JP7171823B2 - 粉体排出装置 - Google Patents

Description

本願は、粉体を排出するための粉体排出装置に関する。

例えば製鉄工場における焼結機では、焼結鉱の原料である粉状の鉄鉱石及び石灰石等が、パレットによって移動される。パレットは、格子構造を有しており、パレットの下方には、吸引装置に接続されたダクトが通っている。焼結機では、焼結を行う際に、吸引装置によって、パレットの上方から下方に向かって格子構造を通過する気体の流れが形成される。この際に、ダクトには、粉状の焼結鉱等が堆積する。したがって、焼結機には、ダクトに堆積する粉体を排出するための排出装置が設けられている（例えば、特許文献１，２参照）。

図９，１０は、それぞれ従来の粉体排出装置の一例を示す概略図である。図９を参照して、例えば焼結機では、複数（例えば２機）の粉体排出装置５００が、鉛直方向に沿って配置される。上段の粉体排出装置５００のシュート５２０は、焼結機のダクト（不図示）に接続され、下段の粉体排出装置５００の本体５１０の排出口５１１から、粉体Ｇが排出される。このような２段の粉体排出装置５００，５００では、上段の粉体排出装置５００の弁体５３０上に、粉状の焼結鉱等の粉体Ｇが堆積する。粉体Ｇが許容量以上に堆積した場合、まず、下段の粉体排出装置５００の弁体５３０がシュート５２０を閉じた状態で、上段の粉体排出装置５００の弁体５３０がシュート５２０を開放する。これによって、粉体Ｇが、上段のシュート５２０から落下し、下段の弁体５３０上に堆積する。続いて、上段の粉体排出装置５００の弁体５３０がシュート５２０を閉じた状態で、下段の粉体排出装置５００の弁体５３０がシュート５２０を開放する。これによって、下段の粉体排出装置５００の排出口５１１から、粉体Ｇが排出される。図１０では、上段の粉体排出装置が省略され、下段の粉体排出装置６００のみが示されている。図１０の粉体排出装置６００は、弁体６３０の構成が弁体５３０と異なる点において、図９の粉体排出装置５００と異なるが、粉体排出装置６００も、粉体排出装置５００と略同様に動作可能である。

特開昭５３－９２０７号公報 特開昭５５－３８５８９号公報

上記のような粉体排出装置５００，６００では、シュート５２０，６２０を塞ぐシール面として機能する弁体５３０，６３０の周縁部が、粉体Ｇの流れによって磨耗する場合がある。弁体５３０，６３０の周縁部が磨耗した場合、弁体５３０，６３０が適切にシュート５２０，６２０を閉じることができない可能性がある。

本発明は、シール面の磨耗を防止することができる粉体排出装置を提供することを目的の一つとする。

本開示の一態様は、粉体を排出するための粉体排出装置であって、粉体が通過するシュート出口を有する、シュートと、シュート出口を塞ぐ第一の位置と、シュート出口を開放する第二の位置と、の間を移動可能である弁体であって、粉体を受ける蓋部と、シュート出口を塞ぐシール部と、を有する、弁体と、を備え、蓋部が、シュートの内部に挿入されて粉体を受ける蓋面を含み、シール部が、シュート出口を塞ぐシール面を含み、蓋面とシール面とが、シュート出口を通して粉体が落下するときに、粉体の流れがシール面に衝突しないように、弁体の移動方向において互いに離間している、粉体排出装置である。

本開示の一態様による粉体排出装置では、弁体が、粉体を受ける蓋面を含む、蓋部と、シュート出口を塞ぐシール面を含む、シール部と、を有する。また、シュート出口を通して粉体が落下するときに、粉体の流れがシール面に衝突しないように、蓋面とシール面とが、弁体の移動方向において互いに離間している。これによって、粉体の流れがシール面に衝突することを防止することができ、シール面の磨耗を防止することができる。

弁体が、所定の中心周りに円弧状の経路に沿って移動してもよく、シュートが、円弧状の経路に沿う内部形状を有し、且つ、シュート出口が、円弧状の経路に対して垂直な平面内に位置してもよい。また、蓋面が、粉体案内面を有していてもよく、粉体案内面は、中心から最も遠い蓋面の縁部を含み、且つ、円弧状の経路に対して垂直な平面に対して上記の縁部から上方に向かって傾斜されている。この態様では、粉体案内面が、シュート出口を通してシュートの外部に現れる際に、シュート出口に対して傾斜する。この構成によって、粉体案内面が、円弧状の経路の中心から最も遠い縁部から、シュートの外部に徐々に現れる。このため、シュート出口が、円弧状の経路の中心から最も遠い部分から徐々に開放される。したがって、粉体が、シュート出口から徐々に排出され、粉体の流れを制御することができる。また、粉体案内面のシュート出口に対する傾斜によって、シール面に衝突しないように粉体の流れを制御することができる。

弁体が、鉛直方向に沿う直線状の経路に沿って移動してもよく、シュートが、直線状の経路に沿う内部形状を有し、且つ、シュート出口が、直線状の経路に対して垂直な平面内に位置してもよい。また、蓋面が、粉体案内面を有していてもよく、粉体案内面は、蓋面の少なくとも一部の縁部を含み、且つ、少なくとも一部の縁部から上方に向かって傾斜されていてもよい。この態様では、粉体案内面が、シュート出口を通してシュートの出口に現れる際に、シュート出口に対して傾斜する。この粉体案内面のシュート出口に対する傾斜によって、シール面に衝突しないように粉体の流れを制御することができる。

蓋部には、蓋部とシュートの内面との間に挿入され、粉体の漏れを防止するブラシが取り付けられていてもよい。この場合、例えば、弁体がシュート出口を閉じるときに、蓋部とシュートの内面との間の隙間からの粉体の漏れを防止することができるため、シュート出口とシール面との間に粉体が挟まることを防止することができる。したがって、シール面の磨耗をより防止することができる。

シュートには、シール面と係合するための封止部材が取り付けられていてもよい。この場合、粉体の流れは、封止部材に衝突しない。したがって、封止部材の磨耗を防止することができる。

本開示の一態様によれば、シール面の磨耗を防止することができる粉体排出装置を提供することが可能である。

第１実施形態に係る粉体排出装置の第一の位置を示す概略図である。 移動中の弁体を示す図１の粉体排出装置の概略図である。 移動中の弁体を示す図１の粉体排出装置の概略図である。 移動中の弁体を示す図１の粉体排出装置の概略図である。 完全に開放されたシュートを示す図１の粉体排出装置の概略図である。 第２実施形態に係る粉体排出装置を示す概略図である。 第３実施形態に係る粉体排出装置の第一の位置を示す概略図である。 開放されたシュートを示す図７の粉体排出装置の概略図である。 従来の粉体排出装置の一例を示す概略図である。 従来の粉体排出装置の一例を示す概略図である。

以下、添付図面を参照して、実施形態に係る粉体排出装置を説明する。同様な又は対応する要素には同一の符号を付し、重複する説明は省略する。理解を容易にするために、図の縮尺は変更されている場合がある。

図１は、第１実施形態に係る粉体排出装置の第一の位置を示す概略図であり、図２～図４は、移動中の弁体を示す図１の粉体排出装置の概略図であり、図５は、完全に開放されたシュートを示す図１の粉体排出装置の概略図である。図１を参照して、粉体排出装置（ダンパー装置とも称され得る）１００は、粉体排出装置１００が配置された設備から、粉体Ｇを排出するために用いられる。粉体排出装置１００は、例えば、製鉄工場における焼結機のダクト、プレダスターの下部、集塵機のダスト排出部、電気集塵機のダスト排出部、サイクロン、及び、焼結冷却床の下部等に配置されることができる。粉体排出装置１００が配置される設備は、これらに限定されない。粉体排出装置１００が焼結機のダクトに配置される場合、粉体Ｇは、例えば、粉状の焼結鉱等であり得る。焼結機では、複数（例えば２機）の粉体排出装置１００が、鉛直方向に沿って配置される。粉体排出装置１００は、本体１１０と、シュート１２０と、弁体１３０と、を備えている。

本体１１０は、粉体Ｇを通過させるように構成されており、中空形状を有している。本体１１０の下部又は下端部には、粉体Ｇを外部又は後工程等に排出するための排出口１１１が設けられている。本体１１０の側壁には、扉１１２が設けられている。扉１１２は、作業者が粉体排出装置１００の内部の構成要素をメンテナンスすることを可能にする。

シュート１２０は、粉体Ｇを受け入れ、且つ、粉体Ｇを通過させる。シュート１２０は、本体１１０の上部又は上端部に設けられている。シュート１２０は、本実施形態では、ボルトＢ１によって本体１１０に締結されているが、シュート１２０は、溶接等の他の固定手段によって本体１１０に締結されてもよいし、又は、本体１１０と一体に形成されていてもよい。

シュート１２０は、概ね筒状であり、上部のシュート入口（不図示）と、下部のシュート出口１２２と、を有している。シュート１２０は、後述する蓋部１４０がシュート１２０の内部で所定の経路に沿って移動できるように、蓋部１４０の形状に対応する内部形状を有している。具体的には、シュート１２０は、概ね円筒状の部分１２１を有している。部分１２１は、後述する弁体１３０の円弧状の経路Ｒ（すなわち、蓋部１４０の経路）に沿って中心軸が曲げられた円筒に相当する形状を有しており、円弧状の経路Ｒに沿う内部形状を有している。別の観点では、部分１２１は、中空のドーナツ状の物体（円環体又はトーラスとも称される）から、円周方向において鋭角の部分が得られるようにカットされた切片に相当する形状を有している。部分１２１は、蓋部１４０の形状に応じて、円弧状の経路Ｒに沿って曲げられた角筒（例えば、四角筒等）に相当する形状を有していてもよい。

部分１２１の下縁は、シュート出口１２２を画定している。シュート出口１２２は、円弧状の経路Ｒに対して垂直な平面内に位置している。なお、「経路に対して垂直な平面」とは、本開示において、経路上の任意の点に対する平面であることができる。したがって、「経路に対して垂直な平面」との用語が、例えば、移動する弁体上の構成要素に対して基準として用いられる場合、「経路に対して垂直な平面」の位置は、構成要素の経路上の位置に応じて変わり得ることが、正しく理解されよう。

シュート１２０には、後述するシール部１５０のシール面１５１と係合するための封止部材１２３が取り付けられている。具体的には、封止部材１２３は、シュート出口１２２を画定する部分１２１の下縁から外側に延在した鍔部１２４に取り付けられている。封止部材１２３は、例えばＯリング等であり得る。

弁体１３０は、シュート出口１２２を塞ぐ第一の位置Ｐ１と、シュート出口１２２を開放する第二の位置Ｐ２（本説明においては、図５に示される位置）との間を、所定の中心Ｃ周りに円弧状の経路Ｒに沿って移動可能である。図１を参照して、弁体１３０は、粉体Ｇを受ける蓋部１４０と、シュート出口１２２を塞ぐシール部１５０と、蓋部１４０及びシール部１５０を支持するアーム部１６０と、を有している。

蓋部１４０は、シュート１２０の内部に挿入されて粉体Ｇを受ける蓋面１４１を含む。具体的には、蓋部１４０は、第一の位置Ｐ１において、蓋面１４１を含む蓋部１４０の全体がシュート１２０の内部に挿入可能なように、構成されている。蓋部１４０と、シュート１２０との間には、隙間があってもよい。蓋部１４０は、本実施形態では、円弧状の経路Ｒに沿って中心軸が曲げられた円柱から、円弧状の経路Ｒの半径方向において外側の部分が取り除かれるように、円柱の側面の一方側から反対の他方側までカットされた切片に相当する形状を有している。カット面が、蓋面１４１に相当する。別の観点では、蓋部１４０は、中実のドーナツ状の物体から、円周方向において鋭角の部分が得られるようにカットされた第一の切片から、さらに、半径方向において外側の部分が取り除かれるように、内周側から外周側までカットされた第二の切片に相当する形状を有している。第二の切片のカット面が、蓋面１４１に相当する。蓋部１４０は、円弧状の経路Ｒに沿う他の形状（例えば、角筒状）を有していてもよい。

蓋面１４１は、上方を向いており、粉体案内面を有している。本実施形態では、蓋面１４１の全体が、粉体案内面として形成されている。具体的には、蓋面１４１は、円弧状の経路Ｒに対して垂直な平面に対して、中心Ｃから最も遠い蓋面１４１の縁部１４２から上方に向かって傾斜されている。このような設計によって、図３に示されるように、蓋面１４１がシュート出口１２２を通してシュート１２０の外部に現れる際に、蓋面１４１は、シュート出口１２２に対して傾斜する。したがって、蓋面１４１は、縁部１４２から、シュート１２０の外部に徐々に現れる。このため、シュート出口１２２が、中心Ｃから最も遠い部分から徐々に開放される。さらに、蓋面１４１には、例えば、円弧状の経路Ｒの中心Ｃに最も近い蓋面１４１の縁部１４３から、縁部１４２に向かう方向に沿って、案内溝（不図示）が形成されていてもよい。

図１を再び参照して、蓋部１４０の側面には、蓋部１４０とシュート１２０の内面との間に挿入され、粉体Ｇの漏れを防止するブラシ１７０が取り付けられている。具体的には、ブラシ１７０は、弁体１３０の移動方向（円弧状の経路Ｒに沿う方向）において、シール面１５１に対して離間するように、蓋部１４０の側面に取り付けられている。ブラシ１７０は、本実施形態では、円環状を有している。ブラシ１７０は、蓋部１４０の側面の形状に応じて、四角環状等の多角環状を有していてもよい。ブラシ１７０は、円環の半径方向外側に向かって延びる複数の繊維材を有している。複数の繊維材は、円環の軸方向にある程度の高さを有する束として構成されており、半径方向内側の部分で束ねられている。複数の繊維材は、粉体Ｇを通さない密度で束ねられている。蓋部１４０は、例えば、円弧状の経路Ｒに対して垂直な平面に沿って分割された上部１４４及び下部１４５を有していてもよく、ブラシ１７０は、上部１４４と下部１４５とによって挟まれてもよい。この場合、上部１４４と下部１４５とは、例えば、ボルトＢ２によって互いに固定されてもよい。ブラシ１７０は、他の方法によって蓋部１４０に取り付けられてよい。ブラシ１７０は、例えば、粉体Ｇが焼結鉱等の硬い粉体である場合には、例えばステンレス等によって製造され得る。ブラシ１７０は、粉体Ｇの種類等に応じて、他の金属又はプラスチック等によって製造されてもよい。

シール部１５０は、シュート出口１２２を塞ぐシール面１５１を含む。具体的には、シール部１５０は、例えば、平板部１５２と、支持部１５３と、を有してもよい。平板部１５２は、概ね円板状であり、上面がシール面１５１に相当する。平板部１５２は、シュート出口１２２の形状に応じて、四角形状等の多角形状であってもよい。シール面１５１は、円弧状の経路Ｒに対して垂直な平面内に位置している。支持部１５３は、例えば、平板部１５２から上方に向かって突出しており、蓋部１４０を支持している。支持部１５３は、例えば、円柱状又は多角柱状であってもよい。

図３に示されるように、蓋面１４１とシール面１５１とは、シュート出口１２２を通して粉体Ｇが落下するときに、粉体Ｇの流れがシール面１５１に衝突しないように、弁体１３０の移動方向において互いに離間している。具体的には、本実施形態では、蓋面１４１とシール面１５１とは、円弧状の経路Ｒに沿う方向において互いに離間している。より具体的には、縁部１４２及び中心Ｃを結ぶ線と、シール面１５１と、の間の角度αが、粉体Ｇの流れがシール面１５１に衝突しないような値（例えば、約５度）に設定されている。

図１を再び参照して、アーム部１６０は、中心Ｃから延在しており、中心Ｃ周りに回動するように構成されている。アーム部１６０の一端は、中心Ｃに枢動可能に固定されており、アーム部１６０の他端は、自由端であり、シール部１５０に連結されている。アーム部１６０によって、蓋部１４０及びシール部１５０は、互いに同期して移動させられる。アーム部１６０は、例えば、エアシリンダによって駆動されてもよいし、又は、油圧シリンダ若しくはモータ等の他の駆動手段によって駆動されてもよい。

蓋部１４０、シール部１５０及びアーム部１６０は、例えば、鋳造等によって製造されてもよいし、及び／又は、機械加工等の他の加工方法によって製造されてもよい。蓋部１４０、シール部１５０及びアーム部１６０は、粉体Ｇの種類等の様々な要因に応じて、例えば、鋳鉄若しくは他の金属又は非金属材料等によって製造されてもよい。蓋部１４０及びシール部１５０は、一体に形成されてもよいし、又は、別個に形成された後にボルト又は溶接等によって連結されてもよい。また、シール部１５０及びアーム部１６０も、一体に形成されていてもよいし、又は、別個に形成された後にボルト又は溶接等によって連結されてもよい。

次に、粉体排出装置１００の動作について説明する。

弁体１３０は、図１に示される第一の位置Ｐ１から、図５に示される第二の位置Ｐ２に向かって移動する。図２では、蓋面１４１の縁部１４２は、いまだシュート１２０の内部に位置しており、シュート１２０の外部に現れていない。この段階では、シール面１５１はシュート出口１２２から離間しており、シール部１５０がシュート出口１２２を開放しているものの、シュート１２０と蓋部１４０との間からの粉体Ｇの漏れが、ブラシ１７０によって防止されている。

図３では、弁体１３０が移動するにつれて、蓋面１４１の縁部１４２が、シュート出口１２２を通してシュート１２０の外部に現れている。しかしながら、蓋面１４１が縁部１４２からシュート１２０の外部に徐々に現れるように構成されているため、蓋面１４１の大部分はシュート１２０の内部に位置しており、蓋面１４１とシュート出口１２２との間の隙間は、縁部１４２付近にのみ限られて形成されている。蓋面１４１に案内溝が形成されている場合には、蓋面１４１とシュート出口１２２との間の隙間は、さらに限られて形成され得る。この限られた隙間、蓋面１４１とシール面１５１との間の距離、及び、蓋面１４１のシュート出口１２２に対する傾斜によって、粉体Ｇの流れは、シール面１５１に衝突しないように制御されている。なお、粉体Ｇの流れから逸脱して本体１１０内に飛散した粉体Ｇが、シール面１５１に触れるかもしれないが、このような粉体Ｇは、シール面１５１の磨耗に大きく影響しない。また、蓋面１４１の大部分はシュート１２０の内部に位置しているため、縁部１４２付近以外の場所からの粉体Ｇの漏れが防止されている。さらに、封止部材１２３がシュート１２０に取り付けられているため、粉体Ｇの流れは、封止部材１２３に衝突しない。

図４では、弁体１３０がさらに移動するにつれて、蓋面１４１の大部分が、シュート出口１２２を通してシュート１２０の外部に現れている。粉体Ｇは、シュート出口１２２から引き続き排出されている。本実施形態では、蓋面１４１の全体が粉体案内面として形成されているため、中心Ｃに最も近い蓋面１４１の縁部１４３が、いまだシュート１２０の内部に位置している。これによって、粉体Ｇが図示されている位置よりも高い位置（縁部１４３よりも高い位置）に残っている場合にも、縁部１４３とシュート１２０の内面との間の隙間からの粉体Ｇの漏れが低減され得る。

図５では、弁体１３０は、第二の位置Ｐ２に位置している。蓋面１４１を含む蓋部１４０の全体が、シュート出口１２２を通してシュート１２０の外部に現れている。粉体Ｇが、完全にシュート１２０から排出されている。なお、弁体１３０は、扉１１２が開けられているときに弁体１３０の全体又は一部が本体１１０の外部に現れるように、第二の位置Ｐ２からさらに移動可能であってもよい。この場合、作業者が、粉体排出装置１００の内部の構成要素、例えば、ブラシ１７０、蓋部１４０及びシール部１５０を容易にメンテナンスすることができる。なお、本実施形態では、第二の位置Ｐ２は、弁体１３０がシュート出口１２２を完全に開放する図５に示される位置として説明されているが、第二の位置Ｐ２は、弁体１３０がシュート出口１２２を部分的又は完全に開放する任意の位置であることができ、図５に示される位置に限定されないことが、正しく理解されよう。例えば、第二の位置Ｐ２は、弁体１３０がシュート出口１２２を部分的に開放する図３及び図４に示される位置であってもよい。つまり、弁体１３０がシュート出口１２２を完全には開放しないような構成も、本開示の範囲に含まれることが意図されている。

弁体１３０がシュート出口１２２を閉じるときには、弁体１３０は、第二の位置Ｐ２から第一の位置Ｐ１に向かって移動する。粉体排出装置１００では、蓋部１４０の側面にブラシ１７０が取り付けられているため、シール面１５１がシュート出口１２２を閉じる前に、図２に示される位置において、ブラシ１７０が蓋部１４０とシュート１２０の内面との間に挿入される。したがって、シュート１２０の内部に粉体Ｇが残っている場合であっても、ブラシ１７０が粉体Ｇの漏れを防止するため、シュート出口１２２とシール面１５１との間に粉体Ｇが挟まることが防止される。

以上のような粉体排出装置１００では、弁体１３０が、粉体Ｇを受ける蓋面１４１を含む、蓋部１４０と、シュート出口１２２を塞ぐシール面１５１を含む、シール部１５０と、を有する。また、シュート出口１２２を通して粉体Ｇが落下するときに、粉体Ｇの流れがシール面１５１に衝突しないように、蓋面１４１とシール面１５１とが、弁体１３０の移動方向（円弧状の経路Ｒに沿う方向）において互いに離間している。これによって、粉体Ｇの流れがシール面１５１に衝突することを防止でき、シール面１５１の磨耗を防止することができる。

また、粉体排出装置１００では、弁体１３０が、所定の中心Ｃ周りに円弧状の経路Ｒに沿って移動し、シュート１２０が、円弧状の経路Ｒに沿う内部形状を有し、且つ、シュート出口１２２が、円弧状の経路Ｒに対して垂直な平面内に位置している。また、蓋面１４１の全体が、粉体案内面として形成されている、つまり、蓋面１４１は、円弧状の経路Ｒに対して垂直な平面に対して、中心Ｃから最も遠い蓋面１４１の縁部１４２から上方に向かって傾斜されている。この構成では、蓋面１４１が、シュート出口１２２を通してシュート１２０の外部に現れる際に、シュート出口１２２に対して傾斜する。この構成によって、蓋面１４１が、中心Ｃから最も遠い縁部１４２から、シュート１２０の外部に徐々に現れる。このため、シュート出口１２２が、中心Ｃから最も遠い部分から徐々に開放される。したがって、粉体Ｇが、シュート出口１２２から徐々に排出され、粉体Ｇの流れを制御することができる。また、蓋面１４１のシュート出口１２２に対する傾斜によって、シール面１５１に衝突しないように粉体Ｇの流れを制御することができる。

また、粉体排出装置１００では、蓋面１４１の全体が粉体案内面として形成されているため、中心Ｃに最も近い蓋面１４１の縁部１４３が、シュート１２０の内部により長い時間残る。これによって、粉体Ｇが縁部１４３よりも高い位置に残っている場合にも、縁部１４３とシュート１２０の内面との間の隙間からの粉体Ｇの漏れが低減され得る。

また、粉体排出装置１００では、蓋部１４０には、蓋部１４０とシュート１２０の内面との間に挿入され、粉体Ｇの漏れを防止するブラシ１７０が取り付けられている。したがって、弁体１３０がシュート出口１２２を閉じるときに、蓋部１４０とシュート１２０の内面との間の隙間からの粉体Ｇの漏れを防止することができるため、シュート出口１２２とシール面１５１との間に粉体Ｇが挟まることを防止することができる。したがって、シール面１５１の磨耗をより防止することができる。

また、粉体排出装置１００では、シュート１２０には、シール面１５１と係合するための封止部材１２３が取り付けられている。したがって、粉体Ｇは、封止部材１２３に衝突しない。したがって、封止部材１２３の磨耗を防止することができる。

次に、第２実施形態に係る粉体排出装置について説明する。図６は、第２実施形態に係る粉体排出装置を示す概略図である。第２実施形態に係る粉体排出装置２００は、蓋部２４０の形状が蓋部１４０と異なる点において、第１実施形態に係る粉体排出装置１００と相違する。その他の点については、粉体排出装置２００は、粉体排出装置１００と同様に構成されることができる。なお、図６では、説明の明確化のために、蓋部２４０以外の要素が、簡略化又は省略されている場合がある。これら簡略化又は省略された構成要素は、粉体排出装置１００の対応する構成要素と同様に構成されてもよいし、又は、図６に図示されるように構成されてもよい。

蓋部２４０は、円弧状の経路Ｒに沿って中心軸が曲げられた円柱から、円弧状の経路Ｒの半径方向において外側の部分が取り除かれるように、円柱の上面から側面までカットされた切片に相当する形状を有している。上面の残された部分及びカット面が、蓋面２４１に相当する。別の観点では、蓋部１４０は、中実のドーナツ状の物体から、円周方向において鋭角の部分が得られるようにカットされた第一の切片から、さらに、半径方向において外側の部分が取り除かれるように、上方のカット面から外周側までカットされた第二の切片に相当する形状を有している。第二の切片の上方を向く２つのカット面が、蓋面２４１に相当する。このような構成によって、蓋面２４１は、円弧状の経路Ｒの中心Ｃから最も遠い蓋面２４１の縁部２４２を含み、且つ、円弧状の経路Ｒに対して垂直な平面に対して縁部２４２から上方に向かって傾斜された粉体案内面２４３と、円弧状の経路Ｒに対して垂直な平面内に位置する面２４４と、を有している。図６に示されるように、面２４４は、シュート出口１２２に対して平行又は緩やかな傾斜を有する。

以上のような第２実施形態に係る粉体排出装置２００も、図６に示されるように、シール面１５１に衝突しないように粉体Ｇの流れを制御することが可能であり、粉体Ｇの流れがシール面１５１に衝突することを防止し、これによって、シール面１５１の磨耗を防止することができる。また、粉体排出装置２００では、蓋面２４１が、シュート出口１２２に対して平行又は緩やかな傾斜を有する面２４４を有しているため、粉体Ｇを緩やかに排出することが可能になる。

次に、第３実施形態に係る粉体排出装置について説明する。図７は、第３実施形態に係る粉体排出装置の第一の位置を示す概略図であり、図８は、開放されたシュートを示す図７の粉体排出装置の概略図である。第３実施形態に係る粉体排出装置３００は、弁体３３０が弁体１３０と異なる点、及び、シュート３２０がシュート１２０と異なる点において、第１実施形態に係る粉体排出装置１００及び第２実施形態に係る粉体排出装置２００と相違する。その他の点については、粉体排出装置３００は、粉体排出装置１００，２００と同様に構成されることができる。なお、図７，８では、説明の明確化のために、弁体３３０及びシュート３２０以外の要素が、簡略化又は省略されている場合がある。これら簡略化又は省略された構成要素は、粉体排出装置１００，２００の対応する構成要素と同様に構成されてもよいし、又は、図７，８に図示されているように構成されてもよい。

シュート３２０は、概ね筒状であり、上部のシュート入口（不図示）と、下部のシュート出口３２２と、を有している。シュート３２０は、後述する蓋部３４０がシュート３２０の内部で所定の経路に沿って移動できるように、蓋部３４０の形状に対応する内部形状を有している。具体的には、シュート３２０は、概ね円筒状の部分３２１を有しており、部分３２１は、後述する弁体３３０の直線状の経路Ｌ（すなわち、蓋部３４０の経路）に沿う内部形状を有している。部分３２１は、蓋部３４０の形状に応じて、角筒状（例えば、四角筒状等）であってもよい。部分３２１の下縁は、シュート出口３２２を画定している。シュート出口３２２は、直線状の経路Ｌに対して垂直な平面（又は、水平面）内に位置している。シュート出口３２２には、Ｏリング等の封止部材（不図示）が取り付けられていてもよい。

弁体３３０は、シュート出口３２２を塞ぐ第一の位置Ｐ３と、シュート出口３２２を開放する第二の位置Ｐ４（図８参照）との間を、直線状の経路Ｌに沿って移動可能である。図７を参照して、弁体３３０は、粉体Ｇを受ける蓋部３４０と、シュート出口３２２を塞ぐシール部３５０と、を有している。

蓋部３４０は、シュート３２０の内部に挿入されて粉体Ｇを受ける蓋面３４１を含む。具体的には、蓋部３４０は、第一の位置Ｐ３において、蓋面３４１を含む蓋部３４０の全体がシュート３２０の内部に挿入可能なように、構成されている。蓋部３４０と、シュート３２０との間には、隙間があってもよい。蓋部３４０は、上部の円錐状の部分と、下部の円柱状の部分と、を有する。上部の円錐状の部分の側面が、蓋面３４１に相当する。

蓋面３４１は、上方を向いており、粉体案内面を有している。本実施形態では、蓋面３４１の全体が、粉体案内面として形成されている。具体的には、蓋面３４１は、蓋面３４１の縁部全体から上方に向かって傾斜されている。蓋部３４０円柱状の部分の側面には、粉体Ｇの漏れを防止するためのブラシ（不図示）が取り付けられていてもよい。

シール部３５０は、シュート出口３２２を塞ぐシール面３５１を含む。具体的には、シール部３５０は、概ね截頭円錐台状である。側面が、シール面３５１に相当する。シール部３５０は、シュート出口３２２の形状に応じて、截頭四角錐台状等の截頭角錐台状であってもよい。シール面１５１は、直線状の経路Ｌに対して垂直な平面（又は、水平面）内に位置している。

蓋面３４１とシール面３５１とは、シュート出口１２２を通して粉体Ｇが落下するときに、粉体Ｇの流れがシール面３５１に衝突しないように、弁体３３０の移動方向（直線状の経路Ｌに沿う方向）において、互いに離間している。

蓋部３４０及びシール部３５０は、一体に形成されてもよいし、又は、別個に形成された後にボルト又は溶接等によって連結されてもよい。蓋部３４０及びシール部３５０を含む弁体３３０は、例えば、不図示のエアシリンダ、油圧シリンダ、又は、モータ等の駆動手段によって駆動されることができる。

以上のような粉体排出装置３００では、弁体３３０が図７に示される第一の位置Ｐ３から図８に示される第二の位置Ｐ４に移動すると、蓋面３４１の一部（又は、全体）が、シュート出口３２２を通してシュート３２０の外部に現れる。蓋面３４１とシール面３５１との間の距離、及び、蓋面３４１のシュート出口３２２に対する傾斜によって、粉体Ｇの流れは、シール面３５１に衝突しないように制御される。このように、第３実施形態に係る粉体排出装置３００も、シール面３５１に衝突しないように粉体Ｇの流れを制御することが可能であり、粉体Ｇの流れがシール面３５１に衝突することを防止し、これによって、シール面３５１の磨耗を防止することができる。

なお、蓋部３４０は、上部の円錐状の部分に代えて、例えば、円柱から、上面が取り除かれるように、中心軸に対して斜めに側面の一方側から反対の他方側までカットされた切片に相当する形状を有していてもよい。この場合、蓋部３４０は、側面の一方側から反対の他方側に向かって傾斜された蓋面（粉体案内面）を有する。この場合、蓋面は、最下部の縁部から、シュート出口３２２を通してシュートの外部に現れる。このため、シュート出口が、徐々に開放される。また、蓋部３４０は、上部の円錐状の部分に代えて、円柱から、上面の一部が取り除かれるように、中心軸に対して斜めに上面から側面までカットされた切片に相当する形状を有していてもよい。この場合、蓋部３４０の蓋面は、側面から上面に向かって傾斜された粉体案内面と、上面の残された部分と、を有する。この場合にも、蓋面は、最下部の縁部から、シュート出口３２２を通してシュートの外部に現れる。このため、シュート出口が、徐々に開放される。

粉体排出装置の実施形態について説明したが、本発明は上記の実施形態に限定されない。当業者であれば、上記の実施形態の様々な変形が可能であることを理解するだろう。また、当業者であれば、１つの実施形態に含まれる特徴は、矛盾が生じない限り、他の実施形態に組み込むことができる、又は、他の実施形態に含まれる特徴と交換可能であることを理解するだろう。

１００，２００，３００，５００，６００・・・粉体排出装置、１１０，５１０，６１０・・・本体、１１１，５１１，６１１・・・排出口、１１２・・・扉、１２０，３２０，５２０，６２０・・・シュート、１２１，３２１・・・シュートの部分、１２２，３２２・・・シュート出口、１２３・・・封止部材、１２４・・・鍔部、１３０，３３０，５３０，６３０・・・弁体、１４０，２４０，３４０・・・蓋部、１４１，２４１，３４１・・・蓋面、１４２，２４２・・・円弧状の経路の中心から最も遠い蓋面の縁部、１４３・・・円弧状の経路の中心に最も近い蓋面の縁部、１５０，３５０・・・シール部、１５１，３５１・・・シール面、１５２・・・平板部、１５３・・・支持部、１６０・・・アーム部、１７０・・・ブラシ、Ｂ１，Ｂ２・・・ボルト、Ｃ・・・円弧状の経路の中心、Ｇ・・・粉体、Ｌ・・・直線状の経路、Ｐ１，Ｐ３・・・第一の位置、Ｐ２，Ｐ４・・・第二の位置、Ｒ・・・円弧状の経路、α・・・角度。

Claims (4)

1. 粉体を排出するための粉体排出装置であって、
   前記粉体が通過するシュート出口を有する、シュートと、
   前記シュート出口を塞ぐ第一の位置と、前記シュート出口を開放する第二の位置と、の間を移動可能である弁体であって、前記粉体を受ける蓋部と、前記シュート出口を塞ぐシール部と、を有する、弁体と、
   を備え、
   前記蓋部が、前記シュートの内部に挿入されて前記粉体を受ける蓋面を含み、
   前記シール部が、前記シュート出口を塞ぐシール面を含み、
   前記蓋面と前記シール面とが、前記シュート出口を通して前記粉体が落下するときに、前記粉体の流れが前記シール面に衝突しないように、前記弁体の移動方向において互いに離間し、
   前記弁体が、鉛直方向に沿う直線状の経路に沿って移動し、
   前記シュートが、前記直線状の経路に沿う内部形状を有し、且つ、前記シュート出口が、前記直線状の経路に対して垂直な平面内に位置する、粉体排出装置。
2. 前記蓋面が、粉体案内面を有しており、前記粉体案内面は、前記蓋面の少なくとも一部の縁部を含み、且つ、前記少なくとも一部の縁部から上方に向かって傾斜されている、請求項１に記載の粉体排出装置。
3. 前記蓋部には、前記蓋部と前記シュートの内面との間に挿入され、前記粉体の漏れを防止するブラシが取り付けられている、請求項１または２に記載の粉体排出装置。
4. 前記シュートには、前記シール面と係合するための封止部材が取り付けられている、請求項１～３のいずれか一項に記載の粉体排出装置。

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