(57)【要約】【課題】ハウジング２内の液通路４を、内部に配置した弁体１４を昇降させて開閉する充填バルブ１において、大粒の固形物３４が混入した液体を、固形物３４が詰まったり潰れることなく充填できるようにする。【解決手段】ハウジング２内に形成された液通路４を、内部の弁体１４の昇降により連通遮断する。この液通路４には、上部に横方向から接続された給液通路６によって液体が供給される。液通路４は、弁体１４の外径よりもやや大きい内径を有し、その内部を弁体１４が昇降する弁体通路４Ａと、弁体通路４Ａの一方の側部に形成され、前記給液通路６に連通する固形物通路４Ｂを有している。この固形物通路４Ｂは、固形物３４が１個ずつは通過可能であるが、２個並んで通過することはできない断面積を有している。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
内部に液通路が設けられたハウジングと、前記液通路内に昇降可能に配置され、液通路に設けられた弁座に着座可能な弁体と、液通路の側方に連通し、充填される固形物入りの液体を供給する給液通路とを備え、
前記液通路は、前記弁体が昇降するとともに、固形物が流入不可能である弁体通路と、固形物が流入可能な固形物通路を有するとともに、この固形物通路を前記給液配管から弁座まで連続して形成することにより、給液通路から供給される固形物を固形物通路に沿って一方向で弁座まで案内することを特徴とする充填バルブ。
【請求項２】
給液通路と固形物通路の断面積を、処理する固形物が２つ以上並ばない断面積としたことを特徴とする請求項１に記載の充填バルブ。
【請求項３】
給液通路と固形物通路の断面積を、弁体通路の断面積よりも小さくしたことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の充填バルブ。
【請求項４】
固形物通路を、弁体通路と給液通路との間に、弁体通路に沿って形成したことを特徴とする請求項３に記載の充填バルブ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は容器内に液体を充填する充填バルブに係り、特に、果肉などの固形物入りの液体を充填する充填バルブに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
容器内に液体を充填する充填バルブとして、ハウジング内に液通路が形成され、その内部に設けられた弁体を昇降させ、弁体の下降時には、前記液通路の下端に形成された弁座に着座して液通路を閉鎖し、上昇時には、弁座から離座して、液通路の上部に連通する給液通路から導入された液体を液通路下端の吐出口から容器内に吐出して充填を行う構成のものが広く知られている（例えば、特許文献１または特許文献２参照）。
【０００３】
前記各特許文献に記載された充填バルブのようにハウジング内に弁体を配置して吐出口を閉鎖する構成にすることにより液だれを回避することができる。ところがこのような充填バルブを用いて、固形物が含有された液体を充填する場合に、例えば、ドレッシングに混入される胡麻や粒状の果肉などのように小さい固形物であれば、液だれを起こすことなく、スムーズに充填することが可能である。しかしながら、液中に混入している固形物が比較的大きいサイズの場合には、固形物が弁体をかわして流れ、しかも、固形物が詰まったり潰れたりしないように、弁体の周囲に固形物が通過する広いスペースを確保する必要がある。
【０００４】
前記のような従来の構成の充填バルブで比較的大きい固形物（例えば、１０ｍｍ角の果片）を充填する場合の一例について図３により説明する。この図に示す充填バルブ１０１は、ハウジング１０２内に形成されている液通路１０４が、液バルブ１０８の弁体１１４の周囲全体に渡って、固形物１３４が通過できるように拡大されている。この液通路１０４の上部に、図示しない充填液タンクから固形物１３４入り液体を供給する給液通路１０６が接続されている。液通路１０４の中心部にエアシリンダ１１０の作動によって昇降する弁体１１４が配置されており、図３（ａ）に示す上昇時には、液通路１０４の下端内面に形成された弁座１１６から離れて吐出口１３０を開放して液体を充填し、下降したときには、弁体１１４が弁座１１６に着座して液通路１０４を閉鎖して充填を停止するようになっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特許第３２１４１１３号公報
【特許文献２】特許第３４４４５３７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
前記のように液バルブの弁体の周囲全周に渡って液通路を拡大した場合には、液通路から吐出口まで流れる際の流路が狭くなるため、複数の固形物が同時に吐出口付近に集中して詰まってしまうおそれがあるという問題があった。また、液通路を広くすると、エア抜きを行う際に、液通路の隅々まで液体を行き渡らせるために流量を大きくしなければならないという問題があった。さらに、液通路を弁体の周囲全体に拡大すると洗浄性が悪いという問題も発生する。
【０００７】
本発明は、前記課題を解決するためになされたもので、大きい固形物が混入した液体でも固形物の詰まりや潰れが発生することなく充填することを可能にした充填バルブを提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、内部に液通路が設けられたハウジングと、前記液通路内に昇降可能に配置され、液通路に設けられた弁座に着座可能な弁体と、液通路の側方に連通し、充填される固形物入りの液体を供給する給液通路とを備え、前記液通路は、前記弁体が昇降するとともに、固形物が流入不可能である弁体通路と、固形物が流入可能な固形物通路を有するとともに、この固形物通路を前記給液配管から弁座まで連続して形成することにより、給液通路から供給される固形物を固形物通路に沿って一方向で弁座まで案内することを特徴とするものである。
【０００９】
また、第２の発明は、前記第１の発明において、給液通路と固形物通路の断面積を、処理する固形物が２つ以上並ばない断面積としたことを特徴とするものである。
【００１０】
さらに、第３の発明は、前記第１の発明または第２の発明において給液通路と固形物通路の断面積を、弁体通路の断面積よりも小さくしたことを特徴とするものである。
【００１１】
また、第４の発明は、前記第３の発明において、固形物通路を、弁体通路と給液通路との間に、弁体通路に沿って形成したことを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１２】
本発明の充填バルブは、給液通路から供給された固形物入りの液体を、一方向から吐出口まで案内するようにしたので、大きな固形物入りの液体でも、固形物の詰まりを発生させることなく充填を行うことが可能になる。また、液通路の面積をあまり拡大していないので、充填時の流量でエア抜きが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】図１は充填バルブの液バルブ開放時の状態を示す図であり、図（ａ）は縦断面図、図（ｂ）は横断面図である。（実施例１）
【図２】図２は前記充填バルブの閉鎖時の状態を示す縦断面図である。
【図３】図３は従来の充填バルブの一例を示す図であり、図（ａ）は縦断面図、図（ｂ）は横断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
ハウジングの内部に液通路が形成され、この液通路内に、上方の液バルブ開閉用エアシリンダによって昇降する弁体が配置されている。この弁体は、前記エアシリンダの作動により下降したときには、液通路の下端部の内面に形成された弁座に着座して液通路を閉鎖し、上昇すると、弁座から離れて液通路を開放する。液通路の上部には、充填液タンクから送られた充填液を液通路に供給する給液通路が接続されている。液通路は、前記弁体が昇降するために設けられた、この弁体の外径よりもやや大きい内径を有する弁体通路と、この弁体通路の一方向にだけ形成された固形物通路とを有している。この固形物通路の断面積は、固形物の最大断面に対し１００％〜２００％の断面積を有しており、固形物が２個以上並ぶことがない断面形状をしている。
【実施例１】
【００１５】
以下、図面に示す実施例により本発明を説明する。この充填バルブ（全体として符号１で示す）は、ハウジング２の内部の下部側に液通路４が形成され、この液通路４の上部に、図示しない充填液タンクから供給された充填液を液通路４内に導入する給液通路６が接続されている。
【００１６】
この液通路４は、液バルブ８によって開閉される。液バルブ８は、ハウジング２の上部に設けられた液バルブ開閉用エアシリンダ１０によって昇降されるロッド１２の下端に設けられた弁体１４と、前記液通路４の下端部内面に形成された弁座１６から構成されている。
【００１７】
液バルブ開閉用エアシリンダ１０は、ハウジング２の上部に設けられている。ハウジング２の上部に空間が形成され、上端に固定したキャップ１８によりこの空間が気密を保持して密封されている。空間内には、ピストン２０が摺動自在に嵌合され、上部圧力室２２と下部圧力室２４に区画されている。下部圧力室２４は、エア通路２６を介して図示しないエア圧力源に接続されており、この圧力源から圧力エアを導入し、また、大気に開放できるようになっている。一方、上部圧力室２２内にはスプリング２８が配置されており、ピストン２０を常時下方に付勢している。なお、スプリング２８に代えて上部圧力室２２にも下部圧力室２４と同様に、エア通路を介してエア圧力源と接続し、圧力エアの力によってピストン２０を下方へ移動させる構成としても良い。
【００１８】
このピストン２０に昇降ロッド１２を介して前記弁体１４が連結されており、ピストン２０が上昇すると下方の弁体１４がともに上昇し、弁座１６から離座してハウジング２の下端に形成された吐出口３０に至る液通路４を開放し、ピストン２０が下降すると弁体１４が弁座１６に着座して液通路４を閉鎖する。前記キャップ１８の下面には突起１８ａが形成されており、ピストン２０の上昇限はこの突起１８ａによって規制される。この実施例では、弁体１４の下方を液体中の固形物３４が１個ずつ通過可能であるとともに、上下２個の固形物３４が通過できる高さまでは弁体１４が上昇しないようになっている。さらに、弁体１４の上面と液通路４の上部内面との間にベローズ３２が装着されており、摺動部を有するエアシリンダ１０側と液通路４の内部側とを遮断している。
【００１９】
ハウジング２の下部内に形成されている液通路４は、弁体１４の外径よりもやや大きい内径を有し弁体１４の昇降を案内するとともに、液体のみの通過を許容する弁体通路４Ａと、この弁体通路４Ａの一部を外側に拡大して形成され、液体とともに固形物３４の通過を許容する固形物通路４Ｂとを有している。弁体通路４Ａは、弁体１４との隙間が小さく、その間に液中に混入している固形物３４が流入することは不可能である。また、この実施例では、固形物通路４Ｂは、給液通路６とほぼ同じ幅Ｗ（図１（ｂ）参照）を有し、この幅Ｗとほぼ同じ程度の奥行きＤ（図１（ａ）参照）を有している。この固形物通路４Ｂと前記給液通路６の断面積は、固形物３４が通過可能であるとともに、２個の固形物３４が同時に入り込めないサイズを有している。なお、この実施例では、固形物通路４Ｂが弁体通路４Ａに沿って給液通路６から真下に延びる形状をしているが、固形物通路４Ｂはこのような形状に限るものではなく、例えば、給液通路６から一旦横方向に振ってそれから真下に延びるように形成する等も可能である。
【００２０】
以上の構成に係る充填バルブ１の作動について説明する。充填を開始する時点では、図２に示すように、液バルブ開閉用エアシリンダ１０の下部圧力室２４が大気に開放されており、ピストン２０がスプリング２８によって下降されている。ピストン２０の下降により、弁体１４が昇降ロッド１２を介して下降され、液通路４の下端内面の弁座１６に着座して液バルブ８が閉鎖している。前記充填バルブ１の下方に容器（図示せず）が供給されてくると、液バルブ開閉用エアシリンダ１０の下部圧力室２４に圧力エアを供給し、ピストン２０を上昇させる。このピストン２０には昇降ロッド１２を介して液バルブ８の弁体１４が取り付けられており、ピストン２０の上昇に伴って弁体１４が上昇して弁座１６から離座し、液通路４が開放する。液通路４が開放すると、充填液タンク（図示せず）から給液通路６を介して供給されてきた固形物３４入りの液体が、液通路４を通ってハウジング２の下端の吐出口３０から吐出されて容器内に充填される。
【００２１】
充填される液体には大きいサイズの固形物３４が含まれており、液体だけは弁体１４の外周面と弁体通路４Ａの内周面との間の狭い隙間も通過するが、固形物３４は液通路４のうち断面積の大きい固形物通路４Ｂだけを通って容器内に充填される。充填液タンクから液通路４内に液体を供給する給液通路６、液通路４の固形物通路４Ｂおよび開放している弁体１４と弁座１６との間の隙間のいずれもが、その流路断面が、固形物３４の最大断面に対し１００〜２００％の断面積を有しており、固形物３４が２個以上並ばないような断面形状になっている。従って、固形物３４が詰まったり潰れたりするおそれがない。充填バルブ１のハウジング２内に形成された液通路４の形状を、この実施例のようにしたことにより、固形物３４の詰まりや潰れを回避することができ、また、充填時と同様の流量でエア抜きが可能になる。さらに充填バルブ１の洗浄性が向上する。
【符号の説明】
【００２２】
２  ハウジング
４  液通路
４Ａ  弁体通路
４Ｂ  固形物通路
６  給液通路
１４  弁体
１６  弁座
【図１】
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【図２】
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【図３】
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