| 【発明の名称】 |
開閉弁構造及び該開閉弁構造を備えた開閉弁装置 |
| 【発明者】 |
【氏名】梅田 隆明
【氏名】林 盛治
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| 【要約】 |
【課題】粉粒体等の噛み込みや開閉弁移動時の損傷を防止することが可能であって、しかも装置を停止させることなく開閉を行うことが可能な開閉弁構造及び開閉弁装置を提供する。
【解決手段】排出口１１側が下方に傾斜するように全体が水平方向に対してθの角度傾斜するように設けられ、上流側のホッパー２の排出口２ａ側と開閉弁構造１０の上端との接続間には、開口部１２の開口面積を調整するゲート１３が設けられ、また、ケーシング本体１４内にはホッパー２との間で密閉空間を形成し、シリンダー５のＯＮ、ＯＦＦにより開閉する開閉弁１５を設ける。開閉弁１５の弁座は三日月形状で端面が楔状になっているため装置稼働中に閉じても粉粒体等の噛み込みを防止することができ、しかも開閉弁の回転がゲート１３との間で形成されるスペースに粉粒体等が逃げ込むことができるのでスムーズな動きを行うことができる。 |
【特許請求の範囲】
【請求項１】 断面四角形状で内部に粉粒体等の排出空間を有するケーシング本体と、前記ケーシング本体の排出空間内に回転可能に設けられた開閉弁と、前記ケーシング本体の内部側壁面に前記開閉弁と係合してシール作用をなすシール手段と、前記開閉弁が前記ケーシング本体の内部の一側壁面に向かって閉じる側であって前記粉粒体等の排出経路中で前記開閉弁の上流側に設けたゲートとを備え、前記ゲートは、前記粉粒体等が通過する開口部を形成すると共に該ゲートの下流側で前記開閉弁が閉じるときに前記粉粒体等の逃げ空間となるスペースを形成したことを特徴とする開閉弁構造。
【請求項２】 前記開閉弁は、前記ゲート側に対向する面が曲面であることを特徴とする請求項１記載の開閉弁構造。
【請求項３】 前記開閉弁は、側面形状が三日月形状で端面が楔状でなりかつ曲率半径が一定であることを特徴とする請求項１又は請求項２記載の開閉弁構造。
【請求項４】 前記開閉弁は、該開閉弁が閉じたときに下流側となる面が平面でなく多面で形成されていることを特徴とする請求項１乃至請求項３の何れか１に記載の開閉弁構造。
【請求項５】 前記開閉弁の回転軸中心は、前記ケーシング本体内部の排出経路の中心位置からずれた位置に配置したことを特徴とする請求項１乃至請求項４の何れか１に記載の開閉弁構造。
【請求項６】 前記シール手段は、弾性体部材若しくは非弾性体部材でなることを特徴とする請求項１記載の開閉弁構造。
【請求項７】 前記シール手段は、シール用パッキンでなることを特徴とする請求項１又は請求項６記載の開閉弁構造。
【請求項８】 前記ゲートは、前記粉粒体等が排出される方向に対して傾斜して配設したことを特徴とする請求項１に記載の開閉弁構造。
【請求項９】 前記ゲートは、前記粉粒体等が排出される方向に対して交差する方向に移動調整可能であることを特徴とする請求項１又は請求項８に記載の開閉弁構造。
【請求項１０】 前記ゲートは、前記粉粒体等が排出される方向と平行な方向で上流側に移動可能であることを特徴とする請求項１、請求項８、請求項９に記載の開閉弁構造。
【請求項１１】 請求項１記載の開閉弁構造を備えた開閉弁装置であって、前記開閉弁装置は、貯留手段と、前記開閉弁と連結する連結部材と、前記連結部材を駆動する駆動手段とを有することを特徴とする開閉弁装置。
【請求項１２】 前記貯留手段は、粉粒体等を投入する投入口と、粉粒体等を排出する排出口とを有しており、該排出口の一側面と前記シール手段の一側面、及び前記開閉弁の開状態の時に、夫々の面が面一となっていることを特徴とする請求項１１に記載の開閉弁装置。
【請求項１３】 前記開閉弁装置は、傾斜して配設されたことを特徴とする請求項１１又は請求項１２に記載の開閉弁装置。
【請求項１４】 前記貯留手段は、ホッパーであり、前記連結部材はレバーであり、前記駆動手段はシリンダーであることを特徴とする請求項１１に記載の開閉弁装置。
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【発明の詳細な説明】【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、開閉弁構造及び該開閉弁構造を備えた開閉弁装置に関し、特に、貯留手段としてのホッパー内の粉粒体（錠剤、カプセル、顆粒剤、米・豆類・麦・トーモロコシその他の穀物類、ポップコーンその他の菓子類）その他の粉粒体やガラス玉、ボタン、ボルト、ナット、乾電池類、ゴルフ玉、パチンコ玉、各種ボトル、各種キャップなど（以下、前記粉粒体を含めて粉粒体等と称する。）を次工程へ排出する際に、粉粒体等の噛み込みや開閉弁移動時による損傷を防止することが可能な開閉弁構造及び該開閉弁構造を備えた開閉弁装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、ホッパー内に投入され貯留された粉粒体を排出したり遮断したりする開閉弁構造としては、スライドシャッター式のもの、チョーク弁式のもの、バタフライ弁式のものが知られている。
【０００３】スライドシャッター式のものとしては、例えば、特開平８−２６８５６０号のものがある。図８は、ホッパー吐出口のスライドシャッター装置の縦断面図である。
【０００４】図８に示すように、このスライドシャッター装置１０１は、ホッパー１０３から固形薬剤１０２の吐出中にスライドシャッター１０４を閉じると、スライドシャッター１０４の上面に乗った固形薬剤１０２はスライドシャッター１０４が傾斜しているため図８に示す固形薬剤１０２の位置には移動せずに矢印Ａ方向に移動しようとする。しかしながら、固形薬剤１０２がスライドシャッター１０４の先端部などに係止したりして矢印Ａ方向に移動せずに、図８に破線で示す位置に固形薬剤１０２が移動した場合であってもスライドシャッター１０４が閉じた状態とシャッターアッパーケース１０５とにより形成される空間１０６内に収納されるので、スライドシャッター１０４の噛み込みを防ぐ構造となっている。
【０００５】図９は、チョーク弁式の粉粒体用の開平弁構造を示す斜視図及びその一部断面図を示し、（ａ）は、チョーク弁を全閉状態とした図、（ｂ）は、チョーク弁を半開状態とした図、（ｃ）は、チョーク弁を全開状態とした図であり、（ｅ）乃至（ｆ）は、夫々の一部断面を示す図である。
【０００６】図９（ｄ）に示すように、チョーク弁１１１は、上下にフランジ部１１２ａが形成された略円筒状のケーシング本体１１２と、前記フランジ部１１２ａに取り付けられて弁作用を行うスリーブ１１３と、該ケーシング本体１１２の上部内周面より下部に配設されたチョークリング（図示せず）に等分割に設けられた複数本のチョークロープ１１４と、チョークロープ１１４の移動操作を行うスライドレバー１１５と、該スライドレバー１１５の限界位置決めを行うストッパー１１６とからなっている。
【０００７】図９（ａ）及び（ｄ）に示すように、ホッパー１１７内に投入されて貯留されている粉粒体１１８は、チョークロープ１１４の作用によりスリーブ１１３が閉じた状態となっていて粉粒体１１８はホッパー１１７内に貯留された状態となっている。そして、図９（ｂ）及び（ｅ）に示すように、スライドレバー１１５をスライドさせてチョークロープ１１４が半開き状態となってスリーブ１１３が半開状態になると、ホッパー１１７内の粉粒体１１８はホッパー１１７から下部の排出口に向かって排出される。
【０００８】更に、図９（ｃ）及び（ｆ）に示すように、スライドレバー１１５を全開状態にすると、チョークロープ１１４が全開状態となってホッパー１１７内の粉粒体１１８はホッパー１１７から下部の排出口に向かって更に勢いよく排出される。
【０００９】図１０は、バタフライ弁式の開閉弁構造を示す正面図である。
【００１０】図１０に示すように、バタフライ弁１２１は、１箇所が割れた分割部を有する円筒状のカップリング１２２と、該カップリング１２２の前記分割部を連結する蝶番などからなる取付部材１２３と、カップリング１２２内に回転可能で該カップリング１２２内を開状態から閉塞状態とすることが可能な円盤状のディスク１２４と、前記カップリング１２２に固定された手動レバー本体１２５と、該手動レバー本体１２５に設けられて前記ディスク１２４を回転させるアーム１２６とを有している。
【００１１】図１０に示すように、バタフライ弁１２１は、紙面と垂直方向で一方に配設された図示せぬホッパー内に投入されて貯留された粉粒体１２８をアーム１２６を矢印方向の何れかに回転させてディスク１２４が回転すると、図１０に示すように、開口部１２７が形成されてホッパー（図示せず）内の粉粒体１２８は該開口部１２７を通して下部の排出口に排出される。反対に、前記開口部１２７を閉じたい場合には、アーム１２６を前述した矢印方向と反対の方向に回して該開口部を閉じることによってホッパー内を閉塞状態とすることができる。
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】従来の開閉弁構造を有する開閉弁装置は、次工程でのトラブルが発生した場合、ホッパーから排出された粉粒体は開閉弁装置を介して次工程の装置に流入するので前記トラブルが発生した装置を停止させる前に前記開閉弁装置の弁を閉じて粉粒体が次工程に流入しないような措置を講じる必要がある。また、作業終了後などには、開閉弁装置の弁を閉じて前記ホッパー内に粉粒体を貯留しておき、ホッパー上部に設けた密閉蓋と協同して吸湿性の高い固形薬剤などの粉粒体であっても長期間に亘って保管する必要がある。
【００１３】しかしながら、図８に示すようなスライドシャッター装置１０１は、固形薬剤１０２の噛み込みを防止するために改良されたものではあるが、この種のスライドシャッター式の構造自体がスライドシャッター１０４の先端部とシャッターアッパーケース１０５との間に固形薬剤１０２を挟み込みやすい構造を有している。
【００１４】図８に示すように、スライドシャッター装置１０１は、スライドシャッター１０４を傾斜させることによって固形薬剤１０２を矢印Ａ方向に移動させようとする構成のもので、固形薬剤１０２を排出中で開閉弁内が固形薬剤１０２で充満した状態でスライドシャッター１０４を閉じる場合には、スライドシャッター１０４の上に次々に固形薬剤１０２が到来して乗った状態となり固形薬剤１０２が矢印Ａ方向に移動できなくなり、スライドシャッター１０４の先端部とシャッターアッパーケース１０５の側壁１０５ａとの間に図８に破線で示すように固形薬剤１０２を噛み込んでしまったり、スライドシャッター１０４により固形薬剤１０２が破損するおそれが生じる。しかも、図８に示すように、スライドシャッター１０４は薄板状でその先端部角部が鋭角でかつ断面形状が矩形形状となっているのでシャッターアッパーケース１０５の側壁１０５ａとの間に固形薬剤１０２が挟み込まれやすい構造となっている。
【００１５】従って、スライドシャッター装置１０１は、固形薬剤１０２の噛み込みを防止するために改良されたものではあるものの、装置が稼働中で開閉弁装置内に固形薬剤１０２が充満した状態では前記問題を有しており、装置の稼働を停止させて開閉を行うのが好ましい。
【００１６】図９に示すチョーク弁式の粉粒体用の開閉弁構造を有するチョーク弁１１１は、複数本のチョークロープ１１４の開閉作用により布等からなるスリーブ１１３により粉粒体１１８を貯留若しくは排出する構成のものである。しかして、図９（ａ）乃至（ｃ）から明らかなように、スリーブ１１３は布等でなるので開閉時に絞り込まれるためスリーブ１１３の面同士に波状の皺が形成される。従って、大きめの固形薬剤のようなものであればよいが、微細な紛状物のようなものであるとスリーブ１１３の面同士に紛状物が転移されやすくなる。また、図９（ｂ）及び（ｅ）に示すように、半開状態である場合には、ホッパー１１７の下部を開閉弁であるスリーブ１１３が半分閉じた状態となるが、図９（ｅ）に示すように、スリーブ１１３がテーパ状の傾斜面を形成するので該面に粉粒物が付着しやすい状態が形成される。しかも、この種のスリーブ１１３は、布状のものからなるので、開閉弁を閉じてホッパー１１７と協同して密閉にして長期間保存するためには吸湿性等に優れた素材をスリーブ１１３に用いなければならない。
【００１７】また、図９に示すようなチョーク弁１１１は、スリーブ１１３を清浄化する場合などにはケーシング本体１１２を取り外し、更にチョークロープ１１４などからもスリーブ１１３を取り外さなければならないのでメンテナンス、及び交換時間に手間を要し、作業効率も悪い。
【００１８】また、図９（ｃ）及び（ｆ）に示すように、全開時にはチョークロープ１１４及びスリーブ１１３が下方に距離Ｌだけ張り出す構成となっているため、チョーク弁１１１の小型化を図ることが難しい。
【００１９】図１０に示すバタフライ弁１２１は、円盤状のディスク１２４を回転して開閉する構成であり、ディスク１２４を回転して開閉するときに、カップリング１２２の内周面との境界面で粉粒体１２８の噛み込みを起こしやすい。すなわち、前述したように、ディスク１２４が図８に示すスライドシャッター１０４と同じように、外周部端面が鋭角で全体が薄く構成されているためである。しかも、図１０に示すように、ディスク１２４の中心は回転軸となっているので粉粒体１２４が開口部側に落下せずにディスク１２４にそのまま乗った状態となる場合がある。しかも、紛状物の場合には回転軸中心近傍でディスク１２４の上面に付着する場合もある。また、図１０に示すバタフライ弁１２１は、ディスク１２４が回転する構成であるため、装置稼働中ではディスク１２４の回転に伴って内部の粉粒体の容積を開閉時に変化させるため粉粒体の移動抵抗も変化することとなる。
【００２０】従来のこの種の開閉弁装置は、前工程で投入された粉粒体を次工程の装置側に排出したり、貯留したりする場合に使用されるものであるが、図８に示すスライドシャッター装置１０１、図９に示すチョーク弁１１１、並びに図１０に示すバタフライ弁１２１は、いずれも前記のような課題を有しているので開閉弁を閉じる際には、前工程側の装置及び次工程側の装置を一時的若しくは完全に停止させた状態で開閉弁作用を行わなければならない。従って、内部に貯留されている粉粒体の落下量が多い場合には開閉動作にかなりの困難を伴うことから、通常装置を停止させた状態での開閉が行われている。
【００２１】また、従来の開閉弁装置は、ポップコーンやその他の菓子類などのような形が崩れやすいものなどには、開閉弁の作用により破損しやすいので適用することが難しいという課題を有している。
【００２２】本発明は、錠剤、カプセル、顆粒剤、米・豆類・麦・トーモロコシその他の穀物類、ポップコーンその他の菓子類などの粉粒体に限らず、ガラス玉、ボタン、ボルト、ナット、乾電池類、ゴルフ玉、パチンコ玉、各種ボトル、各種キャップなどの多品種の粉粒体等にも適用可能な開閉弁構造及び該開閉弁構造を備えた開閉弁装置を提供することを目的とする。
【００２３】また、本発明は、貯留手段としてのホッパー内の粉粒体等を次工程へ排出する際に、粉粒体等の噛み込みや開閉弁移動時の損傷を防止することが可能であって、しかも装置を停止させることなく開閉弁の開閉を行うことが可能な開閉弁構造及び該開閉弁構造を備えた開閉弁装置を提供することを目的とする。
【００２４】
【課題を解決するための手段】本発明による開閉弁構造は、断面四角形状で内部に粉粒体等の排出空間を有するケーシング本体と、前記ケーシング本体の排出空間内に回転可能に設けられた開閉弁と、前記ケーシング本体の内部側壁面に前記開閉弁と係合してシール作用をなすシール手段と、前記開閉弁が前記ケーシング本体の内部の一側壁面に向かって閉じる側であって前記粉粒体等の排出経路中で前記開閉弁の上流側に設けたゲートとを備え、前記ゲートは、前記粉粒体等が通過する開口部を形成すると共に該ゲートの下流側で前記開閉弁が閉じるときに前記粉粒体等の逃げ空間となるスペースを形成したものである。
【００２５】また、本発明による開閉弁構造の前記開閉弁は、前記ゲート側に対向する面が曲面であることを特徴とするものである。
【００２６】また、本発明による開閉弁構造の前記開閉弁は、側面形状が三日月形状で端面が楔状でなりかつ曲率半径が一定であることを特徴とするものである。
【００２７】また、本発明による開閉弁構造の前記開閉弁は、該開閉弁が閉じたときに下流側となる面が平面でなく多面で形成されていることを特徴とするものである。
【００２８】また、本発明による開閉弁構造の前記開閉弁の回転軸中心は、前記ケーシング本体内部の排出経路の中央位置からずれた位置に配置したことを特徴とするものである。
【００２９】また、本発明による開閉弁構造の前記シール手段は、弾性体部材若しくは非弾性体部材でなるものである。
【００３０】また、本発明による開閉弁構造の前記シール手段は、シール用パッキンでなるものである。
【００３１】また、本発明による開閉弁構造の前記ゲートは、前記粉粒体等が排出される方向に対して傾斜して配設したことを特徴とするものである。
【００３２】また、本発明による開閉弁構造の前記ゲートは、前記粉粒体等が排出される方向に対して交差する方向に移動調整可能であることを特徴とするものである。
【００３３】また、本発明による開閉弁構造の前記ゲートは、前記粉粒体等が排出される方向と平行な方向で上流側に移動可能であるものである。
【００３４】また、本発明による前記開閉弁構造を備えた開閉弁装置は、貯留手段と、前記開閉弁と連結する連結部材と、前記連結部材を駆動する駆動手段とを有するものである。
【００３５】また、本発明による開閉弁装置の前記貯留手段は、粉粒体等を投入する投入口と、粉粒体等を排出する排出口とを有しており、該排出口の一側面と前記シール手段の一側面、及び前記開閉弁の開状態の時に、夫々の面が面一となっていることを特徴とするものである。
【００３６】また、本発明による開閉弁装置は、傾斜して配設されたことを特徴とするものである。
【００３７】また、本発明による開閉弁装置の前記貯留手段は、ホッパーであり、前記連結部材はレバーであり、前記駆動手段はシリンダーであることを特徴とするものである。
【００３８】
【発明の実施の形態】以下図面を参照して、本発明による開閉弁構造及び該開閉弁構造を備えた開閉弁装置の実施の形態について説明する。なお、本発明による開閉弁構造は貯留手段としてのホッパーを含まない開閉弁自体の構造を指称し、前記開閉弁構造を含み、更に貯留手段としてのホッパーその他の構成を含むものを開閉弁装置として説明する。
【００３９】図１は、本発明による開閉弁構造１０を備えた開閉弁装置１の、一部仮想線により図示した斜視図である。
【００４０】図１に示すように、開閉弁構造１０は、粉粒体等の排出側で下流側となる排出口１１側が下方に傾斜するように全体が水平方向（矢印Ｘで示す）に対してθの角度傾斜するように設けられている。θは、０°≦θ≦９０°の範囲で通常設定される。すなわち、開閉弁構造１０は、重力により排出されるものは図１に示すように傾斜して取り付ける必要があるが、装置間を空気などで強制輸送されるラインの途中に配設される場合などでは、水平状態、すなわち０°の場合や、水平状態から多少傾斜させた状態のような場合であっても適用可能である。
【００４１】また、図１に示すように、開閉弁構造１０の上流側には、粉粒体等３を貯留する貯留手段としてのホッパー２が取付固定されている。前記ホッパー２の排出口２ａ側と開閉弁構造１０の上端との接続間には、粉粒体等３が通過するための開口部１２の開口面積を調整する作用と後述する逃げ空間としてのスペース１９（図２に図示）を形成する作用とを有するゲート１３が設けられている。このゲート１３は、図１に示すように、粉粒体等３の排出方向αに対して交差する方向βであって排出経路中に設けられている点にも特徴を有している。
【００４２】図１に示すように、開閉弁構造１０は、ケーシング本体１４内に両端が回転自在に軸支されて前記開閉弁構造１０の上流側（開口部１２側）と下流側（排出口１１側）とを弁作用により遮断して前記ホッパー２との間で密閉空間を形成する開閉弁１５を有している。この開閉弁１５の一端は、ケーシング本体１４の一方の側面に回転可能に軸支され、他端側は、ケーシング本体１５の他方の側面から突出させたアーム１６が回転可能に設けられている。
【００４３】アーム１６の自由端部は、連結部材としてのレバー４を介して駆動手段としてのシリンダー５と接続している。駆動手段としてのシリンダー５は、シリンダー５が駆動されると、シリンダー軸５ａが矢印Ａ方向（又は反対方向）に往復動作を行う構成となっている。本発明による実施の形態による駆動手段は、シリンダー５を用いているが、手動、又は電動モータなどの駆動手段でもよく、シリンダー５には限定されるものではない。
【００４４】上記構成よりなる開閉弁装置１の動作について図１を参照して説明する。
【００４５】図１に示すように、開閉弁装置１の開閉弁１５が閉じる場合には、電源がＯＮすると、シリンダー５が駆動されてシリンダー軸５ａが矢印Ａ方向に突出すると、レバー４はアーム１６の先端部を支点として矢印Ｒ方向に回転する。すると、レバー４の回転に伴って開閉弁１５も矢印Ｒ方向に回転してゲート１３の下面１３ｌとの間に空間を形成しながら閉じてホッパー２の排出口２ａとの間に密閉空間を形成して粉粒体等３の排出口１１側への排出を遮断して粉粒体等３をホッパー２内に貯留する。
【００４６】前記密閉状態で粉粒体等３を長期間保管するような場合には排出口１１に更に盲蓋（図示せず）などの閉塞部材を設けることによりより気密性を向上させることができる。
【００４７】なお、前記シリンダー５は、通電した状態で維持されて駆動力が付与されてアーム１６がＲ方向に付勢された状態となっているが、シリンダー５の特性により通電されずＯＦＦの状態でも使用することができることは勿論である。
【００４８】逆に、開閉弁装置１の開閉弁１５が開く場合には、シリンダー５がＯＦＦされる。そうすると、シリンダー５は、シリンダー軸５ａが矢印Ａとは反対の方向（図１では破線で示している）に吸引されて引き込み、それに伴ってレバー４もアーム１６の軸を支点として矢印Ｒとは反対の方向に回転して開閉弁１５を回転させる。開閉弁１５が回転して開くと、開閉弁１５の裏面とケーシング本体１４の内部との間に排出空間が形成されて粉粒体等３が排出口１１に向かって落下する。
【００４９】次に、本発明による開閉弁装置１の各部の詳細について説明する。
【００５０】図２（ａ）は本発明による開閉弁装置１のゲート１３の取付構造を示す拡大部分説明図、（ｂ）は、本発明による開閉弁装置１の正面方向からみた断面図、図３は、図２（ｂ）のＡ−Ａ線断面図、図４は、本発明による開閉弁構造１０の断面図、図５は、本発明による開閉弁構造１０の開閉弁１５が閉じた状態での動作説明図である。
【００５１】図２及び図３に示すように、開閉弁装置１は、前述したように、開閉弁構造１０と、連結部材としてのレバー４と、駆動手段としてのシリンダー５と、貯留手段としてのホッパー２とを有している。
【００５２】ホッパー２は、錠剤、カプセル、顆粒剤、米・豆類・麦・トーモロコシその他の穀物類、ポップコーンその他の菓子類やガラス玉、ボタン、ボルト、ナット、乾電池類、ゴルフ玉、パチンコ玉、各種ボトル、各種キャップなどからなる粉粒体等３が外部若しくは前工程の装置（図示せず）から投入されて貯留するものである。
【００５３】図１及び図２に示すように、ホッパー２は、全体が四角錘状でなり、下方の底部に四角形状の排出口２ａを有し、該排出口２ａの上部に傾斜面からなる側壁を有して上方に大きな開口を有する投入口２ｂを有している。前記ホッパー２は、粉粒体等３を投入しやすく、かつ貯留可能なもので、スムーズに排出することができればどのような形態のものであってもよい。
【００５４】また、ホッパー２の排出口２ａ側の下部は、フランジ部２ｌを有している。このフランジ部２ｌは、開閉弁構造１０のケーシング本体１４の上端に形成されたフランジ部１４ｕが、図３に示すように、１４ｌと同様の四角形状でなっていて、これと略同形状でなっている。これは、図２（ａ）に示すように、ホッパー２とケーシング本体１４とをボルト２２等の締結部材により固定する場合に連結固定しやすくかつ位置決めが容易なためである。従って、ホッパー２と開閉弁構造１０を脱着する場合には、ボルト２２等の締結部材により行うだけでよい。
【００５５】ケーシング本体１４は、図２（ｂ）に示すように、断面四角形状で内部に排出空間を有する箱体で、内部口径がホッパー２の排出口２ａより大きくなっている。また、ケーシング本体１４は、前述した上端部のフランジ部１４ｕの他に下端部にフランジ部１４ｌを有している。この下端部のフランジ部１４ｌにより次工程の装置（図示せず）との連結が行われる。
【００５６】前記ホッパー２のフランジ部２ｌと開閉弁構造１０の上端部のフランジ部１４ｕとの間には、図２（ｂ）に示すように、略長方形状で薄板状のゲート１３が矢印Ｕ方向に移動可能な構成となっている。ゲート１３は、図２（ａ）に示すように、略中央に矢印Ｕ方向に沿って長穴１３ｓが形成されており、該長穴１３ｓを利用して矢印Ｕ方向にゲート１３を移動させることによって開口部１２の開口面積を調整することができる。ゲート１３により開口部１２の開口面積を調整した後、締結部材としてのボルト２２によりホッパー２のフランジ部２ｌとケーシング本体１４のフランジ部１４ｕとを固定接続するようになっている。
【００５７】前記ゲート１３は、図１乃至図４に示すように、排出経路中に設けられており、ホッパー２の排出口２ａから排出される粉粒体等３の落下量や落下速度等を調整する作用と、ゲート１３の下面１３ｌと後述する開閉弁１５が閉じたときの粉粒体等３の逃げ空間、すなわちスペース１９を形成するためのものである。
【００５８】次に、図２乃至図４に示すように、ケーシング本体１４の上端側のフランジ部１４ｕ近傍の内側、すなわち排出口１１側に向かってケーシング本体１４の内側壁面に沿ってシール部材としてのシール用パッキン１７が配設されている。このシール部材としてのシール用パッキン１７は、開閉弁１５が回転して閉じたときにホッパー２の排出口２ａとの間で密閉空間を形成するためのものであるから、十分なシール効果を有するものが使用される。このシール用パッキン１７としては、粉粒体等３の物性、要求される気密性レベルより材質や加工材料を決定すればよい。後述するＯリング１８も同様である。従って、シール用パッキン１７としては、例えば、弾性体部材若しくは非弾性体部材を使用することができる。また、シール用パッキンを使用しなくてよい場合もある。
【００５９】また、シール用パッキン１７は、ゴム、布、軟合成樹脂、スポンジなどの弾性体や、弾性体でないプラスチック、金属などのようなものも使用することができる。
【００６０】しかして、シール用パッキン１７として柔軟な素材を用いている場合には、万一、粉粒体等３を噛み込むような場合があったときでも粉粒体等３の破損を防ぐ効果がある。
【００６１】なお、シール用パッキン１７は、吸湿性等を配慮しなければならない完全に密閉状態とする場合には十分なシール効果を有する素材を用いる必要があるが、例えば、ガラス玉やパチンコ玉のようなものの場合には完全に吸湿性等を遮断する必要がないので適宜シール材を選択すればよい。
【００６２】次に、開閉弁１５は、図３に示すように、図２のＡ−Ａ線からみた断面形状が略コ字状に形成され、その両端の腕部１５ａ及び腕部１５ｂは、その側面形状が図２（ｂ）及び図４に示すように、略扇状となっている。また、弁作用をなす弁座１５ｃは、図２（ｂ）及び図４に示すように、その側面形状が三日月状になっていて、裏面１５ｃ1がフラットな面となっている。前記開閉弁１５の弁座１５ｃは、例えば、合成樹脂のようなものであれば円柱状のものを任意の位置で分割して三日月状に形成して構成することができるが、本実施の形態による弁座１５ｃは金属により構成している。しかし、その他の材料により加工することができることは勿論である。
【００６３】また、開閉弁１５は、前述したように、一方の腕部１５ａがアーム１６の一方の軸１６ａと接続されてケーシング本体１４にシール部材としてのＯリング１８を介して回転可能に軸支されている。また、他方の腕部１５ｂは、アーム１６の他方の軸１６ｂと接続されてケーシング本体１４にシール部材としてのＯリング１８を介して回転可能に軸支されている。このＯリング１８は、気密性をより向上させることができるが、Ｏリング１８を省略して開閉弁構造を構成することも可能である。前記シール用パッキン１７、Ｏリング１８をシール手段とも称する。
【００６４】しかして、開閉弁１５は、図２（ｂ）及び図４に実線で示すように、弁座１５ｃが開いた状態となっており、弁座１５ｃの裏面１５ｃ1はホッパー２の排出口２ａの内側面、シール用パッキン１７の面とが略面一となっている。これは、前記ホッパー２の排出口２ａの内側面、シール用パッキン１７の面が粉粒体等３の転動面若しくは移動面となっているため、粉粒体等３が排出される時に接触面との抵抗を少なくしてなめらかな移動ができるようにすると共に接触抵抗により誘発される音などを軽減させるためである。しかも、凹凸面を有さないので粉粒体等が粒状のものであっても壁面に付着等することがなく、粉粒体等が薬剤などのような場合には衛生面からみても好ましいものとなっている。
【００６５】また、前記弁座１５ｃの外周面１５ｃ2は曲率半径が一定となっており、該外周面１５ｃ2に合わせてシール用パッキン１７の境界面１７ａを形成している。これは密閉効果、すなわち気密性を向上させるためである。
【００６６】次に、前記弁座１５ｃが閉じると、図２（ｂ）及び図４に破線で示すように、他方の側壁のシール用パッキン１７の端面１７ｂと係合して密閉空間を形成する。そして、弁座１５ｃの外周面１５ｃ2とゲート１３のゲート下面１３ｌとの間に粉粒体等３の逃げ空間となるスペース１９が形成される。
【００６７】そして、図５に示すように、弁座１５ｃが閉じるときに、粉粒体等３がシール用パッキン１７の端面１７ｂとの間に挟まれようとする場合には、前記弁座１５ｃの側面が三日月状でその端面が楔形状となっているため挟まれないようになっている。すなわち、粉粒体等３は、弁座１５ｃの外周面１５ｃ2は曲率半径が一定となっているから摺動抵抗が少なく、該外周面１５ｃ2上の粉粒体等３は転がりやすくなっており、しかも弁座１５ｃの端面は楔形状となっているので前記シール用パッキン１７の端面１７ｂと弁座１５ｃとの間に挟まれようとする粉粒体等３は前記外周面１５ｃ2側に転がるようになっている。
【００６８】しかも、図４及び図５に示すように、本発明による実施の形態による開閉弁構造１０によれば、ゲート１３を排出経路中で弁座１５ｃが開口部１２側でない閉じる側に配設したので、前記シール用パッキン１７の端面１７ｂと弁座１５ｃとの間に粉粒体等３が挟まれようとした場合であっても後続の粉粒体等３がスペース１９間に入り込まず、開口部１２側を通過しようとするので挟まれようとしている粉粒体等３がスペース１９間に容易に逃げ込むことが可能である。
【００６９】また、本発明による開閉弁構造１０の弁座１５ｃが開く場合には、スペース１９内に粉粒体等３が入り込んでいる場合であっても弁座１５ｃの外周面１５ｃ2が曲率半径が一定となっていることから摺動抵抗が少ないので粉粒体等３が転がりやすく開閉弁１５の開閉も容易に行うことができる。
【００７０】また、前記開閉弁１５は、装置が稼働中で粉粒体等３が排出されている状態であっても開閉弁１５が閉じるときに、図４及び図５に示すように、スペース１９に粉粒体等３が逃げるための空間を有するので開閉弁１５の回転がスムーズで噛み込みも起こすことがないので装置を停止させることなく開閉動作を行うことができ作業効率が容易である。
【００７１】また、スペーサ１９は、ゲート１３と開閉弁１５により形成される空間であるが、このスペーサ１９の大きさは粉粒体等３の大きさ等により適宜決定すればよい。本発明による開閉弁構造１０は、前記スペーサ１９が一体の間隔で形成されるが、例えば、ケーシング本体１４のフランジ部１４ｕに一定の厚さの部材を挿入するなどして高さ調整を行うことにより適宜スペーサ１９の空間の大きさを変えることも可能である。また、前記ケーシング本体１４のフランジ部１４ｕに一定の厚さの部材を使用せず、例えば、第２の実施の形態として説明する図６に示すような開閉弁装置１のように、ゲート１３をホッパー２の側壁面に設ければ前記スペース１９の空間の大きさを変えることも可能である。
【００７２】また、本発明による実施の形態による開閉弁構造１０及び開閉弁装置１は、開閉弁構造１０とホッパー２の取付部の形状が四角形状で説明したが、四角形状に限らず種々の形状のものを用いることもできる。
【００７３】また、本発明による開閉弁構造１０及び開閉弁装置１は、開閉弁構造１０のフランジ部１４ｕ（又はフランジ部１４ｌ）が四角形状で、ホッパー２の排出口２ａ側のフランジ部２ｌ（又は図示せぬ次工程側の装置）の形状が四角形状でなく例えば、円筒形状であったような場合には、前記開閉弁構造１０とホッパー２との間に例えば、一方が四角形状で他方が円筒形状を有する取付部材のような治具を用いることによってどのような配管にも適用することが可能である。
【００７４】また、本発明による開閉弁構造１０及び開閉弁装置１は、ホッパー２との接続によるものではなく粉粒体等３を強制輸送する配管やダクトの途中に設けて適用することもできる。
【００７５】次に、図６は、本発明による開閉弁構造１０及び開閉弁装置１の第２の実施の形態を示す図である。図１乃至図４に示すものと同一の構成及び機能を有する部位には同一符号を付して説明する。
【００７６】図６は、開閉弁構造１０のケーシング本体１４を垂直、すなわち９０°にした状態の開閉弁装置１を示した断面図である。
【００７７】図６に示すように、この開閉弁装置１は、開閉弁構造１０のケーシング本体１４が垂直となっているので、ホッパー２のフランジ部２ｌの内周側の筒面、及びシール用パッキン１７の側面とが面一となっていない点、開閉弁１５の回転軸となるアーム１６の軸支点がケーシング本体１４の一内側面側近傍に位置している点、並びにゲート２３がホッパー２の排出口２ａ側の一側壁面に傾斜して設けられている点、に差異を有しており、その他の構成は略同一の構成となっている。
【００７８】開閉弁装置１のホッパー２内に投入された粉粒体等３は、重力によって下方に落下するから、ゲート２３も該ゲート２３上に滞留しないように傾斜させて落下させる。ゲート２３による開口部１２の開口面積はゲート２３を図２（ａ）に示すようにスライドさせるなどして調整することが可能となっている。
【００７９】また、シール用パッキン１７の側面と開閉弁１５の弁座１５ｃの裏面１５ｃ1とが面一となっていない。これは第１の実施の形態として示した開閉弁装置１（図１、図２などを参照）とは異なり、シール用パッキン１７の側面、開閉弁１５の弁座１５ｃの裏面１５ｃ1が粉粒体等３の移動面とはならないからである。
【００８０】また、弁座１５ｃの外周面１５ｃ2が曲率半径一定となっており端面が楔状となっているため粉粒体等３がシール用パッキン１７と開閉弁１５との間に挟まるようなことがなく容易に下方に落下する。
【００８１】しかしながら、前述したように、シール用パッキン１７の側面、開閉弁１５ｃの裏面１５ｃ1、ホッパー２の排出口２ａ側の内壁面を面一な構成としてもよいことは勿論であり、その場合には、一層なめらかな排出を行うことが可能となる。特に、粉粒体等３の粒子が微細な紛状物のようなものであるときは、シール用パッキン１７の境界面１７ａ近傍に堆積しやすくなるので効果的である。
【００８２】図７は、図２（ｂ）に示す開閉弁装置１の第３の実施の形態を示す図である。図７は、図２（ｂ）に示す開閉弁装置１の開閉弁構造１０の開閉弁１５を変更したものであり、その他の部位については同一の構成及び機能を有しているので詳細な説明は省略し、相違する点についてのみ説明する。
【００８３】図７（ａ）に示すように、開閉弁１５は、それが有する弁座１５ｃの裏面１５ｃ1をフラットな面ではなく、波状に形成した点に特徴を有するものである。しかし、弁座１５ｃの裏面１５ｃ1は、波状に限らず、複数の面で形成される例えば、図７（ｂ）に示すギザギザ状のもの、図７（ｃ）に示す段構成のもの、図７（ｄ）に示す凹凸面でもよい。これらを総称して多面と呼ぶ。
【００８４】開閉弁１５の弁座１５ｃの裏面１５ｃ1は、波状に形成したので粉粒体等３の落下速度を軽減させたりする効果がある。また、粉粒体等３が例えば、固形薬剤、ガラス玉、キャップなどのように比較的大きなものである場合には、弁座１５ｃの裏面１５ｃ1に吸音材や合成樹脂、ゴム、布、革などの弾性部材等を張設することによって衝撃や音を吸収させて粉粒体等３の保護を図ること、並びに樹脂コーティングやメッキをすることで流れの円滑を図ると共に次工程への速度を調整する作用をなす。
【００８５】前記開閉弁１５の弁座１５ｃの裏面１５ｃ1は、波状で形成したが、該形状に限らず、その利用に応じて適宜変更してもよいことは勿論である。
【００８６】また、図７に示す構成は、図１乃至図６に示す開閉弁装置１及び開閉弁構造１０に適用することが可能であることは勿論である。
【００８７】また、本発明による開閉弁構造１０及び開閉弁装置１に用いた開閉弁１５の形態は、例えば弁座１５ｃの形状が三日月状で説明したが、そのような弁形状に限るものではなく、例えば、楕円形状やその他の弁形状のようなものでも適用することができる。この場合曲率半径は一定とはならない。従って、本発明による開閉弁構造１０の開閉弁１５の弁座１５ｃの外周面１５ｃ2は、摺動抵抗を軽減させるものであればよく、しかも排出される粉粒体等３の品種に応じて弁座１５ｃの形状を変えることができる。
【００８８】また、本発明による開閉弁構造１０及び開閉弁装置１に用いたゲート１３についても、その形状や取付の傾斜角度などは粉粒体等３の投入される形態や粉粒体等３の排出される量及び速度などを勘案して適宜決定することができる。
【００８９】また、本発明によれば、シール用パッキンに柔軟なものを用いることによって、開閉弁とゲートの間のスペースが粉粒体等で充満した場合に万一粉粒体等がポプコーンなどのように崩れやすいものが噛み込まれたそうになった場合であっても粉粒体等の破損を防止することが可能である。
【００９０】また、本発明によれば、粉粒体等を重力で排出するものの場合には、スムーズに流れる傾斜角度以上のものであればよく、ゲートの形状や取付位置による制限が少ない。
【００９１】また、本発明は、その精神又は主要な特徴から逸脱することなく種々の形態で実施することができ、限定的に解釈されるものであることは説明するまでもないところである。また、本発明には、均等の範囲に属する変更や変形は全て含まれるものである。
【００９２】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、装置が稼働中、すなわち貯留手段としてのホッパーから粉粒体等を排出中若しくは次工程の装置が停止しているような場合であって、粉粒体等が充満しているような場合であっても粉粒体等の損傷を防止しながら開閉弁をスムーズに作動させることができる。
【００９３】また、本発明によれば、開閉弁とゲートとの間でスペースを形成するようにしたので、粉粒体等の噛み込みを防止することができる。
【００９４】また、本発明によれば、開閉弁を閉じると、密閉状態を維持することができるので、貯留手段としてのホッパー内での粉粒体等を長期間保管することが可能である。
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| 【出願人】 |
【識別番号】０００００３６９８
【氏名又は名称】富山化学工業株式会社
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| 【出願日】 |
平成１１年８月３１日（１９９９．８．３１） |
| 【代理人】 |
【識別番号】１０００８１３１８
【弁理士】
【氏名又は名称】羽切 正治
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| 【公開番号】 |
特開２００１−６５７１８（Ｐ２００１−６５７１８Ａ） |
| 【公開日】 |
平成１３年３月１６日（２００１．３．１６） |
| 【出願番号】 |
特願平１１−２４５５６７ |
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