JP2002263602A - 洗滌装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 昇降ストロークの増加に対応可能な高圧の洗
滌装置を提供する。 【解決手段】 大径シリンダ１に摺動自由に収装した大
径ピストン２に連結した小径シリンダ３をその大径シリ
ンダ１端から摺動自由に突出させ、小径シリンダ３に摺
動自由に収装した小径ピストン４に連結した中空のピス
トンロッド５をその小径シリンダ３端から摺動自由に突
出させて、その先端に高圧洗滌液の噴射ノズル６を取り
付け、洗滌液の加圧供給手段４１、４２、４３を大径シ
リンダ１のピストン受圧面積の小さい方の室１４に接続
し、小径シリンダ３を内外筒２０、２１に形成して得ら
れる筒状空間２３を大径シリンダ１および小径シリンダ
３のピストン受圧面積の小さい方の室１３、３１へ夫々
連通させ、ピストンロッド中空部３３を介して前記噴射
ノズル６に連通させた。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、反応槽等のタンク
の内部を高圧の液体噴射で洗滌する洗滌装置の改良に関
する。

【０００２】

【従来の技術】反応槽や醸造および発酵タンク等の内部
を洗滌する装置として、本出願人は特公平６ー８３８２
６号公報により、高圧洗滌液の給排に伴い大径シリンダ
に対して小径シリンダが、また、小径シリンダに対して
ピストンロッドがそれぞれ伸縮し、ピストンロッド先端
の噴射ノズルを昇降させながら、高圧洗滌液をピストン
ロッドの軸穴を介して噴射ノズルに供給する洗滌装置を
提案している。

【０００３】また、本出願人は特開平９−７０５７５号
公報により、小径シリンダの伸縮とピストンロッドの伸
縮とを同期的でなく、先ずピストンロッドを小径シリン
ダから伸長させた後に小径シリンダを大径シリンダから
伸長させ、小径シリンダを大径シリンダに収縮させた後
にピストンロッドを小径シリンダに収縮させることで、
大径シリンダの外周にセンサ類を配置すれば目視不能な
タンク内部の噴射ノズルの最下位置を含むストローク位
置を確認できる洗滌装置を提案している。

【０００４】そして、いずれの洗滌装置においても、タ
ンク上部に固定される大径シリンダに供給した洗滌液を
伸縮するピストンロッド内に導入するために、小径シリ
ンダ内に配置されて、小径シリンダ底部に一端が固定さ
れ他端がピストンロッドの後端内面に摺動する中空ロッ
ドが用いられている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記中
空ロッドは洗滌装置の昇降ストロークの増加に伴い長大
化されて曲がりやすくなる一方、中空ロッドの管端には
洗滌液圧の高圧化による圧縮荷重が増加することから、
中空ロッドの曲がりを誘発し易く、曲がりにより小径ピ
ストンとの接触摩擦による軸方向の偏荷重も加わり座屈
する虞があった。

【０００６】このため、中空ロッドは充分な曲げ剛性を
持つ座屈しない高剛性の素材を必要とし高価なものとな
っていた。

【０００７】そこで本発明は、上記問題点に鑑みてなさ
れたもので、昇降ストロークの増加に対応可能な高圧の
洗滌装置を提供することを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】第１の発明は、大径シリ
ンダに大径ピストンを摺動自由に収装し、大径ピストン
に連結した小径シリンダを大径シリンダの一端から摺動
自由に突出させ、小径シリンダに小径ピストンを摺動自
由に収装し、小径ピストンに連結した中空のピストンロ
ッドを小径シリンダの一端から摺動自由に突出させ、ピ
ストンロッドの先端に高圧洗滌液の噴射ノズルを取り付
け、大径シリンダのピストン受圧面積の小さい方の室を
常に洗滌液の加圧供給手段に接続する液供給回路と、小
径シリンダを内外筒により２重に形成して得られる筒状
空間を大径シリンダおよび小径シリンダのピストン受圧
面積の小さい方の室へ夫々連通させ、且つ、小径シリン
ダのピストン受圧面積の小さい方の室をピストンロッド
内空間を介して前記噴射ノズルに連通させる洗滌液供給
路と、大径シリンダおよび小径シリンダのピストン受圧
面積の大きい方の室を加圧供給手段または排出側に選択
的に接続する伸縮制御手段を設けたことを特徴とする。

【０００９】前記小径シリンダの内外筒は、外筒側が大
径ピストンと共に大径シリンダとの間に受圧面積の小さ
い方の室を形成し、内筒側が小径ピストンを摺動自在に
摺装する小径のシリンダを構成する。

【００１０】前記伸縮制御手段の小径シリンダのピスト
ン受圧面積の大きい方の室を加圧供給手段または排出側
に選択的に接続する場合、大径シリンダの受圧面積の大
きい方の室を経由して行うこともでき、そのような場合
には大径シリンダと連動して小径シリンダを作動させる
ことや、小径シリンダ底部に独自に作動する弁を設けて
独立して作動させること、更には、大径ピストンが最収
縮位置にあるときのみ直接接続する場合等がある。

【００１１】第２の発明は、第１の発明において、前記
伸縮制御手段は、前記大径シリンダと小径シリンダの受
圧面積の大きい方の室同士間を連通させる連通路、連通
路に内蔵され大径ピストンの最後退位置で開放されるバ
ルブ、大径ピストンの最後退位置で前記連通路に連結さ
れる給排路、および、この給排路を加圧供給手段または
排出側に選択的に接続する給排弁を備えた第１給排手段
と、前記大径シリンダのピストン受圧面積の大きい方の
室を加圧供給手段または排出側に選択的に接続する給排
弁を備えた第２給排手段とからなることを特徴とする。

【００１２】前記バルブは大径ピストンの最後退位置を
検知するために弁ステムがバルブから突出していること
が望ましく、大径ピストンの大径シリンダ底部接近で弁
ステムを押してバルブが開放すればよく、バルブの形式
は問わない。

【００１３】前記連通路と給排路との連結は、一方が穴
であり他方がこの穴にシール部材等を介して密に嵌まり
合うようにすることが望ましい。

【００１４】第３の発明は、第１または第２の発明にお
いて、前記小径シリンダの内筒は、一端で膨径して外筒
の段付部に係合し、他端にねじ込まれ外筒端に係合する
固定具により膨径部との間で外筒を締め上げて固定され
ることを特徴とする。

【００１５】前記内筒は、固定具を緩めれば取り外しで
きる。

【００１６】第４の発明は、第２または第３の発明にお
いて、前記小径シリンダの底部は大径ピストンの受圧面
積の大きい側から分離可能に形成され、前記底部に連通
路およびバルブを設けたことを特徴とする。

【００１７】第５の発明は、第１ないし第４の発明のい
ずれかにおいて、前記大径ピストンと小径ピストンにそ
れぞれマグネットを内蔵し、マグネットに反応して大径
ピストンと小径ピストンのストローク位置を検出する手
段を大径シリンダの外周に配置したことを特徴とする。

【００１８】

【発明の効果】したがって、第１の発明では、小径シリ
ンダを内外筒により２重に形成して得られる筒状空間を
大径シリンダおよび小径シリンダのピストン受圧面積の
小さい方の室へ夫々連通させ、且つ、小径シリンダのピ
ストン受圧面積の小さい方の室をピストンロッド内空間
を介して前記噴射ノズルに連通させる洗滌液供給路とし
ているため、従来のようにピストンロッドの後端内面に
摺動する中空ロッドを必要とせず、その使用により生じ
る不具合を解消でき、伸縮ストロークを増加でき、高圧
の洗滌液を利用することができる。

【００１９】また、小径ピストンは内外筒により形成さ
れた小径シリンダとのみ摺動するものであるため、構造
を簡素化できる。

【００２０】第２の発明では、第１の発明の効果に加え
て、第１給排手段により小径シリンダよりピストンロッ
ドを伸縮制御し、小径シリンダの伸縮ストロークを超え
るストロークに対して第２給排手段により大径シリンダ
より小径シリンダを伸縮制御させるようにしたので、噴
射ノズルの昇降位置、昇降速度を第１、第２給排手段に
より高精度に調整でき、また、任意の位置で停止させる
ことができる。

【００２１】第３の発明では、第１または第２の発明の
効果に加えて、前記小径シリンダの内筒および外筒は、
固定具を弛めることで分解可能であり、ピストン等との
摺動表面でない内筒の外周面、外筒の内周面の清掃等の
メインテナンス、保守が可能であり、内外筒いずれも交
換可能である。

【００２２】第４の発明では、第２または第３の発明の
効果に加えて、小径シリンダ底部に設けるバルブは分離
可能な底部に設けているため、故障等に対して補修可能
であり、交換も容易である。

【００２３】第５の発明では、大径シリンダに対する小
径シリンダの伸縮と小径シリンダに対するピストンロッ
ドの伸縮を順に行えるようにしたので、目視不能なタン
ク内部における噴射ノズルの最下位置を含むストローク
位置を適確に検出できる。

【００２４】

【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施形態を添付
図面に基づいて説明する。

【００２５】図１は本発明を適用した洗滌装置の収縮状
態の全体図、図２は図１の部分拡大図であり、図示しな
いタンク上部に倒立して固定される大径シリンダ１と、
大径シリンダ１に摺装された大径ピストン２およびこれ
と一体の小径シリンダ３と、小径シリンダ３に摺装され
た小径ピストン４およびこれと一体のピストンロッド５
と、ピストンロッド５先端の高圧洗滌液の噴射ノズル６
と、洗滌液供給装置７とから構成されている。

【００２６】前記大径シリンダ１は、シリンダ本体１０
とシリンダ本体１０の上部を閉塞するヘッドカバー１１
とシリンダ本体１０の下部を小径シリンダ３との間で閉
塞するロッドカバー１２とを各々ボルトで締結して構成
され、大径ピストン２および小径シリンダ３により上部
室（受圧面積の大きい方の室）および下部室（受圧面積
の小さい方の室）１４に画成され、下部室１４にロッド
カバー１２の供給ポート１５から洗滌液が導入される。

【００２７】前記ロッドカバー１２には、小径シリンダ
３の外周に摺接するブッシュ１２Ａ、ロッドシール１２
Ｂ、ダストシール１２Ｃを備えたロッドシールケース１
２Ｄが固定されており、ロッドカバー１２下端は筒状の
エンドハウジング８、および、噴射ノズル６の図示しな
いメンテナンスチューブを介してタンク上部の開口部に
固定される。

【００２８】前記大径シリンダ１のヘッドカバー１１に
は洗滌液を給排する第１、第２給排路１６、１７が設け
られ、第１給排路１６の上部室１３への開口部にはヘッ
ドカバー１１から突出した通路を形成するバルブヘッド
１８が固定されている。即ち、バルブヘッド１８は基部
がヘッドカバー１１に固定され、第１給排路１６と同心
の円筒部１８Ａ、および、円筒部１８Ａ先端の閉塞され
た底面に複数形成された供給穴１８Ｂを備えている。前
記第２給排路１７は上部室１３へ直接開口している。な
お、１６Ａ、１７Ａは盲栓である。

【００２９】前記小径シリンダ３は、前記ロッドカバー
１２のブッシュ１２Ａ、ロッドシール１２Ｂ、ダストシ
ール１２Ｃに摺接する外筒部２０と、外筒部２０内に挿
入され、下端の拡径部２１Ａが外筒部２０の段付穴２０
Ａに密に嵌合する一方、先端に外筒部２０の上端に係合
した固定具２２にねじ係合することで外筒部２０内に固
定され、外筒部２０との間に筒状空間２３を形成する内
筒部２１とから構成されている。

【００３０】前記内筒部２１の下端には、ピストンロッ
ド５へ摺接するブッシュ２５Ａ、ロッドシール２５Ｂ、
ダストシール２５Ｃを備えたロッドシールケース２５Ｄ
が固定され、前記筒状空間２３は、大径ピストン２側で
横穴２３Ａを介して大径シリンダ１の下部室１４と連通
する一方、ロッドシールケース２５Ｄ側で小径シリンダ
３内と横穴２３Ｂを介して連通して洗滌液供給路３４を
形成している。

【００３１】前記大径ピストン２は、前記小径シリンダ
３の外筒部２０上端に形成した段付部分２０Ｂ、およ
び、固定具２２外周に嵌合し、前記固定具２２内にねじ
込まれたピストン押さえ２４により抜け止めされてい
る。

【００３２】前記ピストン押さえ２４には、小径シリン
ダ３内に開口し、小径穴２５Ａ、中径穴２５Ｂ、大径穴
２５Ｃからなる段付穴２５（連通路）が形成され、大径
穴２５Ｃに弁座２６が嵌合され、弁座２６に着座するバ
ルブとしてのポペット弁２７が中径穴２５Ｂ内に挿入し
たガイド２７Ａに摺動自在に設けられ、且つ、スプリン
グ２７Ｂにより前記弁座２６に着座するよう付勢されて
いる。

【００３３】前記弁座２６の開口穴２６Ａは上部で拡径
され、この拡径部２６Ｂに前記ポペット弁２７の弁ステ
ム２７Ｃ先端が突出して設けられる一方、拡径部２６Ｂ
内にはロッドシール２６Ｃが嵌合され、大径穴２５Ｃか
らの弁座２６の抜け止めとロッドシール２６Ｃの抜け止
めを兼ねてキャップ２８が上端に固定されている。

【００３４】前記キャップ２８には前記弁座２６の拡径
部２６Ｂと上部室１３とを連通させる連通穴２８Ａが設
けられ、大径ピストン２が大径シリンダ１の上端（図中
右端）に位置するときには、前記大径シリンダ１のヘッ
ドカバー１１のバルブヘッド１８の円筒部１８Ａ先端が
弁座２６の拡径部２６Ａ内に進入し、ポペット弁２７の
弁ステム２７Ｃを押圧してポペット弁２７を弁座２６か
ら離脱させて開弁させ、第１給排路１６と小径シリンダ
３内とを連通させる。前記ロッドシール２６Ｃはこの際
にバルブヘッド１８の円筒部１８Ａ外周と密に接触し
て、作動流体の上部室１３への洩れ出しを防ぐよう機能
する。

【００３５】また、前記ピストン押さえ２４には、前記
キャップ２８に接触する端面にリング状溝２４Ａが形成
され、複数個のリング状のマグネット２９が積み重ねて
挿入され、前記キャップ２８で押さえられている。この
マグネット２９から放射される磁力は大径シリンダ１の
外部に配置された図示しない検出コイルでの大径ピスト
ン２のストローク位置検出に利用される。

【００３６】前記小径ピストン４およびピストンロッド
５は、小径ピストン４が小径シリンダ３に摺装される一
方、ピストンロッド５がロッドシールケース２５Ｄに摺
接されることで、小径ピストン４の上部に小上部室３０
を、小径ピストン４の下部に小下部室３１を画成する。
前記小上部室３０は前記段付穴２５、ポペット弁２
７、バルブヘッド１８を介して第１給排路１６に連通可
能であり、小下部室３１はピストンロッド５の小径ピス
トン４側に設けた複数の横穴３２を介してピストンロッ
ド５内空間３３と連通している。

【００３７】前記小径ピストン４は有底円筒状であり、
複数のリング状のマグネット３５が積み重ねて挿入さ
れ、スペーサ３５Ａ、および、マグネット押さえ３５Ｂ
で固定され、且つ、密閉されている。このマグネット３
５から放射される磁力は大径シリンダ１の外部に配置さ
れた図示しない検出コイルでの小径ピストン４のストロ
ーク位置検出に利用される。

【００３８】前記ピストンロッド５先端にはアダプタ９
Ａを介して係止部材９が固定され、係止部材９先端には
作動流体を噴射する噴射ノズル６が固定され、ピストン
ロッド内空間３３からアダプタ９Ａ、係止部材９を経由
して作動流体の噴射ノズル６への供給路が形成されてい
る。

【００３９】前記係止部材９は初期位置（図示の大径、
小径シリンダ１、３の収縮位置）において、エンドハウ
ジング８の側方から貫通して設けられ、後方のロックシ
リンダ１９Ａにより突出するストッパピン１９により係
止されるよう構成されている。

【００４０】そして、前記ロックシリンダ１９Ａは、同
じくエンドハウジング８の側方から貫通して突出してい
る初期位置検出ピン１９Ｂに前記係止部材９が当接する
ことにより作動する図示しない切換え弁を係止位置に移
動させ、この切換え弁経由の作動流体によりストッパピ
ン１９を突出させるよう作動し、前記切換え弁をオペレ
ータにより作動位置に切換えることでストッパピン１９
を後退作動させ、係止部材９の移動を可能とする。

【００４１】前記洗滌液供給装置７は、洗滌液を貯蔵し
たタンク４０から洗滌液を給送するポンプ４１、およ
び、供給弁４２を介して大径シリンダ１のロッドカバー
１２の供給ポート１５へ供給する洗滌液供給回路４３
と、洗滌液供給回路４３の供給弁４２下流から分岐して
第１供給弁４４を介して第１給排路１６へ連通し、第１
給排路１６を第１排出弁４５を介して前記タンク４０へ
連通させる第１給排手段４６と、同じく、洗滌液供給回
路４３の供給弁４２下流から分岐して第２供給弁４７を
介して第２給排路１７へ連通し、第２給排路１７を第２
排出弁４８を介して前記タンク４０へ連通させる第２給
排手段４９とから構成されている。

【００４２】そして、洗滌液の供給ポート１５は、大径
シリンダ１の下部室１４、横穴２３Ａ、小径シリンダ３
の筒状空間２３、横穴２３Ｂ、小下部室３１、ピストン
ロッド５の横穴３２、ピストンロッド内空間３３を経由
する洗滌液供給路３４を介して噴射ノズル６に連通して
いる。

【００４３】また、第１給排手段４６は、大径ピストン
２が大径シリンダ１の上端に位置するとき、バルブヘッ
ド１８の円筒部１８Ａ先端の複数の供給穴を経由してピ
ストン押さえ２４の弁座２６の拡径部２６Ｂに至り、ポ
ペット弁２７、段付穴２５の中径穴２５Ｂ、小径穴２５
Ａを経由して小径シリンダ３の小上部室３０に連通す
る。

【００４４】また、第２給排手段４９は、第２給排路１
７を経由して大径シリンダ１の上部室１３に常時連通し
ている。

【００４５】次に、上記洗滌装置の作動について、図３
に基づき説明する。

【００４６】図３（１）は、図１と同様のストッパピン
１９が係止部材９に係合して保持された噴射ノズル６の
原点位置を示し、供給弁４２、第１、第２供給弁４４、
４７、第１、第２排出弁４５、４８のいずれも閉位置に
あり、上部室１３、下部室１４、小上部室３０、小下部
室３１は閉塞状態となっている。

【００４７】この状態では、バルブヘッド１８の円筒部
１８Ａの底部によりポペット弁２７が押開かれ、第１給
排路４６と小上部室３０とが連通している。

【００４８】この状態からの大径、小径シリンダ１、３
を伸長させての噴射ノズル６の下降について先に説明す
る。この下降動作は、小径シリンダ３からピストンロッ
ド５を伸長させて図４の状態とした後、大径シリンダ１
から小径シリンダ３を伸長させて図５の状態となるよう
行われる。

【００４９】なお、図１では複数のリング状のマグネッ
ト３５をスペーサ３５Ａ、および、マグネット押さえ３
５Ｂで固定するよう説明しているが、図４、５ではマグ
ネット押さえ３５Ｂのみでマグネット３５を固定してお
り、小径ピストン４の軸方向寸法が短縮されている。

【００５０】先ず、給送ポンプ４１を作動させ、供給弁
４２を開放すると、洗滌液は液供給回路４３から供給ポ
ート１５へ、そして、大径シリンダ１の下部室１４、横
穴２３Ａ、小径シリンダ３の筒状空間２３、横穴２３
Ｂ、小下部室３１、ピストンロッド５の横穴３２、ピス
トンロッド内空間３３を経由して噴射ノズル６に供給さ
れ、噴射ノズル６はノズルを予め設定された軌跡に基づ
き移動させながら洗滌液を噴射する。

【００５１】この状態では、下部室１４、および、小下
部室３１は供給された洗滌液の液圧が大径ピストン２お
よび小径ピストン４を上方（図１では、図中右方向）へ
押圧しており、上部室１３、小上部室３０には洗滌液の
液圧が作用していないため、図示状態に保持される。

【００５２】次いで、図示しない切換え弁を操作してロ
ックシリンダ１９Ａによりストッパピン１９を後退さ
せ、係止部材９を開放した後、第１供給弁４４、およ
び、第２排出弁４８を開放すると、上部室１３はドレイ
ンされ、下部室１４は洗滌液の液圧が作用しているた
め、大径ピストン２はその位置を保持する。

【００５３】しかしながら、小径ピストン４は第１供給
弁４４、第１給排路１６、バルブヘッド１８の円筒部１
８Ａ先端の複数の供給穴を経由して弁座２６の拡径部２
６Ｂに至り、ポペット弁２７、段付穴２５の中径穴２５
Ｂ、小径穴２５Ａを経由して小径シリンダ３の小上部室
３０に洗滌液が供給されてピストンロッド５が下方（図
１では左方向）へ押出され（図３（２）参照）、噴射ノ
ズル６を下降させる。

【００５４】この伸長途中の任意の位置で第１供給弁４
４を閉じると、小上部室３０への洗滌液の供給が停止す
るため、小径ピストン４、および、ピストンロッド５は
停止する（図３（３）参照）。

【００５５】この状態から第１排出弁４５を開放すると
小上部室３０の洗滌液が排出されて小径ピストン４、お
よび、ピストンロッド５は上昇する。再び、第１供給弁
４４を開放すると、小径ピストン４、および、ピストン
ロッド５の下方への伸長が継続され、小径ピストン４の
ストロークエンドにおいて、噴射ノズル６の小径シリン
ダ３での下降は終了する（図３（４）、および、図４参
照）。

【００５６】更に噴射ノズル６の下降を必要とする場合
には、第１供給弁４４、および、第２排出弁４８を閉
じ、次いで、第２供給弁４７を開放する。第２供給弁４
７の開放により洗滌液が第２給排路１７を経由して上部
室１３に供給され、大径ピストン２、および、小径シリ
ンダ３を大径シリンダ１から伸長させ、噴射ノズル６は
更に下降してゆく（図３（５）参照）。

【００５７】上記伸長初期において、大径ピストン２の
移動は大径ピストン２のピストン押さえ２４内のポペッ
ト弁２７のステム２７Ｃとヘッドカバー１１に設けたバ
ルブヘッド１８の円筒部１８Ａとの当接状態から離脱す
るため、ポペット弁２７は弁座２６に着座して小上部室
３０を閉塞する。

【００５８】上記下降途中の任意の位置で第２供給弁４
７を閉じると、上部室１３への洗滌液の供給が停止する
ため、大径ピストン２、および、小径シリンダ３の下降
は停止し、小径シリンダ３内で伸長しきった小径ピスト
ン４およびピストンロッド５も停止する（図３（６）参
照）。

【００５９】上記伸長を継続して大径ピストン２が大径
シリンダ１内でストロークエンドに到達すると、第２供
給弁４７から洗滌液を供給するもそれ以上の伸長は止ま
り、噴射ノズル６の下降は停止する（図３（７）、およ
び、図５参照）。

【００６０】この時点で、第２供給弁４７を閉じ、上部
室１３への洗滌液の供給を停止すると、この伸長位置、
下降位置を持続させることができる。

【００６１】次に、最下降位置から大径、小径シリンダ
１、３を収縮させての噴射ノズル６の上昇について説明
する。この上昇動作は、図３（８）〜図３（１３）の通
り大径シリンダ１への小径シリンダ３の収縮移動の後、
小径シリンダ３へのピストンロッド５の収縮移動の順に
行われる。

【００６２】先ず、第２排出弁４８を開放し、上部室１
３の洗滌液をタンク４０へ還流させ、下部室１４内の洗
滌液の液圧により大径ピストン２および小径シリンダ３
を上方へ移動させる（図３（８）参照）。

【００６３】この上昇動作を継続すると、図３（１
０）、および、図４に示すように、大径ピストン２は大
径シリンダ１のストロークエンドに到達して停止する。
この上昇途中の任意の位置で第２排出弁４８を閉じれ
ば、上部室１３の洗滌液の排出は停止し、噴射ノズル６
の上昇を任意の位置で停止させることができる（図３
（９）参照）。

【００６４】図３（１０）の状態では、大径ピストン２
内のピストン押さえ２４に設けたポペット弁２７の弁ス
テム２７Ｃがヘッドカバー１１のバルブヘッド１８の円
筒部１８Ａ底部により押された状態となっており、ポペ
ット弁２７が弁座２６から離脱して開放しており、バル
ブヘッド１８の円筒部１８Ａ先端の複数の供給穴を経由
して弁座２６の拡径部２６Ｂに至り、ポペット弁２７、
段付穴２５の中径穴２５Ｂ、小径穴２５Ａを経由して小
径シリンダ３の小上部室３０に連通させている。

【００６５】従って、図３（１０）の状態から、さらに
噴射ノズル６を上昇させる場合には、第２排出弁４８を
閉じ、代わりに、第１排出弁４５を開放することで、上
記ポペット弁２７、第１給排路１６等を経由して、小上
部室３０の洗滌液を排出し、小下部室３１の洗滌液の液
圧により小径ピストン４、ピストンロッド５、および、
噴射ノズル６を上昇させる（図３（１１）参照）。

【００６６】上記上昇を継続すると、図３（１３）、お
よび、図１に示すように、小径ピストン４は小径シリン
ダ３のストロークエンドに到達して停止する。この上昇
途中の任意の位置で第１排出弁４５を閉じれば、小上部
室３０の洗滌液の排出は停止し、噴射ノズル６の上昇を
任意の位置で停止させることができる（図３（１２）参
照）。

【００６７】そして、図３（１３）の位置に小径ピスト
ン４、および、ピストンロッド５が到達すると、ピスト
ンロッド５先端に設けた係止部材９（以下、図１参照）
が図示位置に到達し、この到達は初期位置検出ピン１９
Ｂを押し込み、図示しない切換え弁を係止位置に切換
え、ロックシリンダ１９Ａを作動させてストッパピン１
９を係止部材９に係合させ、全ての部材を初期位置に保
持する。

【００６８】最終的には、供給弁４２、第１排出弁４５
を閉じ、給送ポンプ４１を停止させ、図３（１）状態に
復帰させる。

【００６９】以上に説明した洗滌装置の作動における図
３（１）〜図３（７）までの作動は、大径ピストン２お
よび小径ピストン４に設けたマグネット２９、３５およ
び大径シリンダ１の外に設けた図示しない検出装置によ
り夫々のストローク位置を検出して、次の工程の作動が
順次、連続するよう第１供給弁４４および第１排出弁４
５、第２供給弁４７および第２排出弁４８の開閉操作を
プログラム制御により自動化させるとより望ましい。

【００７０】反応槽や醸造および発酵タンク等の種類、
タンク形状によっては、作動途中で逐次停止して噴射ノ
ズル６による洗滌液の噴射を局部的に多くするようにす
る。

【００７１】また、反応槽や醸造および発酵タンクの深
さが洗滌装置の昇降ストロークに対応するものより浅い
場合には、大径シリンダ１から伸縮する小径シリンダ３
の進出位置を所望の位置までに規制することや小径シリ
ンダ３から伸縮するピストンロッド５の進出位置を所望
の位置まで規制することも、大径ピストン１および小径
ピストン４の位置を検出するマグネット２９、３５およ
び図示しない検出装置で対応できる。

【００７２】また、反応槽や醸造および発酵タンク等の
種類によって、望ましい昇降スピードに設定する際に
は、第１給排手段４６および第２給排手段４９に洗滌液
の流量を調整するオリフィスや流量制御弁を設けること
で対応できる。

【００７３】なお、前記連通路２５を開閉するバルブと
して、弁ステム２７Ｃを備えたポペット弁２７をバルブ
ヘッド１８により開放するものについて説明したが、こ
の形式に限定されるものでなく、大径ピストン２の最後
退位置を検知するための手段により開放するようになっ
ていればよく、その手段はヘッドカバー１１側に固定さ
れていても差し支えなく、バルブの形式は問わない。

【００７４】また、前記連通路２５と第１給排路１６と
の連結は、バルブヘッド１８の円筒部１８Ａと弁座２６
の拡径部２６Ｂとの嵌合で行っているが、この構造に限
られず、一方が穴であり他方がこの穴にシール部材等を
介して密に嵌まり合うものであれば、大径ピストン２側
からヘッドカバー１１側に嵌入するものでもよい。

【００７５】以上説明した実施態様においては、下記に
記載した効果を奏する。

【００７６】小径シリンダ３を内外筒２０、２１により
２重に形成して得られる筒状空間２３を大径シリンダ１
および小径シリンダ３のピストン受圧面積の小さい方の
室、即ち、下部室１４および小下部室３１へ夫々連通さ
せ、且つ、小径シリンダ３のピストン受圧面積の小さい
方の室、即ち、小下部室３１をピストンロッド内空間３
３を介して前記噴射ノズル６に連通させる洗滌液供給路
３４としているため、従来のようにピストンロッドの後
端内面に摺動する中空ロッドを必要とせず、その使用に
より生じる不具合を解消でき、伸縮ストロークを増加で
き、高圧の洗滌液を利用することができる。

【００７７】また、小径ピストン４は小径シリンダの内
筒２１とのみ摺動するものであるため、構造を簡素化で
きる。

【００７８】また、第１給排手段４６により小径シリン
ダ３よりピストンロッド５を伸縮制御し、小径シリンダ
３の伸縮ストロークを超えるストロークに対して第２給
排手段４９により大径シリンダ１より小径シリンダ３を
伸縮制御させるようにしたので、噴射ノズル６の昇降位
置、昇降速度を第１、第２給排手段４６、４９により高
精度に調整でき、また、任意の位置で停止させることが
できる。

【００７９】さらに、前記小径シリンダ３の内筒２１お
よび外筒２０は、固定具２２を弛めることで分解可能で
あり、ピストン等との摺動表面でない内筒２１の外周
面、外筒２０の内周面の清掃等のメインテナンス、保守
が可能であり、内外筒２０、２１はいずれも交換可能で
ある。

【００８０】そして、小径シリンダ３底部に設けるバル
ブ２７は分離可能な底部のピストン押さえ２４に設けて
いるため、故障等に対して補修可能であり、交換も容易
である。

【００８１】また、大径シリンダ１に対する小径シリン
ダ３の伸縮と小径シリンダ３に対するピストンロッド５
の伸縮を順に行えるようにしたので、目視不能なタンク
内部における噴射ノズル６の最下位置を含むストローク
位置を適確に検出できる。

【００８２】なお、上記実施形態において、ピストンロ
ッド５が小径シリンダ３から進出した後、小径シリンダ
３が大径シリンダ１から進出する洗滌装置について説明
したが、図示はしないが、大径シリンダの受圧面積の大
きい方の室の洗滌液の圧力に応じて小径シリンダの受圧
面積大きい方の室の洗滌液の圧力を変化させる弁装置を
小径シリンダ底部に設けた特開平５−３３７４５０号公
報に対しても、中空ロッドに代えて小径シリンダを２重
構造にすることで本発明を適用可能である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態を示す洗滌装置の収縮状態
を示す断面図。

【図２】同じく部分拡大断面図。

【図３】同じく動作を説明するもので、（１）〜（７）
は噴射ノズル降下時の説明図、（８）〜（１３）は噴射
ノズルの上昇時の説明図。

【図４】同じく動作状態を示し、図３（４）および図３
（１０）に対応する断面図。

【図５】同じく動作状態を示し、図３（７）に対応する
断面図。

【符号の説明】

１ 大径シリンダ ２ 大径ピストン ３ 小径シリンダ ４ 小径ピストン ５ ピストンロッド ６ 噴射ノズル ７ 洗滌液供給装置 ８ エンドハウジング ９ 係止部材 １０ シリンダ本体 １１ ヘッドカバー １２ ロッドカバー １３ 上部室（受圧面積の大きい方の室） １４ 下部室（受圧面積の小さい方の室） １５ 供給ポート １６ 第１給排路 １７ 第２給排路 １８ バルブヘッド １９ ストッパピン １９Ａ ロックシリンダ １９Ｂ 初期位置検出ピン ２０ 外筒部 ２０Ａ 段付部 ２１ 内筒部 ２１Ａ 拡径部 ２２ 固定具 ２３ 筒状空間 ２３Ａ、２３Ｂ、３２ 横穴 ２５ 段付穴（連通路） ２６ 弁座 ２７ ポペット弁 ２８ キャップ ２９、３５ マグネット ３０ 小上部室 ３１ 小下部室 ３３ ピストンロッド内空間 ３４ 洗滌液供給路 ４０ タンク ４１ ポンプ ４２ 供給弁 ４３ 液供給回路（洗滌液供給回路） ４４ 第１供給弁 ４５ 第１排出弁 ４６ 第１給排手段（伸縮制御手段） ４７ 第２供給弁 ４８ 第２排出弁 ４９ 第２給排手段（伸縮制御手段）

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 大径シリンダに大径ピストンを摺動自由
   に収装し、 大径ピストンに連結した小径シリンダを大径シリンダの
   一端から摺動自由に突出させ、 小径シリンダに小径ピストンを摺動自由に収装し、 小径ピストンに連結した中空のピストンロッドを小径シ
   リンダの一端から摺動自由に突出させ、 ピストンロッドの先端に高圧洗滌液の噴射ノズルを取り
   付け、 大径シリンダのピストン受圧面積の小さい方の室を常に
   洗滌液の加圧供給手段に接続する液供給回路と、 小径シリンダを内外筒により２重に形成して得られる筒
   状空間を大径シリンダおよび小径シリンダのピストン受
   圧面積の小さい方の室へ夫々連通させ、且つ、小径シリ
   ンダのピストン受圧面積の小さい方の室をピストンロッ
   ド内空間を介して前記噴射ノズルに連通させる洗滌液供
   給路と、 大径シリンダおよび小径シリンダのピストン受圧面積の
   大きい方の室を加圧供給手段または排出側に選択的に接
   続する伸縮制御手段を設けたことを特徴とする洗滌装
   置。
2. 【請求項２】 前記伸縮制御手段は、前記大径シリンダ
   と小径シリンダの受圧面積の大きい方の室同士間を連通
   させる連通路、連通路に内蔵され大径ピストンの最後退
   位置で開放されるバルブ、大径ピストンの最後退位置で
   前記連通路に連結される給排路、および、この給排路を
   加圧供給手段または排出側に選択的に接続する給排弁を
   備えた第１給排手段と、 前記大径シリンダのピストン受圧面積の大きい方の室を
   加圧供給手段または排出側に選択的に接続する給排弁を
   備えた第２給排手段とからなることを特徴とする請求項
   １に記載の洗滌装置。
3. 【請求項３】 前記小径シリンダの内筒は、一端で膨径
   して外筒の段付部に係合し、他端にねじ込まれ外筒端に
   係合する固定具により膨径部との間で外筒を締め上げて
   固定されることを特徴とする請求項１または請求項２に
   記載の洗滌装置。
4. 【請求項４】 前記小径シリンダの底部は大径ピストン
   の受圧面積の大きい側から分離可能に形成され、前記底
   部に連通路およびバルブを設けたことを特徴とする請求
   項２または請求項３に記載の洗滌装置。
5. 【請求項５】 前記大径ピストンと小径ピストンにそれ
   ぞれマグネットを内蔵し、マグネットに反応して大径ピ
   ストンと小径ピストンのストローク位置を検出する検出
   手段を大径シリンダの外周に配置したことを特徴とする
   請求項１ないし請求項４のいずれか一つに記載の洗滌装
   置。