JPH09137899A - 配管自動接続切替え装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 クロスコンタミネーションの可能性がなく、
洗浄作業を確実に行うことができ、しかも機械としての
過剰な冗長性を持たないで、全体的に廉価である配管自
動接続切替え装置を提供する。 【解決手段】 位置決めスライドする機構を内蔵する移
動体セル７をユニットＡ１の下方において並列に２個設
備し、所望の組み合わせに応じて移動体セル７内の移動
体８を移動させ、移動体８内にある接続継手ｂ１又はｂ
２とユニットＡ１側の固定された接続継手ａ１〜ａ６の
何れかとを対向させる。その後、継手の接続装置により
自動的に接続がなされる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、２つの配管群の配
管自動接続切替え装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】例えば、食品並びに飲料製造プラントで
は、ある中間製品を一工程の複数個のタンク群から他工
程のタンクに、所望の目的に応じて移送する場合には、
固定配管ヘッダー群を設備して、ラインの切替え、すな
わちバルブの切替え操作によって行っている。このよう
なシステムで必要とされるバルブの数は、一方の配管数
と他方の配管数との積に相当する数になる。例えば、食
品業界のようにサニタリー性を重視する場合にはその材
質もステンレス鋼を使用する必要があり、切替えバルブ
も特殊なものであるために、ライン数が多い場合には相
当の金額となる。

【０００３】筆者らはこのような状況を解決するための
切替えシステムとして、特願平４−２１２５２、特願平
４−１２５８１２、特願平４−３１５２０７、特願平５
−２１４０３４を提案している。これらの方式は、従来
のような固定配管ヘッダー群を構成するのではなく、必
要あるときに必要なラインの接続ができるシステムとな
っている。例えば特願平５−２１４０３４にあって、図
９に示すように、二つの配管群を接続するとき、一方の
配管群と同数で、その長手方向を平行にして互いに隣接
して配列された移動体セル１０９群をユニットＡ１００
とし、他方の配管群の配管と同数で、その長手方向をユ
ニットＡ１００の移動体セル１０９群の長手方向に直交
する方向に平行に、かつ、互いに隣接して配列された移
動体セル１１０群をユニットＢ２００とする。

【０００４】ユニットＡ１００の各移動体セル１０９に
は、一方の配管群の各配管につながるホース端固定部１
０６に可撓性ホース１０３を介して接続された移動体１
０５が、移動体セル１０９の長手方向に移動自在に設け
られている。そして、移動体１０５の内部には可撓性ホ
ース１０３の端部に接続された接続継手（不図示）が組
み込まれていて、移動体１０５が各移動体セル１０９内
を移動するとき、それぞれの接続継手の端面が一つの仮
想的平面に沿って移動するようになっている。ユニット
Ｂ２００においても同様に、もう一方の配管群の各配管
につながるホース固定端部１０８に可撓性ホース１０４
を介して接続された移動体（不図示）がユニットＡ１０
０の移動体１０５の移動方向に直角な方向に移動自在で
あって、前記各移動体（不図示）に組み込まれている接
続継手の端面が一つの仮想平面に沿って移動するように
なっている。このような構成のユニットＡ１００とユニ
ットＢ２００は、各々の仮想平面を平行に対向させて配
置されている。従って、ユニットＡ１００に属する移動
体１０５とユニットＢ２００に属する移動体（不図示）
は相互に直交するように移動する。各移動体は、組み合
わせの指令により、駆動部１０７及びねじ軸１０２等か
らなる駆動装置により所定の位置まで移動させられ相互
に接続される。

【０００５】このような構成によれば、ユニットＡ及び
ユニットＢの配管継手は移動体により、自在な位置に移
動させられ、次いで相互に接続がなされ可撓性の配管要
素を介して一方の配管群と他方の配管群間の流路が形成
される。従って、ユニットＡ，ユニットＢにつながって
いる配管群の間で各移動体の組み合わせに従い切替え操
作が実現する。

【０００６】しかしながら実際の現場では、複数本のラ
インが、同時に切替え操作を実現する必要が無く、順次
移送する場合も多々ある。例えば、複数の原料を製造タ
ンクへ順次移送し製造のための操作（例えば攪拌）をす
る場合などであり、このような方式でタンクに多数の原
料を移送することは実際に頻繁に行われている。このよ
うな運転を行う現場にあっては切替え頻度は頻繁ではな
く、１工程あたりの移送量が大量である場合が多い。

【０００７】この場合にはタンクの容量が比較的大きく
なり、従来の移動槽方式では対処できないので、いきお
い従来前の固定配管とバルブの切り替えによる方式が採
用されている。このような場合にあっても、バルブシー
トの破損によるクロスコンタミネーション（異種混入汚
染）の可能性をなくしたり、洗浄作業を容易にかつ確実
に行いたい要求は強い。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】複数の原料ラインと複
数のタンクの間で切替えを行う装置としては、特願平５
−２１４０３４による従来の技術があるが、複数ライン
を同時に切替え操作をする必要がない場合に、従来の技
術による装置を用いる際の問題点としては、次のような
事が挙げられる。 (1)．ユニットＡ側とユニットＢ側のラインの数だけ、
移動体セルを必要とし、それぞれのセルを自動制御させ
る必要があり、切替え頻度が少ない場合には、冗長性が
ある。 (2).可撓性配管がラインの数だけ必要である。 (3).接続のための駆動装置も複数必要である。

【０００９】そこで本発明は、これらを解決するために
設備を最少にし、クロスコンタミネーションの可能性が
なく、洗浄作業を確実に行うことができ、しかも機械と
しての過剰な冗長性を持たないで、全体的に廉価である
配管自動接続切替え装置を提供することを目的とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明は、任意の数の上流側配管と２本以下の下流側
配管との接続を自動的に切り替える配管自動接続切替え
装置であって、前記上流側配管の各々とつながった接続
継手ａを接続口の向きを揃えて直線上に配列したユニッ
トと、前記接続継手ａの接続口を向けた側に、前記ユニ
ット側から見て前記接続継手ａの配列方向と平行に配置
された、前記下流側配管の数と同数の移動体セルとから
成り、前記各移動体セルには、前記各接続継手ａと接続
可能な１つの接続継手ｂを有する移動体と、前記接続継
手ｂと前記下流側配管をつなぐための可撓性配管と、前
記移動体を前記ユニット側から見て前記接続継手ａの配
列方向と平行な方向に移動させ、目的の接続継手ａの近
傍に位置決めする第１の移動装置とが内蔵され、 さら
に前記各移動体には、前記接続継手ｂを前記ユニット側
から見て前記接続継手ａの配列方向と直交する方向に移
動させ、前記目的の接続継手ａと対向する位置に位置決
めする第２の移動装置と、対向した接続継手ａと接続継
手ｂを接続させるための接続装置とが少なくとも設けら
れたことを特徴とする。

【００１１】そして、前記ユニット側の接続継手ａは前
記移動体セル側の接続継手ｂより上部に位置しているこ
とがクロスコンタミネーションを回避する上で好まし
く、また、前記可撓性配管は前記移動体セル内でＵ字形
とされていることが移動体の移動を容易にする上で好ま
しい。

【００１２】また、上記の装置では、前記上流側配管の
うち少なくとも１本を洗浄専用配管とすることを特徴と
する。これによれば、所望のラインを洗浄できる他、目
的のラインにおいて液体を流通させている場合でも同時
に洗浄することができる。

【００１３】さらに、前記可撓性配管に１つの流量測定
用計器を設けたものであってもよい。これによれば、自
動計量しながら下流側配管に原料等を移送することがで
きる。

【００１４】（作用）上記のとおりの発明では、２以下
の下流側配管と同数の移動体セルが、ユニット側から見
て接続継手ａの配列方向と平行でかつ、接続継手ａの接
続口を向けた側に配置されている。各移動体セル内にお
いては、１つの接続継手ｂを持つ移動体は第１の駆動装
置によりユニット側から見て接続継手ａの配列方向と平
行な方向に移動自在である。そして、接続継手ｂは第２
の駆動装置により前記ユニット側から見て前記接続継手
ａの配列方向と直交する方向に移動自在であって、接続
装置により接続継手ａと接続することができる。

【００１５】こうした装置において任意の数の上流側配
管と２本以下の下流側配管との接続は次の手順により行
う。

【００１６】目的の下流側配管と可撓性配管を介してつ
ながっている接続継手ｂを持つ移動体セル内の移動体を
第１の移動装置により、目的の上流側配管とつながって
いる、ユニットの接続継手ａの近傍まで移動させ、位置
決めする。次に、目的の接続継手ａと対向する位置に前
記移動体の接続継手ｂを第２の移動装置により移動させ
て、位置決めを行い、前記移動体に備わる接続装置によ
り継手同士を接続する。これにより、所望の流路が確立
する。

【００１７】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て図面を参照して説明する。

【００１８】（第１の実施形態）まず第１の実施例につ
いて説明する。図１は本発明の配管自動接続切替え装置
の第１の実施形態において接続前の状態を示す全体斜視
図、図２は図１に示す配管自動接続切替え装置の摸式的
側面図、図３及び図４は図２に示すユニットＡとユニッ
トＢの接続継手同士の接続を説明するための摸式的上面
図である。

【００１９】図１において、本形態の配管自動接続切替
え装置におけるユニットＡ１とユニットＢ２とは、それ
ぞれが水平で平行に対向するように設けているが設置ス
ペース等を考慮してどのようにユニットを設置しても良
いがライン中に液溜まりが出来ないように設置すること
が望ましい。以下は特記しない限り、水平に設ける場合
の説明である。この場合には液溜まりは出来ない。

【００２０】尚、本実施例で引用する継手は、特願平５
−２９６４８によるものであるがこれに限定するもので
はなく、所要の用途に応じて適宜選定する。

【００２１】本形態の切替え装置全体は例えば図２のよ
うに表される。図２において、ユニットＡ１側には、所
定の原料や中間製品などの上流側のタンクに配管等でつ
ながっている複数の接続継手ａ１〜ａ６が一平面上に並
列な配列で配置されている。各接続継手ａ１〜ａ６は下
流側ラインとつながっているユニットＢ２側に接続口を
向けて常に接続されるのを待機している状態でいる。図
２では、ユニットＡ１の接続継手の数は６個であるが、
これに限ったものではない。

【００２２】ユニットＡ１の下部のユニットＢ２は ユ
ニットＡを挟むように平行に配設された２個の移動体セ
ル７を備えている（図１参照）。ユニットＢ２は、１個
の移動体セルであっても構わない。これは払い出しタン
クの数を運転スケジュール等を考慮の上決定し、そのタ
ンクの数より移動体セルの数を決定すれば良い。

【００２３】図２及び図３に示すようにユニットＢ２側
の各移動体セル７はそれぞれ、ユニットＡ１の接続継手
ａ１〜ａ６と接続可能な１個の接続継手ｂ１又はｂ２を
備える移動体８からなる。移動体セル７内の移動体８
は、移動体８を目的とするＸ軸方向の所定の位置まで移
動し位置決めを行う第１の移動装置（不図示）に取り付
けられている。

【００２４】各移動体セル７の移動体８の接続継手ｂ１
又はｂ２はそれぞれ、可撓性配管であるフレキシブルホ
ース１０の一端とつながっている。フレキシブルホース
１０は移動体セル７内でケーブルベア状であって、Ｘ軸
方向の移動を容易にするため側面から見て横倒れのＵ字
状にされている。移動体８の接続継手ｂ１又はｂ２に接
続されている部分のホース１０はＹ軸方向の移動を容易
にするため、図３及び図４に示すようにユニットＡ１側
（上面側）から見て小さいＵ字状になっている。また、
ホース１０の他の一端はそれぞれ、例えば払い出しタン
ク（不図示）につながる配管要素と接続されている。

【００２５】さらに移動体８には、所定位置にまで来た
ら接続継手をＸ軸とは直角なＹ軸方向にスライドさせる
第２の移動装置であるスライド機構と、接続継手ｂ１又
はｂ２とユニットＡ１の継手ａ１〜ａ６の何れかとを接
続させる為の接続装置とが設けられている。ホース１０
に余長部分をもたせることによって、接続継手ｂ１又は
ｂ２がスライドして接続する動きにも追従できる。

【００２６】ここで移動体８の第１の移動装置は、移動
体８の案内支持する一以上の案内１５と、移動体８と螺
合するねじ軸（ボールねじ、台形ねじなどが一般的であ
る）１３と、ねじ軸１３を回転駆動するサーボモータ等
の駆動部１２と、位置検出機構などとから構成されてお
り、現在の自動化技術の中でよく知られた技術である。
駆動部１２と位置検出機構およびフィードバック機構に
より、ねじ軸１３に螺合させられている移動体８は正確
に位置決めさせられることができる。もちろん、ねじ軸
によることなく、例えばタイミングベルトやラックピニ
オンによってもよい。直線運動をさせるためには、回転
運動を直線運動に変換するためのねじ軸１３部分および
案内１５部分が必要とされる。電気エネルギーによる移
動機構の他に、空気エネルギー、具体的には、空気シリ
ンダーによって位置決めされてもよい。

【００２７】また、スライド機構（第２の移動装置）９
の駆動には、例えば空気シリンダーを用いて空気を供給
することでスライドさせる事ができる。

【００２８】本装置は、これらの位置決めスライドする
機構を内蔵する移動体セル７を並列に２個設備し、所望
の組み合わせに応じて移動体セル内の移動体８を移動さ
せ、移動体８内にある接続継手ｂ１又はｂ２とユニット
Ａ１側の固定された接続継手ａ１〜ａ６の何れかとを対
向させる。その後、継手の接続装置により自動的に接続
がなされる。

【００２９】また前記の接続継手には、特願平６−１１
２０７８で提案している雌雄の関係で接合されるもの
や、特願平５−２９６５４８で提案している洗浄性能に
優れる継手など用途に応じて選定する。

【００３０】可撓性配管としては種々のものを使用する
ことができる。代表例として一般のフレキシブルホース
であり、内部を流れる流体の性状、使用条件（圧力・温
度等）、安全性を考慮して材料の選定がなされればよ
い。例えば、ゴム製のホースや、各種材料のシートを数
十層に積層して複合構造とされたコンポジット製のも
の、さらにそれらの内外をワイヤースパイラルで補強し
たもの等である。特にコンポジット構造でワイヤースパ
イラルで補強したものは圧力が高くても使用でき、可撓
性にも優れている。

【００３１】また、接続継手の構成材料としては、特に
限定するものではないが、食品を扱う業界ではステンレ
ス鋼が多用される。また、流体に接する面は、バフ仕上
げされることが多い。

【００３２】次に図３、図４に基づき、例えばユニット
Ａ１側タンク（不図示）から移動体セル７側の払い出し
タンク（不図示）へ流体の流通を行いながら、もう１つ
の払い出しタンクの洗浄を実現する方法を例に挙げて説
明する。

【００３３】まず、図３において、ユニットＡ１側の接
続継手ａ４とつながったタンク（不図示）の原料を、ユ
ニットＢ２側の接続継手ｂ２に可撓性配管１０を介して
つながっている払い出しタンク（不図示）に移送する場
合について説明をする。

【００３４】所望の原料銘柄をユニットＡ１側の配管群
より選択し、ユニットＢ２側の第１の移動装置により移
動体８と共に接続継手ｂ２を、所望の原料ラインにつな
がるユニットＡ１側の接続継手ａ４の位置までＸ軸方向
へ直線移動させ位置決めを行う。次に、移動体８のスラ
イド機構（第２の移動装置）９により接続継手ｂ２をＹ
軸方向にスライドさせ接続継手ａ４の真下に設置する。
これにより、図５に断面図として示すように、移動体８
の接続継手ｂ２とユニットＡ１側の接続継手ａ４が向か
い合い、移動体８内の接続装置（不図示）の駆動により
接続される。

【００３５】この接続継手同士の結合に際しては、芯を
あわせるためのガイド機構及び芯ずれを吸収する適当な
変位吸収機構が用いられるのは、在来の接続継手と同様
であり、図示しない。例えば、ガイド機構としてよく用
いられるのは、勾配をもったテーパーコーンやガイドピ
ンとガイド孔の組み合わせによる方法である。

【００３６】変位吸収機構としては、接続継手全体をフ
リーベアリングを介して左右に滑動自在なようにして支
承する機構がある。

【００３７】以上のような案内機構および変位吸収機構
により芯合わせがなされた後に、接続継手同士が最終的
に押し付け合う。接続継手が特願平５−２９６４８の様
式である場合には、これでシール５２ｄに適当な面圧が
付与されてシールができる状態となる。この状態で、フ
ェルール部５２ｂをクランプ３５にて締め付けることに
より、機械的な固持すなわちメカニカルロックを行う。
このクランプとしては、サニタリー部品・装置の締め込
みに用いられる半割りクランプを自動的に行うことによ
って実現できる。フェルール部５２ｂはテーパーになっ
ており、同じくテーパーになっているクランプ３５を用
いて締め込むことにより、くさび効果により、小さな力
で大きな締め付け力、すなわち面圧力を得ることができ
る。したがって、流体圧力が大きい場合でも、小さな力
で済む。

【００３８】次に、接続継手ｂ２に設けられた、内弁４
９を駆動するための不図示の内弁駆動装置（アクチュエ
ーター）を作動させる。接続継手ａ４の内弁４８は、通
常は自動復帰ばね８６によって閉になるようセットされ
ていて、別途アクチュエーターを有しないのがよい。数
が多いので個々に取り付けるとコスト高になるからであ
る。

【００３９】接続継手ａ４の内弁４８の開閉は接続継手
ｂ２の内弁４９の上下によってなされる。接続継手ｂ２
の内弁４９は、通常はばね（不図示）によって閉になる
ようセットされていて、内弁駆動装置として例えば空気
シリンダーに空気を入れることによって開となるように
動作し、次いで接続継手ａ４の内弁４８を押し上げるよ
うに動作する。

【００４０】これによって、図６に断面図として示すよ
うに、接続継手ａ４とｂ２の流体の流路が確立する。そ
の結果、接続継手ａ４に接続されているタンクの流体か
ら、接続継手ｂ２に接続されている払い出しタンクへの
流体の移送が行われる。

【００４１】流通動作が終了したら、空気シリンダーへ
の空気の供給を停止し、図７に断面図として示すよう
に、内弁４８及び４９の弁体が元の状態に復帰させられ
る。

【００４２】ここで、上部弁体４８と下部弁体４９との
接合部のシール部５２ｅと、その外側の接液部６１とは
汚れているので、接続を解除して切り離す前に内弁の接
液面６１およびシール部５２ｅを洗浄する。

【００４３】この洗浄のために、ユニットＢ２側が持つ
接続継手ｂ２側の同心軸に洗浄チャンバー９０が設けら
れている。

【００４４】この洗浄チャンバー９０を用いて面間を洗
浄する場合は、図７において、弁体軸５２の内側にて同
心にて設けられている洗浄チャンバー９０の空間に、弁
軸５２の下部から洗浄液が供給される。

【００４５】供給された洗浄液は、チャンバー９０の先
端に設けた噴出機構９１により接液面６１に向けて噴出
される。この噴出機構９１としては各種のものがある
が、細い隙間を用いるものや、斜めに設けられた細孔を
用いるもの、噴出が渦巻状になるように切線方向に穿孔
されたものなどがある。加圧供給された洗浄液は先端の
噴出機構９１から噴出され、上下の弁体同士をシールす
るシール部５２ｅおよびその外側の接液面６１を洗浄
し、下部の弁体４９の内側に設けているロート状の中央
開放空間８５及びその下部に設けた排出管等より外部に
排出される。

【００４６】これは面間ＣＩＰ（Cleaning in Place ）
であり、切り離し前に接触面を洗浄できることは、切り
離した後に周囲を汚す事がないので便利である。また、
所望により面間ＣＩＰ終了後に滅菌のためのスチームを
送ることにより、面間ＳＩＰ（Sterilization in Plac
e）が可能になることは勿論である。

【００４７】この後に、前記の機械固持のための半割り
クランプ３５による締め込みが解除され、離脱がなされ
る。

【００４８】接続継手同士が切り離され、スライド機構
（第２の移動装置）９によりスライドし、次に移動体８
を駆動し長手方向の元の位置（ホームポジション）ヘ戻
る。

【００４９】ここで、下流側のユニットＢ２内の接続継
手ｂ１の先に接続されている払い出しタンク内の流体が
払い出され、例えば洗浄を行う場合についての説明を行
う。もちろん、図４に示すように、別の接続継手ｂ２に
つながっている他方の払い出しタンク（不図示）に原料
を流通している場合でも同時に洗浄を行うことができ
る。

【００５０】上下の各接続継手の接触面は、面間ＣＩＰ
によって洗浄されることは前述されたが、ユニットＢ２
側の接続継手内、フレキシブルホースや固定配管などの
配管要素内及び配管要素の先にある払い出しタンクを洗
浄する場合は、次のような手順で行う。

【００５１】１．ユニットＡ１側に設けた洗浄用ライン
（ＣＩＰライン）とつながっている接続継手ａ１の位置
まで、ユニットＢ側の第１の移動装置により移動体８と
共に接続継手ｂ１を移動させ位置決めする。

【００５２】２．接続にあたっては前述した通り、移動
体８のスライド機構（第２の移動装置）９により接続継
手ｂ１をスライドさせ接続継手ａ１の真下に配置する。
これにより、図５の断面図に示すように、移動体８の接
続継手ｂ１とユニットＡ１側の接続継手ａ１が向かい合
い、移動体８内の接続装置（不図示）の駆動により接続
される。

【００５３】３．上下接続継手ａ１及びｂ１についての
内弁の開閉は前述した通り、移動体セル７の接続継手ｂ
１が持つ内弁駆動装置（不図示）で、図６の断面図に示
したように接続継手の内弁を開き洗浄液を流通させる。

【００５４】この手順で、ユニットＢ２側で使用した接
続継手、配管要素、タンクの洗浄が実現される。

【００５５】さらに、洗浄終了後は次のような手順で行
う。

【００５６】４．接続継手ａ１−ｂ１の内弁を閉じる。
これによって、ユニットＢ２側の配管内に洗浄液が流入
されない。

【００５７】５．機械固持のための半割りクランプ３５
による締め込みが解除され、離脱がなされる。

【００５８】６．ユニットＢ２の移動体８が持つ接続装
置（不図示）で継手同士の接続を解除する。

【００５９】７．ユニットＢ２の接続継手ｂ１がスライ
ド機構（第２の移動装置）９によって接続継手ａ１の真
下からずれ、移動体セル７内の元の位置に戻る。

【００６０】８．スライド機構（第２の移動装置）９に
よって移動体セル７内の所定の位置に戻ったら、次に移
動体８は第１の移動装置により、移動体セル７の長手方
向の元の位置（ホームポジション）へ戻る。

【００６１】この様にして、１つのタンクに原料を送る
と同時に他の１つのライン及びタンクの洗浄を自動で行
うことが実現できる。そして、洗浄終了後のラインでは
次の製品の流通のための準備を行える。

【００６２】洗浄の方法によっては、ユニットＡ１側に
おいて１本だけを洗浄専用のラインとせず、複数本を洗
浄の為のラインとすることもできる。例えば洗浄工程後
次の工程として、例えばリンシング（仕上げ洗浄）を行
うためにリンシング専用ラインを設けることなどであ
る。また、洗浄後滅菌することが必要な場合には、スチ
ームラインを設けてスチームを通せば良いのは勿論のこ
とである。ユニットＡ１側の洗浄専用ラインに対応して
接続および流通せしめる方法は原料等を流通させた方法
と同様である。

【００６３】この接続継手駆動のための第１の移動装
置、スライド機構（第２の移動装置）、接続装置、接続
継手内弁駆動装置のそれぞれはユニットＢ２側の移動体
８に設けられていることで、駆動のための機器や供給源
をユニットＢ２側で全部を一括して内蔵することができ
るので、システム構築上シンプルに設計することができ
る。

【００６４】この配管自動接続切替え装置の管理システ
ムとしては、配管群の配管の組合せ管理を行う上位コン
ピュータ及び、移動体の移動及び接続部の接続継手の接
続を管理するコンピュータからなる。いわゆる生産管理
を行うことにより、次工程への移送や製品の銘柄切替え
が決定されると、それにより、タンク内容物の移動シー
ケンスが決定される。移液の順序、ルート決定、バルブ
操作順序が決定され、配管接続切替え装置での組合せが
決定される。

【００６５】次いで、移動体の移動及び接続を管理する
システムが作動される。そこでは、情報に基づいて移動
体の移動方向、移動距離等が管理されて、さらに確実に
接続がなされたことを確認することも含まれる。

【００６６】これらの管理システムは、本装置がユニッ
ト化し易く、拡張性に富むので、管理システムも分散型
のシステム構成が望まれる。

【００６７】（第２の実施形態）ところで現場の設備、
扱う製品等の関係上、例えば原料タンクと、払い出しタ
ンクが同レベルの位置に設置されている場合がある。本
形態は、ユニットＡとユニットＢの配管要素内の流体が
上から下へ流れない場合の配管切替え方式を提案する。

【００６８】図８は本発明の配管自動接続切替え装置の
第２の実施形態の全体配置を示す概略斜視図である。

【００６９】本形態の装置は、図８に示すように、原料
タンクとつながっている複数の配管継手が所定の間隔で
配置されてなるユニットＡ２１を２つの移動体セル２２
で挟んだ構成である。ユニットＡ２１内の配管継手は移
動体セル２２内の配管継手よりも上部に配置されてい
る。なお、移動体セル２２の構造およびユニットＡ内の
接続継手の構造は第１の実施形態と同じであるので、そ
の説明は省略する。

【００７０】この場合でも接続継手の接続にあたって
は、原料タンク側とつながっている接続継手が上部に位
置していることで、払い出された流体とのコンタミネー
ションが絶対にないのは勿論のことである。

【００７１】所望のラインの接続方法は、第１の実施形
態と同様でユニットＢ２側の接続継手によって行われ
る。流通終了後に、配管要素内に液溜まりが無いように
するためには、例えば空気を送って流体を払い出すこと
によって解決できる。

【００７２】（第３の実施形態）第３の実施形態とし
て、第１及び第２の実施形態で説明した移動体セル内の
接続継手につながった下流側ラインに流量計測器を設け
た配管自動接続切替え装置を提案する。例えば、図２に
示した移動体セル側のフレキシブルホース１０に、流量
を計測する計器を１つ設置することで流量の制御、流体
の混合、調合等が自動で行われる。

【００７３】流量計測用計器の選定としては、市販のも
のが多種あるが、流通流体の性状、使用場所等を考慮し
て、選定すれば良い。例えば、高粘度流体や、微少流量
を計測する場合には、質量流量計を設置することが多
い。さらに質量流量計の選定にあたっても曲管のもの、
直管のものや材質等多種の要因の中から、洗浄性能等を
考慮して最適な計器を選べば良い。この様式で、下流側
ラインが質量流量計を介して充填機と接続された場合、
自動で計量充填が可能になるは勿論の事である。

【００７４】（その他）上述した実施形態においては、
洗浄性の高い内弁付き接続継手を使用して配管自動接続
切替え装置を実現させたが、接続継手として、配管と同
一内径を持つ内弁なし接続継手を使用することにより、
高粘度で流通が難しい原料等でも上流側から、例えばピ
グ（管内用スクレーパー）を打つことで流通させること
が可能になる。

【００７５】また、本装置内での洗浄を必要としない場
合には、洗浄のラインをユニットＡ側に設けないシステ
ムも可能であるのは勿論の事である。

【００７６】

【発明の効果】本発明は、任意の数の上流側配管（例え
ば原料ライン）と２本以下の下流側配管（例えばタンク
ライン）との接続を自動的に切り替える装置であって、
上流側配管の各々とつながった接続継手ａを接続口の向
きを揃えて直線上に配列したユニットを設けると共に、
接続継手ａの接続口を向けた側に下流側配管の数と同数
の移動体セルを、ユニット側から見て接続継手ａの配列
方向と平行に配置し、各移動体セル内には、各接続継手
ａと接続可能な１つの接続継手ｂを有する移動体と、接
続継手ｂと下流側配管をつなぐための可撓性配管と、移
動体をユニット側から見て接続継手ａの配列方向と平行
な方向に移動させ、目的の接続継手ａの近傍に位置決め
する第１の移動装置とを配設し、さらに、各移動体に
は、接続継手ｂをユニット側から見て接続継手ａの配列
方向と直交する方向に移動させ、目的の接続継手ａと対
向する位置に位置決めする第２の移動装置と、対向した
接続継手ａと接続継手ｂを接続させるための接続装置と
を少なくとも付設したことにより、切替えの駆動装置を
最小限にしての自動切替えが実現し、さらには次のよう
な効果も奏する。 (1).切替えのための駆動装置数が減る。 (2).切替えの為および移動の為の装置を１つのユニット
側に内蔵することができるので、制御上の設計、運転が
簡単である。 (3).ラインが物理的に遮断されているので品種の混入が
全くない。 (4).切替えが簡単に実行でき、ラインが接続されている
かどうかが、目で確認できる。 (5).洗浄や滅菌が簡単にできる。 (6).ホースが絡み合わない。 (7).ユニット化がしやすく組み合わせが容易で拡張性が
ある。 (8).ホース内の液溜りの心配が少ない。 (9).あらゆる分野の切替えに設置が可能である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の配管自動接続切替え装置の第１の実施
形態において接続前の状態を示す全体斜視図である。

【図２】図１に示す配管自動接続切替え装置の摸式的側
面図である。

【図３】図２に示すユニットＡとユニットＢの接続継手
同士の接続を説明するための摸式的上面図である。

【図４】図２に示すユニットＡとユニットＢの接続継手
同士の接続を説明するための摸式的上面図である。

【図５】本発明で使用する洗浄性の高い接続継手の接続
前の断面図である。

【図６】接続継手同士が接続され、流体が流れる状態を
示す断面図である。

【図７】接続継手間が閉となり、面間の洗浄が行われる
状態を示す断面図である。

【図８】本発明の配管自動接続切替え装置の第２の実施
形態の全体配置を示す概略斜視図である。

【図９】配管自動接続切替え装置の従来例を示す図であ
る。

【符号の説明】

１、２１ ユニットＡ ２ ユニットＢ ７、２２ 移動体セル ８ 移動体 ９ スライド機構（第２の移動装置） １０ フレキシブルホース（可撓性配管） １２ 駆動部 １３ ねじ軸 １５ 案内 ３５ クランプ ４８、４９ 内弁 ５２ 弁体軸 ５２ｂ フェルール部 ５２ｄ、５２ｅ シール ６１ 接液面 ８５ 中央開放空間 ８６ 自動復帰ばね ９０ 洗浄チャンバー ９１ 噴出機構 ａ１〜ａ６、ｂ１、ｂ２ 接続継手

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 加藤 三重子 千葉県船橋市前原東２丁目17番１

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 任意の数の上流側配管と２本以下の下流
   側配管との接続を自動的に切り替える配管自動接続切替
   え装置であって、 前記上流側配管の各々とつながった接続継手ａを接続口
   の向きを揃えて直線上に配列したユニットと、 前記接続継手ａの接続口を向けた側に、前記ユニット側
   から見て前記接続継手ａの配列方向と平行に配置され
   た、前記下流側配管の数と同数の移動体セルとから成
   り、 前記各移動体セルには、 前記各接続継手ａと接続可能な１つの接続継手ｂを有す
   る移動体と、 前記接続継手ｂと前記下流側配管をつなぐための可撓性
   配管と、 前記移動体を前記ユニット側から見て前記接続継手ａの
   配列方向と平行な方向に移動させ、目的の接続継手ａの
   近傍に位置決めする第１の移動装置とが内蔵され、 さらに前記各移動体には、 前記接続継手ｂを前記ユニット側から見て前記接続継手
   ａの配列方向と直交する方向に移動させ、前記目的の接
   続継手ａと対向する位置に位置決めする第２の移動装置
   と、 対向した接続継手ａと接続継手ｂを接続させるための接
   続装置とが少なくとも設けられたことを特徴とする配管
   自動接続切替え装置。
2. 【請求項２】 前記ユニット側の接続継手ａは前記移動
   体セル側の接続継手ｂより上部に位置していることを特
   徴とする請求項１に記載の配管自動接続切替え装置。
3. 【請求項３】 前記可撓性配管は前記移動体セル内でＵ
   字形とされていることを特徴とする請求項１又は請求項
   ２に記載の配管自動接続切替え装置。
4. 【請求項４】 前記上流側配管のうち少なくとも１本を
   洗浄専用配管とすることを特徴とする請求項１乃至３の
   いずれか１項に記載の配管自動接続切替え装置。
5. 【請求項５】 前記可撓性配管に１つの流量測定用計器
   を設けたことを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１
   項に記載の配管自動接続切替え装置。