JP2008157731A - バルブのシャフト詰まり検査方法及びシャフト詰まり検査装置 - Google Patents

Abstract

【課題】簡易な構成でバルブを取り外すことなくバルブブロック内の複数のバルブを検査できるバルブのシャフト詰まり検査方法及び検査装置を提供する。
【解決手段】バルブブロック１内に設けられた複数のＭＰＶ１００のメインシャフト１１０のそれぞれの詰まりを検査する検査方法であって、複数のＭＰＶ１００のメインシャフト１１０のうち、いずれか一本のメインシャフト１１０を検査対象として選択し、そのメインシャフト１１０に水の供給部１４を接続して水を一定圧力で供給する供給工程と、水の流れの状態を表す物理量を測定する物理量測定工程と、測定した後に検査対象のメインシャフト１１０を変更する付替え工程と、を備え、検査対象のメインシャフト１１０毎の一定圧力及び測定された物理量に基づいて、複数のＭＰＶ１００のメインシャフト１１０の詰まり具合を一本ずつ検査する。
【選択図】図３

Description

本発明は、バルブのシャフトの詰まりを検査する検査方法及び検査装置に関する。

飲料やアルコール飲料等の食品、医薬品等の製造設備には、流路を調整するため複数のバルブが使用されている。これら複数のバルブは省スペース化のために互いに組み合わされ、バルブブロックとしてコンパクトに構成されている。バルブのシャフト内には、経時使用によって、汚れが付着することがあり、しかも、この汚れは外見からは判断できないため、汚れの有無に関係なくバルブブロックからバルブを取り出してシャフトに圧力をかけた水を注入し、この水の出方を確認することで詰まり具合を検査し、汚れの状態を判断している。一方、管状のものの詰まり具合を検査する装置としては、ノズルの詰まり検知装置が知られている（例えば、特許文献１及び２参照）。
特開平６−１０９７４５号公報 特開昭５８−１４６８２０号公報

シャフト内の汚れを検査するには、複数のバルブのそれぞれをバルブブロックから取り外して確認しなければならず、作業者にとって負担となる。さらに、検査でバルブの内部が作業者によって触れられることから、検査結果が正常又は異常のいずれのバルブであっても、再び取り付けた後にバルブブロックを含む製造ラインをＣＩＰ（Ｃｌｅａｎｉｎｇ Ｉｎ Ｐｌａｃｅ）洗浄しなければならない。一方、上述のノズルの詰まり検知装置をバルブのシャフトの詰まり検査に適用するにしても、バルブブロック内の複数のバルブにそれぞれ設置すると、設置数が膨大となるため、その分の設置スペースも確保しなければならず、導入費用も膨大となる。

そこで、本発明は簡易な構成でバルブを取り外すことなくバルブブロック内の複数のバルブを検査できるバルブのシャフト詰まり検査方法及び検査装置を提供することを目的とする。

本発明のバルブのシャフト詰まり検査方法は、バルブブロック（１）内に設けられた複数のバルブ（１００）のシャフト（１１０）のそれぞれの詰まりを検査する検査方法であって、前記複数のバルブのシャフトのうち、いずれか一本のシャフトを検査対象として選択し、該シャフトに試験液体の供給部（１４）を接続して前記試験液体を一定圧力で供給する供給工程と、前記試験液体の流れの状態を表す物理量を測定する物理量測定工程と、前記測定した後に検査対象のシャフトを変更する付替え工程と、を備え、検査対象のシャフト毎の前記一定圧力及び前記測定された物理量に基づいて、前記複数のバルブのシャフトの詰まり具合を一本ずつ検査することにより上記課題を解決する。

バルブブロックにバルブが設置されたままで検査対象となるシャフトに試験液体を供給しつつ、流れの状態を表す物理量を測定する。シャフトの詰まり具合に対応して試験液体の物理量が変化するため、詰まり具合を容易に検査できる。複数のバルブのシャフトに対しても供給部を付け替えるだけで一本ずつ検査できる。よって、バルブを取り出すことなくシャフトの詰まり具合が検査可能なため不要なＣＩＰ洗浄をなくすことができ、作業者の負担や、製造ラインの停止時間、不要なＣＩＰ洗浄にかかるユーティリティ費用等を削減することができる。

本発明のシャフト詰まり検査方法の一形態において、前記物理量測定工程では、前記試験液体の圧力を測定してもよい。流れの状態を表す物理量として圧力を測定することで、シャフトでの試験液体の流れを把握でき、シャフトの詰まり具合を検査することができる。

上述した物理量測定工程で試験液体の圧力を測定する形態において、検査対象のシャフト毎に前記一定圧力と前記測定された圧力との比率を算出して前記複数のバルブのシャフトの詰まり具合を一本ずつ検査してもよい。試験液体が供給されるときの一定圧力と、測定された圧力との比率により、どの程度シャフトに詰まりが生じているかを把握できる。

上述した物理量測定工程で試験液体の圧力を測定する形態において、前記物理量測定工程で、さらに前記試験液体の流量を測定してもよい。シャフトを流れる試験液体の圧力の測定に加えて流量も測定することにより、より確実にシャフトの詰まり具合を検査することができる。

上述した物理量測定工程で試験液体の圧力及び流量を測定する形態において、前記複数のバルブのシャフトに対して前記一定圧力を同程度の圧力に設定し、該圧力にて予め測定した詰まりのないシャフトを流れる試験液体の流量と前記物理量測定工程で測定された流量との比較により、前記複数のバルブのシャフトの詰まり具合を一本ずつ検査してもよい。試験液体が供給されるときの一定圧力がそれぞれの検査において同程度の圧力に設定されているので、詰まりのないシャフトの流量を上限値として物理量測定工程で測定された流量を比較することにより、どの程度シャフトに詰まりが生じていているかを把握できる。従って、測定された流量の指示値から詰まり具合が容易に検査できる。

本発明のシャフト詰まり検査方法の一形態において、前記複数のバルブのシャフトの詰まり具合の検査結果から、詰まり具合の程度の順位付けしてもよい。複数のバルブのシャフトの詰まり具合を一本ずつ検査した後、その検査結果からシャフトが詰まっている程度により順位付けをすることにより、シャフトが詰まっているものから優先的にシャフトの詰まりの洗浄をすることができる。詰まりの洗浄をする必要のないシャフトも特定できるので、詰まりの洗浄をする必要のないバルブの取り外しによる不要なＣＩＰ洗浄をなくすことができる。よって、作業者の負担を軽減することができる。

本発明のバルブのシャフト詰まり検査装置は、一定圧力で試験液体が流入される流入部（１１）と、前記流入された試験液体をバルブ（１００）のシャフト（１１０）に供給するための供給部（１４）と、を備えたバルブのシャフト詰まり検査装置であって、前記流入部と前記供給部の間に設けられ、前記流入された試験液体の流量を測定する流量測定手段（１２）と、前記流入部と前記供給部の間に設けられ、前記流入された試験液体の圧力を測定する圧力測定手段（１３）と、をさらに備え、前記一定圧力と、前記測定された流量及び圧力と、に基づいて、前記シャフトの詰まりを検査することにより上記課題を解決する。

バルブブロックにバルブが設置されたままで対象となるシャフトに試験液体を供給しつつ、流量と圧力を測定する。シャフトの詰まり具合によって試験液体の流量及び圧力が変化するため、詰まり具合を容易に検査できる。よって、複数のバルブに対して容易に詰まり具合を検査することができ、簡易な構成のため、低コストで実施できる。また、検査時に本発明のシャフト詰まり検査装置をバルブブロックのバルブのシャフトに連結して使用するので、バルブブロックに定置する必要がないため、バルブの台数分用意する必要がなく、設置スペースを省くことができる。

なお、以上の説明では本発明の理解を容易にするために添付図面の参照符号を括弧書きにて付記したが、それにより本発明が図示の形態に限定されるものではない。

以上に説明したように、本発明のバルブのシャフト詰まり装置によると、バルブブロックにバルブが設置されたままで対象となるシャフトに試験液体を供給しつつ、物理量を測定する。シャフトの詰まり具合によって試験液体の物理量が変化するため、詰まり具合を容易に検査できる。複数のバルブのシャフトに対しても供給部を付け替えるだけで検査ができる。よって、バルブを取り出すことなく検査可能なため不要なＣＩＰ洗浄をなくすことができ、作業者の負担を軽減することができる。さらに、簡易な構成のため、低コストで実施できる。また、検査時に本発明のシャフト詰まり検査装置をバルブブロックのバルブのシャフトに連結して使用するので、バルブブロックに定置する必要がないため、バルブの台数分用意する必要がなく、設置スペースを省くことができる。

図１は、本発明の一形態に係るバルブのシャフト詰まり検査装置の検査対象である複数のバルブを含むバルブブロックを示す図である。バルブブロック１は、複数のバルブとしてのミックスプルーフバルブ１００（以下、ＭＰＶと略記する）と、複数の配管１０１とを備える。ＭＰＶ１００は、配管１０１により互いに接続されている。配管１０１には、互いに平行に配置された複数の上部管１０１ａと、それらの上部管１０１ａと直交する方向に配置された複数の下部管１０１ｂとが含まれる。上部管１０１ａと下部管１０１ｂとの交差部分のそれぞれにＭＰＶ１００が配置されている。

図２Ａに、ＭＰＶ１００のシャフト付近の詳細図を示す。なお、図中、ＭＰＶ１００の右側は、断面図である。ＭＰＶ１００は、ＭＰＶ１００の下部に位置するシャフトとしてのメインシャフト１１０と、メインシャフト１１０の上部に位置するサブシャフト１１１と、メインシャフト１１０及びサブシャフト１１１の弁座１１２と、弁箱１１３とを備える。メインシャフト１１０は、ディスクシート１１０ａを有し、サブシャフト１１１は、ディスクシート１１１ａを有する。弁座１１２は、ディスクシート１１０ａ及びディスクシート１１１ａと接触し、上部管１０１ａと、下部管１０１ｂとの間を二重にシールする。なお、図２Ａは、ＭＰＶ１００が全閉した図を示している。弁箱１１３は、上部弁箱１１３ａと、下部弁箱１１３ｂとを有し、それぞれ配管１０１と接続されている。また、サブシャフト１１１の上部には、試験液体としての水を注入することができる注入口１１４が設けられている。

図２Ｂは、ＭＰＶ１００が上部管１０１ａ及び下部管１０１ｂとの間を開放した図である。メインシャフト１１０及びサブシャフト１１１が弁箱１１３に対して上方に移動することで、ディスクシート１１０ａ及びディスクシート１１１ａと弁座１１２とが離間する。これにより、上部弁箱１１３ａを流れる液体と、下部弁箱１１３ｂを流れる液体とが混合される。

図３は、ＭＰＶ１００のメインシャフト１１０の詰まり検査装置の全体図である。詰まり検査装置１０は、試験液体の供給部として水道から水を引いたホースＨに接続するための流入部としての接続口１１と、接続口１１を介して供給される水の流量を測定する流量測定手段としての流量計１２と、その水の圧力を測定する圧力測定手段としての圧力計１３と、ＭＰＶ１００の注入口１１４と接続してその水を注入する供給部としての供給口１４と、流量計１２と圧力計１３との間に位置するコック１５ａと、圧力計１３と供給口１４との間に位置するコック１５ｂとを備える。接続口１１から流入された水は、流量計１２を通過して、コック１５ａ、圧力計１３、コック１５ｂの順で流れ、供給口１４からＭＰＶ１００へ供給される。接続口１１は、接続先であるホースＨの形状に合わせたコネクタで形成される。供給口１４も同様、接続先であるＭＰＶ１００の注入口１１４の形状に合わせたコネクタで形成される。流量計１２及び圧力計１３は、各種市販のものを利用してもよい。

次に、メインシャフト１１０の詰まり検査手順を説明する。まず、第１の手順として、コック１５ａを開状態、コック１５ｂを閉状態にして、接続口１１を水道ホースに接続する。そして、圧力計１３に示されるホースから供給される水の圧力を所定値Ａ［ＭＰａ］に設定する。

第２の手順として、供給口１４を、検査対象となるＭＰＶ１００の注入口１１４に接続する。コック１５ａを閉状態にして、流量計１２及び圧力計１３の指示値が０になったことを確認する。

第３の手順として、コック１５ａ及びコック１５ｂを全開にして、流量計１２及び圧力計１３により、ＭＰＶ１００のメインシャフト１１０に流れる水の流量及び圧力を測定する。ホースより供給された水は、詰まり検査装置１０を介して、ＭＰＶ１００の注入口１１４に注入されて、図２Ａに示すようにサブシャフト１１１及びメインシャフト１１０内を通過する。測定後は、検査対象のシャフトを変更して、まだ検査されていないシャフトに供給口１４を付け替える。上記第１〜第３の手順を繰り返し、複数のＭＰＶ１００に対して順番に検査する。

メインシャフト１１０に汚れが付着してメインシャフト１１０に詰まりがあると、その詰まり具合により流量計１２及び圧力計１３の指示値が変化する。下表１は、５つのＭＰＶ１００（表１ではＭＰＶａ〜ＭＰＶｅと表記する。）のサンプルの値を例示するものである。表中の語句で、静圧とはホースＨから供給される水のもとの圧力、動圧とは通水中の圧力のことである。この動圧が高いと、メインシャフト１１０が詰まっている可能性が高い。予め、詰まりの無いＭＰＶ１００の静圧に対する動圧及び流量を測定しておく。詰まりの無いＭＰＶ１００の測定結果は、静圧が所定値Ａ［ＭＰａ］のとき、動圧が０．５Ａ［ＭＰａ］、単位時間当たりの流量がＢ［Ｌ／ｍｉｎ］である。その詰まりの無いＭＰＶ１００の測定結果と比較して詰まり具合を検査する。

ＭＰＶａの測定結果は、動圧がＡ［ＭＰａ］、流量が０［Ｌ／ｍｉｎ］である。これは、全くメインシャフト１１０の内部を水が通過できない状態と考えられる。よって、１００％の詰まり状態と判断する。ＭＰＶｂの測定結果は、動圧が０．９Ａ［ＭＰａ］、流量が０．５Ｂ［Ｌ／ｍｉｎ］である。これは、８０％程度の詰まり状態と判断する。ＭＰＶｃの測定結果は、動圧が０．８Ａ［ＭＰａ］、流量が０．６Ｂ［Ｌ／ｍｉｎ］である。これは、５０％程度の詰まり状態と判断する。ＭＰＶｄの測定結果は、動圧が０．７Ａ［ＭＰａ］、流量が０．７５Ｂ［Ｌ／ｍｉｎ］である。これは、３０％程度の詰まり状態と判断する。ＭＰＶｅの測定結果は、動圧が０．５Ａ［ＭＰａ］、流量がＢ［Ｌ／ｍｉｎ］である。これは、詰まりの無いＭＰＶ１００と同様の指示値なので、詰まりなしと判断する。

バルブブロック１の複数のＭＰＶ１００のそれぞれの測定結果を得た後は、詰まり状態により洗浄が必要な優先順位をそれぞれのＭＰＶ１００に付与する。例えば、１００％の詰まり状態のＭＰＶ１００であれば優先順位１を、８０％程度の詰まり状態のＭＰＶ１００であれば優先順位２を、以下、５０％、３０％、０％程度の詰まり状態のＭＰＶについてそれぞれ優先順位３、４、５を、付与する。そして、優先順位１のＭＰＶ１００からバルブブロック１より取り出して、分解し洗浄する。

これにより、圧力計１３にて予め定められた静圧に設定した後、詰まり検査装置１０で動圧及び流量を測定することで詰まり具合が測定できる。特に静圧が予め定めておけば、詰まりがないときの流量と比較して、測定された流量の指示値で詰まり具合を把握することができる。従って、詰まり検査装置１０を用いて、バルブブロック１からＭＰＶ１００を取り外すことなく複数のＭＰＶ１００の詰まり状態を把握することができる。よって、シャフト詰まりの洗浄が必要なＭＰＶ１００のみを取り外して詰まりの洗浄ができ、詰まりの洗浄をする必要のないバルブの取り外しによるＣＩＰ洗浄をなくすことができる。

本発明は、上述した形態に限定されることなく、種々の形態にて実施することができる。例えば、本形態では、バルブとしてＭＰＶを使用したが、これに限定されず、各種バルブのシャフトの詰まり検査に適用してもよい。バルブの他、ノズル等の管状のものにも利用してもよい。簡易な装置なため、導入コストの負担が少なくてすみ、複数の検査対象を個々に取り外すことなく、詰まり具合を検査できる。

本形態では、メインシャフト１１０を通過する水の静圧と、動圧及び流量で詰まり具合を検査したが、これに限定されず、圧力計のみの指示値から詰まり具合を検査してもよい。静圧と動圧の比率から詰まり具合を予測することができる。例えば、メインシャフト１１０の詰まり合格基準の計算式を（動圧−０．４）／（静圧−０．４）×１００として、百分率で定義する。そして、例えば、合格基準を５０％以下とすれば、不合格のメインシャフト１１０を洗浄対象として特定できる。また、高い数値を示すメインシャフト１１０を優先的に洗浄してもよい。

バルブブロックを示す図。 ＭＰＶのシャフト付近の詳細図。 ＭＰＶが上部管及び下部管との間を開放した図。 ＭＰＶのメインシャフトの詰まり検査装置の全体図。

符号の説明

１ バルブブロック
１０ 詰まり検査装置
１１ 接続口（流入部）
１２ 流量計（流量測定手段）
１３ 圧力計（圧力測定手段）
１４ 供給口（供給部）
１００ ミックスプルーフバルブ（バルブ）
１１０ メインシャフト（シャフト）

Claims (7)

1. バルブブロック内に設けられた複数のバルブのシャフトのそれぞれの詰まりを検査する検査方法であって、
   前記複数のバルブのシャフトのうち、いずれか一本のシャフトを検査対象として選択し、該シャフトに試験液体の供給部を接続して前記試験液体を一定圧力で供給する供給工程と、
   前記試験液体の流れの状態を表す物理量を測定する物理量測定工程と、
   前記測定した後に検査対象のシャフトを変更する付替え工程と、を備え、
   検査対象のシャフト毎の前記一定圧力及び前記測定された物理量に基づいて、前記複数のバルブのシャフトの詰まり具合を一本ずつ検査することを特徴とするバルブのシャフト詰まり検査方法。
2. 前記物理量測定工程では、前記試験液体の圧力を測定することを特徴とする請求項１に記載のシャフト詰まり検査方法。
3. 検査対象のシャフト毎に前記一定圧力と前記測定された圧力との比率を算出して前記複数のバルブのシャフトの詰まり具合を一本ずつ検査することを特徴とする請求項２に記載のシャフト詰まり検査方法。
4. 前記物理量測定工程で、さらに前記試験液体の流量を測定することを特徴とする請求項２に記載のシャフト詰まり検査方法。
5. 前記複数のバルブのシャフトに対して前記一定圧力を同程度の圧力に設定し、該圧力にて予め測定した詰まりのないシャフトを流れる試験液体の流量と前記物理量測定工程で測定された流量との比較により、前記複数のバルブのシャフトの詰まり具合を一本ずつ検査することを特徴とする請求項４に記載のシャフト詰まり検査方法。
6. 前記複数のバルブのシャフトの詰まり具合の検査結果から、詰まり具合の程度の順位付けすることを特徴とする請求項１〜５のいずれか一項に記載のシャフト詰まり検査方法。
7. 一定圧力で試験液体が流入される流入部と、前記流入された試験液体をバルブのシャフトに供給するための供給部と、を備えたバルブのシャフト詰まり検査装置であって、
   前記流入部と前記供給部の間に設けられ、前記流入された試験液体の流量を測定する流量測定手段と、
   前記流入部と前記供給部の間に設けられ、前記流入された試験液体の圧力を測定する圧力測定手段と、をさらに備え、
   前記一定圧力と、前記測定された流量及び圧力と、に基づいて、前記シャフトの詰まりを検査することを特徴とするバルブのシャフト詰まり検査装置。

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