JP2016155657A

JP2016155657A - ロータリーバルブ

Info

Publication number: JP2016155657A
Application number: JP2015035006A
Authority: JP
Inventors: 茂水谷; Shigeru Mizutani; 一男中野; Kazuo Nakano
Original assignee: Mizutani Tekko Kk
Current assignee: Mizutani Tekko Kk
Priority date: 2015-02-25
Filing date: 2015-02-25
Publication date: 2016-09-01

Abstract

【課題】ランニングコストをアップさせることなく、ロータとケーシングの内周面との隙間への粉粒体の進入を確実に防止し得るロータリーバルブを提供する。【解決手段】ロータリーバルブ２は上部に粉粒体の受入口３１が開口したケーシング３の内部にローター５が回動可能に設けられてなる。ケーシング３内のローター５の下方には、ローター５の回転方向の下流側の位置に圧送用空気の導入口６が開口し、導入口６と対向する位置に空気のガイド壁８が設けられるとともに、ガイド壁８の外側位置に粉粒体の排出口７が設けられている。ガイド壁８は、下端部および両側端部が塞がれ、上端部がローター５の外周方向へ延びて開放されることにより、ケーシング３内の下部空間３０Ｂに、導入口６からガイド壁８の上端部を乗り越えて排出口７へ至る圧送用空気の流路Ｓが形成されている。【選択図】図３

Description

この発明は、例えば、粉粒体を収容した輸送用コンテナの取出口より粉粒体を抜き出して空気輸送管へ供給するのに用いられるロータリーバルブに関する。

従来、粉粒体を収容した輸送用コンテナが所定の場所にトラックで運ばれてくると、コンテナを傾けた姿勢に設定した後、地上に設置されている粉粒体抜出装置により輸送用コンテナから粉粒体を抜き出して空気輸送管へ供給する。空気輸送管の管内には圧力空気源より送られてくる空気輸送のための高圧空気（以下「圧送用空気」という。）が流れており、粉粒体はこの空気流に伴われて所定の場所まで空気輸送される。この種の粉粒体抜出装置では、輸送用コンテナより粉粒体を抜き出して空気輸送管へ供給する手段としてロータリーバルブが用いられている。

ロータリーバルブは、上部に粉粒体の受入口が開口したケーシングと、ケーシングの開放された両側面を塞ぐサイドカバーと、ケーシングの内部に回動可能に設けられるローターとを備えている。ローターの軸は両側のサイドカバーに設けられた軸受に両端が回動自由に支持されている。ローターは複数枚の放射状をなす羽根板を有するものである。ケーシング内でローターが回動するとき、受入口へ投入された粉粒体は羽根板間のポケットに入り込んで溜まり、そのポケットが下向きとなる角度位置までローターが回動したとき、ポケット内の粉粒体がポケットより放出されて下方へ落下する。落下した粉粒体はケーシングと連通する空気輸送管によって空気輸送される。

羽根板の先端縁とケーシングの内周面との間にはわずかな隙間が存在する。この隙間より漏れる空気は粉粒体の一部を伴って隙間に入り込み受入口の側へ戻る。粉粒体が前記隙間を通過するときケーシングの内周面が粉粒体により擦られて摩耗する。また、粉粒体の粒径が大きい場合、粉粒体が前記隙間に噛み込み、ローターの回転に支障を生じさせる。

上記の問題を解決するため、先般、ケーシング内に仕切り板を配置し、空気孔より圧送用空気とは別の空気（以下「パージ用空気」という。）を導出させるとともに、その空気を仕切り板によりローターに向けて誘導して空気の遮蔽幕（エアカーテン）を形成するようにした粉体戻り防止装置が提案された。この遮蔽幕は粉粒体の一部が漏洩空気に伴われてローターの羽根板の先端縁とケーシングの内周面との間の隙間に進入するのを阻止する。この粉体戻り防止装置によれば、前記隙間に粉粒体が進入するのが阻止されるので、ケーシングの内周面が粉粒体により擦られて摩耗するのが防止される。また、粒径の大きな粉粒体が前記隙間に噛み込むのが防止される（例えば、特許文献１参照）。

特許第５３１８５３２号公報

しかし、上記した構成の粉体戻り防止装置では、パージ用空気をケーシング内に導出する空気孔を設け、その空気孔へパージ用空気を送り込むための空気配管を空気輸送管とは別に設ける必要があるうえに、上記の空気配管にはパージ用空気を、空気輸送管には圧送用空気を、それぞれ常時送り込む必要があり、動力の消費が著しいという問題がある。
また、パージ用空気は粉粒体の前記隙間への進入を防止するための空気の遮蔽幕を形成するものの、ローターの羽根板に付着した粉粒体やポケット内に残った粉粒体を吹き飛ばす作用に乏しく、これがため、粉粒体の前記隙間への進入をより確実に阻止できない。ローターから粉粒体を除去する能力を高めるには、パージ用空気の圧力や風量を増す必要があり、ランニングコストが大幅にアップする。

この発明は、上記の問題に着目してなされたもので、圧送用空気がパージ用空気を兼ねるよう構成することにより、ランニングコストをアップさせることなく、前記隙間への粉粒体の進入を確実に防止し得るロータリーバルブを提供することを目的とする。

この発明に係るロータリーバルブは、上部に粉粒体の受入口が開口したケーシングの内部にローターが回動可能に設けられるもので、前記ケーシング内の前記ローターの下方には、ローターの回転方向の下流側の位置に圧送用空気の導入口が開口し、前記導入口と対向する位置に空気のガイド壁が設けられるとともに、前記ガイド壁の外側位置に粉粒体の排出口が設けられている。前記ガイド壁は、下端部および両側端部が塞がれ、上端部がローターの外周方向へ延びて開放されることにより、ケーシング内の下部空間に、前記導入口からガイド壁の上端部を乗り越えて前記排出口へ至る圧送用空気の流路が形成されている。

上記した構成のロータリーバルブにおいて、受入口に投入された粉粒体はローターの回転によって下方へ導かれて落下する。ケーシング内の下部空間では、圧送用空気が導入口から導出され、ガイド壁に沿って上方へ誘導される。誘導された圧送用空気はパージ用空気を兼ねるもので、ローターに吹き付けられてローターのポケット内を循環し、ローターの羽根板に付着した粉粒体やポケットに残った粉粒体を吹き飛ばして除去する。これによりローターのポケット内の粉粒体の残量がケーシングの受入口の側に戻って新たに投入される粉粒体の受入量を減らすことがない。圧送用空気はローターとの間で空気の遮蔽幕を形成するので、粉粒体がローターとケーシングの内周面との間の隙間へ漏洩空気に伴われて進入するのが阻止される。ガイド壁を乗り越えた圧送用空気は排出口に至る流路に沿って流れ、ローターより落下した粉粒体を伴って排出口へ導く。

この発明の一実施態様においては、前記排出口は、前記導入口に対して直角をなす向きに開口しているが、排出口と導入口とは直角以外の角度で向き合うような構成であってもよい。

第２の発明に係るロータリーバルブは、前記排出口と対向する位置に圧送用空気の第２の導入口がさらに設けられている。そして、前記導入口には圧送用空気が送られる空気輸送管、前記第２の導入口には前記空気輸送管より分岐した分岐管が接続されるとともに、前記空気輸送管と分岐管には、前記導入口および前記第２の導入口に対する圧送用空気の輸送を切り換えるための切換弁が設けられている。

上記した構成のロータリーバルブにおいては、導入口と排出口との間に空気のガイド壁が位置し、圧送用空気はガイド壁を乗り越えて排出口へ至るよう構成されているので、ケーシング内の下部空間の底部に粉粒体が堆積して残るおそれがある。ローターの回動を停止させた後、切換弁により圧送用空気の輸送を空気輸送管から分岐管へ切り換えると、排出口と対向する第２の導入口より圧送用空気が導出されるので、ケーシング内の下部空間の底部に残った粉粒体が一掃されて排出口へ導かれる。

この発明によれば、圧送用空気がパージ用空気を兼ねるように構成したから、圧送用空気とは別にパージ用空気を常時ケーシング内へ導出させる必要がなく、無駄な動力消費を抑えることができる。また、圧送用空気によりローターの羽根板に付着した粉粒体やポケット内に残った粉粒体を吹き飛ばすことができるので、ランニングコストをアップさせることなく、ローターの羽根板の先端縁とケーシングの内周面との間の隙間に進入する粉粒体を減らすことができ、ケーシングの内周面の摩耗や隙間への粉粒体の噛み込みを確実に防止できる。

この発明のロータリーバルブが用いられた粉粒体抜出装置の全体構成を示す正面図である。図１の粉粒体抜出装置の平面図である。ロータリーバルブの縦方向の断面図である。図３のＡ−Ａ線に沿う断面図である。ロータリーバルブの配管と切換弁の取付状態とを示す正面図である。ロータリーバルブの配管と切換弁の取付状態とを示す平面図である。

図１および図２は、この発明に係るロータリーバルブ２が用いられた粉粒体抜出装置１の外観を示している。
図示例の粉粒体抜出装置１は、ロータリーバルブ２、減速機付モータ１０、および配管などの各構成を備えたものであり、地上を移動することが可能なように、各構成がキャスタ１６を備えた台車１７上に載置されている。

ロータリーバルブ２は、上部に粉粒体の受入口３１を有し、この受入口３１にホッパーなどを介して輸送用コンテナ（図示せず）の取出口を連通させることにより、輸送用コンテナ内の粉粒体が抜き出される。なお、図中、３５は受入口３１に取り付けられた粉粒体の案内管である。

ロータリーバルブ２は、図３および図４に示すように、上部に前記受入口３１が開口したケーシング３と、ケーシング３の開放された両側面を塞ぐサイドカバー４，４と、ケーシング３の内部に回動可能に設けられるローター５とを備えている。ローター５の軸５０は左右のサイドカバー４のボス部４０に設けられた軸受４１により回動自由に支持されている。ローター５は、図３において、矢印ａで示す方向へ回転する。

軸５０の一方の端部にはスプロケットホイール５１が装着されている。このスプロケットホイール５１と減速機付きモータ１０の出力軸１１に装着されたスプロケットホイール１２との間にチェン１３が巻かれ動力伝達機構１４が構成されている。減速機付きモータ１０の回転は動力伝達機構１４によりローター５に伝達される。なお、図中、１５は動力伝達機構１４を覆うカバーである。

ケーシング３は、ケーシング上部３Ａとケーシング下部３Ｂとからなる。ケーシング上部３Ａ内の上部空間３０Ａにはローター５が収容配備される。ケーシング下部３Ｂ内の下部空間３０Ｂには後述する圧送用空気の流路Ｓが形成される。ローター５とケーシング上部３Ａの内周面との間にはわずかな隙間が存在する。

ローター５は、外周に複数の放射状をなす羽根板５２を有している。羽根板５２，５２間のポケット５３には粉粒体の収容が可能である。各ポケット５３は、粉粒体の受入口３１の下方位置にあるときは開口部分が上方を向くので、粉粒体がポケット５３内に入って溜まる。ポケット５３の開口部分がケーシング上部３Ａによって塞がれる角度範囲にあるとき粉粒体はポケット５３内に閉じ込められる。ポケット５３の開口部分がケーシング上部３Ａより開放されて下方を向く角度位置に達すると、ポケット５３内の粉粒体はケーシング３の下部空間３０Ｂへ放出される。落下する粉粒体は圧送用空気に伴われて下部空間３０Ｂ内に形成される圧送用空気の流路Ｓを移動する。

ケーシング３内のローター５の下方、すなわち、ケーシング３内の下部空間３０Ｂには、圧送用空気の導入口（以下「第１の導入口」という。）６と粉粒体の排出口７とが直角をなして開口している。第１の導入口６は横に長いスリット状であり、一方、排出口７は円形状である。第１の導入口６には圧送用空気を輸送するための第１の空気輸送管６０を連通させる。排出口７には粉粒体を伴った空気を輸送するための第２の空気輸送管７０を連通させる。
第１の導入口６は、ケーシング３内の下部空間３０Ｂにおいて、ローター５の回転方向ａの下流側の位置、すなわち、図３においては、ケーシング下部３Ｂの左側の壁面３２に開口している。ケーシング下部３Ｂの左側の壁面３２は右側の壁面３３に対してローター５の回転方向ａの下流側にある。

第１の導入口６と対向する位置には、空気を上方へ誘導するためのガイド壁８がケーシング３と一体に設けられている。このガイド壁８は、ローター５の長さに対応する幅を有し、下端部および両側端部が塞がれ、上端部がローター５の近傍位置で開放されている。第１の導入口６はガイド壁８の幅に対応する開口幅を有しており、ガイド壁８は第１の導入口６との対向位置からローター５の外周に向けて真上に延びている。ガイド壁８の上端縁とローター５との間には圧送用空気がガイド壁８を乗り越えて壁向こうの空間へ流入する横に長い間隙部８０が形成されている。

ガイド壁８の外側位置、すなわち、ガイド壁８の壁向こうのケーシング３内の下部空間３０Ｂには粉粒体の排出口７が開口している。排出口７はケーシング下部３Ｂの底部３４の位置に対応させて開口させている。ケーシング３内の下部空間３０Ｂには、第１の導入口６からローター５のポケット５３内を循環してからガイド壁８の上端部を乗り越えて排出口７へ至る圧送用空気の流路Ｓが形成される。

排出口７と対向する位置には圧送用空気の第２の導入口９が設けられている。排出口７と第２の導入口９とはケーシング３の底部３４を挟んで対向し一直線状にある。第１の導入口６には、図５および図６に示すように、第１の空気輸送管６０が接続され、第２の導入口９には第１の空気輸送管６０より分岐した分岐管９０が接続されている。第１の空気輸送管６０と分岐管９０にはバタフライ弁よりなる第１、第２の各切換弁６１，９１が設けられている。第１、第２の切換弁６１，９１により第１の導入口６と第２の導入口９とに対する圧送用空気の輸送が切り換えられる。具体的は、ロータリーバルブ２の運転時は第１の切換弁６１を常時開いた状態とし、第２の切換弁９１は常時閉じた状態とする。運転終了時には第１の切換弁６１を閉じ、第２の切換弁９１を一定時間だけ開いた状態とする。

上記した構成のロータリーバルブ２において、受入口３１に投入された粉粒体はローター５の回転によって下方へ導かれてケーシング３内の下部空間３０Ｂを落下する。ケーシング３内の下部空間３０Ｂでは、圧送用空気が第１の導入口６から導出され、空気のガイド壁８に沿って上方へ誘導される。誘導された圧送用空気はパージ用空気を兼ねるもので、ローター５に吹き付けられてローター５のポケット５３内を循環し、ローター５の羽根板５２に付着した粉粒体やポケット５３に残った粉粒体を圧送用空気に吹き飛ばして除去する。これによりローター５のポケット５３内の粉粒体の残量がケーシング３の受入口３１の側に戻って新たに投入される粉粒体の受入量を減らすことがない。圧送用空気はローター５との間で空気の遮蔽幕を形成するので、ローター５とケーシング３の内周面との間の隙間ｄより圧送用空気が漏れても、その漏洩空気に粉粒体が伴われて隙間ｄへ進入するのが阻止される。ガイド壁８を乗り越えた圧送用空気は排出口７に至る流路Ｓに沿って流れ、ローター５より落下した粉粒体を伴って排出口７へ導く。

第１の導入口６と排出口７との間に空気のガイド壁８が位置し、圧送用空気はガイド壁８を乗り越えて排出口７へ至るように構成されているので、ケーシング３内の下部空間３０Ｂの底部３４に粉粒体が堆積して残るおそれがある。この実施例では、ローター５の回動を停止させた後、第１、第２の切換弁６１，９１により圧送用空気の輸送を第１の空気輸送管６０から分岐管９０へ切り換える。これにより排出口７と対向する第２の導入口９より圧送用空気が排出口７に向けて導出されるので、ケーシング３内の下部空間３０Ｂの底部３４に残った粉粒体が一掃されて排出口７へ導かれる。

２ロータリーバルブ
３ケーシング
３Ａ上部空間
３Ｂ下部空間
５ローター
６導入口（第１の導入口）
７排出口
８ガイド壁
９第２の導入口
６０第１の空気輸送管
７０第２の空気輸送管
９０分岐管
６１第１の切換弁
９１第２の切換弁
Ｓ流路

Claims

上部に粉粒体の受入口が開口したケーシングの内部にローターが回動可能に設けられてなるロータリーバルブにおいて、前記ケーシング内の前記ローターの下方には、ローターの回転方向の下流側の位置に圧送用空気の導入口が開口し、前記導入口と対向する位置に空気のガイド壁が設けられるとともに、前記ガイド壁の外側位置に粉粒体の排出口が設けられており、前記ガイド壁は、下端部および両側端部が塞がれ、上端部がローターの外周方向へ延びて開放されることにより、ケーシング内の下部空間に、前記導入口からガイド壁の上端部を乗り越えて前記排出口へ至る圧送用空気の流路が形成されてなるロータリーバルブ。
前記排出口は、前記導入口に対して直角をなす向きに開口している請求項１に記載のロータリーバルブ。
請求項１または２に記載のロータリーバルブであって、前記排出口と対向する位置に圧送用空気の第２の導入口がさらに設けられており、前記導入口には圧送用空気が送られる空気輸送管、前記第２の導入口には前記空気輸送管より分岐した分岐管が接続されるとともに、前記空気輸送管と分岐管には、前記導入口および前記第２の導入口に対する圧送用空気の輸送を切り換えるための切換弁が設けられているロータリーバルブ。