(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
弁箱と、該弁箱内に設けられた弁棒と、該弁棒の回転と共に回転することにより前記弁箱内輸送路を開閉する弁体と、前記弁箱内周面に設けられ、閉弁時に前記弁体外周縁と接触することにより、弁の密閉性を確保する弁箱シートと、及び前記弁箱内側から突出して形成され、閉弁時において前記弁体外周縁の少なくとも一部と接触することにより、前記弁体が一定の回転角以上回転するのを防止するストッパー部とを有する粉状物輸送用バタフライ弁であって、
前記弁箱内輸送路内部から前記弁箱内周面方向に前記ストッパー部を見たときに、前記ストッパー部が、粉状物が輸送される方向へ外広がりの形状を有することを特徴とする粉状物輸送用バタフライ弁。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、空気等の気体を用いて粉状物を輸送するために、粉状物の輸送管路に設置される粉状物輸送用バタフライ弁に関する。
【０００２】
【従来の技術】
粉状物の輸送は、輸送管路にバタフライ弁を設置し、バタフライ弁を閉弁状態として弁下流側圧力を減圧にした後、開弁して、弁上流側と弁下流側の圧力差を利用して空気等の気体と共に粉状物を流動させることにより行うことができる。
【０００３】
このようなバタフライ弁としては、例えば、図３（ａ）、（ｂ）に示すように、輸送管路６２に設置された弁箱５２と、該弁箱５２内に設けられた弁棒１２と、弁棒１２と一体に固着され、弁棒１２の回転と共に回転して弁箱内輸送路を開閉する弁体２２と、弁箱５２内周面に設けられ、閉弁時において弁体２２と弁箱５２内側との隙間を埋めて密閉性を確保する弁箱シート３２と、及び閉弁時において弁体２２が所定の回転角以上に回転するのを防止するストッパー部４２とからなるバタフライ弁２が知られている。
【０００４】
このバタフライ弁２では、図３（ａ）に示すように、閉弁操作は、弁棒１２とともに弁体２２を回転させて、弁体２２を粉状物の輸送方向７２と略垂直にすることにより行われる。このとき、弁体２２は、ＳＵＳ製のメタルシート等の弾力性を有する材質からなる弁箱シート３２の下部に挟み込まれ、閉弁時の密閉性が確保される。一方、開弁操作は、図３（ｂ）に示すように、弁棒１２を回転とともに弁体２２を回転させて、弁体２２を粉状物の輸送方向７２と略平行にすることにより行われる。
【０００５】
しかしながら、このバタフライ弁２においては、弁体２２の開閉を繰り返し行った場合、弁箱シート３２がしばしば変形又は損傷して弁の密閉性が低下するという問題があった。バタフライ弁２の密閉性が低下すると、閉弁時に空気漏れが発生し、弁上流側と弁下流側の圧力差を適切に確保できず、粉状物を効率よく輸送することができなくなる。
かかる場合、弁箱シート３２を交換する必要があるが、ＳＵＳ製のメタルシートリング等の弁箱シート３２は高価であり、また、交換する間は粉状物の輸送作業を中断しなければない。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、かかる実状に鑑みてなされたものであり、弁箱シートの変形・損傷を防止し、耐久性に優れたバタフライ弁を提供することを課題とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決すべく、本発明者らは、弁箱シートが変形・損傷する原因を調査し、その防止策を検討した。その結果、弁箱シートが変形・損傷する原因は、バタフライ弁のストッパー部４２が直方体形状（図４参照）を有しているため、ストッパー部４２と弁体２２とが接触する部分４２ａ（以下、「支持部」という。）上に粉状物が堆積し易く、堆積した粉状物８２が弁体２２がくり返し閉弁することにより圧縮され、圧縮された粉状物８２が閉弁時に弁箱シート３２に余分な負荷を与えるためであると考えられた（図５参照）。
そこで、ストッパー部の形状を、支持部に粉状物が堆積し難い形状にすることにより、上記課題を解決できることを見出し、本発明を完成するに到った。
【０００８】
かくして本発明によれば、弁箱と、該弁箱内に設けられた弁棒と、該弁棒の回転と共に回転することにより前記弁箱内輸送路を開閉する弁体と、前記弁箱内周面に設けられ、閉弁時に前記弁体外周縁と接触することにより、弁の密閉性を確保する弁箱シートと、及び前記弁箱内側から突出して形成され、閉弁時において前記弁体外周縁の少なくとも一部と接触することにより、前記弁体が一定の回転角以上回転するのを防止するストッパー部とを有する粉状物輸送用バタフライ弁であって、前記ストッパー部が、粉状物が輸送される方向へ外広がりの形状を有することを特徴とする粉状物輸送用バタフライ弁が提供される。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の粉状物輸送用バタフライ弁を図面を参照しながら詳細に説明する。図１に示すバタフライ弁は粉状物の輸送管路６１に設置され、粉状物の輸送用に用いられる。すなわち、このバタフライ弁は、弁を閉弁して輸送管下流部（粉状物の輸送方向に対してバタフライ弁の下流側）１０１内を減圧又は輸送管上流部（粉状物の輸送方向に対して弁の上流側）９１内を加圧し、輸送管下流部１０１内の圧力を輸送管上流部９１内の圧力よりも低くした後、開弁して、輸送管上流部９１内と下流部１０１内の圧力差によって気体の流れを作り出し、この気体の流れとともに粉状物を輸送管上流部９１から輸送管下流部１０１へ輸送するものである。
【００１０】
輸送管下流部１０１内を減圧にする方法としては、例えば、真空ポンプ（図示を省略）を用いて、輸送管下流部１０１内の雰囲気を減圧にする方法が挙げられる。また、輸送管上流部９１内を加圧する方法としては、例えば、輸送管上流部９１内にコンプレッサ（図示を省略）を用いて圧縮気体を送り込む方法等が挙げられる。粉状物の輸送に使用する気体は特に制限されない。一般的には空気が用いられるが、吸湿性の粉状物の輸送する場合には乾燥空気を、空気に対して不安定な粉状物を輸送する場合等には窒素ガス等の不活性気体をそれぞれ用いるのが好ましい。
【００１１】
図１に示すバタフライ弁１は、弁箱５１、弁棒１１、弁体２１、弁箱シート３１及びストッパー部４１から構成されてなる。弁箱５１は、弁棒１１、弁体２１、弁箱シート３１及びストッパー部４１を収納する箱であり、その形状に特に制限はないが、粉状物の輸送効率の観点から、輸送管６１の形状と略同一であるのが好ましい。
【００１２】
弁箱５１内部には、粉状物の輸送方向７１に対して略垂直方向に弁棒１１が設置され、その両端は回転可能に弁箱５１内壁に取り付けられている。弁棒１１が取り付けられる位置（粉状物の輸送方法に対して垂直方向の位置）は特に制限されないが、弁箱５１の垂直方向の断面の対角線上であるのが好ましい。また、取り付け位置の高さ（粉状物の輸送方向の位置）は、通常弁箱５１の中心部である。
【００１３】
弁棒１１には、弁棒１１の回転と共に回転し、弁箱５１内の輸送路を開閉可能に弁体２１が取り付けられている。弁体２１は、弁箱５１内の輸送路を開閉できるものであればその形状に特に制限はないが、閉弁時に密閉性が確保される必要があること及び弁箱５１内に設置されることから、弁箱５１よりもやや小さく、かつ、弁箱５１の形状と相似した形状とするのが一般的である。また弁体２１は、２枚以上の複数の弁体からなっていてもよいが、閉弁時の密閉性を確保する上では、１枚の弁体からなるものが好ましい。
【００１４】
弁箱５１内周面には、閉弁時において弁体２１外周縁と接触する位置に弁箱シート３１が設置されている。弁箱シート３１は、閉弁時に弁体２１を挟み込んで、弁体２１と弁箱５１内側との隙間を埋め、弁の密閉性を確保する役割を果たす（図１（ａ）参照）。
【００１５】
弁箱シート３１の材質としては、閉弁時に弁体２１を挟み込むことができるだけの弾性を有するものであれば特に制限はない。弁箱シート３１の材質としては、例えば、合成樹脂、金属、合金等が使用でき、耐久性等の観点からＳＵＳ等のメタル製が好ましい。また、弁箱シート３１の形状は、弁の密閉性確保の観点から、弁体外周縁の全部を挟み込むことができる構造が好ましい。例えば、弁箱が円筒形状を有する場合には、リング状であるのが好ましい。
【００１６】
弁箱５１内側には、閉弁時において弁体２１の外周縁の少なくとも一部と接触する位置にストッパー部４１がさらに設けられている。ストッパー部４１は、閉弁時において弁体２１が一定の回転角（粉状物の輸送方向に対して９０°）以上回転するのを防止する役割を果たす（図１（ｂ）参照）。また、ストッパー部４１は、弁箱１１と一体に成形されて設けられていてもよく、弁箱１１の所定位置に後から取り付けられていてもよい。
【００１７】
本発明のバタフライ弁は、このストッパー部４１が粉状物輸送方向へ外広がりの形状を有することを特徴とする。ストッパー部４１を粉状物輸送方向へ外広がりの形状とすることで、支持部４１ａに粉状物が堆積するのを効果的に防止することができる。
【００１８】
ストッパー部４１は、支持部４１ａに粉状物が堆積するのを効果的に防止するためには支持部４１ａの面積を小さくし、支持部４１ａに隣接する面４１ｂの傾斜角を大きくするのが好ましいが、閉弁時に弁体２１から加わる力に耐え得るだけの機械的強度を有している必要がある。
【００１９】
ストッパー部４１の好ましい形状としては、例えば、図２に示すように、支持部４１ａの両側に傾斜面を有する形状（Ａ）、（Ｂ）；支持部４１ａの片側のみに傾斜面を有する形状（Ｃ）；及び傾斜面が曲面である形状（Ｄ）等が挙げられる。これらの中でも、加工容易性、機械的強度等の観点から、支持部４１ａの両側に傾斜面を有する形状（Ａ）又は（Ｄ）が好ましい。
【００２０】
本発明の粉状物輸送用バタフライ弁は、図１に示すバタフライ弁１に限定されるものではない。例えば、ストッパー部４１を複数有するバタフライ弁であってもよく、弁箱シート３１が、弁箱５１内周面に固定されて摺動しないものであっても、閉弁時に弁箱５１中心部方向へ摺動して弁体２１を挟み込むもの（可動式弁箱シート）であってもよい。
【００２１】
また、本発明のバタフライ弁においては、弁箱５１、弁棒１１、弁体２１、ストッパー部４１等の材質は、所望の耐久性を有するものであれば特に制限はない。例えば、金属材料、合成樹脂材料、セラミック材料、金属や合成樹脂の表面に耐腐蝕性材料等をコーティングした複合材料等が挙げられる。
【００２２】
本発明のバタフライ弁により輸送対象となる粉状物としては、粉状のものであれば、その種類、大きさ等に特に制限はない。また、湿気を含むものであってもよい。特に本発明のバタフライ弁は、ヒドロキシプロピルセルロース（ＨＰＣ）等の粉状物をタンクから別のタンクへ輸送する輸送管路に好適に設置される。
【００２３】
【実施例】
以下、実施例により本発明をさらに詳細に説明するが、本発明は実施例により何ら限定されるものではない。
【００２４】
実施例１
支持部４１ａの両側に傾斜面を有する形状（図２（Ａ）参照）を有するストッパー部４１及びＳＵＳ製のメタルシートリングの弁箱シート３１を有するバタフライ弁１（図１参照）を輸送管の途中に設置し、空気を用いて弁開閉によりヒドロキシプロピルセルロース（ＨＰＣ）粉末の輸送を行った。
バタフライ弁の開閉を１０，０００回以上繰り返したが、メタルシートリングの変形・損傷は見られず、弁の密閉性は確保されていた（１７，２９０回で交換した）。
【００２５】
比較例１
図４に示す形状のストッパー部４２であるバタフライ弁２（図３参照）を用いて、実施例１と同様にして弁開閉によりＨＰＣ粉末の輸送を行った。
弁の開閉を７００回行ったところ、メタルシートリングの弁箱シート３２に変形が生じたため、メタルシートリングを交換する必要が生じた。
【００２６】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明のバタフライ弁は、弁箱シートの変形・損傷がなく耐久性に優れている。
【図面の簡単な説明】
【図１】  図１は、本発明の一実施例であるバタフライ弁１の閉弁時（ａ）及び開弁時（ｂ）の側面断面図である。
【図２】  図２は、図１中Ｘ方向から（弁箱内輸送路内部から弁箱内周面に向かう方向に）見たストッパー部４１の形状を表す図である。
【図３】  図３は、従来のバタフライ弁２の閉弁時（ａ）及び開弁時（ｂ）の側面断面図である。
【図４】  図４は、図３中Ｘ方向から（弁箱内輸送路内部から弁箱内周面に向かう方向に）見たストッパー部４２の形状を表す図である。
【図５】  図５は、支持部４２ａに粉状物８２が堆積した状態を示す図である。
【符号の説明】
１・・・本発明のバタフタイ弁（粉状物輸送用バタフライ弁）
２・・・従来のバタフライ弁
１１、２１・・・弁棒
２１、２２・・・弁体
３１、３２・・・弁箱シート
４１、４２・・・ストッパー部
４１ａ、４２ａ・・・支持部
４１ｂ、４２ｂ・・・支持部に隣接する面
５１、５２・・・弁箱
６１、６２・・・輸送管（輸送路）
７１、７２・・・粉状物の輸送方向（粉状物が輸送される方向）
８２・・・堆積した粉状物
９１・・・輸送管（輸送路）上流側
１０１・・・輸送管（輸送路）下流側
【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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