JP5001754B2 - 二重弁栓装置 - Google Patents
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従って、このような連通可能な上下2本の管路を2種類の液体の混合を防止しうるように閉止するために、従来より二重弁栓が用いられている。
即ち、弁開放時には、下方弁軸の上昇により上方弁軸は上方管路内から上方管路上方へ移動し上方管路の上方において弁開閉駆動機構との接続部内に配置されることとなるが、上記接続部は気密状態には形成されていないことから、上方弁軸は大気に接触し、大気中の菌が上方弁軸表面に付着する可能性がある。
従って、弁開放時に、大気中の菌が付着した上方弁軸及び下方弁軸が、弁閉止時に下降して上方管路内に配置された場合には、上方管路及び下方管路において流通する液体製品に触れることから、液体製品が2次汚染される可能性がある。
従って、二重弁栓装置においてはこのような上方弁軸及び下方弁軸の上下動による2次汚染を有効に防止する必要がある。
一方、従来より、隔膜により上方弁軸及び下方弁軸の移動範囲を被覆して外気との気密状態を形成するように構成された二重弁栓装置も提案されていた。このような二重弁栓装置は、例えば、金属製又はPTFE樹脂により製作された隔膜を上方管路と下方管路を接続するバルブハウジング内に配設し、上記隔膜内に下部弁軸及び上部弁軸を気密状態で配置するように構成されている。
従って、請求項1記載の発明にあっては、上記弁座部を開放する際に、下方弁軸及び上方弁軸が上昇し、その後、上記弁座部を閉止するために上記下方弁軸及び上方弁軸が下降し管路内に配置された場合であっても、上記上方隔膜は上方弁体の上下動に追随して上記上方管路内及び下方管路内と上方弁軸との間を隔離するとともに、上記下方隔膜は、上記下方弁軸と管路との間を隔離する。
さらに、従来の金属製ベローズを使用した製品のように、弁軸の上下動のバルブクリアランスを確保するために上下方向に所定の大きさの空間を確保して弁栓装置を構成する必要がなく、弁栓装置全体の大きさを従来よりも小型化することができ、かつ、金属製ベローズを使用しないことから、製造コストを低減することができる。
図1に示すように、本実施の形態に係る二重弁栓装置10は、液体製品が流通する上方管路11及び下方管路12と、上方管路11と下方管路12との間に設けられ、弁座部13が形成された連通路14と、上記弁座部13を開閉可能に閉止しうる二重弁栓部15と、上記弁座部13の開閉時には上記二重弁栓部15を開閉駆動しうる弁開閉駆動機構24とを備えている。
本実施の形態にあっては、管路部25と、上記管路部25の上方に着脱可能に固定されたエアモータからなる弁開閉駆動機構24とを備えている。(弁開閉駆動機構)
上記エアモータは、第一エアモータ(図示せず)及び第二エアモータ(図示せず)とからなり、第一エアモータは図示外のピストンを介して下方弁軸に接合されると共に、第二エアモータは同様に図示外のピストンを介して上方弁軸に接合されている。
(管路部・二重弁栓部)
一方、上記管路部25は、上方管路11と、上記上方管路11と一体に形成された下方管路12とを備えている。 上記上方管路11の下方には、上方管路11と直交する方向において下方管路12が上方管路11に配設固定されており、上記上方管路11と下方管路12との間には上方管路11及び下方管路12の内部を流通する液体を相互に流通させる連通路14が形成されている。上記連通路14には下方管路本体部の上端部両側から内方へ突出して形成された弁座部13が設けられている。
上記二重弁栓部15は、上記弁座部13の内周下方側部22に密接しうる下方弁体16と、上記下方弁体16に接続されて上方管路11内に配置される共に上記上方管路11内から上方へ突出して配置され、上記下方弁体16を上下方向に移動させて上記弁座部13を開閉しうる下方弁軸17とを有する下方弁栓部18と、上記下方弁体16の上面部に離間可能に配置され、上記弁座部13の内周上方側部23に密接しうる上方弁体19と、上記上方弁体19に接続されて上方管路11内に配置されると共に上記上方管路11内から上方へ突出して配置され、上記下方弁軸17が内部に挿通される上方弁軸20とを有する上方弁栓部21とからなる。
上記上方弁軸20は、内部に上記下方弁軸17が摺動可能に挿通するように形成され、大径部64と中径部37と小径部38とからなり、上記大径部64と中径部37との間に形成された段部39に後述の上方隔膜35が固定されている。また、上記中径部37には後述のバックプレート本体部55が固定され、上方弁軸20は、上記中径部37と小径部38との間に形成される段部39において、上記ロッド48に固定されており、小径部38は上記ロッド48内に挿通固定されている。
そして、本実施の形態にあっては、上記上方弁体19と上記上方管路11の上端部との間には、上記上方管路11内と上記上方弁軸20との間を隔離しうる上方隔膜35が設けられている。
上記空隙部36内には、上記空隙部36の下半部に、上記接合固定部50に固定されて上記上方隔膜35を支持するバックプレート51が、上記ロッド48の下端部に固定されて配設されている。このバックプレート51は、下方へ向く全体略截頭円錐形状に形成されたバックプレート本体部55と、このバックプレート本体部55を上下摺動可能に上記空隙部36内に固定する側方断面形状略コ字状に形成されたバックプレート本体固定部56とからなる。
上記バックプレート本体固定部56の下端周縁部には傾斜周面部57が形成され、この傾斜周面部57の上端部52は、上方弁体19の弁座部13の閉止状態において、上記上方管路の内周面部59と同一の高さ位置になるように配置されている。
上記上方隔膜35は、ダイヤフラムにより構成され、全体略截頭円錐形状に形成され、上記バックプレート本体部55の下方周面部54及び上記バックプレート固定部56の傾斜周面部57に沿って配設され、上記傾斜周面部57の上端部28において外方へ折曲され、上方弁体19の弁座部13の閉止状態において、上記上方管路11の内周面部59と同一の高さ位置にとなるように配設され、上記上方隔膜35の周縁部62はL字状に折曲されて固定段部61において固定されている。
上記下方隔膜67は、上記上方弁体19と、上記下方弁軸17を構成する上記カラー32との間に形成される間隙部68に設けられ、下方弁軸17と上方弁体19との間を隔離するように設けられている。
この下方隔膜67は、外方端部69が、上記上方弁体19の内側面部65の下端部に固定されると共に、内方端部70は上記下方弁軸17の凸部30とカラー32との間に挟持されて固定され、上方弁体19の内側面部65に沿って上方へ配設されて折り返され、上記カラー32の外方側面部71に沿って配設されている。
上記弁座部13の内周面部74には、上方弁体19及び下方弁体16の間を洗浄した際の洗浄液を排出するための一対の孔部75,75が開設され、上記孔部75,75の外方であって上記上方管路11及び下方管路12の間においては、上記孔部75,75に連通して洗浄時の洗浄液を排出するための排出路79を有すると共に、非洗浄時に上記孔部75,75を閉止するためのサイドバルブ76,76を備えたサイドバルブ装置77,77が上方管路11と略平行に設けられている。
そして、上記サイドバルブ装置77の上記排出路79の基端部には、上記上方弁体19及び下方弁体16の間を洗浄した洗浄液を管路外方へ排出するためのドレン孔部78が下方流路12の側方に下方へ開口して設けられている。
以下、本実施の形態に係る二重弁栓装置10の作用について説明する。
上記のように図1は弁閉止時の状態を示している。開放時には、図2に示すように、上記弁開閉駆動機構24を構成する第一エアモータの作動により下方弁軸17及び下方弁体16が上昇し、弁開放時の中間状態として、下方弁体16の上面部81が上方弁体19の下面部73に当接する。その後、図3に示すように、上方弁体19は下方弁体16により持ち上げられるようにして上方管路11内を上方へ移動し、弁座部13を開放し、連通路14の連通状態を形成する。この場合、図3に示すように、上方隔膜35は、上方弁体19の上方移動に伴い、固定された周縁部62を中心として上方へ撓み、完全な開状態に至った場合には、上記接合固定部50内において、上記バックプレート51は上記空隙部36内を上方端部まで移動する。そして、この状態において、上記のように、上記上方隔膜35は、上記バックプレート本体部55及びバックプレート本体固定部56からは離間して上方へ撓んだ状態となる。
この場合、上記のように、弁座部13の開放時に、上記上方弁軸20及び上方弁軸20が固定されたロッド48が上昇して大気開放状態となっている弁軸接合部40内に配置された場合には、大気中の菌が上方弁軸20及びロッド48の表面に付着し汚染される可能性がある。
図4は、上方弁体19と下方弁体16との間を洗浄する場合を示す。即ち、上方弁体19の下面部73と下方弁体16の表面部81との間を洗浄する場合には、図1に示す弁閉止状態において上方弁体19と下方弁体16との間に形成されるリークチャンバー86に左右一対に設けられた一方のドレン孔部78aに専用の洗浄装置(図示せず)を接合して、洗浄液を注入して、上記リークチャンバー86を洗浄し、洗浄液を他方のドレン孔部78bから排出させる。
図6は、下方弁体16に装着されたパッキン29を含めてリークチャンバー86を洗浄する「下部部分開洗浄」を行う場合を示す。上記図4に示す「上下弁栓間洗浄」では下方弁体に装着されているパッキンを洗浄することは不可能である。従って、図6に示す洗浄を行う必要がある。
11 上方管路
12 下方管路
13 弁座部
14 連通路
15 二重弁栓部
16 下方弁体
17 下方弁軸
18 下方弁栓部
16 下方弁体
17 下方弁軸
18 下方弁栓部
19 上方弁体
20 上方弁軸
21 上方弁栓部
22 弁座部の内周下方側部
23 弁座部の内周上方側部
24 弁開閉駆動機構
25 管路部
26 エアモータ本体部
27 接続部
28 上端部
29 パッキン
30 凸部
31 ブッシュ
32 カラー
33 ジョイント部材
34 クリップ部材
35 上方隔膜
36 空隙部
37 中径部
38 小径部
39 段部
40 弁軸接合部
41 ハウジング
42 空隙部
43 接合フランジ部
44 接合フランジ部
45 クランプ部材
46 支持部
47 挿通路
48 ロッド
49 クリップ部材
50 接合固定部
51 バックプレート
52 上端部
54 下方周面部
55 バックプレート本体部
56 バックプレート本体固定部
57 傾斜周面部
58 下端縁部
59 内周面部
60 内方傾斜面部
61 固定段部
62 周縁部
63 上方隔膜の先端部
64 大径部
65 内側面部
66 外周面部
67 下方隔膜
68 間隙部
69 外方端部
70 内方端部
71 外方側面部
72 パッキン
73 下面部
74 内周面部
75 孔部
76 サイドバルブ
77 サイドバルブ装置
78 ドレン孔部
79 排出路
80 下面部
81 下方弁体の上面部
85 先端部
86 リークチャンバー
A 大気中の菌により汚染される可能性のある部位
B 上方管路内に配置される部位
Claims (3)
- 液体製品が流通する上方管路及び下方管路と、上方管路と下方管路との間に設けられ、弁座部が形成された連通路と、上方弁体及び下方弁体により上記弁座部を
開閉可能に閉止しうる二重弁栓部と、上記弁座部の開閉時には上記二重弁栓部を開閉駆動しうる弁開閉駆動機構とを備えた二重弁栓装置であって、
上記二重弁栓部は、上記弁座部の内周下方側部に密接しうる下方弁体と、上記下方弁体に接続されて上方管路内に配置される共に上記上方管路内から上方へ突出して配置され、上記上方弁体及び下方弁体を上下方向に移動させて上記弁座部を開閉しうる下方弁軸とを有する下方弁栓部と、上記弁座部の内周上方側部に密接しうる上方弁体と、上記上方弁体に接続されて上記上方管路内から上方へ突出して配置されると共に上記下方弁軸が内部に挿通され、上記上方弁体を上下方向に移動させる上方弁軸とを有する上方弁栓部とを備え、上記弁開閉駆動機構は、開弁時には上記下方弁体が弁座部から離間する際に、上記上方弁体が上記下方弁体の移動に追随して、下方弁体及び上方弁体が上記弁座部から離間して、上記連通路を開放させうるように構成された二重弁栓装置において、
上記上方弁体と上記上方管路上端部との間に、上記管路内と上記上方弁軸との間を隔離しうる上方隔膜を設けると共に、上記上方弁体と上記下方弁軸との間に、下方弁軸と上記管路内との間を隔離する下方隔膜を設け、
上記上方弁体には、下方弁体方向へ開口し、上記下方弁軸の下端部を収納しうる空隙部が形成され、上記空隙部を形成する上方弁体の内方側面部と上記下方弁軸の下端側面部との間には間隙が形成され、上記下方隔膜は、上記間隙において、上記上方弁体の内方側面部と上記下方弁軸の下端側面部との間に配設され、上記上方弁体及び下方弁体の上下動に追随して、上記下方弁軸と上記下方弁軸下端部と下方弁体表面部側との間を隔離するように構成されていることを特徴とする二重弁栓装置。 - 上記上方管路と上方弁軸との接合部位には、上記上方弁軸の周囲にバックプレートが配設され、上記上方隔膜は、上記上方弁軸と上方管路の上部との間に、裏面側を上記バックプレートにより支持されて設けられ、上方弁体の上下動に追随して、上記上方弁軸と管路内との間を隔離しうるように構成されていることを特徴とする請求項1記載の二重弁栓装置。
- 上記上方隔膜および下方隔膜はダイヤフラムにより形成され、液密的に隔離しうるように構成されていることを特徴とする請求項 1または2のいずれか1項に記載の二重弁栓置。
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