JP7493846B1

JP7493846B1 - スプリットコーンバルブ

Info

Publication number: JP7493846B1
Application number: JP2023044228A
Authority: JP
Inventors: 大介杉山
Original assignee: 杉山重工株式会社
Priority date: 2023-03-20
Filing date: 2023-03-20
Publication date: 2024-06-03
Anticipated expiration: 2043-03-20

Abstract

【課題】移送物を移送系の外部へ放出させて汚染させることがないスプリットコーンバルブを提供する。【解決手段】本発明のスプリットコーンバルブ１は、投入側バルブ３と排出側バルブ５は、投入側バルブ３の上部バルブ３Ａが排出側バルブ５に被覆されると共に、投入側バルブ３の第１連結機構６と排出側バルブ５の第２連結機構７により連結された状態で、接合された投入側シール用フランジ２および排出側シール用フランジ４から昇降部（駆動シャフト）８によって上昇離脱されることでバルブ開口するように構成されている。【選択図】図５

Description

本発明は、例えば粉体を原料缶やカプセルからタンクやホッパーへ移送する際に使用して好適なスプリットコーンバルブに関する。

粉体を原料缶やカプセルからタンクやホッパーへ移送する場合、供給側の缶と受入れ側のタンクの接続部には、バタフライ弁（例えば特開２０２１－１１６８８９号公報等）、ボール弁（例えば特開２０２１－１６２０２７号公報等）またはスライドシャッターを設置し、バルブの開閉動作によって粉体を移送している。

しかし、バルブの構造上、弁体部やボール部に粉体（移送物）が残留付着して機器周辺への粉飛散や汚染の原因となっている。具体的には、バタフライ弁では、図１５（ａ）に示した閉時の円形弁体１００が、開時には図１５（ｂ）に示すように９０°回転し、この円形弁体１００の側面１００ａに粉体が接触しながら通過するため、円形弁体１００やケーシング１０１の内面１０１ａに残留付着した粉体がタンク分離後に暴露状態となるものであった。また、ボール弁でも同様に、図１７（ａ）に示した閉時のボール弁体１０２が、開時には図１７（ｂ）に示すように９０°回転し、ボール弁体１０２とケーシング１０
３の隙間に粉塵が侵入して、ボール弁体１０２の表面１０２ａやケーシング１０３の内面１０３ａに残留付着した粉体がタンク分離後に暴露状態となるものであった。

ところで、Ｌｉイオン電池、固体電解質または触媒材料など近年開発が進んでいる高機能材料の分野では、毒性のある特定化学物質指定の材料を用いたり、大気中の酸素や湿度と反応し有毒ガスを発生させる材料を扱うケースが増加しており、これら粉体の移送においていかに移送系の外部へ粉体を放出させないかが懸案となっている。

特開２０２１－１１６８８９号公報特開２０２１－１６２０２７号公報

そこで、本発明の課題は、移送物を移送系の外部へ放出させて汚染させることがないスプリットコーンバルブを提供することにある。

上記課題を解決するものは、投入側移送体の投入口に投入側シール用フランジを介して配される投入側バルブと、排出側移送体の排出口に排出側シール用フランジを介して配される排出側バルブを有したスプリットコーンバルブであって、前記投入側バルブは、上部バルブと該上部バルブの下方に設けられた下部バルブとを有すると共に、前記排出側バルブと連結するための第１連結機構を有し、前記排出側バルブは、前記投入側バルブの前記上部バルブを被覆可能な中空体にて構成されると共に、前記投入側バルブの前記第１連結機構と連結するための第２連結機構を有し、前記投入側バルブと前記排出側バルブは、前記投入側バルブの前記上部バルブが前記排出側バルブに被覆されると共に、前記投入側バルブの前記第１連結機構と前記排出側バルブの前記第２連結機構により連結された状態で、接合された前記投入側シール用フランジおよび前記排出側シール用フランジから昇降部によって上昇離脱されることでバルブ開口するように構成され、前記投入側バルブの前記上部バルブは円錐体部を有し、前記投入側バルブの前記下部バルブは逆円錐体部を有しており、前記排出側バルブは中空の円錐体部を有していることを特徴とするスプリットコーンバルブである（請求項１）。

前記昇降部は、前記排出側バルブに設けられた駆動シャフトを有し、該駆動シャフトは、前記投入側バルブの前記第１連結機構と前記排出側バルブの前記第２連結機構により前記投入側バルブと前記排出側バルブとを連結するために回転可能に構成されていることが好ましい（請求項２）。前記投入側バルブの表面には、前記投入側バルブと前記排出側バルブが連結した際に形成される前記投入側バルブと前記排出側バルブとの間隙における気密性を保持するための気密用パッキンが設けられ、前記排出側バルブの前記駆動シャフトは中空に構成され、当該駆動シャフトを介して前記投入側バルブと前記排出側バルブとの間隙内を真空排気可能またはガス置換可能に構成されていることが好ましい（請求項３）。前記投入側バルブは、前記上部バルブと前記下部バルブの間に投入側バルブ直胴部を有し、該投入側バルブ直胴部において前記投入側シール用フランジを介して前記投入口に配され、前記排出側バルブは、下端に排出側バルブ直胴部を有し、該排出側バルブ直胴部において前記排出側シール用フランジを介して前記排出口に配されていることが好ましい（請求項４）。前記気密用パッキンは、前記投入側バルブの前記上部バルブの表面に設けられた第１環状体と、前記投入側バルブの前記投入側バルブ直胴部に設けられた第２環状体にて構成されていることが好ましい（請求項５）。

また、上記課題を解決するものは、投入側移送体の投入口に投入側シール用フランジを介して配される投入側バルブと、排出側移送体の排出口に排出側シール用フランジを介して配される排出側バルブを有したスプリットコーンバルブであって、前記投入側バルブは、上部バルブと該上部バルブの下方に設けられた下部バルブとを有すると共に、前記排出側バルブと連結するための第１連結機構を有し、前記排出側バルブは、前記投入側バルブの前記上部バルブを被覆可能な中空体にて構成されると共に、前記投入側バルブの前記第１連結機構と連結するための第２連結機構を有し、前記投入側バルブと前記排出側バルブは、前記投入側バルブの前記上部バルブが前記排出側バルブに被覆されると共に、前記投入側バルブの前記第１連結機構と前記排出側バルブの前記第２連結機構により連結された状態で、接合された前記投入側シール用フランジおよび前記排出側シール用フランジから昇降部によって上昇離脱されることでバルブ開口するように構成され、前記スプリットコーンバルブは、前記投入側バルブを配置するためのタンクステーションを有し、該タンクステーションは、前記投入側バルブを位置決めするための固定フィンを有していることを特徴とするスプリットコーンバルブである（請求項６）。

さらに、上記課題を解決するものは、投入側移送体の投入口に投入側シール用フランジを介して配される投入側バルブと、排出側移送体の排出口に排出側シール用フランジを介して配される排出側バルブを有したスプリットコーンバルブであって、前記投入側バルブは、上部バルブと該上部バルブの下方に設けられた下部バルブとを有すると共に、前記排出側バルブと連結するための第１連結機構を有し、前記排出側バルブは、前記投入側バルブの前記上部バルブを被覆可能な中空体にて構成されると共に、前記投入側バルブの前記第１連結機構と連結するための第２連結機構を有し、前記投入側バルブと前記排出側バルブは、前記投入側バルブの前記上部バルブが前記排出側バルブに被覆されると共に、前記投入側バルブの前記第１連結機構と前記排出側バルブの前記第２連結機構により連結された状態で、接合された前記投入側シール用フランジおよび前記排出側シール用フランジから昇降部によって上昇離脱されることでバルブ開口するように構成され、前記スプリットコーンバルブは、前記投入側バルブと前記排出側バルブを連結する際に、前記投入側バルブが前記排出側バルブと共回りすることを防止するための投入側バルブ共回り防止機構を有していることを特徴とするスプリットコーンバルブである（請求項７）。

前記投入側バルブ共回り防止機構は、前記投入側バルブの前記下部バルブに設けられた凹部と、該凹部に侵入して前記投入側バルブの共回りを係止する係止部を有していることが好ましい（請求項８）。前記排出側バルブは、前記駆動シャフト内に前記第２連結機構を備えたロックシャフトを有し、前記投入側バルブと前記排出側バルブは、前記ロックシャフトの降下および回転により、前記投入側バルブの前記第１連結機構と前記ロックシャフトの前記第２連結機構によって連結するように構成されていることが好ましい（請求項９）。

請求項１に記載したスプリットコーンバルブによれば、投入側バルブと排出側バルブが連結されることで、移送物の移送後に双方が分離しても、投入側バルブの上面と排出側バルブの内面に移送物が付着していないため、移送物が外部へ放出されて周辺を汚染することがない。また、移送物が排出側バルブの傾斜面に沿って円周方向に均等に分散されると共に、投入側バルブの下部バルブが逆円錐体部であるため、排出口に対して十分な開口領域を構成することができ、これらの構造により移送物の偏析を防止することができる。
請求項２に記載したスプリットコーンバルブによれば、上記請求項１の効果に加え、投入側バルブと排出側バルブとの連結をより確実かつ容易に行うことができる。
請求項３に記載したスプリットコーンバルブによれば、上記請求項１の効果に加え、投入側バルブと排出側バルブとの間隙に空気や置換ガスが残存して移送物に混入することを防止できると共に、バルブ開口時に移送物が混入することを防止することができる。
請求項４に記載したスプリットコーンバルブによれば、上記請求項１の効果に加え、より気密性を保持した状態で投入口に投入側バルブを配し、排出口に排出側バルブを配することができる。
請求項５に記載したスプリットコーンバルブによれば、上記請求項１の効果に加え、投入側バルブと排出側バルブとの間隙内の気密性をより確実に保持することができる。
請求項６に記載したスプリットコーンバルブによれば、投入側バルブと排出側バルブが連結されることで、移送物の移送後に双方が分離しても、投入側バルブの上面と排出側バルブの内面に移送物が付着していないため、移送物が外部へ放出されて周辺を汚染することがない。また、投入側バルブを位置決めされた定位置に配することができる。
請求項７に記載したスプリットコーンバルブによれば、投入側バルブと排出側バルブが連結されることで、移送物の移送後に双方が分離しても、投入側バルブの上面と排出側バルブの内面に移送物が付着していないため、移送物が外部へ放出されて周辺を汚染することがない。また、投入側バルブと排出側バルブを連結する際に、投入側バルブが排出側バルブと共回りすることを防止することができる。
請求項８に記載したスプリットコーンバルブによれば、投入側バルブ共回り防止機構を簡素な構造で構成できる。
請求項９に記載したスプリットコーンバルブによれば、上記請求項１の効果に加え、投入側バルブと排出側バルブとの連結をより確実かつ容易に行うことができる。

本発明のスプリットコーンバルブの一実施例の一連の作用を示した説明図である。図１に示したスプリットコーンバルブの投入側バルブの拡大斜視図である。図１に示したスプリットコーンバルブの排出側バルブの拡大斜視図である。図１に示したスプリットコーンバルブの作用を説明するための説明図である。図１に示したスプリットコーンバルブの作用を説明するための説明図である。図１に示したスプリットコーンバルブの作用を説明するための説明図である。図１に示したスプリットコーンバルブの効果を説明するための説明図である。図１に示したスプリットコーンバルブの効果を説明するための説明図である。図１に示したスプリットコーンバルブの他の効果を説明するための説明図である。図１に示したスプリットコーンバルブの他の効果を説明するための説明図である。図１に示したスプリットコーンバルブの投入側バルブ付帯機構を説明するための拡大斜視図である。本発明のスプリットコーンバルブの他の実施例を説明するための拡大斜視図である。本発明のスプリットコーンバルブの他の実施例を説明するための拡大斜視図である。図１３に示したスプリットコーンバルブの作用を説明するための拡大斜視図である。従来のバルブ（バタフライバルブ）およびその作用を説明するための説明図である。従来のバルブ（バタフライバルブ）の他の作用を説明するための説明図である。従来のバルブ（ボールバルブ）およびその作用を説明するための説明図である。

本発明では、投入側バルブ３が上部バルブ３Ａと下部バルブ３Ｂを有すると共に、排出側バルブ５と連結するための第１連結機構６を有し、排出側バルブ５が投入側バルブ３の上部バルブ３Ａを被覆可能な中空体にて構成されると共に、投入側バルブ３の第１連結機構６と連結するための第２連結機構７を有し、投入側バルブ３と排出側バルブ５は、投入側バルブ３の上部バルブ３Ａが排出側バルブ５に被覆されると共に、投入側バルブ３と排出側バルブ５が連結された状態で、接合された投入側シール用フランジ２および排出側シール用フランジ４から昇降部（駆動シャフト）８によって上昇離脱されてバルブ開口する
ように構成されていることで、移送物を移送系の外部へ放出させて汚染させることがないスプリットコーンバルブ１を実現した。

本発明のスプリットコーンバルブを図１ないし図１１に示した一実施例を用いて説明する。
この実施例のスプリットコーンバルブ１は、投入側移送体Ｔの投入口Ｓに投入側シール用フランジ２を介して配される投入側バルブ３と、排出側移送体Ｃの排出口Ｌに排出側シール用フランジ４を介して配される排出側バルブ５を有したスプリットコーンバルブ１であって、投入側バルブ３は、上部バルブ３Ａと上部バルブ３Ａの下方に設けられた下部バルブ３Ｂとを有すると共に、排出側バルブ５と連結するための第１連結機構６を有し、排出側バルブ５は、投入側バルブ３の上部バルブ３Ａを被覆可能な中空体にて構成されると共に、投入側バルブ３の第１連結機構６と連結するための第２連結機構７と当該排出側バルブ５を昇降するための昇降部（駆動シャフト）８を有し、投入側バルブ３と排出側バルブ５は、投入側バルブ３の上部バルブ３Ａが排出側バルブ５に被覆されると共に、投入側バルブ３の第１連結機構６と排出側バルブ５の第２連結機構７により連結された状態で、接合された投入側シール用フランジ２および排出側シール用フランジ４から昇降部（駆動シャフト）８によって上昇離脱されることでバルブ開口するように構成されている。以下、各構成について順次詳述する。

本発明のスプリットコーンバルブ１は、図４（ａ）に示すように、投入側移送体Ｔの投入口Ｓに投入側シール用フランジ２を介して配される投入側バルブ３と、排出側移送体Ｃの排出口Ｌに排出側シール用フランジ４を介して配される排出側バルブ５を有している。

この実施例のスプリットコーンバルブ１において、投入側移送体Ｔはタンクであるため、投入側バルブ３はタンクバルブである。また、排出側移送体Ｃはカプセルであるため、排出側バルブ５はカプセルバルブである。ただし、本発明における投入側移送体Ｔはタンクに限定されるものではなく、投入側移送体を広く包含する概念であり、例えばホッパーなども含まれる。また、本発明における排出側移送体Ｃはカプセルに限定されるものではなく、排出側移送体を広く包含する概念であり、例えば原料缶なども含まれる。

投入側バルブ（タンクバルブ）３は、上部バルブ３Ａと上部バルブ３Ａの下方に設けられた下部バルブ３Ｂとを有しており、図４（ａ）または図４（ｂ）に示すように、上部バルブ３Ａは、投入側移送体（タンク）Ｔの投入口Ｓの上方に延出するように配され、下部バルブ３Ｂは、投入側移送体（タンク）Ｔの投入口Ｓより下方に延出して投入側移送体（タンク）Ｔ内に位置するように配される。

投入側バルブ（タンクバルブ）３の上部バルブ３Ａは円錐体部３ａを有し、投入側バルブの下部バルブ３Ｂは逆円錐体部３ｂを有し、投入側バルブ（タンクバルブ）３は全体として双円錐形（両錐形）に形成されている。他方、排出側バルブ（カプセルバルブ）５は中空の円錐体部５ａを有し、排出側移送体（カプセル）Ｃの排出口Ｌより上方に延出して排出側移送体（カプセル）Ｃ内に位置するように配される。

上記のような状態で、投入側バルブ（タンクバルブ）３または排出側バルブ（カプセルバルブ）５が、環状体に形成された投入側シール用フランジ２または排出側シール用フランジ４を介して、投入口Ｓまたは排出口Ｌにそれぞれ配されることにより、投入側移送体（タンク）Ｔの投入口Ｓまたは排出側移送体（カプセル）Ｃの排出口Ｌ付近の気密性が保持されている。

また、排出側バルブ（カプセルバルブ）５が中空の円錐体部を有していることにより、移送物が排出側バルブ（カプセルバルブ）５の傾斜面に沿って円周方向に均等に分散されると共に、投入側バルブ投入側バルブ（タンクバルブ）３の下部バルブ３Ｂが逆円錐体部にされることにより、排出口Ｌに対して十分な開口領域を構成することができ、これらの構造により、移送物による特定部の集中摩耗や移送物の偏析を防止することができる。この効果の詳細については後述する。

投入側バルブ（タンクバルブ）３は、排出側バルブ（カプセルバルブ）５と連結するための第１連結機構６を有している。具体的には、この実施例の投入側バルブ（タンクバルブ）３の第１連結機構６は、図２に示すように、上部バルブ３Ａの表面３ａに離隔して設けられた複数（この実施例では３個）の円筒部にて構成されている。ただし、投入側バルブ（タンクバルブ）の第１連結機構は、これらに限定されるものではなく、排出側バルブ（カプセルバルブ）の第２連結機構と係合して投入側バルブ（タンクバルブ）と排出側バルブ（カプセルバルブ）を連結するものであればどのようなものでもよく、例えばドグ、スパイラル、スクリュー、クランク機構などでもよい。

排出側バルブ（カプセルバルブ）５は、投入側バルブ（タンクバルブ）３の上部バルブ３Ａを被覆する中空体にて構成されている。具体的には、この実施例の排出側バルブ（カプセルバルブ）５は、図３に示すように、中空の円錐体部５ａを有し、投入側バルブ（タンクバルブ）３の上部バルブ３Ａより大きく形成されて、投入側バルブ（タンクバルブ）３の円錐体部３ａに被せて被覆可能に構成されている。これにより、投入側バルブ（タンクバルブ）３と排出側バルブ（カプセルバルブ）５を連結し、移送物を移送した後、分離しても、排出側バルブ（カプセルバルブ）５の内面５ｂと、投入側バルブ（タンクバルブ）３の上部バルブ３Ａの表面３ａには、移送物が付着せず、移送物を移送系の外部へ放出させて汚染させることがないスプリットコーンバルブ１が構成される。

また、投入側シール用フランジ２および排出側シール用フランジ４は接合されているため、投入側シール用フランジ２と排出側シール用フランジ４との間隙に移送物が侵入して付着することがなく、移送物を移送した後、分離しても、投入側シール用フランジ２の上面と排出側シール用フランジ４の下面に移送物が付着しておらず、移送物を移送系の外部へ放出させて汚染させることがないスプリットコーンバルブ１が構成される。具体的には、この実施例のスプリットコーンバルブ１では、図７または図８に示すように、投入側シール用フランジ２または排出側シール用フランジ４の内周部には環状の気密パッキン２ａ
と環状の気密パッキン４ａがそれぞれ設けられており、投入側シール用フランジ２および排出側シール用フランジ４が接合（当接）すると、気密パッキン２ａと気密パッキン４ａ同士で気密性が保持されるため、投入側シール用フランジ２と排出側シール用フランジ４との間隙に移送物が侵入することがなく、移送物を移送した後、分離しても、投入側シール用フランジ２の上面と排出側シール用フランジ４の下面に移送物が付着しておらず、移送物を移送系の外部へ放出させて汚染させることがないスプリットコーンバルブ１が構成される。なお、これらの効果の詳細については後述する。

また、本発明において、「投入側シール用フランジ２および排出側シール用フランジ４が接合する」とは、この実施例のように、投入側シール用フランジ２または排出側シール用フランジ４の内周部に環状の気密パッキン２ａと環状の気密パッキン４ａがそれぞれ設けられている構造の他、投入側シール用フランジ２の上面と排出側シール用フランジ４の下面とが面当接している構造など、投入側シール用フランジ２と排出側シール用フランジ４との間隙に移送物が侵入することがなく、移送物を移送した後、分離しても、投入側シール用フランジ２の上面と排出側シール用フランジ４の下面に移送物が付着しない状態を保持できる構造を広く包含する概念である。さらに、この実施例の移送物は粉体であるが、本発明における移送物は粉体に限定されず、粒状体や液体なども包含される。

排出側バルブ（カプセルバルブ）５は、投入側バルブ（タンクバルブ）３の第１連結機構６と連結するための第２連結機構７を有している。具体的には、この実施例の排出側バルブ（カプセルバルブ）５の第２連結機構７は、図３に示すように、排出側バルブ（カプセルバルブ）５の円錐体部５ａの内面５ｂに離隔して設けられた複数（この実施例では３本）の突起または連結フィンにて構成されている。ただし、排出側バルブ（カプセルバルブ）の第２連結機構は、投入側バルブ（タンクバルブ）の第１連結機構と係合して投入側バルブ（タンクバルブ）と排出側バルブ（カプセルバルブ）を連結するものであればどのようなものでもよく、例えばドグ、スパイラル、スクリュー、クランク機構などでもよい。

排出側バルブ（カプセルバルブ）５は、当該排出側バルブ５を昇降するための昇降部（駆動シャフト）８を円錐体部５ａの頂部に有している。具体的には、この実施例の昇降部（駆動シャフト）８は、上端側が例えばシリンダーなどの昇降装置（図示しない）に接続され、図３中矢印Ｒのように昇降可能に構成されている。これにより、投入側バルブ（タンクバルブ）３の第１連結機構６と排出側バルブ（カプセルバルブ）５の第２連結機構７により連結した投入側バルブ（タンクバルブ）３および排出側バルブ（カプセルバルブ）５を適宜昇降可能に構成されている。ただし、本発明における昇降部は、この実施例のように排出側バルブ（カプセルバルブ）５の頂部に設けられた駆動シャフト８に限定されるものではなく、投入側バルブ（タンクバルブ）３側に設けられていてもよく、例えば投入側バルブ（タンクバルブ）３の下部バルブ３Ｂの下端部に駆動シャフトが設けられ、その下端側が例えばシリンダーなどの昇降装置に接続され投入側バルブ（タンクバルブ）３が昇降可能に構成されたもの（後述するタンクステーション１０側から昇降を駆動制御するもの）なども本発明の範疇に包含される。

また、駆動シャフト８は、投入側バルブ（タンクバルブ）３の第１連結機構６と排出側バルブ（カプセルバルブ）５の第２連結機構７によって投入側バルブ３と排出側バルブ５を連結するために回転可能に構成されている。具体的には、この実施例の駆動シャフト８は、上端側が例えばサーボモーターなどの回転駆動装置（図示しない）に接続されて、図３の矢印Ｑのように円周方向に正逆回転可能に構成されている。そして、正方向に回転すると、投入側バルブ（タンクバルブ）３の第１連結機構６と排出側バルブ（カプセルバルブ）５の第２連結機構７が係合して、投入側バルブ（タンクバルブ）３と排出側バルブ（カプセルバルブ）５が連結し、他方、逆方向に回転すると、投入側バルブ（タンクバルブ）３の第１連結機構６と排出側バルブ（カプセルバルブ）５の第２連結機構７が係合解除されて、投入側バルブ（タンクバルブ）３と排出側バルブ（カプセルバルブ）５が連結解除されるように構成されている。

投入側バルブ（タンクバルブ）３の表面３ａ，３Ｃには、図２に示すように、投入側バルブ（タンクバルブ）３と排出側バルブ（カプセルバルブ）５が連結した際に形成される投入側バルブ（タンクバルブ）３と排出側バルブ（カプセルバルブ）５との間隙Ｐの気密性を保持するための気密用パッキン９ａ，９ｂが設けられている。これらにより、バルブ開口時（移送時）に移送物がこの間隙Ｐ内に侵入することを防止することができる。

また、排出側バルブ（カプセルバルブ）５の駆動シャフト８は、中空（管状体）に構成されて排出側バルブ（カプセルバルブ）５の内面５ｂ側と連通している。

そして、当該駆動シャフト８を介して投入側バルブ（タンクバルブ）３と排出側バルブ（カプセルバルブ）５との間隙Ｐ内を真空排気可能またはガス置換可能に構成されている。これにより、投入側バルブ（タンクバルブ）３と排出側バルブ（カプセルバルブ）５との間隙Ｐに空気が残存して移送物内に混入することを防止できる。具体的には、投入側バルブ（タンクバルブ）３と排出側バルブ（カプセルバルブ）５との間隙Ｐ内を真空排気可能またはガス置換可能とするために、駆動シャフト８は上端側が例えば真空ポンプ（図示しない）や窒素等のガス置換装置（図示しない）に接続されている。また、間隙Ｐは気密用パッキン９ａで区分されているが、投入側バルブ（タンクバルブ）３の表面３ａおよび投入側バルブ直胴部３Ｃの表面に連通孔を設け、投入側バルブ（タンクバルブ）３側より完全排気やガス置換をすることも可能である。

この実施例の投入側バルブ（タンクバルブ）３は、図２に示すように、上部バルブ３Ａと下部バルブ３Ｂとの間に投入側バルブ直胴部３Ｃを有し、投入側バルブ直胴部３Ｃにおいて投入側シール用フランジ２を介して投入口Ｓに配され、排出側バルブ（カプセルバルブ）５は、図３に示すように、下端側に排出側バルブ直胴部５ｃを有し、排出側バルブ直胴部５ｃにおいて排出側シール用フランジ４を介して排出口Ｌに配されている。これらによって、より気密性を保持した状態で投入口Ｓに投入側バルブ（タンクバルブ）３を配し、排出口Ｌに排出側バルブ（カプセルバルブ）５を配することができる。

この実施例の気密用パッキン９ａ，９ｂは、図２に示すように、投入側バルブ（タンクバルブ）３の上部バルブ３Ａの表面に設けられた第１環状体９ａと、投入側バルブ（タンクバルブ）３の投入側バルブ直胴部３Ｃに設けられた第２環状体９ｂにて構成されている。これらにより、投入側バルブと排出側バルブとの間隙Ｐ内の気密性をより確実に保持することができる。

この実施例のスプリットコーンバルブ１は、図１１に示すように、投入側バルブ付帯機構を備えている。具体的には、スプリットコーンバルブ１は、投入側バルブ（タンクバルブ）３を配置するためのタンクステーション１０を有し、このタンクステーション１０は、投入側バルブ（タンクバルブ）３を位置決めするための固定フィン１１，１２をしている。これにより、投入側バルブ（タンクバルブ）３を位置決めされた定位置に確実に配することができる。

具体的には、この実施例の固定フィン１１は下部バルブ３Ｂの表面３ｂに設けられ、垂直方向に沿って離隔して配された２枚の板材にて構成されている。他方、固定フィン１２は脱落防止リング部１３に取り付けられた板材にて構成されている。そして、２枚の板材（固定フィン１１）の間に固定フィン１２が侵入して位置決めされるように構成されている。

スプリットコーンバルブ１は、投入側バルブ（タンクバルブ）３と排出側バルブ排出側バルブ（カプセルバルブ）５を連結する際に、排出側バルブ（カプセルバルブ）５の回転に伴って、投入側バルブ（タンクバルブ）３が共回りすることを防止するための投入側バルブ共回り防止機構１４を有している。

この実施例の投入側バルブ共回り防止機構１４は、投入側バルブ（タンクバルブ）３の下部バルブ３Ｂに設けられた凹部１５と、凹部１５に侵入して投入側バルブ（タンクバルブ）３の共回りを係止する係止部１６を有している。これにより、投入側バルブ共回り防止機構を簡素な構造で構成できる。

具体的には、この実施例の投入側バルブ共回り防止機構１４は、凹部１５内に側方より係止部１６(テーパヘッド)をシリンダーなどの往復駆動機構（図示しない）にて侵入させて押し付けることで共回りを防止できると共に、気密パッキン９ｂと投入側シール用フランジ２を密着させることができるように構成されている。

なお、この実施例のタンクステーション１０では、前述した固定フィン１１，１２も第２の投入側バルブ共回り防止機構１７として機能する。また、タンクステーション１０は、本体部として投入側バルブ脱落防止シュート１８を有している。

つぎに、この実施例のスプリットコーンバルブ１の作用効果について、図１、図４ないし図１０を用いて説明図である。まず、図１にこの実施例のスプリットコーンバルブ１の一連の作用が示されており概略を説明する。
排出側バルブ（カプセルバルブ）５から投入側バルブ（タンクバルブ）３へ移送物を移送する場合は、図１中左から右への矢印の通りであり、まず、図１（ａ）に示すように、投入側バルブ（タンクバルブ）３と排出側バルブ（カプセルバルブ）５とが正確に連結されるように、タンクステーション１０の上方に排出側バルブ（カプセルバルブ）５を配置する（排出側バルブ配置工程）。つぎに、図１（ｂ）に示すように、排出側バルブ（カプセルバルブ）５を投入側バルブ（タンクバルブ）３の投入口Ｓに向かって下降させる（排出側バルブ下降工程）。さらに、図１（ｃ）に示すように、排出側バルブ（カプセルバルブ）５の降下が完了して投入側バルブ（タンクバルブ）３と排出側バルブ（カプセルバルブ）５とを接続させる（排出側バルブ接続工程）。さらに、図１（ｄ）に示すように、投入側バルブ（タンクバルブ）３と排出側バルブ（カプセルバルブ）５を連結した後、上昇させバルブ開口する（バルブ開口工程）。このバブル開口工程により排出側バルブ（カプセルバルブ）５から投入側バルブ（タンクバルブ）３へ移送物が移送される。

移送物の移送が完了した後は、図１中右から左への矢印の通りであり、図１（ｄ）に示すように、連結した投入側バルブ（タンクバルブ）３と排出側バルブ（カプセルバルブ）５が上昇しバルブ開口した状態から、図１（ｃ）に示すように、投入側バルブ（タンクバルブ）３と排出側バルブ（カプセルバルブ）５を降下させてバルブ閉塞する（バルブ閉塞工程）。つぎに、図１（ｂ）に示すように、排出側バルブ（カプセルバルブ）５を上昇させて、排出側バルブ（カプセルバルブ）５と投入側バルブ（タンクバルブ）３を分離する（排出側バルブ分離工程）。さらに、図１（ａ）に示したタンクステーション１０の上方位置から排出側バルブ（カプセルバルブ）５を初期位置へ移動させる（排出側バルブ初期位置移動工程）。

具体的には、排出側バルブ配置工程または排出側バルブ下降工程では、図４（ａ）または図４（ｂ）に示すように、投入側バルブ（タンクバルブ）３の側面に投入側シール用フランジ２が密着して投入口Ｓの気密性を保持し、排出側バルブ（カプセルバルブ）５の側面に排出側シール用フランジ４が密着して排出口Ｌの気密性を保持している。

排出側バルブ接続工程では、図５（ｃ）に示すように、排出側バルブ（カプセルバルブ）５の駆動シャフト８の回転によって、排出側バルブ（カプセルバルブ）５と投入側バルブ（タンクバルブ）３が連結される。この排出側バルブ（カプセルバルブ）５と投入側バルブ（タンクバルブ）３との連結によりこの排出側バルブ（カプセルバルブ）５と投入側バルブ（タンクバルブ）３との間に間隙Ｐが発生するが、この間隙Ｐは投入側バルブ（タンクバルブ）の表面に設けられた気密パッキン９ａ，９ｂにより密閉状態となる。そして、この間隙Ｐに残存する空気は、排出側バルブ（カプセルバルブ）５の駆動シャフト８を介して排気またはガス置換される。

バルブ開口工程では、図５（ｄ）に示すように、投入側バルブ（タンクバルブ）３と排出側バルブ（カプセルバルブ）５を連結した状態で両者を投入側シール用フランジ２および排出側シール用フランジ４から離脱させ、排出側バルブ（カプセルバルブ）５内に上昇させバルブを開口する。このバブル開口工程により排出側バルブ（カプセルバルブ）５から投入側バルブ（タンクバルブ）３へ移送物が移送される。この状態においても、排出側バルブ（カプセルバルブ）５と投入側バルブ（タンクバルブ）３との間隙Ｐは気密パッキン９ａ，９ｂにより密閉されているため、外部から移送物がこの間隙Ｐ内に侵入することが防止される。間隙Ｐは気密用パッキン９ａで区分されているが、投入側バルブ（タンクバルブ）３の表面３ａおよび投入側バルブ直胴部３Ｃの表面に連通孔を設け、投入側バルブ（タンクバルブ）３側より完全排気やガス置換をすることも可能である。

ここで、この実施例のスプリットコーンバルブ１における、移送物による集中摩耗防止効果および偏析防止効果について説明する。
図９に示すように、例えば排出側バルブ（カプセルバルブ）５や投入側バルブ（タンクバルブ）３のような容器内へ原料を投入する場合、堆積山が形成され、粗い粒子は斜面を転がり壁面側に集中し易く、微粒子は容器中央に集中する傾向がある。従って、図１６に示すように、従来のバタフライバルブのような円板弁体１００（特定部）が開口部に存在し移送物の上流側に向く構造では円板弁体１００（特定部）に集中摩耗が発生した。また、バルブ開口により移送物が投入されると、容器中央からそのままストレートに投入されるため、優先的に微粒子が先行して投入され、その後、壁面の粗粒子が投入されて、投入側移送体（タンク）Ｔ内で移送物の偏析（微粒子・粗粒子の偏り）が発生していた。

この点、この実施例のスプリットコーンバルブ１では、図１０に示すように、バルブ開口部には何も存在しないため、特定部の集中摩耗が発生することはなく、投入側バルブ（タンクバルブ）３の下部バルブ３Ｂが十分な逆円錐体部に形成されることで十分な開口領域が形成されて、よりスムースな投入側バルブ（タンクバルブ）３内への投入が可能となる。また、円錐体部の排出側バルブ（カプセルバルブ）５の上昇により排出側移送体（カプセル）Ｃの容器内壁円周部から粗粒子の移送が行われると共に、微粒子は円錐体部の排出側バルブ（カプセルバルブ）５の傾斜面に沿って円周方向に分散移送されるため、排出側移送体（カプセル）Ｃの円周部付近で壁面に沿う粗粒子と中央部からの微粒子が合流して投入側バルブ（タンクバルブ）３内に投入され、投入側バルブ（タンクバルブ）３内の微粒子・粗粒子は均一状態となり偏析が防止される。さらに、連結した排出側バルブ（カプセルバルブ）５と投入側バルブ（タンクバルブ）３の上昇位置によって容器内壁円周部の開口面積を調整することが可能となり、原料の流動性によって容器開口面積を変化させ流量調整を行うことができる。

また、バルブ開口工程における移送物によるスプリットコーンバルブ１の暴露部分は図７に示したＷ部分となる。このため、排出側バルブ（カプセルバルブ）５の裏面５ｂと投入側バルブ（タンクバルブ）３の上部バルブ３Ａの表面３ａは、投入側バルブ（タンクバルブ）３と排出側バルブ（カプセルバルブ）５が連結され、上部バルブ３Ａの表面３ａが排出側バルブ（カプセルバルブ）５に被覆されているため暴露状態に置かれていない。また、投入側バルブ直胴部３Ｃの表面も排出側バルブ直胴部５ｃに被覆されているため暴露状態に置かれていない。さらに、投入側シール用フランジ２の上面と排出側シール用フランジ４の下面も接合しているため暴露状態に置かれていない。

つぎに、バルブ閉塞工程では、図６（ｅ）に示すように、投入側バルブ（タンクバルブ）３と排出側バルブ（カプセルバルブ）５を降下させて、投入側シール用フランジ２および排出側シール用フランジ４に装着させると共にバルブ閉塞する。

排出側バルブ分離工程では、図６（ｆ）に示すように、排出側バルブ（カプセルバルブ）５の駆動シャフト８を連結時とは逆方向に回転させて、排出側バルブ（カプセルバルブ）５と投入側バルブ（タンクバルブ）３との連結を解除する。その後、駆動シャフト８を上昇させて排出側バルブ（カプセルバルブ）５のみを上昇させ、排出側バルブ（カプセルバルブ）５と投入側バルブ（タンクバルブ）３を分離させる。

上記分離後のスプリットコーンバルブ１の暴露部分が、図８に示したＷ部分である。このように、外気に晒される部位（排出側バルブ（カプセルバルブ）５の裏面５ｂ、投入側バルブ（タンクバルブ）３の上部バルブ３Ａの表面３ａ、投入側バルブ直胴部３Ｃの表面、投入側シール用フランジ２および排出側シール用フランジ４のそれぞれの接合面）にはＷ部分は存在しない。このため、本発明のスプリットコーンバルブ１によれば、投入側バルブ（タンクバルブ）３と排出側バルブ（カプセルバルブ）５が連結されることで、排出側バルブ（カプセルバルブ）５が投入側バルブ（タンクバルブ）３の上部バルブ３Ａの表面を被覆するため、移送物の移送後に双方（排出側バルブ（カプセルバルブ）５が投入側バルブ（タンクバルブ）３）が分離しても、投入側バルブ（タンクバルブ）３の上面と排出側バルブ（カプセルバルブ）５の内面に移送物が付着していないため、移送物が外部へ放出されて周辺を汚染することが防止される。

さらに、排出側バルブ初期位置移動工程では、タンクステーション１０の上方位置から排出側バルブ（カプセルバルブ）５を初期位置へ移動させて一連の動作が終了する。

さらに、図１２に示した本発明のスプリットコーンバルブの他の実施例について説明する。
この実施例のスプリットコーンバルブ２０と前述したスプリットコーンバルブ１との相違は、スプリットコーンバルブ２０の排出側バルブ（カプセルバルブ）５０が、駆動シャフト８内にロックシャフト２１を有し、ロックシャフト２１の降下および回転により、投入側バルブ（タンクバルブ）３０と排出側バルブ（カプセルバルブ）５０が、投入側バルブ（タンクバルブ）３０の第１連結機構３１とロックシャフト２１の第２連結機構２２により連結するように構成されている点であり他は同様である。スプリットコーンバルブ１と同一構成部分については同一符号を付し説明を省略する。

具体的には、この実施例のスプリットコーンバルブ２０は、ロックシャフト２１の上端側が例えばサーボモーターなどの回転駆動装置（図示しない）に接続されて円周方向に正逆回転可能に構成されている。また、ロックシャフト２１の上端側は例えばシリンダーなどの昇降装置（図示しない）に接続されて昇降可能に構成されている。そして、駆動シャフト８内でロックシャフト２１が、降下して第２連結機構（水平バー）が投入側バルブ（タンクバルブ）３０の第１連結機構（スリット）内に侵入した後、回転することにより投入側バルブ（タンクバルブ）３０と排出側バルブ（カプセルバルブ）５０が連結するように構成されている。連結解除する場合は、ロックシャフト２１を円周方向逆方向に回転させ後、上昇させることで、投入側バルブ（タンクバルブ）３０の第１連結機構３１とロックシャフト２１の第２連結機構２２の係合が解除され、投入側バルブ（タンクバルブ）３０と排出側バルブ（カプセルバルブ）５０の連結も解除されるよう構成されている。これにより、投入側バルブと排出側バルブとの連結をより確実かつ容易に行うことができる。

このように、本発明のスプリットコーンバルブの範疇には、駆動シャフト８内にロックシャフト２１が設けられ、駆動シャフト８が回転するのではなく、ロックシャフト２１が回転して連結する構造を備えたスプリットコーンバルブ２０も広く包含される。

さらに、図１３および図１４に示した本発明のスプリットコーンバルブの他の実施例について説明する。
この実施例のスプリットコーンバルブ６０と前述したスプリットコーンバルブ１との相違は、投入側シール用フランジ６１と排出側シール用フランジ６２の構造のみであり他は同様である。スプリットコーンバルブ１と同一構成部分については同一符号を付し説明を省略する。

具体的には、この実施例のスプリットコーンバルブ６０の投入側シール用フランジ６１は、図１３に示すように、内周部に気密パッキンを有しておらず、内周部にテーパ加工を施した環状のテーパ部６１ａを有している。また、排出側シール用フランジ６２は２段に設けられた上部フランジ６２ａと下部フランジ６２ｂを有し、下部フランジ６２ｂの内周部のみに環状の気密パッキン６２ｃが設けられている。

そして、投入側シール用フランジ６１のテーパ部６１ａが投入側バルブ直胴部３Ｃに設けられた気密パッキン９ｂに面当接すると共に、投入側バルブ直胴部３Ｃに設けられた気密パッキン９ｂと排出側シール用フランジ６２の下部フランジ６２ｂの気密パッキン６２ｃにより、排出側バルブ直胴部５ｃの下端部が内外から挟圧されることで、投入側バルブ（タンクバルブ）３と排出側バルブ（カプセルバルブ）５の気密性が保持されてバルブ開口部が閉塞され、投入側シール用フランジ６１および排出側シール用フランジ６２も接合されるように構成されている。

他方、排出側バルブ（カプセルバルブ）５が上昇して投入側バルブ（タンクバルブ）３と分離すると、図１４に示すように、スプリットコーンバルブ６０の暴露部分はＷ部分となる。この時、外気に晒される部位（排出側バルブ（カプセルバルブ）５の裏面５ｂ、投入側バルブ（タンクバルブ）３の上部バルブ３Ａの表面３ａ、投入側バルブ直胴部３Ｃの表面、投入側シール用フランジ６１および排出側シール用フランジの下部フランジ６２ｂのそれぞれの接合面）にはＷ部分は存在しない。このため、本発明のスプリットコーンバルブ６０においても、移送物の移送後に双方（排出側バルブ（カプセルバルブ）５と投入側バルブ（タンクバルブ）３）が分離した後に、投入側バルブ（タンクバルブ）３の上面と排出側バルブ（カプセルバルブ）５の裏面、投入側シール用フランジ６１の上面と排出側シール用フランジ６２の下面等に移送物が付着していないことで、移送物が外部へ放出されて周辺を汚染することが防止される。

このように、本発明のスプリットコーンバルブにおいては、投入側シール用フランジや排出側シール用フランジが気密パッキンを内周部に有しないものであっても、例えばスプリットコーンバルブ６０のように他の部位に設けられた気密パッキン９ｂ等との関係で気密性を保持できるようシール用に用いられるフランジ（シール用フランジ）を有するものも広く本発明の範疇に包含される。

１スプリットコーンバルブ
２投入側シール用フランジ
３投入側バルブ（タンクバルブ）
３Ａ上部バルブ
３Ｂ下部バルブ
３Ｃ投入側バルブ直胴部
４排出側シール用フランジ
５排出側バルブ（カプセルバルブ）
５ｃ排出側バルブ直胴部
６第１連結機構
７第２連結機構
８昇降部（駆動シャフト）
９ａ，９ｂ気密パッキン
１０タンクステーション
１１，１２固定フィン
１３脱落防止リング部
１４投入側バルブ共回り防止機構
１５凹部
１６係止部
１７第２の投入側バルブ共回り防止機構
１８投入側バルブ脱落防止シュート
Ｔ投入側移送体（タンク）
Ｓ投入口（タンク投入口）
Ｃ排出側移送体（カプセル）
Ｌ排出口（カプセル投入口）

Claims

投入側移送体の投入口に投入側シール用フランジを介して配される投入側バルブと、排出側移送体の排出口に排出側シール用フランジを介して配される排出側バルブを有したスプリットコーンバルブであって、
前記投入側バルブは、上部バルブと該上部バルブの下方に設けられた下部バルブとを有すると共に、前記排出側バルブと連結するための第１連結機構を有し、
前記排出側バルブは、前記投入側バルブの前記上部バルブを被覆可能な中空体にて構成されると共に、前記投入側バルブの前記第１連結機構と連結するための第２連結機構を有し、
前記投入側バルブと前記排出側バルブは、前記投入側バルブの前記上部バルブが前記排出側バルブに被覆されると共に、前記投入側バルブの前記第１連結機構と前記排出側バルブの前記第２連結機構により連結された状態で、接合された前記投入側シール用フランジおよび前記排出側シール用フランジから昇降部によって上昇離脱されバルブ開口するように構成され、
前記投入側バルブの前記上部バルブは円錐体部を有し、前記投入側バルブの前記下部バルブは逆円錐体部を有しており、前記排出側バルブは中空の円錐体部を有していることを特徴とするスプリットコーンバルブ。
前記昇降部は、前記排出側バルブに設けられた駆動シャフトを有し、該駆動シャフトは、前記投入側バルブの前記第１連結機構と前記排出側バルブの前記第２連結機構により前記投入側バルブと前記排出側バルブとを連結するために回転可能に構成されている請求項１に記載のスプリットコーンバルブ。
前記投入側バルブの表面には、前記投入側バルブと前記排出側バルブが連結した際に形成される前記投入側バルブと前記排出側バルブとの間隙における気密性を保持するための気密用パッキンが設けられ、
前記排出側バルブの前記駆動シャフトは中空に構成され、当該駆動シャフトを介して前記投入側バルブと前記排出側バルブとの間隙内を真空排気可能またはガス置換可能に構成されている請求項２に記載のスプリットコーンバルブ。
前記投入側バルブは、前記上部バルブと前記下部バルブの間に投入側バルブ直胴部を有し、該投入側バルブ直胴部において前記投入側シール用フランジを介して前記投入口に配され、前記排出側バルブは、下端に排出側バルブ直胴部を有し、該排出側バルブ直胴部において前記排出側シール用フランジを介して前記排出口に配されている請求項３に記載のスプリットコーンバルブ。
前記気密用パッキンは、前記投入側バルブの前記上部バルブの表面に設けられた第１環状体と、前記投入側バルブの前記投入側バルブ直胴部に設けられた第２環状体にて構成されている請求項４に記載のスプリットコーンバルブ。
投入側移送体の投入口に投入側シール用フランジを介して配される投入側バルブと、排出側移送体の排出口に排出側シール用フランジを介して配される排出側バルブを有したスプリットコーンバルブであって、
前記投入側バルブは、上部バルブと該上部バルブの下方に設けられた下部バルブとを有すると共に、前記排出側バルブと連結するための第１連結機構を有し、
前記排出側バルブは、前記投入側バルブの前記上部バルブを被覆可能な中空体にて構成されると共に、前記投入側バルブの前記第１連結機構と連結するための第２連結機構を有し、
前記投入側バルブと前記排出側バルブは、前記投入側バルブの前記上部バルブが前記排出側バルブに被覆されると共に、前記投入側バルブの前記第１連結機構と前記排出側バルブの前記第２連結機構により連結された状態で、接合された前記投入側シール用フランジおよび前記排出側シール用フランジから昇降部によって上昇離脱されバルブ開口するように構成され、
前記スプリットコーンバルブは、前記投入側バルブを配置するためのタンクステーションを有し、該タンクステーションは、前記投入側バルブを位置決めするための固定フィンを有していることを特徴とするスプリットコーンバルブ。
投入側移送体の投入口に投入側シール用フランジを介して配される投入側バルブと、排出側移送体の排出口に排出側シール用フランジを介して配される排出側バルブを有したスプリットコーンバルブであって、
前記投入側バルブは、上部バルブと該上部バルブの下方に設けられた下部バルブとを有すると共に、前記排出側バルブと連結するための第１連結機構を有し、
前記排出側バルブは、前記投入側バルブの前記上部バルブを被覆可能な中空体にて構成されると共に、前記投入側バルブの前記第１連結機構と連結するための第２連結機構を有し、
前記投入側バルブと前記排出側バルブは、前記投入側バルブの前記上部バルブが前記排出側バルブに被覆されると共に、前記投入側バルブの前記第１連結機構と前記排出側バルブの前記第２連結機構により連結された状態で、接合された前記投入側シール用フランジおよび前記排出側シール用フランジから昇降部によって上昇離脱されバルブ開口するように構成され、
前記スプリットコーンバルブは、前記投入側バルブと前記排出側バルブを連結する際に、前記投入側バルブが前記排出側バルブと共回りすることを防止するための投入側バルブ共回り防止機構を有していることを特徴とするスプリットコーンバルブ。
前記投入側バルブ共回り防止機構は、前記投入側バルブの前記下部バルブに設けられた凹部と、該凹部に侵入して前記投入側バルブの共回りを係止する係止部を有している請求項７に記載のスプリットコーンバルブ。
前記排出側バルブは、前記駆動シャフト内に前記第２連結機構を備えたロックシャフトを有し、前記投入側バルブと前記排出側バルブは、前記ロックシャフトの降下および回転により、前記投入側バルブの前記第１連結機構と前記ロックシャフトの前記第２連結機構によって連結するように構成されている請求項２に記載のスプリットコーンバルブ。