JPH0536152Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本考案は食品製造、醸造等の機械やプラントに
おける液体流通ラインに使用される二重シール弁
に関するもので、流路間を二重にシールすること
により二液の混合を防止する弁構造に関する。

（従来の技術） 従来におけるこの種の二重シール弁は、第５図
に示すように、ハウジング１に設けられる上部側
流路２と下部側流路３との間に連通路４を形成
し、両流路２，３における連通路４との同軸上対
向部に上下開口部５ａ，５ｂを形成し、連通路４
に取付けた弁座６に上方より押接係合する第１弁
体７を有し下部開口部５ｂに対して軸方向摺動可
能に密接するような第１弁軸８を設け、この第１
弁軸８には、第１弁体７の上側に位置して弁座６
に上方より押接係合する第２弁体９を有し上部開
口部５に対して軸方向摺動可能に密接するような
第２弁軸１０を、軸方向相対移動可能にして且つ
ばねによつて常時下向きに付勢するように套嵌
し、しかして開弁時に第１弁軸８が上動するのに
伴い第２弁体９が第１弁体７の上動に追従移動
し、また閉弁時には第１弁軸８の下動に従つて第
２弁軸１０も下動し、両弁体７，９が弁座６に係
合するようにしたものである。

（考案が解決しようとする課題） 上記のような従来の二重シール弁においては、
第１弁軸８が下部開口部５ｂと密接する軸部８ａ
が、第１弁体７の径よりもはるかに小さく形成さ
れていることから、弁体７，９が弁座６に着座さ
れた閉弁状態において、水撃作用（ウオーターハ
ンマー）等が生起して流路３に過大圧力が発生す
る場合にその圧力が瞬時に第１弁体７を押し上げ
更に第２弁体９を押し上げ、その結果開弁状態と
なつて流路３側の液体が流路２に流入して両流路
２，３の液体が混合されてしまうという問題があ
つた。

本考案はこのような問題を解決するものであ
る。

（課題を解決するための手段） 本考案の二重シール弁においては、流通路が下
部流路側の第１弁体と上部流路側の第２弁体とで
二重シールされた状態で上記弁体間に一定の間〓
を存在させて環状室を形成し、第１弁軸における
下部開口部と密接する側の下部軸部を中空状に形
成するとともに、その軸部内を上記環状室に連通
させ、さらに、上記下部軸部の径を第１弁体の径
とほぼ同一にしたものである。

（実施例） 本考案に係る二重シール弁の全体を示す第１図
において、１１はハウジングで、その内部に上部
流路１２及び下部流路１３の二つの流路が互いに
平行方向または交叉方向に形成されると共に、こ
れら上部流路１２と下部流路１３との間に連通路
１４が形成され、また両流路１２，１３における
連通路１４と同軸上に対向する部位に上部開口部
１５ａ及び下部開口部１５ｂが形成され、また連
通路１４には弁座１６が装着されている。

１７は弁座１６の下部側に上方より押接係合さ
れる第１弁体で、上部開口部１５ａから連通路１
４を通つて下部開口部１５ｂ側に挿入される第１
弁軸１８の中間軸部１８ｂに一体に形成され、こ
の中間軸部１８ｂに中空状の下部軸部１８ａが連
結されている。この下部軸部１８ａはその上半部
が中間軸部１８ｂの径よりわずかに大きい程度の
径小筒状部T₁を形成していると共に、その下半
部は第１弁体１７の径とほぼ同径となるような径
大筒状部T₂を形成し、そしてこの径大筒状部T₂
が下部開口部１５ｂに対し軸方向摺動可能に密接
される。また、この下部軸部１８ａにおける径小
筒状部T₁の上端部と前記中間部１８ｂの下端部
とが互いにねじ結合されて（そのねじ結合部を図
中Ｒで示す）、両軸部１８ａ，１８ｂが一体的に
連結されている。尚、中間軸部１８ｂの上端部に
は上部軸部１８ｃがねじ結合され、これら下部、
中間部及び上部の軸部１８ａ，１８ｂ，１８ｃに
よつて第１弁軸１８を形成している。

１９は第１弁体１７の上側に位置して弁座１６
の上部側に上方より押接係合する第２弁体で、第
１弁軸１８の上部軸部１８ｃから中間軸部１８ｂ
に亘つて軸方向摺動可能に嵌合された中空状の第
２弁軸２０の下端部に一体に形成されており、こ
の第２弁軸２０は後述するようにコイルばねによ
つて下向きに付勢されている。

第２図の拡大図で一層明らかなように、第１弁
軸１８の中間軸部１８ｂ下端部には、下部軸部１
８ａの内側にこれと同心状に洗浄液注入管２１が
ねじ結合によつて連結され、この洗浄液注入管２
１の内部通路２１ａは中間軸部１８ｂ下端部の中
空室２２に通じ、この中空室２２は該中間軸部１
８ｂ下端部に貫設された複数の洗浄液注出孔２３
を介して、第１弁体１７と第２弁体１９との間に
形成される環状室２４に通じており、更にこの環
状室２４は第１弁体１７に貫設された複数の通孔
２５を介して、下部軸部１８ａと洗浄液注入管２
１との間に形成される通路２６と連通している。
また、第１弁体１７には弁座１６と密着するシー
トリング１７ａが装着され、第２弁体１９には弁
座１６と密着するシートリング１９ａ及び第１弁
体１７と密着するシートリング１９ｂが装着され
ている。上部開口部１５ａには開口枠部２７が設
けてあつて、これに第２弁軸２０と密接するパツ
キン２８が装着され、また下部開口部１５ｂには
フランジ２９が設けられ、これには第１弁軸１８
の下部軸部１８ａにおける径大筒状部T₂と密接
するパツキン３０が装着されている。

また、第１図において３１は前記第１弁体１７
及び第２弁体１９の開閉を司る弁開閉駆動機構を
示し、この弁開閉駆動機構３１は第１弁軸１８の
上部軸部１８ｃをピストンロツドとするエアシリ
ンダよりなるもので、シリンダ本体３２をハウジ
ング１１上方にヨーク３３を介して立設固定し、
上部軸部１８ｃたるピストンロツドに固着したピ
ストン３４をシリンダ本体３２内に上下摺動自在
に設けると共に、ピストン２４と上部シリンダカ
バー３２ａとの間に圧縮コイルばね３５を介装
し、ピストン３４と下部シリンダカバー３２ｂの
間に形成される下部シリンダ室３６を圧力エア室
とし、また下部シリンダカバー３２ｂからこの圧
力エア室３６内に突入させた第２弁軸２０の上端
部とピストン３４との間に前記ばね３５よりもば
ね力の小さい圧縮コイルばね３７を介装し、そし
て下部シリンダ室３６に対するエアの給排を行う
エア給排口３９ａを設け、また上部シリンダ室３
８側にはエア排出口３９ｂを設け、そしてエア給
排口３９ａには圧力エア源からのエアパイプＰを
接続させている。

したがつて、この弁開閉駆動機構３１による
と、第１図に示すようにシリンダ本体３２内の下
部シリンダ室３６に圧力エアが供給されていない
ときには、第１弁軸１８及び第２弁軸２０はコイ
ルばね３５及び３７の付勢力によつて押し下げら
れ、それにより第１弁体１７がリングシート１７
ａを介して弁座１６の下部側に密接係合すると共
に、第２弁体１９がリングシート１９ａを介して
弁座１６の上部側に密接係合して、完全に閉弁状
態となる（第２図参照）。このとき第１弁体１７
と第２弁体１９との間には間〓Ｓが形成される。
次に、下部シリンダ室３６に圧力エアが供給され
ると、ピストン３４がコイルばね３５の付勢力に
抗して上昇し、これに伴つて第１弁軸１８が上方
へ動きはじめ、第１弁体１７が弁座１６から離間
して開弁状態となり、そしてピストン３４の上昇
とともに、第２弁体１９との間に間〓Ｓを保つて
いた第１弁体１７は、第３図に示すようにリング
シート１９ｂを介して第２弁体１９に密着し、こ
の密着状態でこの第２弁体１９を押し上げて弁座
１６の上部側を開放させながら上動し、ピストン
３４が所定の上限位置まで上昇したとき、第１弁
体１７及び第２弁体１８は第４図に示すように弁
座１６の上方まで共上りして、弁全開状態とな
る。また、このような弁全開状態からシリンダ本
体３２の下部シリンダ室３６内の圧力エアを排出
させると、ピストン３４がコイルばね３５の付勢
力によつて下降し、これに伴つて第１弁軸１８及
び第２弁軸２０が下動し、第１弁体１７及び第２
弁体１９は第１図、第２図で示すような閉弁位置
に復帰することになる。

尚、前記シリンダ本体３２の上端部には、ピス
トン３４の昇降に伴う第１弁軸１８の上部軸部
（ピストンロツド）１８ｃの上下動をリミツトス
イツチにより検知して圧力エアの給排等を制御す
るための制御ボツクス４０が設けられている。

以上のような構成を有する二重シール弁におい
て、弁開閉駆動機構３１の下部シリンダ室３６に
圧力エアが供給されていない状態では、第１弁体
１７はコイルばね３５の付勢力により押し下げら
れる第１弁軸１８によつて弁座１６の下部側に押
接係合され、また第２弁体１９はコイルばね３７
の付勢力により押下される第２弁軸２０によつて
弁座１６の上部側に押接係合され、しかして二つ
の流路１２，１３を連通する連通路１４は下部流
路１３側の第１弁体１７と上部流路１２側の第２
弁体１９にて二重にシールされた状態で閉塞され
る。またこの状態において両弁体１７，１９間に
は一定の間〓Ｓが保持される。したがつて、例え
ば上部流路１２には飲料液を流通させ、下部流路
１３には洗浄液を流通させている場合において、
仮に第１弁体１７のリングシート１７ａが摩耗等
によりシール不良を生じているとすれば、そのシ
ール不良部分から漏洩した洗浄液は一旦両弁体１
７，１９の間〓Ｓに浸入し、環状室２４から第１
弁体１７の通孔２５を通り、通路２６より外部へ
排出され、逆に第２弁体１９のリングシート１９
ａにシール不良が生じている場合にはそのシール
不良部分から漏洩した飲料液は上記同様に一旦間
〓Ｓに流入して、環状室２４、通孔２５、通路を
経て外部へ排出されることになり、したがつてリ
ングシートの不良を直ちに発見することができる
と共に、漏洩液が他の流路に流入することがない
ので二液が混合するおそれがない。

そしてまた、第１弁軸１８の下部軸部１８ａは
下部流路１３の下部開口部１５ｂと密接する部分
が第１弁体１７の径とほぼ同径となるような径大
筒状部T₂を形成していることから、下部流路１
３を流通する液体の圧力は閉弁状態にある第１弁
体１７側と径大筒状部T₂側とに対しほぼ均等に
作用することになり、したがつてウオーターハン
マー現象等が起こつて流路１３に過大な圧力が発
生しても、第１弁体１７側に作用する上向きの推
力と径大筒状部T₂側に作用する下向きの推力と
が互いに相殺されることになるため、第１弁体１
７はそのような過大圧力によつて押し下げられる
ことがなく、したがつて下部流路１３側の洗浄液
が上部流路１２側の飲料液に混入するおそれは全
くなくなる。しかも、第１弁軸１８の下部軸部１
８ａを中空状としてあるので、この部分の径を第
１弁体１７の径とほぼ同一に設定するための加工
を拡径するだけで比較的簡易に行うことができ、
さらに、この第１弁軸１８の下部軸部１８ａ内を
前記漏洩液の流路として利用できるので、漏洩液
流路を別途設ける必要がなく、構成の簡素化上、
有利となる。

また、前述のように第１弁体１７または第２弁
体１９のリングシートがシール不良を生じるなど
して上部流路１２または下部流路１３の液体が両
弁体１７，１９の内側に漏洩するような場合のみ
ならず、正常な弁開閉作動時にも両弁体１７，１
９の対接部分や特に第２弁体１９の内側のリング
シート１９ｂには弁開放時の通過液体が付着残存
し易いことから両弁体１７，１９の内側を洗浄し
ておかないと、そのような内側の付着残存液が上
部流路１２または上部流路と１３の液体に混入す
るおそれがある。したがつて、斯る場合には洗浄
液注入管２１より所要の洗浄液を適当な圧力で注
入して、注出孔２３からその洗浄液を両弁体１
７，１９間の内部へ噴射し、内部洗浄を行うよう
にする。この場合、洗浄液注入管２１の基端部に
第１図に示すように洗浄液供給パイプＫ等を接続
する。

（考案の作用及び効果） 本考案の二重シール弁は、第１弁軸が下部開口
部と密接する軸部の径を、第１弁体の径とほぼ同
一にしていることから、第１弁体及び第２弁体が
弁座に対してそれぞれ上方より押接係合している
閉弁状態において、下部流路を流通する液体の圧
力は第１弁体側と前記軸部（下部開口部と密接す
る軸部）とに対しほぼ均等に作用し、したがつて
ウオーターハンマー現象等によつて下部流路に過
大圧力が発生しても第１弁体側に作用する上向き
軸方向の推力と前記軸部側に作用する下向き軸方
向の推力とが互いに相殺されることになる。した
がつて第１弁体はそのような過大圧力によつて押
し上げられることがなく、第１弁体と共に弁座に
対する密着状態を維持することができ、二液の混
合を防止することができる。さらに、上記第１弁
軸の下部軸部を中空状としたことにより、第１弁
体の径とほぼ同一にするための加工が容易であ
り、とくに、二重シール状態における第１弁体と
第２弁体との間に一定の間〓を存在させて環状室
を形成し、これを上記下部軸部内と連通させたこ
とによつて、弁体による液封不良が生じた場合
に、漏洩液が上記環状室から下部軸部内に流れる
ので、この下部軸部内を漏洩液の検出路として利
用できる利点がある。

また本考案においては、第１弁軸における第１
弁体よりも下方に延びる軸部をこれより上方の軸
部と分割形成し、両軸部の対向端部を互いに連結
するようにすることによつて、下部開口部と密接
する軸部が第１弁体と同等に径大となつているに
もかかわらず、その径大軸部及び第１弁体を含む
第１弁軸の製作が容易となる。即ち、第１弁体を
第１弁軸と一体に形成するのは通例となつている
が、この第１弁体のみならずこれの下端部に延び
る径小軸部を介して更にその下方に延びる径大軸
部までも一体に形成しようとすれば、製作的にき
わめて困難で、コストの高いものとなるが、本考
案のように第１弁体よりも下方に延びる軸部を別
体に形成して、その軸部を第１弁体の下方部に連
結するようにすれば、製作上きわめて有利とな
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の係る二重シール弁の一実施例
を示す半縦断面図、第２図は第１図の二重シール
弁の要部拡大図で、閉弁状態を示しており、第３
図は第１弁体が開放しはじめた状態を示す第２図
と同様な断面図、第４図は開弁状態を示す同様な
断面図、第５図は従来の二重シール弁を示す断面
図である。 １１……ハウジング、１２……上部流路、１３
……下部流路、１４……連通路、１５ａ……上部
開口部、１５ｂ……下部開口部、１６……弁座、
１７……第１弁体、１８……第１弁軸、１８ａ…
…下部軸部、１８ｂ……中間軸部、１９……第２
弁体、２０……第２弁軸、３１……弁開閉駆動機
構、２４……環状室、Ｓ……間〓、T₂……径大
筒状部。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 (1) 上部側流路と下部側流路との間に連通路を形
   成すると共に、両流路の前記連通路との同軸上
   対向部に上下開口部を形成し、前記連通路に設
   けた弁座に上方より押接係合する第１弁体を有
   し前記下部開口部に対して軸方向摺動可能に密
   接する第１弁軸を設け、該第１弁軸には、第１
   弁体の上側に位置して前記弁座に上方より押接
   係合する第２弁体を有し前記上部開口部に対し
   て軸方向摺動可能に密接する第２弁軸を、軸方
   向相対摺動可能にして且つばねによつて常時下
   向きに付勢するように嵌装し、開弁時に第１弁
   軸の上動に伴い第２弁体が第１弁体に追従移動
   する二重シール弁において、上記連通路が下部
   流路側の第１弁体と上部流路側の第２弁体とで
   二重シールされた状態で上記両弁体間に一定の
   間〓を存在させて環状室を形成し、上記第１弁
   軸における下部開口部と密接する側の下部軸部
   を中空状に形成するとともに、その軸部内を上
   記環状室に連通させ、さらに、上記下部軸部の
   径を、第１弁体の径とほぼ同一にしたことを特
   徴とする二重シール弁。 (2) 第１弁軸における第１弁体よりも下方に延び
   る軸部をこれより上方の軸部と分割形成し、両
   軸部の対向端部を互いに連結したことを特徴と
   する請求項１記載の二重シール弁。