粉粒体供給機
【課題】粉粒体供給機の開閉弁の機能を高め、供給効率を高める。
【解決手段】 粉粒体供給機１は、ロータリーバルブ５の羽根板５０と平行に配置される回転軸７０と、回転軸７０に固定され、連通部６を閉鎖する閉鎖位置Ｈと、連通部６を開放する開放位置Ｋとの二位置間で切換配置される弁板７２と、を有する回転式開閉弁７を備え、回転式開閉弁７が開放位置Ｋにおいて、弁板７２の上端部７３がバグフィルタ４の板状の下部係止部４０で係止され、弁板７２の下端部７４が羽根板５０の回転軌跡Ｔと干渉しないように近接して配置され、下端部７４がロータリーバルブ５の上部開口９を投入側開口５３と排出側開口５４の２つの領域に仕切った状態で、受入部２からホッパ３内に供給される粉粒体がロータリーバルブ５の投入側開口５３から投入され、一方、排出側開口５４からの混合気をバグフィルタ４が吸引処理した後、粉と空気に分離して、空気を外部へ逃がす。
【解決手段】 粉粒体供給機１は、ロータリーバルブ５の羽根板５０と平行に配置される回転軸７０と、回転軸７０に固定され、連通部６を閉鎖する閉鎖位置Ｈと、連通部６を開放する開放位置Ｋとの二位置間で切換配置される弁板７２と、を有する回転式開閉弁７を備え、回転式開閉弁７が開放位置Ｋにおいて、弁板７２の上端部７３がバグフィルタ４の板状の下部係止部４０で係止され、弁板７２の下端部７４が羽根板５０の回転軌跡Ｔと干渉しないように近接して配置され、下端部７４がロータリーバルブ５の上部開口９を投入側開口５３と排出側開口５４の２つの領域に仕切った状態で、受入部２からホッパ３内に供給される粉粒体がロータリーバルブ５の投入側開口５３から投入され、一方、排出側開口５４からの混合気をバグフィルタ４が吸引処理した後、粉と空気に分離して、空気を外部へ逃がす。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、食品、医薬品、化学品、飼料、肥料等の各種粉粒体の空気輸送プラントにおいて、原料タンク、サイロ、ホッパ等の通路を開閉することにより、粉粒体の供給を制御する開閉弁を備える粉粒体供給機に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、粒体の輸送効率の低下を抑制することのできる粉粒体供給装置及び粉粒体輸送システムの発明が開示されている。この特許文献１に記載の発明は、粉粒体を輸送通路に供給する供給装置１７を備え、ロータリーフィーダ２３の上端部に連結筒２４を介してホッパー２２が固定され、このホッパー２２内に投入された粉粒体が連結筒２４及びロータリーフィーダ２３を通じて輸送通路内に供給され、連結筒２４の内部には、連結筒２４を閉鎖する閉鎖位置と連結筒２４を開放する開放位置との間で回転軸５２を介して回動可能に支持される回動板５３が設けられ、閉鎖位置にある回動板５３の周縁とその対向面との間にはシールリング５５が介在され、閉鎖位置にある回動板５３の周縁とその対向面との間が周方向に亘ってシールされている。
【０００３】
【特許文献１】特開２００６−２４０７６４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、開閉板５３の回転軸７０が連結筒２４の中央位置に配置されているため、開閉弁５３が水平となる閉鎖位置にあるときには、密閉性を高めて輸送効率は高くなるが、開閉弁５３が垂直になる開放位置になり、ロータリーフィーダ２３が駆動すると、ホッパー２２及びロータリーフィーダ２３の上部で、供給される粉粒体と、粉粒体を排出して空になった羽根板による戻し空気とが衝突し、粉粒体の供給効率が不十分となるのであった。
【０００５】
本発明は、上記課題に鑑み、粉粒体供給装置の開閉弁の機能を高めることにより、供給効率を高めることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するため、本発明は、請求項１に記載の通りの発明とした。本発明は、前記回転式開閉弁が開放位置において、前記弁板の上端部が前記固気分離装置の下部で係止され、前記弁板の下端部が前記羽根板の回転軌跡と干渉しないように近接して配置されることにより、前記下端部が前記ロータリーバルブの上部開口を投入側開口と排出側開口の２つの領域に仕切り、前記ホッパの受入部から供給される粉粒体が前記ロータリーバルブの投入側開口へ投入され、一方、前記排出側開口からの混合気を前記固気分離装置が処理し気体を外部へ逃がすことを特徴とする。
【０００７】
前記回転式開閉弁が、鋼板を機械加工した弁板と、環状部とを備え、ホッパーの壁の厚みよりもその厚みが大きく設定されることが好ましい。
【０００８】
また、前記環状部が、複数の鋼板を締結した積層構造を備え、鋼板と前記弁板の間で金属接触によるシールを行うことが好ましい。
【０００９】
粉粒体自体がシールの作用をするというマテリアル・シールの効果を得る構造も可能であり、簡素なシール構造によりシール性を良好にすることができる。
【発明の効果】
【００１０】
請求項１の発明によれば、以下の効果がある。
即ち、回転式開閉弁が起立した状態において、前記ホッパの受入部から供給される粉粒体が前記ロータリーバルブの投入側開口へ投入され、一方、前記排出側開口からの混合気を前記固気分離装置が処理した後に気体を外部へ逃がすので、混合気と気体とが衝突することを防止でき、ロータリーバルブへの円滑な粉粒体の供給ができ、また、好適な空気逃がしを行なうことができる。もちろん、弁板の閉鎖時には、機密性を確保することで、ホッパー内への空気のリークを防止でき、輸送効率を高めることができる。これにより、従来、閉鎖時のみに機能するような片務的役割であった粉粒体供給装置の弁板の機能を、閉鎖時、開放時のいずれにも機能する双務的な役割に改変し、ロータリーバルブの効率を高めることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
本発明実施形態の粉粒体供給機１について図面を参照して説明する。図１〜図４は、粉粒体供給機１の全体構成を概略的に示したもので、粉粒体を輸送気体に混合させて輸送する粉粒体輸送システムの供給部に設置されるものである。粉粒体供給機１は、粉粒体が投入される受入部２を備えるホッパー３と、ホッパー３の上部に設けた固気分離装置の一例であるバグフィルタ４と、ホッパー３及びバグフィルタ４の下方に設けられ、複数の羽根板５０により複数のトラフ５１を回転方向へ区画形成するロータ５２が設けられるロータリーバルブ５と、ロータリーバルブ５とホッパー３の内部を連通する連通部６と、を備えている。
【００１２】
粉粒体供給機１は、図５及び図６に示す通り、ロータリーバルブ５の羽根板５０と平行に配置される回転軸７０と、この回転軸７０に固定され、連通部６を閉鎖する閉鎖位置Ｈと、連通部６を開放する開放位置Ｋと、の二位置間で切換配置される弁板７２と、を有する回転式開閉弁７を備えている。図５に示す通り、回転式開閉弁７の閉鎖時にはホッパー３内に粉粒体が貯留状態とされ、又、図６に示す通り、回転式開閉弁７の開放時にはホッパー３に供給された粉粒体がロータリーバルブ５によって下流側に排出される。回転式開閉弁７は駆動装置８により駆動されるようになっている。
【００１３】
粉粒体供給機１は、図６に示す通り、回転式開閉弁７が、開放位置Ｋにおいて、弁板７２の上端部７３がバグフィルタ４の板状の下部係止部４０で係止され、弁板７２の下端部７４が羽根板５０の回転軌跡Ｔと干渉しないように近傍に配置されることにより、ホッパー３内を２つの室Ｒ1,Ｒ2に仕切るようになっている。また、下端部７４がロータリーバルブ５の上部開口９を投入側開口５３と排出側開口５４の２つの領域に仕切った状態では、受入部２からホッパ３内に供給される粉粒体が矢印に示す通りロータリーバルブ５の投入側開口５３から投入され、一方、矢印に示す通り、下部開口１０から排出側開口５４へ移送される混合気をバグフィルタ４が吸引処理した後、粉と空気に分離して、空気を外部へ逃がすことを特徴とする。
【００１４】
図１〜図３に示す通り、ロータリーバルブ５の下部に空気輸送アダプタ１１が接続され、ロータリーバルブ５の下部開口１０が空気輸送アダプタ１１の内部空間と連通している。その詳細は特開２００２−２４９２２３号公報、特開２００１−６２２２５号公報、特開２００３−２６３２７号公報等を参照されたい。また、図３に示す通り、バグフィルタ４、ロータリーバルブ５、回転式開閉弁７及び空気輸送アダプタ１１を制御する制御部１２を備えている。
【００１５】
図１に示す検出部１３は、ホッパ３壁面に配設されており、ロータリーバルブ５に供給される粉粒体の量を計量するのに用いられる。制御部１２は、検出部１３からの検出信号に基づいて、駆動装置８の作動を指令し、その指令によって弁板７２を往復回動することになる。
【００１６】
本実施形態が適用される空気輸送システムの例としては、複数の粉粒体供給機１が、各々、対応する上流のサイロに、スクリューフィーダ等を介して接続され、各々のサイロから供給される複数種類の粉粒体を複数の粉粒体供給機１で計量し、複数の粉粒体供給機１が共通の輸送管で直列に接続され、上流側で輸送管がブロワに接続されていて、ブロワの動力によって、この輸送管を介して、各々の粉粒体供給機１の１つが選択されながら、粉粒体が下流側に輸送されて、最終的に、充填機で袋詰め又は混合処理するものが挙げられるが、適用例はこれに限定されるわけではない。以下、本実施形態の詳細な構造を説明する。
【００１７】
図１〜図４に示す通り、上流から供給される粉粒体を受け入れる受入部２が漏斗状を呈するホッパー３の上部に形成されている。図５、図６に示す通り、ホッパー３の下部に連通部６が形成され、この連通部６がロータリーバルブ５の上部開口９と連通している。
【００１８】
バグフィルタ４は、図５、図６、図７に示す通り、その下部から下方に延出する下部係止板４０を備えている。また、図１〜図４に示す通り、ハウジング４１の内部空間を清浄エアー側空間Ｓと含粉エアー側空間Ｆに区画し（図２参照）、複数の通気孔４２を有するセルプレート４３（バッグフィルタ支持板）と、濾布４４が被着されて通気孔４２に清浄エアー側空間Ｓから挿通されるリテーナ（図示略）と、このリテーナ（図示略）に清浄エアー側空間Ｓから装着されるエアーガイド４５と、エアーガイド４５を清浄エアー側空間Ｓから押えるとともにエア吹出し機能を備えセルプレート４３に脱着自在に取り付けられているエアーガイド押え部材４６と、を備えている。濾布４４が取り付けられるリテーナ（図示略）は公知であるので、説明は省略する。
【００１９】
電磁弁ユニット４７は、内壁で清浄エアー側空間Ｓと区画されたもので、逆洗エアーを濾布４４内に供給し、制御信号オフにより逆洗エアーを停止するものである。ここでは逆洗エアーの噴射態様はパルスジェット式である。
【００２０】
さらにバグフィルタ４は、清浄エアー側空間Ｓからエアーを吸引して集粉を行う本体上部に固定された吸引用ファン４８と、清浄エアー側空間Ｓの圧力を検出することで差圧計として働くマノメータ４９と、を備えている。ハウジング４１がホッパ３の上部の略半分の領域に配置されている。図４に示す通り、受入部２の横にハウジング４１が隣接している。
【００２１】
ロータリーバルブ５は、図１〜図５に示す通り、筒状をなすケーシング本体５５と、そのケーシング本体５５の左右両端部に溶接固定された板状をなす一対の側板５６とを備えている。ケーシング本体５５は内周面が真円をなしており、このケーシング本体５５と両側板５６にて外殻が構成されている。
【００２２】
ケーシング本体５５の略中央には、モータ５７に連結される回転軸５８が回転可能に支持されている。この回転軸５８にはケーシング本体５５内に配置されて粉粒体を移送するロータ５２が装着されている。ロータ５２は、回転軸５８から伝達されるモータ５７の回転動力を受けて所定の方向（図６に示す矢印Ａ方向（反時計回り方向））に所定の回転数で回転して上方から供給される粉粒体を下方に移送するようになっている。
【００２３】
ロータ５２の外周面には、回転軸５８の軸線方向に沿って延びる断面略板状の羽根板５０が周方向に向かって取り付けられている。羽根板５０は、所定の等間隔ピッチで複数枚取り付けられている。
【００２４】
羽根板５０の先端は、先端に対向する対向面（ケーシング本体５５の内面）とはクリアランスが設けられている。ロータリーバルブ５はエアロックともいわれ、空気をロックする機能がある。しかし、ロータリーバルブ５を止め、開閉弁７を閉鎖しておく場合でも、粉と空気が下方から上方にリークすることがある。ロータ５２の外周面には、周方向に沿って互いに隣接する羽根板５０同士によって、ロータ５２の回転方向（周方向）へ複数のトラフ５１が区画形成されている。
【００２５】
ケーシング本体５５及び側板５６により、図５に示す通り、上部開口９と下部開口１０が区画されている。ロータリーバルブ５の上部側に連通部６が形成され、下部が空気輸送アダプタ１１の上部に固定されている。
【００２６】
ロータ５２は、その回転に伴い一定の移動軌跡Ｔ上を回転移動（図６参照）する各トラフ５１が上部開口９の投入側開口５３を通過移動する際に粉粒体が収容され、下部開口１０の排出位置に順次通過移動され、空気輸送アダプタ１１に輸送気体が強制的に流入することで粉粒体が輸送気体と混合された状態で下流側に排出され、そして、空のトラフ５１には粉粒体を含有した混合気が入った状態で上方に移送され、バグフィルタ４で処理されるようにケーシング本体５５内に配設されている。
【００２７】
図５及び図６に示すように、連通部６が、ロータリーバルブ５の内部とホッパー３の内部とを連通するように設けられている。
【００２８】
回転式開閉弁７は、図５及び図６に示す通り、弁板７２略中央部よりも偏移した位置に回転軸７０が配置され、回転軸７０を軸受部７７が回動可能に支持している（図１１参照）。連通部６内において、回転軸７０の外周には開閉弁としての板状の弁板７２が固定されている。制御部１２の指令で作動する駆動装置８により回転軸７０の周りに弁板７２が往復回動することで、弁板７２が、連通部６の上流側と下流側とを連通させる開放位置Ｋ（図６参照）と、連通部６の上流側と下流側とを遮断させる閉鎖位置Ｈ（図５参照）との間で切換配置されるようになっている。なお、制御部１２は、設定所定時間間隔で、バグフィルタ４、ロータリーバルブ５、駆動装置８、空気輸送アダプタ１１の作動を指令し、その指令によってロータリーバルブ５等への粉粒体の供給タイミングが決められる。制御部１２に設定される所定時間間隔については、粉粒体の性状やロータリーフィーダの処理能力等を勘案して設定されている。
【００２９】
弁板７２が図５の閉鎖位置Ｈにあるときには連通部６が弁板７２により閉鎖されることから、ホッパー３に投入された粉粒体のロータリーバルブ５への供給が規制される。一方、弁板７２が図６の開放位置Ｋにあるときには連通部６が開放されることから、ホッパー３に投入された粉粒体が連通部６を介してロータリーバルブ５に供給される。
【００３０】
弁板７２の周縁には、シール部材としての鋼板が積層されたフレーム状のメタルタッチ環状部７６が設けられている。このメタルタッチ環状部７６は、弁板７２の周縁を囲むように環状に設けられており、閉鎖位置Ｈにある弁板７２の周縁と金属接触するようになっている。このメタルタッチ環状部７６により、閉鎖位置Ｈにある弁板７２の周縁とその対向面との間が周方向に亘ってシールされるようになっている。
【００３１】
図８に示す通り、この弁板７２の外周端面７８と、メタルタッチ環状部７６の内周端面７９との接合により、連通部６をシールするようにしてある。メタルタッチ環状部７６の内周端面７９を弁板７２の外周端面７８に対して傾斜面に設定し、弁板７２が連通部６をシールするとき、この内周端面７９に対して弁板７２の外周端面７８の端部７８ａが連続線状に接触、又は微小隙間で対向することにより、楔状の隙間δを形成する構造とした。図１０に示す通り、弁板７２の外周端面７８に、外周端面７８の長辺方向と平行な複数条の平面視でコ字形状の溝７２ａを連続的に設けてあるが、主面７２ｂには設けていない。
【００３２】
回転軸７０の位置は、本実施形態では、弁板７２の中央ではなく、端に偏移した位置に設定されている。即ち、投入側開口５３が排出側開口５４よりも広くなるように、面積比が設定（７０：３０）されている。もちろん、粉の性状等の条件、例えば、グラニュー糖は、比重が重く流動性も良好であるので、５０：５０でもよい場合もある。そのほか、６０：４０でもいいし、極端なことを言えば、９０：１０でもよく、特に比率は限定されない。
【００３３】
図８に示す通り、傾斜面とされる外周端面７８の端部７８ａが内周端面７９に接触する構造となっており、接触面以外には楔形状の隙間δが形成されている。この傾斜面は、上方に行くに従って隙間δの幅を増大させるように傾斜している。つまり、外周端面７８の端部７８ａが内周端面７９に接する前から接するときまで端部７８ａに行くに従って隙間が徐々に狭くなり、両者が接するときには、外周端面７８の端縁部で接するようになっている。これにより、製作誤差の影響を受けにくくし、シール精度を高め、空気のリークを防止している。隙間δの傾斜角度（対向する端面のなす角度）は、１°〜４°が例示されるが、限定されるわけではない。ここで図８に示す通り、隙間δの最大値は間隙δ1である。この間隙δ1は面の傾斜によって異なる値となる。回転式開閉弁７を閉鎖する場合、外周端面７８と内周端面７９とは接していても接していなくてもよい。例えば、図９に示す通り、粉粒体が微細な粒径の場合には、間隙δ1の最小値である空隙δ2を設けることがある。この空隙δ2は、外周端面７８の下端部７８ａと内周端面７９の下端部に形成されるものである。この空隙δ2は限定されるものではなく、例示すれば、０．１ｍｍ〜０．０１ｍｍ、好ましくは０．５〜０．０９ｍｍ、特に、好ましくは、０．０５〜０．０８ｍｍが好ましい。この空隙δ2の数値は、粉粒体の性質、種類等によって適宜変更される。
【００３４】
この弁板７２は、図１０に示す通り、外周端面７８に、複数条（ここでは２条）の溝７２ａが端面の長辺方向（長手方向）に連続的（又は不連続的）に四辺に形成される。この溝７２ａは、ラビリンスシールに代えて又はこれとともに粉粒体をシールとして活用することもある。すなわち、マテリアル・シールＭ（図９参照）とすることもあり、シール構造を簡素とした上でシール性を高くする。弁板７２の閉鎖時に、溝７２ａの作用により、外周端面７８と内周端面７９の間に３辺にわたり形成される楔状の隙間δに粉粒体が誘導されることにより、粉粒体が確実に充填され、この隙間δに充填された粉粒体自体がシールの作用をなすものである。また、弁板７２は表裏に主面７２ｂを備えており、図８に示す通り、正面視で、この表側（上側）の主面７２ｂと外周端面７８のなす角度は鈍角で、逆に、裏側（下側）の主面７２ｂと外周端面７８のなす角度は鋭角に設定されている。粉粒体供給機１の用途等によって、外周端面７８と内周端面７９のいずれの側を傾斜面としてもよい。外周端面７８に傾斜を設ける場合には、図８に示す通り、下角が鋭角になり、上角が鈍角になる。
【００３５】
メタルタッチ環状部７６は、図８に示す通り、複数枚の鋼板が締結された複層構造であり、回転軸７０が弁板７２を回転させ、弁板７２が水平となった際（弁板７２が閉じた状態）、弁板７２の外周端面７８の端部７８ａが接触する四角形フレーム形状のシールメタル７６ａと、このシールメタル７６ａの上部に固定される四角形フレーム形状の接続フランジ７６ｂと、シールメタル７６ａの下部に固定される四角形フレーム形状のシム７６ｃと、を備えた部材である。このように積層構造としたのはシールメタル７６ａの位置をずらすことで製作誤差を調整するためである。ボルトを少し緩めて、孔の適切に位置を合わせた後にボルトで圧締することでシールの加工精度（および調整精度）を高め、エアリークを防止する。
【００３６】
弁板７２及びメタルタッチ環状部７６は、鋼板を機械加工したもの、例えば、一般構造用圧延鋼材であるＳＳ４００（フラットバー）を工作機械で機械加工したものであって、表面はユニクロメッキ又はニッケルクロムメッキ仕上げである。連通部６の壁の厚みよりも、その厚みが大きく設定されている。
【００３７】
なお、弁板７２が起立した状態では、その両側の端部はホッパー３の内壁と多少の隙間があるが問題ない。このような隙間をなくすように、ホッパー３の対向する内壁を直立壁とし、他の面は傾斜壁としてもよい。
また図７（ａ）に示す通り、下部係止板４０は曲げ部分があってもよいし、図７（ｂ）に示す通り、下部係止板４０び付加板４０ａを設けてもよい。
【００３８】
駆動装置８は、図１１、図１２に示す通り、揺動アーム８０とナックル８１とを覆う安全カバー８３を備えている。回転軸７０は一端部に揺動アーム８０の端部が直交するように軸着されている。揺動アーム８０はその端部を回転軸７０に軸着固定したアーム部材であって、回転軸７０、弁板７２と一体に揺動するようになっている。揺動アーム８０は他端部にナックル８１が結合し、このナックル８１がピストンロッド８４に固定され、揺動アーム８０を揺動させるようになっている。ブラケット８５が安全カバー８３を支持している。
【００３９】
エアーシリンダ８２は、水平方向に配置されて、回転軸７０と、弁板７２と、揺動アーム８０とを一体回転するようになっている。エアーシリンダ８２はボルト、ピン等からなるブラケット８５を備え、ブラケット８５が支持ロッド８６で支持され、この支持ロッド８６はロータリーバルブ５に水平に固定されている。さらに電磁弁、シリンダースイッチ等を備えている。
【００４０】
次に、このように構成された粉粒体供給機１を用いて粉粒体を供給する動作を説明する。上流からの粉粒体は、スクリューコンベア等の供給装置（図示略）により搬送されて、その受入部２を通じてホッパー３内に投入される。このとき、弁板７２は、連通部６を閉鎖する閉鎖位置Ｈにあるため、ホッパー３内に投入された粉粒体は弁板７２上に一旦、貯留される。弁板７２は水平位置とされ、シールメタル７６ａと接触している。このとき、図９のマテリアル・シールＭが形成されるようにしてもよい。ここで図示は省略するが、空気輸送アダプタ１１は輸送管によって供給ブロワ及び粉粒体供給機１と同様の構造である別の粉粒体供給機の空気輸送アダプタと接続されており、回転式開閉弁７が閉じている間にも、空気輸送アダプタ内には供給ブロワからの空気又は前記別の空気輸送アダプタからの粉粒体混合気が流れている。しかし、回転式開閉弁７は閉じているので、空気輸送アダプタ１１からロータリーバルブ５を逆流して、空気が吹き上がることがなく、空気輸送のエネルギーロスを防止できる。
【００４１】
次に、制御部１２の指令により、駆動装置８により弁板７２が閉鎖位置Ｈから開放位置Ｋへと回動されて連通部６が開放される。即ち、エアー・シリンダ８２のピストンロッド８４が伸長すると、ナックル８１が揺動アーム８０を揺動（回動）させ、これにより、図１２で時計方向に弁板７２と揺動アーム８０とが回転軸７０を中心軸として一体揺動する。そうすると、弁板７２が時計方向に回動してシールメタル７６ａから離脱し、弁板７２は垂直に近い傾斜状態となり、粉粒体が連通部６から下方に排出される。そして、ホッパー３内の粉粒体が、投入側開口５３を経て、供給位置に到達したトラフ５１に投入され、下部開口１０の排出位置に到達したトラフ５１から粉粒体が下方に投下され、空気輸送アダプタ１１に移送される。
【００４２】
そして、上流側輸送管を通過した輸送気体が空気輸送アダプタ１１内に圧送されると、粉粒体は輸送気体によって強制的に下流側輸送管側に輸送される。このとき、下流側輸送管に接続された更に別の粉粒体供給機の弁板は閉鎖位置Ｈにあり、その周縁と対向面との間が強固にシールされているため、下流側の粉粒体供給機で空気が吹き上がることがない。このため、輸送管内に圧送される輸送気体の高圧性が維持され、高圧の輸送気体によって粉粒体を効率良く輸送することができる。下流側輸送管側に輸送された粉粒体は計量充填装置（図示略）内に供給される。
【００４３】
空になったトラフ５１は、図６に示す通り、排出位置から排出側開口５４に向かって反時計方向に回動し、排出側開口５４付近にある混合気はさらに上方に向かって移送され、バグフィルタ４に吸引され、空気の逃げ道が確保される。このとき、下部係止板４０が弁板７２に係止しているので、受入部３からホッパ３内に供給される粉粒体と、バグフィルタ４に入る混合気とが干渉しない利点ある。
【００４４】
バグフィルタ４では、清浄エアー側空間Ｓの出口と連通した吸引用ファン４８によって、清浄エアーを吸引し、ホッパー３への粉粒体の投入に伴う空気抜きをする。集粉運転の際、含粉エアー側空間Ｆから含粉エアーのうちのエアーが清浄エアー側空間Ｓへ吸引される。その粉の多くは濾布４４に吸着される。その際、濾布４４の形状は、リテーナ（図示略）に掛け渡されて凹成した状態を呈する。一方、適宜、エアーガイド押え部材４６から瞬間的に圧力のあるパルスジェット式の逆洗エアーがリテーナ（図示略）に向かって噴射され、濾布４４が瞬間的に略楕円状に膨張することで、逆洗エアーが波動状、脈動状に濾布４４を伝播し、衝撃による振動により、捕集した粉粒体を濾布４４から払い落とす逆洗運転を行い、払い落とされた粉がトラフ５１に収容されて、投入側開口５３へ移送されるので、集粉効率の維持を図ることができる。
【００４５】
その後、検出部１３によって所定量の粉粒体がロータリーバルブ５側に投入されたことを検出すると、制御部１２は、弁板７２を開放位置Ｋから閉鎖位置Ｈに回動させて、連通部６が閉鎖されるように駆動装置８を制御する。即ち、エアーシリンダ８２のピストンロッド８４を退避させ、ナックル８１が揺動アーム８０を揺動（回動）させ、これにより、反時計方向に弁板７２と揺動アーム８０が回転軸７０を中心軸として一体揺動する。弁板７２は水平位置とされ、シールメタル７６ａと接触し、排出動作が停止され、粉粒体が貯留状態に戻る。また、弁板７２に付着する粉粒体は弁板７２の回動によって払い落とされてトラフ５１に投入される。ただ、粉粒体の種類によっては弁板７２に付着しつづけ、そのままの状態で弁板７２が閉鎖位置Ｈに到る場合もある。
【００４６】
本実施形態の効果について記載する。
（１）弁板７２が起立した状態において、ホッパ３の受入部２から供給される粉粒体がロータリーバルブ５の投入側開口５３へ投入され、一方、排出側開口５４からの混合気を固気分離装置であるバグフィルタ４が処理した後に気体を外部へ逃がすので、混合気と気体とが干渉することを防止でき、ロータリーバルブ５への円滑な粉粒体の供給ができ、また、好適な空気逃がしを行なうことができる。もちろん、弁板７２の閉鎖時には、機密性を確保することで、ホッパー３内への空気のリークを防止でき、省エネルギ効果により輸送効率を高めることができる。これにより、粉粒体供給機１の回転式開閉弁７の機能を高め、ロータリーバルブ５の供給効率を高めることができる。さらに複数種類の粉粒体を輸送する場合には、粉粒体の混稀を防止でき、正確な処理を図ることができる。
（２）シールをメタルタッチ環状部７６と弁板７２によるメタルタッチにより構成しているので、構造を簡素化できる上に、シール剥離片の粉粒体への混入を防止し、カビ、害虫等の異物が発生し難く、コンタミネーションを好適に防止できる。
（３）弁板７２がメタルタッチ環状部７６に線状に接触するので、粉粒体の噛み込みを防止できるとともに、シールを確実にでき、エアリークの防止精度が高くなる。
（４）メタルタッチ環状部７６が３つのパーツから構成されるので、別体として高精度で製作することで、安定したシールの加工精度を実現できる。
（５）溝７２ａの作用により、弁板７２とシールメタル７６ａにより粉粒体をシールする場合には、粉粒体が隙間δと溝７２ａに充填されることで、粉粒体自体がシールの作用をするというマテリアル・シールＭを構成するという効果を得ることができるので、簡素なシール構造によりシール性を良好にすることができる。
【００４７】
なお、本発明は、上述の実施形態に限定されるものではなく、本発明の技術的思想を逸脱しない範囲において、改変等を加えることが出来るものであり、それらの改変、均等物等も本発明の技術的範囲に含まれることとなる。
【００４８】
例えば、本実施形態は、次のように変更して具体化することも可能である。本実施形態では、食品、薬品、化学品用の粉粒体として粉粒体を輸送する輸送システムを採用したが、この粉粒体としてはこれに限られるものではない。例えば、ガラス、プラスチック及び板材のかけら、おがくず、細かく砕いたビニール等の粉砕体や、セメント、木の粉等の粉粒体等を輸送する輸送システムを採用してもよい。供給ブロワーに代えて吸引ブロワーを備える輸送システムを採用してもよい。
【図面の簡単な説明】
【００４９】
【図１】本発明実施形態の粉粒体供給機の正面図である。
【図２】同粉粒体供給機の右側面図である。
【図３】同粉粒体供給機の左側面図である。
【図４】同粉粒体供給機の平面図である。
【図５】同粉粒体供給機の内部構造（閉鎖位置Ｈ）を示す縦断面図である。
【図６】同粉粒体供給機の内部構造（開放位置Ｋ）を示す縦断面図である。
【図７】同粉粒体供給機の内部構造（開放位置Ｋ）の係止構造の部分拡大図である。
【図８】同粉粒体供給機のメタルタッチ環状部と弁板との接触の状態を示す部分拡大断面図である。
【図９】同粉粒体供給機のメタルタッチ環状部と弁板とのマテリアルシールを示す部分拡大断面図である。
【図１０】（ａ）は同粉粒体供給機の弁板と回転軸を示す平面図、（ｂ）は同側面図、（ｃ）は同正面図、（ｄ）は（ｃ）の端部の部分拡大図である。
【図１１】同粉粒体供給機の回転式開閉弁とその駆動装置の平面図である。
【図１２】同回転式開閉弁とその駆動装置の正面図である。
【符号の説明】
【００５０】
１・・・粉粒体供給機 ２・・・受入部 ３・・・ホッパー ４・・・バグフィルタ
４０・・・下部係止板 ４０ａ・・・付加板 ４１・・・ ハウジング
Ｓ・・・清浄エア−側空間 Ｆ・・・含粉エア−側空間 ４２・・・通気孔
４３・・・セルプレート ４４・・・濾布 ４５・・・エアーガイド
４６・・・エアーガイド押え部材 ４７・・・電磁弁ユニット ４８・・・吸引用ファン
４９・・・ マノメータ ５・・・ロータリーバルブ ５０・・・羽根板
５１・・・トラフ ５２・・・ロータ ５３・・・投入側開口 ５４・・・排出側開口
５５・・・ケーシング本体 ５６・・・側板 ５７・・・モータ ５８・・・回転軸
Ｔ・・・回転軌跡 ６・・・連通部 ７・・・回転式開閉弁 Ｈ・・・閉鎖位置
Ｋ・・・開放位置 ７０・・・回転軸 ７２・・・弁板
７２ａ・・・溝 ７２ｂ・・・主面 ７３・・・上端部 ７４・・・下端部
Ｒ1,Ｒ2・・・室 ７６・・・メタルタッチ環状部 ７６ａ・・・シールメタル
７６ｂ・・・接続フランジ ７６ｃ・・・シム ７７・・・軸受部
７８・・・外周端面 ７８ａ・・・端部 ７９・・・内周端面 ８・・・駆動装置
９・・・上部開口 １０・・・下部開口 １１・・・空気輸送アダプタ
１２・・・制御部 １３・・・検出部
【技術分野】
【０００１】
本発明は、食品、医薬品、化学品、飼料、肥料等の各種粉粒体の空気輸送プラントにおいて、原料タンク、サイロ、ホッパ等の通路を開閉することにより、粉粒体の供給を制御する開閉弁を備える粉粒体供給機に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、粒体の輸送効率の低下を抑制することのできる粉粒体供給装置及び粉粒体輸送システムの発明が開示されている。この特許文献１に記載の発明は、粉粒体を輸送通路に供給する供給装置１７を備え、ロータリーフィーダ２３の上端部に連結筒２４を介してホッパー２２が固定され、このホッパー２２内に投入された粉粒体が連結筒２４及びロータリーフィーダ２３を通じて輸送通路内に供給され、連結筒２４の内部には、連結筒２４を閉鎖する閉鎖位置と連結筒２４を開放する開放位置との間で回転軸５２を介して回動可能に支持される回動板５３が設けられ、閉鎖位置にある回動板５３の周縁とその対向面との間にはシールリング５５が介在され、閉鎖位置にある回動板５３の周縁とその対向面との間が周方向に亘ってシールされている。
【０００３】
【特許文献１】特開２００６−２４０７６４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、開閉板５３の回転軸７０が連結筒２４の中央位置に配置されているため、開閉弁５３が水平となる閉鎖位置にあるときには、密閉性を高めて輸送効率は高くなるが、開閉弁５３が垂直になる開放位置になり、ロータリーフィーダ２３が駆動すると、ホッパー２２及びロータリーフィーダ２３の上部で、供給される粉粒体と、粉粒体を排出して空になった羽根板による戻し空気とが衝突し、粉粒体の供給効率が不十分となるのであった。
【０００５】
本発明は、上記課題に鑑み、粉粒体供給装置の開閉弁の機能を高めることにより、供給効率を高めることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するため、本発明は、請求項１に記載の通りの発明とした。本発明は、前記回転式開閉弁が開放位置において、前記弁板の上端部が前記固気分離装置の下部で係止され、前記弁板の下端部が前記羽根板の回転軌跡と干渉しないように近接して配置されることにより、前記下端部が前記ロータリーバルブの上部開口を投入側開口と排出側開口の２つの領域に仕切り、前記ホッパの受入部から供給される粉粒体が前記ロータリーバルブの投入側開口へ投入され、一方、前記排出側開口からの混合気を前記固気分離装置が処理し気体を外部へ逃がすことを特徴とする。
【０００７】
前記回転式開閉弁が、鋼板を機械加工した弁板と、環状部とを備え、ホッパーの壁の厚みよりもその厚みが大きく設定されることが好ましい。
【０００８】
また、前記環状部が、複数の鋼板を締結した積層構造を備え、鋼板と前記弁板の間で金属接触によるシールを行うことが好ましい。
【０００９】
粉粒体自体がシールの作用をするというマテリアル・シールの効果を得る構造も可能であり、簡素なシール構造によりシール性を良好にすることができる。
【発明の効果】
【００１０】
請求項１の発明によれば、以下の効果がある。
即ち、回転式開閉弁が起立した状態において、前記ホッパの受入部から供給される粉粒体が前記ロータリーバルブの投入側開口へ投入され、一方、前記排出側開口からの混合気を前記固気分離装置が処理した後に気体を外部へ逃がすので、混合気と気体とが衝突することを防止でき、ロータリーバルブへの円滑な粉粒体の供給ができ、また、好適な空気逃がしを行なうことができる。もちろん、弁板の閉鎖時には、機密性を確保することで、ホッパー内への空気のリークを防止でき、輸送効率を高めることができる。これにより、従来、閉鎖時のみに機能するような片務的役割であった粉粒体供給装置の弁板の機能を、閉鎖時、開放時のいずれにも機能する双務的な役割に改変し、ロータリーバルブの効率を高めることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
本発明実施形態の粉粒体供給機１について図面を参照して説明する。図１〜図４は、粉粒体供給機１の全体構成を概略的に示したもので、粉粒体を輸送気体に混合させて輸送する粉粒体輸送システムの供給部に設置されるものである。粉粒体供給機１は、粉粒体が投入される受入部２を備えるホッパー３と、ホッパー３の上部に設けた固気分離装置の一例であるバグフィルタ４と、ホッパー３及びバグフィルタ４の下方に設けられ、複数の羽根板５０により複数のトラフ５１を回転方向へ区画形成するロータ５２が設けられるロータリーバルブ５と、ロータリーバルブ５とホッパー３の内部を連通する連通部６と、を備えている。
【００１２】
粉粒体供給機１は、図５及び図６に示す通り、ロータリーバルブ５の羽根板５０と平行に配置される回転軸７０と、この回転軸７０に固定され、連通部６を閉鎖する閉鎖位置Ｈと、連通部６を開放する開放位置Ｋと、の二位置間で切換配置される弁板７２と、を有する回転式開閉弁７を備えている。図５に示す通り、回転式開閉弁７の閉鎖時にはホッパー３内に粉粒体が貯留状態とされ、又、図６に示す通り、回転式開閉弁７の開放時にはホッパー３に供給された粉粒体がロータリーバルブ５によって下流側に排出される。回転式開閉弁７は駆動装置８により駆動されるようになっている。
【００１３】
粉粒体供給機１は、図６に示す通り、回転式開閉弁７が、開放位置Ｋにおいて、弁板７２の上端部７３がバグフィルタ４の板状の下部係止部４０で係止され、弁板７２の下端部７４が羽根板５０の回転軌跡Ｔと干渉しないように近傍に配置されることにより、ホッパー３内を２つの室Ｒ1,Ｒ2に仕切るようになっている。また、下端部７４がロータリーバルブ５の上部開口９を投入側開口５３と排出側開口５４の２つの領域に仕切った状態では、受入部２からホッパ３内に供給される粉粒体が矢印に示す通りロータリーバルブ５の投入側開口５３から投入され、一方、矢印に示す通り、下部開口１０から排出側開口５４へ移送される混合気をバグフィルタ４が吸引処理した後、粉と空気に分離して、空気を外部へ逃がすことを特徴とする。
【００１４】
図１〜図３に示す通り、ロータリーバルブ５の下部に空気輸送アダプタ１１が接続され、ロータリーバルブ５の下部開口１０が空気輸送アダプタ１１の内部空間と連通している。その詳細は特開２００２−２４９２２３号公報、特開２００１−６２２２５号公報、特開２００３−２６３２７号公報等を参照されたい。また、図３に示す通り、バグフィルタ４、ロータリーバルブ５、回転式開閉弁７及び空気輸送アダプタ１１を制御する制御部１２を備えている。
【００１５】
図１に示す検出部１３は、ホッパ３壁面に配設されており、ロータリーバルブ５に供給される粉粒体の量を計量するのに用いられる。制御部１２は、検出部１３からの検出信号に基づいて、駆動装置８の作動を指令し、その指令によって弁板７２を往復回動することになる。
【００１６】
本実施形態が適用される空気輸送システムの例としては、複数の粉粒体供給機１が、各々、対応する上流のサイロに、スクリューフィーダ等を介して接続され、各々のサイロから供給される複数種類の粉粒体を複数の粉粒体供給機１で計量し、複数の粉粒体供給機１が共通の輸送管で直列に接続され、上流側で輸送管がブロワに接続されていて、ブロワの動力によって、この輸送管を介して、各々の粉粒体供給機１の１つが選択されながら、粉粒体が下流側に輸送されて、最終的に、充填機で袋詰め又は混合処理するものが挙げられるが、適用例はこれに限定されるわけではない。以下、本実施形態の詳細な構造を説明する。
【００１７】
図１〜図４に示す通り、上流から供給される粉粒体を受け入れる受入部２が漏斗状を呈するホッパー３の上部に形成されている。図５、図６に示す通り、ホッパー３の下部に連通部６が形成され、この連通部６がロータリーバルブ５の上部開口９と連通している。
【００１８】
バグフィルタ４は、図５、図６、図７に示す通り、その下部から下方に延出する下部係止板４０を備えている。また、図１〜図４に示す通り、ハウジング４１の内部空間を清浄エアー側空間Ｓと含粉エアー側空間Ｆに区画し（図２参照）、複数の通気孔４２を有するセルプレート４３（バッグフィルタ支持板）と、濾布４４が被着されて通気孔４２に清浄エアー側空間Ｓから挿通されるリテーナ（図示略）と、このリテーナ（図示略）に清浄エアー側空間Ｓから装着されるエアーガイド４５と、エアーガイド４５を清浄エアー側空間Ｓから押えるとともにエア吹出し機能を備えセルプレート４３に脱着自在に取り付けられているエアーガイド押え部材４６と、を備えている。濾布４４が取り付けられるリテーナ（図示略）は公知であるので、説明は省略する。
【００１９】
電磁弁ユニット４７は、内壁で清浄エアー側空間Ｓと区画されたもので、逆洗エアーを濾布４４内に供給し、制御信号オフにより逆洗エアーを停止するものである。ここでは逆洗エアーの噴射態様はパルスジェット式である。
【００２０】
さらにバグフィルタ４は、清浄エアー側空間Ｓからエアーを吸引して集粉を行う本体上部に固定された吸引用ファン４８と、清浄エアー側空間Ｓの圧力を検出することで差圧計として働くマノメータ４９と、を備えている。ハウジング４１がホッパ３の上部の略半分の領域に配置されている。図４に示す通り、受入部２の横にハウジング４１が隣接している。
【００２１】
ロータリーバルブ５は、図１〜図５に示す通り、筒状をなすケーシング本体５５と、そのケーシング本体５５の左右両端部に溶接固定された板状をなす一対の側板５６とを備えている。ケーシング本体５５は内周面が真円をなしており、このケーシング本体５５と両側板５６にて外殻が構成されている。
【００２２】
ケーシング本体５５の略中央には、モータ５７に連結される回転軸５８が回転可能に支持されている。この回転軸５８にはケーシング本体５５内に配置されて粉粒体を移送するロータ５２が装着されている。ロータ５２は、回転軸５８から伝達されるモータ５７の回転動力を受けて所定の方向（図６に示す矢印Ａ方向（反時計回り方向））に所定の回転数で回転して上方から供給される粉粒体を下方に移送するようになっている。
【００２３】
ロータ５２の外周面には、回転軸５８の軸線方向に沿って延びる断面略板状の羽根板５０が周方向に向かって取り付けられている。羽根板５０は、所定の等間隔ピッチで複数枚取り付けられている。
【００２４】
羽根板５０の先端は、先端に対向する対向面（ケーシング本体５５の内面）とはクリアランスが設けられている。ロータリーバルブ５はエアロックともいわれ、空気をロックする機能がある。しかし、ロータリーバルブ５を止め、開閉弁７を閉鎖しておく場合でも、粉と空気が下方から上方にリークすることがある。ロータ５２の外周面には、周方向に沿って互いに隣接する羽根板５０同士によって、ロータ５２の回転方向（周方向）へ複数のトラフ５１が区画形成されている。
【００２５】
ケーシング本体５５及び側板５６により、図５に示す通り、上部開口９と下部開口１０が区画されている。ロータリーバルブ５の上部側に連通部６が形成され、下部が空気輸送アダプタ１１の上部に固定されている。
【００２６】
ロータ５２は、その回転に伴い一定の移動軌跡Ｔ上を回転移動（図６参照）する各トラフ５１が上部開口９の投入側開口５３を通過移動する際に粉粒体が収容され、下部開口１０の排出位置に順次通過移動され、空気輸送アダプタ１１に輸送気体が強制的に流入することで粉粒体が輸送気体と混合された状態で下流側に排出され、そして、空のトラフ５１には粉粒体を含有した混合気が入った状態で上方に移送され、バグフィルタ４で処理されるようにケーシング本体５５内に配設されている。
【００２７】
図５及び図６に示すように、連通部６が、ロータリーバルブ５の内部とホッパー３の内部とを連通するように設けられている。
【００２８】
回転式開閉弁７は、図５及び図６に示す通り、弁板７２略中央部よりも偏移した位置に回転軸７０が配置され、回転軸７０を軸受部７７が回動可能に支持している（図１１参照）。連通部６内において、回転軸７０の外周には開閉弁としての板状の弁板７２が固定されている。制御部１２の指令で作動する駆動装置８により回転軸７０の周りに弁板７２が往復回動することで、弁板７２が、連通部６の上流側と下流側とを連通させる開放位置Ｋ（図６参照）と、連通部６の上流側と下流側とを遮断させる閉鎖位置Ｈ（図５参照）との間で切換配置されるようになっている。なお、制御部１２は、設定所定時間間隔で、バグフィルタ４、ロータリーバルブ５、駆動装置８、空気輸送アダプタ１１の作動を指令し、その指令によってロータリーバルブ５等への粉粒体の供給タイミングが決められる。制御部１２に設定される所定時間間隔については、粉粒体の性状やロータリーフィーダの処理能力等を勘案して設定されている。
【００２９】
弁板７２が図５の閉鎖位置Ｈにあるときには連通部６が弁板７２により閉鎖されることから、ホッパー３に投入された粉粒体のロータリーバルブ５への供給が規制される。一方、弁板７２が図６の開放位置Ｋにあるときには連通部６が開放されることから、ホッパー３に投入された粉粒体が連通部６を介してロータリーバルブ５に供給される。
【００３０】
弁板７２の周縁には、シール部材としての鋼板が積層されたフレーム状のメタルタッチ環状部７６が設けられている。このメタルタッチ環状部７６は、弁板７２の周縁を囲むように環状に設けられており、閉鎖位置Ｈにある弁板７２の周縁と金属接触するようになっている。このメタルタッチ環状部７６により、閉鎖位置Ｈにある弁板７２の周縁とその対向面との間が周方向に亘ってシールされるようになっている。
【００３１】
図８に示す通り、この弁板７２の外周端面７８と、メタルタッチ環状部７６の内周端面７９との接合により、連通部６をシールするようにしてある。メタルタッチ環状部７６の内周端面７９を弁板７２の外周端面７８に対して傾斜面に設定し、弁板７２が連通部６をシールするとき、この内周端面７９に対して弁板７２の外周端面７８の端部７８ａが連続線状に接触、又は微小隙間で対向することにより、楔状の隙間δを形成する構造とした。図１０に示す通り、弁板７２の外周端面７８に、外周端面７８の長辺方向と平行な複数条の平面視でコ字形状の溝７２ａを連続的に設けてあるが、主面７２ｂには設けていない。
【００３２】
回転軸７０の位置は、本実施形態では、弁板７２の中央ではなく、端に偏移した位置に設定されている。即ち、投入側開口５３が排出側開口５４よりも広くなるように、面積比が設定（７０：３０）されている。もちろん、粉の性状等の条件、例えば、グラニュー糖は、比重が重く流動性も良好であるので、５０：５０でもよい場合もある。そのほか、６０：４０でもいいし、極端なことを言えば、９０：１０でもよく、特に比率は限定されない。
【００３３】
図８に示す通り、傾斜面とされる外周端面７８の端部７８ａが内周端面７９に接触する構造となっており、接触面以外には楔形状の隙間δが形成されている。この傾斜面は、上方に行くに従って隙間δの幅を増大させるように傾斜している。つまり、外周端面７８の端部７８ａが内周端面７９に接する前から接するときまで端部７８ａに行くに従って隙間が徐々に狭くなり、両者が接するときには、外周端面７８の端縁部で接するようになっている。これにより、製作誤差の影響を受けにくくし、シール精度を高め、空気のリークを防止している。隙間δの傾斜角度（対向する端面のなす角度）は、１°〜４°が例示されるが、限定されるわけではない。ここで図８に示す通り、隙間δの最大値は間隙δ1である。この間隙δ1は面の傾斜によって異なる値となる。回転式開閉弁７を閉鎖する場合、外周端面７８と内周端面７９とは接していても接していなくてもよい。例えば、図９に示す通り、粉粒体が微細な粒径の場合には、間隙δ1の最小値である空隙δ2を設けることがある。この空隙δ2は、外周端面７８の下端部７８ａと内周端面７９の下端部に形成されるものである。この空隙δ2は限定されるものではなく、例示すれば、０．１ｍｍ〜０．０１ｍｍ、好ましくは０．５〜０．０９ｍｍ、特に、好ましくは、０．０５〜０．０８ｍｍが好ましい。この空隙δ2の数値は、粉粒体の性質、種類等によって適宜変更される。
【００３４】
この弁板７２は、図１０に示す通り、外周端面７８に、複数条（ここでは２条）の溝７２ａが端面の長辺方向（長手方向）に連続的（又は不連続的）に四辺に形成される。この溝７２ａは、ラビリンスシールに代えて又はこれとともに粉粒体をシールとして活用することもある。すなわち、マテリアル・シールＭ（図９参照）とすることもあり、シール構造を簡素とした上でシール性を高くする。弁板７２の閉鎖時に、溝７２ａの作用により、外周端面７８と内周端面７９の間に３辺にわたり形成される楔状の隙間δに粉粒体が誘導されることにより、粉粒体が確実に充填され、この隙間δに充填された粉粒体自体がシールの作用をなすものである。また、弁板７２は表裏に主面７２ｂを備えており、図８に示す通り、正面視で、この表側（上側）の主面７２ｂと外周端面７８のなす角度は鈍角で、逆に、裏側（下側）の主面７２ｂと外周端面７８のなす角度は鋭角に設定されている。粉粒体供給機１の用途等によって、外周端面７８と内周端面７９のいずれの側を傾斜面としてもよい。外周端面７８に傾斜を設ける場合には、図８に示す通り、下角が鋭角になり、上角が鈍角になる。
【００３５】
メタルタッチ環状部７６は、図８に示す通り、複数枚の鋼板が締結された複層構造であり、回転軸７０が弁板７２を回転させ、弁板７２が水平となった際（弁板７２が閉じた状態）、弁板７２の外周端面７８の端部７８ａが接触する四角形フレーム形状のシールメタル７６ａと、このシールメタル７６ａの上部に固定される四角形フレーム形状の接続フランジ７６ｂと、シールメタル７６ａの下部に固定される四角形フレーム形状のシム７６ｃと、を備えた部材である。このように積層構造としたのはシールメタル７６ａの位置をずらすことで製作誤差を調整するためである。ボルトを少し緩めて、孔の適切に位置を合わせた後にボルトで圧締することでシールの加工精度（および調整精度）を高め、エアリークを防止する。
【００３６】
弁板７２及びメタルタッチ環状部７６は、鋼板を機械加工したもの、例えば、一般構造用圧延鋼材であるＳＳ４００（フラットバー）を工作機械で機械加工したものであって、表面はユニクロメッキ又はニッケルクロムメッキ仕上げである。連通部６の壁の厚みよりも、その厚みが大きく設定されている。
【００３７】
なお、弁板７２が起立した状態では、その両側の端部はホッパー３の内壁と多少の隙間があるが問題ない。このような隙間をなくすように、ホッパー３の対向する内壁を直立壁とし、他の面は傾斜壁としてもよい。
また図７（ａ）に示す通り、下部係止板４０は曲げ部分があってもよいし、図７（ｂ）に示す通り、下部係止板４０び付加板４０ａを設けてもよい。
【００３８】
駆動装置８は、図１１、図１２に示す通り、揺動アーム８０とナックル８１とを覆う安全カバー８３を備えている。回転軸７０は一端部に揺動アーム８０の端部が直交するように軸着されている。揺動アーム８０はその端部を回転軸７０に軸着固定したアーム部材であって、回転軸７０、弁板７２と一体に揺動するようになっている。揺動アーム８０は他端部にナックル８１が結合し、このナックル８１がピストンロッド８４に固定され、揺動アーム８０を揺動させるようになっている。ブラケット８５が安全カバー８３を支持している。
【００３９】
エアーシリンダ８２は、水平方向に配置されて、回転軸７０と、弁板７２と、揺動アーム８０とを一体回転するようになっている。エアーシリンダ８２はボルト、ピン等からなるブラケット８５を備え、ブラケット８５が支持ロッド８６で支持され、この支持ロッド８６はロータリーバルブ５に水平に固定されている。さらに電磁弁、シリンダースイッチ等を備えている。
【００４０】
次に、このように構成された粉粒体供給機１を用いて粉粒体を供給する動作を説明する。上流からの粉粒体は、スクリューコンベア等の供給装置（図示略）により搬送されて、その受入部２を通じてホッパー３内に投入される。このとき、弁板７２は、連通部６を閉鎖する閉鎖位置Ｈにあるため、ホッパー３内に投入された粉粒体は弁板７２上に一旦、貯留される。弁板７２は水平位置とされ、シールメタル７６ａと接触している。このとき、図９のマテリアル・シールＭが形成されるようにしてもよい。ここで図示は省略するが、空気輸送アダプタ１１は輸送管によって供給ブロワ及び粉粒体供給機１と同様の構造である別の粉粒体供給機の空気輸送アダプタと接続されており、回転式開閉弁７が閉じている間にも、空気輸送アダプタ内には供給ブロワからの空気又は前記別の空気輸送アダプタからの粉粒体混合気が流れている。しかし、回転式開閉弁７は閉じているので、空気輸送アダプタ１１からロータリーバルブ５を逆流して、空気が吹き上がることがなく、空気輸送のエネルギーロスを防止できる。
【００４１】
次に、制御部１２の指令により、駆動装置８により弁板７２が閉鎖位置Ｈから開放位置Ｋへと回動されて連通部６が開放される。即ち、エアー・シリンダ８２のピストンロッド８４が伸長すると、ナックル８１が揺動アーム８０を揺動（回動）させ、これにより、図１２で時計方向に弁板７２と揺動アーム８０とが回転軸７０を中心軸として一体揺動する。そうすると、弁板７２が時計方向に回動してシールメタル７６ａから離脱し、弁板７２は垂直に近い傾斜状態となり、粉粒体が連通部６から下方に排出される。そして、ホッパー３内の粉粒体が、投入側開口５３を経て、供給位置に到達したトラフ５１に投入され、下部開口１０の排出位置に到達したトラフ５１から粉粒体が下方に投下され、空気輸送アダプタ１１に移送される。
【００４２】
そして、上流側輸送管を通過した輸送気体が空気輸送アダプタ１１内に圧送されると、粉粒体は輸送気体によって強制的に下流側輸送管側に輸送される。このとき、下流側輸送管に接続された更に別の粉粒体供給機の弁板は閉鎖位置Ｈにあり、その周縁と対向面との間が強固にシールされているため、下流側の粉粒体供給機で空気が吹き上がることがない。このため、輸送管内に圧送される輸送気体の高圧性が維持され、高圧の輸送気体によって粉粒体を効率良く輸送することができる。下流側輸送管側に輸送された粉粒体は計量充填装置（図示略）内に供給される。
【００４３】
空になったトラフ５１は、図６に示す通り、排出位置から排出側開口５４に向かって反時計方向に回動し、排出側開口５４付近にある混合気はさらに上方に向かって移送され、バグフィルタ４に吸引され、空気の逃げ道が確保される。このとき、下部係止板４０が弁板７２に係止しているので、受入部３からホッパ３内に供給される粉粒体と、バグフィルタ４に入る混合気とが干渉しない利点ある。
【００４４】
バグフィルタ４では、清浄エアー側空間Ｓの出口と連通した吸引用ファン４８によって、清浄エアーを吸引し、ホッパー３への粉粒体の投入に伴う空気抜きをする。集粉運転の際、含粉エアー側空間Ｆから含粉エアーのうちのエアーが清浄エアー側空間Ｓへ吸引される。その粉の多くは濾布４４に吸着される。その際、濾布４４の形状は、リテーナ（図示略）に掛け渡されて凹成した状態を呈する。一方、適宜、エアーガイド押え部材４６から瞬間的に圧力のあるパルスジェット式の逆洗エアーがリテーナ（図示略）に向かって噴射され、濾布４４が瞬間的に略楕円状に膨張することで、逆洗エアーが波動状、脈動状に濾布４４を伝播し、衝撃による振動により、捕集した粉粒体を濾布４４から払い落とす逆洗運転を行い、払い落とされた粉がトラフ５１に収容されて、投入側開口５３へ移送されるので、集粉効率の維持を図ることができる。
【００４５】
その後、検出部１３によって所定量の粉粒体がロータリーバルブ５側に投入されたことを検出すると、制御部１２は、弁板７２を開放位置Ｋから閉鎖位置Ｈに回動させて、連通部６が閉鎖されるように駆動装置８を制御する。即ち、エアーシリンダ８２のピストンロッド８４を退避させ、ナックル８１が揺動アーム８０を揺動（回動）させ、これにより、反時計方向に弁板７２と揺動アーム８０が回転軸７０を中心軸として一体揺動する。弁板７２は水平位置とされ、シールメタル７６ａと接触し、排出動作が停止され、粉粒体が貯留状態に戻る。また、弁板７２に付着する粉粒体は弁板７２の回動によって払い落とされてトラフ５１に投入される。ただ、粉粒体の種類によっては弁板７２に付着しつづけ、そのままの状態で弁板７２が閉鎖位置Ｈに到る場合もある。
【００４６】
本実施形態の効果について記載する。
（１）弁板７２が起立した状態において、ホッパ３の受入部２から供給される粉粒体がロータリーバルブ５の投入側開口５３へ投入され、一方、排出側開口５４からの混合気を固気分離装置であるバグフィルタ４が処理した後に気体を外部へ逃がすので、混合気と気体とが干渉することを防止でき、ロータリーバルブ５への円滑な粉粒体の供給ができ、また、好適な空気逃がしを行なうことができる。もちろん、弁板７２の閉鎖時には、機密性を確保することで、ホッパー３内への空気のリークを防止でき、省エネルギ効果により輸送効率を高めることができる。これにより、粉粒体供給機１の回転式開閉弁７の機能を高め、ロータリーバルブ５の供給効率を高めることができる。さらに複数種類の粉粒体を輸送する場合には、粉粒体の混稀を防止でき、正確な処理を図ることができる。
（２）シールをメタルタッチ環状部７６と弁板７２によるメタルタッチにより構成しているので、構造を簡素化できる上に、シール剥離片の粉粒体への混入を防止し、カビ、害虫等の異物が発生し難く、コンタミネーションを好適に防止できる。
（３）弁板７２がメタルタッチ環状部７６に線状に接触するので、粉粒体の噛み込みを防止できるとともに、シールを確実にでき、エアリークの防止精度が高くなる。
（４）メタルタッチ環状部７６が３つのパーツから構成されるので、別体として高精度で製作することで、安定したシールの加工精度を実現できる。
（５）溝７２ａの作用により、弁板７２とシールメタル７６ａにより粉粒体をシールする場合には、粉粒体が隙間δと溝７２ａに充填されることで、粉粒体自体がシールの作用をするというマテリアル・シールＭを構成するという効果を得ることができるので、簡素なシール構造によりシール性を良好にすることができる。
【００４７】
なお、本発明は、上述の実施形態に限定されるものではなく、本発明の技術的思想を逸脱しない範囲において、改変等を加えることが出来るものであり、それらの改変、均等物等も本発明の技術的範囲に含まれることとなる。
【００４８】
例えば、本実施形態は、次のように変更して具体化することも可能である。本実施形態では、食品、薬品、化学品用の粉粒体として粉粒体を輸送する輸送システムを採用したが、この粉粒体としてはこれに限られるものではない。例えば、ガラス、プラスチック及び板材のかけら、おがくず、細かく砕いたビニール等の粉砕体や、セメント、木の粉等の粉粒体等を輸送する輸送システムを採用してもよい。供給ブロワーに代えて吸引ブロワーを備える輸送システムを採用してもよい。
【図面の簡単な説明】
【００４９】
【図１】本発明実施形態の粉粒体供給機の正面図である。
【図２】同粉粒体供給機の右側面図である。
【図３】同粉粒体供給機の左側面図である。
【図４】同粉粒体供給機の平面図である。
【図５】同粉粒体供給機の内部構造（閉鎖位置Ｈ）を示す縦断面図である。
【図６】同粉粒体供給機の内部構造（開放位置Ｋ）を示す縦断面図である。
【図７】同粉粒体供給機の内部構造（開放位置Ｋ）の係止構造の部分拡大図である。
【図８】同粉粒体供給機のメタルタッチ環状部と弁板との接触の状態を示す部分拡大断面図である。
【図９】同粉粒体供給機のメタルタッチ環状部と弁板とのマテリアルシールを示す部分拡大断面図である。
【図１０】（ａ）は同粉粒体供給機の弁板と回転軸を示す平面図、（ｂ）は同側面図、（ｃ）は同正面図、（ｄ）は（ｃ）の端部の部分拡大図である。
【図１１】同粉粒体供給機の回転式開閉弁とその駆動装置の平面図である。
【図１２】同回転式開閉弁とその駆動装置の正面図である。
【符号の説明】
【００５０】
１・・・粉粒体供給機 ２・・・受入部 ３・・・ホッパー ４・・・バグフィルタ
４０・・・下部係止板 ４０ａ・・・付加板 ４１・・・ ハウジング
Ｓ・・・清浄エア−側空間 Ｆ・・・含粉エア−側空間 ４２・・・通気孔
４３・・・セルプレート ４４・・・濾布 ４５・・・エアーガイド
４６・・・エアーガイド押え部材 ４７・・・電磁弁ユニット ４８・・・吸引用ファン
４９・・・ マノメータ ５・・・ロータリーバルブ ５０・・・羽根板
５１・・・トラフ ５２・・・ロータ ５３・・・投入側開口 ５４・・・排出側開口
５５・・・ケーシング本体 ５６・・・側板 ５７・・・モータ ５８・・・回転軸
Ｔ・・・回転軌跡 ６・・・連通部 ７・・・回転式開閉弁 Ｈ・・・閉鎖位置
Ｋ・・・開放位置 ７０・・・回転軸 ７２・・・弁板
７２ａ・・・溝 ７２ｂ・・・主面 ７３・・・上端部 ７４・・・下端部
Ｒ1,Ｒ2・・・室 ７６・・・メタルタッチ環状部 ７６ａ・・・シールメタル
７６ｂ・・・接続フランジ ７６ｃ・・・シム ７７・・・軸受部
７８・・・外周端面 ７８ａ・・・端部 ７９・・・内周端面 ８・・・駆動装置
９・・・上部開口 １０・・・下部開口 １１・・・空気輸送アダプタ
１２・・・制御部 １３・・・検出部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
粉粒体が投入される受入部を備えるホッパーと、
前記ホッパーの上部に設けられ粉粒体と気体とを分離する固気分離装置と、
前記ホッパー及び固気分離装置の下方に設けられ、複数の羽根板により複数のトラフを回転方向へ区画形成するロータが設けられるロータリーバルブと、
前記ロータリーバルブの内部と前記ホッパーの内部を連通する連通部と、
前記ロータリーバルブの羽根板と平行に配置される回転軸と、前記回転軸に固定され、前記連通部を閉鎖する閉鎖位置と、前記連通部を開放する開放位置と、の二位置間で切換配置される弁板と、を備える回転式開閉弁と、を備え、
前記回転式開閉弁が開放位置において、前記弁板の上端部が前記固気分離装置の下部で係止され、前記弁板の下端部が前記羽根板の回転軌跡と干渉しないように近接して配置されることにより、前記下端部が前記ロータリーバルブの上部開口を投入側開口と排出側開口の２つの領域に仕切り、
前記ホッパの受入部から供給される粉粒体が前記ロータリーバルブの投入側開口へ投入され、一方、前記排出側開口からの混合気を前記固気分離装置が処理し気体を外部へ逃がすことを特徴とする粉粒体供給機。
【請求項１】
粉粒体が投入される受入部を備えるホッパーと、
前記ホッパーの上部に設けられ粉粒体と気体とを分離する固気分離装置と、
前記ホッパー及び固気分離装置の下方に設けられ、複数の羽根板により複数のトラフを回転方向へ区画形成するロータが設けられるロータリーバルブと、
前記ロータリーバルブの内部と前記ホッパーの内部を連通する連通部と、
前記ロータリーバルブの羽根板と平行に配置される回転軸と、前記回転軸に固定され、前記連通部を閉鎖する閉鎖位置と、前記連通部を開放する開放位置と、の二位置間で切換配置される弁板と、を備える回転式開閉弁と、を備え、
前記回転式開閉弁が開放位置において、前記弁板の上端部が前記固気分離装置の下部で係止され、前記弁板の下端部が前記羽根板の回転軌跡と干渉しないように近接して配置されることにより、前記下端部が前記ロータリーバルブの上部開口を投入側開口と排出側開口の２つの領域に仕切り、
前記ホッパの受入部から供給される粉粒体が前記ロータリーバルブの投入側開口へ投入され、一方、前記排出側開口からの混合気を前記固気分離装置が処理し気体を外部へ逃がすことを特徴とする粉粒体供給機。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【公開番号】特開２００９−９１０７８（Ｐ２００９−９１０７８Ａ）
【公開日】平成２１年４月３０日（２００９．４．３０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−２６１９２８（Ｐ２００７−２６１９２８）
【出願日】平成１９年１０月５日（２００７．１０．５）
【出願人】（５０７００１１６２）株式会社ツカサ (16)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年４月３０日（２００９．４．３０）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年１０月５日（２００７．１０．５）
【出願人】（５０７００１１６２）株式会社ツカサ (16)
【Ｆターム（参考）】
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