(57)【要約】【課題】食品等の粉粒体のコンタミネーションを防止し、メンテナンスを容易とし、シール部の加工精度を高める。【解決手段】  外周端面８には傾斜面が内周端面１０に対して傾斜して設定され、外周端面８の端部が内周端面１０に接する構造となっており、接面以外には隙間１３が形成され、傾斜面は、上方に行くに従って隙間１３の幅を増大させるように傾斜し、接する直前から接するときまで端部に行くに従って隙間が徐々に狭くなり、接するときには、外周端面８の端部の下端面で接するようになっており、製作誤差の影響を受けにくくし、シール精度を高め、空気のリークを防止し、隙間１３の傾斜角度（対向する端面のなす角度）は１°〜３°が例示され、外周端面８と内周端面１０の間には空隙を設けてもよく、マテリアル・シールＭの効果が高くなる（図１０参照）。【選択図】  図９
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
入口と出口を有するケーシングと、
該ケーシングに軸受部で回転自在に支承される回転軸と、
該回転軸に固定されるとともに該回転軸を中心軸として前記ケーシング内で揺動する板状の開閉ダンパーと、を備え、
該開閉ダンパーの外周端面と、前記ケーシング内に設けた環状部の内周端面とにより前記ケーシングの通路のシールを形成し、
前記開閉ダンパーの外周端面が前記環状部の内周端面に対して傾斜して設定され、前記外周端面と前記内周端面との間に楔状の隙間を形成することを特徴とする粉粒体通路開閉装置。
【請求項２】
前記開閉ダンパーの外周端面に、該外周端面の長辺方向と平行な単数条又は複数条の溝を設け、前記開閉ダンパーが前記シールの位置にある場合、前記隙間及び溝に粉粒体が充填され、該粉粒体がマテリアル・シールとなる請求項１の粉粒体通路開閉装置。
【請求項３】
前記開閉ダンパーが前記シールの位置にある場合、前記外周端面の端部と前記内周端面とが接しない空隙を設定し、
前記隙間及び空隙に粉粒体が充填されることにより該粉粒体がマテリアル・シールとなる請求項１の粉粒体通路開閉装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、食品、医薬品、飼料、肥料等の各種粉粒体の空気輸送プラントにおいて、原料タンク、サイロ等の通路を開閉することにより粉粒体を排出したり、或いは、２方向の流路の切替等に用いる粉粒体通路開閉装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種の開閉装置の１形態として排出機が提案されている。この排出機は、上部に入口を下部に出口を有するケーシングと、このケーシングに軸心を水平とするようにして回転自在に設けられた回転軸と、この回転軸に設けられた円板状の板状弁体とを有し、前記板状弁体が水平となって板状弁体の周縁部がケーシングの弁座に当接することにより弁が閉じられ、板状弁体が垂直となることにより弁が開くようになされたものは知られている。
【０００３】
前記従来の弁には、板状弁体が閉じる際、板状弁体と弁座との間に粉粒体が入り込み、板状弁体を完全に閉じた状態とすることが出来ないという欠点があった。
これを解消するため、特許文献１に記載されている通り、この種の排出機は、回動自在な弁体を取着した基本構成を備えている。
【０００４】
【特許文献１】特開２００１−２０８２１９号公報
【０００５】
また、特許文献２、３に記載されている通り、この種の２つの流路を切り替えて粉粒体の供給方向を変更する流路切換装置が提案されている。これは、主管部と枝管部とで管体を構成し、この管体内に回転軸を支点として揺動する切換ダンパーを設け、この切換ダンパーの外周緑部にパッキンを取着した基本構成を備えている。
そして、適宜手段による回転軸の回動に基づいて切換ダンパーを揺動させ、パッキンを管体の内壁面に接触し、主管部と枝管部の分岐部分を閉塞して主管部の流入口と流出口とを連通状態とし、或は、主管部の中途部分を閉塞し、主管部の流入口または流出口と枝管部を連通状態として流路の切り換えを行っている。このパッキンによって、ブロワ圧力が高くなっても、鋳物でできたボールバルブ等のものよりも、エアリーク量を相対的に低く押えている。
また、板金のプレス加工によって管を作り、各パーツを溶接により接続することで、従来の鋳物で製作されたボールバルブ型等の流路切換装置の軽量化を図り、施工の容易性、コストパフォーマンスを確保している。
【０００６】
【特許文献２】実公昭６３−３３８５８号公報
【特許文献３】実公平２−１９６７３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、従来の技術では、シールが不十分であり、高圧輸送等においては、エアリーク量が相対的に高くなるおそれがある。また、装置全体の構造が複雑になり重量が嵩むとともに、施工の容易性、コストパフォーマンスの確保に難点がある。
【０００８】
さらに、内部部材が劣化し損傷する等、破片が異物として粉粒体に混入するおそれがあり、また、内部にガイド筒や囲い壁があり、粉粒体が残留しやすく、例えば、食品であればカビが生えたり虫が発生したりする等のコンタミネーションのおそれもあり、食品の安全確保などのためには不適当であって、より一層、安全性を確保できる開閉装置が強く要望されている。
【０００９】
本発明は、上記課題に鑑み、エアリーク量を低減し、装置全体の重量を軽減し、メンテナンスを容易とし、コストパフォーマンスを高め、食品等の粉粒体のコンタミネーションを防止することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記課題を解決するため、本発明は、請求項１及び２に記載の通りの発明としたものである。
【００１１】
前記ケーシングが板金加工された金属性の鋼材で構成され、前記開閉ダンパー、環状部が鋼板を機械加工した金属性の鋼材であって、前記ケーシングの壁の厚みよりもその厚みが大きく設定され、前記ケーシングが前記軸受部及び前記環状部に溶接接続されることが好ましい。
【００１２】
前記環状部がコ字形状又はＵ字形状の鋼板を備え、複数の鋼板で締結した積層構造を備え、当該コ字形状又はＵ字形状の鋼板と前記開閉ダンパーの間でシールを行うことが好ましい。
【発明の効果】
【００１３】
請求項１の発明によれば、以下の効果がある。
（１）シールを金属部材の接触により構成しているので、構造を簡素化できる上に、異物混入のリスクがなく、破損片の粉粒体への混入を防止し、カビ、害虫等の異物が発生し難く、コンタミネーションを好適に防止できる。
（２）開閉ダンパーが環状部に線状に接触するので、粉粒体の噛み込みを防止できるとともに、シールを確実にでき、エアリークを防止精度が高くなる。
（３）環状部を設けることで、シール部の安定した加工精度を実現できる。
【００１４】
請求項２の発明によれば、粉粒体自体がシールの作用をするというマテリアル・シールの効果を得て、簡素なシール構造によりシール性を良好にすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、本発明実施形態の粉粒体通路開閉装置１（以下、開閉装置１という。）について図面を参照して説明する。この実施形態では開閉装置１は、原料タンクのホッパー部（図示略）に接続され、そこに貯留された粉粒体を貯留状態に維持するか、又は、排出する例を挙げるが、これに限定されるものではなく、２方向に切り換える２方向流路切換弁（実公昭６３−３３８５８号公報、実公平２−１９６７３号公報参照）等にも適用できる。この開閉装置１は、上部に入口２を下部に出口３を有するケーシング４と、ケーシング４に軸受部５で回転自在に支承される回転軸６と、この回転軸６に固定されるとともに回転軸６を中心軸としてケーシング４内で揺動する板状の開閉ダンパー７と、を備えている。
【００１６】
この開閉ダンパー７の外周端面８と、ケーシング４内に設けた環状部９の内周端面１０とにより、ケーシング４の通路１１をシールするようにしてある。環状部９の内周端面１０を開閉ダンパー７の外周端面８に対して傾斜面に設定し、開閉ダンパー７が通路１１をシールするとき、この内周端面１０に対して開閉ダンパー７の外周端面８の端部１２が連続線状で接触（図９参照）、又は微小隙間で対向することにより、楔状の隙間１３を形成する構造としたことを特徴とする。開閉ダンパー７は、通常の場合、閉鎖することで粉粒体をホッパーに貯留状態とし、一方、粉粒体を排出する場合、開放することで粉粒体をホッパーから排出するものである。開閉ダンパー７の外周端面８に、外周端面８の長辺方向と平行な複数条の平面視でコ字形状の溝１４を連続的に設けてあるが、主面１５には設けていない。
【００１７】
さらに、回転軸６と連結する揺動アーム１６と、この揺動アーム１６と連結するナックル１７と、このナックル１７をスライドさせるエアーシリンダ１８と、を備えている。以下、各部を詳細に説明する。
【００１８】
入口２と出口３は四角形であり、入口２の横断面積は出口３の横断面積よりも大きく設定してある。
【００１９】
ケーシング５は、金属性の鋼材で、好ましくは、ステンレス鋼のＳＵＳ３０４を採用し、板金のプレス加工をしたものである。ケーシング４は、横断面が角型の管路である。ケーシング４の上端部には環状部９が固定され、下端部にはフランジ４０が形成され、フランジ４０には取付孔４１が形成されている。ケーシング４の側面に、取手４２とノブ４３とを備えた点検扉４４が装着されている。内部点検のための開口４５がケーシング４の壁に形成されている。
【００２０】
軸受部５は、ケーシング４の壁上端の角部に一対の軸端部受板５０を備え、該軸端部受板５０が間隙をおいて水平に配置されている。回転軸６が軸端部受部５の軸受孔に前後方向に貫通されて、回転軸６の前後部で軸受支持するものである。回転軸６の周囲には後述のシール６０等を収容するカバ−５１が配置されている。軸受部５は機密構造である。
【００２１】
回転軸６の軸方向に沿って開閉ダンパー７の一辺が固定されている。回転軸６の背面側にはシール６０を配置し、シール性を確保している。
【００２２】
開閉ダンパー７は回転軸６と一体に揺動することで、ホッパー（図示略）の貯留された粉粒体を貯留状態とするか、又は排出状態とするかを切り換えるものである。
【００２３】
図９に示す通り、傾斜面とされる外周端面８の端部が内周端面１０に接触する構造となっており、接触面以外には楔形状の隙間１３が形成されている。この傾斜面は、上方に行くに従って隙間１３の幅を増大させるように傾斜している。つまり、外周端面８の端部が内周端面１０に接する前から接するときまで端部に行くに従って隙間が徐々に狭くなり、両者が接するときには、外周端面８の端縁部で接するようになっている。これにより、製作誤差の影響を受けにくくし、シール精度を高め、空気のリークを防止している。隙間１３の傾斜角度（対向する端面のなす角度）は１°〜４°が例示されるが、限定されるわけではない。ここで図１０に示す通り、隙間１３の最大値は間隙δ1である。この間隙δ1は面の傾斜によって異なる値となる。通路１１を閉鎖する場合、外周端面８と内周端面１０とは接していても接していなくてもよい。粉体が微細な粒径の場合には、間隙δ1の最小値である空隙δ2を設けることがある。この空隙δ2は、図１０での外周端面８の下端部と内周端面１０の下端部に形成されるものである。この空隙δ2は０．１ｍｍ〜０．０１ｍｍ、好ましくは０．５〜０．０９ｍｍ、特に、好ましくは、０．０５〜０．０８ｍｍが好ましい。この空隙δ2の数値は、粉体の性質、種類等によって適宜変更される。
【００２４】
この開閉ダンパー７は、図１１に示す通り、外周端面８に、複数条（ここでは２条）の溝１４が端面の長辺方向（長手方向）に連続的（又は不連続的）に３辺に形成される。この溝１４は、ラビリンスシールに代えて粉粒体をシールとして活用するものである。すなわち、マテリアル・シールＭ（図１０参照）とするものであり、シール構造を簡素とした上でシール性を高くする。開閉ダンパー７の閉鎖時に、溝１４の作用により、外周端面８と内周端面１０の間に３辺にわたり形成される楔状の隙間１３に粉粒体が誘導されることにより、粉粒体が確実に充填され、この隙間１３に充填された粉粒体自体がシールの作用をなすものである。また、開閉ダンパー７は表裏に主面１５を備えており、図７、図１０に示す通り、正面視で、この表側（上側）の主面１５と外周端面８のなす角度は鈍角で、逆に、裏側（下側）の主面１５と外周端面８のなす角度は鋭角に設定されている。開閉装置１の用途等によって、外周端面８と内周端面１０のいずれの側を傾斜面としてもよい。外周端面８に傾斜を設ける場合には、図１０に示す通り、下角が鋭角になり、上角が鈍角になる。
【００２５】
環状部９は、複数枚の鋼板が締結された複層構造であり、ケーシング４の上部に固定され、回転軸６が開閉ダンパー７を回転させ、開閉ダンパー７が水平となった際（開閉ダンパー７が閉じた状態）、開閉ダンパー７の外周端面８の端部が接触するコ字形状のシールメタル９０と、このシールメタル９０の上部に固定される四角形フレーム形状の接続フランジ９１と、シールメタル９０の下部に固定されるコ字形状のシム９２と、を備えた部材である。このように積層構造としたのはシールメタル９０の位置をずらすことで製作誤差を調整するためである。ボルトを少し緩めて、孔の適切に位置を合わせた後にボルトで圧締することでシールの加工精度（および調整精度）を高め、エアリークを防止する。開閉ダンパー７が垂直に近い傾斜状態（図示の状態）となると、環状部９に接しない位置になり、開閉装置１は開いた状態となり、粉粒体が排出される。
【００２６】
開閉ダンパー７及び環状部９は、鋼板を機械加工した金属性の鋼材、例えば、一般構造用圧延鋼材であるＳＳ４００フラットバーを工作機械で機械加工したものであって、表面はユニクロメッキ又はニッケルクロムメッキ仕上げである。ケーシング５の壁の厚みよりも、その厚みが大きく設定されている。
【００２７】
開閉装置１は揺動アーム１６とナックル１７とを覆う安全カバー１９を備えている。回転軸６は一端部に揺動アーム１６の端部が直交するように軸着されている。揺動アーム１６はその下端部を回転軸６に軸着固定したアーム部材であって、回転軸６、開閉ダンパー７と一体に揺動するようになっている。揺動アーム１６は端部にナックル１７が結合し、このナックル１７がピストンロッド２０に固定され、揺動アーム１６を揺動させるようになっている。ブラケット２１が安全カバー１９とを支持している。支持ロッド２２がこのブラケット２１をケーシング４の外壁上部に支持している。
【００２８】
エアーシリンダ１８は、ケーシング４に対し水平方向に配置されて、回転軸６と、開閉ダンパー７と、揺動アーム１６とを一体回転するようになっている。エアーシリンダ１８はボルト、ピン等からなるブラケット２１を備え、ブラケット２１が支持ロッド２２で支持され、この支持ロッド２２はケーシング４の上部壁に水平に固定されている。電磁弁、シリンダースイッチ等を備えている。
【００２９】
以上説明した開閉装置１の動作について図面を参照して説明する。前記構成の開閉装置１は、ケーシング４の上部に固定された接続フランジ９１上面に原料タンクであるホッパー（図示略）が接続され、ケーシング４の下部には導管等が接続されることで、その使用に供される。開閉ダンパー７を原料タンク（図示略）内の粉粒体を排出するべく切換操作する。通常状態では、開閉ダンパー７は水平位置とされ、シールメタル９０と接触している。このとき前述のようにマテリアル・シールＭが形成される。この水平位置において、エアー・シリンダ１８のピストンロッド２０が伸長すると、ナックル１７が揺動アーム１６を揺動（回動）させ、これにより、図９で時計方向に開閉ダンパー７と揺動アーム１６とが回転軸６を中心軸として一体揺動する。そうすると、図９において開閉ダンパー７が時計方向に回動してシールメタル９０から離脱し、開閉ダンパー７は垂直に近い傾斜状態となり、粉粒体が通路１１から排出される。そして、その排出状態から閉鎖状態とするには、エアーシリンダ１８のピストンロッド２０を退避させ、ナックル１７が揺動アーム１６を揺動（回動）させ、これにより、反時計方向に開閉ダンパー７と揺動アーム１６が回転軸６を中心軸として一体揺動する。そうすると、開閉ダンパー７は水平位置とされ、シールメタル９０と接触し、排出動作が停止され、粉粒体が貯留状態に戻る。このとき図１０に示す通り、空隙δ2が形成されてもよい。
【００３０】
以上説明した実施形態によれば、次の効果がある。即ち、シールを金属部材である開閉ダンパー７と環状部９の接触によりシールを構成しているので、異物混入のリスクがなく、シール破損片の粉粒体への混入を防止し、カビ、害虫等の異物が発生し難く、コンタミネーションを好適に防止できるとともに、エアリークを確実に防止できる。環状部９が３つのパーツから構成されるので、別体として高精度で製作することで、安定したシールの加工精度を実現できる。溝１４の作用により、開閉ダンパー７とシールメタル９０により粉粒体をシールする場合には、粉粒体が隙間１３と溝１４に充填されることで、粉粒体自体がシールの作用をするというマテリアル・シールＭを構成するという効果を得ることができるので、簡素なシール構造によりシール性を良好にすることができる。
【００３１】
なお、本発明は、上述の実施形態に限定されるものではなく、本発明の技術的思想を逸脱しない範囲において、改変等を加えることが出来るものであり、それらの改変、均等物等も本発明の技術的範囲に含まれることとなる。２方向切換装置（実公昭６３−３３８５８号公報、実公平２−１９６７３号公報）にも適用できることは無論である。その詳細構造は当業者であれば実施できるので、上記実施形態を説明を援用する。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】本発明実施形態の開閉装置の正面図である。
【図２】同開閉装置の平面図である。
【図３】同開閉装置の左側面図である。
【図４】同開閉装置の右側面図である。
【図５】同開閉装置の背面図である。
【図６】同開閉装置の底面図である。
【図７】同開閉装置の内部を示す縦断面図ある。
【図８】（ａ）は同開閉装置の中間の鋼板のＦ−Ｆ線断面図、（ｂ）はＧ−Ｇ線断面図、（ｃ）は同平面図である。
【図９】開閉ダンパーとメタルシールの接触の状態を示す縦断面図である。
【図１０】開閉ダンパーとメタルシールの間に空隙を形成する変更形態の部分拡大図である。
【図１１】（ａ）は同開閉装置の開閉ダンパーを示す平面図、（ｂ）は同開閉ダンパーと回転軸の側面図、（ｃ）は同正面図、（ｄ）は（ｃ）の部分拡大図である。
【符号の説明】
【００３３】
１・・・開閉装置  ２・・・入口  ３・・・出口  ４・・・ケーシング
４０・・・フランジ  ４１・・・取付孔  ４２・・・取手  ４３・・・ノブ
４４・・・点検扉  ５・・・軸受部  ５０・・・軸端部受板  ５１・・・カバー
６・・・回転軸  ６０・・・シール  ７・・・開閉ダンパー  ８・・・外周端面
９・・・環状部  ９０・・・シールメタル  ９１・・・接続フランジ
９２・・・シム  ９３・・・貫通孔  １０・・・内周端面  １１・・・通路
１２・・・端部  １３・・・隙間  １４・・・溝  １５・・・主面
１６・・・揺動アーム  １７・・・ナックル  １８・・・エアー・シリンダ
１９・・・安全カバー  ２０・・・ピストンロッド  ２１・・・ブラケット
２２・・・支持ロッド  マテリアル・シール…Ｍ
【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】
2008297123.tif 000010
【図９】
2008297123.tif 000011
【図１０】
2008297123.tif 000012
【図１１】
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