気力輸送用開閉弁、配管切換装置および粉粒体計量装置
【課題】 当接部材が気力輸送管の開放口とずれても、当接部材を気力輸送管の開放口に閉鎖状に当接させることができ、また、長期使用においても、摩擦により当接部材が摩耗することなく、粉粒体や気体の漏れを防止することのできる気力輸送用開閉弁を提供すること。
【解決手段】 原料供給管３３の供給口７８を開閉するための気力輸送用開閉弁２５において、供給口７８に当接する金属材料からなる弁体６と、進出時に供給口７８に弁体６を当接させ、退避時に供給口７８から弁体６を離間させるために、弁体６を進退させる進退部７６とを、弁体６に埋設した弾性材料からなるクッション７を介して連結する。
【解決手段】 原料供給管３３の供給口７８を開閉するための気力輸送用開閉弁２５において、供給口７８に当接する金属材料からなる弁体６と、進出時に供給口７８に弁体６を当接させ、退避時に供給口７８から弁体６を離間させるために、弁体６を進退させる進退部７６とを、弁体６に埋設した弾性材料からなるクッション７を介して連結する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、粉粒体を気力輸送する気力輸送管の開放口を開閉するための気力輸送用開閉弁に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、食品、医薬品、樹脂、セラミック、金属などの粉体、粒体またはこれらの混合粒状物（以下、「粉粒体」とする。）は、農業分野、医療分野、工業分野などの各種分野において用いられる。
このような粉粒体を輸送する方法として、気力輸送管に吸引ブロワを接続して、気力によって粉粒体を輸送する気力輸送が知られている。このような気力輸送に用いられる気力輸送管には、気力輸送管の開放口を開閉するための気力輸送用開閉弁が設けられている。気力輸送用開閉弁は、開放口に対して進退する当接部材を備え、当接部材が開放口に対して、当接することにより開放口が閉鎖され、当接部材が開放口に対して離間することにより、開放口が開放される。また、当接部材および開放口は、硬い金属材料から形成されている。
【０００３】
たとえば、粉粒体の気力輸送用開閉弁として、横向きに開口した入口と、下向きに開口した出口と、円筒状のケーシングと、ケーシング内に設けられた弁座と、弁座に対して進退自在に設けられた弁体とを有している気力輸送用開閉弁において、その弁座が３つの環状当接部材を有し、これらのうち、内側の一の環状当接部材が固定のもので、残りの環状当接部材が可動のものであり、この可動の環状当接部材が、自らの弾性で可動となされている気力輸送用開閉弁が提案されている（たとえば、特許文献１参照。）。
【特許文献１】特許文献１ 特開２００２−８９７２１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、当接部材が、開放口に対してずれるときには、当接部材を開放口に当接させようとすると、従来の当接部材は、硬い金属材料から形成されているため、当接部材の進出時に、当接部材と開放口との間にすき間が生じ、当接部材が開放口に密着して当接することができず、そのため、そのすき間から粉粒体や気体が洩れるという不具合がある。
また、特許文献１に記載の粉粒体の気力輸送用開閉弁は、弁座が、弾性の環状当接部材を有するため、弁体が環状当接部材にずれて当接しても、その弾性によりすき間が生じることを防止することができる。しかし、環状当接部材は弾性材料からなるので、硬い金属に比べると耐久性に劣り、長期の使用によって、摩耗しやすく、弁体と環状当接部材との間にすき間が生じて、やはり、弁体が環状当接部材に密着して当接することができないという不具合を生じる。
【０００５】
そこで、本発明の目的は、当接部材が気力輸送管の開放口とずれても、当接部材を気力輸送管の開放口に閉鎖状に当接させることができ、また、長期使用においても、摩擦により当接部材が摩耗することなく、粉粒体や気体の漏れを防止することのできる気力輸送用開閉弁、その気力輸送用開閉弁を備える配管切換装置、および、その配管切換装置を備える粉粒体計量装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の気力輸送用開閉弁は、粉粒体を気力輸送するための気力輸送管の開放口を開閉するための気力輸送用開閉弁において、前記開放口に当接する金属材料からなる当接部材と、進出時に前記開放口に前記当接部材を当接させ、退避時に前記開放口から前記当接部材を離間させるために、前記当接部材を進退させる進退手段と、前記当接部材と前記進退手段とを連結するための弾性材料からなる連結手段とを備えることを特徴としている。
【０００７】
この構成によると、進出時に開放口に当接部材を当接させれば、当接部材が開放口を閉めることができ、退避時に開放口から当接部材を離間させれば、当接部材が開放口を開けることができる。そして、このような開閉動作において、当接部材が開放口にずれて当接するときには、当接部材が開放口に当接したときの圧力により、弾性材料からなる連結手段が、当接部材と開放口との間のすき間を埋めるように当接手段が開放口に向かうように弾性的に変形するため、すき間を閉塞することができ当接手段によって、開放口を閉じることができる。また、当接部材が金属材料からなるために、長期使用において、当接部材が開放口に対して当接と離間とを繰り返しても、開放口および当接部材の摩耗を低減することができ、耐久性の向上を図ることができる。
【０００８】
また、本発明の気力輸送用開閉弁は、前記連結手段が、前記当接部材に埋設されることが好適である。
この構成によると、連結手段が当接部材に埋設されているため、連結手段は、当接部材と進退手段とを確実に連結できる一方、当接部材が開放口に当接すれば、その弾性により確実にすき間を閉塞して、当接手段によって開放口を閉じることができる。
【０００９】
また、本発明の気力輸送用開閉弁は、前記当接部材が、進退方向において、退避方向に向かって断面積が次第に大きくなる略円錐状に形成されることが好適である。
この構成によると、当接部材が開放口に当接すれば、確実に、当接手段を密着状に開放口に当接させ、開放口を閉じることができる。
また、本発明の配管切換装置は、粉粒体を気力輸送するための複数の気力輸送管と、複数の前記気力輸送管に対応して複数設けられる、請求項１〜３のいずれかに記載の気力輸送用開閉弁とを備え、各前記気力輸送用開閉弁を、各前記気力輸送用開閉弁に対応する各前記気力輸送管に対して選択的に接離させることで、複数の気力輸送管を選択的に開閉可能としたことを特徴としている。
【００１０】
この構成によると、配管切換装置は、上記した気力輸送用開閉弁が設けられているので、選択的かつ確実に各気力輸送管を開閉することができ、複数の粉粒体を選択的かつ確実に気力輸送することができる。
また、本発明の粉粒体計量装置は、請求項４に記載の配管切換装置と、前記配管切換装置によって、開閉された気力輸送管から選択的に供給される粉粒体を計量するための計量部とを備えることを特徴としている。
【００１１】
この構成によると、開閉された気力輸送管から選択的に供給される粉粒体を計量するため、複数の粉粒体を選択的かつ確実に計量することができる。
【発明の効果】
【００１２】
請求項１に記載の発明によれば、簡易な構成で、長期間にわたって、粉粒体または気体の漏れがない粉粒体の気力輸送を達成することができる。
請求項２に記載の発明によれば、簡易な構成で、確実な粉粒体の気力輸送を達成することができる。
請求項３に記載の発明によれば、簡易な構成で、より一層確実な粉粒体の気力輸送を達成することができる。
【００１３】
請求項４に記載の発明によれば、複数の粉粒体を選択的かつ確実に気力輸送することができる。
請求項５に記載の発明によれば、複数の粉粒体を選択的かつ確実に計量することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
図１は、本発明の粉粒体計量装置の一実施形態である原料計量装置の正面図、図２はその要部右側断面図、図３はその要部平断面図、図４は、図１に示す原料切換部の平断面図、図５はその正面図、図６は、図４に示す気力輸送用開閉弁の分解図、図７は、図２に示す原料切換部の要部側断面図、図８は、図７に示す原料供給管に設けられる空気取入部の分解斜視図である。
【００１５】
図１において、原料計測装置１は、配管切換装置としての原料切換部３と、計量部２とを備えている。
原料切換部３は、図７に示すように、ケーシング１９と、気力輸送管および気力輸送用供給管としての原料供給管３３と、気力輸送用開閉弁２５とを備えている。
ケーシング１９は、図５に示すように、上部が開放され、下方に向かって開口断面積が小さくなる略角錐ボックス形状をなし、図４および図７に示すように、その一方の側壁４４の上部には、側方口５が、略円形状に開口して、互いに所定の間隔を隔てて複数（４つ）形成されている。また、図７に示すように、このケーシング１９の一方の側壁４４と反対側に間隔を隔てて対向配置される他方の側壁４５の下部には、略円形状に開口する下方口３０が形成され、この下方口３０に後述する２次側吸引管３５の上流側端部が接続されている。ケーシング１９の上部の開放口には、上蓋３１が、その開放口を覆うように設けられている。また、上蓋３１には、図４および図５に示すように、平面視中央部に上方口４６が形成され、上方口４６に上方管４７（通常、閉鎖されている。）が接続されている。
【００１６】
原料供給管３３は、図７に示すように、側面視略Ｌ字状をなし、原料の輸送方向が上方となるように、鉛直方向に配置される鉛直管部２１と、鉛直管部２１の下流側（原料の輸送方向下流側、以下、「下流側」および「上流側」は、原料の輸送方向を基準とする。）端部から水平方向に向かって湾曲する湾曲管部３２とを一体的に備えている。なお、鉛直管部２１には、後で詳述する空気取入部２２が設けられている。原料供給管３３は、図４に示すように、各側方口５に対応してそれぞれ設けられており、各原料供給管３３の湾曲管部３２の下流側端部が、各側方口５に接続され、その下流側端部の開放口としての供給口７８がケーシング１９内に臨むように配置されている。また、各原料供給管３３の鉛直管部２１の上流側端部が、各フレキシブルホース（図示せず）を介して、各原料タンク（図示せず）に接続されている。なお、原料タンクは、各原料供給管３３に対応して、それぞれ設けられており、その目的および用途によって、適宜、異なる種類の粉粒体からなる原料が貯蔵され、たとえば、主材、着色剤（Ｍ／Ｂ）、粉砕剤、分散剤などが各原料タンクにそれぞれ貯蔵されている。
【００１７】
気力輸送用開閉弁２５は、図４および図７に示すように、ケーシング１９の他方の側壁４５の上部において、側方口５に接続された湾曲管部３２の供給口７８に対して反対方向から対向するように複数（４つ）設けられている。各気力輸送用開閉弁２５は、後で詳述するが、ピストン９と弁体６とを備え、ピストン９の進退駆動により、対応する各供給口７８に対して、弁体９を当接および離間させることにより、各供給口７８を開閉するようにしている。また、各気力輸送用開閉弁２５は、対応する各圧空ライン（図示せず）が接続されており、その圧空ラインによって供給される空気圧により、それぞれ進退駆動される。このピストン９の進退により、原料切換部３では、各供給口７８のうち、いずれかの各供給口７８を開放し、残りの供給口７８を閉鎖することによって、供給される原料を選択的に切り換えている。より具体的には、この原料切換部３では、複数の供給口７８のうち、供給しようとする原料に対応する供給口７８を、それに対応する気力輸送用開閉弁２５においてピストン９を退避させて弁体６を供給口７８から離間させることにより、その供給口７８を開放し、一方、他の残りの供給口７８を、それに対応する気力輸送管２５においてピストン９を進出させて弁体６を供給口７８に当接させることにより、その供給口７８を閉鎖することにより、供給しようとする原料のみを、選択的に、その供給しようとする原料に対応する原料供給管３３から供給口７８を介して、ケーシング１９内に供給するようにしている。
【００１８】
計量部２は、図２に示すように、計量ホッパー部２０と、クッションタンク１１と、添加剤供給部３７とを備えている。
計量ホッパー部２０は、計量ホッパー３８と、ロードセル１４とを備えている。
計量ホッパー３８の上部には、図１および図３に示すように、平面視中央部に２次側吸引口６２が形成され、２次側吸引口６２に２次側吸引管３５の下流側端部が接続され、この２次側吸引管３５を介して、ケーシング１９の下方口３０に接続されている。また、計量ホッパー３８の上部には、２次側吸引口６２の径方向に間隔を隔てて、１次側吸引口６１が形成され、この１次側吸引口６１に１次側吸引管５９の上流側端部が接続されている。１次側吸引管５９の下流側端部には、吸引ブロワ（図示せず）が接続されており、この吸引ブロワは、１次側吸引管５９を介して、計量ホッパー３８の１次側吸引口６１に接続されている。また、計量ホッパー３８の下部には、図１に示すように、混合原料排出管６４が形成され、後述するクッションタンク１１に接続されている。また、混合原料排出管６４の下端部には、混合原料排出管６４を開閉するためのダンパー６３が設けられている。
【００１９】
そして、吸引ブロワを駆動すると、図１に示すように、上記したように、原料切換部３において、選択的に供給される原料が、２次側吸引管３５を介して計量ホッパー３８に気力輸送される。すなわち、吸引ブロワを駆動させると、１次側吸引管５９、計量ホッパー３８、２次側吸引管３５、ケーシング１９、気力輸送用開閉弁２５により選択された原料供給管３３（図２参照）およびフレキシブルホース（図示せず）を介して、選択的に供給される原料を貯蔵する原料タンク（図示せず）の内部が吸引され、これによって、その原料が計量ホッパー３８に気力輸送される。なお、計量ホッパー３８に原料を輸送した空気は、図１に示すように、計量ホッパー３８において原料と分離された後、１次側吸引管５９を介して、吸引ブロワから排気される。
【００２０】
ロードセル１４は、図１に示すように、計量ホッパー３８の側方に配置され、計量ホッパー３８を支持しつつ、その計量ホッパー３８の重量を計量する。この計量ホッパー３８に供給される原料の重量は、計量ホッパー３８の重量、すなわち、風袋の重量をキャンセルした状態で、このロードセル１４によって計量される。
クッションタンク１１は、計量ホッパー３８の下方に配置され、その上部には混合原料排出管６４が接続され、その混合原料排出管６４を介して、計量ホッパー３８に接続されている。クッションタンク１１の下部には、原料輸送出口３９が形成されており、原料輸送出口３９には、フレキシブルホース４８が接続されている。また、クッションタンク１１内の下部には、レベル計７４が設けられている。そして、クッションタンク１１は、計量ホッパー３８の混合原料排出管６４から落下されてくる原料と、後述する添加剤供給部３７から供給される添加剤とを貯蔵する。
【００２１】
そして、計量ホッパー部２０では、混合原料排出管６４のダンパー６３を閉鎖した状態で、吸引ブロワを駆動させて、原料切換部３の供給しようとする原料を、２次側吸引管３５を介して、計量ホッパー３８に気力輸送し、計量ホッパー３８において、ロードセル１４により原料の重量を計量する。ロードセル１４が、予め設定された所定量の原料の重量を計量したときに、原料切換部３において、原料を供給している原料供給管３３をそれに対応する気力輸送用開閉弁２５が閉鎖して原料の供給を停止する。これによって、ロードセル１４により、正確な原料の重量を計量する。次いで、原料切換部３では、新たに供給しようとする原料供給管３３を、それに対応する気力輸送用開閉弁２５が開放して、その原料の供給をすることにより、原料を切り換える。そして、計量ホッパー部２０では、開閉された原料供給管３３から選択的に供給される原料を計量する。このような原料の切り換えおよび計量動作を繰り返すことにより、すべての原料をそれぞれ積算して計量する。次いで、ダンパー６３を開放して、計量ホッパー３８の原料を、クッションタンク１１に落下させる。原料の落下が終了すれば、ダンパー６３を再び閉鎖する。
【００２２】
添加剤供給部３７は、図２に示すように、原料に添加する添加剤を供給するための添加剤供給ホッパー４０と、添加剤供給ホッパー４０の下方に配置され、添加剤を貯蔵する添加剤貯蔵ホッパー４１と、ロードセル７９とを備えている。
添加剤供給ホッパー４０の下部には、添加剤排出管６６の上端部が接続されており、その添加剤排出管６６の下端部が添加剤貯蔵ホッパー４１の上部に接続されている。添加剤排出管６６の途中には、添加剤排出管６６を開閉するためのダンパー６５が設けられている。
【００２３】
添加剤貯蔵ホッパー４１の下部には、添加剤貯蔵ホッパー４１内の原料をクッションタンク１１に切り出すためのスクリューフィーダー４２が設けられている。このスクリューフィーダー４２は、クッションタンク１１の上部の側壁に接続されている。
ロードセル７９は、添加剤貯蔵ホッパー４１の下方に配置され、添加剤貯蔵ホッパー４１から供給される原料の重量を減算して計量する。
【００２４】
そして、添加剤供給部３７では、添加剤貯蔵ホッパー４１に貯蔵されている添加剤を、ダンパー６５の開閉によって、添加剤貯蔵ホッパー４１内に所定量落下させた後、添加剤貯蔵ホッパー４１において、スクリューフィーダー４２を駆動させることにより、スクリューフィーダー４２による原料供給をロードセル７９で計量（減料計量）して添加剤をクッションタンク１１内へ切り出して供給する。これによって、クッションタンク１１には、正確な量の添加剤が供給される。
【００２５】
そして、上述したように、正確な量の原料および添加剤が、クッションタンク１１に供給された後、原料および添加剤の混合物が、原料輸送出口３９から、フレキシブルホース４８を介して、たとえば、成形ホッパーなどへ供給される。
次に、図４〜図６を参照して、気力輸送用開閉弁２５について詳述する。
図６において、気力輸送用開閉弁２５は、当接部材としての弁体６と、連結部７５と、進退手段としての進退部７６とを備えている。
【００２６】
弁体６は、金属材料からなり、シリンダ９の進退方向において、シリンダ９の退避方向（以下、退避方向を「後方」とし、進出方向を「前方」とする。）に向かって断面積が次第に大きくなる略円錐台形状に形成されている。弁体６には、弁体６の後面から前方内部に向かって略円柱形状に凹む弁体凹部５０が形成されている。
連結部７５は、連結手段としてのクッション７と、ボルト８と、螺着ワッシャ１５と、第１ナット１６と、第２ナット１７とを備えている。
【００２７】
クッション７は、ポリウレタンエラストマーなどの弾性材料からなり、クッション７の前後方向を貫通し、後述するボルト８の小径軸部５５が挿入される略円柱状の挿入口６７と、クッション７の前面から略皿状に凹むクッション凹部５２とが形成されている。
ボルト８は、金属材料からなり、前方側の略円柱形状の小径軸部５５と、小径軸部５５の後方側であって、小径軸部５５の直径よりも大きい直径の略円柱形状の大径軸部５３とから形成されている。大径軸部５３には、大径軸部５３の後面から略円柱形状に凹む大径軸凹部５４が形成されている。また、小径軸部５５の前端部の周面、大径軸部５３の全周面、および、大径軸凹部５４の内周面には、ネジ山が形成され、それぞれ、後述する螺着ワッシャ１５の内周面、後述する第１ナット１６の内周面、および、後述するピストン９の前端部の周面に形成されたネジ山と螺合する。
【００２８】
螺着ワッシャ１５は、金属材料からなり、その内径が小径軸部５５の直径に対応するリング形状に形成されている。
第１ナット１６は、金属材料からなり、その内径が大径軸部５３の直径に対応するリング形状に形成されている。
第２ナット１７は、金属材料からなり、その内径が後述するピストン９の直径に対応するリング形状に形成されている。
【００２９】
進退部７６は、ピストン９と、シリンダ１０とを備えている。
ピストン９において、ピストン９の前端部には、ボルト８を螺着させるピストン螺着部６８が形成されている。
シリンダ１０は、円筒形状をなし、圧空ライン（図示せず）の空気圧の操作によって、ピストン９を進退可能に支持している。
【００３０】
次に、この気力輸送用開閉弁２５の組み付けについて詳述する。
まず、図６に示すように、クッション７のクッション凹部５２に、前方から螺着ワッシャ１５を嵌合させ、次いで、クッション７の挿入口６７に、ボルト８の小径軸部５５を、後方から挿通して、すでにクッション７に嵌合している螺着ワッシャ１５に螺着させ、次いで、クッション７に、前方から、弁体６の弁体凹部５０を深く嵌合させて埋設させた後、ボルト８の大径軸部５３に、第１ナット１６を、後方から螺着させる。そして、第１ナット１６を締め込むと、クッション７が螺着ワッシャ１５と第１ナット１６との間で圧縮されて径方向に膨出する。次いで、予め、第２ナット１７を後方に深く螺着させたピストン９のピストン螺着部６８に、ボルト８の大径軸凹部５４を螺着させる。
【００３１】
これによって、弁体６と、進退部７６とが、連結部７５を介して連結される。
このような気力輸送用開閉弁２５では、進出時に供給口７８に弁体６を当接させれば、弁体６が供給口７８を閉鎖することができ、退避時に供給口７８から弁体６を離間させれば、弁体６が供給口７８を開放することができる。そして、このような開閉動作において、弁体６が供給口７８にずれて当接するときには、弁体６が供給口７８に当接したときの圧力により、弾性材料からなるクッション７が、弁体６と供給口７８との間のすき間を埋めるように弁体６が供給口７８に向うように弾性的に変形するため、すき間を閉塞することができ、弁体６によって、供給口７８を閉鎖することができる。また、弁体６が金属材料からなるために、長期使用において、弁体６が供給口７８に対して当接と離間とを繰り返しても、供給口７８および弁体６の摩耗を低減することができ、耐久性の向上を図ることができる。
【００３２】
また、このような気力輸送用開閉弁２５では、クッション７が弁体６に埋設されているため、クッション７は、弁体６とクッション７とを確実に連結できる一方、弁体６が供給口７８に当接すれば、その弾性により確実にすき間を閉塞して、弁体６によって供給口７８を閉鎖することができる。
また、このような気力輸送用開閉弁２５では、弁体６が、後方に向かって断面積が次第に大きくなる略円錐台形状に形成されているため、弁体６が供給口７８に当接すれば、確実に、弁体６を密着状に供給口７８に当接させ、供給口７８を閉鎖することができる。
【００３３】
また、このような原料切換部２は、上記した気力輸送用開閉弁２５が設けられているので、選択的かつ確実に各原料供給管３３を開閉することができ、複数の原料を選択的かつ確実に気力輸送することができる。
また、このような原料計量装置１は、開閉された原料供給管３３から選択的に供給される原料を計量するため、複数の原料を選択的かつ確実に計量することができる。
【００３４】
次に、図７および図８を参照して、空気取入部２２について、詳述する。
空気取入部２２は、図７に示すように、鉛直管部２１の上流側端部、すなわち、鉛直管部２１の下端部に配置されている。この空気取入部２２では、図８に示すように、鉛直管部２１に空気を取り入れるための空気取入口７０が形成され、メッシュフィルター２３と、取り入れられる空気の量を調節するための空気量調節手段としての空気量調節器２４とが設けられている。
【００３５】
空気取入口７０は、正面視略円形状をなし、その直径は、鉛直管部２１の直径の０．６５〜０．９５倍であって、より具体的には、２５〜３６ｍｍである。
メッシュフィルター２３は、原料供給管３３に、空気取入口７０を覆うようにボルトなどによって固定されている。このメッシュフィルター２３は、正面視略矩形状のメッシュであって、原料供給管３３内を気力輸送される原料が、空気取入口７０から流出しないように、その目開きが０．２５〜１．４１ｍｍとされている。
【００３６】
空気量調節器２４は、金属材料からなる馬蹄形状をなし、鉛直管部２１において空気取入口７０を閉鎖可能に配置されている。空気量調節器２４は、鉛直管部２１に対して圧接するように、その直径が鉛直管部２１の直径よりもやや小さい断面円弧形状を有し、原料供給管３３における空気取入口７０が形成されている部分に空気取入口７０を覆うようにして、かつ、周方向において、回転自在に取り付けられている。また、空気量調節器２４には、円弧の周方向両端部の間に、長く切り抜かれた開放部７２が形成されている。開放部７２は、空気取入口７０と開放部７２とが重なるように、空気量調節器２４を回転させた時に、空気取入口７０が全開されるように、その周方向の長さが設定されている。
【００３７】
そして、この空気取入部２２では、空気量調節器２４と空気取入口７０とが重なるように、空気量調節器２４を原料供給管３３に対して周方向に回転させた時には、空気が空気取入口７０から原料供給管３３内に取り込まれず、開放部７２と空気取入口７０とが重なるように、空気量調節器２４を原料供給管３３に対して周方向に回転させた時（全開状態）に、空気（２次空気）が、空気取入口７０から原料供給管３３内に取り込まれる。また、原料供給管３３内への空気取込量は、空気量調節器２４を周方向に回転させて、空気取入口７０の開度を調節することにより、調節することができる。
【００３８】
そして、各原料タンクからの原料の気力輸送では、吸引ブロワ（図示せず）を駆動して、原料タンクに接続されたフレキシブルホースの上流側端部に形成された空気取入口から空気（１次空気）が取り入れられ、原料タンクに貯蔵される原料がその空気によって気力輸送される。一方、気力は、フレキシブルホースの下流側端部に向かうに従って不均一になりやすく、そのため、原料が均一に分散されにくくなる。そのため、原料供給管３３に至って、詰まりやすくなる。
【００３９】
しかし、この原料供給管３３では、フレキシブルホースから原料供給管３３に、不均一な気力に起因して分散状態が不良となっている原料が流入されてきても、原料供給管３３に形成されている空気取入口７０から新たに取り入れられる空気（２次空気）の気力によって、空気取入口７０の下流側において、原料の分散状態を改善して、原料を確実に気力輸送することができる。そのために、簡単な構成により、原料の閉塞を防止しつつ、原料を供給口７８から良好に供給することができる。
【００４０】
とりわけ、この原料供給管３３では、鉛直管部２１において、上方に向かう輸送方向とは反対の鉛直方向下向きの重力の負荷が原料にかかるので、鉛直方向上向きに流れる空気が不均一になりやすく、原料の分散状態が不良となって、より一層原料の詰まりが生じやすくなるが、鉛直管部２１の下端部に形成されている空気取入口７０から空気を取り入れることにより、空気取入口７０の下流側、つまり、上方において、取り入れられた空気の気力が原料にかかる重力の負荷を軽減して、原料を輸送するので、原料の分散状態を改善して、原料を供給口７８から良好に供給することができる。
【００４１】
また、この原料供給管３３では、空気取入口７０が取り入れる空気の量を調節するための空気量調節器２４が設けられているので、気力輸送される原料の量および速度に応じて、適宜、最適な空気取り入れ量を選択でき、効率的な供給を達成することができる。
また、この粉粒体計量装置１は、原料供給管３３と、原料供給管３３から供給された原料を計量するための計量部２とを備えているため、原料供給管３３によって、原料を安定して供給し、計量部２に供給することができるので、計量部２において確実に原料の計量をすることができる。
【００４２】
なお、上記の説明では、弁体６は、略円錐台形状に形成されているが、上記に限定されず、略円錐形状であってもよい。
また、上記の説明では、空気取入口７０は、鉛直管部２１の上流側端部に形成されていると説明したが、上記に限られず、鉛直管部２１に形成されれば、特に限定されず、さらに、湾曲管部３２に形成されていてもよい。
【００４３】
また、空気取入口７０は、図７に示すように、１つ配置されているが、その個数は特に限定されず、複数個配置されていてもよい。
さらに、原料は、たとえば、食品、医薬品、樹脂、セラミック、金属などの粉体、粒体またはこれらの混合粒状物などの粉粒体であって、その種類は、特に限定されない。
なお、図示しない１次空気を取り入れる空気取入口と２次空気を取り入れる空気取入口７０との間が１ｍ以上、好ましくは２〜５ｍであって、２次空気を取り入れる空気取入口７０と供給口７８との間が５００ｍｍ以内である場合に、特に上記した効果を発揮する。
【図面の簡単な説明】
【００４４】
【図１】図１は、本発明の粉粒体計量装置の一実施形態である原料計量装置の正面図である。
【図２】図２は、図１に示す原料計量装置の要部右側断面図である。
【図３】図３は、図１に示す原料計量装置の要部平断面図である。
【図４】図４は、図１に示す原料切換部の平断面図である。
【図５】図５は、図１に示す原料切換部の正面図である。
【図６】図６は、図４に示す気力輸送用開閉弁の分解図である。
【図７】図７は、図２に示す原料切換部の要部側断面図である。
【図８】図８は、図７に示す原料供給管に設けられる空気取入部の分解斜視図である。
【符号の説明】
【００４５】
１ 原料計量装置
２ 計量部
３ 原料切換部
６ 弁体
７ クッション
２５ 気力輸送用開閉弁
３３ 原料供給管
７６ 進退部
７８ 供給口
【技術分野】
【０００１】
本発明は、粉粒体を気力輸送する気力輸送管の開放口を開閉するための気力輸送用開閉弁に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、食品、医薬品、樹脂、セラミック、金属などの粉体、粒体またはこれらの混合粒状物（以下、「粉粒体」とする。）は、農業分野、医療分野、工業分野などの各種分野において用いられる。
このような粉粒体を輸送する方法として、気力輸送管に吸引ブロワを接続して、気力によって粉粒体を輸送する気力輸送が知られている。このような気力輸送に用いられる気力輸送管には、気力輸送管の開放口を開閉するための気力輸送用開閉弁が設けられている。気力輸送用開閉弁は、開放口に対して進退する当接部材を備え、当接部材が開放口に対して、当接することにより開放口が閉鎖され、当接部材が開放口に対して離間することにより、開放口が開放される。また、当接部材および開放口は、硬い金属材料から形成されている。
【０００３】
たとえば、粉粒体の気力輸送用開閉弁として、横向きに開口した入口と、下向きに開口した出口と、円筒状のケーシングと、ケーシング内に設けられた弁座と、弁座に対して進退自在に設けられた弁体とを有している気力輸送用開閉弁において、その弁座が３つの環状当接部材を有し、これらのうち、内側の一の環状当接部材が固定のもので、残りの環状当接部材が可動のものであり、この可動の環状当接部材が、自らの弾性で可動となされている気力輸送用開閉弁が提案されている（たとえば、特許文献１参照。）。
【特許文献１】特許文献１ 特開２００２−８９７２１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、当接部材が、開放口に対してずれるときには、当接部材を開放口に当接させようとすると、従来の当接部材は、硬い金属材料から形成されているため、当接部材の進出時に、当接部材と開放口との間にすき間が生じ、当接部材が開放口に密着して当接することができず、そのため、そのすき間から粉粒体や気体が洩れるという不具合がある。
また、特許文献１に記載の粉粒体の気力輸送用開閉弁は、弁座が、弾性の環状当接部材を有するため、弁体が環状当接部材にずれて当接しても、その弾性によりすき間が生じることを防止することができる。しかし、環状当接部材は弾性材料からなるので、硬い金属に比べると耐久性に劣り、長期の使用によって、摩耗しやすく、弁体と環状当接部材との間にすき間が生じて、やはり、弁体が環状当接部材に密着して当接することができないという不具合を生じる。
【０００５】
そこで、本発明の目的は、当接部材が気力輸送管の開放口とずれても、当接部材を気力輸送管の開放口に閉鎖状に当接させることができ、また、長期使用においても、摩擦により当接部材が摩耗することなく、粉粒体や気体の漏れを防止することのできる気力輸送用開閉弁、その気力輸送用開閉弁を備える配管切換装置、および、その配管切換装置を備える粉粒体計量装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の気力輸送用開閉弁は、粉粒体を気力輸送するための気力輸送管の開放口を開閉するための気力輸送用開閉弁において、前記開放口に当接する金属材料からなる当接部材と、進出時に前記開放口に前記当接部材を当接させ、退避時に前記開放口から前記当接部材を離間させるために、前記当接部材を進退させる進退手段と、前記当接部材と前記進退手段とを連結するための弾性材料からなる連結手段とを備えることを特徴としている。
【０００７】
この構成によると、進出時に開放口に当接部材を当接させれば、当接部材が開放口を閉めることができ、退避時に開放口から当接部材を離間させれば、当接部材が開放口を開けることができる。そして、このような開閉動作において、当接部材が開放口にずれて当接するときには、当接部材が開放口に当接したときの圧力により、弾性材料からなる連結手段が、当接部材と開放口との間のすき間を埋めるように当接手段が開放口に向かうように弾性的に変形するため、すき間を閉塞することができ当接手段によって、開放口を閉じることができる。また、当接部材が金属材料からなるために、長期使用において、当接部材が開放口に対して当接と離間とを繰り返しても、開放口および当接部材の摩耗を低減することができ、耐久性の向上を図ることができる。
【０００８】
また、本発明の気力輸送用開閉弁は、前記連結手段が、前記当接部材に埋設されることが好適である。
この構成によると、連結手段が当接部材に埋設されているため、連結手段は、当接部材と進退手段とを確実に連結できる一方、当接部材が開放口に当接すれば、その弾性により確実にすき間を閉塞して、当接手段によって開放口を閉じることができる。
【０００９】
また、本発明の気力輸送用開閉弁は、前記当接部材が、進退方向において、退避方向に向かって断面積が次第に大きくなる略円錐状に形成されることが好適である。
この構成によると、当接部材が開放口に当接すれば、確実に、当接手段を密着状に開放口に当接させ、開放口を閉じることができる。
また、本発明の配管切換装置は、粉粒体を気力輸送するための複数の気力輸送管と、複数の前記気力輸送管に対応して複数設けられる、請求項１〜３のいずれかに記載の気力輸送用開閉弁とを備え、各前記気力輸送用開閉弁を、各前記気力輸送用開閉弁に対応する各前記気力輸送管に対して選択的に接離させることで、複数の気力輸送管を選択的に開閉可能としたことを特徴としている。
【００１０】
この構成によると、配管切換装置は、上記した気力輸送用開閉弁が設けられているので、選択的かつ確実に各気力輸送管を開閉することができ、複数の粉粒体を選択的かつ確実に気力輸送することができる。
また、本発明の粉粒体計量装置は、請求項４に記載の配管切換装置と、前記配管切換装置によって、開閉された気力輸送管から選択的に供給される粉粒体を計量するための計量部とを備えることを特徴としている。
【００１１】
この構成によると、開閉された気力輸送管から選択的に供給される粉粒体を計量するため、複数の粉粒体を選択的かつ確実に計量することができる。
【発明の効果】
【００１２】
請求項１に記載の発明によれば、簡易な構成で、長期間にわたって、粉粒体または気体の漏れがない粉粒体の気力輸送を達成することができる。
請求項２に記載の発明によれば、簡易な構成で、確実な粉粒体の気力輸送を達成することができる。
請求項３に記載の発明によれば、簡易な構成で、より一層確実な粉粒体の気力輸送を達成することができる。
【００１３】
請求項４に記載の発明によれば、複数の粉粒体を選択的かつ確実に気力輸送することができる。
請求項５に記載の発明によれば、複数の粉粒体を選択的かつ確実に計量することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
図１は、本発明の粉粒体計量装置の一実施形態である原料計量装置の正面図、図２はその要部右側断面図、図３はその要部平断面図、図４は、図１に示す原料切換部の平断面図、図５はその正面図、図６は、図４に示す気力輸送用開閉弁の分解図、図７は、図２に示す原料切換部の要部側断面図、図８は、図７に示す原料供給管に設けられる空気取入部の分解斜視図である。
【００１５】
図１において、原料計測装置１は、配管切換装置としての原料切換部３と、計量部２とを備えている。
原料切換部３は、図７に示すように、ケーシング１９と、気力輸送管および気力輸送用供給管としての原料供給管３３と、気力輸送用開閉弁２５とを備えている。
ケーシング１９は、図５に示すように、上部が開放され、下方に向かって開口断面積が小さくなる略角錐ボックス形状をなし、図４および図７に示すように、その一方の側壁４４の上部には、側方口５が、略円形状に開口して、互いに所定の間隔を隔てて複数（４つ）形成されている。また、図７に示すように、このケーシング１９の一方の側壁４４と反対側に間隔を隔てて対向配置される他方の側壁４５の下部には、略円形状に開口する下方口３０が形成され、この下方口３０に後述する２次側吸引管３５の上流側端部が接続されている。ケーシング１９の上部の開放口には、上蓋３１が、その開放口を覆うように設けられている。また、上蓋３１には、図４および図５に示すように、平面視中央部に上方口４６が形成され、上方口４６に上方管４７（通常、閉鎖されている。）が接続されている。
【００１６】
原料供給管３３は、図７に示すように、側面視略Ｌ字状をなし、原料の輸送方向が上方となるように、鉛直方向に配置される鉛直管部２１と、鉛直管部２１の下流側（原料の輸送方向下流側、以下、「下流側」および「上流側」は、原料の輸送方向を基準とする。）端部から水平方向に向かって湾曲する湾曲管部３２とを一体的に備えている。なお、鉛直管部２１には、後で詳述する空気取入部２２が設けられている。原料供給管３３は、図４に示すように、各側方口５に対応してそれぞれ設けられており、各原料供給管３３の湾曲管部３２の下流側端部が、各側方口５に接続され、その下流側端部の開放口としての供給口７８がケーシング１９内に臨むように配置されている。また、各原料供給管３３の鉛直管部２１の上流側端部が、各フレキシブルホース（図示せず）を介して、各原料タンク（図示せず）に接続されている。なお、原料タンクは、各原料供給管３３に対応して、それぞれ設けられており、その目的および用途によって、適宜、異なる種類の粉粒体からなる原料が貯蔵され、たとえば、主材、着色剤（Ｍ／Ｂ）、粉砕剤、分散剤などが各原料タンクにそれぞれ貯蔵されている。
【００１７】
気力輸送用開閉弁２５は、図４および図７に示すように、ケーシング１９の他方の側壁４５の上部において、側方口５に接続された湾曲管部３２の供給口７８に対して反対方向から対向するように複数（４つ）設けられている。各気力輸送用開閉弁２５は、後で詳述するが、ピストン９と弁体６とを備え、ピストン９の進退駆動により、対応する各供給口７８に対して、弁体９を当接および離間させることにより、各供給口７８を開閉するようにしている。また、各気力輸送用開閉弁２５は、対応する各圧空ライン（図示せず）が接続されており、その圧空ラインによって供給される空気圧により、それぞれ進退駆動される。このピストン９の進退により、原料切換部３では、各供給口７８のうち、いずれかの各供給口７８を開放し、残りの供給口７８を閉鎖することによって、供給される原料を選択的に切り換えている。より具体的には、この原料切換部３では、複数の供給口７８のうち、供給しようとする原料に対応する供給口７８を、それに対応する気力輸送用開閉弁２５においてピストン９を退避させて弁体６を供給口７８から離間させることにより、その供給口７８を開放し、一方、他の残りの供給口７８を、それに対応する気力輸送管２５においてピストン９を進出させて弁体６を供給口７８に当接させることにより、その供給口７８を閉鎖することにより、供給しようとする原料のみを、選択的に、その供給しようとする原料に対応する原料供給管３３から供給口７８を介して、ケーシング１９内に供給するようにしている。
【００１８】
計量部２は、図２に示すように、計量ホッパー部２０と、クッションタンク１１と、添加剤供給部３７とを備えている。
計量ホッパー部２０は、計量ホッパー３８と、ロードセル１４とを備えている。
計量ホッパー３８の上部には、図１および図３に示すように、平面視中央部に２次側吸引口６２が形成され、２次側吸引口６２に２次側吸引管３５の下流側端部が接続され、この２次側吸引管３５を介して、ケーシング１９の下方口３０に接続されている。また、計量ホッパー３８の上部には、２次側吸引口６２の径方向に間隔を隔てて、１次側吸引口６１が形成され、この１次側吸引口６１に１次側吸引管５９の上流側端部が接続されている。１次側吸引管５９の下流側端部には、吸引ブロワ（図示せず）が接続されており、この吸引ブロワは、１次側吸引管５９を介して、計量ホッパー３８の１次側吸引口６１に接続されている。また、計量ホッパー３８の下部には、図１に示すように、混合原料排出管６４が形成され、後述するクッションタンク１１に接続されている。また、混合原料排出管６４の下端部には、混合原料排出管６４を開閉するためのダンパー６３が設けられている。
【００１９】
そして、吸引ブロワを駆動すると、図１に示すように、上記したように、原料切換部３において、選択的に供給される原料が、２次側吸引管３５を介して計量ホッパー３８に気力輸送される。すなわち、吸引ブロワを駆動させると、１次側吸引管５９、計量ホッパー３８、２次側吸引管３５、ケーシング１９、気力輸送用開閉弁２５により選択された原料供給管３３（図２参照）およびフレキシブルホース（図示せず）を介して、選択的に供給される原料を貯蔵する原料タンク（図示せず）の内部が吸引され、これによって、その原料が計量ホッパー３８に気力輸送される。なお、計量ホッパー３８に原料を輸送した空気は、図１に示すように、計量ホッパー３８において原料と分離された後、１次側吸引管５９を介して、吸引ブロワから排気される。
【００２０】
ロードセル１４は、図１に示すように、計量ホッパー３８の側方に配置され、計量ホッパー３８を支持しつつ、その計量ホッパー３８の重量を計量する。この計量ホッパー３８に供給される原料の重量は、計量ホッパー３８の重量、すなわち、風袋の重量をキャンセルした状態で、このロードセル１４によって計量される。
クッションタンク１１は、計量ホッパー３８の下方に配置され、その上部には混合原料排出管６４が接続され、その混合原料排出管６４を介して、計量ホッパー３８に接続されている。クッションタンク１１の下部には、原料輸送出口３９が形成されており、原料輸送出口３９には、フレキシブルホース４８が接続されている。また、クッションタンク１１内の下部には、レベル計７４が設けられている。そして、クッションタンク１１は、計量ホッパー３８の混合原料排出管６４から落下されてくる原料と、後述する添加剤供給部３７から供給される添加剤とを貯蔵する。
【００２１】
そして、計量ホッパー部２０では、混合原料排出管６４のダンパー６３を閉鎖した状態で、吸引ブロワを駆動させて、原料切換部３の供給しようとする原料を、２次側吸引管３５を介して、計量ホッパー３８に気力輸送し、計量ホッパー３８において、ロードセル１４により原料の重量を計量する。ロードセル１４が、予め設定された所定量の原料の重量を計量したときに、原料切換部３において、原料を供給している原料供給管３３をそれに対応する気力輸送用開閉弁２５が閉鎖して原料の供給を停止する。これによって、ロードセル１４により、正確な原料の重量を計量する。次いで、原料切換部３では、新たに供給しようとする原料供給管３３を、それに対応する気力輸送用開閉弁２５が開放して、その原料の供給をすることにより、原料を切り換える。そして、計量ホッパー部２０では、開閉された原料供給管３３から選択的に供給される原料を計量する。このような原料の切り換えおよび計量動作を繰り返すことにより、すべての原料をそれぞれ積算して計量する。次いで、ダンパー６３を開放して、計量ホッパー３８の原料を、クッションタンク１１に落下させる。原料の落下が終了すれば、ダンパー６３を再び閉鎖する。
【００２２】
添加剤供給部３７は、図２に示すように、原料に添加する添加剤を供給するための添加剤供給ホッパー４０と、添加剤供給ホッパー４０の下方に配置され、添加剤を貯蔵する添加剤貯蔵ホッパー４１と、ロードセル７９とを備えている。
添加剤供給ホッパー４０の下部には、添加剤排出管６６の上端部が接続されており、その添加剤排出管６６の下端部が添加剤貯蔵ホッパー４１の上部に接続されている。添加剤排出管６６の途中には、添加剤排出管６６を開閉するためのダンパー６５が設けられている。
【００２３】
添加剤貯蔵ホッパー４１の下部には、添加剤貯蔵ホッパー４１内の原料をクッションタンク１１に切り出すためのスクリューフィーダー４２が設けられている。このスクリューフィーダー４２は、クッションタンク１１の上部の側壁に接続されている。
ロードセル７９は、添加剤貯蔵ホッパー４１の下方に配置され、添加剤貯蔵ホッパー４１から供給される原料の重量を減算して計量する。
【００２４】
そして、添加剤供給部３７では、添加剤貯蔵ホッパー４１に貯蔵されている添加剤を、ダンパー６５の開閉によって、添加剤貯蔵ホッパー４１内に所定量落下させた後、添加剤貯蔵ホッパー４１において、スクリューフィーダー４２を駆動させることにより、スクリューフィーダー４２による原料供給をロードセル７９で計量（減料計量）して添加剤をクッションタンク１１内へ切り出して供給する。これによって、クッションタンク１１には、正確な量の添加剤が供給される。
【００２５】
そして、上述したように、正確な量の原料および添加剤が、クッションタンク１１に供給された後、原料および添加剤の混合物が、原料輸送出口３９から、フレキシブルホース４８を介して、たとえば、成形ホッパーなどへ供給される。
次に、図４〜図６を参照して、気力輸送用開閉弁２５について詳述する。
図６において、気力輸送用開閉弁２５は、当接部材としての弁体６と、連結部７５と、進退手段としての進退部７６とを備えている。
【００２６】
弁体６は、金属材料からなり、シリンダ９の進退方向において、シリンダ９の退避方向（以下、退避方向を「後方」とし、進出方向を「前方」とする。）に向かって断面積が次第に大きくなる略円錐台形状に形成されている。弁体６には、弁体６の後面から前方内部に向かって略円柱形状に凹む弁体凹部５０が形成されている。
連結部７５は、連結手段としてのクッション７と、ボルト８と、螺着ワッシャ１５と、第１ナット１６と、第２ナット１７とを備えている。
【００２７】
クッション７は、ポリウレタンエラストマーなどの弾性材料からなり、クッション７の前後方向を貫通し、後述するボルト８の小径軸部５５が挿入される略円柱状の挿入口６７と、クッション７の前面から略皿状に凹むクッション凹部５２とが形成されている。
ボルト８は、金属材料からなり、前方側の略円柱形状の小径軸部５５と、小径軸部５５の後方側であって、小径軸部５５の直径よりも大きい直径の略円柱形状の大径軸部５３とから形成されている。大径軸部５３には、大径軸部５３の後面から略円柱形状に凹む大径軸凹部５４が形成されている。また、小径軸部５５の前端部の周面、大径軸部５３の全周面、および、大径軸凹部５４の内周面には、ネジ山が形成され、それぞれ、後述する螺着ワッシャ１５の内周面、後述する第１ナット１６の内周面、および、後述するピストン９の前端部の周面に形成されたネジ山と螺合する。
【００２８】
螺着ワッシャ１５は、金属材料からなり、その内径が小径軸部５５の直径に対応するリング形状に形成されている。
第１ナット１６は、金属材料からなり、その内径が大径軸部５３の直径に対応するリング形状に形成されている。
第２ナット１７は、金属材料からなり、その内径が後述するピストン９の直径に対応するリング形状に形成されている。
【００２９】
進退部７６は、ピストン９と、シリンダ１０とを備えている。
ピストン９において、ピストン９の前端部には、ボルト８を螺着させるピストン螺着部６８が形成されている。
シリンダ１０は、円筒形状をなし、圧空ライン（図示せず）の空気圧の操作によって、ピストン９を進退可能に支持している。
【００３０】
次に、この気力輸送用開閉弁２５の組み付けについて詳述する。
まず、図６に示すように、クッション７のクッション凹部５２に、前方から螺着ワッシャ１５を嵌合させ、次いで、クッション７の挿入口６７に、ボルト８の小径軸部５５を、後方から挿通して、すでにクッション７に嵌合している螺着ワッシャ１５に螺着させ、次いで、クッション７に、前方から、弁体６の弁体凹部５０を深く嵌合させて埋設させた後、ボルト８の大径軸部５３に、第１ナット１６を、後方から螺着させる。そして、第１ナット１６を締め込むと、クッション７が螺着ワッシャ１５と第１ナット１６との間で圧縮されて径方向に膨出する。次いで、予め、第２ナット１７を後方に深く螺着させたピストン９のピストン螺着部６８に、ボルト８の大径軸凹部５４を螺着させる。
【００３１】
これによって、弁体６と、進退部７６とが、連結部７５を介して連結される。
このような気力輸送用開閉弁２５では、進出時に供給口７８に弁体６を当接させれば、弁体６が供給口７８を閉鎖することができ、退避時に供給口７８から弁体６を離間させれば、弁体６が供給口７８を開放することができる。そして、このような開閉動作において、弁体６が供給口７８にずれて当接するときには、弁体６が供給口７８に当接したときの圧力により、弾性材料からなるクッション７が、弁体６と供給口７８との間のすき間を埋めるように弁体６が供給口７８に向うように弾性的に変形するため、すき間を閉塞することができ、弁体６によって、供給口７８を閉鎖することができる。また、弁体６が金属材料からなるために、長期使用において、弁体６が供給口７８に対して当接と離間とを繰り返しても、供給口７８および弁体６の摩耗を低減することができ、耐久性の向上を図ることができる。
【００３２】
また、このような気力輸送用開閉弁２５では、クッション７が弁体６に埋設されているため、クッション７は、弁体６とクッション７とを確実に連結できる一方、弁体６が供給口７８に当接すれば、その弾性により確実にすき間を閉塞して、弁体６によって供給口７８を閉鎖することができる。
また、このような気力輸送用開閉弁２５では、弁体６が、後方に向かって断面積が次第に大きくなる略円錐台形状に形成されているため、弁体６が供給口７８に当接すれば、確実に、弁体６を密着状に供給口７８に当接させ、供給口７８を閉鎖することができる。
【００３３】
また、このような原料切換部２は、上記した気力輸送用開閉弁２５が設けられているので、選択的かつ確実に各原料供給管３３を開閉することができ、複数の原料を選択的かつ確実に気力輸送することができる。
また、このような原料計量装置１は、開閉された原料供給管３３から選択的に供給される原料を計量するため、複数の原料を選択的かつ確実に計量することができる。
【００３４】
次に、図７および図８を参照して、空気取入部２２について、詳述する。
空気取入部２２は、図７に示すように、鉛直管部２１の上流側端部、すなわち、鉛直管部２１の下端部に配置されている。この空気取入部２２では、図８に示すように、鉛直管部２１に空気を取り入れるための空気取入口７０が形成され、メッシュフィルター２３と、取り入れられる空気の量を調節するための空気量調節手段としての空気量調節器２４とが設けられている。
【００３５】
空気取入口７０は、正面視略円形状をなし、その直径は、鉛直管部２１の直径の０．６５〜０．９５倍であって、より具体的には、２５〜３６ｍｍである。
メッシュフィルター２３は、原料供給管３３に、空気取入口７０を覆うようにボルトなどによって固定されている。このメッシュフィルター２３は、正面視略矩形状のメッシュであって、原料供給管３３内を気力輸送される原料が、空気取入口７０から流出しないように、その目開きが０．２５〜１．４１ｍｍとされている。
【００３６】
空気量調節器２４は、金属材料からなる馬蹄形状をなし、鉛直管部２１において空気取入口７０を閉鎖可能に配置されている。空気量調節器２４は、鉛直管部２１に対して圧接するように、その直径が鉛直管部２１の直径よりもやや小さい断面円弧形状を有し、原料供給管３３における空気取入口７０が形成されている部分に空気取入口７０を覆うようにして、かつ、周方向において、回転自在に取り付けられている。また、空気量調節器２４には、円弧の周方向両端部の間に、長く切り抜かれた開放部７２が形成されている。開放部７２は、空気取入口７０と開放部７２とが重なるように、空気量調節器２４を回転させた時に、空気取入口７０が全開されるように、その周方向の長さが設定されている。
【００３７】
そして、この空気取入部２２では、空気量調節器２４と空気取入口７０とが重なるように、空気量調節器２４を原料供給管３３に対して周方向に回転させた時には、空気が空気取入口７０から原料供給管３３内に取り込まれず、開放部７２と空気取入口７０とが重なるように、空気量調節器２４を原料供給管３３に対して周方向に回転させた時（全開状態）に、空気（２次空気）が、空気取入口７０から原料供給管３３内に取り込まれる。また、原料供給管３３内への空気取込量は、空気量調節器２４を周方向に回転させて、空気取入口７０の開度を調節することにより、調節することができる。
【００３８】
そして、各原料タンクからの原料の気力輸送では、吸引ブロワ（図示せず）を駆動して、原料タンクに接続されたフレキシブルホースの上流側端部に形成された空気取入口から空気（１次空気）が取り入れられ、原料タンクに貯蔵される原料がその空気によって気力輸送される。一方、気力は、フレキシブルホースの下流側端部に向かうに従って不均一になりやすく、そのため、原料が均一に分散されにくくなる。そのため、原料供給管３３に至って、詰まりやすくなる。
【００３９】
しかし、この原料供給管３３では、フレキシブルホースから原料供給管３３に、不均一な気力に起因して分散状態が不良となっている原料が流入されてきても、原料供給管３３に形成されている空気取入口７０から新たに取り入れられる空気（２次空気）の気力によって、空気取入口７０の下流側において、原料の分散状態を改善して、原料を確実に気力輸送することができる。そのために、簡単な構成により、原料の閉塞を防止しつつ、原料を供給口７８から良好に供給することができる。
【００４０】
とりわけ、この原料供給管３３では、鉛直管部２１において、上方に向かう輸送方向とは反対の鉛直方向下向きの重力の負荷が原料にかかるので、鉛直方向上向きに流れる空気が不均一になりやすく、原料の分散状態が不良となって、より一層原料の詰まりが生じやすくなるが、鉛直管部２１の下端部に形成されている空気取入口７０から空気を取り入れることにより、空気取入口７０の下流側、つまり、上方において、取り入れられた空気の気力が原料にかかる重力の負荷を軽減して、原料を輸送するので、原料の分散状態を改善して、原料を供給口７８から良好に供給することができる。
【００４１】
また、この原料供給管３３では、空気取入口７０が取り入れる空気の量を調節するための空気量調節器２４が設けられているので、気力輸送される原料の量および速度に応じて、適宜、最適な空気取り入れ量を選択でき、効率的な供給を達成することができる。
また、この粉粒体計量装置１は、原料供給管３３と、原料供給管３３から供給された原料を計量するための計量部２とを備えているため、原料供給管３３によって、原料を安定して供給し、計量部２に供給することができるので、計量部２において確実に原料の計量をすることができる。
【００４２】
なお、上記の説明では、弁体６は、略円錐台形状に形成されているが、上記に限定されず、略円錐形状であってもよい。
また、上記の説明では、空気取入口７０は、鉛直管部２１の上流側端部に形成されていると説明したが、上記に限られず、鉛直管部２１に形成されれば、特に限定されず、さらに、湾曲管部３２に形成されていてもよい。
【００４３】
また、空気取入口７０は、図７に示すように、１つ配置されているが、その個数は特に限定されず、複数個配置されていてもよい。
さらに、原料は、たとえば、食品、医薬品、樹脂、セラミック、金属などの粉体、粒体またはこれらの混合粒状物などの粉粒体であって、その種類は、特に限定されない。
なお、図示しない１次空気を取り入れる空気取入口と２次空気を取り入れる空気取入口７０との間が１ｍ以上、好ましくは２〜５ｍであって、２次空気を取り入れる空気取入口７０と供給口７８との間が５００ｍｍ以内である場合に、特に上記した効果を発揮する。
【図面の簡単な説明】
【００４４】
【図１】図１は、本発明の粉粒体計量装置の一実施形態である原料計量装置の正面図である。
【図２】図２は、図１に示す原料計量装置の要部右側断面図である。
【図３】図３は、図１に示す原料計量装置の要部平断面図である。
【図４】図４は、図１に示す原料切換部の平断面図である。
【図５】図５は、図１に示す原料切換部の正面図である。
【図６】図６は、図４に示す気力輸送用開閉弁の分解図である。
【図７】図７は、図２に示す原料切換部の要部側断面図である。
【図８】図８は、図７に示す原料供給管に設けられる空気取入部の分解斜視図である。
【符号の説明】
【００４５】
１ 原料計量装置
２ 計量部
３ 原料切換部
６ 弁体
７ クッション
２５ 気力輸送用開閉弁
３３ 原料供給管
７６ 進退部
７８ 供給口
【特許請求の範囲】
【請求項１】
粉粒体を気力輸送するための気力輸送管の開放口を開閉するための気力輸送用開閉弁において、
前記開放口に当接する金属材料からなる当接部材と、
進出時に前記開放口に前記当接部材を当接させ、退避時に前記開放口から前記当接部材を離間させるために、前記当接部材を進退させる進退手段と、
前記当接部材と前記進退手段とを連結するための弾性材料からなる連結手段と
を備えることを特徴とする、気力輸送用開閉弁。
【請求項２】
前記連結手段は、前記当接部材に埋設されることを特徴とする、請求項１に記載の気力輸送用開閉弁。
【請求項３】
前記当接部材は、進退方向において、退避方向に向かって断面積が次第に大きくなる略円錐状に形成されることを特徴とする、請求項１または２に記載の気力輸送用開閉弁。
【請求項４】
粉粒体を気力輸送するための複数の気力輸送管と、
複数の前記気力輸送管に対応して複数設けられる、請求項１〜３のいずれかに記載の気力輸送用開閉弁とを備え、
各前記気力輸送用開閉弁を、各前記気力輸送用開閉弁に対応する各前記気力輸送管に対して選択的に接離させることで、複数の気力輸送管を選択的に開閉可能としたことを特徴とする、配管切換装置。
【請求項５】
請求項４に記載の配管切換装置と、
前記配管切換装置によって、開閉された気力輸送管から選択的に供給される粉粒体を計量するための計量部と
を備えることを特徴とする、粉粒体計量装置。
【請求項１】
粉粒体を気力輸送するための気力輸送管の開放口を開閉するための気力輸送用開閉弁において、
前記開放口に当接する金属材料からなる当接部材と、
進出時に前記開放口に前記当接部材を当接させ、退避時に前記開放口から前記当接部材を離間させるために、前記当接部材を進退させる進退手段と、
前記当接部材と前記進退手段とを連結するための弾性材料からなる連結手段と
を備えることを特徴とする、気力輸送用開閉弁。
【請求項２】
前記連結手段は、前記当接部材に埋設されることを特徴とする、請求項１に記載の気力輸送用開閉弁。
【請求項３】
前記当接部材は、進退方向において、退避方向に向かって断面積が次第に大きくなる略円錐状に形成されることを特徴とする、請求項１または２に記載の気力輸送用開閉弁。
【請求項４】
粉粒体を気力輸送するための複数の気力輸送管と、
複数の前記気力輸送管に対応して複数設けられる、請求項１〜３のいずれかに記載の気力輸送用開閉弁とを備え、
各前記気力輸送用開閉弁を、各前記気力輸送用開閉弁に対応する各前記気力輸送管に対して選択的に接離させることで、複数の気力輸送管を選択的に開閉可能としたことを特徴とする、配管切換装置。
【請求項５】
請求項４に記載の配管切換装置と、
前記配管切換装置によって、開閉された気力輸送管から選択的に供給される粉粒体を計量するための計量部と
を備えることを特徴とする、粉粒体計量装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【公開番号】特開２００６−１１２５２７（Ｐ２００６−１１２５２７Ａ）
【公開日】平成１８年４月２７日（２００６．４．２７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００４−３００６０２（Ｐ２００４−３００６０２）
【出願日】平成１６年１０月１４日（２００４．１０．１４）
【出願人】（０００１２９１８３）株式会社カワタ (120)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１８年４月２７日（２００６．４．２７）
【国際特許分類】
【出願日】平成１６年１０月１４日（２００４．１０．１４）
【出願人】（０００１２９１８３）株式会社カワタ (120)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]