JP3139693U - ロータリーバルブと集塵機 - Google Patents

Abstract

【課題】ケーシングとブレードとの間に異物が挟まった場合でもブレードの破損や動作停止の起こらない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１は水平に配置した円筒状の胴部３３を備えたケーシング３５と、胴部３３内に配設されるローターユニット３７と、ローターユニット３７を回転させる駆動モータ３９とを具備し、上記ローターユニット３７は胴部３３の内周面３４に摺接するように放射状に配設された複数枚のブレード５９を備えており、上記ブレード５９は一定の間隙Ｓを隔ててブレード５９の幅方向Ｂに並設される撓み変形可能な複数のブレード要素を備える構成とした。
【選択図】図１

Description

本考案は、例えば、産業廃棄物処理中に発生するダストを含んだ混合エアからダストを分離・回収するのに使用される集塵機のダスト排出部に対して設けられるロータリーバルブ及び該ロータリーバルブを備えた集塵機に関するものである。

例えば、プラスチック製の産業廃棄物は粉砕され、舌片状のプラスチック片に加工された後、種類別に分類され、再生原料として再利用されるか埋め立て用のゴミとして処理されている。
このような処理を行っている産業廃棄物処理現場では下記の特許文献１に示すような集塵機が使用されており、該集塵機により上記舌片状のプラスチック片を含んだ混合エアからダストとエアとを分離し、分離されたダストをダスト排出部から外部に排出して回収するようにしている。

そして、上記ダスト排出部には集塵機内の気密性を保持した状態で分離されたダストを外部に排出するためにロータリーバルブが設けられている。該ロータリーバルブにはケーシングの内周面に先端部が摺接した状態で回転する「ブレード」と呼ばれている掻取り羽根が放射状に複数枚設けられている。
上記ブレードは幅方向に長い矩形平板状の部材で、剛性が高く撓み変形が少ない構造になっている。

実開平４−１３１４１５号公報

しかし、上述したように混合エアの中には舌片状のプラスチック片のような扁平で大きな廃棄物が微細なダストと共に含まれている。そして、このような大きなプラスチック片がダスト排出部に設けられている上記ロータリーバルブに至ると、ケーシングの内周面とブレードの先端部との間に上記プラスチック片が挟まってブレードを破損させたり、或いはロータリーバルブの動作停止等を引き起こすことになる。
尚、プラスチック製の産業廃棄物以外の産業廃棄物の場合にも同様の問題がある。

本考案はこのような点に基づいてなされたものでその目的とするところは、大きな異物が混入した場合でもケーシングとブレードとの間に上記異物が挟まってブレードの破損やロータリーバルブの動作停止等を引き起こすおそれのないブレードを備えたロータリーバルブ及び該ロータリーバルブを備えた集塵機を提供することにある。

上記目的を達成するべく本願考案の請求項１によるロータリーバルブは、胴部を備えたケーシングと、上記胴部内に配設されるローターユニットと、上記ローターユニットを回転させる駆動モータと、を具備し、 上記ローターユニットは、ロータと、上記ロータに取り付けられ上記胴部の内周面に摺接するように放射状に配設された複数枚のブレードと、を備えており、上記ブレードの放射方向先端側は上記ロータの軸方向に沿って複数に分割されていて撓み変形可能な状態になっていることを特徴とするものである。
又、請求項２によるロータリーバルブは、請求項１記載のロータリーバルブにおいて、上記ブレードは単一部材であり、上記ブレードの放射方向先端側は上記ロータの軸方向に沿って所定のピッチで設けられたスリットを介して複数に分割されていることを特徴とするものである。
又、請求項３によるロータリーバルブは、請求項２記載のロータリーバルブにおいて、上記スリットは上記ブレードの放射方向先端から放射方向基端に向かって略半分程度まで設けられていることを特徴とするものである。
又、請求項４によるロータリーバルブは、請求項１に記載のロータリーバルブにおいて、上記ブレードは上記ロータの軸方向に沿って所定のピッチで設けられた複数のブレード要素から構成されていることを特徴とするものである。
又、請求項５によるロータリーバルブは、集塵室内にバグフィルタを配置し、このバグフィルタ内を吸引することにより、集塵室内に吸引されダストを含有した混合エアを濾過すると共に、バグフィルタの外面に付着したダスト等をこのバグフィルタ内に供給した圧縮空気により払い落としてダスト排出部に設けられているロータリーバルブから外部に排出するように構成された集塵機において、上記ロータリーバルブとして請求項１〜請求項４の何れかに記載のロータリーバルブを適用したことを特徴とするものである。

したがって、本考案によるロータリーバルブによると、胴部を備えたケーシングと、上記胴部内に配設されるローターユニットと、上記ローターユニットを回転させる駆動モータと、を具備し、 上記ローターユニットは、ロータと、上記ロータに取り付けられ上記胴部の内周面に摺接するように放射状に配設された複数枚のブレードと、を備えており、上記ブレードの放射方向先端側は上記ロータの軸方向に沿って複数に分割されていて撓み変形可能な状態になっているので、ケーシングの胴部の内周面とブレードの先端部との間に異物が挟まった場合でも当該異物が挟まった部位のブレード要素が撓み変形するため、ブレード要素に無理な力がかからず、ブレードの破損が防止され、ロータリーバルブの動作停止も起こらない。
又、上記ブレードを単一部材によって構成し、ブレードの幅方向に所定ピッチ、所定長さの複数本のスリットを形成して、隣接する各スリット間及び左右両端のスリットの外方に上記複数のブレード要素を設けた場合には、組立て時のブレード要素間の位置調整が不要になり、ブレード単位での組付けが可能になって組立てが容易になる。
又、上記スリットを上記ブレードの放射方向先端から放射方向基端に向かって略半分程度まで設けられている場合には、上記効果をより確実なものとすることができる。
又、上記ブレードを別体の上記複数のブレード要素を所定ピッチで配設することによって構成した場合には、一部のブレード要素が破損した時、ブレード毎、交換するのではなく、当該破損したブレード要素のみを交換することが可能になる。
又、上記ブレードをローターユニットの回転軸となるローターシャフトの周面に対して着脱可能な状態で設けた場合には、メンテナンス時のブレードの交換やブレードの位置調整が容易になる。
又、本考案による集塵機によると、上記構成のロータリーバルブを備えているから、舌片状のプラスチック片のように扁平で大きな廃棄物がダストと共に含まれている混合エアに対しても、部品の破損や動作不良等を招くことなく、良好な集塵が安定して実行できるようになる。

以下、図１乃至図７を参照して本考案の第１の実施の形態を説明する。
最初に本実施の形態における集塵機３の構造と作用について説明する。
（１）集塵機の構造と作用（図６、図７参照）
図６は本考案のロータリーバルブを適用した集塵機を示す正面図、図７は同上、側面図である。

この集塵機３は産業廃棄物処理中に発生するダストＤを含んだ混合エアＭからダストＤとエアＡとを分離し、分離されたダストＤを回収するのに使用される産業機械である。
そして本考案では、更に舌片状のプラスチック片Ｐのような扁平で大きな廃棄物がダストＤと共に含まれている混合エアＭに対しても良好な集塵を安定して実行することができる構造の集塵機３となっている。

集塵機３は、図６及び図７に示すように下部に基台５が設けられており、この基台５に対して集塵機本体７が設置されている。
上記集塵機本体７は、胴部９と、この胴部９の下方に連結されているホッパー１１とから構成されている。
上記ホッパー１１の上端部には、吸気口１３が設けられている。又、上記胴部９は仕切り壁１５によって上方のファン収容室１７と、下方のバグフィルタ収容室１９とに区画されており、上記ファン収容室１７に対して排気口２１が設けられている。

上記バグフィルタ収容室１９内には、複数本のバグフィルタ２３が一例として４５°傾斜させた姿勢で整列配置されている。因みに本実施の形態では、一例に５本ずつで４列、合計２０本のバグフィルタ２３が配置されている。
バグフィルタ２３は、例えば布製、強化紙製あるいは不織布製であり、有底円筒形状の袋様の部材である。又、場合によっては、バグフィルタ２３の内部に支持部材を配置して不必要な変形を防止するようにすることがある。

又、上記ファン収容室１７内にはファン２５と電動機２７が同じく４５°傾斜させた姿勢で配置されている。
又、胴部９の側部であって、上記複数本のバグフィルタ２３の上端が面している部分には、フィルタ点検口２９が形成されており、このフィルタ点検口２９は開閉扉３１によって選択的に開閉できるようになっている。
この他、ホッパー１１の下端部はダスト排出部になっており、このダスト排出部には後述する本考案のロータリーバルブ１が設けられており、上記胴部９とホッパー１１内の気密性を確保した状態でのプラスチック片Ｐ及びダストＤの排出を可能にしている。

以上の構成を基に本実施の形態による集塵機３の作用を説明する。
（ａ）集塵運転時
集塵運転時は電動機２７を起動してファン２５を所定の方向に回転させる。ファン２５が回転すると胴部９及びホッパー１１内に図中、上方に向かう空気流が発生し、外部の混合エアＭが吸気口１３からホッパー１１そして胴部９内へと取り込まれて行く。
胴部９内に取り込まれた混合エアＭはバグフィルタ収容室１９内において、バグフィルタ２３内に透過されて行く。

この際、混合エアＭ中のプラスチック片ＰとダストＤはバグフィルタ２３の外表面に付着し、浄化されたエアＡと分離される。又、浄化されたエアＡはファン２５によって生起された吸引風によってファン収容室１７内に至り、排気口２１から外部に排気される。
そしてバグフィルタ２３の外表面に付着したプラスチック片ＰとダストＤの量が多くなると、バグフィルタ２３は所望の集塵能力を発揮できなくなるため、以下述べるような再生運転を実行する。

（ｂ）再生運転時
再生運転は、図示しないエア配管とエアノズルを介してバグフィルタ２３に対して圧縮空気Ｃを供給し、供給された圧縮空気Ｃによってバグフィルタ２３の外表面に付着しているプラスチック片ＰとダストＤとを剥離する。
剥離されたプラスチック片ＰとダストＤは下方のホッパー１１内に落下し、堆積して行き、ロータリーバルブ１を作動させることによって順次外部に排出される。
又、バグフィルタ２３をバグフィルタ収容室１９から取り出して、更にきれいに洗浄したり、新しいバグフィルタ２３と交換する場合には、開閉扉３１を開いてバグフィルタ２３をフィルタ点検口２９から斜めに引き抜くようにして取り出す。

（２）ロータリーバルブの構造と作用（図１〜図５参照）
図１は本実施の形態によるロータリーバルブを示す斜視図、図２は同上、一部を破断して示す側面図、図３は図２中のＩＩＩ−ＩＩＩ断面図、図４はローターユニットを示す斜視図、図５はブレードを示す正面図である。
本考案のロータリーバルブ１は、水平に配置した円筒状の胴部３３を備えたケーシング３５と、上記胴部３３内に配設されるローターユニット３７と、上記ローターユニット３７を回転させる駆動モータ３９とを備えている。

又、図示の実施の形態では上記構成に加えて、ローターユニット３７におけるローターシャフト４１を回転自在に支承する軸受部材４３と、駆動モータ３９をケーシング３５に取り付けるためのモータベース４５と、駆動モータ３９の回転を減速するギヤヘッド５１と、ギヤヘッド５１の出力軸４７と上記ローターシャフト４１とを接続するカップリング４９とを備えることによってロータリーバルブ１は構成されている。

ケーシング３５は鋳物等によって形成されており、上記胴部３３の上下に外方に行くにしたがって拡径された漏斗状の拡径部５３、５３が形成されている。
上記胴部３３と上下の拡径部５３、５３は上下方向に連通した状態で設けられており、胴部３３の一方の開放された端面に円板状の鏡板５５が宛がわれ、胴部３３の他方の開放された端面に上述したモータベース４５が宛がわれ、それぞれ固定ボルト５７を使用して胴部３３の開放された端面を覆うように構成されている。

ローターユニット３７は、上記鏡板５５と、上記モータベース４５とに固定ボルト５７を使用して取り付けられる上記軸受部材４３によって回転自在に支承される上述したローターシャフト４１と、ローターシャフト４１の外表面に対して放射状に配設されている一例として６枚のブレード５９と、該ブレード５９の台座部６１を上記ローターシャフト４１との間に挟むように宛がわれ、固定ボルト５７によって取り付けられるブレード押さえ板６３とを備えることによって構成されている。

ローターシャフト４１は上記軸受部材４３、４３と嵌合する小径部６５、６５と、小径部６５、６５間に位置し、上記ブレード５９が取り付けられる大径部６７と、一方の小径部６５から延長形成されている更に径の細い細径部６９とを備える段違い棒状の部材である。
上記大径部６７は断面形状が六角形状に形成されており、大径部６７の外表面を構成している６つの面にはブレード５９をローターシャフト４１に取り付けるためのネジ孔７１が一例として５つずつ設けられている。

そして、上記ネジ孔７１には上述したブレード押さえ板６３とブレード５９を共締めする上記固定ボルト５７が螺合するようになっている。
又、上記細径部６９は上述したカップリング４９に内嵌され、外側から取り付けられる止めネジ７３によってカップリング４９に固定される。
ブレード５９は上記ローターシャフト４１の軸中心から半径方向に延びているブレード作用部７５と、該ブレード作用部７５の基部に設けられ、上記ブレード作用部７５と直交する方向に延びている上述した台座部６１とを一体に備えている。

ブレード作用部７５には一定の間隙Ｓを隔ててブレード５９の幅方向Ｂに並設されている撓み変形可能な複数枚のブレード要素７７が設けられている。
ブレード５９は幅方向Ｂに長い、一例としてウレタン製の断面形状がＬ字形をした部材である。
そして、上記ブレード作用部７５の先端部には所定ピッチ（例えば１００ｍｍピッチ）で一例として７本のスリット７９が形成されており、該スリット７９によって隣接する各スリット７９間に６枚、左右両端のスリット７９の外方に２枚の計８枚のブレード要素７７が創出されるようになっている。

又、スリット７９の幅寸法となる上述した間隙Ｓは一例として０．２〜０．３ｍｍ程度に設定されており、スリット７９の長さＬはブレード５９の高さ寸法Ｈの一例として２分の１程度の長さに設定されている。
又、上記台座部６１には、上記ネジ孔７１と対向する位置に取付穴８１が一例として５つ設けられており、上記ブレード押さえ板６３にも上記ネジ孔７１と対向する位置に受入穴８３が同じく一例として５つ設けられている。
尚、ブレード押さえ板６３は上記ブレード５９よりも幾分短い矩形平板状の部材である。

又、上記カップリング４９は両端面が開放された円筒スリーブ状の部材である。カップリング４９の周胴部には上述したローターシャフト４１の細径部６９をカップリング４９に接続するためのネジ孔７１と、ギヤヘッド５１の出力軸４７をカップリング４９に接続するための他の１つのネジ孔７１とが設けられている。
この他、本実施の形態に係るロータリーバルブ１には上記モータベース４５、ギヤヘッド５１及び駆動モータ３９を被覆する防雨カバー８５が、図２中、仮想線で示すように設けられている。
又、図３中、符号８７で示す部位はモータベース取付部であり、モータベース４５を集塵機３の基台５等に取り付けるための部位である。このモータベース取付部８７はボス状に突出した円筒形状をした部材であり、内部には雌ネジが刻設されている。

以上の構成を基に本実施の形態によるロータリーバルブ１の作用を説明する。
上記集塵機３のホッパー１１内にプラスチック片ＰとダストＤが所定量溜まったら、駆動モータ３９を回転させる。駆動モータ３９の回転はギヤヘッド５１によって減速されて、カップリング４９を介してローターシャフト４１に伝達される。
ローターシャフト４１が回転を始めると、ブレード５９におけるブレード作用部７５の先端部がケーシング３５の胴部３３における内周面３４に摺接しながら回転するようになる。

そして、前後に位置する２枚のブレード５９、５９間に形成される収容ポケット８９内に落下し、収容されたプラスチック片ＰとダストＤは収容ポケット８９と共に下方に移動するようになり、ケーシング３５の胴部３３における内周面３４が存在しない下側の拡径部５３との接続部に来たところで下方に向けて排出される。
又、この際、プラスチック片Ｐの一部はケーシング３５の胴部３３における内周面３４と、ブレード作用部７５の先端部との間に挟まれることが予想されるが、当該部位のブレード要素７７が図３中、仮想線で示すように撓み変形することによってブレード５９に作用する力が弱められるため、ブレード５９の破損や、ローターユニット３７の動作停止等の事態は防止される。

次に、図８を参照して本考案の第２の実施の形態を説明する。前記第１の実施の形態の場合には単一のブレード５９を例に挙げて説明したが、ブレード５９を別体の複数のブレード要素９１を組み合わせることによって構成することも可能である。因みに、図８では幅方向Ｂの寸法の小さな短冊状の複数のブレード要素９１を使用し、該ブレード要素９１をブレード５９の幅方向Ｂに所定ピッチで配設し、隣接するブレード要素９１間に上記実施の形態と同様の間隙Ｓが形成されるようにしている。
そして、このような構成のブレード５９を採用した場合にも前記第１の実施の形態と同様の作用、効果を得ることができる。又、複数のブレード要素９１から構成されているので、部分的な損傷に対しては部分的な交換で対応することが可能になる。又、弾性変形に関してもより変形し易い構成となるので、異物の挟み込み等をより効果的に防止することができる。

尚、本考案は前記第１、第２の実施の形態に限定されるものではない。
例えば、ブレード５９を形成する材料はウレタン以外の他のプラスチック材料や板バネ様の作用をする金属材料であっても構わない。
又、本考案のロータリーバルブ１は上述した集塵機３とは構造を異にする異なる種類の他の集塵機や、集塵機以外の他の産業機械等に適用することが可能である。

本考案は、集塵機やロータリーバルブの製造、使用分野等で利用でき、特に混合エア中に舌片状のプラスチック片が含まれている条件下でダストの分離・回収を行っている作業現場において利用可能性を有する。

本考案の第１の実施の形態を示す図で、ロータリーバルブを示す斜視図である。 本考案の第１の実施の形態を示す図で、ロータリーバルブの一部を破断して示す側面図である。 本考案の第１の実施の形態を示す図で、図２中のＩＩＩ−ＩＩＩ断面図である。 本考案の第１の実施の形態を示す図で、ローターユニットを示す斜視図である。 本考案の第１の実施の形態を示す図で、ブレードを示す正面図である。 本考案の第１の実施の形態を示す図で、集塵機を示す正面図である。 本考案の第１の実施の形態を示す図で、集塵機を示す側面図である。 本考案の第２の実施の形態を示す図で、ブレードを示す正面図である。

符号の説明

１ ロータリーバルブ
３ 集塵機
５ 基台
７ 集塵機本体
９ 胴部
１１ ホッパー
１３ 吸気口
１５ 仕切り壁
１７ ファン収容室
１９ バグフィルタ収容室
２１ 排気口
２３ バグフィルタ
２５ ファン
２７ 電動機
２９ フィルタ点検口
３１ 開閉扉
３３ 胴部
３４ 内周面
３５ ケーシング
３７ ローターユニット
３９ 駆動モータ
４１ ローターシャフト
４３ 軸受部材
４５ モータベース
４７ 出力軸
４９ カップリング
５１ ギヤヘッド
５３ 拡径部
５５ 鏡板
５７ 固定ボルト
５９ ブレード
６１ 台座部
６３ ブレード押さえ板
６５ 小径部
６７ 大径部
６９ 細径部
７１ ネジ孔
７３ 止めネジ
７５ ブレード作用部
７７ ブレード要素
７９ スリット
８１ 取付穴
８３ 受入穴
８５ 防雨カバー
８７ モータベース取付部
８９ 収容ポケット
９１ ブレード要素
Ｐ プラスチック片
Ｄ ダスト
Ｍ 混合エア
Ａ エア
Ｃ 圧縮空気
Ｓ 間隙
Ｂ 幅方向
Ｌ 長さ
Ｈ 高さ寸法

Claims (5)

1. 胴部を備えたケーシングと、上記胴部内に配設されるローターユニットと、上記ローターユニットを回転させる駆動モータと、を具備し、
   上記ローターユニットは、ロータと、上記ロータに取り付けられ上記胴部の内周面に摺接するように放射状に配設された複数枚のブレードと、を備えており、
   上記ブレードの放射方向先端側は上記ロータの軸方向に沿って複数に分割されていて撓み変形可能な状態になっていることを特徴とするロータリーバルブ。
2. 請求項１記載のロータリーバルブにおいて、
   上記ブレードは単一部材であり、上記ブレードの放射方向先端側は上記ロータの軸方向に沿って所定のピッチで設けられたスリットを介して複数に分割されていることを特徴とするロータリーバルブ。
3. 請求項２記載のロータリーバルブにおいて、
   上記スリットは上記ブレードの放射方向先端から放射方向基端に向かって略半分程度まで設けられていることを特徴とするロータリーバルダ。
4. 請求項１に記載のロータリーバルブにおいて、
   上記ブレードは上記ロータの軸方向に沿って所定のピッチで設けられた複数のブレード要素から構成されていることを特徴とするロータリーバルブ。
5. 集塵室内にバグフィルタを配置し、このバグフィルタ内を吸引することにより、集塵室内に吸引されダストを含有した混合エアを濾過すると共に、バグフィルタの外面に付着したダスト等をこのバグフィルタ内に供給した圧縮空気により払い落としてダスト排出部に設けられているロータリーバルブから外部に排出するように構成された集塵機において、
   上記ロータリーバルブとして請求項１〜請求項４の何れかに記載のロータリーバルブを適用したことを特徴とする集塵機。

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