JP6199217B2 - バタフライバルブ装置 - Google Patents

Description

本発明は、粉粒体の流通経路に配置されるバタフライバルブ装置に関する。

医薬品、食品、農薬等の錠剤、ソフトカプセル、ペレット、顆粒、その他これらに類するもの（以下、これらを総称して粉粒体という。）は、その製造途中あるいは製造後に流通する経路に、バタフライバルブが設置されている場合がある（例えば特許文献１，２参照）。

このようなバタフライバルブは、一般的には、粉粒体の流通経路を構成する管等に接続される弁箱と、該弁箱内に配設され、回動軸の軸線回りに回動可能な弁体を有し、該弁体の回動によって前記弁箱内を開閉する。

特開平５−７３０号公報 実開平５−１７３６号公報 特許第２６７６６７９号公報

ところで、このような粉粒体の流通経路に配置されたバタフライバルブでは、閉状態から開状態となる際に、弁体における上方側に回動移動する部位に、流れる粉粒体が衝突し、これにより、粉粒体が損傷するという事態が発生する場合があった。

本発明は、上記事情に鑑み、粉粒体の流通経路に配置されたバタフライバルブの弁体によって粉粒体が損傷する事態を回避することを技術的課題とする。

前記課題を解決するための本発明のバタフライバルブ装置は、下端開口部を有し、粉粒体を案内して前記下端開口部から流出させる案内部材と、回動軸の軸線回りに回動可能な弁体を有し、該弁体の回動によって前記案内部材の下端開口部を開閉可能なバタフライバルブとを備えたバタフライバルブ装置であって、前記弁体は、前記案内部材の下端開口部側の主面を有し、前記案内部材の下端開口部の面積は、前記弁体の主面の面積よりも小さく、前記案内部材の下端開口部の閉状態において、前記案内部材の下端開口部は、前記弁体の主面の一部領域によって閉塞され、この閉状態から、前記弁体の回動により、該弁体の前記主面の一部領域が前記下端開口部から下方側に回動移動することによって該下端開口部が開放されることを特徴とする。

この構成では、案内部材の下端開口部が、閉状態から開放される時に、下端開口部を閉塞していた弁体の主面の一部領域が下端開口部から下方側に回動移動する。この時に、下端開口部に案内されていた粉粒体が、この下方側に移動する弁体の一部領域の周囲を下方に流れても、上方側に移動する弁体の部位の周囲を下方に流れる場合に比較して、流れる粉粒体が弁体に強く衝突することが抑制される。

一方で、この構成では、案内部材の下端開口部が、その閉状態において、弁体の主面の一部領域によって閉塞されているので、この一部領域以外の弁体の領域に粉粒体が流れて滞留することはない。つまり、弁体において、案内部材の下端開口部が閉状態から開放される時に上方側に回動移動する部位に、閉状態では粉粒体が滞留しない。従って、案内部材の下端開口部が閉状態から開放される時に、上方側に移動する弁体の部位の周囲を粉粒体が下方に流れることが防止され、粉粒体が弁体に強く衝突することが防止される。このように、本発明では、粉粒体の流通経路に配置されたバタフライバルブの弁体によって粉粒体が損傷する事態を回避することが可能になる。

また、この構成であれば、案内部材の下端開口部を、弁箱等の弁体を取り囲むハウジングから離間させることが可能である。下端開口部をハウジングから離間させれば、下端開口部から流出する粉粒体が、このハウジングの近傍を通過することが抑制される。これによって、弁体とハウジングの間に粉粒体が挟みこまれることが抑制される。

上記の構成において、前記弁体を回動させて前記案内部材の下端開口部を開放したとき、前記弁体は、前記下端開口部を下方側に仮想的に延長させた仮想空間よりも外側に退避してもよい。

この構成であれば、案内部材の下端開口部から継続的に粉粒体が流れる状態で、粉粒体が弁体に衝突することが防止される。これによって、より確実に、粉粒体が損傷する事態を回避することが可能になる。

上記何れかの構成において、前記回動軸の軸線が、前記下端開口部を含む平面と直交する方向から見たとき、前記下端開口部よりも外側にオフセットされていてもよい。

上記何れかの構成において、前記一部領域が、前記弁体の周縁部を除外した領域に設けられていてもよい。

この構成であれば、より確実に、案内部材の下端開口部を、弁箱等の弁体を取り囲むハウジングから離間させることができる。

上記何れかの構成において、前記下端開口部の開閉と、前記バタフライバルブの弁箱に対する前記弁体による開閉が同期していてもよい。

この構成であれば、下端開口部の閉状態で、弁箱が閉状態となり、下端開口部の開状態で、弁箱が開状態となる。従って、下端開口部を弁体によって開閉するために、弁箱を弁体によって開閉するための制御手段を使用することができる。これにより、弁箱を弁体によって開閉する従来のバタフライバルブを使用している設備で、本発明を容易に実施することが可能になる。

上記何れかの構成において、前記回動軸が、前記主面から隆起する隆起部を有し、前記一部領域は、前記隆起部を除外した領域に設けられていてもよい。

何ら対策を施さない場合には、回動軸の隆起部上には、粉粒体が残留し易く、この残留した分、流通経路を通じて移送される粉粒体量が減少する可能性がある。また、回動軸の隆起部と、その周囲の弁箱等のハウジングとの間に、粉粒体が挟まって、損傷する可能性がある。このような事態に対して、この構成では、回動軸の隆起部では、案内部材の下端開口を開閉しないので、隆起部の周囲に粉粒体が流れない。従って、粉粒体が回動軸の隆起部上に残留したり、回動軸の隆起部と、その周囲のハウジングとの間に、粉粒体が挟まったりすることを抑制できる。

この構成において、前記回動軸の軸線が前記主面に対して傾斜していれば、回動軸の隆起部におけるハウジング側が、より高く隆起しやすい。従って、対策を施さない場合には、流通経路を通じて移送される粉粒体量が減少する可能性や、回動軸の隆起部とハウジングとの間に粉粒体が挟まって損傷する可能性が高くなる。従って、上記の構成で得られる上述した効果がより有効になる。

上記何れかの構成において、前記バタフライバルブがスプリットバタフライバルブであってもよい。また、上記何れかの構成において、容器の上方に設けられ、前記容器に粉粒体を供給するための供給経路と、前記容器の下方に設けられ、前記供給経路を介して供給された粉粒体を前記容器から排出するための排出経路の一方又は双方に配設されていてもよい。

ここで、スプリットバタフライバルブとは、アクティブバルブと、パッシブバルブで構成され、これらがドッキングして、１つのバタフライバルブとして機能するバタフライバルブである（特許文献３参照）。スプリットバタフライバルブは、アクティブバルブとパッシブバルブがドッキングした状態で、アクティブバルブに取り付けられた駆動手段によって、開閉動作を行なう。スプリットバタフライバルブでは、ドッキングした状態におけるアクティブバルブの弁体とパッシブバルブの弁体との対向面に、バルブが配設された経路を流通する物質が付着することを防止することができる。このため、スプリットバタフライバルブは、高活性の薬剤等の容器の開口部に広く使用される。

本発明によれば、粉粒体の流通経路に配置されたバタフライバルブの弁体によって粉粒体が損傷する事態を回避することができる。

本発明の実施形態に係る容器の概略断面図である。 （Ａ）が容器の粉粒体投入装置の左側面図、（Ｂ）が容器の粉粒体投入装置の正面図、（Ｃ）が容器の粉粒体投入装置の右側面図である。 （Ａ）が図２（Ｂ）の上面図、（Ｂ）が（Ａ）のＸ−Ｘ線矢視断面図である。 図３（Ｂ）のＡ部の拡大図である。 容器に粉粒体を供給する状態を示す図である。 本発明の実施形態に係るバタフライバルブ装置を示す概略縦断面図である。 図６のＹ−Ｙ線矢視断面図である。 図６に示すバタフライバルブ装置の概略底面図である。 本発明の実施形態に係るバタフライバルブの弁体を示す概略図で、（Ａ）が斜視図、（Ｂ）が平面図、（Ｃ）が側面図である。

以下、本発明を実施するための形態について図面に基づき説明する。

図１は、本発明の実施形態に係る容器２の概略断面図を示す。容器２には、粉粒体投入装置１が装着されている。本実施形態では、粉粒体は医薬品の錠剤であり、容器２は、錠剤を搬送するためのもので、所謂ＩＢＣ（中間バルクコンテナ）と呼ばれるものである。

容器２は、周壁部２ａと、周壁部２ａの下端に接続する下端壁部２ｂとを有する。本実施形態では、周壁部２ａは四角筒状で、下端壁部２ｂは四角錐台形状である。また、容器２は、周壁部２ａの４つの角部のそれぞれに固定された４つの柱部２ｃと、これら柱部２ｃを相互に固定する桁部２ｄを有する。

容器２は、周壁部２ａの上側に、接続部２ｅ、円筒部２ｆを介して設けられた円板部２ｇを有する。円板部２ｇは、その中央に貫通口２ｈを有し、この貫通口２ｈに粉粒体投入装置１が装着されている。円板部２ｇの貫通口２ｈの上側には、上側管部２ｉが接続されている。そして、上側管部２ｉの上端には、第１パッシブバルブ２ｊが設けられている。第１パッシブバルブ２ｊは、後述の供給部の第１アクティブバルブとドッキングすることで第１スプリットバタフライバルブを構成するものである。容器２へ粉粒体を供給する時以外では、第１パッシブバルブ２ｊは閉状態で、容器２の上端開口部は、第１パッシブバルブ２ｊの第１従動弁体２ｋによって閉塞されている。

一方、下端壁部２ｂの下側には、下側管部２ｌが接続されている。そして、下側管部２ｌの下端には、第２パッシブバルブ２ｍが設けられている。第２パッシブバルブ２ｍは、後述の排出部の第２アクティブバルブとドッキングすることで第２スプリットバタフライバルブを構成するものである。容器２から粉粒体を排出する時以外では、第２パッシブバルブ２ｍは閉状態で、容器２の下端開口部は、第２従動弁体２ｎによって閉塞されている。

容器２の下端壁部２ｂは底部２ｏを有し、この底部２ｏには開口部２ｐが設けられている。底部２ｏの開口部２ｐの下側には、直線状の排出ガイド管２ｑが接続されている。容器２の下端壁部２ｂの内壁には、粉粒体を排出ガイド管２ｑに案内する案内面２ｒが形成されている。

図２及び図３に示すように、粉粒体投入装置１は、天板１ａ、螺旋状部材１ｂ、案内板１ｃを主要な構成要素とする。

天板１ａは、円板状の部材であり、例えば、ステンレス等の金属材料で構成される。勿論、材料はこれに限定されるものではなく、樹脂等で構成してもよい。天板１ａには、容器２に供給された粉粒体が通過する通過口１ｄが設けられている。天板１ａの外周縁部が、容器２における円板部２ｇの貫通口２ｈの周縁部に取り付けられる。容器２における上側管部２ｉの内部には、容器２に供給された粉粒体を通過口１ｄに案内する案内面２ｓが設けられている。

図４に示すように、螺旋状部材１ｂは、上下方向（本実施形態では鉛直方向）に沿って所定のピッチで螺旋状に形成される所定の厚さの底部１ｅと、底部１ｅの上側の外周縁に沿って形成される所定の高さの側部１ｆを有する。螺旋状部材１ｂの底部１ｅと側部１ｆによって、粉粒体の通路１ｇが形成される。従って、粉粒体通路１ｇは、容器２内に配設され、上下方向に沿って螺旋状に形成される。底部１ｅの上面が、粉粒体通路１ｇ内の粉粒体を底側から案内する底部案内面１ｈであり、側部１ｆの内周面が、粉粒体通路１ｇ内の粉粒体を外周側から案内する側部案内面１ｉである。粉粒体投入装置１は、粉粒体通路１ｇを介して粉粒体を容器２内に投入する。螺旋状部材１ｂは、例えば、高密度ポリエチレン等の樹脂で構成されるが、材料は特にこれに限定されるものではなく、様々なものを選択可能である。

そして、粉粒体通路１ｇにおける粉粒体の詰まりを阻止すべく粉粒体通路１ｇの内周側１ｊから粉粒体が落下するように、粉粒体通路１ｇの内周側１ｊは開放されている。底部案内面１ｈの内周縁部には、上方突出部は形成されておらず、粉粒体通路１ｇの内周側１ｊの上下方向の全域が開放されている。しかし、これに限定されず、粉粒体通路１ｇにおける粉粒体の詰まりを阻止すべく粉粒体通路１ｇの内周側１ｊから粉粒体が落下するならば、例えば、底部案内面１ｈの内周縁部に沿って上方突出部を設け、その外周面で粉粒体通路１ｇを内周側から案内するようにしてもよい。

底部１ｅ及び側部１ｆの外周面は、容器２の内壁から所定距離で離隔した位置に配設されている。また、底部１ｅ及び側部１ｆの外周面は、相互に連続しており、鉛直方向に沿っている。

螺旋状部材１ｂは、その上端部に案内円柱部１ｋを有する。案内円柱部１ｋは、通過口１ｄを通過した粉粒体を外周面で粉粒体通路１ｇの上端部に案内する。つまり、案内円柱部１ｋが無い場合には、天板１ａの通過口１ｄを通過した粉粒体は、直接、あるいは、底部１ｅで跳ね返り、粉粒体通路１ｇの内周側１ｊから落下する可能性があるが、これを案内円柱部１ｋは防止する。

螺旋状部材１ｂは、例えば、天板１ａに挿通したボルト１ｌを案内円柱部１ｋに螺合させることで、天板１ａに固定される。

底部案内面１ｈは、螺旋状部材１ｂの周方向に沿った断面で、水平方向に対して所定の傾斜角度α（例えば３１°）を有する。本実施形態では、底部案内面１ｈは、螺旋状部材１ｂの軸方向に沿った断面で、直線状であり、水平方向に沿っている。しかし、これに限定されず、軸方向断面で、底部案内面１ｈは、直線状で水平方向に対して外周側が高くあるいは低くなるように傾斜していてもよいし、曲線状であってもよい。

本実施形態では側部案内面１ｉは、螺旋状部材１ｂの軸方向に沿った断面で、直線状であり、鉛直方向に沿っている。しかし、これに限定されず、軸方向断面で、側部案内面１ｉは、直線状で鉛直方向に対して外周側あるいは内周側に傾斜していてもよいし、曲線状であってもよい。

螺旋状部材１ｂの軸方向に沿った断面で、底部案内面１ｈと側部案内面１ｉとの間は円弧状となっており、例えばＲ１０以下である。Ｒ１０を越えると、粉粒体が側部１ｆを乗り越えて、外側にこぼれ落ちやすくなる。なお、これに限定されず、軸方向断面で、底部案内面１ｈと側部案内面１ｉとの間は角ばっていてもよい。

本実施形態では、底部１ｅの下側には、所定の高さの下方突出部１ｍが底部１ｅの内周縁部に沿って形成されている。下方突出部１ｍの内周面は、底部１ｅの内周面に連続しており、鉛直方向に沿っている。また、下方突出部１ｍは、下方に向かって漸次薄肉となり下端は尖っている。下方突出部１ｍにより、螺旋状部材１ｂの全体の強度を高めることができる。なお、強度を高める下方突出部１ｍの形状は、前記形状に限定されず、内周側１ｊからの粉粒体の落下の障害にならない範囲で設けることができる。

案内板１ｃは、側部１ｆの上端部と天板１ａの間に配設され、固定される。案内板１ｃは、その内周面で、天板１ａの通過口１ｄを通過した粉粒体を、粉粒体通路１ｇの上端部に案内する。つまり案内板１ｃが無い場合には、天板１ａの通過口１ｄを通過した粉粒体は、直接、あるいは、底部１ｅで跳ね返り、側部１ｆを乗り越える可能性があるが、これを案内板１ｃは防止する。

また、本実施形態では、粉粒体投入装置１および容器２の内面を洗浄するための手段として、図１に２点鎖線で示すように、洗浄液を噴出する洗浄液噴出手段Ｗと洗浄液噴出手段Ｗから下方に直線状に延び、洗浄液を洗浄液噴出手段Ｗに供給する供給管が設けられている。洗浄液噴出手段Ｗは、排出ガイド管２ｑ（排出経路）を通じて容器２内に挿入され、粉粒体投入装置１（粉粒体通路１ｇ）の側方で洗浄液を噴出する。洗浄液噴出手段Ｗとしては、例えば、洗浄ボールが挙げられるが、洗浄ノズル等その他の手段であってもよい。

排出ガイド管２ｑは、容器２外と粉粒体投入装置１の側方との間を洗浄液噴出手段Ｗが直線的に移動可能になるように構成されている。つまり、排出ガイド管２ｑは、均一な内径を有し、直線状で上下方向（本実施形態では鉛直方向）に沿って配置されている。そして、平面視で、排出ガイド管２ｑの位置は、粉粒体投入装置１の位置に対してずれており、平面視で、排出ガイド管２ｑの内周面は、粉粒体投入装置１の螺旋状部材１ｂの側部１ｆの外周面に対して洗浄液噴出手段Ｗが通過するのに十分な隙間を有する。

本実施形態では、排出ガイド管２ｑを設けているが、排出ガイド管２ｑを設けず、下側管部２ｌが直接容器２内に連通する場合には、平面視で、下側管部２ｌの内周面が、粉粒体投入装置１の螺旋状部材１ｂの側部１ｆの外周面に対して洗浄液噴出手段Ｗが通過するのに十分な隙間を有する。この場合には、粉粒体投入装置１の下方に、下側管部２ｌが配置しているので、下側管部２ｌの内径は、粉粒体投入装置１（の螺旋状部材１ｂの側部１ｆ）の外径より大きい。

本実施形態では、粉粒体投入装置１および容器２の内面の洗浄は、次のように行なわれる。図１に２点鎖線で示すように、洗浄液噴出手段Ｗと洗浄液供給管を、排出ガイド管２ｑ内を通じて容器２内に挿入する。そして、前記容器２内における粉粒体投入装置１（粉粒体通路１ｇ）の側方で、洗浄液噴出手段Ｗから洗浄液を噴出させる。すると、洗浄液噴出手段Ｗから噴出される洗浄液が、開放された粉粒体通路１ｇの内周側１ｊを介して、粉粒体通路１ｇに散布され、粉粒体投入装置１が洗浄される。一方で、洗浄液噴出手段Ｗから噴出される洗浄液は、容器２の内面にも散布され、容器２の内面が洗浄される。

洗浄液噴出手段Ｗは、粉粒体投入装置１の側方の複数の所定位置で、洗浄液を噴出してもよいし、粉粒体投入装置１の側方を上下方向に連続的に移動しながら、洗浄液を噴出してもよい。洗浄液噴出手段Ｗは、洗浄液を噴出する方向を変更するものであってもよいし、同時に全方位に洗浄液を噴出するものであってもよい。

以上のように構成された粉粒体投入装置１では、以下の効果を享受できる。

本実施形態では、粉粒体通路１ｇにおける粉粒体の詰まりを阻止すべく粉粒体通路１ｇの内周側１ｊから粉粒体が落下するように、粉粒体通路１ｇの内周側１ｊを開放している。従って、粉粒体通路１ｇで粉粒体の流れが滞って詰まりかけた場合に、粉粒体通路１ｇの内周側１ｊから粉粒体が落下する。詳述すれば、粉粒体は、円滑に流動している時は、螺旋状の粉粒体通路１ｇを流れる時に作用する遠心力によって、底部案内面１ｈ上の側部案内面１ｉ側を移動する。しかし、粉粒体量が多い等の理由により粉粒体通路１ｇの一部で流速が低下し、粉粒体が詰まってくると、流速の低下で粉粒体に作用する遠心力が弱まる。すると、粉粒体通路１ｇの内周側１ｊに粉粒体が寄ってきて、粉粒体通路１ｇの内周側１ｊから粉粒体が落下し、粉粒体の詰まりが連鎖して粉粒体通路１ｇの上部に達する前に粉粒体の詰まりは解消する。このように、粉粒体通路１ｇで粉粒体が詰まることが抑制される。すなわち、本実施形態の粉粒体投入装置１では、粉粒体の詰まりを抑制することができる。

また、本実施形態では、粉粒体通路１ｇの内周側１ｊの上下方向全域を開放しているので、粉粒体通路で粉粒体が詰まりかけた時に、粉粒体通路１ｇの内周側１ｊから粉粒体が容易に落下可能となる。更に、軸方向断面で底部案内面１ｈが水平方向に沿っているので、底部案内面１ｈの軸方向断面が、外周側が下側になるように傾斜している場合等に比較して、粉粒体通路１ｇの内周から粉粒体が容易に落下可能となる。

また、軸方向断面で側部案内面１ｉが鉛直方向に沿っているので、粉粒体通路１ｇを通過する粉粒体に加わる遠心力を確実に受けることができる。そして、軸方向断面で側部案内面１ｉと底部案内面１ｈとの間が円弧状となっているので、側部案内面１ｉ付近の粉粒体が容易に底部案内面１ｈの方に移動することが容易となる。これにより、粉粒体通路で粉粒体が詰まりかけた時に、側部案内面１ｉ付近の粉粒体が、粉粒体通路１ｇの内周側１ｊから容易に落下可能となる。

また、粉粒体通路１ｇが、容器２の内壁から所定距離で離隔した位置に配設されているので、粉粒体通路１ｇを容器２の内壁に沿って形成（側部案内面１ｉを容器２の内壁に形成）した場合より、粉粒体通路１ｇの旋回径が小さくなる。これによって、粉粒体通路１ｇを通過する粉粒体に作用する遠心力が、粉粒体通路１ｇを容器２の内壁に沿って形成した場合より大きくなる。従って、粉粒体通路１ｇを通過する粉粒体は、詰まりが発生しない場合は、粉粒体通路１ｇの内周側１ｊに移動する可能性が少なくなり、粉粒体通路１ｇの内周側１ｊから落下することが抑制される。

また、側部１ｆが所定の高さなので、側部１ｆの上端と上方の底部１ｅとの間に空隙が存在している。従って、この空隙を通じたシャワーにより、側部１ｆより内周側の部位に対して定置湿潤や定置洗浄が可能となる。また、粉粒体通路１ｇの内周側１ｊの上下方向全域を開放しているので、底部案内面１ｈの内周縁１ｆ’と上方の下方突出部１ｍとの間に空隙が存在している。従って、この空隙を通じたシャワーにより、底部案内面１ｈや側部案内面１ｉに対して定置湿潤や定置洗浄が可能となる。これによって、粉粒体投入装置１の洗浄性を向上させることができる。

次に、容器２に粉粒体を供給するための供給部について説明する。

図５に示す供給部３は、粉粒体に所定の処理（例えば、錠剤に付着した粉の除去）を行なう処理装置（不図示）の下流に設けられており、所定の処理が完了した粉粒体を、容器２に供給する。供給部３は、粉粒体の供給管３ａと、供給管３ａの下端に接続された大径管３ｂと、大径管３ｂの下端に接続された可撓管３ｃと、可撓管３ｃの下方に配設された第１アクティブバルブ３ｄとを備える。本実施形態では、大径管３ｂは、供給管３ａや可撓管３ｃより大径で、第１アクティブバルブ３ｄと略同径である。しかし、これに限定されることは無く、大径管３ｂは、可撓管３ｃに粉粒体を案内するように構成されていればよく、例えば、大径管３ｂは、供給管３ａあるいは可撓管３ｃと同径であってもよい。

第１アクティブバルブ３ｄは、第１駆動弁体３ｇと、この第１駆動弁体３ｇが内部に配設された筒状の第１駆動側弁箱３ｊとを有する。第１駆動側弁箱３ｊは、上部に、天壁部３ｋが設けられている。この天壁部３ｋは、貫通孔を有し、この貫通孔の周縁に、可撓管３ｃの下端が固定されている。

図６，７に拡大して示すように、大径管３ｂの内壁の下部には、可撓管３ｃに粉粒体を案内する案内面３ｅが形成されている。可撓管３ｃは、可撓性で、第１アクティブバルブ３ｄと第１パッシブバルブ２ｊとの位置ズレ等を吸収可能である。第１アクティブバルブ３ｄの内部には、可撓管３ｃに接続する直線状の供給ガイド管３ｆが配設されている。供給ガイド管３ｆの上端は、第１アクティブバルブ３ｄの天壁部３ｋの貫通孔の周縁に固定されている。なお、図５に示すように、供給部３と容器２がドッキングした状態で、供給ガイド管３ｆは、容器２の案内面２ｓにおけるより高い部位の上方に位置するように設置されることが好ましい。

図６，７に実線で示すように、粉粒体を供給する時以外は、第１アクティブバルブ３ｄは閉状態で、供給部３の下端開口部３ｉは、第１アクティブバルブ３ｄの第１駆動弁体３ｇによって閉塞されている。第１アクティブバルブ３ｄは、容器２の第１パッシブバルブ２ｊとドッキングして第１スプリットバタフライバルブＶを構成するものである。

供給部３から容器２に粉粒体を供給するための供給経路では、大径管３ｂと可撓管３ｃと供給ガイド管３ｆによって、下端開口部３ｉを有し、粉粒体を案内して下端開口部３ｉから流出させる案内部材が構成される。そして、この案内部材と、第１スプリットバタフライバルブＶによって、バタフライバルブ装置が構成される。

第１スプリットバタフライバルブＶの弁箱Ｖ１は、第１アクティブバルブ３ｄの第１駆動側弁箱３ｊと、第１パッシブバルブ２ｊの筒状の第１従動側弁箱２ｖとがドッキングして構成される。第１スプリットバタフライバルブＶの円板状の弁体Ｖ２は、第１アクティブバルブ３ｄの第１駆動弁体３ｇと第１パッシブバルブ２ｊの第１従動弁体２ｋとがドッキングして構成される。弁体Ｖ２は、その回動軸（第１駆動軸部３ｈと第１従動軸部２ｔ）の軸線Ｌ周りに回動する。

第１スプリットバタフライバルブＶの弁体Ｖ２は、下端開口部３ｉ側の平面状の主面３ｌと、反対側の平面状の裏面２ｗとを有する。下端開口部３ｉの面積は、弁体Ｖ２の主面３ｌの面積よりも小さい。図６，７の図示例では、第１スプリットバタフライバルブＶの弁体Ｖ２の周縁部３ｍ，２ｘに、断面が部分円弧状の部位が設けられている。

第１スプリットバタフライバルブＶは、次のようにして、弁箱Ｖ１に対して弁体Ｖ２により開閉作動する。すなわち、第１アクティブバルブ３ｄの第１駆動弁体３ｇと第１パッシブバルブ２ｊの第１従動弁体２ｋとがドッキングにより一体化して弁体Ｖ２を構成する。そして、この状態で、第１アクティブバルブ３ｄの第１駆動弁体３ｇの第１駆動軸部３ｈを不図示の駆動部で回転駆動すると、弁体Ｖ２が、軸線Ｌを中心にして回転する。これにより、弁体Ｖ２は、図６，７に示す閉状態の姿勢Ｐｃと開状態の姿勢Ｐｏとの間を移行する。開状態の姿勢Ｐｏは、下端開口部３ｉから継続的に粉粒体を流すために固定される姿勢である。

また、第１スプリットバタフライバルブＶは、下端開口部３ｉに対して弁体Ｖ２の回動により開閉作動する。本実施形態では、下端開口部３ｉに対する弁体Ｖ２による開閉作動は、第１スプリットバタフライバルブＶにおける弁箱Ｖ１に対する弁体Ｖ２による開閉作動と同期している。つまり、下端開口部３ｉの閉状態で、弁箱Ｖ１が閉状態となり、下端開口部３ｉの開状態で、弁箱Ｖ１が開状態となる。

下端開口部３ｉの閉状態において、下端開口部３ｉは、姿勢Ｐｃの弁体Ｖ２の主面３ｌの一部領域Ｒによって閉塞され、この閉状態から、弁体Ｖ２の回動により、弁体Ｖ２の主面３ｌの一部領域Ｒが下端開口部３ｉから下方側に回動移動することによって下端開口部３ｉが開放される。

図８の開状態の姿勢Ｐｏから理解できるように、弁体Ｖ２を回動させて下端開口部３ｉを開放したとき、弁体Ｖ２は、下端開口部３ｉを下方側に仮想的に延長させた仮想空間よりも外側に退避する。

図９（Ａ）に示すように、第１アクティブバルブ３ｄの第１駆動弁体３ｇには、第１駆動軸部３ｈ（弁体Ｖ２の回動軸）が設けられている。第１駆動軸部３ｈは、軸状部３ｈ１と、第１駆動弁体３ｇの主面３ｌから隆起した隆起部３ｈ２を有する。軸状部３ｈ１は、隆起部３ｈ２と相互に固定されている。第１駆動軸部３ｈの軸線Ｌは、軸状部３ｈ１の軸線である。

図９（Ｂ）に示すように、第１駆動軸部３ｈの軸線Ｌは、平面視で、第１駆動弁体３ｇの直径の延長線上にある。また、図９（Ｃ）に示すように、第１駆動軸部３ｈの軸線Ｌは、側面視で、第１駆動弁体３ｇに対して傾斜している。なお、図６，７に示す第１従動弁体２ｋに設けられた第１従動軸部２ｔ（弁体Ｖ２の回動軸）も、第１駆動軸部３ｈと同様の態様である。

本実施形態では、図８に示すように、底面視で、供給ガイド管３ｆの下端開口部３ｉは、閉状態の第１アクティブバルブ３ｄの第１駆動弁体３ｇにおける第１駆動軸部３ｈを除外した領域に位置する。換言すれば、弁体Ｖ２の主面３ｌにおいて、領域Ｒは、隆起部３ｈ２を除外した領域に設けられている。しかし、これに限定されること無く、例えば、供給ガイド管３ｆの下端に切欠きを設けて、この下端の形状を閉状態の第１アクティブバルブ３ｄの隆起部３ｈ２の形状にフィットさせることによって、領域Ｒを、隆起部３ｈ２を含む領域に設けてもよい。この場合には、供給ガイド管３ｆの径を大きくすることができ、供給ガイド管３ｆで粉粒体が詰まる事態を回避することができる。

また、本実施形態では、領域Ｒは、弁体Ｖ２の周縁部３ｍ，２ｘを除外した領域に設けられている。そして、第１駆動軸部３ｈと第１従動軸部２ｔの軸線Ｌは、下端開口部３ｉを含む平面と直交する方向から見たとき、下端開口部３ｉよりも外側にオフセットされている。なお、上述のように、供給ガイド管３ｆの下端に切欠きを設けた場合には、下端開口部３ｉを含む平面は、切欠き部分を除いた供給ガイド管３ｆの下端を含む平面である。

図６，７に示すように、供給ガイド管３ｆの下端開口部３ｉは、閉状態の第１アクティブバルブ３ｄの第１駆動弁体３ｇにおける第１駆動軸部３ｈを除外した領域に近接（あるいは当接）している。この状態では、供給ガイド管３ｆの下端と、弁体Ｖ２の主面３ｌとの間の隙間は、粉粒体より小さく、粉粒体は通過できない。この隙間は、粉粒体が錠剤の場合、錠剤の厚みより小さく、厚みの２／３が好ましく、更には厚みの１／２が好ましい。

このように構成された供給ガイド管３ｆにより、第１アクティブバルブ３ｄの閉状態では、供給ガイド管３ｆの下端開口部３ｉは、第１駆動弁体３ｇにより閉塞されており、粉粒体が供給ガイド管３ｆに導入されても、供給ガイド管３ｆ内に粉粒体は留まる。そして、第１アクティブバルブ３ｄ（第１スプリットバタフライバルブＶ）の開状態では、供給ガイド管３ｆの下端開口部３ｉは開放され、粉粒体は、供給ガイド管３ｆ内から下方に落下する。つまり、第１アクティブバルブ３ｄが閉状態であっても開状態であっても、粉粒体は、第１駆動弁体３ｇの第１駆動軸部３ｈの近辺には存在しない。このように、容器２に粉粒体を供給するための供給経路は、供給部３における第１アクティブバルブ３ｄ内の供給ガイド管３ｆの内部空間を経由しており、第１スプリットバタフライバルブＶの第１駆動軸部３ｈを回避して構成されている。従って、第１スプリットバタフライバルブの開閉動作時に、第１駆動軸部３ｈの隆起部３ｈ２とその周辺の壁部（弁箱Ｖ１の内壁）との間に、粉粒体が挟まれて損傷することを防止することができる。

上述した供給経路に配置されたバタフライバルブ装置では、以下の効果を享受できる。

案内部材の下端開口部３ｉが、閉状態から開放される時に、下端開口部３ｉを閉塞していた弁体Ｖ２の主面３ｌの一部領域Ｒが下端開口部３ｉから下方側に回動移動する。この時に、下端開口部３ｉに案内されていた粉粒体が、この下方側に移動する弁体Ｖ２の一部領域Ｒの周囲を下方に流れても、上方側に移動する弁体Ｖ２の部位の周囲を下方に流れる場合に比較して、流れる粉粒体が弁体Ｖ２に強く衝突することが抑制される。

一方で、下端開口部３ｉが、その閉状態において、弁体Ｖ２の主面３ｌの一部領域Ｒによって閉塞されているので、この一部領域Ｒ以外の弁体Ｖ２の領域に粉粒体が流れて滞留することはない。つまり、弁体Ｖ２において、下端開口部３ｉが閉状態から開放される時に上方側に回動移動する部位に、閉状態では粉粒体が滞留しない。従って、下端開口部３ｉが閉状態から開放される時に、上方側に移動する弁体Ｖ２の部位の周囲を粉粒体が下方に流れることが防止され、粉粒体が弁体Ｖ２に強く衝突することが防止される。このように、本実施形態では、粉粒体の流通経路に配置されたバタフライバルブの弁体によって粉粒体が損傷する事態を回避することが可能になる。

次に、容器２から粉粒体が排出される排出部について説明する。

排出部（不図示）は、容器２から排出される粉粒体を受け取る部位である。排出部は、容器２から排出される粉粒体に所定の処理を行なう処理装置（不図示）に設けられている。排出部は、その上端に、第２アクティブバルブを備える。粉粒体を受け取る時以外は、第２アクティブバルブは閉状態で、排出部の上端開口部は、第２アクティブバルブの第２駆動弁体によって閉塞されている。

排出部の第２アクティブバルブと容器２の第２パッシブバルブ２ｍとの関係は、図６〜８で説明した第１アクティブバルブ３ｄと第１パッシブバルブ２ｊとの関係と同様となっている。つまり、第２アクティブバルブは、容器２の第２パッシブバルブ２ｍがドッキングして第２スプリットバタフライバルブを構成するものである。そして、第２アクティブバルブの第２駆動弁体とその第２駆動軸部（第２スプリットバタフライバルブの弁体の回動軸）は、第１駆動弁体３ｇと第１駆動軸部３ｈと同様の態様である。第２パッシブバルブ２ｍの第２従動弁体２ｎとその第２従動軸部（不図示）（第２スプリットバタフライバルブの弁体の回動軸）は、第１従動弁体２ｋと第１従動軸部２ｔと同様の態様である。

容器２から排出部へ粉粒体を排出するための排出経路では、下端壁部２ｂと排出ガイド管２ｑによって、下端開口部２ｕを有し、粉粒体を案内して下端開口部２ｕから流出させる案内部材が構成される。そして、この案内部材と、第２スプリットバタフライバルブによって、バタフライバルブ装置が構成される。

第２スプリットバタフライバルブの弁箱は、第２アクティブバルブの第２駆動側弁箱と、第２パッシブバルブ２ｍの筒状の第２従動側弁箱とがドッキングして構成される。第２スプリットバタフライバルブの円板状の弁体は、第２アクティブバルブの第２駆動弁体と第２パッシブバルブ２ｍの第２従動弁体２ｎとがドッキングして構成される。第２スプリットバタフライバルブの弁体は、その回動軸（第２駆動軸部と第２従動軸部）の軸線周りに回動する。

第２スプリットバタフライバルブの弁体は、下端開口部２ｕ側の主面と、反対側の裏面とを有する。下端開口部２ｕの面積は、第２スプリットバタフライバルブの弁体の主面の面積よりも小さい。

第１スプリットバタフライバルブＶと同様に、第２スプリットバタフライバルブは、次のようにして弁箱に対して弁体により開閉作動する。すなわち、第２スプリットバタフライバルブの弁体は、第２アクティブバルブの第２駆動弁体と第２パッシブバルブ２ｍの第２従動弁体２ｎとがドッキングにより一体化して構成される。この状態で、第２アクティブバルブの第２駆動弁体の第２駆動軸部を不図示の駆動部で回転駆動すると、一体化した第２駆動弁体と第２従動弁体２ｎが、それぞれが有する第２駆動軸部と第２従動軸部の軸線を中心にして回転する。これにより、一体化した第２駆動弁体と第２従動弁体２ｎは、閉状態の姿勢と開状態の姿勢との間を移行する。

また、第２スプリットバタフライバルブは、下端開口部２ｕに対してその弁体の回動により開閉作動する。本実施形態では、下端開口部２ｕに対する弁体による開閉作動は、第２スプリットバタフライバルブにおける弁箱に対する弁体による開閉作動と同期している。つまり、下端開口部２ｕの閉状態で、弁箱が閉状態となり、下端開口部２ｕの開状態で、弁箱が開状態となる。

下端開口部２ｕの閉状態において、下端開口部２ｕは、第２スプリットバタフライバルブの弁体の主面における一部領域によって閉塞され、この閉状態から、第２スプリットバタフライバルブの弁体の回動により、第２スプリットバタフライバルブの弁体の主面における一部領域が下端開口部２ｕから下方側に回動移動することによって下端開口部２ｕが開放される。また、第２スプリットバタフライバルブの弁体を回動させて下端開口部２ｕを開放したとき、第２スプリットバタフライバルブの弁体は、下端開口部２ｕを下方側に仮想的に延長させた仮想空間よりも外側に退避する。

そして、容器２の排出ガイド管２ｑにおける下端開口部２ｕと第２パッシブバルブ２ｍとの位置関係は、図６〜８で説明した供給ガイド管３ｆと第１アクティブバルブ３ｄとの位置関係と同様となっている。つまり、底面視で、排出ガイド管２ｑの下端開口部２ｕは、閉状態の第２パッシブバルブ２ｍの第２従動弁体２ｎにおける第２従動軸部を除外した領域に位置する。換言すれば、第２スプリットバタフライバルブの弁体の主面において、閉状態で下端開口部２ｕを閉塞する領域は、隆起部を除外した領域に設けられている。また、閉状態で下端開口部２ｕを閉塞する領域は、第２スプリットバタフライバルブの弁体の周縁部を除外した領域に設けられている。そして、第２駆動軸部と第２従動軸部の軸線は、下端開口部２ｕを含む平面と直交する方向から見たとき、下端開口部２ｕよりも外側にオフセットされている。また、排出ガイド管２ｑの下端開口部２ｕは、閉状態の第２パッシブバルブ２ｍの第２従動弁体２ｎにおける第２従動軸部を除外した領域に近接（あるいは当接）している。

このように構成された排出ガイド管２ｑにより、第２パッシブバルブ２ｍの閉状態では、排出ガイド管２ｑの下端開口部２ｕは、第２従動弁体２ｎにより閉塞されており、粉粒体が排出ガイド管２ｑに導入されても、排出ガイド管２ｑ内に粉粒体は留まる。そして、第２パッシブバルブ２ｍ（第２スプリットバタフライバルブ）の開状態では、排出ガイド管２ｑの下端開口部２ｕは開放され、粉粒体は、排出ガイド管２ｑ内から下方に落下する。つまり、第２パッシブバルブ２ｍが閉状態であっても開状態であっても、粉粒体は、第２従動弁体２ｎの第２従動軸部の近辺には存在しない。このように、容器２から粉粒体を排出するための排出経路は、容器２における第２パッシブバルブ２ｍ内の排出ガイド管２ｑの内部空間を経由しており、第２スプリットバタフライバルブの第２従動軸部を回避するように構成されている。従って、第２スプリットバタフライバルブの開閉動作時に、第２従動軸部の隆起部とその周辺の壁部（弁箱の内壁）との間に、粉粒体が挟まれて損傷することを防止することができる。

この排出経路に配置されたバタフライバルブ装置でも、上述した供給経路に配置されたバタフライバルブ装置と同様の効果を享受できる。

次に、容器２に粉粒体を供給する手順、及び容器２から粉粒体を排出する手順について説明する。なお、以下の説明では、バルブの弁箱の開状態と閉状態を、それぞれ、単にバルブの開状態と閉状態と記載する。

あらかじめ、第１アクティブバルブ３ｄは、閉状態としておく。

そして、第１パッシブバルブ２ｊと第２パッシブバルブ２ｍが共に閉状態（図１の状態）である空の容器２を、例えばリフターによって、別の場所から昇降装置４（図５参照）まで搬送し、昇降装置４に設置する。

そして、昇降装置４により、容器２を所定の高さまで上昇させ、容器２の第１パッシブバルブ２ｊを、供給部３の第１アクティブバルブ３ｄにドッキングさせる。これによって、第１スプリットバタフライバルブＶが構成される。

次に、第１駆動弁体３ｇの第１駆動軸部３ｈを回転駆動することによって、第１スプリットバタフライバルブＶを開状態とする。これで、容器２と供給部３と昇降装置４が図５に示す状態となる。

この状態で、粉粒体を供給部３から容器２に供給する。すなわち、処理装置で所定の処理が完了した粉粒体が、供給管３ａを経由し、大径管３ｂに導入された後、案内面３ｅに案内されて可撓管３ｃに導入され、供給ガイド管３ｆを経由して、その下端開口部３ｉから容器２の上側管部２ｉ内に落下する。そして、容器２の上側管部２ｉ内に落下した粉粒体は、案内面２ｓによって粉粒体投入装置１の天板１ａの通過口１ｄまで案内される。そして、通過口１ｄを通過した粉粒体は、螺旋状部材１ｂの底部案内面１ｈと側部案内面１ｉとに案内され、螺旋状部材１ｂの下端から、容器２内の下方に供給される。つまり、粉粒体は、粉粒体通路１ｇを介して、容器２の下方に供給される。

粉粒体が、粉粒体通路１ｇを通過中に、詰まりそうになると、上述したように、粉粒体通路１ｇの内周側１ｊから粉粒体が落下して、粉粒体の詰まりが抑制される。

容器２に所望量の粉粒体が充填された後、第１駆動弁体３ｇの第１駆動軸部３ｈを回転駆動することにより、第１スプリットバタフライバルブＶを閉状態とする。

その後、第１アクティブバルブ３ｄと第１パッシブバルブ２ｊとのドッキングを解除する。そして、容器２を昇降装置４によって所定の高さまで降下する。そして、リフター等により、容器２を持ち上げ、容器２内の粉粒体を排出するための別の場所まで容器２を搬送する。

容器２内の粉粒体を排出するための場所には、容器２の第２パッシブバルブ２ｍとドッキング可能な第２アクティブバルブが配置されており、リフター等を用いて、この上方に容器２を設置する。

容器２の下方にある排出部の第２アクティブバルブを上昇させ、容器２の第２パッシブバルブ２ｍとドッキングさせて第２スプリットバタフライバルブを構成する。

そして、ドッキング後に、第２スプリットバタフライバルブを開状態にすると、容器２内の粉粒体が、案内面２ｒに案内されて排出ガイド管２ｑを経由して、排出部に排出される。

容器２内の粉粒体が全て排出された後に、第２スプリットバタフライバルブを閉状態とする。

そして、第２アクティブバルブと第２パッシブバルブ２ｍとのドッキングを解除し、第２アクティブバルブを降下させる。そして、リフター等にて、容器２を別の場所まで搬送する。以上で、容器２への粉粒体の供給と容器２からの粉粒体の排出は完了である。

本発明は、上記実施形態に限定されること無く、その技術的思想の範囲内で様々な変形が可能である。例えば、上記実施形態では、粉粒体は医薬品の錠剤であったが、食品、農薬等の錠剤、ソフトカプセル、ペレット、顆粒等であってもよい。また、上記実施形態では、容器は、ＩＢＣ（中間バルクコンテナ）であったが、これに限定されず、ホッパーやドラム等であってもよい。

また、上記実施形態では、本発明は、容器の開口部に設けられたスプリットバタフライバルブに適用されていたが、配管の途中に設けられたバタフライバルブに適用されてもよい。また、上記実施形態では、バタフライバルブの弁体は円板状で主面は平面状であったが、これに限定されること無く、バタフライバルブの弁体は角板状であってもよく、また、主面は曲面であってもよい。

１ 粉粒体投入装置
２ 容器
２ｊ パッシブバルブ
２ｋ 従動弁体
２ｍ パッシブバルブ
２ｎ 従動弁体
２ｑ 排出ガイド管
２ｔ 従動軸部（回動軸）
２ｕ 下端開口部
２ｖ 従動側弁箱
２ｗ 裏面
２ｘ 周縁部
３ 供給部
３ａ 供給管
３ｂ 大径管
３ｃ 可撓管
３ｄ 第１アクティブバルブ
３ｆ 供給ガイド管
３ｇ 駆動弁体
３ｈ 駆動軸部（回動軸）
３ｈ２ 隆起部
３ｉ 下端開口部
３ｊ 駆動側弁箱
３ｌ 主面
３ｍ 周縁部
Ｌ 軸線
Ｒ 一部領域
Ｖ スプリットバタフライバルブ
Ｖ１ 弁箱
Ｖ２ 弁体

Claims (9)

1. 下端開口部を有し、粉粒体を案内して前記下端開口部から流出させる案内部材と、回動軸の軸線回りに回動可能な弁体を有し、該弁体の回動によって前記案内部材の下端開口部を開閉可能なバタフライバルブとを備えたバタフライバルブ装置であって、
   前記弁体は、前記案内部材の下端開口部側の主面を有し、
   前記案内部材の下端開口部の面積は、前記弁体の主面の面積よりも小さく、
   前記案内部材の下端開口部の閉状態において、前記案内部材の下端開口部は、前記弁体の主面の一部領域によって閉塞され、この閉状態から、前記弁体の回動により、該弁体の前記主面の一部領域が前記下端開口部から下方側に回動移動することによって該下端開口部が開放されることを特徴とするバタフライバルブ装置。
2. 前記弁体を回動させて前記案内部材の下端開口部を開放したとき、前記弁体は、前記下端開口部を下方側に仮想的に延長させた仮想空間よりも外側に退避することを特徴とする請求項１に記載のバタフライバルブ装置。
3. 前記回動軸の軸線が、前記下端開口部を含む平面と直交する方向から見たとき、前記下端開口部よりも外側にオフセットされていることを特徴とする請求項１又は２に記載のバタフライバルブ装置。
4. 前記一部領域が、前記弁体の周縁部を除外した領域に設けられたことを特徴とする請求項１〜３の何れか１項に記載のバタフライバルブ装置。
5. 前記下端開口部の開閉と、前記バタフライバルブの弁箱に対する前記弁体による開閉が同期していることを特徴とする請求項１〜４の何れか１項に記載のバタフライバルブ装置。
6. 前記回動軸が、前記主面から隆起する隆起部を有し、
   前記一部領域は、前記隆起部を除外した領域に設けられたことを特徴とする請求項１〜５の何れか１項に記載のバタフライバルブ装置。
7. 前記回動軸の軸線が前記主面に対して傾斜していることを特徴とする請求項６に記載のバタフライバルブ装置。
8. 前記バタフライバルブがスプリットバタフライバルブであることを特徴とする請求項１〜７の何れか１項に記載のバタフライバルブ装置。
9. 容器の上方に設けられ、前記容器に粉粒体を供給するための供給経路と、前記容器の下方に設けられ、前記供給経路を介して供給された粉粒体を前記容器から排出するための排出経路の一方又は双方に配設されていることを特徴とする請求項１〜８の何れか１項に記載のバタフライバルブ装置。

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