JP6061890B2 - タンク破損防止機構 - Google Patents

Description

本発明は、タンク内の圧力が減少して（例えば、陰圧或いは負圧となって）、当該タンクが凹み、破損する事態を防止するための技術に関する。

例えば、飲食品製造工場では、乳酸菌飲料の原料となる乳酸菌を培養する設備や、乳酸菌培養液とシロップ液とを混合する設備として、大容量のタンクを使用している。
図１９では、乳酸菌培養設備１００Ｊを例示している。

図１９で例示する乳酸菌培養設備１００Ｊは、培養タンク１と、フィルタ２と、外気導管３Ｊと、開閉弁（ボールバルブ）４と、殺菌用蒸気導入口１０とを備えている。
培養タンク１内を衛生的な環境に保つためには、培養タンク１内に雑菌が混入することを防止する必要がある。フィルタ２は、タンク内に雑菌が混入することを防止するために設けられている。

フィルタ２の下端が培養タンク１の上面に取り付けられており、フィルタ２の上端には外気導管３Ｊの一端が接続されている。そして、外気導管３Ｊ、フィルタ２を経由して、外気を培養タンク１内に導入することが出来る。
外気導管３Ｊの他端（フィルタ２と接続されている側とは反対側の端部：外気側）にはボールバルブ４が取り付けられており、ボールバルブ４は開閉弁として機能し、所定の開度に開放することが出来る。そして、ボールバルブ４を所定の開度だけ開放すれば、タンク１内に外気を導入することが出来て、或いは、殺菌時（後述）には殺菌用の水蒸気をタンク１内から大気側に放出することが出来る。

培養タンク１内を衛生的な環境に保つために、培養タンク１と、フィルタ２及び外気導管３Ｊを殺菌する場合がある。その様な殺菌に際しては、後述する理由により、ボールバルブ４を部分的に開放（例えば半開）した状態で、高温の殺菌用の水蒸気（蒸気）を、殺菌用蒸気導入口１０から培養タンク１内に導入している。
培養タンク１内を殺菌した蒸気は、外気導管３Ｊ及びフィルタ２内を流れ、外気導管３Ｊ及びフィルタ２をも殺菌して、ボールバルブ４の排出口（図１９では、ボールバルブ４の下側）から外気に放出される。

殺菌作業が終了すると、培養タンク１内に供給された高温蒸気は、時間の経過と共に降温して、気相（蒸気）から液相（水）に凝縮する。
ここで、各種原因（ボールバルブ４を開放し忘れる等の人為的ミスも含む）により、殺菌作業終了後にボールバルブ４が閉鎖されていると、高温蒸気が凝縮した際に、培養タンク１内の気体の体積が急激に減少して、培養タンク１内の圧力も急激に減圧されてしまう（例えば、負圧或いは陰圧になってしまう）。
培養タンク１が負圧となれば、大気圧により、当該培養タンク１が押し潰されて、破損する恐れがある。

その様な培養タンク１の破損を回避するため、殺菌時にボールバルブ４を例えば半開状態にして、殺菌作業終了後にボールバルブ４が閉鎖（全閉）されているという事態を防止している。
しかし、殺菌時にボールバルブ４を半開状態にしていると、殺菌時に培養タンク１内に水蒸気を導入しても、外気導管３Ｊを介して水蒸気が培養タンク１外に逃げてしまう。そのため、培養タンク１内を殺菌消毒するのに必要な温度（９８℃）まで昇温するのに長時間が必要になるという問題がある。また、ボールバルブ４から培養タンク１周辺の作業現場に高温蒸気が大量に噴出することとなり、当該作業現場の温度及び湿度を上昇させ、作業環境を著しく悪化させてしまうという問題も存在する。

その他の従来技術として、例えば、タンク内外を連通する管路に介装された通気バルブを、開放し忘れてしまうことを防止する技術が提案されている（特許文献１参照）。
しかし、係る従来技術（特許文献１）では、通気バルブが開放された状態を維持する機構を開示するのみであり、タンク内が陰圧となってタンクが破損することを積極的に防止する技術は開示していない。また、係る従来技術（特許文献１）では、タンク内の昇温速度が遅くなるという問題を解決することは出来ない。

特開２０１０−５４００８号公報

本発明は上述した従来技術の問題点に鑑みて提案されたものであり、タンク内を殺菌した後に、陰圧（負圧）によりタンクが破損する事態を防止することが出来て、しかも、殺菌に際してはタンク内温度の昇温速度が遅くならない様なタンク破損防止機構の提供を目的としている。

本発明のタンク破損防止機構は、タンク（１）と連通し且つ開閉弁（４、４Ｅ）を介装する第１の配管（３等）を有し、タンク（１）内に侵入する方向に流れる流体に対しては開放する機能および流体がタンク（１）から流出するのを制限する機能を有する逆止弁（ＣＶ、ＣＶＥ）を備え、前記タンク（１）は内部を蒸気殺菌するタンクであり、前記逆止弁（ＣＶ、ＣＶＥ）は、球形の弁体（７）と、弁体（７）が座着可能な弁座（５２ｂ）を有し、前記弁座（５２ｂ）には、弁体（７）が座着する側とその反対側（外気側）とを連通する貫通部（５２ｃ：溝或いは貫通孔）が形成されていることを特徴としている。
ここで、「流出するのを制限する」という文言は、流出を遮断する場合も包含するが、僅かに流出するのを許容する場合を含む意味で使用される文言である。

［２］ 本発明において、第２の配管（５等）を有し、当該第２の配管（５等）に前記逆止弁（ＣＶ）を設けることができる。
［３］ ここで、第２の配管（５等）は、第１の配管（３等）から分岐するように構成することが出来る。
［４］ あるいは、第２の配管（５等）は第１の配管（３等）とは別体にタンク（１）に連通するように構成することが出来る。
［５］ さらに、第１の配管（３Ｅ）に開閉弁（４Ｅ）及び逆止弁（ＣＶＥ）を包含する複合弁（Ｖ２）を設け、以って、第１の配管と第２の配管を一体に構成することも出来る。

［６］ 本発明において、第１の配管（３等）にフィルタ（２等）を介装することができる。そして、フィルタ（２等）は開閉弁（４、４Ｅ）の上流側または下流側の何れにも介装することが出来る。
［７］ ここで、フィルタ（２等）を第２の配管（５等）に介装することも可能である。この場合、フィルタ（２等）は前記逆止弁（ＣＶ、ＣＶＥ）の上流側または下流側の何れにも介装することが出来る。

［１１］ 本発明において、前記逆止弁（ＣＶ、ＣＶＥ）は、球形の弁体（７）と、弁体（７）が座着可能な弁座（５２ｂ）を有しており、当該弁体（７）がタンク（１）側に移動するのを防止する部材（９）が、第２の配管（５等）、或いは、第２の配管（５等）が第１の配管（３等）から分岐した分岐箇所に設けられているのが好ましい。
［１２］ また、前記球形の弁体（７）は、シリコンゴムで構成されていることが好ましい。

本発明のタンクは、上述した［１］〜［１２］の何れかに記載のタンク破損防止機構を備えていることを特徴としている。

上述する構成を具備する本発明によれば、タンク（１）内に侵入する方向に流れる流体に対しては開放する機能および流体がタンク（１）から流出するのを制限する機能を有する逆止弁（ＣＶ、ＣＶＥ）は、タンク（１）内に侵入する方向に流れる空気流に対しては開放するので、高温蒸気による蒸気殺菌終了後に第１の配管（タンクと外気取込口を連通する配管３等）が開閉弁（４、４Ｅ）により閉鎖されていたとしても、蒸気が降温し、凝縮して、タンク（１）内部の圧力が減圧されると、前記逆止弁（ＣＶ、ＣＶＥ）が開放するので、外気がタンク（１）内に流入する。従って、タンク（１）内は大気圧と同程度に保たれる。
その結果、本発明によれば、タンク（１）内が陰圧まで減圧されてしまうことが無く、タンク（１）内の減圧によりタンク（１）が凹んで破損してしまう事態が防止される。

ここで、フィルタ（２等）を介装すれば、前記逆止弁（ＣＶ、ＣＶＥ）を介して外気がタンク（１）内に流入する場合に、当該フィルタ（２等）により外気に混在する雑菌は除去される。
そのため、前記逆止弁（ＣＶ、ＣＶＥ）を介して外気がタンク（１）内に流入した場合に、外気中の雑菌によりタンク（１）内部が汚染されることがない。このことにより、特に、飲料品の製造等で用いられるタンクの場合は、必要とされる衛生基準をクリアした状態を維持することが出来る。

上述した様に、本発明によれば、第１の配管（タンクと外気取込口を連通する配管３等）が開閉弁（４、４Ｅ）により閉鎖されていても、タンク（１）内が陰圧まで減圧することが防止され、タンク（１）が凹んで破損してしまう事態が防止される。
そのため、タンク（１）内を蒸気殺菌する際に、第１の配管（３等）を開閉弁（４、４Ｅ）により完全に閉鎖しても、タンク（１）内が減圧してタンク（１）が凹んで破損してしまう事態を配慮する必要がなくなる。そのため、本発明によれば、タンク（１）内を蒸気殺菌する際に、開閉弁（４、４Ｅ）を完全に閉鎖しておくことが出来る。

そして、タンク（１）内を蒸気殺菌する際に、第１の配管（３等）を開閉弁（４、４Ｅ）により完全に閉鎖することが出来れば、蒸気殺菌時にタンク（１）内の昇温速度を速くすることが出来る。ここで、前記逆止弁（ＣＶ、ＣＶＥ）は流体がタンク（１）から流出するのを制限する機能を有しているので、タンク（１）内に供給された高温蒸気が前記逆止弁（ＣＶ、ＣＶＥ）から即時流出してしまうことはない。
すなわち、本発明によれば、蒸気殺菌時におけるタンク（１）内の昇温速度を速くして、高温蒸気の使用量を節約することが出来る。

本発明において、前記逆止弁（ＣＶ、ＣＶＥ）の弁座（５２ｂ）に、弁体（７）が座着する側と、その反対側（外気側）とを連通する貫通部（５２ｃ）が形成されていれば、第２の配管（５等）内で水蒸気が凝縮しても、当該凝縮水（ドレン）は前記貫通部（５２ｃ）を介して第２の配管（５等）外部に排出される。そのため、第２の配管（５等）の端部（５２）近傍にドレンが滞留することが防止され、第２の配管（５等）の端部（５２）近傍が不衛生になる事態が防止される。
それに加えて、蒸気殺菌の際には、前記貫通部（５２ｃ）を介して、殺菌用の高温蒸気が第２の配管（５等）内から第２の配管（５等）外に流出することが出来るので、高温蒸気により第２の配管（５等）の内側領域が殺菌されて、衛生的な状態が維持される。

本発明の第１実施形態に係るタンク破損防止機構の正面図である。 第１実施形態の要部を示す部分断面図である。 図２のＡ部詳細図である。 図３のＢ矢示図である。 第１実施形態に係る弁体移動防止部材の正面図である。 本発明の第２実施形態の要部を示す正面図である。 第２実施形態の要部の分解正面図である。 本発明の第３実施形態の要部を示す正面図である。 第３実施形態の要部の分解正面図である。 本発明の第４実施形態の要部を示す正面図である。 本発明の第５実施形態の要部を示す正面図である。 本発明の第６実施形態の要部を示す正面図である。 第６実施形態の変形例の概要を示す正面図である。 本発明の第７実施形態の要部を示す正面図である。 第７実施形態の変形例の概要を示す正面図である。 本発明の第８実施形態の要部を示す正面図である。 第８実施形態の弁機構を模式的に示す説明図である。 本発明の第９実施形態の要部を示す正面図である。 従来技術におけるタンク装置の正面図である。

以下、添付図面を参照して、本発明の実施形態について説明する。
図中、同様な部材には同様な符号が付されている。
図１において、全体を符号１００で示す実施形態のタンク破損防止機構は、タンク1と、フィルタ２と、第１の配管３と、開閉弁４と、第２の配管５と、逆止弁ＣＶを備えている。
図１では明示されていないが、タンク１には、高温の殺菌用の水蒸気（蒸気）をタンク１内に導入するための殺菌用蒸気導入口１０（図１９参照）が設けられている。

フィルタ２において、円筒状容器２０の両端には、第１の接続金具２１と、第２の接続金具２２が、（円筒状容器２０と）一体に固設されている。
第１の接続金具２１には雄ねじ２１ｔが形成され、第２の接続金具２２には雄ねじ２２ｔが形成されている。
円筒状容器２０の内部には濾材２３が充填されている。

第１の接続金具２１の雄ねじ２１ｔは、培養タンク（例えば、乳酸菌培養用のタンク）１の接続金具１ｏに形成された雌ねじ（図示せず）と螺合しており、以って、フィルタ２はタンク１の上方に取り付けられている。
第２の接続金具２２の雄ねじ２２ｔは、第１の配管３における主幹部３１の端部３１ａ（開口部）に形成された雌ねじ（図示せず）と螺合しており、以って、フィルタ２の上方に第１の配管３の主幹部３１を接続している。

第１の配管３は、主幹部３１と、水平部３２と、外気取入れ部３３と、第２の配管接続部３４とを有している。
主幹部３１は鉛直方向に延在しており、図１の下方における開口部３１ａ（フィルタ２側の端部）には、上述した通り、図示しない雌ねじが形成されている。

図1において、第1の配管３の主幹部３１は、分岐部３ｂにおいて、水平部３２と第２の配管接続部３４に分岐している。
第１の配管３の水平部３２は水平方向に（図１では左側へ向って）延在しており、主幹部３１と直交する様に形成されている。
水平部３２の一方（図１では左側）は、直角に曲げられて、鉛直方向に延在する部分３２ｅとなっている。当該部分３２ｅは、水平部３２の下方に向って主幹部３１と平行に延在している。換言すれば、部分３２ｅは、水平部３２に対して直交している。
部分３２ｅの端部（図１では下端部）は、外気取入れ部３３となっている。外気取入れ部３３には、雄ねじ３３ｔが形成されている。

外気取入れ部３３には開閉弁４が取り付けられている。
開閉弁４は、バルブハウジング４１と、コック（開閉ハンドル）４２とを有している。
バルブハウジング４１内には開閉弁機構（図示は省略）を有しており、コック（開閉ハンドル）４２を操作することによって弁の開閉が行なわれるように構成されている。

明確には図示されていないが、バルブハウジング４１の一方の開口部４１ａ（図１における上方の開口部）には雌ねじが形成され、当該雌ねじを外気取入れ部３３に形成された雄ねじ３３ｔと螺合させることにより、外気取入れ部３３に開閉弁４が取り付けられる。
バルブハウジング４１の他方の開口部４１ｂ（図１における下方の開口部）は、流体（例えば水蒸気）の排出口となっている。

図１において、第1の配管３の主幹部３１から分岐している第２の配管接続部３４は、第1の配管３の水平部３２とは反対側、すなわち、図１では分岐部３ｂの右側に延在している。
図２で示すように、第２の配管接続部３４は、分岐部３ｂから離隔した側（図２では右側）の端部が、シングルフレア加工３４ｆを施している。

図２及び図３において、第１の配管３から分岐している第２の配管接続部３４には、クランプ６によって、第２の配管５が接続されている。第２の配管接続部３４と第２の配管５の接続箇所には、パッキン８、弁体移動防止部材９が設けられている。
パッキン８は、第２の配管接続部３４と第２の配管５をクランプ６によって接続した際に、当該接続箇所から流体（図示の例では水蒸気）が漏出するのを防止する機能を有する。

図５において、弁体移動防止部材９は、円環部９１と桟部９２とを有している。桟部９２は、円環部９１の円の中央を二分する位置で、円環部９１の両端を接続する様に形成されている。
そして、弁体移動防止部材９は、後述する球状の弁体７が、第２の配管５側から第２の配管接続部３４側（第１の配管３側）に移動するのを防止している。
図５において、桟部９２は一文字状に構成されているが、十文字状に構成することも可能である。或いは、桟部９２に代えて、円環部９１の内側をメッシュ構造、或いは、パンチングメタル構造にすることも可能である。
また、弁体移動防止部材９の取り付け位置を、第２の配管５側と第２の配管接続部３４の接続箇所に限定されるものではない。例えば、第２の配管５における管本体５０の任意の箇所に取り付けることが可能である。

図３において、第２の配管５は、９０°曲げられた折曲管（いわゆる「エルボ」）として構成されている。
第２の配管５における第１の配管３側の端部（図３における左端）は、シングルフレア加工５１が施されている。そして、図２を参照して上述した様に、第２の配管接続部３４において、第２の配管５側端部（図３における右端）も、シングルフレア加工３４ｆが施されている。
そして、第２の配管５のシングルフレア加工５１が施されている端部と、第２の配管接続部３４のシングルフレア加工３４ｆが施されている端部とが、クランプ６で接続されている。

図３において、第２の配管５は、管本体５０と、管端閉塞部材５２を備え、逆止弁ＣＶが設けられている。
第２の配管５における第２の配管接続部３４とは反対側の端部（図３の下端或いは右端）には、管端閉塞部材５２が設けられている。管端閉塞部材５２は、管本体５０を閉塞する様に、管本体５０と一体に形成されている。
逆止弁ＣＶは、弁体７と、弁座５２ｂを備えている。弁体７は球状に構成されており、管本体５０の内部を自由に移動可能に構成されている。弁座５２ｂは、管端閉塞部材５２に形成されている。
弁体７は、軽量で、耐衝撃性、耐摩耗性、耐熱性を併せ持つ材料、例えばステンレス、シリコンゴム、フッ素ゴム、ブチルゴム、クロロスルホン化ポリエチレンゴム、アクリルゴム、エチレンプロピレンゴム等により、構成されることが望ましく、特にシリコンゴムが好ましい。

図３、図４において、管端閉塞部材５２の中央には、貫通孔（大気導入口）５２ａが形成されている。
図２、図３において、管端閉塞部材５２の貫通孔（大気導入口）５２ａの縁部は、球状の弁体７が座着する弁座５２ｂを構成している。
図３、図４で示すように、弁座５２bの一部には、溝５２ｃが２箇所形成されている。図４において、２箇所の溝５２ｃは円周方向に対称な位置に形成されており、各々の溝５２ｃの形状（図４で示す形状）は半円形である。ただし、溝５２ｃの断面形状はＶ字状であっても良い。また、溝５２ｃの数は円周方向に２箇所に限定する必要はない。

図３において矢印Ｆ１で示す様に、流体（例えば、殺菌用の高温の水蒸気）が、第１の配管３側から第２の配管５側に流れようとする場合には、矢印Ｆ１方向に流体圧が作用して、弁体７が弁座５２ｂに座着し、逆止弁ＣＶは閉鎖状態となる。
弁体７が弁座５２ｂに座着しても、管端閉塞部材５２に形成された２箇所の溝５２ｃを介して、（比較的少流量の）流体が大気側（第２の配管５の外部）に漏出する。
第２の配管５内で管端閉塞部材５２近傍の領域に溜まった凝縮水（ドレン）も、弁体７が弁座５２ｂに座着している際に、溝５２ｃを介して大気側（第２の配管５の外部）に排出される。

一方、開閉弁４が全閉状態で、タンク１側すなわち第１の配管３側の圧力が大気圧よりも低下すれば、大気との圧力差に起因して、図３の矢印Ｆ２で示す方向の圧力が弁体７に作用して、弁体７は弁体移動防止部材９側（図３では左上方）に移動する。その結果、弁体７は弁座５２ｂから離隔した状態となり、逆止弁ＣＶは開放状態となる。
逆止弁ＣＶが開放すると、逆止弁ＣＶ、第１の配管３、フィルタ２を経由して、外気がタンク１内に流入する。そのため、タンク１内の圧力が大気圧以下に減少することが防止され、タンク１が凹んで破損する事態は回避される。
なお、図３の矢印Ｆ２方向に移動した弁体７は、弁体移動防止部材９に当接すれば、それ以上、タンク１側に移動することはない。

図１〜図５で上述した第１実施形態によれば、第２の配管５の端部である管端閉塞部材５２に設けられた逆止弁ＣＶは、タンク１内の圧力が大気圧よりも低下した際に、弁体７がタンク１側（図３の矢印Ｆ２側）内に移動して弁座５２ｂから離隔するので、開放状態になる。
そのため、高温蒸気によるタンク１内の蒸気殺菌が終了後に、第１の配管３における開閉弁４が完全に閉鎖されている場合であっても、タンク１内が降温し、蒸気が凝縮してタンク１内部の圧力が減圧されても、逆止弁ＣＶが開放して、第２の配管５、分岐点３ｂ、第１の配管３に接続したフィルタ２を介して、外気をタンク１内に流入する。従って、タンク１内は大気圧と同程度の圧力に保たれ、陰圧まで減圧されてしまうことが無く、タンク１内の減圧によりタンク１が凹んで破損してしまう事態が防止される。

ここで、逆止弁ＣＶ及び第２の配管５を介して外気がタンク１内に流入する場合に、第１の配管３と第２の配管５の分岐点３ｂ（図１参照）は、フィルタ２よりも上流側の領域（フィルタ２よりも外気側の領域：タンク１の反対側の領域）に位置しているので、開閉弁４が全閉状態において、逆止弁ＣＶ及び第２の配管５を経由して流入する外気は、必ずフィルタ２を経由する。そして、フィルタ２により外気に混在する雑菌は除去される。
そのため、逆止弁ＣＶ及び第２の配管５を介して外気がタンク１内に流入した場合においても、外気中の雑菌によりタンク１内部が汚染されることがない。そのため、例えば、飲料品の製造等で用いられるタンクの内部を、常に衛生的な状態に維持することが出来る。

上述したように、図１〜図５の第１実施形態によれば、第１の配管３が開閉弁４により閉鎖されても、タンク１内が陰圧まで減圧されてしまうことが無く、タンク１内の減圧によりタンク１が凹んで破損してしまう事態が防止される。そのため、タンク１内を蒸気殺菌する際に、第１の配管３を開閉弁４により完全に閉鎖しても、タンク１内の減圧によりタンク１が凹んで破損してしまう事態を配慮する必要がない。換言すれば、第１実施形態によれば、タンク１内を蒸気殺菌する際に、第１の配管３に介装された開閉弁４を閉鎖することが出来る。
そして、タンク１内を蒸気殺菌する際に、第１の配管３に介装された開閉弁４を閉鎖すれば、蒸気殺菌時におけるタンク１内の昇温速度を速くすることが出来る。すなわち、第１実施形態によれば、蒸気殺菌時におけるタンク１内の昇温速度を速くして、高温蒸気の使用量を節約することが出来る。

さらに第１実施形態において、前記逆止弁ＣＶの弁座５２ｂに溝５２ｃが形成されており、溝５２ｃは、弁体７が座着する側とその反対側（外気側）とを連通しているので、第２の配管５内で水蒸気が凝縮しても、溝５２ｃを介して、凝縮水（ドレン）を第２の配管５外部に排出することが出来る。そして、第２の配管５の端部近傍にドレンが滞留して、不衛生になることが防止される。
蒸気殺菌の際には、溝５２ｃを介して、高温蒸気が第２の配管５内から第２の配管５外に漏出するので、当該高温蒸気により、第２の配管５内の各部材が殺菌されて、清浄な状態が維持される。

次に、図６、図７を参照して、本発明の第２実施形態について説明する。
図６、図７において、第２実施形態のタンク破損防止機構は全体を符号１００Ａで示されている。図６、図７で示すように、タンク破損防止機構１００Ａでは、第１の配管３は、水平部３２と外気取入れ部３３がクランプ３ｃにより分離可能な態様で接続されている。そして図７で示すように、水平部３２と外気取入れ部３３は分離することが出来る。
また、図６、図７の第２実施形態は、図１〜図５の第１実施形態と同様に、第１の配管３から分岐している第２の配管接続部３４は、クランプ６によって、第２の配管５が分離可能な態様で接続されている。そして図７で示すように、第２の配管接続部３４と第２の配管５は分離することが出来る。
図７で示すように、開閉弁４及び外気取入れ部３３はユニット化されており、以下において、「開閉弁ユニット４Ａ」と記載する場合がある。
なお、開閉弁４及び外気取入れ部３３はユニット化されていなくとも良い。それぞれに形成された雌ねじと雄ねじと螺合させることにより、外気取入れ部３３に開閉弁４が取り付けられる形態を採用しても良い。

タンク破損防止機構１００Ａにおいて、開閉弁４及び外気取入れ部３３（開閉弁ユニット４Ａ）は、殺菌時にのみ、クランプ３ｃによって第１の配管３の水平部３２に取り付けられる。殺菌を行っていない状態（いわゆる「通常時」）には、第１の配管３において、開閉弁ユニット４Ａは接続されない。
また、第２の配管５も、殺菌時にのみ、クランプ６によって第２の配管接続部３４に取り付けられ、いわゆる「通常時」は、第１の配管３において、第２の配管５は第２の配管接続部３４に接続されていない。
その様に構成することにより、いわゆる通常時において、タンク１近傍を通過する人や物が衝突して、開閉弁ユニット４Ａ及び／又は第２の配管５が破損してしまうことが防止される。

ここで、第１の配管３の水平部３２と開閉弁ユニット４Ａ、第２の配管５、第２の配管接続部３４の内径及び外径を規格化することが出来れば、開閉弁ユニット４Ａと第２の配管５を、一日に殺菌作業を行うタンクの分だけ製造（あるいは購入）すれば、予定しているタンクについて殺菌作業を行うことが出来る。殺菌作業を予定している全てのタンクについて、タンク破損防止機構１００Ａを製造あるいは購入する必要はない。
そのため、第２実施形態に係るタンク破損防止機構１００Ａは、コスト削減効果に優れている。

また、図６、図７の第２実施形態では、開閉弁ユニット４Ａ及び第２の配管５は水平部３２から着脱可能になっているため、通常時（殺菌を行っていない状態）に開閉弁ユニット４Ａ及び第２の配管５の部材を外して、洗浄あるいはメンテナンス等を施すことが出来る。
図６、図７の第２実施形態におけるその他の構成及び作用効果は、図１〜図５の第１実施形態と同様である。

図８、図９を参照して、本発明の第３実施形態について説明する。
図８、図９の第３実施形態は、第２の配管５の分岐位置が、第１実施形態及び第２実施形態とは相違している。
図８、図９において、第３実施形態のタンク破損防止機構は全体を符号１００Ｂで示されている。図８、図９で示すように、タンク破損防止機構１００Ｂでは、第１の配管３は、第１の配管３における主幹部３１と外気取入れ部（３３−１、３３−２）は一体に接続されている。
図８、図９では、第１の配管３における外気取入れ部は、主幹部３１と一体になった第１の領域３３−１と、クランプ１５４により当該領域３３−２と分離可能に接続されている第２の領域３３−２に分割されている。図９で示すように、外気取入れ部の第１の領域３３−１と第２の領域３３−２は、分離することが出来る。

外気取入れ部の第２の領域３３−２からは、第２の配管接続部１５０が分岐している。第２の配管接続部１５０には、クランプ１５６によって、第２の配管５が分離可能な態様で接続されている。そして、第２の配管接続部１５０と第２の配管５は分離可能に構成されている。
なお、第２の配管５に接続している第２の配管接続部１５０は第２の領域３３−２から分岐しているが、当該分岐箇所は、第１の配管（３）のフィルタ上流側領域（フィルタよりも外気側の領域）である。
（第１の配管３における外気取入れ部の）第２の領域３３−２には開閉弁４が接続されており、図９で示すように、開閉弁４と第２の領域３３−２と第２の配管５はユニット化されている。図８、図９において、当該ユニット（開閉弁４と第２の領域３３−２と第２の配管５のユニット：開閉弁ユニット）は、全体が符号１６０で表示されている。

タンク破損防止機構１００Ｂにおいて、開閉弁４と第２の領域３３−２と第２の配管５（開閉弁ユニット１６０）は、殺菌時にのみ、クランプ１５４によって、（第１の配管３における外気取入れ部の）第１の領域３３−１に取り付けられる。殺菌を行っていない状態（いわゆる「通常時」）には、第１の領域３３−１に開閉弁ユニット１６０は接続されない。
その様に構成すれば、いわゆる通常時において、タンク１近傍を通過する人や物が衝突して、開閉弁ユニット１６０が破損してしまうことが防止される。
なお、クランプ１５６により、開閉弁ユニット１６０から第２の配管５を分離することが出来る。第２の配管５の部材を洗浄あるいはメンテナンス等を施す場合には、開閉弁ユニット１６０から第２の配管５を分離すれば良い。

第３実施形態においても、殺菌作業を予定している全てのタンクについて、タンク破損防止機構１００Ｂを製造あるいは購入する必要はない。
開閉弁ユニット１６０のみを、一日に殺菌作業を行うタンクの分だけ製造（あるいは購入）すれば、予定しているタンクについて殺菌作業を行うことが出来る。
そのため、第３実施形態に係るタンク破損防止機構１００Ｂも、コスト削減効果に優れている。

図８、図９の第３実施形態では開閉弁ユニット１６０が着脱可能であるため、通常時には開閉弁ユニット１６０をタンク破損防止機構１００Ｂから外して、洗浄あるいはメンテナンス等を施すことが出来る。
図８、図９の第３実施形態におけるその他の構成及び作用効果は、図１〜図７の各実施形態と同様である。

図１０を参照して第４実施形態を説明する。
図１〜図９の実施形態では、フィルタ２は一つだけ第１の配管３に介装されている。それに対して、図１０の第４実施形態では、フィルタが複数（図１０では２個）設けられている。
図１０において、主管３Ａは分岐部３ｂにおいて水平部３２Ａと第２の配管５Ａに分岐している。水平部３２Ａの先端には開閉弁４が設けられており、分岐部３ｂと開閉弁４の間の領域にはフィルタ２Ａ１が介装されている。一方、第２の配管５Ａの先端には逆止弁ＣＶが設けられており、分岐部３ｂと逆止弁ＣＶの間の領域にはフィルタ２Ａ２が介装されている。
図１０の第４実施形態におけるその他の構成及び作用効果については、図１〜図９の実施形態と同様である。

図１１を参照して、第５実施形態について説明する。
図１〜図１０の各実施形態では、第２の配管５（５Ａ）は第１の配管３から分岐しているのに対して、図１１の第５実施形態では、開閉弁４を介装した第１の配管３Ｂと、逆止弁ＣＶを介装した第２の配管５Ｂが、別体に構成されている。
ここで、図１１の第５実施形態も図１０の第４実施形態と同様に、フィルタが複数（図１１では２個）設けられている。

図１１において、タンク１には第１の配管３Ｂと第２の配管５Ｂが、それぞれ別個に設けられている。
第１の配管３Ｂは先端に開閉弁４を設け、フィルタ２Ｂ１が介装されている。第２の配管５Ｂは先端に逆止弁ＣＶを設け、フィルタ２Ｂ２が介装されている。
第２の配管５Ｂは第１の配管３Ｂとは別個に（独立して）設けられているので、第１の配管３Ｂには分岐部は設けられていない。
図１１の第５実施形態におけるその他の構成及び作用効果については、図１〜図１０の実施形態と同様である。

図１２を参照して、第６実施形態について説明する。
図１〜図１１の実施形態では、第１及び第２の配管において、フィルタは開閉弁及び逆止弁よりもタンク１に近い領域に設けられている。それに対して、図１２の第６実施形態では、第１及び第２の配管において、フィルタは開閉弁及び逆止弁よりもタンク１から離隔した領域に設けられている。

図１２において、第１の配管３Ｃは分岐点３ｂにおいて水平部３２Ｃと第２の配管５Ｃに分岐している。水平部３２Ｃには開閉弁４が設けられており、第２の配管５Ｃには逆止弁ＣＶが設けられている点では、図１０の第４実施形態と同様である。
しかし、図１２においては、分岐部３ｂと開閉弁４の間の領域にはフィルタは介装されておらず、水平部３２Ｃの先端（開閉弁４よりもタンク１から離隔した側の端部）にフィルタ２Ｃ１が設けられている。また、第２の配管５Ｃの逆止弁ＣＶと分岐部３ｂとの間にもフィルタは介装されておらず、第２の配管５Ｃの先端（逆止弁ＣＶよりもタンク１から離隔した側の端部）にフィルタ２Ｃ２が設けられている。

図示はされていないが、第２の配管５Ｃの先端に設けられているフィルタ２Ｃ２は、公知のドレン抜きのための機構を具備している。第２の配管５Ｃ内で水蒸気が凝縮したとしても、その凝縮水（ドレン）はフィルタ２Ｃ２に留まることなく、系外に排出される。そのため、フィルタ２Ｃ２が衛生的な状態が維持される。
第１の配管３Ｃの水平部３２Ｃ先端に設けられているフィルタ２Ｃ１についても、同様なドレン抜き機構を設けても良い。
図１２の第６実施形態によれば、フィルタ２Ｃ１、２Ｃ２が、第１の配管３Ｃの水平部３２Ｃの先端あるいは第２の配管５Ｃの先端に設けているので、当該フィルタの洗浄、交換等の作業が容易である。
図１２の第６実施形態におけるその他の構成及び作用効果については、図１〜図１１の実施形態と同様である。

図１３を参照して、図１２の第６実施形態の変形例を説明する。
図１３の変形例では、第１の配管３Ｃの水平部３２Ｃの開閉弁４よりもタンク１から離隔した領域３２ＣＥと、第２の配管５Ｃの逆止弁ＣＶよりもタンク１から離隔した領域５ＣＥが合流部３ｇで合流して延長配管３Ｃｇとなり、延長配管３Ｃｇの先端にフィルタ２Ｃを設けている。
このフィルタ２Ｃには、図１２におけるフィルタ２Ｃ２と同様に、公知のドレン抜き機構（図示せず）が設けられており、第２の配管５Ｃ内で水蒸気が凝縮した凝縮水は系外に排出される。
図１３の変形例におけるその他の構成及び作用効果は、図１２の第６実施形態と同様である。

図１４を参照して、本発明の第７実施形態を説明する。
図１４では、図１１と同様に、タンク１には第１の配管３Ｄと第２の配管５Ｄが、それぞれ別個に設けられ、第１の配管３Ｄは開閉弁４およびフィルタ２Ｄ１を設け、第２の配管５Ｄは逆止弁ＣＶおよびフィルタ２Ｄ２を設けている。
ただし、図１４の第７実施形態では、図１２、図１３の第６実施形態と同様に、開閉弁及び逆止弁よりもタンク１から離隔した領域にフィルタを設けている。すなわち、第１の配管３Ｄの先端（開閉弁４よりもタンク１から離隔した側の端部）にフィルタ２Ｄ１が設けられて、第２の配管５Ｄの先端（逆止弁ＣＶよりもタンク１から離隔した側の端部）にフィルタ２Ｄ２が設けられている。また、フィルタ２Ｄ２には公知のドレン抜きの機構が備えられており、フィルタ２Ｄ１についても同様なドレン抜きの機構を備えても良い。
図１４の第７実施形態におけるその他の構成及び作用効果については、図１２、図１３の第６実施形態と同様である。

図１５は図１４の第７実施形態の変形例を示している。
図１５において、図１３と同様に、第１の配管３Ｄの開閉弁４よりもタンク１から離隔した領域３２ＤＥと、第２の配管５Ｄの逆止弁ＣＶよりもタンク１から離隔した領域５ＤＥが合流部３ｇで合流して延長配管３Ｄｇとなり、延長配管３Ｄｇの先端にフィルタ２Ｄを設けている。
このフィルタ２Ｄにも、公知のドレン抜き機構（図示せず）が設けられている。
図１５の変形例におけるその他の構成及び作用効果は、図１４の第７実施形態と同様である。

図１６、図１７を参照して、本発明の第８実施形態を説明する。
図１〜図１５の実施形態では開閉弁を設けた第１の配管と、逆止弁を設けた第２の配管を有しているのに対して、図１６では、第２の配管は存在しない。そして、第１の配管３Ｅの先端に、開閉弁と逆止弁を一体化した複合的な構成の弁Ｖ２（複合弁Ｖ２）が設けられている。
図１７を参照して複合弁Ｖ２を説明する。

図１７において、複合弁Ｖ２は、分岐部ｂＲで分岐し且つ合流部ｇＲで合流する並列な流路Ｒ１、Ｒ２を有している。流路Ｒ１には開閉弁４Ｅが介装されており、流路Ｒ２には逆止弁ＣＶＥが介装されている。
図１７において、上方がタンク１側であり、下方が大気側である。
並列な流路Ｒ１、Ｒ２を有しているので、タンク１内の殺菌のため高温の水蒸気を供給した際には、流路Ｒ１、開放状態の開閉弁４Ｅを介して、水蒸気は大気側に抜けていく。
その後、開閉弁４Ｅを閉鎖状態にし、タンク１内の水蒸気の温度が低下してタンク１内が減圧されると、流路Ｒ２、逆止弁ＣＶＥを介して外気がタンク１内に導入されるので、タンク１が潰れてしまうことが防止される。そして、流路Ｒ２、逆止弁ＣＶＥを介して導入された外気はフィルタ２を経由するので、タンク１内が汚染されてしまうことはない。

図１６、図１７の第８実施形態におけるその他の構成及び作用効果は、図１〜図１５の実施形態と同様である。

図１８を参照して、本発明の第９実施形態を説明する。
図１６、図１７の第８実施形態では、フィルタ２が複合弁Ｖ２よりもタンク１側の領域に介装されているのに対して、図１８の第９実施形態では、フィルタ２Ｆが第１の配管３Ｆの先端側（複合弁Ｖ２よりもタンク１から離隔した領域）に設けられている。
図１８の第９実施形態におけるその他の構成及び作用効果は、図１〜図１７の実施形態と同様である。

図示の実施形態はあくまでも例示であり、本発明の技術的範囲を限定する趣旨の記述ではない。
例えば、溝５２ｃ（図３、図４）に代えて、管端閉塞部材５２を貫通する貫通孔を形成し、当該貫通孔を介して、第２の配管５の端部近傍（管端閉塞部材５２近傍）に滞留したドレンを排出し、殺菌時には高温蒸気を排出することが可能である。
また、第１の配管と第２の配管の各々にフィルタを設ける場合において、第１の配管では開閉弁よりもタンク１側の領域にフィルタを介装し、第２の配管では先端側（逆止弁よりもタンク１から離隔した領域）にフィルタを介装しても良い。あるいは、第１の配管の先端側（開閉弁よりもタンク１から離隔した領域）にフィルタを介装し、第２の配管では逆止弁よりもタンク１側の領域）にフィルタを介装しても良い。

１・・・タンク
２、２Ａ１、２Ａ２、２Ｂ１、２Ｂ２、２Ｃ、２Ｃ１、２Ｃ２、２Ｄ、２Ｄ１、２Ｄ２、２Ｆ・・・フィルタ
３、３Ａ、３Ｂ、３Ｃ、３Ｄ、３Ｅ、３Ｆ・・・第１の配管
４、４Ｅ・・・開閉弁
５、５Ａ、５Ｂ、５Ｃ、５Ｄ・・・第２の配管
３ｃ、６、１５４，１５６・・・クランプ
７・・・弁体
８・・・パッキン
９・・・弁体移動防止部材
１０・・・殺菌用蒸気導入口
５２ｂ・・・弁座
５２ｃ・・・溝
ＣＶ、ＣＶＥ・・・逆止弁
Ｖ２・・・複合弁

Claims (10)

1. タンクと連通し且つ開閉弁を介装する第１の配管を有し、タンク内に侵入する方向に流れる流体に対しては開放する機能および流体がタンクから流出するのを制限する機能を有する逆止弁を備え、前記タンクは内部を蒸気殺菌するタンクであり、前記逆止弁は、球形の弁体と、弁体が座着可能な弁座を有しており、前記弁座には、弁体が座着する側とその反対側とを連通する貫通部が形成されていることを特徴とするタンク破損防止機構。
2. 第２の配管を有し、当該第２の配管に前記逆止弁を設ける請求項１に記載のタンク破損防止機構。
3. 第２の配管は第１の配管から分岐する請求項２に記載のタンク破損防止機構。
4. 第２の配管は第１の配管とは別体にタンクに連通する請求項２に記載のタンク破損防止機構。
5. 第１の配管に開閉弁及び逆止弁を包含する複合弁を設ける請求項１に記載のタンク破損防止機構。
6. 第１の配管にフィルタを介装する請求項１〜５の何れか１項に記載のタンク破損防止機構。
7. フィルタを第２の配管に介装する請求項２〜４、６の何れか1項に記載のタンク破損防止機構。
8. 前記逆止弁は球形の弁体と弁体が座着可能な弁座を有しており、当該弁体がタンク側に移動するのを防止する部材が、第２の配管、或いは、第２の配管が第１の配管から分岐した分岐箇所に設けられている請求項２〜４、６、７の何れか１項に記載のタンク破損防止機構。
9. 前記弁体がシリコンゴムで構成されている請求項１〜８に記載のタンク破損防止機構。
10. 請求項１〜９の何れか１項のタンク破損防止機構を備えていることを特徴とするタンク。

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