JP4540242B2

JP4540242B2 - 洗滌装置

Info

Publication number: JP4540242B2
Application number: JP2001068020A
Authority: JP
Inventors: 孝夫三浦; 孝昭若林
Original assignee: MIURA CORPORATION
Current assignee: MIURA CORPORATION
Priority date: 2001-03-12
Filing date: 2001-03-12
Publication date: 2010-09-08
Anticipated expiration: 2021-03-12
Also published as: JP2002263602A

Description

【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８３８２６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と、を設け、前記洗滌液供給路は、前記小径シリンダのピストン受圧面積の小さい側の室と前記ピストンロッド内空間とを連通する横穴を備えることを特徴とする。
【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１２Ｂ、ダストシール１２Ｃを備えたロッドシールケース１２Ｄ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２０Ａ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２７、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３５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９Ａ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２５Ａ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１７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３５Ｂ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４４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４７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４７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１３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（１０）、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１９Ｂ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１９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４５、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３３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

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と、を設け、
前記洗滌液供給路は、前記小径シリンダのピストン受圧面積の小さい側の室と前記ピストンロッド内空間とを連通する横穴を備えることを特徴とする洗滌装置。
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。
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。
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。
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。