(57)【要約】【課題】簡易な構成かつ低コストで、材料の噛み込みによる開閉不良を良好に防止することのできる、開閉弁装置を提供すること。【解決手段】入口筒部４１および出口筒部４２の間において貫通孔４０を有するボール３７を収容するボールケーシング３８と、貫通孔４０が入口筒部４１と出口筒部４２との間を連絡する開位置および入口筒部４１と出口筒部４２との間を閉鎖する閉位置とにボール３７を切り換える駆動ボックス３９とを備えるボールバルブ部３４と、貫通孔４０に進退自在に挿入される挿入管４６と、挿入管４６を貫通孔４０に対して進退駆動させるエアシリンダ４７とを備えるシリンダ部３５とによって、第１開閉制御バルブ３２および第２開閉制御バルブ３３を構成すれば、粉粒体の輸送時に、粉粒体が、ボール３７とボールケーシング３８との間に噛み込むことを防止することができる。【選択図】    図３
2004308670.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ボールバルブ部とシリンダ部とを備え、
前記ボールバルブ部は、
貫通孔を有するボールと、
互いに所定間隔を隔てて対向する入口部および出口部を有し、前記入口部および前記出口部の間において前記ボールを収容するボールケーシングと、
前記ボールを、前記貫通孔が前記入口部と出口部との間を連絡する開位置と、前記ボールが前記入口部と出口部との間を閉鎖する閉位置とに切り換える切換手段とを備え、
前記シリンダ部は、
前記貫通孔に進退自在に挿入される挿入管と、
前記挿入管を前記貫通孔に対して進退駆動させる駆動手段とを備えていることを特徴とする、開閉弁装置。
【請求項２】
前記切換手段および前記駆動手段を制御して、前記ボールを開位置に位置させるとともに、前記挿入管を貫通孔に対して進出させる開動作と、前記挿入管を貫通孔に対して退避させるとともに、前記ボールを閉位置に位置させる閉動作とを、実行するための開閉制御手段を備えていることを特徴とする、請求項１に記載の開閉弁装置。
【請求項３】
粉粒体が通過する通路の開閉に用いられることを特徴とする、請求項１または２に記載の開閉弁装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、開閉弁装置、詳しくは、粉粒体が通過する通路の開閉において、好適に用いることのできる、開閉弁装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、配管の開閉には、ボールバルブが広く用いられている。このボールバルブは、互いに所定間隔を隔てて対向する入口部および出口部が形成されるボールケーシング内に、貫通孔が形成されるボールを回転自在に収容し、コックなどによってボールを回転させることにより、入口部と出口部とを結ぶ線に沿って貫通孔を配置して入口部と出口部とを連絡する開状態と、入口部と出口部とを結ぶ線に対して貫通孔を直交配置して入口部と出口部とを閉鎖する閉状態とに切り換えるように構成されている。
【０００３】
このようなボールバルブは、ボールケーシングとボールとの間に介装される弁座によって、良好なシール性を確保することができるので、たとえば、真空チャンバの開閉弁などに用いられている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００４】
【特許文献１】
特開平９−４９０８０号公報
【発明が解決しようとする課題】
しかるに、このようなボールバルブを、粉粒体などを輸送するための配管に設ける場合には、粉粒体がボールとボールケーシングとの間に噛み込んで、開閉不良を生じるという不具合がある。
【０００５】
一方、このような開閉不良を防止するためには、ボールやボールケーシングを高硬度の材質で形成して、噛み込んだ粉粒体を切るようにすればよいが、そのような高硬度の材質でボールやボールケーシングを形成すると、コストが著しく上昇し、装置の大幅なコストアップとなる。
【０００６】
本発明は、このような事情に鑑みなされたものであり、その目的とするところは、簡易な構成かつ低コストで、材料の噛み込みによる開閉不良を良好に防止することのできる、開閉弁装置を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、請求項１に記載の発明は、ボールバルブ部とシリンダ部とを備え、前記ボールバルブ部は、貫通孔を有するボールと、互いに所定間隔を隔てて対向する入口部および出口部を有し、前記入口部および前記出口部の間において前記ボールを収容するボールケーシングと、前記ボールを、前記貫通孔が前記入口部と出口部との間を連絡する開位置と、前記ボールが前記入口部と出口部との間を閉鎖する閉位置とに切り換える切換手段とを備え、前記シリンダ部は、前記貫通孔に進退自在に挿入される挿入管と、前記挿入管を前記貫通孔に対して進退駆動させる駆動手段とを備えていることを特徴としている。
【０００８】
このような構成において、開閉弁装置を開動作させるには、まず、切換手段によりボールを開位置とした後、駆動手段により挿入管を進出させる。そうすると、ボールの貫通孔が入口部と出口部との間を連絡した状態で、その貫通孔に挿入管が挿入される。そのため、この挿入管内において材料を通過させれば、材料は、ボールやボールケーシングに接触することなくボールバルブ部を通過することができる。また、開閉弁装置を閉動作させるには、まず、駆動手段により挿入管を退避させた後、切換手段によりボールを閉位置とする。そうすると、挿入管が貫通孔から退避された状態で、ボールが入口部と出口部との間を閉鎖する。
【０００９】
つまり、この構成によると、開状態における材料の通過時には、ボールの貫通孔に挿入管が挿入されるので、材料は、ボールやボールケーシングに接触することなくボールバルブ部を通過する。そのため、ボールとボールケーシングとの間に材料が噛み込むことがなく、材料の噛み込みによる開閉不良を有効に防止することができる。しかも、この構成では、シリンダ部を設けて、そのシリンダ部の挿入管を進退させるのみの簡易な構成であるため、高硬度の材質でボールやボールケーシングを形成する必要がなく、簡易な構成かつ低コストで、良好な開閉動作を確保することができる。
【００１０】
また、請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、前記切換手段および前記駆動手段を制御して、前記ボールを開位置に位置させるとともに、前記挿入管を貫通孔に対して進出させる開動作と、前記挿入管を貫通孔に対して退避させるとともに、前記ボールを閉位置に位置させる閉動作とを、実行するための開閉制御手段を備えていることを特徴としている。
【００１１】
このような構成によると、開閉制御手段によって、切換手段および駆動手段を制御することにより、ボールバルブ部およびシリンダ部を、開動作および閉動作させることができるので、確実な開閉動作を確保しつつ、操作性の向上を図ることができる。
【００１２】
また、請求項３に記載の発明は、請求項１または２に記載の発明において、粉粒体が通過する通路の開閉に用いられることを特徴としている。
【００１３】
粉粒体は、ボールやボールケーシングに付着して、ボールとボールケーシングとの間に噛み込むおそれが高く、ボールバルブの開閉不良を生じやすいが、この開閉弁装置では、粉粒体は、ボールやボールケーシングに接触することなくボールバルブ部を通過するので、粉粒体の噛み込みによる開閉不良を有効に防止することができる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
図１は、真空乾燥システムの一実施形態を示す概略全体構成図であり、図２は、乾燥ホッパの一部切欠拡大断面図である。また、図３は、第１開閉制御バルブおよび第２開閉制御バルブを示す概略構成図であり、図４は、第１開閉制御バルブおよび第２開閉制御バルブのボールバルブ部におけるボールの開位置および閉位置を説明するための概略動作図である。
【００１５】
この真空乾燥システム１は、材料として、樹脂ペレットやセラミック粒子などの粉粒体を乾燥し、乾燥した粉粒体を成形装置２に輸送するためのシステムとして構成されており、材料供給部３、真空乾燥装置としての真空部４および制御部５を備えている。
【００１６】
材料供給部３は、貯蔵タンク６および材料供給ライン７を備えている。
【００１７】
貯蔵タンク６は、ホッパからなり、その内部には、粉粒体が貯蔵されている。また、この貯蔵タンク６には、材料供給ライン７が接続される図示しない排出口が設けられており、貯蔵タンク６は、この排出口において、材料供給ライン７を介して後述する乾燥ホッパ１０と接続されている。
【００１８】
材料供給ライン７は、貯蔵タンク６に貯蔵されている粉粒体を、貯蔵タンク６から後述する乾燥ホッパ１０を介して成形装置２へと、気力輸送によって供給するための配管として、たとえば、金属製の配管などで構成されている。この材料供給ライン７は、貯蔵タンク６および乾燥ホッパ１０を接続する第１材料供給ライン８と、乾燥ホッパ１０および成形装置２を接続する第２材料供給ライン９とで構成されている。
【００１９】
第１材料供給ライン８は、その一方側端部が、貯蔵タンク６の排出口に接続され、その他方側端部は、後述する乾燥ホッパ１０の材料供給口１８ａに接続されている。また、第２材料供給ライン９は、その一方側端部が、後述する乾燥ホッパ１０の材料排出口１８ｃに接続され、その他方側端部は、成形装置２の真空系接続口２ａに接続されている。そして、これら第１材料供給ライン８および第２材料供給ライン９の途中部には、それぞれ、後で詳述する開閉弁装置としての第１開閉制御バルブ３２および第２開閉制御バルブ３３が介装されている。また、第２材料供給ライン９に介装される第２開閉制御バルブ３３の材料輸送方向上流側には、第２材料供給ライン９を分岐させて、後述する還流ライン９ａが接続されている。
【００２０】
真空部４は、真空槽としての乾燥ホッパ１０、循環ライン１１および真空ライン１２を備えている。
【００２１】
乾燥ホッパ１０は、金属製の容器として形成されており、図２に示すように、略円筒形状に形成される本体筒部１３と、本体筒部１３の下端部から連続し、下方に向かって開口断面積が小さくなる略円錐体状に形成される本体錐体部１４が一体的に形成されている。また、乾燥ホッパ１０の上部には、その上部開口部を覆う上蓋１３ａが設けられており、その上蓋１３ａには、第１材料供給ライン８が接続される材料供給口１８ａと、後述する還流ライン９ａが接続される材料循環口１８ｂとが形成されている。また、乾燥ホッパ１０には、その下部に、第２材料供給ライン９が接続される材料排出口１８ｃと、その側部に、乾燥ホッパ１０の内部を減圧するための真空ライン１２が接続される真空ライン接続口１８ｄ（図１参照）とが形成されている。
【００２２】
なお、乾燥ホッパ１０は、貯蔵タンク６から気力輸送される粉粒体を一時的に貯留する受けホッパと、粉粒体を加熱乾燥するための乾燥ホッパと、粉粒体を減圧乾燥するための乾燥ホッパとを兼ねるように構成されている。
【００２３】
また、乾燥ホッパ１０には、その外周面を覆う加熱手段としてのヒータ部材１５と、その内部に収容されるスペーサ１６とが設けられている。
【００２４】
ヒータ部材１５は、乾燥ホッパ１０の本体筒部１３の略中央部から本体錐体部１４にわたって、その外側面を覆うように設けられており、ヒータ１７と、ヒータ１７を覆う保温材１８とを備えている。
【００２５】
ヒータ１７は、バンドヒータからなり、乾燥ホッパ１０の本体筒部１３の外周面を覆う第１ヒータ１７ａと、乾燥ホッパ１０の本体錐体部１４の外側面を覆う第２ヒータ１７ｂとを備えている。これら第１ヒータ１７ａおよび第２ヒータ１７ｂは、それぞれ、乾燥ホッパ１０の本体筒部１３の外周面および本体錐体部１４の外側面と密着して、後述するように、乾燥ホッパ１０の内部を粉粒体が通過するときに、乾燥ホッパ１０を加熱して、粉粒体を乾燥できるように設けられている。
【００２６】
保温材１８は、第１ヒータ１７ａおよび第２ヒータ１７ｂを覆う状態で、本体筒部１３および本体錐体部１４の外周面を連続して被覆するように設けられている。この保温材１８によって、ヒータ１７の乾燥ホッパ１０に対する加熱効果が高められている。
【００２７】
スペーサ１６は、たとえば、ステンレススチールなどの放熱しやすい金属材料で形成されており、略円筒状に形成されるスペーサ筒部１９と、そのスペーサ筒部１９の下端部に連続し、下方に向かって先細となる略円錐体状に形成されているスペーサ錐体部２０とが一体的に形成されている。また、スペーサ筒部１９の上部には、その上部開口部を覆う上カバー部２１が設けられている。この上カバー部２１は、上方に向かって先細となる略円錐体状をなし、スペーサ筒部１９の上端部に連続して形成されている。上カバー部２１を略円錐体状に形成することにより、その上方から供給される粉粒体が上カバー部２１に当接しても、その粉粒体を下方に向けて円滑に案内することができる。
【００２８】
また、スペーサ１６には、スペーサ筒部１９の外周面から径方向外方に突出する係止杆１９ａおよび当接軸１９ｂが設けられている。
【００２９】
係止杆１９ａは、断面略逆Ｖ字状に形成され、スペーサ筒部１９の上端部の外周面において、互いに略１８０°変位した位置から径方向外方に延びるように設けられており、各係止杆１９ａの遊端部間の距離が、乾燥ホッパ１０の内径よりも若干短くなる長さに形成されている。
【００３０】
また、当接軸１９ｂは、略円柱状をなし、スペーサ筒部１９の下端部の外周面において、互いに略９０°変位した位置から径方向外方に延びるように設けられており、互いに略１８０°変位して配置される各当接軸１９ｂの遊端部間の距離が、乾燥ホッパ１０の内径よりも若干短くなる長さに形成されている。
【００３１】
また、乾燥ホッパ１０の本体筒部１３の内周面には、係止杆１９ａを受ける係止軸２２が設けられている。
【００３２】
係止軸２２は、略円柱状をなし、本体筒部１３の上部の内周面において、互いに略１８０°変位した位置から径方向内方に突出するように設けられている。
【００３３】
そして、このスペーサ１６は、乾燥ホッパ１０に挿入されて、係止杆１９ａが本体筒部１３の上部において係止軸２２に係止されると、乾燥ホッパ１０に対して同心円状に配置され、スペーサ１６の外周面が乾燥ホッパ１０の内周面から均等な間隔を隔てて配置される。
【００３４】
より具体的には、スペーサ１６を乾燥ホッパ１０に挿入して、係止杆１９ａを本体筒部１３の上部の内周面に設けられた係止軸２２に係止すると、各当接軸１９ｂの遊端部が本体筒部１３の内周面に当接しない遊動状態で、スペーサ１６のスペーサ筒部１９の外周面が、乾燥ホッパ１０の本体筒部１３の内周面から均等な間隔を隔てて配置され、スペーサ１６のスペーサ錐体部２０の外周面が、乾燥ホッパ１０の本体錐体部１４の内側面から均等な間隔を隔てて配置される。
【００３５】
このようにして、スペーサ１６の外周面は、乾燥ホッパ１０の内周面から均等な間隔を隔てて配置されるので、この均等な間隔に、後述するように、粉粒体を通過させることができる。
【００３６】
また、乾燥ホッパ１０には、本体筒部１３の上蓋１３ａに設けられた材料供給口１８ａに、貯蔵タンク６と接続された第１材料供給ライン８の他方側端部が接続されており、この第１材料供給ライン８を介して、貯蔵タンク６に貯蔵される粉粒体が乾燥ホッパ１０に供給される。
【００３７】
材料排出口１８ｃは、本体錐体部１４の下方側端部から筒状に延びるように形成されている。この材料排出口１８ｃには、第２材料供給ライン９の一方側端部が接続されており、この第２材料供給ライン９を介して、乾燥ホッパ１０内の粉粒体が排出される。
【００３８】
循環ライン１１は、図１に示すように、粉粒体を、乾燥時において乾燥ホッパ１０内に循環させる配管として、材料排出口１８ｃから還流ライン９ａの分岐部分までの第２材料供給ライン９と、還流ライン９ａとから構成されている。還流ライン９ａは、その一方側端部が、第２材料供給ライン９の途中部（後述する第２開閉制御バルブ３３よりも材料輸送方向上流側の途中部）に接続され、他方側端部が、乾燥ホッパ１０の本体筒部１３の上蓋１３ａに設けられた材料循環口１８ｂに接続されている。また、この還流ライン９ａの途中部には、第１エジェクタ２３が介装されている。
【００３９】
第１エジェクタ２３は、還流ライン９ａの配管内を排気して、還流ライン９ａの配管内に一定方向（還流ライン９ａの一方側端部から他方側端部への方向）の気流を発生させる圧力作動機構として設けられている。
【００４０】
真空ライン１２は、その一方側端部が、乾燥ホッパ１０の真空ライン接続口１８ｄに接続され、その途中部の分岐部分から第１分岐ライン２４および第２分岐ライン２５にＴ字状に分岐されている。
【００４１】
第１分岐ライン２４の他方側端部には、減圧手段としての真空ポンプ２６が接続されており、真空ポンプ２６と分岐部分との間には、フィルタ２７ａが介装されている。また、第２分岐ライン２５の他方側端部には、成形装置２の真空系接続口２ａが接続されており、成形装置２の真空系接続口２ａと分岐部分との間には、三方バルブ２８が介装されている。この三方バルブ２８には、フィルタ２７ｂを介して第２エジェクタ２９が接続される排気ライン３０が接続されている。
【００４２】
第２エジェクタ２９は、排気ライン３０の配管内を排気して、三方バルブ２８から第２エジェクタ２９に向かう方向の気流を発生させる圧力作動機構として設けられている。
【００４３】
三方バルブ２８は、第２分岐ライン２５と排気ライン３０とを接続する流路Ａと、第１分岐ライン２４と排気ライン３０とを接続する流路Ｂとを選択的に切換可能に構成されている。この三方バルブ２８には、流路Ａまたは流路Ｂの選択的な切り換えを制御するためのアクチュエータ３１が備えられている。なお、このアクチュエータ３１は、後述する制御部５のスイッチ部５７と接続されている。
【００４４】
第１開閉制御バルブ３２および第２開閉制御バルブ３３は、それぞれ、ボールバルブ部３４、シリンダ部３５およびアクチュエータ３６を備えている。
【００４５】
ボールバルブ部３４は、図３に示すように、ボール３７、ボールケーシング３８および切換手段としての駆動ボックス３９を備えている。
【００４６】
ボール３７は、たとえば、金属からなる球状に形成されており、自身を貫通する貫通孔４０が形成されている。
【００４７】
ボールケーシング３８は、略ボックス状に形成され、シリンダ部３５の一方側端部に接続されている。また、ボールケーシング３８には、互いに所定間隔を隔てて対向する入口部としての入口筒部４１と出口部としての出口筒部４２が設けられている。これら入口筒部４１および出口筒部４２は、互いに対向方向からボールケーシング３８の内部空間に連通されている。
【００４８】
また、ボールケーシング３８における入口筒部４１と出口筒部４２との間の側方には、駆動ボックス３９の後述する回転軸４５を受け入れるためのボールケーシング３８の内部空間に連通される軸受入筒部４３が形成されている。
【００４９】
そして、このボールケーシング３８の内部空間における入口筒部４１と出口筒部４２との間には、ボール３７が回転自在に収容されている。
【００５０】
なお、このボールケーシング３８の内部空間における入口筒部４１とボール３７との間、および、出口筒部４２とボール３７との間には、ボール３７が回転自在に摺動するシール部材４４が設けられている。これにより、減圧時における入口筒部４１とボール３７との間、および、出口筒部４２とボール３７との間のシール性を確保している。
【００５１】
駆動ボックス３９は、略矩形ボックス状に形成され、その内部には、回転軸４５と、この回転軸４５をアクチュエータ３６からの動力によって回転させるための図示しない公知の駆動機構（たとえば、進退駆動するラックと、回転軸に設けられるピニオンギヤなどからなるラックアンドピニオン機構）が設けられている。また、駆動ボックス３９は、ボールケーシング３８の側方において軸受入筒部４３に接続されるように固定されている。そして、回転軸４５は、駆動ボックス３９の側方から軸受入筒部４３内に挿入されるように突出されており、その突出側の端部がボール３７に接続されている。
【００５２】
これにより、ボール３７は、この回転軸４５の回転によって回転され、ボール３７に形成された貫通孔４０が、入口筒部４１と出口筒部４２との間を連通状に連絡する開位置（図４（ａ）参照）と、開位置から９０°回転され、入口筒部４１と出口筒部４２との間を閉鎖する閉位置（図４（ｂ）参照）とに選択的に回転される。
【００５３】
シリンダ部３５は、挿入管４６および駆動手段としてのエアシリンダ４７を備えている。
【００５４】
エアシリンダ４７は、固定部４８と可動部４９とを備えている。固定部４８は、このエアシリンダ４７のストロークに対応する長さで形成される支持杆５０と、その長手方向の両端部に設けられ、支持杆５０の長手方向と略直交する方向に延びる規制板５１と、支持杆５０と所定間隔を隔てて各規制板５１の間に架設されるスライド軸５２とを備えている。
【００５５】
可動部４９は、スライド軸５２にスライド自在に設けられるスライダ５３と、そのスライダ５３に取り付けられ、挿入管４６を狭持状に保持するホルダ部材５４とを備えている。
【００５６】
スライダ５３は、アクチュエータ３６からの動力により、スライド軸５２の長手方向に沿って往復方向にスライド移動される。
【００５７】
そして、一方（下側）の規制板５１には、ボールバルブ部３４の入口筒部４１に嵌合可能な入口側ジョイント部材５５が設けられており、エアシリンダ４７は、この入口側ジョイント部材５５が入口筒部４１と嵌合されることにより、ボールバルブ部３４と接続されている。なお、一方の規制板５１および入口側ジョイント部材５５には、挿入管４６を挿通可能な図示しない挿通孔が形成されている。
【００５８】
また、挿入管４６は、支持杆５０とスライド軸５２との間に配置され、その一方側端部側がホルダ部材５４に狭持状に保持された状態で、その他方側端部が、一方の規制板５１から入口側ジョイント部材５５内に挿入されている。また、この挿入管４６の一方側端部には、第１開閉制御バルブ３２または第２開閉制御バルブ３３よりも材料輸送方向上流側の第１材料供給ライン８または第２材料供給ライン９が接続されている。
【００５９】
また、ボールバルブ部３４の出口筒部４２には、第１開閉制御バルブ３２または第２開閉制御バルブ３３よりも材料輸送方向下流側の第１材料供給ライン８または第２材料供給ライン９が接続されている出口側ジョイント部材５６が嵌合されている。
【００６０】
そして、第１開閉制御バルブ３２または第２開閉制御バルブ３３は、次のようにして開閉される。すなわち、第１開閉制御バルブ３２または第２開閉制御バルブ３３を開動作させるには、図３（ａ）および図４（ａ）に示すように、アクチュエータ３６からの動力により、駆動ボックス３９内の駆動機構を介して回転軸４５を回転させることにより、ボール３７を開位置に回転させる。また、これとともに、アクチュエータ３６からの動力により、スライダ５３をスライド軸５２に対してボールバルブ部３４側にスライド移動させ、挿入管４６をボールバルブ部３４に対して進出させる。
【００６１】
そうすると、ボール３７の貫通孔４０が入口筒部４１と出口筒部４２とを挿通状に連絡した状態で、挿入管４６が入口筒部４１、貫通孔４０および出口筒部４２へと順次挿入される。なお、この挿入管４６の挿入状態においては、挿入管４６の他方側端部が入口筒部４１および貫通孔４０を貫通して、出口側ジョイント部材５６内まで挿入される。
【００６２】
そのため、後述するように、第１開閉制御バルブ３２または第２開閉制御バルブ３３の開状態において、粉粒体をこの挿入管４６内に通過させれば、粉粒体は、ボール３７やボールケーシング３８に接触することなく、ボールバルブ部３４を通過するので、ボール３７とボールケーシング３８との間に粉粒体が噛み込むことがなく、粉粒体の噛み込みによる開閉不良を有効に防止することができる。
【００６３】
また、第１開閉制御バルブ３２または第２開閉制御バルブ３３を閉動作させるには、図３（ｂ）および図４（ｂ）に示すように、アクチュエータ３６からの動力により、スライダ５３をスライド軸５２に対してボールバルブ部３４と反対側にスライド移動させ、挿入管４６をボールバルブ部３４に対して退避させる。また、これとともに、アクチュエータ３６からの動力により、駆動ボックス３９内の駆動機構を介して回転軸４５を回転させることにより、ボール３７を閉位置に回転させる。そうすると、挿入管４６が出口筒部４２、貫通孔４０および入口筒部４１から順次退避された状態で、ボール３７が入口筒部４１と出口筒部４２との間を閉鎖する。
【００６４】
なお、この挿入管４６の退避状態においては、挿入管４６の他方側端部が、ボールケーシング３８から抜け出して、入口側ジョイント部材５５内まで退避される。
【００６５】
このような第１開閉制御バルブ３２および第２開閉制御バルブ３３によれば、開状態における粉粒体の通過時には、入口筒部４１を介してボール３７の貫通孔４０に挿入管４６が挿入されるので、粉粒体は、ボール３７やボールケーシング３８に接触することなくボールバルブ部３４を通過する。そのため、通常のボールバルブでは、粉粒体は、ボール３７やボールケーシング３８に付着して、ボール３７とボールケーシング３８との間に噛み込むおそれが高く、ボールバルブの開閉不良を生じやすいが、この第１開閉制御バルブ３２および第２開閉制御バルブ３３では、粉粒体は、ボール３７やボールケーシング３８に付着せずに、ボール３７とボールケーシング３８との間に噛み込むことを阻止できるので、粉粒体の噛み込みによる開閉不良を有効に防止することができる。
【００６６】
しかも、この第１開閉制御バルブ３２および第２開閉制御バルブ３３では、シリンダ部３５を設けて、そのシリンダ部３５の挿入管４６を進退させるのみの簡易な構成であるため、高硬度の材質でボール３７やボールケーシング３８を形成する必要がなく、簡易な構成かつ低コストで、良好な開閉動作を確保することができる。
【００６７】
また、この真空乾燥システム１においては、このような第１開閉制御バルブ３２および第２開閉制御バルブ３３の開閉動作は、後述するように、アクチュエータ３６にスイッチ部５７を介して接続される開閉制御手段としてのＣＰＵ５８によって実行される。
【００６８】
すなわち、ＣＰＵ５８は、スイッチ部５７を介してアクチュエータ３６に接続されており、第１開閉制御バルブ３２または第２開閉制御バルブ３３の開動作時には、アクチュエータ３６を駆動させて、ボール３７を開位置に回転させた後、挿入管４６を入口筒部４１を介して貫通孔４０に挿入するように、駆動ボックス３９およびスライダ５３を制御する。また、第１開閉制御バルブ３２または第２開閉制御バルブ３３の閉動作時には、アクチュエータ３６を駆動させて、挿入管４６を貫通孔４０から退避させた後、ボール３７を開位置に回転させるように、駆動ボックス３９およびスライダ５３を制御する。
【００６９】
このようなＣＰＵ５８の制御によれば、駆動ボックス３９およびスライダ５３をリンクさせつつ制御できるので、第１開閉制御バルブ３２および第２開閉制御バルブ３３の確実な開閉動作を確保しつつ、操作性の向上を図ることができる。
【００７０】
また、図１に示すように、制御部５は、ＣＰＵ５８とスイッチ部５７とを有しており、ＣＰＵ５８からスイッチ部５７を介して、三方バルブ２８、第１開閉制御バルブ３２および第２開閉制御バルブ３３の各アクチュエータ３１および３６を制御して、三方バルブ２８の流路ＡまたはＢの選択的な切り換え、および、第１開閉制御バルブ３２および第２開閉制御バルブ３３の開閉を制御している。また、ＣＰＵ５８には、第１エジェクタ２３、第２エジェクタ２９および真空ポンプ２６が接続されており、これらを、それぞれ、ＯＮ／ＯＦＦ制御している。これによって、この真空乾燥システム１では、粉粒体を乾燥させるための一連の動作が、このＣＰＵ５８によって、以下のように制御されている。
【００７１】
まず、真空乾燥システム１の電源投入時における初期状態には、第１開閉制御バルブ３２が閉状態、真空ポンプ２６がＯＦＦ状態、第１エジェクタ２３がＯＦＦ状態、第２開閉制御バルブ３３が閉状態、第２エジェクタ２９がＯＦＦ状態、三方バルブ２８の切換方向が流路Ｂに設定されている。
【００７２】
そして、貯蔵タンク６に貯蔵されている粉粒体を、乾燥ホッパ１０に輸送する場合には、第１開閉制御バルブ３２を閉状態から開状態に、真空ポンプ２６をＯＦＦ状態からＯＮ状態に、第２エジェクタ２９をＯＦＦ状態からＯＮ状態にすることによって、第１開閉制御バルブ３２が開状態、真空ポンプ２６がＯＮ状態、第１エジェクタ２３がＯＦＦ状態、第２開閉制御バルブ３３が閉状態、第２エジェクタ２９がＯＮ状態、三方バルブ２８の切換方向が流路Ｂに設定される。
【００７３】
そうすると、貯蔵タンク６から第１材料供給ライン８を介して乾燥ホッパ１０に至る経路、乾燥ホッパ１０から真空ライン１２の第２分岐ライン２５に介装された三方バルブ２８の流路Ｂを介して排気ライン３０の第２エジェクタ２９に至る経路、および、乾燥ホッパ１０から真空ライン１２の第１分岐ライン２４を介して真空ポンプ２６に至る経路が連通され、ＯＮ状態とされた第２エジェクタ２９および真空ポンプ２６（主として、第２エジェクタ２９）によって、貯蔵タンク６に貯蔵されている粉粒体が、第１材料供給ライン８を介して、乾燥ホッパ１０に供給される。
【００７４】
そして、所定量の粉粒体が貯蔵タンク６から乾燥ホッパ１０に供給されると、第１開閉制御バルブ３２を開状態から閉状態に、第１エジェクタ２３をＯＦＦ状態からＯＮ状態に、三方バルブ２８の切換方向を流路Ｂから流路Ａにすることによって、第１開閉制御バルブ３２が閉状態、真空ポンプ２６がＯＮ状態、第１エジェクタ２３がＯＮ状態、第２開閉制御バルブ３３が閉状態、第２エジェクタ２９がＯＮ状態、三方バルブ２８の切換方向が流路Ａに設定される。
【００７５】
なお、乾燥ホッパ１０に所定量の粉粒体が供給されたことは、乾燥ホッパ１０に設けられるレベルセンサ５９によって検知される。レベルセンサ５９は、ＣＰＵ５８に接続されており、レベルセンサ５９からその検知信号がＣＰＵ５８に入力される。
【００７６】
そうすると、循環ライン１１、すなわち、乾燥ホッパ１０から第２材料供給ライン９の途中部および還流ライン９ａを介して再び乾燥ホッパ１０に戻る経路、乾燥ホッパ１０から真空ライン１２の第１分岐ライン２４を介して真空ポンプ２６に至る経路が連通され、ＯＮ状態とされた真空ポンプ２６によって、この経路内が減圧されつつ、ＯＮ状態とされた第１エジェクタ２３によって、循環ライン１１を粉粒体が循環される。
【００７７】
より具体的には、循環ライン１１を循環した粉粒体は、乾燥ホッパ１０の材料循環口１８ｂから乾燥ホッパ１０内に供給され、乾燥ホッパ１０内に設けられたスペーサ１６の外周面と乾燥ホッパ１０の内周面との間に形成された均等な隙間を通って材料排出口１８ｃから排出され、その後、循環ライン１１を介して再び乾燥ホッパ１０の材料循環口１８ｂから乾燥ホッパ１０内に供給されるように循環される。
【００７８】
このとき、乾燥ホッパ１０は、ヒータ１７によって加熱されており、また、スペーサ１６は、ステンレススチールなどの放熱しやすい金属材料で形成されているため、乾燥ホッパ１０内のスペーサ１６の外周面と乾燥ホッパ１０の内周面との間に形成された均等な隙間において、乾燥ホッパ１０の径方向における温度分布（ばらつき）の発生が抑制されている。そのため、この均等な隙間を、循環される粉粒体が通過するときには、乾燥ホッパ１０の内周面側を通過する粉粒体とスペーサ１６の外周面側を通過する粉粒体とが、略同一温度で均一に加熱されるので、粉粒体を均一に乾燥することができる。
【００７９】
なお、粉粒体の乾燥は、特に制限されず、乾燥する粉粒体に応じて、粉粒体を循環させる時間および加熱温度などを適宜設定すればよい。また、水分計などを適宜装置に組み込むことにより、粉粒体の乾燥程度を測定するようにしてもよい。
【００８０】
そして、粉粒体の乾燥が終了すると、成形装置２に乾燥した粉粒体を供給するため、真空ポンプ２６をＯＮ状態からＯＦＦ状態に、第１エジェクタ２３をＯＮ状態からＯＦＦ状態に、第２開閉制御バルブ３３を閉状態から開状態にすることによって、第１開閉制御バルブ３２が閉状態、真空ポンプ２６がＯＦＦ状態、第１エジェクタ２３がＯＦＦ状態、第２開閉制御バルブ３３が開状態、第２エジェクタ２９がＯＮ状態、三方バルブ２８の切換方向が流路Ａに設定される。
【００８１】
そうすると、乾燥ホッパ１０から第２材料供給ライン９を介して成形装置２の真空系接続口２ａに至る経路、成形装置２の真空系接続口２ａから真空ライン１２の第２分岐ライン２５に介装された三方バルブ２８の流路Ａを介して、排気ライン３０の第２エジェクタ２９に至る経路が連通され、ＯＮ状態とされた第２エジェクタ２９によって、乾燥ホッパ１０によって乾燥された粉粒体が、成形装置２の真空系接続口２ａに供給される。
【００８２】
そして、この真空乾燥システム１における一連の動作が終了すると、第２開閉制御バルブ３３を開状態から閉状態に、第２エジェクタ２９をＯＮ状態からＯＦＦ状態に、三方バルブ２８の切換方向を流路Ａから流路Ｂにすることによって、真空乾燥システム１の電源投入時における初期状態と同様に、第１開閉制御バルブ３２が閉状態、真空ポンプ２６がＯＦＦ状態、第１エジェクタ２３がＯＦＦ状態、第２開閉制御バルブ３３が閉状態、第２エジェクタ２９がＯＦＦ状態、三方バルブ２８の切換方向が流路Ｂに設定される。
【００８３】
このように、この真空乾燥システム１では、貯蔵タンク６に貯蔵される粉粒体を所定量ごとに乾燥ホッパ１０に供給して、乾燥ホッパ１０において乾燥させた後、成形装置２に供給するバッチ処理が繰り返される。
【００８４】
そして、この真空乾燥システム１では、乾燥ホッパ１０内に受け入れられた粉粒体は、乾燥ホッパ１０の内周面と、乾燥ホッパ１０の内周面から均等な間隔を隔てて配置されているスペーサ１６の外周面との間を通過しながら乾燥される。そのため、この乾燥ホッパ１０では、たとえ乾燥ホッパ１０の外周面に設けられているヒータ１７のみからの加熱であっても、粉粒体を均一に乾燥することができる。その結果、この乾燥ホッパ１０では、装置コストおよびランニングコストの低減化を図りつつ、簡易な構成により、粉粒体の均一な乾燥を達成することができる。
【００８５】
また、この乾燥ホッパ１０は、乾燥ホッパ１０に対して、スペーサ１６が同心円状に配置され、かつ、その乾燥ホッパ１０の形状に対応してスペーサ筒部１９とスペーサ錐体部２０とを備えているので、たとえ、乾燥ホッパ１０が本体筒部１３と本体錐体部１４とを備える形状であっても、常に均等な間隔を確保して、粉粒体の均一な乾燥を達成することができる。
【００８６】
また、スペーサ１６は、乾燥ホッパ１０において係止軸２２に係止杆１７ａを係止させているのみであるため、たとえば、乾燥ホッパ１０を清掃するときなどには、スペーサ１６を簡単に取り外すことができ、乾燥ホッパ１０を簡易かつ確実に清掃することができる。そのため、メンテナンス性の向上を図ることができる。なお、乾燥ホッパ１０内において粉粒体を乾燥させるときに、乾燥ホッパ１０に対して振動が生じても、スペーサ１６に当接軸１９ｂが設けられていることによって、乾燥ホッパ１０の内周面とスペーサ１６の外周面との間には、常に、均一な隙間を維持することができる。
【００８７】
以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明は、上記の実施形態以外の実施形態においても実施することができる。たとえば、上記の実施形態において、真空乾燥システム１は、樹脂ペレットやセラミック粒子などの粉粒体を乾燥して成形装置２に輸送したが、粉粒体以外の材料を乾燥するために用いてもよい。
【００８８】
また、上記の実施形態では、第１開閉制御バルブ３２および第２開閉制御バルブ３３を真空乾燥システム１に用いたが、本発明の開閉弁装置は、これに限定されず、たとえば、気力輸送の開閉弁装置などとして、幅広く用いることができる。
【００８９】
また、上記の実施形態では、ボール３７を、駆動ボックス３９の回転軸４５の回転により回転させたが、これに限定されず、たとえば、ボールにコックを接続して手動で回転させてもよく、あるいは、その他のギヤ機構などにより回転させてもよい。
【００９０】
なお、上記の実施形態において、ボールバルブ部３４は、たとえば、市販のボールバルブを用いることができる。
【００９１】
【発明の効果】
以上に述べたように、請求項１に記載の発明によれば、ボールとボールケーシングとの間に材料が噛み込むことがなく、材料の噛み込みによる開閉不良を有効に防止することができる。また、高硬度の材質でボールやボールケーシングを形成する必要がなく、簡易な構成かつ低コストで、良好な開閉動作を確保することができる。
【００９２】
請求項２に記載の発明によれば、確実な開閉動作を確保しつつ、操作性の向上を図ることができる。
【００９３】
請求項３に記載の発明によれば、粉粒体の噛み込みによる開閉不良を有効に防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】真空乾燥システムの一実施形態を示す概略全体構成図である。
【図２】図１に示す真空乾燥システムに設けられる乾燥ホッパの一部切欠拡大断面図であり、（ａ）は正断面図、（ｂ）は側断面図を示す。
【図３】第１開閉制御バルブおよび第２開閉制御バルブを示す概略構成図であり、（ａ）は、挿入管が挿入されている状態を示し、（ｂ）は、挿入管が退避されている状態を示す。
【図４】第１開閉制御バルブおよび第２開閉制御バルブのボールバルブ部におけるボールの開位置および閉位置を説明するための概略動作図であり、（ａ）は、ボールが開位置である状態を示し、（ｂ）は、ボールが閉位置である状態を示す。
【符号の説明】
３２  第１開閉制御バルブ
３３  第２開閉制御バルブ
３４  ボールバルブ部
３５  シリンダ部
３８  ボールケーシング
３９  駆動ボックス
３７  ボール
４０  貫通孔
４１  入口筒部
４２  出口筒部
４６  挿入管
４７  エアシリンダ
５８  ＣＰＵ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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