(57)【要約】【課題】ハウジング内部を常に気密性を保って仕切りつつ、ロータが円滑に回転し、摺動部材の磨耗・交換頻度が少なく、物の噛み込みにも比較的強い、効率の良いロータリーバルブを提供する。【解決手段】自己潤滑性樹脂のチップ板１０をロータ板６と押え板９で挟持し、放射線方向にのみ移動可能とし、かつ内蔵されたスプリング７で付勢してチップ板１０をハウジング内周面に押し付ける。【選択図】    図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
粉状体の供給口および排出口を有する円筒状のハウジングと、
該ハウジングの軸方向に設けられた回転軸と、
該ハウジング内部を仕切るように該回転軸から該ハウジング内周面に向かって放射状に設けられたロータ板と、を備え、
前記ロータ板が回転することにより、前記供給口から供給された粉状体を前記排出口から排出するロータリーバルブにおいて、
前記ロータ板と押え板とによって挟持されるとともに、放射線方向にのみ移動可能にガイドされ、少なくとも前記ハウジング内周面と接触する先端摺動部が自己潤滑性樹脂からなり、前記ハウジング内部を気密性を保って仕切るチップ板と、
該チップ板を前記ハウジング内周面に押し付ける付勢手段と、を設けたことを特徴とするロータリーバルブ。
【請求項２】
ロータ板および押え板と接触する側面摺動部が自己潤滑性樹脂からなるチップ板である請求項１に記載のロータリーバルブ。
【請求項３】
チップ板全体が自己潤滑性樹脂からなる請求項１に記載のロータリーバルブ。
【請求項４】
ロータ板および押え板の少なくともいずれか一方に、チップ板とのすき間から粉状体の侵入を防ぐシール部を設けた請求項１から３のいずれか一の請求項に記載のロータリーバルブ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、粉状体を排出するロータリーバルブに関するものである。特に、不燃ゴミの処理施設でのちり、ほこり、小さなゴミなどの粉状体の排出に適したロータリーバルブに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
図９に示すように収集されたプラスチックなどの不燃ゴミGは、ゴミ処理施設のゴミ破砕機３１で破砕され、適切な大きさになった後、埋め立て場に埋め立てられることになる。このゴミ処理施設のゴミ破砕工程では、ちり、ほこり、小さなゴミなどの粉状体ｄが大気に舞うため、そのままでは、ゴミ破砕工程設備周辺が粉状体ｄだらけとなって掃除が大変であり、また粉状体ｄが堆積すれば設備の稼動にも影響がでる。そこで、粉状体ｄを空気ａとともにダクト３３を通じて回収装置３４で真空吸引して回収し、回収された粉状体ｄはホッパ３５を通じてロータリーバルブ１に供給され、このロータリーバルブ１の排出口４から排出され、埋め立て処分等される。一方、吸引された大気ａは別の排出管から排出される。
【０００３】
従来のロータリーバルブ１は図８に示すように供給口３および排出口４を有する円筒状のハウジング２内に、ハウジング２内部を仕切るように放射状に回転可能に設けられたロータ板６が軸支されている。そしてロータ板６が回転しての供給口３から供給された粉状体ｄを排出口４から排出する仕組みとなっている。ところで、ロータ板６の回転時にもハウジング２内部は気密性を保って仕切られていないと空気ａが漏れて真空吸引による粉状体ｄの回収効率が落ちる。即ち、粉状体ｄを効率よく排出できず、ダクト３３やハウジング２内部に粉状体ｄが堆積することになる。これらを防ぐためにロータ板６の先端部にゴム部材２５を固定ボルト１７とナット１４で固定し、ゴム部材２５をハウジング２内周面に摺動させて、ハウジング２内部を気密性を保ちつつ仕切るようにしている。
【０００４】
ところが、ゴム部材２５は摺動するにつれて、徐々に磨耗するのでハウジング２内周面に対してすき間が生じ、また、物を噛み込んだ場合などに欠け易く、頻繁に交換する必要があった。このゴム部材２５の交換作業は時間もコストもかかり、狭い場所での作業となるため、大変煩わしいものであった。また、この交換作業中はロータリーバルブ１の稼動が停止するためゴミ処理施設全体の稼動にも影響していた。
【０００５】
ロータリーバルブのハウジング内部の気密性を保ちつつ、仕切る手段として、ロータリーバルブのロータ板、ハウジング内周面のそれぞれの摺動部に耐磨耗材を用いて、摺動部の磨耗を低減させるものが提案されている（特許文献１参照）。この構造では、摺動部の磨耗を低減させることはできるが、磨耗量が大きくなるとロータ板とハウジング内周面にすき間が生じてしまうため、すき間が生じる前に摺動部の交換が必要になる。
【０００６】
また、全く利用分野が異なるが、エンジン等に用いられる高回転のロータリーバルブについて、常にハウジング内部の気密性を保ちつつ仕切る構造が提案されている（特許文献２参照）。このロータリーバルブは、ハウジング内の円筒状のローターを回転させ、ローター周壁に設けた開口部でガスの流出入をおこなうものである。常に気密性を保つために、ローター外周に突出部を設け、この突出部をスプリングなどでハウジング内周に押付ける構造となっている。この構造によれば、突出部が磨耗しても、突出部がハウジング内周に押付けられ、すき間が生じないので常に、気密性を保つことができる。ところが、この提案では突出部が物を噛み込むことや突出部の磨耗を減らすことについては考慮されていない。また、確実にすき間が生じないように突出部を押し付ける構造が提案されているわけではない。
【特許文献１】実開平３―９５３２４号
【特許文献２】特開平１１―６４０９号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は前記したような従来技術の問題点を解決するためになされたものである。即ち、ハウジング内部を常に気密性を保って仕切ることができ、ロータが円滑に回転し、摺動部材の磨耗・交換頻度が少なく、物の噛み込みにも比較的強い、効率の良いロータリーバルブを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
請求項１に記載のロータリーバルブは、粉状体の供給口および排出口を有する円筒状のハウジングと、該ハウジングの軸方向に設けられた回転軸と、
該ハウジング内部を仕切るように該回転軸から該ハウジング内周面に向かって放射状に設けられたロータ板と、を備え、前記ロータ板が回転することにより、前記供給口から供給された粉状体を前記排出口から排出するロータリーバルブにおいて、前記ロータ板と押え板とによって挟持されるとともに、放射線方向にのみ移動可能にガイドされ、少なくとも前記ハウジング内周面と接触する先端摺動部が自己潤滑性樹脂からなり、前記ハウジング内部を気密性を保って仕切るチップ板と、該チップ板を前記ハウジング内周面に押し付ける付勢手段と、を設けたことを特徴とするものである。
【０００９】
請求項２に記載のロータリーバルブは、請求項１に記載のロータリーバルブにおいて、ロータ板および押え板と接触する側面摺動部を自己潤滑性樹脂からなるチップ板としたものである。
【００１０】
請求項３に記載のロータリーバルブは、請求項１に記載のロータリーバルブにおいて、チップ板全体を自己潤滑性樹脂としたものである。
【００１１】
請求項４に記載のロータリーバルブは、請求項１から３のいずれか一の請求項に記載のロータリーバルブにおいて、ロータ板および押え板の少なくともいずれか一方に、チップ板とのすき間から粉状体の侵入を防ぐシール部を設けたものである。
【発明の効果】
【００１２】
請求項１に記載のロータリーバルブは、ハウジング内部を仕切るチップ板の少なくともハウジング内周面と接触する先端摺動部を自己潤滑性樹脂としたので、ロータが円滑に回転でき、磨耗量も少なくすることができる。そして、必要最低限の自己潤滑性樹脂を使用することでコストを抑えることができる。また、先端摺動部が粉体物を噛み込んでも、その自己潤滑性により粉体物を引きずることなく逃がすことができ、チップ板に欠損を生じにくくする。また、チップ板が付勢手段によってハウジング内周面に押し付けられているので、チップ板が磨耗してもハウジング内部を常に、気密性を保って仕切ることができる。これにより、煩わしいチップ板の交換作業を減らすことができ、ハウジング内部に粉状体が堆積することなく、ハウジングの供給口から供給された粉状体を効率よくハウジングの排出口から排出することができる。
即ち、このロータリーバルブはハウジング内部を常に気密性を保って仕切ることができ、ロータが円滑に回転し、チップ板の磨耗・交換頻度が少なく、粉体物の噛み込みにも比較的強い、効率の良いものとなる。
【００１３】
請求項２に記載のロータリーバルブは、チップ板の先端摺動部に加えて、ロータ板および押え板と接触する側面摺動部を自己潤滑性樹脂とした。これにより、チップ板とロータ板や押え板との摺動が円滑になり、また、チップ板とロータ板や押え板の間に粉体物が侵入して、噛み込んだとしてもチップ板は適度に変形して噛み込んだ物を逃すので、チップ板の放射線方向の移動が円滑となり、さらにハウジング内部の気密性を保って仕切ることができる。また、自己潤滑性樹脂の使用量を減らし、コストを抑えることができる。
即ち、このロータリーバルブはハウジング内部を常に気密性を保って仕切ることができ、ロータが円滑に回転し、チップ板の磨耗・交換頻度が少なく、粉体物の噛み込みにも比較的強い、効率の良いものとなる。
【００１４】
請求項３に記載のロータリーバルブは、チップ板全体を自己潤滑性樹脂とした。これにより、チップ板を一体成型することができる。また、チップ板の剛性が均一となり、粉体物を噛み込んでもロータ板の回転方向に適度に変形し、噛み込んだ物を逃がし易くなる。また、チップ板とロータ板、押え板の間に粉体物が侵入して、噛み込んだとしても同様に、噛み込んだ物を逃がし易くなり、チップ板の放射線方向の移動が円滑となるので、さらにハウジング内部の気密性を保って仕切ることができる。
即ち、このロータリーバルブはハウジング内部を常に気密性を保って仕切ることができ、ロータが円滑に回転し、チップ板の磨耗・交換頻度が少なく、粉体物の噛み込みにも比較的強い、効率の良いものとなる。
【００１５】
請求項４に記載のロータリーバルブは、ロータ板および押え板の少なくともいずれか一方にチップ板とのすき間から粉状体の侵入を防ぐシール部を設けた。これにより、チップ板とロータ板や押え板との間に粉状体が侵入しにくくなり、チップ板の放射線方向の移動の円滑性が確保でき、さらに確実にハウジング内部の気密性を保って仕切ることができる。ここで、ロータ板のチップ板との接触部、押え板のロータ板との接触部のいずれか一方だけに粉状体の侵入を防ぐシール部を設けてもよいが、ロータ板、押え板の両方にシール部を設けるのが好ましい。
即ち、このロータリーバルブはハウジング内部を常に気密性を保って仕切ることができ、ロータが円滑に回転し、チップ板の磨耗・交換頻度が少なく、粉体物の噛み込みにも比較的強い、効率の良いものとなる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、本発明に係るロータリーバルブの実施形態を説明する。
図３のロータリーバルブの断面図に示すように、供給口３および排出口４を有した円筒状のハウジング２の中に、回転軸５からハウジング２内周面に向かってハウジング２内部を仕切るように放射線状にロータ板６が均等に６枚設けらている。このロータ板６と押え板９に挟まれたチップ板１０が放射線方向にのみ移動可能にガイドされ、その先端部がハウジング内周面に接触してハウジング２内部を気密性を保ちつつ仕切っている。
【００１７】
図１および図２にロータリーバルブ１の内部構造の一部を示す。これらの図では説明のためロータ板６が１枚しか記載されていないが、実際には６枚存在する。
鉄鋼製の円筒状回転軸５に鉄鋼製のロータ板６が溶接され、ロータ板６には、大孔、小孔がそれぞれ５つ設けられて、小孔はねじ穴となっている。ロータ板６の枚数は適宜、決定されるが４〜１２枚程度が好ましい。また、ロータ板６の素材は鋼鉄に限らず適宜、決定される。大孔、小孔についても部材の固定等に用いるためのものなので形状、大きさ、数は適宜、決定すればよい。
【００１８】
チップ板１０には切欠き部１５が５つあり、それらの間にはスプリングを挿入するためのスプリング挿入穴１９が設けられている。このチップ板１０は全体が自己潤滑性樹脂からなり、ポリアミド樹脂、ポリアセタール樹脂、フッ素樹脂などを用いることができ、特に、ポリアミド樹脂のモノマーキャストナイロンが好適である。スプリング挿入穴１９の深さはチップ板１０の高さの半分程度が好ましいが適宜、決定することができる。また切欠き部１５の大きさ、形状、数も適宜、決定すれば良い。特に、幅方向に中心振り分けで２つ以上、切欠き部１５を設けると、チップ板１０の放射線方向の移動において、斜めに傾くのを防ぐことができて、好適である。
【００１９】
スプリング固定板８は鉄鋼製で、ロータ板６の小孔に対応する小孔が５つ設けられ、６つのスプリング貫通軸２０が立設されていて、このスプリング貫通軸２０にスプリング７が挿通する。スプリング貫通軸２０の長さは、チップ板１０のスプリング挿入穴１９の深さを考慮して決定しなければならないが、このスプリング貫通軸２０は、チップ板１０の補強芯としても機能するので、この長さを変えることで、チップ板１０の剛性を調整することができる。スプリング固定板８の素材、スプリング７の径、長さ、バネ定数などは適宜、決定することができるが、特に、スプリング７の仕様については、気密性を保ちつつロータ板６が円滑に回転するように調整して決定する必要がある。
【００２０】
つぎに、組立であるがスプリング７を挿通した状態でスプリング貫通軸２０をスプリング挿入穴１９に挿入して、チップ板１０とスプリング固定板８がロータ板６に取り付けられる。その後の手順は以下のとおりである。
まず、スプリング固定板８とロータ板６の小孔の位置を合わせて、固定ねじ１６によって、スプリング固定板８をロータ板６に固定する。つぎに、チップ板１０の切欠き部１５にカラー１８を遊嵌して、押え板９の大孔、カラー１８、ロータ板６の大孔に固定ボルト１７を挿通させてナット１４で締結し、チップ板１０をロータ板６と押え板９で挟んで、チップ板１０を放射線方向にのみ移動可能にガイドする。このロータ板６、押え板９、固定ボルト１７、切欠き部１５のガイド機能によって、チップ板１０のスプリング挿入穴１９に内挿されたスプリング７は放射線方向以外の不要な外力を受けずに、確実に放射線方向にのみチップ板１０を付勢することができる。
図２に示すように、チップ板１０は放射線方向にのみ移動可能となり、チップ板１０は内蔵されたスプリング７によって、ハウジング２内周面に向かって付勢されるので、常にチップ板６先端の先端摺動部１１はハウジング２内周面に押付けられハウジング２内部を気密性を保ちつつ仕切ることができる。
【００２１】
つぎに、このロータリーバルブの動きを図３および図１、２に基づいて説明する。ロータ板６と押え板９に挟まれ、固定ボルト１７とチップ板１０の切欠き部１５により放射線方向にのみ移動可能なチップ板１０は、内蔵されたスプリング７に付勢されて先端摺動部１１がハウジング２内周面に押し付けられるので、このチップ板１０が磨耗しても、常にハウジング２内部を気密性を保ちつつ、仕切ることになる。
そして、回転軸５が図示しない駆動装置によって回転するとロータ板６およびチップ板１０が回転して、供給口３から供給された粉状体ｄがこの仕切られた空間充填された後、排出口４から粉状体が排出される。
【００２２】
チップ板１０によって、気密性が保たれているので、ロータ板６の回転によって空気が漏れて粉状体ｄの円滑な供給が妨げられることはない。即ち、ハウジング２内部に粉状体ｄが堆積することがなく、効率良く粉状体を排出することができる。
【００２３】
また、チップ板１０全体が自己潤滑性樹脂なのでロータ板６が円滑に回転し、チップ板１０の磨耗、交換頻度を少なくすることができる。また、チップ板１０の先端摺動部１１が粉状体ｄを噛み込んでも摩擦が少ないので粉状体ｄを引きずることなく逃すことができ、チップ板１０の欠損を防ぐことができる。粉状体ｄのみならず異物が混入して供給された場合も同様に異物を引きずることなく、逃すことができる。さらに、自己潤滑性樹脂のチップ板１０は金属等と比べ、物を噛み込んでも回転方向に適度に変形するので噛み込んだものを逃し易い。
【００２４】
チップ板１０はロータ板６および押え板９とも摺動するので、チップ板１０の側面摺動部１２が自己潤滑性樹脂であるとチップ板１０の放射線方向の移動が円滑になり、チップ板１０とロータ板６、押え板９の間に粉体物ｄが侵入して、噛み込んだとしても噛み込んだ物を逃がし易くなり、物の噛み込みにも比較的強くなる。
このように、メンテナンスの負担を減らすことができ、特に煩わしいチップ板１０の交換作業の頻度を減らすことができる。
【００２５】
この実施形態では、付勢手段をスプリング７としているが、これに限らず板バネ、弾性体などを介在させてもよい。
【００２６】
また、図４に示すようにチップ板１０の先端摺動部１１のみ自己潤滑性樹脂として、他の部分を鋼鉄などの素材にして、コストの抑制、チップ板１０の強度向上を図ることもできる。
【００２７】
図５に示すようにチップ板１０の先端摺動部１１および側面摺動部１２のみを自己潤滑性樹脂とし、チップ板１０の円滑な移動を確保しつつ、噛み込みにも強くすることができる。
【００２８】
図６に示すような粉状体の侵入を防ぐシール構造をロータ板６および押え板９に設けることもできる。この実施形態ではロータ板６において、先端部、チップ板１０の下端部と接する位置に凸状部１３を設けている。そして、押え板９においても、先端部、チップ板１０の下端部と接する位置、スプリング固定板８と接する位置に凸状部１３を設けている。この構造により側面摺動部１２、スプリング７内蔵部に粉状体ｄなどが侵入しにくくなり、チップ板１０の円滑な移動を確保することができ、ハウジング２内部の気密性を保ち、物の噛み込みにも強くすることができる。
【００２９】
また、このシール構造の変形例として図７に示すようにスプリング固定板８と押え板９を一体化してL字状の一部品とし、チップ板１０と接する凸状部１３を適宜、設ける構造とすることもできる。
【００３０】
本発明に係るロータリーバルブは、ちり、ほこり、小さなゴミの他、様々な粉状体の排出に使用でき、たとえば、穀物の粉状体などにも用いることができる。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】本発明に係るロータリーバルブの組立構造図である。
【図２】図１の組立完成図である。
【図３】本発明に係るロータリーバルブの断面図である。
【図４】本発明に係るロータリーバルブのチップ板の一部拡大図である。
【図５】本発明に係るロータリーバルブのチップ板の変形例を示す説明図である。
【図６】本発明に係るロータリーバルブのシール構造を示す説明図である。
【図７】本発明に係るロータリーバルブのシール構造の変形例を示す説明図である。
【図８】従来のロータリーバルブの断面図である。
【図９】不燃ゴミの処理工程を示す説明図である。
【符号の説明】
【００３２】
１  ロータリーバルブ    ２  ハウジング    ３  供給口    ４  排出口      ５  回転軸        ６  ロータ板        ７  スプリング（付勢手段）
８  スプリング固定板    ９  押え板    １０  チップ板  １１  先端摺動部    １２  側面摺動部      １３  シール部    １４  ナット    １５  切欠き部    １６  固定ねじ    １７  固定ボルト  １８  カラー  １９  スプリング挿入穴    ２０  スプリング貫通軸      ２５  ゴム部材        ３０  コンベアベルト  ３１  破砕機          ３３  ダクト    ３４  回収装置      ３５  ホッパ
【図１】
2005225588.tif 000003
【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】
2005225588.tif 000008
【図７】
2005225588.tif 000009
【図８】
2005225588.tif 000010
【図９】
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