CN1170839A

CN1170839A - 双重密封阀

Info

Publication number: CN1170839A
Application number: CN96120748A
Authority: CN
Inventors: 小泽薰
Original assignee: Toyo Stainless Steel Ind Co Ltd
Current assignee: Toyo Stainless Steel Ind Co Ltd
Priority date: 1996-07-15
Filing date: 1996-11-29
Publication date: 1998-01-21
Anticipated expiration: 2016-11-29
Also published as: EP0819876A2; EP0819876A3; EP0819876B1; CN1082639C; DE69625344D1; DE69625344T2; HK1007896A1; US5904173A

Abstract

本发明涉及一种双重密封阀,其阀座6设置在上部流道1和下部流道2之间所形成的连接通道3中,使与阀座6的内圆周侧接合的第一阀体7设置在第一阀轴8上,而使与阀座6的上部侧压接的第二阀体9设置在可于第一阀轴8上滑动套合的中空形第二阀轴10上,同时第一阀轴8与阀开关驱动机构28作连动连接,开阀时,第一阀轴8随阀开关驱动机构28的动作向上运动,第二阀体9跟随移动。

Description

双重密封阀

本发明涉及食品制造、酿造等行业的机械设备或者装置的液体流动管道中所使用的双重密封阀，更具体地说，本发明涉及以对流道双重密封来防止二种液体混合的阀门结构。

以往，这种双重密封阀，其阀座设置在上流道和下流道之间的形成的连接通道中，把通过主环形密封件可滑动地结合在阀座内圆周面上的第一阀体以及通过付环形密封件压接在阀座上表面上的第二阀体分别设置在第一阀轴和第二阀轴上；第一阀体及第二阀体通过阀门开关驱动机构适当地驱动第一阀轴及第二阀轴而使第一阀体及第二阀体开关。所说的密封件用橡胶制成并固定在阀座对置面上用于安装密封件的凹槽上。

在上述的这种双重密封阀中，付环形密封件因第二阀体的向下运动而压接在阀座上表面上。阀门关闭时，仅受压缩力，并未受剪切力，但主环形密封件则由于第一阀体的上下动作而对由不锈钢做成的阀座的内圆周表面作轴向滑动结合。由于滑动面上大的摩擦阻力，在密封件安装固定槽突出的部分密封件(以下称之液体接触部分)和处于密封槽中的部分密封件的边界部分会产生剪切力。一旦剪切力增大到一定程度，则导致密封件破损

另外，在上述的这种双重密封阀中，阀体的密封件在阀门关闭时，阀座表面受限制处于压缩状态。但在阀门打开时，由于通过阀内的液体压力和温度的变化，使液体接触部分的膨胀更为明显。从而，对于第一阀体的主环形密封件来说，当阀门从开到关动作时，密封件上的液体接触部分由于在上述的大的膨胀的状态下且突入阀座内圆周表面，所说的液体接触部分承受很大的剪切力以致于在短时期内造成破损。

为此，本发明的目的在于提供一种双重密封阀，其中液体接触部分的膨胀程度随流经上述阀内的液体压力和温度的变化而变化且与液体接触部分体积和未与液体接触部分体积之比有关，未与液体接触部分体积对液体接触部分体积之比越大，液体接触部分的膨胀程度越小。另外，在阀门开起状态下，主环形密封件的液体接触部分部分受限制，从而可控制阀门开起时液体接触部分的膨胀；当从阀门开起状态转为阀门关闭状态时，可以大大减小作用在主环形密封件液体接触部分的剪切力，从而使主环形密封件的耐用性得以提高。

本发明的另一个目的在于提供一种不仅可使阀门开关驱动机构的结构小型化，而且不会产生误操作可安全使用的双重密封阀。

本发明的再一个目的在于提供一种可使用由第二阀轴所设的清洗液供给口供给的清洗液很容易地洗净所说的第一阀轴与第二阀轴之间的滑动间隙的双重密封阀。

本发明的又一个目的在于提供一种可以减少在第一阀轴的行程中多少存在的误差并使阀体与阀座之间的间隙保持恒定的双重密封阀。

本发明的进一步的目的在于提供一种必要时立即可对接触大气的阀轴部分进行清洗的双重密封阀。

图1所示为本发明双重密封阀下半部分的纵剖面图，其中a-a线为与上半部分的分割线；

图2所示为本发明双重密封阀上半部分的纵剖面图；

图3所示为处于完全关闭状态的双重密封阀阀中心部分的纵剖面图；

图4所示为从完全关闭状态转为开阀状态时双重密封阀中心部分的纵剖面图；

图5所示为处于全开状态的双重密封阀中心部分的纵剖面图；

图6所示为仅第一阀体开起的阀门部分打开状态的纵剖面图；

图7所示为仅第二阀体开起的阀门部分打开状态的纵剖面图；

图8所示为形成螺旋流的环之斜视图；

图9(A)所示为阀开起状态下第一阀体的主环形密封件的纵剖面放大图；

图9(B)所示为阀关闭状态下第一阀体的主环形密封件的纵剖面放大图；

图9(C)所示为阀关闭时主环形密封件的上端边缘部分处于与第二阀体的锥形内圆周面上结合状态的纵剖面图放大图；

图10所示为第一阀轴与第二阀轴之间所形成的环形清洗液通道的局剖剖面放大图；

图11所示为各阀轴的外圆周面与环形部件的内圆周面之间所形成的环形清洗液通道的局部结构的剖面放大图；

图12(A)所示为第二阀体与阀座的开放间隙的剖面放大图；

图12(B)所示为第一阀体与阀座的开放间隙的剖面放大图；以及

图13所示为说明在形成开放间隙的相对面上呈倾斜面的剖面图。

图1所示为本发明双重密封阀下半部分的纵剖面图，其中a-a线将整个阀门一分为二；图2所示为本发明双重密封阀上半部分。参照图1和2，1表示上部流道，2为下部流道；所说的流道1，2呈平行交叉，流道1和2之间由通道3连通；与流道1，2的连接通道3同轴方向上相对的部位上形成上部开口部4以及下部开口部5，阀座6设置在连接通道3中。上部流道1和下部流道2分别通以饮料液或者清洗液。

7为在阀座6的内圆周侧面结合的第一阀体，自上部开口部4通过连接通道3与插入到下部开口部5的第一阀轴8的中间轴8b的下端部形成整体。在所说的第一阀体7的下部，中空形下部轴部8c以同轴整体形成。上部轴部8a以通常的螺接方式同轴地连接在中间轴部8b的上部(图1和图2中，中间轴部8b和上部轴部8a以整体成形)。由上部轴部8a、中间轴部8b以及下部轴部8c形成第一阀轴8。

9为位于第一阀体7的上侧且自阀座6的上部的上方压接结合的第二阀体，并与自第一阀轴8的上部轴部8a起经中间轴部8b套接的第二阀轴10的下端部成整体。如以下所述，所说的第二阀轴10以由螺旋弹簧构成的第一弹簧11向下靠上，以致于使第二阀体9压接在阀座6的上部。另外，所说的第二阀轴10由上轴部10a以及与其螺接连接的下轴部10b构成，第二阀体9在下轴部10b的下端部形成。

如图3之后附图所示，在第一阀体7中，可滑动地在阀座6的内圆周侧座面6a上密封接合的主环形密封件12被安放在配置密封件的槽7a中；在第二阀体9中，自上方与阀座6的上部座面6b密封接合的付环形密封件13被安放在配置密封件的槽9a中。可滑动地支承在自上部流道1的上部开口部4向上突出的第二阀轴10的下轴部10b的环形部件14被设置在上部开口部4上，所说的环形部件14由座15的基部15a以及在其下端部与下轴部10b密封接合的密封件16构成。可滑动地支承在自下部流道2的下部开口部5向下突出的第二阀轴8的下轴部8c的环形部件17被设置在下部开口部5上，所说的环形部件17由套筒18的大直径基部18a以及在其上端部与下轴部8c密封接合的密封件19构成。

如图1所示，清洗液供给口20设置在第二阀轴10的下轴部10b上。所说的清洗液供给口20经连接通道21通往在第一阀轴8的中间轴部8b中设置的内部通道22。所说的内部通道22通往以放射状设置在中间轴部8b的下端部的多个清洗液喷出孔23。参照图10所示，第一阀轴8的中间轴部8b外圆周面与第二阀轴10的下轴部10b内圆周面之间形成环形清洗液通道44，由上述清洗液供给口20供给的清洗液同时平行地自上述连接通道21导入内部通道22，并且从上述中间轴部8b的下端排出。所说的环形清洗通道44的上端部形成几个大直径环形部件44a以便使上述清洗液供给口供给的清洗液可有效地导入上述的连接通道21以及所说的清洗液通道44。另外，在所说的环形清洗液通道44中的多个地方例如上、下两处设置形成涡流的环45，其在外圆周面上形成多个为了使导入所说的清洗液通道44的清洗液成涡流的螺旋槽。所说的涡流形成环45由氟化乙烯制成环形。如图8所示，其外圆周表面上以圆周方向每隔一定间隔设置多条螺旋槽45a。

当由清洗液供给口20供给清洗液时，所供给的清洗液中的70％由连接通道21导入中间轴部8b的内部通道22中，而30％清洗液经大直径环形部44a，同时导入环形清洗液通道44中。自连接通道21导入的清洗液进入中间轴部8b的内部通道22，再由下端部的各个清洗液喷出孔23喷出而进入在第一阀体7和第二阀体9与阀座6之间所形成的环形室24。所说的环形室24，即阀座6的内圆周部和阀体7，9的内侧部被清洗之后，清洗液经多条通道25由第一阀轴8的下轴部8c内部的排出通道26排出到外界。而经环形清洗液通道44导入的清洗液由于经涡流形成环45的螺旋槽45a而形成涡流，经环形清洗液通道44靠其涡流一边彻底地清洗环形通道44内部，一边向第一阀体7和第二阀体9与阀座之间的环形室24排出，再由第一阀轴8的下轴部8c内部的排出通道26排出到外界。

这样，由清洗液供给口20供给清洗液，不仅可以清洗阀座6的内圆周部以及阀体7，9的内侧部，而且可以自动且完全地清洗第一阀轴8的中间轴部8b外圆周面与第二阀轴10的下轴部10b内圆周面之间的滑动间隙部分。另外，导入环形清洗液通道44的清洗液由于经涡流形成环45而形成涡流，则以所说的涡流清洗环形液通道44内部具有更好的清洗效果。连接清洗液管的接头27通过座15的基部15a安装在清洗液供给口20上。

参照图1及图11，第一阀轴8以及第2阀轴10的各自的长度比最大行程长的环形清洗通道46，47分别在自下部流道2向下突出的第一阀轴8的下轴部8c(第一阀轴部分)的外圆周面和可滑动地支承所说的轴部分的环形部件17的内圆周面之间以及自上部流道1向上突出的第二阀轴10的下轴部10b(第二阀轴部分)的外圆用面和可滑动地支承上述的下轴部10b的环形部件14的内圆周面之间形成。环形清洗通道46，47的下端部分别设有小直径清洗液供给口48，49，而上端部分别设有小直径清洗液排出口50，51。连接清洗液供给管的接头48a，49a分别设置在清洗液供给口48，49上，而连接清洗液排出管的接头50a，51a分别设置在清洗液排出口50，51上。如图9所示，下侧的环形清洗通道46的长度为L1，其长度比第二阀轴10的最大行程的长度长，而上侧的环形清洗通道47的长度为L2，其长度比第一阀轴8的最大行程的长度长。

图1及图3所示为第一阀体7及第二阀体9被关闭的阀全闭状态，而第一阀轴8的最大行程的下限，如图6所示，为仅第一阀体7被打开的阀全开状态，如图5所示，其上限为两阀体7，9被打开的阀全开状态。第二阀轴10的最大行程的下限，如各图所示，为第二阀体9被关闭的状态；如图5所示，其上限为阀全开状态。然而，由于每条环形清洗通道46，47的下端及上端均位于比上述的第一阀体7及第二阀体9的最大行程的各自的下限及上限更低的下位及更高的上位，故而在阀的任何状态下第一阀轴8部分及第二阀轴10部分均与大气相接触。由清洗液供给口48，49将清洗液供给环形清洗通道46，47，则立即清洗阀轴8，10的大气接触部分，可以谋求对污染作出迅速而正确的对策。

如图10所示，为了使导入所说的清洗液通道46，47的清洗液形成涡流，则在环形清洗通道46，47中分别配置涡流形成环52，其外圆周面设有多条螺旋槽52a。所说的涡流形成环52用氟化乙烯树脂构成呈环形。如图8中所示的涡流形成环45那样，所说的涡流形成环52的外圆周面以圆周方向一定的间隔一条条地设置多条螺旋槽52a。

如图11所示，在清洗第一阀轴8部分时，如果由清洗液供给口48供给加压清洗液，则清洗液一边流经环形清洗通道46，一边彻底地清洗第一阀轴8的下轴部8c外圆周面，并且由清洗液排出口50排出。但是，流经环形清洗通道46的清洗液，则由于通过涡流形成环52的螺旋槽52a而形成涡流，这样涡流可以有效地对下轴部8c外圆周面进行清洗。另外，与第二阀轴10的清洗相同，如果由清洗液供给口49供给加压清洗液，则清洗液一边流经环形清洗通道47，一边彻底地清洗第二阀轴10的下轴部10b外圆周面并由清洗液排出口51排出，另外因清洗液通过涡流形成环52的螺旋槽52a而形成涡流，这样以涡流可以更有效地清洗下轴部10b外圆周面。这时，由于清洗液排出口50，51的直径分别大于清洗液供给口48，49的直径，故而清洗液自环形清洗通道46，47向清洗液排出口50，51排出可以顺利地进行。

参照图2，图中28为负责第一阀体7及第二阀体9开关的第一阀门开关驱动机构。所说的阀门开关驱动机构28由汽缸构成，其中第一阀轴8的上轴部8a作成活塞杆，在活塞杆上固定的活塞29配置在汽缸30内，固定汽缸30缸内的上部装有弹簧支架31，所说的弹簧支架31与活塞29之间设有置于活塞29与第二阀轴10之间且弹力比第一弹簧11大的第二弹簧32以及在上述的活塞杆8a上固定且相对弹簧支架31作伸缩连接并将第二弹簧32的伸长限制在一定范围内的弹簧限制挡块33；固定汽缸30由活塞29分隔成上，下两室30a，30b，其上分别设置进排空气的空气进排原34，35。

上述的弹簧支架31由接纳第二弹簧32的一端部的环形弹簧架体31。以及与其同心且整体成形的圆筒部件31a构成。上述的弹簧限制挡块33由圆筒部件33a构成，所说的圆筒部件33a在活塞杆(第一阀轴8的上轴部8a)外面配置且定位固定，同时可滑动地内配置于弹簧31的圆筒部件31a中。如图2所示，通常，在第二弹簧32的弹力作用下，两圆筒部件31a，33a的顶端结合部因相互结合而使弹簧支架31和挡块33以最大伸展状态作连接，由此限制弹簧32再伸长。

如图2所示，如果使用第一阀门开关驱动机构28，而不将压缩空气供给固定汽缸30中上、下两室30a，30b的任一室时，由于活塞29与第二阀轴10的上轴部10a之间设置的第一弹簧11的弹力作用，使第一阀轴8向上，而第二阀轴10向下，第一阀体7通过主环形密封件12密封地结合在阀座6的上部侧座面6b上，则处于图3所示的阀全关闭状态。

如果由空气进排原35将压缩空气供给固定汽缸30的下部室30b，活塞29则克服第二弹簧32的弹力向上升，随之，上述的挡块33的圆筒部件33a作收缩，第一阀轴8开始向上运动；如图4所示，在途中，第一阀体7的上端部与第二阀体9的内圆周侧下部挡接；在挡接状态下，第一阀体7推着第二阀体9共同向上，一边两阀体7，9自阀座6向上方离开；然而，活塞杆8a的上端侧设置的行程限定环R挡接在固定汽缸30的上壁部30c上，则活塞29上升至上限位置，第一阀体7及第二阀体9处于图5所示的阀全开状态。

在上述的阀全开状态下，使固定汽缸30的下部室30b的压缩空气排出，弹簧支架31依旧压紧在固定汽缸30的上壁部30c上，活塞29在第二弹簧32的弹力作用下向下降，随之，第一阀轴8及第二阀轴10向下运动，第一阀体7及第二阀体9回到图3所示的阀全关闭状态。另外，阀全闭状态(参照图3)及阀全开状态(参照图5)的活塞29行程Sa由在固定汽缸30的上壁部30c挡接的行程限定环R设定。

在图1和图2所示的阀全闭状态下，如果由空气进排原34将压缩空气供给固定汽缸30的上部室30a，由于第二弹簧32的伸长受上述的弹簧限制挡块33限制，故而活塞29因上部室30a的压力上升被往下推而下降，随之，第一阀轴8克服第一弹簧11的弹力向下移动，第一阀体7的主环形密封件12自阀座6的内圆周侧面6a向下滑动而离开。如图6所示，只有第一阀体7好容易才处于阀门被部分打开的状态。这样，通过将压缩空气供给固定汽缸30的上部室30a，使第一阀轴单独向下运动，可以使仅仅第一阀体7处于开阀状态。这时，活塞29开始从图2所示位置下降，在与下述的第二汽缸37的上端挡接而停止。因此，其行程为图2所示的Sb，对所说的行程Sb来说，仅为第一阀轴8的上，下运动，而与第二阀轴10无关。

由相同的汽缸构成的第二阀体开关驱动机构36设置在上述的第一阀开关驱动机构28的下方。所说的第二阀体开关驱动机构36由在第一阀开关驱动机构28的固定汽缸30的下部且与其连通设置的第二汽缸37，在所说的第二汽缸内配置又在第二阀轴10的上轴部10a外面配置并且以规定的行程上、下运动的第二活塞38，使所说的第二活塞38靠向下限位的第三弹簧39以及向第二活塞38的下部室30a进排空气的空气进排原40构成。

在图2中，41为限制第二活塞38的下限位的挡块并在第二汽缸37的下壁部侧面上形成。另外，42为限制第二活塞38的上限位的挡块并在第二汽缸37的上壁部侧面上形成。第二活塞38在限制下限位的挡块41和限制上限位的挡块42之间，并以相当于活塞38的外圆周侧上端部38a与限制上限位的挡块42的间隔的行程S1上、下运动，但因在以第三弹簧39靠向下限位的第二活塞38的内圆周侧上端部38b与以第一弹簧11靠向关阀位置的第二阀轴10的上轴部10a上突出的挡块43之间设有比上述的行程S1短的轴向间隙，故而所说的第二活塞38从下限位向上经过行程S1到上限位，第二阀轴10则仅仅向上运动行程S1与上述的轴向间隙S2之差(S1-S2)。这样，以第三弹簧39向下限位靠的第二活塞38的内圆周侧上端部38b与以第二弹簧32向关阀位置靠的第二阀轴10侧的挡块43之间，因为设有比第二活塞38的行程S1短的轴向间隙，因此可以使第二弹簧32的弹力对第二阀轴10起可靠的作用。

如图2所示，对第二阀开关驱动机构36来说，以第二活塞38保持在下限位的状态，如果由空气进排原40将压缩空气供给第二汽缸37的下部室37a，则第二活塞38开始向上运动，但当所说的活塞38的内圆周侧上端部38b碰到第二阀轴10的挡块43，第二阀轴10仍旧保持在使第二阀体9关闭的下降位置。然而，当第二活塞38的内圆周侧上端部38b碰到挡块43之后，第二阀轴10随着第二活塞38向上运动而被压紧，所说的活塞38的外圆周侧上端部38a向上运动到碰上限制上限位的挡块42，因此处于如图7所示的仅第二阀体9打开的阀部分开状态。另外，通过抽出下部室37a的压缩空气，则第二活塞38在第三弹簧39作用下被向下推，同时第二阀轴10在第二弹簧32作用下向下运动，第二阀体9处于关阀状态。而且，第二汽缸37的上部室37b与上述的第一阀开关驱动机构28中固定汽缸30的下部室30b相互连通。

现依照图9(A)～(C)对第一阀体7以及在其上安装的主环形密封件12作说明，如图9(A)所示的开阀时的剖面结构，主环形密封件12被配置在密封槽7a中，其在第一阀体7的密封槽7a中的未与液体接触部分12a的截面积比自所说的密封槽7a中突出的液体接触部分12b的截面积大得多。未与液体接触部分12a的截面积为液体接触部分12b的截面积的8～10倍。图9(B)所示为阀全开状态下主环形密封件12与阀座6的内圆周侧座面6a密封接触的状态，所说的主环形密封件12受内圆周侧座面6a限制且被压缩。

开阀时，随着通过阀内的液体的压力变化及温度上升，液体接触部分的膨胀程度跟不与液体接触部分的体积与液体接触部分的体积的比率有关。与液体接触部分的体积相比，不与液体接触部分的体积越大，则液体接触部分的膨胀程度越小。如上所述，与液体接触部分12b的截面积相比，主环形密封件12的不与液体接触部分12a的截面积相当大，故而液体接触部分的膨胀程度可能很小。然而，处于图5中所示的开阀状态的第一阀体7向下运动转为图3和图9(B)所示的关阀状态时，由于随着通过阀内的液体压力变化及温度上升的液体接触部分12b的膨胀程度受到很大控制，故而当主环形密封件12突出结合在阀座6的内圆周侧座面6a时，对液体接触部分12b作用的剪切力大大减小，以致于防止主环形密封件12的损伤或破损。

图9(C)所示为处于关阀状态的第一阀体7一边推着第二阀体9共同向上，一边两阀体7，9从阀座6向上脱离呈阀全开状态时的主环形密封件12的剖面形状。随着第一阀轴的向上运动，第一阀体7的上端部7b与第二阀体9的向下延伸的斜内圆周面9b的下部接触，同时，主环形密封件12的液体接触部分12b的上端边缘部在第一阀体上端部7b的下侧与斜内圆周面9b接触。这样，由于阀全开时，液体接触部分12b的上端边缘部与第二阀体9的斜内圆周面9b接触，所说的液体接触部分12b呈由斜内圆周面9b部分控制的状态，所以由此可控制通过阀内的压力变化和温度上升而引起液体接触部分12b的膨胀。另外，液体接触部分12b的上端边缘部处于如图9(C)实线所示与第二阀体9的斜内圆周面9b结合的状态，如果液体接触部分12b受到液体加热和加压作用，则液体接触部分12b的上端边缘部会沿着斜内圆周面9b向上朝约束力小的方向变形，以致于如图9(C)虚线所示，可以阻止整个液体接触部分12b向密封件径向膨胀变形。

如上所述，与液体接触部分12b的截面积相比使嵌入在密封槽7a中的主环形密封件12的不与液体接触部分12a的截面积增大很多，同时因开阀时液体接触部分12b的上端边缘部与第二阀体9的斜形内圆周面9b的下端部接合，故而在阀全开状态转为关阀动作时，作用于主环形密封件12的液体接触部分12b上的剪切力大大减小，从而可以提高主环形密封件12的使用寿命。

由于第一阀体7的主环形密封件12是由加入一定量氟化乙烯树脂的橡胶制成，所以减小主环形密封件12的滑动摩擦阻力，而可使其使用寿命提高。

以下，将参照图12(A)和12(B)及图13分别对上述的第一阀体7，第二阀体9以及阀座6的结构特征作说明。

如图12(A)所示，第二阀体9仅处于阀局部打开状态，在第二阀体9和与其相对的阀座6的上部侧座面6b之间所形成的略为打开的间隙Q1在第二阀体9所要的打开行程L1中形成。具体说明如下：在相对阀座6的倾斜上部侧座面6b的第二阀体9的斜座面9a的下方侧端部整体地形成向下突出所需长度接合用环形凸部54，与所说的接合用环形凸部54伸入接合的环形凹部55在阀座6的斜上部侧座面6b的下方侧端部上形成，同时，环形凸部54的外圆周面54a与环形凹部55的内圆周面55a之间所形成的打开间隙Q1几乎恒定地在第二阀体9的打开行程L1中形成。

在上述的结构中，例如使清洗液在上部流道1中流动，而饮料液在下部通道中流动，关闭第一阀体7且如图12(A)所示阀体9仅处于打开阀的部分开启状态中，当第二阀轴10的行程作适当设定时，则第二阀体9处于如图12(A)中实线所位置，而在第二阀轴10的行程中产生负误差，第二阀体9位于如图12(A)中虚线上述的适当位置的上方，或者产生正误差，第二阀体9位于上述的适当位置的下方，环形凸部54外圆周面54a与环形凹部55的内圆周面55a之间所形成的打开间隙Q1，如图12(A)中所示，由于在第二阀体9的打开行程L1中几乎恒定，故而自所说的打开间隙Q1流入的清洗液的流量也几乎恒定，阀的内部空间即环形室24中并未受到压力。

图12(B)所示为第一阀体7打开时第一阀体7及与其相对的阀座6之间所形成的小量打开间隙Q2在第一阀体7的所要打开的行程L2中形成的情形。具体地说，环形凹部56在阀座6的内圆周侧座面6a的下部侧上形成，同时，在所说的环形凹部56的下端侧形成的环形凸部57的内圆周面57a与第一阀体7的下端部外圆周面58之间，在第一阀体7的打开行程L2中形成几乎恒定的打开间隙Q2。

在上述的结构中，例如使清洗液在下部流道2中流动，使饮料液在上部流道1中流动，关闭第二阀体9且如图12(B)所示使第一阀体7仅处于打开阀的局部打开状态的情况，当第一阀轴8的行程被适当地设定时，第一阀体7处于图12(B)中的实线所示位置，而第一阀轴8的行程中产生误差，如图12(B)虚线所示，第二阀体9处于自上述的适当位置上、下变动的位置，环形凸部57的内圆周面57a与第一阀体7的下端部外圆周面58之间的打开间隙Q2，如图12(B)所示，由于在第一阀体7的打开行程L2中几乎恒定，故而自所说的打开间隙Q2流入的清洗液的流量也几乎恒定，环形室24并未受到压力。

与形成打开间隙Q1的第二阀体9及阀座6的相对面54a，55a可以为轴向平行面。如果两者为平行面，相对面54a，55a由于恐怕会接触，所以最好分别形成稍为倾斜的面。与形成打开间隙Q2的第一阀体7及阀座6的相对面，即第一阀体7的下端部外圆周面58与环形凸部57的内圆周面57a也最好分别形成稍为倾斜的面。在图13中，与形成打开间隙Q1的第二阀体9及阀座6的相对面54a，55a以及与形成打开间隙Q2的第一阀体7及阀座6的相对面58，57a分别使其倾斜角为10°。

在上述的结构中，例如使清洗液在上部流道1中流动，使饮料液在下部流道2中流动，关闭第一阀体使第二阀体9处于仅打开阀局部开状态，使自上部流道1的清洗液流入阀的内部空间进行清洗的情况下，第二阀轴10的行程中产生误差，在第二阀体9打开时，第二阀体9及与其相对的阀座6之间所形成的稍为打开间隙由于在第二阀体9的所要的打开行程中形成，所以自所说的间隙中流入的清洗液的流量几乎恒定，阀的内部空间并未受到压力，不会有清洗液与饮料液相混的危险，可以确保其安全性。这时，如果与形成上述的略为打开的间隙的第二阀体9及阀座6的相对面分别成斜状，则其相对面就不会相互接触，可以正确地保持开阀状态。

在使用具有如上所述的结构的双重密封阀中，如图1～3所示，当未将压缩空气供给第一阀开关驱动机构28中的固定汽缸30的下部室30b时，第一阀体7通过主环形密封件12与阀座6的内圆周侧座面6a密封接合，同时，通过由第一弹簧11推下的第二阀轴10，第二阀体9通过付环形密封件13与阀座6的上部侧座面6b压接，则为第一阀体7及第二阀体9共同关闭的阀全闭状态，上部流道1和下部流道2连通的连通道3因下部流道2上的第一阀体7和上部流道1上的第二阀体9双重密封下被闭塞，防止上部流道1中流动的液体与下部流道2中流动的液体混合。如果将压缩空气供给上述的固定汽缸30的下部室30b，如图4所示，第一阀体7推第二阀体9一起向上，两阀体7，9自阀座6向上方完全离开，则成为如图5中所示的阀全开状态。这样，连接通道3被接通，通过连接通道3可以使上部流道1和下部流道2连通。

当使用诸如粘性大的难清洗的液体时，关闭第一阀体7及第二阀体9的一方，仅开另一方，用清洗液清洗打开方的密封部分，一边排出所说的清洗液。例如，使高粘性的饮料水流经上部流道1及使清洗液流经下部流道2的情况下，如果将压缩空气供给固定汽缸30的上部室30a，由于上部室30a中压力上升，活塞29与伸长受限制的第二弹簧32一起下降，随之第一阀轴8也向下运动，第一阀体7的主环形密封件12自阀座6的内圆周侧座面6a向下方滑动而脱离。如图6所示，第一阀体7本身处于打开阀的仅局部开的状态。如图6中箭头所示，下部流道2的清洗液经第一阀体7与阀座6之间的间隙，进入第一阀体7和第二阀体9与阀座6之间所形成的环形室24中。其时，第一阀体7的主环形密封件12部分以及环形室24内部被清洗，随后经第一阀轴8的下部轴部8c内部的排出道26排出到外边。

在使高粘性饮料水流经下部流道2及使清洗液流经上部流道1的情况下，如果将压缩空气供给第二阀开关驱动机构36中的第二汽缸37的下部室37a，在第二活塞38向上运动中，所说的活塞38推着第二阀轴10向上，因第二活塞38向上运动预定的行程(S1-S2)，所以第二阀轴10也仅向上运动相同的行动。如图7所示，第二阀体9本身处于打开阀仅局部开的状态。如图7中箭头所示，上部流道1的清洗液流经第二阀体9与阀座6的上部侧座面6b之间的间隙，另外，在第一阀体7和第二阀体9与阀座6之间所形成的环形室24内循环；在清洗第一阀体7的付环形密封件13部分及环形室24的内部之后，经第一阀轴8的下轴部8c内的排出道26排出到外边。

上述的第一阀开关驱动机构28由于活塞29设置在固定汽缸30内且固定在仅一活塞杆上，气体密封部分一处即可做到，可以使结构简化并容易制作，并且活塞29不会引起动作失灵，故而不会产生误动作。

以下将叙述在所说的第一阀开关驱动机构28的下方设置第二阀开关驱动机构36的作用及效果。即，在第二活塞38保持在下限位的状态下，如果将压缩空气供给第二汽缸37的下部室37a，随着第二活塞38向上运动，第二阀轴10也被推着向上，第二阀体9本身处于打开阀局部开状态。抽出上述的下部室37a的压缩空气，第二活塞38在第三弹簧39作用下向下推，第二阀轴10在第一弹簧11的作用下向下运动，第二阀体9处于关阀状态。所说的第二阀开关驱动机构28中的第二汽缸37由于在第一阀开关驱动机构28的固定汽缸30的下部形成，不必如以往装置那样，通过隔壁与所说的固定汽缸连通，故而可以使结构简化，小型化成为可能，制作容易。

Claims

1.一种双重密封阀，其阀座6设置在上部流道1和下部流道2之间所形成的连接通道3中，分别将通过主环形密封件12可滑动地结合在阀座6的内圆周侧座面6a上的第一阀体7设置在第一阀轴8上，另外将通过付环形密封件13压接在阀座6的上部侧座面6b上的第二阀体9设置在可于第一阀轴8上滑动且用弹簧11总是向下推地装配的第二阀轴10上，同时第一阀轴8与阀开关驱动机构28作连动连接，开阀时随着第一阀轴8向上运动，第二阀体9跟随第一阀体7一起移动，其特征在于主环形密封件12在第一阀体7的密封槽7a中突出的密封件的液体接触部分12b为了抑制开阀时液体压力变动和温度变化所引起的膨胀，与液体接触部分12b的截面积相比，嵌入密封槽7a中的不与液体接触部分12a的截面积要大得很多，并且开阀时液体接触部分12b的上端边缘部接合在第二阀体9的向下扩大的倾斜形内圆周面9b的下端部上。

2.根据权利要求1所述的双重密封阀，其特征在于第一阀体7的主环形密封件12由橡胶中加入一定量氟化乙烯树脂的材料制成。

3.根据权利要求2所述的双重密封阀，其特征在于阀座6的内圆周侧座面6a设有氟化乙烯树脂涂层或者衬里层。

4.一种双重密封阀，其阀座6设置在上部流道1和下部流道2之间所形成的连接通道3中，使与阀座6的内圆周侧接合的第一阀体7设置在第一阀轴8上，而使与阀座6的上部侧压接的第二阀体9设置在可于第一阀轴8上滑动且用弹簧11总是向下推地装配的第二阀轴10上，同时，第一阀轴8与阀开关驱动机构28作连动连接，随着因开阀时阀开关驱动机构28的动作而使第一阀轴8向上运动，第二阀体9跟随移动，其特征在于阀开关驱动机构28由第一阀轴8作为活塞杆，其上固定的活塞29以及所说的活塞配置在固定汽缸30的汽缸构成，固定汽缸30内的上部配置弹簧支架31，在所说的弹簧31与活塞29之间设置介于所说的活塞29与第一阀轴10之间所装的弹簧力比第一弹簧11大的第二弹簧32以及在上述的活塞杆上固定且相对弹簧支架31作伸缩连接并限制第二弹簧32在一定范围内伸长的限制挡块33，在固定汽缸30分别设有将压缩空气供给以活塞29分隔的上、下两室30a、30b并排出之空气给排原34、35。

5.根据权利要求4所述的双重密封阀，其特征在于所说的阀开关驱动机构28的下方设有由汽缸构成的第二阀体开关驱动机构36，所说的第二阀体开关驱动机构36装置有与固定汽缸30下部连通且形成的第二汽缸37，在所说的汽缸37内配置同时外置于第二阀轴10上且以规定的行程S1上、下运动的第二活塞38，使第二活塞38推向下限位的第三弹簧39以及对第二汽缸37的下部室37a供给和排出空气的空气给排原40，第二阀轴10随着向所说的下部室37a供给空气因第二活塞38的向上运动克服第一弹簧11的弹力而向上运动，从而使第二阀体9打开。

6.根据权利要求5所述的双重密封阀，其特征在于在由第三弹簧39推向下限位的第二汽缸38的内满周侧上端部38b与由第一弹簧11推向关阀位置的第二阀轴10的预定位置所设的挡块43之间设有比第二活塞38的行程S1短的轴向间隙S2，第二阀轴10的行程为S1-S2。

7.一种双重密封阀，其阀座6设置在上部流道1和下部流道2之间所形成的连接通道3中，使与阀座6的内圆周侧接合的第一阀体7设置在第一阀轴8上，而使与阀座6上部侧压接的第二阀体9设置在可于第一阀轴8上滑动套合的中空形第二阀轴10上，同时，第一阀轴8与阀开关驱动机构28作连动连接，随着因开阀时阀开关驱动机构28的动作而使第一阀轴8向上运动，第二阀体9跟随移动，另外，由第二阀轴10的清洗液供给口20供给的清洗液经第一阀轴8的内部通道22且自其下端部的清洗液喷出孔23排出，其特征在于在第一阀轴8的外圆周面与第二阀轴10的内圆周面之间同时并行导入由所说的第二阀轴10的清洗液供给口供给的清洗液而且形成自第二阀轴10的下端侧排出的清洗用环形通道44。

8.根据权利要求7所述的双重密封阀，其特征在于：在第一阀轴8的外圆周面与第二阀轴10的内圆周面之间所形成的清洗用环形通道44配置涡流形成环45，其外圆周面上形成多条使导入所说的通道44的清洗液成为涡流的螺旋槽45a。

9.一种双重密封阀，其阀座6设置在上部流道1和下部流道2之间所形成的连接通道3中，使与阀座6的内圆周侧接合的第一阀体7设置在第一阀轴8上，而使与阀座6上部侧压接的第二阀体9设置在第二阀轴10上，同时，通过第一阀轴8及第二阀轴10设置使第一阀体7及第二阀体9开关驱动的开关驱动机构，其特征在于第二阀体9打开时，第二阀体9及与其相对的阀座6之间所形成的略为开放的间隙Q1在第二阀体9的规定的打开行程L1中形成。

10.根据权利要求9所述的双重密封阀，其特征在于所说的形成略为开放的间隙Q1的第二阀体9和阀座6的相对面分别形成倾斜面。

11.根据权利要求9所述的双重密封阀，其特征在于第一阀体7打开时，在第一阀体7和与其相对的阀座6之间所形成的略为开放的间隙Q2在第一阀体7的规定打开行程L2中形成。

12.根据权利要求11所述的双重密封阀，其特征在于形成所说的略为开放的间隙Q1的第一阀体7和阀座6的相对面分别形成微微倾斜面。

13.一种双重密封阀，其阀座6设置在上部流道1和下部流道2之间所形成的连接通道3中，使与阀座6的内圆周侧接合的第一阀体7设置在第一阀轴8上，而使与阀座6上部侧压接的第二阀体9设置在可于第一阀轴8上滑动套合的第二阀轴10上，同时，第一阀轴8与阀开关驱动机构28作连动连接，开阀时随着阀开关驱动机构28的动作而使第一阀轴8向上运动，第二阀体9跟随移动，其特征在于在自下部流道2向下突出的第一阀轴8部分的外圆周面与可滑动地支承所说的轴部分的环形部件17的内圆周面之间以及在自下部流道2向上突出的第二阀轴10部分的外圆周面与可滑动地支承所说的轴部分的环形部件14的内圆周面之间分别形成比第一阀轴8及第二阀轴10各自的最大行程长的清洗用环形通道46，47，所说的环形通道46，47的下端部设有小直径清洗液供给口48，49，而其上端部设有大直径清洗液排出口50，51。

14.根据权利要求13所述的双重密封阀，其特征在于所说的清洗用环形通道46，47中设有涡流形成环52，其外圆周面上形成多条使供给环形通道46，47的清洗液成为涡流的涡流槽52a。