JP2016037365A - 分岐装置および気力輸送装置 - Google Patents

Abstract

【課題】分岐装置において、圧力損失を抑制しつつ、輸送経路を切り替えることができる技術を提供する。【解決手段】この分岐装置１４は、流入口２１、第１排出口２２および分岐孔２３を有する主配管２０と、分岐孔２３と接続し、第２排出口３１を有する分岐配管３０と、基端部４１が主配管２０の内面に固定される第１弁体４０とを有する。分岐孔２３は、下流側の端縁部である第２端縁部２３２を有する。第１排出口２２から粉粒体が排出される第１状態において、第１弁体４０は主配管２０の内面に沿う開位置に配置される。また、第２排出口３１から粉粒体が排出される第２状態において、第１弁体４０は閉位置に配置され、その先端部４２が第２端縁部２３２付近に位置する。これにより、流入口２１と第１排出口２２との間の粉粒体の輸送が遮断される。このような構成により、分岐装置１４では、圧力損失を抑制しつつ、輸送経路を切り替えることができる。【選択図】図２

Description

本発明は、粉体または流体からなる材料（以下「粉粒体」と称する）を気力輸送する際に用いられる分岐装置、および、当該分岐装置を有する気力輸送装置に関する。

従来、樹脂ペレットなどの粉粒体の搬送には、気力輸送装置が用いられる。気力輸送装置は、例えば、プラスチックの成型工場等において用いられる。成型工場等において、同種の粉粒体材料を複数の成形機に輸送する場合には、輸送管に分岐装置を介挿することにより、複数の成形機に粉粒体を供給する。従来の分岐装置を有する気力輸送装置については、例えば、特許文献１に記載されている。

特許第４３０８３６６号公報

特許文献１に記載の気力輸送装置のように、主輸送管から副輸送管へと分岐をする分岐装置では、分岐方向の副輸送管へ粉粒体を輸送する際に、粉粒体の一部が主輸送管へ誤流入するオーバーランが生じやすい。特許文献１に記載の気力輸送装置では、分岐装置におけるオーバーランを抑制するために、搬送方向に気流を発生させる気力源とは別に、搬送方向とは逆向きに気力を導入する補助気力手段を有する（段落００１２）。そして、所定のタイミングで補助気力手段を動作させる（段落００２９）。

しかしながら、上述の特許文献１の気力輸送装置では、補助気力手段を有するために装置が大型化する。また、補助気力手段の複雑な動作を制御する必要がある。気力輸送装置を大型化することなくオーバーランを抑制するためには、分岐装置の外部に備えられた手段によってオーバーランを抑制するのではなく、輸送経路を切り替えることにより、分岐装置自体にオーバーランを抑制する機能が必要となる。

一方、分岐装置自体にオーバーランを抑制する機能を設けようとすると、分岐装置の圧力損失が大きくなる虞がある。

本発明は、このような事情に鑑みなされたものであり、分岐装置において、圧力損失を抑制しつつ、輸送経路を切り替えることができる技術を提供することを目的とする。

上記課題を解決するため、本願の第１発明は、粉粒体を輸送する輸送装置に用いられる分岐装置であって、主配管および分岐配管を含む、配管と、前記配管の内面に回動可能に固定される基端部を上流側の端部付近に有し、前記基端部を中心として回動する先端部を下流側の端部に有する、少なくとも１つの弁体と、を有し、前記主配管は、上流側の端部に配置され、前記粉粒体が流入する流入口と、下流側の端部に配置され、前記粉粒体を排出する第１排出口と、前記主配管の管壁を貫通し、上流側の端縁部である第１端縁部および下流側の端縁部である第２端縁部を有する分岐孔と、を有し、前記分岐配管は、上流側の端部が前記分岐孔と接続し、下流側の端部に前記粉粒体を排出する第２排出口を有し、前記弁体は、前記配管の内面に沿う開位置と、前記配管内における前記粉粒体の輸送を遮断する閉位置と、に回動可能であり、前記弁体は、前記基端部が前記主配管の内面に固定される、第１弁体を含み、前記第１排出口から前記粉粒体が排出される第１状態において、前記第１弁体は前記開位置に配置され、前記第２排出口から前記粉粒体が排出される第２状態において、前記第１弁体は、前記閉位置に配置され、その前記先端部が前記分岐孔の前記第２端縁部付近に位置し、前記流入口と前記第１排出口との間の前記粉粒体の輸送を遮断する。

本願の第２発明は、第１発明の分岐装置であって、前記主配管は、上流側から下流側に向かうにつれて、下方に向かう、または、同一の高さを維持し、前記分岐配管は、上流側から下流側に向かうにつれて、上方に向かう。

本願の第３発明は、第１発明または第２発明の分岐装置であって、前記弁体は、前記分岐配管の内面の前記分岐孔の前記第１端縁部付近に前記基端部が固定される、第２弁体をさらに含み、前記第１状態において、前記第２弁体は、前記閉位置に配置され、その前記先端部が前記分岐孔の前記第２端縁部付近に位置し、前記主配管内から前記分岐配管内への前記粉粒体の輸送を遮断し、前記第２状態において、前記第２弁体は、前記開位置に配置される。

本願の第４発明は、第１発明ないし第３発明のいずれかの分岐装置であって、前記第１状態では、前記流入口から前記第１排出口へ向かう気流が発生し、前記第２状態では、前記流入口から前記第２排出口へ向かう気流が発生し、前記弁体はそれぞれ、前記気流により生じる圧力を受けて回動し、前記開位置または前記閉位置に配置される。

本願の第５発明は、第４発明の分岐装置であって、前記開位置における前記弁体と前記配管の内面との間の空間に気体を吐出する、気体吐出口をさらに有する。

本願の第６発明は、粉粒体を輸送する気力輸送装置であって、第１発明ないし第５発明のいずれかの分岐装置と、前記粉粒体の供給源と、分岐輸送先と、前記分岐輸送先よりも下流側に配置された、最下流輸送先と、前記供給源と、前記最下流輸送先とを繋ぐ、主輸送管と、を有し、前記分岐装置は、前記主輸送管に介挿され、前記流入口は、前記主輸送管の上流側に接続され、前記第１排出口は、前記主輸送管の下流側に接続され、前記第２排出口は、前記分岐輸送先の１つに接続される。

本願の第１発明から第６発明によれば、第１弁体の位置が切り替わることにより、主配管側に粉粒体が流れる流路と、分岐配管側に粉粒体が流れる流路とが切り替わる。これにより、オーバーランを生じにくく、かつ、圧力損失の少ない分岐構造が実現できる。

特に、本願の第２発明によれば、分岐配管が上向きに分岐するため、第１状態において粉粒体が分岐配管側に向かいにくい。そのため、第１状態において分岐配管側に粉粒体が誤って混入しにくい。

特に、本願の第３発明によれば、第２弁体により、第１状態において粉粒体の分岐配管側への輸送を遮断する。このように２つの弁体を有することにより、輸送経路の切替を確実に行うことができる。

特に、本願の第４発明によれば、流入口から第１排出口へ向かう気流、または、流入口から第２排出口へ向かう気流が発生すると、または、気流が切り替わると、弁体が気流に引きつけられる。これにより、弁体は、開位置または閉位置に配置され、保持される。

特に、本願の第５発明によれば、弁体が開位置から閉位置へ回動するタイミングで弁体と配管との間に気体を吐出することにより、弁体をスムーズに回動できる。これにより、迅速に流路の切替を行うことができるため、粉粒体のオーバーランを抑制できる。

第１実施形態に係る気力輸送装置の概略図である。 第１実施形態に係る分岐装置の斜視図である。 第１実施形態に係る分岐装置の断面図である。 第２実施形態に係る分岐装置の断面図である。 一変形例に係る分岐装置の横断面図である。

以下、本発明の好適な実施形態について、図面を参照しつつ説明する。

＜１．第１実施形態＞
＜１−１．気力輸送装置の構成＞
まず、本実施形態の気力輸送装置１の全体構成について説明する。図１は、本発明の第１実施形態に係る気力輸送装置１の概略図である。この気力輸送装置１は、例えば、樹脂ペレットなどの粉粒体を、気力を用いて、成形機等の複数の輸送先に輸送する装置である。

図１に示すように、本実施形態の気力輸送装置１は、粉粒体供給部１１、４個のフィーダホッパ１２、主輸送管１３、３個の分岐装置１４、３本の分岐輸送管１５、排気管１６、および、吸引ブロワ１７を有する。

なお、４個のフィーダホッパ１２を、上流側から順に第１フィーダホッパ１２１、第２フィーダホッパ１２２、第３フィーダホッパ１２３、および、第４フィーダホッパ１２４とする。３個の分岐装置１４を、上流側から順に第１分岐装置１４１、第２分岐装置１４２、および、第３分岐装置１４３とする。また、３本の分岐輸送管１５を、上流側から順に第１分岐輸送管１５１、第２分岐輸送管１５２、および、第３分岐輸送管１５３とする。

粉粒体供給部１１は、貯留ホッパ１１１、スクリューフィーダ１１２、および、シュータ１１３を有する粉粒体の供給源である。貯留ホッパ１１１には、輸送対象である粉粒体が貯留される。スクリューフィーダ１１２は、貯留ホッパ１１１からシュータ１１３へと、所望の分量の粉粒体を供給する。

複数のフィーダホッパ１２は、複数の輸送先のそれぞれに輸送する粉粒体を一時的に貯留するためのホッパである。フィーダホッパ１２は、下方に配置されたサービスホッパ１９へ粉粒体を供給する開口９１と、開口９１を開閉するシャッタ９２を有する。シャッタ９２が閉鎖されると、フィーダホッパ１２とサービスホッパ１９とは、連通が遮断される。また、フィーダホッパ１２は、それぞれ、排気管１６へ排出される気体から粉粒体および微粉を除去するためのフィルタ９３を有する。本実施形態では、フィルタ９３は、フィーダホッパ１２の上方に備えられている。

主輸送管１３は、上流側の端部が、粉粒体供給部１１のシュータ１１３の下端部と接続される。また、主輸送管１３は、下流側の端部が、複数のフィーダホッパ１２のうち、最も下流側の第４フィーダホッパ１２４（最下流輸送先）の内部と接続される。また、本実施形態では、主輸送管１３には、３つの分岐装置１４が介挿されている。主輸送管１３内に上流側から下流側へ向かう気流が発生すると、粉粒体供給部１１から供給された粉粒体が、上流側から下流側へと輸送される。

本実施形態では、主輸送管１３のうち、シュータ１１３と第１分岐装置１４１の間の部分を第１輸送管１３１とする。また、第１分岐装置１４１と第２分岐装置１４２との間の部分を第２輸送管１３２、第２分岐装置１４２と第３分岐装置１４３との間の部分を第３輸送管１３３とする。そして、第３分岐装置１４３と第４フィーダホッパ１２４との間の部分を第４輸送管１３４とする。

分岐装置１４は、流入口２１、第１排出口２２、および第２排出口３１を有する。流入口２１は、上流側の主輸送管１３と接続される。第１排出口２２は、下流側の主輸送管１３と接続される。また、第２排出口３１は、分岐輸送管１５と接続される。これにより、分岐装置１４は、上流側の主輸送管１３から流入口２１へと供給された粉粒体を、第１排出口２２から下流側の主輸送管１３へ、または、第２排出口３１から分岐輸送管１５へ、排出する。なお、分岐装置１４の詳細な構成については、後述する。

分岐輸送管１５は、一端が分岐装置１４の第２排出口３１と接続され、他端がフィーダホッパ１２（分岐輸送先である第１フィーダホッパ１２１〜第３フィーダホッパ１２３）の内部と接続される。これにより、分岐装置１４の第２排出口３１から排出された粉粒体が、分岐輸送管１５の内部を通過して、フィーダホッパ１２の内部へと供給される。

本実施形態では、３つの分岐輸送管１５を、上流側から順に第１分岐輸送管１５１、第２分岐輸送管１５２、および第３分岐輸送管１５３とする。第１分岐輸送管１５１は、第１分岐装置１４１と第１フィーダホッパ１２１とを接続する。第２分岐輸送管１５２は、第２分岐装置１４２と第２フィーダホッパ１２２とを接続する。そして、第３分岐輸送管１５３は、第３分岐装置１４３と第３フィーダホッパ１２３とを接続する。

排気管１６は、第１排気管１６１、第２排気管１６２、第３排気管１６３、第４排気管１６４、および、主排気管１６０を有する。第１排気管１６１〜第４排気管１６４は、上流側の端部が、それぞれ第１フィーダホッパ１２１〜第４フィーダホッパ１２４の内部の空間と、フィルタ９３を介して接続される。また、第１排気管１６１〜第４排気管１６４は、下流側の端部が、それぞれ主排気管１６０と接続される。

排気管１６には、４つの開閉バルブ９６が介挿されている。具体的には、第１排気管１６１〜第４排気管１６４には、それぞれ、第１開閉バルブ９６１〜第４開閉バルブ９６４が介挿されている。第１開閉バルブ９６１〜第４開閉バルブ９６４がそれぞれ開放されると、第１フィーダホッパ１２１〜第４フィーダホッパ１２４と主排気管１６０とが連通する。一方、第１開閉バルブ９６１〜第４開閉バルブ９６４がそれぞれ閉鎖されると、第１フィーダホッパ１２１〜第４フィーダホッパ１２４との主排気管１６０とは、遮断される。

主排気管１６０は、上流側の端部が第１排気管１６１の下流側の端部と接続される。また、主排気管１６０は、下流側の端部が、粉塵除去部１６５を介して吸引ブロワ１７に接続される。粉塵除去部１６５は、気体中に含まれる粉塵を除去するフィルタを有する。主排気管１６０内に各フィーダホッパ１２から吸引ブロワ１７へと向かう気流が発生すると、粉塵除去部１６５において、主排気管１６０内を流れる気流に含まれる粉塵が除去される。なお、粉塵除去部１６５は、フィルタ以外の粉塵除去手段であってもよい。

吸引ブロワ１７は、排気管１６内の気体を吸引する、気力装置である。吸引ブロワ１７は、主排気管１６０の下流側の端部と接続される。吸引ブロワ１７が駆動すると、吸引ブロワ１７は、主排気管１６０の中の気体を、外部へと排出する。

＜１−２．気力輸送装置の動作＞
次に、気力輸送装置１の動作について説明する。ここでは、粉粒体を、第１フィーダホッパ１２１、第２フィーダホッパ１２２、第３フィーダホッパ１２３、および第４フィーダホッパ１２４の順に供給する場合を例に、気力輸送装置１の動作を説明する。

まず、気力輸送装置１は、第１開閉バルブ９６１を開放し、かつ、第２開閉バルブ９６２〜第４開閉バルブ９６４を閉鎖する。このとき、各フィーダホッパ１２の下部に設けられたシャッタ９２は閉鎖され、気力輸送装置１の内部が気密状態とされる。そして、吸引ブロワ１７を駆動させる。そうすると、シュータ１１３から第１輸送管１３１、第１分岐装置１４１、第１分岐輸送管１５１、第１フィーダホッパ１２１、第１排気管１６１、および主排気管１６０を順に流れ、吸引ブロワ１７へと向かう気流が発生する。

その後、気力輸送装置１は、スクリューフィーダ１１２の駆動を開始する。すなわち、貯留ホッパ１１１からシュータ１１３内への粉粒体の供給が開始される。そうすると、貯留ホッパ１１１からシュータ１１３へと供給された粉粒体は、吸引ブロワ１７により発生した気流により、シュータ１１３から第１輸送管１３１、第１分岐装置１４１、第１分岐輸送管１５１を介して第１フィーダホッパ１２１へと輸送され、第１フィーダホッパ１２１の下方へと貯留される。一方、第１フィーダホッパ１２１の上方から、フィルタ９３により粉塵が除去された第１フィーダホッパ１２１内の気体が第１排気管１６１へ排出される。当該気体は、第１排気管１６１および主排気管１６０を介して、吸引ブロワ１７から外部へと排出される。

次に、気力輸送装置１は、第１開閉バルブ９６１を閉鎖し、かつ、第２開閉バルブ９６２を開放する。これにより、気力輸送装置１内の気流の流れが変化し、シュータ１１３から第１輸送管１３１、第１分岐装置１４１、第２輸送管１３２、第２分岐装置１４２、第２分岐輸送管１５２、第２フィーダホッパ１２２、第２排気管１６２、および、主排気管１６０を順に流れ、吸引ブロワ１７へと向かう気流が発生する。

したがって、貯留ホッパ１１１からシュータ１１３へと供給された粉粒体は、この気流により、シュータ１１３から第１輸送管１３１、第１分岐装置１４１、第２輸送管１３２、第２分岐装置１４２、および第２分岐輸送管１５２を介して第２フィーダホッパ１２２へと輸送され、第２フィーダホッパ１２２の下方へと貯留される。一方、第２フィーダホッパ１２２の上方から、フィルタ９３により粉塵が除去された第２フィーダホッパ１２２内の気体が第２排気管１６２へ排出される。当該気体は、第２排気管１６２および主排気管１６０を介して、吸引ブロワ１７から外部へと排出される。

続いて、気力輸送装置１は、第２開閉バルブ９６２を閉鎖し、かつ、第３開閉バルブ９６３を開放する。これにより、気力輸送装置１内の気流の流れが変化し、シュータ１１３から第１輸送管１３１、第１分岐装置１４１、第２輸送管１３２、第２分岐装置１４２、第３輸送管１３３、第３分岐装置１４３、第３分岐輸送管１５３、第３フィーダホッパ１２３、第３排気管１６３、および、主排気管１６０を順に流れ、吸引ブロワ１７へと向かう気流が発生する。

このため、貯留ホッパ１１１からシュータ１１３へと供給された粉粒体は、この気流により、シュータ１１３から第１輸送管１３１、第１分岐装置１４１、第２輸送管１３２、第２分岐装置１４２、第３輸送管１３３、第３分岐装置１４３、および第３分岐輸送管１５３を介して第３フィーダホッパ１２３へと輸送され、第３フィーダホッパ１２３の下方へと貯留される。一方、第３フィーダホッパ１２３の上方から、フィルタ９３により粉塵が除去された第３フィーダホッパ１２３内の気体が第３排気管１６３へ排出される。当該気体は、第３排気管１６３および主排気管１６０を介して、吸引ブロワ１７から外部へと排出される。

その後、気力輸送装置１は、第３開閉バルブ９６３を閉鎖し、かつ、第４開閉バルブ９６４を開放する。これにより、気力輸送装置１内の気流の流れが変化し、シュータ１１３から第１輸送管１３１、第１分岐装置１４１、第２輸送管１３２、第２分岐装置１４２、第３輸送管１３３、第３分岐装置１４３、第４輸送管１３４、第４フィーダホッパ１２４、第４排気管１６４、および、主排気管１６０を順に流れ、吸引ブロワ１７へと向かう気流が発生する。

したがって、貯留ホッパ１１１からシュータ１１３へと供給された粉粒体は、この気流により、シュータ１１３から第１輸送管１３１、第１分岐装置１４１、第２輸送管１３２、第２分岐装置１４２、第３輸送管１３３、第３分岐装置１４３、および第４輸送管１３４を介して第４フィーダホッパ１２４へと輸送され、第４フィーダホッパ１２４の下方へと貯留される。一方、第４フィーダホッパ１２４の上方から、フィルタ９３により粉塵が除去された第４フィーダホッパ１２４内の気体が第４排気管１６４へ排出される。当該気体は、第４排気管１６４および主排気管１６０を介して、吸引ブロワ１７から外部へと排出される。

各フィーダホッパ１２への粉粒体の供給が終了すると、スクリューフィーダ１１２および吸引ブロワ１７の駆動を停止する。そして、各フィーダホッパ１２のシャッタ９２を開放することにより、フィーダホッパ１２内に貯留された粉粒体が、サービスホッパ１９へと供給される。

このように、この気力輸送装置１では、各フィーダホッパ１２に接続される各排気管１６１〜１６４に備えられた開閉バルブ９６１〜９６４を開閉することにより、目的とするフィーダホッパ１２に粉粒体を供給することができる。

＜１−３．分岐装置の構成＞
上述の気力輸送装置１において、目的とするフィーダホッパ１２へ確実に粉粒体を供給するためには、分岐装置１４において、２つの排出先となる主輸送管１３と分岐輸送管１５のうち、目的とする排出先のみに粉粒体を排出できることが必要である。

第１実施形態に係る分岐装置１４の構造について、図２および図３を参照しつつ、以下に説明する。図２は、分岐装置１４の斜視図である。図３は、分岐装置１４の略鉛直面における断面図である。図２には、主配管２０および分岐配管３０の内面と、第１弁体４０とが破線で示されている。

図２および図３に示すように、分岐装置１４は、主配管２０および分岐配管３０の２つの配管と、第１弁体４０と、第１気体吐出口６１と、ガイド板８０とを有する。

主配管２０および分岐配管３０は、略四角筒形状の配管である。主配管２０および分岐配管３０の内面は、角丸形状になっている。これにより、略四角筒形状の主配管２０および分岐配管３０の角部に粉粒体が溜まるのが抑制されている。

主配管２０は、略水平に延びる。主配管２０の４つの平らな管壁のうち向かい合う１組の管壁は、略水平に配置されている。主配管２０は、粉粒体が流入する流入口２１と、粉粒体を排出する第１排出口２２とを有する。流入口２１は、主配管２０の上流側の端部に配置される。第１排出口２２は、主配管２０の下流側の端部に配置される。

また、主配管２０は、主配管２０の管壁を貫通し、上方に開口する分岐孔２３を有する。分岐孔２３は、上流側の端縁部である第１端縁部２３１、および、下流側の端縁部である第２端縁部２３２を有する。なお、分岐孔２３における上流側・下流側の定義は、主配管２０における上流側・下流側の定義と同一とする。

分岐配管３０は、主配管２０に対して斜めに配置される。分岐配管３０の上流側の端部は、分岐孔２３と接続する。これにより、分岐孔２３を介して、主配管２０の内部の空間と分岐配管３０の内部の空間とが連通する。また、分岐配管３０は、下流側の端部に粉粒体を排出する第２排出口３１を有する。

第１弁体４０は、主配管２０の内面に取り付けられる、略矩形状かつ板状の部材である。本実施形態では、第１弁体４０は、主配管２０の内面のうち、略水平に配置される下側の平らな面に配置される。

第１弁体４０は、第１基端部４１および第１先端部４２を有する。第１基端部４１は、第１弁体４０の上流側の端部付近に配置される。第１基端部４１は、主配管２０の延びる方向に対して垂直かつ水平に延びる回転軸を中心として、主配管２０の内面に回動可能に固定される。また、第１基端部４１は、分岐孔２３と対向する位置に配置される。第１先端部４２は、第１弁体４０の下流側の端部に配置される。第１先端部４２は、第１基端部４１を中心として回動する。

第１弁体４０は、図２および図３に示すように、第１開位置Ｐ１と、第１閉位置Ｐ２とに回動可能である。第１開位置Ｐ１において、第１弁体４０は主配管２０の内面に沿って配置されるため、主配管２０内における粉粒体の輸送経路に影響を与えない。

一方、第１弁体４０が第１閉位置Ｐ２に配置されると、第１先端部４２は、分岐孔２３の第２端縁部２３２付近に位置する。これにより、第１弁体４０の端面が主配管２０の内面の全周に沿うため、第１弁体４０の端面と主配管２０の内面との間には、粉粒体が通過できない程度の僅かな隙間のみが介在する。その結果、第１閉位置Ｐ２において、第１弁体４０は、主配管２０内における粉粒体の輸送を遮断する。粉粒体の輸送時における第１弁体４０の動作については、後述する。

なお、本実施形態の第１弁体４０は、略矩形状かつ板状であるが、その４つの角はそれぞれ角丸形状になっている。これにより、第１弁体４０の角丸形状の角部が、主配管２０の内面の角丸形状の角部に沿う。その結果、第１閉位置Ｐ２において、第１弁体４０の端面と主配管２０の内面との間の隙間が大きくなるのを抑制できる。

第１気体吐出口６１は、主配管２０内に気体を吐出するためのノズルである。第１気体吐出口６１は、第１開位置Ｐ１における第１弁体４０と対向する位置に、主配管２０の壁面を貫通して配置される。なお、第１気体吐出口６１は、主配管２０の内部に配置されたノズルであってもよい。図３に示すように、第１気体吐出口６１は、第１気体供給路６２を介して窒素ガスやクリーンドライエア等の気体供給源６０に接続される。気体供給路６２に設けられた第１開閉弁６３を開放すると、気体供給源６０から供給された気体が、第１弁体４０と主配管２０の内面との間の空間に吐出される。その結果、当該気体の圧力により第１弁体４０が下方から押され、第１先端部４２が上方へ浮き上がる。

本実施形態では、第１気体吐出口６１が、第１弁体４０の第１基端部４１付近に配置される。これにより、第１気体吐出口６１から第１弁体４０と主配管２０の内面との間の空間に気体が吐出されると、当該気体は第１基端部４１の上流側まで回り込む。その結果、第１基端部４１付近に滞留した粉粒体を気力で除去できる。すなわち、本実施形態では、第１気体吐出口６１が、第１弁体４０の回動を補助する役割と、第１基端部４１付近における粉粒体の滞留を解消する役割と、の双方を果たす。

図３に示すように、第１弁体４０の上流側には、ガイド板８０が配置されている。ガイド板８０は、主配管２０内を搬送される粉粒体が、第１弁体４０の基端部付近に滞留するのを抑制する。本実施形態のガイド板８０は、主配管２０の内壁の下面から上方かつ下流側に向けて延びる板状の部材である。

＜１−４．分岐装置の動き＞
続いて、分岐装置１４の動きについて説明する。

まず、上流側の主輸送管１３から下流側の主輸送管１３へと粉粒体を輸送する場合について説明する。この場合、当該分岐装置１４と接続される分岐輸送管１５の端部に配置されたフィーダホッパ１２よりも下流側に配置されたフィーダホッパ１２へ粉粒体が供給される。供給目的とするフィーダホッパ１２に対応する開閉バルブ９６を開放することにより、当該フィーダホッパ１２の内部の気体を吸引ブロワ１７が吸引する。

これにより、分岐装置１４内の気体が第１排出口２２から、当該フィーダホッパ１２および下流側の主輸送管１３を介して、吸引ブロワ１７へと吸引される。その結果、分岐装置１４内に、主配管２０内を流入口２１から第１排出口２２へと向かう気流が発生する。同時に、シュータ１１３から上流側の主輸送管１３へと供給された粉粒体が、流入口２１から分岐装置１４内へと供給され、第１排出口２２から排出される。このような、第１排出口２２から粉粒体が排出される状態を、第１状態と称する。

第１状態では、図３中に実線矢印で示すように、主配管２０内を流入口２１から第１排出口２２へと向かう気流が発生する。これにより、第１弁体４０は、気流により生じる圧力で、主配管２０の内面に沿う。すなわち、第１状態において、第１弁体４０は、第１開位置Ｐ１に配置される。第１状態では、流入口２１から流入し、主配管２０の下側の内面に沿って下流側へと輸送される粉粒体は、ガイド板８０の上面および第１弁体４０の上面に沿って進み、その後また主配管２０の下側の内面に沿って第１排出口２２へと達する。したがって、第１状態において、第１弁体４０が粉粒体の輸送経路を邪魔しない。

本実施形態では、上述の通り、主配管２０が略水平に配置されている。具体的には、主配管２０は、流入口２１から第１排出口２２まで、同一の高さを維持するように配置されている。このため、粉粒体は、主配管２０の下側の下面に沿って輸送される。したがって、第１状態では、粉粒体が主配管２０の上方へ舞い上がり、分岐孔２３から分岐配管３０へと流入するのが抑制されている。なお、主配管２０は、上流側から下流側に向かうにつれて、下方へ向かうように、配置されていてもよい。

一方、分岐配管３０は、上流側から下流側に向かうにつれて、上方に向かう。このため、万が一、粉粒体が分岐孔２３から分岐配管３０へと流入した場合であっても、分岐配管３０内を舞う粉粒体は、第２排出口３１へ向かう積極的な気流が生じていない限り、重力により落下し、分岐孔２３から主配管２０へと戻る。このように、分岐輸送管１５へのオーバーランが抑制されている。

次に、上流側の主輸送管１３から分岐輸送管１５へと粉粒体を輸送する場合について説明する。この場合、当該分岐装置１４と接続される分岐輸送管１５の端部に配置されたフィーダホッパ１２へ粉粒体が供給される。供給目的とするフィーダホッパ１２に対応する開閉バルブ９６を開放することにより、当該フィーダホッパ１２の内部の気体を吸引ブロワ１７が吸引する。

これにより、分岐装置１４内の気体が第２排出口３１から、当該フィーダホッパ１２および分岐輸送管１５を介して、吸引ブロワ１７へと吸引される。その結果、分岐装置１４内に、主配管２０内を流入口２１から分岐孔２３へと向かい、分岐孔２３から分岐配管３０内を第２排出口３１へと向かう気流が発生する。同時に、シュータ１１３から上流側の主輸送管１３へと供給された粉粒体が、流入口２１から分岐装置１４内へと供給され、第２排出口３１から排出される。このような、第２排出口３１から粉粒体が排出される状態を、第２状態と称する。

第２状態では、図３中に破線矢印で示すように、主配管２０内を流入口２１から下流側へと向かい、分岐孔２３を介して分岐配管３０内へと屈曲しながら向かう気流が発生する。これにより、当該気流が発生すると、当該気流により生じる圧力を受けて、第１弁体４０が当該気流に引き寄せられる。その結果、当該気流に沿うように第１先端部４２が上方へ移動し、第１弁体４０が回動する。その結果、第１先端部４２が分岐孔２３の第２端縁部２３２付近へと移動し、第１弁体４０は、第１閉位置Ｐ２に配置される。

これにより、流入口２１から主配管２０内に流入した粉粒体は、主配管２０内の第１弁体４０よりも下流側には進入できない。そのため、流入口２１から主配管２０内に流入した粉粒体は、気流とともに、分岐孔２３から分岐配管３０内へと進み、第２排出口３１から排出される。このように、第１弁体４０が第１閉位置Ｐ２に配置されることにより、第２状態における下流側の主輸送管１３へのオーバーランが抑制されている。

本実施形態では、分岐装置１４の駆動開始時に第２状態で駆動を開始する場合、および、第１状態から第２状態へと切替を行う場合には、駆動開始時または切替時に、第１気体吐出口６１からの気体の吐出を開始する。そうすると、当該気体の圧力により第１弁体４０が下方から押され、第１先端部４２が上方へ浮き上がる。

このように、第１弁体４０が第１開位置Ｐ１から第１閉位置Ｐ２へ回動するタイミングで、第１気体吐出口６１からの気体の吐出を開始することで、第１弁体４０が第１開位置Ｐ１から第１閉位置Ｐ２へと回動しやすくなる。なお、第１気体吐出口６１からの気体の吐出は、駆動開始時または切替時から一定時間のみ行ってもよいし、第２状態の間ずっと行ってもよい。なお、第１状態の間は、第１気体吐出口６１からの気体の吐出は停止する。

なお、分岐装置１４において粉粒体の輸送が行われない待機状態に、第１気体吐出口６１から気体を吐出して、第１弁体４０の第１基端部４１付近に滞留した粉粒体を除去してもよい。

さて、本実施形態では、分岐配管３０は、主配管２０に対して約４５度の角度で配置されている。このため、第１開位置Ｐ１と第１閉位置Ｐ２との間の第１弁体４０の回動角度も、約４５度に設定されている。

本実施形態のように主配管２０が真っ直ぐな管である場合、第１弁体の回動角度は、主配管２０から分岐配管３０へ向かう粉粒体の輸送経路の屈曲角度とほぼ同一角度とすることが好ましい。粉粒体の輸送経路が９０度以上屈曲すると、第２状態において、粉粒体が曲がりきれず第１弁体４０に衝突し、第１弁体４０を乗り越えてオーバーランを起こす虞がある。そのため、第１弁体４０の回動角度は、９０度以下であることが好ましい。

また、第１弁体４０の回動角度が７０度よりも大きいと、弁体位置の切り替えを迅速に行うのが困難である。よって、第１弁体４０の回動角度は、７０度以下であることがさらに好ましい。

一方、第１弁体４０の回動角度が３０度より小さいと、分岐点の下流側における主配管２０と分岐配管３０の流路方向が近い。この場合、第１状態における粉粒体の輸送経路と、第２状態における粉粒体の輸送経路とが近いため、対象でない輸送経路に粉粒体が誤流入しやすい。そのため、第１弁体４０の回動角度は、３０度以上であることが好ましい。

また、第１弁体４０の回動角度が４０度より小さいと、分岐孔２３および第１弁体４０の輸送経路方向の長さが長くなる。そうすると、第１弁体４０が重くなり、迅速に流路を切り替えるのが困難になる。したがって、第１弁体４０の回動角度は、４０度以上であることがさらに好ましい。

このように、第１開位置Ｐ１と第１閉位置Ｐ２との間の第１弁体４０の回動角度は、３０度以上９０度以下であることが好ましく、４０度以上７０度以下であることがさらに好ましい。

上述の通り、本実施形態では、第１状態と第２状態との輸送経路の切り替え時に、第１弁体４０の位置が切り替わる。当該構成により、第１状態および第２状態のそれぞれにおいて、分岐装置１４内の輸送経路での圧力損失が小さい。これにより、圧力損失を抑制しつつ、輸送経路を切り替えることができる。すなわち、オーバーランを生じにくく、かつ、圧力損失の少ない分岐構造が実現できる。

＜２．第２実施形態＞
＜２−１．分岐装置の構成＞
第２実施形態に係る分岐装置１４Ａの構造について、図４を参照しつつ、以下に説明する。図４は、分岐装置１４Ａの略水平面における断面図である。図４に示すように、分岐装置１４Ａは、主配管２０および分岐配管３０の２つの配管と、第１弁体４０と、第２弁体５０と、第１気体吐出口６１と、第２気体吐出口７１と、２つのガイド板８０とを有する。

主配管２０および分岐配管３０は、略四角筒形状の配管である。主配管２０および分岐配管３０の内面は、角丸形状になっている。これにより、略四角筒形状の主配管２０および分岐配管３０の角部に粉粒体が溜まるのが抑制されている。

主配管２０は、略水平に延びる。主配管２０の４つの平らな管壁のうち向かい合う１組の管壁は、略水平に配置されている。主配管２０は、粉粒体が流入する流入口２１と、粉粒体を排出する第１排出口２２とを有する。流入口２１は、主配管２０の上流側の端部に配置される。第１排出口２２は、主配管２０の下流側の端部に配置される。

また、主配管２０は、主配管２０の管壁を貫通し、側方に開口する分岐孔２３を有する。分岐孔２３は、上流側の端縁部である第１端縁部２３１、および、下流側の端縁部である第２端縁部２３２を有する。なお、分岐孔２３における上流側・下流側の定義は、主配管２０における上流側・下流側の定義と同一とする。

分岐配管３０は、略水平、かつ、主配管２０に対して斜めに配置される。分岐配管３０の上流側の端部は、分岐孔２３と接続する。これにより、分岐孔２３を介して、主配管２０の内部の空間と分岐配管３０の内部の空間とが連通する。また、分岐配管３０は、下流側の端部に粉粒体を排出する第２排出口３１を有する。

第１弁体４０は、主配管２０の内面に取り付けられる、略矩形状かつ板状の部材である。本実施形態では、第１弁体４０は、主配管２０の内面のうち、分岐孔２３に対向し、かつ、略鉛直に配置される側方の平らな面に配置される。

第１弁体４０は、第１基端部４１および第１先端部４２を有する。第１基端部４１は、第１弁体４０の上流側の端部付近に配置される。第１基端部４１は、主配管２０の延びる方向に対して垂直に延びる回転軸を中心として、主配管２０の内面に回動可能に固定される。また、第１基端部４１は、分岐孔２３と対向する位置に配置される。第１先端部４２は、第１弁体４０の下流側の端部に配置される。第１先端部４２は、第１基端部４１を中心として回動する。

第１弁体４０は、第１開位置Ｐ１と、第１閉位置Ｐ２とに回動可能である。第１開位置Ｐ１において、第１弁体４０は主配管２０の内面に沿って配置されるため、主配管２０内における粉粒体の輸送経路に影響を与えない。

一方、第１弁体４０が第１閉位置Ｐ２に配置されると、第１先端部４２は、分岐孔２３の第２端縁部２３２付近に位置する。これにより、第１弁体４０の端面が主配管２０の内面の全周に沿うため、第１弁体４０の端面と主配管２０の内面との間には、粉粒体が通過できない程度の僅かな隙間のみが介在する。その結果、第１閉位置Ｐ２において、第１弁体４０は、主配管２０内における粉粒体の輸送を遮断する。

なお、本実施形態の第１弁体４０は、略矩形状かつ板状であるが、その４つの角はそれぞれ角丸形状になっている。これにより、第１弁体４０の角丸形状の角部が、主配管２０の内面の角丸形状の角部に沿う。その結果、第１閉位置Ｐ２において、第１弁体４０の端面と主配管２０の内面との間の隙間が大きくなるのを抑制できる。

第２弁体５０は、分岐配管３０の内面に取り付けられる、略矩形状かつ板状の部材である。本実施形態では、第２弁体５０は、分岐配管３０の略鉛直に配置される側方の平らな２つの内面のうち、分岐孔２３の第１端縁部２３１に近い面に配置される。

第２弁体５０は、第２基端部５１および第２先端部５２を有する。第２基端部５１は、第２弁体５０の上流側の端部付近に配置される。第２基端部５１は、分岐配管３０の延びる方向に対して垂直に延びる回転軸を中心として、分岐配管３０の内面に回動可能に固定される。また、第２基端部５１は、分岐孔２３の第１端縁部２３１付近に配置される。第２先端部５２は、第２弁体５０の下流側の端部に配置される。第２先端部５２は、第２基端部５１を中心として回動する。

第２弁体５０は、第２開位置Ｐ３と、第２閉位置Ｐ４とに回動可能である。第２開位置Ｐ３において、第２弁体５０は分岐配管３０の内面に沿って配置されているため、主配管２０から分岐配管３０への粉粒体の輸送経路に影響を与えない。

一方、第２弁体５０が第２閉位置Ｐ４に配置されると、第２先端部５２は、分岐孔２３の第２端縁部２３２付近に位置する。これにより、第２弁体５０の端面が分岐配管３０の内面の全周に沿うため、第２弁体５０の端面と分岐配管３０の内面との間には、粉粒体が通過できない程度の僅かな隙間のみが介在する。その結果、第２閉位置Ｐ４において、第２弁体５０は、主配管２０から分岐配管３０への粉粒体の輸送を遮断する。粉粒体の輸送時における第１弁体４０および第２弁体５０の動作については、後述する。

なお、本実施形態の第２弁体５０は、略矩形状かつ板状であるが、その４つの角はそれぞれ角丸形状になっている。これにより、第１弁体４０と同様、第２弁体５０の角丸形状の角部が、分岐配管３０の内面の角丸形状の角部に沿う。その結果、第２閉位置Ｐ４において、第２弁体５０の端面と分岐配管３０の内面との間の隙間が大きくなるのを抑制できる。

第１気体吐出口６１は、主配管２０内に気体を吐出するためのノズルである。第１気体吐出口６１は、第１開位置Ｐ１における第１弁体４０と対向する位置に、主配管２０の壁面を貫通して配置される。また、図４に示すように、第１気体吐出口６１は、第１気体供給路６２を介して窒素ガスやクリーンドライエア等の気体供給源６０に接続される。第１気体供給路６２に設けられた第１開閉弁６３を開放すると、気体供給源６０から供給された気体が、第１弁体４０と主配管２０の内面との間の空間に吐出される。その結果、当該気体の圧力により第１弁体４０が押され、第１先端部４２が主配管２０の内面から離れる。

本実施形態では、第１気体吐出口６１が、第１弁体４０の第１基端部４１付近に配置される。これにより、第１気体吐出口６１から第１弁体４０と主配管２０の内面との間の空間に気体が吐出されると、当該気体は第１基端部４１の上流側まで回り込む。その結果、第１基端部４１付近に滞留した粉粒体を気力で除去できる。すなわち、本実施形態では、第１気体吐出口６１が、第１弁体４０の回動を補助する役割と、第１基端部４１付近における粉粒体の滞留を解消する役割と、の双方を果たす。

第２気体吐出口７１は、分岐配管３０内に気体を吐出するためのノズルである。第２気体吐出口７１は、第２開位置Ｐ３における第２弁体５０と対向する位置に、分岐配管３０の壁面を貫通して配置される。また、図４に示すように、第２気体吐出口７１は、第２気体供給路７２を介して気体供給源６０に接続される。第２気体供給路７２に設けられた第２開閉弁７３を開放すると、気体供給源６０から供給された気体が、第２弁体５０と分岐配管３０の内面との間の空間に吐出される。その結果、当該気体の圧力により第２弁体５０が押され、第２先端部５２が分岐配管３０の内面から離れる。

なお、本実施形態では、第１気体吐出口６１に気体を供給する気体供給源と、第２気体吐出口７１に気体を供給する気体供給源とは、ともに同じ気体供給源６０である。しかしながら、第１気体吐出口６１に気体を供給する気体供給源と、第２気体吐出口７１に気体を供給する気体供給源とは、別々の気体供給源であってもよい。

本実施形態では、第２気体吐出口７１が、第２弁体５０の第２基端部５１付近に配置される。これにより、第２気体吐出口７１から第２弁体５０と分岐配管３０の内面との間の空間に気体が吐出されると、当該気体は第２基端部５１の上流側まで回り込む。その結果、第２基端部５１付近に滞留した粉粒体を気力で除去できる。すなわち、本実施形態では、第２気体吐出口６２が、第２弁体５０の回動を補助する役割と、第２基端部５１付近における粉粒体の滞留を解消する役割と、の双方を果たす。

第１弁体４０および第２弁体５０の上流側には、それぞれガイド板８０が配置されている。ガイド板８０は、主配管２０内および分岐配管３０内を搬送される粉粒体が、第１基端部４１および第２基端部５１付近に滞留するのを抑制する。本実施形態のガイド板８０は、主配管２０または分岐配管３０の内面から下流側に向かうにつれて当該内面から離れる方向に延びる板状の部材である。

＜２−２．分岐装置の動き＞
続いて、分岐装置１４Ａの動きについて説明する。

まず、上流側の主輸送管１３から下流側の主輸送管１３へと粉粒体を輸送する第１状態について説明する。この場合、分岐装置１４内の気体が第１排出口２２から、供給目的とするフィーダホッパ１２および下流側の主輸送管１３を介して、吸引ブロワ１７へと吸引される。これにより、分岐装置１４内に、主配管２０内を流入口２１から第１排出口２２へと向かう気流が発生する。同時に、シュータ１１３から上流側の主輸送管１３へと供給された粉粒体が、流入口２１から分岐装置１４内へと供給され、第１排出口２２から排出される。

第１状態では、図４中に実線矢印で示すように、主配管２０内を流入口２１から第１排出口２２へと向かう気流が発生する。これにより、第１弁体４０は、気流により生じる圧力で、主配管２０の内面に沿う。すなわち、第１状態において、第１弁体４０は第１開位置Ｐ１に配置される。したがって、第１弁体４０は粉粒体の輸送経路を邪魔しない。

一方、当該気流が発生すると、当該気流により生じる圧力を受けて、第２弁体５０が当該気流に引き寄せられる。これにより、当該気流に沿うように第２先端部５２が分岐配管の内面から離れる方向へ移動し、第２弁体５０が回動する。その結果、第２先端部５２が分岐孔２３の第２端縁部２３２付近へと移動し、第２弁体５０は、第２閉位置Ｐ４に配置される。

よって、流入口２１から主配管２０内に流入した粉粒体は、分岐孔２３から分岐配管３０内へと進入できない。そのため、流入口２１から主配管２０内に流入した粉粒体は、気流とともに、主配管２０内を下流側へと進み、第１排出口２２から排出される。このように、第１弁体４０が第１開位置Ｐ１に配置されるとともに、第２弁体５０が第２閉位置Ｐ４に配置されることにより、第１状態における分岐輸送管１５へのオーバーランが抑制されている。

次に、上流側の主輸送管１３から分岐輸送管１５へと粉粒体を輸送する第２状態について説明する。この場合、分岐装置１４内の気体が第２排出口３１から、供給目的とするフィーダホッパ１２および分岐輸送管１５を介して、吸引ブロワ１７へと吸引される。これにより、分岐装置１４内に、主配管２０内を流入口２１から分岐孔２３へと向かい、分岐孔２３から分岐配管３０内を第２排出口３１へと向かう気流が発生する。同時に、シュータ１１３から上流側の主輸送管１３へと供給された粉粒体が、流入口２１から分岐装置１４内へと供給され、第２排出口３１から排出される。

第２状態では、図４中に破線矢印で示すように、主配管２０内を流入口２１から下流側へと向かい、分岐孔２３を介して分岐配管３０内へと屈曲しながら向かう気流が発生する。これにより、当該気流が発生すると、当該気流により生じる圧力を受けて、第１弁体４０が当該気流に引き寄せられる。その結果、当該気流に沿うように第１先端部４２が主配管３０の内面から離れる方向へ移動し、第１弁体４０が回動する。その結果、第１先端部４２が分岐孔２３の第２端縁部２３２付近へと移動し、第１弁体４０は、第１閉位置Ｐ２に配置される。

一方、第２弁体５０は、気流により生じる圧力で、分岐配管３０の内面に沿う。すなわち、第２状態において、第２弁体５０は第２開位置Ｐ３に配置される。したがって、第２弁体５０は粉粒体が主配管２０から分岐配管３０へと流入する輸送経路を邪魔しない。

これにより、流入口２１から主配管２０内に流入した粉粒体は、主配管２０内の第１弁体４０よりも下流側には進入できない。そのため、流入口２１から主配管２０内に流入した粉粒体は、気流とともに、分岐孔２３から分岐配管３０内へと進み、第２排出口３１から排出される。このように、第１弁体４０が第１閉位置Ｐ２に配置されるとともに、第２弁体５０が第２開位置Ｐ３に配置されることにより、第２状態における下流側の主輸送管１３へのオーバーランが抑制されている。

本実施形態では、分岐装置１４Ａの駆動開始時に第１状態で駆動を開始する場合、および、第２状態から第１状態へと切り替えを行う場合には、駆動開始時または切り替え時に、第２気体吐出口７１からの気体の吐出を開始する。そうすると、当該気体の圧力により第２弁体５０が押され、第２先端部５２が分岐配管３０の内面から離れる方向へ移動する。

このように、第２弁体５０が第２開位置Ｐ３から第２閉位置Ｐ４へ回動するタイミングで、第２気体吐出口７１からの気体の吐出を開始することで、第２弁体５０が第２開位置Ｐ３から第２閉位置Ｐ４へと回動しやすくなる。なお、第２気体吐出口７１からの気体の吐出は、駆動開始時または切り替え時から一定時間のみ行ってもよいし、第２状態の間ずっと行ってもよい。なお、第１状態の間、第１気体吐出口６１からの気体の吐出は停止する。

また、分岐装置１４Ａの駆動開始時に第２状態で駆動を開始する場合、および、第１状態から第２状態へと切り替えを行う場合には、駆動開始時または切り替え時に、第１気体吐出口６１からの気体の吐出を開始する。そうすると、当該気体の圧力により第１弁体４０が押され、第１先端部４２が主配管２０の内面から離れる方向へ移動する。

このように、第１弁体４０が第１開位置Ｐ１から第１閉位置Ｐ２へ回動するタイミングで、第１気体吐出口６１からの気体の吐出を開始することで、第１弁体４０が第１開位置Ｐ１から第１閉位置Ｐ２へと回動しやすくなる。なお、第１気体吐出口６１からの気体の吐出は、駆動開始時または切替時から一定時間のみ行ってもよいし、第２状態の間ずっと行ってもよい。なお、第１状態の間、第２気体吐出口７１からの気体の吐出は停止する。

なお、分岐装置１４において粉粒体の輸送が行われない待機状態に、第１気体吐出口６１および第２気体吐出口７１から気体を吐出して、第１弁体４０の第１基端部４１付近および第２弁体５０の第２基端部５１付近に滞留した粉粒体を除去してもよい。

また、本実施形態では、主配管２０と分岐配管３０とがともに略水平に配置されたが、本発明はこの限りではない。第１実施形態の分岐装置１４と同様に、主配管２０が略水平に配置され、分岐配管３０が分岐点から上方へ延びるように配置されてもよい。

上述の通り、本実施形態では、第１状態と第２状態との輸送経路の切り替え時に、第１弁体４０および第２弁体５０の位置が切り替わる。当該構成により、第１状態および第２状態のそれぞれにおいて、分岐装置１４内の輸送経路での圧力損失が小さい。これにより、圧力損失を抑制しつつ、輸送経路を切り替えることができる。すなわち、オーバーランを生じにくく、かつ、圧力損失の少ない分岐構造が実現できる。

＜３．変形例＞
以上、本発明の２つの実施形態について説明したが、本発明は、上記の実施形態に限定されるものではない。

図５は、一変形例に係る分岐装置１４Ｂの断面図である。分岐装置１４Ｂは、主配管２０Ｂ、分岐配管３０Ｂ、第１弁体４０Ｂ、第２弁体５０Ｂ、第１気体吐出口６１Ｂ、第２気体吐出口７１Ｂ、および２つのガイド板８０Ｂを有する。

図５の例では、主配管２０Ｂは、分岐点付近で屈曲する配管である。主配管２０Ｂは、粉粒体が流入する流入口２１Ｂと、粉粒体を排出する第１排出口２２Ｂとを有する。また、主配管２０Ｂは、屈曲部分の外側に分岐孔２３Ｂを有する。分岐孔２３Ｂは、上流側の端縁部である第１端縁部２３１Ｂ、および、下流側の端縁部である第２端縁部３２３を有する。図５の例では、主配管２０Ｂは分岐点の上流側および下流側がともに略水平となるように配置されている。

分岐配管３０Ｂは、略水平、かつ、主配管２０Ｂに対して斜めに配置される。分岐配管３０Ｂの上流側の端部は、分岐孔２３Ｂと接続する。これにより、分岐孔２３Ｂを介して、主配管２０Ｂの内部の空間と分岐配管３０Ｂの内部の空間とが連通する。また、分岐配管３０Ｂは、下流側の端部に粉粒体を排出する第２排出口３１Ｂを有する。

第１弁体４０Ｂは、第１基端部４１Ｂおよび第１先端部４２Ｂを有し、主配管２０Ｂの内面に取り付けられる。第１基端部４１Ｂは、第１弁体４０Ｂの上流側の端部に配置される。第１基端部４１Ｂは、主配管２０Ｂの内面の分岐孔２３Ｂと対向する位置に、回動可能に固定される。第１先端部４２Ｂは、第１弁体４０の下流側の端部に配置される。また、第１先端部４２Ｂは、第１基端部４１Ｂを中心として回動する。

第１弁体４０Ｂは、第１開位置Ｐ１Ｂと、第１閉位置Ｐ２Ｂとに回動可能である。第１開位置Ｐ１Ｂにおいて、第１弁体４０Ｂは主配管２０Ｂの内面に沿って配置されるため、主配管２０Ｂ内における粉粒体の輸送経路に影響を与えない。一方、第１弁体４０Ｂが第１閉位置Ｐ２Ｂに配置されると、第１先端部４２Ｂは、分岐孔２３Ｂの第２端縁部２３２Ｂ付近に位置する。これにより、第１弁体４０Ｂは、主配管２０Ｂ内における粉粒体の輸送を遮断する。

第２弁体５０Ｂは、第２基端部５１Ｂおよび第２先端部５２Ｂを有し、分岐配管３０Ｂの内面に取り付けられる。第２基端部５１Ｂは、第２弁体５０Ｂの上流側の端部に配置される。第２基端部５１Ｂは、分岐配管３０Ｂの内面のうち、分岐孔２３Ｂの上流側の端部付近に回動可能に固定される。第２先端部５２Ｂは、第２弁体５０Ｂの下流側の端部に配置される。また、第２先端部５２Ｂは、第２基端部５１Ｂを中心として回動する。

第２弁体５０Ｂは、第２開位置Ｐ３Ｂと、第２閉位置Ｐ４Ｂとに回動可能である。第２開位置Ｐ３Ｂにおいて、第２弁体５０Ｂは分岐配管３０Ｂの内面に沿って配置されるため、主配管２０Ｂから分岐配管３０Ｂへの粉粒体の輸送経路に影響を与えない。一方、第２弁体５０Ｂが第２閉位置Ｐ４Ｂに配置されると、第２先端部５２Ｂは、分岐孔２３Ｂの第１端縁部２３１Ｂ付近に位置する。これにより、第２弁体５０Ｂは、主配管２０Ｂから分岐配管３０Ｂへの粉粒体の輸送を遮断する。

第１気体吐出口６１Ｂは、分岐装置１４Ｂの外部から供給された気体を、第１弁体４０Ｂと主配管２０Ｂの内面との間の空間に吐出するためのノズルである。また、第２気体吐出口７１Ｂは、分岐装置１４Ｂの外部から供給された気体を、第２弁体５０Ｂと分岐配管３０Ｂの内面との間の空間に吐出するためのノズルである。

図５の例では、分岐装置１４Ｂの駆動開始時に上流側の主輸送管１３から下流側の主輸送管１３へと粉粒体を輸送する第１状態で駆動を開始する場合、および、上流側の主輸送管１３から分岐輸送管１５へと粉粒体を輸送する第２状態から第１状態へと切り替えを行う場合には、駆動開始時または切り替え時に、第２気体吐出口７１Ｂからの気体の吐出を開始する。そうすると、当該気体の圧力により第２弁体５０Ｂが押され、第２先端部５２Ｂが分岐配管３０Ｂの内面から離れる方向へ移動する。

このように、第２弁体５０Ｂが第２開位置Ｐ３Ｂから第２閉位置Ｐ４Ｂへ回動するタイミングで、第１気体吐出口６１Ｂからの気体の吐出を開始することで、第２弁体５０Ｂが第２開位置Ｐ３Ｂから第２閉位置Ｐ４Ｂへと回動しやすくなる。なお、第２状態の間、第１気体吐出口６１Ｂからの気体の吐出は停止する。

また、分岐装置１４Ｂの駆動開始時に第２状態で駆動を開始する場合、および、第１状態から第２状態へと切り替えを行う場合には、駆動開始時または切り替え時に、第１気体吐出口６１Ｂからの気体の吐出を開始する。そうすると、当該気体の圧力により第１弁体４０Ｂが押され、第１先端部４２Ｂが主配管２０Ｂの内面から離れる方向へ移動する。

このように、第１弁体４０Ｂが第１開位置Ｐ１Ｂから第１閉位置Ｐ２Ｂへ回動するタイミングで、第１気体吐出口６１Ｂからの気体の吐出を開始することで、第１弁体４０Ｂが第１開位置Ｐ１Ｂから第１閉位置Ｐ２Ｂへと回動しやすくなる。なお、第１状態の間、第２気体吐出口７１からの気体の吐出は停止する。

図５の例のように、主配管２０Ｂが屈曲した構成であってもよい。図５の例でも、第１状態と第２状態との輸送経路の切り替え時に、第１弁体４０Ｂおよび第２弁体５０Ｂの位置が切り替わる。当該構成により、第１状態および第２状態のそれぞれにおいて、分岐装置１４Ｂ内の輸送経路での圧力損失が小さい。これにより、圧力損失を抑制しつつ、輸送経路を切り替えることができる。すなわち、オーバーランを生じにくく、かつ、圧力損失の少ない分岐構造が実現できる。

また、上記の実施形態では、弁体は、気体の吐出により回動が補助され、気流およびその周囲に発生する力により開位置および閉位置に保たれていたが、本発明はこれに限られない。モータ等の外部からの駆動力を用いて弁体の回動が補助されてもよいし、外部からの駆動力により開位置および閉位置に保たれてもよい。

また、上記の実施形態では、閉位置において弁体と配管の内面との間に僅かに隙間が介在していたが、本発明はこれに限られない。閉位置において弁体と配管の内面とが接触してもよい。そうすれば、閉位置において、弁体がより確実に粉粒体の輸送を遮断できる。よって、異なる輸送経路へのオーバーランをより抑制できる。

なお、弁体が、その端面を覆うシール材を備えていてもよい。また、配管が、その内面に、閉位置における弁体の端部と接触するシール材を備えていてもよい。これらの場合、閉位置において、弁体がさらに確実に粉粒体の輸送を遮断できる。したがって、異なる輸送経路へのオーバーランをさらに抑制できる。

また、上記の実施形態では、分岐装置の主配管および分岐配管が、略四角筒形状の配管であったが、主配管および分岐配管の形状は、円筒状等の他の形状であってもよい。

また、上記の実施形態や変形例に登場した各要素を、矛盾が生じない範囲で、適宜に組み合わせてもよい。

１ 気力輸送装置
１１ 粉粒体供給部
１２ フィーダホッパ
１３ 主輸送管
１４，１４Ａ，１４Ｂ 分岐装置
１５ 分岐輸送管
１６ 排気管
１７ 吸引ブロワ
１９ サービスホッパ
２０，２０Ｂ 主配管
２１，２１Ｂ 流入口
２２，２２Ｂ 第１排出口
２３，２３Ｂ 分岐孔
３０，３０Ｂ 分岐配管
３１，３１Ｂ 排出口
４０，４０Ｂ 第１弁体
４１，４１Ｂ 第１基端部
４２，４２Ｂ 先端部
５０，５０Ｂ 第２弁体
５１，５１Ｂ 第２基端部
５２，５２Ｂ 第２先端部
６１，６１Ｂ 第１気体吐出口
７１，７１Ｂ 第２気体吐出口
８０，８０Ｂ ガイド板
２３１，２３１Ｂ 第１端縁部
２３２，２３２Ｂ 第２端縁部
Ｐ１，Ｐ１Ｂ 第１開位置
Ｐ２，Ｐ２Ｂ 第１閉位置
Ｐ３，Ｐ３Ｂ 第２開位置
Ｐ４，Ｐ４Ｂ 第２閉位置

Claims (6)

1. 粉粒体を輸送する輸送装置に用いられる分岐装置であって、
   主配管および分岐配管を含む、配管と、
   前記配管の内面に回動可能に固定される基端部を上流側の端部付近に有し、前記基端部を中心として回動する先端部を下流側の端部に有する、少なくとも１つの弁体と、
   を有し、
   前記主配管は、
   上流側の端部に配置され、前記粉粒体が流入する流入口と、
   下流側の端部に配置され、前記粉粒体を排出する第１排出口と、
   前記主配管の管壁を貫通し、上流側の端縁部である第１端縁部および下流側の端縁部である第２端縁部を有する分岐孔と、
   を有し、
   前記分岐配管は、上流側の端部が前記分岐孔と接続し、下流側の端部に前記粉粒体を排出する第２排出口を有し、
   前記弁体は、前記配管の内面に沿う開位置と、前記配管内における前記粉粒体の輸送を遮断する閉位置と、に回動可能であり、
   前記弁体は、前記基端部が前記主配管の内面に固定される、第１弁体を含み、
   前記第１排出口から前記粉粒体が排出される第１状態において、前記第１弁体は前記開位置に配置され、
   前記第２排出口から前記粉粒体が排出される第２状態において、前記第１弁体は、前記閉位置に配置され、その前記先端部が前記分岐孔の前記第２端縁部付近に位置し、前記流入口と前記第１排出口との間の前記粉粒体の輸送を遮断する、分岐装置。
2. 請求項１に記載の分岐装置であって、
   前記主配管は、上流側から下流側に向かうにつれて、下方に向かう、または、同一の高さを維持し、
   前記分岐配管は、上流側から下流側に向かうにつれて、上方に向かう、分岐装置。
3. 請求項１または請求項２に記載の分岐装置であって、
   前記弁体は、
   前記分岐配管の内面の前記分岐孔の前記第１端縁部付近に前記基端部が固定される、第２弁体
   をさらに含み、
   前記第１状態において、前記第２弁体は、前記閉位置に配置され、その前記先端部が前記分岐孔の前記第２端縁部付近に位置し、前記主配管内から前記分岐配管内への前記粉粒体の輸送を遮断し、
   前記第２状態において、前記第２弁体は、前記開位置に配置される、分岐装置。
4. 請求項１ないし請求項３のいずれかに記載の分岐装置であって、
   前記第１状態では、前記流入口から前記第１排出口へ向かう気流が発生し、
   前記第２状態では、前記流入口から前記第２排出口へ向かう気流が発生し、
   前記弁体はそれぞれ、前記気流により生じる圧力を受けて回動し、前記開位置または前記閉位置に配置される、分岐装置。
5. 請求項４に記載の分岐装置であって、
   前記開位置における前記弁体と前記配管の内面との間の空間に気体を吐出する、気体吐出口
   をさらに有する、分岐装置。
6. 粉粒体を輸送する気力輸送装置であって、
   請求項１ないし請求項５のいずれかの分岐装置と、
   前記粉粒体の供給源と、
   分岐輸送先と、
   前記分岐輸送先よりも下流側に配置された、最下流輸送先と、
   前記供給源と、前記最下流輸送先とを繋ぐ、主輸送管と、
   を有し、
   前記分岐装置は、前記主輸送管に介挿され、
   前記流入口は、前記主輸送管の上流側に接続され、
   前記第１排出口は、前記主輸送管の下流側に接続され、
   前記第２排出口は、前記分岐輸送先の１つに接続される、気力輸送装置。

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