JP2001315962A - ロータリーバルブ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 単体使用でも十分なシール性を有するロータ
リーバルブを提供する。 【解決手段】 略放射状に取り付けられた複数の羽根２
１を有するロータ２を上下にそれぞれ開口１２、１３を
有するケーシング１０の間で保持して回転させること
で、上部開口１２から導入された粉粒体を隣接する二つ
の羽根２１とケーシング内壁１０ｉとの間に形成された
収容空間３内に保持して、下部開口１３から排出するロ
ータリーバルブ１において、開口１２、１３からロータ
２の回転方向側の内壁１０ｉには、収容空間３内にシー
ルガスを供給する供給口１１ａ、１１ｂがそれぞれ設け
られている。これらの供給口１１は該当する開口１２、
１３を羽根２１ａが通過し終える際に、先行する羽根２
１ｂと開口端部Ａ（Ａ’）との間に位置するよう設けら
れている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、粉粒体を連続して
送出できるロータリーバルブに関し、特にシール性に優
れたロータリーバルブに関する。

【０００２】

【従来の技術】粉粒体を連続して定量供給できる装置と
してロータリーバルブ（ロータリーフィーダ）が知られ
ている。図５はその基本形態を示す図である。このロー
タリーバルブ１ｘは、数枚（図では８枚）の羽根２１が
本体２２の周囲に放射状に取り付けられているロータ２
を円筒状のケーシング１０内で回転させ、矢印Ｘ方向か
ら重力によって上部開口１２に落下供給される粉粒体
を、隣接する羽根２１間とケーシング１０の内壁１０ｉ
の間に形成された収容空間３内に保持して下部開口１３
から矢印Ｙ方向に排出するものである。

【０００３】こうしたロータリーバルブは定量供給が
可能ロータ回転数の変更で容易に供給量を変更可能
ある程度の気密性が保てる供給量に比較して本体が小
型粉粒体の破砕がほとんどない、等の特徴を有してい
る。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】このようなロータリー
バルブの用途として、容器内に活性炭を充填し、鉛直方
向に移動させて排ガスと接触させ、排ガス中の有害物質
を活性炭に吸着させて除去する移動層式吸着器において
容器上部と下部のそれぞれで活性炭を供給、排出する機
構としての用途がある。

【０００５】しかしながら、ロータリーバルブは図５に
示されるような構造をしているため、ロータ２とケーシ
ング１０の隙間（羽根２１と内壁１０ｉとの隙間やロー
タ２の両側面の隙間）を介した吸着塔内で処理された排
ガスの漏れや収容空間３自身により搬送される排ガスの
若干の漏れは避けられない。したがって、この排ガスの
漏洩を防ぐためにはシール機構を設置する必要がある。

【０００６】こうしたシール機構としては、ロータリー
バルブを上下に２個配置し、その間にシールガスを供給
する機構が知られている。この装置では、ロータリーバ
ルブを２個必要とするため、装置が大型化し、コスト増
につながるという欠点がある。

【０００７】そこで本発明は、単体使用でも十分なシー
ル性を有するロータリーバルブを提供することを課題と
する。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、本発明に係るロータリーバルブは、略放射状に取り
付けられた複数の羽根を有するロータと、上下にそれぞ
れ設けられた開口の間にロータを回転自在に保持してい
るケーシングと、を備え、ロータを回転させて、上部側
の開口から導入された粉粒体をロータの隣接する二つの
羽根とケーシングの内壁との間に形成された収容空間内
に保持して、下部側の開口から排出するロータリーバル
ブにおいて、ケーシングの開口のそれぞれからロータの
回転方向側の内壁には、収容空間内にシールガスを供給
する供給口が設けられており、この供給口は該当する開
口を各羽根が通過し終える際にこの羽根に先行する羽根
が位置する位置と該当する開口のロータ回転方向側端部
との間に位置するよう設けられていることを特徴とす
る。

【０００９】これによれば、ロータリーバルブの供給
側、排出側のそれぞれにおいて、開口の回転方向端部付
近に位置する収容空間内にシールガスが吹き込まれる。
したがって、この収容空間内の雰囲気をシールガスによ
り置換したうえで加圧状態とすることができ、供給側、
排出側いずれの圧力が高い場合でも供給側と排出側間の
排ガスの流れを効果的に抑制することが可能となり、シ
ール性が向上する。

【００１０】あるいは本発明に係るロータリーバルブ
は、ロータ本体の隣接する羽根の間にそれぞれ収容空間
内にシールガスを供給する供給口が設けられているもの
でもよい。

【００１１】これによれば、それぞれの収容空間内の雰
囲気をシールガスにより置換することが可能となり、開
口部分以外の場所に位置している収容空間は加圧状態と
なって、供給側、排出側いずれの圧力が高い場合でも供
給側と排出側間の排ガスの流れを効果的に抑制すること
が可能となり、シール性が向上する。

【００１２】この場合、ロータの回転軸の中心には、ケ
ーシングに対して非回転で内部にシールガスが導通され
ており、各羽根が各開口を通過する際にこの羽根とこれ
に先行する羽根との間に配置されている供給口と重なる
貫通孔を有している管が配置されていることが好まし
い。

【００１３】このようにすると、ロータリーバルブの供
給側、排出側のそれぞれにおいて、開口の回転方向端部
付近に位置する収容空間内にシールガスが吹き込まれる
ことになる。したがって、この収容空間内の雰囲気をシ
ールガスにより置換したうえで加圧状態とすることがで
き、供給側、排出側いずれの圧力が高い場合でも供給側
と排出側間の排ガスの流れを効果的に抑制することが可
能となり、シール性が向上する。

【００１４】

【発明の実施の形態】以下、添付図面を参照して本発明
の好適な実施の形態について詳細に説明する。説明の理
解を容易にするため、各図面において同一の構成要素に
対しては可能な限り同一の参照番号を附し、重複する説
明は省略する。

【００１５】図１は、本発明に係るロータリーバルブの
第１の実施形態を示す概略構成図である。このロータリ
ーバルブ１は、ロータ本体２２から放射状に延びる複数
枚（図では８枚）の羽根２１を有するロータ２がケーシ
ング１０内に回転可能に配置されている。ケーシング１
０の内壁１０ｉは上部開口１２と下部開口１３部分を除
いて回転するロータ２２の羽根２１の先端に当接する構
造となっている。

【００１６】このケーシング１０には、上部、下部のそ
れぞれの開口１２、１３のロータ２の回転方向（矢印Ｚ
方向）側端部Ａ、Ａ’近傍にシールガス供給装置４に接
続されたシールガス供給口１１ａ、１１ｂがそれぞれ設
けられている。これらのシールガス供給口１１ａ、１１
ｂは、例えばロータ２の羽根２１ａの先端Ｄが端部Ａ、
Ａ’に位置しているときに、この羽根２１ａの隣の先行
する羽根２１ｂの羽根の先端Ｃが位置する部分より端部
Ａ、Ａ’に近くに位置している。さらに、置換性を良く
するためには、これらのシールガス供給口１１ａ、１１
ｂは、ＣＤの中間地点であるＥが端部Ａ、Ａ’に位置し
ているときに、Ｃの位置する内壁位置より端部Ａ、Ａ’
近くに位置していることが好ましい。

【００１７】次に、このロータリーバルブ１の動作を説
明する。シールガス供給装置４からシールガスを供給し
ながら、ケーシング１０内でロータ２を矢印Ｚ方向に回
転させる。そして、上部開口１２内に粉粒体を矢印Ｘ方
向から落下させて供給する。

【００１８】供給された粉粒体は隣り合う羽根２１とケ
ーシング内壁１０ｉの間に形成されているそれぞれの収
容空間３内に収容されてロータ２の回転により収容空間
３とともに下方へと移動し、収容空間３が下部開口１３
へと到達した際に、内部に収容されていた粉粒体は重力
によって矢印Ｙ方向へと供給される。

【００１９】ここで、例えば羽根２１ｂの先端Ｃがシー
ルガス供給口１１ａ位置を通過すると、羽根２１ｂと後
続の羽根２１ａの間の収容空間３ａにシールガスが供給
され始める。後続の羽根２１ａの先端Ｄが開口端部Ａに
達するまでの間は、収容空間３ａの上部は上部開口１２
へ向けて開口した状態にあるから収容空間３ａ内の雰囲
気は上部開口１２へ向けて漏出し、シールガスによる置
換が行われる。

【００２０】さらに、後続の羽根２１ａの先端Ｄが開口
端部Ａを通過してシールガス供給口１１ａに達するまで
の間は、シールガス供給口１１ａから供給されるシール
ガスによって収容空間３ａは供給側、排出側のいずれよ
りも高い圧力まで加圧され、内部の雰囲気は羽根２１
ａ、２１ｂの先端と内壁１０ｉの隙間を介して、隣接す
る収容空間へと漏出する。

【００２１】そして、後続の羽根２１ａの先端Ｄがシー
ルガス供給口１１ａ部分を通過した後は、加圧された収
容空間３ａ内の雰囲気は、先行する羽根２１ｂの先端と
内壁１０ｉの隙間を介して、より圧力の低い先行する側
の収容空間へと漏出することになる。

【００２２】この結果、図中左半分にあたる経路、すな
わち、収容空間３ａが上部開口１２位置から下部開口１
３位置に移動する経路における上部開口１２と下部開口
１３との間の排ガスの漏洩は確実に防止される。同様
に、図中右半分にあたる経路、すなわち、収容空間３ａ
が下部開口１３位置から上部開口１２位置に移動する経
路における上部開口１２と下部開口１３との間の排ガス
の漏洩も確実に防止される。

【００２３】このロータリーバルブ１においては、シー
ルガスの供給量を調整し、収容空間を加圧状態としたと
きに供給側、排出側のいずれよりも高い圧力まで加圧す
ることにより、供給側、排出側のいずれが高圧側であっ
ても確実に供給側と排出側の間の排ガス漏洩を抑制でき
る。また、複雑な機構を必要としないので、信頼性が高
く、製作コストも低下できる。例えば、前述の移動層式
吸着器に用いる場合は、排出用、供給用のバルブを共用
することが可能となり、また、シール性を確保するため
に二重に配置する必要がないので、装置全体をコンパク
トな構成とすることができ、装置全体としてもコストダ
ウンが図れる。

【００２４】図２（ａ）は、本発明に係るロータリーバ
ルブの第２の実施形態を示す概略構成図である。このロ
ータリーバルブ１ａは、第１の実施形態のロータリーバ
ルブ１と異なり、ケーシング１０にシールガス供給口１
１を設ける代わりに、図２（ｂ）に示されるように、ロ
ータ本体２２を中空円筒とし、内部空間２２ａがシール
ガス供給装置４へと接続され、ロータ本体２２のそれぞ
れの羽根２１の間にシールガス供給口２３が配置されて
いる。

【００２５】このロータリーバルブ１ａにおいては、シ
ールガス供給装置４から供給されたシールガスは、ロー
タ本体２２の内部空間２２ａ、シールガス供給口２３を
介して矢印Ｆで示されるように収容空間３へと供給され
る。収容空間３が上部開口１２あるいは下部開口１３に
接しているときには、このシールガスが収容空間３内の
雰囲気を置換する役目を果たす。一方、収容空間３が内
壁１０に挟まれている場合には、供給されたシールガス
により収容空間３内は加圧され、収容空間３内の雰囲気
は、羽根２１の先端と内壁１０ｏの隙間を介して隣接す
るより低圧の収容空間３やロータ２の両側面の隙間へと
漏洩する。このとき、収容空間３は上部開口１２と下部
開口１３の間に位置するときに最も高圧になりうるか
ら、シールガスはこの中間位置から上部開口１２と下部
開口１３に向けて流れることになり、上部開口１２と下
部開口１３間での排ガスの漏洩は確実に防止される。

【００２６】このロータリーバルブ１ａにおいても、第
１の実施形態のロータリーバルブ１と同様の効果が得ら
れる。

【００２７】図３（ａ）は、本発明に係るロータリーバ
ルブの第３の実施形態を示す概略構成図である。このロ
ータリーバルブ１ｂは、図３（ｂ）に示されるように第
２の実施形態のロータリーバルブ１ａのロータ本体２２
の内側に、ケーシング１０に対して固定されている円管
５が配置されたものである。

【００２８】この円管５は、略対称な位置に開口部５１
ａ、５１ｂを有しており、開口部５１ａ（５１ｂ）は、
ロータ２が回転して、羽根２１ａの先端Ｄ位置が端部Ａ
（Ａ’）より開口１２（１３）側に位置し、これに先行
する羽根２１ｂの羽根の先端Ｃが端部Ａ（Ａ’）を通過
している場合に、ロータ本体２２の羽根２１ａと２１ｂ
の間のシールガス供給口２３が開口部５１ａ（５１ｂ）
と重なるよう配置されている。

【００２９】このロータリーバルブ１ｂはシールガスが
シールガス供給装置４から開口部５１ａ、５１ｂを経
て、これと重なるシールガス供給口２３に供給されるこ
とで、シールガスがロータ本体２１側から供給される点
を除いては、その動作は第１の実施形態のロータリーバ
ルブ１と同一になる。したがって、上部開口１２と下部
開口１３間での排ガスの漏洩は確実に防止され、第１、
第２の実施形態のロータリーバルブ１、１ａと同様の効
果が得られる。

【００３０】図４は本発明に係るロータリーバルブの第
４の実施形態を示す概略構成図である。このロータリー
バルブ１ｃの本体は、第１の実施形態と全く同一であ
り、その排出側（高圧側）にロート状のリングノズル６
を設置し、周囲に設けたシールガス供給口６２からシー
ルガスを供給することでリングノズル６の出口６１から
排出側へ向けてフィルム状にシールガスを供給すること
によりさらにシール性を高めたものである。このロート
状のリングノズル６は、第２あるいは第３の実施形態の
ロータリーバルブ１ａ、１ｂ本体と組み合わせてもよ
い。

【００３１】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、ロ
ータの羽根の間に設けられた収容空間が上下開口を通過
する際、通過中および通過直後に収容空間内にシールガ
スを供給するため、上下開口間の収容空間内が加圧状態
とされ、ロータの羽根とケーシング内壁の隙間を介した
上下開口間のガス流通が抑制され、単体でも十分なシー
ル性が確保される。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係るロータリーバルブの第１の実施形
態の概略構成図である。

【図２】本発明に係るロータリーバルブの第２の実施形
態の概略構成図である。

【図３】本発明に係るロータリーバルブの第３の実施形
態の概略構成図である。

【図４】本発明に係るロータリーバルブの第４の実施形
態の概略構成図である。

【図５】従来のロータリーバルブの概略構成図である。

【符号の説明】

１…ロータリーバルブ、２…ロータ、３…収容空間、４
…シールガス供給装置、５…円管、６…リングノズル、
１０…ケーシング、１１、２３…シールガス供給口、１
２…上部開口、１３…下部開口、２１…羽根、２２…ロ
ータ本体、５１…貫通孔。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 略放射状に取り付けられた複数の羽根を
   有するロータと、上下にそれぞれ設けられた開口の間に
   前記ロータを回転自在に保持しているケーシングと、を
   備え、前記ロータを回転させて、上部側の開口から導入
   された粉粒体を前記ロータの隣接する二つの羽根と前記
   ケーシングの内壁との間に形成された収容空間内に保持
   して、下部側の開口から排出するロータリーバルブにお
   いて、 前記ケーシングの前記開口のそれぞれから前記ロータの
   回転方向側の内壁には、前記収容空間内にシールガスを
   供給する供給口が設けられており、該供給口は該開口を
   各羽根が通過し終える際に該羽根に先行する羽根が位置
   する位置と該開口の前記ロータ回転方向側端部との間に
   位置するよう設けられていることを特徴とするロータリ
   ーバルブ。
2. 【請求項２】 略放射状に取り付けられた複数の羽根を
   有するロータと、上下にそれぞれ設けられた開口の間に
   前記ロータを回転自在に保持しているケーシングと、を
   備え、前記ロータを回転させて、上部側の開口から導入
   された粉粒体を前記ロータの隣接する二つの羽根と前記
   ケーシングの内壁との間に形成された収容空間内に保持
   して、下部側の開口から排出するロータリーバルブにお
   いて、前記ロータ本体の隣接する羽根の間にそれぞれ前
   記収容空間内にシールガスを供給する供給口が設けられ
   ているロータリーバルブ。
3. 【請求項３】 前記ロータの回転軸の中心には、前記ケ
   ーシングに対して非回転で内部にシールガスが導通され
   ており、前記各羽根が前記各開口を通過する際に該羽根
   と該羽根に先行する羽根との間に配置されている前記供
   給口と重なる貫通孔を有している管が配置されている請
   求項２記載のロータリーバルブ。