JP2002239489A - 複数流体の自動切換供給システム及びその切換供給方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】配管内にピグを走行させ、配管内の洗浄下に、
例えば、異色の複数塗料等を循環・供給させて、ピグ損
傷及びコンタミ等の低減や、システムコスト等を削減可
能な複数流体の自動切換供給システムを提供することで
ある。 【解決手段】供給側バルブサイト２、供給側配管３、供
給流体の分配ステーション４ａに連結する供給分岐管４
ｂ、帰還側配管５、帰還側バルブサイト６、ピグステー
ション７の順番に組込まれて閉ループをなす共通循環ラ
イン１に、ピグ２０走行下に複数流体を切換供給及びラ
イン洗浄を行う複数流体自動切換供給システムで、両バ
ルブサイト２，６には、ピグ２０走行する直線状の貫通
孔２１と、これに縦列状に分岐する複数個のバルブ２６
とを有し、この共通循環ライン１には、ライン１外に設
ける、複数個の流体容器Ａ，Ｂ，Ｃと洗浄液容器Ｄとが
供給側バルブサイト２と帰還側バルブサイト６とのバル
ブ２６とにそれぞれ連結されている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、複数流体の自動切
換供給システムに関し、より詳細には、配管内にピグを
走行させ、併行させて行う配管内の洗浄下に複数流体を
切換えて循環・供給させて、ピグ損傷の低減や、コンタ
ミ量の低減や、システムコスト等が削減される、例え
ば、流体が異色の複数塗料を色混じり等のコンタミを低
減させて、切換え循環・供給させる複数流体の自動切換
供給システム及びそのシステムによる複数流体の自動切
換供給方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来から、医薬・工業薬品、食品、塗
料、インキ、石油化学、石油精製等の各種の産業分野
で、原料及び製品としての各種の流体を移送（供給）す
るに際して、その流体の流路には、手動又は自動等でそ
の流路方向を切り換えるための多方向切換バルブが設け
られている。例えば、特開昭５３−６９３３１号公報に
は、このような流路に使用される多方向切換バルブとし
てのボールバルブが記載されている。この多方向切換バ
ルブの弁体が、いわいる球状であって、バルブケース
（又はバルブ本体）に設ける各ポートのボール弁体側の
端部位には、この球状弁体に摺接するようにした特定形
状のリップ型フッ素樹脂製のシール部材が設けられてい
るものである。このボール弁バルブは、上述するような
流体を扱う場合に、従来から、流路損失を少なくし、切
換え時の弁体の回転が円滑である観点から多用されてい
るが、通常このようなボール弁の場合、構造上、ボール
シートとの線接触シール以外で、ボールとケーシング内
面を摺接させないため、ボールとケーシング内面との間
に空隙を設けてあり、その空隙に液が溜まる液溜（ポケ
ット）を生ずることが避けられない。

【０００３】また、特開平７−１９０２１７号公報に
は、このようなボール弁に代わって、上述したボール弁
体型バルブに構造的に生ずるポケット構造（液溜）を排
除できる多方向弁体が円柱状である回転型多方向切換弁
装置が記載されている。例えば、特開平９−１９２６２
０号、特開平１１−１３８１１８号、特開平１１−１４
８６００号公報等には、共通循環・供給ラインにピグを
走行させて、このラインの洗浄を併行させて行い、複数
流体をこのラインに切換え供給する供給流体自動交換装
置（システム）が提案されている。流体又は洗浄液を循
環・供給させる共通循環ラインは、供給管−ピグステー
ション−帰還管により閉ループをなし、通常、このピグ
ステーションの前後に多方向弁（４又は３方弁）が組み
込まれている。この弁体を介して複数流体及び洗浄液を
切換え供給させて、複数流体を切換え供給するシステム
であって、この共通循環ラインを走行するピグは、この
弁体内に設ける貫通孔内を必ずや通過させるバルブであ
る。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】以上の状況下におい
て、このような公報に提案する共通循環ラインに複数流
体を切換え供給させる自動供給システムにおいては、こ
のラインに多方向弁を組込んで複数流体を切換える場合
に、自動弁自体が大きな設置幅を要すことに加えて、こ
の回転型の多方向弁体に係わって、複数個のポートに連
結する接続管が、ピグを走行させるためからＲ状管が不
可欠である。また、弁体内に設ける弁孔（貫通孔）もピ
グの通過から曲率の大きなＲ状でなければならず、その
結果、バルブ自体が大きくなり、このような多方向弁は
コスト的にも高価になるのが一般的である。

【０００５】従って、このようなシステム（装置）にお
いて、この流体の切換え部位における接続配管が、煩雑
且つ複雑化する傾向にある。また、この接続配管に係わ
る複雑化と共に、流体切換え時における回転型弁体の操
作性とシール性に関連して、ラインの洗浄性を低下さ
せ、コンタミ量及び洗浄液量を増大させる要因になる。

【０００６】また、従来から、このような多方向弁は、
方向切換え時における弁体の弁口とポート口との軸ズレ
に係わるピグへの損傷や切換え操作への過負荷や、多数
回の方向切換え使用の経時においてはポートシール部材
のダメージからシール性を低下させて、その耐久性にお
いて未だ十分満足されるに至っていないのが実状であ
る。例えば、切換え供給させる複数流体が、異色の塗料
である場合には、切換え供給に際して、色混じり等を発
生させる虞がある。

【０００７】また、このようなシステムにおいて、多方
向切換えバルブを使用する場合には、特に、共通循環ラ
インを走行するピグが、バルブのポート内及び弁体内の
貫通孔を走行することから、従来から、多数回の切換え
使用の経時において、ピグを損傷させてピグの耐久性を
著しく低下させたり、また、バルブのシール部材への損
傷・変形を生じさせる。その結果、バルブのシール性を
損なわせ、扱う流体を漏洩させ、コンタミを発生させ、
更にはバルブ操作性を低下させる等の要因になる。

【０００８】そこで、本発明の目的は、共通循環ライン
にピグを走行させ、複数流体及び洗浄液を切換え供給さ
せて、ピグ損傷、コンタミ量等を低減させ、従来法に比
べてシステムが単純化されてシステムのコスト低減や、
システムの操作性を向上させ、しかも、複数流体の切換
え供給時に起こる混ざりコンタミを低減させ、ライン洗
浄を容易にさせて洗浄液量が低減できる、複数流体の自
動切換供給システムを提供することである。

【０００９】また、本発明の他の目的は、このような自
動切換供給システムを用いて、例えば、異色の塗料流体
を、切換え供給する複数流体の自動切換供給方法を提供
することである。

【００１０】

【課題を解決するための手段】そこで、本発明者らは、
上記課題に鑑みて、鋭意検討した結果、供給流体の切換
え時における配管内及びそのピグ等の洗浄性と走行させ
るピグの損傷に着目して、特にピグステーション及び方
向切換えバルブの形状等を種々検討することで、従来の
高価で、構造的に複雑化の傾向にある多方向バルブを使
用せずに、構造が簡略され、ポケットレスで、しかも、
従来の多方向弁と異なって、流体切換え部材を共通循環
ラインに組込んでも、バルブ弁体内へのピグ通過をさせ
ないシステムを見出して、本発明を完成させるに至っ
た。

【００１１】すなわち、本発明によれば、流体が供給さ
れる分配ステーションに連結する供給分岐管を設ける共
通循環ラインにピグを走行させて、例えば、異色の塗料
等の複数流体及びライン洗浄液をこのラインに切換供給
させて、色混じり等のコンタミ量を低減させ、しかも、
流体及び洗浄液の切換え供給及び循環・回収からなるシ
ステム・ラインが単純化されて、システム操作性に優れ
ることを特徴とする複数流体の自動切換供給システムを
提供する。本発明において、この共通循環ラインが、ピ
グステーションを挟んで供給側バルブサイト、供給側配
管、分配ステーションへの供給分岐管、帰還側配管及び
帰還側バルブサイトの順にピグステーションに至る第１
閉ループを有している。この両バルブサイトが、ピグを
走行させる直線状の貫通孔と、この貫通孔のそれぞれに
少なくとも縦列状に配するポート口に対向できる複数個
のバルブを有している。更に、この共通循環ラインと、
第１閉ループの系外に設ける、複数個の流体容器と洗浄
液容器とが、両バルブサイトのそれぞれのバルブに導通
していることを特徴とする複数流体の自動切換供給シス
テムである。

【００１２】また、本発明によれば、上述したような複
数流体の自動切換供給システムを用いて、複数個の流体
容器から選ばれた所定の第２流体を、既に供給されてい
る第１流体に切換えて、この共通循環ラインに分岐する
供給分岐管から、分配ステーションへ供給する複数流体
の自動切換供給方法を提供する。すなわち、共通循環ラ
インであるピグステーションを挟んで供給側バルブサイ
ト、供給側配管、前記供給分岐管、帰還側配管及び帰還
側バルブサイトの順にピグステーションに至る第１閉ル
ープ内を走行するピグを、この第１閉ループのピグステ
ーション内に待機させる。次いで、洗浄液容器を介して
前記第１閉ループに係わる第２閉ループの洗浄ラインに
よって、洗浄された供給側バルブサイト、供給側配管、
帰還側配管、帰還側バルブサイト及び選ばれた所定の第
２流体が入る流体容器とからなる第３閉ループを形成さ
せる。次いで、この第２流体を第１流体に換えて、この
第３閉ループを循環させて供給分岐管を介して、分配ス
テーションへ供給させることを特徴とする複数流体の自
動切換供給方法である。

【００１３】このようにピグステーションを夾んで供給
側バルブサイトと帰還側バルブサイトとを組込んでなる
第１閉ループを構成させることによって、第１閉ループ
及びこの第１閉ループに係わって、第２閉ループ、第３
閉ループ及び第４閉ループを形成させて、複数流体を切
換え、供給・循環又は洗浄液を供給・回収させても、ピ
グがバルブサイト内に設ける直線状の貫通孔を通過する
のみである。これによって、多方向弁を用いる従来シス
テムとは著しく相違して、回転自在な弁体内に設ける貫
通孔を全くピグを通過させないことから、このシステム
の操作性を単純に効率よく、しかも、ピグ損傷の低減下
に実施させることができる。

【００１４】

【発明の実施の形態】以下に、図１〜図５を参照しなが
ら、本発明による複数流体の自動切換供給システム及び
そのシステムの使用方法について、その実施形態を更に
詳細に説明する。既に上述した如く、本発明による自動
洗浄下に複数流体を自動切換供給させるシステムは、そ
の共通循環ラインに複数流体及び洗浄液でピグを走行さ
せて、供給流体の切換え時に、自動洗浄され、この共通
循環ラインには、流体及び洗浄液とを切換え供給及び回
収するシステム部材として、ピグステーションを挟ん
で、供給側バルブサイトと帰還側バルブサイトとが、組
込まれていることを特徴としている。また、このように
共通循環ラインに組込まれた両バルブサイトには、それ
ぞれ複数個の単純構造からなるボール弁体型のバルブが
配され、これらを介して複数流体を供給・循環させるラ
インと洗浄液を供給・回収させるラインとが、共通循環
ラインに単純な分岐ラインとして設けられていることを
特徴としている。更にはまた、流体及び洗浄液の切換え
操作を実施させる両バルブサイトにおいて、バルブサイ
ト内のピグ走行が直線状に設ける貫通孔のみを走行させ
ることを特徴としている。

【００１５】図１に示す如く、所定の流体を使用するた
めにその流体が、供給分岐管４ｂを介して分配ステーシ
ョン４ａに供給される。この分配ステーション４ａに
は、例えばユーザー側で流体を使用するための装置、例
えば塗料の噴射装置等を設ける。ここでユーザー数は特
に限定されるものではなく、単独または複数であって良
い。この分配ステーション４ａに連結する供給分岐管４
ｂは、共通循環ライン１に連結され、図示されてはいな
いが、この分配ステーション４ａと共通循環ライン１と
の間の供給分岐管４ｂは、共通循環ライン１の洗浄に併
行して分配ステーション４ａを適宜洗浄することができ
るものである。既に上述したこの共通循環ライン１と
は、この供給分岐管４ｂを起点に、供給側には、供給側
バルブサイト２と供給側配管３を有し、この起点方向
に、流体又は洗浄液が供給され、この供給される流れを
先導するようにして供給される流体又は洗浄液によって
ピグ２０が走行する。また、この供給分岐管４ｂを起点
にして、帰還側に、帰還側配管５と帰還側バルブサイト
６を有している。

【００１６】また、本発明においては、既に上述した如
く、この両バルブサイト２，６を夾んでピグステーショ
ン７が設けられ、通常、ピグステーション７の前後の両
バルブサイト間には、制御弁３４，３２を適宜に設けて
いる。これによって、図１に示す如く、この共通循環ラ
イン１は、ピグステーション７−供給側バルブサイト２
−供給側配管３−供給分岐管４ｂ−帰還側配管５−帰還
側バルブサイト６−ピグステーション７に至る第１閉ル
ープとして適宜好適に形成される。

【００１７】そこで、本発明において、特に限定するも
のではないが、好ましくは、この共通循環ライン１にお
いて、複数流体を自動切換供給させるに際しては、少な
くとも、ピグステーション７を夾んで設けられている供
給側バルブサイト２と帰還側バルブサイト６との両バブ
ルサイト２，６間では、ピグ２０を、適宜直線方向に走
行させることができる。これによって、この共通循環ラ
イン１にピグを走行させるに際しては、例えば、従来か
ら多用されている多方向切換バルブに比べて、ピグ損傷
が軽減されるし、流体及び洗浄液の切換え供給させて
も、ピグ２０走行の方向換えを伴わないので、システム
の操作性を著しく向上させることができる。

【００１８】また、本発明におけるこの両バルブサイト
２，６は、図２（ａ），（ｂ）に示す如く、ピグ２０走
行できる貫通孔２１を有し、この両バルブサイトの貫通
孔２１のそれぞれには、好ましくは、図３（ａ）に示す
如く、貫通孔２１の内周面側に縦列状に配する複数個の
ポート２２［図２（ａ）参照］が設けられ、そのそれぞ
れのポート口２２ａ［図４（ａ）参照］に対向するボー
ル弁２３［図２（ａ）を参照］を有する複数個のバルブ
２６が設けられるものである。また、本発明において
は、この貫通孔２１に設ける複数個のポート２２及びそ
のポート口２２ａは、上述するように必ずしも縦列状に
設ける必要がない。例えば、図３（ｂ）の概念図に示す
如く互いに９０°角方向に設けることもできる。更に好
ましくは、図３（ｃ）の概念図に示す如く、この複数個
の互いに隣り合うポート口２２ａを、交互に１８０°方
向に配列させて適宜設けることもできる。図３（ａ）に
示す如く、本発明に用いるバルブサイト２，６に組込む
複数個のバルブ２６の配し方において、上述するような
配し方をすることによって、ボール弁２３を駆動させる
アクチュエータ２４［図２（ａ）参照］が占める幅員に
よる影響が無くなり、バルブサイトに設ける複数個のポ
ート及びそのポート口２２ａに対向するバルブ２６間の
組込み設置幅をより最小にすることができる。また、更
には、必要に応じて、図３（ｄ）の概念図に示す如く、
貫通孔２１に対して、両側からそれぞれ対向して縦列状
に設けてもよい。

【００１９】そこで、本発明の両バルブサイトにおい
て、供給側バルブサイト２に設けるバルブ２６の個数
は、少なくとも２個以上で、必要に応じて切換え供給さ
せる２種流体を超える複数の流体種に対応させる個数を
適宜容易に組込むことができる。一方、帰還側バルブサ
イト６においては、供給側バルブサイト２に設ける同数
個のバルブ２６に加えて、例えば、洗浄液を供給・循環
させる等の必要に応じた目的に対応させて、更に適宜個
数を容易に増加させることができる。なお、バルブ２６
を増設する際には、例えば図３（ａ）に示す貫通孔２１
に対しバルブ２６を３個から４個に変更、或いはそれ以
上設けてもよい。また、図３（ａ）に示すように左右の
フランジ２１ａ，２１ｂ間に複数個（例えば３個）のバ
ルブ２６を設けて一体化したユニットに対し、更に左側
または右側、或いは両側に同じユニットを配列して、前
記左右フランジ２１ａ，２１ｂに形成した図示しないボ
ルト穴に対してボルトにより締結することによりバルブ
２６を増設するようにしてもよい。

【００２０】また、本発明による複数流体の自動切換供
給システムにおいて、既に上述した共通循環ライン１か
らなる第１閉ループには、図１に示す如く、この第１閉
ループの系外に、例えば、事前に供給されている流体Ａ
に切換えて供給する異なる複数の流体Ｂ，Ｃ等が入る複
数個の流体容器Ａ，Ｂ，Ｃと洗浄液容器Ｄとが、設けら
れている。本発明においては、これらの流体を上述した
共通循環ライン１に供給・循環させて、分配ステーショ
ン４ａから供給使用する。また、このように既に供給さ
れている供給流体に換えて他の流体を切換供給させるに
際しては、このライン１を自動洗浄させる。

【００２１】従って、システムを実施する場合に、図１
に示す如く、供給側バルブサイト２から分岐する複数個
のバルブ継手と各流体容器Ａ，Ｂ，Ｃとの間には、供給
ポンプ（Ｐ）８を介して流体を供給させる分岐管１４
ａ，１４ｂ，１４ｃと、帰還側バルブサイト６から分岐
する複数個のバルブ継手と各流体容器Ａ，Ｂ，Ｃ及び洗
浄液容器Ｄと間には、流体を帰還させる分岐管１３ａ，
１３ｂ，１３ｃ及び洗浄液を回収させる分岐管１２が設
けられている。更に、本発明においては、図１に示す如
く、上述したライン洗浄用の洗浄液の供給は、供給ポン
プ（Ｐ）９を介して洗浄液容器Ｄから洗浄液供給配管１
１がバイパス配管１０に連結させ、このバイパス配管１
０より制御弁３３を介してピグステーション７へと、制
御弁３１を介して帰還側バルブサイト６の入口近傍の帰
還側配管５にそれぞれ分岐させたラインに供給される。

【００２２】そこで、本発明における自動切換供給シス
テムに組込まれている両バルブサイト２，６について、
既に上述したバルブ２６のバルブ開閉の機構及び構成を
説明する。図４（ａ），（ｂ）に示すその概念断面図
は、側面断面が円形である貫通孔２１に設けるポート２
２の中心部位におけるバルブサイトの側面断面図であ
る。弁体２３を回転させバルブ開時を示す図４（ａ）に
表示するように、貫通孔２１と、そのポート２２を介し
てボール弁体２３の弁口２３ａとが導通する。従って、
流体又は洗浄液は、バルブを開時させることで、流体又
は洗浄液をこの貫通孔２１と弁口２３ａとの間に流れ
る。ここで、本発明において、このバルブ開時において
は、図４（ａ）に示す如く、好ましくは、ポート２２の
ポート口２２ａとボール弁体２３の弁口２３ａとを、少
なくとも、適宜契合関係になるようにすることができ
る。すなわち、ポート口２２ａの口径と弁口２３ｂの孔
径を同等にすることにより、バルブ開時においても、流
体又は洗浄液の流れのデッドを最小限に抑えることがで
きる。

【００２３】また、図４（ｂ）に示す如く、弁体２３を
回転させてバルブ閉時にすることで、貫通孔２１のポー
ト口２２ａは、弁体２３によって塞がれるので弁口２３
ａから貫通孔２１への流体又は洗浄液の流れが遮断され
る。ここで、本発明においては、図４（ｂ）に示す如
く、好ましくは、ボール弁体２３の外周面２３ｂが、貫
通孔２１の内周面２１ｂから、少なくとも頭出しさせな
い範囲以内になるように、適宜にこのポート口２２ａに
対向させてボール弁体２３を配すことが好適である。こ
のようにポート口２２ａからボール弁体２３の外周面を
頭出しさせないことにより、貫通孔２１内を走行するピ
グ２０に対して、ボール弁体２３が障害物となることが
効果的に防止できる。特に、ピグ２０を多数回走行させ
てもその履歴経時において、ピグ２０の損傷を防止さ
せ、且つピグ２０の円滑な走行を損なわせない。

【００２４】また、バルブ閉時にポート口２２ａに係わ
って生ずる貫通孔の窪みを最小にでき、液溜２５［図４
（ｂ）参照］を著しく縮小させることができる。その結
果、流体切換え時のバルブサイト２，６内の洗浄を容易
にさせ、コンタミの要因を最小にさせることができる。
また、本発明において、このように発揮するバルブサイ
ト２，６の特徴は、図１，４（ａ），（ｂ）を参照して
説明したようにバルブサイト２，６にバルブ２６を組込
むことにより適宜容易に得られるものである。本発明に
おいては、特に限定するものではないが、従来から公知
である３分割型ボールバルブを、このバルブサイト２，
６の貫通孔２１のポート２２に対向させて、３分割され
たボールバルブ部を可能な限り直結させるように組込む
ことで容易に達成することができる。

【００２５】また、上述した如くの本発明による自動切
換供給システムに組まれる共通循環ラインである第１閉
ループには、図１に示す如く、供給側バルブサイト２の
複数個のバルブ２６には、複数個の分岐配管のそれぞれ
が流体供給配管１４ａ，１４ｂ，１４ｃとして複数個の
流体容器Ａ，Ｂ，Ｃに導通され、それぞれ供給ポンプ８
（Ｐ）を介して、流体をこの供給側バルブサイト２を介
して第１閉ループへ供給される。また、帰還側バルブサ
イト６の複数個のバルブ２６には、複数個の分岐配管の
それぞれが流体回収配管１３ａ，１３ｂ，１３ｃとして
複数個の流体容器Ａ，Ｂ，Ｃに導通されている。これに
よって、選ばれた所定の複数個のそれぞれの流体容器を
介して、第１閉ループに組込まれているピグステーショ
ン７を通過させずに、それぞれの流体供給配管１４ａ，
１４ｂ，１４ｃ−供給側バルブサイト２−供給側配管３
−帰還側配管５−帰還側バルブサイト６−それぞれの流
体回収配管１３ａ，１３ｂ，１３ｃからなる第３閉ルー
プを形成されて、選ばれた所定の流体を分配ステーショ
ン４ａへ切換え供給できる。

【００２６】また、帰還側バルブサイト６に設ける複数
個の分岐配管の少なくとも１個には、洗浄液回収配管１
２が連結されて、洗浄液容器Ｄに導通している。更に、
洗浄液容器Ｄからは、洗浄液供給ポンプ９（Ｐ）を介し
て洗浄液供給配管１１が設けられている。この洗浄液供
給配管１１は、第１閉ループに併行して延長された配管
１０が分岐してピグステーション７に配する開閉弁（分
岐管）３３と帰還側バルブサイト６の入口近傍の帰還側
配管５に連結されている。これによって、洗浄液容器Ｄ
−洗浄液供給ポンプ９を介する洗浄液供給官１１−配管
１０から分岐してピグステーション７と帰還側バルブサ
イト６の入口近傍の帰還側配管−帰還側バルブサイト６
からの洗浄液回収配管１２−洗浄液容器Ｄに至る第２閉
ループが、共通循環ラインに対する洗浄ラインとして、
この共通循環ライン１に組み込まれていることになる。

【００２７】また、既に上述した如く、この共通循環ラ
イン１である第１閉ループに、このライン洗浄の第２閉
ループを組んで、複数流体を切換供給させる時に、切換
えの前後に共通循環ライン１から切換え前の流体を洗浄
させる。そのために、ピグ２０を供給する流体及び洗浄
液でこの第１閉ループ内を走行させたり又は所定の位置
に停止させなければならない。そこで、本発明において
は、ラインに供給される流体又は洗浄液で走行するピグ
を、好ましくは、供給側バルブサイトの出口、帰還側バ
ルブサイトの入り口及びピグステーション内等に適宜自
動停止させることができる。そのために、両バルブサイ
ト及びピグステーションの出口又は入口の近傍に、ピグ
検知器を設けている。例えば、図１に示す如くのピグ検
出器Ｓ_１，Ｓ_２，Ｓ_３は、通常、リードスイッチ、ホー
ル素子、マグネットダイオード等の磁気感応素子により
構成される。図示されていないが、通常、フッ素系樹脂
製のピグの後部に埋設されているマグネットの磁気をこ
れらのピグ検出器で検出して検出信号を発生させること
が多用されている。

【００２８】以上により、本発明による複数流体の自動
切換供給システムを用いて、複数流体として、例えば、
分配ステーション４ａへ供給されている赤色塗料の第１
流体に切換えて、共通循環ライン１の洗浄を行いながら
白色塗料の第２流体を切換え供給させる場合の実施の形
態について、図５，６を参照して説明をする。

【００２９】図５（ａ）において、ピグ検出器Ｓ_１によ
って、ピグ２０がピグステーション７内に停止されてい
る。洗浄された共通循環ライン１に係わって、複数個の
流体容器Ａ，Ｂ、Ｃから選ばれた流体容器Ａの第１流体
（赤色塗料）が、この流体の供給配管１４ａ−供給側バ
ルブサイト２−供給側配管３−帰還側配管５−帰還側バ
ルブサイト６−選ばれた所定の流体容器Ａに帰還する帰
還配管１３ａとから形成される第３閉ループに、循環さ
れる。ここで、図示されていないが、流体の供給分岐管
４ｂの開閉弁を開くことにより、この循環状態にある所
定の第１流体（赤色塗料）を、分配ステーション４ａに
自動供給される。なお、この状態で、制御弁３１，３
２，３４は閉時にある。

【００３０】次いで、図５（ｂ）において、供給配管１
４ａからの第１流体の供給を停止させ、洗浄液容器Ｄか
ら、洗浄液を洗浄液供給配管１１，１０を介して、ピグ
ステーション７の制御弁３３を開いて（同時に、制御弁
３１，３２，３５は閉じている）、このピグステーショ
ン７に供給し、ピグステーション７に停止させているピ
グを供給した洗浄液で発射させる。洗浄液で走行するピ
グ２０をピグ検出器Ｓ _３によって帰還側バブルサイト６
の入口近傍に停止させる。この操作によって共通循環ラ
イン１に滞留している第１流体が、帰還側バブルサイト
６に連結する帰還配管１３ａを通って流体容器Ａに回収
される。

【００３１】次いで、図５（ｃ）において、洗浄液容器
Ｄから洗浄液が供給されている状態で、制御弁３４及び
洗浄液回収管１２に連結する帰還側バルブサイト６のバ
ルブ２６を閉じ、制御弁３１，３５を開くことにより、
走行するピグを、ピグ検出器Ｓ_１によってピグステーシ
ョン７内に停止させる。この状態で供給されている洗浄
液で、帰還側バブルサイト６及びピグステーション７、
ピグ２０が洗浄され、その洗浄廃液を、開時にあるピグ
ステーション７の制御弁３５から回収される。これによ
って、第１閉ループに洗浄液が滞留する状態で、ピグス
テーション７内に、ピグが待機状態で停止される。この
操作によって第１閉ループには、切換え用の第２流体が
適宜供給できる待機状態になる。

【００３２】次いで、図５（ｄ）において、この待機状
態において、制御弁３２，３５を閉じ、制御弁３３，３
４を開くことにより、ピグを再度洗浄液によってステー
ションから発射させて、ピグ検出器Ｓ_２によって、供給
側バルブサイト２の出口に停止させる（同時に、洗浄液
供給管１１からの洗浄液供給を停止する）。ここで、図
５（ｅ）に示す如く、切換え用の白色塗料が入っている
第２流体容器Ｂから供給側バルブサイト２に連結する流
体供給配管１４ｂを介して供給された第２流体（白色塗
料）によって、第１閉ループ１を走行するピグを、ピグ
検出器Ｓ_３によって、帰還側バルブサイト６の入口近傍
に停止させる。この操作によって、共通循環ライン１に
滞留していた洗浄液は、供給された第２流体によって走
行するピグ２０によって、帰還側バルブサイト６に連結
する洗浄液回収配管１２から洗浄液容器Ｄに回収され
る。

【００３３】この状態で、図５（ｆ）に示す如く、制御
弁３１，３３を閉じることにより、ピグ２０は第２流体
（白色塗料）によってピグステーション７内へ走行移動
させる。次いで、ピグ検出器Ｓ_２によって、このステー
ション７に停止させた後、ピグステーション７の制御弁
３５を開時にすることにより帰還側バルブサイト６内に
残留していた洗浄廃液も第２流体で置換されて、開時に
ある制御弁３５から排出・回収されて、ピグは再度ステ
ーション７内に待機状態になる。次いで、図５（ｇ）に
示す如く、この状態で、本発明による自動切換供給シス
テムにおいて、制御弁３１，３２，３４を閉時にするこ
とで、共通循環ライン１の第１閉ループに係わって、第
２流体の流体容器Ｂ−第２流体の供給配管１４ｂ−供給
側バルブサイト２−供給側配管３−帰還側配管５−帰還
側バルブサイト６−第２流体の帰還配管１３ｂ−第２流
体の流体容器とからなる第４閉ループが形成される。こ
れによって、第２流体（白色塗料）が、この第４閉ルー
プに循環状態になっているので、供給分岐管４ｂを開時
にすることで、分配ステーション４ｂへ第１流体（赤色
塗料）に切換えて第２流体（白色塗料）が供給されるこ
とになる。

【００３４】以上から、本発明による複数流体の自動切
換供給システムによれば、上述した第１閉ループに分岐
して設けられる分配ステーションとして、例えば、自動
車塗装ラインに設置される、従来から公知であるＣＣＶ
（カラーチェンジバルブ）である、塗装ガンの塗料供給
通路に対し複数の異色の塗料源とシンナー源とエア源と
がそれぞれ開閉バルブを介して接続させることで、現行
塗色から次の塗色へ変更させて、所望の塗色の塗料を供
給させて色替塗装をする場合に適宜好適に利用できる複
数流体の自動切換供給システムである。なお、この実施
形態においては、流体容器Ａに第１流体として赤色塗
料、流体容器Ｂに第２流体として白色塗料を適用した例
を示したが、これに限らず、例えば流体容器Ａに白色塗
料、流体容器Ｂに黒色塗料を適用し、更に流体容器Ａに
通じる流体回収配管１３ａを帰還側バルブサイトの分配
ステーション４ａに最も近い側（図１に示す右側）のバ
ルブ２６に接続する等適宜変更してよく、その場合には
汚れの影響を受けやすい白色塗料が他のバルブ２６を通
過せずに分配ステーション４ａに供給され、更に流体容
器Ａに回収されるようにすることができ、これにより色
混じり等の影響をより確実に防止できる。また、この実
施形態においては、流体として塗料について説明した
が、これに限らず医薬・工業薬品、食品、インキ、石油
化学、石油精製等でも適用できることは言うまでもな
い。

【００３５】

【発明の効果】以上から、本発明による複数流体の自動
切換供給システムは、システムの共通循環ラインに、複
数流体を切換え循環供給させるため、複数個のマニホー
ルドバルブをコンパクトに配したバルブサイトを組込
み、しかも、流体及び洗浄液の切換供給時に、共通循環
ラインを走行するピグが、バルブサイトの貫通孔を通過
するのみで、従来と異なりバルブ弁体内を通過せず、し
かも、バルブのデッドスペース（液溜）を最小にしたこ
とを特徴とするものである。これによって、従来のシス
テムに比べて、ピグ損傷を著しく低減させ、システムの
操作性を著しく向上させる複数流体の自動切換供給シス
テムを提供できる。また、ピグステーションを挟んで、
このバブルサイトを供給側と帰還側とに分けて組込んで
なる共通循環ラインとすることで、これら３者間のピグ
走行を容易に直線的にすることができ、システム及びそ
の操作性を単純化でき、しかも、システムのプロセス・
コストを低減できる複数流体の自動切換供給システムを
提供できる。更にはまた、このような共通循環ラインで
ある第１閉ループに、この両バルブサイトを介して、複
数流体及びライン洗浄液を切換え供給及び循環又は回収
する流体供給ライン及び洗浄ラインを、この第１閉ルー
プにそれぞれ容易に別個に分岐させて設けることがで
き、流体及び洗浄液の供給及び循環・回収を容易にさせ
て、切換え供給に際しての、相互汚染（クロスコンタミ
ネーション）ラインを最小にさせ、しかも、洗浄液量を
低減できる複数流体の自動切換供給システムを提供でき
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本願発明による自動切換供給システムの一実
施例を表す概念図を示す。

【図２】 本発明に用いるバルブサイトの部分断面図を
含む側面図を示す。

【図３】 本発明に用いるバルブサイトの表面図を示
す。

【図４】 本発明に用いるバルブサイトに組込まれてい
る複数個のマニホールドバルブのバルブ機構を説明する
概略概念図を示す。

【図５（ａ）】 図１に示す自動切換供給システムの動
作フローを表す概念図（１）である。

【図５（ｂ）】 図１に示す自動切換供給システムの動
作フローを表す概念図（２）である。

【図５（ｃ）】 図１に示す自動切換供給システムの動
作フローを表す概念図（３）である。

【図５（ｄ）】 図１に示す自動切換供給システムの動
作フローを表す概念図（４）である。

【図５（ｅ）】 図１に示す自動切換供給システムの動
作フローを表す概念図（５）である。

【図５（ｆ）】 図１に示す自動切換供給システムの動
作フローを表す概念図（６）である。

【図５（ｇ）】 図１に示す自動切換供給システムの動
作フローを表す概念図（７）である。

【符号の説明】

１ 共通循環ライン ２ 供給側バルブサイト ３ 供給側配管 ４ａ 分配ステーション ４ｂ 供給分岐管 ５ 帰還側配管 ６ 帰還側バルブサイト ７ ピグステーション ８ 流体供給ポンプ ９ 洗浄液ポンプ １１ 洗浄液供給配管 １２ 洗浄液回収配管（分岐管） １３ａ、１３ｂ，１３ｃ 流体回収配管（分岐管） １４ａ，１４ｂ，１４ｃ 流体供給配管（分岐管） ２０ ピグ ２１ 貫通孔 ２１ａ 貫通孔の内周面 ２２ ポート ２２ａ ポート口 ２３ ボール弁体 ２３ａ 弁口 ２３ｂ 外周面 ２４ アクチュエータ ２６ バルブ ３１，３２，３３，３４，３５ 制御弁 Ａ，Ｂ，Ｃ 流体（液体）容器 Ｄ 洗浄液容器 Ｓ_１，Ｓ_２，Ｓ_３ ピグ検知器

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 中村 拓央 東京都豊島区高田３丁目29番５号 綜研化 学株式会社内 (72)発明者 橋爪 隆 東京都豊島区高田３丁目29番５号 綜研化 学株式会社内 (72)発明者 宮本 誠司 神奈川県横浜市神奈川区宝町２番地 日産 自動車株式会社内 Ｆターム(参考） 3B116 AA13 AB51 BA01 BA22 BA36 BB62 CD22 CD23

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】流体が供給される分配ステーションに連結
   する供給分岐管を設ける共通循環ラインにピグを走行さ
   せて複数流体の切換供給とライン洗浄とを組込んでなる
   複数流体の自動切換供給システムにおいて、 前記共通循環ラインが、ピグステーションを挟んで供給
   側バルブサイト、供給側配管、前記供給分岐管、帰還側
   配管及び帰還側バルブサイトの順にピグステーションに
   至る第１閉ループを有し、 前記両バルブサイトが、ピグを走行させる直線状の貫通
   孔と、この貫通孔のそれぞれに少なくとも等間隔に配す
   る複数個のポート口に対向する複数個のバルブを有し、 前記第１閉ループの系外に設ける、複数個の流体容器と
   洗浄液容器とが、前記両バルブサイトの前記バルブのそ
   れぞれに連結する分岐配管を介して導通していることを
   特徴とする複数流体の自動切換供給システム。
2. 【請求項２】前記両バルブサイトの少なくとも一方の複
   数個のバルブが、前記貫通孔の内周面に交互に１８０°
   方向に配する複数個のポート口に対向して設けられてい
   ることを特徴とする請求項１に記載の複数流体の自動切
   換供給システム。
3. 【請求項３】前記共通循環ラインにおけるピグステーシ
   ョンを挟む前記両バルブサイト間におけるピグの走行
   が、直線方向であることを特徴とする請求項１又は２に
   記載の複数流体の自動切換供給システム。
4. 【請求項４】前記複数個のポート口と、このポート口に
   自在に対向できる前記バルブの弁口とが、契合関係で設
   けられていることを特徴とする請求項１〜３の何れかに
   記載の複数流体の自動切換供給システム。
5. 【請求項５】前記バルブのボール弁の外周面が、前記ポ
   ート口に係わって、少なくとも前記貫通孔の内周面に頭
   出ししない範囲の近傍にあることを特徴とする請求項１
   〜４の何れかに記載の複数流体の自動切換供給システ
   ム。
6. 【請求項６】前記供給側バルブサイトの複数個のバルブ
   に連結する複数個の前記分岐配管のそれぞれが流体供給
   配管で、 前記帰還側バルブサイトの複数個のバルブに連結する複
   数個の前記分岐配管のそれぞれが流体回収配管と洗浄液
   回収配管で、 更に洗浄液容器からの洗浄液供給配管が分岐して前記ピ
   グステーションと前記帰還側バルブサイトの入口近傍の
   帰還側配管に連結されていることを特徴とする請求項１
   〜５の何れかに記載の複数流体の自動切換供給システ
   ム。
7. 【請求項７】前記帰還側バルブサイトの所定のバルブを
   介する前記洗浄液回収配管と、前記ピグステーションに
   設ける分岐管と前記帰還側バルブサイトの入口近傍の帰
   還側配管に連結する前記洗浄液供給配管からなる第２閉
   ループが、前記共通循環ラインの洗浄ラインとして組込
   まれていることを特徴とする請求項６に記載の複数流体
   の自動切換供給システム。
8. 【請求項８】前記共通循環ライン上の前記両バルブサイ
   ト及び前記ピグステーションの出口又は入口の近傍に、
   それぞれピグ検知器を設けていることを特徴とする請求
   項１〜７の何れかに記載の複数流体の自動切換供給シス
   テム。
9. 【請求項９】請求項１〜８の何れかに記載する複数流体
   自動切換供給システムを用いて、前記共通循環ラインに
   ピグを走行させて、既に供給された第１流体に切換え
   て、複数個の流体容器から選ばれた所定の第２流体を前
   記供給分岐管を介して、分配ステーションへ供給する方
   法において、 ピグを、ピグステーションを挟んで供給側バルブサイ
   ト、供給側配管、前記供給分岐管、帰還側配管及び帰還
   側バルブサイトの順にピグステーションに至る第１閉ル
   ープである共通循環ラインのピグステーション内に待機
   させ、 洗浄液容器を介して前記第１閉ループに係わる第２閉ル
   ープの洗浄ラインによって、洗浄された前記供給側バル
   ブサイトと、前記供給側配管と、前記帰還側配管と及び
   前記帰還側バルブサイトと、更に選ばれた所定の流体容
   器とからなる第３閉ループを形成し、 前記第２流体を、前記第３閉ループに循環させて、前記
   供給分岐管を介して前記分配ステーションへ供給するこ
   とを特徴とする複数流体の自動切換供給方法。
10. 【請求項１０】前記第２流体を前記分配ステーションへ
    供給するに際して、 前記洗浄液容器から、洗浄液をピグが待機するピグステ
    ーション内へ供給してピグを、前記供給側バルブサイ
    ト、前記供給側配管及び前記帰還側配管へ走行させ、前
    記第１閉ループ内に滞留する第１流体を回収し、 更に洗浄液を供給させて、前記帰還側バルブサイトとピ
    グステーション内及びピグステーション内に待機するピ
    グを洗浄させた後、更に洗浄液でピグを走行させて前記
    供給側バルブサイトの出口近傍に待機させ、 選ばれた所定の流体容器から前記第２流体を、前記供給
    側バルブサイトを介して前記第１閉ループへ供給し、洗
    浄液を回収しながらピグを前記帰還側バルブサイトの入
    口近傍に待機させた後、更に前記第２流体で走行するピ
    グをピグステーション内に待機させ、 前記供給側バルブサイト、前記供給側配管、前記帰還側
    配管、前記帰還側バルブサイト及び前記第２流体の流体
    容器とからなる第４閉ループを形成させ、 前記第２流体を前記第４閉ループに循環させて、この第
    ２流体を分配ステーションへ供給することを特徴とする
    請求項９に記載の複数流体の自動切換供給方法。