JP2008095900A - 二重シールバルブ - Google Patents

Abstract

【課題】二重シールバルブの連結筒の空間部と当該空間部と接続したドレイン管との間に弁体を設けることにより、常時、空間部が大気と連通しない二重シールバルブを提供することを目的とする。
【解決手段】 隣接した第１及び第２パイプに接続した連結筒の第１及び第２開口部に第１及び第２弁座を設け、第１及び第２弁座に密着又は離反自在な第１及び第２弁体を第１及び第２開口部を開閉するように構成し、連結筒に形成した第３開口部に外気に連通するドレイン管を接続し、第３弁座に密着又は離反自在な第３弁体を第３開口部を開閉するように構成し、連結筒に形成した第４開口部に第１パイプからの分岐パイプを接続し、第４弁座に密着又は離反自在な第４弁体を第４開口部を開閉するように構成することにより、連結筒内の空間部を介して、第１及び第２パイプ、ドレイン管、分岐パイプが相互に連通又は閉鎖自在となるものである。
【選択図】図１

Description

本発明は、二重シールバルブに関し、詳しくは、二重シールバルブの連結筒の空間部と当該空間部と接続したドレイン管との間に弁体を具備する二重シールバルブに関する。

近年、食品、乳業等の業界においては、需要の増大に伴い設備機器が大型化の傾向にあるとともに、品質管理の重要性が益々増大している。このため、設備機器の洗浄・殺菌に関しては、従来の分解洗浄方式では十分に対応できなくなっている。このため、このような設備機器の洗浄・殺菌においては、設備機器を分解せずに簡単な操作で安全に自動洗浄・殺菌を行うシステムであるＣＩＰ（Ｃｌｅａｎｉｎｇ ｉｎ Ｐｌａｃｅ）が行なわれている。ＣＩＰでは、設備機器を分解せずに洗浄・殺菌を行なうため、ＣＩＰ洗浄液と製品との完全遮断及び異品種液の混合防止が重要な課題であり、この課題を解決するために二重シールバルブが通常用いられる。

二重シールバルブ２００は、図５に示すように、隣接して配置されている第１パイプ３０と第２パイプ３１の開口した円周面を連結筒３２を介して相互に内部の流体が流出入可能に接続された当該連結筒３２の第１開口部３３及び第２開口部３４にそれぞれ第一弁座３５及び第２弁座３６を形成すると共にこれら第１弁座３５、第２弁座３６に密着又は離反自在な第１弁体３７及び第２弁体３８を第１シリンダ（図示せず）及び第２シリンダ（図示せず）によって制御して前記第１開口部３３及び第２開口部３４を開閉するように構成し、更に、前記連結筒３２内の空間部３９から排出管４０によって大気と連通させてなるものである。又、第１シリンダ（図示せず）及び第２シリンダ（図示せず）の下部にあり両シリンダを連結する第１第２シリンダ連結部４１内を通過して連結筒３２内の空間部３９に洗浄液、温水又は蒸気を供給する供給源（図示ぜず）と連結する供給口４２が第１第２シリンダ連結部４１の近辺に設けられている（例えば、特許文献１）。

上記構成からなる従来の二重シールバルブ２００によると、第１パイプ３０を流れる流体を第２パイプ３１へ流す場合のように第１開口部３３と第２開口部３４を開放して連結筒３２内に流体を通過させる時には、図５の（２）に示すように、まず、第２シリンダ（図示せず）を作動させて第１弁体３７と第２弁体３８を密着させて空間部３９を閉鎖し、次に、図５の（３）に示すように、第１シリンダ（図示せず）及び第２シリンダ（図示せず）を同時に作動させて密着した第１弁体３７と第２弁体３８を連結筒３２内から第１パイプ３０内へと移動させて連結筒３２内から第１パイプ３０内へと移動させて連結筒３２を開放することによって行う。これによって、第１パイプ３０と第２パイプ３１には同じ流体が流れ、あるいは２種の異なる流体が混合されることとなる。

一日の作業の終了時などにおいて、洗浄を行う場合は、第１パイプ３０側と第２パイプ３１側は別の洗浄液を使用する。図５の（１）に示すように、第１パイプ３０又は第２パイプ３１に異なる種類の流体が流れていて仮に第１パイプ３０の流体が第１弁座３５と第１弁体３７のシールが十分でなく第１開口部３３から連結筒３２内の空間部３９へ漏れた場合であっても、第２弁座３６と第２弁体３８によって第２開口部３４はシールされているので第２パイプ３１内へ混入することはなく、排出管４０を通って大気中へ放出される。

又、殺菌済みの製品を扱う箇所は、細菌等の汚染を防ぐ目的で、一日の作業開始時には、殺菌のために前記洗浄の際に洗浄液を流したのと同様の方法で温水又は蒸気を流すことによって第１及び第２パイプ３０、３１及び二重シールバルブ２００の殺菌を行っている場合もある。

特開平１０−１０３５９０号公報

しかしながら、上記従来技術によると、殺菌済みの製品を扱う箇所では、大気に開放している排気管４０は空間部３９と連通しているので、空間部３９内には常に外気から雑菌が侵入し繁殖している環境にある。この空間部３９は前述のように、第１弁体３７及び第２弁体３８の内面、及び連結筒３２の内周面によって囲まれて形成されているので、これらの全ての面にも雑菌が付着していることとなる。従って、図５の（３）のように、連結筒３２を通じて流体が移動する場合には、これらの雑菌が流体に混合するため、当該流体が牛乳等の食品に係るものであると、衛生上不都合が生じる危惧がある。

この発明はこのような問題点を解決すべくなされたものであって、その特徴とするところは、排出管にバルブを設けて、常時、空間部が大気と連通しないように構成したところにある。

当該目的を達成するために、請求項１に記載の二重シールバルブは、隣接して配置されている第１パイプと第２パイプの開口した円周面を連結筒を介して相互に内部の流体が流出入可能に接続された当該連結筒の第１開口部及び第２開口部にそれぞれ第１弁座及び第２弁座を設けると共に、前記第１弁座及び前記第２弁座に密着又は離反自在な第１弁体及び第２弁体を前記第１パイプ及び前記第２パイプを貫通して設けられている第１シリンダ及び第２シリンダによって制御して前記第１開口部及び第２開口部を開閉するように構成し、前記連結筒に形成した第３開口部に外気に連通しているドレイン管を接続すると共に前記第３開口部に設けた第３弁座に密着又は離反自在な第３弁体を第３シリンダによって制御して前記第３開口部を開閉するように構成し、前記連結筒に形成した第４開口部に前記第１パイプから分岐した分岐パイプを接続すると共に、前記第４開口部に設けた第４弁座に密着又は離反自在な第４弁体を第４シリンダによって制御して前記第４開口部を開閉するように構成することによって、前記連結筒内の空間部を介して、前記第１パイプ、前記第２パイプ、前記ドレイン管、及び前記分岐パイプが相互に連通又は閉鎖自在となるものであることを特徴としている。

請求項２に記載の二重シールバルブは、請求項１記載の二重シールバルブにおいて、前記連結筒の空間部を前記第１乃至第４弁体により密封状態にすることを特徴としている。

請求項１に記載の二重シールバルブによれば、連結筒に形成した第３開口部に外気に連通しているドレイン管を接続すると共に第３開口部に設けた第３弁座に密着又は離反自在な第３弁体を第３シリンダによって制御して第３開口部を開閉するように構成していることから、連結筒の空間部がドレイン管を介して大気開放とならないため、空間部内に外気からの雑菌が侵入せず、空間部内での雑菌の繁殖を防止可能な二重シールバルブを提供することができる。

請求項２に記載の二重シールバルブによれば、連結筒の空間部を第１乃至第４弁体により密封状態にすることから、大気からの汚染が防止でき、連結筒の空間部の殺菌保持性が向上する二重シールバルブを提供することができる。

以下、本発明の実施形態に係る二重シールバルブについて図面に基づいて説明する。
図１は、本発明の実施形態に係る二重シールバルブ１００の概略図である。

二重シールバルブ１００は、図１に示すように、隣接して配置されている第１パイプ１と第２パイプ２の開口した円周面を連結筒３を介して相互に内部の流体が流出入可能に接続された当該連結筒３の第１開口部４及び第２開口部５にそれぞれ第１弁座６及び第２弁座７を設けると共にこれら第１弁座６及び第２弁座７に密着又は離反自在な第１弁体８及び第２弁体９を前記第１パイプ１及び第２パイプ２を貫通して設けられている第１シリンダ１０及び第２シリンダ１１によって制御して前記第１開口部４及び第２開口部５を開閉するように構成し、更に、前記連結筒３に形成した第３開口部１２に外気に連通しているドレイン管１３を接続すると共にこの第３開口部１２に設けた第３弁座１４に密着又は離反自在な第３弁体１５を第３シリンダ１６によって制御して前記第３開口部１２を開閉するように構成し、加えて、前記連結筒３に形成した第４開口部１７に前記第１パイプ１から分岐した分岐パイプ１８を接続すると共にこの第４開口部１７に設けた第４弁座１９に密着又は離反自在な第４弁体２０を第４シリンダ２１によって制御して前記第４開口部１７を開閉するように構成することによって、前記連結筒３内の空間部２２を介して、第１パイプ１、第２パイプ２、ドレイン管１３、分岐パイプ１８がそれぞれ相互に連通又は閉鎖自在となるものである。

前記第１パイプ１には第１パイプ１を流れる流体を遮断又は通過させる第１バルブ２３が、前記第１弁体８を境として前記分岐パイプ１８の分岐点を設けた反対側に設けられている。又、前記第２パイプ２には第２パイプ２を流れる流体を遮断又は通過させる第２バルブ２４が、前記第２バルブ２４の第２弁体９を境にしてその上流又は下流側に設けられている。

前記第１乃至第４シリンダ１０、１１、１６、２１は、図外の制御機構からの指令によって電気的に制御されて、第１乃至第４弁体８、９、１５、２０を連結筒３の第１乃至第４開口部４、５、１２、１７に密着又は離反させて流体の通過又は遮断をするように構成されている。

第１パイプ１を流れる流体を第２パイプ２に送る際には、図２に示すように、第１バルブ２３、第２バルブ２４、第３弁体１５及び第４弁体２０を閉状態、第１弁体８、第２弁体９を開状態にしておくことによって、第１パイプ１を流れる流体は連結筒３内の空間部２２を経由して第２パイプ２内へと送り込まれることとなる。これらの切り換えは、それぞれのシリンダ１０、１１、１６、２１を制御することによって行われる。

一連の作業が終了して、別の異なる種類の流体を第１パイプ１、第２パイプ２に流す場合には、それらパイプ内は勿論のこと、連結筒３内の空間部２２や分岐パイプ１８内をも洗浄や殺菌をしなければならない。

まず、パイプ内の洗浄を行う場合、第１パイプ１及び第２パイプ２は別々に洗浄する。第１パイプ１を洗浄する場合、図３の（１）に示すように、第２弁体８を閉状態、第３弁体１５及び第１バルブ２３を開状態とする。第４弁体２０は連結筒３内の空間部２２へ洗浄液を供給する際に数秒程度開状態とし、それ以外の時は閉状態とする。第１弁体８は第１パイプ１の洗浄に用いた洗浄液をドレイン管１３を通じて大気へ排出する際、第１弁座６と第１弁体８とのシール面及び第１開口部４の周辺部を洗浄する際に数秒程度開状態とし、それ以外の時は閉状態とする。このような状態にすることによって、洗浄液供給部（図示せず）より第１パイプ１を経由して流れ出す洗浄液は、第１パイプ１、第１バルブ２３を流れ、第１弁体８を開状態とすることにより、第１開口部４から連結筒３内の空間部２２を経由してドレイン管１３へ流れる。また、洗浄液供給部（図示せず）より分岐パイプ１８を経由して流れ出す洗浄液は、分岐パイプ１８、第４開口部１７を流れ、連結筒３内の空間部２２を経由してドレイン管１３へ流れる。これによって、第１パイプ１内は勿論のこと、連結筒３内の空間部２２、分岐パイプ１８、ドレイン管１３、第１弁座６及び第１弁体８のシール面及び第１開口部４の周辺部、第１バルブ２３も洗浄される。

第２パイプ２を洗浄する場合、図３の（２）に示すように、第１弁体８及び第４弁体２０を閉状態、第３弁体１５、第２バルブ２４を開状態とする。第２弁体９は、第２パイプ２の洗浄に用いた洗浄液をドレイン管１３を通じて外気へ排出する際、第２弁座７と第２弁体９とのシール面及び第２開口部５の周辺部を洗浄する際に数秒程度開状態とし、それ以外の時は閉状態とする。このような状態にすることによって、洗浄液供給部（図示せず）より流れ出す洗浄液は、第２バルブ２４、第２パイプ２を流れ、第２弁体９を開状態とすることにより、第２パイプ２を流れる一部の洗浄液が、第２開口部５から連結筒３内の空間部２２を経由して、ドレイン管１３へ流れる。これによって、第２パイプ２内は勿論のこと、連結筒３内の空間部２２、ドレイン管１３、第２弁座７及び第２弁体９のシール面及び第２開口部５の周辺部、第２バルブ２４も洗浄される。

上記のようにして、パイプ等の洗浄が終了すると、次にパイプ等の殺菌を行う。パイプ等の殺菌は温水や蒸気により行う。パイプ等を殺菌する場合、図４の（１）に示すように、第１バルブ２３、第２バルブ２４を閉状態、第１弁体８、第２弁体９を開状態とする。第４弁体２０は連結筒３内の空間部２２へ温水や蒸気を供給する際に数秒程度開状態とし、それ以外の時は閉状態とする。第３弁体１５は、パイプ等の殺菌に用いた温水や蒸気をドレイン管１３を通じて外気へ排出する際に数秒程度開状態とし、それ以外の時は閉状態とする。このような状態にすることによって、第１パイプ１より流れる温水や蒸気は、第１弁体８から第２弁体９を流れ、また分岐パイプ１８を経由して流れ出す温水や蒸気は、分岐パイプ１８を流れ、第４開口部１７から連結筒３の空間部２２を経由して第２パイプ２へ流れる。また、第３弁体１５を開状態とすることで、パイプ等の殺菌に用いた温水や蒸気がドレイン管１３より大気へ排出される。これによって、第１パイプ１、第１乃至第４開口部４、５、１２、１７の周辺部、連結筒３内の空間部２２、第２パイプ、ドレイン管１３、第１弁座６及び第１弁体８のシール面、第２弁座７及び第２弁体９のシール面、第３弁座１４及び第３弁体１５のシール面、第４弁座１９及び第４弁体２０のシール面が殺菌される。

パイプ等の殺菌が終了すると、第１パイプ１から第１開口部４、連結筒３の空間部２２、第２開口部５を介して第２パイプ２へ流体を流す前に二重シールバルブ１００を一度待機状態にする。二重シールバルブ１００を待機状態にする場合、図４の（２）に示すように、第１乃至第４弁体８、９、１５、２０、第１バルブ２３、第２バルブ２４を閉状態とする。このような状態にすることによって、第１乃至第４開口部４、５、１２、１７閉じられて連結筒３内の空間部２２が密封状態となり、空間部２２の殺菌状態が保持される。さらに、第３弁体１５が閉状態にあることから、空間部２２がドレイン管１３を介して大気開放とならないため、空間部２２内に外気からの雑菌が侵入せず、空間部２２内での雑菌の繁殖を防止できる。尚、以上の実施形態においては、第１パイプと第２パイプ２のそれぞれに１つの第１バルブ２３及び第２バルブ２４を設けた例について説明したが、これらバルブ２３、２４の設置個数や設置位置は第１パイプ１、第２パイプ２による流体の搬送経路によって選択できる。

本発明の実施形態に係る二重シールバルブ１００の概略図である。 製品原液運転時における本発明の実施形態の二重シールバルブ１００の状態を示す概略図である。 機器洗浄時における本発明の実施形態の二重シールバルブ１００の状態を示す概略図である。 機器殺菌時（１）及び機器待機時（２）における本発明の実施形態の二重シールバルブ１００の状態を示す概略図である。 従来の二重シールバルブ２００の概略図である。

符号の説明

１，２，１８ パイプ
３ 連結筒
４，５，１２，１７ 開口部
６，７，１４，１９ 弁座
８，９，１５，２０ 弁体
１０，１１，１６，２１ シリンダ
１３ ドレイン管
２２ 空間部
１００ 二重シールバルブ

Claims (2)

1. 隣接して配置されている第１パイプと第２パイプの開口した円周面を連結筒を介して相互に内部の流体が流出入可能に接続された当該連結筒の第１開口部及び第２開口部にそれぞれ第１弁座及び第２弁座を設けると共に、
   前記第１弁座及び前記第２弁座に密着又は離反自在な第１弁体及び第２弁体を前記第１パイプ及び前記第２パイプを貫通して設けられている第１シリンダ及び第２シリンダによって制御して前記第１開口部及び第２開口部を開閉するように構成し、
   前記連結筒に形成した第３開口部に外気に連通しているドレイン管を接続すると共に前記第３開口部に設けた第３弁座に密着又は離反自在な第３弁体を第３シリンダによって制御して前記第３開口部を開閉するように構成し、
   前記連結筒に形成した第４開口部に前記第１パイプから分岐した分岐パイプを接続すると共に、
   前記第４開口部に設けた第４弁座に密着又は離反自在な第４弁体を第４シリンダによって制御して前記第４開口部を開閉するように構成することによって、前記連結筒内の空間部を介して、前記第１パイプ、前記第２パイプ、前記ドレイン管、及び前記分岐パイプが相互に連通又は閉鎖自在となるものであることを特徴とする二重シールバルブ。
2. 前記連結筒の空間部を前記第１至第４弁体により密封状態にすることを特徴とする請求項１記載の二重シールバルブ。

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