JPH0349338Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔考案の技術分野〕 本考案は、食品機械などにおいて液体による原
材料や製品としての飲料などを流通させるパイプ
ラインに使用されるバルブに関する。

〔考案の技術的背景〕

近来、食品・醸造・乳業・化学・製品などの各
業界において、その製造プロセスの自動化が押し
進められており、多種多様な流体がパイプライン
によつて交差されたり、分岐されるようになつて
きた。特に、液体製品と洗浄液などの異種液体が
バルブによつて分けられているような場合に、こ
のバルブに要求される最も基本的な機能は、いか
なる場合であつても、これら異種液体間に混合を
生じさせず、しかも、各種の液体が付着する可能
性のある部材表面を確実に洗浄ないし減菌するこ
とのできる構成を有していることである。

しかしながら、既に提案されているこの種のバ
ルブは、上記機能が必らずしも満足のいくもので
はなかつた。すなわち、二つの配管流路相互間に
開閉弁機構が介装され、この開閉弁機構が、その
弁体を開位置と閉位置との間で往復動させる弁杆
を有するようなバルブにおいては、開閉弁機構に
おける弁体との摺動面を容易に洗浄することを要
するほかに、弁杆とその密閉摺動を許すパツキン
との間およびこのパツキンを挟んでその内外間で
移動する弁杆の特定部位をも容易に洗浄・減菌す
ることを要するにもかかわらず、洗浄・減菌が無
視あるいは軽視されていたため、その対策もほと
んどとられていなかつた。

そこで、本出願人は、上述した欠点を解消する
ために、弁杆の密閉摺動を許すパツキンを挟んで
その内外間で移動する弁杆部位に洗浄液通路を臨
ませて、その部分の洗浄を可能にすると同時に、
この部分を洗浄した洗浄液で弁開閉機構における
弁体との摺動面をも自動的に洗浄することのでき
るものを提案した。

即ち、第１図乃至第３図において、符号１は、
パイプラインに使用されるバイブであつて、この
バイブ１のケーシング２は、その内部に互に平行
なあるいは交又方向の二つの流路３ａ，３ｂと、
これらを連通する通路４とが形成されるととも
に、その上部および下部にそれぞれ開口部５，６
が形成される。７は開閉弁機構を示しており、こ
の開閉弁機構７は、相対向状に配置される一対の
上下部弁体８ａ，８ｂと、それらの相手方である
弁筒９とからなり、そのうちの下部弁体８ａには
上方へ延びる第１弁杆１０および下方へ延びる液
体導出管１１が同軸上で一体に形成される。そし
て、この下部弁体８ａは、その外周に、上記弁筒
９の内周に形成されている摺接面９ａに対して密
閉摺動する環状パツキン１２を備えるとともに、
その内周部における上記第１弁杆１０と液体導出
管１１との接続部に液溜用の環状凹部１３を有
し、この環状凹部１３と上記液体導出管１１とが
放射状に穿設された複数の通孔１４によつて連通
される。一方、上部弁体８ｂは、上記第１弁杆１
０に外嵌された第２弁杆１５を一体に有して、こ
の第１弁杆１０に対して外嵌状に配置され、その
外周部に上記弁筒９の上端内周に形成されている
テーパ状の弁座面９ｂおよび上記下部弁体８ａの
外周上面１６の双方に対向する環状パツキン１７
を備える。また、上部弁体８ｂの下端部内周と第
１弁杆１０の基端部外周との間にガイドシール１
８が介装される。一方、第１弁杆１０の上端部
に、第２弁杆１５の内周面に摺接するＯリングか
らなるシール材１９が配設される。

つぎに、上記ケーシング２における上下部の各
開閉口部５，６には、これらを塞ぐようにそれぞ
れスリーブ２０，２１が一体に固着される。そし
て、上部スリーブ２０は、上記上部流路３ａの外
部において、第２弁杆１５を外套するとともに、
その上端部および下端部にそれぞれパツキン２２
ａ，２２ｂを備え、これらのパツキン２２ａ，２
２ｂによつて上記第２弁杆１５が往復密閉摺動自
在に支持される。また、上部スリーブ２０の上端
部には、その上下の各パツキン２２ａ，２２ｂ相
互間において洗浄液注入口２３が穿設されるとと
もに、この洗浄液注入口２３と上記開閉弁機構７
との間にわたつて、これらを連絡する洗浄液通路
２４が形成される。図示例において、この洗浄液
通路２４は、上部スリーブ２０と第２弁杆１５と
の間の環状空間２４ａ、この環状空間２４ａの下
部に対応して第２弁杆１５に円周方向にして、し
かも、等ピツチおきに形成された通孔２４ｂ、第
２弁杆１５と第１弁杆１０との間の環状空間２４
ｃならびにこの環状空間２４ｃの下部から上部弁
体８ｂの下面外周に向けて放射状に貫設された通
孔２４ｄとからなり、その終端である通孔２４ｄ
の開口部には、放射状のすべての通孔２４ｄの開
口部を連絡する環状溝２５が形成される。一方、
下部スリーブ２１も上部スリーブ２０と同様にそ
の上端部および下端部にそれぞれパツキン２６
ａ，２６ｂを備えており、これらのパツキン２６
ａ，２６ｂによつて上記液体導出管１１が密閉摺
動自在に支持される。そして、下部スリーブ２１
の下端部には、上記各パツキン２６ａ，２６ｂの
相互間において洗浄液注入口２７が開設され、こ
の洗浄液注入口２７が、下部スリーブ２１と液体
導出管１１との間の洗浄液通路２８に連通し、ま
た、この洗浄液通路２８が液体導出管１１に形成
された複数の通孔２９によつて液体導出路３０に
連通される。

一方、３１は開閉弁機構７の駆動部を示す。こ
の駆動部３１は、ピストン３２と、このピストン
３２を内蔵したシリンダ３３と、シリンダ３３に
対して出退自在でかつ相互に摺動自在な一対の杆
体３４，３５と、相互にラツプする状態で同心的
に配設された内外一対の圧縮コイルスプリング３
６，３７とを備える。すなわち、一対の杆体３
４，３５のうち、一方の杆体３４は、シリンダ３
３をその軸心上で貫通するように配設されるとと
もに、その中間部に段付部３４ａを有し、かつ、
この段付部３４ａに対向してリング３４ｂが保持
される。これに対して、上記ピストン３２は、そ
の中央部が外周部に対して陥没状となるように円
錐台状に構成されており、その円錐台部３２ａの
中心部が、上記一方の杆体３４に外嵌されるとと
もに、その段付部３４ａとリング３４ｂとの間に
スペーサ３８を介して挟持状に係止される。そし
て、このピストン３２の外周部と、このピストン
３２に対向するシリンダ後部端壁３３ａとの間に
上記コイルスプリング３６が介在される。一方、
他方の杆体３５は、シリンダ前部端壁３３ｂを挟
む内外間に配置され、しかも、一方の杆体３５に
対して外嵌された筒状部材からなり、その一端部
に鍔部３５ａを備える。そして、この鍔部３５ａ
とピストン３２の円錐台部３２ａとの間に上記コ
イルスプリング３７が介在される。

上記した開閉機構駆動部３１は、シリンダ３３
を倒立状とされて、その一方の杆体３４が上記し
た第１弁体１０に同軸上で結合され、また、他方
の杆体３５が第２弁杆１５に突合わされる。そし
て、開閉機構駆動部３１の重量をケーシング２で
支持させるために、シリンダ３３とケーシング２
との間に窓付きヨーク４１が介在される。

なお、シリンダ３３の後部端壁３３ａ上には必
要に応じてリミツトスイツチなどを内蔵した制御
ボツクス３９が配置される。また、４０ａ，４０
ｐはシリンダ３３に形成されている給排圧ポート
を示す。

従つて、上述したパイプライン用バルブは、シ
リンダ３３の内部に作動圧力が供給されないとき
は、外部コイルスプリング３６の付勢によつてピ
ストン３２が押下げられ、これに伴なつて、この
ピストン３２に係止されている一方の杆体３４お
よびこの杆体３４に結合されている第１弁杆１０
が押下げられて、下部弁体８ａがその下限位置で
二つの流路３ａ，３ｂを連通する通路４を閉塞す
る。これに対して、上部部弁体８ｂは、内部コイ
ルスプリング３７の付勢によつて他方の杆体３５
および、これに突合わされた第２弁杆１５が押下
げられるのに伴なつて、その下限位置に設定さ
れ、その環状パツキン１７が弁筒９の弁座面９ｂ
に圧接されて上記通路４を閉塞する。この状態に
おいては、上部流路３ａと通路４、下部流路３ｂ
と通路４とがそれぞれ上部弁体８ｂ、下部弁体８
ａによつて遮断されており、これら相互間での液
の流通は生じない。また、下部弁体８ａと上部弁
体８ｂとの間には一定の間隙Ｓが保持される。こ
の場合に、たとえば、下部弁体８ａの環状パツキ
ン１２に不良が生じると、下部流路３ｂを流通す
る飲料のみがそのシール不良部分を通過して上記
間隙Ｓ内に流入し、さらに、環状凹部１３、通孔
１４および液体導出路３０を伝つて外部へ流出す
る。したがつて、下部弁体８ａの環状パツキン１
２の不良が的確に早期発見できる。逆に、上部弁
体８ｂの環状パツキン１７に不良が生じた場合に
は、上部流路３ａを流通する洗浄液のみがそのシ
ール不良部分を通過し、上記した経路を伝つて外
部へ流出するので、上部弁体８ｂの環状パツキン
１７の不良が直ちに確認できる。このような場合
においても、シール不良部分を通過した液が他の
流路３ｂまたは３ａに流入することはないので、
二液が混合するおそれはない。

この状態から二つの流路３ａ，３ｂを切換え
て、下部流路３ｂを洗浄する際には、下部流路３
ｂへの飲料供給を停止させた後、下部弁体８ａお
よび上部弁体８ｂを第３図に示す位置まで上方へ
往動させて通路４を開放し、この通路４を経て上
部流路３ａの洗浄液を下部流路３ｂへ流入させ
る。この操作は、シリンダ３３内部へ給圧してピ
ストン３２を外部コイルスプリング３６の付勢に
抗して押上げることによつて行なわれる。すなわ
ち、ピストン３２が押上げられると、このピスト
ン３２とともに一方の杆体３４および第１弁杆１
０が上昇され、第１段階として、下部弁体８ａの
外周上面１６が上部弁体８ｂの環状パツキン１７
に圧接し、第２図に示されるように、上記間隙Ｓ
が塞がれる。つぎに、第２段階として、上部弁体
８ｂが下部弁体８ａにより、内部コイルスプリン
グ３６の付勢に抗して押上げられ、これらの弁体
８ａ，８ｂが一体となつて第３図で示されている
それらの上限まで往動して通路４が開放される。
したがつて、上部流路３ａを流通していた洗浄液
が通路４を経て下部流路３ｂに導入される。この
操作中においては、上記第１段階で下部弁体８ａ
と上部弁体８ｂとの間隙Ｓが確実に塞がれるの
で、第２段階でこれらの弁体８ａ，８ｂが上部流
路３ａ内へ往動しても、この上部流路３ａ内の洗
浄液がその間隙Ｓを通り、さらに環状凹部１３、
通孔１４および液体導出路３０を経て外部へ流出
することがなく、洗浄液の損失は全く生じない。

次に、通路４を閉塞して通常のパイプライン操
作に移行させるには、シリンダ３３内部を排圧す
る。この操作によつて外部コイルスプリング３６
の付勢によつてピストン３２が押下げられるか
ら、それに伴なつて一方の杆体３４および第１弁
杆１０が下動し、下部弁体８ａが通路４内に挿入
されて、その環状パツキン１２が弁筒９ａの摺接
面９ａに圧接して通路４を閉塞する。また、上部
弁体８ｂは、内部コイルスプリング３７の付勢に
よつて当初は下部弁体８ａに追従して上記間隙Ｓ
を塞いだまま一体に往動し、その環状パツキン１
７が弁筒９の弁座面９ｂに圧接した時点でその往
動が停止し、同時に通路４を閉塞する。したがつ
て、第１図のように、下部弁体８ａと上部弁体８
ｂとの間には、再び当初の間隙Ｓが保持される。

このように、開閉機構７の開閉作動により、弁
筒９の摺接面９ａや各環状パツキン１２，１７に
は、上部流路３ａあるいは下部流路３ｂを流通す
る飲料などの液体が付着し、これが時間の経過に
よつて腐食などを起こして、再度の開閉作動時に
各流路３ａ，３ｂ内の液体に混入するおそれがあ
るため、これを洗浄して除去しておく必要があ
る。また、第２弁杆１５および液体導出管１１に
は、上記開閉作動時に上部スリーブ２０のパツキ
ン２２ａおよび下部スリーブ２１のパツキン２６
ｂの内外間で移動する部分が存在するため、この
部分が外気に直接接触してごみ、細菌などを付着
させることがある。そのため、何らかの原因で洗
浄液通路２４，２８内部に飲料などが滞留した場
合には、この細菌などが飲料中に混入されるおそ
れがある。その可能性は極めて低いものではある
ものの、やはり、このようなごみ、細菌などは除
去・減菌しておく必要がある。

このような洗浄・減菌作業は、上部スリーブ２
０の洗浄液注入口２３および下部スリーブ２１の
洗浄液注入口２７から洗浄液を注入して行なわれ
る。すなわち、上部スリーブ２０の洗浄液注入口
２３から洗浄液を注入すると、この洗浄液で第２
弁杆１５の外気と接触した部分１５ａが洗浄され
る。つづいて、この洗浄液は環状空間２４ａ、通
孔２４ｂ、環状空間２４ｃを通つた後、放射状の
通孔２４ｄから噴出して弁筒９の摺接面９ａおよ
び環状パツキン１２，１７と接触し、さらに環状
溝２５、環状凹部１３、通孔１４および液体導出
路３０を通つて外部へ排出されるから、これら一
連の壁面が容易に洗浄される。特に、上記摺接面
９ａおよび環状パツキン１２，１７に対しては、
洗浄液自体の洗浄力のほかに、通孔２４ｄから噴
出された洗浄液の力学的作用が付加されるので、
それらが洗浄される。また、液体導出管１１の外
気と触れる部分は、下部スリーブ２１の洗浄液注
入口２３から洗浄液を注入すれば、容易に洗浄さ
れる。又、液体導出管１１を通して排出される洗
浄液は必要に応じて回収されるようになつてい
る。

〔背景技術の問題点〕

しかしながら、上述したパイプライン用バルブ
は、洗浄・減菌操作時、上部スリーブ２０の洗浄
注入口２３から洗浄液を注入する関係上、この洗
浄注入口２３からの洗浄液は、洗浄液通路２４を
構成する環状空間２４ａ、通孔２４ｂ、環状空間
２４ｃを通つた後、放射状の通孔２４ｄから噴出
して、弁筒９の摺接面９ａや環状パツキン１２，
１７を洗浄し、さらに、環状溝２５、環状凹部１
３、通孔１４及び液体導出路３０を洗浄しながら
外部排出されるけれども、上記第１弁杆１０は、
下部弁体８ａをガイドシール１８を介して保持さ
れているため、洗浄・減菌時に流下する洗浄液の
圧力によつてふれ動されて振動や騒音を発するば
かりでなく、上記下部弁体９ａが弁筒９の摺動面
９ａを磨耗して、これに起因して閉弁時、漏洩す
るおそれがある。

〔考案の目的〕

本考案は、上述した事情に鑑みてなされたもの
であつて、洗浄液を供給する環状空間による洗浄
液通路をスパイラルを形成する螺旋状にして、弁
杆の振動や騒音の発生を防止すると共に、併せ
て、注入される洗浄液に旋回流を付勢して噴射
し、洗浄・減菌効果の向上を図るようにしたこと
を目的とするパイプラインバルブを提供するもの
である。

〔考案の概要〕

本考案は、ケーシングに形成された二つの流路
相互間に開閉弁機構が介在され、この開閉弁機構
が、その弁体を開位置と閉位置との間で往復動さ
せる弁杆を有してなるものにおいて、この弁杆を
上記ケーシングの外部へ突出させるとともに、そ
の突出部分を密閉摺動自在に保持するパツキンを
備えたスリーブを上記ケーシングに一体に設け、
上記弁体の開閉動作に伴なつて上記スリーブの内
部と外部との間で移動する弁杆部位に対向するよ
うに、上記スリーブに洗浄液注入口を形成し、こ
の洗浄液注入口と上記開閉弁機構における弁体に
対する摺接面との間にわたつて、これらを連絡す
る洗浄液通路を螺旋状に形成して構成したもので
ある。

〔考案の実施例〕

以下、本考案を図示の一実施例について説明す
る。

なお、本考案は、上述した具体例と同一構成部
材には同じ符号を付して説明する。第４図乃至第
６図において、符号２は、パイプラインに使用さ
れるバルブ１のケーシングであつて、このケーシ
ング２内には、上・下一対をなす流路３ａ，３ｂ
が形成されており、この両流路３ａ，３ｂのケー
シング２の中程には、通路４が上記両流路３ａ，
３ｂに連通するように跨つて形成されている。
又、この通路４の直上に位置する上記ケーシング
２には、開口部５が設けられており、この開口部
５には、スリーブ２０がパツキンを介して立設さ
れている。又、このスリーブ２０の上・下開口部
には、輪状をなすパツキン２２ａ，２２ｂが付設
されており、上記スリーブ２０には弁杆Ｉを構成
する第１弁杆１０及び第２弁杆１５が同心的に、
しかも、上・下方向（軸方向）に摺動自在に嵌装
されている。さらに、上記通路４の近傍に位置す
る上記第１弁杆１０には、液体導出管１１を連設
した円錐状の下部弁体８ａが、上記弁筒９の弁座
面９ｂに接触するようにして設けられており、上
記下部弁体８ａ内には、環状凹部１３及び複数の
通孔１４が上記液体導出管１１の液体導出路３０
に連通するようにして設けられている。

一方、上記下部弁体８ａの直上に位置する上記
第２弁杆１５には、上部弁体８ｂが上記弁筒９の
弁座９ｂに当接するようにして設けられており、
この上部弁体８ｂには、第４図に示されるよう
に、パツキング８ｃがシート押え部材８ｄによつ
て一体的に設けられている。なお、上記シート押
え部材８ｄには複数の通孔２４ｄ及びこれに連通
する環状溝２５が形成されている。他方、上記両
パツキン２２ａと２２ｂとの間に位置する上記ス
リーブ２０には洗浄液注入口２３が穿設されてお
り、この洗浄液注入口２３に連通する上記スリー
ブ２０と上記第２弁杆１５の間には、洗浄液通路
２４の一部を形成する環状空間２４ａが設けられ
ている。又、この環状空間２４ａの下部に位置す
る上記第２弁杆１５には、円周方向にして、しか
も、等ピツチによる複数の通孔２４ｂが穿設され
ており、この各通孔２４ｂは、上記環状空間２４
ａに連通されている。

又一方、上記第２弁杆１５に嵌装された第１弁
杆１０の中程の外周には、洗浄液通路２４をスパ
イラル状に形成する螺旋溝部４２が設けられてお
り、この螺旋溝部４２の下位には、スプレツダー
４３が、第５図及び第６図に示されるように、上
記第１弁杆１０に設けられている。又、このスプ
レツダー４３には、上記螺旋溝４２に連通した複
数の噴射孔４４が前記弁筒９の摺接面９ａに向け
て穿設されており、上記螺旋溝４２によつて付勢
された洗浄液による旋回流体は、上記各噴射孔４
４から摺接面９ａに向つて噴射洗浄するようにし
てなつている。

なお、上記スリーブ２０の下部２０ａには窓付
きヨーク４１が上記洗浄液注入口２３を囲むよう
にして設けられており、この窓付きヨーク４１の
上部には、前述した具体例と同じ構成の開閉弁機
構７の駆動部としての開閉機構駆動部３１が設け
られている。又、この開閉機構駆動部３１の杆体
３４は、上記第１弁杆１０に連結されており、上
記開閉機構駆動部３１の杆体３５は、上記第２弁
杆１５に当接されている。

従つて、上記開閉機構駆動部３１は、前述の具
体例における第２図及び第３図に示されるよう
に、開閉弁機構７を開閉作動し得るようになつて
いる。

一方、洗浄・減菌操作をする場合、第４図に示
されるように、洗浄液注入口２３から洗浄液によ
る圧力流体を注入すると、この洗浄液による圧力
流体は、環状空間２４ａ、各通孔２４ｂ、から、
スパイラル状の螺旋溝部４２へ流入し、これによ
つて旋回流を付勢し、上記スプレツダー４３の各
噴射孔４４から噴射され、この噴射流が上記弁筒
９の摺接面９ａや上部弁体８ｂを洗浄・減菌する
ようになつている。

しかして、仕事を了えた洗浄液は、各通孔１４
を通つて液体導出管１１の液体導出路３０へ回収
されて機外へ取出されるようになつている。

特に、本考案による第１弁杆１０の螺旋溝部４
２は、洗浄液を旋回流を付勢して、スプレツダー
４３から四方へ噴射して噴射効率を向上させると
共に、上記螺旋溝部４２の位置する第１弁杆１０
の外周面が上記第２弁杆１５の内周面に当接して
いるので、上記第１弁杆１０が洗浄液の流れによ
つて振動したり、騒音を発するおそれはなくな
り、静粛に洗浄・滅菌作業を施すことができるよ
うになつている。

〔考案の効果〕

以上述べたように本考案によれば、ケーシング
に形成された二つの流路相互間に開閉弁機構が介
在され、この開閉弁機構が、その弁体を開位置と
閉位置との間で往復動させる弁杆を有してなるも
のにおいて、弁杆を上記ケーシングの外部へ突出
させるとともに、その突出部分を密閉摺動自在に
保持するパツキンを備えたスリーブを上記ケーシ
ングに一体に設け、上記弁体の開閉動作に伴なつ
て上記スリーブの内部と外部との間で移動する弁
杆部位に対向するように、上記スリーブに洗浄液
注入口を形成し、この洗浄液注入口と上記開閉弁
機構における弁体に対する摺接面との間にわたつ
て、これらを連絡する洗浄液通路を螺旋状に形成
してあるので、洗浄・滅菌操作時、開閉弁機構内
を有効適切に洗浄・滅菌できるばかりでなく、洗
浄時の振動や騒音の発生を防止して静粛に洗浄作
業をすることができると共に、構成も簡素である
から組立や保守点検も容易となる等の優れた効果
を有する。

【図面の簡単な説明】

第１図は、既に提案されているパイプライン用
バルブの断面図、第２図及び第３図は、上記パイ
プライン用バルブの作用を説明するための各図、
第４図は、本考案によるパイプライン用バルブの
要部を示す断面図、第５図は、本考案に組込まれ
るスプレツダーの半分を断面して示す側面図、第
６図は、同上平面図である。 ２……ケーシング、３ａ，３ｂ……流路、４…
…通路、８ａ……下部弁体、８ｂ……上部弁体、
９……弁筒、１０……第１弁杆、１１……液体導
出管、１５……第２弁杆、２０……スリーブ、３
１……開閉機構駆動部、４２……螺旋溝部、４３
……スプレツダー。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. ケーシングに形成された二つの流路相互間に開
   閉弁機構が介在され、この開閉弁機構が、その弁
   体を開位置と閉位置との間で往復動させる弁杆を
   有してなるものにおいて、この弁杆を上記ケーシ
   ングの外部へ突出させると共に、その突出部分を
   密閉摺動自在に保持するパツキンを備えたスリー
   ブを上記ケーシングに一体に設け、上記スリーブ
   に嵌装される弁杆を第１弁杆と第２弁杆とにして
   同心的に設け、上記第１弁杆の外周に洗浄液通路
   を形成する螺旋溝部を設け、上記スリーブに洗浄
   液注入口を上記螺旋溝部へ連通するように設け、
   この螺旋溝部の下位の上記第１弁杆にスプレツダ
   ーを設け、このスプレツダーに複数の噴射孔を上
   記螺旋溝部へ連通するようにすると共に、弁筒の
   摺接面へ旋回流を生成するように穿設したことを
   特徴とするパイプライン用バルブ。