(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
分配ステーション（３）に接続された供給管（１）と、それぞれ第１の流体及び第２の流体を収容しかつ供給管（１）に接続された少なくとも第１のタンク（４）及び第２のタンク（５）と、分配ステーション（３）に接続された帰還管（２）とを備え、第１のタンク（４）及び第２のタンク（５）は帰還管（２）に接続された供給流体自動交換装置において、
供給管（１）に設けられかつ第１のタンク（４）と第２のタンク（５）とに接続された供給管制御弁装置（６）と、
帰還管（２）に設けられかつ第１のタンク（４）と第２のタンク（５）とに接続された帰還管制御弁装置（７）と、
供給管制御弁装置（６）と帰還管制御弁装置（７）との間に接続されかつピグ（７０）を備えたピグステーション（１０）とを備え、
供給管（１）、帰還管（２）及びピグステーション（１０）により閉ループを構成し、ピグ（７０）はピグステーションから閉ループを通り循環できることを特徴とする供給流体自動交換装置。
【請求項２】
供給管制御弁装置（６）は、供給管（１）に接続された第１のポート（６１）と、第１のタンク（４）に接続された第２のポート（６２）と、第２のタンク（５）に接続された第３のポート（６３）と、ピグステーション（１０）に接続された第４のポート（６４）を有する多方弁（８）を備えた請求項１に記載の供給流体自動交換装置。
【請求項３】
多方弁（８）の第２のポート（６２）と第１のタンク（４）とを接続する第１の接続管（１０１）に第１のポンプ（１１１）を接続した請求項２に記載の供給流体自動交換装置。
【請求項４】
多方弁（８）の第３のポート（６３）と第２のタンク（５）とを接続する第２の接続管（１０２）に第２のポンプ（１１２）を接続した請求項２に記載の供給流体自動交換装置。
【請求項５】
帰還管制御弁装置（７）は、ピグステーション（１０）に接続された第１のポート（７１）と、第１のタンク（４）に接続された第２のポート（７２）と、第２のタンク（５）に接続された第３のポート（７３）と、帰還管（２）に接続された第４のポート（７４）とを有する多方弁（９）を備えた請求項１に記載の供給流体自動交換装置。
【請求項６】
供給管制御弁装置（６）は、供給管（１）に接続された第１のポート（６１）と、多方弁（１２１）の第１のポート（１２２）に接続された第２のポート（６２）と、ピグステーション（１０）に接続された第４のポート（６４）を有する多方弁（８）を備え、多方弁（１２１）の第２のポート（１２３）は第１のタンク（４）に接続され、第３のポート（１２４）は第２のタンク（５）に接続された請求項１に記載の供給流体自動交換装置。
【請求項７】
供給管制御弁装置（６）と多方弁（１２１）との間にポンプ（１２０）を接続した請求項６に記載の供給流体自動交換装置。
【請求項８】
供給管制御弁装置（６）及び帰還管制御弁装置（７）に隣接してピグ検知装置（８ａ、９ａ）を設けた請求項１に記載の供給流体自動交換装置。
【請求項９】
ピグステーション（１０）は、チャンバ（２１）を有するハウジング（２０）を備え、
ハウジング（２０）は、配管の終端（９１）に接続される入口（２２）と、チャンバ（２１）内に流体を供給する供給口（２３）とを有し、
供給口（２３）からチャンバ（２１）内に流体圧力を加えて、チャンバ（２１）内に配置したピグ（７０）を発射口（５１）から配管内に圧送できる請求項１に記載の供給流体自動交換装置。
【請求項１０】
発射口（５１）に向かって縮径するテーパ部（２０ａ）をチャンバ（２１）に形成した請求項９に記載の供給流体自動交換装置。
【請求項１１】
チャンバ（２１）に隣接して設けたピグ検知装置（２０ｂ）の出力により制御弁（９４）を閉弁してピグ（７０）の移動を阻止する請求項９に記載の供給流体自動交換装置。
【請求項１２】
ハウジング（２０）に固定されたスリーブ（３０）は、チャンバ（２１）に連絡する貫通孔（３６）と、貫通孔（３６）の一端に形成された装填口（４１）と、配管の始端（９２）に接続されかつ貫通孔（３６）の他端に形成された発射口（５１）とを有し、
装填口（４１）から発射口（５１）に向かって縮径するテーパ部（４０）を貫通孔（３６）に形成し、
供給口（２３）からチャンバ（２１）内に流体圧力を加えて、貫通孔（３６）内に配置したピグ（７０）を発射口（５１）から配管内に圧送できる請求項９に記載の供給流体自動交換装置。
【請求項１３】
テーパ部（４０）と同一軸線上に接続されかつ発射口（５１）に連続する直管部（５０）を貫通孔（３６）に形成した請求項１２に記載の供給流体自動交換装置。
【請求項１４】
スリーブ（３０）は、チャンバ（２１）内に延びる内管部（３２）と、ハウジング（２０）の外側に延びる連結部（３３）とを備える請求項１２又は１３に記載の供給流体自動交換装置。
【請求項１５】
スリーブ（３０）はハウジング（２０）に固定されるフランジ部（３１）を備え、内管部（３２）はフランジ部（３１）からチャンバ（２１）内に延び、連結部（３３）はフランジ部（３１）からハウジング（２０）の外側に延びる請求項１４に記載の供給流体自動交換装置。
【請求項１６】
装填口（４１）の内径はピグ（７０）のスカート部（７０ｃ）の外径よりも大きく、発射口（５１）の内径はピグ（７０）のスカート部（７０ｃ）の外径よりも僅かに小さい請求項１２〜１５のいずれか１項に記載の供給流体自動交換装置。
【請求項１７】
ピグステーション（１０）は、チャンバ（２１）を有するハウジング（２０）と、ハウジング（２０）に固定されかつ貫通孔（３６）を有するスリーブ（３０）と、スリーブ（３０）と同一軸線上に配置されかつ配管の終端（９１）に接続されるガイド管（１５）とを備え、
ハウジング（２０）は、ガイド管（１５）に接続される入口（２２）と、チャンバ（２１）内の流体を排出する排出口（２４）とを有し、
スリーブ（３０）は、チャンバ（２１）に連絡する貫通孔（３６）の一端に形成された装填口（４１）と、配管の始端（９２）に接続されかつ貫通孔（３６）の他端に形成された発射口（５１）とを有し、
装填口（４１）から発射口（５１）に向かって縮径するテーパ部（４０）を貫通孔（３６）に形成し、
配管の終端（９１）からガイド管（１５）を通じて送られるピグ（７０）を貫通孔（３６）内で停止させる請求項１２に記載の供給流体自動交換装置。
【請求項１８】
テーパ部（４０）と同一軸線上に接続されかつ発射口（５１）に連続する直管部（５０）をスリーブ（３０）の内面に形成した請求項１７に記載の供給流体自動交換装置。
【請求項１９】
スリーブ（３０）は、チャンバ（２１）内に延びる内管部（３２）と、ハウジング（２０）の外側に延びる連結部（３３）とを備える請求項１７又は１８に記載の供給流体自動交換装置。
【請求項２０】
スリーブ（３０）はハウジング（２０）に固定されるフランジ部（３１）を備え、内管部（３２）はフランジ部（３１）からチャンバ（２１）内に延び、連結部（３３）はフランジ部（３１）からハウジング（２０）の外側に延びる請求項１９に記載の供給流体自動交換装置。
【請求項２１】
装填口（４１）の内径はピグ（７０）のスカート部（７０ｃ）の外径よりも大きく、発射口（５１）の内径はピグ（７０）のスカート部（７０ｃ）の外径よりも僅かに小さい請求項１７〜２０のいずれか１項に記載の供給流体自動交換装置。
【請求項２２】
貫通孔（３６）内の流体圧力をスリーブ（３０）の外側に連絡させる１又は２以上の横孔（４７）をスリーブ（３０）に形成した請求項１７〜２１のいずれか１項に記載の供給流体自動交換装置。
【請求項２３】
テーパ部（４０）と直管部（５０）との接続部（４９）の近傍に横孔（４７）を形成し、貫通孔（３６）内のピグ（７０）の前方の流体圧力は横孔（４７）及びチャンバ（２１）を通じて排出口（２４）に連絡する請求項２２に記載の供給流体自動交換装置。
【請求項２４】
チャンバ（２１）を有するハウジング（２０）と、ハウジング（２０）に固定されかつ貫通孔（３６）を有するスリーブ（３０）と、スリーブ（３０）と同一軸線上に配置されかつ配管の終端（９１）に接続されるガイド管（１５）とを備え、
ハウジング（２０）は、ガイド管（１５）に接続される入口（２２）と、チャンバ（２１）内に流体を供給する供給口（２３）と、チャンバ（２１）内の流体を排出する排出口（２４）とを有し、
スリーブ（３０）は、チャンバ（２１）に連絡する貫通孔（３６）の一端に形成された装填口（４１）と、配管の始端（９２）に接続されかつ貫通孔（３６）の他端に形成された発射口（５１）とを有し、
供給口（２３）からチャンバ（２１）内に流体圧力を加えて、貫通孔（３６）内に配置したピグ（７０）を発射口（５１）から配管内に圧送し、
配管の終端（９１）からガイド管（１５）を通じて送られるピグ（７０）を貫通孔（３６）内で停止させる請求項１２に記載の供給流体自動交換装置。
【請求項２５】
テーパ部（４０）と同一軸線上に接続されかつ発射口（５１）に連続する直管部（５０）を貫通孔（３６）に形成した請求項２４に記載の供給流体自動交換装置。
【請求項２６】
スリーブ（３０）は、チャンバ（２１）内に延びる内管部（３２）と、ハウジング（２０）の外側に延びる連結部（３３）とを備える請求項２４又は２５に記載の供給流体自動交換装置。
【請求項２７】
スリーブ（３０）はハウジング（２０）に固定されるフランジ部（３１）を備え、内管部（３２）はフランジ部（３１）からチャンバ（２１）内に延び、連結部（３３）はフランジ部（３１）からハウジング（２０）の外側に延びる請求項２６に記載の供給流体自動交換装置。
【請求項２８】
装填口（４１）の内径はピグ（７０）のスカート部（７０ｃ）の外径よりも大きく、発射口（５１）の内径はピグ（７０）のスカート部（７０ｃ）の外径よりも僅かに小さい請求項２４〜２７のいずれか１項に記載の供給流体自動交換装置。
【請求項２９】
貫通孔（３６）内の流体圧力をスリーブ（３０）の外側に連絡させる１又は２以上の横孔（４７）をスリーブ（３０）に形成した請求項２４〜２８のいずれか１項に記載の供給流体自動交換装置。
【請求項３０】
テーパ部（４０）と直管部（５０）との接続部（４９）の近傍に横孔（４７）を形成し、貫通孔（３６）内のピグ（７０）の前方の流体圧力は横孔（４７）及びチャンバ（２１）を通じて排出口（２４）に連絡する請求項２９に記載の供給流体自動交換装置。
【請求項３１】
供給管制御弁装置（６）を２個の多方弁（８）と（１３０）とにより構成した請求項１に記載の供給流体自動交換装置。
【請求項３２】
帰還管制御弁装置（７）をピグステーション（１４０）と制御弁（１４６）とにより構成した請求項１に記載の供給流体自動交換装置。
【請求項３３】
多方弁（８）の第１のポート（６１）は多方弁（１３０）の第２のポート（１３２）に接続され、多方弁（１３０）の第１のポート（１３１）は制御弁（２１０）を介して供給管１に接続される請求項３１に記載の供給流体自動交換装置。
【請求項３４】
多方弁（１３０）の第１のポート（１３１）と制御弁（２１０）との間に制御弁（１５０）が接続される請求項３０に記載の供給流体自動交換装置。
【請求項３５】
多方弁（１６０）の第２のポート（１６２）とピグステーション（１４０）の第１のポート（１４１）との間には制御弁（１４６）が接続され、ピグステーション（１４０）の第２のポート（１４２）は制御弁（１４３）を介して多方弁（９）の第１のポート（７１）に接続され、多方弁（１６０）の第３のポート（１６３）と多方弁（１３０）の第３のポート（１３３）との間には２つのピグステーション（１７１、１７２）が格納管（１７３）に設けられる請求項１に記載の供給流体自動交換装置。
【請求項３６】
供給管（１）の端部には多方弁（１８０）の第１のポート（１８１）が接続され、多方弁（１８０）の第２のポート（１８２）は制御弁（１１６）を介して分配ステーション（３）に接続され、多方弁（１８０）の第３のポート（１８３）は多方弁（１９０）の第１のポート（１９１）に接続され、多方弁（１９０）の第２のポート（１９２）は制御弁（１１７）を介して分配ステーション（３）に接続され、第３のポート（１９３）は帰還管（２）の一端に接続され、帰還管（２）の他端はピグステーション（１４０）の入口（１４４）に接続され、ピグステーション（１７１）及び（１７２）にはそれぞれピグ（７０）が格納される請求項１に記載の供給流体自動交換装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、流体を搬送する配管内を洗浄する配管清掃装置、特に複数の流体を選択的に流通させる配管の内壁を自動的に洗浄できる供給流体自動交換装置に関連する。
【０００２】
【従来の技術】
例えば、特開平５−２４５４５８号公報に示されるように、ピグの往復動により主配管を効率よく確実に清掃する配管清掃装置は公知である。この配管清掃装置は、主配管の両端にピグを発射するランチャと、ピグを受け止めるキャッチャが設けられる。ランチャの供給ノズルから圧縮気体を供給し、キャッチャへピグを到達させる。ピグの到達に伴って、キャッチャの排気ノズルから圧縮気体が排出され圧力が低下し、ピグが停止する。圧力低下はランチャの圧力センサにより検出され、ランチャへのピグの到達はキャッチャの圧力センサにより検出される。ランチャの圧力センサの検出信号に基づいてキャッチャの供給ノズルから圧縮気体を供給し、ピグをランチャに走行させる。ランチャ、キャッチャ、主配管及び分岐管の電磁バルブを開閉制御することによりピグを往復動させる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、従来の配管清掃装置では、ピグはランチャからキャッチャへの一方通行の方法で洗浄毎に取り付け又は取り外すため、管を効率的に清掃することができなかった。
【０００４】
そこで、本発明は管の内壁を効率よく清掃できる供給流体自動交換装置を目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明による供給流体自動交換装置は、分配ステーション（３）に接続された供給管（１）と、それぞれ第１の流体及び第２の流体を収容しかつ供給管（１）に接続された少なくとも第１のタンク（４）及び第２のタンク（５）と、分配ステーション（３）に接続された帰還管（２）とを備え、第１のタンク（４）及び第２のタンク（５）は帰還管（２）に接続される。この供給流体自動交換装置は、供給管（１）に設けられかつ第１のタンク（４）と第２のタンク（５）とに接続された供給管制御弁装置（６）と、帰還管（２）に設けられかつ第１のタンク（４）と第２のタンク（５）とに接続された帰還管制御弁装置（７）と、供給管制御弁装置（６）と帰還管制御弁装置（７）との間に接続されかつピグ（７０）を備えたピグステーション（１０）とを備えている。供給管（１）、帰還管（２）及びピグステーション（１０）は閉ループを構成し、ピグ（７０）はピグステーションから閉ループを通り循環できる。供給管制御弁装置（６）及び帰還管制御弁装置（７）を制御することにより、第１のタンク（４）及び第２のタンク（５）内に収容された流体を選択的に供給管制御弁装置（６）及び供給管（１）を通じて分配ステーション（３）に供給できると共に、分配ステーション（３）に供給された過剰の流体が帰還管（２）及び帰還管制御弁装置（７）を通じて第１のタンク（４）及び第２のタンク（５）に流体を選択的に戻すことができる。ピグステーション（１０）に装着したピグ（７０）に流体圧を加えて供給管（１）内に導入し、帰還管（２）を通じてピグステーション（１０）に戻して供給管（１）及び帰還管（２）の内壁を洗浄できる。
【０００６】
ピグ（７０）を常時ピグステーション（１０）に配置し、供給管（１）及び帰還管（２）の清掃が必要な場合に閉ループを構成し、ピグ（７０）はピグステーションから閉ループを通り循環できる供給管（１）、帰還管（２）及びピグステーション（１０）を循環させて清掃を行うことができる。ピグ（７０）を閉ループから取り出す必要がなく閉ループを循環するので、効率的に清掃を行うことができる。
【０００７】
本発明の実施の形態では、供給管制御弁装置（６）は、供給管（１）に接続された第１のポート（６１）と、第１のタンク（４）に接続された第２のポート（６２）と、第２のタンク（５）に接続された第３のポート（６３）と、ピグステーション（１０）に接続された第４のポート（６４）を有する多方弁（８）を備えている。多方弁（８）の第２のポート（６２）と第１のタンク（４）とを接続する第１の接続管（１０１）に第１のポンプ（１１１）が接続される。多方弁（８）の第３のポート（６３）と第２のタンク（５）とを接続する第２の接続管（１０２）に第２のポンプ（１１２）が接続される。帰還管制御弁装置（７）は、ピグステーション（１０）に接続された第１のポート（７１）と、第１のタンク（４）に接続された第２のポート（７２）と、第２のタンク（５）に接続された第３のポート（７３）と、帰還管（２）に接続された第４のポート（７４）とを有する多方弁（９）を備えている。
【０００８】
供給管制御弁装置（６）は、供給管（１）に接続された第１のポート（６１）と、多方弁（１２１）の第１のポート（１２２）に接続された第２のポート（６２）と、ピグステーション（１０）に接続された第４のポート（６４）を有する多方弁（８）を備え、多方弁（１２１）の第２のポート（１２３）は第１のタンク（４）に接続され、第４のポート（１２４）は第２のタンク（５）に接続される。供給管制御弁装置（６）と多方弁（１２１）との間にポンプ（１２０）が接続される。供給管制御弁装置（６）及び帰還管制御弁装置（７）に隣接してピグ検知装置（８ａ、９ａ）が設けられる。
【０００９】
ピグステーション（１０）は、チャンバ（２１）を有するハウジング（２０）を備え、ハウジング（２０）は、配管の終端（９１）に接続される入口（２２）と、チャンバ（２１）内に流体を供給する供給口（２３）とを有する。供給口（２３）からチャンバ（２１）内に流体圧力を加えて、チャンバ（２１）内に配置したピグ（７０）を発射口（５１）から配管内に圧送できる。発射口（５１）に向かって縮径するテーパ部をチャンバ（２１）に形成してもよい。チャンバ（２１）に隣接して設けたピグ検知装置の出力により制御弁（９４）を閉弁してピグ（７０）の移動を阻止してもよい。
【００１０】
貫通孔（３６）を有するスリーブ（３０）をハウジング（２０）に固定し、スリーブ（３０）は、チャンバ（２１）に連絡する貫通孔（３６）の一端に形成された装填口（４１）と、配管の始端（９２）に接続されかつ貫通孔（３６）の他端に形成された発射口（５１）とを有する。装填口（４１）から発射口（５１）に向かって縮径するテーパ部（４０）を貫通孔（３６）に形成し、供給口（２３）からチャンバ（２１）内に流体圧力を加えて、貫通孔（３６）内に配置したピグ（７０）を発射口（５１）から配管内に圧送できる。
【００１１】
テーパ部（４０）と同一軸線上に接続されかつ発射口（５１）に連続する直管部（５０）を貫通孔（３６）に形成する。スリーブ（３０）は、チャンバ（２１）内に延びる内管部（３２）と、ハウジング（２０）の外側に延びる連結部（３３）とを備えている。スリーブ（３０）はハウジング（２０）に固定されるフランジ部（３１）を備え、内管部（３２）はフランジ部（３１）からチャンバ（２１）内に延び、連結部（３３）はフランジ部（３１）からハウジング（２０）の外側に延びる。装填口（４１）の内径はピグ（７０）のスカート部（７０ｃ）の外径よりも大きく、発射口（５１）の内径はピグ（７０）のスカート部（７０ｃ）の外径よりも僅かに小さい。
【００１２】
ピグステーション（１０）は、チャンバ（２１）を有するハウジング（２０）と、ハウジング（２０）に固定されかつ貫通孔（３６）を有するスリーブ（３０）と、スリーブ（３０）と同一軸線上に配置されかつ配管の終端（９１）に接続されるガイド管（１５）とを備えている。ハウジング（２０）は、ガイド管（１５）に接続される入口（２２）と、チャンバ（２１）内の流体を排出する排出口（２４）とを有する。スリーブ（３０）は、チャンバ（２１）に連絡する貫通孔（３６）の一端に形成された装填口（４１）と、配管の始端（９２）に接続されかつ貫通孔（３６）の他端に形成された発射口（５１）とを有する。配管の終端（９１）からガイド管（１５）を通じて送られるピグ（７０）を貫通孔（３６）内で停止させる。
【００１３】
テーパ部（４０）と同一軸線上に接続されかつ発射口（５１）に連続する直管部（５０）をスリーブ（３０）の内面に形成する。スリーブ（３０）は、チャンバ（２１）内に延びる内管部（３２）と、ハウジング（２０）の外側に延びる連結部（３３）とを備えている。スリーブ（３０）はハウジング（２０）に固定されるフランジ部（３１）を備え、内管部（３２）はフランジ部（３１）からチャンバ（２１）内に延び、連結部（３３）はフランジ部（３１）からハウジング（２０）の外側に延びる。装填口（４１）の内径はピグ（７０）のスカート部（７０ｃ）の外径よりも大きく、発射口（５１）の内径はピグ（７０）のスカート部（７０ｃ）の外径よりも僅かに小さい。貫通孔（３６）内の流体圧力をスリーブ（３０）の外側に連絡させる１又は２以上の横孔（４７）をスリーブ（３０）に形成する。テーパ部（４０）と直管部（５０）との接続部（４９）の近傍に横孔（４７）を形成し、貫通孔（３６）内のピグ（７０）の前方の流体圧力は横孔（４７）及びチャンバ（２１）を通じて排出口（２４）に連絡する。
【００１４】
チャンバ（２１）を有するハウジング（２０）と、ハウジング（２０）に固定されかつ貫通孔（３６）を有するスリーブ（３０）と、スリーブ（３０）と同一軸線上に配置されかつ配管の終端（９１）に接続されるガイド管（１５）とがもうけられる。ハウジング（２０）は、ガイド管（１５）に接続される入口（２２）と、チャンバ（２１）内に流体を供給する供給口（２３）と、チャンバ（２１）内の流体を排出する排出口（２４）とを有する。スリーブ（３０）は、チャンバ（２１）に連絡する貫通孔（３６）の一端に形成された装填口（４１）と、配管の始端（９２）に接続されかつ貫通孔（３６）の他端に形成された発射口（５１）とを有する。装填口（４１）から発射口（５１）に向かって縮径するテーパ部（４０）を貫通孔（３６）に形成する。供給口（２３）からチャンバ（２１）内に流体圧力を加えて、貫通孔（３６）内に配置したピグ（７０）を発射口（５１）から配管内に圧送する。配管の終端（９１）からガイド管（１５）を通じて送られるピグ（７０）を貫通孔（３６）内で停止させる。テーパ部（４０）と同一軸線上に接続されかつ発射口（５１）に連続する直管部（５０）を貫通孔（３６）に形成する。スリーブ（３０）は、チャンバ（２１）内に延びる内管部（３２）と、ハウジング（２０）の外側に延びる連結部（３３）とを備えている。スリーブ（３０）はハウジング（２０）に固定されるフランジ部（３１）を備えている。内管部（３２）はフランジ部（３１）からチャンバ（２１）内に延び、連結部（３３）はフランジ部（３１）からハウジング（２０）の外側に延びる。装填口（４１）の内径はピグ（７０）のスカート部（７０ｃ）の外径よりも大きく、発射口（５１）の内径はピグ（７０）のスカート部（７０ｃ）の外径よりも僅かに小さい。貫通孔（３６）内の流体圧力をスリーブ（３０）の外側に連絡させる１又は２以上の横孔（４７）をスリーブ（３０）に形成する。テーパ部（４０）と直管部（５０）との接続部（４９）の近傍に横孔（４７）を形成し、貫通孔（３６）内のピグ（７０）の前方の流体圧力は横孔（４７）及びチャンバ（２１）を通じて排出口（２４）に連絡する。
【００１５】
本発明の他の実施の形態では、供給管制御弁装置（６）を２個の多方弁（８）と（１３０）とにより構成される。帰還管制御弁装置（７）はピグステーション（１４０）と多方弁（９）とにより構成される。多方弁（８）の第１のポート（６１）は多方弁（１３０）の第２のポート（１３２）に接続され、多方弁（１３０）の第１のポート（１３１）は制御弁（２１０）を介して供給管１に接続される。多方弁（１３０）の第１のポート（１３１）と制御弁（２１０）との間に制御弁（１５０）が接続される。多方弁（１６０）の第２のポート（１６２）とピグステーション（１４０）の第１のポート（１４１）との間には制御弁（１４６）が接続される。ピグステーション（１４０）の第２のポート（１４２）は制御弁（１４３）を介して多方弁（９）の第１のポート（７１）に接続され、多方弁（１６０）の第３のポート（１６３）と多方弁（１３０）の第３のポート（１３３）との間には２つのピグステーション（１７１、１７２）が格納管（１７３）に設けられる。供給管（１）の端部には多方弁（１８０）の第１のポート（１８１）が接続され、多方弁（１８０）の第２のポート（１８２）は制御弁（１１６）を介して分配ステーション（３）に接続される。多方弁（１８０）の第３のポート（１８３）は多方弁（１９０）の第１のポート（１９１）に接続され、多方弁（１９０）の第２のポート（１９２）は制御弁（１１７）を介して分配ステーション（３）に接続される。第３のポート（１９３）は帰還管（２）の一端に接続され、帰還管（２）の他端はピグステーション（１４０）の入口（１４４）に接続される。ピグステーション（１７１）及び（１７２）にはそれぞれピグ（７０）が格納される。
【００１６】
供給管（１）及び帰還管（２）に接続される格納管（１７３）に設けた２個のピグステーション（１７１、１７２）に２個のピグ（７０）を収容するので、２個のピグ（７０）及び２個のピグ（７０）間に収容される洗浄液により供給管（１）及び帰還管（２）を十分に洗浄することができる。また、ポンプ（１２０）周りも洗浄することが可能である。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明による供給流体自動交換装置の実施の形態を図１〜図３３について説明する。
【００１８】
図１に示すように、本発明による供給流体自動交換装置は、取出口３ａを通じて分配ステーション３に接続された供給管１と、第１の流体及び第２の流体を収容しかつ供給管１に接続された第１のタンク４及び第２のタンク５と、戻り口３ｂを通じて分配ステーション３に接続された帰還管２と、供給管１に設けられかつ第１のタンク４と第２のタンク５とに接続された供給管制御弁装置６と、帰還管２に設けられかつ第１のタンク４と第２のタンク５とに接続された帰還管制御弁装置７と、供給管制御弁装置６と帰還管制御弁装置７との間に接続されたピグステーション１０とを備えている。供給管１、帰還管２及びピグステーション１０は閉ループを構成し、ピグ７０はピグステーションから閉ループを通り循環できる。
【００１９】
供給管制御弁装置６は、供給管１に接続された第１のポート６１と、第１のタンク４に接続された第２のポート６２と、第２のタンク５に接続された第３のポート６３と、ピグステーション１０に接続された第４のポート６４を有する多方弁８を備えている。多方弁８の第２のポート６２と第１のタンク４とを接続する第１の接続管１０１に第１のポンプ１１１が接続される。多方弁８の第３のポート６３と第２のタンク５とを接続する第２の接続管１０２に第２のポンプ１１２が接続される。帰還管制御弁装置７は、ピグステーション１０に接続された第１のポート７１と、接続管１１３を介して第１のタンク４に接続された第２のポート７２と、接続管１１４を介して第２のタンク５に接続された第３のポート７３と、帰還管２に接続された第４のポート７４とを有する多方弁９を備えている。分配ステーション３にはそれぞれ制御弁１１６及び１１７が設けられた接続管１１８と１１９が供給管１及び帰還管２に接続される。接続管１１８は分配ステーション３に供給管１から流体を取り出し、接続管１１９は分配ステーション３から供給された過剰の流体を帰還管２に戻す機能がある。図示の例では、分配ステーション３は１個であるが、２個以上設けてもよい。閉ループを構成する供給管１と帰還管２は連絡して形成される。このため、本明細書では、多方弁８と接続管１１８との間を供給管１と呼び、接続管１１９と多方弁９との間を帰還管２と呼ぶが、接続管１１８と１１９との間も閉ループを構成する供給管１と帰還管２により接続される。ピグステーション１０の発射口５１は制御弁９４を介して多方弁８の第４のポート６４に接続され、ピグステーション１０の入口２２は制御弁９３を介して多方弁９の第１のポート７１に接続される。
【００２０】
図１に示すように、多方弁８の第１のポート６１に隣接して、供給管１に第１のピグ検知装置８ａを配置すると共に、多方弁９の第４のポート７４に隣接して帰還管２に第２のピグ検知装置９ａを配置する。第１のピグ検知装置８ａ及び第２のピグ検知装置９ａはリードスイッチ、ホール素子又はマグネットダイオード等の磁気感応素子により構成される。図示しないが、ピグ７０の後部にマグネットが埋設され、第１のピグ検知装置８ａ及び第２のピグ検知装置９ａはピグ７０内のマグネットの磁気を検出して検出信号を発生することができる。
【００２１】
本発明に使用するピグステーションを図８〜図１５について説明する。
【００２２】
図８に示すように、ピグステーション１０は、チャンバ２１を有するハウジング２０と、ハウジング２０に固定されかつ貫通孔３６を有するスリーブ３０と、スリーブ３０と同一軸線上に配置されかつ制御弁９３に連絡する管９１に接続されるガイド管１５とを備えている。ハウジング２０は、管９１に接続される入口２２と、チャンバ２１内に流体を供給する供給口２３と、チャンバ２１内の流体を排出する排出口２４とを有する。スリーブ３０は、チャンバ２１に連絡する貫通孔３６の一端に形成された装填口４１と、制御弁９４に連絡する管９２に接続されかつ貫通孔３６の他端に形成された発射口５１とを有する。装填口４１から発射口５１に向かって縮径するテーパ部４０を貫通孔３６に形成する。供給口２３からチャンバ２１内に流体圧力を加えて、貫通孔３６内に配置したピグ７０を発射口５１から配管内に圧送できる。配管の終端９１からガイド管１５を通じて送られるピグ７０を貫通孔３６内で停止させる。
【００２３】
テーパ部４０と同一軸線上に接続されかつ発射口５１に連続する直管部５０を貫通孔３６に形成する。スリーブ３０は、チャンバ２１内に延びる内管部３２と、ハウジング２０の外側に延びる連結部３３とを備えている。スリーブ３０はハウジング２０に固定されるフランジ部３１を備え、内管部３２はフランジ部３１からチャンバ２１内に延び、連結部３３はフランジ部３１からハウジング２０の外側に延びる。装填口４１の内径はピグ７０のスカート部７０ｃの外径よりも大きく、発射口５１の内径はピグ７０のスカート部７０ｃの外径よりも僅かに小さい。貫通孔３６内の流体圧力をスリーブ３０の外側に連絡させる１又は２以上の横孔４７をスリーブ３０に形成する。テーパ部４０と直管部５０との接続部４９の近傍に横孔４７を形成し、貫通孔３６内のピグ７０の前方の流体圧力は横孔４７及びチャンバ２１を通じて排出口２４に連絡する。
【００２４】
図８及び図９に示すピグステーション１０は、従来、別個の装置であったピグ発射装置及びピグ停止装置の両方の機能を兼ね備えたキャッチャ装置であり、図１０に示すように配管に接続され、図１１〜図１５に示すピグ７０を発射及び停止を行う。ピグ７０は、ほぼ球形の頭部７０ａと、後部スカート部７０ｃと、頭部７０ａと後部スカート部７０ｃとの間に配置された中間スカート部７０ｂと、頭部７０ａ、中間スカート部７０ｂ及び後部スカート部７０ｃを接続する軸部７７とを備える。ピグ７０の頭部７０ａの外径は配管の内径よりも小さく、中間スカート部７０ｂ及び後部スカート部７０ｃの外径は配管の内径よりも僅かに大きい。ピグ７０が配管内を走行すると、中間スカート部７０ｂ及び後部スカート部７０ｃが管壁と密着して摺動することにより、配管の内部が拭浄される。
【００２５】
ピグステーション１０からピグ７０を発射する場合、ピグ７０は図１４及び図１５に示す発射位置に装填され、図１０に示す発射口バルブ９４及び供給口バルブ９５が開放され、入口バルブ９３及び排出口バルブ９６は閉鎖される。この状態で、供給口２３からチャンバ２１内に流体圧力を加えることにより、貫通孔３６内に配置したピグ７０を発射口５１から配管内に圧送する。貫通孔３６のテーパ部４０によりピグ７０を適正に発射位置に装填できるため、流体圧力の脱漏を防止して確実にピグ７０を発射することができる。
【００２６】
ピグステーション１０でピグ７０を停止させる場合、図１０に示す入口バルブ９３及び排出口バルブ９６が開放され、発射口バルブ９４及び供給口バルブ９５は閉鎖される。配管の終端９１からガイド管１５を通じて送られるピグ７０を貫通孔３６内で停止させる。図１１に示すように、配管の終端９１からガイド管１５に入ったピグ７０は配管の終端９１側からの流体圧力によりチャンバ２１を通ってスリーブ３０の貫通孔３６へ進入する一方、ピグ７０前方の流体はハウジング２０の排出口２４から排出されるため、ピグ７０の貫通孔３６への進入が円滑に行われる。図１２のようにピグ７０の後端がガイド管１５から離脱した後も、ピグ７０は配管の終端９１側からの流体圧力により貫通孔３６への進入を続けるが、貫通孔３６のテーパ部４０は装填口４１から発射口５１に向かって縮径するため、図１３のようにテーパ部４０とピグ７０のスカート部７０ｂ、７０ｃとが接触し、やがてテーパ部４０にスカート部７０ｂ、７０ｃが密着して図１４及び図１５の状態となりピグ７０は貫通孔３６内で停止する。このようにして、ピグ７０を貫通孔３６内の所望の位置で確実に停止させることができる。
【００２７】
貫通孔３６には、テーパ部４０と同一軸線上に接続されかつ発射口５１に連続する直管部５０が形成される。直管部５０により、ピグ７０の停止及び発射をより確実に行うことができる。スリーブ３０は、チャンバ２１内に延びる内管部３２と、ハウジング２０の外側に延びる連結部３３とを備える。ハウジング２０に固定されるフランジ部３１をスリーブ３０に設けてもよく、この場合、内管部３２はフランジ部３１からチャンバ２１内に延び、連結部３３はフランジ部３１からハウジング２０の外側に延びる。連結部３３を設けることにより、発射口５１と配管の始端９２とを容易に連結でき、フランジ部３１を設けることにより、ハウジング２０及びスリーブ３０の整備・修理を円滑に行うことができる。装填口４１の内径はピグ７０のスカート部７０ｂ、７０ｃの外径よりも大きく、発射口５１の内径はピグ７０のスカート部７０ｂ、７０ｃの外径よりも僅かに小さい。これにより、ピグ７０を円滑に装填口４１内に導入できると共に、発射口５１の近傍でピグ７０のスカート部７０ｂ、７０ｃを停止させることができるので、ピグ７０を停止位置・発射位置に的確に配置させ、停止動作及び発射動作を確実に行うことができる。
【００２８】
また、本実施の形態では、貫通孔３６内の流体圧力をスリーブ３０の外側に連絡させる１又は２以上の横孔４７をスリーブ３０に形成する。テーパ部４０と直管部５０との接続部４９の近傍に横孔４７を形成し、貫通孔３６内のピグ７０の前方の流体圧力は横孔４７及びチャンバ２１を通じて排出口２４に連絡させる。横孔４７を形成することにより、ピグ７０が特に図１２及び図１３に示すような位置で進行するとき、ピグ７０の前方の流体圧力を横孔４７から逃がすことができるので、ピグ７０が進行方向と反対に押し戻されず、ピグ７０を貫通孔３６のできるだけ奥の位置で停止させることができる。従って、その後ピグ７０の発射動作を行う場合には、流体圧力が最も効率よくピグ７０に加わるため、ピグ７０がより確実に発射できる。横孔４７は、例えばスリーブ３０に１２０°間隔で３箇所設ける。横孔４７の形成位置は図示のような内管部３２に限らず、連結部３３に形成してもよい。
【００２９】
ハウジング２０の排出口２４は、スリーブ３０内でピグ７０を確実に進行方向に進めるため、入口２２よりも発射口５１側よりに設けられる。一方、ハウジング２０の供給口２３は、ピグ７０の発射時にチャンバ２１内の流体が横孔４７からスリーブ３０内に流入してピグ７０を反対方向に押さないように、スリーブ３０の装填口４１に近接して設けられる。また、横孔４７の径が大きすぎると発射時に流体が横孔４７から抜けて発射不能となるので注意を要する。横孔４７の内径は貫通孔３６の最小内径に対し１０〜２０％が望ましい。例えば、貫通孔３６の最小内径が２３ｍｍの場合、横孔４７の内径は３ｍｍに設定する。
【００３０】
この実施の形態では入口２２と別個に供給口２３を設けているが、供給口２３を省略して入口２２からチャンバ２１内に流体を供給してもよい。別法として、供給口２３を省略して排出口２４から流体を供給してもよい。また、この実施の形態ではガイド管１５をピグステーション１０の一部として設けているが、配管の終端に設けた直管の一部をガイド管として機能させることもできる。
【００３１】
上記の構成において、ピグ７０を作動する場合に、供給管制御弁装置６の第１のポート６１と第２のポート６２とを開放すると共に、第３のポート６３と第４のポート６４とを閉鎖する。同時に、帰還管制御弁装置７の第１のポート７１と第３のポート７３とを閉鎖すると共に、第２のポート７２と第４のポート７４とを開放する。この状態で第１のポンプ１１１を駆動すると、第１のタンク４から第１の接続管１０１、第１のポンプ１１１、多方弁８、供給管１、帰還管２、多方弁９及び接続管１１３を通り、第１のタンク４に収容された第１の流体を循環させて第１のタンク４に戻すことができる。このとき、制御弁１１６を開放することによって供給管１及び接続管１１８から分配ステーション３に供給することができる。分配ステーション３で使用されない過剰の第１の流体は制御弁１１７を開放することにより接続管１１９及び帰還管２を通り第１のタンク４に戻すことができる。このとき、後述のように、第１の流体を供給管１及び帰還管２に流す前に供給管１及び帰還管２をピグ７０により洗浄するため、ピグステーション１０内も第１の流体によって充填されている。
【００３２】
次に、制御弁１１６及び１１７を閉鎖し、ピグステーション１０を洗浄した後、多方弁８の第１のポート６１及び第４のポート６４を開放すると共に、第２のポート６２及び第３のポート６３を閉鎖する。この状態で、ピグステーション１０の供給口２３に供給される第２の流体の圧力によってピグステーション１０よりピグ７０を発射すると、ピグ７０は制御弁９４及び多方弁８を通過する。ピグ７０が多方弁８を通過したとき、第１のピグ検知装置８ａはピグ７０の磁気を検出して検出信号を発生する。第１のピグ検知装置８ａの検出信号により図示しないピグ制御装置によりピグステーション１０の供給口２３からの流体圧力を停止すると、ピグ７０は第１のピグ検知装置８ａに隣接する位置で停止する。ここで、多方弁８の第１のポート６１及び第３のポート６３を開放すると共に、第２のポート６２及び第４のポート６４を閉鎖し、第２のポンプ１１２を駆動する。これにより、図２に示すように、ピグ７０は供給管１及び帰還管２を通ると、ピグ７０の前方にある第１の流体は供給管１、帰還管２、多方弁９及び接続管１１３を通り第１のタンク４に戻されると共に、ピグ７０の後方には第２のポンプ１１２により第２の流体が供給される。このように、ピグ７０の前後で第１の流体及び第２の流体を分離して供給管１及び帰還管２を流すことができる。ピグ７０が多方弁９の第４のポート７４に接近すると、第２のピグ検知装置９ａがピグ７０を検出する。第２のピグ検知装置９ａが検出信号を発生すると、ピグ制御装置により多方弁９の第１のポート７１及び第４のポート７４が開放され、第２のポート７２及び第３のポート７３を閉鎖すると共に、制御弁９３及び９６を開放する。これにより、図４に示すように、ピグ７０がピグステーション１０に戻され、その後、多方弁９の第１のポート７１及び第２のポート７２を閉鎖し、第３のポート７３及び第４のポート７４を開放すると、図７に示すように第２の流体の循環回路が構成される。即ち、第２の流体は、第２のタンク５から第２の接続管１０２、第２のポンプ１１２、多方弁８、供給管１、帰還管２、多方弁９及び接続管１１４を通り、第２のタンク５に戻される。このとき、制御弁１１６及び１１７の制御により分配ステーション３から所望量の第２の流体を取り出すことができる。
【００３３】
次に、第２の流体の循環を第１の流体に切り換える操作について説明する。
【００３４】
制御弁１１６及び１１７を閉鎖し、ピグステーション１０を洗浄した後、多方弁８の第１のポート６１及び第４のポート６４を開放すると共に、第２のポート６２及び第３のポート６３を閉鎖する。この状態で、ピグステーション１０の供給口２３に供給される第１の流体の圧力によってピグステーション１０よりピグ７０を発射すると、ピグ７０は制御弁９４及び多方弁８を通過する。ピグ７０が多方弁８を通過したとき、第１のピグ検知装置８ａはピグ７０の磁気を検出して検出信号を発生する。第１のピグ検知装置８ａの検出信号によりピグ制御装置によりピグステーション１０の供給口２３からの流体圧力を停止すると、ピグ７０は第１のピグ検知装置８ａに隣接する位置で停止する。ここで、多方弁８の第１のポート６１及び第２のポート６２を開放すると共に、第３のポート６３及び第４のポート６４を閉鎖し、第１のポンプ１１１を駆動する。これにより、図５に示すように、ピグ７０は供給管１及び帰還管２を通ると、ピグ７０の前方にある第２の流体は供給管１、帰還管２、多方弁９及び接続管１１４を通り第２のタンク５に戻されると共に、ピグ７０の後方には第１のポンプ１１１により第１の流体が供給される。このように、ピグ７０の前後で第２の流体及び第１の流体を分離して供給管１及び帰還管２を流すことができる。ピグ７０が多方弁９の第４のポート７４に接近すると、第２のピグ検知装置９ａがピグ７０を検出する。第２のピグ検知装置９ａが検出信号を発生すると、ピグ制御装置により多方弁９の第１のポート７１及び第４のポート７４が開放され、第２のポート７２及び第３のポート７３を閉鎖すると共に、制御弁９３及び９６を開放する。これにより、図７に示すように、ピグ７０がピグステーション１０に戻され、その後、多方弁９の第１のポート７１及び第３のポート７３を閉鎖し、第２のポート７２及び第４のポート７４を開放すると、図３に示すように第１の流体の循環回路が構成される。即ち、第１の流体は、第１のタンク４から第１の接続管１０１、第１のポンプ１１１、多方弁８、供給管１、帰還管２、多方弁９及び接続管１１３を通り、第１のタンク４に戻される。このとき、制御弁１１６及び１１７の制御により分配ステーション３から所望量の第１の流体を取り出すことができる。
【００３５】
前述のように、供給管制御弁装置６及び帰還管制御弁装置７を制御することにより、第１のタンク４及び第２のタンク５内に収容された流体を選択的に供給管制御弁６及び供給管１を通じて分配ステーション３に供給できると共に、分配ステーション３に供給された過剰の流体が帰還管２及び帰還管制御弁装置７を通じて第１のタンク４及び第２のタンク５に流体を選択的に戻すことができる。ピグステーション１０に装着したピグ７０に流体圧を加えて供給管１内に導入し、帰還管２を通じてピグステーション１０に戻して供給管１及び帰還管２の内壁を洗浄できる。また、ピグ７０を常時ピグステーション１０に配置し、供給管１及び帰還管２の清掃が必要な場合に閉ループを構成する供給管１、帰還管２及びピグステーション１０を循環させて清掃を行うことができる。ピグ７０を閉ループから取り出す必要がなく閉ループを循環するので、効率的に清掃することができる。
【００３６】
図１６〜図２２は単一のポンプを使用して第１の流体及び第２の流体を区別して閉ループを循環させる本発明の第２の実施の形態を示す。図１６〜図２２では、図１〜図７に示す実施の形態に使用した部分と同一の箇所には同一の符号を付し、説明を省略する。
【００３７】
図１６に示すように、多方弁８の第２のポート６２にはポンプ１２０を介して多方弁１２１の第１のポート１２２に接続される。多方弁１２１の第２のポート１２３は第１の接続管１０１を介して第１のタンク４に接続され、多方弁１２１の第３のポート１２４は接続管１０２を介して第２のタンク５に接続される。ピグステーション１０及び帰還弁制御装置７の構成は図１〜図７に示す実施の形態と同一である。
【００３８】
図１６に示すように、多方弁８の第１のポート６１と第２のポート６２を接続し、第３のポート６３と第４のポート６４を閉鎖すると共に、多方弁１２１の第１のポート１２２と第２のポート１２３を開放し、第３のポート１２４を閉鎖する。この状態でポンプ１２０を駆動すると、第１の流体が第１のタンク４から、多方弁１２１、ポンプ１２０、多方弁８、供給管１、帰還管２、多方弁９及び接続管１１３を通り、第１のタンク４に流れる。このとき、制御弁１１６と１１７を制御することにより分配ステーション３から第１の流体を取り出すことができる。
【００３９】
第１の流体から第２の流体に切り換えるとき、制御弁１１６及び１１７を閉鎖し、ピグステーション１０を洗浄した後、多方弁８の第１のポート６１及び第４のポート６４を開放すると共に、第２のポート６２及び第３のポート６３を閉鎖する。また、多方弁１２１の第１のポート１２２及び第３のポート１２４を開放し、第２のポート１２３を閉鎖する。この状態で、ピグステーション１０の供給口２３に供給される第２の流体の圧力によってピグステーション１０よりピグ７０を発射すると、ピグ７０は制御弁９４及び多方弁８を通過する。ピグ７０が多方弁８を通過したとき、第１のピグ検知装置８ａはピグ７０の磁気を検出して検出信号を発生する。第１のピグ検知装置８ａの検出信号によりピグ制御装置によりピグステーション１０の供給口２３からの流体圧力を停止すると、ピグ７０は第１のピグ検知装置８ａに隣接する位置で停止する。ここで、多方弁８の第３のポート６３及び第２のポート６２を開放すると共に、第１のポート６１及び第４のポート６４を閉鎖し、次に、多方弁１２１の第１のポート１２２及び第３のポート１２４を開放し、第２のポート１２３を閉鎖してポンプ１２０を駆動する。これにより第１の流体は制御弁８の第３のポート６３を通って排出され、制御弁６１と多方弁１２１との間の第１の流体を第２の流体と置換する。ここで、多方弁８の第１のポート６１及び第２のポート６２を開放すると共に、第３のポート６３及び第４のポート６４を閉鎖し、ポンプ１２０を駆動する。これにより、図１７に示すように、ピグ７０は供給管１及び帰還管２を通り、ピグ７０の前方にある第１の流体は供給管１、帰還管２、多方弁９及び接続管１１３を通り第１のタンク４に戻されると共に、ピグ７０の後方には多方弁１２１、ポンプ１２０及び多方弁８を通り第２の流体が供給される。
【００４０】
ピグ７０が多方弁９の第４のポート７４に接近すると、第２のピグ検知装置９ａがピグ７０を検出する。第２のピグ検知装置９ａが検出信号を発生すると、ピグ制御装置により多方弁９の第１のポート７１及び第４のポート７４が開放され、第２のポート７２及び第３のポート７３を閉鎖すると共に、制御弁９３及び制御弁９６を開放する。これにより、図１９に示すように、ピグ７０がピグステーション１０に戻され、その後、多方弁９の第１のポート７１及び第２のポート７２を閉鎖し、第３のポート７３及び第４のポート７４を開放すると、図１９に示すように第２の流体の循環回路が構成される。即ち、第２の流体は、第２のタンク５から第２の接続管１０２、多方弁１２１、ポンプ１２０、多方弁８、供給管１、帰還管２、多方弁９及び接続管１１４を通り、第２のタンク５に戻される。このとき、制御弁１１６及び１１７の制御により分配ステーション３から所望量の第２の流体を取り出すことができる。
【００４１】
次に、第２の流体の循環を第１の流体に切り換える操作について説明する。
【００４２】
制御弁１１６及び１１７を閉鎖し、ピグステーション１０を洗浄した後、多方弁８の第１のポート６１及び第４のポート６４を開放すると共に、第２のポート６２及び第３のポート６３を閉鎖する。この状態で、ピグステーション１０の供給口２３に供給される第１の流体の圧力によってピグステーション１０よりピグ７０を発射すると、ピグ７０は制御弁９４及び多方弁８を通過する。ピグ７０が多方弁８を通過したとき、第１のピグ検知装置８ａはピグ７０の磁気を検出して検出信号を発生する。第１のピグ検知装置８ａの検出信号によりピグ制御装置によりピグステーション１０の供給口２３からの流体圧力を停止すると、ピグ７０は第１のピグ検知装置８ａに隣接する位置で停止する。ここで、多方弁８の第３のポート６３及び第２のポート６２を開放すると共に、第１のポート６１及び第４のポート６４を閉鎖し、次に、多方弁１２１の第１のポート１２２及び第２のポート１２３を開放し、第３のポート１２４を閉鎖してポンプ１２０を駆動する。これにより、第２の流体は制御弁８の第３のポート６３を通して排出され、制御弁６１と多方弁１２１の間の第２の流体を第１の流体と置換する。ここで、多方弁８の第１のポート６１及び第２のポート６２を開放すると共に、第３のポート６３及び第４のポート６４を閉鎖し、多方弁１２１の第１のポート１２２及び第２のポート１２３を開放し、第３のポート１２４を閉鎖して、ポンプ１２０を駆動する。これにより、図２０に示すように、ピグ７０は供給管１及び帰還管２を通ると、ピグ７０の前方にある第２の流体は供給管１、帰還管２、多方弁９及び接続管１１４を通り第２のタンク５に戻されると共に、ピグ７０の後方にはポンプ１２０により第１の流体が供給される。ピグ７０が多方弁９の第４のポート７４に接近すると、第２のピグ検知装置９ａがピグ７０を検出する。第２のピグ検知装置９ａが検出信号を発生すると、ピグ制御装置により多方弁９の第１のポート７１及び第４のポート７４が開放され、第２のポート７２及び第３のポート７３を閉鎖すると共に、制御弁９３及び制御弁９６を開放する。これにより、図２２に示すように、ピグ７０がピグステーション１０に戻され、その後、多方弁９の第１のポート７１及び第３のポート７３を閉鎖し、第２のポート７２及び第４のポート７４を開放すると、図２２に示すように第１の流体の循環回路が構成される。即ち、第１の流体は、第１のタンク４から第１の接続管１０１、多方弁１２１、ポンプ１２０、多方弁８、供給管１、帰還管２、多方弁９及び接続管１１３を通り、第１のタンク４に戻される。このとき、制御弁１１６及び１１７の制御により分配ステーション３から所望量の第１の流体を取り出すことができる。
【００４３】
図２３〜図３１は単一のポンプを使用して第１の流体及び第２の流体を区別して閉ループを循環させる本発明の第３の実施の形態を示す。図２３〜図３１では、図１〜図２２に示す実施の形態に使用した部分と同一の箇所には同一の符号を付し、説明を省略する。
【００４４】
図２３に示すように、第３の実施の形態では、供給管制御弁装置６を多方弁８と多方弁１３０とにより構成し、帰還管制御弁装置７をピグステーション１４０と制御弁９とにより構成する。多方弁８の第１のポート６１は多方弁１３０の第２のポート１３２に接続され、多方弁１３０の第１のポート１３１は制御弁２１０を介して供給管１に接続される。多方弁１３０の第１のポート１３１と制御弁２１０との間に制御弁１５０が接続される。多方弁１６０の第２のポート１６２とピグステーション１４０の第１のポート１４１との間には制御弁１４６が接続される。ピグステーション１４０の第２のポート１４２は制御弁１４３を介して多方弁９の第１のポート７１に接続される。多方弁１６０の第３のポート１６３と多方弁１３０の第３のポート１３３との間には２つのピグステーション１７１、１７２が格納管１７３に設けられる。
【００４５】
また、供給管１の端部には多方弁１８０の第１のポート１８１が接続され、多方弁１８０の第２のポート１８２は制御弁１１６を介して分配ステーション３の戻り口３ｂに接続される。多方弁１８０の第３のポート１８３は多方弁１９０の第１のポート１９１に接続され、多方弁１９０の第２のポート１９２は制御弁１１７を介して分配ステーション３に接続される。第３のポート１９３は帰還管２の一端に接続され、帰還管２の他端はピグステーション１４０の入口１４４に接続される。入口１４４にはピグ検知装置１４０ａが設けられる。ピグステーション１４０、１７１及び１７２はピグステーション１０と同一の構造を有する。ピグステーション１７１及び１７２にはそれぞれピグ７０が格納されている。図２３は第１のタンク４に収容された第１の流体は、多方弁１２１、ポンプ１２０、多方弁８及び１３０、制御弁２１０、供給管１、多方弁１８０、多方弁１９０、帰還管２、ピグステーション１４０、制御弁１４３及び多方弁９及び接続管１１３を通り、第１のタンク４に戻される。この状態で、制御弁１１６及び１１７を開放すると、第１の流体は通り分配ステーション３に供給され、分配ステーション３の過剰の第１の流体は、制御弁１１７及び多方弁１９０を通り帰還管２に戻される。
【００４６】
分配ステーション３に供給される第１の流体を第２の流体に切り替えるとき、図２４に示すように、ポンプ１２０を含む周囲のパイプを洗浄する。即ち、第４のポート１２５から洗浄液を受ける多方弁１２１の第１のポート１２２からポンプ１２０、多方弁８及び１３０を通り制御弁１５０から排出される。その後、図２５に示すように、多方弁１２１、８及び１６０が切り替えられ、第２のタンク５から第２の流体は、第２の接続管１０２、多方弁１２１、ポンプ１２０、多方弁８、多方弁１６０及びピグステーション１７２を通り、制御弁１７４から排出される。これにより第２の流体により第１の流体を置換される。その後、図２６に示すように、一対のピグ７０をピグステーション１７１及び１７２から供給管１に向かって発射する。一対のピグ７０は、互いに間隔をあけて、各ピグステーション１７１、１７２から多方弁１３０、制御弁２１０、供給管１、多方弁１８０、多方弁１９０を通り帰還管２からピグステーション１４０に送られる。このとき、前方のピグ７０の前方には第１の液体が存在し、前方と後方のピグ７０の間には洗浄液が存在し、後方のピグ７０の後方には第２の液体が存在する。前方のピグ７０がピグステーション１４０に接近すると、ピグ検知装置１４０ａは前方のピグ７０を検出する。次に、図２７に示すように、前方のピグ７０はピグステーション１４０に収容され、更に図２８に示すように、多方弁７１の第４のポート７４より洗浄液により前方のピグ７０をピグステーション１７１に戻す。このとき、制御弁１７５を開き、洗浄液を多方弁７１、１４３、ピグステーション１４０、制御弁１４６、多方弁１６０、ピグステーション１７２、１７１に通し、制御弁１７５より排出し、管内を洗浄する。続いて、図２９に示すように、後方のピグ７０をピグステーション１４０に収容すると、第２の液体はピグステーション１４０の手前に供給される。その後、図３０に示すように、多方弁９の第４のポート７４から洗浄液により後方のピグ７０をピグステーション１７２に収容する。このとき、制御弁１７４は開放しておき、洗浄液にて多方弁９、ピグステーション１４０、多方弁１６０、ピグステーション１７２、制御弁１７４を通り管内を洗浄する。図３１に示すように、制御弁１４３を開放して、帰還管２を通じて戻された第２の流体をピグステーション１４０、制御弁１４３及び多方弁９を通り、第２のタンクに戻す。
【００４７】
本発明の実施の形態は前記の例に限定されず、変更が可能である。例えば、多方弁は、一体構造の多方弁に限定されず、二方弁又は三方弁及び二方弁と三方弁とを組み合わせて構成した組合せ弁でもよい。
【００４８】
図３２に示すように、発射口５１に向かって縮径するテーパ部２０ａをチャンバ２１に形成してもよい。図３３に示すように、チャンバ２１に隣接して設けたピグ検知装置２０ｂの出力により制御弁９４を閉弁してピグ７０の移動を阻止してもよい。
【００４９】
【発明の効果】
本発明では下記の効果が得られる。
１  供給管制御弁装置及び帰還管制御弁装置を制御することにより、第１のタンク及び第２のタンク内に収容された流体を選択的に供給管制御弁装置及び供給管を通じて取出口に供給できる。
２  取出口に供給された過剰の流体が帰還管及び帰還管制御弁装置を通じて第１のタンク及び第２のタンクに流体を選択的に戻すことができる。
３  ピグステーションに装着したピグに流体圧を加えて供給管内に導入し、帰還管を通じてピグステーションに戻して供給管及び帰還管の内壁を洗浄できる。
４  ピグを常時ピグステーションに配置し、供給管及び帰還管の清掃が必要な場合に閉ループを構成する供給管、帰還管及びピグステーションを循環させて清掃を行うことができる。
５  ピグを閉ループから取り出す必要がなく閉ループを循環するので、効率的に清掃を行うことができる。
６  閉ループ状態にて自動的にライン内をピグと洗浄流体を用いて洗浄できる。
７  ライン内の流体をピグで押し出し、他の流体で自動的に置換できる。
８  ピグがライン内壁に付いた流体を効果的に掻き取るので、必要最小限の流体で洗浄できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１のタンクから第１の流体を循環させる本発明による供給流体自動交換装置の管路図
【図２】ピグにより洗浄する場合の供給流体自動交換装置の管路図
【図３】第２のタンクから第２の流体を循環させる本発明による供給流体自動交換装置の管路図
【図４】ピグをピグステーションに戻した状態の管路図
【図５】第２の流体から第１の流体に切り換える場合に供給管に沿ってピグを移動する場合の管路図
【図６】ピグが帰還管を通過した状態を示す管路図
【図７】ピグをピグステーションに戻した状態の管路図
【図８】ピグステーションの断面図
【図９】図１の左側面図
【図１０】ピグステーションを配管に接続した状態を示す概略図
【図１１】ピグを停止させる際の動作を示す断面図（１）
【図１２】ピグを停止させる際の動作を示す断面図（２）
【図１３】ピグを停止させる際の動作を示す断面図（３）
【図１４】ピグを停止させる際の動作を示す断面図（４）
【図１５】ピグを停止させる際の動作を示す断面図（５）
【図１６】第１のタンクから第１の流体を循環させる本発明の第２の実施の形態による供給流体自動交換装置の管路図
【図１７】ピグにより洗浄する場合の図１６に示す供給流体自動交換装置の管路図
【図１８】第２のタンクから第２の流体を循環させる他の実施の形態による供給流体自動交換装置の管路図
【図１９】ピグをピグステーションに戻した状態の管路図
【図２０】第２の流体から第１の流体に切り換える場合に供給管に沿ってピグを移動する場合の管路図
【図２１】ピグが帰還管を通過した状態を示す管路図
【図２２】ピグをピグステーションに戻した状態の管路図
【図２３】第１のタンクから第１の流体を循環させる本発明の第３の実施の形態による供給流体自動交換装置の管路図
【図２４】ポンプ周りを洗浄する状態を示す管路図
【図２５】第２の流体をピグステーションに供給する状態を示す管路図
【図２６】ピグステーションから２個のピグを供給管及び帰還管を通す状態を示す管路図
【図２７】帰還管制御弁装置を構成するピグステーションに前方のピグを収容する状態を示す管路図
【図２８】格納管に設けられたピグステーションに前方のピグを収容する状態を示す管路図
【図２９】帰還管制御弁装置を構成するピグステーションに後方のピグを収容する状態を示す管路図
【図３０】格納管に設けられたピグステーションに前方及び後方のピグを収容する状態を示す管路図
【図３１】第２の流体を第２のタンクに戻す状態を示す管路図
【図３２】チャンバにテーパ部を形成した実施の形態を示す断面図
【図３３】チャンバにピグ検知装置を設けた実施の形態を示す断面図
【符号の説明】
１・・供給管、  ２・・帰還管、  ３・・取出口、  ４・・第１のタンク、  ５・・第２のタンク、  ６・・供給管制御弁装置、  ７・・帰還管制御弁装置、８、９、１２１・・多方弁、  １０、１４０、１７１、１７２・・ピグステーション、  １５・・ガイド管、  ２０・・ハウジング、  ２１・・チャンバ、  ２２・・入口、  ２３・・供給口、  ２４・・排出口、  ３０・・スリーブ、  ３１・・フランジ部、  ３２・・内管部、  ３３・・連結部、  ３６・・貫通孔、  ４０・・テーパ部、  ４１・・装填口、  ４７・・横孔、  ４９・・接続部、  ５０・・直管部、  ５１・・発射口、  ６１・・第１のポート、  ６２・・第２のポート、  ６３・・第３のポート、  ６４・・第４のポート、  ７０・・ピグ、  ７１・・第１のポート、  ７２・・第２のポート、  ７３・・第３のポート、  ７４・・第４のポート、  ７０ｃ・・スカート部、  ９１・・配管の終端、  ９２・・配管の始端、１０２、１０３、１１０、１１４・・接続管、  １１１、１１２、１２０・・ポンプ、  １１６・・制御弁、  １３０・・多方弁、１３１・・第１のポート、  １３２・・第２のポート、  １４２・・第２のポート、  １４３・・制御弁、  １４４・・入口、  １５０・・制御弁、  １６１・・第１のポート、  １６２・・第２のポート、  １６３・・第３のポート、  １７３・・格納管、  １８０・・多方弁、  １８１・・第１のポート、  １８２・・第２のポート、  １８３・・第３のポート、  １９０・・多方弁、  １９１・・第１のポート、  １９２・・第２のポート、  １９３・・第３のポート、  ２１０・・制御弁、
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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【図３２】
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【図３３】
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