JP5070619B2 - ノンパッキンコック - Google Patents

Description

本発明は、配管設備において使用されるコックに関する。

図４は、２つの配管２０の間に接続され使用される従来のコックの一例が示されている。このコックは、接続フランジ７を介して配管２０に接続される接続管を備えるコックハウジング２と、コックハウジング２内に挿入設定されるコックバルブ１と、コックバルブ１をコックハウジング２内に保持する蓋４とからなる。コックバルブ１には配管２０に接続されたコックハウジング２の接続管に連通するための開口１０を備える貫通孔１０−１が設けられ、開口１０の設けられた位置の上下にはＯリング１４が設けられて、コックバルブ１とコックハウジング２との間から流体が漏れるのを防止するようになっている。コックバルブ１は、コックハウジング２の上端にネジ８で固定される蓋４によってコックハウジング２内に保持されるようになっており、コックバルブ１の上端面の中央から延びたコック操作棒９が、蓋４の中央に設けられた開口から外側に延びるようにされている。

特開平１０−２９９９１１号 特開２００２−２４３０４９号 特開平０９−２４２８９２号

上記のようなコックが、例えば流体食品の配管設備に用いられる場合、Ｏリングの劣化に伴う食品への破断片の混入、雑菌の集積、食品へのゴム臭の移香などの問題が生じやすく、その改善が求められている。また、食品用配管設備では配管を常に清浄に保つことが求められ、通常、毎日洗浄することが必要となるが、Ｏリングを備える上記の如き従来のコックは洗浄作業が繁雑で時間がかかる。

本発明は、上述のような従来のコックに鑑み、Ｏリングを用いないでしかも配管のシールを確実に行うことを可能とするコックを提供することを目的としている。

すなわち、本発明は、
配管設備に用いられるコックにおいて、
円錐形又は円筒形の内周面（以下に述べる実施形態においては参照番号１２で示される）を有し、上端にコックバルブ挿入用開口（１２−３）を有する、コックハウジング（２）と、
前記円錐形又は円筒形の内周面（１２）に対応する円錐形又は円筒形外周面（１−１）を有し、前記コックバルブ挿入用開口（１２−３）から挿入されて前記内周面と前記外周面とが摺り合わされるように接合されるコックバルブ（１）と、
前記コックバルブ（１）を前記コックハウジング（２）内に保持するための前記コックハウジングの前記上端に取り付けられる蓋（４）と、
前記コックハウジングの前記上端に取り付けられた前記蓋（４）を、前記コックハウジング（２）の上端に固定するための固定手段（６、８、２２）と、
を有し、
前記コックバルブ（１）は、前記コックハウジング（２）内に挿入されたときに、当該コックバルブ（１）の上端部分が、前記コックバルブ挿入用開口（１２−３）の内周面との間に隙間が形成されるような直径を有し、
前記蓋（４）はその下面に、前記隙間に挿入されるクサビ状密封部（５）を有し、当該蓋（４）が前記固定手段により前記コックハウジング（２）の上端に引き付けられるようにして固定されることにより、前記クサビ状密封部（５）が前記隙間にクサビ状に圧入されて前記コックバルブ（１）の上端部分と前記コックバルブ挿入用開口（１２−３）の内周面との間の密封をはかるようにしたことを特徴とするノンパッキンコックを提供する。

このノンパッキンコックでは、コックバルブ（１）の外周面とコックハウジング（２）の内周面とを摺り合わせるようにして接合すると共に、蓋に設けたクサビ状密封部（５）によって密封性を高めるようにしており、Ｏリングを用いないのでＯリングに関する上述のような問題を解消することができる。

具体的には、
前記コックバルブ（１）は、前記外周面の上下方向中間部分に開口（１０）を有する貫通孔を有しており、
前記コックハウジング（２）の前記内周面（１２）には、前記コックバルブの貫通孔の開口（１０）に連通されて当該コックが接続される配管（２０）に連通される開口が設けられ、
前記コックハウジング（２）の前記内周面（１２）における前記開口よりも上部部分には、上方に向かうに従って半径方向に延びる環状の上部傾斜段部（１２−１）が、前記内周面における前記開口よりも下部部分には、上方に向かうに従って半径方向に延びる環状の下部傾斜段部（１２−２）が、設けられ、
前記蓋（４）によって押圧されるコックバルブ（１）は、前記上部傾斜段部及び前記下部傾斜段部にそれぞれ押圧される環状の角部縁（３）を有し、該角部縁が前記上部傾斜段部及び前記下部傾斜段部に押圧されることにより前記コックバルブ（１）と前記コックハウジング（２）との間のシールを高めるようにする。

更に具体的には、前記上部傾斜段状部（１２−１）及び下部傾斜段状部（１２−２）が、前記内周面の中心軸に対する法線（１１）とのなす角度が４５±８度の傾斜をなすようにすることができる。

また、前記コックバルブ（１）は前記通管孔の中央部分から下方に延びて前記コックバルブの下端面に開口する排水溝用穴（１５）を有し、該穴に取り外し可能とした密封部材（１６）を取り付けるようにすることができる。上記本発明に係るコックでは、コックバルブ、コックハウジング及び蓋を全て金属製にすることが好ましく、特にステンレススチール製にすることが好ましい。

本発明により、異物混入、雑菌の集積と他食品の移香の要因が無くなった。また、Ｏリングは外れないように強くはめ込まれているために、Ｏリングを外して洗浄することは大変な労力であったが、Ｏリング等が無いために作業性の大幅な短縮を可能にした。

またコックは重量があり、洗浄作業のために分解しまたそれを組み立てることは作業者にとって大変な労力を要したが、コックバルブ（１）の通管孔の中央部分から下方に延びてコックバルブの下端面に開口するドレイン用穴（１５）を設け、該穴に取り外し可能とした密封部材（１６）を取り付けるようにすることにより、コック自体を配管設備内に接続しておきながら、同コック及び接続配管の洗浄作業を行うことも可能となる。また、食品製造時に配管内輸送物の確認も配管を外すことなく確認できる。

以下、本発明に係るコックを添付図面に基づき説明する。
図１乃至図４は本発明の第１の実施形態に係るコックを示す。このコックは、コックバルブ１と、コックハウジング２と、コックハウジング２の上部に装着される蓋４と、蓋４をコックハウジングに締め付けるクランプバンド６とを有する。

コックバルブ１は、円錐形の外周面１−１を有しており、コックハウジング２の内周面１２に摺り合わせるようにして接合するようにされている。また、コックバルブ１は、当該コックバルブ１を貫通する貫通孔を備え、図示の例ではこの貫通孔は外周面１−１の上下方向中間部分で開口する３つの開口１０を有している。コックバルブ１は外周面１−１の上に短い円柱状部分１−２を有している。円柱状部１−２の上面中央にはコック操作棒９が設けられている。

コックハウジング２は、全体として円錐形の外周面２−１を有しており、その上端には半径方向外側に延びる環状のフランジ部分２−２を有している。コックハウジング２の内周面１２の上部には傾斜段部１２−１が設けられ、内周面１２の下部にも傾斜段部１２−２が設けられている。コックバルブ１がコックハウジング２に当該コックハウジングの上端にあるコックバルブ挿入用開口１２−３から嵌め込まれると、コックバルブ１の外周面１−１がコックハウジング２の内周面１２に摺り合わせられるようにして接合し、且つ、コックバルブ１の外周面１−１の下端の角部縁３がコックハウジング２の下部傾斜段部１２−２に当接し、コックバルブ１の円柱状部１−２の角部縁３がコックハウジング２の上部傾斜段部１２−１に接するようにされている。上部傾斜段状部及び下部傾斜段状部が、内周面１２の中心軸に対する法線１１とのなす角度は４５±８度の傾斜をなすようにされる。

蓋４は、全体としては円盤状とされており、中央にコック操作棒９を通す貫通孔１９が設けられ、上面に開閉用ハンドル１３を有し、下面に環状のクサビ状密封部５を有している。クサビ状密封部５は、図３に示すように、コックバルブ１がコックハウジング２内に嵌め込まれた状態で、コックバルブ１の上端部とコックハウジング２のコックバルブ挿入用開口１２−３の内周面との間にできる隙間に嵌合され、クランプバンド６を締め付けることにより、該隙間にクサビ式に入り込み、コックバルトとコックハウジングとの間により高い機密性を確保するようになっている。

このコックの１つの実施例においては、コックバルブ１、コックハウジング２及び蓋４をステンレススチールＳＵＳ３０４を使用して制作した。具体的には、
コックバルブ１は、高さ８０ｍｍ、上部の径９６ｍｍ、下部の径７６.５ｍｍ、開口１０を備える貫通孔の径は５２.５ｍｍ、コック操作棒９は太さ１５ｍｍ、長さ１８０ｍｍとし、
コックハウジング２は、高さ８６．５ｍｍ、上部径１０６ｍｍ、下部径８０ｍｍ、下部の開口径５６ｍｍで、上部傾斜段部１２−１の角度４５度、長さ７ｍｍ、下部傾斜段部１２−２の角度４５度、長さ７ｍｍとし、
蓋体４は径１０６ｍｍ、厚さ１０ｍｍで、クサビ状密封部の高さ１５ｍｍ、中心は場６ｍｍ、角度７０度とし、
クランプバンドは一般の４インチ用のものを使用した。

このコックを使用して、ハンバーグを製造している食品工場で、ミンチ状の加工物の時間当たり１０００ｋｇ程度の配搬送用のコックに使用した。このコックの使用により、異物混入の心配が無いことは勿論、食品の漏れも無いことを確認することができ、また、洗浄作業の際に用いる異物除去部品のストレーナーの必要性もなくなった。また搬送作業の終了後にも分解が容易であって、部品もシンプルであるので洗浄作業も非常に短縮できて、作業効率が３倍強に増大された。

また、上記コックを、乳酸飲料工場で、乳酸飲料を時間当たり３０００ｋｇ程度の搬送配管設備に使用した。この結果、異物混入の心配が無く、食品の漏れ、移香もなく、搬送が可能であることを確認した。また、清掃も容易であった。

図５は、本発明の第２の実施形態に係るコックを示す。この実施形態では、蓋をコックハウジング２に固定するのにネジ８を用いた。すなわち、蓋４を円盤状にして、その周縁にメネジ部を設け、このメネジ部に係合するオネジ部をコックハウジング上端の外周縁に設けて、それらを螺合するようになっている。コックベルト１及びコックハウジング２は、上述の第１の実施形態と同様の係合関係により密封性を確保し、クサビ状密封部５が上記隙間にクサビ状に入り込むことにより、より高い機密性を確保することができた。

具体的実施例としては、コックバルブ１、コックハウジング２及び蓋４をステンレススチールＳＵＳ３０４で作った。
コックバルブは、高さ８０ｍｍ、上部径９６ｍｍ、下部径７６.５ｍｍ、開口１０の径を５２，５ｍｍ、コック操作棒を太さ１５ｍｍ、長さ１８０ｍｍ、
コックハウジングは、高さ８６，５ｍｍ、上部径１２５ｍｍ、下部径８０ｍｍ、下部の開口径５６ｍｍで、上部の傾斜段部１２−１の角度４０度、長さ７ｍｍ、下部の傾斜段部１２−２の角度４５度、長さ７ｍｍ、
蓋体は、径１２５ｍｍ、厚さ１５ｍｍ、クサビ状密封部の高さ１５ｍｍ、中心幅６ｍｍとした。

図６は、本発明の第３の実施形態に係るコックを示す。この実施形態では、蓋をコックハウジング２に固定するのにボルトナット２２を用いた。具体的実施例としては、ステンレススチールＳＵＳ３０４を使用した。
コックプラ部は、高さ８０ｍｍ上部径９６ｍｍ下部径７６.５ｍｍ、開口１０の径は５２.５ｍｍ、コック操作棒として太さ１５ｍｍ、長さ１８０ｍｍ、
コックハウジングは、高さ８６.５ｍｍ、上部径１３０ｍｍ、下部径８０ｍｍ、下部の開口径５６ｍｍで、上部の傾斜付き段部の角度４７度、長さ７ｍｍ、下部の傾斜段部の角度４５度、長さ７ｍｍ、蓋は、径１３０ｍｍ、厚さ１０ｍｍ、クサビ状密封部の高さ１５ｍｍ、中心幅６ｍｍ、角度６５度とし、
蓋の固定はボルトナット式で、4穴でＭ６を4本使用した。

これらの実施例においても、上部傾斜段部及び下部傾斜段部でのコックバルブとコックハウジングとのメタルタッチにより高い密封性を確保しコックバルブ１とコックハウジング２の隙間にクサビ密封部５を嵌合することにより、より高い密封性を確保することができた。

コック操作棒９によりコックバルブの設定角度の切り替えをする際に、Ｏリングが無いために回転が無理なく出来て、作業性が良く安心で安全に行うことができた。

図６及び図７は、別の実施形態にかかるコックを示す。このコックでは、蓋４がボルトナット２２によってコックハウジング２に固定されるようになっている。また、コックバルブ１を貫通する貫通孔の中央部から下方に延びて、コックバルブの底面に開口するドレイン用穴１５が設けられ、該穴１５はネジ結合１７される密封部材１６により通常は密封されるようになっている。密封部材１６の代わりにドレイン配管１８を接続することもできる。

本発明の第１の実施形態に係るノンパッキンコックの側面図。 図１のコックの分解側面図で一部を断面で示す図。 図１のコックの一部を断面で示した側面図。 従来のコックの一部を断面で示す側面図。 第２の実施形態に係るコックの一部を断面で示す側面図。 第３の実施形態に係るコックの一部を断面で示す側面図。 図６のコックのコックバルブの分解側面図であり、接続可能なドレイン配管をも示す図。

コックバルブ１；外周面１−１；円柱状部分１−２；コックハウジング２；外周面２−１；フランジ部分２−２；角部縁３；蓋４；クサビ状密封部５；クランプバンド６；コック操作棒９；開口１０；法線１１；内周面１２；上部傾斜段部１２−１；下部傾斜段部１２−２；コックバルブ挿入用開口１２−３；開閉用ハンドル１３；ドレイン穴１５；密封部材１６；ネジ結合１７；ドレイン配管１８；貫通孔１９；ドレイン配管２１

Claims (6)

1. 配管設備に用いられるコックにおいて、
   円錐形又は円筒形の内周面を有し、上端にコックバルブ挿入用開口を有する、コックハウジングと、
   前記円錐形又は円筒形の内周面に対応する円錐形又は円筒形外周面を有し、前記コックバルブ挿入用開口から挿入されて前記外周面が前記内周面に摺り合わされるようにして接合されるコックバルブと、
   前記コックバルブを前記コックハウジング内に保持するための前記コックハウジングの前記上端に取り付けられる蓋と、
   前記コックハウジングの前記上端に取り付けられた前記蓋を、前記コックハウジングの上端に固定するための固定手段と、
   を有し、
   前記コックバルブは、前記コックハウジング内に挿入されたときに、当該コックバルブの上端部分が、前記コックバルブ挿入用開口の内周面との間に隙間が形成されるような直径を有し、
   前記蓋はその下面に、前記隙間に挿入されるクサビ状密封部を有し、当該蓋が前記固定手段により前記コックハウジングの上端に引き付けられるようにして固定されることにより、前記クサビ状密封部が前記隙間にクサビ状に圧入されて前記コックバルブの上端部分と前記コックバルブ挿入用開口の内周面との間の密封をはかるようにしたことを特徴とするノンパッキンコック。
2. 前記コックバルブは、前記外周面の上下方向中間部分に開口を有する貫通孔を有しており、
   前記コックハウジングの前記内周面には、前記コックバルブの貫通孔の開口に連通されて当該コックが接続される配管に連通される開口が設けられ、
   前記コックハウジングの前記内周面における前記開口よりも上部部分には、上方に向かうに従って半径方向に延びる環状の上部傾斜段部が、前記内周面における前記開口よりも下部部分には、上方に向かうに従って半径方向に延びる環状の下部傾斜段部が、設けられ、
   前記蓋によって押圧されるコックバルブは、前記上部傾斜段部及び前記下部傾斜段部にそれぞれ押圧される環状の角部縁を有し、該角部縁が前記上部傾斜段部及び前記下部傾斜段部に押圧されることにより前記コックバルブと前記コックハウジングとの間のシールを高めるようにした請求項１に記載のノンパッキンコック。
3. 前記上部傾斜段状部及び下部傾斜段状部が、前記内周面の中心軸に対する法線とのなす角度が４５±８度の傾斜をなすようにされている請求項２に記載のノンパッキンコック。
4. 前記コックバルブは前記通管孔の中央部分から下方に延びて前記コックバルブの下端面に開口するドレイン用穴を有し、該穴に取り外し可能とした密封部材を取り付けた請求項１乃至３の何れかに記載のノンパッキンコック。
5. 前記コックバルブ、前記コックハウジング、及び、前記蓋が金属製とされている請求項１乃至４の何れかに記載のノンパッキンコック。
6. 前記コックバルブ、前記コックハウジング、及び、前記蓋がステンレススチール製とされている請求項１乃至４の何れかに記載のノンパッキンコック。

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