JPH0970575A - 洗滌装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【課題】小径シリンダに対するピストンロッドの伸縮
と、大径シリンダに対する小径シリンダの伸縮が順に起
こるようにする。 【解決手段】大径シリンダ１の室Ｂを外部の洗滌液供給
手段に接続する通路２７と同じく室Ａを液圧供給手段ま
たはドレン側に接続する通路として第１ポート１１と第
２ポート１２を形成する。大径シリンダ１の室Ｂの供給
圧をピストンロッド７先端の噴射ノズルに供給するため
の中空ロッド１９および通路２０と、小径シリンダ３の
室Ｄにピストンロッド７の軸穴から供給圧を導く通路３
０を設ける。小径シリンダ３の基端にその室Ｃと大径シ
リンダの室Ａを連通する通路１４を設け、通路１４に介
装したチェックバルブ１５を小径シリンダ３の最収縮位
置で押し開いて第１ポート１１を通路に接続するインレ
ット部２１を大径シリンダ１の基端に突設する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は反応槽などのタン
クの内部を高圧の液体噴射で洗滌する装置の改良に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】反応槽や醸造および発酵タンクなどの内
部を洗滌する装置として、特公平６ー８３８２６号公報
に高圧洗滌液の給排に伴い大径シリンダに対して小径シ
リンダが、小径シリンダに対してピストンロッドがそれ
ぞれ伸縮し、ピストンロッド先端の噴射ノズルを昇降さ
せながら、高圧洗滌液をピストンロッドの軸穴を介して
噴射ノズルに供給するものが提案されている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、この装
置では小径シリンダの伸縮とピストンロッドの伸縮とが
同期的に行われるため、大径シリンダの外周にセンサ類
を配置しても、目視不能なタンク内部において、噴射ノ
ズルの最下位置を含むストローク位置を確認できないと
いう不具合があった。そのため、外部から高圧洗滌液を
給排するバルブの切り替えが適確に行えず、洗滌むらを
発生したり、洗滌液の無駄が増えたりする傾向があっ
た。

【０００４】この発明はこのような問題点を解決するこ
とを目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】第１の発明は、大径シリ
ンダに第１ピストンを摺動自由に収装し、第１ピストン
に連結した小径シリンダを大径シリンダの一端から摺動
自由に突出させ、小径シリンダに第２ピストンを摺動自
由に収装し、第２ピストンに連結した中空のピストンロ
ッドを小径シリンダの一端から摺動自由に突出させ、ピ
ストンロッドの先端に高圧洗滌液の噴射ノズルを取り付
け、大径シリンダのピストン受圧面積の小さい方の室を
洗滌液の加圧供給手段に接続する通路と、同じくピスト
ン受圧面積の大きい方の室を加圧供給手段またはドレン
側に接続する通路を設け、小径シリンダのピストン受圧
面積の大きい方の室と大径シリンダのピストン受圧面積
の大きい方の室を連通する通路を第１ピストンに形成
し、第１ピストンに第２ピストンを摺動自由に貫通して
ピストンロッドの軸穴に軸方向へ移動自由に挿入される
中空ロッドを配設し、大径シリンダのピストン受圧面積
の小さい方の室と中空ロッドを連通する通路を設け、小
径シリンダのピストン受圧面積の小さい方の室に洗滌液
の供給圧を常に導く通路をピストンロッドに備える洗滌
装置において、大径シリンダのピストン受圧面積の大き
い方の室を加圧供給手段またはドレン側に接続する通路
として大径シリンダの基端部に第１ポートと第２ポート
を形成する一方、第１ピストンに形成され小径シリンダ
のピストン受圧面積の大きい方の室と大径シリンダのピ
ストン受圧面積の大きい方の室を連通する通路に小径シ
リンダ側から大径シリンダ側への洗滌液の流れを規制す
るチェックバルブを設け、このチェックバルブを第１ピ
ストンの上死点位置で押し開いて通路を第１ポートに連
通させるインレット部を大径シリンダの端部に突設す
る。

【０００６】第２の発明は、第１の発明において、第１
ピストンと第２ピストンにそれぞれマグネットを内蔵
し、マグネットに反応して第１ピストンと第２ピストン
のストローク位置を検出する手段を大径シリンダの外周
に配置する。

【０００７】

【作用】この装置は洗滌対象のタンク上部の開口部外側
に小径シリンダおよびピストンロッドの突出側をタンク
内部へ向けて大径シリンダを立設させる。そして、小径
シリンダおよびピストンロッドが最収縮位置にある初期
状態において、大径シリンダの受圧面積の小さい方の室
に外部から高圧洗滌液を供給すると、その供給圧で第１
ピストンが上死点位置に抑えられる。大径シリンダの受
圧面積の小さい方の室から洗滌液は第１ピストンの通路
を介して中空ロッドへ供給され、ピストンロッドの軸穴
を通してノズルから噴射される。

【０００８】中空ロッドから洗滌液の供給圧は小径シリ
ンダのピストン受圧面積の小さい方の室に導びかれる。
この状態で第１ポートに外部から高圧洗滌液を供給する
と、インレット部を介して小径シリンダの受圧面積の大
きい方の室に洗滌液の供給圧が導かれ、第２ピストンは
受圧面積の小さい方の室を縮小させる方向、すなわちピ
ストンロッドの突出方向に摺動する。

【０００９】小径シリンダからピストンロッドが完全に
伸長したら、第１ポートへの洗滌液圧の供給を停止し、
洗滌液圧を第２ポートを介して大径シリンダのピストン
受圧面積の大きい方の室に供給すると、第１ピストンは
受圧面積の小さい室を縮小させる小径シリンダの突出方
向に摺動する。その際、第１ピストンが大径シリンダの
端部から離れると、チェックバルブはインレット部から
解放され、大径シリンダのピストン受圧面積の大きい方
の室と小径シリンダのピストン受圧面積の小さい方の室
を連通する通路を閉じる。

【００１０】大径シリンダから小径シリンダが伸長した
ら、第２ポートをドレン側に切り替えると、第１ピスト
ンが受圧面積の小さい方の室の供給液圧により、受圧面
積の大きい方の室の液圧を排出しながら小径シリンダの
収縮方向に摺動する。第１ピストンが最収縮位置に達す
ると、インレット部がチェックバルブを押し開いて小径
シリンダのピストン受圧面積の大きい方の室と第１ポー
トを接続する。この状態で第１ポートをドレン側に切り
替えると、第２ピストンが受圧面積の小さい方の供給液
圧により、受圧面積の大きい方の室の液圧を排出しなが
らピストンロッドの収縮方向に摺動する。

【００１１】したがって、ノズルはタンク内部を昇降し
ながら洗滌液を連続して噴射する。この場合、ピストン
ロッドと小径シリンダが順に伸縮するので、第１ピスト
ンと第２ピストンにそれぞれマグネットを内蔵し、マグ
ネットに反応するスイッチなど手段を大径シリンダの外
周に配設すると、目視不能なタンク内部における噴射ノ
ズルの最下位置を含むストローク位置を正確に検出でき
る。

【００１２】

【発明の実施形態】図１，図２において、大径シリンダ
１にその内部を２つの室Ａ，Ｂを画成するピストン２が
摺動自由に収装される。ピストン２は小径シリンダ３の
基端部外周にはめ付けられ、シリンダ３の基端を密封す
るシリンダヘッド４と共に第１ピストンを構成する。

【００１３】小径シリンダ３は大径シリンダ１の一端で
ベアリング５を介して摺動自由に支持される。小径シリ
ンダ３にその内部を２つの室Ｃ，Ｄに画成する第２ピス
トンとしてピストン６が摺動自由に収装され、ピストン
６の片側に中空のピストンロッド７が連結される。ピス
トンロッド７は小径シリンダ３の一端でベアリング８を
介して摺動自由に支持され、その先端に後述する係止部
材１０およびコネクタ９を介して高圧洗滌液の噴射ノズ
ル（図３の４３）が取り付けられる。

【００１４】そして、大径シリンダ１のピストン受圧面
積の大きい方の室Ａを外部に連通する第１ポート１１と
第２ポート１２が、大径シリンダ１の基端を密封するシ
リンダヘッド１３に開口される。小径シリンダ３のシリ
ンダヘッド４に大径シリンダ１のピストン受圧面積の大
きい方の室Ａと小径シリンダ３のピストン受圧面積の大
きい方の室Ｃを連通する通路１４が形成され、その室Ａ
側の開口部に小径シリンダ３から大径シリンダ１への洗
滌液圧の流れを規制するチェックバルブ１５が収装され
る。１６〜１８は加工穴を塞ぐプラグを示す。

【００１５】噴射ノズルへ洗滌液を供給するため、小径
シリンダ３の基端部にピストン６を貫通してピストンロ
ッド７の軸穴７ａに挿入可能な中空ロッド１９が立設さ
れ、大径シリンダ１の受圧面積の小さい方の室Ｂと中空
ロッド１９の内部を連通する通路２０が設けられる。な
お、ピストン６の下死点位置においても、中空ロッド１
９はピストンロッド７の軸穴７ａに挿入部分が残る長さ
を備えるものとする。

【００１６】チェックバルブ１５は円錐部を持つバルブ
１５ａと、その円錐部に対応する傾斜座面を形成するバ
ルブシート１５ｂと、バルブシート１５ｂの軸穴に貫通
する小径部１５ｃと、バルブ１５ａの軸部をバルブシー
ト１５ｂに対して進退自由に支持するバルブガイド１５
ｄと、バルブを閉じ方向へ付勢するスプリング１５ｅを
備えるもので、小径シリンダ３の最収縮位置で後述する
インレット部２１に小径部１５ｃが押されると、バルブ
シート１５ｂからバルブ１５ａが後退して第１ポート１
１と通路１４を接続する。

【００１７】小径シリンダ３のシリンダヘッド４にチェ
ックバルブ１５などの脱落を抑えるヘッドカバー２２が
締結される。ヘッドカバー２２を貫通する穴２３が形成
され、この穴２３に挿入可能なインレット部２１を備え
るバルブカバー２４が大径シリンダ１のシリンダヘッド
１３に取り付けられる。インレット部２１の先端に複数
の小孔が開口され、バルブカバー２４にこれら小孔を第
１ポート１１に連通する通路２５が形成される。

【００１８】大径シリンダ１にピストン２のストローク
を規制するストッパ機能を備える延長部２６が連結さ
れ、大径シリンダ１のピストン受圧面積の小さい方の室
Ｂを外部に連通する通路２７が開口される。ピストンロ
ッド７には小径シリンダ３のピストン受圧面積の小さい
方の室Ｄに軸穴７ａから洗滌液の供給圧を導くための通
路３０が形成される。この延長部２６にカバー２８がさ
らに連結され、ピストン２およびピストン６が共に上死
点位置にあるピストンロッド７の最収縮位置で、ピスト
ンロッド７の先端部に設けた係止部材１０を拘束するエ
ンドロック機構２９が配置される。

【００１９】そして、この装置はタンク上部の開口部外
側に小径シリンダ３およびピストンロッド７の突出側を
タンク内部に向けて大径シリンダ１を立てた状態で取り
付けられ、図３のように大径シリンダ１の延長部２６の
通路２７は洗滌液の加圧供給手段としてのポンプ（図示
せず）にバルブ３２を介して配管接続される。また、大
径シリンダ１のシリンダヘッド１３の第１ポート１１と
第２ポート１２はバルブ３２下流とドレン３３側にそれ
ぞれオリフィス３４，３５、３６，３７とバルブ３８，
３９、４０，４１を介して配管接続される。

【００２０】小径シリンダ３およびピストンロッド７が
最収縮位置にある初期状態において、バルブ３２を開い
て大径シリンダ１の受圧面積の小さい方の室Ｂに高圧洗
滌液を供給すると、その供給圧でピストン２が上死点位
置に抑えられる。大径シリンダ１の受圧面積の小さい方
の室Ｂから洗滌液は通路２０を介して中空ロッド１９へ
供給され、ピストンロッド７の軸穴７ａを通してノズル
４３から噴射される。また、中空ロッド１９から洗滌液
の供給圧はピストンロッド７の通路３０を介して小径シ
リンダ３のピストン受圧面積の小さい方の室Ｄに導びか
れる。

【００２１】この状態でバルブ３８を開いて第１ポート
１１に洗滌液圧を供給すると、インレット部２１を介し
て小径シリンダ３の受圧面積の大きい方の室Ｃに供給圧
が導かれ、ピストン６は受圧面積の小さい方の室Ｄを縮
小させる方向、すなわちピストンロッド７の突出方向に
摺動する。そして、図４のようにピストンロッド７が小
径シリンダ３から完全に伸長したら、バルブ３８を閉じ
て第１ポート１１への洗滌液圧の供給を停止する一方、
バルブ４０を開いて洗滌液圧を第２ポート１２を介して
大径シリンダ１のピストン受圧面積の大きい方の室Ａに
供給すると、ピストン２は受圧面積の小さい室Ｂを縮小
させる小径シリンダ３の突出方向に摺動する。その際、
小径シリンダ３のシリンダヘッド４が大径シリンダ１の
シリンダヘッド１３から離れると、チェックバルブ１５
がインレット部２１から解放されて通路１４を閉じるた
め、ピストンロッド７は小径シリンダ３の最伸長位置に
保持される。

【００２２】図５のように小径シリンダ３が大径シリン
ダ１から完全に伸長したら、第２ポート１２をドレン側
に切り替えるため、バルブ４０を閉じてバルブ４１を開
くと、ピストン２が受圧面積の小さい方の室Ｂの洗滌液
圧により、受圧面積の大きい方の室Ａの液圧を排出しな
がら小径シリンダ３の収縮方向に摺動する。シリンダヘ
ッド４が最収縮位置に達すると、インレット部２１がチ
ェックバルブ１５を押し開いて小径シリンダ３のピスト
ン受圧面積の大きい方の室Ｃと第１ポート１１を接続す
る。この状態でバルブ３９を開いて第１ポート１１をド
レン側に切り替えると、小径シリンダ３のピストンが受
圧面積の小さい方の室Ｄの供給液圧により、受圧面積の
大きい方の室Ｃの液圧を排出しながらピストンロッド７
の収縮方向に摺動する。ピストンロッド７が最収縮位置
に達したら、バルブ３９を閉じると１サイクルの洗滌が
終了する（図３参照）。同時に、バルブ３２を閉じると
噴射ノズル４３への洗滌液の供給が停止される。なお、
ピストンロッド７および小径シリンダ３のストローク速
度はそれぞれオリフィス３４，３５、３６，３７で設定
される。

【００２３】したがって、ノズル４３はタンク内部を昇
降しながら、洗滌液を連続して噴射するため、タンク内
部を効率よく洗滌することができる。この場合、ピスト
ンロッド７と小径シリンダ３が順に伸縮するため、ピス
トン６とシリンダヘッド４にそれぞれマグネット４５，
４６を内蔵し、大径シリンダ１の外周にピストン６，２
の上死点位置と下死点位置でそれぞれマグネット４５，
４６に反応するスイッチ５０〜５３を配置すると、バル
ブ３８〜４１の切り替えに必要なタンク内部における噴
射ノズルの最下位置を含むストローク位置を正確に検出
できる。その結果、バルブ３８〜４１を電磁弁で構成
し、これらの切り替えをスイッチ５０〜５３に応じて自
動制御することも可能になる。

【００２４】

【発明の効果】以上要するにこの発明によれば、大径シ
リンダに対する小径シリンダの伸縮と小径シリンダに対
するピストンロッドの伸縮を順に行えるようにしたの
で、目視不能なタンク内部における噴射ノズルの最下位
置を含むストローク位置を適確に検出できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】洗滌装置の全体的な断面図である。

【図２】その一部分の断面図である。

【図３】外部の配管を含む構成図である。

【図４】１段目の作動説明図である。

【図５】２段目の作動説明図である。

【符号の説明】

１ 大径シリンダ ２，６ ピストン ３ 小径シリンダ ４，１３ シリンダヘッド ５，８ ベアリング ７ ピストンロッド ７ａ 軸穴 １１ 第１ポート １２ 第２ポート １４，２０，２７，３０ 通路 １５ チェックバルブ １９ 中空ロッド ２１ インレット部 ３２，３８〜４１ バルブ ３４〜３７ オリフィス ４３ 噴射ノズル

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 大径シリンダに第１ピストンを摺動自由
   に収装し、第１ピストンに連結した小径シリンダを大径
   シリンダの一端から摺動自由に突出させ、小径シリンダ
   に第２ピストンを摺動自由に収装し、第２ピストンに連
   結した中空のピストンロッドを小径シリンダの一端から
   摺動自由に突出させ、ピストンロッドの先端に高圧洗滌
   液の噴射ノズルを取り付け、大径シリンダのピストン受
   圧面積の小さい方の室を洗滌液の加圧供給手段に接続す
   る通路と、同じくピストン受圧面積の大きい方の室を加
   圧供給手段またはドレン側に接続する通路を設け、小径
   シリンダのピストン受圧面積の大きい方の室と大径シリ
   ンダのピストン受圧面積の大きい方の室を連通する通路
   を第１ピストンに形成し、第１ピストンに第２ピストン
   を摺動自由に貫通してピストンロッドの軸穴に軸方向へ
   移動自由に挿入される中空ロッドを配設し、大径シリン
   ダのピストン受圧面積の小さい方の室と中空ロッドを連
   通する通路を設け、小径シリンダのピストン受圧面積の
   小さい方の室に洗滌液の供給圧を常に導く通路をピスト
   ンロッドに備える洗滌装置において、大径シリンダのピ
   ストン受圧面積の大きい方の室を加圧供給手段またはド
   レン側に接続する通路として大径シリンダの端部に第１
   ポートと第２ポートを形成する一方、第１ピストンに形
   成され小径シリンダのピストン受圧面積の大きい方の室
   と大径シリンダのピストン受圧面積の大きい方の室を連
   通する通路に小径シリンダ側から大径シリンダ側への洗
   滌液の流れを規制するチェックバルブを設け、このチェ
   ックバルブを第１ピストンの上死点位置で押し開いて第
   １ポートを通路に接続するインレット部を大径シリンダ
   の端部に突設したことを特徴とする洗滌装置。
2. 【請求項２】 第１ピストンと第２ピストンにそれぞれ
   マグネットを内蔵し、マグネットに反応して第１ピスト
   ンと第２ピストンのストローク位置を検出する手段を大
   径シリンダの外周に配置したことを特徴とする請求項１
   に記載の洗滌装置。