(57)【要約】【課題】弁体の表面に付着する異物の除去性能を向上させる。【解決手段】弁装置は、流路に連通する開口を有する筒状の弁箱と、弁箱の内部に配置されて開口の開度を変化させる弁体と、開口の周囲に設けられ、開度が閉弁状態であるときに弁体と密着するシート部材と、弁箱の開口に自身の少なくとも一部が挿入され、挿入方向の先端部により周方向に沿ってシート部材を支持する円筒状のシート支持部材と、を備え、弁箱とシート支持部材とのうちの少なくとも一方は、外部から第２の流体が供給される供給口を有し、シート支持部材は、先端部において弁体側に露出して形成され、第２の流体を排出する排出口と、排出口に連なる第１の排出管であって、軸方向に平行な方向と交差する方向に沿って配置された第１の排出管と、を有する。【選択図】図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の流体の流路の途中に配置される弁装置であって、
前記流路に連通する開口を有する筒状の弁箱と、
前記弁箱の内部に配置されて前記開口の開度を変化させる弁体と、
前記開口の周囲に設けられ、前記開度が閉弁状態であるときに前記弁体と密着するシート部材と、
前記弁箱の前記開口に自身の少なくとも一部が挿入され、挿入方向の先端部により周方向に沿って前記シート部材を支持する円筒状のシート支持部材と、
を備え、
前記弁箱と前記シート支持部材とのうちの少なくとも一方は、外部から第２の流体が供給される供給口を有し、
前記シート支持部材は、
前記先端部において前記弁体側に露出して形成され、前記第２の流体を排出する排出口と、
前記排出口に連なる第１の排出管であって、軸方向に平行な方向と交差する方向に沿って配置された第１の排出管と、
を有する、
弁装置。
【請求項２】
請求項１に記載の弁装置であって、
前記弁箱は、前記供給口を有し、
前記シート支持部材は、前記第１の排出管と連通し、前記供給口から前記弁箱を介して供給される前記第２の流体を受け入れる連通口を有し、
前記シート支持部材と前記弁箱とのうちの少なくとも一方には、前記連通口と前記供給口とにそれぞれ連通し、全周に亘って形成された環状溝が形成されている、
弁装置。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載の弁装置であって、
前記シート支持部材は、さらに、
前記弁箱の外側から前記弁箱の前記軸方向の端面に接して、前記端面に連結されているフランジ部を備える、
弁装置。
【請求項４】
請求項１から請求項３までのいずれか一項に記載の弁装置であって、
前記シート支持部材は、複数の前記排出口と、複数の前記第１の排出管とを有し、
前記第１の排出管の各々と前記軸方向に平行な方向との成す角度は、それぞれ互いに等しい、
弁装置。
【請求項５】
請求項１から請求項４までのいずれか一項に記載の弁装置であって、
前記シート支持部材は、
前記先端部において、前記周方向に沿って異なる位置に形成された４つ以上の前記排出口を備える、
弁装置。
【請求項６】
請求項１から請求項５までのいずれか一項に記載の弁装置であって、
前記弁箱と前記シート支持部材とのうちの少なくとも一方は、
互いに１８０度ずれた２つの前記供給口を含む複数の前記供給口を備える、
弁装置。
【請求項７】
請求項１から請求項６までのいずれか一項に記載の弁装置であって、
前記弁体は、二重偏心構造弁により構成される、
弁装置。
【請求項８】
第１の流体の流路の途中に配置される弁装置に用いられるシート支持部材であって、
前記弁装置は、前記流路に連通する開口を有する筒状の弁箱と、前記弁箱の内部に配置されて前記開口の開度を変化させる弁体と、前記開口の周囲に設けられ前記開度が閉弁状態であるときに前記弁体と密着するシート部材と、を有し、
前記シート支持部材は、
前記弁箱の前記開口に自身の少なくとも一部が挿入され、挿入方向の先端部により前記シート部材を支持し、
前記先端部において前記弁体側に露出して形成され、第２の流体を排出する排出口と、
前記排出口に連なる第１の排出管であって、軸方向に平行な方向と交差する方向に沿って配置された第１の排出管と、
を備える、
シート支持部材。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、弁装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、流体の流路の開閉を切り替える弁装置として、流路と接続する開口が設けられた弁箱と、弁箱内に収容されて弁箱の開口を開閉する弁体と、開口の周りに配置されたシート部材とを備える弁装置が用いられている。弁装置により流路が閉じられるとき、弁体がシート部材に圧接されて、密着性が確保される。ところで、流路を流れる流体は、粉体や硬い固形物等の異物を含むことがある。このような場合、弁体とシート部材との間に異物が介在することにより、弁体やシート部材が傷ついて密着性が低下することがある。特許文献１に記載の弁装置は、シート部材に接触する流体放出路から異物除去用の流体を放出することにより、弁体の表面に付着した異物を除去している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特許第５１２３２４５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１に記載の弁装置では、弁体の表面に異物が残存し、異物の除去性能が十分ではなかった。このため、弁体の表面に付着する異物の除去性能を向上させる技術が求められていた。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明は、上述の課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、以下の形態として実現することが可能である。
【０００６】
（１）本発明の一形態によれば、弁装置が提供される。この弁装置は、第１の流体の流路の途中に配置される弁装置であって；前記流路に連通する開口を有する筒状の弁箱と；前記弁箱の内部に配置されて前記開口の開度を変化させる弁体と；前記開口の周囲に設けられ、前記開度が閉弁状態であるときに前記弁体と密着するシート部材と；前記弁箱の前記開口に自身の少なくとも一部が挿入され、挿入方向の先端部により周方向に沿って前記シート部材を支持する円筒状のシート支持部材と；を備え；前記弁箱と前記シート支持部材とのうちの少なくとも一方は、外部から第２の流体が供給される供給口を有し；前記シート支持部材は；前記先端部において前記弁体側に露出して形成され、前記第２の流体を排出する排出口と；前記排出口に連なる第１の排出管であって、軸方向に平行な方向と交差する方向に沿って配置された第１の排出管と；を有する。この形態の弁装置によれば、シート支持部材の第１の排出管が、軸方向に平行な方向と交差する方向に沿って配置されているので、第２の流体を排出口から軸方向に対して斜めに排出できる。このため、開口の内部において第２の流体を弁体に向かって渦状に排出できるので、弁体の表面に付着する異物の除去性能を向上できる。
【０００７】
（２）上記形態の弁装置において、前記弁箱は、前記供給口を有し；前記シート支持部材は、前記第１の排出管と連通し、前記供給口から前記弁箱を介して供給される前記第２の流体を受け入れる連通口を有し；前記シート支持部材と前記弁箱とのうちの少なくとも一方には、前記連通口と前記供給口とにそれぞれ連通し、全周に亘って形成された環状溝が形成されていてもよい。この形態の弁装置によれば、シート支持部材と弁箱とのうちの少なくとも一方に、全周に亘って形成された環状溝が形成されているので、供給口から弁箱を介して供給される第２の流体を、環状溝を利用して全周に亘って流動させることができる。このため、供給口の周方向の位置と連通口の周方向の位置とが一致しない構成においても、連通口に第２の流体を供給できる。加えて、第１の排出管と連通口とを複数備える構成では、各連通口へ供給される第２の流体の量が不均一となることを抑制できる。
【０００８】
（３）上記形態の弁装置において、前記シート支持部材は、さらに；前記弁箱の外側から前記弁箱の前記軸方向の端面に接して、前記端面に連結されているフランジ部を備えてもよい。この形態の弁装置によれば、シート支持部材がフランジ部を備えるので、シート支持部材を上流側の流路の配管と弁箱とにそれぞれ容易に連結できるとともに、容易に連結を解除できる。
【０００９】
（４）上記形態の弁装置において、前記シート支持部材は、複数の前記排出口と、複数の前記第１の排出管とを有し；前記第１の排出管の各々と前記軸方向に平行な方向との成す角度は、それぞれ互いに等しくてもよい。この形態の弁装置によれば、第１の排出管の各々と軸方向に平行な方向との成す角度がそれぞれ互いに等しいので、第２の流体を排出口から排出する際に、開口の内部において排出される第２の流体を渦状にし易くできる。このため、弁体の表面に異物が残留することをより確実に抑制できる。
【００１０】
（５）上記形態の弁装置において、前記シート支持部材は；前記先端部において、前記周方向に沿って異なる位置に形成された４つ以上の前記排出口を備えてもよい。この形態の弁装置によれば、シート支持部材が、周方向に沿って異なる位置に形成された４つ以上の排出口を備えるので、第２の流体を排出口から排出する際に、開口の内部において排出される第２の流体を渦状にし易くできる。このため、弁体の表面に異物が残留することをより確実に抑制できる。
【００１１】
（６）上記形態の弁装置において、前記弁箱と前記シート支持部材とのうちの少なくとも一方は；互いに１８０度ずれた２つの前記供給口を含む複数の前記供給口を備えてもよい。この形態の弁装置によれば、互いに１８０度ずれた２つの供給口を含む複数の供給口を備えるので、第１の排出管へ供給される第２の流体の量が周方向において不均一となることを抑制できる。
【００１２】
（７）上記形態の弁装置において、前記弁体は、二重偏心構造弁により構成されてもよい。この形態の弁装置によれば、弁体が二重偏心構造弁により構成されているので、弁体とシート部材との間に異物が介在することに起因して弁体とシート部材とが傷つくことを抑制できる。
【００１３】
（８）本発明の他の形態によれば、シート支持部材が提供される。このシート支持部材は、第１の流体の流路の途中に配置される弁装置に用いられるシート支持部材であって；前記弁装置は、前記流路に連通する開口を有する筒状の弁箱と、前記弁箱の内部に配置されて前記開口の開度を変化させる弁体と、前記開口の周囲に設けられ前記開度が閉弁状態であるときに前記弁体と密着するシート部材と、を有し；前記シート支持部材は；前記弁箱の前記開口に自身の少なくとも一部が挿入され、挿入方向の先端部により前記シート部材を支持し；前記先端部において前記弁体側に露出して形成され、第２の流体を排出する排出口と；前記排出口に連なる第１の排出管であって、軸方向に平行な方向と交差する方向に沿って配置された第１の排出管と；を備える。この形態のシート支持部材によれば、シート支持部材の第１の排出管が、軸方向に平行な方向と交差する方向に沿って配置されているので、弁装置に用いられた場合に、第２の流体を排出口から軸方向に対して斜めに排出できる。このため、開口の内部において第２の流体を弁体に向かって渦状に排出できるので、弁体の表面に付着する異物の除去性能を向上できる。
【００１４】
本発明は、種々の形態で実現することも可能である。例えば、弁装置の製造方法、弁装置に用いられるシート支持部材の製造方法、弁装置の異物除去方法等の形態で実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の一実施形態としての弁装置の概略構成を示す説明図である。
【図２】図１の２−２線に沿った一部の断面を示す説明図である。
【図３】図２の領域３を拡大して示す拡大図である。
【図４】シート支持部材の外観構成を示す斜視図である。
【図５】シート支持部材の外観構成を示す斜視図である。
【図６】シート支持部材の外観構成を示す正面図である。
【図７】弁機構部の開閉動作を説明するための説明図である。
【図８】弁機構部の開閉動作を説明するための説明図である。
【図９】弁機構部の開閉動作を説明するための説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
Ａ．実施形態：
Ａ−１．全体構成：
図１は、本発明の一実施形態としての弁装置の概略構成を示す説明図である。図２は、図１の２−２線に沿った一部の断面を示す説明図である。図３は、図２の領域３を拡大して示す拡大図である。図１では、弁装置１００の外観構成を示すとともに、弁体５０の回転軸ＡＸを境界とする右側の一部に、弁装置１００の断面形状を示している。図２では、エアシリンダ１０の外観構成および弁機構部２０の断面を示し、流体の流れる方向Ｄを白抜きの矢印で示している。図１ないし図３には、相互に直交するＸ軸、Ｙ軸およびＺ軸が表されている。図１ないし図３のＸ軸、Ｙ軸およびＺ軸は、他の図のＸ軸、Ｙ軸およびＺ軸にそれぞれ対応する。
【００１７】
弁装置１００は、下水汚泥等の焼却設備において、灰等の異物を含む流体が流れる流路の途中に配置され、流路の開閉を切り替える。弁装置１００は、エアシリンダ１０と、弁機構部２０とを備える。
【００１８】
エアシリンダ１０は、弁機構部２０を駆動する。エアシリンダ１０は、図示しないピストンを内部に備え、かかるピストンが圧縮空気により摺動し、弁機構部２０の弁棒４０を回転運動させる。
【００１９】
弁機構部２０は、接続されている流路を開閉する。本実施形態における弁機構部２０は、いわゆる二方弁により構成されている。なお、弁機構部２０の開閉動作については、後述する。図２に示すように、弁機構部２０は、弁箱３０と、弁棒４０と、弁体５０と、シート部材６０と、シート支持部材７０とを備える。
【００２０】
弁箱３０は、略円筒状の外観形状を有する。弁箱３０には、開口３１と貫通孔３５とが形成されている。開口３１は、弁箱３０の内周面により構成され、上流側の流路Ｐｕおよび下流側の流路Ｐｄと連通している。なお、図２では、弁体５０が開口３１を塞いでいる閉弁状態の弁装置１００を示している。貫通孔３５は、弁箱３０の軸方向の略中央において＋Ｚ方向側に形成されている。貫通孔３５には、弁棒４０が回転可能に挿入されている。
【００２１】
弁箱３０は、上流側フランジ部３２と、下流側フランジ部３８とを有する。上流側フランジ部３２は、環状の外観形状を有し、弁箱３０の上流側の端面を構成する。上流側フランジ部３２には、後述するシート支持部材７０のフランジ部７１が連結される。下流側フランジ部３８は、環状の外観形状を有し、弁箱３０の下流側の端面を構成する。下流側フランジ部３８には、下流側の流路Ｐｄを構成する円筒状の図示しない配管が、図示しないボルトとナットとを用いて連結される。
【００２２】
図１に示すように、上流側フランジ部３２には、２つの供給口３３と、２つの弁箱内通路３４とが形成されている。２つの供給口３３は、上流側フランジ部３２の径方向の外側の端部において、互いに１８０度ずれて形成されている。供給口３３には、外部から異物除去用のエアーが供給される。図３に示すように、各弁箱内通路３４は、各供給口３３と連通するとともに、径方向内側に上流側フランジ部３２を貫通している。
【００２３】
図２に示すように、弁棒４０は、エアシリンダ１０からの出力により、回転運動する。弁棒４０の一端はエアシリンダ１０に接続され、他端は弁体５０に接続されている。弁棒４０は、弁体５０を９０度の角度範囲で回転させる。弁棒４０の回転軸ＡＸと弁体５０の回転軸ＡＸとは、一致する。
【００２４】
弁体５０は、弁箱３０の内部に配置されている。弁体５０は、弓形部５１と、上腕部５５と、下腕部５６とを備える。弓形部５１は、略円盤状の外観形状を有している。より具体的には、仮想上の球体の１つの径方向に垂直な２つの平面であって、かかる球体の中心に対して同じ側に位置する互いに平行な２つの平面により、かかる球体を切り取ったような外観形状を有している。すなわち、弓形部５１の側端面５２の形状は、かかる球体の一部を構成する凸曲面である。弓形部５１は、上腕部５５と下腕部５６とに支持されている。
【００２５】
上腕部５５と下腕部５６とは、それぞれ湾曲した板状の外観形状を有する。上腕部５５は、弁棒４０に接続されている。下腕部５６は、弁棒４０の回転軸ＡＸと同一軸上に配置された支持ピン４１に接続されている。上腕部５５と下腕部５６とは、弓形部５１とともに、弁箱３０の内部において弁棒４０の回転軸ＡＸを軸として９０度の角度範囲で回転運動する。弁体５０は、弁箱３０の内部において回転可能に設けられることにより、弁箱３０の開口３１の開度を変化させる。
【００２６】
シート部材６０は、環状の外観形状を有し、弁箱３０の開口３１の周囲に配置されている。図２に示すように、シート部材６０は、弁体５０の回転軸ＡＸよりも上流側に配置されている。シート部材６０の軸線ＰＣは、流路Ｐｕ、Ｐｄの軸線ＰＣと一致している。図３に示すように、シート部材６０は、シール面６１を有する。シール面６１は、弁体５０と対向する側の面を構成している。シール面６１の形状は、略球面状の凹曲面である。シート部材６０は、板バネ６５によって付勢され、Ｘ軸と平行な軸に沿ってわずかに移動可能に構成されている。このため、シール面６１は、開口３１の開度が閉弁状態のとき、弁体５０の弓形部５１の側端面５２と密着する。
【００２７】
本実施形態の弁機構部２０は、二重偏心構造弁の弁体５０により構成されている。すなわち、シート部材６０の軸線ＰＣに対して、弁体５０の回転軸ＡＸが偏心するとともに、シート部材６０のシール面６１に対して、弁体５０の回転軸ＡＸが偏心している。
【００２８】
Ａ−２．シート支持部材の構成：
図４および図５は、シート支持部材７０の外観構成を示す斜視図である。図６は、シート支持部材７０の外観構成を示す正面図である。図６は、シート支持部材７０を下流側から見た図を示している。なお、図４ないし図６では、シート支持部材７０に形成された第２の排出管７６と第１の排出管７７とを破線で示している。
【００２９】
シート支持部材７０は、略円筒状の外観形状を有する。シート支持部材７０は、フランジ部７１と、インサート部７２とを備える。フランジ部７１は、弁箱３０の外径とほぼ同じ外径を有する。図２に示すように、フランジ部７１は、弁箱３０の外側から弁箱３０の上流側フランジ部３２に接して連結されている。また、上流側フランジ部３２とフランジ部７１とには、上流側の流路Ｐｕを構成する円筒状の図示しない配管が、図示しないボルトとナットとを用いて接続される。
【００３０】
図３に示すように、インサート部７２は、フランジ部７１の下流側に連なり、弁箱３０の内側に挿入されている。図３において一点鎖線で示すインサート部７２の挿入方向の先端部７３と、弁箱３０の内壁面３６とにより囲まれた空間は、シート部材収容部６９として機能する。シート部材収容部６９は、シート部材６０および板バネ６５等を収容する。シート支持部材７０は、先端部７３により軸方向および周方向に沿ってシート部材６０を支持している。
【００３１】
図３に示すように、インサート部７２は、環状溝７４と、連通口７５と、第２の排出管７６と、第１の排出管７７と、排出口７８とを備える。環状溝７４は、インサート部７２の外周面において、弁箱内通路３４と対応する軸方向の位置に、全周に亘って形成されている。連通口７５は、環状溝７４において径方向の内側（すなわち、環状溝７４の底部分）に形成され、供給口３３から弁箱３０を介して供給される異物除去用のエアーを受け入れる。すなわち、環状溝７４は、連通口７５と供給口３３とにそれぞれ連通している。
【００３２】
図３ないし図６に示すように、第２の排出管７６は、連通口７５と連通し、インサート部７２の外周面から径方向の内側に向かって形成されている。なお、図３に示すように、第２の排出管７６は、径方向内側には貫通していない。第２の排出管７６は、一定の径で形成された直線状の外観形状を有する。第１の排出管７７は、第２の排出管７６と排出口７８とにそれぞれ連なって形成されている。第１の排出管７７は、一定の径で形成された直線状の外観形状を有し、インサート部７２の内周面と略平行に形成されている。排出口７８は、シート支持部材７０の先端部７３において、弁体５０側に露出して形成されている。排出口７８は、シール面６１の近傍に形成され、異物除去用のエアーを弁体５０側に排出する。
【００３３】
図５に示すように、第１の排出管７７は、軸方向に平行な方向と交差する方向に沿って配置されている。本実施形態では、第１の排出管７７と軸方向に平行な方向との成す角度θは、約２５度である。本実施形態では、各８つの連通口７５と第２の排出管７６と第１の排出管７７と排出口７８とが、周方向に沿って互いに等間隔に並んで形成されている。本実施形態において、第１の排出管７７の各々と軸方向に平行な方向との成す角度θは、それぞれ互いに等しい。
【００３４】
本実施形態において、弁箱３０、弁棒４０、弁体５０、シート部材６０、シート支持部材７０は、いずれもステンレス鋼により形成されている。なお、ステンレス鋼に代えて、ダクタイル鋳鉄や青銅等の他の任意の金属材料により形成されてもよい。また、シート部材６０は、ＰＴＦＥ等の樹脂により形成されてもよい。
【００３５】
本実施形態において、灰等の異物を含む流体は、課題を解決するための手段における第１の流体の下位概念に相当し、異物除去用のエアーは、課題を解決するための手段における第２の流体の下位概念に相当する。
【００３６】
Ａ−３．弁機構部の開閉動作：
図７ないし図９は、弁機構部２０の開閉動作を説明するための説明図である。図７は、全開弁状態を示している。図８は、全開弁状態から閉弁状態に移行途中の状態を示している。図９は、閉弁状態を示している。図７ないし図９は、弁機構部２０を＋Ｚ方向側から見た断面の一部を示している。
【００３７】
図７に示すように、開口３１の開度は、弁体５０の弓形部５１が開口３１に対して９０度ずれた位置に回転しているとき、全開弁状態となる。開口３１の開度が全開弁状態のとき、上流側の流路Ｐｕから流れてきた流体は、開口３１を通って方向Ｄに沿って流れ、下流側の流路Ｐｄへと排出される。
【００３８】
図８に示すように、開口３１の開度は、弁体５０が回転することにより、全開弁状態から閉弁状態へと移行する。図８に示す状態は、開口３１を弁体５０の弓形部５１が塞いでいないので、開弁状態といえる。開口３１の開度が開弁状態のとき、シート部材６０のシール面６１と弁体５０の側端面５２とは、接触していない。なお、閉弁状態から全開弁状態へと移行する場合も、図８と同様な状態となる。
【００３９】
図９に示すように、さらに弁体５０が回転することにより、開口３１の開度が閉弁状態となる。開口３１の開度が閉弁状態のとき、シート部材６０のシール面６１と弁体５０の側端面５２とは、互いに密着する。弁体５０の弓形部５１が開口３１を完全に塞ぐことにより、上流側の流路Ｐｕから流れてきた流体がせき止められる。本実施形態の弁機構部２０は、上述のように二重偏心構造弁の弁体５０により構成されている。このため、シール面６１と側端面５２とは、開口３１の開度が閉弁状態になる手前から密着を始め、閉弁状態になったときに完全に密着する。
【００４０】
Ａ−４．エアー排出動作：
本実施形態の弁装置１００では、開口３１の開度に連動させて、異物除去用のエアーを排出する。より具体的には、開口３１の開度が開弁状態から閉弁状態となる直前のタイミングと、閉弁状態から開弁状態となる直前のタイミングとにおいて、異物除去用のエアーを排出する。エアーは、図示しないエアーコンプレッサーから、図示しない配管を介して２つの供給口３３へと供給される。エアーの供給と停止との切り換えは、図示しないＣＰＵが制御する図示しない電磁弁により行なわれる。かかるＣＰＵは、エアシリンダ１０を併せて制御することにより、開口３１の開度とエアーの排出のタイミングとを連動させる。
【００４１】
図３に示す供給口３３に供給されたエアーは、各弁箱内通路３４を径方向内側に流動し、環状溝７４に到達する。環状溝７４を周方向に流動したエアーは、各連通口７５を通って第２の排出管７６および第１の排出管７７へと流入し、排出口７８から弁体５０側へ排出される。
【００４２】
本実施形態のシート支持部材７０では、第１の排出管７７の各々が、軸方向に平行な方向と約２５度の角度θを成すようにそれぞれ形成されているので、第１の排出管７７を通って排出口７８から排出されるエアーは、軸方向に対してそれぞれ斜めに排出される。このため、８つの排出口７８から排出されるエアーは、開口３１の内部において渦状に流れる。
【００４３】
開口３１の開度が開弁状態のとき、弁体５０の弓形部５１の表面と側端面５２の表面とには、流体に含まれる灰等の異物が付着している。開口３１の開度が閉弁状態となる直前のタイミングにおいて、エアーが排出口７８から弁体５０側へと排出されると、弁体５０の表面に付着していた異物は、渦状に流れるエアーによって除去される。より具体的には、弁体５０の弓形部５１が開口３１を塞ぐ直前の状態であるため、エアーは、弓形部５１の表面を渦状に流れるとともに弓形部５１の表面に跳ね返される。このため、弓形部５１の表面と側端面５２の表面とに付着していた異物は、主に上流側へと吹き飛ばされる。それゆえ、異物が除去された状態で、弁体５０の側端面５２とシート部材６０のシール面６１とを密着させて開口３１を閉弁状態にすることができ、側端面５２とシール面６１との間に異物が挟まれることを抑制できる。したがって、側端面５２とシール面６１との間に異物が介在することに起因して、弁体５０の回転に伴い側端面５２とシール面６１とが傷つくことを抑制できる。
【００４４】
閉弁状態から開弁状態となる直前のタイミングにおいては、弁体５０の弓形部５１の表面に、流体に含まれる灰等の異物が付着または堆積している。閉弁状態から開弁状態となる直前のタイミングにおいても同様に、エアーが排出口７８から弁体５０側へと排出されると、弁体５０の表面に付着または堆積していた異物は、渦状に流れるエアーによって除去される。それゆえ、異物が除去された状態で、側端面５２とシール面６１との接触を解除することができる。したがって、側端面５２とシール面６１との間に異物が介在することに起因して、弁体５０の回転に伴い側端面５２とシール面６１とが傷つくことを抑制できる。
【００４５】
なお、各第１の排出管が軸方向と平行な方向に沿って形成された態様では、各排出口から排出されるエアーが軸方向に対して斜めに排出されないため、エアーが渦状に排出されない。このため、各排出口から排出されるエアーの流れが規制されず、各排出口から拡がって排出された複数のエアーの流れ同士が弁体の表面で衝突し、互いの流れを打ち消しあうことで弁体の表面に異物が残存する。
【００４６】
以上説明した本実施形態の弁装置１００によれば、シート支持部材７０の第１の排出管７７が、軸方向に平行な方向と交差する方向に沿って配置されているので、異物除去用のエアーを排出口７８から軸方向に対して斜めに排出できる。このため、開口３１の内部においてエアーを弁体５０に向かって渦状に排出できるので、弁体５０の表面に付着する異物の除去性能を向上できる。したがって、弁体５０とシート部材６０との間に異物が介在することに起因して弁体５０とシート部材６０とが傷つくことを抑制でき、弁体５０とシート部材６０との密着性が低下することを抑制でき、開口３１から流体が漏れることを抑制できる。また、弁体５０とシート部材６０との間に異物が介在することに起因して弁体５０のトルクが上昇することを抑制でき、弁装置１００の作動不良を抑制できる。
【００４７】
また、第１の排出管７７の各々と軸方向に平行な方向との成す角度θがそれぞれ互いに等しいので、異物除去用のエアーを排出口７８から排出する際に、開口３１の内部において排出されるエアーを渦状にし易くできる。このため、弁体５０の表面に異物が残留することをより確実に抑制できる。また、シート支持部材７０に排出口７８が８つ形成されているので、排出口７８の数が少ない態様と比較して、異物除去用のエアーを排出口７８から排出する際に、開口３１の内部において排出されるエアーを渦状にし易くできる。
【００４８】
また、シート支持部材７０が環状溝７４を備えるので、弁箱内通路３４から流入したエアーを、環状溝７４を利用して全周に亘って流動させることができる。このため、供給口３３の周方向の位置と連通口７５の周方向の位置との位相をずらすことで、周方向の位置が供給口３３の周方向の位置と一致していない連通口７５にもエアーを供給でき、供給口３３を過度に多く形成することを抑制できる。また、各連通口７５へ供給されるエアーの量が不均一となることを抑制できる。また、弁箱３０に供給口３３が形成されていることにより、環状溝７４を用いてエアーを全周に行き渡らせることができるので、エアーを全周に行き渡らせるための構造を簡素化でき、シート支持部材７０の製造工程が複雑化することを抑制できる。また、２つの供給口３３が互いに１８０度ずれて形成されているので、環状溝７４および第１の排出管７７へ供給されるエアーの量が周方向において不均一となることを抑制できる。また、シート支持部材７０がフランジ部７１を備えるので、シート支持部材７０を上流側の流路Ｐｕを構成する配管と弁箱３０とにそれぞれ容易に連結できるとともに、容易に連結を解除できる。また、弁体５０が二重偏心構造弁により構成されているので、側端面５２とシール面６１とは、開口３１の開度が完全に閉弁状態になるまで完全に密着しない。このため、側端面５２とシール面６１との間に異物が介在することに起因して側端面５２とシール面６１とが傷つくことを抑制できる。
【００４９】
Ｂ．他の実施形態：
Ｂ−１．他の実施形態１：
上記実施形態では、各８つの連通口７５と第２の排出管７６と第１の排出管７７と排出口７８とが、周方向に沿って互いに等間隔に並んで形成されていたが、本発明はこれに限定されるものではない。連通口７５と第２の排出管７６と第１の排出管７７と排出口７８との数は、それぞれ８に限らず、例えば、１６や３２等の他の任意の数に設定されてもよい。なお、異物除去用のエアーを安定して渦状に排出する観点から、２以上の数に設定されることが好ましく、４以上の数に設定されることがさらに好ましい。また、各連通口７５と第２の排出管７６と第１の排出管７７と排出口７８とは、周方向に沿って互いに異なる間隔を設けて並んでいてもよい。なお、異物除去用のエアーを安定して渦状に排出する観点から、等間隔に並んでいることが好ましい。すなわち一般には、シート支持部材７０は、先端部７３において、周方向に沿って異なる位置に形成された４つ以上の排出口７８を備えていてもよい。かかる構成によっても、実施形態の弁装置１００と同様な効果を奏する。
【００５０】
Ｂ−２．他の実施形態２：
上記実施形態では、第１の排出管７７の各々と軸方向に平行な方向との成す角度θは、それぞれ約２５度であったが、約２５度に限らず、他の任意の角度であってもよい。例えば、約１５度であってもよく、約３５度であってもよい。なお、異物除去用のエアーを安定して渦状に排出する観点から、約１０度以上であることが好ましく、インサート部７２の強度低下を抑制する観点から、約４５度以下であることが好ましい。また、第１の排出管７７の各々と軸方向に平行な方向との成す角度θは、互いに異なっていてもよい。また、エアーが時計回りの渦状に排出されるように第１の排出管７７の各々を形成してもよく、反時計回りの渦状に排出されるように第１の排出管７７の各々を形成してもよい。かかる構成によっても、実施形態の弁装置１００と同様な効果を奏する。
【００５１】
Ｂ−３．他の実施形態３：
上記実施形態において、環状溝７４は、シート支持部材７０に形成されていたが、弁箱３０に形成されていてもよく、シート支持部材７０と弁箱との両方にそれぞれ形成されていてもよい。すなわち一般には、シート支持部材７０と弁箱３０とのうちの少なくとも一方には、連通口７５と供給口３３とにそれぞれ連通し、全周に亘って形成された環状溝７４が形成されていてもよい。環状溝７４が形成されていることにより、供給口３３の周方向の位置と連通口７５の周方向の位置とが一致しない構成においても、連通口７５にエアーを供給できる。また、環状溝７４が省略された態様であってもよい。かかる態様においては、弁箱内通路３４と連通口７５とが直接連通していてもよい。このような構成によっても、実施形態の弁装置１００と同様な効果を奏する。
【００５２】
Ｂ−４．他の実施形態４：
上記実施形態では、互いに１８０度ずれた２つの供給口３３が弁箱３０に形成されていたが、本発明はこれに限定されるものではない。供給口３３は、シート支持部材７０に形成されていてもよく、弁箱３０とシート支持部材７０との両方にそれぞれ形成されていてもよい。また、供給口３３の数は、１つであってもよく、３つ以上の任意の数であってもよい。なお、環状溝７４および第１の排出管７７へと供給されるエアーの量が周方向において不均一となることを抑制する観点から、互いに１８０度ずれた２つの供給口３３を含む複数の供給口３３を備えることが好ましい。かかる構成によっても、実施形態の弁装置１００と同様な効果を奏する。
【００５３】
Ｂ−５．他の実施形態５：
上記実施形態における第２の排出管７６および第１の排出管７７の構成は、あくまで一例であり、種々変形可能である。例えば、第２の排出管７６および第１の排出管７７は、少なくとも一部が曲線状に形成されていてもよい。また、例えば、第２の排出管７６は、シート支持部材７０の径方向と交わる方向に形成されていてもよく、自身の径が一定でなくてもよい。また、例えば、第１の排出管７７は、インサート部７２の内周面と交わる方向に形成されていてもよく、排出口７８に向かって拡径していてもよく、縮径していてもよい。かかる構成によっても、実施形態の弁装置１００と同様な効果を奏する。
【００５４】
Ｂ−６．他の実施形態６：
上記実施形態のシート支持部材７０は、フランジ部７１を有していたが、フランジ部７１が省略された態様であってもよい。かかる態様においては、流路Ｐｕ、Ｐｄを構成する配管と弁装置１００とが、ねじ込みや溶接によって接続されてもよい。かかる構成によっても、実施形態の弁装置１００と同様な効果を奏する。
【００５５】
Ｂ−７．他の実施形態７：
上記実施形態の弁装置１００は、二重偏心構造弁の弁体５０を備えていたが、二重偏心構造弁に限らず、他の任意の弁構造であってもよい。例えば、単偏心構造弁であってもよく、偏心のない弁構造であってもよい。また、ボール弁やバタフライ弁等の他の任意の回転タイプの弁装置に本発明を適用してもよい。また、例えば、回転タイプの弁装置に限らず、玉形等の押し付けタイプの弁装置や、仕切弁等のスライドタイプの弁装置や、ダイヤフラム弁等の押しつぶしタイプの弁装置に本発明を適用してもよい。かかる構成によっても、シート支持部材７０の第１の排出管７７が、シート支持部材７０の軸方向に平行な方向と交差する方向に沿って配置されることにより、開口３１の内部においてエアーを弁体５０に向かって渦状に排出できるので、弁体５０の表面に付着する異物の除去性能を向上できる。
【００５６】
Ｂ−８．他の実施形態８：
上記実施形態の弁装置１００では、開口３１の開度が開弁状態から閉弁状態となる直前のタイミングと、閉弁状態から開弁状態となる直前のタイミングとにおいて、異物除去用のエアーを排出していたが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、エアーの排出は、他の任意のタイミングで行なわれてもよく、間欠的であってもよい。また、例えば、エアーに代えて、窒素ガス、冷温水、蒸気等の他の任意の流体を排出することにより、異物を除去してもよい。かかる構成によっても、実施形態の弁装置１００と同様な効果を奏する。
【００５７】
Ｂ−９．他の実施形態９：
上記実施形態の弁装置１００は、エアシリンダ１０によって駆動されていたが、エアシリンダ１０に代えてモータや手動ハンドルによって駆動されてもよい。また、弁装置１００が配置される向きは、流体の流路に合わせて適宜設定してもよい。また、弁装置１００は、下水汚泥等の焼却設備に限らず工場の製造設備や廃水設備等に用いられてもよい。また、弁装置１００は、灰等の粉体の異物に限らず、鉄屑等の固形物や髪の毛等の異物を含む流体の流路に用いられてもよい。
【００５８】
本発明は、上述の実施形態に限られるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲において種々の構成で実現することができる。例えば、発明の概要の欄に記載した各形態中の技術的特徴に対応する実施形態中の技術的特徴は、上述の課題の一部又は全部を解決するために、あるいは、上述の効果の一部又は全部を達成するために、適宜、差し替えや、組み合わせを行うことが可能である。また、その技術的特徴が本明細書中に必須なものとして説明されていなければ、適宜、削除することが可能である。
【符号の説明】
【００５９】
１０…エアシリンダ
２０…弁機構部
３０…弁箱
３１…開口
３２…上流側フランジ部
３３…供給口
３４…弁箱内通路
３５…貫通孔
３６…内壁面
３８…下流側フランジ部
４０…弁棒
４１…支持ピン
５０…弁体
５１…弓形部
５２…側端面
５５…上腕部
５６…下腕部
６０…シート部材
６１…シール面
６５…板バネ
６９…シート部材収容部
７０…シート支持部材
７１…フランジ部
７２…インサート部
７３…先端部
７４…環状溝
７５…連通口
７６…第２の排出管
７７…第１の排出管
７８…排出口
１００…弁装置
ＡＸ…回転軸
Ｄ…方向
ＰＣ…軸線
Ｐｄ…流路
Ｐｕ…流路
【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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【図８】
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【図９】
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