JP2528357B2 - 固体含有流体用の弁装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ＜産業上の利用分野＞ 本発明は、例えばナイフゲート弁装置等の固体含有流
体用の弁装置に関し、特に、弁体のスムーズな操作を可
能とするための技術に関する。

＜従来の技術＞ 従来、粉体，粒子等の固体と空気，窒素ガス等の気体
との混合流体すなわち、粉体の輸送系や粒子，石炭，汚
泥，活性汚泥等の固体と水，油等の液体との混合流体す
なわち、スラリの輸送系等、いわゆる固体含有流体の輸
送系が知られている。

そして、このような固体含有流体の輸送系において、
固体含有流体の移送路に介装されて、該移送路の開閉を
気体アクチュエータにより作動される弁体により行う弁
装置に一例として、ナイフゲート弁装置なるものが知ら
れている。

ここで、例えば粉体移送路に好適に用いられるナイフ
ゲート弁装置の従来の構造を第７図に示す。

すなわち、このナイフゲート弁装置は、図示矢印の如
く上方から下方へと粉体を移送する移送路１に介装され
る略円筒状部分２を備えた弁箱３と、該弁箱３内にスラ
イド自由に支持されて、前記略円筒状部分２内側の軸直
角な面内を横断する閉位置と、該面内から退いて弁箱３
の弁退収納部４へと収納される開位置とに作動（動作）
可能な先端縁が円弧形の舌状板部材からなる弁体５と、
前記弁収納部４側の弁箱３外端部に装着され、その作動
軸６が前記弁体５の基端部に連結された図示しないエア
シリンダ装置と、を主要部として構成される。

そして、略円筒状部分２の内周部には、該部分２内側
の軸直角な面内においてそれぞれ環状をなし、所定の間
隔を介して相対向する一対の弁座7,8が保持されてい
る。前記弁体５は、閉時にこれらの弁座7,8間をスライ
ド移動し、閉位置では弁体５両側面がそれそれ弁座7,8
全周に圧接し、移送路１を漏れなくシールした状態で遮
断する。

＜発明が解決しようとする課題＞ ところで、粉対輸送系においては、移送路１における
弁体５の閉側の弁座7,8近傍部位に粉体が付着または滞
留し、弁体５の移動が妨げることが問題となっている。

このため、上記のナイフゲート弁装置では、弁体５の
先端周部の鋭角のナイフエッジ部5aを形成すると共に、
弁箱３の略円筒部分２内側において、下流側の前記弁座
８外側にポケット部９を形成することにより、弁体５の
移動時にナイフエッジ部5aで前記弁座7,8に付着した粉
体をポケット部９へと押しやり、該ポケット部９から粉
体を移送路１下流側に落とし込むようにしている。

かかる粉体の除去効果は、粉体粒径の大きいものや乾
燥度の高い付着性の少ないものには有効であるが、小さ
いものや水分が高い等で付着性の高ものでは効果がな
く、微粉体がポケット部９や弁座7,8に等に付着または
滞留し、弁体５の閉乾燥不良を引き起こす。

そこで、本発明は以上のような従来の問題点に鑑み、
弁体の閉位置における弁体先端部近傍部位に付着または
滞留した固体を気体のブローによって払い落とす構成と
することにより、弁体の閉作動の不良を防止し、弁体に
よる移送路の確実な遮断を可能とすると共に、新たな気
体ブロー用の気体供給源を用意する必要性をなくし、し
かも、より強力に付着している固体を除去して、弁体の
閉作動の確実性を高めた固有含有流体用の弁装置を提供
することを目的とする。

＜課題を解決するための手段＞ このため、本願の第１発明の固体含有流体用の弁装置
は、固体含有流体の移送路に介装されて、該移送路の開
閉を気体アクチュエータにより作動される弁体13により
行う弁装置であって、前記気体アクチュエータには弾性
力で弁体を閉じる方向に付勢するスプリング25cが備え
られていると共に、作動用気体が供給されて弁体13を開
方向に移動させる圧力室Ａと、大気と連動する大気室Ｂ
とがピストン25bによって仕切られて形成される一方、
４つのポート（ａ），（ｂ），（ｃ），（ｄ）のうち１
つの接続ポート（ｂ）が前記圧力室Ａに接続され、他の
１つのポート（ａ）が作動用気体の供給ポートに、他の
１つのポート（ｄ）が排出ポートに、他の１つのポート
（ｃ）が大気開放ポートに夫々なり、弁体13の開作動の
際に前記接続ポート（ｂ）が前記供給ポート（ａ）に接
続し、弁体13の閉作動（閉動作）の際に、前記接続ポー
ト（ｂ）が前記大気開放ポート（ｃ）に、前記供給ポー
ト（ａ）が前記排出ポート（ｄ）に夫々接続するように
切換制御されるポート切換機構45を設け、前記弁体の閉
位置における弁体先端部近傍部位に向けて付着または滞
留している固体を除去するための気体を吹き出す気体ノ
ズル27と、弁体の閉作動の際に前記ポート切換機構45の
供給ポート（ａ）が前記排出ポート（ｄ）に接続されて
該排出ポート（ｄ）から排出される作動用気体を前記気
体ノズル27に導入する気体導入配管34とを備えた気体ブ
ロー装置を設けた。

本願の第２発明の固体含有流体用の弁装置は、固体含
有流体の移送路に介装されて、該移送路の開閉を気体ア
クチュエータにより作動される弁体13により行う弁装置
であって、前記気体アクチュエータにはピストン48bに
よって仕切られた２つの圧力室A,Cが形成される一方、
４つのポート（ａ），（ｂ），（ｃ），（ｄ）のうち２
つの接続ポート（ｂ），（ｄ）が前記２つの圧力室C,A
に夫々接続され、他の２つのポート（ａ），（ｂ）が作
動用気体の供給ポートと排出ポートとなり、該供給ポー
ト（ａ）を前記２つの接続ポート（ｂ），（ｄ）の一方
に選択的に接続し他方の接続ポート（ｄ），（ｂ）を前
記排出ポート（ｃ）に接続して２つの圧力室の一方に選
択的に作動用気体を供給して弁体を開閉するように切換
制御されるポート切換機構45を設け、前記弁体の閉位置
における弁体先端部近傍部位に向けて付着または滞留し
ている固体を除去するための気体を吹き出す気体ノズル
27と、弁体の開作動と閉作動の際に前記ポート切換機構
45の排出ポート（ｃ）から排出される気体を前記気体ノ
ズル27に導入する気体導入配管34とを備えた気体ブロー
装置を設けた。

本願の第３発明の固体含有流体用の弁装置は、固体含
有流体の移送路に介装されて、該移送路の開閉を気体ア
クチュエータにより作動される弁体13により行う弁装置
であって、前記気体アクチュエータにはピストン48bに
よって仕切られた２つの圧力室A,Cが形成される一方、
５つのポート（ａ），（ｂ），（ｃ），（ｄ），（ｅ）
のうち２つの接続ポート（ｄ），（ｂ）が前記２つの圧
力室C,Aに夫々接続され、他の１つのポート（ａ）が作
動用気体の供給ポートに、他の１つのポート（ｃ）が排
出ポートに、他の１つのポート（ｅ）が大気開放ポート
に夫々なり、弁体の開作動の際に、圧力室Ｃの気体が排
出される接続ポート（ｂ）が前記大気開放ポート（ｅ）
に、他の接続ポート（ｄ）が前記供給ポート（ａ）に夫
々接続され、弁体の閉作動の際に、圧力室Ａの気体が排
出される接続ポート（ｄ）が排出ポート（ｃ）に、他の
接続ポート（ｂ）が前記供給ポート（ａ）に夫々接続し
て２つの圧力室A,Cの一方に選択的に作動用気体を供給
して弁体を開閉するように切換制御されるポート切換機
構49を設け、前記弁体の閉位置における弁体先端部近傍
部位に向けて付着または滞留している固体を除去するた
めの気体を吹き出す気体ノズル27と、弁体の閉作動の際
に前記ポート切換機構49の排出ポートから排出される気
体を前記気体ノズルに導入する気体導入配管34とを備え
た気体ブロー装置を設けた。

本願の第４発明の固体含有流体用の弁装置は、固体含
有流体の移送路に介装されて、該移送路の開閉を気体ア
クチュエータにより作動される弁体13により行う弁装置
であって、前記気体アクチュエータには弾性力で弁体を
開方向に付勢するスプリング52cが備えられていると共
に、作動用気体が供給されて弁体13を閉方向に移動させ
る圧力室Ｅと、弁体の開作動の際に大気と連通する大気
室Ｄとがピストン52bによって仕切られて形成される一
方、６つのポート（ａ），（ｂ），（ｃ），（ｄ），
（ｅ），（ｆ）のうち２つの接続ポート（ｂ），（ｄ）
が前記圧力室Ｅと大気室Ｄとに夫々接続され、他の１つ
のポート（ａ）が作動用気体の供給ポートに、他の１つ
のポート（ｃ）が排出ポートに、他の２つのポート
（ｅ），（ｆ）が大気開放ポートに夫々なり、弁体の開
作動の際に前記２つの接続ポート（ｂ），（ｄ）が夫々
前記大気開放ポート（ｆ），（ｅ）に接続し、弁体の閉
作動の際に、前記圧力室Ｅの接続ポート（ｂ）が前記供
給ポート（ａ）に、前記大気室Ｄの接続ポート（ｄ）が
前記排出ポート（ｃ）に夫々接続するように切換制御さ
れるポート切換機構53を設け、前記弁体の閉位置におけ
る弁体先端部近傍部位に向けて付着または滞留している
固体を除去するための気体を吹き出す気体ノズル27と、
弁体の閉作動の際に前記ポート切換機構53の排出ポート
から排出される気体を前記気体ノズル27に導入する気体
導入配管34とを備えた気体ブロー装置を設けた。

＜作用＞ 本願の第１発明の固体含有流体用の弁装置において
は、気体アクチュエータの圧力の高い作動用気体が該気
体アクチュエータの圧力室Ａに送る必要のない弁体13の
閉作動の際に、ポート切換機構45を介して気体供給源か
ら直接気体ノズル27に導入され、弁体の閉位置における
弁体先端部近傍部位に付着または滞留した固体が気体の
ブローによって払い落とされ、スムーズな弁体操作が可
能となり、特に、弁体13の閉作動の際に弁体のスムーズ
な作動が可能となり、弁体の閉作動の不良が防止され、
弁体13による移送路の確実な遮断が可能となり、しか
も、新たな気体ブロー用の気体供給源を用意する必要が
ないばかりか、スプリング25cの弾性力によりピストン2
5bを移動して弁体13を閉移動させる機構と無関係に気体
ノズル27から気体が噴出され、付着または滞留している
固体が除去されるので、仮に弁体13の進路中に強力に付
着している固体によって弁体13が途中で停止してしまっ
ても、気体ノズル27からは気体が噴出し続け、付着して
いる固体を除去し続ける。しかも、吹き出す気体は、例
えばスプリングの弾性力によるピストン移動によって噴
出する排出空気よりも高圧の作動用気体なので、より強
力に付着している固体が除去される。

本願の第２〜第４発明の固体含有流体用の弁装置にお
いては、スプリングの弾性力より大きな力の作動用空気
によりピストン13が押され、確実に弁体を閉方向に移動
させると共に、ピストン13を介して高圧の作動用気体で
隣室の気体を押し出すので、より強力に気体ノズル27か
らは気体を噴出できて、新たな気体ブロー用の気体供給
源を用意する必要がないばかりか、より強力に付着して
いる固体が除去される。

＜実施例＞ 以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。

第１図は、本願の第１発明の固体含有流体用の弁装置
の一実施例であるナイフゲート弁装置を示している。

この図において、弁箱10は、固体含有流体としての粉
体と空気等の気体との混合流体の上下方向に延びる移送
路11に介装されて該移送路11の一部を構成する略円筒状
部分12と後述する弁体13の収納部14とから構成される。
前記略円筒状部分12の両端部には、粉体移送路11を構成
する管体への連結部であるフランジ部12aがそれぞれ成
形されている。

なお、弁箱10において、図に示す矢印が粉体の移送方
向であり、粉体は上方から下方に移送される。

弁体13は、舌状の板部材から構成されており、その先
端部は弁箱10内にスライド自由に支持されて、前記略円
筒状部分12内側の軸直角な面内を横断する閉位置と、該
面内から退いて弁箱10の弁体収納部14へと収納される開
位置とに作動（動作）される。この弁体13の先端部の粉
体流れの下流側に面する周部面にはテーパ面が形成され
ており、ナイフエッジ部13aとなっている。

前記略円筒状部分12の内側には、該部分12の軸直角な
面内においてそれぞれ環状をなし、所定の間隔を介して
相対向する一対のゴム製の弁座15,16が保持されてい
る。一方の弁座15は、略円筒状部分12の粉体流れの下流
側内周面（すなわち、粉体下流側に向けて徐々に径がせ
ばまった形状の円錐台状テーパ面17）から所定間隔毎に
突設された複数の支持部材18に支持された環状の保持具
19の溝19aに嵌合保持される。したがって、弁箱10の略
円筒状部分12の下流側内周面である上記円錐台状テーパ
面17と下流側弁座15外側との間にはポケット部22が形成
されている。

また、他方の弁座16は、略円筒状部分12と該略円筒状
部分12の内側に固定取付された保持具20によって保持さ
れる。この保持具20は、略円筒状部分12の粉体流れの下
流側部分の内径よりも小なる内径の円筒部20aと該円筒
部20aの一端部に成形されたフランジ部20bとから構成さ
れる。この保持具20の円筒部20aは略円筒状部分12の内
周部に挿入され、フランジ部20bは該略円筒状部分12の
フランジ部12aに固定される。前記弁座16は、略円筒状
部分12の内周面と円筒部20aとの間に形成された環状空
間に介装され、該空間に配設されたスプリング21によっ
て常時弁体13に圧接する方向に付勢される。

弁体13の基端部側は前記収納部14においてパッキン23
を介して支持され、該基端部には継手24の一端部が連結
されている。

一方、弁箱10の収納部14側の外端部には、弁体13を作
動する気体アクチュエータ（気体シリンダ装置）として
のエアシリンダ装置25（第２図参照）が装着されてい
る。このエアシリンダ装置25の作動軸25aは、収納部14
に連結されたガイド筒26を通って延びており、その先端
部は前記継手24の他端部に連結される。

そして、前記弁体13は、閉時に弁座15,16間をスライ
ド移動し、閉位置では両端面の周部がそれぞれ弁座15,1
6の外周全面に圧接し、移送路11を漏れなくシールした
状態で遮断する。

ここで、弁体13の閉位置における弁体13先端部近傍部
位に向けて付着または滞留している固体を除去するため
の気体を吹き出す気体ノズル27と、該ノズル27に前記エ
アシリンダ装置25の作動用エアを、該エアシリンダ装置
25を駆動させる必要がない弁体の閉作動の際に、エア供
給源から直接作動用エアを導入する気体導入配管とから
なる気体ブロー装置が設けられている。

この気体ブロー装置を第１図並びに第２図を参照して
説明する。

本実施例において、気体ノズル27は２つ用意され、そ
れぞれ弁箱10の閉位置にある弁体13先端部が臨む位置に
配設される。各気体ノズル27の先端噴孔部27aは、弁箱1
0の閉位置にある弁体13先端部が臨む位置のポケット部2
2壁に所定角度離間して設けられた孔28にそれぞれ嵌入
固定され、該ポケット部22内空間に開口される。

なお、気体ノズル27の形状は円形状が製作上有利であ
るが、楕円や長方形等のスリット状でも良い。また、弁
体13が弁箱10の周面に圧接してシールされる構造のもの
では、弁体13の閉時に孔28を介して弁体13上流側から下
流側に粉体が流れないように、すなわち、短絡しない位
置に孔28の開設位置を設定する。

また、気体ノズル27は２つに限らず、３つ、４つと設
けても良いし、小口径の弁装置では、弁箱10の閉位置の
弁体13先端部が臨む位置のポケット部22壁の中央部に一
つだけ設けるようにしても良い。

かかる気体ノズル27には、該ノズル27の開閉を行う開
閉弁若しくは弁装置内部からノズル内への粉体の逆流を
防止する逆止弁29が介装される。特に、本実施例のよう
に、粉体を上方から下方に輸送する場合等のように、弁
装置内部の圧力が低いか殆どない場合には、仕切弁（ゲ
ート弁）を介装しても良いし、これら逆止弁29や仕切弁
を全く省略しても良い。

前記エアシリンダ装置25として、本実施例では、スプ
リング25cの弾性力でピストン25bが弁体13閉方向に付勢
されるタイプであって、作動エア供給系の異常時や故障
時に弁体13が閉状態となる構成のものを使用し、気体導
入配管を、このエアシリンダ装置26へエアを供給する必
要のない弁体13閉作動時にエア供給源としてのエアタン
クから直接エアを気体ノズル27に導入する構成とする。

なお、かかるエアシリンダ装置25において、Ｂはスプ
リング25cが配設され、大気開放口25dを介して大気と連
通する大気室である。

そして、図示しないエアタンク等のエア供給源から導
かれるエア供給配管30は図示しないフィルター付減圧弁
を介して四方電磁弁45の第１ポートａに連通接続され
る。四方電磁弁45の第２ポートｂは配管33を介してエア
シリンダ装置25の圧力室Ａに連通接続され、第３ポート
ｃは大気に開放される。また、第４ポートｄは気体ノズ
ル27へのエア導入ポートとなるもので、エア導入配管34
を介して気体ノズル27に接続される。

前記エア導入配管34はＴ字管35を介して二手に分岐
し、一方の分岐配管34aはＴ字管36を介して一方の気体
ノズル27に、他方の分岐配管34bとはＴ字管37を介して
他方の気体ノズル27に、それぞれ接続される。

なお、Ｔ字管36,37それぞれの非配管接続ポートすな
わち、開放されたポート36a,37aにはキャップ38が着脱
自由に装着されており、該ポート36a,37aから棒を差し
込んだり、エアブローを行って、気体ノズル27の詰まり
等を除くことができるようになっている。

ここで、四方電磁弁45は、弁体13開信号に基づいて第
１ポートａと第２ポートｂとを接続し、弁体閉信号に基
づいて第１ポートａと第４ポートｄとを接続すると共に
第２ポートｂと第３ポートｃとを接続するように切換制
御される。

なお、上記四方電磁弁45は、本願の第１発明における
ポート切換機構に相当し、上記第２ポートｂは、圧力室
接続ポートに相当し、第１ポートａと第４ポートｄは、
それぞれ供給ポートと排出ポートに相当し、第３ポート
ｃは大気開放ポートに相当する。

次に、かかる構成の弁装置の作用について説明する。

今、エアシリンダ装置25において、スプリング25cの
弾性力を受けてピストン25bに連結された作動軸25aを介
して弁装置の弁体13が図の右方位置に移動した状態とな
って移送路11が遮断された状態であるとする。

ここで、四方電磁弁45のソレノイド45aに図示いない
制御回路からの弁体開信号が入力されると、該四方電磁
弁45の第３ポートｃが閉じられ、第１ポートａと第２ポ
ートｂが連通した状態に切り換えられる。これによっ
て、エアタンクからのエアが図示しないフィルター付減
圧弁を経て例えば4kg/cm²Gの圧力に減圧されて、第１お
よび第２ポートa,bおよび配管33を介してエアシリンダ
装置25の圧力室Ａに導入される。そして、ピストン25b
はエア圧力を受けてスプリング25cの弾性力に抗して図
の左方に移動し、ピストン25bに連結さた作動軸25aを介
して弁装置の弁体13が図の左方に移動し、移送路11が開
放される。

次に、四方電磁弁45のソレノイド45aに、制御回路か
らの弁体13の閉信号が入力されると、該四方電磁弁45
は、第１ポートａと第４ポートｄとが接続すると共に第
２ポートｂと第３ポートｃとが接続した状態に切り換え
られる。これにより、ピストン25bはスプリング25cの弾
性力を受けて図の右方に移動し、作動軸25a介して弁体1
3が図の右方に移動されるに従って、圧力室Ａ内のエア
が第３ポートｃから大気に排出される一方、エアタンク
からのエアが第１及び第４ポートａ、ｂ、更にはエア導
入配管34を介して気体ノズル27に導入される。したがっ
て、エアは気体ノズル27からポケット部22内側に吹き出
され、閉位置の弁体13先端部近傍部位すなわち、ポケッ
ト部22や弁座15,16に付着または滞留している粉体を吹
き飛ばす。

よって、弁体13は、閉側の作動終端部位における滞留
粉体に邪魔されることなくスムーズに移動して該閉位置
に至り、移送路11を確実に遮断する。

かかる気体ノズル27へのエア供給は弁体13の閉作動後
にも行われるので、弁体13の閉作動完了後には気体ノズ
ル27からのエアの吹き出しを停止するようにする。

例えば、エア導入配管34に電磁開閉弁46を介装し、そ
の電磁開閉弁46をタイマ内蔵の制御回路47によって弁体
13の閉作動から所定時間経過して後に閉制御して、エア
導入配管34をとるようにする。

あるいは、弁体13が弁箱10の周面に圧接してシールさ
れる構造のものでは、気体ノズル27の先端噴孔部27aを
閉状態にある弁体13で塞がれるような位置に設定し、弁
体13の閉作動後は気体ノズル27からのエアの吹き出しを
抑えるようにしても良い。なお、この場合、エアタンク
からのエアの圧力で弁体13が弁箱10の周面から離れない
ように、気体ノズル27に減圧弁等の減圧手段を介装して
エア圧力を減じることも考慮する必要がある。

なお、上記の弁装置の構成によると、スプリング25c
の弾性力でピストン25bが弁閉方向に付勢されるタイプ
のエアシリンダ装置25を使用し、このエアシリンダ装置
25へエアを供給する必要のない弁体13閉作動時に、エア
供給源としてのエアタンクから直接エアを気体ノズル27
に導入する構成としたから、弁装置の弁箱10に気体ノズ
ル27を取り付け、この気体ノズル27とエアシリンダ装置
25の供給エア制御用の四方電磁弁45とを配管34で連結す
ることにより簡単に気体導入配管を形成することがで
き、新たに気体ブロー装置用の気体供給源を用意する必
要がなく、既設の弁装置に極めて簡単に適用することが
でき、コスト的にも安価に抑えることができる。

特に、かかる実施例によると、スプリングの弾性力に
よりピストンを移動して弁体を閉移動させる機構と無関
係に気体ノズル27からエアを噴出させ、付着または滞留
している固体を除去するようにしたので、仮に弁体13の
進路中に強力に付着している固体によって弁体13が途中
で停止してしまっても、気体ノズル27からはエアが噴出
し続け、付着している固体を除去し続ける。しかも、吹
き出すエアは、例えばスプリングの弾性力によるピスト
ン移動によって噴出する排出空気よりも高圧の作動用気
体なので、より強力に付着している固体を除去すること
ができ、弁体の閉作動の確実性が高いという利点があ
る。

次に、本願の第２発明、第３発明及び第４発明の固体
含有流体用の弁装置の実施例を第３図〜第５図に基づい
て説明する。

第３図は本願の第２発明の実施例を示しており、ピス
トン48bによって仕切られた２つの圧力室A,C双方に選択
的に気体を導入して弁体13を開閉するタイプのエアシリ
ンダ装置48を使用し、気体導入配管を弁体13の開作動時
と閉作動時に気体を気体ノズル27に導入する構成とす
る。

すななち、エア供給配管30は四方電磁弁45の第１ポー
トａに連通接続され、第２ポートｂは配管33bを介して
エアシリンダ装置48の一方の圧力室Ｃに連通接続され
る。第３ポートｃは気体ノズル27へのエア導入ポートと
なるもので、エア導入配管34を介して気体ノズル27に接
続される。また、第４ポートｄは配管33aを介して他方
の圧力室Ａに連通接続される。

ここで、四方電磁弁45は、弁体開信号に基づいて第１
ポートａと第４ポートｄとを接続すると共に第２ポート
ｂと第３ポートｃとを接続し、弁体閉信号に基づいて第
１ポートａと第２ポートｂとを接続すると共に第３ポー
トｃと第４ポートｄとを接続するように切換制御され
る。

なお、上記四方電磁弁45は、本願の第２発明における
ポート切換機構に相当し、上記第２ポートｂ及び第４ポ
ートｄは、圧力室接続ポートに相当し、第１ポートａと
第３ポートｃは、それぞれ供給ポートト排出ポートに相
当するものである。

かかる気体導入配管においては、四方電磁弁45のソレ
ノイド45aに、制御回路からの弁体13閉信号が入力され
ると、第１ポートａと第２ポートｂとが接続すると共に
第３ポートｃと第４ポートｄとが接続した状態に切り換
えられる。これにより、ピストン48dは圧力室Ｃに導入
されるエア圧力を受けて図の右方に移動し、作動軸48a
を介して弁体13が図の右方に移動されるに従って、圧力
室Ａ内のエアが第４及び第３ポートd,c、更にはエア導
入配管34を介して気体ノズル27に導入される。

また、ソレノイド45aに、制御回路からの弁体13開信
号が入力されると、第１ポートａと第４ポートｄとが接
続すると共に第２ポートｂと第３ポートｃとが接続した
状態に切り換えられる。

これにより、ピストン48bは圧力室Ａに導入されるエ
ア圧力を受けて図の左方に移動し、弁体13が図の左方に
移動されるに従って、圧力室Ｃ内のエアが第２及び第３
ポートb,c、更にはエア導入配管34を介して気体ノズル2
7に導入される。

このものでは、圧力室A,C内のエアがなくなれば、気
体ノズル27へのエア導入は自動的に停止される。

第４図は本願の第３発明の実施例を示しており、弁体
13閉作動時にのみ気体ノズル27にエアを導入する構成と
する。

すなわち、エア供給配管30は五方電磁弁49の第１ポー
トａの連通接続され、第２ポートｂは配管33bを介して
エアシリンダ装置48の一方の圧力室Ｃに連通接続され
る。第３ポートｃはエア導入配管34を介して気体ノズル
27に接続される。また、第４ポートｄは他方の圧力室Ａ
に連通接続され、第５ポートｅは絞り弁51を介装した配
管50を介して大気に開放される。

ここで、五方電磁弁49は、弁体13開信号に基づいて第
１ポートａと第４ポートｄとを接続すると共に第２ポー
トｂと第５ポートｅとを接続し、弁体閉信号に基づいて
第１ポートａと第２ポートｂとを接続すると共に第３ポ
ートｃと第４ポートｄとを接続するように切換制御され
る。

なお、上記五方電磁弁49は、本願の第３発明における
ポート切換機構に相当し、上記第２ポートｂ及び第４ポ
ートｄは、圧力室接続ポートに相当し、第１ポートａと
第３ポートｃは、それぞれ供給ポートと排出ポートに相
当し、第５ポートｅは大気開放ポートに相当する。

かかる気体導入配管においては、第３図の実施例と同
様に弁体閉信号が入力されると、圧力室Ａ内のエアが気
体ノズルに導入されるが、弁体開信号が入力されると、
第１ポートａと第４ポートｄとが接続すると共に第２ポ
ートｂと第５ポートｅとが接続した状態に切り換えら
れ、これにより、ピストン48bは圧力室Ａに導入される
エア圧力を受けて図の左方に移動し、弁体13が図の左方
に移動されるにしたがって、圧力室Ｃ内のエアが第２及
び第５ポートb,e、更には絞り弁51を介して配管50から
大気に放出される。

第５図は本願の第４発明の実施例を示しており、スプ
リング52cの弾性力でピストン52bが弁開方向に付勢され
るタイプであって、作動エア供給系の異常時や故障時に
弁体13が開状態となる構成のエアシリンダ装置52を使用
し、弁体13の閉作動時にエアシリンダ装置52の大気室Ｄ
内のエアを気体ノズル27に導入する構成とする。

すなわち、エア供給配管30は六方電磁弁53の第１ポー
トａに連通接続され、第２ポートｂは配管33bを介して
エアシリンダ装置52の圧力室Ｅに連通接続され、第３ポ
ートｃはエア導入配管34に接続される。また、第４ポー
トｄは配管33aを介してエアシリンダ装置52の大気室Ｄ
に連通接続される。さらに、第５ポートｅと第６ポート
ｆはそれぞれ大気に開放される。

ここで、六方電磁弁53は、弁体13閉信号に基づいて第
１ポートａと第２ポートｂとを接続すると共に第３ポー
トｃと第４ポートｄとを接続し、弁体開信号に基づいて
第２ポートｂと第６ポートｆとを接続すると共に第４ポ
ートｄと第５ポートｅとを接続するように切換制御され
る。

なお、上記六方電磁弁53は、本願の第４発明における
ポート切換機構に相当し、上記第２ポートｂ及び第４ポ
ートｄは、圧力室接続ポートに相当し、第１ポートａと
第３ポートｃは、それぞれ供給ポートと排出ポートに相
当し、第５ポートｅ及び第６ポートｆはそれぞれ大気開
放ポートに相当する。

かかる気体導入配管においては、六方電磁弁53のソレ
ノイド53aに、制御回路からの弁体13閉信号が入力され
ると、第１ポートａと第２ポートｂとが接続すると共に
第３ポートｃと第４ポートｄとが接続した状態に切り換
えられる。これにより、ピストン52bは圧力室Ｅに導入
されるエア圧力を受けて図の右方に移動し、弁体13が図
の右方に移動されるに従って、大気室Ｄ内のエアが第４
及び第３ポートd,c、更にはエア導入配管34を介して気
体ノズル27に導入される。

また、前記ソレノイド53aに、制御回路からの弁体開
信号が入力されると、第２ポートｂと第６ポートｆとが
連通すると共に第４ポートｄと第５ポートｅとが連通し
た状態に切り換えられる。

これにより、ピストン52bはスプリング52cの弾性力に
より図の左方に移動し、弁体13が図の左方に移動される
にしたがって、大気室Ｄ内には第５及び第４ポートe,
d、更には配管33aを介して大気が導入される。

このように弁体13の開時に大気室Ｄに導入されたエア
が、前述したように弁体13閉時における気体ノズル27へ
導入エアとして確保される。

以上の各実施例によると、スプリングの弾性力より大
きな力の作動用空気によりピストンを押し、確実に弁体
13を閉方向に移動されると共に、ピストンを介して高圧
の作動用エアで隣室のエアを押し出すので、より強力に
気体ノズル27からはエアを噴出できて、新たな気体ブロ
ー用の気体供給源を用意する必要ないばかりか、より強
力に付着している固体を除去することができ、安全性が
高いという利点がある。

なお、上記の各実施例においては、気体アクチュエー
タとしてエアシリンダ装置を適用し、気体ノズルに導入
する気体をエアとしたが、窒素ガス等の気体を作動源と
した気体アクチュエータでも良く、気体ノズルに導入す
る気体を窒素ガス等の気体としても良い。

また、本実施例においては、本発明のナイフゲート弁
装置に適用した例について説明したが、本発明は第６図
に示すような多量に製造されている安価な一般的な仕切
弁装置等のプレート弁装置やその他の弁装置にも適用で
き、同様の効果を得ることができる。

なお、第６図の仕切弁装置において、54は弁箱、55は
弁体、56はエアシリンダ装置、57は気体ノズル、58は気
体導入配管である。

また、本実施例においては、本発明を粒子等の固体と
空気，窒素ガス等の気体との混合流体、すなわち、粉体
の輸送系における弁装置に適用した例について説明した
が、本発明は粒子，石炭，汚泥，活性汚泥等の固体と
水、油等の液体との混合流体すなわち、スラリの輸送系
等、いわゆる固体含有流体の輸送系であれば適用でき
る。

＜発明の効果＞ 以上説明したように、本願の第１発明の固体含有流体
用の弁装置によれば、気体アクチュエータの圧力の高い
作動用気体を該気体アクチュエータの圧力室に送る必要
のない弁体の閉作動の際に、ポート切換機構を介して気
体供給源から直接気体ノズルに導入する構成としたか
ら、弁体の閉位置における弁体先端部近傍部位に付着ま
たは滞留した固体を気体のブローによって払い落とすこ
とができ、スムーズな弁体操作が可能となり、特に、弁
体の遮断移行時に弁体のスムーズな作動を可能にして、
弁体の閉操作不良を防止でき、弁体の確実な遮断が可能
となり、しかも、新なな気体ブロー用の気体供給源を用
意する必要がないばかりか、スプリングの弾性力により
ピストンを移動して弁体を閉移動させる機構と無関係に
気体ノズルから気体を噴出させ、付着または滞留してい
る固体を除去するようにしたので、仮に弁体の進路中に
強力に付着している固体によって弁体が途中で停止して
しまっても、気体ノズルからは気体が噴出し続け、付着
している固体を除去し続ける。しかも、吹き出す気体
は、例えばスプリングの弾性力によるピストン移動によ
って噴出する排出空気よりも高圧の作動用気体なので、
より強力に付着している固体を除去することができ、弁
体の閉作動の確実性が高いものである。

本願の第２〜第４発明の固体含有流体用の弁装置によ
れば、スプリングの弾性力より大きな力の作動用空気に
よりピストンを押し、確実に弁体を閉方向に移動させる
と共に、ピストンを介して高圧の作動用気体で隣室の気
体を押し出すので、より強力に気体ノズルからは気体を
噴出できて、新たな気体ブロー用の気体供給源を用意す
る必要がないばかりか、より強力に付着している固体を
除去することができ、弁体の閉作動の確実性が高いもの
である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本願の第１発明の固体含有流体用の弁装置の一
実施例を示す図で、（ａ）は正面断面図、（ｂ）は
（ａ）中Ａ−Ａ矢視断面図、第２図は同上実施例におけ
る気体ブロー装置の構成を示す回路図、第３図〜第５図
はそれぞれ本願の第２〜第４発明の固体含有流体用の弁
装置の一実施例の構成を示す回路図、第６図は弁装置の
他の実施例を示す縦断面図、第７図は従来の弁装置の一
例を示す正面断面図である。 10……弁箱、11……移送路、13……弁体、22……ポケッ
ト部、25,48,52……エアシリンダ装置、25b,48b,52b…
…ピストン、27……気体ノズル、34……エア導入配管、
45……四方電磁弁（ポート切換機構）、49……五方電磁
弁（ポート切換機構）、53……六方電磁弁（ポート切換
機構）

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 阿部 和章 東京都千代田区内幸町１丁目１番７号 日本原子力事業株式会社内 (56)参考文献 特開 平２−46382（ＪＰ，Ａ)

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】固体含有流体の移送路に介装されて、該移
   送路の開閉を気体アクチュエータにより作動される弁体
   により行う弁装置において、前記気体アクチュエータに
   は弾性力で弁体を閉じる方向に付勢するスプリングが備
   えられていると共に、作動用気体が供給されて弁体を開
   方向に移動させる圧力室と、大気と連通する大気室とが
   ピストンによって仕切られて形成される一方、４つのポ
   ートのうち１つの接続ポートが前記圧力室に接続され、
   他の１つのポートが作動用気体の供給ポートに、他の１
   つのポートが排出ポートに、他の１つのポートが大気開
   放ポートに夫々なり、弁体の開作動の際に前記接続ポー
   トが前記供給ポートに接続し、弁体の閉作動の際に、前
   記接続ポートが前記大気開放ポートに、前記供給ポート
   が前記排出ポートに夫々接続するように切換制御される
   ポート切換機構を設け、前記弁体の閉位置における弁体
   先端部近傍部位に向けて付着または滞留している固体を
   除去するための気体を吹き出す気体ノズルと、弁体の閉
   作動の際に前記ポート切換機構の供給ポートが前記排出
   ポートに接続されて該排出ポートから排出される作動用
   気体を前記気体ノズルに導入する気体導入配管とを備え
   た気体ブロー装置を設けたことを特徴とする固体含有流
   体用の弁装置。
2. 【請求項２】固体含有流体の移送路に介装されて、該移
   送路の開閉を気体アクチュエータにより作動される弁体
   により行う弁装置において、前記気体アクチュエータに
   はピストンによって仕切られた２つの圧力室が形成され
   る一方、４つのポートのうち２つの接続ポートが前記２
   つの圧力室に夫々接続され、他の２つのポートが作動用
   気体の供給ポートと排出ポートとなり、該供給ポートを
   前記２つの接続ポートの一方に選択的に接続し他方の接
   続ポートを前記排出ポートに接続して２つの圧力室の一
   方に選択的に作動用気体を供給して弁体を開閉するよう
   に切換制御されるポート切換機構を設け、前記弁体の閉
   位置における弁体先端部近傍部位に向けて付着または滞
   留している固体を除去するための気体を吹き出す気体ノ
   ズルと、弁体の開作動と閉作動の際に前記ポート切換機
   構の排出ポートから排出される気体を前記気体ノズルに
   導入する気体導入配管とを備えた気体ブロー装置を設け
   たことを特徴とする固体含有流体用の弁装置。
3. 【請求項３】固体含有流体の移送路に介装されて、該移
   送路の開閉を気体アクチュエータにより作動される弁体
   により行う弁装置において、前記気体アクチュエータに
   はピストンによって仕切られた２つの圧力室が形成され
   る一方、５つのポートのうち２つの接続ポートが前記２
   つの圧力室に夫々接続され、他の１つのポートが作動用
   気体の供給ポートに、他の１つのポートが排出ポート
   に、他の１つのポートが大気開放ポートに夫々なり、弁
   体の開作動の際に、圧力室の気体が排出される接続ポー
   トが前記大気開放ポートに、他の接続ポートが前記供給
   ポートに夫々接続され、弁体の閉作動の際に、圧力室の
   気体が排出される接続ポートが排出ポートに、他の接続
   ポートが前記供給ポートに夫々接続して２つの圧力室の
   一方に選択的に作動用気体を供給して弁体を開閉するよ
   うに切換制御されるポート切換機構を設け、前記弁体の
   閉位置における弁体先端部近傍部位に向けて付着または
   滞留している固体を除去するための気体を吹き出す気体
   ノズルと、弁体の閉作動の際に前記ポート切換機構の排
   出ポートから排出される気体を前記気体ノズルに導入す
   る気体導入配管とを備えた気体ブロー装置を設けたこと
   を特徴とする固体含有流体用の弁装置。
4. 【請求項４】固体含有流体の移送路に介装されて、該移
   送路の開閉を気体アクチュエータにより作動される弁体
   により行う弁装置において、前記気体アクチュエータに
   は弾性力で弁体を開方向に付勢するスプリングが備えら
   れていると共に、作動用気体が供給されて弁体を閉方向
   に移動させる圧力室と、弁体の開作動の際に大気と連通
   する大気室とがピストンによって仕切られて形成される
   一方、６つのポートのうち２つの接続ポートが前記圧力
   室と大気室とに夫々接続され、他の１つのポートが作動
   用気体の供給ポートに、他の１つのポートが排出ポート
   に、他の２つのポートが大気開放ポートに夫々なり、弁
   体の開作動の際に前記２つの接続ポートが夫々前記大気
   開放ポートに接続し、弁体の閉作動の際に、前記圧力室
   の接続ポートが前記供給ポートに、前記大気室の接続ポ
   ートが前記排出ポートに夫々接続するように切換制御さ
   れるポート切換機構を設け、前記弁体の閉位置における
   弁体先端部近傍部位に向けて付着または滞留している固
   体を除去するための気体を吹き出す気体ノズルと、弁体
   の閉作動の際に前記ポート切換機構の排出ポートから排
   出される気体を前記気体ノズルに導入する気体導入配管
   とを備えた気体ブロー装置を設けたことを特徴とする固
   体含有流体用の弁装置。