JPS6141007Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は食品機械などにおいて原材料や製品と
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ものである。

近来、食品・醸造・乳業・化学・薬品などの各
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、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滅菌することので
きる構成を有していることである。

しかしながら、従来より提案されているこの種
のバルブにあつては、上記機能が必ずしも満足の
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、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・滅菌することも要するにもかかわらず、従来
のものにあつては、特に後者の洗浄・滅菌が無視
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。

本考案は以上の事情に鑑みてなされたものであ
り、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
を提供することを目的とし、その要旨は、バルブ
ケーシング２に、液体を互に独立して流通させる
二つの流路３ａ，３ｂが形成されると共に両流路
相互間にこれらの流路を連通させる通路４が形成
され、該通路４に同軸上に上部弁体８ｂと下部弁
体８ａとが相対向して配設され、かつ両弁体８
ａ，８ｂが該流路４内にあるときに両弁体間に対
向間隙Ｓが形成されると共に上方に延びる下部弁
体８ａの弁杆１０の外側に、上部弁体８ｂの中空
状弁杆１５が嵌挿されて両弁杆がバルブケーシン
グ２より上方に延びるバルブにおいて、上記中空
状弁杆１５の外側に該弁杆１５を囲繞するように
して上部スリーブ２０がバルブケーシング２に突
設され、該上部スリーブ２０と中空状弁杆１５と
の間に洗浄液流通路２４ａが形成されると共に、
上部スリーブ２０に洗浄液注入口２３が開設さ
れ、上記流通路２４ａは上記両弁杆１０，１５間
に形成された洗浄液流路２４ｃに連通連結され、
上部弁体８ｂの下部には上記洗浄液流路２４ｃよ
り上部弁体の下面外周に向けて放射状に穿設され
て前記対向間隙Ｓに連通する通孔２４ｄを備える
と共に、該対向間隙Ｓは下部弁体８ａに設けた通
孔を介して下部弁体８ａに一体突設されてバルブ
ケーシング２より下方に延びる排液管１１に連通
連結され、更に上部弁体８ｂの下端内周と下部弁
体８ａの弁杆１０の基端部外周との間にガイドシ
ール１８が配設され、また該排液管の外側に該管
を囲繞するようにして下部スリーブ２１がバルブ
ケーシング２に突設されて該下部スリーブ２１と
排液管１１との間に洗浄液通路２８が形成される
と共に、下部スリーブ２１に洗浄液注入口２７が
開設されてなる構成からなる。

つぎに、本考案をその実施例を示す図面にした
がつて説明する。

第１図および第３図において、１はバルブを示
し、このバルブ１のケーシング２は、その内部に
互に平行なあるいは交叉方向の二つの流路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、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２２ａ，２
２ｂを備え、これらのパツキン２２ａ，２２ｂ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が開設されるととも
に、上部スリーブ２０と第２弁杆（中空状弁杆）
１５との間には上記注入口２３に連通する洗浄液
流通路２４ａが形成される。そしてまた前述の第
２弁杆１５と第１弁杆１０との間には洗浄液流路
２４ｃが形成され、第２弁杆１５に貫設された通
孔２４ｂを介して前記洗浄液流通路２４ａに連通
している。そしてさらに洗浄液流路２４ｃは上部
弁体８ｂに放射状に下面外周に向けて貫設した通
孔２４ｄにつながれ、上部弁体８ｂの下端部の環
状溝２５を通つて上下部弁体８ａ，８ｂの対向間
隙Ｓに合流する。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２６ａ，２６ｂを備えており、
これらのパツキン２６ａ，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が開設されると共に、下部スリーブ２１と
液体導出管（排液管）１１との間の前記注入口２
７に連通する洗浄液通路２８が形成され、また、
この洗浄液通路２８が液体導出管１１に形成され
た通孔２９によつて液体導出部３０に連通され
る。

つぎに、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状に
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弁杆１０に同軸上で結合され、また、他方
の弁杆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が設置される。また、４０ａ，４０
ｂはシリンダ３３に形成されている給排圧ポート
を示す。

以上において、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３
６の付勢によつてピストン３２が押下げられ、こ
れに伴つて、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弁体
１５が押下げられるのに伴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に圧接されて上記空路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８ａ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１
３、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１２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階段として、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図のように、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，８
ｂ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。

つぎに、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３
６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が片筒９の摺接面９ａ
に圧接して通路４を閉塞する。また、上部弁体８
ｂ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
だまま一体に復動し、その環状パツキン１７が弁
筒９の弁座面９ｂに圧接した時点でその復動が停
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８ｂとの
間には、再び当初の間隙Ｓが保持される。

上記のような開閉弁機構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。

このような洗浄・滅菌作業は、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W₁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、洗浄液流通路
２４ａ、通孔２４ｂ、洗浄液流路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２９
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１２，１
７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、それらが確実に洗浄される。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、洗浄液は下部スリーブ２１と液体導出
管１１との間の洗浄液通路２８を流通し、該導出
管１１の外周部は容易に洗浄される。なお、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。

ところで、上述したようなバルブ１は、食品機
械などにおいては多数のパイプラインの交叉点あ
るいは分岐点ごとに設けられるものであるため、
狭いスペースに多数のものを設置することを余儀
なくされる反面、衛生上など観点から、頻繁に取
付け取外しが行われるため、そのメンテナン上、
小型のものが好ましいとされる。この点に関し、
上述したものは、シリンダ３３に内蔵された二つ
のコイルスプリング３６，３７が互にラツプする
状態で配設されているので、そのラツプ部長さだ
け、その総高が低くなつて、小形化が達成されて
いる。すなわち、外部コイルスプリング３６の内
部は本来デツドスペースとして放置されるのであ
るが、上記のものは、このデツドスペースが、内
部コイルスプリング３７の配置スペースとして有
効に利用されている。

したがつて本考案によれば、バルブケーシング
２から上方に突出し、外気に触れながら上下に移
動する上部弁体８ｂの中空状弁杆１５はケーシン
グ２に突設した上部スリーブ２０に囲繞されて保
護されると共に、上部スリーブ２０と中空状弁杆
１５との間に形成された洗浄液流通路２４ａに該
上部スリーブ２０に開設された洗浄液注入口２３
より洗浄液を定期的に流通させることによつて中
空状弁杆１５の外周に付着する細菌や塵埃を完全
に除去し、中空状弁杆１５のバルブケーシング２
との摺動部分を通つてこれら細菌類などがケーシ
ング内に侵入するのを阻止することができる。

しかも上記洗浄液流通路２４ａは上下部両弁杆
８ａ，８ｂ間に形成された洗浄液流路２４ｃに連
通連結され、上部弁体８ｂの下部には上記洗浄液
流路２４ｃより上部弁体の下面外周に向けて放射
状に穿設されて両弁体８ａ，８ｂの対向間隙Ｓに
連通する通孔２４ｄを備えると共に、該対向間隙
Ｓは下部弁体８ａに設けた通孔１４を介して下部
弁体８ａに一体に突設されてバルブケーシング２
より下方に延びる排液管１１に連通連結されてな
るため、上下部流路３ａまたは３ｂを流通する飲
料などの液体やこれに含まれる固形物が特に付着
しやすい通路４の摺接面９ａは洗浄液自体の洗浄
力のほかに放射状の通孔２４ｄから噴出された洗
浄液の力学的作用が付加されて一挙にかつ確実に
洗浄されることになり、洗浄液のの無駄流出を防
止することができると共に、洗浄作業の手間も大
幅に省ける。

さらにまた本考案によれば、下部弁体８ａと一
体形成され、該弁体８ａと共にバルブケーシング
２から下方に摺動し、外気に触れる排液管１１
は、該管を囲繞する下部スリーブ２１によつて保
護され、両者間に形成した洗浄液通路２８に該下
部スリーブ２１に開設された洗浄液注入口２７か
ら洗浄液を定期的に流通させることによつて排液
管１１の外周に付着する細菌や塵埃を完全に除去
し、排液管１１のバルブケーシング２との摺動部
分を通つてこれら細菌類などがケーシング内に侵
入するのを阻止することができる。

そして本考案のバルブでは、上部弁体８ｂの下
端部内周と下部弁体８ａの弁杆１０の基端部外周
との間にガイドシール１８が配設されているた
め、上下部弁体８ａ，８ｂの間でがた付きを生じ
ず同心状態が確実に保たれ、両弁体の開閉弁作動
が極めて円滑に行われると共に、閉弁時の通路４
の液密封止がより確実になされる。また、このガ
イドシール１８の存在により、洗浄液流路２４ｃ
と対向間隙Ｓとの直接導通が阻止され、該流路２
４ｃより洗浄液が放射状の通孔２４ｄより通路４
の摺接面９ａに向けて噴出し、前記洗浄効果が奏
される。

加えて、本考案によれば、上下部弁体８ａ，８
ｂの一方にシール不良が生じた時、このシール不
良側の流路３ａまたは３ｂの液のみが対向間隙Ｓ
に流入して排液管１１より外部へ流出するので、
該シール不良の発生が直ちに発見され、かつ両流
路３ａ，３ｂの二液が混じり合う恐れがない。

【図面の簡単な説明】

図面は本考案の一実施例を示すもので、そのう
ち第１図は縦断正面図、第２図は同要部縦断正面
図、第３図は同作動状態を示す縦断正面図であ
る。 ２……バルブケーシング、３ａ，３ｂ……流
路、４……通路、８ａ……下部弁体、８ｂ……上
部弁体、９ａ……摺接面、１０……下部弁体の弁
杆、１１……排液管、１４……通孔、１５……上
部弁体の中空状弁杆、１８……ガイドシール、２
０……上部スリーブ、２１……下部スリーブ、２
３……洗浄液注入口、２４ａ……洗浄液流通路、
２４ｃ……洗浄液流路、２４ｄ……放射状の通
孔、２７……洗浄液注入口、２８……洗浄液通
路、Ｓ……対向間隙。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. バルブケーシング２に、液体を互に独立して流
   通させる二つの流路３ａ，３ｂが形成されると共
   に両流路相互間にこれらの流路を連通させる通路
   ４が形成され、該通路４に同軸上に上部弁体８ｂ
   と下部弁体８ａとが相対向して配設され、かつ両
   弁体８ａ，８ｂが該通路４内にあるときに両弁体
   間に対向間隙Ｓが形成されると共に、上方に延び
   る下部弁体８ａの弁杆１０の外側に、上部弁体８
   ｂの中空状弁杆１５が嵌挿されて両弁杆がバルブ
   ケーシング２より上方に延びるバルブにおいて、
   上記中空状弁杆１５の外側に該弁杆１５を囲繞す
   るようにして上部スリーブ２０がバルブケーシン
   グ２に突設され、該上部スリーブ２０と中空状弁
   杆１５との間に洗浄液流通路２４ａが形成される
   と共に、上部スリーブ２０に洗浄液注入口２３が
   開設され、上記流通路２４ａは上記両弁杆１０，
   １５間に形成された洗浄液流路２４ｃに連通連結
   され、上記弁体８ｂの下部には上記洗浄液流路２
   ４ｃより上部弁体の下面外周に向けて放射状に穿
   設されて前記対向間隙Ｓに連通する通孔２４ｄを
   備えると共に、該対向間隙Ｓは下部弁体８ａに設
   けた通孔１４を介して下部弁体８ａに一体突設さ
   れてバルブケーシング２より下方に延びる排液管
   １１に連通連結され、更に上記弁体８ｂの下端内
   周と下部弁体８ａの弁杆１０の基端部外周との間
   にガイドシール１８が配設され、また排液管１１
   の外側に該管を囲繞するようにして下部スリーブ
   ２１がバルブケーシング２に突設されて該下部ス
   リーブ２１と排液管１１との間に洗浄液通路２８
   が形成されると共に、下部スリーブ２１に洗浄液
   注入口２７が開設されてなる食品等のパイプライ
   ン用バルブ。