(57)【要約】      （修正有）【課題】牛乳をタンクから充填装置（牛乳パック）に充填、供給するような、複数の供給源から複数の供給先に流体を送る機構において、生産効率が高く衛生的にも優れ、メンテナンス性の良いバルブマニホルドを提供する。【解決手段】１以上の第１の管路からなる第１の管路群と１以上の第２の管路からなる第２の管路群と弁を介して接続し、前記第１の管路のいずれかに接続された１以上の供給源のいずれかから前記第２の管路に接続された１以上の供給先のいずれかに流体を送るためのバルブマニホルドにおいて、前記各弁が（１）前記第１の管路内の流通のみを許す第１の位置と、（２）前記第１の管路から前記第２の管路の一方の側（ここで、一方の側とは該弁の設置される第２の管路において、該弁によって分けられる一方の側をいう）への流通を許す第２の位置を有するバルブマニホルド。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
１以上の第１の管路からなる第１の管路群と１以上の第２の管路からなる第２の管路群と弁を介して接続し、前記第１の管路のいずれかに接続された１以上の供給源のいずれかから前記第２の管路に接続された１以上の供給先のいずれかに流体を送るためのバルブマニホルドにおいて、前記各弁が２ヵ所の弁シール部を有し、
（１）１の弁シールにより前記第１の管路内の流通のみを許し
（２）他の弁シールにより前記第１の管路から前記第２の管路の一方の側（ここで、一方の側とは該弁の設置される第２の管路において、該弁によって分けられる一方の側をいう）への流通を許す
ものであるバルブマニホルド。
【請求項２】
１以上の第１の管路からなる第１の管路群と１以上の第２の管路からなる第２の管路群と弁を介して接続し、前記第１の管路のいずれかに接続された１以上の供給源のいずれかから前記第２の管路に接続された１以上の供給先のいずれかに流体を送るためのバルブマニホルドにおいて、前記各弁が
（１）前記第１の管路内の流通のみを許す第１の位置と
（２）前記第１の管路から前記第２の管路の一方の側（ここで、一方の側とは該弁の設置される第２の管路において、該弁によって分けられる一方の側をいう）への流通を許す第２の位置
を有するバルブマニホルド。
【請求項３】
前記各弁が、
(a)前記第２の管路に斜めに差し込まれたかたちで設置され、前記第２の管路への差し込み部よりも上側の内部に封止リング構造または狭隘部を有し、さらに該封止リング構造または狭隘部の上側に設けられた、前記第１の管路の一部を構成する流入側の開口部と流出側の開口部を有する概ねシリンダー状のハウジング；及び
(b)先端及び中間に弁体部を有する、ハウジング内をシリンダーの長さ方向に軸動可能に設けられたステム
を有し、
前記第１の位置においては、前記ステムの中間の弁体部が前記封止リング構造または狭隘部に密着することにより、流入側の開口部から流出側の開口部への流路のみを形成し、
前記第２の位置においては、前記ステムの先端の弁体部が前記第２の管路を閉塞することにより、流入側の開口部から前記第２の管路の一方の側（非閉塞側）への流通を許すものである請求項１に記載のバルブマニホルド。
【請求項４】
さらに前記各弁の設置位置またはその近傍において、前記第１の管路内の流通の開閉を行う第２の弁（群）を備えた
請求項１〜３のいずれかに記載のバルブマニホルド。
【請求項５】
第１の管路群が垂直に設けられ、第２の管路群が水平に設けられた請求項１〜４のいずれかに記載のバルブマニホルド。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、バルブマニホルドに関する。
【背景技術】
【０００２】
複数の供給源から複数の供給先に流体を送る機構はさまざまな分野において必要とされている。例えば、牛乳を複数のタンクから複数の充填装置（これによって牛乳パックに牛乳を充填する）に供給するような場合である。
【０００３】
このような機構は、例えば、図１に示すように、複数の供給源Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄからの管路と複数の供給先ａ，ｂ，ｃ，ｄへの管路をマトリクス状に接続し、それぞれの交点に相当する位置にバルブを設けることで実現できる。例えば、図１で供給源Ｂから供給先ｂに流体を送る場合は、２，６，７，８を通して流体を送ればよい。
【０００４】
もっとも、こうしたマトリクス状のバルブ配置機構（バルブマニホルド）は現実には、図２に示すような構成となる。すなわち、垂直管路と水平管路をつなぐ位置にバルブ機構を設け、各バルブにおいて流体の流通方向を垂直／水平と切り替える。
【０００５】
従って、図１で言えば、Ｂからｂに流体を送る場合、２，１０，１４の位置のバルブは垂直への流通を許し、６の位置のバルブは水平への流通を許す。また、５，７，８の位置のバルブは水平への流通を許すことになる。
【０００６】
この結果、水平ヘッダー、垂直ヘッダーともに目的とする供給先に送られない配管内に流体が流入する。すなわち、この例では、Ｂの垂直ヘッダー、ｂの水平ヘッダー全体に流体が流入する。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
従って、供給先に送られない流体が多量に管内に保持されることになり、端的に流体製品のロスが生じる。また、例えば、水平ヘッダー内の非供給側の流路には空気も残ってしまい、これが最終供給先（先の例で言えば牛乳パック）に混入し、不良品を生じるおそれがある。また、一定の生産を終えた後にＣＩＰ（Cleaning In Place；定置洗浄）が必要であるが、流体の供給には本来、使用されない配管にも流体が入り込むため、そのＣＩＰが必要で、連続生産も困難である。本発明は上記の問題を解決するためになされたものであって、生産効率が高く衛生的にも優れたバルブマニホルドを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記の課題を解決するために本発明は、以下のバルブマニホルドを提供する。
［１］１以上の第１の管路からなる第１の管路群と１以上の第２の管路からなる第２の管路群と弁を介して接続し、前記第１の管路のいずれかに接続された１以上の供給源のいずれかから前記第２の管路に接続された１以上の供給先のいずれかに流体を送るためのバルブマニホルドにおいて、前記各弁が２ヵ所の弁シール部を有し、
（１）１の弁シールにより前記第１の管路内の流通のみを許し
（２）他の弁シールにより前記第１の管路から前記第２の管路の一方の側（ここで、一方の側とは該弁の設置される第２の管路において、該弁によって分けられる一方の側をいう）への流通を許す
ものであるバルブマニホルド。
［２］１以上の第１の管路からなる第１の管路群と１以上の第２の管路からなる第２の管路群と弁を介して接続し、前記第１の管路のいずれかに接続された１以上の供給源のいずれかから前記第２の管路に接続された１以上の供給先のいずれかに流体を送るためのバルブマニホルドにおいて、前記各弁が
（１）前記第１の管路内の流通のみを許す第１の位置と
（２）前記第１の管路から前記第２の管路の一方の側（ここで、一方の側とは該弁の設置される第２の管路において、該弁によって分けられる一方の側をいう）への流通を許す第２の位置
を有するバルブマニホルド。
［３］前記各弁が、
(a)前記第２の管路に斜めに差し込まれたかたちで設置され、前記第２の管路への差し込み部よりも上側の内部に封止リング構造または狭隘部を有し、さらに該封止リング構造または狭隘部の上側に設けられた、前記第１の管路の一部を構成する流入側の開口部と流出側の開口部を有する概ねシリンダー状のハウジング；及び
(b)先端及び中間に弁体部を有する、ハウジング内をシリンダーの長さ方向に軸動可能に設けられたステム
を有し、
前記第１の位置においては、前記ステムの中間の弁体部が前記封止リング構造または狭隘部に密着することにより、流入側の開口部から流出側の開口部への流路のみを形成し、
前記第２の位置においては、前記ステムの先端の弁体部が前記第２の管路を閉塞することにより、流入側の開口部から前記第２の管路の一方の側（非閉塞側）への流通を許すものである前記［１に記載のバルブマニホルド。
［４］さらに前記各弁の設置位置またはその近傍において、前記第１の管路内の流通の開閉を行う第２の弁（群）を備えた
前記［１］〜［３］のいずれかに記載のバルブマニホルド。
［５］第１の管路群が垂直に設けられ、第２の管路群が水平に設けられた前記［１］〜［４］のいずれかに記載のバルブマニホルド。
【発明の効果】
【０００９】
本発明のバルブマニホルドによれば、１の供給源から目的とする供給先を結ぶ経路のみに流体が流通するため、１の供給源からの供給完了（払い出し）直後に当該経路のＣＩＰを実施しつつ、他の供給源からの供給が可能であり、充填製品（例えば、パック牛乳）の連続生産が可能となる。また、ＣＩＰの範囲が不必要に拡大することがないためコストが削減できる。さらに、供給先に送られないで管路に保持される流体の量（ホールド量）が最少限まで抑えられるので製品ロスが少ない。さらに、管路内のエアが充填製品（例えば、パック牛乳）に混入するおそれが極めて低いため不良品率が低減できる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】バルブマニホルドの原理を示す概略図。
【図２】従来のバルブマニホルドの実際の形態を示す模式的斜視図。
【図３】本発明によるバルブマニホルドの第１の形態を示す模式的斜視図。
【図４】本発明によるバルブマニホルドの第２の形態を示す模式的斜視図。
【図５】本発明によるバルブマニホルドで好適に用いられる弁構造の模式的外観図。
【図６】本発明によるバルブマニホルドで好適に用いられる弁構造の第１位置の状態を模式的に示す模式図。
【図７】本発明によるバルブマニホルドで好適に用いられる弁構造の第２位置の状態を模式的に示す模式図。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、本発明の実施の形態を図面を用いて説明する。
本発明のバルブマニホルドは、１以上の第１の管路からなる第１の管路群と１以上の第２の管路からなる第２の管路群と弁を介して接続し、前記第１の管路のいずれかに接続された１以上の供給源のいずれかから前記第２の管路に接続された１以上の供給先のいずれかに流体を送るためのバルブマニホルドにおいて、前記各弁が２ヵ所の弁シール部を有し、
（１）１の弁シールにより前記第１の管路内の流通のみを許し
（２）他の弁シールにより前記第１の管路から前記第２の管路の一方の側（ここで、一方の側とは該弁の設置される第２の管路において、該弁によって分けられる一方の側をいう）への流通を許す
ものである。
１以上の第１の管路からなる第１の管路群と１以上の第２の管路からなる第２の管路群と弁を介して接続し、前記第１の管路のいずれかに接続された１以上の供給源のいずれかから前記第２の管路に接続された１以上の供給先のいずれかに流体を送るためのバルブマニホルドにおいて、前記各弁が
（１）前記第１の管路内の流通のみを許す第１の位置と
（２）前記第１の管路から前記第２の管路の一方の側（ここで、一方の側とは該弁の設置される第２の管路において、該弁によって分けられる一方の側をいう）への流通を許す第２の位置
を有する。
【００１２】
例えば、図１で言えば、１以上の第１の管路とは図中で垂直方向に示されている管路である。また、１以上の第２の管路とは図中で水平方向に示されている管路である。これらの位置関係は典型的には縦横のマトリクスを形成するものであり、もっとも典型的には空間的に垂直な管路と水平な管路であるが、必ずしも図１のように直交していなくてもよいし、全体が垂直面を形成するものでなくてもよい。
【００１３】
各弁は第１の管路と第２の管路との接続位置に設けられる。
各弁における前記第１の管路内の流通のみを許す第１の位置とは、例えば、図１の１０の位置の弁であれば、６から１４への流通を許す弁構造内の位置である。
【００１４】
前記第１の管路から前記第２の管路の一方の側（ここで、一方の側とは該弁の設置される第２の管路において、該弁によって分けられる一方の側をいう）への流通を許す第２の位置とは、例えば、図１の１０の位置の弁であれば、６からの流通を、少なくとも水平方向には１１の方向にのみ許す弁構造内の位置である。
【００１５】
本発明における上記の弁は、好ましくは
(a)前記第２の管路に斜めに差し込まれたかたちで設置され、前記第２の管路への差し込み部よりも上側の内部に封止リング構造または狭隘部を有し、さらに該封止リング構造または狭隘部の上側に設けられた、前記第１の管路の一部を構成する流入側の開口部と流出側の開口部を有する概ねシリンダー状のハウジング；及び
(b)先端及び中間に弁体部を有する、ハウジング内をシリンダーの長さ方向に軸動可能に設けられたステム
を有し、
前記第１の位置においては、前記ステムの中間の弁体部が前記封止リング構造または狭隘部に密着することにより、流入側の開口部から流出側の開口部への流路のみを形成し、
前記第２の位置においては、前記ステムの先端の弁体部が前記第２の管路を閉塞することにより、流入側の開口部から前記第２の管路の一方の側（非閉塞側）への流通を許すものである。
【００１６】
弁構造については、詳細には後述するが、図３を参照して、バルブマニホルドにおける機能を説明すると、図３において水平管路に斜めに差し込まれた形（但し、水平管路内においてはシリンダーの壁部は実質的に存在していない）で設けられているのが、該弁である。この図では左から２番目の縦列の管路から流体が供給されているとする。
いちばん上の列で左から２番目の弁は内部構造も模式的に示しているが、ここでは、シリンダー状のハウジング内に、先端及び中間に膨大部を有するステムが見えている。膨大部は弁体として機能する。図の位置では中間の膨大部がシリンダー内部の封止リング構造に当接密着しており、この結果、紙面奥から送られてきた流体は弁を通って手前に流れている。なお、これらの図では、弁体部の間は径がより小さくなっており、弁体部は膨大部となっているが、先端の弁体部は前記第２の管路（水平管路）を閉塞する大きさであればよく、中間の弁体部は前記封止リング構造または狭隘部に密着するものであればよく、その条件を満たす限りにおいて弁体部間の径は絞られていなくてもよい。
【００１７】
図で垂直方向に設けられている第１の管路は水平方向の管路（第２の管路）が形成する面に対し、奥と手前と交互に設けられていて、弁を通って手前に流れてきた流体は上から２列目の弁に流入する。
【００１８】
この上から２列目の弁においては、ステムの先端の膨大部が水平方向の管路（第２の管路）の内部に斜めに当接密着しており、この結果、図で左側に流体が流れることはない。また、この位置ではステム中間の膨大部はシリンダー内部の封止リング構造に当接密着していないので、手前から弁に流入した流体は弁の内部を通って水平方向の管路（第２の管路）では右側にのみ流通していく。すなわち、弁体は水平方向への流体の流通を許すと同時に図で弁体よりも左側への流体の流通は回避される。この結果、左側に流体が流れて製品ロスを生じたり、左側のエアが右側に混入することはない。また、ここでの供給源からの供給が完了した際に、直ちに水平配管のＣＩＰが可能である。
【００１９】
図４には、さらに前記第１の管路（図では垂直方向の管路）内の流通の開閉を行う第２の弁（群）を備えた態様を示す。この例では図４の第２列の奥に設けれた該第２の弁により第１の管路（図では垂直方向の管路）内の流通が閉ざされている。このため、図３とは異なり、流体が下方に流れることはなく、流体は目的とする第２列右の供給先にのみ流れる。従って、供給源からの供給が完了した際に、流体と接触した配管すべてについて直ちにＣＩＰが可能である。
【００２０】
図５以下に上記の弁構造の概略を示す（なお、図４に関連して述べた「第２の弁」は一般的な弁なので、任意の開閉弁が使用可能である）。
【００２１】
図５に示すように、この弁は、前記第２の管路に斜めに差し込まれたかたちで設置された概ねシリンダー状のハウジングを有する。この上部には内部と連通し前記第１の管路の一部を構成する流入側の開口部と流出側の開口部が設けられている。図５ではその一方のみが見えているが、流入側の開口部と流出側の開口部は特に区別されるものではない。
【００２２】
図６〜７に示すように、その内部にはシリンダーの長さ方向に軸動可能にステムが設けられており、このステムは先端及び中間に膨大部（弁体）を有する。また、シリンダーは、前記第２の管路への差し込み部よりも上側であって、前記流入側の開口部と流出側の開口部より下側の内部に封止リング構造を有し、図７に示す第１の位置では、前記ステムの中間の膨大部が前記封止リング構造に密着することにより、流入側の開口部から流出側の開口部への流路のみを形成する。また、図６に示す第２の位置では、前記ステムの先端の膨大部が前記第２の管路（図では水平方向の管路）を閉塞することにより、流入側の開口部から前記第２の管路の一方の側（非閉塞側；図では右側）への流通と前記流入側から流出側への流通を許す。なお、これらの図では、弁体部の間は径がより小さくなっており、弁体部は膨大部となっているが、先端の弁体部は前記第２の管路（水平管路）を閉塞する大きさであればよく、中間の弁体部は前記封止リング構造または狭隘部に密着するものであればよく、その条件を満たす限りにおいて弁体部間の径は絞られていなくてもよい。
【００２３】
この結果、本発明の上記の効果がもたらされる。
なお、本発明において特に説明していない部分は、一般的に知られた構造や材料を用いることができる。例えば、上記シリンダーはシリンダー蓋と駆動装置を有する。また、封止リングは、内部への突出部とＯ−リングの組み合わせてよい。構造的にはシリンダーの上部にＯ−リングを介してステムを嵌挿することにより弁が形成されている。
【００２４】
駆動装置の構造については、前記第１の位置と第２の位置のそれぞれにステムを軸同する機能を有するものであれば、内部にスプリングなどを備えた構造や、あるいは手動タイプの構造であってもよく、電磁的な駆動機能でもよい。また、各部材は、耐薬品性に優れ不純物の溶出も少ないことから、ポリテトラフルオロエチレン（以下ＰＴＦＥという）やテトラフルオロエチレン−パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体（以下ＰＦＡという）などのフッ素樹脂が好適に使用されるが、ポリ塩化ビニル、ポリプロピレン等のその他のプラスチックあるいは金属でもよく特に限定されるものではない。また、Ｏ−リングの材質はＰＴＦＥ，ＰＦＡ等のフッ素樹脂が好適に使用されるが、使用目的が許せば、ゴム及び金属でもよく特に限定されない。
【産業上の利用可能性】
【００２５】
本発明のバルブマニホルドは複数の供給源から複数の供給先に流体を送る機構として有用であり、食品産業その他の各種産業において使用可能である。
【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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