(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
容器の側面に形成された開孔からその容器内の粉体等を下方に排出する排出装置において、
前記開孔の周縁に取付けられたシール部材と、
球面からなる外周面が前記シール部材と接触しながら、その球の中心線回りに回動することにより前記開孔を開閉可能であり、前記開孔を開いたときにその開孔から押出される粉体等を落下させる形状に形成された弁体と、
前記粉体等の落下位置に設けられた排出孔とを有し、
前記弁体は、第一貫通孔及び第二貫通孔が設けられた球殻状に形成されており、前記容器の側面の開孔が開かれた状態では第一貫通孔がその開孔に対向し、第二貫通孔が下向きの排出孔に対向することを特徴とする排出装置。
【請求項２】
請求項１に記載された排出装置において、
前記第一貫通孔と第二貫通孔とは、前記弁体の回動方向にほぼ90°位相をずらした状態で球面の部分に形成されていることを特徴とする排出装置。
【請求項３】
請求項１又は請求項２のいずれかに記載された排出装置において、
弁体を被うケースと、その弁体との間には掃除用の隙間が形成されていることを特徴とする排出装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、容器の側面に形成された開孔からその容器内の粉体あるいは粉体に水分が含有されたケーキを下方に排出する排出装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
薬品、その他の化学製品等を含むスラリー液から水分を除去して粉体あるいはケーキ（以下、粉体等という）を取出す濾過乾燥機等では、容器の底部に濾板を設けて水分を除去し、容器の側面から乾燥後の粉体等を取出すことが一般的に行われる。粉体等の取出しは、容器側面に形成された開孔から粉体等を下方に排出する排出装置が用いられている。
従来の前記排出装置１００は、図６に示されるように、濾過乾燥機等の容器Ｙの側面に取付けられる。前記容器Ｙの側面には粉体等を取出すための開孔Ｙｈが形成されており、その開孔Ｙｈの周縁に排出装置１００を取付けるためのパットフランジＹｆが溶接されている。また、前記パットフランジＹｆの開孔周縁は弁座Ｙｓとなっている。
【０００３】
前記排出装置１００は、前記パットフランジＹｆにボルト止めされる筒状のケーシング１０２を備えており、そのケーシング１０２の下側に粉体等の排出口１０３が形成されている。また、前記ケーシング１０２の後端面フランジ１０４には弁座Ｙｓと同軸にシリンダ１０５が取付けられており、そのシリンダ１０５のピストンロッド１０６の先端に前記弁座Ｙｓと嵌合するディスク１０７が同軸に取付けられている。なお、ピストンロッド１０６の周囲はベローズ１０８によりシールされている。
前記ディスク１０７は、円板部１０７ｅと鍔部１０７ｔとが同軸に設けられた板であり、そのディスク１０７の円板部１０７ｅが弁座Ｙｓの開孔に嵌合し、前記鍔部１０７ｔが弁座Ｙｓの周縁を押圧することにより、容器Ｙの開孔Ｙｈが閉鎖される。
【０００４】
前記シリンダ１０５がピストンロッド１０６を収納する方向に駆動され、ディスク１０７が弁座Ｙｓから軸方向に離れると（図中二点鎖線参照）、容器Ｙの開孔Ｙｈが開かれて、容器Ｙから排出された粉体等は自重によりスムーズに排出口１０３まで落下する。前記排出口１０３には配管（図示されていない）が接続されており、排出された粉体等はその配管によって次工程に送られる。また、前記シリンダ１０５がピストンロッド１０６を延出する方向に駆動されてディスク１０７が弁座Ｙｓと嵌合すると、容器Ｙの開孔Ｙｈが塞がれる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、前記排出装置１００は、弁座Ｙｓから離れた位置にあるディスク１０７をその弁座Ｙｓに対して押付けることにより容器Ｙの開孔Ｙｈを閉じる構造のため、弁座Ｙｓとディスク１０７との間に粉体等を噛み込む可能性がある。弁座Ｙｓとディスク１０７との間に粉体等が挟まるとシールが不十分になる。これを防止するため、容器Ｙの開孔Ｙｈを閉じる前に、前記弁座Ｙｓをガス又は液体で洗浄する方法がある。しかし、この方法は、洗浄装置を別途設けなければならないという問題がある。
また、弁座Ｙｓとディスク１０７との硬度を向上させ、さらにディスク１０７の押圧力を大きくして、付着した粉体等を潰す方法がある。しかし、この方法は、乾燥した粉体等によって弁座Ｙｓやディスク１０７が摩耗し、その弁座Ｙｓ及びディスク１０７の寿命が短くなるという問題がある。
【０００６】
本発明は、上記問題点に鑑みなされたものであり、簡単な構成で弁座（シール部材）と弁体との間に粉体等が挟まらない排出装置を提供することをその目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記した課題は、請求項１に記載された排出装置によって解決される。
本発明によると、弁体の外周面がシール部材と接触しながら回動するため、外周面が回動する過程で、その外周面やシール部材に付着した粉体等は、その外周面とシール部材との摺動作用によって掻き落とされる。このため、外周面とシール部材との接触部分（シール部分）に粉体等が挟まれることがない。したがって、従来必要とされたシール部分の洗浄が不要になるとともに、シール部分の摩耗も抑えることができる。
また、前記弁体は、開孔を開いたときにその開孔から押出される粉体等を落下させる形状に形成されており、さらに、排出孔は粉体等の落下位置に形成されているため、容器の開孔から押出された粉体等は途中で溜まらずスムーズに排出される。
また、弁体は球殻状に形成されているため、支持構造が簡単になり、また回動も容易に行える。また、前記開孔が開かれた状態で、球殻の第一貫通孔が開孔に対向し、第二貫通孔が排出孔に対向するため、容器の開孔から押出された粉体等が弁体内に溜まることがない。
【０００８】
上記した課題は、請求項２に記載された排出装置によって解決される。
本発明では、前記第一貫通孔と第二貫通孔とは、前記弁体の回動方向にほぼ90°位相をずらした状態で球面の部分に形成されている。
【００１０】
上記した課題は、請求項３に記載の排出装置によって解決される。
本発明によると、弁体を被うケースと、その弁体との間には掃除用の隙間が形成されているため、弁体及び排出装置の掃除がさらに容易になる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
（第一の実施の形態）
以下、図１〜図３に基づいて、本発明の第一の実施の形態に係る排出装置の説明を行う。本実施の形態に係る排出装置は、薬品、その他の化学製品等を含むスラリー液から水分を除去して粉体あるいは粉体に水分が含有されたケーキ（以下、粉体等という）を取出す濾過乾燥機等に使用されたものである。ここで、図１は開弁状態における排出装置の縦断面図（Ａ図）及びＡ図のＢ−Ｂ矢視図（Ｂ図）である。図２は閉弁状態における排出装置の縦断面図（Ａ図）及びＡ図のＢ−Ｂ矢視図（Ｂ図）である。また、図３は排出装置の弁体の斜視図である。
【００１２】
排出装置１０は、図１（Ａ）、図２（Ａ）に示されるように、濾過乾燥機等の容器Ｙの側面に取付けられる。容器Ｙの側壁には粉体等（図示されていない）を取出ための開孔Ｙｈが形成されており、その開孔Ｙｈの周縁に前記排出装置１０を取付けるためのパットフランジＹｆが溶接等により固定されている。ここで、パットフランジＹｆを容器Ｙの側壁に直接溶接することにより、後記する弁体３０を極力容器Ｙに近づけることができる。
パットフランジＹｆの開孔周縁には同軸にリング溝Ｙｍ（図１（Ａ）参照）が形成されており、そのリング溝Ｙｍにリング状のシール部材１２が嵌め込まれ、弁座が形成される。ここで、前記シール部材１２の材質としてカーボンファイバーが充填されたテフロンやガラスファイバーが充填されたテフロン等が好適に使用される。
【００１３】
パットフランジＹｆには、排出装置１０における筒状のケーシング２０がボルト止め等により固定される。ケーシング２０は、前端部（図１（Ａ）では左側）に前面フランジ２２、後端部（図１（Ａ）では右側）に後面フランジ２４を備えており、その前面フランジ２２が前述のパットフランジＹｆに連結される。また、後面フランジ２４にケーシング２０の後蓋となる後板２５がボルト止め等により固定される。
ケーシング２０の上部（図１（Ａ）では上側）には掃除用の開口２６が形成されており、その開口２６が上蓋２６ｕによって閉じられている。
【００１４】
ケーシング２０の下部（図１（Ａ）では下側）には、下向きに粉体等の排出孔２３が形成されており、その排出孔２３に粉体等を次の工程に搬送する配管（図示されていない）が接続される。
ケーシング２０の内部には、球面３３を備える弁体３０がその球面３３を弁座のシール部材１２に接触させた状態で球の中心線Ｃの回りに回動できるように収納されている。
【００１５】
弁体３０は、図１、図３に示されるように、略球殻状に形成されており、中心線Ｃの軸方向における両端面３０ｔがその中心線Ｃと垂直な平面となっている。両端面３０ｔの間隔Ｌは、図１（Ｂ）に示されるように、容器Ｙの開孔Ｙｈの内径とほぼ等しい値に設定するのが好ましい。また、弁体３０の端面３０ｔを除く外周面は球面３３となっており、その球面３３の部分に第一貫通孔３３ｘと第二貫通孔３３ｙとが回動方向にほぼ90°位相をずらした状態で形成されている。ここで、第一貫通孔３３ｘと第二貫通孔３３ｙの径は開孔Ｙｈの径とほぼ等しく設定するのが好ましい。
【００１６】
このため、図１に示されるように、第一貫通孔３３ｘが容器Ｙの開孔Ｙｈと対向する位置に回動された状態では、第二貫通孔３３ｙは下部に位置し、ケーシング２０の排出孔２３に対向する。また、弁体３０が図１（Ａ）に示す位置から反時計方向にほぼ90°回動した状態では、図２に示されるように、球面３３が容器Ｙの開孔Ｙｈと対向し、その開孔Ｙｈが閉じられる。
【００１７】
弁体３０の端面３０ｔの一方には突起３４が形成されている。突起３４は、後記する回動軸３１が連結される部分であり、隙間を介して配置された一対の半円突起片３４ｈから構成されている。
【００１８】
ケーシング２０の片側の側面には、図１（Ｂ）、図２（Ｂ）に示されるように、弁体３０の中心線Ｃと同軸位置に水平軸受け２７が形成されている。水平軸受け２７は、ケーシング２０の側壁を貫通して形成されており、その水平軸受け２７に回動軸３１が支持されている。回動軸３１の先端部には、弁体３０の突起３４と嵌合するボス３１ｂが形成されている。
【００１９】
ボス３１ｂの内部には突起３４の隙間に挿入される突条（図示されていない）が形成されており、その突起３４とボス３１ｂとが嵌合することにより、両者３４，３１ｂは相対回動が不能となる。
回動軸３１の基端部には直角にアーム３５が連結されている。
この構造により、ケーシング２０の外側からアーム３５によって回動軸３１を回動させることにより、ケーシング２０の内部の弁体３０を中心線Ｃの回りに回動させることができる。
【００２０】
ケーシング２０の内部に弁体３０が収納されると、そのケーシング２０の後端面が後板２５によって塞がれる。
後板２５には、弁座のシール部材１２と同軸位置にリング状の突条２５ｔが形成されており、その突条２５ｔにパットフランジＹｆのリング溝Ｙｍと等しい径のリング溝２５ｍが形成されている。そして、後板２５のリング溝２５ｍに、弁座のシール部材１２とほぼ同じ形状のシール部材２５ｈが嵌め込まれている。シール部材２５ｈは、弁座のシール部材１２と協働して弁体３０を前後から挟んで支持する部材である。後板２５がケーシング２０の後面フランジ２４にボルト止めされた状態では、シール部材２５ｈは弁体３０の球面３３に当接する。
【００２１】
即ち、弁体３０はその球面３３が弁座のシール部材１２と後板２５のシール部材２５ｈとによって前後から挟まれることにより、その中心線Ｃが水平軸受け２７の中心と一致するように支持される。また、弁体３０の球面３３及び端面３０ｔとケーシング２０の内壁面及び後板２５の内壁面との間には、人の手による掃除が可能な隙間が形成されている。
即ち、ケーシング２０及び後板２５が本発明の弁体３０を被うケースに相当する。ここで、ケーシング２０、後板２５及び弁体３０の材料としてはステンレスが好適に使用される。
【００２２】
次に、本実施の形態に係る排出装置１０の動作を説明する。
先ず、図２（Ａ）、（Ｂ）に示されるように、排出装置１０の弁体３０によって濾過乾燥機等の容器Ｙの開孔Ｙｈが閉鎖されている状態で、その容器Ｙの内部には薬品等を含むスラリー液が注入される。スラリー液が注入されると、容器Ｙの底部に設けられた濾板（図示されていない）を介して水分等が除去され、さらにスラリー液は攪拌及び加熱等によって乾燥される。
【００２３】
このようにして乾燥が予め決められた程度にまで進行し、粉末あるいはケーキが得られると、排出装置１０の開弁操作が行われる。開弁操作は、アーム３５により弁体３０を図２（Ａ）において中心線Ｃの回りに時計回転方向にほぼ90°回動させることにより行う。この場合、容器Ｙの開孔Ｙｈを塞ぐ弁体３０の球面３３やシール部材１２に粉体等が付着していても、弁体３０の球面３３が弁座のシール部材１２に接触しながら回動するため、球面３３やシール部材１２に付着している粉体等は掻き取られる。このため、シール部材１２と球面３３との間に粉体等が挟まることがなく、シール性が不十分になることはない。なお、球面３３は粉体等が付着し難いように、表面が研磨処理されている。ここで、掻き取られた粉体等は攪拌機等によって開孔Ｙｈから押出された粉体等と共に排出孔２３から下方に排出される。
【００２４】
このようにして、図２（Ａ）に示される閉弁状態から弁体３０がほぼ90°回動されると、図１（Ａ）に示されるように、弁体３０の第一貫通孔３３ｘが容器Ｙの開孔Ｙｈと対向する位置に配置されるとともに、第二貫通孔３３ｙが排出孔２３の真上に配置され、開弁状態となる。
排出装置１０が開弁されると、容器Ｙの開孔Ｙｈから押出された粉体等は自然落下状態で弁体３０の第一貫通孔３３ｘ、第二貫通孔３３ｙを通過して排出孔２３から下方に排出される。
なお、排出装置１０を閉弁状態にするには、アーム３５により弁体３０を図１（Ａ）に示される開弁状態からほぼ90°反時計方向に回動させることにより行う。
【００２５】
このように、本実施の形態に係る排出装置１０によると、弁体３０が回動する過程で、弁体３０の球面３３やシール部材１２に付着した粉体等は、弁体３０の球面３３とシール部材１２とが摺動することによって掻き落とされ、球面３３とシール部材１２との接触部分（シール部分）に粉体等が挟まることがない。このため、従来必要とされたシール部分の洗浄が不要になるとともに、シール部分の摩耗も抑えることができる。
また、弁体３０は、開孔Ｙｈの開放時にその開孔Ｙｈから押出される粉体等の落下を妨げない形状に形成されており、さらに、排出孔２３は弁体３０を通過した粉体等の落下位置に形成されている。このため、容器Ｙの開孔Ｙｈから押出された粉体等はスムーズに下方に排出される。
【００２６】
また、前記弁体３０が球殻状であるため、支持構造が簡単であり、回動も容易に行える。
また、弁体３０を被うケース、即ち、ケーシング２０及び後板２５と、その弁体３０との間には人の手による掃除用の隙間が形成されているため、弁体３０及びケーシング２０内部の掃除が容易になる。
【００２７】
（第二の実施の形態）
以下、図４、図５に基づいて、本発明の第二の実施の形態に係る排出装置の説明を行う。本実施の形態に係る排出装置５０は、第一の実施の形態に係る排出装置１０とは弁体３０の形状及びその支持構造が異なり、それ以外の構造については第一の実施の形態に係る排出装置１０と同様である。したがって、共通する部材については同一番号を付して説明を省略する。
【００２８】
本実施の形態に係る排出装置５０の弁体６０は、図４（Ａ）、図５（Ａ）に示されるように、回動中心Ｃ（中心線Ｃ）に対して直角な断面の形状が扇形となっており、その扇形の円弧に相当する部分に球面６３が形成されている。なお、球面６３の幅及び長さは容器Ｙの開孔Ｙｈを塞ぐのに必要な値に設定されている。弁体６０の両端面６０ｔは回動中心Ｃに対して直角な扇形の平面である。両端面６０ｔの間隔Ｌ（図４（Ｂ）参照）は容器Ｙの開孔Ｙｈの径とほぼ等しい値に設定するのが好ましい。
【００２９】
また、弁体６０の両端面６０ｔには、中心線Ｃと同軸にボス６１が形成されている。
一方、ケーシング２０の両側面には回動中心Ｃの位置に水平軸受け２７が形成されており、それらの水平軸受け２７に支持された第一回動軸６５と第二回動軸６６との先端部分が弁体６０のボス６１と嵌合する。第二回動軸６６の基端部には直角にアーム３５が連結されており、その第二回動軸６６の先端部分と弁体６０のボス６１との間には回り止め用のキー６１ｋが挿入されている。この構造により、アーム３５によってケーシング２０の内部の弁体６０を回動中心Ｃ（中心線Ｃ）回りに回動させることができる。
【００３０】
ここで、弁体６０は軸方向に直角な断面形状が扇形に形成されているため、本実施の形態に係る排出装置５０では第一の実施の形態に係る弁体３０のように、その弁体６０を前後からリング状のシール部材１２，２５ｈによって挟んで支持する必要がない。このため、ケーシング２０の後端面を塞ぐ後板５５にシール部材を支持する突条等を設ける必要がなくなり、その後板５５の形状が簡単になる。このため、後板５５の内側に粉体等が付着し難くなる。
【００３１】
次に、本実施の形態に係る排出装置５０の動作を説明する。
図５に示される閉弁状態から排出装置５０を開弁するには、アーム３５により弁体６０を図５（Ａ）において回動中心Ｃの回りに時計回転方向に回動させることにより行う。この場合、容器Ｙの開孔Ｙｈを塞ぐ弁体６０の球面６３やシール部材１２に粉体等が付着していても、弁体６０の球面６３が弁座のシール部材１２に接触しながら回動するため、回動途中で粉体等が掻き取られる。掻き取られた粉体等は開孔Ｙｈから押出された粉体等と共に排出孔２３から下方に排出される。
【００３２】
このようにして、図５（Ａ）に示される閉弁状態から弁体６０が時計回転方向にほぼ90°回動されると、図４（Ａ）に示されるように、前記弁体６０の球面６３が容器Ｙの開孔Ｙｈから外れ、開弁状態となる。
排出装置１０が開弁されると、開孔Ｙｈから押出された粉体等は自然落下して排出孔２３から下方に排出される。
なお、排出装置５０を閉弁状態にするには、アーム３５により図４（Ａ）に示される開弁状態から弁体６０を反時計回転方向にほぼ90°回動させることにより行う。
【００３３】
このように、本実施の形態に係る排出装置５０によると、弁体６０の球面６３は中心線Ｃに対して直角な断面が円弧形となるように形成されているため、球殻のように内部空間が存在せず、弁体６０等の掃除が容易になる。
ここで、第一、第二の実施の形態では、排出装置１０，５０を薬品等の濾過乾燥装置等に応用する例を示したが、これに限定されることはなく、粉体等を容器の側面から下方に排出する機器であれば如何なる機器にも応用できる。
【００３４】
また、弁体３０，６０をアーム３５により手動で回動させる例を示したが、シリンダやモータ等の駆動手段を使用して自動で回動させても良い。
また、シール部材１２や弁体３０，６０等の材質は粉体等の種類に応じて適宜変更可能である。
また、弁体の形状、回動中心、第一、第二貫通孔の形状及び形成位置、回動角度等は、外周面が容器の開孔に設けられたシール部材と接触しながら回動してその開孔を開閉できれば種々に変更が可能である。
【００３５】
【発明の効果】
本発明によると、弁体の球面とシール部材との接触部分（シール部分）に粉体等が挟まることがないため、従来必要とされたシール部分の洗浄が不要になるとともに、シール部分の摩耗も抑えることができる。さらに、弁体は粉体等の落下をほとんど妨げない形状に製作されており、排出孔は弁体を通過した粉体等の落下位置に形成されているため、容器の開孔から押出された粉体等は途中で溜まらずスムーズに下方に排出される。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第一の実施の形態に係る排出装置の開弁状態を表す縦断面図（Ａ図）、及びＡ図のＢ−Ｂ矢視図（Ｂ図）である。
【図２】本発明の第一の実施の形態に係る排出装置の閉弁状態を表す縦断面図（Ａ図）、及びＡ図のＢ−Ｂ矢視図（Ｂ図）である。
【図３】本発明の第一の実施の形態に係る排出装置の弁体を表す斜視図である。
【図４】本発明の第二の実施の形態に係る排出装置の開弁状態を表す縦断面図（Ａ図）、及びＡ図のＢ−Ｂ矢視図（Ｂ図）である。
【図５】本発明の第二の実施の形態に係る排出装置の閉弁状態を表す縦断面図（Ａ図）、及びＡ図のＢ−Ｂ矢視図（Ｂ図）である。
【図６】従来の排出装置の閉弁状態を表す縦断面図である。
【符号の説明】
Ｙ      容器
Ｙｈ    開孔
１２    シール部材
２０    ケーシング（ケース）
２５    後板（ケース）
２３    排出孔
３０    弁体
３３    球面
３３ｘ  第一開孔
３３ｙ  第二開孔
６０    弁体
【図１】
0004705213.tif 000002
【図２】
0004705213.tif 000003
【図３】
0004705213.tif 000004
【図４】
0004705213.tif 000005
【図５】
0004705213.tif 000006
【図６】
0004705213.tif 000007