二重シート弁
【課題】小型化と残留液の低減を可能にした二重シート弁を提供する。
【解決手段】第１の弁室３Ａを有する第１弁箱３と、第２の弁室４Ａを有する第２弁箱４と、弁口６およびドレン通路７を有するバルブシート部材５とを一体に形成してボディ本体２とする。第１の弁室３Ａに、第１のアクチュエータ２６によって駆動され弁口６を開閉する第１の弁体２５を配設する。第２の弁室４Ａに、第２のアクチュエータ３３によって駆動され弁口６を開閉する第２の弁体３２を配設する。ボディ本体２に、第３の弁室を有する第３弁箱１０を接続する。第３の弁室内に、第３のアクチュエータ４１によって駆動されドレン通路７を開閉する第３の弁体を配設する。
【解決手段】第１の弁室３Ａを有する第１弁箱３と、第２の弁室４Ａを有する第２弁箱４と、弁口６およびドレン通路７を有するバルブシート部材５とを一体に形成してボディ本体２とする。第１の弁室３Ａに、第１のアクチュエータ２６によって駆動され弁口６を開閉する第１の弁体２５を配設する。第２の弁室４Ａに、第２のアクチュエータ３３によって駆動され弁口６を開閉する第２の弁体３２を配設する。ボディ本体２に、第３の弁室を有する第３弁箱１０を接続する。第３の弁室内に、第３のアクチュエータ４１によって駆動されドレン通路７を開閉する第３の弁体を配設する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、２つの配管を接続する弁口を二重にシールし二種類の流体の混じり合いを防止するようにした二重シート弁に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
食品、薬品等の業界においては、細菌等による汚染防止対策として、配管およびバルブの洗浄殺菌が最重要課題とされている。このため、洗浄殺菌方式として設備機器を分解せずに洗浄、殺菌するＣＩＰ（Cleaning in Place ）が提案、実施されている。その場合、ＣＩＰでは、洗浄液と製品液（以下、製品ともいう）や異種の製品どうしが混ざり合わないようにすることが重要な課題とされ、この課題を解決するために二重シールバルブが用いられている二重シールバルブとしては、例えば、特許文献１、２に開示されたものが知られている。
【０００３】
特許文献１に記載されている二重シールバルブは、第１パイプと第２パイプを連結する連結筒に設けた第１、第２の開口部を第１、第２の弁体によってそれぞれ開閉制御するようにしている。すなわち、第１パイプから第２パイプに流体を流す場合は、第１、第２の開口部を開放して流体を第１パイプから連結筒を経て第２パイプに流し、第１、第２パイプに異なった液体を流す場合は、第１、第２の開口部を第１、第２の弁体によってそれぞれ閉塞（二重シール）する。したがって、第１、第２パイプ内を流れる流体が混じり合うことがない。また、仮に一方の開口部のシールが不十分で一方のパイプを流れる流体が連結筒の内部空間に浸入しても他方の開口部はシールされているので、他方のパイプに流れ込むおそれはなく、排気管を通って外部に排出される。
【０００４】
特許文献２に記載されている二重シールバルブは、連結筒に第１および第２開口部を設け、これらの開口部を第１および第２弁体によってそれぞれ開閉制御するようにしている。また、連結筒に形成した第３開口部に外気に連通するドレイン管を接続するとともに、第３弁体によって第３開口部を開閉制御し、さらに連結筒に形成した第４開口部に第１パイプから分岐した分岐パイプを接続し、第４弁体によって第４開口部を開閉制御することにより、連結筒内の空間部を介して、第１および第２パイプ、ドレイン管および分岐パイプを相互に連通または閉鎖するようにしている。
【０００５】
【特許文献１】特開平１０−１０３５９０号公報
【特許文献２】特開２００８−９５９００号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上記した特許文献１に記載されている従来の二重シールバルブは、大気に開放している排気管と連結筒内の空間部とを連通させた構成を採っているので、大気中の雑菌が排気管を通って空間部内に侵入すると、第１、第２パイプ内を流れる製品を汚染する可能性があるという問題があった。また、第１、第２の弁体を第１、第２パイプを貫通させて配設しているので、メンテナンスが面倒で時間を要するという問題もあった。
【０００７】
特許文献２に記載されている二重シールバルブは、排出管にバルブを設けて連結筒の内部空間が大気と連通しないようにしているので、外気から雑菌が連結筒内に侵入するおそれがなく、上記問題を解決することができる利点がある。しかしながら、この二重シールバルブは、連結筒の第１、第２、第３、第４の開口部をそれぞれ開閉制御する第１、第２、第３、第４の弁体を連結筒の外部にそれぞれ設けているためバルブ自体が必然的に大型化するとともに、連結筒の内容積も大きく、内部空間に滞留する流体の量が多くなるという問題があった。
【０００８】
本発明は上記した従来の問題を解決するためになされたもので、その目的とするところは、小型化と残留量の低減を可能にした二重シート弁を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的を達成するために本発明は、配管接続口を有する第１の弁室を備えた第１弁箱と、配管接続口を有する第２の弁室を有する第２弁箱と、これら両弁箱間を連通する弁口とドレン通路とを有するバルブシート部材とを一体に形成してなるボディ本体と、前記ボディ本体に設けられ前記ドレン通路に接続された第３の弁室とドレン口とを有する第３弁箱と、前記第３弁箱の前記ドレン口に一端を接続したドレン管と、前記第１の弁室内に設けられ前記弁口を開閉する第１の弁体を駆動する第１のアクチュエータと、前記第２の弁室内に設けられ前記弁口を開閉する第２の弁体を駆動する第２のアクチュエータと、前記第３の弁室内に設けられ前記ドレン通路を開閉する第３の弁体を駆動する第３のアクチュエータとを備えたものである。
【００１０】
また、本発明は、上記発明の好ましい態様として、ボディ本体は、両端が開放する筒状体に形成されて内部中央がバルブシート部材によって仕切られることにより一半部が第１弁箱を形成し、他半部が第２弁箱を形成し、弁口は、バルブシート部材の中央に形成された貫通孔からなり、ドレン通路は、バルブシート部材の内部に半径方向に開口して一端が前記弁口に連通し、他端が前記第３の弁室に連通しているものである。
【００１１】
また、本発明は、上記発明の好ましい態様として、第１、第２弁箱の配管接続口がそれぞれ２つからなるものである。
【００１２】
また、本発明は、上記発明の好ましい態様として、第１、第２弁箱の配管接続口は、いずれか一方の弁箱に２つ設けられ、他方の弁箱に１つ設けられているものである。
【００１３】
また、本発明は、上記発明の好ましい態様として、第１弁箱の配管接続口と第２弁箱の配管接続口とは、軸線が互いに交叉するとともに高さ方向に離間して水平に設けられているものである。
【００１４】
さらに、本発明は、上記発明の好ましい態様として、ドレン通路が、第１弁箱の配管接続口と、第２弁箱の配管接続口の軸線に対して４５°交叉して設けられているものである。
【発明の効果】
【００１５】
本発明に係る二重シート弁は、第１、第２および第３弁箱の弁室内に第１、第２、第３のアクチュエータによって駆動される弁体をそれぞれ配設しているので、弁自体を小型化することができる。また、ボディ本体内の流体は弁口内に溜まるだけであるため、残留量を少なくすることができる。また、第１、第２弁箱およびバルブシート部材を一体に形成してボディ本体としているので、部品点数および組み立て工数の削減と、製造コストを低減することができる。また、ドレン通路は弁口内の流体を第３の弁室に導く。ドレン管は、第３の弁室内の流体をバルブの外部に排出する。
第１、第２弁箱の配管接続口には、製品、洗浄液、蒸気、温水等を供給するための配管が接続される。
【００１６】
また、バルブシート部材はボディ本体内に設けられて第１、第２弁箱を仕切る仕切壁を兼用しているので、ボディ本体の小型化を可能にする。
【００１７】
第１、第２弁箱に設けられる配管接続口がそれぞれ２つの場合、一方が入口管、他方が出口管として用いられる。
第１、第２弁箱のうち一方に設けられる配管接続口が１つの場合、入口管または出口管として用いられ、他方に設けられる配管接続口が２つの場合、一方が入口管、他方が出口管として用いられる。
【００１８】
第１、第２弁箱に設けられる配管接続口が、それぞれ２つで入口管と出口管とからなり、互いに軸線が交叉するとともに高さ方向に離間して水平に設けた発明においては、洗浄液や製品を供給するための液供給装置を互いに干渉しないように離して配置することが容易で、設置スペースを小さくすることができる。また、マニホールドブロックを容易に形成することができる。
【００１９】
さらに、ドレン通路を第１、第２弁箱の配管接続口に対して４５°交叉させて設けた発明においては、第３弁箱を配管接続口と干渉しないように取付けることが可能で、第３弁箱、第３の弁体、第３のアクチュエータの取付けを容易にする。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下、本発明を図面に示す実施の形態に基づいて詳細に説明する。
図１は本発明に係る二重シート弁の一実施の形態を示す外観斜視図、図２は同二重シート弁の一部を破断して示す正面図、図３は二重シート弁の平面図、図４は図２のＩＶ−ＩＶ線断面図、図５〜図８はそれぞれ二重シート弁の動作を説明するための図、図９〜図１２は本発明の他の実施の形態の二重シート弁の動作を説明するための図である。
【００２１】
図１〜図４において、二重シート弁１は、ボディ本体２を備えている。前記ボディ本体２は、ＳＵＳ３０４等によって上下に開放する円筒状に形成され、上半部が第１弁箱３を構成し、下半部が第２弁箱４を構成し、内部中央にバルブシート部材５が前記第１、第２弁箱３、４を仕切るように一体に設けられている。すなわち、ボディ本体２は、一体に形成された第１、第２弁箱３、４およびバルブシート部材５によって構成されるものである。第１弁箱３の内部は、第１の弁室３Ａを形成し、第２弁箱４の内部は、第２の弁室４Ａを形成している。
【００２２】
前記バルブシート部材５は、適宜な板厚を有する円板状に形成され、弁口６およびドレン通路７が形成されている。弁口６は、バルブシート部材５の中央に上下面に開口して形成された貫通孔からなり、前記第１、第２の弁室３Ａ、４Ａを連通させている。前記ドレン通路７は、バルブシート部材５の内部に半径方向に開口するように形成されることにより、一端が前記弁口６に連通し、他端が後述する第３弁箱１０の第３の弁室１０Ａに連通している。バルブシート部材５の下面からドレン通路７の下端までの高さｍ（図２）は、弁口６内に残留する液体の量を極力少なくするために、十分に小さく設定（例えば、数ｍｍ以下）されている。すなわち、ドレン通路７の開口径は、バルブシート部材５の厚みより僅かに小さい口径にすることによって、弁口６内に滞留する残留液を少なくすることを意味する。
【００２３】
前記第３弁箱１０は、ボディ本体２と同様にＳＵＳ３０４等によって図４に示すように前端側が円筒形で後端側が角筒形に形成され、ボディ本体２の外周面の長手方向中央に溶接によって固定されている。
【００２４】
前記ボディ本体２の上端側には、前記第１弁箱３の第１の弁室３Ａにそれぞれ連通する２つの配管接続口１３Ａ、１３Ｂ（図２）が周方向に１８０°離間して軸線を一致させて設けられており、これらの配管接続口１３Ａ、１３Ｂが第１の配管１４の途中に接続されている。配管接続口１３Ａ、１３Ｂは、継手付きの管路部からなり、上流側に位置する配管接続口１３Ａが第１の入口管を構成し、下流側に位置する配管接続口１３Ｂが第１の出口管を構成している。第１の配管１４は、製品、洗浄液、蒸気または温水を送液する液供給装置（図示せず）に接続されている。なお、配管接続口１３Ａ、１３Ｂを総称して呼ぶときは、第１の配管接続口１３と称する。
【００２５】
また、ボディ本体２の下端側には、前記第２弁箱４の第２の弁室４Ａに連通する２つの配管接続口１７Ａ、１７Ｂ（図１、図２）が周方向に１８０°離間して軸線を一致させて形成されており、これらの配管接続口１７Ａ、１７Ｂが第２の配管１８の途中に接続されている。配管接続口１７Ａ、１７Ｂは、継手付きの管路部からなり、上流側に位置する配管接続口１７Ａが第２の入口管を構成し、下流側に位置する配管接続口１７Ｂが第２の出口管を構成している。前記第２の配管１８は、前記第１の配管１４に送液される製品とは異なる製品、洗浄液、蒸気または温水を送液する液供給装置（図示せず）に接続されている。なお、配管接続口１７Ａ、１７Ｂを総称して呼ぶときは、第２の配管接続口１７と称する。
【００２６】
第１の配管接続口１３と第２の配管接続口１７とは、互いに軸線が９０°の角度で交叉するとともに高さ方向に離間して水平に設けられている。第１、第２の配管接続口１３、１７を互いに９０°の角度で交叉するように設けた理由は、これらの配管接続口を平行に設けた場合、これらの配管接続口に製品や洗浄液を供給する供給用装置が近づきすぎて互いに干渉するのを避けるためである。また、第１の配管接続口１３と第２の配管接続口１７は、軸線が前記ドレン通路７の軸線と水平面内において４５°の角度で交叉するように設けられている。言い換えれば、ドレン通路７は、配管接続口１３Ａ、１３Ｂと配管接続口１７Ａ、１７Ｂの軸線に対して水平面内において４５°の角度で交叉するように設けられている。また、第１の配管接続口１３と弁口６とは軸線が直交し、Ｔ字形の流路を形成している。同じく、第２の配管接続口１７と弁口６とは軸線が直交し、Ｔ字形の流路を形成している。なお、本実施の形態においては、第１の配管接続口１３と第２の配管接続口１７を９０°の角度で交叉させた例を示しているが、これに限らず６０〜９０°程度の角度範囲で交叉するものであってもよい。ただし、あまり交叉角度が小さいと、供給用装置どうしが干渉し易くなるため好ましくない。
【００２７】
前記第３弁箱１０の下面側には、ドレン用孔２０（図４）が形成されており、このドレン用孔２０にはドレン管２１の上端が溶接によって接続されている。
【００２８】
さらに、二重シート弁１は、前記弁口６およびドレン通路７を開閉するダイアフラムバルブからなる第１、第２、第３バルブ２２、２３、２４を備えている。
【００２９】
前記第１バルブ２２は、第１弁箱３の第１の弁室３Ａ内に配設され弁口６の上端側開口部６ａ（図２）を開閉する第１の弁体２５と、第１弁箱３の上端開口部２９に下向きに取付けられた第１のアクチュエータ２６とを備え、このアクチュエータ２６の作動ロッド３０の下端に前記第１の弁体２５が取付けられている。第１の弁体２５は、フッ素樹脂等によって一体に形成されるもので、円柱状の頭部２５Ａと、この頭部２５Ａの基端側に一体に設けられた碗状の弾性変形部２５Ｂと、これらの間に設けられた頸部２５Ｃとで構成され、弁口６の閉塞時に頭部２５Ａがバルブシート部材５の上面で弁口６の周囲に形成した上側着座部２７ａに着座することにより、前記上端側開口部６ａをシールするように構成されている。弾性変形部２５Ｂの外周縁は、第１弁箱３の内周面に突設した環状突起２８に固定されることにより、第１弁箱３の上端開口部２９と第１の弁室３Ａとを完全に遮断している。したがって、外気中の雑菌等が第１の弁室３Ａ内に侵入したり、第１の弁室３Ａ内の液体が外部に漏洩することはない。
【００３０】
前記第２バルブ２３は、第２弁箱４の第２の弁室４Ａ内に配設され弁口６の下端側開口部６ｂを開閉する第２の弁体３２と、第２弁箱４の下端開口部３５に上向きに取付けられた第２のアクチュエータ３３とを備え、このアクチュエータ３３の作動ロッド３６の上端に前記第２の弁体３２が取付けられている。第２の弁体３２は、前記第１の弁体２５と同様に、フッ素樹脂等よって一体に形成されるもので、円柱状の頭部３２Ａと、この頭部３２Ａの基端側に一体に設けられた碗状の弾性変形部３２Ｂと、これらの間に設けられた頸部３２Ｃとで構成され、弁口６の閉塞時に頭部３２Ａがバルブシート部材５の下面で弁口６の周囲に形成した下側着座部２７ｂに着座することにより、前記下端側開口部６ｂをシールするように構成されている。弾性変形部３２Ｂの外周縁は、第２弁箱４の内周面に突設した環状突起３４に固定されることにより、第２弁箱４の下端開口部３５と第２の弁室４Ａとを完全に遮断している。したがって、外気中の雑菌等が第２の弁室４Ａ内に侵入したり、第２の弁室４Ａ内の液体が外部に漏洩することはない。
【００３１】
図４において、前記第３バルブ２４は、第３弁箱１０の第３の弁室１０Ａ内に水平に配設された第３の弁体４０と、第３弁箱１０の後端開口部に水平に取付けられた第３のアクチュエータ４１とを備え、この第３のアクチュエータ４１の作動ロッド４６の先端に前記第３の弁体４０が取付けられている。第３の弁体４０は、前記第１、第２の弁体２５、３２と同様にフッ素樹脂等によって形成され、頭部４０Ａと、この頭部４０Ａの基端側に一体に設けられた弾性変形部４０Ｂと、これらの間に設けられた頸部４０Ｃとで構成され、ドレン通路７の閉塞時に頭部４０Ａが第３弁箱１０に設けた連通孔４２を閉塞するように構成されている。連通孔４２は、第３弁箱１０の前面板に形成され、第３の弁体４０の全開時に前記ドレン通路７と第３の弁室１０Ａを連通させている。弾性変形部４０Ｂの外周縁は、第３弁箱１０の内周面に突設した環状突起４４に固定されることにより、第３弁箱１０の後端開口部４４と第３の弁室１０Ａとを完全に遮断している。したがって、外気中の雑菌等が第３の弁室１０Ａ内に侵入したり、第３の弁室１０Ａ内の液体が外部に漏洩することはない。なお、このような第１、第２、第３の弁体２５、３２、４０としては、例えば特許第３７０４６５７号のダイアフラム弁を用いることができる。
【００３２】
前記第１の弁体２５は、全開、全閉時のいずれにおいても配管接続口１３Ａ、１３Ｂを閉塞することはない。また、前記第２の弁体３２は、全開、全閉時のいずれにおいても配管接続口１７Ａ、１７Ｂを閉塞することはない。さらに、前記第３の弁体４０は、連通孔４２の全開、全閉時のいずれにおいてもドレン口２０を閉塞することはない。第１、第２の配管１４、１８の二重シート弁１より上流側と下流側には、それぞれ図示を省略したバルブが設けられている。このような図示を省略したバルブと前記第１、第２、第３バルブ２２、２３、２４は、製品の供給開始時、供給停止時、殺菌時および洗浄時に制御部からの制御信号によって駆動制御されるように構成されている。
【００３３】
次に、上記構造からなる二重シート弁１の動作の一例を、図１、図２、図５〜図８に基づいて説明する。
図５は、二重シート弁１の停止時の状態を示す図である。この停止状態において、第１の弁体２５が弁口６の上端側開口部６ａを閉塞し、第２の弁体３２が弁口６の下端側開口部６ｂを閉塞することにより、弁口６を二重シールしている。また、第３の弁体４０がドレン通路７を閉塞している。したがって、弁口６およびドレン通路７は、大気から完全に遮断されているため、雑菌等がドレン管２１内を通って第３の弁室１０Ａ、ドレン通路７および弁口６、さらには第１、第２の配管接続口１３、１７や第１、第２の配管１４、１８に侵入するおそれがなく、雑菌等による汚染や雑菌の繁殖を確実に防止することができる。
【００３４】
図６は二重シート弁の殺菌時の状態を示す図で、（ａ）は第１の配管の殺菌時、（ｂ）は第２の配管の殺菌時の状態を示す図である。図６（ａ）に示す第１の配管１４の殺菌時においては、第１の弁体２５を全開にし、第２、第３の弁体３２、４０を全閉状態に保持する。そして、この状態で第１の配管１４より第１の配管接続口１３に蒸気（または温水）５０を流し、第１の配管１４、第１の配管接続口１３、第１の弁室３Ａ、弁口６およびドレン通路７を殺菌する。
【００３５】
第１の配管１４の殺菌が終了すると、図６（ｂ）に示す状態に切り替えて第２の配管１８を殺菌する。このときは、第２の弁体３２を開き、第１、第３の弁体２５、４０を閉じた状態に保持する。そして、この状態で第２の配管１８に蒸気５０を流し、第２の配管１８、第２の配管接続口１７、第２の弁室４Ａ、弁口６およびドレン通路７を殺菌する。
【００３６】
以上により第１、第２の配管１４、１８、第１、第２の配管接続口１３、１７、第１、第２の弁室３Ａ、４Ａ、弁口６およびドレン通路７が完全に殺菌処理されたことになる。
【００３７】
図７は製品送液時の状態を示す図である。製品送液時においては、第１、第２の弁体２５、３２を開き、第３の弁体４０を閉じた状態に保持する。また、第１の配管１４の二重シート弁１より下流側の管体部分は予め不図示のバルブによって閉塞しておき、製品５１が下流側に流れないようにしておく。さらに、第２の配管１８の二重シート弁１より上流側の管体部分についても予め不図示のバルブによって閉塞しておき、製品５１が第２の配管１８の上流側に逆流しないようにしておく。この状態において、第１の配管１４に例えば牛乳からなる製品５１を送液し、二重シート弁１を経て第２の配管１８の下流側に流す。このとき、
【００３８】
製品５１を第２の配管１８から第１の配管１４の下流側に送液するときは、上記とは反対に第１の配管１４の二重シート弁１より上流側の管体部分を予め不図示のバルブによって閉塞し、製品５１が第１の配管１４の上流側に逆流しないようにするとともに、第２の配管１８の二重シート弁１より下流側の管体部分を不図示のバルブによって閉塞しておけばよい。
【００３９】
図８はＣＩＰ時の状態を示す図で、（ａ）は第１の配管の洗浄時、（ｂ）は第２の配管の洗浄時の状態を示す図である。図８（ａ）に示す第１の配管１４の洗浄時においては、第１、第３の弁体２５、４０を早い周期で一定時間繰り返し開閉操作し、第２の弁体３２を全閉状態に保持し、第１の配管１４より酸性の洗浄液（例えば、硝酸）５２を弁口６内に間欠的に送液し、第１の配管１４、第１の配管接続口１３、第１の弁室３Ａ、弁口６、ドレン通路７および第３の弁室１０Ａを洗浄する。洗浄液５２は、第１の配管１４の下流側の管体部分とドレン管２１を通って外部に排出され、回収される。
【００４０】
ここで、第１、第３の弁体２５、弁体４０を早い周期で一定時間繰り返し開閉操作し、洗浄液５２を弁口６内に間欠的に吹き込むと、弁口６内に残留している製品５１は洗浄液５２によって吹き飛ばされ、ドレン通路７、第３の弁室１０Ａおよびドレン管２１を通って外部に排出される。
【００４１】
酸による洗浄が終了すると、次に第１の配管１４にアルカリ性の洗浄液（例えば、苛性ソーダ）を送液し、第１の配管１４、第１の配管接続口１３、弁口６、ドレン通路７および第３の弁室１０Ａを同様に洗浄する。そして、この後さらに水を送液し、第１の配管１４、第１の配管接続口１３、弁口６、ドレン通路７および第１、第３の弁室３Ａ、１０Ａを同様に洗浄する。
【００４２】
第１の配管１４を酸、アルカリおよび水によって洗浄した後、図８（ｂ）に示す状態に切り替えて第２の配管１８を同様に酸によって洗浄する。すなわち、第２の配管１８の洗浄時においては、第１の弁体２５を全閉状態に保持する。そして、第２、第３の弁体３２、４０を一定の周期で繰り返し間欠的に開閉操作し、第２の配管１８に酸性の洗浄液５２を送液し、第２の配管１８、第２の配管接続口１７、弁口６、ドレン通路７および第２、第３の弁室４Ａ、１０Ａを洗浄する。このときの洗浄液５２は、第２の配管１８の下流側の管体部分とドレン管２１を通って外部に排出され、回収される。
【００４３】
次に、第２の配管１８にアルカリ性の洗浄液を同様に送液し、第２の配管１８、第２の配管接続口１７、第２の弁室４Ａ、弁口６、ドレン通路７および第３の弁室１０Ａを同様に洗浄する。そして、この後さらに水によってすすぎを行なう。
【００４４】
このようにして第１、第２の配管１４、１８および二重シート弁１の洗浄が終了すると、第１、第２、第３の弁体２５、３２、４０を全て全閉にし、図５に示した停止時の状態に戻す。
【００４５】
このような本発明に係る二重シート弁１によれば、第１、第２バルブ２２、２３によって弁口６を二重にシールするとともにドレン通路７を第３バルブ２４によってシールしているので、外部から雑菌等がボディ本体２内に侵入して製品を汚染したり、増殖したりするのを確実に防止することができ、サニタリー仕様のバルブとして好適である。
【００４６】
また、第１、第２弁箱３、４とバルブシート部材５を一体に形成してボディ本体２としているので、部品点数および組み立て工数を削減することができ、製造コストを低減することができる。
【００４７】
さらに、本発明においては、第１、第２、第３バルブ２２、２３、２４の弁体２５、３２、４０として、ダイアフラム弁を用いることにより、第１、第２、第３の弁室３Ａ、４Ａ、１０Ａをそれぞれ外気と完全に遮断しているので、第１、第２、第３の弁室３Ａ、４Ａ、１０Ａ内への雑菌の侵入を確実に防止することができ、二重シート弁１の信頼性を一層向上させることができる。
【００４８】
図９〜図１２は、本発明の他の実施の形態を示す二重シート弁の動作の一例を示す図で、図９は二重シート弁の停止時の状態を示す図、図１０（ａ）は第１の配管の殺菌時の状態を示す図、図１０（ｂ）は第２の配管の殺菌時の状態を示す図、図１１は製品送液時の状態を示す図、図１２（ａ）は第１の配管のＣＩＰ洗浄時の状態を示す図、図１２（ｂ）は第２の配管のＣＩＰ洗浄時の状態を示す図である。
【００４９】
この実施の形態は、第１の弁室３Ａに対して１つの配管接続口１３Ａを設け、第２の弁室４Ａに対して２つの配管接続口１７Ａ、１７Ｂを設けた例を示す。配管接続口１３Ａは、第１の配管１４の上流側に接続されることにより入口管を構成し、上記した実施の形態における配管接続口１３Ｂ（第１の出口管）を省略している。その他の構成は全く同一であるため、同一部材、部分については同一符号をもって示し、その説明を省略する。
【００５０】
図９に示す停止時の状態において、第１、第２、第３の弁体２５、３２、４０はを全閉状態に保持されている。したがって、弁口６およびドレン通路７は、大気から完全に遮断されているため、雑菌等がドレン管２１内を通って第３の弁室１０Ａ、ドレン通路７および弁口６、さらには配管接続口１３Ａ、第２の配管接続口１７や第１、第２の配管１４、１８に侵入するおそれがなく、雑菌等による汚染、雑菌の繁殖を確実に防止することができる。
【００５１】
図１０（ａ）に示す第１の配管１４の殺菌時においては、第１、第２の弁体２５、３２を全開にし、第３の弁体４０を全閉状態に保持する。そして、この状態で第１の配管１４より第１の配管接続口１３Ａに蒸気（または温水）５０を流し、第１の配管１４、配管接続口１３Ａ、第１の弁室３Ａ、弁口６、ドレン通路７、第２の弁室４Ａ、配管接続口１７Ｂおよび第２の配管１８の下流側を殺菌する。
【００５２】
第２の配管１８を殺菌する場合は、図１０（ｂ）に示す状態に切り替えて同様に殺菌する。このときは、第２の弁体３２を開き、第１、第３の弁体２５、４０を閉じた状態に保持する。そして、この状態で第２の配管１８に蒸気５０（または温水）を流し、第２の配管１８、配管接続口１７Ａ、第２の弁室４Ａ、弁口６、ドレン通路７、配管接続口１７Ｂおよび第２の配管１８の下流側を殺菌する。
【００５３】
図１１に示す製品送液時においては、第１、第２の弁体２５、３２を開き、第３の弁体４０を閉じた状態に保持する。この状態において、上記した実施の形態と同様に第１の配管１４に例えば牛乳からなる製品５１を送液し、第１の弁室３Ａ、弁口６、第２の弁室４Ａおよび配管接続口１７Ｂを経て第２の配管１８の下流側に流す。
【００５４】
図１２（ａ）に示す第１の配管１４のＣＩＰ洗浄時においては、第３の弁体４０を早い周期で一定時間繰り返し開閉操作し、第１、第２の弁体２５、３２を全開状態に保持し、第１の配管１４に酸性の洗浄液（例えば、硝酸）５２を送液し、第１の配管１４、配管接続口１３Ａ、第１の弁室３Ａ、弁口６、ドレン通路７、第２、第３の弁室４Ａ、１０Ａ、配管接続口１７Ｂおよび第２の配管１８の下流側を洗浄する。
【００５５】
次に、第１の配管１４にアルカリ性の洗浄液（例えば、苛性ソーダ）を送液し、上記と同様に洗浄する。そして、この後さらに水によって同様に洗浄する。
【００５６】
第２の配管１８を酸、アルカリおよび水によって洗浄する場合は、図１２（ｂ）に示す状態に切り替えて同様に洗浄する。第２の配管１８の洗浄時においては、第１の弁体２５を全閉状態に保持する。そして、第２、第３の弁体３２、４０を一定の周期で繰り返し間欠的に開閉操作し、第２の配管１８に酸性の洗浄液５２を送液し、第２の配管１８、配管接続口１７Ａ、第２の弁室４Ａ、弁口６、ドレン通路７、第３の弁室１０Ａ、配管接続口１７Ｂおよび第２の配管１８の下流側を洗浄する。
【００５７】
次に、第２の配管１８にアルカリ性の洗浄液を同様に送液し、上記と同様に洗浄する。そして、この後さらに水によって同様に洗浄を行なう。
【００５８】
なお、上記実施の形態においては、第１弁箱３に１つの配管接続口１３Ａを設け、第２弁箱４に２つの配管接続口１７Ａ、１７Ｂを設けた例を示したが、本発明はこれに何ら特定されるものではなく、第１弁箱３に２つの配管接続口１３Ａ、１３Ｂを設け、第２弁箱４に１つの配管接続口１７Ａまたは１７Ｂを設けてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００５９】
【図１】本発明に係る二重シート弁の一実施の形態を示す外観斜視図である。
【図２】二重シート弁の一部を破断して示す正面図である。
【図３】二重シート弁の平面図である。
【図４】図２のＩＶ−ＩＶ線断面図である。
【図５】二重シート弁の停止状態を示す図である。
【図６】（ａ）、（ｂ）はそれぞれ二重シート弁の殺菌時の状態を示す図である。
【図７】二重シート弁の製品送液時の状態を示す図である。
【図８】（ａ）、（ｂ）はそれぞれ二重シート弁の洗浄時の状態を示す図である。
【図９】本発明の他の実施の形態を示す二重シート弁の停止状態を示す図である。
【図１０】（ａ）、（ｂ）はそれぞれ二重シート弁の殺菌時の状態を示す図である。
【図１１】二重シート弁の製品送液時の状態を示す図である。
【図１２】（ａ）、（ｂ）はそれぞれ二重シート弁の洗浄時の状態を示す図である。
【符号の説明】
【００６０】
１…二重シート弁、２…ボディ本体、３…第１弁箱、３Ａ…第１の弁室、４…第２弁箱、４Ａ…第２の弁室、５…バルブシート部材、６…弁口、７…ドレン通路、１０…第３弁箱、１０Ａ…第３の弁室、１３…第１の配管接続口、１３Ａ…配管接続口（第１の入口管）、１３Ｂ…配管接続口（第１の出口管）、１４…第１の配管、１７…第２の配管接続口、１７Ａ…配管接続口（第２の入口管）、１７Ｂ…配管接続口（第２の出口管）、１８…第２の配管、２０…ドレン口、２１…ドレン管、２２…第１バルブ、２３…第２バルブ、２４…第３バルブ、２５…第１の弁体、２６…第１のアクチュエータ、３２…第２の弁体、３３…第２のアクチュエータ、４０…第３の弁体、４１…第３のアクチュエータ、４２…連通孔。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、２つの配管を接続する弁口を二重にシールし二種類の流体の混じり合いを防止するようにした二重シート弁に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
食品、薬品等の業界においては、細菌等による汚染防止対策として、配管およびバルブの洗浄殺菌が最重要課題とされている。このため、洗浄殺菌方式として設備機器を分解せずに洗浄、殺菌するＣＩＰ（Cleaning in Place ）が提案、実施されている。その場合、ＣＩＰでは、洗浄液と製品液（以下、製品ともいう）や異種の製品どうしが混ざり合わないようにすることが重要な課題とされ、この課題を解決するために二重シールバルブが用いられている二重シールバルブとしては、例えば、特許文献１、２に開示されたものが知られている。
【０００３】
特許文献１に記載されている二重シールバルブは、第１パイプと第２パイプを連結する連結筒に設けた第１、第２の開口部を第１、第２の弁体によってそれぞれ開閉制御するようにしている。すなわち、第１パイプから第２パイプに流体を流す場合は、第１、第２の開口部を開放して流体を第１パイプから連結筒を経て第２パイプに流し、第１、第２パイプに異なった液体を流す場合は、第１、第２の開口部を第１、第２の弁体によってそれぞれ閉塞（二重シール）する。したがって、第１、第２パイプ内を流れる流体が混じり合うことがない。また、仮に一方の開口部のシールが不十分で一方のパイプを流れる流体が連結筒の内部空間に浸入しても他方の開口部はシールされているので、他方のパイプに流れ込むおそれはなく、排気管を通って外部に排出される。
【０００４】
特許文献２に記載されている二重シールバルブは、連結筒に第１および第２開口部を設け、これらの開口部を第１および第２弁体によってそれぞれ開閉制御するようにしている。また、連結筒に形成した第３開口部に外気に連通するドレイン管を接続するとともに、第３弁体によって第３開口部を開閉制御し、さらに連結筒に形成した第４開口部に第１パイプから分岐した分岐パイプを接続し、第４弁体によって第４開口部を開閉制御することにより、連結筒内の空間部を介して、第１および第２パイプ、ドレイン管および分岐パイプを相互に連通または閉鎖するようにしている。
【０００５】
【特許文献１】特開平１０−１０３５９０号公報
【特許文献２】特開２００８−９５９００号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上記した特許文献１に記載されている従来の二重シールバルブは、大気に開放している排気管と連結筒内の空間部とを連通させた構成を採っているので、大気中の雑菌が排気管を通って空間部内に侵入すると、第１、第２パイプ内を流れる製品を汚染する可能性があるという問題があった。また、第１、第２の弁体を第１、第２パイプを貫通させて配設しているので、メンテナンスが面倒で時間を要するという問題もあった。
【０００７】
特許文献２に記載されている二重シールバルブは、排出管にバルブを設けて連結筒の内部空間が大気と連通しないようにしているので、外気から雑菌が連結筒内に侵入するおそれがなく、上記問題を解決することができる利点がある。しかしながら、この二重シールバルブは、連結筒の第１、第２、第３、第４の開口部をそれぞれ開閉制御する第１、第２、第３、第４の弁体を連結筒の外部にそれぞれ設けているためバルブ自体が必然的に大型化するとともに、連結筒の内容積も大きく、内部空間に滞留する流体の量が多くなるという問題があった。
【０００８】
本発明は上記した従来の問題を解決するためになされたもので、その目的とするところは、小型化と残留量の低減を可能にした二重シート弁を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的を達成するために本発明は、配管接続口を有する第１の弁室を備えた第１弁箱と、配管接続口を有する第２の弁室を有する第２弁箱と、これら両弁箱間を連通する弁口とドレン通路とを有するバルブシート部材とを一体に形成してなるボディ本体と、前記ボディ本体に設けられ前記ドレン通路に接続された第３の弁室とドレン口とを有する第３弁箱と、前記第３弁箱の前記ドレン口に一端を接続したドレン管と、前記第１の弁室内に設けられ前記弁口を開閉する第１の弁体を駆動する第１のアクチュエータと、前記第２の弁室内に設けられ前記弁口を開閉する第２の弁体を駆動する第２のアクチュエータと、前記第３の弁室内に設けられ前記ドレン通路を開閉する第３の弁体を駆動する第３のアクチュエータとを備えたものである。
【００１０】
また、本発明は、上記発明の好ましい態様として、ボディ本体は、両端が開放する筒状体に形成されて内部中央がバルブシート部材によって仕切られることにより一半部が第１弁箱を形成し、他半部が第２弁箱を形成し、弁口は、バルブシート部材の中央に形成された貫通孔からなり、ドレン通路は、バルブシート部材の内部に半径方向に開口して一端が前記弁口に連通し、他端が前記第３の弁室に連通しているものである。
【００１１】
また、本発明は、上記発明の好ましい態様として、第１、第２弁箱の配管接続口がそれぞれ２つからなるものである。
【００１２】
また、本発明は、上記発明の好ましい態様として、第１、第２弁箱の配管接続口は、いずれか一方の弁箱に２つ設けられ、他方の弁箱に１つ設けられているものである。
【００１３】
また、本発明は、上記発明の好ましい態様として、第１弁箱の配管接続口と第２弁箱の配管接続口とは、軸線が互いに交叉するとともに高さ方向に離間して水平に設けられているものである。
【００１４】
さらに、本発明は、上記発明の好ましい態様として、ドレン通路が、第１弁箱の配管接続口と、第２弁箱の配管接続口の軸線に対して４５°交叉して設けられているものである。
【発明の効果】
【００１５】
本発明に係る二重シート弁は、第１、第２および第３弁箱の弁室内に第１、第２、第３のアクチュエータによって駆動される弁体をそれぞれ配設しているので、弁自体を小型化することができる。また、ボディ本体内の流体は弁口内に溜まるだけであるため、残留量を少なくすることができる。また、第１、第２弁箱およびバルブシート部材を一体に形成してボディ本体としているので、部品点数および組み立て工数の削減と、製造コストを低減することができる。また、ドレン通路は弁口内の流体を第３の弁室に導く。ドレン管は、第３の弁室内の流体をバルブの外部に排出する。
第１、第２弁箱の配管接続口には、製品、洗浄液、蒸気、温水等を供給するための配管が接続される。
【００１６】
また、バルブシート部材はボディ本体内に設けられて第１、第２弁箱を仕切る仕切壁を兼用しているので、ボディ本体の小型化を可能にする。
【００１７】
第１、第２弁箱に設けられる配管接続口がそれぞれ２つの場合、一方が入口管、他方が出口管として用いられる。
第１、第２弁箱のうち一方に設けられる配管接続口が１つの場合、入口管または出口管として用いられ、他方に設けられる配管接続口が２つの場合、一方が入口管、他方が出口管として用いられる。
【００１８】
第１、第２弁箱に設けられる配管接続口が、それぞれ２つで入口管と出口管とからなり、互いに軸線が交叉するとともに高さ方向に離間して水平に設けた発明においては、洗浄液や製品を供給するための液供給装置を互いに干渉しないように離して配置することが容易で、設置スペースを小さくすることができる。また、マニホールドブロックを容易に形成することができる。
【００１９】
さらに、ドレン通路を第１、第２弁箱の配管接続口に対して４５°交叉させて設けた発明においては、第３弁箱を配管接続口と干渉しないように取付けることが可能で、第３弁箱、第３の弁体、第３のアクチュエータの取付けを容易にする。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下、本発明を図面に示す実施の形態に基づいて詳細に説明する。
図１は本発明に係る二重シート弁の一実施の形態を示す外観斜視図、図２は同二重シート弁の一部を破断して示す正面図、図３は二重シート弁の平面図、図４は図２のＩＶ−ＩＶ線断面図、図５〜図８はそれぞれ二重シート弁の動作を説明するための図、図９〜図１２は本発明の他の実施の形態の二重シート弁の動作を説明するための図である。
【００２１】
図１〜図４において、二重シート弁１は、ボディ本体２を備えている。前記ボディ本体２は、ＳＵＳ３０４等によって上下に開放する円筒状に形成され、上半部が第１弁箱３を構成し、下半部が第２弁箱４を構成し、内部中央にバルブシート部材５が前記第１、第２弁箱３、４を仕切るように一体に設けられている。すなわち、ボディ本体２は、一体に形成された第１、第２弁箱３、４およびバルブシート部材５によって構成されるものである。第１弁箱３の内部は、第１の弁室３Ａを形成し、第２弁箱４の内部は、第２の弁室４Ａを形成している。
【００２２】
前記バルブシート部材５は、適宜な板厚を有する円板状に形成され、弁口６およびドレン通路７が形成されている。弁口６は、バルブシート部材５の中央に上下面に開口して形成された貫通孔からなり、前記第１、第２の弁室３Ａ、４Ａを連通させている。前記ドレン通路７は、バルブシート部材５の内部に半径方向に開口するように形成されることにより、一端が前記弁口６に連通し、他端が後述する第３弁箱１０の第３の弁室１０Ａに連通している。バルブシート部材５の下面からドレン通路７の下端までの高さｍ（図２）は、弁口６内に残留する液体の量を極力少なくするために、十分に小さく設定（例えば、数ｍｍ以下）されている。すなわち、ドレン通路７の開口径は、バルブシート部材５の厚みより僅かに小さい口径にすることによって、弁口６内に滞留する残留液を少なくすることを意味する。
【００２３】
前記第３弁箱１０は、ボディ本体２と同様にＳＵＳ３０４等によって図４に示すように前端側が円筒形で後端側が角筒形に形成され、ボディ本体２の外周面の長手方向中央に溶接によって固定されている。
【００２４】
前記ボディ本体２の上端側には、前記第１弁箱３の第１の弁室３Ａにそれぞれ連通する２つの配管接続口１３Ａ、１３Ｂ（図２）が周方向に１８０°離間して軸線を一致させて設けられており、これらの配管接続口１３Ａ、１３Ｂが第１の配管１４の途中に接続されている。配管接続口１３Ａ、１３Ｂは、継手付きの管路部からなり、上流側に位置する配管接続口１３Ａが第１の入口管を構成し、下流側に位置する配管接続口１３Ｂが第１の出口管を構成している。第１の配管１４は、製品、洗浄液、蒸気または温水を送液する液供給装置（図示せず）に接続されている。なお、配管接続口１３Ａ、１３Ｂを総称して呼ぶときは、第１の配管接続口１３と称する。
【００２５】
また、ボディ本体２の下端側には、前記第２弁箱４の第２の弁室４Ａに連通する２つの配管接続口１７Ａ、１７Ｂ（図１、図２）が周方向に１８０°離間して軸線を一致させて形成されており、これらの配管接続口１７Ａ、１７Ｂが第２の配管１８の途中に接続されている。配管接続口１７Ａ、１７Ｂは、継手付きの管路部からなり、上流側に位置する配管接続口１７Ａが第２の入口管を構成し、下流側に位置する配管接続口１７Ｂが第２の出口管を構成している。前記第２の配管１８は、前記第１の配管１４に送液される製品とは異なる製品、洗浄液、蒸気または温水を送液する液供給装置（図示せず）に接続されている。なお、配管接続口１７Ａ、１７Ｂを総称して呼ぶときは、第２の配管接続口１７と称する。
【００２６】
第１の配管接続口１３と第２の配管接続口１７とは、互いに軸線が９０°の角度で交叉するとともに高さ方向に離間して水平に設けられている。第１、第２の配管接続口１３、１７を互いに９０°の角度で交叉するように設けた理由は、これらの配管接続口を平行に設けた場合、これらの配管接続口に製品や洗浄液を供給する供給用装置が近づきすぎて互いに干渉するのを避けるためである。また、第１の配管接続口１３と第２の配管接続口１７は、軸線が前記ドレン通路７の軸線と水平面内において４５°の角度で交叉するように設けられている。言い換えれば、ドレン通路７は、配管接続口１３Ａ、１３Ｂと配管接続口１７Ａ、１７Ｂの軸線に対して水平面内において４５°の角度で交叉するように設けられている。また、第１の配管接続口１３と弁口６とは軸線が直交し、Ｔ字形の流路を形成している。同じく、第２の配管接続口１７と弁口６とは軸線が直交し、Ｔ字形の流路を形成している。なお、本実施の形態においては、第１の配管接続口１３と第２の配管接続口１７を９０°の角度で交叉させた例を示しているが、これに限らず６０〜９０°程度の角度範囲で交叉するものであってもよい。ただし、あまり交叉角度が小さいと、供給用装置どうしが干渉し易くなるため好ましくない。
【００２７】
前記第３弁箱１０の下面側には、ドレン用孔２０（図４）が形成されており、このドレン用孔２０にはドレン管２１の上端が溶接によって接続されている。
【００２８】
さらに、二重シート弁１は、前記弁口６およびドレン通路７を開閉するダイアフラムバルブからなる第１、第２、第３バルブ２２、２３、２４を備えている。
【００２９】
前記第１バルブ２２は、第１弁箱３の第１の弁室３Ａ内に配設され弁口６の上端側開口部６ａ（図２）を開閉する第１の弁体２５と、第１弁箱３の上端開口部２９に下向きに取付けられた第１のアクチュエータ２６とを備え、このアクチュエータ２６の作動ロッド３０の下端に前記第１の弁体２５が取付けられている。第１の弁体２５は、フッ素樹脂等によって一体に形成されるもので、円柱状の頭部２５Ａと、この頭部２５Ａの基端側に一体に設けられた碗状の弾性変形部２５Ｂと、これらの間に設けられた頸部２５Ｃとで構成され、弁口６の閉塞時に頭部２５Ａがバルブシート部材５の上面で弁口６の周囲に形成した上側着座部２７ａに着座することにより、前記上端側開口部６ａをシールするように構成されている。弾性変形部２５Ｂの外周縁は、第１弁箱３の内周面に突設した環状突起２８に固定されることにより、第１弁箱３の上端開口部２９と第１の弁室３Ａとを完全に遮断している。したがって、外気中の雑菌等が第１の弁室３Ａ内に侵入したり、第１の弁室３Ａ内の液体が外部に漏洩することはない。
【００３０】
前記第２バルブ２３は、第２弁箱４の第２の弁室４Ａ内に配設され弁口６の下端側開口部６ｂを開閉する第２の弁体３２と、第２弁箱４の下端開口部３５に上向きに取付けられた第２のアクチュエータ３３とを備え、このアクチュエータ３３の作動ロッド３６の上端に前記第２の弁体３２が取付けられている。第２の弁体３２は、前記第１の弁体２５と同様に、フッ素樹脂等よって一体に形成されるもので、円柱状の頭部３２Ａと、この頭部３２Ａの基端側に一体に設けられた碗状の弾性変形部３２Ｂと、これらの間に設けられた頸部３２Ｃとで構成され、弁口６の閉塞時に頭部３２Ａがバルブシート部材５の下面で弁口６の周囲に形成した下側着座部２７ｂに着座することにより、前記下端側開口部６ｂをシールするように構成されている。弾性変形部３２Ｂの外周縁は、第２弁箱４の内周面に突設した環状突起３４に固定されることにより、第２弁箱４の下端開口部３５と第２の弁室４Ａとを完全に遮断している。したがって、外気中の雑菌等が第２の弁室４Ａ内に侵入したり、第２の弁室４Ａ内の液体が外部に漏洩することはない。
【００３１】
図４において、前記第３バルブ２４は、第３弁箱１０の第３の弁室１０Ａ内に水平に配設された第３の弁体４０と、第３弁箱１０の後端開口部に水平に取付けられた第３のアクチュエータ４１とを備え、この第３のアクチュエータ４１の作動ロッド４６の先端に前記第３の弁体４０が取付けられている。第３の弁体４０は、前記第１、第２の弁体２５、３２と同様にフッ素樹脂等によって形成され、頭部４０Ａと、この頭部４０Ａの基端側に一体に設けられた弾性変形部４０Ｂと、これらの間に設けられた頸部４０Ｃとで構成され、ドレン通路７の閉塞時に頭部４０Ａが第３弁箱１０に設けた連通孔４２を閉塞するように構成されている。連通孔４２は、第３弁箱１０の前面板に形成され、第３の弁体４０の全開時に前記ドレン通路７と第３の弁室１０Ａを連通させている。弾性変形部４０Ｂの外周縁は、第３弁箱１０の内周面に突設した環状突起４４に固定されることにより、第３弁箱１０の後端開口部４４と第３の弁室１０Ａとを完全に遮断している。したがって、外気中の雑菌等が第３の弁室１０Ａ内に侵入したり、第３の弁室１０Ａ内の液体が外部に漏洩することはない。なお、このような第１、第２、第３の弁体２５、３２、４０としては、例えば特許第３７０４６５７号のダイアフラム弁を用いることができる。
【００３２】
前記第１の弁体２５は、全開、全閉時のいずれにおいても配管接続口１３Ａ、１３Ｂを閉塞することはない。また、前記第２の弁体３２は、全開、全閉時のいずれにおいても配管接続口１７Ａ、１７Ｂを閉塞することはない。さらに、前記第３の弁体４０は、連通孔４２の全開、全閉時のいずれにおいてもドレン口２０を閉塞することはない。第１、第２の配管１４、１８の二重シート弁１より上流側と下流側には、それぞれ図示を省略したバルブが設けられている。このような図示を省略したバルブと前記第１、第２、第３バルブ２２、２３、２４は、製品の供給開始時、供給停止時、殺菌時および洗浄時に制御部からの制御信号によって駆動制御されるように構成されている。
【００３３】
次に、上記構造からなる二重シート弁１の動作の一例を、図１、図２、図５〜図８に基づいて説明する。
図５は、二重シート弁１の停止時の状態を示す図である。この停止状態において、第１の弁体２５が弁口６の上端側開口部６ａを閉塞し、第２の弁体３２が弁口６の下端側開口部６ｂを閉塞することにより、弁口６を二重シールしている。また、第３の弁体４０がドレン通路７を閉塞している。したがって、弁口６およびドレン通路７は、大気から完全に遮断されているため、雑菌等がドレン管２１内を通って第３の弁室１０Ａ、ドレン通路７および弁口６、さらには第１、第２の配管接続口１３、１７や第１、第２の配管１４、１８に侵入するおそれがなく、雑菌等による汚染や雑菌の繁殖を確実に防止することができる。
【００３４】
図６は二重シート弁の殺菌時の状態を示す図で、（ａ）は第１の配管の殺菌時、（ｂ）は第２の配管の殺菌時の状態を示す図である。図６（ａ）に示す第１の配管１４の殺菌時においては、第１の弁体２５を全開にし、第２、第３の弁体３２、４０を全閉状態に保持する。そして、この状態で第１の配管１４より第１の配管接続口１３に蒸気（または温水）５０を流し、第１の配管１４、第１の配管接続口１３、第１の弁室３Ａ、弁口６およびドレン通路７を殺菌する。
【００３５】
第１の配管１４の殺菌が終了すると、図６（ｂ）に示す状態に切り替えて第２の配管１８を殺菌する。このときは、第２の弁体３２を開き、第１、第３の弁体２５、４０を閉じた状態に保持する。そして、この状態で第２の配管１８に蒸気５０を流し、第２の配管１８、第２の配管接続口１７、第２の弁室４Ａ、弁口６およびドレン通路７を殺菌する。
【００３６】
以上により第１、第２の配管１４、１８、第１、第２の配管接続口１３、１７、第１、第２の弁室３Ａ、４Ａ、弁口６およびドレン通路７が完全に殺菌処理されたことになる。
【００３７】
図７は製品送液時の状態を示す図である。製品送液時においては、第１、第２の弁体２５、３２を開き、第３の弁体４０を閉じた状態に保持する。また、第１の配管１４の二重シート弁１より下流側の管体部分は予め不図示のバルブによって閉塞しておき、製品５１が下流側に流れないようにしておく。さらに、第２の配管１８の二重シート弁１より上流側の管体部分についても予め不図示のバルブによって閉塞しておき、製品５１が第２の配管１８の上流側に逆流しないようにしておく。この状態において、第１の配管１４に例えば牛乳からなる製品５１を送液し、二重シート弁１を経て第２の配管１８の下流側に流す。このとき、
【００３８】
製品５１を第２の配管１８から第１の配管１４の下流側に送液するときは、上記とは反対に第１の配管１４の二重シート弁１より上流側の管体部分を予め不図示のバルブによって閉塞し、製品５１が第１の配管１４の上流側に逆流しないようにするとともに、第２の配管１８の二重シート弁１より下流側の管体部分を不図示のバルブによって閉塞しておけばよい。
【００３９】
図８はＣＩＰ時の状態を示す図で、（ａ）は第１の配管の洗浄時、（ｂ）は第２の配管の洗浄時の状態を示す図である。図８（ａ）に示す第１の配管１４の洗浄時においては、第１、第３の弁体２５、４０を早い周期で一定時間繰り返し開閉操作し、第２の弁体３２を全閉状態に保持し、第１の配管１４より酸性の洗浄液（例えば、硝酸）５２を弁口６内に間欠的に送液し、第１の配管１４、第１の配管接続口１３、第１の弁室３Ａ、弁口６、ドレン通路７および第３の弁室１０Ａを洗浄する。洗浄液５２は、第１の配管１４の下流側の管体部分とドレン管２１を通って外部に排出され、回収される。
【００４０】
ここで、第１、第３の弁体２５、弁体４０を早い周期で一定時間繰り返し開閉操作し、洗浄液５２を弁口６内に間欠的に吹き込むと、弁口６内に残留している製品５１は洗浄液５２によって吹き飛ばされ、ドレン通路７、第３の弁室１０Ａおよびドレン管２１を通って外部に排出される。
【００４１】
酸による洗浄が終了すると、次に第１の配管１４にアルカリ性の洗浄液（例えば、苛性ソーダ）を送液し、第１の配管１４、第１の配管接続口１３、弁口６、ドレン通路７および第３の弁室１０Ａを同様に洗浄する。そして、この後さらに水を送液し、第１の配管１４、第１の配管接続口１３、弁口６、ドレン通路７および第１、第３の弁室３Ａ、１０Ａを同様に洗浄する。
【００４２】
第１の配管１４を酸、アルカリおよび水によって洗浄した後、図８（ｂ）に示す状態に切り替えて第２の配管１８を同様に酸によって洗浄する。すなわち、第２の配管１８の洗浄時においては、第１の弁体２５を全閉状態に保持する。そして、第２、第３の弁体３２、４０を一定の周期で繰り返し間欠的に開閉操作し、第２の配管１８に酸性の洗浄液５２を送液し、第２の配管１８、第２の配管接続口１７、弁口６、ドレン通路７および第２、第３の弁室４Ａ、１０Ａを洗浄する。このときの洗浄液５２は、第２の配管１８の下流側の管体部分とドレン管２１を通って外部に排出され、回収される。
【００４３】
次に、第２の配管１８にアルカリ性の洗浄液を同様に送液し、第２の配管１８、第２の配管接続口１７、第２の弁室４Ａ、弁口６、ドレン通路７および第３の弁室１０Ａを同様に洗浄する。そして、この後さらに水によってすすぎを行なう。
【００４４】
このようにして第１、第２の配管１４、１８および二重シート弁１の洗浄が終了すると、第１、第２、第３の弁体２５、３２、４０を全て全閉にし、図５に示した停止時の状態に戻す。
【００４５】
このような本発明に係る二重シート弁１によれば、第１、第２バルブ２２、２３によって弁口６を二重にシールするとともにドレン通路７を第３バルブ２４によってシールしているので、外部から雑菌等がボディ本体２内に侵入して製品を汚染したり、増殖したりするのを確実に防止することができ、サニタリー仕様のバルブとして好適である。
【００４６】
また、第１、第２弁箱３、４とバルブシート部材５を一体に形成してボディ本体２としているので、部品点数および組み立て工数を削減することができ、製造コストを低減することができる。
【００４７】
さらに、本発明においては、第１、第２、第３バルブ２２、２３、２４の弁体２５、３２、４０として、ダイアフラム弁を用いることにより、第１、第２、第３の弁室３Ａ、４Ａ、１０Ａをそれぞれ外気と完全に遮断しているので、第１、第２、第３の弁室３Ａ、４Ａ、１０Ａ内への雑菌の侵入を確実に防止することができ、二重シート弁１の信頼性を一層向上させることができる。
【００４８】
図９〜図１２は、本発明の他の実施の形態を示す二重シート弁の動作の一例を示す図で、図９は二重シート弁の停止時の状態を示す図、図１０（ａ）は第１の配管の殺菌時の状態を示す図、図１０（ｂ）は第２の配管の殺菌時の状態を示す図、図１１は製品送液時の状態を示す図、図１２（ａ）は第１の配管のＣＩＰ洗浄時の状態を示す図、図１２（ｂ）は第２の配管のＣＩＰ洗浄時の状態を示す図である。
【００４９】
この実施の形態は、第１の弁室３Ａに対して１つの配管接続口１３Ａを設け、第２の弁室４Ａに対して２つの配管接続口１７Ａ、１７Ｂを設けた例を示す。配管接続口１３Ａは、第１の配管１４の上流側に接続されることにより入口管を構成し、上記した実施の形態における配管接続口１３Ｂ（第１の出口管）を省略している。その他の構成は全く同一であるため、同一部材、部分については同一符号をもって示し、その説明を省略する。
【００５０】
図９に示す停止時の状態において、第１、第２、第３の弁体２５、３２、４０はを全閉状態に保持されている。したがって、弁口６およびドレン通路７は、大気から完全に遮断されているため、雑菌等がドレン管２１内を通って第３の弁室１０Ａ、ドレン通路７および弁口６、さらには配管接続口１３Ａ、第２の配管接続口１７や第１、第２の配管１４、１８に侵入するおそれがなく、雑菌等による汚染、雑菌の繁殖を確実に防止することができる。
【００５１】
図１０（ａ）に示す第１の配管１４の殺菌時においては、第１、第２の弁体２５、３２を全開にし、第３の弁体４０を全閉状態に保持する。そして、この状態で第１の配管１４より第１の配管接続口１３Ａに蒸気（または温水）５０を流し、第１の配管１４、配管接続口１３Ａ、第１の弁室３Ａ、弁口６、ドレン通路７、第２の弁室４Ａ、配管接続口１７Ｂおよび第２の配管１８の下流側を殺菌する。
【００５２】
第２の配管１８を殺菌する場合は、図１０（ｂ）に示す状態に切り替えて同様に殺菌する。このときは、第２の弁体３２を開き、第１、第３の弁体２５、４０を閉じた状態に保持する。そして、この状態で第２の配管１８に蒸気５０（または温水）を流し、第２の配管１８、配管接続口１７Ａ、第２の弁室４Ａ、弁口６、ドレン通路７、配管接続口１７Ｂおよび第２の配管１８の下流側を殺菌する。
【００５３】
図１１に示す製品送液時においては、第１、第２の弁体２５、３２を開き、第３の弁体４０を閉じた状態に保持する。この状態において、上記した実施の形態と同様に第１の配管１４に例えば牛乳からなる製品５１を送液し、第１の弁室３Ａ、弁口６、第２の弁室４Ａおよび配管接続口１７Ｂを経て第２の配管１８の下流側に流す。
【００５４】
図１２（ａ）に示す第１の配管１４のＣＩＰ洗浄時においては、第３の弁体４０を早い周期で一定時間繰り返し開閉操作し、第１、第２の弁体２５、３２を全開状態に保持し、第１の配管１４に酸性の洗浄液（例えば、硝酸）５２を送液し、第１の配管１４、配管接続口１３Ａ、第１の弁室３Ａ、弁口６、ドレン通路７、第２、第３の弁室４Ａ、１０Ａ、配管接続口１７Ｂおよび第２の配管１８の下流側を洗浄する。
【００５５】
次に、第１の配管１４にアルカリ性の洗浄液（例えば、苛性ソーダ）を送液し、上記と同様に洗浄する。そして、この後さらに水によって同様に洗浄する。
【００５６】
第２の配管１８を酸、アルカリおよび水によって洗浄する場合は、図１２（ｂ）に示す状態に切り替えて同様に洗浄する。第２の配管１８の洗浄時においては、第１の弁体２５を全閉状態に保持する。そして、第２、第３の弁体３２、４０を一定の周期で繰り返し間欠的に開閉操作し、第２の配管１８に酸性の洗浄液５２を送液し、第２の配管１８、配管接続口１７Ａ、第２の弁室４Ａ、弁口６、ドレン通路７、第３の弁室１０Ａ、配管接続口１７Ｂおよび第２の配管１８の下流側を洗浄する。
【００５７】
次に、第２の配管１８にアルカリ性の洗浄液を同様に送液し、上記と同様に洗浄する。そして、この後さらに水によって同様に洗浄を行なう。
【００５８】
なお、上記実施の形態においては、第１弁箱３に１つの配管接続口１３Ａを設け、第２弁箱４に２つの配管接続口１７Ａ、１７Ｂを設けた例を示したが、本発明はこれに何ら特定されるものではなく、第１弁箱３に２つの配管接続口１３Ａ、１３Ｂを設け、第２弁箱４に１つの配管接続口１７Ａまたは１７Ｂを設けてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００５９】
【図１】本発明に係る二重シート弁の一実施の形態を示す外観斜視図である。
【図２】二重シート弁の一部を破断して示す正面図である。
【図３】二重シート弁の平面図である。
【図４】図２のＩＶ−ＩＶ線断面図である。
【図５】二重シート弁の停止状態を示す図である。
【図６】（ａ）、（ｂ）はそれぞれ二重シート弁の殺菌時の状態を示す図である。
【図７】二重シート弁の製品送液時の状態を示す図である。
【図８】（ａ）、（ｂ）はそれぞれ二重シート弁の洗浄時の状態を示す図である。
【図９】本発明の他の実施の形態を示す二重シート弁の停止状態を示す図である。
【図１０】（ａ）、（ｂ）はそれぞれ二重シート弁の殺菌時の状態を示す図である。
【図１１】二重シート弁の製品送液時の状態を示す図である。
【図１２】（ａ）、（ｂ）はそれぞれ二重シート弁の洗浄時の状態を示す図である。
【符号の説明】
【００６０】
１…二重シート弁、２…ボディ本体、３…第１弁箱、３Ａ…第１の弁室、４…第２弁箱、４Ａ…第２の弁室、５…バルブシート部材、６…弁口、７…ドレン通路、１０…第３弁箱、１０Ａ…第３の弁室、１３…第１の配管接続口、１３Ａ…配管接続口（第１の入口管）、１３Ｂ…配管接続口（第１の出口管）、１４…第１の配管、１７…第２の配管接続口、１７Ａ…配管接続口（第２の入口管）、１７Ｂ…配管接続口（第２の出口管）、１８…第２の配管、２０…ドレン口、２１…ドレン管、２２…第１バルブ、２３…第２バルブ、２４…第３バルブ、２５…第１の弁体、２６…第１のアクチュエータ、３２…第２の弁体、３３…第２のアクチュエータ、４０…第３の弁体、４１…第３のアクチュエータ、４２…連通孔。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
配管接続口を有する第１の弁室を備えた第１弁箱と、配管接続口を有する第２の弁室を有する第２弁箱と、これら両弁箱間を連通する弁口とドレン通路とを有するバルブシート部材とを一体に形成してなるボディ本体と、
前記ボディ本体に設けられ前記ドレン通路に接続された第３の弁室とドレン口とを有する第３弁箱と、
前記第３弁箱の前記ドレン口に一端を接続したドレン管と、
前記第１の弁室内に設けられ前記弁口を開閉する第１の弁体を駆動する第１のアクチュエータと、
前記第２の弁室内に設けられ前記弁口を開閉する第２の弁体を駆動する第２のアクチュエータと、
前記第３の弁室内に設けられ前記ドレン通路を開閉する第３の弁体を駆動する第３のアクチュエータとを備えたことを特徴とする二重シート弁。
【請求項２】
請求項１記載の二重シート弁において、
前記ボディ本体は、両端が開放する筒状体に形成されて内部中央が前記バルブシート部材によって仕切られることにより一半部が前記第１弁箱を形成し、他半部が前記第２弁箱を形成し、
前記弁口は、前記バルブシート部材の中央に形成された貫通孔からなり、
前記ドレン通路は、前記バルブシート部材の内部に半径方向に開口して一端が前記弁口に連通し、他端が前記第３の弁室に連通していることを特徴とする二重シート弁。
【請求項３】
請求項１または２記載の二重シート弁において、
前記第１、第２弁箱の配管接続口がそれぞれ２つからなることを特徴とする二重シート弁。
【請求項４】
請求項１または２記載の二重シート弁において、
前記第１、第２弁箱の配管接続口は、いずれか一方の弁箱に２つ設けられ、他方の弁箱に１つ設けられていることを特徴とする二重シート弁。
【請求項５】
請求項３または４記載の二重シート弁において、
前記第１弁箱の配管接続口と第２弁箱の配管接続口とは、軸線が互いに交叉するとともに高さ方向に離間して水平に設けられていることを特徴とする二重シート弁。
【請求項６】
請求項３または４記載の二重シート弁において、
前記ドレン通路は、前記第１弁箱の配管接続口と、第２弁箱の配管接続口の軸線に対して４５°交叉して設けられていることを特徴とする二重シート弁。
【請求項１】
配管接続口を有する第１の弁室を備えた第１弁箱と、配管接続口を有する第２の弁室を有する第２弁箱と、これら両弁箱間を連通する弁口とドレン通路とを有するバルブシート部材とを一体に形成してなるボディ本体と、
前記ボディ本体に設けられ前記ドレン通路に接続された第３の弁室とドレン口とを有する第３弁箱と、
前記第３弁箱の前記ドレン口に一端を接続したドレン管と、
前記第１の弁室内に設けられ前記弁口を開閉する第１の弁体を駆動する第１のアクチュエータと、
前記第２の弁室内に設けられ前記弁口を開閉する第２の弁体を駆動する第２のアクチュエータと、
前記第３の弁室内に設けられ前記ドレン通路を開閉する第３の弁体を駆動する第３のアクチュエータとを備えたことを特徴とする二重シート弁。
【請求項２】
請求項１記載の二重シート弁において、
前記ボディ本体は、両端が開放する筒状体に形成されて内部中央が前記バルブシート部材によって仕切られることにより一半部が前記第１弁箱を形成し、他半部が前記第２弁箱を形成し、
前記弁口は、前記バルブシート部材の中央に形成された貫通孔からなり、
前記ドレン通路は、前記バルブシート部材の内部に半径方向に開口して一端が前記弁口に連通し、他端が前記第３の弁室に連通していることを特徴とする二重シート弁。
【請求項３】
請求項１または２記載の二重シート弁において、
前記第１、第２弁箱の配管接続口がそれぞれ２つからなることを特徴とする二重シート弁。
【請求項４】
請求項１または２記載の二重シート弁において、
前記第１、第２弁箱の配管接続口は、いずれか一方の弁箱に２つ設けられ、他方の弁箱に１つ設けられていることを特徴とする二重シート弁。
【請求項５】
請求項３または４記載の二重シート弁において、
前記第１弁箱の配管接続口と第２弁箱の配管接続口とは、軸線が互いに交叉するとともに高さ方向に離間して水平に設けられていることを特徴とする二重シート弁。
【請求項６】
請求項３または４記載の二重シート弁において、
前記ドレン通路は、前記第１弁箱の配管接続口と、第２弁箱の配管接続口の軸線に対して４５°交叉して設けられていることを特徴とする二重シート弁。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【公開番号】特開２０１０−７８４２（Ｐ２０１０−７８４２Ａ）
【公開日】平成２２年１月１４日（２０１０．１．１４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−１７１２５８（Ｐ２００８−１７１２５８）
【出願日】平成２０年６月３０日（２００８．６．３０）
【出願人】（３０４００７７３２）マイクロゼロ株式会社 (2)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年１月１４日（２０１０．１．１４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年６月３０日（２００８．６．３０）
【出願人】（３０４００７７３２）マイクロゼロ株式会社 (2)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]