(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
粉粒体を貯留するホッパー本体から粉粒体を導出する導出管と、この導出管の下端にこの導出管を横断するように開口させた弁口と、前記導出管の下端面に沿う板面方向に挿抜されることにより前記弁口を開閉する弁板とを備える粉粒体ホッパーのゲートバルブにおいて、
前記導出管内の流路が前記弁口の上流側から弁口に向かって先細りに且つ、前記流路の断面積が弁口の上流側から弁口に向かって二分の一に減少させて形成され、前記導出管の下端面及び弁口が水平面に対して傾斜させ、前記弁口が、一辺を中心にしてこの一辺に対向する頂点が下方に下がるように回転させた三角形に形成されるとともに、前記弁板がこれら導出管の下端面及び弁口に沿って傾斜させた板面方向の斜め上方向から挿抜されることを特徴とする粉粒体ホッパーのゲートバルブ。
【請求項２】
前記弁口が、二等辺三角形に形成されていることを特徴とする請求項１に記載の粉粒体ホッパーのゲートバルブ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、粉粒体ホッパーのゲートバルブに係り、特に粉粒体の付着による締切不良を防止できるようにした粉粒体ホッパーのゲートバルブに関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、粉粒体を貯留するホッパーは、粉粒体を貯留する容器であるホッパー本体の少なくとも下部が漏斗型に形成され、このホッパー本体の下端に粉粒体の取出しを制御するゲートバルブを備えている。
【０００３】
ゲートバルブとしては、横軸回りに回転し、周面に回転軸に平行に延びる多数の溝を形成したロータを備えるロータリーバルブタイプのもの、ボールバルブタイプのもの、仕切弁タイプのものなどがある。
【０００４】
仕切弁タイプのゲートバルブは、ホッパー本体の下端に連通させた導出管と、この導出管の下端面に開口させた弁口と、この導出管の下端面に沿う板面方向に挿抜されることにより前記弁口を開閉する弁板とを備えている。前記導出管の下端面及び弁口は、導出管の軸に直角に設定されることが多いが、例えば実願昭５８−１００３７７３号（実開昭６０−１２５３４号公報）の第３図に示すように、導出管の軸に対して傾斜させることもある。この弁口及び導出管の下端面を傾斜させた従来例では、弁板を弁口及び導出管の下端面と平行に傾斜させているが、この弁板は導出管の軸に直交する方向に挿抜されるようになっている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、水平に配置される弁板が水平方向に移動する一般的な仕切弁タイプのゲートバルブでは、全開されていない時には導出管を流下する粉粒体が弁板に堰き止められて弁板の上に堆積し、開弁時や閉弁時に導出管の下端面と弁板との間に粉粒体が挟み込まれて弁の開閉が困難になったり、完全に弁を閉じることができなくなったりするという問題がある。
【０００６】
水平面に対して傾斜させた弁板を水平移動させる従来の仕切弁タイプのゲートバルブは、開弁中は粉粒体の流れによって弁板の上面が洗われるので、弁板の上面に粉粒体が堆積し難いが、何らかの理由で弁板に粉粒体が堆積すると、弁板を開閉方向に移動させても粉粒体が弁板から擦り落とされず、堆積した粉粒体が邪魔になって弁板を移動させることを困難にしたり、全閉することができなくなる締切不良が発生したりする。
【０００７】
本発明は、この従来技術の課題を解決し、粉粒体が導出管の下端面と弁板との間に噛み込んで開閉が困難になったり、締切不良が生じたりすることを防止できるようにした粉粒体ホッパーのゲートバルブを提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明は上記した目的を達成するため、粉粒体を貯留するホッパー本体から粉粒体を導出する導出管と、この導出管の下端にこの導出管を横断するように開口させた弁口と、前記導出管の下端面に沿う板面方向に挿抜されることにより前記弁口を開閉する弁板とを備える粉粒体ホッパーのゲートバルブにおいて、前記導出管内の流路が前記弁口の上流側から弁口に向かって先細りに且つ、前記流路の断面積が弁口の上流側から弁口に向かって二分の一に減少させて形成され、前記導出管の下端面及び弁口が水平面に対して傾斜させ、前記弁口が、一辺を中心にしてこの一辺に対向する頂点が下方に下がるように回転させた三角形に形成されるとともに、前記弁板がこれら導出管の下端面及び弁口に沿って傾斜させた板面方向の斜め上方向から挿抜されるという技術的手段を採用する。
【０００９】
上記した構成によれば、全開時と全閉時とを除く時には、弁板の上面が粉粒体の流れによって洗われるので、弁板の上面に粉粒体が堆積することはない。
【００１０】
また、全閉時中には、粉粒体の圧力によって弁板の上面に粉粒体が堆積するが、弁板を斜め上方に抜いて弁口を開くことにより、粉粒体の圧力及び自重に加勢されて弁口の口縁で粉粒体を弁板から擦り落すことができ、導出管の下端面と弁板との間に粉粒体が噛み込むことを防止できる。
【００１１】
更に、微小開度の時に粉粒体の流速が低下して弁板の上面に粉粒体が滞留することがあっても、滞留した粉粒体と弁板との付着力はきわめて微弱であるので、弁板を斜め下方に挿入して弁口を閉じるときに、弁板の上側に滞留する粉粒体を弁口の口縁によって確実に擦り取って導出管の下端面と弁板との間に粉粒体が噛み込むことを防止できる。また、弁口が三角形に形成されているので、弁口の開口度の制御が簡単に行える。
【００１２】
また、本発明は、更に、前記弁口が、二等辺三角形に形成されて構成するとよい。
【００１３】
上記したように構成することで、弁口の開口度の制御が簡単になる。
【００１４】
なお、本発明において、粉粒体とは、粉砕体、粉砕粒、粉砕粉、粉砕物、粉状物、粉状体等と呼ばれる固体粒子の集合物をいい、粒径０．１〜１μの微粉、１〜１００μの通常の粉体、０．１〜１ｍｍの粗粉、１ｍｍ以上の粒体などが含まれる。
【００１５】
【発明の実施の態様】
本発明の一実施例に係る粉粒体ホッパーのゲートバルブを図面に基づいて具体的に説明すれば、以下の通りである。
【００１６】
図３は、本発明に係る粉粒体ホッパーのゲートバルブを用いる粉粒体配合装置の構成図であり、この装置は、２基の原料粉末ホッパー１、１とこれらから供給される原料を配合する配合ホッパー２とを備え、原料粉末ホッパー１、１の一方に貯留した原料粉末、例えば食塩粉末を計量しながら配合ホッパー２に投下し、所定量の食塩粉末を配合ホッパー２に貯留させた後、原料ホッパー１、１の他方から他の原料粉末、例えばグルタミン酸ソーダ粉末を計量しながら配合ホッパー２に投下し、所定量のグルタミン酸ソーダを配合ホッパー２に貯留させ、更にこの後、これらの原料粉末を配合ホッパー２に接続した風力搬送装置３で次工程に搬送するように構成されている。
【００１７】
各原料粉末ホッパー１は、下部が下細りの漏斗状に形成されたホッパー本体４と、このホッパー本体４からの原料粉末の排出を制御するゲートバルブ５とを備え、ホッパー本体４はこのゲートバルブ５と蛇腹状の可撓管６とを介して配合ホッパー２に接続されている。
【００１８】
図１の断面図に示すように、前記ゲートバルブ５は、粉粒体を貯留するホッパー本体４から粉粒体を導出する導出管７と、この導出管７の下端面８にこの導出管７を横断するように開口させた弁口９と、前記導出管７の下端面８に沿う板面方向に挿抜されることにより前記弁口９を開閉する弁板１０とを備える。
【００１９】
当然のことながら、この弁板１０は、弁口９を全閉するためにその挿抜方向及びこれに直交する板幅方向に弁口９よりも長くしてある。
【００２０】
また、このゲートバルブ５は、弁板１０を板面方向に、この弁板１０が前記弁口９を全閉する全閉位置と、これよりも板面方向斜め上で前記弁口９を全開する全開位置とにわたって進退させる駆動手段１１を備える。
【００２１】
この駆動手段１１の駆動源は特に限定されず、圧縮空気、蒸気、圧油、加圧水などの圧力流体の圧力を利用するアクチュエータ、電動機、発動機などを用いることができるが、ここでは動作原理が簡単で、微妙な制御も簡単、且つ、正確に行える圧力流体の圧力を利用するシリンダ１２を用いている。また、このシリンダ１２を駆動する圧力流体としては、原料粉末の汚染問題が生じるおそれがほとんど無い圧縮空気を用いている。
【００２２】
このシリンダ１２の出力端であるピストンロッド１３は、ベルト、チェーン、リンクなどの伝動機構を介して前記弁板１０に連動連結しても良いが、この実施例では、動作精度を高めるために、ピストンロッド１３にアダプタ１４を介して弁板１０を直結している。
【００２３】
ところで、前記導出管７内の流路は前記弁口９の上流側からこの弁口９に向かって先細りになるように形成されている。
【００２４】
具体的に説明すれば、図２の斜視図に示すように、導出管７は四辺形板枠状の上フランジ７１と、二等辺三角形枠状の下フランジ７２と、これらの内周面間に形成される流路７３を取り囲む胴体７４とからなる。
【００２５】
この胴体７４内に形成される流路７３の断面形状を、上フランジ７１の上面では水平な長方形Ａにし、この上フランジ７１の上面から所定の高さだけ低い位置ではその長方形と幅と高さとが同じ水平な二等辺三角形Ｂ（水平なハッチングを付して示す。）にすることにより、流路７３の断面積を弁口９の上流側から弁口９に向かって二分の一に減少させている。
【００２６】
流路７４の断面形状は、更にこの水平の二等辺三角形から、この二等辺三角形の底辺を中心にして、この底辺に対向する頂点が下方に下がるように回転させることにより、前記水平な二等辺三角形と底辺が共通で、水平面に対して例えば３０°傾斜させた二等辺三角形Ｃ（ダブルハッチングを付して示す。）に変化する。この傾斜した二等辺三角形の高さは、水平な二等辺三角形の高さと同じにしてもよく、また、低くしてもよく、あるいは高くしてもよい。
【００２７】
このようにして、導出管７内の流路を前記弁口９の上流側からこの弁口９に向かって先細りになるように形成すると、ホッパー本体４から導出管７に落下した原料粉末が円滑に弁口９に流下する。
【００２８】
また、弁口９の形状を一辺を中心にしてその一辺に対向する頂点が下がるように回転させた三角形に形成すると、弁口９の開口度の制御が簡単になるので有利である。
【００２９】
ところで、図１に示すように、この実施例では、必要に応じて、前記原料粉末ホッパー１からゲートバルブ５を経て可撓管６に自重落下する原料粉末が周囲に飛散することを防止するために前記ゲートバルブ５を四方から覆う板製のケーシング１５が設けられ、また、必要に応じて弁板１０が導出管７の下端面及び弁口９から離隔することを防止するために、弁板１０を水平面に対して傾斜させた導出管７の下端面８及び弁口９に摺接して移動するように案内するガイドレール１６が設けられる。
【００３０】
更に、前記シリンダ１２はこのケーシング１５の片側に連続して斜め上方に張り出させた取付筒部１７に固定され、この取付筒部１７内に突入させたピストンロッド１３には粉粒体のピストンロッド１３への付着を防止するとともに、ピストンロッド１３に付着した微量の油分が原料粉末に混入することを防止するために、蛇腹管状の伸縮可能なカバー１８が被せられる。
【００３１】
なお、図では省略しているが、必要に応じて、取付筒部１７には点検口と、この点検口を外側から開閉する点検口蓋が設けられる。
【００３２】
このゲートバルブ５によれば、弁板１０で弁口９を閉じると原料粉末ホッパー１から配合ホッパー２への原料粉末の供給が停止され、弁板１０を板面方向の斜め上方に引き上げて弁口９を開くと原料粉末ホッパー１から配合ホッパー２に原料粉末が投下される。
【００３３】
弁板１０で弁口９を全閉している時には、導出管７内の原料粉末は弁板１０で堰き止められ、原料粉末の圧力と自重により弁板１０に押付けられている原料粉末が弁板１０に付着することがある。
【００３４】
しかし、弁板１０を板面方向の斜め上方に引き上げると、弁板１０の上面に付着していた原料粉末は、原料粉末の圧力と自重とに加勢されながら弁口９の上縁によって容易に弁板１０から擦り取られるので、導出管７の下端面８と弁板９の上面との間に原料粉末が噛み込むことはなく、円滑に弁口９を全開位置まで開くことができる。
【００３５】
特に、この実施例では、上述したように、弁板１０がガイドレール１６によって導出管７の下端面８及び弁口９に摺接するように案内されているので、弁板１０の上面に付着している原料粉末が確実に弁口９の口縁によって擦り取られ、開弁時に原料粉末が導出管７の下端面８と弁板１０との間に挟み込まれることが一層確実に防止され、この導出管７の下端面８と弁板１０との間に粉粒体が噛み込むことにより開弁が困難になることが一層確実に防止される。
【００３６】
ところで、この実施例では、弁口９を全開した後、原料粉末ホッパー１から配合ホッパー２への原料粉末の供給量が所定量に近づくと、弁板１０が全開位置から板面方向斜め下方に所定量移動され、例えば弁口９を半開することにより原料粉末の流量が絞られ、原料粉末の供給量が更に所定量に近づくと、弁口９の開度を更に小さくして原料粉末の流量を微量にし、配合ホッパー２への供給量が所定量になった時に弁口９を全閉することにより、配合ホッパー２への原料粉末の供給量が正確に制御される。
【００３７】
弁口９を全開あるいは半開にして原料粉末を配合ホッパー２に供給している間は、弁板１０の上面及び先端面は流下する原料粉末に洗われているので、弁板１０の上面や先端面に原料粉末が付着することは無い。
【００３８】
しかし、弁口９の開度を小さく絞って原料粉末の流速を著しく遅くしている閉弁間際には、弁板１０の上面に沿う原料粉末の流れが遅くなり、このために弁板１０の上面に原料粉末が滞留し易くなり、弁板１０の上面に原料粉末が付着するおそれが生じる。
【００３９】
しかしながら、弁板１０の上面に滞留する原料粉末と弁板１０との間に作用する付着力は原料粉末の流れを早くすれば解除される程度の微弱なものであるから、弁板１０を斜め下方に移動させることにより、弁板１０の上面に滞留した原料粉末を弁口９のV字形の口縁によって簡単に擦り取ることができる。従って、導出管７の下端面８と弁板１０との間に原料粉末を噛み込ませること無く、円滑に弁口９を全閉できるようになるのである。
【００４０】
特に、この実施例では、上述したように、弁板１０がガイドレール１６によって導出管７の下端面８及び弁口９に摺接するように案内されているので、弁板１０の上面に付着している原料粉末が確実に弁口９の口縁によって擦り取られ、開閉弁時に原料粉末が導出管７の下端面８と弁板１０との間に噛み込むことが一層確実に防止される。
【００４１】
このように、このゲートバルブ５によれば、開弁時にも、閉弁時にも、弁板１０の上面に滞留ないし付着した原料粉末が弁口９の口縁によって擦り取られ、導出管７の下端面８と弁板１０との間に噛み込まなくなるので、円滑にゲートバルブ５を開閉でき、又、ゲートバルブ５の締切不良を防止できるようになる。
【００４２】
【発明の効果】
以上に説明したように、本発明の粉粒体ホッパーのゲートバルブは、導出管の下端面及び弁口が水平面に対して傾斜させてあり、かつ、前記弁板がこれら導出管の下端面及び弁口に沿って傾斜させた板面方向の斜め上方向から挿抜されるので、開弁方向に弁板を移動させると、粉粒体の圧力及び自重に加勢されながら弁口の口縁で弁板から粉粒体を擦り落され、これにより、粉粒体が導出管の下端面と弁板との間に噛み込むことが防止され、円滑に全開するまで開弁できるようになる、という効果を得ることができる。
【００４３】
また、本発明によれば、開弁時に弁板の上面が粉粒体の流れで洗われるので、開弁中に粉粒体が弁体に堆積することはもとより、開弁中に粉粒体が弁体に付着することも防止できるから、開弁中に弁体に付着ないし堆積した粉粒体が閉弁時や開弁時に導出管の下端面と弁板との間に噛み込んで開閉を困難にしたり、締切不良が生じたりすることを防止できる、という効果を得ることもできる。
【００４４】
更に、本発明によれば、微小開弁時に弁板の上面に粉粒体が滞留したり、付着したりすることがあっても、この場合の粉粒体と弁板との付着力は微弱であるので、弁板を閉弁方向に移動させることにより、弁板の上の粉粒体を弁口の口縁で擦り取って、導出管の下端面と弁板との間に粉粒体が噛み込むことを防止し、ゲートバルブを円滑に閉じることができるようになるとともに、確実に全閉位置まで閉弁できるようになるなどの効果も得ることができるのである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の断面図である。
【図２】本発明の導出管の斜視図である。
【図３】本発明を用いた粉粒体配合装置の構成図である。
【符号の説明】
４  ホッパー本体
５  ゲートバルブ
７  導出管
８  下端面
９  弁口
１０  弁板
【図１】
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【図２】
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【図３】
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