JPH0657349B2 - 液体分配管の三方弁 - Google Patents

液体分配管の三方弁

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JPH0657349B2
JPH0657349B2 JP1295191A JP29519189A JPH0657349B2 JP H0657349 B2 JPH0657349 B2 JP H0657349B2 JP 1295191 A JP1295191 A JP 1295191A JP 29519189 A JP29519189 A JP 29519189A JP H0657349 B2 JPH0657349 B2 JP H0657349B2
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Description

【発明の詳細な説明】 本発明は油または石油製品などの液体を分配するととも
にスクレーパで擦り取り清掃可能な液体分配管に用いる
三方弁に関する。
従来、同一の管を用いて数種類の液体を連続して分配す
るに際して、管の上流端における最初の液体の供給を遮
断した後かつ別の液体の供給を始める前に、また、該管
の上流端で液体交換を必要とする場合、管内に上流端か
ら下流端の方向およびその反対方向に『拘束』スクレー
パを流動させることによって、管の内壁を清掃して内壁
に付着した最初の液体の残留物を下流端に流出させてい
る。この清掃法によって異種の液体の混合汚染を防止す
ることができる。スクレーパを『拘束』スクレーパと呼
ぶ理由は、該スクレーパを、通常の状態では管外に脱出
させずに、多数回に亘って往復運動させるためである。
該かかるスクレーパは特にフランス特許出願第2,222,58
7号に開示されている。
従って、この種の液体分配管に取付けようとする三方弁
はスクレーパを通過させる必要があるので、弁の幾何学
的形状は若干の制約を受けることになる。
実際に、従来の三方弁はスクレーパが通過する主部と、
該主部に直角な方向に接続された分岐部とを備えたＴ字
形をなす。
前記フランス特許出願第2,222,587号においては、液体
分配管内に用いられるスクレーパによって清掃される三
方弁が主部に沿って運動できるスライダを備え、もって
分岐部を選択的に閉塞するとともに主部の内壁に形成さ
れた環状スロットを被覆したり露出させたりする。
この種の解決法はスクレーパが前記環状スロットにおけ
るハウジングの半径方向厚さ部分またはスライダの近く
から残留物を除去できない欠点があることが判明してい
る。かかる幾何学的形状では角部分および行き詰り部分
が接近困難でありかつ破片が液体によって洗浄されずに
蓄積する。スクレーパ清掃される三方弁は、通常、主部
と分岐部との接合部に流動しない区域を有したり、激し
い乱流を起して著しい損失水頭を発生させるという特徴
を有する。結局、スクレーパを主部のすぐ隣りの分岐部
へ送ることは、必要であるにせよ、不可能である。
また、従来の液体分配管においては、スクレーパの不使
用時に該スクレーパを収容する弁を上流端に設けたり、
下流端に液体の出口および入口分岐管用の弁を設けたり
種々の弁が使用されている。
本発明の目的は、掻取り不能な大量の残留物が蓄積する
のを防止すると共に、損失水頭が極めて小さい三方弁を
提供することにより、上記の欠点を解消することにあ
る。
本発明の別の目的は、スクレーパを供給し、収容し、発
射させる弁としての三方弁、、また、簡単な変更によっ
て、液体分配管中に分岐弁を構成する事実上の三方弁を
提供することにある。
この目的を達成するために、スクレーパ清掃に適した本
発明の液体分配管用の三方弁は、該液体分配管に接続さ
れる主部と、該主部の壁部に設けられた開口を通って該
主部と連通する、出入口管に接続される分岐部と、前記
開口を選択的に閉止する可動の閉塞部材とを含有し、前
記開口が前記分岐部の内周壁の延長面内に完全に含ま
れ、また前記分岐部と前記開口との間にある前記閉塞部
材が玉形弁を含有し、該玉形弁が、これを貫通する円筒
状内腔を有するとともに、前記分岐部の軸線と直交する
軸線の周りに、前記内腔が前記分岐部と整列する開位置
と、該内腔が該分岐部と直角をなす閉位置との間で少な
くとも90゜回転できるようになっており、さらに前記玉
形弁の球状外面が前記主部の内周壁の延長面に高々ほぼ
接触することを特徴とする。
次に、本発明の好ましい実施例を列挙する。
前記開口が角部に丸みを持つほぼ長方形であり、以下に
長さと呼ぶ長辺が前記主部に平行であり、以下に幅と呼
ぶ短辺が前記主部および分岐部に対して直角をなす。
前記開口の長さ対幅の比が1.3乃至1.4であり、該長さが
前記主部の内径の80乃至95％である。
前記円筒状内腔の内径が前記分岐部の内径と等しく、該
分岐部の内径が前記主部の内径に等しい。
前記玉形弁の前記回転軸線が前記主部および前記分岐部
の各軸線とそれぞれ垂直である。
前記分岐部とほぼ整列して前記主部の内部に選択的に挿
入されて前記主部内のスクレーパを抑止したり、後退し
てスクレーパが該主部内を通過できるようにさせる後退
可能な制止部材を含有する。
前記後退可能な制止部材が、前記主部に直角にしてかつ
前記分岐部の軸線を含む平面内で、該主部の内部と交差
する。
前記後退可能な制止部材が、前記主部の内部に半径方向
に挿入されかつ該内部から半径方向に後退するようにな
っている細長部材を含有する。
前記細長部材が、前記主部の内部を直径方向に横断して
前記主部の壁に形成された盲孔に係入される。
前記細長部材が複動ラムのロッドである。
前記細長部材が前記主部および前記分岐部の各軸線に直
角の方向に運動する。
加圧流体を注入するためのオリフィスが前記主部の壁を
貫通する。
閉塞フランジが前記主部の一端に固定されるとともに前
記スクレーパを、該スクレーパが前記開口と該閉塞フラ
ンジとの間に位置するように、当接して受承するカップ
形部分と、前記閉塞フランジを貫通する加圧流体注入用
オリフィスとを含有する。
また、本発明によれば、スクレーパが通過できるように
なっている液体分配管であって、供給管に接続される三
方入口弁と、分岐管に接続される少なくとも２個の三方
分岐弁とを含有し、前記入口弁と前記分岐弁のうちの少
なくとも若干のものとが、最下流端の分岐弁を除いて、
後退可能な制止部材を含有し、前記入口弁が加圧流体を
注入するためのオリフィスと、スクレーパを当接受承す
るカップ形部分とを備えた閉塞フランジを含有するるこ
とを特徴とする液体分配管が与えられる。
本発明の目的、特徴および利点が図面を参照して説明す
る以下の実施例から明らかとなろう。
第１図および第２図に示す三方弁(1)は、その両端に２
個のフランジ(3),(4)を備えた管状の主部(2)と、接続フ
ランジ(6),(7)を有するとともに主部(2)と直角をなす方
向に接続した管状の分岐部(5)とを含有しいてる。該主
部(2)と分岐部(5)とは内部断面積が同一である。
主部(2)の内壁は、その長さに沿ってほぼ中間に、圧縮
空気源（あるいはそれ以外の適当な加圧力流体源）に接
続されるオリフィス(8)と、該内壁に沿って延在する長
手方向平面フランジ(2A)内に、主部(2)の内部と分岐部
(5)の内部とを連通させる開口(9)とを備える。
開口(9)は分岐部(5)の内側壁の延長面内に完全に内包さ
れているので、開口の側壁の表面積が小さく、従って液
体残留物の付着も僅少で済むことになる。
第３図は開口(9)の平面図であって、好ましい実施例に
おいては開口(9)は角部に丸みを付けたほぼ長方形であ
り、その長辺は主部(2)の軸線Ｘ−Ｘと整列している。
開口(9)の長辺と短辺との比は例えば約1.35(1.30乃至1.
40)であり、かつ長辺は主部(2)の内径の約90％（80乃至
95％）に設定される。
開口(9)の好ましい流れ断面積は分岐部(5)の呼称断面積
の少なくとも2/3であり、約66乃至75％であることが有
利である。
玉形弁(11)を有する閉塞部材(10)が主部(2)と分岐部(5)
との間にあり、該閉鎖部材(10)は長いボルト(12)によっ
て三方弁(1)に固定され、該ボルト(12)は分岐部(5)の接
続フランジ(7)中の穴を貫通するとともに主部(2)の長手
方向の平面フランジ(2A)に穿設された穴(13)に入る。
閉鎖部材(10)の玉形弁(11)は、特に第２図に明示される
ように、分岐部(5)の軸線Ｙ−Ｙに直角な軸線Ｚ−Ｚの
まわりに少なくとも90゜回転できるようになっている。
玉形弁(11)は分岐部(5)と同一の内部断面積を有する円
筒状の内腔(14)を備える。玉形弁(11)は、円筒状内腔(1
4)が分岐部(5)と整合することにより該分岐部(5)が開口
(9)を通って主部(2)の内部と連通する開位置と、円筒状
内腔(14)が軸線Ｙ−Ｙと直角になって分岐部(5)と主部
(2)との間の流動を遮断する閉位置とを有する。
玉形弁(11)の外周における洩れを防止するためにシール
(15)が設置してある。
回転時に玉形弁(11)の外周面が主部(2)の内周壁の延長
面にほぼ接触するので、該玉形弁(11)はその閉位置にお
いて開口(9)を事実上完全に閉塞するとともにスクレー
パ(16)の通過運動を妨害しないことに注目されたい。
この結果、液体残留物が付着して清掃できない唯一の面
は開口(9)を形成する僅かな壁面だけである。分岐部(5)
および玉形弁(11)の内腔(4)は、必要に応じてスクレー
パ清掃できることが理解されよう。
閉塞部材(10)と玉形弁(11)とは、第５図に図示される空
気制御装置(17)のような、周知の適当な空気制御装置
（第２図に図示せず）と作動的に連結される。玉形弁(1
1)の回転軸線は、分岐部(5)の軸線Ｙ−Ｙおよび主部(2)
の軸線Ｘ−Ｘに直角である。
第１図と第２図に示す三方弁(1)はその主部(2)の一端部
が閉塞フランジ(18)によって閉塞され、該フランジ(18)
はボルトのような固定装置(19)でフランジ(3)に固定さ
れる。フランジ(4)にはパイプ管の端部に設けたフラン
ジが接続される。閉塞フランジ(18)は截頭円錐状のカッ
プ形部分(20)を具備し、同じく截頭円錐状の端部をもつ
スクレーパ(16)を受承するようになっている。カップ形
部分(20)の底部(21)を貫通するオリフィス(22)は例えば
前述したオリフィス(8)に接続される圧縮空気源（図示
せず）のような圧力源に接続される。
第１図の実施例においては閉塞フランジ(18)が軸線Ｙ−
Ｙから、軸線Ｘ−Ｘ方向にずれており、このずれの距離
は、スクレーパ(16)の前端が軸線Ｙ−Ｙ上にあることに
よって液体を流過させるとともに該液体の流動がスクレ
ーパ(16)を分岐部(5)から主部(2)の開放端部に向って連
行させることがないように設定される。
第４図および第５図は別の三方弁(1′)を示し、第１図
乃至第３図の三方弁(1)の構成部材と類似の構成部材は
同一番号にプライム符号（′）を付す。
三方弁(1′)は、第１図および第２図の弁(1)と同様に、
フランジ(3′,4′)を備えた主部(2′)と、接続フランジ
(6′,7′)を備えた分岐部(5′)と、玉形弁(11′)を備え
た閉塞部材(10′)とを含有する。フランジ(3′,4′)は
別の管上のフランジに接続される。
主部(2′)は壁部に、好ましくは圧縮空気を送入するた
めのオリフィス(8′)と開口(9′)とを有する。
さらに、第４図および第５図の実施例は軸線Ｘ−Ｘおよ
びＹ−Ｙのほぼ交点において主部(2′)と半径方向に交
差する細長部材(26)を含有する後退可能な制止部材(25)
を有する。該制止部材(25)は必要に応じてスクレーパ(1
6)の前進後退運動を阻止るためのものである。前記細長
部材(26)は主部(2)の内部空間を貫通して盲孔(28)に入
ることによって固定される。
後退可能な制止部材(25)を構成する細長部材(26)は主部
(2)の半径方向に後退可能である。細長部材(26)は適当
な圧力源に接続される複動式液圧または空圧のラム(27)
のピストンロッドである。
三方弁(1,1′)は極めて類似しており、両者の相違点は
制止部材(25)の有無だけである。三方弁(1)の好ましい
実施例（図示せず）においては、盲孔が直径の両端に、
軸線Ｘ−Ｘと直角でかつ軸線Ｙ−Ｙを含む平面内に形成
される。前記制止部材を取付けるためには、前記盲孔の
うちの１方を貫通させ、三方弁(1)の形式の弁を三方弁
(1′)の形式の弁に改造するだけで済む。このように三
方弁(1,1′)は製造プロセスが極めて類似しているの
で、製造費が低減される。そのうえ、三方弁(1)を管に
組み込むまで制止部材を取り付けてないならば三方弁
(1)と三方弁(1′)とは同一のものであるから、三方弁
(1)を使用する際の収納が単純化される。
第６図乃至第10図は、第１図乃至第５図に示した三方弁
の実用例を示すもので、供給管(30)から数個の貯蔵タン
ク(31,32,33)のうちの一つの選定タンクまで延在する液
体分配管(29)の五つの機能段階を示す。該分配管(29)は
三方弁形式の入口弁(34)を有し、該入口弁(34)は供給管
(30)に接続されると共に共通管(35)に連通する。３個の
分岐弁（36すなわち34A,36Bおよび36C）が共通管(35)の
下流端すなわち入口弁(34)の反対端に設置される。
各分岐弁(36)は一つの分岐管(37,38または39)を通って
一つの貯蔵タンク(31,32または33)に連通する。
分配管(29)の擦り取り清掃は２個のスクレーパ(16A,16
B)を用いて行われる。
本発明の一つの利点は、弁(34,36)が互いに実質的に同
一であり、唯一の相違点は分配管(29)との取付け方であ
る。弁(36)の唯一の要件は、前述したように後退可能な
制止部材を有するもので、この要件は弁(34)には適用さ
れない。
好ましい実施例においては、弁(34,36)はそれぞれ弁(1,
1′)と同一であり、ラム(27)が図面の便宜上分岐管(37,
38,39)と整列している。別の実施例（図示せず）では弁
(34)は弁(1′)の形式のものであるが、制止部材を使用
していない。
第６図に示す休止位置においては、４個の弁(34,36A,36
Bおよび36C)は閉じており、かつ２個のスクレーパ(16A,
16B)が、第１図に示されるように、弁(34)内で互いに突
合せ位置にあり、かつ、第１図の閉塞フランジ(18)のよ
うな閉塞フランジ(40)に当接している。この閉塞部材(4
0)は共通管(35)の一端において弁(34)の主部を閉鎖す
る。同一形式の閉塞フランジ(41)が分配管(29)の他端に
配設されて、該分配管(29)の下流端において分岐弁(36
C)のフランジに固定されている。
供給管(30)と第１の供給液体とを連通させた後、入口弁
(34)を開いて、第７図に示すように、第１スクレーパ(1
6A)を液体の作用で右方向に推進させる。スクレーパ(16
A)の前進を妨害しないために分配管(29)は、第１図のオ
リフィス(22)と同様なオリフィスを通って閉塞フランジ
(41)を貫通するベントＥでガス抜きされる。
スクレーパ(16A)がこのようにして分岐弁(36B)を通過す
ると該分岐弁(36B)に関連する貯蔵タンク(32)に液体が
供給される。
閉塞フランジ(41)を通って圧縮空気を注入するとスクレ
ーパ(16A)の右側の管が圧力Ｐに加圧される。弁(36B)の
後退可能な制止装置(25)が制止作動するとスクレーパ(1
6A)は該制止装置(25)と当接係合する。弁(36B)を開く
と、液体は貯蔵タンク(32)と接続した分岐管(38)内へ強
制的に送入される（第８図）。
分配管(29)を通って必要量の液体の供給が完了した時、
入口弁(34)を閉じるとともに該入口弁(34)に組合わされ
た閉塞フランジ(40)を通って圧縮空気圧Ｐを加えると、
第２スクレーパ(16B)が残留液体を貯蔵タンク(32)内に
排出する（第９図）。
液体を所定の貯蔵タンク内に完全に排出した時、２個の
スクレーパ(16A,16B)は互いに実質的に接触するととも
にそれぞれが後退可能な制止装置の両側に制止される。
次に、第10図に示されるように、弁(36B)を閉じて後退
可能な制止装置を後退させる。閉塞フランジ(41)を通っ
て再び圧縮空気を加えることによって、スクレーパ(16
A,16B)は一緒に入口弁(34)に向って後退し第４図の状態
に復帰する。
別の実施例（図示せず）においては、下流の末端に配置
されかつ分岐管(39)に接続される弁(36C)は第１図の弁
と同一形式のもので、後退可能な制止装置を含有してい
ない。
【図面の簡単な説明】
第１図は閉塞フランジを含有するとともに、スクレーパ
の供給、収納および推進用の弁として使用可能な本発明
による三方弁の軸線方向断面図、第２図は閉位置にある
三方弁の主部の軸線に直角かつ該三方弁の分岐部の軸線
を含む平面における三方弁の横断面図、第３図は第１図
と第２図の線III−IIIによる三方弁の断面図、第４図は
制止部材を備えるとともに分岐弁として使用可能な本発
明による別の三方弁の軸線方向断面図、第５図は第２図
と同様な三方弁の軸線方向断面図、第６図は共通管を通
って別々の貯蔵タンクに液体を分配するための液体分配
管の休止状態の概略図、第７図は液体を共通管に注入開
始した際の液体分配管の概略図、第８図は液体を予定の
貯蔵タンクに分配させる状態を示す液体分配管の概略
図、第９図は液体注入の終期における液体分配管の概略
図、第10図はスクレーパ作業の終期に近い液体分配管の
概略図である。 １，１′……三方弁 ２，２′……主部（三方弁の） ３，３，４，４′……フランジ ５，５′……分岐部（三方弁の） ６，６′，７，７′……接続フランジ ８，８′……オリフィス ９，９′……開口 10,10′……閉塞部材 11,11′……玉形弁 13……盲孔

Claims (15)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】液体分配管(29)に接続される主部(2,2′)
    と、該主部の壁部に設けられた開口(9,9′)を通って該
    主部と連通する、出入口管(30,37,38,39)に接続される
    分岐部(5,5′)と、前記開口を選択的に閉止する可動の
    閉塞部材(10,10′)とを含有する液体分配管(29)用の三
    方弁であって、 前記開口(9,9′)が前記分岐部(5,5′)の内周壁の延長面
    内に完全に含まれ、また前記分岐部(5,5′)と前記開口
    との間にある前記閉塞部材(10,10′)が玉形弁(11,11′)
    を含有し、該玉形弁(11,11′)が、これを貫通する円筒
    状内腔(14,14′)を有するとともに、前記分岐部の軸線
    （Ｙ−Ｙ）と直交する軸線（Ｚ−Ｚ）の周りに、前記内
    腔が前記分岐部と整列する開位置と、該内腔が該分岐部
    と直角をなす閉位置との間で少なくとも９０゜回転でき
    るようになっており、さらに前記玉形弁の球状外面が前
    記主部の内周壁の延長面に高々ほぼ接触することを特徴
    とする、液体分配管用の三方弁。
  2. 【請求項２】前記開口(9,9′)が角部に丸みを持つほぼ
    長方形であり、以下に長さと呼ぶ長辺が前記主部に平行
    であり、以下に幅と呼ぶ短辺が前記主部(2,2′)および
    分岐部(5,5′)に対して直角をなすことを特徴とする、
    請求項１記載の三方弁。
  3. 【請求項３】前記開口の長さ対幅の比が、1.3乃至1.4で
    あり、該長さが前記主部の内径の80乃至95％であること
    を特徴とする、請求項２記載の三方弁。
  4. 【請求項４】前記円筒状内腔(14,14′)の内径が前記分
    岐部(5,5′)の内径と等しく、該分岐部の内径が前記主
    部の内径に等しいことを特徴とする、請求項１乃至３の
    いずれか一つの項に記載の三方弁。
  5. 【請求項５】前記玉形弁の前記回転軸線（Ｚ−Ｚ）が前
    記主部(2,2′)および前記分岐部(5,5′)の各軸線とそれ
    ぞれ垂直であることを特徴とする、請求項１乃至４のい
    ずれか一つの項に記載の三方弁。
  6. 【請求項６】前記分岐部(5)とほぼ整列して前記主部の
    内部に選択的に挿入されて前記主部内のスクレーパ(16)
    を抑止したり、後退してスクレーパが該主部内を通過で
    きるようにさせる後退可能な制止部材(25)を含有するこ
    とを特徴とする、請求項１乃至５のいずれか一つの項に
    記載の三方弁。
  7. 【請求項７】前記後退可能な制止部材(25)が、前記主部
    に直角にしてかつ前記分岐部の軸線を含む平面内で、該
    主部の内部と交差することを特徴とする、請求項６記載
    の三方弁。
  8. 【請求項８】前記後退可能な制止部材が、前記主部の内
    部に半径方向に挿入されかつ該内部から半径方向に後退
    するようになっている細長部材(26)を含有することを特
    徴とする、請求項６又は７記載の三方弁。
  9. 【請求項９】前記細長部材(26)が、前記主部の内部を直
    径方向に横断して前記主部の壁に形成された盲孔(28)に
    係入されることを特徴とする、請求項８記載の三方弁。
  10. 【請求項１０】前記細長部材が複動ラム(27)のロッドで
    あることを特徴とする、請求項８または９記載の三方
    弁。
  11. 【請求項１１】前記細長部材が前記主部および前記分岐
    部の各軸線に直角の方向に運動することを特徴とする、
    請求項８乃至10のいずれか一つの項に記載の三方弁。
  12. 【請求項１２】加圧流体を注入するためのオリフィス
    (8,8′)が前記主部の壁を貫通することを特徴とする、
    請求項１乃至11のいずれか一つの項に記載の三方弁。
  13. 【請求項１３】閉塞フランジ(18,18′)が前記主部の一
    端に固定されるとともに前記スクレーパを、該スクレー
    パが前記開口(9,9′)と該閉塞フランジとの間に位置す
    るように、当接して受承するカップ形部分(21)と、前記
    閉塞フランジを貫通する加圧流体注入用オリフィス(22,
    22′)とを含有することを特徴とする、請求項１乃至12
    のいずれか一つの項に記載の三方弁。
  14. 【請求項１４】スクレーパ(16,16A,16B)が通過できるよ
    うになっている液体分配管であって、供給管(30)に接続
    される三方入口弁(34)と、分岐管(37,38,39)に接続され
    る少なくとも２個の三方分岐弁(36)とを含有し、前記入
    口弁(34)と前記分岐弁(36)のうちの少なくとも若干のも
    のとが請求項１乃至12のいずれか一つの項に記載の三方
    弁であり、最下流端の分岐弁(36C)を除いた前記分岐弁
    のうちの少なくとも若干のものが後退可能な制止部材(2
    5)を含有し、前記入口弁が加圧流体を注入するためのオ
    リフィス(22,22′)と、スクレーパ(16)を当接受承する
    カップ形部分(21)とを備えた閉塞フランジ(18,18′)を
    含有することを特徴とする液体分配管。
  15. 【請求項１５】最下流端の前記分岐弁(36C)が、その下
    流端に、加圧流体注入用オリフィスと、スクレーパを当
    接受承するカップ形部分とを備えた閉塞フランジを含有
    することを特徴とする、請求項１４記載の液体分配管。
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