(57)【要約】【課題】連通路の開通或いは閉鎖時に排出管から配管内の液体が漏出しないダブルシートバルブを提供することを目的とする。【解決手段】２つの配管Ａ、Ｂを連通させると共に、その軸方向に沿って所定間隔を隔てつつ、同方向を望む２つの弁座１０，１１が設けられた連通路１と、連通路１の軸方向に沿って略同心かつ相対変位可能に配置され、連通路１を開通させるときには、弁座１０，１１から離間して一体化される一方、連通路１を閉鎖させるときには、弁座１０，１１に着座する２つの弁体２，３と、連通路１を閉鎖させたときに、２つの弁体２，３の間に位置するドレン室１４を外部に開放する排出管８と、２つの弁体２，３の少なくとも一方が弁座１０，１１から離間しているときに、排出管８を閉鎖させる閉鎖部材としてのダイアフラム１５と、を含んでダブルシートバルブが構成される。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
２つの配管を連通させると共に、その軸方向に沿って所定間隔を隔てつつ、同方向を望む２つの弁座が設けられた連通路と、
前記連通路の軸方向に沿って略同心かつ相対変位可能に配置され、前記連通路を開通させるときには、前記弁座から離間して一体化される一方、前記連通路を閉鎖させるときには、前記弁座に着座する２つの弁体と、
前記連通路を閉鎖させたときに、前記２つの弁体の間に位置する空間を外部に開放するドレン通路と、
前記２つの弁体の少なくとも一方が前記弁座から離間しているときに、前記ドレン通路を閉鎖させる閉鎖部材と、
を含んで構成されたことを特徴とするダブルシートバルブ。
【請求項２】
前記閉鎖部材は、前記２つの弁体の対向する面の一方に固定されると共に、作動流体の供給によりその半径方向の一部が他方の弁体方向に変形して当接することで、前記ドレン通路を閉鎖させる弾性変形可能なダイアフラムであることを特徴とする請求項１記載のダブルシートバルブ。
【請求項３】
前記作動流体は、前記弁体内に設けられた作動流体通路を介して供給されることを特徴とする請求項２記載のダブルシートバルブ。
【請求項４】
２つの配管を鉛直上下方向に連通させると共に、その軸方向に沿って所定間隔を隔てつつ、上方を望む２つの弁座が設けられた連通路と、
上下方向に軸線が延び、前記連通路内を上下方向に移動可能に配置され、前記連通路を開通させるときには前記弁座から離間する一方、前記連通路を閉鎖させるときには前記弁座に着座する略円筒状の第１の弁部を下端に有する第１の弁体と、
上下方向に軸線が延び、前記第１の弁体に移動可能に嵌合され、前記連通路を開通させるときには前記第１の弁部と一体化される一方、前記連通路を閉鎖させるときには前記弁座に着座する上方が大径に形成された略裁頭円錐形状の第２の弁部を下端に有する第２の弁体と、
前記第２の弁体の下面の略中心部より下方に延出して設けられ、前記連通路を閉鎖したときに、第１の弁部及び第２の弁部間に位置する空間を外部に開放する略円筒状のドレン通路と、
前記第１の弁体の下面に、その半径方向の両端部が固定されると共に、前記第１の弁体内に設けられた作動流体通路を介して供給された作動流体により、その半径方向の一部が下方に弾性変形して、前記第２の弁体に当接することで、前記ドレン通路を閉鎖する略円環板状のダイアフラムと、を有することを特徴とするダブルシートバルブ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば飲料と洗浄液のような２つの異なる液体を搬送する２つの配管を必要に応じて連通するダブルシートバルブに関する。
【０００２】
【従来の技術】
２つの配管を連通する連通路を開通或いは閉鎖するダブルシートバルブは、図６に示すように、略同心かつ相対移動可能に配置される略円柱状の第１の弁体１０１及び略裁頭円錐形状の第２の弁体１０２を含んで構成される。第１の弁体１０１及び第２の弁体１０２を図中下方へ移動することによって、第１の弁体１０１及び第２の弁体１０２に夫々設けられた第１シートリング１０３及び第２シートリング１０４が、配管Ａ、Ｂの連通路に設けた第１の弁座１０５及び第２の弁座１０６に夫々着座し、２箇所で配管Ａ、Ｂの連通路を閉鎖する。
【０００３】
このように、第１の弁体１０１及び第２の弁体１０２が、第１の弁座１０５及び第２の弁座１０６に夫々着座したときは、第１の弁体１０１及び第２の弁体１０２の間に空間が形成され、この空間はドレン室１０７となっている。そして、ドレン室１０７は、ドレン通路となる排出管１０８を介して外部へ開放されているので、一方のシートリングが破損した場合には、このシートリングと弁座との隙間から漏れた液体は、ドレン室１０７から排出管１０８を通って外部へ排出される。
【０００４】
これにより、管理者はこの排出された液体を発見することにより、弁体及び弁座での液漏れを直ぐに発見することができる。
そして、このように、２箇所で配管Ａ、Ｂの連通路を閉鎖するので、一方の弁体及び弁座で液漏れが発生しても、もう一方の弁体及び弁座により連通路が閉鎖されており、２つの配管Ａ、Ｂ内の液体が混合されることはない。
【０００５】
【発明が解決する課題】
ところで、以上のようなダブルシートバルブにおいて、２つの配管Ａ、Ｂの連通路が閉鎖している状態から開通するには、第１の弁体１０１及び第２の弁体１０２が一体となって図中上方へ移動するが、第２の弁体１０２が、上方へ移動して第２の弁座１０６から離れたときから、第１の弁体１０１に密接するまでの間は、配管Ａとドレン室１０７が連通しているため、配管Ａ内の液体の一部がドレン室１０７から排出管１０８を介して外部へ漏出してしまう。
【０００６】
また、逆に、２つの配管Ａ、Ｂの連通路が開通している状態から、閉鎖する場合でも、始めに、第１の弁体１０１及び第２の弁体１０２は、密接した状態のまま、図中下方へ移動するが、第１の弁体１０１が第１の弁座１０５に着座してから、第２の弁体１０２が第２の弁座１０６に着座するまでの間は、配管Ａとドレン室１０７が連通しているため、配管Ａ内の液体の一部がドレン室１０７から排出管１０８を介して外部へ漏出してしまう。
【０００７】
これにより、ダブルシートバルブは、連通路の開通或いは閉鎖の都度、配管Ａ内の液体の一部が外部へ流出してしまうので、管理者は液漏れが発生しているとの誤認をしてしまい、その都度点検作業を行わなければならない。更に、排出管１０８から排出された液体によりダブルシートバルブ周辺を汚してしまうといった問題もある。
【０００８】
そこで、図７に示すように、弁体の移動時に配管内の液体が排出管に漏れないような構造にしたダブルシートバルブが開発されている。（特表２０００−５０２１６５号公報参照）
このダブルシートバルブは、第２の弁体１１１の外周部に第２シートリング１１２が設けられている。また、連通路の内面１１３は、第２の弁体１１１の移動方向である上下方向と平行になっている。これにより、第２の弁体１１１が上下方向に移動しても、第２の弁体１１１が第１の弁体１１４に密接するまでは、第２シートリング１１２と連通路の内面１１３が接触しているので、配管Ａとドレン室１１５の間は閉鎖され、第２の弁体１１１の移動時に配管Ａ内の液体が排出管１１６に漏れることはない。
【０００９】
しかしながら、上記の構造のダブルシートバルブは、第２シートリング１１２が連通路の内面１１３に接触しながら、摺動するため、第２シートリング１１２が損傷しやすく、液漏れが発生してしまう恐れがある。
【００１０】
そこで、本発明は以上のような従来の問題点に鑑み、連通路の開通或いは閉鎖時に排出管から配管内の液体が漏出しないダブルシートバルブを提供することを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
このため、請求項１記載の発明では、ダブルシートバルブが、２つの配管を連通させると共に、その軸方向に沿って所定間隔を隔てつつ、同方向を望む２つの弁座が設けられた連通路と、前記連通路の軸方向に沿って略同心かつ相対変位可能に配置され、前記連通路を開通させるときには、前記弁座から離間して一体化される一方、前記連通路を閉鎖させるときには、前記弁座に着座する２つの弁体と、前記連通路を閉鎖させたときに、前記２つの弁体の間に位置する空間を外部に開放するドレン通路と、前記２つの弁体の少なくとも一方が前記弁座から離間しているときに、前記ドレン通路を閉鎖させる閉鎖部材と、を含んで構成されたことを特徴とする。
【００１２】
かかる構成によれば、２つの弁体が弁座に着座し、連通路が閉鎖している状態から、２つの弁体が弁座から離間して一体化し、連通路が開通する状態へダブルシートバルブの弁体を移動すると、２つの弁体が一体化する前に、一方の弁体が弁座から離間する。このため、配管と２つの弁体の間に形成された空間とは連通されるが、一方の弁体が弁座から離間したときには、閉鎖部材によりドレン通路が閉鎖されるので、配管とドレン通路は連通しない。これにより、連通路の開通時には、配管内の液体がドレン通路を介して外部に漏出しない。
【００１３】
また、連通路が開通している状態から、連通路が閉鎖する状態へ弁体を移動する場合でも、２つの弁体が両方とも弁座に着座するまでは、閉鎖部材によりドレン通路が閉鎖されるので、配管とドレン通路は連通しない。これにより、連通路の開通時にも、配管内の液体がドレン通路を介して外部に漏出しない。
【００１４】
請求項２記載の発明は、前記閉鎖部材は、前記２つの弁体の対向する面の一方に固定されると共に、作動流体の供給によりその半径方向の一部が他方の弁体方向に変形して当接することで、前記ドレン通路を閉鎖させる弾性変形可能なダイアフラムであることを特徴とする。
【００１５】
かかる構成によれば、連通路を開通或いは閉鎖するときに、配管内の液体がドレン通路を介して外方へ漏れることを防止する閉鎖部材が、ダイアフラムにより構成されるので、簡単な構造で閉鎖部材が構成される。
【００１６】
請求項３記載の発明は、前記作動流体は、前記弁体内に設けられた作動流体通路を介して供給されることを特徴とする。
かかる構成によれば、ダブルシートバルブの弁体を利用して、容易に作動流体通路が設けられる。
【００１７】
請求項４記載の発明は、２つの配管を鉛直上下方向に連通させると共に、その軸方向に沿って所定間隔を隔てつつ、上方を望む２つの弁座が設けられた連通路と、上下方向に軸線が延び、前記連通路内を上下方向に移動可能に配置され、前記連通路を開通させるときには前記弁座から離間する一方、前記連通路を閉鎖させるときには前記弁座に着座する略円筒状の第１の弁部を下端に有する第１の弁体と、上下方向に軸線が延び、前記第１の弁体に移動可能に嵌合され、前記連通路を開通させるときには前記第１の弁部と一体化される一方、前記連通路を閉鎖させるときには前記弁座に着座する上方が大径に形成された略裁頭円錐形状の第２の弁部を下端に有する第２の弁体と、前記第２の弁体の下面の略中心部より下方に延出して設けられ、前記連通路を閉鎖したときに、第１の弁部及び第２の弁部間に位置する空間を外部に開放する略円筒状のドレン通路と、前記第１の弁体の下面に、その半径方向の両端部が固定されると共に、前記第１の弁体内に設けられた作動流体通路を介して供給された作動流体により、その半径方向の一部が下方に弾性変形して、前記第２の弁体に当接することで、前記ドレン通路を閉鎖する略円環板状のダイアフラムと、を有することを特徴とする。
【００１８】
かかる構成によれば、２つの弁体が弁座に着座し、連通路が閉鎖している状態から、２つの弁体が弁座から離間して一体化し、連通路が開通している状態へダブルシートバルブの弁体を移動すると、２つの弁体が一体化する前に、一方の弁体が弁座から離間する。このため、配管と２つの弁体の間に形成された空間とは連通されるが、一方の弁体が弁座から離間したときには、第１の弁体に設けた作動流体通路を介して作動流体を供給することにより、第１の弁体の下面に設けたダイアフラムが弾性変形してドレン通路を閉鎖するので、配管とドレン通路は連通しない。これにより、配管内の液体がドレン通路を介して外部に漏出しない。
【００１９】
また、連通路が開通している状態から、連通路が閉鎖する状態へ弁体を移動する場合でも、２つの弁体が両方とも弁座に着座するまでは、第１の弁体に設けた作動流体通路を介して作動流体を供給することにより、第１の弁体の下面に設けたダイアフラムが弾性変形してドレン通路を閉鎖するので、配管とドレン通路は連通しない。これにより、連通路の開通時にも、配管内の液体がドレン通路を介して外部に漏出しない。
【００２０】
【発明の実施の形態】
以下、添付された図面を参照して本発明を詳述する。
本発明に係るダブルシートバルブは、図１に示すように、配管Ａ及びＢを連結する鉛直上下方向に延びた円管状の連結路１を有している。そして、連結路１には、夫々独立して連結路１の軸線上を上下動可能に、第１の弁体２及び第２の弁体３が挿入されている。
【００２１】
図中上方に設けられた第１の弁体２は、略円筒状の第１の弁部４と、この第１の弁部４の上面の中心部より上方に向かって延出されるように設けられた略円筒状の第１の弁軸５と、を含んで構成されている。
【００２２】
一方、図中下方に設けられた第２の弁体３は、上方を大径に形成された略裁頭円錐形状の第２の弁部６と、この第２の弁部６の上面の中心部から上方に向かって延出されるように設けられた略円筒状の第２の弁軸７と、を含んで構成されている。
【００２３】
第２の弁体３には、第２の弁部６の下面の中心部から下方に向かって延出されるように略円筒状の排出管８が設けられている。そして、第２の弁部６の上面から下面の中心部に向かって穴が開いており、この穴は排出管８に連通されるようになっている。排出管８の下端は外部に露出しており、これにより、第２の弁部６の上方の空間と外部は、排出管８を介して連通している。
【００２４】
そして、第２の弁軸７が第１の弁軸５に嵌合されており、第１の弁体２と第２の弁体３は、同軸上を上下方向に移動可能になっている。
更に、第１の弁軸５及び第２の弁軸７の上方には、アクチュエータ９が設けられており、このアクチュエータ９により、第１の弁軸５及び第２の弁軸７は、夫々独立して上下方向に移動する。
【００２５】
連通路１の内面には上下方向に所定間隔を隔てつつ、上方を望んで、第１の弁座１０及び第２の弁座１１が設けられており、一方、第１の弁部４及び第２の弁部６には、夫々その周縁部に第１シートリング１２及び第２シートリング１３が設けられている。そして、第１の弁部４及び第２の弁部６が下方へ移動することにより、第１シートリング１２及び第２シートリング１３が第１の弁座１０及び第２の弁座１１に夫々当接し、連通路１を２箇所で閉鎖する。
【００２６】
そして、第１の弁部４及び第２の弁部６が下方に移動して、夫々第１の弁座１０及び第２の弁座１１に着座しているときには、第１の弁部４及び第２の弁部６の間には空間が形成されており、この空間がドレン室１４となっている。
【００２７】
更に、ドレン室１４内には、第１の弁部４の下面に略円環板状のダイアフラム１５が設けられている。通常、ダイアフラム１５は、その上面全面を第１の弁部４の下面に接しているが、第１の弁軸５内に設けた作動流体通路１６を介して、外部から第１の弁体４の下面に設けられた作動流体通路口１７に作動流体である作動用空気を供給することによって、その半径方向の一部が下方にふくらみ、第２の弁部６の上面に接する。これにより、排出管８が閉鎖される。
【００２８】
ここで、図２〜５を使用して、本実施例のダブルシートバルブの作動について説明する。
まず、図２は、配管Ａ、Ｂの連通路１が閉鎖している状態を示している。第１の弁部４に設けられた第１シートリング１２及び第２の弁部６に設けられた第２シートリング１３は、夫々第１の弁座１０及び第２の弁座１１に着座しており、連通路１を２箇所で閉鎖している。このとき、ダイアフラム１５には作動用空気を供給しないので、ダイアフラム１５は、その復元作用によって板状になっており、第１の弁部４の下面に全面を接している。従って、もし、第１の弁座１０及び第１シートリング１２又は第２の弁座１１及び第２シートリング１３のいずれかにおいて、漏れが発生した場合は、漏れた液体は、ドレン室１４から排出管８を通り、外部に排出される。管理者は、この排出された液体を発見して、シートリングの漏れを発見することができる。なお、その際には、もう一方の漏れていないシートリング及び弁座により、連通路１が閉鎖されているので、一方の配管から他方の配管へ液体が混入される事はない。
【００２９】
次に、連通路１を開通させるには、まず、外部より作動流体通路１６を介して、作動用空気を作動流体通路口１７に供給する。図３はこの時の状態を示す。これにより、ダイアフラム１５の半径方向の一部が下方に弾性変形し、第２の弁部６の上面に当接して、ドレン室１４を外部に開放する排出管８が閉鎖される。
【００３０】
その後、図４に示すように、第２の弁体３を図中上方へ移動させて、第２の弁部６を第１の弁部４に密接させる。これにより、第２シートリング１３と第２の弁座１１は離間するが、第１の弁部４と第２の弁部６が密接しているため、ドレン室が形成されず、配管Ａと排出管８とは連通しない。
【００３１】
そして、図５に示すように、第１の弁部４と、第２の弁部６を密接させたまま上方へ移動させる。これにより、第１シートリング１２が第１の弁座１０から離間するので、配管Ａ及び配管Ｂとの間の連通路１が開通する。
【００３２】
逆に、図５に示すような配管ＡとＢとの間の連通路１が開通した状態から、閉鎖する状態へダブルシートバルブを作動させる場合は、ダイアフラム１５を弾性変形させるために作動用空気を供給し続けたまま、第１の弁部４及び第２の弁部６を図中下方へ移動させる。すると、まず、第１の弁部４に設けられた第１シートリング１２が第１の弁座１０に着座する。
【００３３】
更に第２の弁部６を図中下方へ移動する。このとき、第１の弁部４と、第２の弁部６が離間するため、第１の弁部４と第２の弁部６の間にドレン室１４が形成されるが、ダイアフラム１５が膨らんでおり、常にその半径方向の一部が第２の弁部６の上面に当接しているため、排出管８が閉鎖され、配管Ａは外部に連通しない。
【００３４】
そして、更に、第２の弁部６が図中下方へ移動することによって、第２シートリング１３と第１の弁座１１が接触して、配管Ａ及び配管Ｂとの間の連通路１を閉鎖する。この後、動作用空気の供給を停止すると、ダイアフラム１５は板状に復元し、第２の弁体６の上面から離間するので、ドレン室１４と配出管８とが連通する。
【００３５】
以上のように、ダブルシートバルブの作動を制御することによって、配管Ａ及びＢの連通路１を開通或いは閉鎖するために、第２の弁部６が第２の弁座１１から離間しているときは、ダイアフラム１５により、排出管８が閉鎖されるので、配管Ａ中の液体が排出管８より外部へ漏れることはない。
【００３６】
なお、配管Ａ及びＢの連通路の閉鎖時は、ダイアフラム１５は弾性変形しないので、排出管８によりドレン室１４が外部に開放される。これにより、第１シートリング１２及び第１の弁座１０並びに第２シートリング１３及び第２の弁座１１で液体が漏れた場合には、排出管８を介して漏れた液体が外部へ排出されるので、この液体の漏れにより、第１シートリング１２又は第２シートリング１３の破損を発見できる
また、以上に述べた本実施例では、連通路内に弁座を上下方向に所定間隔を隔てて２つの弁座を設けたダブルシートバルブについて述べたが、弁体を２つ有していれば、弁座が１つでも良い。この場合、１つの弁座の上下方向に隔てた場所に、２つの弁体が夫々着座する構成とすることによって、本実施例と同様の効果を持つダブルシートバルブが得られる。
【００３７】
【発明の効果】
以上、説明したように、請求項１又は請求項４の発明によれば、連通路を開通或いは閉鎖するときに、一方の弁体が弁座から離間しても、ドレン通路が閉鎖されるので、配管内の液体がドレン通路から漏出しない。これにより、連通路の開通或いは閉鎖の都度、管理者は液漏れが発生しているとの誤認をすることがなく、その都度点検作業を行う必要がなくなる。更に、排出管から排出された液体によりダブルシートバルブ周辺を汚すことがない。
【００３８】
また、例えば、弁体にシートリングが設けられた場合、このシートリングは連通路の内面と接触しながら摺動しないので、シートリングの損傷による液漏れを防止する。
【００３９】
請求項２の発明によれば、閉鎖部材を、ダイアフラムにより構成するので、簡単な構造で、液漏れを防止できる。
請求項３の発明によれば、ダイアフラムを作動させる作動流体は、弁体内に設けられた作動流体通路を介して供給されるので、ダブルシートバルブの弁体を利用して、容易に作動流体通路を設けることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のダブルシートバルブの構成を示す断面図
【図２】同上の作動状態を示し、具体的には、連通路を閉鎖した状態を示す断面図
【図３】同上の作動状態を示し、具体的には、ダイアフラムを弾性変形させた状態を示す断面図
【図４】同上の作動状態を示し、具体的には、弁体を一体化させた状態を示す断面図
【図５】同上の作動状態を示し、具体的には、連通路を開通した状態を示す断面図
【図６】従来のダブルシートバルブの構成の一例を示す断面図
【図７】従来のダブルシートバルブの構成の他の例を示す断面図
【符号の説明】
１  連通路
２  第１の弁体
３  第２の弁体
４  第１の弁部
６  第２の弁部
８  排出管
１０  第１の弁座
１１  第２の弁座
１４  ドレン室
１５  ダイアフラム
１６  作動流体通路
【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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