JP2004308670A - 開閉弁装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】入口筒部41および出口筒部42の間において貫通孔40を有するボール37を収容するボールケーシング38と、貫通孔40が入口筒部41と出口筒部42との間を連絡する開位置および入口筒部41と出口筒部42との間を閉鎖する閉位置とにボール37を切り換える駆動ボックス39とを備えるボールバルブ部34と、貫通孔40に進退自在に挿入される挿入管46と、挿入管46を貫通孔40に対して進退駆動させるエアシリンダ47とを備えるシリンダ部35とによって、第1開閉制御バルブ32および第2開閉制御バルブ33を構成すれば、粉粒体の輸送時に、粉粒体が、ボール37とボールケーシング38との間に噛み込むことを防止することができる。
【選択図】 図3
Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、開閉弁装置、詳しくは、粉粒体が通過する通路の開閉において、好適に用いることのできる、開閉弁装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来より、配管の開閉には、ボールバルブが広く用いられている。このボールバルブは、互いに所定間隔を隔てて対向する入口部および出口部が形成されるボールケーシング内に、貫通孔が形成されるボールを回転自在に収容し、コックなどによってボールを回転させることにより、入口部と出口部とを結ぶ線に沿って貫通孔を配置して入口部と出口部とを連絡する開状態と、入口部と出口部とを結ぶ線に対して貫通孔を直交配置して入口部と出口部とを閉鎖する閉状態とに切り換えるように構成されている。
【0003】
このようなボールバルブは、ボールケーシングとボールとの間に介装される弁座によって、良好なシール性を確保することができるので、たとえば、真空チャンバの開閉弁などに用いられている(例えば、特許文献1参照。)。
【0004】
【特許文献1】
特開平9−49080号公報
【発明が解決しようとする課題】
しかるに、このようなボールバルブを、粉粒体などを輸送するための配管に設ける場合には、粉粒体がボールとボールケーシングとの間に噛み込んで、開閉不良を生じるという不具合がある。
【0005】
一方、このような開閉不良を防止するためには、ボールやボールケーシングを高硬度の材質で形成して、噛み込んだ粉粒体を切るようにすればよいが、そのような高硬度の材質でボールやボールケーシングを形成すると、コストが著しく上昇し、装置の大幅なコストアップとなる。
【0006】
本発明は、このような事情に鑑みなされたものであり、その目的とするところは、簡易な構成かつ低コストで、材料の噛み込みによる開閉不良を良好に防止することのできる、開閉弁装置を提供することにある。
【0007】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、請求項1に記載の発明は、ボールバルブ部とシリンダ部とを備え、前記ボールバルブ部は、貫通孔を有するボールと、互いに所定間隔を隔てて対向する入口部および出口部を有し、前記入口部および前記出口部の間において前記ボールを収容するボールケーシングと、前記ボールを、前記貫通孔が前記入口部と出口部との間を連絡する開位置と、前記ボールが前記入口部と出口部との間を閉鎖する閉位置とに切り換える切換手段とを備え、前記シリンダ部は、前記貫通孔に進退自在に挿入される挿入管と、前記挿入管を前記貫通孔に対して進退駆動させる駆動手段とを備えていることを特徴としている。
【0008】
このような構成において、開閉弁装置を開動作させるには、まず、切換手段によりボールを開位置とした後、駆動手段により挿入管を進出させる。そうすると、ボールの貫通孔が入口部と出口部との間を連絡した状態で、その貫通孔に挿入管が挿入される。そのため、この挿入管内において材料を通過させれば、材料は、ボールやボールケーシングに接触することなくボールバルブ部を通過することができる。また、開閉弁装置を閉動作させるには、まず、駆動手段により挿入管を退避させた後、切換手段によりボールを閉位置とする。そうすると、挿入管が貫通孔から退避された状態で、ボールが入口部と出口部との間を閉鎖する。
【0009】
つまり、この構成によると、開状態における材料の通過時には、ボールの貫通孔に挿入管が挿入されるので、材料は、ボールやボールケーシングに接触することなくボールバルブ部を通過する。そのため、ボールとボールケーシングとの間に材料が噛み込むことがなく、材料の噛み込みによる開閉不良を有効に防止することができる。しかも、この構成では、シリンダ部を設けて、そのシリンダ部の挿入管を進退させるのみの簡易な構成であるため、高硬度の材質でボールやボールケーシングを形成する必要がなく、簡易な構成かつ低コストで、良好な開閉動作を確保することができる。
【0010】
また、請求項2に記載の発明は、請求項1に記載の発明において、前記切換手段および前記駆動手段を制御して、前記ボールを開位置に位置させるとともに、前記挿入管を貫通孔に対して進出させる開動作と、前記挿入管を貫通孔に対して退避させるとともに、前記ボールを閉位置に位置させる閉動作とを、実行するための開閉制御手段を備えていることを特徴としている。
【0011】
このような構成によると、開閉制御手段によって、切換手段および駆動手段を制御することにより、ボールバルブ部およびシリンダ部を、開動作および閉動作させることができるので、確実な開閉動作を確保しつつ、操作性の向上を図ることができる。
【0012】
また、請求項3に記載の発明は、請求項1または2に記載の発明において、粉粒体が通過する通路の開閉に用いられることを特徴としている。
【0013】
粉粒体は、ボールやボールケーシングに付着して、ボールとボールケーシングとの間に噛み込むおそれが高く、ボールバルブの開閉不良を生じやすいが、この開閉弁装置では、粉粒体は、ボールやボールケーシングに接触することなくボールバルブ部を通過するので、粉粒体の噛み込みによる開閉不良を有効に防止することができる。
【0014】
【発明の実施の形態】
図1は、真空乾燥システムの一実施形態を示す概略全体構成図であり、図2は、乾燥ホッパの一部切欠拡大断面図である。また、図3は、第1開閉制御バルブおよび第2開閉制御バルブを示す概略構成図であり、図4は、第1開閉制御バルブおよび第2開閉制御バルブのボールバルブ部におけるボールの開位置および閉位置を説明するための概略動作図である。
【0015】
この真空乾燥システム1は、材料として、樹脂ペレットやセラミック粒子などの粉粒体を乾燥し、乾燥した粉粒体を成形装置2に輸送するためのシステムとして構成されており、材料供給部3、真空乾燥装置としての真空部4および制御部5を備えている。
【0016】
材料供給部3は、貯蔵タンク6および材料供給ライン7を備えている。
【0017】
貯蔵タンク6は、ホッパからなり、その内部には、粉粒体が貯蔵されている。また、この貯蔵タンク6には、材料供給ライン7が接続される図示しない排出口が設けられており、貯蔵タンク6は、この排出口において、材料供給ライン7を介して後述する乾燥ホッパ10と接続されている。
【0018】
材料供給ライン7は、貯蔵タンク6に貯蔵されている粉粒体を、貯蔵タンク6から後述する乾燥ホッパ10を介して成形装置2へと、気力輸送によって供給するための配管として、たとえば、金属製の配管などで構成されている。この材料供給ライン7は、貯蔵タンク6および乾燥ホッパ10を接続する第1材料供給ライン8と、乾燥ホッパ10および成形装置2を接続する第2材料供給ライン9とで構成されている。
【0019】
第1材料供給ライン8は、その一方側端部が、貯蔵タンク6の排出口に接続され、その他方側端部は、後述する乾燥ホッパ10の材料供給口18aに接続されている。また、第2材料供給ライン9は、その一方側端部が、後述する乾燥ホッパ10の材料排出口18cに接続され、その他方側端部は、成形装置2の真空系接続口2aに接続されている。そして、これら第1材料供給ライン8および第2材料供給ライン9の途中部には、それぞれ、後で詳述する開閉弁装置としての第1開閉制御バルブ32および第2開閉制御バルブ33が介装されている。また、第2材料供給ライン9に介装される第2開閉制御バルブ33の材料輸送方向上流側には、第2材料供給ライン9を分岐させて、後述する還流ライン9aが接続されている。
【0020】
真空部4は、真空槽としての乾燥ホッパ10、循環ライン11および真空ライン12を備えている。
【0021】
乾燥ホッパ10は、金属製の容器として形成されており、図2に示すように、略円筒形状に形成される本体筒部13と、本体筒部13の下端部から連続し、下方に向かって開口断面積が小さくなる略円錐体状に形成される本体錐体部14が一体的に形成されている。また、乾燥ホッパ10の上部には、その上部開口部を覆う上蓋13aが設けられており、その上蓋13aには、第1材料供給ライン8が接続される材料供給口18aと、後述する還流ライン9aが接続される材料循環口18bとが形成されている。また、乾燥ホッパ10には、その下部に、第2材料供給ライン9が接続される材料排出口18cと、その側部に、乾燥ホッパ10の内部を減圧するための真空ライン12が接続される真空ライン接続口18d(図1参照)とが形成されている。
【0022】
なお、乾燥ホッパ10は、貯蔵タンク6から気力輸送される粉粒体を一時的に貯留する受けホッパと、粉粒体を加熱乾燥するための乾燥ホッパと、粉粒体を減圧乾燥するための乾燥ホッパとを兼ねるように構成されている。
【0023】
また、乾燥ホッパ10には、その外周面を覆う加熱手段としてのヒータ部材15と、その内部に収容されるスペーサ16とが設けられている。
【0024】
ヒータ部材15は、乾燥ホッパ10の本体筒部13の略中央部から本体錐体部14にわたって、その外側面を覆うように設けられており、ヒータ17と、ヒータ17を覆う保温材18とを備えている。
【0025】
ヒータ17は、バンドヒータからなり、乾燥ホッパ10の本体筒部13の外周面を覆う第1ヒータ17aと、乾燥ホッパ10の本体錐体部14の外側面を覆う第2ヒータ17bとを備えている。これら第1ヒータ17aおよび第2ヒータ17bは、それぞれ、乾燥ホッパ10の本体筒部13の外周面および本体錐体部14の外側面と密着して、後述するように、乾燥ホッパ10の内部を粉粒体が通過するときに、乾燥ホッパ10を加熱して、粉粒体を乾燥できるように設けられている。
【0026】
保温材18は、第1ヒータ17aおよび第2ヒータ17bを覆う状態で、本体筒部13および本体錐体部14の外周面を連続して被覆するように設けられている。この保温材18によって、ヒータ17の乾燥ホッパ10に対する加熱効果が高められている。
【0027】
スペーサ16は、たとえば、ステンレススチールなどの放熱しやすい金属材料で形成されており、略円筒状に形成されるスペーサ筒部19と、そのスペーサ筒部19の下端部に連続し、下方に向かって先細となる略円錐体状に形成されているスペーサ錐体部20とが一体的に形成されている。また、スペーサ筒部19の上部には、その上部開口部を覆う上カバー部21が設けられている。この上カバー部21は、上方に向かって先細となる略円錐体状をなし、スペーサ筒部19の上端部に連続して形成されている。上カバー部21を略円錐体状に形成することにより、その上方から供給される粉粒体が上カバー部21に当接しても、その粉粒体を下方に向けて円滑に案内することができる。
【0028】
また、スペーサ16には、スペーサ筒部19の外周面から径方向外方に突出する係止杆19aおよび当接軸19bが設けられている。
【0029】
係止杆19aは、断面略逆V字状に形成され、スペーサ筒部19の上端部の外周面において、互いに略180°変位した位置から径方向外方に延びるように設けられており、各係止杆19aの遊端部間の距離が、乾燥ホッパ10の内径よりも若干短くなる長さに形成されている。
【0030】
また、当接軸19bは、略円柱状をなし、スペーサ筒部19の下端部の外周面において、互いに略90°変位した位置から径方向外方に延びるように設けられており、互いに略180°変位して配置される各当接軸19bの遊端部間の距離が、乾燥ホッパ10の内径よりも若干短くなる長さに形成されている。
【0031】
また、乾燥ホッパ10の本体筒部13の内周面には、係止杆19aを受ける係止軸22が設けられている。
【0032】
係止軸22は、略円柱状をなし、本体筒部13の上部の内周面において、互いに略180°変位した位置から径方向内方に突出するように設けられている。
【0033】
そして、このスペーサ16は、乾燥ホッパ10に挿入されて、係止杆19aが本体筒部13の上部において係止軸22に係止されると、乾燥ホッパ10に対して同心円状に配置され、スペーサ16の外周面が乾燥ホッパ10の内周面から均等な間隔を隔てて配置される。
【0034】
より具体的には、スペーサ16を乾燥ホッパ10に挿入して、係止杆19aを本体筒部13の上部の内周面に設けられた係止軸22に係止すると、各当接軸19bの遊端部が本体筒部13の内周面に当接しない遊動状態で、スペーサ16のスペーサ筒部19の外周面が、乾燥ホッパ10の本体筒部13の内周面から均等な間隔を隔てて配置され、スペーサ16のスペーサ錐体部20の外周面が、乾燥ホッパ10の本体錐体部14の内側面から均等な間隔を隔てて配置される。
【0035】
このようにして、スペーサ16の外周面は、乾燥ホッパ10の内周面から均等な間隔を隔てて配置されるので、この均等な間隔に、後述するように、粉粒体を通過させることができる。
【0036】
また、乾燥ホッパ10には、本体筒部13の上蓋13aに設けられた材料供給口18aに、貯蔵タンク6と接続された第1材料供給ライン8の他方側端部が接続されており、この第1材料供給ライン8を介して、貯蔵タンク6に貯蔵される粉粒体が乾燥ホッパ10に供給される。
【0037】
材料排出口18cは、本体錐体部14の下方側端部から筒状に延びるように形成されている。この材料排出口18cには、第2材料供給ライン9の一方側端部が接続されており、この第2材料供給ライン9を介して、乾燥ホッパ10内の粉粒体が排出される。
【0038】
循環ライン11は、図1に示すように、粉粒体を、乾燥時において乾燥ホッパ10内に循環させる配管として、材料排出口18cから還流ライン9aの分岐部分までの第2材料供給ライン9と、還流ライン9aとから構成されている。還流ライン9aは、その一方側端部が、第2材料供給ライン9の途中部(後述する第2開閉制御バルブ33よりも材料輸送方向上流側の途中部)に接続され、他方側端部が、乾燥ホッパ10の本体筒部13の上蓋13aに設けられた材料循環口18bに接続されている。また、この還流ライン9aの途中部には、第1エジェクタ23が介装されている。
【0039】
第1エジェクタ23は、還流ライン9aの配管内を排気して、還流ライン9aの配管内に一定方向(還流ライン9aの一方側端部から他方側端部への方向)の気流を発生させる圧力作動機構として設けられている。
【0040】
真空ライン12は、その一方側端部が、乾燥ホッパ10の真空ライン接続口18dに接続され、その途中部の分岐部分から第1分岐ライン24および第2分岐ライン25にT字状に分岐されている。
【0041】
第1分岐ライン24の他方側端部には、減圧手段としての真空ポンプ26が接続されており、真空ポンプ26と分岐部分との間には、フィルタ27aが介装されている。また、第2分岐ライン25の他方側端部には、成形装置2の真空系接続口2aが接続されており、成形装置2の真空系接続口2aと分岐部分との間には、三方バルブ28が介装されている。この三方バルブ28には、フィルタ27bを介して第2エジェクタ29が接続される排気ライン30が接続されている。
【0042】
第2エジェクタ29は、排気ライン30の配管内を排気して、三方バルブ28から第2エジェクタ29に向かう方向の気流を発生させる圧力作動機構として設けられている。
【0043】
三方バルブ28は、第2分岐ライン25と排気ライン30とを接続する流路Aと、第1分岐ライン24と排気ライン30とを接続する流路Bとを選択的に切換可能に構成されている。この三方バルブ28には、流路Aまたは流路Bの選択的な切り換えを制御するためのアクチュエータ31が備えられている。なお、このアクチュエータ31は、後述する制御部5のスイッチ部57と接続されている。
【0044】
第1開閉制御バルブ32および第2開閉制御バルブ33は、それぞれ、ボールバルブ部34、シリンダ部35およびアクチュエータ36を備えている。
【0045】
ボールバルブ部34は、図3に示すように、ボール37、ボールケーシング38および切換手段としての駆動ボックス39を備えている。
【0046】
ボール37は、たとえば、金属からなる球状に形成されており、自身を貫通する貫通孔40が形成されている。
【0047】
ボールケーシング38は、略ボックス状に形成され、シリンダ部35の一方側端部に接続されている。また、ボールケーシング38には、互いに所定間隔を隔てて対向する入口部としての入口筒部41と出口部としての出口筒部42が設けられている。これら入口筒部41および出口筒部42は、互いに対向方向からボールケーシング38の内部空間に連通されている。
【0048】
また、ボールケーシング38における入口筒部41と出口筒部42との間の側方には、駆動ボックス39の後述する回転軸45を受け入れるためのボールケーシング38の内部空間に連通される軸受入筒部43が形成されている。
【0049】
そして、このボールケーシング38の内部空間における入口筒部41と出口筒部42との間には、ボール37が回転自在に収容されている。
【0050】
なお、このボールケーシング38の内部空間における入口筒部41とボール37との間、および、出口筒部42とボール37との間には、ボール37が回転自在に摺動するシール部材44が設けられている。これにより、減圧時における入口筒部41とボール37との間、および、出口筒部42とボール37との間のシール性を確保している。
【0051】
駆動ボックス39は、略矩形ボックス状に形成され、その内部には、回転軸45と、この回転軸45をアクチュエータ36からの動力によって回転させるための図示しない公知の駆動機構(たとえば、進退駆動するラックと、回転軸に設けられるピニオンギヤなどからなるラックアンドピニオン機構)が設けられている。また、駆動ボックス39は、ボールケーシング38の側方において軸受入筒部43に接続されるように固定されている。そして、回転軸45は、駆動ボックス39の側方から軸受入筒部43内に挿入されるように突出されており、その突出側の端部がボール37に接続されている。
【0052】
これにより、ボール37は、この回転軸45の回転によって回転され、ボール37に形成された貫通孔40が、入口筒部41と出口筒部42との間を連通状に連絡する開位置(図4(a)参照)と、開位置から90°回転され、入口筒部41と出口筒部42との間を閉鎖する閉位置(図4(b)参照)とに選択的に回転される。
【0053】
シリンダ部35は、挿入管46および駆動手段としてのエアシリンダ47を備えている。
【0054】
エアシリンダ47は、固定部48と可動部49とを備えている。固定部48は、このエアシリンダ47のストロークに対応する長さで形成される支持杆50と、その長手方向の両端部に設けられ、支持杆50の長手方向と略直交する方向に延びる規制板51と、支持杆50と所定間隔を隔てて各規制板51の間に架設されるスライド軸52とを備えている。
【0055】
可動部49は、スライド軸52にスライド自在に設けられるスライダ53と、そのスライダ53に取り付けられ、挿入管46を狭持状に保持するホルダ部材54とを備えている。
【0056】
スライダ53は、アクチュエータ36からの動力により、スライド軸52の長手方向に沿って往復方向にスライド移動される。
【0057】
そして、一方(下側)の規制板51には、ボールバルブ部34の入口筒部41に嵌合可能な入口側ジョイント部材55が設けられており、エアシリンダ47は、この入口側ジョイント部材55が入口筒部41と嵌合されることにより、ボールバルブ部34と接続されている。なお、一方の規制板51および入口側ジョイント部材55には、挿入管46を挿通可能な図示しない挿通孔が形成されている。
【0058】
また、挿入管46は、支持杆50とスライド軸52との間に配置され、その一方側端部側がホルダ部材54に狭持状に保持された状態で、その他方側端部が、一方の規制板51から入口側ジョイント部材55内に挿入されている。また、この挿入管46の一方側端部には、第1開閉制御バルブ32または第2開閉制御バルブ33よりも材料輸送方向上流側の第1材料供給ライン8または第2材料供給ライン9が接続されている。
【0059】
また、ボールバルブ部34の出口筒部42には、第1開閉制御バルブ32または第2開閉制御バルブ33よりも材料輸送方向下流側の第1材料供給ライン8または第2材料供給ライン9が接続されている出口側ジョイント部材56が嵌合されている。
【0060】
そして、第1開閉制御バルブ32または第2開閉制御バルブ33は、次のようにして開閉される。すなわち、第1開閉制御バルブ32または第2開閉制御バルブ33を開動作させるには、図3(a)および図4(a)に示すように、アクチュエータ36からの動力により、駆動ボックス39内の駆動機構を介して回転軸45を回転させることにより、ボール37を開位置に回転させる。また、これとともに、アクチュエータ36からの動力により、スライダ53をスライド軸52に対してボールバルブ部34側にスライド移動させ、挿入管46をボールバルブ部34に対して進出させる。
【0061】
そうすると、ボール37の貫通孔40が入口筒部41と出口筒部42とを挿通状に連絡した状態で、挿入管46が入口筒部41、貫通孔40および出口筒部42へと順次挿入される。なお、この挿入管46の挿入状態においては、挿入管46の他方側端部が入口筒部41および貫通孔40を貫通して、出口側ジョイント部材56内まで挿入される。
【0062】
そのため、後述するように、第1開閉制御バルブ32または第2開閉制御バルブ33の開状態において、粉粒体をこの挿入管46内に通過させれば、粉粒体は、ボール37やボールケーシング38に接触することなく、ボールバルブ部34を通過するので、ボール37とボールケーシング38との間に粉粒体が噛み込むことがなく、粉粒体の噛み込みによる開閉不良を有効に防止することができる。
【0063】
また、第1開閉制御バルブ32または第2開閉制御バルブ33を閉動作させるには、図3(b)および図4(b)に示すように、アクチュエータ36からの動力により、スライダ53をスライド軸52に対してボールバルブ部34と反対側にスライド移動させ、挿入管46をボールバルブ部34に対して退避させる。また、これとともに、アクチュエータ36からの動力により、駆動ボックス39内の駆動機構を介して回転軸45を回転させることにより、ボール37を閉位置に回転させる。そうすると、挿入管46が出口筒部42、貫通孔40および入口筒部41から順次退避された状態で、ボール37が入口筒部41と出口筒部42との間を閉鎖する。
【0064】
なお、この挿入管46の退避状態においては、挿入管46の他方側端部が、ボールケーシング38から抜け出して、入口側ジョイント部材55内まで退避される。
【0065】
このような第1開閉制御バルブ32および第2開閉制御バルブ33によれば、開状態における粉粒体の通過時には、入口筒部41を介してボール37の貫通孔40に挿入管46が挿入されるので、粉粒体は、ボール37やボールケーシング38に接触することなくボールバルブ部34を通過する。そのため、通常のボールバルブでは、粉粒体は、ボール37やボールケーシング38に付着して、ボール37とボールケーシング38との間に噛み込むおそれが高く、ボールバルブの開閉不良を生じやすいが、この第1開閉制御バルブ32および第2開閉制御バルブ33では、粉粒体は、ボール37やボールケーシング38に付着せずに、ボール37とボールケーシング38との間に噛み込むことを阻止できるので、粉粒体の噛み込みによる開閉不良を有効に防止することができる。
【0066】
しかも、この第1開閉制御バルブ32および第2開閉制御バルブ33では、シリンダ部35を設けて、そのシリンダ部35の挿入管46を進退させるのみの簡易な構成であるため、高硬度の材質でボール37やボールケーシング38を形成する必要がなく、簡易な構成かつ低コストで、良好な開閉動作を確保することができる。
【0067】
また、この真空乾燥システム1においては、このような第1開閉制御バルブ32および第2開閉制御バルブ33の開閉動作は、後述するように、アクチュエータ36にスイッチ部57を介して接続される開閉制御手段としてのCPU58によって実行される。
【0068】
すなわち、CPU58は、スイッチ部57を介してアクチュエータ36に接続されており、第1開閉制御バルブ32または第2開閉制御バルブ33の開動作時には、アクチュエータ36を駆動させて、ボール37を開位置に回転させた後、挿入管46を入口筒部41を介して貫通孔40に挿入するように、駆動ボックス39およびスライダ53を制御する。また、第1開閉制御バルブ32または第2開閉制御バルブ33の閉動作時には、アクチュエータ36を駆動させて、挿入管46を貫通孔40から退避させた後、ボール37を開位置に回転させるように、駆動ボックス39およびスライダ53を制御する。
【0069】
このようなCPU58の制御によれば、駆動ボックス39およびスライダ53をリンクさせつつ制御できるので、第1開閉制御バルブ32および第2開閉制御バルブ33の確実な開閉動作を確保しつつ、操作性の向上を図ることができる。
【0070】
また、図1に示すように、制御部5は、CPU58とスイッチ部57とを有しており、CPU58からスイッチ部57を介して、三方バルブ28、第1開閉制御バルブ32および第2開閉制御バルブ33の各アクチュエータ31および36を制御して、三方バルブ28の流路AまたはBの選択的な切り換え、および、第1開閉制御バルブ32および第2開閉制御バルブ33の開閉を制御している。また、CPU58には、第1エジェクタ23、第2エジェクタ29および真空ポンプ26が接続されており、これらを、それぞれ、ON/OFF制御している。これによって、この真空乾燥システム1では、粉粒体を乾燥させるための一連の動作が、このCPU58によって、以下のように制御されている。
【0071】
まず、真空乾燥システム1の電源投入時における初期状態には、第1開閉制御バルブ32が閉状態、真空ポンプ26がOFF状態、第1エジェクタ23がOFF状態、第2開閉制御バルブ33が閉状態、第2エジェクタ29がOFF状態、三方バルブ28の切換方向が流路Bに設定されている。
【0072】
そして、貯蔵タンク6に貯蔵されている粉粒体を、乾燥ホッパ10に輸送する場合には、第1開閉制御バルブ32を閉状態から開状態に、真空ポンプ26をOFF状態からON状態に、第2エジェクタ29をOFF状態からON状態にすることによって、第1開閉制御バルブ32が開状態、真空ポンプ26がON状態、第1エジェクタ23がOFF状態、第2開閉制御バルブ33が閉状態、第2エジェクタ29がON状態、三方バルブ28の切換方向が流路Bに設定される。
【0073】
そうすると、貯蔵タンク6から第1材料供給ライン8を介して乾燥ホッパ10に至る経路、乾燥ホッパ10から真空ライン12の第2分岐ライン25に介装された三方バルブ28の流路Bを介して排気ライン30の第2エジェクタ29に至る経路、および、乾燥ホッパ10から真空ライン12の第1分岐ライン24を介して真空ポンプ26に至る経路が連通され、ON状態とされた第2エジェクタ29および真空ポンプ26(主として、第2エジェクタ29)によって、貯蔵タンク6に貯蔵されている粉粒体が、第1材料供給ライン8を介して、乾燥ホッパ10に供給される。
【0074】
そして、所定量の粉粒体が貯蔵タンク6から乾燥ホッパ10に供給されると、第1開閉制御バルブ32を開状態から閉状態に、第1エジェクタ23をOFF状態からON状態に、三方バルブ28の切換方向を流路Bから流路Aにすることによって、第1開閉制御バルブ32が閉状態、真空ポンプ26がON状態、第1エジェクタ23がON状態、第2開閉制御バルブ33が閉状態、第2エジェクタ29がON状態、三方バルブ28の切換方向が流路Aに設定される。
【0075】
なお、乾燥ホッパ10に所定量の粉粒体が供給されたことは、乾燥ホッパ10に設けられるレベルセンサ59によって検知される。レベルセンサ59は、CPU58に接続されており、レベルセンサ59からその検知信号がCPU58に入力される。
【0076】
そうすると、循環ライン11、すなわち、乾燥ホッパ10から第2材料供給ライン9の途中部および還流ライン9aを介して再び乾燥ホッパ10に戻る経路、乾燥ホッパ10から真空ライン12の第1分岐ライン24を介して真空ポンプ26に至る経路が連通され、ON状態とされた真空ポンプ26によって、この経路内が減圧されつつ、ON状態とされた第1エジェクタ23によって、循環ライン11を粉粒体が循環される。
【0077】
より具体的には、循環ライン11を循環した粉粒体は、乾燥ホッパ10の材料循環口18bから乾燥ホッパ10内に供給され、乾燥ホッパ10内に設けられたスペーサ16の外周面と乾燥ホッパ10の内周面との間に形成された均等な隙間を通って材料排出口18cから排出され、その後、循環ライン11を介して再び乾燥ホッパ10の材料循環口18bから乾燥ホッパ10内に供給されるように循環される。
【0078】
このとき、乾燥ホッパ10は、ヒータ17によって加熱されており、また、スペーサ16は、ステンレススチールなどの放熱しやすい金属材料で形成されているため、乾燥ホッパ10内のスペーサ16の外周面と乾燥ホッパ10の内周面との間に形成された均等な隙間において、乾燥ホッパ10の径方向における温度分布(ばらつき)の発生が抑制されている。そのため、この均等な隙間を、循環される粉粒体が通過するときには、乾燥ホッパ10の内周面側を通過する粉粒体とスペーサ16の外周面側を通過する粉粒体とが、略同一温度で均一に加熱されるので、粉粒体を均一に乾燥することができる。
【0079】
なお、粉粒体の乾燥は、特に制限されず、乾燥する粉粒体に応じて、粉粒体を循環させる時間および加熱温度などを適宜設定すればよい。また、水分計などを適宜装置に組み込むことにより、粉粒体の乾燥程度を測定するようにしてもよい。
【0080】
そして、粉粒体の乾燥が終了すると、成形装置2に乾燥した粉粒体を供給するため、真空ポンプ26をON状態からOFF状態に、第1エジェクタ23をON状態からOFF状態に、第2開閉制御バルブ33を閉状態から開状態にすることによって、第1開閉制御バルブ32が閉状態、真空ポンプ26がOFF状態、第1エジェクタ23がOFF状態、第2開閉制御バルブ33が開状態、第2エジェクタ29がON状態、三方バルブ28の切換方向が流路Aに設定される。
【0081】
そうすると、乾燥ホッパ10から第2材料供給ライン9を介して成形装置2の真空系接続口2aに至る経路、成形装置2の真空系接続口2aから真空ライン12の第2分岐ライン25に介装された三方バルブ28の流路Aを介して、排気ライン30の第2エジェクタ29に至る経路が連通され、ON状態とされた第2エジェクタ29によって、乾燥ホッパ10によって乾燥された粉粒体が、成形装置2の真空系接続口2aに供給される。
【0082】
そして、この真空乾燥システム1における一連の動作が終了すると、第2開閉制御バルブ33を開状態から閉状態に、第2エジェクタ29をON状態からOFF状態に、三方バルブ28の切換方向を流路Aから流路Bにすることによって、真空乾燥システム1の電源投入時における初期状態と同様に、第1開閉制御バルブ32が閉状態、真空ポンプ26がOFF状態、第1エジェクタ23がOFF状態、第2開閉制御バルブ33が閉状態、第2エジェクタ29がOFF状態、三方バルブ28の切換方向が流路Bに設定される。
【0083】
このように、この真空乾燥システム1では、貯蔵タンク6に貯蔵される粉粒体を所定量ごとに乾燥ホッパ10に供給して、乾燥ホッパ10において乾燥させた後、成形装置2に供給するバッチ処理が繰り返される。
【0084】
そして、この真空乾燥システム1では、乾燥ホッパ10内に受け入れられた粉粒体は、乾燥ホッパ10の内周面と、乾燥ホッパ10の内周面から均等な間隔を隔てて配置されているスペーサ16の外周面との間を通過しながら乾燥される。そのため、この乾燥ホッパ10では、たとえ乾燥ホッパ10の外周面に設けられているヒータ17のみからの加熱であっても、粉粒体を均一に乾燥することができる。その結果、この乾燥ホッパ10では、装置コストおよびランニングコストの低減化を図りつつ、簡易な構成により、粉粒体の均一な乾燥を達成することができる。
【0085】
また、この乾燥ホッパ10は、乾燥ホッパ10に対して、スペーサ16が同心円状に配置され、かつ、その乾燥ホッパ10の形状に対応してスペーサ筒部19とスペーサ錐体部20とを備えているので、たとえ、乾燥ホッパ10が本体筒部13と本体錐体部14とを備える形状であっても、常に均等な間隔を確保して、粉粒体の均一な乾燥を達成することができる。
【0086】
また、スペーサ16は、乾燥ホッパ10において係止軸22に係止杆17aを係止させているのみであるため、たとえば、乾燥ホッパ10を清掃するときなどには、スペーサ16を簡単に取り外すことができ、乾燥ホッパ10を簡易かつ確実に清掃することができる。そのため、メンテナンス性の向上を図ることができる。なお、乾燥ホッパ10内において粉粒体を乾燥させるときに、乾燥ホッパ10に対して振動が生じても、スペーサ16に当接軸19bが設けられていることによって、乾燥ホッパ10の内周面とスペーサ16の外周面との間には、常に、均一な隙間を維持することができる。
【0087】
以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明は、上記の実施形態以外の実施形態においても実施することができる。たとえば、上記の実施形態において、真空乾燥システム1は、樹脂ペレットやセラミック粒子などの粉粒体を乾燥して成形装置2に輸送したが、粉粒体以外の材料を乾燥するために用いてもよい。
【0088】
また、上記の実施形態では、第1開閉制御バルブ32および第2開閉制御バルブ33を真空乾燥システム1に用いたが、本発明の開閉弁装置は、これに限定されず、たとえば、気力輸送の開閉弁装置などとして、幅広く用いることができる。
【0089】
また、上記の実施形態では、ボール37を、駆動ボックス39の回転軸45の回転により回転させたが、これに限定されず、たとえば、ボールにコックを接続して手動で回転させてもよく、あるいは、その他のギヤ機構などにより回転させてもよい。
【0090】
なお、上記の実施形態において、ボールバルブ部34は、たとえば、市販のボールバルブを用いることができる。
【0091】
【発明の効果】
以上に述べたように、請求項1に記載の発明によれば、ボールとボールケーシングとの間に材料が噛み込むことがなく、材料の噛み込みによる開閉不良を有効に防止することができる。また、高硬度の材質でボールやボールケーシングを形成する必要がなく、簡易な構成かつ低コストで、良好な開閉動作を確保することができる。
【0092】
請求項2に記載の発明によれば、確実な開閉動作を確保しつつ、操作性の向上を図ることができる。
【0093】
請求項3に記載の発明によれば、粉粒体の噛み込みによる開閉不良を有効に防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】真空乾燥システムの一実施形態を示す概略全体構成図である。
【図2】図1に示す真空乾燥システムに設けられる乾燥ホッパの一部切欠拡大断面図であり、(a)は正断面図、(b)は側断面図を示す。
【図3】第1開閉制御バルブおよび第2開閉制御バルブを示す概略構成図であり、(a)は、挿入管が挿入されている状態を示し、(b)は、挿入管が退避されている状態を示す。
【図4】第1開閉制御バルブおよび第2開閉制御バルブのボールバルブ部におけるボールの開位置および閉位置を説明するための概略動作図であり、(a)は、ボールが開位置である状態を示し、(b)は、ボールが閉位置である状態を示す。
【符号の説明】
32 第1開閉制御バルブ
33 第2開閉制御バルブ
34 ボールバルブ部
35 シリンダ部
38 ボールケーシング
39 駆動ボックス
37 ボール
40 貫通孔
41 入口筒部
42 出口筒部
46 挿入管
47 エアシリンダ
58 CPU
Claims (3)
- ボールバルブ部とシリンダ部とを備え、
前記ボールバルブ部は、
貫通孔を有するボールと、
互いに所定間隔を隔てて対向する入口部および出口部を有し、前記入口部および前記出口部の間において前記ボールを収容するボールケーシングと、
前記ボールを、前記貫通孔が前記入口部と出口部との間を連絡する開位置と、前記ボールが前記入口部と出口部との間を閉鎖する閉位置とに切り換える切換手段とを備え、
前記シリンダ部は、
前記貫通孔に進退自在に挿入される挿入管と、
前記挿入管を前記貫通孔に対して進退駆動させる駆動手段とを備えていることを特徴とする、開閉弁装置。 - 前記切換手段および前記駆動手段を制御して、前記ボールを開位置に位置させるとともに、前記挿入管を貫通孔に対して進出させる開動作と、前記挿入管を貫通孔に対して退避させるとともに、前記ボールを閉位置に位置させる閉動作とを、実行するための開閉制御手段を備えていることを特徴とする、請求項1に記載の開閉弁装置。
- 粉粒体が通過する通路の開閉に用いられることを特徴とする、請求項1または2に記載の開閉弁装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2003098626A JP2004308670A (ja) | 2003-04-01 | 2003-04-01 | 開閉弁装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2003098626A JP2004308670A (ja) | 2003-04-01 | 2003-04-01 | 開閉弁装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2004308670A true JP2004308670A (ja) | 2004-11-04 |
Family
ID=33463345
Family Applications (1)
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---|---|---|---|
JP2003098626A Pending JP2004308670A (ja) | 2003-04-01 | 2003-04-01 | 開閉弁装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
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JP (1) | JP2004308670A (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2010112403A (ja) * | 2008-11-04 | 2010-05-20 | Kawata Mfg Co Ltd | 開閉弁装置 |
CN102494153A (zh) * | 2011-12-23 | 2012-06-13 | 江苏苏盐阀门机械有限公司 | 一种轻松开启和关闭的固定球阀 |
-
2003
- 2003-04-01 JP JP2003098626A patent/JP2004308670A/ja active Pending
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