JP2017106493A

JP2017106493A - バルブ装置およびポンプ装置

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Publication number: JP2017106493A
Application number: JP2015238709A
Authority: JP
Inventors: 荘一郎大崎; Soichiro Osaki; 邦浩野路; Kunihiro Nomichi
Original assignee: NIKUNI CORP
Current assignee: NIKUNI CORP
Priority date: 2015-12-07
Filing date: 2015-12-07
Publication date: 2017-06-15

Abstract

【課題】有形物が混在する移送流体の流動を適切に制御できるバルブ装置を提供する。【解決手段】移送流体が流入する流入路２と、移送流体が流出する流出路３と、これら流入路２と流出路３との間に位置するバルブ体４とを具備する。バルブ体４は、流入路２および流出路３に連通するバルブ室17を有する。このバルブ室17の内側に弾性変形可能な変形弁部材18を両端部を気密状に固定して設ける。バルブ室17は、変形弁部材18との間の気密部分に空気を供給および排出する空気給排部26を有する。そして、空気給排部26による空気の供給および排出によって、変形弁部材18を弾性変形および復元を操作して、バルブ室17を移送流体とともに有形物が通過可能な通過状態と、有形物の通過が規制される規制状態とを切り替える。【選択図】図１

Description

本発明は、有形物が混在する移送流体の流動を制御するバルブ装置およびポンプ装置に関する。

従来、この種のバルブ装置としては、少なくとも二方向に開口したボール弁体が回転可能に設けられ、このボール状の弁部材を回転させることにより、流路が連通された開状態と、流路が遮断された閉状態とに切り替えされる構成が知られている（例えば、特許文献１参照。）。

特開２０１１−７５０７９号公報

しかしながら、上述の特許文献１の構成では、開状態から閉状態へ切り替える際に、ボール弁体によって移送流体中の有形物が挟まされ、有形物を損傷させる場合や、例えば移送流体中に有形物としての繊維物が混在していると、ボール弁体に繊維物が絡まってしまう場合があり、有形物が混在する移送流体の流動を適切に制御できない可能性が考えられる。

本発明はこのような点に鑑みなされたもので、有形物が混在する移送流体の流動を適切に制御できるバルブ装置およびポンプ装置を提供することを目的とする。

請求項１に記載されたバルブ装置は、有形物が混在する移送流体の流動を制御するバルブ装置であって、前記移送流体が流入する流入路と、前記移送流体が流出する流出路と、これら流入路と流出路との間に位置するバルブ体とを具備し、前記バルブ体は、前記流入路および前記流出路に接続されたバルブ室と、このバルブ室の内側に気密部分を形成するように設けられた弾性変形可能な変形弁部材と、これらバルブ室の内周面と変形弁部材との間の気密部分に空気を供給および排出する空気給排部とを有しており、前記空気給排部による空気の供給および排出に応じて、前記変形弁部材が前記バルブ室の内周面に近接して前記移送流体とともに前記有形物が通過可能な通過状態と、前記変形弁部材が前記バルブ室の中央側へ向かって膨出するように弾性変形して少なくとも前記有形物の通過を規制する規制状態とに切替可能であるものである。

請求項２に記載されたバルブ装置は、請求項１記載のバルブ装置において、空気給排部は、バルブ室の内周面と変形弁部材との間の気密部分に連通する給排口と、前記気密部分において前記バルブ室の内周面に設けられ前記給排口に連通する溝部とを有するものである。

請求項３に記載されたバルブ装置は、請求項１または２記載のバルブ装置において、変形弁部材は、エラストマで形成されているものである。

請求項４に記載されたバルブ装置は、請求項１ないし３いずれか一記載のバルブ装置において、空気給排部には、バルブ室の内周面と変形弁部材との間を真空引きするための真空引き手段が接続されているものである。

請求項５に記載されたバルブ装置は、請求項１ないし４いずれか一記載のバルブ装置において、変形弁部材は、規制状態においてバルブ室の中央側へ突出する複数の突起部を有するものである。

請求項６に記載されたバルブ装置は、請求項１ないし５いずれか一記載のバルブ装置において、変形弁部材は、膨出する箇所を規制する膨出規制部を有するものである。

請求項７に記載されたポンプ装置は、密閉された容器と、前記容器内に作動流体の加圧供給と強制排出とを繰り返す作動流体給排手段と、前記容器の内部に設けられ前記作動流体給排手段による上記容器内の圧力変化により内容積が自在に変化可能で、有形物を含む移送流体の吸込用および吐出用の出入口を有する袋体と、前記袋体の出入口に接続されて移送流体の吸込時に開く吸込弁と、前記袋体の出入口に接続されて移送流体の吐出時に開く吐出弁とを具備し、前記吸込弁および前記吐出弁のうちの少なくとも前記吸込弁は、請求項１ないし６いずれか一記載バルブ装置であるものである。

本発明によれば、弾性変形可能な変形弁部材を有するため、空気給排部による空気の供給および排出によって通過状態と規制状態とが切り替えられ、有形物が混在する移送流体の流動を適切に制御できる。

本発明の第１の実施の形態に係るバルブ装置の構成を示す断面図である。同上バルブ装置の構成を示す断面図である。（ａ）は同上バルブ装置の規制状態を示す正面図であり、（ｂ）は同上バルブ装置の通過状態を示す正面図である。変形弁部材によって給排口が閉塞されてしまった場合を示す断面図である。（ａ）は本発明の第２の実施の形態に係るバルブ装置において、変形弁部材を膨出させる際の構成を示す説明図であり、（ｂ）は本発明の第２の実施の形態に係るバルブ装置において真空引きする際の構成を示す説明図である。同上バルブ装置における真空引き手段の変形例を示す説明図である。本発明の第３の実施の形態に係るバルブ装置における通過状態を示す正面図である。同上バルブ装置における規制状態を示す正面図である。本発明の第４の実施の形態に係るポンプ装置の構成を示す構成図である。

以下、本発明の第１の実施の形態の構成について図面を参照しながら詳細に説明する。

図１において、１はバルブ装置であり、このバルブ装置１は、有形物が混在する移送流体の流動を制御するために、例えばポンプ装置等に接続された配管経路中に設置されて、吸込弁や吐出弁等として用いられる。

有形物は、例えば果物等の食品や繊維物等の固形物であり、移送流体は、例えば甘味液、調味液および水等の液体である。

バルブ装置１は、配管経路に接続されて移送流体が流入する略円筒状の流入路２と、配管経路に接続されて移送流体が流出する略円筒状の流出路３と間に、バルブ体４が配置されている。

流入路２は、円筒状の流入管本体11にて構成されている。この流入管本体11の一端部である上流側の端部には、配管経路の配管部材に接続するための接続部材としてのサニタリーヘルール12が設けられており、配管部材の下流側にヘルール接続される。また、流入管本体11の他端部である下流側の端部には、流入管本体11の外周面より外側へ突出した接続部13が設けられている。

流出路３は、円筒状の流出管本体14にて構成されている。この流出管本体14の他端部である下流側の端部には、配管経路の配管部材に接続するための接続部材としてのサニタリーヘルール15が設けられており、配管部材の上流側にヘルール接続される。また、流出管本体14の一端部である上流側の端部には、流出管本体14の外周面より外側へ突出した接続部16が設けられている。

バルブ体４は、流入路２および流出路３に接続されたバルブ室17の内側に、弾性変形可能な帯状の変形弁部材18が設けられている。

バルブ室17は、内径が流入路２および流出路３の内径より大きい筒状部21を有している。すなわち、筒状部21の内周面は、流入路２および流出路３の内周面に対して凹状の段差状に構成されている。

筒状部21の一端部である上流側の端部には、筒状部21の外周面より外側へ突出した接続部22が設けられている。

また、筒状部21の他端部である下流側の端部には、筒状部21の外周面より外側へ突出した接続部23が設けられている。

そして、バルブ室17の上流側では、流入路２の接続部13とバルブ室17の接続部22との間に変形弁部材18の一端部が挟まれた状態で、接続部13と接続部22とがクランプ24で水密に固定されている。

また、バルブ室17の下流側では、流出路３の接続部16とバルブ室17の接続部23との間に変形弁部材18の他端部が挟まれた状態で、接続部16と接続部22とがクランプ25で水密に固定されている。

このように変形弁部材18の両端部が固定されることにより、変形弁部材18がバルブ室17の内側において周方向に沿って気密状に配設されて、バルブ室17の内側に気密部分が形成される。

また、筒状部21の軸方向の中心部には、筒状部21の内周面と変形弁部材18との間の気密部分に空気を供給および排出するための空気給排部26が設けられている。

空気給排部26は、バルブ室17の筒状部21に設けられて気密部分と外部とに連通する給排口27を有している。

給排口27の外部側である一端側には、例えば電磁弁等の図示しない開閉手段を介してコンプレッサ等の図示しない空気供給手段が接続される接続アダプタ28が挿入されて固定されている。また、給排口27における他端側は、筒状部21の内周面と変形弁部材18との間の気密部分に連通している。

給排口27は、接続アダプタ28を介して接続された開閉手段により開閉状態が切り替えられる。

そして、開閉手段により給排口27が開口された状態にて、空気供給手段から空気が供給されることにより、給排口27から気密部分に空気が供給されて、変形弁部材18が弾性変形する。

すなわち、筒状部21の内周面と変形弁部材18との間の気密部分に空気給排部26から空気が供給されると、図１に示すように、変形弁部材18が空気によってバルブ室17の径方向の中心側へ押し出されて、筒状部21の内周面から膨出するように弾性変形する。

このように変形弁部材18が弾性変形することにより、図３（ａ）に示すように、正面視において変形弁部材18が内側へ膨出してバルブ室17の開口面積が縮小され、バルブ体４は、移送流体中の有形物の流動が規制される規制状態になる。なお、規制状態では、バルブ室17が変形弁部材18により完全には閉塞されず、バルブ室17の径方向の中心部近傍には、膨出する変形弁部材18間に隙間が生じている。

また、開閉手段により給排口27を閉塞することにより、規制状態が保持される。

一方、開閉手段により給排口27が開口された状態にて、気密部分の空気が空気給排部26から排出されると、変形弁部材18をバルブ室17の径方向の中心側へ押し出す力が減少するため、変形弁部材18が復元力により筒状部21の内周面に近接するように漸次収縮して、図２に示すように、筒状部21の内周面と変形弁部材18とが密着した状態となる。

また、このように変形弁部材18が筒状部21の内周面に密着した状態では、バルブ体４（筒状部21に密着した変形弁部材18）の内径が流入路２および流出路３の内径と略面一な、いわゆるフルボア状態となる。すなわち、図３（ｂ）に示すように、正面視において変形弁部材18が流入路２および流出路３より内側に突出しない開放状態となり、移送流体とともに有形物が通過可能な通過状態となる。

したがって、空気給排部26による気密部分への空気の供給および気密部分からの空気の排出によって、変形弁部材18の弾性変形（膨出）と復元（収縮）とが操作され、その結果、バルブ体４の通過状態と規制状態とが切り替えられる。

変形弁部材18は、弾性変形した状態にて流動を規制する有形物を傷付けにくく、かつ、空気給排部26により弾性変形と復元とを操作しやすいように、エラストマで形成されることが好ましい。

ここで、気密部分の空気が空気給排部26から排出されてバルブ体４が規制状態から通過状態に切り替えられる途中で、収縮する変形弁部材18によって給排口27が閉塞されてしまうと、図４に示すように、気密部分の空気が完全に排出されず、変形弁部材18の一部がバルブ体４の内側へ突出したままの状態となってしまう可能性が考えられる。

このように変形弁部材18の一部がバルブ体４の内側へ突出した状態では、有形物が混在する移送流体がバルブ体４を通過できるものの、所定の流量が得られない可能性や、突出した部分に軟弱な有形物が衝突して有形物に傷が付いてしまう可能性や、突出した部分に繊維状の有形物が引っ掛かってしまう可能性があり、有形物が混在する移送流体の流動を適切に制御できないおそれがある。

そこで、気密部分における筒状部21の内周面には、給排口27に連通する溝部31が設けられている。

溝部31は、気密部分における筒状部21の内周面に設けられ、筒状部21の軸方向の中心部にて、給排口27を通過して内周面を周方向に沿って一周するように配置されている。

そして、気密部分では、空気が排出される際に、溝部31が気密部分における給排口27への空気の通り道として作用する。

次に、上記第１の実施の形態の作用および効果を説明する。

まず、バルブ装置１を開放して移送流体ととともに有形物を通過させる際には、バルブ体４は、図２および図３（ｂ）に示すように、筒状部21の内周面に変形弁部材18が接触したフルボア状態とする。

このようなフルボア状態では、配管経路を介して接続されたポンプ等の駆動力により、移送流体とともに有形物が流動して通過する。

フルボア状態では、変形弁部材18がバルブ体４内で内側へ突出していないため、有形物が例えば食品等の軟弱有形物であっても通過する際に傷付けにくく、また、有形物が例えば繊維物等の紐状有形物であっても、引っ掛かりにくい。

次いで、バルブ装置１を閉塞して移送流体に混在する有形物の通過を規制する際には、開閉手段により給排口27を開口し、空気供給手段により筒状部21の内周面と変形弁部材18の間の気密部分に空気を供給する。

気密部分に空気を供給すると、変形弁部材18が空気によって押し出されるように弾性変形して、バルブ室17内で径方向の中心側へ向かって膨出する。

すなわち、バルブ体４は、図３（ｂ）に示す通過状態から、図３（ａ）に示す開口面積が縮小した規制状態に切り替えられる。

また、バルブ体４は、開閉手段で給排口27を閉塞することにより、規制状態が保持される。

なお、規制状態では、バルブ室17の径方向の中心部付近に有形物が通過できない大きさの隙間が生じており、バルブ室17は完全に閉塞されない。

したがって、規制状態では、有形物がバルブ体４を通過できない一方で、移送流体の一部がバルブ体４を通過する。

バルブ体４を規制状態から通過状態に切り替える際には、開閉手段にて給排口27を開口し、気密部分の空気を排出する。

気密部分の空気が排出されると、弾性変形していた変形弁部材18が空気の排出に伴って復元するように収縮し、図１に二点鎖線で示すように漸次筒状部21の内周面に接近する。

ここで、バルブ体４を規制状態から通過状態に切り替える際には、溝部31が気密部分における給排口27への空気の通り道として作用する。

したがって、例えばバルブ体４を規制状態から通過状態へ切り替える途中の気密部分の空気が完全に排出されていない状態にて、収縮する変形弁部材18によって給排口27が閉塞されそうになっても、空気を溝部31で逃がすように給排口27へ案内できるため、給排口27が閉塞されずに、気密部分の空気が完全に排出される。

気密部分の空気が完全に排出されると、バルブ体４がフルボア状態となり、所定の流量にて、有形物が混在する移送流体が通過する。

そして、上記バルブ装置１によれば、弾性変形可能な変形弁部材18を有するため、空気給排部26による気密部分への空気の供給および気密部分からの空気の排出によって、変形弁部材18を操作して、バルブ体４を通過状態と規制状態とに切り替えることができる。そのため、変形弁部材18がバルブ室17の径方向の中心へ膨出するように弾性変形した状態では、例えば移送流体に軟弱な有形物が混在する場合であっても、変形弁部材18によってその有形物が損傷しにくいとともに、例えば移送流体に繊維状の有形物が混在する場合であっても、その有形物が変形弁部材18に絡まりにくい。また、例えばボールバルブ等に比べて、通過状態から規制状態に切り替える際に、バルブ体４によって有形物が挟まれて損傷してしまう可能性が低い。したがって、有形物が混在する移送流体の流動を適切に制御できる。

バルブ室17の気密部分において筒状部21の内周面に溝部31が設けられていることにより、気密部分の空気を排出して規制状態から通過状態に切り替える際に、溝部31によって空気を給排口27へ案内できる。そのため、例えば図４に示すように、バルブ体４を規制状態から通過状態に切り替える途中で給排口27が変形弁部材18で閉塞されてしまって、変形弁部材18の一部がバルブ体４の内側へ膨出したままになることを防止できる。したがって、バルブ体４をより確実にフルボア状態にでき、有形物が混在する移送流体の流動を適切に制御できる。

溝部31は、筒状部21の軸方向の中心部において筒状部21の内周面の周方向に沿って一周するように設けられることにより、規制状態から通過状態に切り替える際に、気密部分の空気が溝部31を通って給排口27へ流動しやすく、例えば図１に二点鎖線で示すように変形弁部材18が外側から筒状部21の内周面に漸次接触するように収縮しやすいため、溝部31が変形弁部材18によって閉塞されにくく、バルブ体４をより確実にフルボア状態にできる。

変形弁部材18は、エラストマにて形成されることにより、規制状態で通過が規制された有形物が傷付きにくく、また、空気給排部26によって弾性変形と復元とを操作し易い。

なお、上記第１の実施の形態では、気密部分における筒状部21の内周面に溝部31が設けられた構成としたが、このような構成には限定されず、溝部31が設けられていない構成にしてもよい。

また、溝部31が設けられた構成にする場合は、溝部31が筒状部21の軸方向の中心部において内周面の周方向に沿って一周するように設けられた構成には限定されず、溝部31の位置や形状は適宜決定できる。

次に、第２の実施の形態を図５を参照して説明する。なお、上記第１の実施の形態と同一の構成及び作用については、同一符号を付してその説明を省略する。

この第２の実施の形態は、図５（ａ）および図５（ｂ）に示すように、上記第１の実施の形態における空気給排部26に真空引き手段41が接続された構成である。

真空引き手段41は、接続アダプタ28に接続された配管42に真空バルブ43および設定圧力０．１ＭＰａのレギュレータ44が設けられ、このレギュレータ44に接続された配管45に設定圧力０．４ＭＰａのレギュレータ46を介してコンプレッサ等の圧縮空気供給手段47が設けられている。

また、配管42から分岐した配管48には真空バルブ49が設けられ、真空バルブ49に接続された配管50には、液面センサ51およびフィルタ52を介してエジェクタ53が設けられている。

さらに、エジェクタ53に接続された配管54、および、配管45におけるレギュレータ44とレギュレータ46との間から分岐した配管55には、真空バルブ56が接続されている。

そして、変形弁部材18を弾性変形させてバルブ室17の中央側へ向かって膨出させる際には、図５（ａ）に示すように、真空バルブ43により配管42と配管45とを連通させるとともに、真空バルブ49により配管48と配管50との連通を閉止し、真空バルブ56により配管54と配管55との連通を閉止した状態にて、圧縮空気供給手段47からの空気が配管45および配管42を通って給排口27から気密部分に供給されることにより、変形弁部材18が弾性変形して規制状態となる。

一方、弾性変形した変形弁部材18をバルブ室17の内周面に近接させる際には、図５（ｂ）に示すように、真空バルブ43により配管42と配管45との連通を閉止するとともに、真空バルブ49により配管48と配管50とを連通させ、真空バルブ56により配管54と配管55とを連通させた状態にて、圧縮空気供給手段47からの空気が配管55および配管54を通ってエジェクタ53に供給されることにより、エジェクタ53が駆動する。

また、エジェクタ53が駆動することにより、バルブ室17における変形弁部材18とバルブ室17の内周面との間の気密部分が真空引きされる。

そして、変形弁部材18とバルブ室17の内周面との間が真空引きされることで、変形弁部材18を筒状部21の内周面にしっかりと密着させて、より確実にフルボア状態にできる。

なお、真空引き手段41は、上記構成には限定されず、バルブ室17の内周面と変形弁部材18との間の気密部分を真空引きできる構成であれば適宜変更でき、例えば、図６に示す変形例のように、配管50において、エジェクタ53に代えて真空ポンプ57が設けられた構成等にしてもよい。この図６に示す構成では、真空バルブ43により配管42と配管45との連通を閉止させ、真空バルブ49により配管48と配管50とを連通させた状態にて、真空ポンプ57を駆動させることにより、バルブ室17における変形弁部材18とバルブ室17の内周面との間の気密部分が真空引きされる。

次に、第３の実施の形態を図７および図８を参照して説明する。なお、上記実施の形態と同一の構成及び作用については、同一符号を付してその説明を省略する。

図７に示すように、変形弁部材61は、通過状態において筒状部21側へ突出するように他の部分より厚みが厚く形成された複数（例えば４つ）の膨出規制部としての厚肉部62が設けられている。

これら厚肉部62は、変形弁部材61の周方向において、等間隔で離間して配置されている。

また、変形弁部材61は、通過状態において、バルブ室17の中央側へ凹むように他の部分より厚みが薄く形成された複数（例えば４つの）の薄肉部63が設けられている。

これら薄肉部63は、変形弁部材61の周方向において等間隔で離間し、それぞれ厚肉部62間の中央に配置されている。

そして、空気給排部26から気密部分に空気が供給されると、変形弁部材61は、厚肉部62が他の部分より厚いため弾性変形しにくく、変形弁部材61の弾性変形に対する抵抗のように作用する。そのため、変形弁部材61における厚肉部62以外の部分が弾性変形して膨出する。すなわち、変形弁部材61は、厚肉部62間がバルブ室17の中央側へ突出するように、厚肉部62によって膨出する箇所が規制されるため、図８に示すように、４方向からバルブ室17の中央部へ向かって膨出し、４つの膨出部64が形成されて規制状態となる。

また、変形弁部材61は、周方向における厚肉部62間にて、薄肉部63が他の部分より薄くて弾性変形しやすいため、薄肉部63が薄肉部63以外の部分よりバルブ室17の中央側へ膨出する。すなわち、変形弁部材61は、膨出部64が形成された規制状態において、膨出部64からバルブ室17の中央側へ突出する突起部65が形成される。

上記変形弁部材61は、厚肉部62により変形弁部材61における膨出する箇所が規制されているため、通過状態から規制状態へ適切に変形でき、規制状態において膨出部64によって有形物の流動をより確実に制御できる。

また、変形弁部材61は、規制状態において突起部65を有するため、規制状態では、各膨出部64の先端から突出した各突起部65がそれぞれ近接した状態となる。そのため、上記第１の実施の形態等に比べて、規制状態におけるバルブ室17の開口面積を小さくでき、有形物の流動をより確実に規制できる。

さらに、規制状態において各突起部65が互いに接触する構成にすることで、バルブ室17を封止でき、必要に応じて有形物だけでなく移送流体の流動も規制できる。

なお、上記第３の実施の形態では、規制状態において膨出部64が４つ形成される構成としたが、このような構成には限定されず、厚肉部62の数を変更することで膨出部64の数を適宜決定できる。

また、変形弁部材61には、膨出規制部としての厚肉部62が設けられた構成としたが、このような構成には限定されず、膨出規制部は、規制状態の変形弁部材61において膨出する箇所を規制できる構成であればよく、例えば硬さや素材を変えることにより、膨出する箇所を規制する構成等にしてもよい。

さらに、変形弁部材61は、規制状態において突起部65を有する構成としたがこのような構成には限定されず、突起部65が設けられていない構成にしてもよい。

また、変形弁部材61が規制状態において突起部65を有する構成の場合には、突起部65の数や形状は、適宜変更でき、例えば想定される移送流体や有形物等に応じて設計できる。

さらに、変形弁部材61は、通過状態の変形弁部材61に薄肉部63が設けられることにより規制状態にて突起部65が形成される構成としたが、規制状態において突起部65が膨出部64からバルブ室17の中央側へ突出した構成であればこのような構成には限定されず、例えば、突起部65の箇所だけ弾性変形しやすい素材で形成された構成や、通過状態の変形弁部材61に予め突起部65が設けられた構成等にしてもよい。

次に、第４の実施の形態を図９を参照して説明する。なお、上記実施の形態と同一の構成及び作用については、同一符号を付してその説明を省略する。

図９に示すポンプ装置71は、箱状のケース体72上に、密閉された容器73が設置されている。

この容器73は、透明のアクリル樹脂等で円筒形に成形された円筒体74の上下開口を天板75と底板76とで塞ぎ、複数のロッド77により固定したものである。

ポンプ装置71には、容器73の内部に対してエア等の作動流体の加圧供給と強制排出とを繰り返す作動流体給排手段78が設けられている。

この作動流体給排手段78は、図示しない真空ポンプまたはエジェクタに図示しない弁を介して連通される減圧用配管79aと、図示しないコンプレッサに図示しない弁を介して連通される加圧用配管79bとが、天板75を介して容器73に接続されている。

容器73の内部には、シリコーン等の伸縮性に富むゴムまたは樹脂、あるいは可撓性を有する気密性布袋等により円筒状に成形された袋体としての風船80が設けられている。

この風船80は、作動流体給排手段78での作動流体の給排による容器73内の圧力変化に応じて、内容積が自在に変化する。

風船80は、この風船80の内容積の変化にともなって、有形物を含む移送流体の吸込用および吐出用の出入口81を有している。

また、風船80の開口された上部には、運転開始前に風船80内の空気を抜くための配管82が接続されている。

ケース体72内では、風船80の出入口81にＴ字形管継手83が接続され、このＴ字形管継手83の一方の端部に、移送流体の吸込時に開く吸込弁としてのバルブ装置１が設けられ、このＴ字形管継手83の他方の端部に、移送流体の吐出時に開く吐出弁としてのボールバルブ84が設けられている。

これらバルブ装置１およびボールバルブ84は、軟弱な有形物や繊維状の有形物の流動を安定して制御するには、開閉のタイミングを制御可能な構成が好ましい。

作動流体給排手段78による作動流体の給排タイミングと、バルブ装置１およびボールバルブ84の開閉タイミングとは、タイマにより制御してもよいが、レーザ測長器85，86を用いた構成にしてもよい。

すなわち、透明の円筒体74の周面の異なる角度から風船80までの距離を計測する複数のレーザ測長器85，86が設けられた構成にすることにより、これらのレーザ測長器85，86にて、風船80の膨張状態および収縮状態を正確に把握し、バルブ装置１およびボールバルブ84の開閉タイミングを正確に制御して、有形物の流動を適切に制御できる。

そして、上記ポンプ装置71によれば、風船80の内容積を変化させることにより移送流体に作用する圧力変化のみで移送流体とともに有形物を移送できるとともに、バルブ装置１も空気給排部による空気の供給および排出によって通過状態と規制状態とが切り替えられるため、有形物が損傷したり、引っ掛かったりすることなく、有形物が混在する移送流体の流動を適切に制御できる。

なお、上記第４の実施の形態では、ポンプ装置71における吸込弁としてバルブ装置１が設けられ、吐出弁としてボールバルブ84が設けられた構成としたが、吸込弁および吐出弁のうち少なくとも吸込弁がバルブ装置１である構成であればよく、吸込弁および吐出弁の両方にバルブ装置１を適用してもよい。

また、バルブ装置１は、上記第１の実施の形態の構成には限定されず、第２の実施の形態や第３の実施の形態の構成も適宜適用できる。

１バルブ装置
２流入路
３流出路
４バルブ体
17 バルブ室
18 変形弁部材
26 空気給排部
27 給排口
31 溝部
41 真空引き手段
61 変形弁部材
62 膨出規制部としての厚肉部
65 突起部
71 ポンプ装置
73 容器
78 作動流体給排手段
80 袋体としての風船
81 出入口
84 吐出弁としてのボールバルブ

Claims

有形物が混在する移送流体の流動を制御するバルブ装置であって、
前記移送流体が流入する流入路と、前記移送流体が流出する流出路と、これら流入路と流出路との間に位置するバルブ体とを具備し、
前記バルブ体は、前記流入路および前記流出路に接続されたバルブ室と、このバルブ室の内側に気密部分を形成するように設けられた弾性変形可能な変形弁部材と、これらバルブ室の内周面と変形弁部材との間の気密部分に空気を供給および排出する空気給排部とを有しており、前記空気給排部による空気の供給および排出に応じて、前記変形弁部材が前記バルブ室の内周面に近接して前記移送流体とともに前記有形物が通過可能な通過状態と、前記変形弁部材が前記バルブ室の中央側へ向かって膨出するように弾性変形して少なくとも前記有形物の通過を規制する規制状態とに切替可能である
ことを特徴とするバルブ装置。
空気給排部は、バルブ室の内周面と変形弁部材との間の気密部分に連通する給排口と、前記気密部分において前記バルブ室の内周面に設けられ前記給排口に連通する溝部とを有する
ことを特徴とする請求項１記載のバルブ装置。
変形弁部材は、エラストマで形成されている
ことを特徴とする請求項１または２記載のバルブ装置。
空気給排部には、バルブ室の内周面と変形弁部材との間を真空引きするための真空引き手段が接続されている
ことを特徴とする請求項１ないし３いずれか一記載のバルブ装置。
変形弁部材は、規制状態においてバルブ室の中央側へ突出する複数の突起部を有する
ことを特徴とする請求項１ないし４いずれか一記載のバルブ装置。
変形弁部材は、膨出する箇所を規制する膨出規制部を有する
ことを特徴とする請求項１ないし５いずれか一記載のバルブ装置。
密閉された容器と、
前記容器内に作動流体の加圧供給と強制排出とを繰り返す作動流体給排手段と、
前記容器の内部に設けられ前記作動流体給排手段による上記容器内の圧力変化により内容積が自在に変化可能で、有形物を含む移送流体の吸込用および吐出用の出入口を有する袋体と、
前記袋体の出入口に接続されて移送流体の吸込時に開く吸込弁と、
前記袋体の出入口に接続されて移送流体の吐出時に開く吐出弁とを具備し、
前記吸込弁および前記吐出弁のうちの少なくとも前記吸込弁は、請求項１ないし６いずれか一記載バルブ装置である
ことを特徴とするポンプ装置。