特許 7564536 ロータリーバルブおよび輸送システム

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-10-01

(45)【発行日】2024-10-09

(54)【発明の名称】ロータリーバルブおよび輸送システム

(51)【国際特許分類】

   B65G 65/48 20060101AFI20241002BHJP

【ＦＩ】

B65G65/48 G

【請求項の数】 7

(21)【出願番号】P 2020187188

(22)【出願日】2020-11-10

(65)【公開番号】P2022076682

(43)【公開日】2022-05-20

【審査請求日】2023-10-04

(73)【特許権者】

【識別番号】309042967

【氏名又は名称】株式会社片桐鉄工所

(74)【代理人】

【識別番号】110002608

【氏名又は名称】弁理士法人オーパス国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】片桐 敏郎

【審査官】板澤 敏明

(56)【参考文献】

【文献】実開昭６０－０９０２２４（ＪＰ，Ｕ）

【文献】特開昭５９－１４９２２９（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００１－２２５９５５（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平０１－１９７２２６（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｂ６５Ｇ ６５／３０－６５／４８

Ｂ６５Ｇ ５３／３０

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

ローターとケーシングとを有するロータリーバルブであって、
前記ローターが、前記ケーシングに支持される軸部と、前記軸部から放射状に延びる複数のベーンと、を有し、
前記ケーシングが、ローター室を有する胴部と、前記ローター室に接続された入口部と、前記ローター室に接続され、前記入口部と対向するように配置された出口部と、を有し、
前記胴部が、前記ローター室ならびに前記ローター室に通じる第１開口および第２開口が設けられたフレームと、前記第１開口内に配置された第１可動板と、前記第２開口内に配置された第２可動板と、前記フレームと前記第１可動板との隙間を覆うように前記フレームの外面および前記第１可動板の外面に密着した第１ダイヤフラムと、前記フレームと前記第２可動板との隙間を覆うように前記フレームの外面および前記第２可動板の外面に密着した第２ダイヤフラムと、を有し、
前記第１可動板の内面および前記第２可動板の内面が、前記複数のベーンの先端を結ぶ円に沿う円弧凹面であり、
前記第１可動板および前記第２可動板が、前記ローター室に向けて押されるように構成され、
前記ケーシングが、前記胴部を囲むように配置された外筒部を有し、
前記外筒部と前記胴部の間に、流体室が設けられている、ロータリーバルブ。

【請求項2】

ローターとケーシングとを有するロータリーバルブであって、
前記ローターが、前記ケーシングに支持される軸部と、前記軸部から放射状に延びる複数のベーンと、を有し、
前記ケーシングが、ローター室を有する胴部と、前記ローター室に接続された入口部と、前記ローター室に接続され、前記入口部と対向するように配置された出口部と、を有し、
前記胴部が、前記ローター室ならびに前記ローター室に通じる第１開口および第２開口が設けられたフレームと、前記第１開口内に配置された第１可動板と、前記第２開口内に配置された第２可動板と、前記フレームと前記第１可動板との隙間を覆うように前記フレームの外面および前記第１可動板の外面に密着した第１ダイヤフラムと、前記フレームと前記第２可動板との隙間を覆うように前記フレームの外面および前記第２可動板の外面に密着した第２ダイヤフラムと、を有し、
前記第１可動板の内面および前記第２可動板の内面が、前記複数のベーンの先端を結ぶ円に沿う円弧凹面であり、
前記第１可動板および前記第２可動板が、前記ローター室に向けて押されるように構成され、
前記ローターが、前記複数のベーンを軸方向に挟む２つの円板形状の側板を有し、
前記側板の外面の周縁部には、径方向外方に向かうにしたがって前記側板の内面側に徐々に近づくように形成された環状のテーパー面が設けられ、
前記ロータリーバルブが、前記テーパー面に接する円環形状のローター用グランドパッキンと、前記第１可動板の両側端面に接する一の可動板用グランドパッキンと、前記第２可動板の両側端面に接する他の可動板用グランドパッキンと、を有し、
前記ローター用グランドパッキンと前記一の可動板用グランドパッキンおよび前記他の可動板用グランドパッキンとが、互いに接するように配置されている、ロータリーバルブ。

【請求項3】

前記ケーシングが、前記胴部を囲むように配置された外筒部を有し、
前記外筒部と前記ローターの前記側板との間に、流体室が設けられ、
前記流体室には、前記側板との間に前記ローター用グランドパッキンを挟む円環形状の保持部材が配置されている、請求項２に記載のロータリーバルブ。

【請求項4】

前記第１可動板および前記第２可動板が、前記複数のベーンより摺動摩耗しやすい材料で構成されている、請求項１～請求項３のいずれか一項に記載のロータリーバルブ。

【請求項5】

前記第１可動板の内面および前記第２可動板の内面には、２枚以上の前記ベーンが常に接している、請求項１～請求項４のいずれか一項に記載のロータリーバルブ。

【請求項6】

ロータリーバルブと、前記ロータリーバルブに接続された輸送管と、前記輸送管に流体を供給する圧送装置と、を有する輸送システムであって、
前記ロータリーバルブが、請求項１～請求項５のいずれか一項に記載のロータリーバルブであることを特徴とする輸送システム。

【請求項7】

前記ケーシングが、前記胴部を囲むように配置された外筒部を有し、
前記外筒部と前記胴部の間に、流体室が設けられており、
前記圧送装置が、前記流体室に流体を供給するように構成されている、請求項６に記載の輸送システム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、粉粒体の輸送に用いられるロータリーバルブおよびロータリーバルブを有する輸送システムに関する。特に、入口部と出口部との差圧が比較的大きいシステムに適したロータリーバルブおよびそれを有する輸送システムに関する。

【背景技術】

【0002】

従来のロータリーバルブの一例が特許文献１に開示されている。特許文献１のロータリーバルブは、ペレットやパウダーなどの粉粒体の定量供給装置（フィーダー）として用いられる。このロータリーバルブは、ローターと、ケーシングと、を有している。ローターは、放射状に配置された複数のベーンを有している。ケーシングは、ローター室を有する胴部と、ローター室に接続された入口部および出口部と、を有している。ロータリーバルブにおいて、粉粒体は、入口部を通ってローター室に進入し、ローターのベーン間に形成された凹部に収容される。ローターが回転すると、粉粒体は、凹部から出口部を通って輸送管に排出される。そして、輸送管に排出された粉粒体は、圧搾空気などの流体によって受け入れ設備まで輸送される。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特開平９－５８８７１号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

ロータリーバルブは、浚渫で掘り出された土砂などのスラッジの輸送にも用いられる。図６に、スラッジの輸送に用いられるロータリーバルブの一例を示す。図６のロータリーバルブ９０５は、上述した特許文献１のロータリーバルブと同様の構成を有している。ロータリーバルブ９０５は、ローター９１０と、ケーシング９２０と、を有している。ケーシング９２０は、ローター室９２７が設けられた胴部９２１を有している。ロータリーバルブ９０５において、スラッジは、入口部９３１を通ってローター室９２７に進入し、ローター９１０のベーン９１２間に形成された凹部９１２ａに収容される。ローター９１０が回転すると、スラッジは、凹部９１２ａから出口部９３２を通って図示しない輸送管に排出される。そして、輸送管に排出されたスラッジは、圧搾空気と水によって受け入れ設備まで輸送される。

【0005】

比較的重量のある土砂などのスラッジを輸送するため、輸送管には高圧の空気と水が導入される。そのため、ロータリーバルブ９０５の入口部９３１と出口部９３２との差圧が大きくなる。そこで、ロータリーバルブ９０５では、放射方向に移動可能なチップ部材９１９を各ベーン９１２の先端に設け、チップ部材９１９を胴部９２１の内面９２１ａに押し付けている。これにより、入口部９３１と出口部９３２との気密性を高めて、スラッジの逆流を抑制している。

【0006】

しかしながら、図７に示すように、チップ部材９１９はベーン９１２の先端に設けられたスリット９１２ｂ内に移動可能に配置されており、ベーン９１２とチップ部材９１９との間には小さな隙間がある。そのため、上記差圧によってこの隙間をスラッジが通り抜け、スラッジに含まれる粉粒体によってベーン９１２が摩耗して隙間が拡大し、より多くのスラッジが通り抜けるようになってさらにベーン９１２の摩耗が進む。これにより、ローター９１０の寿命が短くなってしまうという問題があった。図７において、スラッジの流れを矢印で模式的に示している。

【0007】

そこで、本発明は、粉粒体による摩耗を効果的に抑制できるロータリーバルブおよびロータリーバルブを有する輸送システムを提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0008】

上記目的を達成するために、本発明の一態様に係るロータリーバルブは、ローターとケーシングとを有するロータリーバルブであって、前記ローターが、前記ケーシングに支持される軸部と、前記軸部から放射状に延びる複数のベーンと、を有し、前記ケーシングが、ローター室を有する胴部と、前記ローター室に接続された入口部と、前記ローター室に接続され、前記入口部と対向するように配置された出口部と、を有し、前記胴部が、前記ローター室ならびに前記ローター室に通じる第１開口および第２開口が設けられたフレームと、前記第１開口内に配置された第１可動板と、前記第２開口内に配置された第２可動板と、前記フレームと前記第１可動板との隙間を覆うように前記フレームの外面および前記第１可動板の外面に密着した第１ダイヤフラムと、前記フレームと前記第２可動板との隙間を覆うように前記フレームの外面および前記第２可動板の外面に密着した第２ダイヤフラムと、を有し、前記第１可動板の内面および前記第２可動板の内面が、前記複数のベーンの先端を結ぶ円に沿う円弧凹面であり、前記第１可動板および前記第２可動板が、前記ローター室に向けて押されるように構成されていることを特徴とする。

【0009】

本発明によれば、フレームに設けられた第１開口内に第１可動板が配置され、第２開口内に第２可動板が配置されている。フレームと第１可動板との隙間が第１ダイヤフラムによって覆われ、フレームと第２可動板との隙間が第２ダイヤフラムによって覆われている。第１可動板の内面および第２可動板の内面が、ローターの複数のベーンの先端を結ぶ円に沿う円弧凹面である。そして、第１可動板および第２可動板が、フレームに設けられたローター室に向けて押されるように構成されている。このようにしたことから、第１可動板の内面および第２可動板の内面が、ローター室に配置されたローターのベーンの先端に押し付けられる。そのため、複数のベーンに移動可能な部材を設けることなく、ローター室に接続された入口部と出口部との気密性を高めることができる。これにより、複数のベーンにおいてスラッジが通り抜け可能な隙間が生じることを回避して、粉粒体による摩耗を効果的に抑制できる。

【0010】

本発明において、前記ケーシングが、前記胴部を囲むように配置された外筒部を有し、前記外筒部と前記胴部の間に、流体室が設けられていることが好ましい。このようにすることで、流体室に供給された流体の圧力が第１可動板の外面全体および第２可動板の外面全体に均一に加わり、当該流体の圧力によって第１可動板および第２可動板がローター室に向けて押される。そのため、第１可動板および第２可動板を押す力が偏在してしまうことを抑制できる。

【0011】

本発明において、前記ローターが、前記複数のベーンを軸方向に挟む２つの円板形状の側板を有し、前記側板の外面の周縁部には、径方向外方に向かうにしたがって前記側板の内面側に徐々に近づくように形成された環状のテーパー面が設けられ、前記ロータリーバルブが、前記テーパー面に接する円環形状のローター用グランドパッキンと、前記可動板の両側端面に接する可動板用グランドパッキンと、を有し、前記ローター用グランドパッキンと前記可動板用グランドパッキンとが、互いに接するように配置されていることが好ましい。このようにすることで、ローター用グランドパッキンと可動板用グランドパッキンとが一体となって、ローターと胴部との間を封止することができる。そのため、ローターと胴部との間を封止するための他のパッキンを省略できる。

【0012】

本発明において、前記ケーシングが、前記胴部を囲むように配置された外筒部を有し、前記外筒部と前記ローターの前記側板との間に、流体室が設けられ、前記流体室には、前記側板との間に前記ローター用グランドパッキンを挟む円環形状の保持部材が配置されていることが好ましい。このようにすることで、流体室に供給された流体の圧力が保持部材に加わり、当該流体の圧力によって保持部材がローターの側板に向けて押される。そのため、ローター用グランドパッキンをより確実に側板に押し付けることができる。

【0013】

本発明において、前記可動板が、前記複数のベーンより摺動摩耗しやすい材料で構成されていることが好ましい。複数のベーンは可動板の内面に摺動しながら回転する。そして、可動板が複数のベーンより摺動摩耗しやすい材料で構成されていることで、複数のベーンより可動板の摩耗が大きくなる。これにより、複数のベーンの摩耗を抑制して、ベーン間に形成された凹部の容積が小さくなることを抑制できる。また、可動板の摩耗が進んでも、当該可動板の内面が、前記複数のベーンの先端を結ぶ円に沿う円弧凹面となるように再生される。

【0014】

本発明において、前記可動板の内面には、２枚以上の前記ベーンが常に接していることが好ましい。このようにすることで、入口部と出口部との気密性をより高めることができる。

【0015】

上記目的を達成するために、本発明の他の一態様に係る輸送システムは、ロータリーバルブと、前記ロータリーバルブに接続された輸送管と、前記輸送管に流体を供給する圧送装置と、を有する輸送システムであって、前記ロータリーバルブが、上記ロータリーバルブであることを特徴とする。

【0016】

本発明によれば、輸送システムのロータリーバルブが、上記ロータリーバルブであるので、複数のベーンに移動可能な部材を設けることなく、ローター室に接続された入口部と出口部との気密性を高めることができる。これにより、複数のベーンにおいてスラッジが通り抜け可能な隙間が生じることを回避して、粉粒体による摩耗を効果的に抑制できる。

【0017】

本発明において、前記ケーシングが、前記胴部を囲むように配置された外筒部を有し、前記外筒部と前記胴部の間に、流体室が設けられており、前記圧送装置が、前記流体室に流体を供給するように構成されていることが好ましい。このようにすることで、流体室の圧力がローター室の圧力以上になり、ローター室から流体室にスラッジが漏れることを抑制できる。

【発明の効果】

【0018】

本発明によれば、粉粒体による摩耗を効果的に抑制できる。

【図面の簡単な説明】

【0019】

【図1】本発明の一実施例に係る輸送システムの概略構成を示す図である。

【図2】図１の輸送システムが有するロータリーバルブの斜視図である。

【図3】図２のＩＩＩ－ＩＩＩ線に沿う断面図である。

【図4】図３のＩＶ－ＩＶ線に沿う断面図である。

【図5】図２のロータリーバルブにおいて外筒部の一部を取り外した状態を示す正面図である。

【図6】従来のロータリーバルブを示す断面図である。

【図7】図６のロータリーバルブが有するローターのベーンおよびその近傍の拡大断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0020】

以下、本発明の一実施例に係る輸送システムについて、図１～図５を参照して説明する。

【0021】

図１は、本発明の一実施例に係る輸送システムの概略構成を示す図である。図２は、図１の輸送システムが有するロータリーバルブの斜視図である。図３は、図２のＩＩＩ－ＩＩＩ線に沿う断面図である。図４は、図３のＩＶ－ＩＶ線に沿う断面図である。図５は、図２のロータリーバルブにおいて外筒部の周壁部を取り外した状態を示す正面図である。図２～図５において、Ｘ方向を左右方向といい、Ｙ方向を前後方向といい、Ｚ方向を上下方向という。

【0022】

図１に示す輸送システム１は、例えば、浚渫で掘り出された土砂などのスラッジＳを輸送するために用いられる。輸送システム１は、ロータリーバルブ５を有している。ロータリーバルブ５には、ホッパー８１と、輸送管８２と、が接続されている。ホッパー８１には、コンベア８３によって搬送されたスラッジＳが投入される。輸送管８２には、ロータリーバルブ５からスラッジＳが排出される。輸送管８２内のスラッジＳは、圧送装置８４から供給された高圧の空気と水によって受け入れ設備８５に輸送される。

【0023】

図２～図５に示すように、ロータリーバルブ５は、ローター１０と、ケーシング２０と、を有している。

【0024】

ローター１０は、円柱形状の軸部１１を有している。軸部１１は、左右方向に沿うように配置されている。軸部１１には、図示しない回転駆動機構が接続されている。ローター１０は、複数の平板形状のベーン１２を有している。各ベーン１２は、軸部１１から放射方向に延びるように配置されている。ローター１０は、２つの円板形状の側板１３を有している。２つの側板１３は、複数のベーン１２を軸方向（Ｘ方向）に挟むように配置されている。軸部１１と複数のベーン１２と２つの側板１３とは、溶接によって一体的に接合されている。ベーン１２間には、スラッジＳを収容する凹部１２ａが形成されている。

【0025】

側板１３の外面１３ａの周縁部には、側板１３の径方向外方に向かうにしたがって側板１３の内面１３ｂ側に徐々に近づくように形成された環状のテーパー面１３ｃが設けられている。テーパー面１３ｃに接するように、円環形状のローター用グランドパッキン１６が配置されている。

【0026】

ローター１０は、２つのカラー１４を有している。カラー１４は、円環形状を有している。カラー１４の内側には、軸部１１が挿通されている。カラー１４は、ボルトによって側板１３の外面１３ａに固定されている。また、カラー１４と同軸になるように、円環形状の保持部材１５が配置されている。保持部材１５の外径は、側板１３の径と同じである。保持部材１５の内径は、カラー１４の外径より大きい。保持部材１５と側板１３のテーパー面１３ｃとの間にローター用グランドパッキン１６が挟まれている。また、保持部材１５とカラー１４との間に、Ｖパッキン１７が挟まれている。本実施例において、軸部１１、ベーン１２、側板１３、カラー１４および保持部材１５は、ステンレス製である。

【0027】

ケーシング２０は、胴部２１と、入口部３１と、出口部３２と、外筒部４０と、を有している。

【0028】

胴部２１は、フレーム２２と、第１可動板２３と、第２可動板２４と、第１ダイヤフラム２５と、第２ダイヤフラム２６と、を有している。

【0029】

フレーム２２は、円筒形状を有している。フレーム２２の内側にはローター室２７が設けられている。ローター室２７には、ローター１０が配置される。ローター室２７の径（フレーム２２の内径）は、側板１３の径と同一である。ローター室２７の径は、複数のベーン１２の先端を結ぶ円の径（すなわちローター１０の回転時にベーン１２の先端が描く円形の軌跡の径）とも同一である。フレーム２２は、矩形状の第１開口２２ａと、矩形状の第２開口２２ｂと、を有している。第１開口２２ａと第２開口２２ｂとは、互いに前後方向（水平方向）に対向するように配置されている。

【0030】

第１可動板２３は、断面が円弧形状となる板形状を有している。第１可動板２３の幅（左右方向の大きさ）は、複数のベーン１２の幅と同じである。第１可動板２３は、第１開口２２ａ内に配置されている。第１可動板２３の内面２３ａは、ローター１０の複数のベーン１２の先端を結ぶ円に沿う円弧凹面である。第１可動板２３の外面は、フレーム２２の外面に沿う円弧凸面である。第１可動板２３の上端面とフレーム２２との間には隙間があいており、第１可動板２３の下端面とフレーム２２との間にも隙間があいている。第１可動板２３の両側端面（左右方向に対向する２つの端面）とフレーム２２との間には隙間があいており、当該隙間に可動板用グランドパッキン２８が配置されている。可動板用グランドパッキン２８は、フレーム２２と第１可動板２３とに挟まれている。

【0031】

第２可動板２４は、断面が円弧形状となる板形状を有している。第２可動板２４の幅は、複数のベーン１２の幅と同じである。第２可動板２４は、第２開口２２ｂ内に配置されている。第２可動板２４の内面２４ａは、ローター１０の複数のベーン１２の先端を結ぶ円に沿う円弧凹面である。第２可動板２４の外面は、フレーム２２の外面に沿う円弧凸面である。第２可動板２４の上端面とフレーム２２との間には隙間があいており、第２可動板２４の下端面とフレーム２２との間にも隙間があいている。第２可動板２４の両側端面とフレーム２２との間には隙間があいており、当該隙間に可動板用グランドパッキン２９が配置されている。可動板用グランドパッキン２９は、フレーム２２と第２可動板２４とに挟まれている。

【0032】

第１可動板２３および第２可動板２４は、無展性材料（例えば、鋳物、砲金、結晶金属、樹脂セメント）で構成されている。第１可動板２３および第２可動板２４は、ベーン１２より摺動摩耗しやすい材料で構成されている。

【0033】

第１可動板２３の内面２３ａおよび第２可動板２４の内面２４ａには、２枚以上のベーン１２が常に接している。

【0034】

第１ダイヤフラム２５は、四角枠形状を有するシートである。第１ダイヤフラム２５は、フレーム２２と第１可動板２３との隙間を覆うように配置されている。第１ダイヤフラム２５は、フレーム２２の外面および第１可動板２３の外面に密着するように押さえ部材（図示なし）によって押し付けられている。第１ダイヤフラム２５は、第１可動板２３を前後方向に移動可能に保持している。

【0035】

第２ダイヤフラム２６は、四角枠形状を有するシートである。第２ダイヤフラム２６は、フレーム２２と第２可動板２４との隙間を覆うように配置されている。第２ダイヤフラム２６は、フレーム２２の外面および第２可動板２４の外面に密着するように押さえ部材（図示なし）によって押し付けられている。第２ダイヤフラム２６は、第２可動板２４を前後方向に移動可能に保持している。

【0036】

第１ダイヤフラム２５および第２ダイヤフラム２６は、可とう性を有する材料（例えば、硬質ゴム、金属ワイヤー入りゴム、麻入りゴム）で構成されている。

【0037】

入口部３１は、円管形状を有している。入口部３１は、胴部２１から上方に延びるように当該胴部２１に一体的に接合されている。入口部３１は、ローター室２７に接続されている。入口部３１には、ホッパー８１が接続されている。入口部３１は、大気開放されている。

【0038】

出口部３２は、円管形状を有している。出口部３２は、胴部２１から下方に延びるように当該胴部２１に一体的に接合されている。出口部３２は、ローター室２７に接続されている。入口部３１と出口部３２とは上下方向に対向するように配置されている。出口部３２には、輸送管８２が接続されている。輸送管８２には、圧送装置８４から高圧の空気と水が供給される。

【0039】

外筒部４０は、両端部が塞がれた円筒形状を有している。外筒部４０は、胴部２１を囲うように配置されている。外筒部４０は、周壁部４１と、２つの側壁部４２と、を有している。周壁部４１は、前後方向に分割可能に形成されている。２つの側壁部４２は、周壁部４１を軸方向（Ｘ方向）に挟むように配置されている。側壁部４２には、スタッフィングボックス４３が設けられている。スタッフィングボックス４３には、軸受４４およびパッキン４５が配置されている。軸受４４は、ローター１０の軸部１１を支持している。パッキン４５は、軸部１１とスタッフィングボックス４３との間を封止している。また、各側壁部４２には、複数の調整ねじ４６が取り付けられている。複数の調整ねじ４６は、保持部材１５をローター用グランドパッキン１６に押し付ける力を調整する。

【0040】

周壁部４１と胴部２１との間には、第１流体室４７が形成されている。側壁部４２とローター１０の側板１３との間には、第２流体室４８が形成されている。第１流体室４７と第２流体室４８とは互いに接続されている。第１流体室４７および第２流体室４８には、圧送装置８４から配管８６を介して高圧の水が供給される。配管８６には、図示しない脱気弁が設けられている。脱気弁は、配管８６を流れる水から空気を抜き、第１流体室４７および第２流体室４８に供給される水の非圧縮性機能を確保する。なお、ロータリーバルブ５において取り扱う粉粒体が水分の混入が好ましくないものである場合、第１流体室４７および第２流体室４８にゲル化水（例えば、吸水ポリマー、ゼラチン、寒天）を供給するようにしてもよい。

【0041】

第１流体室４７に供給された水は、第１可動板２３および第２可動板２４をローター室２７に向けて押している。第２流体室４８に供給された水は、保持部材１５をローター用グランドパッキン１６に向けて押している。

【0042】

次に、ロータリーバルブ５の動作について説明する。ロータリーバルブ５において、ホッパー８１に投入されたスラッジＳは、入口部３１を通り、ローター１０の凹部１２ａに収容される。ローター１０が回転されると、スラッジＳは、凹部１２ａから出口部３２を通り、輸送管８２に排出される。輸送管８２に排出されたスラッジＳは高圧の空気と水によって受け入れ設備８５に輸送される。

【0043】

ロータリーバルブ５の第１流体室４７には、圧送装置８４から高圧の水が供給されている。第１流体室４７の高圧の水は、第１可動板２３および第２可動板２４をローター室２７に向けて押している。これにより、第１可動板２３の内面２３ａおよび第２可動板２４の内面２４ａが、複数のベーン１２の先端に押し付けられ、入口部３１と出口部３２との気密性が確保される。そのため、入口部３１と出口部３２との圧力差が大きい場合でも、スラッジＳの逆流を抑制できる。

【0044】

以上説明したように、本実施例のロータリーバルブ５は、ローター１０とケーシング２０とを有している。ローター１０が、ケーシング２０に支持される軸部１１と、軸部１１から放射状に延びる複数のベーン１２と、を有している。ケーシング２０が、ローター室２７を有する胴部２１と、ローター室２７に接続された入口部３１と、ローター室２７に接続され、入口部３１と上下方向に対向するように配置された出口部３２と、を有している。胴部２１が、フレーム２２と、第１可動板２３と、第２可動板２４と、第１ダイヤフラム２５と、第２ダイヤフラム２６と、を有している。フレーム２２は、ローター室２７ならびにローター室２７に通じる第１開口２２ａおよび第２開口２２ｂが設けられている。第１可動板２３は、第１開口２２ａ内に配置されている。第２可動板２４は、第２開口２２ｂ内に配置されている。第１ダイヤフラム２５は、フレーム２２と第１可動板２３との隙間を覆うようにフレーム２２の外面および第１可動板２３の外面に密着している。第２ダイヤフラム２６は、フレーム２２と第２可動板２４との隙間を覆うようにフレーム２２の外面および第２可動板２４の外面に密着している。第１開口２２ａおよび第２開口２２ｂは、前後方向に対向するように配置されている。第１可動板２３の内面２３ａおよび第２可動板２４の内面２４ａが、複数のベーン１２の先端を結ぶ円に沿う円弧凹面である。そして、第１可動板２３および第２可動板２４が、ローター室２７に向けて押されるように構成されている。

【0045】

このようにしたことから、第１可動板２３の内面２３ａおよび第２可動板２４の内面２４ａが、ローター室２７に配置されたローター１０のベーン１２の先端に押し付けられる。そのため、複数のベーン１２に移動可能な部材を設けることなく、ローター室２７に接続された入口部３１と出口部３２との気密性を高めることができる。これにより、複数のベーン１２においてスラッジＳが通り抜け可能な隙間が生じることを回避して、粉粒体による摩耗を効果的に抑制できる。

【0046】

また、ケーシング２０が、胴部２１を囲むように配置された外筒部４０を有している。外筒部４０と胴部２１の間に、第１流体室４７が設けられている。このようにすることで、第１流体室４７に供給された水の圧力が第１可動板２３の外面全体および第２可動板２４の外面全体に均一に加わり、当該圧力によって第１可動板２３および第２可動板２４がローター室２７に向けて押される。そのため、第１可動板２３および第２可動板２４を押す力が偏在してしまうことを抑制できる。なお、ロータリーバルブ５において、ばね部材などを用いて第１可動板２３および第２可動板２４をローター室２７に向けて押す構成を採用してもよい。

【0047】

また、ローター１０が、複数のベーン１２を軸方向に挟む２つの円板形状の側板１３を有している。側板１３の外面１３ａの周縁部には、径方向外方に向かうにしたがって側板１３の内面１３ｂ側に徐々に近づくように形成された環状のテーパー面１３ｃが設けられている。ロータリーバルブ５が、各側板１３のテーパー面１３ｃに接する円環形状のローター用グランドパッキン１６と、第１可動板２３の両側端面に接する可動板用グランドパッキン２８と、第２可動板２４の両側端面に接する可動板用グランドパッキン２９と、を有している。そして、ローター用グランドパッキン１６と、可動板用グランドパッキン２８、２９と、が接するように配置されている。このようにすることで、ローター用グランドパッキン１６と可動板用グランドパッキン２８、２９とが一体となって、ローター１０と胴部２１との間を封止することができる。そのため、ローター１０と胴部２１との間を封止するための他のパッキンを省略できる。

【0048】

また、ケーシング２０が、胴部２１を囲むように配置された外筒部４０を有している。外筒部４０とローター１０の側板１３との間に、第２流体室４８が設けられている。第２流体室４８には、側板１３との間にローター用グランドパッキン１６を挟む円環形状の保持部材１５が配置されている。このようにすることで、第２流体室４８に供給された水の圧力が保持部材１５に加わり、当該圧力によって保持部材１５がローター１０の側板１３に向けて押される。そのため、ローター用グランドパッキン１６をより確実に側板１３に押し付けることができる。

【0049】

また、第１可動板２３および第２可動板２４が、複数のベーン１２より摺動摩耗しやすい材料で構成されている。複数のベーン１２は第１可動板２３の内面２３ａおよび第２可動板２４の内面２４ａに摺動しながら回転する。そして、第１可動板２３および第２可動板２４が複数のベーン１２より摺動摩耗しやすい材料で構成されていることで、複数のベーン１２より第１可動板２３および第２可動板２４の摩耗が大きくなる。これにより、複数のベーン１２の摩耗を抑制して、ベーン１２間に形成された凹部１２ａの容積が小さくなることを抑制できる。また、第１可動板２３および第２可動板２４の摩耗が進んでも、それぞれの内面２３ａおよび内面２４ａが、複数のベーン１２の先端を結ぶ円に沿う円弧凹面となるように再生される。

【0050】

また、第１可動板２３の内面２３ａおよび第２可動板２４の内面２４ａには、２枚以上のベーン１２が常に接している。このようにすることで、入口部３１と出口部３２との気密性をより高めることができる。なお、本実施例において、ローター１０は８枚のベーン１２を有するものであったが、ベーン１２の枚数は本発明の趣旨に反しない限り任意である。

【0051】

また、輸送システム１は、圧送装置８４が第１流体室４７および第２流体室４８に流体を供給するように構成されている。このようにすることで、第１流体室４７の圧力および第２流体室４８の圧力がローター室２７の圧力以上になる。そのため、ローター室２７から第１流体室４７および第２流体室４８にスラッジＳが漏れることを抑制できる。

【0052】

上記に本発明の実施例を説明したが、本発明はこれらの例に限定されるものではない。前述の実施例に対して、当業者が適宜、構成要素の追加、削除、設計変更を行ったものや、実施例の特徴を適宜組み合わせたものも、本発明の趣旨に反しない限り、本発明の範囲に含まれる。

【符号の説明】

【0053】

１…輸送システム、５…ロータリーバルブ、１０…ローター、１１…軸部、１２…ベーン、１２ａ…凹部、１３…側板、１３ａ…外面、１３ｂ…内面、１３ｃ…テーパー面、１４…カラー、１５…保持部材、１６…ローター用グランドパッキン、１７…Ｖパッキン、２０…ケーシング、２１…胴部、２２…フレーム、２２ａ…第１開口、２２ｂ…第２開口、２３…第１可動板、２３ａ…内面、２４…第２可動板、２４ａ…内面、２５…第１ダイヤフラム、２６…第２ダイヤフラム、２７…ローター室、２８、２９…可動板用グランドパッキン、３１…入口部、３２…出口部、４０…外筒部、４１…周壁部、４２…側壁部、４３…スタッフィングボックス、４４…軸受、４５…パッキン、４６…調整ねじ、４７…第１流体室、４８…第２流体室、８１…ホッパー、８２…輸送管、８３…コンベア、８４…圧送装置、８５…受け入れ設備、８６…配管、Ｓ…スラッジ

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】