｂ３，Ｗｂ４が設定されている。
【０１０２】
この場合の全ての被計量物の予定排出重量合計値Ｗｅは、次式で算出される。
【０１０３】
Ｗｅ＝Ｗｅ２＋Ｗｅ３＋Ｗｅ４
また、連続計量供給装置２，３，４の設定排出流量Ｑ２，Ｑ３，Ｑ４の合計をＱとすると、通常動作期間に要する予定時間ｔｅは、
ｔｅ＝Ｗｅ／Ｑ
である。
【０１０４】
すなわち、連続計量供給装置２，３，４の設定排出流量に基づく排出重量と時間（排出時間）との関係は、図９（ａ）の直線Ｓ１のグラフで示される。通常動作期間における直線Ｓ１のグラフは、排出重量をＷｐ、時間をｔｐとすれば、次の式で表される。
【０１０５】
Ｗｐ＝（Ｗｅ／ｔｅ）ｔｐ・・・（１）
また、図９（ｂ）の直線Ｓ２のグラフは、通常動作期間において、貯槽８に貯留されるスラリー表面の高さ（貯留レベル）を示している。この縦軸の貯留レベルは、下限レベルＬａを０として、下限レベルＬａからのスラリー表面の高さを示し、横軸は通常動作期間の開始（０）からの経過時間を示している。
【０１０６】
ここで、直線Ｓ２のグラフは、直前の混合動作停止期間の終了時（通常動作期間の開始時）の貯留レベルの計測値がＬｓ（Ｌｓは下限レベルＬａに等しいか略等しい）であり、通常動作期間の終了時の貯留レベルが上限レベルＬｂになることを予定して示している。
【０１０７】
通常動作期間に要する予定時間ｔｅと、通常動作期間の開始時の計測貯留レベルＬｓ及び終了時の予定貯留レベルＬｂとから直線Ｓ２のグラフの式を算出することができる。通常動作期間における直線Ｓ２のグラフは、貯留レベルをＬｐ、時間をｔｐとすれば、次の式で表される。
【０１０８】
Ｌｐ＝〔（Ｌｂ−Ｌｓ）／ｔｅ〕ｔｐ＋Ｌｓ・・・（２）
また、前述の（１）式より、
ｔｐ＝（Ｗｐ／Ｗｅ）ｔｅ・・・（３）
この（３）式を（２）式に代入すると、次式が得られる。
【０１０９】
Ｌｐ＝〔（Ｌｂ−Ｌｓ）／Ｗｅ〕Ｗｐ＋Ｌｓ・・・（４）
この（４）式において、Ｌｂは予め設定された値であり、Ｗｅは予め設定された値から前述のようにして算出できる値であり、Ｌｓは、直前の混合動作停止期間の終了時のレベル計９１の計測値に基づく値である。すなわち、（４）式は、ＬｐとＷｐとの関係式になっている。制御器９２には、（４）式及びＬｂ、Ｗｅ等の値を予め記憶している。
【０１１０】
制御器９２では、通常動作期間において、所定時間間隔（例えば１０ｍｓ間隔）で、レベル計９１の計測値を取得する他、各制御器２４，３４，４４から実排出重量を取得し、この取得した実排出重量の合計をＷｐとして、（４）式に代入して、貯留レベル（予定貯留レベル）Ｌｐを算出する。
【０１１１】
制御器９２は、例えば、任意の時刻ｔｐ１において取得した実排出重量の合計Ｗｐ１を（４）式に代入して、予定貯留レベルＬｐ１を算出する。このときのレベル計９１の計測値による貯留レベルがＬｐｓであった場合、制御器９２では、予定貯留レベルＬｐ１と計測貯留レベルＬｐｓとを比較し、その比較結果に基づいて、計測貯留レベルが予定貯留レベルと一致するように（計測貯留レベルと予定貯留レベルとの差が０になるように）、流量制御弁Ｖ６の開度を制御する。具体的には、計測貯留レベルＬｐｓが予定貯留レベルＬｐ１より高い場合には流量制御弁Ｖ６の開度を大きくし、計測貯留レベルＬｐｓが予定貯留レベルＬｐ１より低い場合には流量制御弁Ｖ６の開度を小さくする。この流量制御弁Ｖ６の開度の制御方法としては、例えば比例制御等を用いることができる。なお、運転開始時には、流量制御弁Ｖ６の開度は所定の開度に設定されている。
【０１１２】
なお、上記では、制御器９２が時刻ｔｐ１において取得した実排出重量の合計Ｗｐ１が、図９（ａ）の時刻ｔｐ１における予定排出重量の合計値Ｗｐ１と等しいものとして説明したが、両者は等しいか略等しくなり、等しいものと考えても実用上、問題ない。
【０１１３】
また、運転開始時の通常動作期間において、貯槽８にスラリーが供給されていない場合には、制御器９２は、例えば、運転開始時からレベル計９１の計測値が最初に下限レベルＬａに到達するまでは、流量制御弁Ｖ６を運転開始時の所定の開度のままで固定しておき、下限レベルＬａに到達してから前述のように流量制御弁Ｖ６の開度を制御するものとしてもよい。この場合、制御器９２は、運転開始時から最初に下限レベルＬａに到達する時までに連続計量供給装置２，３，４から排出された被計量物（ａ、ｂ、ｃ）の合計排出重量（初期排出重量）を記憶しておき、その後の任意の時刻ｔｐ１における貯留レベルＬｐ１の算出に用いる排出重量合計Ｗｐ１には、運転開始時から任意の時刻ｔｐ１までの合計排出重量から初期排出重量を減算した値を用いるようにする。
【０１１４】
次に、混合動作停止期間について説明する。
【０１１５】
制御器９２は、例えば、混合動作停止期間の直前の通常動作期間の終了時（混合動作停止期間の開始時）の貯留レベルの計測値がＬｉ（Ｌｉは上限レベルＬｂに等しいか略等しい）であった場合、混合動作停止期間には、貯留レベルが図９（ｃ）の直線Ｓ３のグラフとなるように、流量制御弁Ｖ６の開度を制御する。なお、図９（ｃ）の横軸は混合動作停止期間の開始（０）からの経過時間を示している。ｔａは、混合動作停止期間の所要時間（予定時間）であり、この予定時間ｔａは、予め設定され、制御器９２に記憶されている。
【０１１６】
ここで、制御器９２では、直前の通常動作期間の終了時に計測された貯留レベルＬｉと、混合動作停止期間の予定時間ｔａとに基づいて、直線Ｓ３のグラフの式を算出するとともに、混合動作停止期間における経過時間（ｔｑ）を算出できるように構成されている。直線Ｓ３のグラフは、貯留レベルをＬｐ、時間をｔｑとすれば、次の式で表される。
【０１１７】
Ｌｐ＝−〔（Ｌｉ−Ｌａ）／ｔａ〕ｔｑ＋Ｌｉ・・・（５）
そして、混合動作停止期間において、制御器９２では、所定時間間隔（例えば１０ｍｓ間隔）で、レベル計９１の計測値を取得する他、混合動作停止期間における経過時間を算出し、この経過時間をｔｑとして、（５）式に代入して、貯留レベル（予定貯留レベル）Ｌｐを算出する。制御器９２には、（５）式及びＬａ、ｔａ等の値を予め記憶している。
【０１１８】
例えば、任意の時刻ｔｑ２における予定貯留レベルＬｐ２が算出される。このときのレベル計９１の計測値による貯留レベルがＬｐｓであった場合、制御器９２では、予定貯留レベルＬｐ２と計測貯留レベルＬｐｓとを比較し、その比較結果に基づいて、計測貯留レベルが予定貯留レベルと一致するように（計測貯留レベルと予定貯留レベルとの差が０になるように）、流量制御弁Ｖ６の開度を制御する。具体的には、計測貯留レベルＬｐｓが予定貯留レベルＬｐ２より高い場合には流量制御弁Ｖ６の開度を大きくし、計測貯留レベルＬｐｓが予定貯留レベルＬｐ２より低い場合には流量制御弁Ｖ６の開度を小さくする。この流量制御弁Ｖ６の開度の制御方法としては、例えば比例制御を用いることができる。なお、混合動作停止期間の開始時には、流量制御弁Ｖ６の開度は直前の通常動作期間の終了時の開度に設定されている。
【０１１９】
なお、連続式分散装置６へのスラリーの供給は、精密な流量精度を必要としないので、混合動作停止期間においては、流量制御弁Ｖ６の開度を適正な開度で固定するようにしてもよい。ここで、適正な開度とは、混合動作停止期間終了時に、貯槽８内のスラリーのレベルが下限レベルＬａあるいはそれに近いレベルとなるような所定の開度である。
【０１２０】
次に、通常動作期間中に連続計量混合システムの運転を終了する場合を説明する。運転を終了させるため、総合制御器１に接続された操作手段（図示せず）に操作者が運転終了操作を行うと、総合制御器１は、３つの制御器２４，３４，４４へ運転終了信号を出力し、全ての連続計量供給装置２，３，４の動作を停止させた後、連続式混合装置５の動作を停止させる。その後、電磁弁Ｖ１、Ｖ３、Ｖ５を全閉の状態に切り替えるとともに、電磁弁Ｖ２、Ｖ４を全開の状態に切り替えて図８（ｂ）の場合と同じ状態とし、制御器９２に運転終了信号を出力する。制御器９２は運転終了信号を受けて、流量制御弁Ｖ６の開度を例えば直前の状態で固定する、あるいは全開状態にして固定する。これにより、運転最終段階において、貯槽８内の略全てのスラリーは、ポンプ１０で吸い出されて分岐ライン１７を通って連続式分散装置６へ送られるので、原料の無駄を少なくできる。なお、混合動作停止期間中に運転を終了する場合には、すでに、電磁弁Ｖ１〜Ｖ５は切り替えられた状態であるので、制御器９２は運転終了信号を受けて、流量制御弁Ｖ６の開度を例えば直前の状態で固定する、あるいは全開状態にして固定すればよい。
【０１２１】
本実施形態では、第１の実施形態と同様の効果が得られる。さらに、連続計量供給装置２，３，４へ被計量物の供給を行うとき（混合動作停止期間）には、連続計量供給装置２，３，４及び連続式混合装置５を停止させた状態で、通常動作期間に高精度に混合されて貯槽８内に貯留しているスラリーを連続式分散装置６へ継続して供給することができるので、スラリーの品質を落とすことなく、生産性の向上を図ることが可能になる。
【０１２２】
また、第２の実施形態と同様、運転終了時には貯槽８内のスラリーを連続式分散装置６へ送ることができるので、原料である被計量物（ａ、ｂ、ｃ）の無駄を少なくできるという効果が得られる。
【０１２３】
なお、本実施形態では、通常動作期間において、連続計量供給装置２，３，４の合計排出重量に基づいて、予定貯留レベルを算出するようにしたが、各連続計量供給装置２，３，４からは混合比率が一定となるように各被計量物が排出されるので、連続計量供給装置２，３，４のうちのいずれか１つの実排出重量に基づいて、予定貯留レベルを算出するように構成しても実用上問題ない。
【０１２４】
また、本実施形態では、通常動作期間において、連続計量供給装置２，３，４の合計排出重量に基づいて、予定貯留レベルを算出するようにしたが、所定時間間隔で通常動作期間における経過時間を算出し、この経過時間をｔｐとして、図９（ｂ）の直線Ｓ２のグラフを示す（２）式に代入して、予定貯留レベルＬｐを算出するように構成してもよい。
【０１２５】
なお、以上に述べた各実施形態では、循環部Ｃ１，Ｃ２，Ｃ３において、スタティックミキサー及び直管部を輸送ライン７と戻りライン９の両方に設けたが、いずれか一方にのみ設けるようにしてもよい。
【０１２６】
また、各実施形態において、連続式分散装置６に代えて、バッチ式の分散装置を用いることも可能である。例えば図１０に示す従来例において、連続式分散装置６に代えて、大型のバッチ式の分散装置を用い、高精度な混合比率を得るためには、分散装置における処理時間が非常に長くなる。一方、上記各実施形態において、バッチ式の分散装置を用いた場合には、スラリーが分散装置に供給される前の段階で、すでに混合比率が高精度に平準化されているため、分散装置における処理時間を短縮することが可能になる。
【０１２７】
また、各実施形態では、３つの連続計量供給装置２，３，４を用いたが、少なくとも１つの被計量物が液体である、複数の連続計量供給装置を用いた構成であればよい。
【０１２８】
また、粉体用の連続計量供給装置２，３では、その排出装置として、スクリューフィーダ２３，３３を用いているが、これに限られず、被計量物に応じて、例えばディスクフィーダ、ベルトフィーダ、振動フィーダ等を用いてもよい。
【０１２９】
また、粉体用及び液体用の連続計量供給装置には、ロスインウエイ式に限らず、コンスタントフィードウエアと呼ばれるものを用いてもよい。
【０１３０】
また、液体用の連続計量供給装置には、所望の定量精度が得られれば定量ポンプを用いてもよい。
【０１３１】
なお、第１〜第３の実施形態における総合制御器１及び制御器２４，３４，４４の各制御器、及び、第４の実施形態における総合制御器１及び制御器２４，３４，４４，９２の各制御器は、それぞれ、例えば、マイクロコントローラ、ＭＰＵ、ＰＬＣ（Programmable Logic Controller）、論理回路等で構成することができる。また、これらの制御器は、集中制御する単独の制御器によって構成されていてもよいし、各実施形態で示した以外の互いに協働して分散制御する複数の制御器によって構成されていてもよい。
【産業上の利用可能性】
【０１３２】
本発明は、例えば液体と粉体とを混合するときに高精度な混合比率を得ることができる連続計量混合システム等として有用である。
【符号の説明】
【０１３３】
ａ，ｂ 粉体
ｃ 液体
１ 総合制御器
２，３ 粉体用連続計量供給装置
４ 液体用連続計量供給装置
５ 連続式混合装置
６ 連続式分散装置
７ 輸送ライン
８ 貯槽
８０ 貯槽本体
８１ 流入口
８２ 流出口
８３ 戻り口
９ 戻りライン
１０ ポンプ
１１〜１４ スタティックミキサー
１５，１６ 直管部
１７ 分岐ライン
Ｖ１〜Ｖ５ 電磁弁
Ｖ６ 流量制御弁
【技術分野】
【０００１】
本発明は、２次電池、窯業、塗料、食品などの原料の配合を行うために用いる連続計量混合システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、例えば粉体と液体との混合装置や分散装置として種々の装置が提案されている（例えば、特許文献１，２，３等参照）。
【０００３】
図１０は、従来の連続計量混合システムの一例を示す概略図である。図１０中の矢印は、流体の流れる方向を示す。
【０００４】
この連続計量混合システムは、２つの粉体用連続計量供給装置２，３と、液体用連続計量供給装置４と、連続式混合装置５と、連続式分散装置６と、総合制御器１などを備えている。
【０００５】
粉体用連続計量供給装置２，３は、それぞれ、粉体ａ，ｂが供給されるホッパ２１，３１と、例えばロードセルを用いた重量センサ２２，３２と、スクリューフィーダ２３、３３と、制御器２４，３４とを備えている。粉体用連続計量供給装置２は、スクリューフィーダ２３から送り出される粉体ａの流量が設定流量となるように制御器２４によって制御される。同様に、粉体用連続計量供給装置３は、スクリューフィーダ３３から送り出される粉体ｂの流量が設定値となるように制御器３４によって制御される。
【０００６】
液体用連続計量供給装置４は、液体ｃが供給されるホッパ４１と、例えばロードセルを用いた重量センサ４２と、ポンプ４３と、制御器４４とを備えている。この液体用連続計量供給装置４は、ポンプ４３から送り出される液体ｃの流量が設定流量となるように制御器４４によって制御される。
【０００７】
そして、連続式混合装置５では、粉体用連続計量供給装置２，３のそれぞれから供給される粉体ａ，ｂと、液体用連続計量供給装置４から供給される液体ｃとを混合しながら、その混合物（スラリー）を連続して輸送ライン７へ送り出す。連続式分散装置６では、輸送ライン７から送られてくるスラリーを混練し、その混練したスラリーを連続して後段装置（図示せず）へ供給する。
【０００８】
この従来の連続計量混合システムでは、バッチ式のシステムに比べて高能率化を図ることができるとともに装置の小型化を図ることができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開２００６−１３０４５０号公報
【特許文献２】特開平１１−３３３２７９号公報
【特許文献３】実用新案登録第３０９５８８８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
しかしながら、上記従来の連続計量混合システムでは、粉体用連続計量供給装置２，３及び液体用連続計量供給装置４の各々から連続式混合装置５へ供給される被計量物（粉体ａ，ｂ及び液体ｃ）の流量には、設定流量に対する誤差が生じる。そのため、３種類の混合比率にも目標混合比率に対する誤差が生じる。被計量物（混合物）が連続式混合装置５を通過する時間は数秒程度であり、連続式混合装置５へ供給される各被計量物の流量の誤差は、生成されるスラリーの混合比率の誤差になって現れる。この誤差の許容範囲が比較的広い場合には問題ないが、上記誤差の許容範囲が狭い場合には、上記従来の連続計量混合システムを用いることができない。
【００１１】
本発明は上記のような課題を解決するためになされたもので、より高精度な混合比率を得ることができる連続計量混合システムを提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記目的を達成するために、本発明のある形態（aspect）に係る連続計量混合システムは、各々、異なる被計量物を連続して排出し、各被計量物の目標混合比率に応じて設定される各被計量物の単位時間当たりの設定排出量に基づいて各被計量物の排出量を制御するように構成されるとともに、各々から排出する被計量物が液体または粉体であって少なくとも１つの被計量物が液体である、複数の連続計量供給装置と、全ての前記連続計量供給装置から排出される被計量物を混合しながら連続して排出する混合装置と、前記混合装置から排出される混合物を後段装置へ供給するための輸送ラインと、前記輸送ラインの中途に挿入され、混合物を一時貯留するための容器に、上流側の前記輸送ラインから混合物が流入するための流入口と、下流側の前記輸送ラインへ混合物を流出させるための流出口とが設けられた貯槽と、前記貯槽内の混合物を吸い出すポンプと、前記ポンプで吸い出した混合物を前記貯槽よりも前記混合装置寄りの前記輸送ラインへ戻すための戻りラインとを備えている。
【００１３】
この構成によれば、貯槽と、ポンプと、戻りラインと、戻りラインと輸送ラインとの合流点から貯槽までの輸送ラインとによって循環経路が構成されており、複数の連続計量供給装置から排出され、混合装置によって混合された混合物が上記循環経路を通過（循環）することによって、排出時間差をもった被計量物からなる混合物が混合される。これにより、各々の被計量物の実流量（単位時間当たりの実際の排出量）のばらつきが平準化され、実質的に実流量と設定流量（単位時間当たりの設定排出量）との誤差が小さくなり、実際の混合比率と目標混合比率との誤差を小さくすることができ、高精度な混合比率を実現することができる。
【００１４】
また、前記輸送ラインと前記戻りラインとのうちの少なくとも一方に、スタティックミキサーが挿入されていてもよい。これにより、排出時間差をもった被計量物のより効果的な混合が可能になる。
【００１５】
また、前記輸送ラインと前記戻りラインとのうちの少なくとも一方に、スタティックミキサー及び直管部が挿入されていてもよい。これにより、排出時間差をもった被計量物のより効果的な混合が可能になる。
【００１６】
また、前記ポンプは、前記貯槽内の底部の混合物を吸い出すように設けられ、前記ポンプで吸い出した混合物を前記貯槽の下流側の前記輸送ラインへ送るための分岐ラインをさらに備え、運転開始時から運転終了直前までは、前記ポンプから吸い出した混合物を前記戻りラインへ送るように構成され、運転を終了する際に、前記連続計量供給装置及び前記混合装置の動作を停止させた後、前記ポンプから吸い出した混合物を前記分岐ラインへ送るように構成されていてもよい。
【００１７】
この構成によれば、運転終了直前に、貯槽内の混合物を後段装置へ送ることができ、原料である被計量物の無駄を少なくすることができる。
【００１８】
また、前記貯槽は、その内側側壁に沿って底部から前記流出口の下端の位置まで移動可能に構成された水平仕切板を有し、運転開始時から運転終了直前までは、前記水平仕切板を前記貯槽の底部に位置させ、運転を終了する直前に、前記水平仕切板を前記流出口の下端の位置まで上昇させるように構成されていてもよい。
【００１９】
この構成によれば、運転終了直前に、貯槽内の混合物を後段装置へ送ることができ、原料である被計量物の無駄を少なくすることができる。
【００２０】
また、前記連続計量供給装置は、供給される被計量物を保持し、保持している被計量物の重量を所定時間間隔で計量する計量ホッパと、前記計量ホッパから被計量物を連続して排出するための排出装置と、前記排出装置から被計量物を排出中の任意の現在時点における前記計量ホッパの計量値と、排出開始時点における前記計量ホッパの計量値とに基づいて、前記排出開始時点から前記現在時点までの被計量物の実排出重量を前記所定時間間隔で算出するとともに、被計量物の単位時間当たりの設定排出重量に基づいて前記排出開始時点から前記現在時点までにおける予定排出重量を算出し、前記実排出重量が前記予定排出重量と一致するように前記排出装置を前記所定時間間隔で制御する排出量制御器とを備えていてもよい。
【００２１】
この構成によれば、各々の連続計量供給装置から排出される被計量物の流量（実流量）が時々刻々と多少変動したとしても、各々の連続計量供給装置において、被計量物を排出中に計量ホッパで被計量物の重量が計量されるたびに、排出開始時点から現在時点（現在の計量時点）までの被計量物の実排出重量が予定排出重量と一致するように排出装置を所定時間間隔で逐次、制御することにより、長い時間帯における実排出重量の予定排出重量に対する誤差率を小さくすることができる。また、混合装置によって混合された混合物が前述の循環経路を通過（循環）して、排出時間差をもった被計量物からなる混合物が混合される。これにより、各々の被計量物の実流量（単位時間当たりの実際の排出量）のばらつきが平準化され、実質的に実流量と設定流量（単位時間当たりの設定排出量）との誤差がより小さくなり、実際の混合比率と目標混合比率との誤差をより小さくすることができ、より高精度な混合比率を実現することができる。
【００２２】
また、前記ポンプで吸い出した混合物を前記貯槽の下流側の前記輸送ラインへ送るための分岐ラインをさらに備え、全ての前記連続計量供給装置と前記混合装置と前記ポンプとを動作させ、前記ポンプで吸い出した混合物を前記戻りラインへ送る通常動作期間と、前記連続計量供給装置及び前記混合装置の動作を停止させて前記ポンプのみを動作させ、前記ポンプで吸い出した混合物を前記分岐ラインへ送る混合動作停止期間とを有し、前記通常動作期間において前記貯槽内の混合物が漸増し、前記通常動作期間の終了時には前記貯槽内の混合物が規定量となるように前記貯槽の下流側の前記輸送ラインから前記後段装置へ送られる混合物の量が制御されるように構成されるとともに、前記混合動作停止期間の全期間にわたって前記貯槽内の混合物が前記分岐ラインへ徐々に送られるように構成されていてもよい。
【００２３】
この構成によれば、混合動作停止期間において、連続計量供給装置へ被計量物の供給を行うようにし、この期間には、連続計量供給装置及び混合装置を停止させた状態で、通常動作期間に高精度に混合されて貯槽内に貯留している混合物を分岐ラインを介して後段装置へ継続して供給することができるので、混合物の品質を落とすことなく、生産性の向上を図ることが可能になる。
【００２４】
また、前記貯槽内の前記混合物の量を検出するレベル計と、前記貯槽の下流側の前記輸送ラインから前記後段装置へ送られる混合物の流量を制御する流量制御弁と、前記レベル計の検出値を所定時間間隔で取得し、前記流量制御弁の開度を制御する流量制御器とをさらに備え、前記流量制御器は、前記通常動作期間において、前記レベル計で検出される混合物の量が前記連続計量供給装置の前記実排出重量に応じた値となるように前記所定時間間隔で前記流量制御弁の開度を制御するように構成されていてもよい。
【００２５】
この構成によれば、通常動作期間において、レベル計で検出される貯槽内の混合物の量が連続計量供給装置の実排出重量に応じた値となるように所定時間間隔で流量制御弁の開度を制御することにより、通常動作期間の終了時には貯槽内の混合物が規定量となるように貯槽内の混合物を漸増させることができる。そして混合動作停止期間において、連続計量供給装置へ被計量物の供給を行うようにし、この期間には、連続計量供給装置及び混合装置を停止させた状態で、通常動作期間に高精度に混合されて貯槽内に貯留している混合物を分岐ラインを介して後段装置へ継続して供給することができるので、混合物の品質を落とすことなく、生産性の向上を図ることが可能になる。
【００２６】
この場合において、前記流量制御器は、前記混合動作停止期間において、前記レベル計で検出される混合物の量が前記所定時間間隔で所定量ずつ減少するように前記流量制御弁の開度を制御するように構成されていてもよい。
【発明の効果】
【００２７】
本発明は、以上に説明した構成を有し、より高精度な混合比率を得ることができる連続計量混合システムを提供することができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】本発明の第１の実施形態の連続計量混合システムの一例を示す概略図である。
【図２】図１の連続計量混合システムに用いられる貯槽の一例を示す断面の模式図である。
【図３】（ａ）は、図１の連続計量混合システムに用いられるスタティックミキサーの一例を示す模式図であり、（ｂ）は、直管部内を流れるスラリーの流速を示す模式図である。
【図４】図１の連続計量混合システムに用いられる連続計量供給装置の排出重量の経時変化の一例を示すグラフである。
【図５】本発明の第２の実施形態の連続計量混合システムの一例を示す概略図である。
【図６】（ａ）、（ｂ）は、本発明の第３の実施形態の連続計量混合システムに用いる貯槽の第１構成例を示す概略断面図である。
【図７】（ａ）、（ｂ）は、本発明の第３の実施形態の連続計量混合システムに用いる貯槽の第２構成例を示す概略断面図である。
【図８】（ａ）、（ｂ）は、本発明の第４の実施形態の連続計量混合システムの一例の要部を示す概略図である。
【図９】（ａ）は、本発明の第４の実施形態の連続計量混合システムの通常動作期間における連続計量供給装置の予定排出重量の経時変化の一例を示す図であり、（ｂ）は、同連続計量混合システムの通常動作期間における貯槽の予定貯留レベルの経時変化の一例を示す図であり、（ｃ）は、同連続計量混合システムの混合動作停止期間における貯槽の予定貯留レベルの経時変化の一例を示す図である。
【図１０】従来の連続計量混合システムの一例を示す概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００２９】
以下、本発明の好ましい実施の形態を、図面を参照しながら説明する。なお、以下では全ての図面を通じて同一又は相当する要素には同一の参照符号を付して、その重複する説明を省略する。また、本発明は、以下の実施形態に限定されない。
【００３０】
（第１の実施形態）
図１は、本発明の第１の実施形態の連続計量混合システムの一例を示す概略図である。図１中の矢印は、流体の流れる方向を示す。
【００３１】
この連続計量混合システムは、２つの粉体用連続計量供給装置２，３と、液体用連続計量供給装置４と、連続式混合装置５と、連続式分散装置６と、連続式混合装置５と連続式分散装置６との間の輸送ライン（輸送経路）７に挿入された循環部Ｃ１と、総合制御器１などを備えている。なお、本実施形態では、連続計量混合システムに、連続式分散装置６を含むものとして説明するが、連続式分散装置６を含まないものとしてもよい。このことは、後述する第２〜第４の実施形態についても同様である。
【００３２】
粉体用連続計量供給装置２，３は、それぞれ、粉体ａ，ｂが供給されるホッパ２１，３１と、例えばロードセルを用いた重量センサ２２，３２と、スクリューフィーダ２３、３３と、制御器２４，３４とを備えている。
【００３３】
液体用連続計量供給装置４は、液体ｃが供給されるホッパ４１と、例えばロードセルを用いた重量センサ４２と、ポンプ４３と、制御器４４とを備えている。
【００３４】
運転開始前に、総合制御器１は、連続計量供給装置２，３，４のそれぞれの排出流量（単位時間当たりの排出重量）の設定値を、それぞれの制御器２４，３４，４４へ送信し、各制御器２４，３４，４４では、それぞれの排出流量の設定値（設定排出流量）を記憶している。
【００３５】
連続式混合装置５は、粉体用連続計量供給装置２，３のそれぞれから供給される粉体ａ，ｂと、液体用連続計量供給装置４から供給される液体ｃとを混合しながら連続して混合物（スラリー）を輸送ライン７へ送出する装置である。この連続式混合装置５では、モータ５３に接続された回転軸５１に複数の攪拌部材５２が設けられており、モータ５３によって回転軸５１が回転し、複数の攪拌部材５２が回転することにより、上記粉体ａ，ｂと液体ｃとが混合されながら輸送ライン７へ送り出される。
【００３６】
連続式分散装置６は、循環部Ｃ１を介して輸送ライン７から送られてくるスラリーを混練しながら連続して排出し、後段装置（図示せず）へ供給するための装置である。
【００３７】
ここで、循環部Ｃ１は、輸送ライン７と、貯槽８と、戻りライン（戻り経路）９と、ポンプ１０と、スタティックミキサー１１〜１４と、直管部１５，１６とを有している。
【００３８】
図２は、貯槽８の一例を示す断面の模式図である。この貯槽８は、中空の円柱状（ドラム形）の貯槽本体（容器）８０に、輸送ライン７に接続される流入口８１及び流出口８２と、ポンプ１０に接続される戻り口８３とが設けられている。また、ここでは、モータ８４ｍで回転羽根を回転させることにより貯槽８内のスラリーを攪拌するための攪拌装置８４が設けられているが、必ずしも設ける必要はない。
【００３９】
例えば運転開始時において、貯槽８内にスラリーが入っていない場合には、貯槽８内の規定レベル（流出口８２の下限レベル）Ｌ１に達するまで、後段の連続式分散装置６へスラリーは供給されない。貯槽８内のスラリーが規定レベルＬ１を超えると、その超えた部分のスラリーが流出口８２から押し出されて後段の連続式分散装置６へ供給される。
【００４０】
図３（ａ）は、スタティックミキサー１１〜１４の一例を示す模式図であり、図３（ｂ）は、直管部１５，１６内を流れるスラリーの流速を示す模式図である。
【００４１】
図３（ａ）に示すように、スタティックミキサー１１〜１４は、それぞれ、駆動部のない静止型混合器であり、管内に右エレメントＥＲと左エレメントＥＬとが交互に配置された構成であり、周知のものを用いることができる。左右のエレメントは、例えば長方形の板を１８０度ねじった形で、ねじれの方向により右エレメントＥＲと左エレメントＥＬとに区別されている。スタティックミキサー１１〜１４は、分割作用と転換作用と反転作用との３つの作用によって流体を効果的に混合することが知られている。また、高粘性流体の場合は、上記３つの作用のうちのおもに分割作用と転換作用とによって混合される。
【００４２】
図３（ｂ）に示すように、直管部１５，１６内を流れるスラリーの流速は、矢印の長さで示されるように、管壁付近よりも管の中央部が速くなっている。例えば、直管部１５，１６の上流側において管壁付近のスラリーと管の中央部付近のスラリーとが同時に流入したとしても、管の中央部付近のスラリーの方が直管部１５，１６の下流付近に早く到達することになる。そのため、直管部１５，１６の下流側では、管の径方向の位置によって大きな時間差をもったスラリーが流れることになる。
【００４３】
なお、総合制御器１は、運転開始、運転一時停止、運転再開、運転終了等の指令信号を制御器２４，３４，４４等へ出力し、制御器２４，３４，４４では総合制御器１からの指令信号に基づいて、連続計量供給装置２，３，４の動作を制御する。また、総合制御器１は、連続式混合装置５と、循環部Ｃ１のポンプ１０及び攪拌装置８４と、連続式分散装置６とのそれぞれの動作を制御する。
【００４４】
以上のように構成される連続計量混合システムの動作の一例について説明する。
【００４５】
総合制御器１に接続された操作手段（図示せず）に操作者が運転開始操作を行うと、総合制御器１からの運転開始信号（指令信号）に基づいて、連続計量供給装置２，３，４と、連続式混合装置５と、循環部Ｃ１のポンプ１０及び攪拌装置８４と、連続式分散装置６とはそれぞれの動作を開始する。
【００４６】
ここで、粉体用連続計量供給装置２の動作について説明する。制御器２４は、総合制御器１からの運転開始信号に基づいて、スクリューフィーダ２３の動作を開始させ、ホッパ２１内の被計量物（粉体ａ）を連続式混合装置５へ排出させる。重量センサ２２は、所定時間間隔（例えば１０ｍｓ間隔）でホッパ２１内の被計量物（粉体ａ）の重量を計量し、その計量値を制御器２４へ出力する。
【００４７】
制御器２４では、重量センサ２２から所定時間間隔で計量値を入力するたびに、排出開始時点からの被計量物の排出重量（実排出重量）を算出するとともに、排出開始時点からの予定排出重量を算出する。実排出重量は、排出開始時点に取得した重量センサ２２の計量値から現在時点に取得した重量センサ２２の計量値を減算することにより算出し、予定排出重量は、設定排出流量と、排出開始時点から現在時点までの経過時間（排出時間）とを乗算することにより算出する。さらに制御器２４は、算出した実排出重量と予定排出重量との差を算出し、この差が０になるように（実排出重量と予定排出重量とが一致するように）、スクリューフィーダ２３の排出速度（モータ２３ｍの回転速度）を制御（増減）する。
【００４８】
このように、粉体用連続計量供給装置２では、制御器２４によって、実排出重量と予定排出重量とが逐次比較され、実排出重量と予定排出重量とが一致するように被計量物の排出速度が逐次、制御される。もう一つの粉体用連続計量供給装置３の動作も、前述の粉体用連続計量供給装置２と同様である。
【００４９】
また、液体用連続計量供給装置３の動作についても、制御器４４が、スクリューフィーダ２３の代わりに、ポンプ４３の動作を制御する以外は、前述の粉体用連続計量供給装置２と同様であり、制御器４４によって、実排出重量と予定排出重量とが逐次比較され、実排出重量と予定排出重量とが一致するように被計量物（液体ｃ）の排出速度（ポンプ４３の回転速度）が逐次、制御される。
【００５０】
連続式混合装置５では、粉体用連続計量供給装置２，３のそれぞれから供給される粉体ａ，ｂと、液体用連続計量供給装置４から供給される液体ｃとを混合し、その混合物（スラリー）を連続して輸送ライン７へ送り出す。
【００５１】
輸送ライン７へ送り出されたスラリーは、循環部Ｃ１を経由して連続式分散装置６へ供給される。
【００５２】
循環部Ｃ１では、合流点Ｊ１から貯槽８までの輸送ライン７と、貯槽８と、貯槽８からポンプ１０を経由した合流点Ｊ１までの戻りライン９とからなる循環経路をスラリーが循環することにより、排出時間差をもった被計量物（粉体ａ，ｂ及び液体ｃ）からなるスラリーが混合される。さらに、前述のように直管部１５，１６を流れるスラリーでは管の径方向の位置によって時間差が生じ、スタティックミキサー１１〜１４によって、時間差をもったスラリーが混合される。
【００５３】
このように排出時間差をもったスラリーが混合されることにより、高精度な混合比率を得ることができる。これについて図４を参照して説明する。
【００５４】
図４は、例えば液体用連続計量供給装置４の排出重量の経時変化の一例を示すグラフである。直線（一点鎖線）Ｐ１は、設定排出流量に基づいて算出される排出重量（予定排出重量）を示す直線であり、曲線Ｐ２は、重量センサ４２の計量値に基づいて算出される実際の排出重量（実排出重量）を示す曲線である。上記の予定排出重量及び実排出重量は、連続計量供給装置４の制御器４４によって算出される。
【００５５】
誤差率（ε）＝誤差量÷予定排出重量
とすれば、
時刻ｔ１から時刻ｔ２までの間の誤差率ε１２と、時刻０から時刻ｔ３までの間の誤差率ε３とは、次のように表せる。
ε１２＝ｅ１２／（Ｑ１２＋ｅ１２）
ε３＝ｅ３／（Ｑ３＋ｅ３）
ここで、連続計量供給装置４では、任意の時点において、実排出重量が予定排出重量と一致するように制御されているので、ｅ１２＝ｅ３で、ｔ３＞＞（ｔ２−ｔ１）の場合を考えれば、
ε３＜＜ε１２
となる。
【００５６】
すなわち、連続計量供給装置４では、短い時間帯における誤差率より長い時間帯における誤差率の方が小さくなる。このことは、他の連続計量供給装置２，３の場合においても同様である。
【００５７】
したがって、各々の連続計量供給装置２，３，４から排出される被計量物の流量（実流量）が時々刻々と多少変動したとしても、長い時間帯における誤差率を小さくすることができ、循環部Ｃ１において排出時間差をもった被計量物が混合されることにより、実流量のばらつきが平準化され、実質的に実流量と設定流量との誤差を小さくすることができる。
【００５８】
本実施形態では、連続計量供給装置２，３，４から排出され、連続式混合装置５によって混合された混合物が循環部Ｃ１を通過することによって、各々の被計量物の実流量と設定流量との誤差が実質的に小さくなり、実際の混合比率と目標混合比率との誤差を小さくすることができ、高精度な混合比率を実現することができる。なお、目標混合比率に基づいて各々の被計量物の設定流量（各々の連続計量供給装置２，３，４の設定排出流量）が決められているので、各々の被計量物の設定流量の比率は、目標混合比率に等しい。
【００５９】
なお、本実施形態では、運転期間中において、連続計量供給装置２，３，４へ被計量物を供給する場合には、総合制御器１は、本連続計量混合システムの全体の動作を一時停止させ、連続計量供給装置２，３，４への被計量物の供給が終わると、本連続計量混合システムの全体の動作を再開させるようにしている。ここで、連続計量供給装置２，３，４の排出装置（モータ２３ｍ、３３ｍ、ポンプ４３）の動作設定を固定して、動作を継続した状態で被計量物の供給を行う方法も考えられるが、この場合、所望の混合比率が得られなくなり、好ましくない。
【００６０】
（第２の実施形態）
図５は、本発明の第２の実施形態の連続計量混合システムの一例を示す概略図である。図５中の矢印は、流体の流れる方向を示す。また、図５において、図１と同一部分には同一符号を付し、その詳細な説明を省略する。
【００６１】
この連続計量混合システムでは、循環部Ｃ２の構成が、図１に示す連続計量混合システムにおける循環部Ｃ１とは異なり、他の構成は同じである。
【００６２】
本実施形態における循環部Ｃ２では、連続式分散装置６につながる輸送ライン７と戻りライン９との間に分岐ライン１７を接続し、４個の電磁弁Ｖ１〜Ｖ４を設けたことが、図１に示す循環部Ｃ１とは異なり、他の構成は図１に示す循環部Ｃ１と同様である。４個の電磁弁Ｖ１〜Ｖ４の開閉の制御は例えば総合制御器１によって行われる。なお、２個の電磁弁Ｖ１、Ｖ２は１個の三方弁で構成してもよいし、同様に、２個の電磁弁Ｖ３、Ｖ４も１個の三方弁で構成してもよい。
【００６３】
本実施形態の連続計量混合システムの動作の一例について説明する。
【００６４】
運転開始時から運転終了直前までの期間は、電磁弁Ｖ１、Ｖ３を全開の状態とし、電磁弁Ｖ２、Ｖ４を全閉の状態とする他は、第１の実施形態における動作と同様である。
【００６５】
総合制御器１は、総合制御器１に接続された操作手段（図示せず）に操作者が運転終了操作を行うと、３つ全ての制御器２４，３４，４４へ運転終了信号を出力し、全ての連続計量供給装置２，３，４の動作を停止させた後、連続式混合装置５の動作を停止させる。その後、電磁弁Ｖ１、Ｖ３を全閉の状態に切り替えるとともに、電磁弁Ｖ２、Ｖ４を全開の状態に切り替える。これにより、運転最終段階において、貯槽８内のスラリーは、ポンプ１０で吸い出されて分岐ライン１７を通って連続式分散装置６へ送られるので、原料の無駄を少なくできる。
【００６６】
総合制御器１は、連続式混合装置５の動作を停止させてから所定時間の経過後に、すなわち貯槽８内の殆どのスラリーが分岐ライン１７を通って連続式分散装置６へ送られた後、ポンプ１０及び攪拌装置８４の動作を停止させ、さらにその後、連続式分散装置６の動作を停止させる。
【００６７】
本実施形態では、第１の実施形態と同様の効果に加え、原料である被計量物（ａ、ｂ、ｃ）の無駄を少なくできるという効果が得られる。被計量物（ａ、ｂ、ｃ）が高価な場合にはそのメリットは大きい。
【００６８】
また、運転終了時に配管内に残るスラリーを少なくするために、戻りライン９を電磁弁Ｖ１から合流点Ｊ１に向って下り勾配とし、輸送ライン７を合流点Ｊ１から貯槽８に向って下り勾配とすることが好ましい。
【００６９】
また、被計量物（ａ、ｂ、ｃ）が安価な場合には、図１の構成において、例えば、貯槽８の下部に排出口を設けておいて、残ったスラリーを廃棄するようにしてもよい。
【００７０】
（第３の実施形態）
本発明の第３の実施形態の連続計量混合システムの一例の全体構成は、図１に示す連続計量混合システムと同様である。本実施形態では、貯槽８の構成が図１とは異なる。
【００７１】
図６（ａ）、（ｂ）は、本発明の第３の実施形態の連続計量混合システムに用いる貯槽の第１構成例を示す概略断面図である。
【００７２】
この第１構成例の貯槽８には、貯槽８内を水平に仕切って側壁に沿って上下に移動可能な水平仕切板８５が設けられている。この水平仕切板８５は、貯槽８の天板上に固定された昇降装置８６に、支持棒７９及び取付け部材７８を介して取り付けられている。また、攪拌装置８４も取付け部材７８を介して昇降装置８６に取り付けられている。昇降装置８６の動作によって、水平仕切板８５及び攪拌装置８４の昇降が行われる。昇降装置８６の動作は、総合制御器１（図１）によって制御される。
【００７３】
この第１構成例の貯槽８を用いた場合の本実施形態の連続計量混合システムの動作の一例について、図１及び図６（ａ）、（ｂ）を参照して説明する。
【００７４】
運転開始時から運転終了直前までの期間は、図６（ａ）に示すように、水平仕切板８５は、貯槽８の底部に位置した状態が維持される。これ以外は、第１の実施形態における動作と同様である。
【００７５】
総合制御器１は、総合制御器１に接続された操作手段（図示せず）に操作者が運転終了操作を行うと、まず、３つの制御器２４，３４，４４へ運転終了信号を出力し、全ての連続計量供給装置２，３，４の動作を停止させるとともに攪拌装置８４及びポンプ１０を停止させる。その後、昇降装置８６を動作させて攪拌装置８４及び水平仕切板８５を図６（ｂ）に示す位置まで上昇させる。その後、連続式混合装置５の動作を停止させ、さらにその後、連続式分散装置６の動作を停止させる。
【００７６】
このように、運転最終段階において、水平仕切板８５を図６（ｂ）に示す位置まで上昇させることにより、貯槽８内のスラリーは連続式分散装置６へ送られるので、原料の無駄を少なくできる。
【００７７】
次に、本実施形態における貯槽の第２構成例を説明する。図７（ａ）、（ｂ）は、本実施形態の連続計量混合システムに用いる貯槽の第２構成例を示す概略断面図である。
【００７８】
この第２構成例の貯槽８には、貯槽８内を水平に仕切って側壁に沿って上下に移動可能な水平仕切板８７が設けられている。この水平仕切板８７は、その下面にバルーン８８が取り付けられ、バルーン８８には、外部から流体（例えば空気あるいは水等の液体）を注入可能に構成されるとともに、注入した流体を外部へ排出可能に構成されている。そのため、バルーン８８と例えば圧空源８９とが三方弁９０を介して配管で接続されている。三方弁９０は、総合制御器１（図１）によって制御される。また、攪拌装置８４は、貯槽８の天板上に固定された昇降装置８６に、取付け部材７８を介して取り付けられている。昇降装置８６の動作によって攪拌装置８４の昇降が行われる。昇降装置８６の動作は、総合制御器１（図１）によって制御される。
【００７９】
この第２構成例の貯槽８を用いた場合の本実施形態の連続計量混合システムの動作の一例について、図１及び図７（ａ）、（ｂ）を参照して説明する。
【００８０】
運転開始時から運転終了直前までの期間は、図７（ａ）に示すように、水平仕切板８７は、貯槽８の底部に位置した状態が維持される。これ以外は、第１の実施形態における動作と同様である。
【００８１】
総合制御器１は、総合制御器１に接続された操作手段（図示せず）に操作者が運転終了操作を行うと、まず、３つの制御器２４，３４，４４へ運転終了信号を出力し、全ての連続計量供給装置２，３，４の動作を停止させるとともに攪拌装置８４及びポンプ１０を停止させる。その後、昇降装置８６を動作させて攪拌装置８４を図７（ｂ）に示す位置まで上昇させるとともに、三方弁９０を制御して圧空源８９をバルーン８８に連通させてバルーン８８に圧縮空気を注入して水平仕切板８７を図７（ｂ）に示す位置まで上昇させる。その後、連続式混合装置５の動作を停止させ、さらにその後、連続式分散装置６の動作を停止させる。
【００８２】
このように、運転最終段階において、水平仕切板８７を図７（ｂ）に示す位置まで上昇させることにより、貯槽８内のスラリーは連続式分散装置６へ送られるので、原料の無駄を少なくできる。
【００８３】
本実施形態においても、第２の実施形態と同様の効果が得られる。
【００８４】
なお、第１構成例及び第２構成例において、流入口８１を流出口８２の位置よりも高い位置に設けてあってもよい。このように流入口８１を流出口８２より高い位置に設けることにより、水平仕切板８５，８７を上昇させたときに貯槽８内のスラリーを流出口８２から排出させるのが容易になる。
【００８５】
なお、第２構成例において、攪拌装置８４を設けない場合には、昇降装置８６も設けなくてすむ。
【００８６】
（第４の実施形態）
図８（ａ）、（ｂ）は、本発明の第４の実施形態の連続計量混合システムの一例の要部を示す概略図である。図８（ａ）、（ｂ）はそれぞれ電磁弁Ｖ１〜Ｖ５の開閉状態が異なる場合を示し、太線で表した管路が流通路であり、細線で表した管路は電磁弁Ｖ１〜Ｖ５によって流れが閉ざされていることを示す。
【００８７】
この連続計量混合システムでは、循環部Ｃ３の構成が、図５に示す第２の実施形態の循環部Ｃ２とは異なり、他の構成は同じである。第２の実施形態との相違点について説明する。
【００８８】
本実施形態では、第２の実施形態の場合の貯槽８と比べて、貯槽８の高さ（貯槽本体８０の高さ）を高くして貯槽８の容量を大きくしている。そして、貯槽８内のスラリーの表面高さを計測するレベル計９１を設けている。レベル計９１は、例えば超音波またはレーザー光線等を用いた距離センサによって構成できる。さらに、分岐ライン１７と輸送ライン７の合流点Ｊ２より下流側の輸送ライン７、すなわち合流点Ｊ２と連続式分散装置６との間の輸送ライン７に流量制御弁Ｖ６を設け、貯槽８の流入口８１の近傍の輸送ライン７（あるいは貯槽８の流入口８１）に電磁弁Ｖ５を設け、流量制御弁Ｖ６を制御する制御器９２が設けられている。他の構成は、図５に示す第２の実施形態と同様であり、図８（ａ）、（ｂ）では、循環部Ｃ３のうち、第２の実施形態の循環部Ｃ２と異なる部分が示されている。なお、電磁弁Ｖ５の開閉の制御は他の電磁弁Ｖ１〜Ｖ４とともに総合制御器１（図５）によって行われる。また、総合制御器１からの運転開始信号、運転一時停止信号、運転再開信号及び運転終了信号等の各指令信号などは制御器９２にも入力される。
【００８９】
本実施形態の連続計量混合システムの動作の一例について、図５及び図８（ａ）、（ｂ）を参照して説明する。
【００９０】
本連続計量混合システムにおいて、運転開始から運転終了までの運転期間において、通常動作期間と混合動作停止期間とが交互に繰り返される。
【００９１】
通常動作期間は、本連続計量混合システム全体が通常に動作する期間である。この通常動作期間では、図８（ａ）に示すように、総合制御器１は、電磁弁Ｖ１、Ｖ３、Ｖ５を全開の状態とし、電磁弁Ｖ２、Ｖ４を全閉の状態とし、制御器９２が流量制御弁Ｖ６の開度を制御する他は、第１及び第２の実施形態における動作と同様、連続計量供給装置２，３，４と、連続式混合装置５と、ポンプ１０と、攪拌装置８４と、連続式分散装置６とを動作させる。この通常動作期間には、貯槽８内のスラリーが漸増し、通常動作期間の終了時にスラリーが規定の上限レベルＬｂまで増加するように、流量制御弁Ｖ６が制御される。
【００９２】
また、混合動作停止期間は、連続計量供給装置２，３，４及び連続式混合装置５の動作を停止させて、連続計量供給装置２，３，４へ被計量物を供給する期間である。この混合動作停止期間では、図８（ｂ）に示すように、総合制御器１は、電磁弁Ｖ１、Ｖ３、Ｖ５を全閉の状態とし、電磁弁Ｖ２、Ｖ４を全開の状態とし、連続計量供給装置２，３，４及び連続式混合装置５の動作を停止させ、制御器９２が流量制御弁Ｖ６の開度を制御しながら、ポンプ１０と攪拌装置８４と連続式分散装置６との動作を継続させる。これにより、貯槽８内のスラリーがポンプ１０から分岐ライン１７を介して連続式分散装置６へ送られる。この混合動作停止期間には、貯槽８内のスラリーが漸減し、混合動作停止期間の終了時には、スラリーが下限レベルＬａまで減少するように、流量制御弁Ｖ６が制御される。この混合動作停止期間中は、電磁弁Ｖ５は全閉の状態である。この電磁弁Ｖ５は、連続式混合装置５の動作を停止させている間の逆流を防ぐために設けているが、スラリー粘度が低い場合には逆止弁で代用してもよい。
【００９３】
なお、上限レベルＬｂ及び下限レベルＬａは、貯槽８内のスラリーの規定量を示すためのレベルであり、貯槽８内における予め定められたスラリー表面の高さ（レベル）である。上限レベルＬｂは、ここでは、例えば貯槽本体８０の８０〜９０％程度の高さに定められた所定の高さ（レベル）である。下限レベルＬａは、流出口８２より少し高い位置に定められ、ここでは、上限レベルＬｂの約１／２の高さに定められた所定の高さ（レベル）である。
【００９４】
連続計量供給装置２，３，４への被計量物の供給は、例えば、それぞれの被計量物（ａ、ｂ、ｃ）の供給ラインが設けられ、各供給ラインから被計量物が供給されることにより行われる。
【００９５】
各々の連続計量供給装置２，３，４には、ホッパ２１，３１，４１に保持される被計量物の上限重量値（Ｗａ２，Ｗａ３，Ｗａ４）と下限重量値（Ｗｂ２，Ｗｂ３，Ｗｂ４）とが予め設定され、各制御器２４，３４，４４に記憶されている。
【００９６】
通常動作期間において、各制御器２４，３４，４４は、ホッパ２１，３１，４１内の被計量物が減少し、被計量物の重量が下限重量値（Ｗｂ２，Ｗｂ３，Ｗｂ４）以下になると、総合制御器１へ供給要求信号を出力する。総合制御器１は、いずれかの制御器２４，３４，４４から供給要求信号を入力すると、３つの制御器２４，３４，４４へ運転一時停止信号を出力して連続計量供給装置２，３，４の排出動作を停止させるとともに、連続式混合装置５の動作を停止させる。そしてさらに、図８（ｂ）に示すように、電磁弁Ｖ１、Ｖ３、Ｖ５を全閉の状態に切り替えるとともに、電磁弁Ｖ２、Ｖ４を全開の状態に切り替えて、混合動作停止期間に移行させ、各供給ラインから連続計量供給装置２，３，４へ供給させる。
【００９７】
そして混合動作停止期間において、被計量物が供給されてホッパ２１，３１，４１内の被計量物が増加し、被計量物の重量が上限重量値（Ｗａ２，Ｗａ３，Ｗａ４）以上になると、制御器２４，３４，４４は、総合制御器１へ供給停止信号を出力する。総合制御器１は、供給停止信号を入力した制御器（２４，３４，４４）を有する連続計量供給装置（２，３，４）の供給ラインに対して被計量物の供給を停止させる。そして、総合制御器１は、３つ全ての制御器２４，３４，４４から供給停止信号を入力し、３つ全ての供給ラインに対して被計量物の供給を停止させた後、３つの制御器２４，３４，４４へ運転再開信号を出力して連続計量供給装置２，３，４の排出動作を再開させるとともに、連続式混合装置５の動作を再開させる。そしてさらに、図８（ａ）に示すように、電磁弁Ｖ１、Ｖ３、Ｖ５を全開の状態に切り替えるとともに、電磁弁Ｖ２、Ｖ４を全閉の状態に切り替えて、通常動作期間に移行させる。
【００９８】
次に、制御器９２による流量制御弁Ｖ６の開度の制御方法について、さらに図９を参照して説明する。なお、制御器９２は、総合制御器１から入力される運転開始信号、運転一時停止信号、運転再開信号及び運転終了信号等によって、運転開始及び終了、通常動作期間、混合動作期間を認識することができる。
【００９９】
まず、通常動作期間について説明する。例えば、ある混合動作停止期間の次の通常動作期間について説明する。ここで、直前の混合動作停止期間終了時において、各連続計量供給装置２，３，４に上限重量値（Ｗａ２，Ｗａ３，Ｗａ４）の被計量物が供給されている。また、連続計量供給装置２，３，４の各々の設定排出流量がＱ２，Ｑ３，Ｑ４に設定されているものとする。すなわち、被計量物ａ、ｂ、ｃの目標混合比率Ｒａ、Ｒｂ、Ｒｃの比は、Ｒａ：Ｒｂ：Ｒｃ＝Ｑ２：Ｑ３：Ｑ４である。
【０１００】
また、次の混合動作停止期間になるまでの通常動作期間の全期間における連続計量供給装置２，３，４の被計量物ａ、ｂ、ｃの予定排出重量Ｗｅ２，Ｗｅ３，Ｗｅ４は次のようにして算出できる。
【０１０１】
Ｗｅ２＝Ｗａ２−Ｗｂ２
Ｗｅ３＝Ｗａ３−Ｗｂ３
Ｗｅ４＝Ｗａ４−Ｗｂ４
但し、ここでは、
（Ｗａ２−Ｗｂ２）：（Ｗａ３−Ｗｂ３）：（Ｗａ４−Ｗｂ４）＝Ｑ２：Ｑ３：Ｑ４
の条件を満たすように、各連続計量供給装置２，３，４の上限重量値Ｗａ２，Ｗａ３，Ｗａ４及び下限重量値Ｗｂ２，Ｗｂ３，Ｗｂ４が設定されている。
【０１０２】
この場合の全ての被計量物の予定排出重量合計値Ｗｅは、次式で算出される。
【０１０３】
Ｗｅ＝Ｗｅ２＋Ｗｅ３＋Ｗｅ４
また、連続計量供給装置２，３，４の設定排出流量Ｑ２，Ｑ３，Ｑ４の合計をＱとすると、通常動作期間に要する予定時間ｔｅは、
ｔｅ＝Ｗｅ／Ｑ
である。
【０１０４】
すなわち、連続計量供給装置２，３，４の設定排出流量に基づく排出重量と時間（排出時間）との関係は、図９（ａ）の直線Ｓ１のグラフで示される。通常動作期間における直線Ｓ１のグラフは、排出重量をＷｐ、時間をｔｐとすれば、次の式で表される。
【０１０５】
Ｗｐ＝（Ｗｅ／ｔｅ）ｔｐ・・・（１）
また、図９（ｂ）の直線Ｓ２のグラフは、通常動作期間において、貯槽８に貯留されるスラリー表面の高さ（貯留レベル）を示している。この縦軸の貯留レベルは、下限レベルＬａを０として、下限レベルＬａからのスラリー表面の高さを示し、横軸は通常動作期間の開始（０）からの経過時間を示している。
【０１０６】
ここで、直線Ｓ２のグラフは、直前の混合動作停止期間の終了時（通常動作期間の開始時）の貯留レベルの計測値がＬｓ（Ｌｓは下限レベルＬａに等しいか略等しい）であり、通常動作期間の終了時の貯留レベルが上限レベルＬｂになることを予定して示している。
【０１０７】
通常動作期間に要する予定時間ｔｅと、通常動作期間の開始時の計測貯留レベルＬｓ及び終了時の予定貯留レベルＬｂとから直線Ｓ２のグラフの式を算出することができる。通常動作期間における直線Ｓ２のグラフは、貯留レベルをＬｐ、時間をｔｐとすれば、次の式で表される。
【０１０８】
Ｌｐ＝〔（Ｌｂ−Ｌｓ）／ｔｅ〕ｔｐ＋Ｌｓ・・・（２）
また、前述の（１）式より、
ｔｐ＝（Ｗｐ／Ｗｅ）ｔｅ・・・（３）
この（３）式を（２）式に代入すると、次式が得られる。
【０１０９】
Ｌｐ＝〔（Ｌｂ−Ｌｓ）／Ｗｅ〕Ｗｐ＋Ｌｓ・・・（４）
この（４）式において、Ｌｂは予め設定された値であり、Ｗｅは予め設定された値から前述のようにして算出できる値であり、Ｌｓは、直前の混合動作停止期間の終了時のレベル計９１の計測値に基づく値である。すなわち、（４）式は、ＬｐとＷｐとの関係式になっている。制御器９２には、（４）式及びＬｂ、Ｗｅ等の値を予め記憶している。
【０１１０】
制御器９２では、通常動作期間において、所定時間間隔（例えば１０ｍｓ間隔）で、レベル計９１の計測値を取得する他、各制御器２４，３４，４４から実排出重量を取得し、この取得した実排出重量の合計をＷｐとして、（４）式に代入して、貯留レベル（予定貯留レベル）Ｌｐを算出する。
【０１１１】
制御器９２は、例えば、任意の時刻ｔｐ１において取得した実排出重量の合計Ｗｐ１を（４）式に代入して、予定貯留レベルＬｐ１を算出する。このときのレベル計９１の計測値による貯留レベルがＬｐｓであった場合、制御器９２では、予定貯留レベルＬｐ１と計測貯留レベルＬｐｓとを比較し、その比較結果に基づいて、計測貯留レベルが予定貯留レベルと一致するように（計測貯留レベルと予定貯留レベルとの差が０になるように）、流量制御弁Ｖ６の開度を制御する。具体的には、計測貯留レベルＬｐｓが予定貯留レベルＬｐ１より高い場合には流量制御弁Ｖ６の開度を大きくし、計測貯留レベルＬｐｓが予定貯留レベルＬｐ１より低い場合には流量制御弁Ｖ６の開度を小さくする。この流量制御弁Ｖ６の開度の制御方法としては、例えば比例制御等を用いることができる。なお、運転開始時には、流量制御弁Ｖ６の開度は所定の開度に設定されている。
【０１１２】
なお、上記では、制御器９２が時刻ｔｐ１において取得した実排出重量の合計Ｗｐ１が、図９（ａ）の時刻ｔｐ１における予定排出重量の合計値Ｗｐ１と等しいものとして説明したが、両者は等しいか略等しくなり、等しいものと考えても実用上、問題ない。
【０１１３】
また、運転開始時の通常動作期間において、貯槽８にスラリーが供給されていない場合には、制御器９２は、例えば、運転開始時からレベル計９１の計測値が最初に下限レベルＬａに到達するまでは、流量制御弁Ｖ６を運転開始時の所定の開度のままで固定しておき、下限レベルＬａに到達してから前述のように流量制御弁Ｖ６の開度を制御するものとしてもよい。この場合、制御器９２は、運転開始時から最初に下限レベルＬａに到達する時までに連続計量供給装置２，３，４から排出された被計量物（ａ、ｂ、ｃ）の合計排出重量（初期排出重量）を記憶しておき、その後の任意の時刻ｔｐ１における貯留レベルＬｐ１の算出に用いる排出重量合計Ｗｐ１には、運転開始時から任意の時刻ｔｐ１までの合計排出重量から初期排出重量を減算した値を用いるようにする。
【０１１４】
次に、混合動作停止期間について説明する。
【０１１５】
制御器９２は、例えば、混合動作停止期間の直前の通常動作期間の終了時（混合動作停止期間の開始時）の貯留レベルの計測値がＬｉ（Ｌｉは上限レベルＬｂに等しいか略等しい）であった場合、混合動作停止期間には、貯留レベルが図９（ｃ）の直線Ｓ３のグラフとなるように、流量制御弁Ｖ６の開度を制御する。なお、図９（ｃ）の横軸は混合動作停止期間の開始（０）からの経過時間を示している。ｔａは、混合動作停止期間の所要時間（予定時間）であり、この予定時間ｔａは、予め設定され、制御器９２に記憶されている。
【０１１６】
ここで、制御器９２では、直前の通常動作期間の終了時に計測された貯留レベルＬｉと、混合動作停止期間の予定時間ｔａとに基づいて、直線Ｓ３のグラフの式を算出するとともに、混合動作停止期間における経過時間（ｔｑ）を算出できるように構成されている。直線Ｓ３のグラフは、貯留レベルをＬｐ、時間をｔｑとすれば、次の式で表される。
【０１１７】
Ｌｐ＝−〔（Ｌｉ−Ｌａ）／ｔａ〕ｔｑ＋Ｌｉ・・・（５）
そして、混合動作停止期間において、制御器９２では、所定時間間隔（例えば１０ｍｓ間隔）で、レベル計９１の計測値を取得する他、混合動作停止期間における経過時間を算出し、この経過時間をｔｑとして、（５）式に代入して、貯留レベル（予定貯留レベル）Ｌｐを算出する。制御器９２には、（５）式及びＬａ、ｔａ等の値を予め記憶している。
【０１１８】
例えば、任意の時刻ｔｑ２における予定貯留レベルＬｐ２が算出される。このときのレベル計９１の計測値による貯留レベルがＬｐｓであった場合、制御器９２では、予定貯留レベルＬｐ２と計測貯留レベルＬｐｓとを比較し、その比較結果に基づいて、計測貯留レベルが予定貯留レベルと一致するように（計測貯留レベルと予定貯留レベルとの差が０になるように）、流量制御弁Ｖ６の開度を制御する。具体的には、計測貯留レベルＬｐｓが予定貯留レベルＬｐ２より高い場合には流量制御弁Ｖ６の開度を大きくし、計測貯留レベルＬｐｓが予定貯留レベルＬｐ２より低い場合には流量制御弁Ｖ６の開度を小さくする。この流量制御弁Ｖ６の開度の制御方法としては、例えば比例制御を用いることができる。なお、混合動作停止期間の開始時には、流量制御弁Ｖ６の開度は直前の通常動作期間の終了時の開度に設定されている。
【０１１９】
なお、連続式分散装置６へのスラリーの供給は、精密な流量精度を必要としないので、混合動作停止期間においては、流量制御弁Ｖ６の開度を適正な開度で固定するようにしてもよい。ここで、適正な開度とは、混合動作停止期間終了時に、貯槽８内のスラリーのレベルが下限レベルＬａあるいはそれに近いレベルとなるような所定の開度である。
【０１２０】
次に、通常動作期間中に連続計量混合システムの運転を終了する場合を説明する。運転を終了させるため、総合制御器１に接続された操作手段（図示せず）に操作者が運転終了操作を行うと、総合制御器１は、３つの制御器２４，３４，４４へ運転終了信号を出力し、全ての連続計量供給装置２，３，４の動作を停止させた後、連続式混合装置５の動作を停止させる。その後、電磁弁Ｖ１、Ｖ３、Ｖ５を全閉の状態に切り替えるとともに、電磁弁Ｖ２、Ｖ４を全開の状態に切り替えて図８（ｂ）の場合と同じ状態とし、制御器９２に運転終了信号を出力する。制御器９２は運転終了信号を受けて、流量制御弁Ｖ６の開度を例えば直前の状態で固定する、あるいは全開状態にして固定する。これにより、運転最終段階において、貯槽８内の略全てのスラリーは、ポンプ１０で吸い出されて分岐ライン１７を通って連続式分散装置６へ送られるので、原料の無駄を少なくできる。なお、混合動作停止期間中に運転を終了する場合には、すでに、電磁弁Ｖ１〜Ｖ５は切り替えられた状態であるので、制御器９２は運転終了信号を受けて、流量制御弁Ｖ６の開度を例えば直前の状態で固定する、あるいは全開状態にして固定すればよい。
【０１２１】
本実施形態では、第１の実施形態と同様の効果が得られる。さらに、連続計量供給装置２，３，４へ被計量物の供給を行うとき（混合動作停止期間）には、連続計量供給装置２，３，４及び連続式混合装置５を停止させた状態で、通常動作期間に高精度に混合されて貯槽８内に貯留しているスラリーを連続式分散装置６へ継続して供給することができるので、スラリーの品質を落とすことなく、生産性の向上を図ることが可能になる。
【０１２２】
また、第２の実施形態と同様、運転終了時には貯槽８内のスラリーを連続式分散装置６へ送ることができるので、原料である被計量物（ａ、ｂ、ｃ）の無駄を少なくできるという効果が得られる。
【０１２３】
なお、本実施形態では、通常動作期間において、連続計量供給装置２，３，４の合計排出重量に基づいて、予定貯留レベルを算出するようにしたが、各連続計量供給装置２，３，４からは混合比率が一定となるように各被計量物が排出されるので、連続計量供給装置２，３，４のうちのいずれか１つの実排出重量に基づいて、予定貯留レベルを算出するように構成しても実用上問題ない。
【０１２４】
また、本実施形態では、通常動作期間において、連続計量供給装置２，３，４の合計排出重量に基づいて、予定貯留レベルを算出するようにしたが、所定時間間隔で通常動作期間における経過時間を算出し、この経過時間をｔｐとして、図９（ｂ）の直線Ｓ２のグラフを示す（２）式に代入して、予定貯留レベルＬｐを算出するように構成してもよい。
【０１２５】
なお、以上に述べた各実施形態では、循環部Ｃ１，Ｃ２，Ｃ３において、スタティックミキサー及び直管部を輸送ライン７と戻りライン９の両方に設けたが、いずれか一方にのみ設けるようにしてもよい。
【０１２６】
また、各実施形態において、連続式分散装置６に代えて、バッチ式の分散装置を用いることも可能である。例えば図１０に示す従来例において、連続式分散装置６に代えて、大型のバッチ式の分散装置を用い、高精度な混合比率を得るためには、分散装置における処理時間が非常に長くなる。一方、上記各実施形態において、バッチ式の分散装置を用いた場合には、スラリーが分散装置に供給される前の段階で、すでに混合比率が高精度に平準化されているため、分散装置における処理時間を短縮することが可能になる。
【０１２７】
また、各実施形態では、３つの連続計量供給装置２，３，４を用いたが、少なくとも１つの被計量物が液体である、複数の連続計量供給装置を用いた構成であればよい。
【０１２８】
また、粉体用の連続計量供給装置２，３では、その排出装置として、スクリューフィーダ２３，３３を用いているが、これに限られず、被計量物に応じて、例えばディスクフィーダ、ベルトフィーダ、振動フィーダ等を用いてもよい。
【０１２９】
また、粉体用及び液体用の連続計量供給装置には、ロスインウエイ式に限らず、コンスタントフィードウエアと呼ばれるものを用いてもよい。
【０１３０】
また、液体用の連続計量供給装置には、所望の定量精度が得られれば定量ポンプを用いてもよい。
【０１３１】
なお、第１〜第３の実施形態における総合制御器１及び制御器２４，３４，４４の各制御器、及び、第４の実施形態における総合制御器１及び制御器２４，３４，４４，９２の各制御器は、それぞれ、例えば、マイクロコントローラ、ＭＰＵ、ＰＬＣ（Programmable Logic Controller）、論理回路等で構成することができる。また、これらの制御器は、集中制御する単独の制御器によって構成されていてもよいし、各実施形態で示した以外の互いに協働して分散制御する複数の制御器によって構成されていてもよい。
【産業上の利用可能性】
【０１３２】
本発明は、例えば液体と粉体とを混合するときに高精度な混合比率を得ることができる連続計量混合システム等として有用である。
【符号の説明】
【０１３３】
ａ，ｂ 粉体
ｃ 液体
１ 総合制御器
２，３ 粉体用連続計量供給装置
４ 液体用連続計量供給装置
５ 連続式混合装置
６ 連続式分散装置
７ 輸送ライン
８ 貯槽
８０ 貯槽本体
８１ 流入口
８２ 流出口
８３ 戻り口
９ 戻りライン
１０ ポンプ
１１〜１４ スタティックミキサー
１５，１６ 直管部
１７ 分岐ライン
Ｖ１〜Ｖ５ 電磁弁
Ｖ６ 流量制御弁
【特許請求の範囲】
【請求項１】
各々、異なる被計量物を連続して排出し、各被計量物の目標混合比率に応じて設定される各被計量物の単位時間当たりの設定排出量に基づいて各被計量物の排出量を制御するように構成されるとともに、各々から排出する被計量物が液体または粉体であって少なくとも１つの被計量物が液体である、複数の連続計量供給装置と、
全ての前記連続計量供給装置から排出される被計量物を混合しながら連続して排出する混合装置と、
前記混合装置から排出される混合物を後段装置へ供給するための輸送ラインと、
前記輸送ラインの中途に挿入され、混合物を一時貯留するための容器に、上流側の前記輸送ラインから混合物が流入するための流入口と、下流側の前記輸送ラインへ混合物を流出させるための流出口とが設けられた貯槽と、
前記貯槽内の混合物を吸い出すポンプと、
前記ポンプで吸い出した混合物を前記貯槽よりも前記混合装置寄りの前記輸送ラインへ戻すための戻りラインと
を備えた連続計量混合システム。
【請求項２】
前記輸送ラインと前記戻りラインとのうちの少なくとも一方に、スタティックミキサーが挿入された、請求項１に記載の連続計量混合システム。
【請求項３】
前記輸送ラインと前記戻りラインとのうちの少なくとも一方に、スタティックミキサー及び直管部が挿入された、請求項１に記載の連続計量混合システム。
【請求項４】
前記ポンプは、前記貯槽内の底部の混合物を吸い出すように設けられ、
前記ポンプで吸い出した混合物を前記貯槽の下流側の前記輸送ラインへ送るための分岐ラインをさらに備え、
運転開始時から運転終了直前までは、前記ポンプから吸い出した混合物を前記戻りラインへ送るように構成され、運転を終了する際に、前記連続計量供給装置及び前記混合装置の動作を停止させた後、前記ポンプから吸い出した混合物を前記分岐ラインへ送るように構成された、請求項１〜３のいずれかに記載の連続計量混合システム。
【請求項５】
前記貯槽は、その内側側壁に沿って底部から前記流出口の下端の位置まで移動可能に構成された水平仕切板を有し、
運転開始時から運転終了直前までは、前記水平仕切板を前記貯槽の底部に位置させ、運転を終了する直前に、前記水平仕切板を前記流出口の下端の位置まで上昇させるように構成された、請求項１〜３のいずれかに記載の連続計量混合システム。
【請求項６】
前記連続計量供給装置は、
供給される被計量物を保持し、保持している被計量物の重量を所定時間間隔で計量する計量ホッパと、
前記計量ホッパから被計量物を連続して排出するための排出装置と、
前記排出装置から被計量物を排出中の任意の現在時点における前記計量ホッパの計量値と、排出開始時点における前記計量ホッパの計量値とに基づいて、前記排出開始時点から前記現在時点までの被計量物の実排出重量を前記所定時間間隔で算出するとともに、被計量物の単位時間当たりの設定排出重量に基づいて前記排出開始時点から前記現在時点までにおける予定排出重量を算出し、前記実排出重量が前記予定排出重量と一致するように前記排出装置を前記所定時間間隔で制御する排出量制御器とを備えた、請求項１に記載の連続計量混合システム。
【請求項７】
前記ポンプで吸い出した混合物を前記貯槽の下流側の前記輸送ラインへ送るための分岐ラインをさらに備え、
全ての前記連続計量供給装置と前記混合装置と前記ポンプとを動作させ、前記ポンプで吸い出した混合物を前記戻りラインへ送る通常動作期間と、前記連続計量供給装置及び前記混合装置の動作を停止させて前記ポンプのみを動作させ、前記ポンプで吸い出した混合物を前記分岐ラインへ送る混合動作停止期間とを有し、
前記通常動作期間において前記貯槽内の混合物が漸増し、前記通常動作期間の終了時には前記貯槽内の混合物が規定量となるように前記貯槽の下流側の前記輸送ラインから前記後段装置へ送られる混合物の量が制御されるように構成されるとともに、
前記混合動作停止期間の全期間にわたって前記貯槽内の混合物が前記分岐ラインへ徐々に送られるように構成された、
請求項６に記載の連続計量混合システム。
【請求項８】
前記貯槽内の前記混合物の量を検出するレベル計と、
前記貯槽の下流側の前記輸送ラインから前記後段装置へ送られる混合物の流量を制御する流量制御弁と、
前記レベル計の検出値を所定時間間隔で取得し、前記流量制御弁の開度を制御する流量制御器とをさらに備え、
前記流量制御器は、
前記通常動作期間において、前記レベル計で検出される混合物の量が前記連続計量供給装置の前記実排出重量に応じた値となるように前記所定時間間隔で前記流量制御弁の開度を制御するように構成された、
請求項７に記載の連続計量混合システム。
【請求項１】
各々、異なる被計量物を連続して排出し、各被計量物の目標混合比率に応じて設定される各被計量物の単位時間当たりの設定排出量に基づいて各被計量物の排出量を制御するように構成されるとともに、各々から排出する被計量物が液体または粉体であって少なくとも１つの被計量物が液体である、複数の連続計量供給装置と、
全ての前記連続計量供給装置から排出される被計量物を混合しながら連続して排出する混合装置と、
前記混合装置から排出される混合物を後段装置へ供給するための輸送ラインと、
前記輸送ラインの中途に挿入され、混合物を一時貯留するための容器に、上流側の前記輸送ラインから混合物が流入するための流入口と、下流側の前記輸送ラインへ混合物を流出させるための流出口とが設けられた貯槽と、
前記貯槽内の混合物を吸い出すポンプと、
前記ポンプで吸い出した混合物を前記貯槽よりも前記混合装置寄りの前記輸送ラインへ戻すための戻りラインと
を備えた連続計量混合システム。
【請求項２】
前記輸送ラインと前記戻りラインとのうちの少なくとも一方に、スタティックミキサーが挿入された、請求項１に記載の連続計量混合システム。
【請求項３】
前記輸送ラインと前記戻りラインとのうちの少なくとも一方に、スタティックミキサー及び直管部が挿入された、請求項１に記載の連続計量混合システム。
【請求項４】
前記ポンプは、前記貯槽内の底部の混合物を吸い出すように設けられ、
前記ポンプで吸い出した混合物を前記貯槽の下流側の前記輸送ラインへ送るための分岐ラインをさらに備え、
運転開始時から運転終了直前までは、前記ポンプから吸い出した混合物を前記戻りラインへ送るように構成され、運転を終了する際に、前記連続計量供給装置及び前記混合装置の動作を停止させた後、前記ポンプから吸い出した混合物を前記分岐ラインへ送るように構成された、請求項１〜３のいずれかに記載の連続計量混合システム。
【請求項５】
前記貯槽は、その内側側壁に沿って底部から前記流出口の下端の位置まで移動可能に構成された水平仕切板を有し、
運転開始時から運転終了直前までは、前記水平仕切板を前記貯槽の底部に位置させ、運転を終了する直前に、前記水平仕切板を前記流出口の下端の位置まで上昇させるように構成された、請求項１〜３のいずれかに記載の連続計量混合システム。
【請求項６】
前記連続計量供給装置は、
供給される被計量物を保持し、保持している被計量物の重量を所定時間間隔で計量する計量ホッパと、
前記計量ホッパから被計量物を連続して排出するための排出装置と、
前記排出装置から被計量物を排出中の任意の現在時点における前記計量ホッパの計量値と、排出開始時点における前記計量ホッパの計量値とに基づいて、前記排出開始時点から前記現在時点までの被計量物の実排出重量を前記所定時間間隔で算出するとともに、被計量物の単位時間当たりの設定排出重量に基づいて前記排出開始時点から前記現在時点までにおける予定排出重量を算出し、前記実排出重量が前記予定排出重量と一致するように前記排出装置を前記所定時間間隔で制御する排出量制御器とを備えた、請求項１に記載の連続計量混合システム。
【請求項７】
前記ポンプで吸い出した混合物を前記貯槽の下流側の前記輸送ラインへ送るための分岐ラインをさらに備え、
全ての前記連続計量供給装置と前記混合装置と前記ポンプとを動作させ、前記ポンプで吸い出した混合物を前記戻りラインへ送る通常動作期間と、前記連続計量供給装置及び前記混合装置の動作を停止させて前記ポンプのみを動作させ、前記ポンプで吸い出した混合物を前記分岐ラインへ送る混合動作停止期間とを有し、
前記通常動作期間において前記貯槽内の混合物が漸増し、前記通常動作期間の終了時には前記貯槽内の混合物が規定量となるように前記貯槽の下流側の前記輸送ラインから前記後段装置へ送られる混合物の量が制御されるように構成されるとともに、
前記混合動作停止期間の全期間にわたって前記貯槽内の混合物が前記分岐ラインへ徐々に送られるように構成された、
請求項６に記載の連続計量混合システム。
【請求項８】
前記貯槽内の前記混合物の量を検出するレベル計と、
前記貯槽の下流側の前記輸送ラインから前記後段装置へ送られる混合物の流量を制御する流量制御弁と、
前記レベル計の検出値を所定時間間隔で取得し、前記流量制御弁の開度を制御する流量制御器とをさらに備え、
前記流量制御器は、
前記通常動作期間において、前記レベル計で検出される混合物の量が前記連続計量供給装置の前記実排出重量に応じた値となるように前記所定時間間隔で前記流量制御弁の開度を制御するように構成された、
請求項７に記載の連続計量混合システム。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【公開番号】特開２０１２−２５４３９９（Ｐ２０１２−２５４３９９Ａ）
【公開日】平成２４年１２月２７日（２０１２．１２．２７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１２７９８６（Ｐ２０１１−１２７９８６）
【出願日】平成２３年６月８日（２０１１．６．８）
【出願人】（０００２０８４４４）大和製衡株式会社 (535)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年１２月２７日（２０１２．１２．２７）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年６月８日（２０１１．６．８）
【出願人】（０００２０８４４４）大和製衡株式会社 (535)
【Ｆターム（参考）】
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