(57)【要約】【課題】閉塞部の洗浄性を向上させつつ、主配管における生産品の流れ、および排水性等を悪化させることの無いＴ字配管を提供する。【解決手段】ＣＩＰにより洗浄を行う配管のうち、流路配管１８，２０に接続される主管１２と、分岐配管に接続または閉塞部を構成する分岐管１４を備えたＴ字配管１０であって、上記課題を解決するものは、主管１２の内壁面における分岐管１４の基端部と対向する位置に、凸状障壁２２を設けると共に、主管１２の内壁面における流体の流れを促す溝２４を対を成す凸状障壁２２の間に設けることを特徴とする。また、凸状障壁２２は、主管１２内部の流れに沿った方向に裾を広げる山形を成すようにする。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＣＩＰにより洗浄を行う配管のうち、流路配管に接続される主管と、分岐配管に接続または閉塞部を構成する分岐管を備えたＴ字配管であって、
前記主管内壁面における前記分岐管基端部と対向する位置に、凸状障壁を設けると共に、
前記主管内部における流体の流れを促す溝を前記凸状障壁に設けることを特徴とするＴ字配管。
【請求項２】
前記凸状障壁は、主管内部の流れに沿った方向に裾を広げる山形を成すことを特徴とする請求項１に記載のＴ字配管。
【請求項３】
前記凸状障壁は、主管内壁面への肉盛りにより構成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Ｔ字配管。
【請求項４】
前記凸状障壁は、主管外壁面を主管内壁面側へ押圧することで隆起させて構成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Ｔ字配管。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、食品・飲料工場等の製造プロセスにおいて、食品・飲料等の搬送用として使用される配管に係り、特に、当該配管類を洗浄する際、先端が閉塞された分岐部分に隣接して設けられるＴ字配管に関する。
【背景技術】
【０００２】
食品工場、飲料工場等では、生産品種切り替え時や操業終了時等に、その製造設備や機器類を洗浄している。近年では特に、配管やタンク等は、洗浄時における分解を不要としたＣＩＰ（Cleaning In Place：定置洗浄）により洗浄が行われることが多い。
【０００３】
一般的なＣＩＰ装置は、洗浄剤タンク、送液ポンプ、加熱装置および洗浄溶液の自動切換弁等から構成されている。ＣＩＰ装置では、製品製造時に生産品を流していた設備や機器類などの配管類を洗浄するために洗浄剤を、洗浄後の洗浄剤を洗い流すために清水をそれぞれ流すこととなる。
【０００４】
洗浄対象となる配管類には、温度や圧力、流量等を示す計器類や、排水用配管、及び将来的な増設用や一時的に使用しない配管などが接続された分岐管としての閉塞部が存在することがある。こうした封止部では、洗浄剤や清水の液溜り（淀み）が生じやすく、主配管に比べて洗浄性の悪化が著しい。特に、分岐管と閉塞板との接合部分などでは、洗浄効率が悪く、洗浄時間増大の要因とされている。このため、閉塞部の配管長さＬ／閉塞部の管径Ｄによって表される比率を６以下にする設計が成されてきており、計器類などではＬを０とするものも販売されている。ところが、主配管の分岐用に汎用の継手を用いる場合などではどうしても、Ｌを０とすることができない。
【０００５】
このように、Ｌを０とすることができない場合であっても、閉塞部に淀みを生じさせず、洗浄性を向上させることを目的としたＴ字配管が、特許文献１に開示されている。
【０００６】
特許文献１に開示されているＴ字配管は、配管内部に、洗浄剤や清水の流路に沿った仕切板を配置するというものである。このような構成とすることで、主配管を流れる流体は強制的に分岐管側へ流されることとなり、分岐管内部の洗浄性が向上するという。
【特許文献１】特開平６−１０９１７１号公報（例えば図５参照）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
特許文献１に開示されているようなＴ字配管であれば、閉塞部への洗浄剤や清水の流れ込みが確実となり、分岐管の洗浄性は向上すると考えられる。
しかし、主配管等に仕切板を配置した場合、製品製造時には製品の流れを妨げる抵抗となってしまうと共に、仕切板により流れが堰き止められるため、仕切板の裏側（洗浄剤等が流出する側）では、隅部で洗浄しにくい箇所ができる。また、仕切板の手前（洗浄剤等が流入する側）には、排出できなかった流体が残留してしまうこととなる。
【０００８】
そこで本発明では、閉塞部（分岐管）の洗浄性を向上させつつ、主配管における生産品の流れ、および排水性等を悪化させることの無いＴ字配管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】
【０００９】
上記目的を達成するための本発明に係るＴ字配管は、ＣＩＰにより洗浄を行う配管のうち、流路配管に接続される主管と、分岐配管に接続または閉塞部を構成する分岐管を備えたＴ字配管であって、前記主管内壁面における前記分岐管基端部と対向する位置に、凸状障壁を設けると共に、前記主管内部における流体の流れを促す溝を前記凸状障壁に設けることを特徴とする。
【００１０】
また、上記のような特徴を有するＴ字配管において、前記凸状障壁は、主管内部の流れに沿った方向に裾を広げる山形を成すものとすると良い。このような構成とすることにより、主管内部を流れる流体に対して大きな抵抗となることなく、分岐管内部への流れを促すことが可能となる。
【００１１】
また、上記のような特徴を有するＴ字配管において、前記凸状障壁は、主管内壁面への肉盛りにより構成すると良い。このようにして凸状障壁を構成することによれば、個々のＴ字配管の配置位置等に応じて、凸状障壁の大きさ、すなわち分岐管へ流入させる流体の割合を変化させることも可能となる。また、既存のＴ字配管に対しても簡易かつ安価に加工を施すことができる。
【００１２】
さらに、上記のような特徴を有するＴ字配管では、前記凸状障壁は、主管外壁面を主管内壁面側へ押圧することで隆起させて構成しても良い。このようにして凸状障壁を構成することによっても、個々のＴ字配管の配置位置等に応じて、凸状障壁の大きさ、すなわち分岐管へ流入させる流体の割合を変化させることが可能となる。また、既存のＴ字配管に対しても、配管を分解することなく簡易かつ安価に加工を施すことができる。
【発明の効果】
【００１３】
上記のような特徴を有するＴ字配管によれば、閉塞部（分岐管）の洗浄性を向上させつつ、主配管における生産品の流れ、および排水性等を悪化させることの無いＴ字配管とすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、本発明のＴ字配管に係る実施の形態について図面を参照しつつ詳細に説明する。
まず、図１を参照して本発明のＴ字配管に係る第１の実施形態について説明する。なお、図１において図１（Ａ）はＴ字配管の正面断面を示す図であり、図１（Ｂ）は同図（Ａ）におけるＡ−Ａ断面を示す図であり、図１（Ｃ）は同図（Ａ）におけるＢ−Ｂ断面を示す図である。
【００１５】
本実施形態に係るＴ字配管１０は、直線状の流路を有する主管１２と、主管１２から分岐された分岐管１４とを有することを基本とする。本実施形態の場合、前記主管１２は、ＣＩＰ装置における洗浄剤タンク（不図示）、送液ポンプ（不図示）等に接続された流路配管１８，２０に接続され、一方の開口部１２ａから洗浄剤等を流入させ、他方の開口部１２ｂから排出する。前記分岐管１４は、実施形態の場合、開口部１４ａを閉塞板１６により閉塞されている。なお、一方の開口部１２ａと流路配管１８との接続面、他方の開口部１２ｂと流路配管２０との接続面、および分岐管１４の開口部１４ａと閉塞板１６との接合面との間にはそれぞれ、生産品や洗浄剤、および清水等が配管外部へ漏れ出す事を防止するためのパッキンやＯリング等のシール材３０が設けられている。
【００１６】
前記主管１２の内壁面には、図１に示すように、主管における流体の流れ方向に沿って裾を広げるような山形に形成された凸状障壁２２が一対設けられている。凸状障壁２２は、流路配管１８から一方の開口部１２ａを介して主管１２に流入した流体に偏流を生じさせる役割を担う。このため、凸状障壁２２の配置位置を分岐管１４の基端部と対向する位置の壁面とすることで、凸状障壁２２に衝突、あるいは凸状障壁２２に沿って流れ、偏流が生じた流れの一部が分岐管１４へと流れ込むこととなり、通常のＴ字配管に比べて分岐管１４側へ流れ込む流体の割合が増加することとなる。
【００１７】
一対の凸状障壁２２の間には、溝２４が設けられている。この溝２４を分岐管１４の中心線に沿い、主管１２の内壁面を通る法線との交点を基準として、前記凸状障壁２２の配置方向に沿って設けることで、一方の開口部１２ａ側から主管１２に流入した流体が、凸状障壁２２と一方の開口部１２ａとの間に溜まってしまうといった虞が無くなる。つまり、排水性の向上を図ることができるのである。
【００１８】
このように、主管の内壁面であって、上記のような位置に凸状障壁２２を設けることにより、分岐管１４の内部へ流入する流体の割合を増加させることができる。このため、分岐管１４の内部に付着した生産品の洗い流し時間や、これに用いた洗浄剤の洗い流し時間を短縮することができ、ＣＩＰにおける全体的な洗浄時間を短縮することができる。すなわち、洗浄効率の向上を図ることができる。
【００１９】
また、上述したように、一対の凸状障壁２２の間に主管１２における流体の流れ方向に沿った溝２４を形成したことで、生産品を流通させる際の抵抗を極端に上昇させることが無く、凸状障壁２２と一方の開口部１２ａとの間に液体が溜まってしまうことを防ぐこともできる。
【００２０】
このような作用を及ぼす凸状障壁２２は本実施形態の場合、樹脂例えばシリコンなどを主管内面にポッティングすることで肉盛りし、溝加工を施すことで形成することができる。また、Ｔ字配管１０を鋳物により構成している場合は、金属部材による溶射等により肉盛りを施し、その後に溝加工を行うことで、形成することができる。このような方法で凸状障壁２２を形成することによれば、既存の配管設備であっても容易かつ安価に適応させることができる。また、このようにして凸状障壁２２を形成することによれば、個々のＴ字配管１０に応じた凸状障壁２２の高さや角度等を定めることができ、そのＴ字配管１０の配置位置等に応じて、分岐管１４へ流れ込ませる流体の割合を適宜調整することもできる。なお当然に、Ｔ字配管１０を製造する際に同時に型を用いて凸状障壁を一体形成するようにしても良い。
【００２１】
上記のような構成のＴ字配管１０では、図１（Ａ）に示すように流路配管１８から一方の開口部１２ａに流れ込んだ流体（矢印Ａ、Ａ´）は、凸状障壁２２に衝突する流れ（矢印Ｂ）と溝２４を通過する流れ（矢印Ｂ´）とに分かれる。矢印Ｂで示した凸状障壁２２に衝突した流体には、図中上方へ向かう流れが生じ、分岐管１４へと流入する。分岐管１４の内部へ流入した流体は、矢印Ｂ１、矢印Ｂ２、矢印Ｂ３で示すように、分岐管１４の内部を周回するループ状の流れとなり、再び主管１２へと返流される。主管１２へ戻された流体は、他方の開口部１２ｂから流路配管２０へと排出される（矢印Ｃ）。一方、溝２４の内部を通過した流れ（矢印Ｂ´）は、そのまま他方の開口部１２ｂから流路配管２０へと排出されることとなる（矢印Ｃ´）。
【００２２】
このように、本実施形態に係るＴ字配管１０は、流路配管１８から流入した流れを主管１２と分岐管１４へ効果的に分流することができる。よって、分岐管１４の内壁面に付着した汚れであっても効率良く洗い流すことができ、洗浄時間の短縮を図ることができる。
【００２３】
次に、図２を参照して本発明のＴ字配管に係る第２の実施形態について説明する。なお、図２はＴ字配管の側断面（図１における図１（Ｃ）に対応）を示す図である。なお、本実施形態に係るＴ字配管のほとんどの構成は、上述した第１の実施形態に係るＴ字配管と同様である。よって、その機能を同一とする箇所には図面に１００を足した符号を付して詳細な説明は省略することとする。
【００２４】
本実施形態に係るＴ字配管１１０は、凸状障壁１２２を、配管自体を屈曲、あるいは配管自体を湾曲させることにより形成したことを特徴としている。具体的には、分岐管１１４の基端部と対抗する主管１１２の内壁面の両側部に位置（図２において主管１１２の断面を４分割した際の、第２象限と第３象限にあたる位置）する主管１１２の内壁面の外側、すなわち主管１１２の外壁面を、主管１１２の断面における中心方向へ向けて押圧することで、主管１１２の壁面を部分的に内面側へ変形させ、凸状障壁１２２を形成するというものである。
【００２５】
なお、管路断面に形成した２つの凸状障壁１２２の間には、第１の実施形態と同様に、溝１２４を設けておく。これにより、凸状障壁１２２と一方の開口部との間に流体が溜まってしまう虞が無くなる。
【００２６】
このような構成のＴ字配管１１０は、構成部材を塩化ビニル等の樹脂や、鋼管等とする場合に好適である。このような構成のＴ字配管１１０であっても、上記第１の実施形態に係るＴ字配管１０と同様に、分岐管１１４の内面に付着した汚れを効率良く洗い流すことができ、洗浄時間の短縮を図ることができる。また、このような構成のＴ字配管１１０であれば、配管自体は取り付けたままの状態で、加工を施すことも可能となると考えられる。
【００２７】
次に、図３を参照して本発明のＴ字配管に係る第３の実施形態について説明する。なお、図３において、図３（Ａ）はＴ字配管の正面断面を示す図であり、図３（Ｂ）は平面構成を示す図である。
【００２８】
図３から読み取れるように、本実施形態に係るＴ字配管の構成は、第１の実施形態に係るＴ字配管の構成と類似している。よって、その機能を同一とする箇所には、図面に２００を足した符号を付して、その詳細な説明は省略することとする。
【００２９】
本実施形態に係るＴ字配管２１０と第１の実施形態に係るＴ字配管１０との相違点としては、第１の実施形態に係るＴ字配管１０では、溝２４を介して２つの凸状障壁２２を主管１２の内壁面に形成していたのに対し、本実施形態に係るＴ字配管２１０では、凸状障壁２２２を１つとし、他の面を溝２２４に充てた点にある。
【００３０】
このような構成とした場合、主管２１２から分岐管２１４へ流れ、主管へ返流されるという流体の流れ自体は第１の実施形態に係るＴ字配管１０と同様であるが、図３（Ｂ）に示すような平面的な流体の流れは以下のようなものとなる。
【００３１】
すなわち、一方の開口部２１２ａから主管２１２の内部へ流入した流体は（矢印Ａ）、凸状障壁２２２へ衝突すると、上方に接続された分岐管２１４へと誘導される（矢印Ｂ）。分岐間２１４へ誘導された流体は、曲面で構成される分岐管２１４の内壁面に対し、中心からずれた位置に衝突するように流れ込む（矢印Ｂ４）。このため、分岐管２１４内部へ流れ込んだ流体は、分岐管２１４内壁面の形状に沿った流れとなり、分岐管２１４の内面に旋回流を生じさせる（矢印Ｂ５、矢印Ｂ６、矢印Ｂ７）。旋回流を生じさせた流れは図３（Ａ）において矢印Ｂ１、矢印Ｂ２、矢印Ｂ３で示すようにして分岐管内壁面の洗浄を行い、主管２１２へ返流される。主管２１２へ返流された流体は、他方の開口部２１２から排出されることとなる（矢印Ｃ）。
【００３２】
一方、一方の開口部２１２ａから流入し、凸状障壁２２２に衝突しなかった流体は、凸状障壁２２２の影響を受けることなく進行し（矢印Ｂ´、矢印Ｂ´）、主管内壁面に付着した汚れを洗浄した後に、他方の開口部から排出されることとなる。
【００３３】
このような構成のＴ字配管２１０であっても、上記第１、第２の実施形態に係るＴ字配管１０，１１０と同様に、分岐管２１４の内面に付着した汚れを効率良く洗い流すことができ、洗浄時間の短縮を図ることができる。なお、このような構成のＴ字配管２１０は、第１、第２の実施形態に係るＴ字配管に比べ、溝を大きく採った構成と考えれば良い。
【００３４】
また、図面に示した構成では、分岐管を上向きに配置したが、本発明は、前記分岐管を水平に配置したり、下向きに配置したりした場合でも適用することができる。
【００３５】
また、図１や図３に示す例では、凸状障壁における溝側端部は角が立っているが、望ましくは角部を除いた曲線形状とすることが良い。角部を無くす事で、汚れの付着等を防止・抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】第１の実施形態に係るＴ字配管の構成を示す図である。
【図２】第２の実施形態に係るＴ字配管の特徴部分の構成を示す図である。
【図３】第３の実施形態に係るＴ字配管の構成を示す図である。
【符号の説明】
【００３７】
１０………Ｔ字配管、１２………主管、１４………分岐管、１６………閉塞板、１８………流路配管、２０………流路配管、２２………凸状障壁、２４………溝、３０………シール材。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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