(57)【要約】      （修正有）【課題】単一のアクチュエータで第１弁体及び第２弁体を昇降可能で、中間室に液溜まり部の形成を防止可能な二重シール弁を提供する。【解決手段】二重シール弁１は、第１弁座１１及び第１弁体１２を備える第１バルブ本体１０と、第２弁座２１及び第２弁体２２を備える第２バルブ本体２０と、第１及び第２バルブ本体１０，２０間に配される中間室３０と、第１弁体１２を昇降させるアクチュエータ４０とを有し、第１バルブ本体１０は逆栓型の構造を有し、第２バルブ本体２０は正栓型の構造を有し、第２弁体２２は、閉鎖状態の第１弁体１２から離間し、且つ、第１弁体１２と当接した状態でアクチュエータ４０が第１弁体１２を昇降させることにより、第１弁体１２に連動して昇降可能に配される。【選択図】図１
2018119605.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１弁口(13,63) を備える第１弁座(11,61) に対し、第１弁棒(16,66) の先端部に配される第１弁体(12,62) を離間・接触させることにより前記第１弁口(13,63) を開閉する第１バルブ本体(10,60) と、第２弁口(23,73) を備える第２弁座(21,71) に対し、第２弁棒(26,76) の先端部に配される第２弁体(22,72) を離間・接触させることにより前記第２弁口(23,73) を開閉する第２バルブ本体(20,70) と、前記第１及び第２バルブ本体(10,60,20,70) 間に配される中間室(30,80) と、前記第１弁棒(16,66) 及び前記第１弁体(12,62) を昇降させるアクチュエータ(40)とを有し、前記第２弁体(22,72) は、前記第１弁体(12,62) と同軸上に、前記第１弁体(12,62) に対向して配される二重シール弁(1,2) において、
前記第１バルブ本体(10,60) は、前記第１弁棒(16,66) が前記第１弁座(11,61) に向けて押し込まれることにより、前記第１弁体(12,62) が前記第１弁座(11,61) から離れる逆栓型の構造を有し、
前記第２バルブ本体(20,70) は、前記第２弁棒(26,76) が前記第２弁座(21,71) に向けて押し込まれることにより、前記第２弁体(22,72) が前記第２弁座(21,71) に近付く正栓型の構造を有し、
前記第２弁体(22,72) は、前記第１弁口(13,63) を閉鎖状態の前記第１弁体(12,62) から離間し、且つ、前記第１弁体(12,62) と当接した状態で前記アクチュエータ(40)が前記第１弁体(12,62) を昇降させることにより、前記第１弁体(12,62) に連動して昇降可能に配されてなる、
ことを特徴とする二重シール弁。
【請求項２】
前記第１バルブ本体(10)は前記中間室(30)の下側に接続されるとともに、前記第２バルブ本体(20)は前記中間室(30)の上側に接続され、
前記中間室(30)の底面(35)は、前記第１弁体(12)が接触する前記第１弁座(11)の着座面と、前記着座面の外側に配される外周面とを有し、
前記外周面は、前記着座面から外側に向けて水平に又は下り傾斜して配されてなる、
請求項１記載の二重シール弁。
【請求項３】
前記第１バルブ本体(60)は前記中間室(80)の上側に接続されるとともに、前記第２バルブ本体(70)は前記中間室(80)の下側に接続され、
前記第２弁体(72)は、前記第２弁口(73)の閉鎖時に前記第２弁座(71) よりも上方に突出する突出部(72a) を有し、
前記中間室(80)の底面(85)は、前記第２弁体(72)の前記突出部(72a) の外側に配されるとともに前記第２弁座(71)により形成される外周面を有し、
前記外周面は、前記第２弁体(72)との境界位置から外側に向けて水平に又は下り傾斜して配されてなる、
請求項１記載の二重シール弁。
【請求項４】
前記中間室(30,80) は、前記中間室(30,80) に生じるドレン液を排出するドレン排出部(33)と、前記ドレン排出部(33)を開閉するドレンバルブ部(34)とを備えるドレンバルブ機構(36)を有し、
前記ドレン排出部(33)は、前記中間室(30,80) の前記底面(35,85) における前記外周面の高さ位置で前記中間室(30,80) に開口してなる、
請求項２又は３記載の二重シール弁。
【請求項５】
前記中間室(30,80) は、前記ドレンバルブ機構(36)と同じバルブ機構となる供給バルブ機構(37)を更に有し、
前記供給バルブ機構(37)は、前記中間室(30,80) における前記ドレンバルブ機構(36)の対向する位置に配され、且つ、前記中間室(30,80) にＣＩＰ用洗浄液及び／又はＳＩＰ用蒸気を供給可能に形成されてなる、
請求項４記載の二重シール弁。
【請求項６】
前記第１弁体(12,62) を前記第１弁座(11,61) から離れる方向に微小に移動させて前記第１弁口(13,63) を微開させることが可能な第１ディスクリフト機構、及び／又は、前記第２弁体(22,72) を前記第２弁座(21,71) から離れる方向に微小に移動させて前記第２弁口(23,73) を微開させることが可能な第２ディスクリフト機構を備えてなる請求項１〜５のいずれかに記載の二重シール弁。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、第１弁座及び第１弁体を有する第１バルブ本体と、第２弁座及び第２弁体を有する第２バルブ本体とが中間室を介して接続される二重シール弁に関し、特に、サニタリー用の二重シール弁に関する。
【背景技術】
【０００２】
食品、醸造、乳業、化学薬品等の分野において、品質管理は極めて重要であり、これらの分野における製造ラインには、衛生的であることが求められる。このため、液体、気体、蒸気等の流体を流す配管としては、衛生的なサニタリー配管等が用いられるとともに、流路の切換え、遮断、合流等を行うために、ダイヤフラムを備える複数の弁（バルブ）が流路に設置される。また、サニタリー仕様の配管や弁等では、無菌的に使用するために（アセプティック仕様とも言う）、ＣＩＰ（Ｃｌｅａｎｉｎｇ  ｉｎ  Ｐｌａｃｅ：定置洗浄）やＳＩＰ（Ｓｔｅｒｉｌｉｚｉｎｇ  ｉｎ  Ｐｌａｃｅ：定置滅菌）等により配管設備を分解せずに洗浄及び滅菌を十分かつ効率的・経済的に行える構造が求められる。
【０００３】
ＣＩＰを行う場合、洗浄液と製品液が混ざり合わないようにすることが重要であることから、２つのシール構造を有する二重シール弁がサニタリー配管に用いられることがある。また、製品需要の増大に伴い大規模なサニタリー仕様の配管設備が必要とされる場合では、漏洩による異液の混入を防止するために二重シール弁が用いられることもある。
【０００４】
上述のような二重シール弁が用いられることにより、例えば第１弁体を備える第１バルブ本体（第１バルブボディ）と第２弁体を備える第２バルブ本体（第２バルブボディ）のいずれか一方のシール構造に破壊が生じた場合でも、他方のシール構造でシール状態を維持することができるため、異液の混入を安定して回避することができる。
【０００５】
また、二重シール弁では、第１バルブ本体と第２バルブ本体の間に、ドレン排出部を備える中間室が配される。このような中間室が設けられることにより、第１及び第２バルブ本体のうちの一方のシール構造に破壊が生じたときに、漏液をドレン排出部から排出することができる。またこの場合、ドレン排出部から排出される漏液を検知することも可能となるため、二重シール弁におけるシール構造の破壊を、外部から容易に発見することができるようになる。
【０００６】
なお、上述のような二重シール弁の中間室は、第１弁体及び第２弁体が開いているときには二重シール弁の導通経路の一部となる。このため、二重シール弁の無菌的な使用において、例えば、開いた状態の第１弁体及び第２弁体を閉鎖するときに、中間室に製品液が残存した状態（言い換えると、中間室が製品液により汚染された状態）になることもある。従って、二重シール弁の無菌的な使用では、第１弁体及び第２弁体を開動作させる前に、製品液が残存する中間室の洗浄及び滅菌を実施することが必要となる。
【０００７】
上述のような第１バルブ本体と、第２バルブ本体と、これらの間に配される中間室とを有する二重シール弁が、例えば特開２０１０−７８４２号公報（特許文献１）や特開２０１１−７２７７号公報（特許文献２）に開示されている。
【０００８】
例えば特許文献１に記載されている二重シール弁では、第１バルブ本体、第２バルブ本体、及び中間室内に、第１、第２、及び第３のアクチュエータによって別々に駆動される弁体がそれぞれ配されている。これにより、特許文献１では、第１バルブ本体、第２バルブ本体、及び中間室を小型化できるとしている。
【０００９】
特許文献２に記載されている二重シール弁は、第１バルブ本体、第２バルブ本体、及び中間室が分割構成されており、且つ、第１バルブ本体、第２バルブ本体、及び中間室が同軸上で直列に連結さるとともにクランプバンドにより緊締される構造を有する。これにより、特許文献２では、バルブ全体としてのポート数を３以上の広範囲で選択でき、また、第１バルブ本体、第２バルブ本体、及び中間室の向きを自在に設定できるため、配管構造の自由度が増大するとしている。
【００１０】
なお、この特許文献２の二重シール弁においても、第１バルブ本体及び第２バルブ本体には、各弁体（ダイヤフラム弁体）を移動させるための専用の駆動シリンダー（アクチュエータ）がそれぞれ取り付けられている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１１】
【特許文献１】特開２０１０−７８４２号公報
【特許文献２】特開２０１１−７２７７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
特許文献１や特許文献２に記載されている二重シール弁では、第１バルブ本体と第２バルブ本体とが、正栓型の構造を有して中間室の上下に対称的に配されている。ここで、正栓型の構造とは、弁体を支持する弁棒が弁座に向けて押し込まれるときに、弁体が弁座に向けて近付くように移動する構造を言う。
【００１３】
また、特許文献１や特許文献２の二重シール弁では、弁体を全閉状態から全開状態までの距離（フルストローク）で移動させることが可能なアクチュエータが、第１バルブ本体と第２バルブ本体とについてそれぞれ別々に設けられている。このため、第１バルブ本体の弁体と、第２バルブ本体の弁体とを、それぞれの専用のアクチュエータによって互いに独立して昇降させることにより、それぞれの弁口を開閉させている。
【００１４】
従って、特許文献１や特許文献２のような従来の二重シール弁では、第１バルブ本体用と第２バルブ本体用の少なくとも２つのフルストロークでの昇降が可能なアクチュエータが、第１バルブ本体及び第２バルブ本体の上側と下側とにそれぞれ設置される必要がある。このため、２つ分のアクチュエータの設置スペースを確保する必要があり、二重シール弁の小型化を図ることが難しいという問題や、また、二重シール弁の重量の増大を招くという問題があった。
【００１５】
また従来の二重シール弁では、第１バルブ本体の弁体と第２バルブ本体の弁体とを別々のアクチュエータで作動させるため、互いに独立して制御することが可能であるものの、それぞれの弁体を同期して作動させる場合には高精度な制御が必要となり、配管設備のコスト増大に繋がることがある。更に、配管設備が大規模になると多数の二重シール弁を同時に制御することが必要となって、その制御が煩雑になるため、二重シール弁の制御をより簡略化することが求められることもあった。
【００１６】
更に、特許文献１や特許文献２の二重シール弁では、第１バルブ本体と第２バルブ本体の両方が正栓型の構造を有することにより、第１バルブ本体と第２バルブ本体の間に配される中間室の最も低い位置に弁体の表面が配されることとなる。その結果、中間室の底面部（下面部）に、水などの液体が溜まりやすい凹部が多少なりとも形成される。
【００１７】
このような凹部が中間室に形成されると、洗浄の際に洗浄水の滞留部となって洗浄の不完全部を生じさせる虞がある。また、滅菌のために蒸気（スチーム）を流入させる場合に、冷やされた凝縮水が中間室の凹部（液溜まり部）に溜まり易くなり、滅菌の不完全部を生じさせる虞もある。
【００１８】
なお、中間室の凹部に洗浄水や凝縮水が溜まる場合でも、高温の蒸気を長い時間流入させることにより十分な滅菌を行うことができるものの、省エネルギー化、合理化、低コスト化の観点から、中間室の底面部に液溜まり部が形成されない構造や、中間室の省スペース化が図れる構造を採用することが求められている。
【００１９】
本発明は上記従来の課題に鑑みてなされたものであって、その具体的な目的は、アクチュエータの設置数を減らして小型化やコストの削減を実現することが可能であり、更には、中間室に洗浄水や凝縮水等のドレン液が溜まる液溜まり部の形成を防止可能で、また、中間室の省スペース化を図ることが可能な二重シール弁を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００２０】
上記目的を達成するために、本発明により提供される二重シール弁は、第１弁口を備える第１弁座に対し、第１弁棒の先端部に配される第１弁体を離間・接触させることにより前記第１弁口を開閉する第１バルブ本体と、第２弁口を備える第２弁座に対し、第２弁棒の先端部に配される第２弁体を離間・接触させることにより前記第２弁口を開閉する第２バルブ本体と、前記第１及び第２バルブ本体間に配される中間室と、前記第１弁棒及び前記第１弁体を昇降させるアクチュエータとを有し、前記第２弁体は、前記第１弁体と同軸上に、前記第１弁体に対向して配される二重シール弁において、前記第１バルブ本体は、前記第１弁棒が前記第１弁座に向けて押し込まれることにより、前記第１弁体が前記第１弁座から離れる逆栓型の構造を有し、前記第２バルブ本体は、前記第２弁棒が前記第２弁座に向けて押し込まれることにより、前記第２弁体が前記第２弁座に近付く正栓型の構造を有し、前記第２弁体は、前記第１弁口を閉鎖状態の前記第１弁体から離間し、且つ、前記第１弁体と当接した状態で前記アクチュエータが前記第１弁体を昇降させることにより、前記第１弁体に連動して昇降可能に配されてなることを最も主要な特徴とするものである。
【００２１】
上述のような本発明に係る二重シール弁において、前記第１バルブ本体は前記中間室の下側に接続されるとともに、前記第２バルブ本体は前記中間室の上側に接続され、前記中間室の底面は、前記第１弁体が接触する前記第１弁座の着座面と、前記着座面の外側に配される外周面とを有し、前記外周面は、前記着座面から外側に向けて水平に又は下り傾斜して配されることが好ましい。
【００２２】
また、本発明に係る二重シール弁において、前記第１バルブ本体は前記中間室の上側に接続されるとともに、前記第２バルブ本体は前記中間室の下側に接続され、前記第２弁体は、前記第２弁口の閉鎖時に前記第２弁座よりも上方に突出する突出部を有し、前記中間室の底面は、前記第２弁体の前記突出部の外側に配されるとともに前記第２弁座により形成される外周面を有し、前記外周面は、前記第２弁体との境界位置から外側に向けて水平に又は下り傾斜して配されていても良い。
【００２３】
この場合、前記中間室は、前記中間室に生じるドレン液を排出するドレン排出部と、前記ドレン排出部を開閉するドレンバルブ部とを備えるドレンバルブ機構を有し、前記ドレン排出部は、前記中間室の前記底面における前記外周面の高さ位置で前記中間室に開口していることが好ましい。
更に、前記中間室は、前記ドレンバルブ機構と同じバルブ機構となる供給バルブ機構を更に有し、前記供給バルブ機構は、前記中間室における前記ドレンバルブ機構の対向する位置に配され、且つ、前記中間室にＣＩＰ用洗浄液及びＳＩＰ用蒸気を供給可能に形成されていることが好ましい。
【００２４】
また本発明の二重シール弁は、前記第１弁体を前記第１弁座から離れる方向に微小に移動させて前記第１弁口を微開させることが可能な第１ディスクリフト機構、及び／又は、前記第２弁体を前記第２弁座から離れる方向に微小に移動させて前記第２弁口を微開させることが可能な第２ディスクリフト機構を備えていることが好ましい。
【発明の効果】
【００２５】
本発明に係る二重シール弁は、逆栓型の構造を有する第１バルブ本体と、中間室と、正栓型の構造を有する第２バルブ本体と、第１弁棒及び第１弁体を昇降させるアクチュエータとを有する。中間室は、第１バルブ本体と第２バルブ本体との間に、第１バルブ本体の内部空間と第２バルブ本体の内部空間とに連通して配されている。
【００２６】
第２バルブ本体の第２弁体は、第１バルブ本体の第１弁体と同軸上で、且つ、第１弁口を閉鎖している状態の第１弁体に対して離間した位置に、第１弁体に対向して配される。更に、第２弁体は、アクチュエータが第１バルブ本体の第１弁体を昇降させるときに、第１弁体と当接可能に配されている。そして、この第２弁体は、第１弁体と第２弁体とが当接した状態でアクチュエータが第１弁体を昇降させることにより、第１弁体に連動して昇降可能に配されている。
【００２７】
このような本発明の二重シール弁では、逆栓型の構造を有する第１バルブ本体の第１弁体と、正栓型の構造を有する第２バルブ本体の第２弁体とを、単一のアクチュエータによって、連動させて昇降させることができる。これにより、本発明の二重シール弁では、第１バルブ本体及び第２バルブ本体に対してそれぞれ別々のアクチュエータを設ける必要がないため、特許文献１及び２のような従来の二重シール弁に比べて、アクチュエータの設置数を減少させることができる。その結果、小型且つ軽量で、安価な二重シール弁を容易に提供することが可能となる。
【００２８】
また、第１バルブ本体の第１弁体と、第２バルブ本体の第２弁体とを単一のアクチュエータによって作動させるため、従来のような高精度な制御を行うための高価な制御装置を用いなくても、第１弁体の動作と第２弁体の動作とを、連動によって容易に同期させることができる。このため、制御装置の簡略化や配管設備のコスト削減を容易に実現することができる。
【００２９】
更に、本発明の二重シール弁では、第１弁体で第１弁口を閉じているとともに、第２弁体で第２弁口を閉じている状態のときに、第２弁体が第１弁体から離れて配されている。このため、第１弁口の閉鎖状態と第２弁口の閉鎖状態とを、それぞれ別々に、独立して維持することができ、それによって、二重シール弁の良好なシール性を安定して確保することができる。
【００３０】
このような本発明の二重シール弁において、第１バルブ本体は、鉛直方向における中間室の下側に接続されるとともに、第２バルブ本体は、鉛直方向における中間室の上側に接続される。また、中間室の底面（下面）は、下側に配される第１バルブ本体の第１弁体が接触する第１弁座の着座面と、その着座面の外側に配される外周面とを有する。更に、中間室の底面に形成される上記外周面は、第１弁座の着座面から外側に向けて水平に又は下り傾斜して配されている。
【００３１】
このような本発明の二重シール弁であれば、洗浄水や凝縮水等の液体が溜まりやすい凹状の液溜まり部が中間室の底面（下面）に設けられることなく、中間室を小さな大きさで形成することができる。それにより、中間室に洗浄の不完全部や滅菌の不完全部が生じることを防止して、ＣＩＰによる洗浄やＳＩＰによる滅菌を、従来よりも少ないエネルギーで効率的に且つ経済的に実施することができる。このため、従来の二重シール弁に比べて、省エネルギー化、合理化、及び低コスト化を容易に実現することができる。
【００３２】
一方、本発明の二重シール弁では、第１バルブ本体が、鉛直方向における中間室の上側に接続されるとともに、第２バルブ本体が、鉛直方向における中間室の下側に接続されていても良い。この場合、下側に配される第２バルブ本体の第２弁体は、第２弁口の閉鎖時に第２弁座よりも上方に突出する突出部を有する。また、中間室の底面（下面）は、第２弁体の突出部の外側に配されるとともに第２弁座により形成される外周面を有しており、その外周面は、第２弁体との境界位置から外側に向けて水平に又は下り傾斜して配されている。
【００３３】
このような本発明の二重シール弁であっても、洗浄水や凝縮水等の液体が溜まりやすい凹状の液溜まり部が中間室の底面（下面）に設けられることなく、中間室を形成することが可能である。従って、中間室に洗浄の不完全部や滅菌の不完全部が生じることを防止して、ＣＩＰによる洗浄やＳＩＰによる滅菌を従来よりも少ないエネルギーで効率的に且つ経済的に実施することが可能となる。
【００３４】
また、上述のような構造を有する本発明の二重シール弁において、二重シール弁の中間室は、その中間室に生じるドレン液を排出するドレン排出部と、ドレン排出部を開閉するドレンバルブ部とを備えるドレンバルブ機構を有する。また、中間室のドレン排出部は、中間室の底面に形成される上記外周面の高さ位置で中間室に開口している。これにより、小さな中間室を安定して形成できるとともに、中間室に溜まるドレン液を、ドレン排出部から容易に且つ安定して排出することができる。このため、二重シール弁のＣＩＰによる洗浄やＳＩＰによる滅菌をより効率気に行うことができ、また、二重シール弁（特に中間室）をより安定して無菌的に使用することができる。
【００３５】
更にこの場合、中間室は、ＣＩＰ用洗浄液及びＳＩＰ用蒸気を中間室に供給可能な供給バルブ機構を有することができる。この供給バルブ機構は、ドレン排出部及びドレンバルブ部を備える上述のドレンバルブ機構と同じバルブ機構（構造）で形成されており、例えば洗浄液や蒸気を中間室に供給する外部供給部と、外部供給部を開閉する供給バルブ部とを有する。また、供給バルブ機構は、上述のドレンバルブ機構に対して中間室の対向位置に配されている。
【００３６】
この場合、ドレンバルブ機構と供給バルブ機構とを互いに中間室の直近に配置することが可能となり、それによって、二重シール弁全体のラインとは別に、中間室のＣＩＰによる洗浄とＳＩＰによる滅菌を順番に効率的に行うことや、任意のタイミングで行うことができる。また、中間室内の体積を小さくして中間室を形成することが可能となるため、例えば洗浄及び滅菌を行う際に中間室内に残存する製品液の残存量を低減して、製品液の歩留まりの向上を図ることができる。また、供給バルブ機構がドレンバルブ機構と同じバルブ機構で形成されることにより、供給バルブ機構を中間室に容易に設置できる。
【００３７】
また本発明の二重シール弁は、第１弁体を第１弁座から離れる方向に微小に移動させて第１弁口を微開させることが可能な第１ディスクリフト機構、及び／又は、第２弁体を第２弁座から離れる方向に微小に移動させて第２弁口を微開させることが可能な第２ディスクリフト機構を備えている。ここで、第１弁口を微開させるとは、第１弁体を第１弁座から少しだけ離間させる（例えば、第１弁体を、第１弁口の全閉状態から全開状態まで移動させる移動長さの２０％以下、好ましくは１０％以下の長さで移動させる）ことによって、第１弁口を流体がわずかに通過可能な大きさで開くことを言う。また、第２弁口の微開についても同様である。
【００３８】
上述のような第１ディスクリフト機構や第２ディスクリフト機構は、例えば小さなサブシリンダーの設置等によって容易に設けることが可能であり、それによって、上述したアクチュエータの通常の動作によって第１弁体や第２弁体を移動させることなく、第１弁口及び／又は第２弁口を容易に微開させることができる。それによって、例えば第１弁口の閉鎖状態で第１弁体と第１弁座の間に製品液が挟まれて残存する場合や、第２弁口の閉鎖状態で第２弁体と第２弁座の間に製品液が挟まれて残存する場合であっても、ＣＩＰによる洗浄工程やＳＩＰによる滅菌工程において第１弁口や第２弁口をそれぞれ独立して微開させることが可能となる。その結果、製品液を残存させていた第１弁体及び第１弁座や、第２弁体及び第２弁座を効率的に且つ安定して洗浄・滅菌することができる。
【００３９】
更にこの場合、ＣＩＰによる洗浄工程やＳＩＰによる滅菌工程において、中間室の圧力が過剰に上昇することを防いで、微開させる弁口と反対側の弁口が不適切に開くことを防止できる。それによって、二重シール弁において、第１弁口及び第２弁口の一方を微小に開いたときに、クロスコンタミネーションが生じることを効果的に防止できる。
【図面の簡単な説明】
【００４０】
【図１】本発明の実施例１に係る二重シール弁を、部分的に断面にして模式的に示す概略側面図である。
【図２】二重シール弁の要部を拡大して示す拡大断面図である。
【図３】実施例１の変形例に係る二重シール弁の要部を拡大して示す拡大断面図である。
【図４】本発明の実施例２に係る二重シール弁を、部分的に断面にして模式的に示す概略側面図である。
【発明を実施するための形態】
【００４１】
以下、本発明の好適な実施の形態について、実施例を挙げて図面を参照しながら詳細に説明する。なお、本発明は、以下で説明する実施形態に何ら限定されるものではなく、本発明と実質的に同一な構成を有し、かつ、同様な作用効果を奏しさえすれば、多様な変更が可能である。
例えば、以下の実施例１及び２に係る二重シール弁において、第１バルブ本体及び第２バルブ本体には、サニタリー配管等に接続される接続ポートが１つずつ設けられているが、本発明において、第１バルブ本体及び第２バルブ本体に設けられる接続ポートの数は限定されるものではない。すなわち、本発明の第１バルブ本体及び第２バルブ本体には、１つ又は複数の接続ポートを設けることが可能である。また、接続ポートの設置数は、第１バルブ本体と第２バルブ本体との間で同じにしても良いし、異ならせても良い。
【実施例１】
【００４２】
図１は、本実施例１に係る二重シール弁を、部分的に断面にして模式的に示す概略側面図である。図２は、その二重シール弁の要部（中間室とその近傍）を拡大して示す拡大断面図である。
【００４３】
本実施例１の二重シール弁１は、サニタリー配管に接続され、無菌的な使用に供されるサニタリー仕様の二重シール弁１として形成されている。この二重シール弁１は、第１弁座１１及び第１弁体１２（第１ディスクとも言う）を有する第１バルブ本体１０（第１バルブボディとも言う）と、第１バルブ本体１０の上側に接続される中間室３０と、第２弁座２１及び第２弁体（第２ディスク）２２を有するとともに中間室３０の上側に配される第２バルブ本体（第２バルブボディ）２０と、第１バルブ本体１０の下側に接続されるとともに第１弁体１２を昇降させるエアー式アクチュエータ４０と、第２バルブ本体２０の上側に接続されるとともに第２弁体２２を第２弁座２１に向けて付勢する付勢力を作用させるシリンダー部５０とを有する。
【００４４】
この場合、中間室３０と第２バルブ本体２０とが一体的に形成されている。また、第１バルブ本体１０の第１弁体１２及び第１弁口１３と、第２バルブ本体２０の第２弁体２２及び第２弁口２３とは同軸状に配されている。
【００４５】
本実施例１の二重シール弁１は、下から上に向けて、アクチュエータ４０と、第１バルブ本体１０と、中間室３０及び第２バルブ本体２０と、シリンダー部５０とが、上下方向（鉛直方向）に沿って順番に直列に連結されるとともに、上下に隣接する構成部分同士が金属製のクランプバンド５で締結されることによって形成されている。
【００４６】
従って、この二重シール弁１は、各クランプバンド５を取り外すことにより、アクチュエータ４０と、第１バルブ本体１０と、中間室３０及び第２バルブ本体２０と、シリンダー部５０とに分解することが可能であり、また、これらを再度順番に連結してクランプバンド５で固定することにより、図１に示した二重シール弁１を容易に組み立てることが可能である。
【００４７】
これにより、二重シール弁１の部品交換や洗浄等を容易に、また短時間で行うことができるため、本実施例１の二重シール弁１は、メンテナンス性が求められるサニタリー配管に好適に用いられる。なお本発明では、中間室３０と第２バルブ本体２０とを別々に形成するとともに、クランプバンド５で締結することによって中間室３０と第２バルブ本体２０を連結する構造を採用することも可能である。
【００４８】
また本実施例１の二重シール弁１では、第１バルブ本体１０と中間室３０との間に、４フッ化エチレン樹脂などのフッ素樹脂により形成されるパッキン６が装着される。このようなパッキン６が配されることにより、第１バルブ本体１０と中間室３０との間を気密的及び液密的にシールするとともに、第１バルブ本体１０と中間室３０の一方に熱膨張が生じる場合でも、その熱膨張を吸収してシール状態を安定して維持することができる。
【００４９】
更に本実施例１の二重シール弁１では、第１バルブ本体１０と、中間室３０及び第２バルブ本体２０とを所定の向きに回転させた状態で連結することができる。このため、第１バルブ本体１０の後述する第１接続ポート１４の向きや、中間室３０の後述するドレン排出部３３及びドレンバルブ部３４の向きと第２バルブ本体２０の後述する第２接続ポート２４の向きを、任意の方向に容易に変更することができる。
【００５０】
本実施例１において、第１バルブ本体１０は、鉛直方向において中間室３０の下側に直接連結される部分である。この第１バルブ本体１０は、上下方向（鉛直方向）に沿って配される略円筒状の第１ハウジング部１５と、第１ハウジング部１５から水平方向（図１では右方向）に延びる第１接続ポート１４とを有する。これらの第１ハウジング部１５及び第１接続ポート１４は、ステンレスで形成されている。
【００５１】
また、第１バルブ本体１０は、第１ハウジング部１５の上端部に配される第１弁座１１と、第１ハウジング部１５内に上下方向に沿って挿通される第１弁棒１６と、第１弁棒１６の上端部（先端部）に形成される第１弁体１２とを有する。また、第１弁座１１は、第１弁体１２の昇降方向に対して直交して配されるとともに第１弁体１２を上方から当接させる弁座上面を備える。この弁座上面は、第１バルブ本体１０と中間室３０の間に取り付けられるパッキン６の上面と、中間室３０の中間ハウジング部３１の一部とともに、中間室３０の後述する底面（下面）３５を形成している。
【００５２】
第１弁座１１の略中央部には、上方側から見ると円形状を呈する第１弁口１３が形成されており、この第１弁口１３によって、第１バルブ本体１０の内部空間と中間室３０の内部空間とが連通されている。第１弁棒１６と第１弁体１２とは、一体的に形成されているとともに、アクチュエータ４０の作動軸４１に連結されている。第１弁体１２は、中間室３０の内部に昇降可能に配されており、この第１弁体１２を、アクチュエータ４０によって昇降させることにより、第１弁体１２の高さ位置が調整され、また、第１弁座１１に対して離間・接触させて第１弁口１３が開閉される。
【００５３】
特に、本実施例１の第１バルブ本体１０は、アクチュエータ４０によって第１弁棒１６が第１弁座１１に向けて押し込まれること（すなわち、第１弁棒１６が上昇すること）により、第１弁体１２が第１弁座１１から離れる逆栓型の構造に形成されている。
【００５４】
この場合、第１弁棒１６及び第１弁体１２は、アクチュエータ４０の作動軸４１に取着されるステンレス製の第１軸本体部１７と、第１軸本体部１７を包み込むように第１軸本体部１７の周囲に形成されるフッ素樹脂製の第１表面部１８とを有する。
【００５５】
第１弁棒１６の基端部（下端部）には、略円錐台状の第１ダイヤフラム１９が第１バルブ本体１０の第１ハウジング部１５に密着して配されている。この第１ダイヤフラム１９により、第１バルブ本体１０の内部空間がアクチュエータ４０によって作動する作動部分から隔離され、内部空間のシール性が確保される。
【００５６】
第１ダイヤフラム１９は、合成ゴム製のバックアップゴム部と、バックアップゴム部の上面を被覆するとともに第１弁体１２及び第１弁棒１６の第１表面部１８と一体的に形成される薄肉状の皮膜部とを有する。また、第１弁体１２及び第１弁棒１６の第１表面部１８と、第１ダイヤフラム１９の皮膜部とは、４フッ化エチレン樹脂などのフッ素樹脂により形成される。
【００５７】
本実施例１の中間室３０は、中間室３０の内部空間を取り囲むように形成される中間ハウジング部３１と、中間ハウジング部３１から下方に延出して第１バルブ本体１０の一部を内側に嵌入して第１バルブ本体１０と連結される連結部３２と、中間室３０内に生じるドレン液を排出するドレン排出部３３と、ドレン排出部３３の開閉を行うドレンバルブ部３４とを有する。
【００５８】
また、本実施例１の中間室３０は、第１弁体１２が着座する底面（下面）３５と、底面３５の外周縁部から立ち上がるように配される側壁面と、その側壁面から湾曲面を介して連続して形成されるとともに底面３５と対向するように配される天井面とを有し、中間室３０の内部空間は、中間室３０の底面３５、側壁面、及び天井面に囲まれて形成される。
【００５９】
この中間室３０の底面３５は、上述したように、第１弁座１１の弁座上面と、パッキン６の上面と、中間ハウジング部３１の一部の表面（底面３５）とにより形成される。また、底面３５の中央部には、上述した第１弁口１３が開口している。一方、中間室３０の天井面の中央部には、第２バルブ本体２０の第２弁口２３が開口している。
【００６０】
本実施例１における中間室３０の底面３５は、第１弁口１３の周縁部に配され、第１弁体１２を当接させる第１着座面と、第１着座面の外側に配される外周面とを有しており、第１着座面と外周面とは、上方から見たときにドーナツ状を呈する形状をそれぞれ有する。また、中間室３０の底面３５における第１着座面と外周面とは、水平方向に平行で、且つ平坦な単一の平面に形成されている。
【００６１】
このように第１着座面とその外周面とが、水平な平坦面に形成されていることにより、中間室３０の底面３５に、洗浄水や凝縮水等の液体が溜まりやすい凹状の液溜まり部が形成されなくなるため、ドレン排出部３３を開いたときに中間室３０の底面３５に液体が残存することを防止できる。これによって、二重シール弁１にＣＩＰによる洗浄やＳＩＰによる滅菌を行う際に、中間室３０の底面３５に洗浄の不完全部や滅菌の不完全部が生じることを効果的に防止できるため、ＣＩＰによる洗浄やＳＩＰによる滅菌を効率的に且つ経済的に実施することが可能となる。なお本実施例１では、中間室３０の底面３５における上記外周面の一部又は全部が、上記第１着座面から外側に向けて、第１弁口１３の半径方向に沿って下り傾斜する傾斜面に形成されていても良い。
【００６２】
本実施例１の中間室３０には、ドレン排出部３３とドレンバルブ部３４とを有するドレンバルブ機構３６が設置されている。ドレンバルブ機構３６のドレン排出部３３は、図２に示すように、中間室３０の側壁面に開口する排出口３３ａと、その排出口３３ａに連通するとともに、外側に向けて下り傾斜するように形成される排出流路３３ｂとを有する。このドレン排出部３３には、排出口３３ａを開閉することが可能なドレンバルブ部３４が配されており、ドレンバルブ部３４に供給される空気圧力とドレンバルブ部３４内に設置されるスプリングの付勢力との作用を利用して、バルブ作動軸の先端部をドレン排出部３３の排出口３３ａに対して離間・接触させることができる。これにより、ドレン排出部３３の排出口３３ａを開閉することができる。
【００６３】
また、本実施例１におけるドレン排出部３３の排出口３３ａは、中間室３０の底面３５に対して段差が形成されないように、中間室３０の底面３５の高さ位置（特に底面３５の外周縁の高さ位置）で中間室３０に開口している。言い換えると、ドレン排出部３３の排出口３３ａの下端縁は、中間室３０の水平で平坦に形成された底面３５と同じ高さ位置に配されている。このようにドレン排出部３３の排出口３３ａが形成されることにより、中間室３０の底面３５上に生じる液体（ドレン液）が、ドレン排出部３３の排出口３３ａに、遮られることなく円滑に流れ込み、同排出口３３ａから排出流路３３ｂに流入することができる。このため、中間室３０の液体を底面３５上に残存させることなく、ドレン排出部３３を介して安定して排出することができる。
【００６４】
本実施例１の第２バルブ本体２０は、鉛直方向において中間室３０の上側に配されるとともに、その中間室３０と一体的に形成されている。この第２バルブ本体２０は、上下方向（鉛直方向）の長さが比較的短い円筒状の第２ハウジング部２５と、第２ハウジング部２５から水平方向（図１では手前方向）に延びる第２接続ポート２４とを有する。これらの第２ハウジング部２５及び第２接続ポート２４と、上述した中間室３０の中間ハウジング部３１とは、ステンレスで形成されている。
【００６５】
また、第２バルブ本体２０は、第２ハウジング部２５の下端部に配されるとともに第２バルブ本体２０と中間室３０を区画する第２弁座２１と、第２ハウジング部２５内に上下方向に沿って挿通される第２弁棒２６と、第２弁棒２６の下端部（先端部）に形成される第２弁体２２とを有する。また、第２弁座２１は、第２弁体２２の昇降方向に対して直交して配されるとともに、第２弁体２２を上方から当接させる弁座上面を備える。
【００６６】
第２弁座２１の略中央部には、上方側から見ると円形状を呈する第２弁口２３が形成されており、この第２弁口２３によって、第２バルブ本体２０の内部空間と中間室３０の内部空間とが連通される。第２弁棒２６と第２弁体２２とは、一体的に形成されているとともに、シリンダー部５０に連結されている。第２弁体２２は、第２バルブ本体２０の内部に昇降可能に配されるともに、シリンダー部５０に設置されるスプリング５３の付勢力により第２弁座２１に向けて付勢されている。この第２弁体２２は、シリンダー部５０の付勢力とアクチュエータ４０から第１弁体１２を介して加えられる押圧力とを利用して昇降可能に配されており、また、第２弁体２２を第２弁座２１に対して離間・接触させることにより第２弁口２３が開閉される。
【００６７】
特に、本実施例１の第２バルブ本体２０は、シリンダー部５０の付勢力により第２弁棒２６が第２弁座２１に向けて押し込まれること（すなわち、第２弁棒２６が下降すること）により、第２弁体２２が第２弁座２１に近付く正栓型の構造に形成されている。
【００６８】
また、本実施例１の第２弁体２２は、第１弁体１２と同軸上に、第２弁体２２の先端（下端）と第１弁体１２の先端（上端）とが向かい合うように第１弁体１２と対向して配されている。更に、第２弁体２２は、第２弁座２１に当接して第２弁口２３を閉じている状態において、第１弁座１１に当接して第１弁口１３を閉じている第１弁体１２に対して離間して配されている。
【００６９】
このように第１弁口１３を閉鎖状態にしている第１弁体１２と、第２弁口２３を閉鎖状態にしている第２弁体２２とが互いに離れて配されることにより、第１弁口１３の閉鎖状態と第２弁口２３の閉鎖状態とをそれぞれ独立して維持することができる。それによって、例えば二重シール弁１の寸法精度や組立精度に多少のバラツキがあったとしても、二重シール弁１の良好なシール性を安定して確保することができる。
【００７０】
本実施例１の第２弁棒２６及び第２弁体２２は、シリンダー部５０の後述するピストン部５２に連結されるステンレス製の第２軸本体部２７と、第２軸本体部２７を包み込むように第２軸本体部２７の周囲に形成されるフッ素樹脂製の第２表面部２８とを有する。また、第２弁棒２６の基端部（上端部）には、略円錐台状の第２ダイヤフラム２９が第２バルブ本体２０の第２ハウジング部２５に密着して配されており、この第２ダイヤフラム２９により、第２バルブ本体２０の内部空間のシール性が確保される。
【００７１】
本実施例１のアクチュエータ４０は、内部の図示を省略しているが、エアシリンダー方式によって作動軸４１を上下方向に沿って昇降させる従来の一般的なアクチュエータと同様に形成されている。すなわち、本実施例１のアクチュエータ４０は空気圧力が供給されるエアシリンダー部と、エアシリンダー部のピストン上部に配され、下方への付勢力を作用させるスプリングと、上下方向に往復動可能な作動軸４１とを有する。このアクチュエータ４０では、エアシリンダー部に供給される空気圧力とスプリングの付勢力との作用により作動軸４１を上下方向に移動させることができ、それによって、アクチュエータ４０の作動軸４１に連結される第１弁棒１６及び第１弁体１２を昇降させることができる。
【００７２】
本実施例１のシリンダー部５０は、シリンダー本体５１と、シリンダー本体５１に対して上下に移動可能に配されるピストン部５２と、ピストン部５２を下方に向けて付勢するスプリング５３とを有する。このシリンダー部５０によって、ピストン部５２に連結される第２弁棒２６及び第２弁体２２が、第２弁口２３を閉じる方向となる下方に向けて付勢され、また、アクチュエータ４０からの押圧力を受けないときは、第２弁体２２が第２弁座２１に当接した状態（閉鎖状態）が維持される。
【００７３】
次に、上述のような構造を有する本実施例１の二重シール弁１の動作について、図１及び図２を参照しながら説明する。
図１及び図２に示した二重シール弁１では、第１弁体１２が第１弁座１１に接触して第１弁口１３が閉鎖されているとともに、第２弁体２２が第２弁座２１に接触して第２弁口２３が閉鎖されている状態（第１及び第２弁口１３，２３の全閉状態）を示している。
【００７４】
このとき、第１弁体１２は、アクチュエータ４０内の図示しないスプリングによって付勢され、第１弁座１１に当接した状態（第１弁口１３の閉鎖状態）が維持されており、第２弁体２２は、シリンダー部５０のスプリング５３によって付勢され、第２弁座２１に当接した状態（第２弁口２３の閉鎖状態）が維持されている。また、第１及び第２弁口１３，２３の閉鎖状態において、中間室３０のドレンバルブ部３４のバルブ作動軸がドレン排出部３３の排出口３３ａから離間し、ドレン排出部３３の排出口３３ａが開いた状態で維持されている。
【００７５】
このように第１及び第２弁口１３，２３の両方が閉鎖されている場合、例えば第１バルブ本体１０に流通させる流体が第２バルブ本体２０に漏洩することや、また、第２バルブ本体２０に流通させる流体が第１バルブ本体１０に漏洩することを確実に防止できる。更に、第１及び第２弁口１３，２３が閉鎖状態時に、中間室３０のドレン排出部３３を上述のように開口させておくことにより、第１及び第２バルブ本体１０，２０のうちの一方のシール構造が破壊されて漏液（ドレン）が発生しても、その漏液を中間室３０からドレン排出部３３を介して容易に排出でき、その漏液が第１及び第２バルブ本体１０，２０のうちの他方に流入することを防止できる。またこの場合、例えばドレン排出部３３に漏液検知部を設けることにより、ドレン排出部３３を介して排出される漏液を検知でき、それによって、二重シール弁１に発生したシール構造の破壊を、外部から容易に発見することが可能となる。
【００７６】
次に、上述のような本実施例１の二重シール弁１において、第１及び第２弁口１３，２３の両方が閉じている状態から、第１弁体１２と第２弁体２２とを上昇させて、第１及び第２弁口１３，２３を開く場合について説明する。
【００７７】
この場合、先ず、ドレンバルブ部３４を作動させてドレン排出部３３の排出口３３ａを閉鎖する。次に、二重シール弁１のアクチュエータ４０に空気圧力を供給することにより、アクチュエータ４０内の図示しないスプリングの付勢力に抗して、アクチュエータ４０の作動軸４１を第１バルブ本体１０に向けて前進させる（上昇させる）。これにより、第１バルブ本体１０の第１弁棒１６が第１弁座１１に向けて押し込まれて上昇するとともに、第１弁体１２も第１弁座１１に対する当接位置（第１弁口１３の閉鎖位置）から第１弁棒１６とともに上方に移動する。このため、第１弁体１２が第１弁座１１から離間して第１弁口１３が少しずつ開く。
【００７８】
また、アクチュエータ４０によって第１弁体１２を更に上昇させると、第１弁座１１から離間した第１弁体１２が、第２弁口２３の閉鎖位置に保持されている第２弁体２２に当接する。そして、第２弁体２２に当接した第１弁体１２が続けて上昇することにより、第２弁体２２を、第１弁体１２に連動させて、第２弁座２１の閉鎖位置から上方に移動させることができる。これにより、第２弁体２２を第２弁座２１から離間させて第２弁口２３を少しずつ開くことができる。
【００７９】
その後、アクチュエータ４０に供給する空気圧力を増大させることにより、第１弁体１２と第２弁体２２とを互いに当接した状態で一緒に上昇させて、例えば図２に仮想線で示したような第１弁口１３及び第２弁口２３のそれぞれの全開位置まで移動させることができる。なおこの場合、第１弁体１２の全開位置は、第１弁体１２が中間室３０の天井面（第２弁座２１）に接触しない位置に設定される。これにより、第１バルブ本体１０、中間室３０、及び第２バルブ本体２０の各内部空間が互いに連通される。
【００８０】
従って、上述のように第１弁体１２及び第２弁体２２が全開位置で保持されている状態で、例えば流体として洗浄液を流すことにより、二重シール弁１の第１バルブ本体１０、中間室３０、及び第２バルブ本体２０にＣＩＰによる洗浄を行うことができる。また洗浄後に、流体として蒸気（ピュアスチーム）を流すことにより、二重シール弁１の第１バルブ本体１０、中間室３０、及び第２バルブ本体２０にＳＩＰによる滅菌を行うことができる。
【００８１】
一方、上述のように第１弁体１２及び第２弁体２２が全開位置で保持されている状態で、例えば流体として製品液を流すことにより、製品液を、第１バルブ本体１０の第１接続ポート１４から第２バルブ本体２０の第２接続ポート２４に向けて（又は第２接続ポート２４から第１接続ポート１４に向けて）、円滑に流通させることができる。
【００８２】
一方、上述のように全開状態にした第１及び第２弁口１３，２３を閉じる場合には、先ず、二重シール弁１のアクチュエータ４０を作動して、第１弁体１２を下降させるとともに、その第１弁体１２が当接している第２弁体２２を、第１弁体１２に連動させて下降させる。そして、第２弁体２２を第２弁座２１に当接させることにより、第２弁口２３が閉鎖される。
【００８３】
また、第２弁体２２が第２弁座２１に当接した後、第１弁体１２を更に下降させることにより、第１弁体１２を第２弁体２２から離間させて第１弁座１１に当接させることができ、それによって、第１弁口１３が閉鎖される。更に、第１及び第２弁口１３，２３の両方を閉鎖した後、必要に応じてドレンバルブ部３４を作動させてドレン排出部３３の排出口３３ａを開く。これにより、二重シール弁１を図１及び図２に示した状態に保持することができる。
【００８４】
なお、例えば第１バルブ本体１０の第１弁口１３を閉じるとともに、第２バルブ本体２０の第２弁口２３と中間室３０のドレン排出部３３の排出口３３ａとを開いた状態で、ＣＩＰによる洗浄工程やＳＩＰによる滅菌工程を行うことがある。この場合、洗浄工程や滅菌工程の終了時に第２バルブ本体２０の第２弁口２３を閉じて、第１弁口１３と第２弁口２３の両方を全閉状態にしたときに、洗浄工程で流した洗浄水や、滅菌工程で流した蒸気が冷やされて生じる凝縮水等の液体（ドレン液）が、中間室３０に生じることがある。
【００８５】
このとき、第１及び第２弁口１３，２３の両方が全閉状態で、上述のようにドレン排出部３３の排出口３３ａが開かれていることにより、中間室３０に生じる液体をドレン排出部３３から容易に排出することができる。特に本実施例１では、中間室３０の底面３５が、上述したように凹状の液溜まり部が存在しない水平な平坦面に形成されているとともに、中間室３０の底面３５とドレン排出部３３の排出口３３ａとの間に液体を堰き止めるような段差が形成されていない。
【００８６】
このため、中間室３０のドレン液を中間室３０の底面３５上に溜めることなく、ドレン排出部３３に流して円滑に排出できるため、液溜まりの発生に起因して洗浄や滅菌の不完全部が中間室３０に生じることを有効に防止できる。その結果、ＣＩＰによる洗浄工程やＳＩＰによる滅菌工程を、従来の一般的な二重シール弁に比べて、より少ないエネルギーで効率的に且つ経済的に実施することが可能となる。
【００８７】
また、例えば第１及び第２弁体１２，２２が全開位置で保持されている状態で製品液を流通させた後に、第１弁口１３及び第２弁口２３を閉じて製品液の流通を停止させる場合には、中間室３０内に製品液（ドレン液）が残存することがある。この場合も、第１弁口１３及び第２弁口２３が閉鎖された後にドレンバルブ部３４を作動させてドレン排出部３３の排出口３３ａを開くことにより、中間室３０内の製品液を、中間室３０の水平で平坦な底面３５上に溜めることなく、ドレン排出部３３から円滑に排出することができる。
【００８８】
なお、上述のように中間室３０に生じるドレン液をドレン排出部３３から排出した場合は、次回の製品液を流通させる前に、例えば第１及び第２弁体１２，２２を上述したようにアクチュエータ４０によって上昇させて第１弁口１３及び第２弁口２３を全開にした状態で、ＣＩＰによる洗浄工程とＳＩＰによる滅菌工程を順番に行うことにより、二重シール弁１を無菌的に安定して使用することができる。
【００８９】
以上のように、本実施例１の二重シール弁１では、単一のアクチュエータ４０を用いることによって、第１バルブ本体１０の第１弁体１２を昇降させることができるとともに、第２バルブ本体２０の第２弁体２２を、その第１弁体１２の移動に連動させて昇降させることができる。
【００９０】
例えば特許文献１や特許文献２に記載されている従来の二重シール弁の場合、前述したように、第１バルブ本体の第１弁体を昇降させるためのアクチュエータと、第２バルブ本体の第２弁体を昇降させるためのアクチュエータとが、それぞれ別々に独立して設置されている。
【００９１】
このような従来の二重シール弁に比べて、本実施例１の二重シール弁１では、単一のアクチュエータ４０で第１弁体１２と第２弁体２２の２つを連動させて昇降できるため、アクチュエータ４０の設置数を減少させて、二重シール弁１の小型化、軽量化、低価格化（低コスト化）を実現することができる。
また、本実施例１の二重シール弁１では、第１弁体１２と第２弁体２２を昇降させるアクチュエータ４０が１つであるため、従来の二重シール弁のように２つのアクチュエータを制御する場合に比べて、アクチュエータ４０の動作制御を簡便に行うことができ、また、第１弁体１２の動作と第２弁体２２の動作の同期を容易に実現することができる。
【００９２】
更に、本実施例１の二重シール弁１では、上述のように第１バルブ本体１０が逆栓型の構造に形成されているとともに、第２バルブ本体２０が正栓型の構造に形成されていることにより、以下のような効果が得られる。
例えば第１バルブ本体及び第２バルブ本体が両方とも正栓型の構造に形成される場合（特許文献１や特許文献２の二重シール弁の場合）、前述したように、中間室の底面部（下面部）に、ドレンが溜まりやすい凹状の液溜まり部が多少なりとも形成されるが、本実施例１では、下側に配される第１バルブ本体１０が逆栓型の構造を有するため、中間室３０の最も下端に配される底面３５を、凹状の液溜まり部が設けられない水平で平坦な平面に容易に形成することができる。
【００９３】
一方、例えば第１バルブ本体及び第２バルブ本体が、両方とも弁棒が弁座に向けて押し込まれるときに弁体が弁座から離れる逆栓型の構造に形成される場合、中間室内で第１弁体と第２弁体の昇降が行われる。この場合、第１弁口と第２弁口の両方を全開にするときに、第１及び第２弁体が互いに当接しないように中間室の内部空間の高さをある程度確保する必要がある。その結果、中間室の大きさ（特に高さ寸法）が必然的に大きくなる。
【００９４】
これに対して、本実施例１では、第１バルブ本体１０及び第２バルブ本体２０がそれぞれ逆栓型及び正栓型の構造を有するとともに、第１弁体１２を第２弁体２２に意図的に当接させて第２弁体２２の昇降を第１弁体１２に連動させている。これにより、中間室３０の大きさ（特に高さ寸法）を大幅に小さくできるため、二重シール弁１の小型化が容易になる。また、中間室３０内に残存して排出される製品液の量を低減できるため、製品液の歩留まりを向上させることが可能となる。
【００９５】
なお、上述した実施例１の二重シール弁１では、中間室３０にドレン排出部３３とドレンバルブ部３４とを有するドレンバルブ機構３６が設けられているが、実施例１では、例えば図３にその変形例を示すように、この中間室３０に、ＣＩＰ用の洗浄液やＳＩＰ用の蒸気を供給可能な供給バルブ機構３７が、二重シール弁１のラインとは別に更に設けられていても良い。なおこの場合、例えば互いに同じ構造を有する２つのバルブ機構を中間室３０に装備させておくことにより、一方のバルブ機構をドレンバルブ機構３６として利用し、他方のバルブ機構を、洗浄液等の供給が行える供給バルブ機構３７として利用することが可能である。
【００９６】
図３の供給バルブ機構３７は、ドレンバルブ機構３６に対して中間室３０の対向する位置に配されている。また、供給バルブ機構３７は、断面視において、ドレンバルブ機構３６に対して対称的な構造を有して形成されており、洗浄液や蒸気を中間室３０に供給する外部供給部３８と、外部供給部３８を開閉する供給バルブ部３９とを有する。この供給バルブ部３９のバルブ作動軸の先端部を、中間室３０に開口する外部供給部３８の供給口に対して離間・接触させることにより、その供給口を開閉することができる。
【００９７】
このように中間室３０に、ＣＩＰ用の洗浄液やＳＩＰ用の蒸気を供給可能な供給バルブ機構３７を設けることにより、第１バルブ本体１０の第１弁口１３と第２バルブ本体２０の第２弁口２３とが閉鎖状態で、二重シール弁１の全体ではなく、中間室３０のみに洗浄液又は蒸気を供給して、中間室３０内の洗浄及び滅菌を行うことができる。
【００９８】
すなわち、例えば製品液が中間室３０内に残存している場合、その中間室３０内の製品液をドレン排出部３３から排出した後、中間室３０に接続した供給バルブ機構３７から洗浄液と蒸気とを順番に供給することが可能となり、その結果、中間室３０内のＣＩＰ洗浄及びＳＩＰ滅菌を任意のタイミングで効率的に行うことが可能となり、中間室３０を安定して無菌状態にすることができる。
【００９９】
更に、本実施例１では、二重シール弁１のアクチュエータ４０に、第１弁体１２を第１弁座１１から離れる方向に微小に移動させて第１弁口１３を微開させることが可能な図示しない第１ディスクリフト機構を設けることが可能である。また、二重シール弁１のシリンダー部５０に、第２弁体２２を第２弁座２１から離れる方向に微小に移動させて第２弁口２３を微開させることが可能な図示しない第２ディスクリフト機構を設けることが可能である。
【０１００】
第１ディスクリフト機構に関しては、例えばアクチュエータ４０に対し、第１弁体１２をフルストロークで昇降させるためにアクチュエータ４０に空気を供給する主空気供給部とは別に、例えば第１弁体１２を全閉位置から微小に上昇させるために必要な空気を供給可能な小さなリフト用空気供給部又はサブシリンダー部を設けることにより、第１ディスクリフト機構を備えさせることが可能である。
【０１０１】
第１ディスクリフト機構が設けられることにより、例えば第１弁体１２が全閉位置に保持されている状態でＣＩＰによる洗浄工程やＳＩＰによる滅菌工程を行う場合等に、第１ディスクリフト機構を作動させて第１弁体１２を少し上昇させて第１弁口１３を微開状態にすることができる。それによって、例えば第１弁体１２が全閉位置に保持されている状態で第１弁体１２と第１弁座１１との間に製品液が挟まれて残存している場合でも、その挟まれていた製品液を容易に除去して、第１弁体１２及び第１弁座１１に洗浄及び滅菌を安定して行うことができる。このとき、ドレン排出部３３の排出口３３ａは、ドレンバルブ部３４によって開かれていることが好ましい。
【０１０２】
第２ディスクリフト機構に関しては、例えばシリンダー部５０の下端部に、第２弁体２２を全閉位置から微小に上昇させるために必要な空気を供給可能な小さなリフト用空気供給部又はサブシリンダー部を設けることにより、第２ディスクリフト機構を備えさせることが可能である。
【０１０３】
第２ディスクリフト機構が設けられることにより、アクチュエータ４０を作動させることなく、第２弁体２２を、第１弁体１２から独立して少し上昇させて、第２弁口２３を微開状態にすることができる。これにより、第１ディスクリフト機構の場合と同様に、例えば第２弁体２２と第２弁座２１との間に製品液が挟まれて残存している場合でも、その挟まれていた製品液を容易に除去して、第２弁体２２及び第２弁座２１に洗浄及び滅菌を安定して行うことができる。
【実施例２】
【０１０４】
図４は、本実施例２に係る二重シール弁を、部分的に断面にして模式的に示す概略側面図である。なお、本実施例２に関する説明及び図面において、前述の実施例１の二重シール弁と実質的に同じ構成を有する部分又は部材については同じ符号を用いて表すことによって、その詳しい説明を省略することとする。
【０１０５】
本実施例２の二重シール弁２は、前述の実施例１の二重シール弁１と同様に、無菌的な使用に供されるサニタリー仕様の二重シール弁２として形成されている。また、本実施例２の二重シール弁２は、中間室８０に対する第１バルブ本体６０及びアクチュエータ４０の位置と、第２バルブ本体７０及びシリンダー部５０の位置とが、前述の実施例１の二重シール弁１の場合とは反対にされて形成されている。
【０１０６】
より具体的に説明すると、本実施例２の二重シール弁２は、第１バルブ本体６０と、第１バルブ本体６０の下側に接続される中間室８０と、中間室８０の下側に配されるとともに中間室８０と一体的に形成される第２バルブ本体７０と、第１バルブ本体６０の上側に接続されるアクチュエータ４０と、第２バルブ本体７０の下側に接続されるシリンダー部５０とを有する。この二重シール弁２は、上から下に向けて、アクチュエータ４０と、第１バルブ本体６０と、中間室８０及び第２バルブ本体７０と、シリンダー部５０とが、クランプバンド５を用いて、順番に直列に連結されて形成されている。
【０１０７】
この場合、第１バルブ本体６０の第１弁体６２及び第１弁口６３と、第２バルブ本体７０の第２弁体７２及び第２弁口７３とは同軸状に配されている。また、第１バルブ本体６０と中間室８０との間には、フッ素樹脂により形成されるパッキン６が装着されている。なお、本実施例２のアクチュエータ４０及びシリンダー部５０自体は、前述の実施例１のアクチュエータ４０及びシリンダー部５０と実質的に同様の構造に形成されている。また、本実施例２では、アクチュエータ４０に前述した第１ディスクリフト機構を設けることや、シリンダー部５０に前述した第２ディスクリフト機構を設けることも可能である。
【０１０８】
本実施例２の第１バルブ本体６０は、第１ハウジング部６５と、第１ハウジング部６５から水平方向（図４では左方向）に延びる第１接続ポート６４と、第１ハウジング部６５から下方に延出して中間室８０の一部を形成するとともに中間室８０の後述する中間ハウジング部８１と連結される連結部６５ａとを有する。
【０１０９】
この第１バルブ本体６０は、第１ハウジング部６５の下端部に配される第１弁座６１と、アクチュエータ４０の作動軸４１に連結される第１弁棒６６と、第１弁棒６６の下端部（先端部）に形成される第１弁体６２とを有する。第１弁座６１の下面は、第１弁体６２の昇降方向に対して傾斜して配されており、この第１弁座６１の下面は、第１弁体６２が接触する着座面を形成するとともに、中間室８０の天井面を形成する。第１弁座６１の略中央部には、第１弁口６３が形成されている。
【０１１０】
また、この第１バルブ本体６０は、アクチュエータ４０によって第１弁棒６６が第１弁座６１に向けて押し込まれること（すなわち、第１弁棒６６が下降すること）により、第１弁体６２が第１弁座６１から離れる逆栓型の構造に形成されている。
【０１１１】
第１弁棒６６及び第１弁体６２は、ステンレス製の第１軸本体部６７と、第１軸本体部６７の周囲に形成されるフッ素樹脂製の第１表面部６８とを有する。また、第１弁棒６６の基端部（上端部）には、略円錐台状の第１ダイヤフラム６９が第１ハウジング部６５に密着して配されている。
【０１１２】
本実施例２の中間室８０は、第１バルブ本体６０の上述した連結部６５ａを内側に嵌入して連結させる中間ハウジング部８１と、中間室８０内に生じるドレン液を排出するドレン排出部３３と、ドレン排出部３３の開閉を行うドレンバルブ部３４とを有する。なお、本実施例２の中間室８０には、前述の実施例１の場合と同様に、外部供給部と外部供給部を開閉する供給バルブ部とを設けることにより、ＣＩＰ用の洗浄液やＳＩＰ用の蒸気を中間室８０に供給可能な供給バルブ機構が設置されていても良い。
【０１１３】
また、本実施例２の中間室８０は、第２弁体７２の後述する突出部７２ａの外側にドーナツ状に配される底面（下面）８５と、底面８５の外周縁部から立ち上がるように配される側壁面と、その側壁面から湾曲面を介して連続して形成されるとともに底面８５と対向するように配される天井面とを有する。この場合、中間室８０の天井面の中央部には、上述した第１弁口６３が開口しており、中間室８０の底面８５の中央部には、後述する第２弁口７３が開口している。また中間室８０の側壁面及び天井面は、第１バルブ本体６０の上述した連結部６５ａによって形成されている。
【０１１４】
この中間室８０の底面８５は、第２弁口７３の周縁部に配される外周面を有し、この外周面は、水平方向に平行で、且つ平坦な単一の平面に形成されている。このように中間室８０の外周面が水平な平坦面に形成されていることにより、ドレン液が溜まりやすい凹状の液溜まり部が中間室８０の底面８５（外周面）に形成されることを防止できる。
【０１１５】
なお本実施例２では、中間室８０の上述した外周面の一部又は全部が、第２弁口７３から外側に向けて、第２弁口７３の半径方向に沿って下り傾斜する傾斜面に形成されていても良い。また本実施例２では、中間室８０の底面８５の一部に、中間室８０に生じるドレン液をドレン排出部３３に向けて案内する案内凹部８６が、ドレン排出部３３に向けて凹設されている。
【０１１６】
この場合、ドレン排出部３３の排出口３３ａは、案内凹部８６の底面の高さ位置で中間室８０に開口している。言い換えると、ドレン排出部３３の排出口３３ａの下端縁は、中間室８０に凹設した案内凹部８６の底面と同じ高さ位置に配されている。これにより、中間室８０に生じるドレン液を、ドレン排出部３３の排出口３３ａに、遮られることなく円滑に流し込んで排出することができる。
【０１１７】
本実施例２の第２バルブ本体７０は、鉛直方向において中間室８０の下側に配されるとともに、その中間室８０と一体的に形成されている。この第２バルブ本体７０は、上下方向（鉛直方向）の長さが比較的短い円筒状の第２ハウジング部７５と、第２ハウジング部７５から水平方向（図４では手前方向）に延びる第２接続ポート７４とを有する。
【０１１８】
この第２バルブ本体７０は、第２ハウジング部７５の上端部に配されるとともに第２バルブ本体７０と中間室８０とを区画する第２弁座７１と、第２ハウジング部７５内に上下方向に沿って挿通される第２弁棒７６と、第２弁棒７６の上端部（先端部）に形成される第２弁体７２とを有する。また、第２弁座７１の略中央部には、第２弁口７３が形成されている、この第２弁口７３の外側に配される第２弁座７１の下面は、第２弁体７２の昇降方向に対して傾斜して形成されるとともに、第２弁体７２が接触する着座面となる。
【０１１９】
また、本実施例２の第２バルブ本体７０は、シリンダー部５０の付勢力により第２弁棒７６が第２弁座７１に向けて押し込まれること（すなわち、第２弁棒７６が上昇すること）により、第２弁体７２が第２弁座７１に近付く正栓型の構造に形成されている。
【０１２０】
また、第２弁体７２は、第１弁体６２と同軸上に、第２弁体７２の先端（上端）と第１弁体６２の先端（下端）とが向かい合うように第１弁体６２と対向して配されている。更に、第２弁体７２は、第２弁座７１に当接して第２弁口７３を閉じている状態において、第１弁座６１に当接して第１弁口６３を閉じている第１弁体６２に対して離間して配されている。これにより、例えば二重シール弁２の寸法精度や組立精度に多少のバラツキがあったとしても、前述の実施例１の場合と同様に、二重シール弁２の良好なシール性を安定して確保することができる。
【０１２１】
更に、本実施例２の第２弁体７２は、第２弁口７３の全閉状態において、中間室８０の水平で平坦な底面８５の高さ位置よりも上方に突出する突出部７２ａを有する。第２弁体７２がこのような突出部７２ａを有することにより、第２弁体７２と中間室８０の底面８５（外周面）との間に、ドレン液が溜まりやすい凹状の液溜まり部が形成されることをより効果的に防止できる。
【０１２２】
また、本実施例２の第２弁棒７６及び第２弁体７２は、一体的に形成されており、シリンダー部５０のピストン部５２に連結されるステンレス製の第２軸本体部７７と、第２軸本体部７７を包み込むように第２軸本体部７７の周囲に形成されるフッ素樹脂製の第２表面部７８とを有する。また、第２弁棒７６の基端部（下端部）には、略円錐台状の第２ダイヤフラム７９が第２バルブ本体７０の第２ハウジング部７５に密着して配されている。
【０１２３】
次に、上述のような本実施例２の二重シール弁２において、図４に示すように第１及び第２弁口６３，７３の全閉状態から、第１弁体６２と第２弁体７２とを下降させて、第１及び第２弁口６３，７３を開く場合について説明する。
【０１２４】
この場合、先ず、ドレンバルブ部３４を作動させてドレン排出部３３の排出口３３ａを閉鎖する。次に、アクチュエータ４０を作動させて第１弁棒６６を第１弁座６１に向けて押し込む（下降させる）。これにより、第１弁体６２が下降して第１弁座６１から離間するため、第１弁口６３が少しずつ開く。続いて、第１弁体６２をアクチュエータ４０によって更に下降させることにより、第１弁体６２を第２弁体７２に当接させ、その第１弁体６２が当接した第２弁体７２を第１弁体６２に連動させて、第２弁口７３の閉鎖位置から下降させることができる。
【０１２５】
その後、第１弁体６２と第２弁体７２とを互いに当接した状態で一緒に下降させることにより、第１弁体６２及び第２弁体７２を、第１弁口６３及び第２弁口７３のそれぞれの全開位置まで移動させることができる。これにより、第１バルブ本体６０、中間室８０、及び第２バルブ本体７０が互いに連通されて、第１バルブ本体６０から第２バルブ本体７０に（又は第２バルブ本体７０から第１バルブ本体６０に）流体を流通させることができる。このため、ＣＩＰによる洗浄、ＳＩＰによる滅菌、製品液の流通などを円滑に行うことができる。
【０１２６】
一方、本実施２の二重シール弁２において、全開状態の第１及び第２弁口６３，７３を閉じる場合には、アクチュエータ４０を作動して第１弁体６２を上昇させるとともに、第２弁体７２を第１弁体６２に連動させて上昇させる。そして、第２弁体７２を第２弁座７１に当接させることにより、第２弁口７３が閉鎖される。また、第２弁体７２が第２弁座７１に当接した後、第１弁体６２をアクチュエータ４０によって更に上昇させることにより、第１弁体６２を第２弁体７２から離間させて、第１弁体６２を第１弁座６１に当接させる。これにより、第１弁口６３が閉鎖される。更に、第１及び第２弁口６３，７３の両方を閉鎖した後、必要に応じてドレンバルブ部３４を作動させてドレン排出部３３の排出口３３ａを開く。これにより、二重シール弁２を図４に示した状態に保持することができる。
【０１２７】
以上のように、本実施例２の二重シール弁２では、前述の実施例１の二重シール弁１と同様に、単一のアクチュエータ４０を用いることによって、第１バルブ本体６０の第１弁体６２を昇降させることができるとともに、第２バルブ本体７０の第２弁体７２を、その第１弁体６２の移動に連動させて昇降させることができる。従って、本実施例２の二重シール弁２では、前述の実施例１の場合と同様に、従来の二重シール弁に比べてアクチュエータ４０の設置数を減少させることができるため、二重シール弁２の小型化、軽量化、低価格化（低コスト化）を実現することができる。また、アクチュエータ４０の動作制御を簡便に行うことができるとともに、第１弁体６２の動作と第２弁体７２の動作の同期を容易に実現することができる。
【符号の説明】
【０１２８】
１，２            二重シール弁
５                クランプバンド
６                パッキン
１０                第１バルブ本体（第１バルブボディ）
１１                第１弁座
１２                第１弁体（第１ディスク）
１３                第１弁口
１４                第１接続ポート
１５                第１ハウジング部
１６                第１弁棒
１７                第１軸本体部
１８                第１表面部
１９                第１ダイヤフラム
２０                第２バルブ本体（第２バルブボディ）
２１                第２弁座
２２                第２弁体（第２ディスク）
２３                第２弁口
２４                第２接続ポート
２５                第２ハウジング部
２６                第２弁棒
２７                第２軸本体部
２８                第２表面部
２９                第２ダイヤフラム
３０                中間室
３１                中間ハウジング部
３２                連結部
３３                ドレン排出部
３３ａ              排出口
３３ｂ              排出流路
３４                ドレンバルブ部
３５                底面（下面）
３６                ドレンバルブ機構
３７                供給バルブ機構
３８                外部供給部
３９                供給バルブ部
４０                アクチュエータ
４１                作動軸
５０                シリンダー部
５１                シリンダー本体
５２                ピストン部
５３                スプリング
６０                第１バルブ本体
６１                第１弁座
６２                第１弁体
６３                第１弁口
６４                第１接続ポート
６５                第１ハウジング部
６５ａ              連結部
６６                第１弁棒
６７                第１軸本体部
６８                第１表面部
６９                第１ダイヤフラム
７０                第２バルブ本体
７１                第２弁座
７２                第２弁体
７２ａ              突出部
７３                第２弁口
７４                第２接続ポート
７５                第２ハウジング部
７６                第２弁棒
７７                第２軸本体部
７８                第２表面部
７９                第２ダイヤフラム
８０                中間室
８１                中間ハウジング部
８５                底面（下面）
８６                案内凹部
【図１】
2018119605.tif 000003
【図２】
2018119605.tif 000004
【図３】
2018119605.tif 000005
【図４】
2018119605.tif 000006