(57)【要約】【課題】ホッパーからの添加材によって弁体や弁座が損傷することなく、ホッパーと真空脱ガス槽との間を確実且つ安定的に開放又は遮断する真空脱ガス設備の真空弁を得る。【解決手段】真空脱ガス槽４に連通する第２連通孔１１の弁室側に開口した孔口１１ｂを、ホッパーに連通する第１連通孔１０の弁室側に開口した孔口１０ｂの鉛直下に設け、弁座１３を、上記弁室１２内における上記第１連通孔１０の孔口１０ｂ周りを取囲む環状に形成すると共に、弁部材１４を、上記弁体１５と、弁室１２内において、弁体１５を真空脱ガス槽４の真空圧に抗して弁座１３に弁室１２側から密接させて該弁座１３を閉鎖する閉弁位置と、弁体１５を上記第１連通孔１０の孔口１０ｂの鉛直下及び第２連通孔１１の孔口１１ｂの鉛直上を避ける位置に移動させて弁座１３を開放する開弁位置とに切り換える弁開閉機構１６を有する構成とする。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ハウジングの上部に上向きに開設されて、先端部に添加材を真空脱ガス槽に投入するホッパーと連結される第１ポートを有する第１連通孔と、上記ハウジングの下部に下向きに開設されて、先端部に真空脱ガス槽と連結される第２ポートを有する第２連通孔と、これら第１連通孔及び第２連通孔を通じて第１ポート及び第２ポートとを連通する、上記ハウジング内に設けられた弁室と、該弁室内に設けられた弁座、及び該弁座を開閉する弁体を有する弁部材とを備え、開弁時にはホッパーからの添加材を流通、落下させて該添加材を真空脱ガス槽に投入させ、閉弁時にはホッパーからの添加材の流通を遮断すると共に真空脱ガス槽の真空状態を維持する真空脱ガス設備における真空弁において、
上記第２連通孔の弁室側に開口した孔口が、第１連通孔の弁室側に開口した孔口の鉛直下に設けられ、
上記弁座が、上記弁室内における上記第１連通孔の孔口周りを取囲む環状に形成されていると共に、
上記弁部材が、弁室内において、上記弁体を真空脱ガス槽の真空圧に抗して弁座に弁室側から密接させて該弁座を閉鎖する閉弁位置と、弁体を上記第１連通孔の孔口の鉛直下及び第２連通孔の孔口の鉛直上を避ける位置に移動させて弁座を開放する開弁位置とに切り換える弁開閉機構を有することを特徴とする真空脱ガス設備の真空弁。
【請求項２】
上記弁部材の弁開閉機構は、先端側に上記弁体が取付けられたアーム部材と、該アーム部材の軸線方向と直交する水平方向に延設され、上記弁室内において該アーム部材の基端側に取付けられると共に、軸方向の少なくとも一端側がハウジング外部に導出された、軸周りに回動自在の軸部材と、該軸部材におけるハウジング外部に導出された一端側に連結されてその軸部材を回動させる駆動手段とを有し、該駆動手段によって軸部材を回動させることにより、該軸部材を支点としてアーム部材を弁体の閉弁位置と開弁位置とに回動させる構成としたことを特徴とする請求項１に記載の真空脱ガス設備の真空弁。
【請求項３】
上記真空弁は、上記第１及び第２連通孔、並びに弁座が配設された本体部と、上記弁部材が取付けられ、且つ上記弁体の開弁時において該弁体及び上記アーム部材を第１連通孔の孔口の鉛直下及び第２連通孔の孔口の鉛直上から退避させる退避用空間が形成された弁部材ユニット部とを有していて、該弁部材ユニット部は、上記本体部に着脱自在に取付けられていることを特徴とする請求項２に記載の真空脱ガス設備の真空弁。
【請求項４】
上記弁部材は、上記第１連通孔の孔口と第２連通孔の孔口とを挟んだ両側にそれぞれ設けられていることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれかに記載の真空脱ガス設備の真空弁。
【請求項５】
上記弁部材の弁体は、上記弁座に当接する位置に着脱自在に取付けられた環状のパッキンを有していて、該パッキンは、弁座に当接する上端側が、弁体側に位置する下端側よりも幅狭の断面台形状に形成されていることを特徴とする請求項１から請求項４のいずれかに記載の真空脱ガス設備の真空弁。
【請求項６】
添加材を真空脱ガス槽に投入するためのホッパーと該真空脱ガス槽との間に介在されて、開弁時にはホッパーからの添加材を流通、落下させて該添加材を真空脱ガス槽に投入させ、閉弁時にはホッパーからの添加材の流通を遮断すると共に真空脱ガス槽の真空状態を維持する真空脱ガス設備の真空弁において、上記ホッパーと連結される第１ポートを有する第１連通孔と、上記真空脱ガス槽と接続される第２ポートを有する第２連通孔と、これら第１連通孔及び第２連通孔を通じて第１ポート及び第２ポートとを連通する、上記ハウジング内に設けられた弁室と、該弁室内に設けられた弁座、及び該弁座を開閉する弁体とを備えた真空弁における弁体シート方法であって、
上記第２連通孔の弁室側に開口した孔口を、第１連通孔の弁室側に開口した孔口の鉛直下に設けると共に、上記弁座を、上記弁室内における該第１連通孔の孔口周りを取囲む環状に形成し、上記添加材を投入する際には、上記弁体を弁座から離し、且つ該弁体を第１連通孔の孔口の鉛直下及び第２連通孔の孔口の鉛直上を避ける位置に移動させることにより開弁し、添加材を第１連通孔から第２連通孔に向けて落下させる一方、添加材の投入が終了した際には、弁体を真空脱ガス槽からの真空圧に抗して弁座に弁室側から押圧、密接させることにより閉弁することを特徴とする真空脱ガス設備の真空弁における弁体シート方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、鉄チップやアルミニウム、マンガン、あるいは各種合金等の添加材を真空脱ガス槽に投入するためのホッパーと該真空脱ガス槽との間に介在されて、該添加材の流通及び遮断と、それに伴う真空脱ガス槽の解放及び閉塞を行う真空脱ガス設備の真空弁及び該真空弁の弁体シート方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
金属及び合金を真空中で脱ガス処理する設備として、ＲＨ真空脱ガス設備が広く知られているが、この真空脱ガス設備においては、近年、溶融金属の成分を調整するため、真空脱ガス装置の真空槽内に、小さな鉄チップや、アルミニウム、シリコン、マンガン、その他各種合金等の添加材が投入されることが多い。そして、これらの添加材は、真空脱ガス槽上に配設された複数のホッパーに、添加材の種類ごとに分けられて収容されていて、溶融金属の成分調整に必要な量だけそれぞれ真空脱ガス槽内に落下、投入されるのが通常である。
この種の真空脱ガス装置においては、一般に、上記ホッパーと真空脱ガス槽との間に、該ホッパーと真空脱ガス槽との間を開放又は遮断する真空弁が配設されていて、該真空弁の開弁時にはホッパーからの添加材を流通させて該添加材を真空脱ガス槽内に投入させる一方、閉弁時にはホッパーからの添加材の流通を遮断すると共に真空脱ガス槽の真空状態が維持されるようになっている。
【０００３】
上記真空弁としては、図６（ａ）に示すように、周面がシート面として機能する円錐台状の弁体４０を上下させて、その弁体４０を該弁体４０のシート面４０ａと適合する下方向きの傾斜面に設けられた弁座４１に接離させることにより、該弁座４１を閉開させる構成のものが知られている。しかしながら、このタイプの真空弁は、図６（ｂ）に示すように、弁座４１の開放時において、ホッパーから真空脱ガス槽に向けて落下、投入される添加材４２が、弁座４１と弁体４０との間の連通路４３を通過する際に弁体４０のシート面４０ａに衝突したり接触したりするため、シート面４０ａの損傷あるいは摩耗が激しく、シート性が著しく低下することから、メンテナンスあるいは弁体４０の交換を頻繁に行う必要があった。
【０００４】
また、図７（ａ），（ｂ）に示すように、中心軸に沿う方向に貫通する貫通孔４５ａが形成された球状の弁体４５と、該弁体４５が収容される曲面状の弁室４６と、該弁室４６内における、ホッパーと連結される第１連通孔４７の孔口４７ａ近傍、及び脱ガス真空槽と連結される第２連通孔４８の孔口４８ａ近傍にそれぞれ設けられた弁座４９とを備え、上記弁体４５を回転させて、貫通孔４５ａの開口部を上記第１及び第２連通孔４７，４８に臨む方向に位置させた場合に開弁し、該貫通孔４５ａの開口部がそれ以外の方向に位置する場合に閉弁する構成の真空弁も存在する。
しかしながら、このタイプの真空弁は、図７（ｂ）に示すように、弁体４５を回転させた場合に、該弁体４５上に残留した添加材５０が弁座４９と弁室４６との間の隙間に噛み込まれた状態となることがあった。その際には、弁体４５のシート面となる球面が損傷するだけでなく、弁体４５の回転自体も停止してしまうため、真空脱ガス設備の操業そのものを停止して噛み込まれた添加材５０の除去、及び真空弁のメンテナンスを行う必要があり、損傷具合によっては真空弁自体の交換をしなければならないこともあった。
【０００５】
一方、真空脱ガス設備においては、特許文献１に示すように、真空圧側に連結される連結孔と、大気圧側に連結される連結孔との圧力差を利用して、高圧側から低圧側に向けて弁体を弁座に密接させる各種弁が使用されるのが通常である。
しかしながら、ホッパーと真空脱ガス槽との間を開放又は遮断する真空弁において、大気圧であるホッパー側から真空である真空脱ガス槽弁体側に向けて弁体を弁座に密着させる構成とすると、弁座がホッパー側に露出した状態となるため、ホッパーから落下してくる添加材が弁座に衝突したり接触したりする可能性がきわめて高く、これにより、弁座が損傷してシート力が著しく低下することが考えられる。また、弁座に添加材が引っ掛かって残留する可能性も否定できず、その状態で弁体を弁座に密着させて閉弁しようとすると、残留した添加材が挟み込まれてシート力が低下し、場合によっては弁座が損傷する可能性がある。したがって、この種の真空弁においては、弁座が大気側に露出した状態で配設されるような、高圧側から低圧側に向けて弁体を押しつける構成は不向きである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００２−２４３６０４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明の技術的課題は、ホッパーからの添加材によって弁体や弁座が損傷することなく、ホッパーと真空脱ガス槽との間を確実且つ安定的に開放又は遮断する真空脱ガス設備の真空弁及び弁体シート方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するため、本発明の真空脱ガス設備の真空弁は、ハウジングの上部に上向きに開設されて、先端部に添加材を真空脱ガス槽に投入するホッパーと連結される第１ポートを有する第１連通孔と、上記ハウジングの下部に下向きに開設されて、先端部に真空脱ガス槽と連結される第２ポートを有する第２連通孔と、これら第１連通孔及び第２連通孔を通じて第１ポート及び第２ポートとを連通する、上記ハウジング内に設けられた弁室と、該弁室内に設けられた弁座、及び該弁座を開閉する弁体を有する弁部材とを備え、開弁時にはホッパーからの添加材を流通、落下させて該添加材を真空脱ガス槽に投入させ、閉弁時にはホッパーからの添加材の流通を遮断すると共に真空脱ガス槽の真空状態を維持する真空脱ガス設備における真空弁において、上記第２連通孔の弁室側に開口した孔口が、第１連通孔の弁室側に開口した孔口の鉛直下に設けられ、上記弁座が、上記弁室内における上記第１連通孔の孔口周りを取囲む環状に形成されていると共に、上記弁部材が、弁室内において、弁体を真空脱ガス槽の真空圧に抗して弁座に弁室側から密接させて該弁座を閉鎖する閉弁位置と、弁体を上記第１連通孔の孔口の鉛直下及び第２連通孔の孔口の鉛直上を避ける位置に移動させて弁座を開放する開弁位置とに切り換える弁開閉機構を有することを特徴とするものである。
【０００９】
本発明において、上記弁部材の弁開閉機構は、先端側に上記弁体が取付けられたアーム部材と、該アーム部材の軸線方向と直交する水平方向に延設され、上記弁室内において該アーム部材の基端側に取付けられると共に、軸方向の少なくとも一端側がハウジング外部に導出された、軸周りに回動自在の軸部材と、該軸部材におけるハウジング外部に導出された一端側に連結されてその軸部材を回動させる駆動手段とを有し、該駆動手段によって軸部材を回動させることにより、該軸部材を支点としてアーム部材を弁体の閉弁位置と開弁位置とに回動させる構成としたものとすることができる。
また、この場合においては、上記真空弁は、上記第１及び第２連通孔、並びに弁座が配設された本体部と、上記弁部材が取付けられ、且つ上記弁体の開弁時において該弁体及び上記アーム部材を第１連通孔の孔口の鉛直下及び第２連通孔の孔口の鉛直上から退避させる退避用空間が形成された弁部材ユニット部とを有していて、該弁部材ユニット部は、上記本体部に着脱自在に取付けられていることが好ましい。
【００１０】
さらに、本発明においては、上記弁部材は、上記第１連通孔の孔口と第２連通孔の孔口とを挟んだ両側にそれぞれ設けられているものとすることができる。
また、本発明においては、上記弁部材の弁体は、上記弁座に当接する位置に着脱自在に取付けられた環状のパッキンを有していて、該パッキンは、弁座に当接する上端側が、弁体側に位置する下端側よりも幅狭の断面台形状に形成されているものとすることができる。
【００１１】
一方、上記課題を解決するため、本発明の真空脱ガス設備の真空弁における弁体シート方法は、添加材を真空脱ガス槽に投入するためのホッパーと該真空脱ガス槽との間に介在されて、開弁時にはホッパーからの添加材を流通、落下させて該添加材を真空脱ガス槽に投入させ、閉弁時にはホッパーからの添加材の流通を遮断すると共に真空脱ガス槽の真空状態を維持する真空脱ガス設備の真空弁において、上記ホッパーと連結される第１ポートを有する第１連通孔と、上記真空脱ガス槽と接続される第２ポートを有する第２連通孔と、これら第１連通孔及び第２連通孔を通じて第１ポート及び第２ポートとを連通する、上記ハウジング内に設けられた弁室と、該弁室内に設けられた弁座、及び該弁座を開閉する弁体とを備えた真空弁における弁体シート方法であって、上記第２連通孔の弁室側に開口した孔口を、第１連通孔の弁室側に開口した孔口の鉛直下に設けると共に、上記弁座を、上記弁室内における該第１連通孔の孔口周りを取囲む環状に形成し、上記添加材を投入する際には、上記弁体を弁座から離し、且つ該弁体を第１連通孔の孔口の鉛直下及び第２連通孔の孔口の鉛直上を避ける位置に移動させることにより開弁し、添加材を第１連通孔から第２連通孔に向けて落下させる一方、添加材の投入が終了した際には、弁体を真空脱ガス槽からの真空圧に抗して弁座に弁室側から押圧、密接させることにより閉弁することを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、真空脱ガス槽に連結される第２連通孔の弁室側に開口した孔口を、ホッパーに連結される第１連通孔の弁室側に開口した孔口の鉛直下に設け、弁座を弁室内における該第１連通孔の孔口周りに形成して、該弁座がホッパー側に露出することがないため、弁座にホッパーからの添加材が衝突したり接触したりすることがなく、これにより、弁座が添加材によって損傷することがない。また、弁体を、真空脱ガス槽の真空圧に抗して弁座に弁室側から密接させて該弁座を閉鎖する閉弁位置と、弁体を上記第１連通孔の孔口の鉛直下及び第２連通孔の孔口の鉛直上を避ける位置に移動させて弁座を開放する開弁位置との切り替える構成としたため、ホッパーから落下してくる添加材によって弁体が損傷することなく、弁座へのシート力が損なわれることがない。
したがって、開弁時には、添加材の接触や衝突等に起因する弁座及び弁体の損傷が確実に防止される一方、閉弁時には真空脱ガス槽の真空状態を確実に維持することができるため、ホッパーと真空脱ガス槽との間を確実且つ安定的に開放又は遮断することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明に係る真空弁が用いられた真空脱ガス設備の一例を概略的に示す正面図である。
【図２】本発明に係る真空弁の一部破断正面図である。
【図３】本発明に係る真空弁の一部破断平面図である。
【図４】閉弁時における弁体及びパッキンの弁座へのシート状態を示す要部拡大断面図である。
【図５】本体部に閉塞板を取付けた状態を示す一部破断正面図である。
【図６】従来の真空弁の（ａ）閉弁状態、（ｂ）開弁状態を概略的に示す正面図である。
【図７】図６とは異なる従来の真空弁の（ａ）閉弁状態、（ｂ）開弁状態を概略的に示す正面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
図１〜図４は、本発明の真空脱ガス設備の真空弁の一実施の形態を示すもので、この実施の形態の真空弁１は、図１に示すような真空脱ガス設備２において使用される例を示している。即ち、上記真空弁１は、上記真空脱ガス装備２の上部側に配置されて、各種添加材が種類別にそれぞれ収容された複数のホッパー３と、脱ガス処理を行う真空脱ガス槽４との間に介在され、開弁時にはホッパー３からの添加材を流通、落下させて該添加材を真空脱ガス槽４に投入させ、閉弁時にはホッパー３からの添加材の流通を遮断すると共に真空脱ガス槽４の真空状態を維持するようになっている。
【００１５】
上記各ホッパー３は、上部側に旋回式のシール弁３ａが取付けられ、該シール弁３ａを水平に旋回させることによりホッパー内部に連通する添加材補充用の補充穴（図示せず）が開閉する構成となっており、添加材の補充時のみ開放されるようになっている。また、各ホッパー３の下端部には、ホッパー３内の添加材を上記真空弁１に向けて必要量排出、落下させるロータリーバルブ５が配設され、さらに、それぞれのロータリーバルブの排出側には、真空弁１の後述する第１ポート１０ａに接続されるパイプ状の一次側シュート６が取付けられ、添加材が真空弁１内に落下しながら導入されるようになっている。
一方、上記真空脱ガス槽４には、上記真空弁１の後述する第２ポート１１ａに接続されるパイプ状の二次側シュート７が取付けられていて、真空弁１を介して落下してくる添加材が脱ガス槽４内に投入されるようになっている。
【００１６】
なお、上記ホッパー３と二次側シュート７とは、上記真空弁１用の配管とは別に、中間に均圧弁（図示せず）が設けられた配管によって連通されていて、添加材を投入する際は、上記シール弁３ａを閉弁した状態で該均圧弁を開くことによりホッパー３内及び一次側シュート６内、及び真空弁１内を、真空脱ガス槽４と同じ真空度に真空化することができる。
一方、添加材の投入終了後且つ真空弁の閉弁後は、上記均圧弁を閉じることにより、上記配管を通してのホッパー３と二次側シュート７との連通を遮断することができるようになっている。このとき、上記シール弁３ａを開放してホッパー３内に添加物を補充することができ、その際には該ホッパー３内及び上記一次側シュート６内は大気圧となる。
【００１７】
そして、上記真空弁１は、ハウジング９の上部に上向きに開設されて、上記ホッパー３と一次側シュート６を介して連結される第１連通孔１０と、上記ハウジング９の下部に下向きに開設されて、二次側シュート７を介して真空脱ガス槽４に連結される第２連通孔１１と、これら第１連通孔１０及び第２連通孔１１を連通する上記ハウジング９内に設けられた弁室１２と、該弁室１２内に設けられた弁座１３、及び該弁座１３を開閉する弁体１５を有する弁部材１４，１４とを備えている。
この実施の形態においては、図２に示すように、上記弁部材１４は、正面視において左右両側にそれぞれ配置された態様となっている。なお、この真空弁のハウジング９の前面側には、真空弁の弁室を開放する図示しない扉が付設されていて、弁室内をメンテナンスする場合等に利用可能することができるようになっている。
【００１８】
上記第１連通孔１０は、上端側に上記一次側シュート６の下端部と相互に連結される第１ポート１０ａが形成された、鉛直方向に延びる略円筒状のもので、下端側には、弁室１２側に下方向けに孔口１０ｂが開口した構成となっている。また、この第１連通孔１０は、下方に行くにしたがって次第に先細るように形成されており、この第１連通孔１０内を通過する添加材が弁室１２内で飛散しにくくしている。
一方、上記第２連通孔１１は、下端側に上記二次側シュート７の上端側と相互に連結される第２ポート１１ａが形成された、鉛直方向に延びる円筒状のもので、上端側には弁室１２側に上方向きに開口した孔口１１ｂが開口する構成となっている。この第２連通孔１１は、弁室側の孔口１１ｂが、上記第１連通孔１０の弁室側の孔口１０ｂの鉛直下に位置するように配設され、さらに、第２ポート１１ａの内径に比べて弁室側の孔口１１ｂの内径が広く形成されていて、上記第１連通孔１０を通じて落下してきた添加材が該第２連通孔１１内にスムーズに導入されるようになっている。
【００１９】
上記弁室１２は、上記ハウジング９の内部空間に形成されたもので、上記弁座１３、及び弁体１５を含む弁部材１４の一部が収容されている。また、この弁室１２は、上記第１連通孔１０及び第２連通孔１１それぞれの弁室側の孔口１０ｂ，１１ｂが開口していて、これら第１連通孔１０と第２連通孔１１と通じて第１ポート１０ａと第２ポート１１ａとを連通させた構成となっている。
上記弁座１３は、弁室１２内の上部内壁面に下方向けに配設されたもので、上記第１連通孔１０の弁室側の孔口１０ｂ周りを取囲む環状に形成されている。この実施の形態の弁座は、弁室１２内における該第１連通孔１０の孔口１０ｂ周りを環状且つ平滑することにより形成したものとしており、弁体１５に取付けられた後述のパッキン２０の上端面が密着して高いシート力を発揮することができるようにしている。
【００２０】
上記弁部材１４は、上記弁体１５と、上記弁室１２内において、該弁体１５を真空脱ガス槽４の真空圧に抗して弁座１３に弁室１２側から密接させて該弁座１３を閉鎖する閉弁位置、及び弁体１５を上記第１連通孔１０の孔口１０ａの鉛直下且つ第２連通孔１１の孔口１１ｂの鉛直上を避ける位置に移動させて弁座１３を開放する開弁位置にそれぞれ切り換える弁開閉機構１６を備えている。
さらに、上記弁開閉機構１６は、先端側に上記弁体１５が取付けられたアーム部材１７と、該アーム部材１７の軸線方向と直交する水平方向に延設されて、上記弁室１２内において該アーム部材１７の基端側に取付けられると共に、軸方向の両端側がハウジング外部に導出された、軸周りに回動自在の軸部材１８と、該軸部材１８におけるハウジング外部に導出された一端側に連結されてその軸部材１８を回動させる駆動手段１９とを有している。そして、図２に示すように、上記駆動手段１９によって軸部材１８を回動させることにより、該軸部材１８を支点として、上記アーム部材１７を弁体１５の閉弁位置と開弁位置とに回動させる構成となっている。
【００２１】
上記弁体１５は、上記アーム部材１７の先端に、アームの軸方向と直交する向きに延びる軸棒１５ａを介して取付けられたもので、上記弁座１３に密着する際には、該軸棒１５ａを支点として該弁座１３の方向に適合する方向に一定角度回動可能となっている。
この弁体１５は、閉弁時に上記第１連通孔１０の弁体側の孔口１０ｂを閉塞する、上記弁座１３の外径よりも大きい外径を有する平面視略円形状の閉塞面１５ｂを有していて、該閉塞面１５ｂには、上記弁座１３に当接する位置に着脱自在に取付けられた環状のパッキン２０が取付けられている。
上記パッキン２０は、図４に示すように、弁座１３に当接する上端側が、弁体側に位置する下端側よりも幅狭の断面台形状に形成されていて、該弁体１５の閉塞面１５ａ上に設けられた、該パッキン２０の断面形状に適合する断面形状つまり底側が開口側より幅広の断面略台形状に形成された取付溝２１内に嵌入されることにより、該取付溝２１から外れにくい状態で安定的にシート面に固定されている。
【００２２】
アーム部材１７は、角柱の棒状に形成されたもので、上記軸部材１８を支点として該軸部材１８と同期して上記弁室内１２を回動することにより、弁体１５を閉弁位置と開弁位置とに切り換えることができるようになっている。この実施の形態においては、図２に示すように、アーム部材１７の先端側が下方向きにある場合が開弁位置（破線でしめす位置）、先端側が略水平向きにある場合が閉弁位置（実践で示す位置）となるように設定されている。
なお、この実施の形態のアーム部材１７は、図２に示すように、先端側に行くに従って次第に高さ（厚さ）が小さくなるように形成されていると共に、図３に示すように、基端側は上記軸部材１８が嵌入される中空部を有する円筒状に形成されている。また、このアーム部材１７における上記弁体１５との軸棒１５ａによる連結部分よりも先端側には、該弁体１５が回動できる角度を制限する突出部１７ａが一体に設けられている。
【００２３】
また、上記軸部材１８は、上記アーム部材１７の高さよりも小径、さらに詳しくは該アーム部材１７の基端側に形成された中空部に適合する外径を有する円柱状のもので、アーム部材１７と相対的な位置が不動となるように固定されている。
さらに、この軸部材１８は、図２及び図３に示すように、上記駆動手段１９が連結されている基端側の一部と、その他端側である先端側の一部が弁室外、即ちハウジング外部に気密に導出され、また、先端側及び基端側におけるハウジング外部に導出される部分近傍が、回転軸受２２，２２により回動自在に支持されると共に、ハウジング外部への導出部分は、オイルシール２３によって弁体１２内とハウジング外部との間で気密にシールされたものとなっている。なお、この実施の形態の軸部材１８は、ハウジング外部に導出された先端側が、カバー部材２４によって被覆され、外部に露出しないようになっている。
【００２４】
駆動手段１９は、先端側が上記軸部材１８の基端側におけるハウジング外部に導出された部分に連結された連結アーム２５と、該連結アーム２５の基端側にピストンロッド２５の先端が連結された流体圧シリンダ２６とを備えている。この駆動手段１９は、流体圧シリンダ２７を駆動させてピストンロッド２６を往復動させることにより、上記連結アーム２５が上記軸部材１８を支点として上下に揺動するように構成されていて、この連結アーム２５の揺動により該軸部材１８及び上記アーム部材１７を一体的に回動させ、これによって該アーム部材１７及び弁体１５を閉弁位置と開弁位置とに移動させるようになっている。
【００２５】
上記連結アーム２５は、先端側が上記軸部材１８に相対的な位置が不動なるように連結されていて、この連結アーム２５の上下方向への揺動することによって軸部材１８が一定角度の範囲で一体に回動するようになっている。また、基端側は、上記流体圧シリンダ２７のピストンロッド２６の先端に軸棒２８を介して相互に回動自在となるように連結されている。
なお、この連結アーム２５の先端部は、上記軸部材１８が嵌入される中空部を備えた円筒状に形成されていて、連結アーム２５はこの部分において軸部材１８に連結されている。
【００２６】
一方、上記流体圧シリンダ２７は、シリンダ内部のピストンを圧縮流体によって往復動させることにより、該ピストンに取付けられた上記ピストンロッド２６を軸方向に往復動させるもので、ハウジング外部に固定された取付部材２９、及び該取付部材２９と流体圧シリンダ２７の間に配設された後述する支持部材３０を介して、シリンダボディ２７ａが上記ハウジング外部に取付けられた態様となっている。この流体圧シリンダ２７は、図２の右半に示すように、上記ピストンロッドが往動（上方に移動）することにより上記連結アームを上方に押し上げる一方、図２の左半に示すように、復動（下方に移動）することにより該連結アームを下方に引っ張り下ろすようになっており、これによって連結アームを上記軸部材を支点として上下に揺動させることができるようになっている。
上記流体圧シリンダ２７は、上記弁体１５を真空脱ガス槽４の真空圧に抗して上記弁座１３に密着させるのに十分な駆動力が付与されている。
【００２７】
また、上述の支持部材３０は、水平方向に延びる軸部３０ａを中心として、流体圧シリンダ２７全体を一定の範囲で揺動させることができるようになっている。具体的には、ピストンロッド２６が往動する際には、上記連結アーム２５の位置に応じて、ピストンロッド２６の軸線がほぼ鉛直となる位置から上方側がハウジング９側に傾く方向に流体圧シリンダ全体を傾かせ、逆にピストンロッド２６が復動する際には流体圧シリンダ２７全体の傾きを鉛直に戻すように揺動させる。
【００２８】
また、この実施の形態においては、上述のように弁部材１４を左右両側にそれぞれ配置させた構成となっており、メンテナンス等により一方の弁部材が使用できない場合であっても、他方の弁部材が駆動して真空弁としての機能を維持することができるようになっている。
これらの各弁部材１４，１４は、相互に同じ構成を有していて、図２に示すように上記第１連通孔１０の孔口１０ｂと第２連通孔１１の孔口１１ｂとを挟んだ両側、即ち真空弁１の正面視において左右両側にそれぞれ設けられている。
【００２９】
ところで、この実施の形態の真空弁は、上記第１及び第２連通孔１０，１１、並びに弁座１３が配設された本体部３１と、上記弁部材１４一式が取付けられ、且つ上記弁体１５の開弁時において該弁体１５及び上記アーム部材１７を第１連通孔１０の孔口１０ｂの鉛直下及び第２連通孔１１の孔口１１ｂの鉛直上から退避させる退避用空間３３が形成された２つの弁部材ユニット部３２，３２とで構成され、該弁部材ユニット部３２，３２は本体部３１にボルト等によって着脱自在に取付けられたものとなっている。
これにより、上記左右の弁部材１４，１４のうち、片方の弁部材、あるいはそれに連結された上記駆動手段１９をメンテナンス等する場合には、その弁部材等が取付けられている弁部材ユニット部３２ごと取り外すことができるようになっている。このような構成としたことにより、弁部材等のメンテナンスのために脱ガス処理に伴う作業を完全に停止する必要がないという利点がある。
【００３０】
具体的に、上記弁部材ユニット部３２は、外部がハウジング９の一部を、内部が弁室１２の一部をそれぞれ形成する凹状の基体部３４と、該基体部３４における凹状に窪んだ部分である上記退避用空間３３とを有しており、該退避用空間３３内に上記アーム部材及び軸部材におけるアーム部材との連結部分が収容される一方、基体部３４の外部に上記流体圧シリンダ２７が取付部材２９及び支持部材３０を介して取付けられたものとなっている。
また、上記退避用空間３３は、図２に示すように、弁体１５の開弁位置において、該弁体１５及びアーム部材１７が本体部側に侵入することなく完全に収容されるような形状及び大きさに形成されており、開弁状態の弁体１５及びアーム部材１７が第１連通孔１０の直下及び第２連通孔１１の直上に位置しないようにしている。
一方、上記本体部３１は、弁部材ユニット部３２との取付部分に、上記基体部における退避用空間３３の開口形状と同形状の開口部が形成されていて、該弁部材ユニット部３２が装着された場合には、本体部３１内の弁室１５と弁部材ユニット部３２内の弁室（即ち退避用空間３３）とが気密に連結されるようになっている。
また、本体部３１は、図５に示すように、該本体部３１から上記弁部材ユニット部３２を取り外した場合には、本体部３１の開口部を塞ぐ閉塞板３５を取付けることができるようになっている。これにより、一方の弁部材ユニット部を取り外す作業時のみ、真空脱ガス設備を停止し、取り外し作業が終了すれば、脱ガス処理作業を継続して行うことができる。
【００３１】
上記構成を有する真空脱ガス設備の真空弁１を用いて、添加材を真空脱ガス槽に投入する場合、流体圧シリンダ２７を駆動させてピストンロッド２６を往動させ、連結アーム２５の基端側を上方に押し上げることにより、アーム部材１７及び弁体１５を、弁座が開放される位置、即ち開弁位置（さらに具体的には回避用空間３２内）に、軸部材１８を支点として回動させ、開弁させる。これにより第１ポート１０ａと第２ポート１１ａとが第１及び第２連通孔１０，１１並びに弁室１２を通して連通されて、ホッパー１３からの添加材を真空脱ガス槽４に落下、投入されることとなる。
【００３２】
一方、添加材の投入を終了した後には、流体圧シリンダ２７のピストンロッド２６を復動させて連結アーム２５の基端側を下方に引き下げることにより、アーム部材１７及び弁体１５を、弁座１３が閉鎖される位置、即ち閉弁位置に軸部材１８を支点として回動させて、弁体１５（厳密にはパッキン２０）を、真空脱ガス槽４側から弁座に密接、シートさせて閉弁させる。これにより、ホッパー３と真空脱ガス槽４との連通が遮断され、該真空脱ガス槽４の真空状態が維持される。
また、この真空弁１の閉弁後においては、シール弁３ａを開放してホッパー３内に添加物の補充を行う。その際、上述した均圧弁が閉鎖されると共に、真空弁１の弁体１５のホッパー３側は大気圧に、真空脱ガス槽４側が真空状態となるため、弁体の両面側で気圧差が生じるが、その場合であっても該弁体１５は真空圧に抗して弁座に密接、シートされた状態が維持される。
【００３３】
このとき、真空脱ガス槽４に連結される第２連通孔１１の弁室側に開口した孔口１１ｂが、ホッパー３に連結される第１連通孔１０の弁室側に開口した孔口１１ｂの鉛直下に設けられ、且つ弁座１３が弁室内における該第１連通孔１０の孔口１０ｂ周り、つまりホッパー３側に露出しない部分に配設されているため、ホッパー３からの添加材が弁座や衝突、接触したり、あるいは添加材が弁座１３に残留したりすることがなく、これにより、弁座１３が添加材によって損傷することが確実に防止される。
また、上記弁体１５が、アーム部材１７の回動によって、真空脱ガス槽４の真空圧に抗して弁座に弁室側から密接させることにより該弁座を閉鎖する閉弁位置と、弁体を上記第１連通孔１０の孔口１０ｂの鉛直下及び第２連通孔１１の孔口１１ｂの鉛直上を避ける位置に移動させることにより弁座１３を開放する開弁位置との切り替えられるため、ホッパー３から落下してくる添加材によって弁体１５が損傷することなく、弁座１３へのシート力が損なわれることがない。さらに、閉弁時において、仮に一次側シュート６に残留していた添加材が弁体１５上に落下してきたとしても、弁体１５はアーム部材と共に上記軸部材１８を支点として回動し、その添加材は弁体１５及びアーム部材１７の開弁動作中に振り落とされるため、弁体１５の開弁・閉弁時に噛み込まれることがない。
したがって、開弁時には、添加材の接触や衝突等に起因する弁座１３及び弁体１５の損傷が確実に防止される一方、閉弁時には、弁体１５と弁座１３との間のシート力が良好に維持されて真空脱ガス槽４の真空状態を確実に維持することができるため、ホッパー３と真空脱ガス槽４との間を確実且つ安定的に開放又は遮断することができる。
【００３４】
上記実施の形態の真空弁１は、本体部３１と該本体部３１に着脱自在の２つの弁部材ユニット部３２，３２とで構成されたものとなっているが、必ずしもこのような構成とする必要はなく、これらを一体且つ分離不可に形成した構成であってもよい。
また、上記実施の形態においては、２つの弁部材１４，１４を、上記第１連通孔１０の弁室側の孔口１０ｂと第２連通孔１１の弁室側の孔口１１ｂとを挟んだ両側にそれぞれ設けられているが、この弁部材は、１つだけ設けたものであってもよい。
【００３５】
さらに、上記実施の形態においては、駆動手段１９が、連結アーム２５と流体圧シリンダ２７とで構成されたものとなっているが、モーター等の各種手段によって軸部材を回動させる構成であってもよい。
【００３６】
また、上記実施の形態においては、上記弁部材１４の弁開閉機構１６は、先端側に上記弁体１５が取付けられたアーム部材１７と、該アーム部材１７の基端部に連結された軸部材１８とを備えた構成となっているが、これ以外にも、板状に形成した弁体を、水平にスライドさせて第１連通孔の孔口部分に移動させると共に、該弁体を真空圧に抗して弁座に押しつけるような構成であってもよい。
【符号の説明】
【００３７】
１      真空弁
２      真空脱ガス設備
３      ホッパー
４      真空脱ガス槽
９      ハウジング
１０    第１連通孔
１０ａ  第１連通孔の弁室側の孔口
１１    第２連通孔
１１ａ  第２連通孔の弁室側の孔口
１２    弁室
１３    弁座
１４    弁部材
１５    弁体
１６    弁開閉機構
１７    アーム部材
１８    軸部材
１９    駆動手段
２０    パッキン
３１    本体部
３２    弁部材ユニット部
３３    退避用空間
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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