(57)【要約】  【課題】バルブ全体の小型軽量化と、弁体の中間開度において弁箱内に流体物が入り込んで弁体が完全に開閉することができなくなることを防止する。  【解決手段】  上面に開口部３、下面に流出孔８を備えた弁箱内２に、前記流出孔８と合致する弁座孔２２、３２をそれぞれ有した一対の入口側弁板２０と出口側弁板３０との間で、前記弁座孔２２、３２を開閉する弁孔４３と閉鎖部４５を備えた可動弁板４０を摺動可能に重ね合わせて収容し、前記流出孔８と合致する位置に流入孔１２を備えた蓋体１０と前記入口側弁板２０との間にリングばね３６を介在させて弁箱２の開口部３を閉口することにより、前記リングばね３６の付勢圧で入口側弁板２０と可動弁板４０と出口側弁板３０をそれぞれ圧接し、且つ、前記可動弁板４０の正逆回動によって前記弁座孔２２、３２を開閉可能に形成したものである。  【選択図】  図１
2006170333.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
上面に開口部（３）、下面に流出孔（８）を備えた弁箱内（２）に、前記流出孔（８）と合致する弁座孔（２２）（３２）をそれぞれ有した一対の入口側弁板（２０）と出口側弁板（３０）との間に、前記弁座孔（２２）（３２）を開閉する弁孔（４３）と閉鎖部（４５）とを備えた可動弁板（４０）を回転軸(５０)に軸着させて回動可能に重ね合わせて収容し、前記流出孔（８）と合致する位置に流入孔（１２）を備えた蓋体（１０）と前記入口側弁板（２０）との間にリングばね（３６）を介在させて弁箱（２）を閉口することにより、前記リングばね（３６）の付勢圧により入口側弁板（２０）と可動弁板（４０）と出口側弁板（３０）とをそれぞれ圧接させ、前記可動弁板（４０）の正逆回転により前記弁座孔（２２）（３２）を開閉することを特徴とする粉体用ドアバルブ。
【請求項２】
前記可動弁板（４０）の上下両面と、入口側弁板（２０）の下面および出口側弁板（３０）の上面とに、硬度性を有した金属材により形成した平滑部（Ｘ）をそれぞれ設けて互いの接合隙間を密にして可動弁板（４０）を正逆回転させることを特徴とする請求項１記載の粉体用ドアバルブ。
【請求項３】
前記可動弁板（４０）は、略扇形に形成した板部（４１）の軸心位置に軸孔（４２）と、該軸孔から同心円上に弁孔（４３）と閉鎖部（４５）とを設け、前記軸孔を前記弁箱（２）の中央軸心方向に軸支した回転軸（５０）に軸着させ、該回転軸の基部に取付けた歯車（５１）と、該回転軸と並行に位置した駆動軸（５５）の歯車（５６）とを歯合させ、前記駆動軸（５５）に取付けた駆動源（５８）によって前記回転軸（５０）を正逆回転させることにより、可動弁板（４０）を水平方向に正逆回転させて弁座孔（２２）（３２）を開閉することを特徴とする請求項１または２記載の粉体用ドアバルブ。
【請求項４】
上面に開口部（３）、下面に流出孔（８）を備えた弁箱内（２）に、前記流出孔（８）と合致する内径を有した弁座孔（２２）を有する入口側弁板（２０）と、同じく流出孔（８）と合致する内径を有した弁座孔（３２）を有する出口側弁板（３０）を収容し、該入口側弁板（２０）と出口側弁板（３０）の間に、前記弁座孔（２２）（３２）を開閉する弁孔（４３）と閉鎖部（４５）を備えた可動弁板（４０）を回転軸（５０）に軸着させて回動可能に重ね合わせて収容し、該可動弁板（４０）の上下両面と、入口側弁板（２０）の下面および出口側弁板（３０）の上面にそれぞれ表面の研磨精度を高くした硬度性を有する金属材により形成した平滑部（Ｘ）を設け、前記流出孔（８）と合致する位置に流入孔（１２）を備えた蓋体（１０）と前記入口側弁板（２０）との間にリングばね（３６）を介在させて前記弁箱（２）の開口部（３）を閉口することにより、前記リングばね（３６）の付勢圧で入口側弁板（２０）と可動弁板（４０）と出口側弁板（３０）とをそれぞれ圧接させ、前記可動弁板（４０）を前記弁箱（２）内の中央軸心方向に取付けた回転軸（５０）に軸着し、該回転軸を駆動軸（５５）により正逆回転させる駆動力によって水平方向に正逆回転させて前記弁座孔（２２）（３２）を開閉することを特徴とする粉体用ドアバルブ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、気体、液体、粉粒体などの流体物のうち、特に粉粒体の流路を開閉するドアバルブに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来より、流体、特にスラリーやスラッジまたは焼却灰などの粉粒状物を取り扱うプラントでは、前記流体物の流路を開閉するために使用されるバルブには多種多様のものがある。この粉粒体などの流体物の流路に取付けるバルブは、弁箱の目詰まりを防止するためスールコンジットバルブやスラリー仕切弁などが使用されている。これらのバルブは、弁口または流路をいわゆる弁板で遮断するものであって、弁板は弁箱の内部に設けた弁口や流路を遮断するように往復動して開閉している。
【０００３】
ス−ルコンジットバルブや仕切弁の弁板は、該弁板のストローク方向と同一方向に弁棒の一端を取付け、弁箱の外部に突出した弁棒の先端に該弁棒を作動させる回転ハンドルを取付けて形成したものが知られている。これらの弁体は、弁板の開閉ストロークが少なくとも弁口または流路の内径と同じだけ必要となり、且つ、弁棒の長さは一般に弁口の内径の長さの４倍以上となるため、弁全体が大型になる。
【特許文献１】特開平５−１４１５４８号公報
【特許文献２】特開平５−１９６１５３号公報
【０００４】
そのため、流路または弁口で回転して流路を遮断するボールバルブの使用も考えられるが、ボールバルブは弁部が中間開度の場合に、弁内部へ流体物が入り込みやすく、また、流体物が弁箱内に滞留して作動不良を起こすことが懸念されるなど使用上問題が多い。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明が解決しようとする問題点は、従来は弁棒を弁体と同じ垂直方向にストロークさせたままでは、バルブ全体の小型軽量化を図ることができなかった。また、弁体の中間開度において弁箱内に流体物が入り込んで弁体が完全に開閉することができなかった。本発明は、これらの問題点を解決することを課題とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
請求項１の発明は、上面に開口部３、下面に流出孔８を備えた弁箱内２に、前記流出孔８と合致する弁座孔２２、３２をそれぞれ有した一対の入口側弁板２０と出口側弁板３０との間に、前記弁座孔２２、３２を開閉する弁孔４３と閉鎖部４５を備えた可動弁板４０を回転軸５０に軸着させて回動可能に重ね合わせて収容し、前記流出孔８と合致する位置に流入孔１２を備えた蓋体１０と前記入口側弁板２０との間にリングばね３６を介在させて弁箱２を閉口することにより、前記リングばね３６の付勢圧により入口側弁板２０と可動弁板４０と出口側弁板３０とをそれぞれ圧接させ、前記可動弁板４０の摺動回転により前記弁座孔２２、３２を開閉することを特徴とする。また、前記可動弁板４０の上下両面と、入口側弁板２０の下面および出口側弁板３０の上面とに、硬度性を有した金属材により形成した平滑部Ｘをそれぞれ設けて互いの接合隙間を密にして可動弁板４０を正逆回転させることを特徴とする。さらには、前記可動弁板４０は、略扇形に形成した板部４１の軸心位置に軸孔４２と、該軸孔から同心円上に弁孔４３と閉鎖部４５とを備え、この軸孔４２を前記弁箱２の中央軸心方向に軸支した回転軸５０に軸着させ、該回転軸の基部に取付けた歯車５１と、該回転軸と並行に位置した駆動軸５５の歯車５６とを歯合させ、前記駆動軸５５に取付けた駆動源５８によって前記回転軸５０を正逆回転させることにより可動弁板４０を水平方向に正逆回転して弁座孔２２、３２を開閉することを特徴とする。
【０００７】
したがって、可動弁板を回転軸と直角方向の水平方向に正逆回動させて開閉することにより弁板の開閉ストロークを短くすることができるので弁箱を小型軽量化することができ、また、可動弁板の両面と出入口弁板の当接面に平滑部を形成すると共に、リングばねで互いに圧接させることにより、可動弁板がどの開度に位置しても弁箱内に流体物が侵入して弁孔の開閉不良が生じるのを防止することができる。
【０００８】
請求項４は、上面に開口部３、下面に流出孔８を備えた弁箱内２に、前記流出孔８と合致する内径を有した弁座孔２２を有する入口側弁板２０と、同じく流出孔８と合致する内径を有した弁座孔３２を有する出口側弁板３０を収容し、該入口側弁板２０と出口側弁板３０の間に、前記弁座孔２２、３２を開閉する弁孔４３と閉鎖部４５を備えた可動弁板４０を回転軸５０に軸着させて回動可能に重ね合わせて収容し、該可動弁板４０の上下両面と、入口側弁板２０の下面および出口側弁板３０の上面にそれぞれ表面の研磨精度を高くした硬度性を有する金属材により形成した平滑部Ｘを設け、前記流出孔８と合致する位置に流入孔１２を備えた蓋体１０と前記入口側弁板２０との間にリングばね３６を介在して前記弁箱２の開口部３を閉口することにより、前記リングばね３６の付勢圧で入口側弁板２０と可動弁板４０と出口側弁板３０とをそれぞれ圧接させ、前記可動弁板４０を前記弁箱２内の中央軸心方向に取付けた回転軸５０に軸着し、該回転軸を駆動軸５５により正逆転させる駆動力により水平方向に正逆回転させて前記弁座孔２２、３２を開閉することを特徴とする。
【０００９】
したがって、可動弁板４０を回転軸５０と直角の水平方向に回動させて入口側弁板２０および出口側弁板３０の弁座孔２２，３２を開閉することにより、該可動弁板４０の開閉ストロークを短くすることができるので、バルブを小型軽量化することができると共に、可動弁板４０の上下両面と、入口側弁板２０の下面及び出口側弁板３０の上面にそれぞれ硬度性を有する金属材により形成した平滑部Ｘを設けたことにより当接面の摩擦抵抗を減少させて、可動弁板４０をスムースに正逆方向に摺動回転させることができ、可動弁板がどの開度に位置しても弁箱内に流体物が侵入するのを防止することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
本発明の実施の形態を実施例の図面により説明すると、図１は本発明に係るバルブの中央横断面図、図２は弁箱に蓋体を取付けてリングばねを付勢させた状態の要部拡大断面図、図３はリングばねの拡大断面図、図４は弁箱に収容した可動弁体とストッパとの位置関係を示す開口状態を示す断面図、図５Ａは入口側弁板の平面図、図５Ｂは入口側弁板のＡ―Ａ断面図、図６Ａは出口側弁板の平面図、図６Ｂは出口側弁板Ｂ―Ｂ断面図、図７Ａは可動弁体の平面図、図７Ｂは可動弁体のＣ―Ｃ断面図である。バルブ１は底面を有した円筒状の弁箱２内に、弁座孔２２を備えた入口側弁板２０と、同じく弁座孔３２を備えた出口側弁板３０との間に、弁孔４３と閉鎖部４５とを有した可動弁板４０を摺動可能に介在させ、前記入口側弁板２０と蓋体１０との間にリングばね３６を介在して取付けてある。
【００１１】
前記弁箱２は、上方に開口部３を設けてあり、下部側の上面中央に後記する回転軸５０の下端を軸支する軸受凹部６と、該軸受凹部６と並行に配して後記する駆動軸５５を挿通する軸孔７を有し、同じく下部側に流体物が流通する流出孔８を形成し、該流出孔の内縁端の上面に前記出口側弁板３０を係止する係止段部９を設けてある。
【００１２】
前記蓋体１０は、下端周縁に前記弁箱２の開口部３と合致する段部１１を形成し、上面側には前記弁箱２の流出孔８と合致する位置に流入孔１２を設けてあり、該流入孔の下端周縁には前記リングばね３６を押圧する突起部１３を備えてあり、蓋体の下面中央には前記回転軸５０と駆動軸５５の上部とをそれぞれ軸支する軸受部１５を取付けてある。この蓋体１０の段部１１と前記弁箱２の開口部３との間にシール部材Ｓ（Ｏリングやガスケットなど、以下同じ）を介在させて両者を嵌合し、蓋体１０の上面側から複数のボルト１８で締着固定してある。
【００１３】
１６は前記蓋体１０の流入孔１２に挿通したガイド筒で、該ガイド筒の内径を前記弁座孔２２、３２および弁箱２の流出孔８の内径と同一径に形成し、前記ガイド筒１６を入口側弁板２０の弁座孔２２の上方から挿通し、係止段部２３に係止させて取付けてある。
【００１４】
図５Ａ、５Ｂにおいて、前記入口側弁板２０は、全体を略半円状に形成して軸心部にＵ字状の溝部２１を形成し、中央部分に前記弁箱２の流出孔８と同一内径を有した弁座孔２２を備え、該弁座孔の内壁面に前記ガイド筒１６を係止する係止段部２３とシール部材Ｓを収容するシール溝部２５を形成し、該弁座孔２２の上端縁には前記リングばね３６を押圧するばね受段部２６を設けてある。
【００１５】
この入口側弁板２０は、全体を略半円状に形成したことにより前記可動弁板４０との接触面積を少なくして摩擦抵抗を減少させ、また、前記弁座孔２２内に挿通した前記ガイド筒１６の内径と、弁座孔２２、３２および可動弁板４０の弁孔４３の内径を同一に形成したことにより、弁路内面には凹凸部分を有することなく略平滑面であるから流体物が堆積することなくスムースに通過することができる。さらに、前記可動弁板４０が回動する際の摩擦抵抗によって入口弁座板２０が可動するのを防止するため、該入口側弁板２０の側面部分を、弁箱２の両側面に取付けた例えば係止ネジ２０ａ、２０ａで押圧固定することにより弁箱２に固定している。
【００１６】
図６Ａ、６Ｂにおいて、出口側弁板３０は、前記入口側弁板２０と同じく全体を略半円状に形成して軸心部にＵ字状の溝部３１を設け、中央に前記弁箱２の流出孔８と同一内径を有する弁座孔３２を形成し、該弁座孔の下端縁に前記弁箱２のシール段部９に嵌合する係止段部３３を設けてある。この出口側弁板３０は、係止段部３３を前記弁箱２のシール段部９にシール材（図示せず）を介して取付けてある。この出口側弁板３０は、前記リングばね３６の付勢圧によって下方に押圧されているため、可動弁板４０が正逆方向に摺動回転したときの摩擦抵抗によって出口側弁板３０が回動するのを防止するため弁箱２に係止ネジ２０ａ、２０ｂで固定している。なお、回動防止手段として係止ねじを使用したがこれに限るものではない。
【００１７】
図７Ａ、７Ｂにおいて、前記可動弁板４０は、板部４１の上下両面を平坦で全体を略扇状に形成して軸心部分に軸孔４２を設け、前記板部４１の同一円周上に前記弁座孔２２、３２と同一内径を有した弁孔４３と、同じく前記弁座孔２２、３２を閉塞する閉鎖部４５を設けてある。この可動弁板４０は全体を略扇状に形成したことにより、前記入口側弁板２０と出口側弁板３０とが互いに接する平面部分の接触面積を少なくして摩擦抵抗を減少させ、前記軸孔４２に弁箱２の中心に位置させた回転軸５０に軸着し、この回転軸５０の軸心方向と直角の水平方向に回動可能に形成してある。
【００１８】
したがって、回転軸５０の軸心方向と可動弁板４０の作動方向とを異なる方向に作動させて軸心方向のストロークを短くしたことにより、バルブ全体を小型軽量化することができる。また、図４に示すごとく、可動弁板４０の移動範囲を弁座孔２２、３２の全開位置から全閉位置までを約９０度と狭い範囲に限定し、さらに、移動する全開位置と全閉位置の両端にそれぞれストッパ４８ａ，４８ｂをそれぞれ設けたことにより可動弁板４０の行き過ぎを防止して弁座孔２２、３２を確実に開閉制御することができる。
【００１９】
全開状態の入口側弁板２０および出口側弁板３０と可動弁板４０との位置関係を判りやすくするため、夫々分離した状態を図８に示す。即ち、全開状態の場合は、両弁板２０，３０の弁座孔２２，３２と可動弁板４０の弁孔４３は合致している。
【００２０】
次に、全閉状態の入口側弁板２０および出口側弁板３０と可動弁板４０との位置関係を判りやすくするため、夫々分離した状態を図９に示す。即ち、全閉状態の場合は、両弁板２０，３０の弁座孔２２，３２は、可動弁板４０の閉鎖部４５と合致する。この場合、両弁板の弁座孔２２、３２の位置を、一点差線で該可動弁板の閉鎖部４５に示してある。これにより両弁板の弁座孔２２、３２は、可動弁板の閉鎖部４５で閉弁状態となる。
【００２１】
前記入口側弁板２０の下面と出口側弁板３０の上面および可動弁板４０の上下両面に、それぞれ硬度性を有する特殊金属材、例えば、タングステンカーバイトやクロームカーバイトなど、好ましくはクロームカーバイトを溶射して平滑部Ｘを形成し、この平滑部Ｘの表面を粗さＲａ０．２μｍ以下、好ましくは０．０５μｍ程度に研磨して形成したことにより、リングばね３６の付勢圧によって互いに圧接している摺動面の摩擦抵抗や摩耗を減少させて、可動弁板４０を正逆方向に摺動回転させることができ、さらに、可動弁板４０の上下隙間から粉粒物が弁箱内に入り込んで該可動弁板が開閉不良を起こすのを防止することができる。
【００２２】
可動弁板４０の一端を軸着した回転軸５０は、下端を弁箱２の中央部分に位置して設けた軸受凹部６に軸支し、上端を蓋体１０の軸受部１５にそれぞれ軸支してあり、該回転軸の回転により入口側弁板２０と出口側弁板３０との間に位置した可動弁板４０を水平方向に回転できるように設けてある。この回転軸５０の回転は、該回転軸に取付けた歯車５１と、該回転軸と並行に位置させた駆動軸５５に取付けた歯車５６とを噛合させ、前記駆動軸５５の下方に取付けた駆動モータ、空気モータまたは手動ハンドルなどにより駆動源５８の駆動による回転軸５０の正逆回転によって該可動弁板４０を正逆方向に回動して弁座孔２２、３２を開閉制御するものである。
【００２３】
以下、本実施形態の作用について説明すると、バルブ１を、例えば、焼却炉などから排出した焼却灰を移送するプラントの流路に取付けて、焼却灰を通過または遮断させる場合、バルブ１は通常垂直方向に位置した配管（図示せず）に対し、回転軸５０が垂直方向に位置するように取付けてある。したがって、バルブ１に対し、粉状の流体物は蓋体１０の流入孔１２から下方に向かって落下または流入通過し、弁箱２の流出孔８から下方に流出する。
【００２４】
バルブ１の弁座孔２２、３２を開口する場合、動力源５８、例えば、駆動モータを使用した場合には、駆動力は減速機を介して駆動軸５５に伝達され、該駆動軸の回転力を歯車５１、５６を介して回転軸５０に伝達して回転する。回転軸５０が回転すると、該回転軸に軸着した可動弁板４０が入口側弁板２０と出口側弁板３０との間を水平方向に摺動しながらストッパ４８ａの位置まで回動して停止する。これにより可動弁板４０の閉鎖部４５により閉口していた弁座孔２２、３２は開口する。可動弁板４０の一端がストッパ４８ａに当接すると、該ストッパ４８ａのリミットスイッチ（図示せず）が作動して駆動モータを停止させる。
【００２５】
前記可動弁板４０が摺動する際、入口側弁板２０と出口側弁板３０および可動弁板４０との当接面は、図２に示す如く、入口側弁板２０のばね受段部２６と、蓋体の突起部１３との間に狭着したリングばね３６の付勢圧によって互いに圧着されていること、および前記入口側弁板２０と出口側弁板３０および可動弁板４０との当接面は、硬度性を有する金属材で形成した平滑部Ｘを設けたことにより隙間なく緊密に面接触して摩擦抵抗と摩耗を減少させたことにより、弁の開閉を容易に行うことができる。そのため、可動弁板４０が作動して弁孔４３がどの開度に位置しても、圧接面の隙間から流体物が弁箱内に侵入するのを防止できるので弁孔４３を有する可動弁板４０が開閉不良を起こすおそれはない。
【００２６】
さらに、回転軸５０の軸心方向と可動弁板４０の作動方向を直角方向に変換して設けたこと、および駆動軸５５の駆動力を歯車５１、５６で水平方向に伝達することにより可動弁板４０の開閉ストロークを短くでるので、バルブ全体をコンパクトにして軽量化を図ることができ、スペースの狭い移送プラントにも取付けることができて便利である。
【００２７】
バルブ１の弁座孔２２、３２を閉口する場合、前記した駆動源５８を開口回転とは反対回転させて駆動軸５５を作動し、駆動軸５５の回転力は歯車５６、５１を介して回転軸５０を反対方向に回転させる。この回転軸５０が反転すると、該回転軸に軸着した可動弁板４０が入口側弁板２０と出口側弁板３０との間を水平方向で反対側のストッパ４８ｂ位置まで回動して停止し、可動弁板４０の閉鎖部４５によって弁座孔２２、３２を閉口する。駆動源５８は、前記開口時と同じく可動弁板４０の一端がストッパ４８ａまたは４８ｂに当接すると、リミットスイッチ（図示せず）を作動させて駆動源５８を停止する。
【００２８】
可動弁板４０による弁座孔２２、３２の開閉は、リミットスイッチだけでなく、駆動源のＯＮ、ＯＦＦスイッチを操作することでも行うことができ、また、弁座孔２２、３２の開口幅は手動による開閉と同様に、スイッチ操作することにより自由に設定することができるのは勿論である。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】本発明に係るバルブの中央横断面図である。
【図２】図１の要部拡大断面図である。
【図３】板ばねの拡大断面図である。
【図４】弁箱に収容した可動弁体とストッパーとの位置関係を示す開口状態の断面図である。
【図５Ａ】入口側弁板の平面図である。
【図５Ｂ】入口側弁板のＡ―Ａ断面図である。
【図６Ａ】出口側弁板の平面図である。
【図６Ｂ】出口側弁板のＢ―Ｂ断面図である。
【図７Ａ】可動弁体の平面図である。
【図７Ｂ】可動弁体のＣ―Ｃ断面図である。
【図８】入口側及び出口側弁板の弁座孔と可動弁板の弁孔との全開状態を、夫々両弁板と可動弁板とを分離して示した説明図である。
【図９】入口側及び出口側弁板の弁座孔と可動弁板の弁孔との全閉状態を、夫々両弁板と可動弁板とを分離して示した説明図である。
【符号の説明】
【００３０】
１    バルブ
２    弁箱
３    開口部
６    軸受凹部
７    軸孔
８    流出孔
９    シール段部
１０  蓋体
１１  段部
１２  流入孔
１３  突起部
１５  軸受部
１６  ガイド筒
１８  ボルト
２０  入口側弁板
２１  溝部
２２  弁座孔
２３  係止段部
２５  シール溝部
２６  ばね受段部
３０  出口側弁板
３１  溝部
３２  弁座孔
３３  係止段部
３６  リングばね
４０  可動弁板
４１  板部
４２  軸孔
４３  弁孔
４５  閉鎖部
４８  ストッパ
５０  回転軸
５１  歯車
５５  駆動軸
５６  歯車
５８  駆動源
Ｓ    シール部材
Ｘ    平滑部
【図１】
2006170333.tif 000003
【図２】
2006170333.tif 000004
【図３】
2006170333.tif 000005
【図４】
2006170333.tif 000006
【図５Ａ】
2006170333.tif 000007
【図５Ｂ】
2006170333.tif 000008
【図６Ａ】
2006170333.tif 000009
【図６Ｂ】
2006170333.tif 000010
【図７Ａ】
2006170333.tif 000011
【図７Ｂ】
2006170333.tif 000012
【図８】
2006170333.tif 000013
【図９】
2006170333.tif 000014