| 【発明の名称】 |
流体流路切替器 |
| 【発明者】 |
【氏名】鳥居 滋
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| 【要約】 |
【課題】複数の流路を併用する場合の流体流路切替に関し、従来の、例えば複数の三方コックのみを用いることに代えて、単一の機器で、複数の流路を同時に開閉し流路の切替えを可能とするような構造を有する流体流路切替器を提供すること。
【解決手段】流体流路に介在させる流体流路切替器であって、少なくとも一端が開口する中空部分３を有する固定筐体２と、上記固定筐体に相対的に移動自在に嵌入させる入れ子４と、上記固定筐体と上記入れ子とが流体流路切替器の内部で連通する部分と、を備え、上記入れ子を回転方向及び／又は軸方向に相対的に移動させることにより、複数の流路を同時に切替え得る流体流路切替器の構造とした。 |
【特許請求の範囲】
【請求項１】 流体流路に介在させる流体流路切替器であって、切替弁として働く入れ子４と、上記入れ子を相対的移動可能状態で嵌入させる開口３ａが少なくとも１側面に形成された中空部分３を有する固定筐体２と、を備え上記固定筐体には、その外面に設けた流体ポート１１、１２等から上記中空部分内に至る複数の貫通孔を設けたことと、上記入れ子には、上記固定筐体の中空部分に貫通している任意の隣接した貫通孔に対して、上記相対的移動により選択的に連通させ得るようにその外表面に複数の連通溝２１、２２等を設けたことと、上記入れ子には、更に、上記固定筐体の中空部分に貫通している貫通孔の内の隣接していないものを選択的に連通させるためのバイパス的な連通貫通孔２８を設けたことと、上記入れ子を回転方向及び／又は軸方向に相対的に移動させることにより、上記固定筐体の開口間の複数の流路を同時に切替えし得ることと、を特徴とする流体流路切替器。
【請求項２】 上記複数の流体ポートが、ｎ個の流体導入用の流体ポート１１、１３等と、少なくともｎ個の流体導出用の流体ポート１２、１４等を含むことと、上記複数の連通溝が、上記入れ子が所定位置のとき隣接する貫通孔を連通させ、上記入れ子が所定の距離移動したとき隣接する別の組の貫通孔を連通させ得る溝長さを有する少なくともｎ個の連通溝２１、２２等を含むことと、を特徴とする請求項１に記載の流体流路切替器（ここで、ｎは３以上１０以下の整数）。
【請求項３】 流体流路に介在させる流体流路切替器であって、少なくとも一端が開口する中空部分３と、外面に設けたｎ個の流体導入用の流体ポート１１、１３等と、（ｎ＋１）個の流体導出用の流体ポート１２、１４等と、を備え、上記流体ポートから上記中空部分内に至る貫通孔の導入用と導出用の開口部を、交互に、略等間隔で、及び１若しくは２以上の略同一直線上又は１若しくは２以上の略同一円周上に配設した固定筐体２と、外表面に、隣接する上記開口部を連通させ得る溝長さを有する（ｎ＋１）個の連通溝２１、２２等と、隣接していない上記開口部を連通させ得るように穿設した連通貫通孔２８と、を備え、上記中空部分に相対的に移動自在に嵌入する入れ子４と、を含むことを特徴とする流体流路切替器（ここで、ｎは３以上１０以下の整数）。
【請求項４】 上記ｎが、ｎ＝３又はｎ＝４であることを特徴とする請求項２又は３に記載の流体流路切替器。
【請求項５】 流体流路に介在させる流体流路切替器であって、少なくとも一端が開口する中空部分３と、外面に設けた３個の流体導入用の流体ポート１１、１３、１５と、４個の流体導出用の流体ポート１２、１４、１６、２０と、を備え、上記流体ポートから上記中空部分内に至る貫通孔の導入用と導出用の開口部を、交互に、略等間隔で、及び１若しくは２以上の略同一直線上又は１若しくは２以上の略同一円周上に配設した固定筐体２と、外表面に、隣接する上記開口部を連通させ得る溝長さを有する４個の連通溝２１、２２、２３、２４と、隣接していない上記開口部を連通させ得るように穿設した連通貫通孔２８と、を備え、上記中空部分に相対的に移動自在に嵌入する入れ子４と、を含むことを特徴とする流体流路切替器。
【請求項６】 流体流路に介在させる流体流路切替器であって、少なくとも一端が開口する中空部分３と、外面に設けた４個の流体導入用の流体ポート１１、１３、１５、１７と、５個の流体導出用の流体ポート１２、１４、１６、１８、２０と、を備え、上記流体ポートから上記中空部分内に至る貫通孔の導入用と導出用の開口部を、交互に、略等間隔で、及び１若しくは２以上の略同一直線上又は１若しくは２以上の略同一円周上に配設した固定筐体２と、外表面に、隣接する上記開口部を連通させ得る溝長さを有する５個の連通溝２１、２２、２３、２４、２５と、隣接していない上記開口部を連通させ得るように穿設した連通貫通孔２８と、を備え、上記中空部分に相対的に移動自在に嵌入する入れ子４と、を含むことを特徴とする流体流路切替器。
【請求項７】 上記入れ子が、円形の水平断面形状を有する円筒状部材であることを特徴とする請求項１から６のいずれかに記載の流体流路切替器。
【請求項８】 上記入れ子が、切頭円錐体の形状を有する部材であることを特徴とする請求項７に記載の流体流路切替器。
【請求項９】 上記入れ子が、角棒状部材又は水平断面形状が楕円形の棒状部材であることを特徴とする請求項１から６のいずれかに記載の流体流路切替器。
【請求項１０】 上記固定筐体の中空部分３の内表面及び上記入れ子４の外表面にＯ−リング用の溝を含むことを特徴とする請求項１から９のいずれかに記載の流体流路切替器。
【請求項１１】 上記固定筐体２及び上記入れ子４の少なくとも１つを構成する材料が耐食材料であることを特徴とする請求項１から１０のいずれかに記載の流体流路切替器。
【請求項１２】 上記固定筐体２を構成する耐食材料が、高分子材料又はアルミニウム若しくはマグネシウムの金属材料のいずれかであることを特徴とする請求項１１に記載の流体流路切替器。
【請求項１３】 上記入れ子４を構成する耐食材料が、フルオルカーボン樹脂であることを特徴とする請求項１１に記載の流体流路切替器。
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【発明の詳細な説明】【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、流体流路に介在させ流路を開閉することができる可動機構を有する弁又はコック等の機器に関し、特に単一の機器で、一つの切替操作により複数の流路切替を同時になし得る流体流路切替器の構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】気体、液体のような流体を複数の装置で処理する場合、一般的に各装置を配管で接続し、流路を加圧し又は減圧して流体を流通させている。例えば、有機溶媒蒸気を回収する場合は、通常はロータリーエバポレーター等の蒸発器で溶媒蒸気を発生させ、この溶媒蒸気を有機溶媒回収装置（例えば、特開平１０−１０９００１号公報）で冷却し回収しているが、溶媒を効率よく蒸発させるため、真空ポンプ、エジェクター等の気体吸引器により、気体を吸引し減圧する手段を講じている。
【０００３】このとき、減圧を効率よく行なうために、気体吸引器を有機溶媒回収装置の後に設置することが多い。しかしながら、有機溶媒の沸点が低温の場合は、有機溶媒を減圧下で冷却凝縮させると効率が低下することから、常圧下で有機溶媒を回収する必要があり、この場合は、気体吸引器を有機溶媒回収装置の前に設置することになる。
【０００４】すなわち、かかる有機溶媒回収系においては、有機溶媒の沸点に応じて、蒸発器−有機溶媒回収装置−気体吸引器という流路と、蒸発器−気体吸引器−有機溶媒回収装置という流路とを併用することが望ましい。
【０００５】しかしながら、このような複数の流体流路を併用する場合に、従来は流体流路を簡便に切替え得る機器がなかったことから、以下に述べる方法が講じられていた。すなわち、第１は、気体吸引器を有機溶媒回収装置の前後に２台設置する方法である。しかしこの方法は、気体吸引器を増設するコストのみならず、増設に必要なスペースを確保する必要もあり、好ましい方法ではない。第２は、流体流路を切替えるたびごとに、配管を繋ぎ変える方法であるが、有機溶媒の処理は有機溶媒を大気に放出させないために密閉系にする、という大原則に反することから採用し難い。
【０００６】したがって、従来は複数個の三方コックを使用して流路を切替えていた。しかしながら、上述した、蒸発器−有機溶媒回収装置−気体吸引器という流路と蒸発器−気体吸引器−有機溶媒回収装置という流路とを併用する場合には、図９に示すように、少なくとも５個の三方コック８１、８２、８３、８４、８５を必要とし、流路を切替えるたびごとに、この５個の三方コックすべての流路を切替える必要がある。このことは、流路切替作業が極めて煩雑であり、また１個の三方コックの切替操作を誤るだけで有機溶媒回収装置が機能しなくなるという問題があった。
【０００７】以上述べたように、有機溶媒回収に関し、従来は、流路を２つに切替えるだけで少なくとも５個の三方コックを必要とし、流路をそれ以上に切替える場合や処理装置がさらに増加する場合には更なる三方コックの設置を必要としていた。したがって、全ての三方コックを適切に切替えることの煩雑性、困難性から、同種の処理装置、例えば気体吸引器を複数台設置して、三方コックの設置を最小限に止めているのが現状である。また、流路切替は、上述した溶媒蒸気のような気体の場合に限られず、液体の流路においても、例えば中和、合成等の処理と減圧又は加圧を組み合わせる場合にも行われる。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、複数の流体流路を併用する場合の気体、液体の流路切替に関し、上記した従来技術の問題点の解決を図るためになされたものである。その目的とするところは、従来の、例えば三方コックを複数個設置することにのみ依存する方法に代えて、単一の機器を用いて、一つの切替操作で複数の流路切替を同時になし得るような構造を有する流体流路切替器を提供することにある。
【０００９】また他の目的は、流体中に混入する不純物が往々にして切替器に付着して切替器の気密性を阻害することがあることから、取外し及び清掃が容易であるような構造を有する流体流路切替器を提供することにある。
【００１０】さらに他の目的は、環境保全のために完全に回収することが求められる各種のハロゲン系の溶媒、腐食性の高い気体、液体に対しても使用することができるような、高耐食性を有する流体流路切替器を提供することである。
【００１１】
【課題を解決するための手段】本発明に係る流体流路切替器は、図８に例示するように、例えば有機溶媒蒸気発生器６１、有機溶媒蒸気の冷却回収６２、減圧ポンプ６３の装置及びこれらの装置を接続する配管６４、三つ又７１から構成される流体の流路に介在し、一つの切替操作により流体の流路を同時に切替えし得る流体流路切替器１である。
【００１２】第１の発明は、図１及び図２に示すように、流体流路に介在させる流体流路切替器であって、切替弁として働く入れ子４と、上記入れ子を相対的移動可能状態で嵌入させる開口３ａが少なくとも１側面に形成された中空部分３を有する固定筐体２と、を備え上記固定筐体には、その外面に設けた流体ポート１１、１２等から上記中空部分内に至る複数の貫通孔を設けたことと、上記入れ子には、上記固定筐体の中空部分に貫通している任意の隣接した貫通孔に対して、上記相対的移動により選択的に連通させ得るようにその外表面に複数の連通溝２１、２２等を設けたことと、上記入れ子には、更に、上記固定筐体の中空部分に貫通している貫通孔の内の隣接していないものを選択的に連通させるためのバイパス的な連通貫通孔２８を設けたことと、上記入れ子を回転方向及び／又は軸方向に相対的に移動させることにより、上記固定筐体の開口間の複数の流路を同時に切替えし得ることと、を特徴とする流体流路切替器である。なお、本発明において、固定筐体２とは、いわゆる箱型状の形状を意味するほか、中空円筒体、例えば管状体のものも含まれる広い概念を意味する。
【００１３】第２の発明は、図１及び図２に示すように、上記複数の流体ポートが、ｎ個の流体導入用の流体ポート１１、１３等と、少なくともｎ個の流体導出用の流体ポート１２、１４等を含むことと、上記複数の連通溝が、上記入れ子が所定位置のとき隣接する貫通孔を連通させ、上記入れ子が所定の距離移動したとき隣接する別の組の貫通孔を連通させ得る溝長さを有する少なくともｎ個の連通溝２１、２２等を含むことと、を特徴とする流体流路切替器である。ここで、ｎは３以上１０以下の整数である。
【００１４】第３の発明は、図１〜図５に示すように、流体流路に介在させる流体流路切替器であって、少なくとも一端が開口する中空部分３と、外面に設けたｎ個の流体導入用の流体ポート１１、１３等と、（ｎ＋１）個の流体導出用の流体ポート１２、１４等と、を備え、上記流体ポートから上記中空部分内に至る貫通孔の導入用と導出用の開口部を、交互に、略等間隔で、及び１若しくは２以上の略同一直線上又は１若しくは２以上の略同一円周上に配設した固定筐体２と、外表面に、隣接する上記開口部を連通させ得る溝長さを有する（ｎ＋１）個の連通溝２１、２２等と、隣接していない上記開口部を連通させ得るように穿設した連通貫通孔２８と、を備え、上記中空部分に相対的に移動自在に嵌入する入れ子４と、を含むことを特徴とする流体流路切替器である。ここで、ｎは３以上１０以下の整数である。
【００１５】第４の発明は、図１〜図５に示すように、上記ｎが、ｎ＝３又はｎ＝４であることを特徴とする流体流路切替器である。
【００１６】第５の発明は、図１、図３、図４に示すように、流体流路に介在させる流体流路切替器であって、少なくとも一端が開口する中空部分３と、外面に設けた3個の流体導入用の流体ポート１１、１３、１５と、４個の流体導出用の流体ポート１２、１４、１６、２０と、を備え、上記流体ポートから上記中空部分内に至る貫通孔の導入用と導出用の開口部を、交互に、略等間隔で、及び１若しくは２以上の略同一直線上又は１若しくは２以上の略同一円周上に配設した固定筐体２と、外表面に、隣接する上記開口部を連通させ得る溝長さを有する４個の連通溝２１、２２、２３、２４と、隣接していない上記開口部を連通させ得るように穿設した連通貫通孔２８と、を備え、上記中空部分に相対的に移動自在に嵌入する入れ子４と、を含むことを特徴とする流体流路切替器である。
【００１７】第６の発明は、図２及び図５に示すように、流体流路に介在させる流体流路切替器であって、少なくとも一端が開口する中空部分３と、外面に設けた4個の流体導入用の流体ポート１１、１３、１５、１７と、5個の流体導出用の流体ポート１２、１４、１６、１８、２０と、を備え、上記流体ポートから上記中空部分内に至る貫通孔の導入用と導出用の開口部を、交互に、略等間隔で、及び１若しくは２以上の略同一直線上又は１若しくは２以上の略同一円周上に配設した固定筐体２と、外表面に、隣接する上記開口部を連通させ得る溝長さを有する５個の連通溝２１、２２、２３、２４、２５と、隣接していない上記開口部を連通させ得るように穿設した連通貫通孔２８と、を備え、上記中空部分に相対的に移動自在に嵌入する入れ子４と、を含むことを特徴とする流体流路切替器である。
【００１８】第７の発明は、図１〜図５に示すように、上記入れ子４が、円形の水平断面形状を有する円筒状部材であることを特徴とする流体流路切替器であり、第８の発明は、上記入れ子が、切頭円錐体の形状を有することを特徴とする流体流路切替器である。また、第９の発明は、上記入れ子が、角棒状部材又は水平断面形状が楕円形の棒状部材であることを特徴とする流体流路切替器である。さらに、第１０の発明は、上記固定筐体の中空部分３の内表面及び上記入れ子４の外表面にＯ−リング用の溝を含むことを特徴とする流体流路切替器である。
【００１９】第１１の発明は、上記固定筐体２及び上記入れ子の少なくとも１つを構成する材料が耐食材料であることを特徴とする流体流路切替器である。また、第１２の発明は、上記固定筐体２を構成する耐食材料が、高分子材料又はアルミニウム若しくはマグネシウムの金属材料のいずれかであることを特徴とする流体流路切替器であり、第１３の発明は、上記入れ子４を構成する耐食材料が、フルオルカーボン樹脂であることを特徴とする流体流路切替器である。
【００２０】
【発明の実施の形態】以下に本発明を図面に基いて説明する。図１及び図２に示すように、本発明の流体流路切替器１は、切替弁として働く入れ子４と、上記入れ子を相対的移動可能状態で嵌入させる開口３ａが少なくとも１側面に形成された中空部分３を有する固定筐体２と、を備えている。上記固定筐体は、その外面に複数の流体ポート１１、１２、１３、１４、１５、１６、１７、１８、２０と、上記流体ポートから上記中空部分内に至る複数の貫通孔を有する。また、上記入れ子は、上記固定筐体の中空部分に貫通している任意の隣接した貫通孔に対して、上記相対的移動により選択的に連通させ得るように、その外表面に複数の連通溝２１、２２、２３、２４、２５と、上記固定筐体の中空部分に貫通している貫通孔の内の隣接していないものを選択的に連通させるためのバイパス的な連通貫通孔２８とを有している。
【００２１】ここで、流体ポートとは、流体流路切替器へ流体が導入し、また当該切替器から流体が導出する接続口を意味しており、流体の導入用、導出用のいずれの機能も果している。エバポレーター等の蒸発器、有機溶媒回収器、減圧ポンプに配管を通して接続される有機溶媒回収系の例では、例えば、流体ポート１１、１３、１５、１７は流体を流路切替器に導入し、流体ポート１２、１４、１６、１８、２０は流体を流路切替器から導出する。
【００２２】上記流体ポートの個数は、流路切替に必要な装置の個数ｎに依存して定まり、導入用流体ポートはｎ個、導出用流体ポートは少なくともｎ個、好ましくは（ｎ＋１）個設けられている。したがって、例えば、蒸発器、蒸気冷却回収器、気体吸引器の３つの装置の流路を切替える場合は、流体ポートは導入用として３個、導出用として４個の計7個が設けられ、また、４つの装置の流路を切替える場合は、流体ポートは導入用として４個、導出用として５個の計9個が設けられる。
【００２３】なお、ｎは３以上１０以下の整数である。本発明の技術的思想としては、ｎについてはその上限下限を設ける必要はないが、本発明の流路切替器を流体流路に介在させることの利点を考慮すると、ｎが２以下では従来の三方コックを使用する場合と比べて利点が少なく、またｎが１１より大きいと全体の装置数が著しく増加し煩雑化するからである。
【００２４】また、上記流体ポートから上記中空部分内に至る貫通孔の導入用及び導出用の開口部の位置は、基本的には、上記入れ子４の外表面に設けられる連通溝の位置との関係で定められる。入れ子をその軸方向に移動させて流路切替操作を行う場合には、上記開口部の位置は略同一直線上に配設することが好ましく、これは図２に示すように２以上の直線上に配設してもよい。一方、入れ子を回転させて流路切替操作を行う場合には、上記開口部の位置は略同一円周上に配設することが好ましく、これは図１に示すように２以上の円周上に配設してもよい。なお、上記固定筐体の外面に設けられる流体ポートの位置は、特に限定されないが、一般的には、貫通孔を穿削する容易さから、上記中空部分の開口部からできるだけ直線状に貫通していること、及び流路切替器のデザイン的な面を考慮して定めることが好ましい。また、上記固定筐体４を鋳造により製造する場合は、直線状に限らず曲線状の貫通孔を設けることも可能である。
【００２５】さらに、上記入れ子を回転方向及び／又は軸方向に相対的に移動させることにより複数の流路を同時に切替えし得るためには、上記貫通孔の導入用と導出用の開口部を、上記中空部分３の内表面に交互に配設することが必要であり、またその開口部の位置も略等間隔に配設することが好ましい。さらに、開口部は、流体に必要とされる時間当たりの流量に依存して決定されるが、極めて微小の開口部でなければ流体を処理する上での問題はないと考えられる。
【００２６】なお、上記固定筐体２は、上記中空部分３及び複数個の貫通孔を穿設できる形状のものであれば、特定の形状であることを必要とせず、中空円筒体、例えば管状体のものであってもよい。ただし、貫通孔を固定筐体外面から穿削加工して穿設する場合は、略直方体又は略正方体が加工容易性の点で好ましい。また、上記中空部分３は、上記入れ子４を嵌入させるために少なくとも一端が開口していることが必要である。
【００２７】次に、上記入れ子４の外表面には、交互に配設した流体ポートから至る導入用と導出用の開口部を連通し得る溝長さを有する連通溝が少なくともｎ個、好ましくは（ｎ＋１）個設けられている。したがって、全体で３台の装置を有する場合は４個の連通溝が、４台の装置を有する場合は５個の連通溝が設けられる。
【００２８】上記連通溝は、図１、図２に示すように、上記中空部分３の内表面に開口する貫通孔の開口部の位置と対応して、略同一直線上又は略同一円周上の位置に配設されている。また、連通溝は、任意の隣接した上記導入用と導出用の開口部を連通し得る溝長さを有していることが必要である。さらに、その深さは、流体に必要とされる時間当たりの流量に依存して決定されるが、極めて浅い溝でなければ流体を処理する上での問題はない。また、上記入れ子４には、隣接していない開口部同士を連通させるバイパスとしての役割を果す連通貫通孔２８が、穿設して設けられている。
【００２９】上記入れ子４は、その軸方向に移動させて流路切替操作を行う場合には、上記固定筐体２に設けられた中空部分３に隙間を生ずることなく嵌入する断面形状のものであればよい。したがって、角形又は円形若しくは楕円形のいずれの断面形状であってもよい。一方、上記入れ子４を回転させて流路切替操作を行う場合には、上記入れ子４は、円形の水平断面形状を有する部材であることが必要であり、好ましくは切頭円錐体の形状を有する部材である。
【００３０】また、流体流路切替器の気密性、シール性を高めるため、上記固定筐体の中空部分３の内表面及び上記入れ子４の外表面に、Ｏ−リング用の溝を設けることが好ましい。さらに、上記固定筐体の外面に設けた流体ポートには、装置に接続するための接続ジョイント（図示せず）を、また、上記入れ子４の一端には、流路切替操作を容易にするための握り部５を入れ子の一端に固着させてもよい。
【００３１】さらに、本発明の流路切替器は、環境保全のために完全に回収することが求められる各種のハロゲン系の溶媒、腐食性の高い流体の流路切替に使用する場合もあることから、上記固定筐体２及び上記入れ子４を構成する材料は耐食材料であることが好ましい。特に、上記固定筐体２を構成する耐食材料は、強度と軽量性の点から高分子材料又はアルミニウム若しくはマグネシウムの金属材料のいずれかが好ましく、また、上記入れ子４を構成する耐食材料は、潤滑性、シール性及び汚れ落し性の点からフルオルカーボン樹脂が好ましい。なお、フルオルカーボン樹脂とは、テフロン（登録商標）樹脂（ポリテトラフルオルエチレン樹脂）に代表される耐薬品性に優れる共重合体樹脂をいう。
【００３２】本発明は、上記のように構成されており、以下その作用について説明する。まず、流体流路が、装置Ａ、装置Ｂ及び装置Ｃの３台の装置を流通する場合は、流体流路切替器の構造は図３〜図４に示すようになっている。ここで、図３及び図４は、入れ子を回転させて流路切替操作を行う切替器を示す図である。この場合に、流体は図６に示す流路を経由して流れる。また、流路には複数の流路から流体を導入するために、接続用の三つ又７１を１個、図６に示す位置に設けている。なお、連通溝に隣接した円周上に微小な隙間が図４の図面上に認められるが、これは固定筐体と入れ子の相対的位置を明確にするためのものであり、実際は両者は密着嵌合しており、この部分において気体、液体のシールは完全になされている。
【００３３】流体がＡ→Ｃ→Ｂの流路を流れるように入れ子４を所定位置にした場合、装置Ａから導出した流体は、流体ポート１１から連通溝２１を経由して流体ポート１２、そして三つ又７１を経由して装置Ｃに入る。装置Ｃから導出した流体は、次に流体ポート１３から連通溝２３、連通貫通孔２８、連通溝２２を経由して流体ポート１４から装置Ｂに入る。装置Ｂから導出した流体は、最後に流体ポート１５から連通溝２４を経由して流体ポート２０から排出される。
【００３４】次に、流体がＡ→Ｂ→Ｃの流路を流れるように入れ子４を所定の距離移動させたときは、装置Ａから導出した流体は、流体ポート１１から連通溝２１を経由して流体ポート１４から装置Ｂに入る。装置Ｂから導出した流体は、次に流体ポート１５から連通溝２４を経由して流体ポート１６から装置Ｃに入る。装置Ｃから導出した流体は、最後に流体ポート１３から連通溝２３を経由して流体ポート２０から排出される。なお、装置Ｂから装置Ｃに流体が入るとき、三つ又７１から装置Ｂへは、当該流路先端の流体ポート１２が閉じているため流体は流れない。
【００３５】したがって、装置が３台の場合、入れ子４が所定位置のとき流体ポート１６は流路に関与していない。また、流路切替のために入れ子４を所定の距離移動させたときは、連通貫通孔２８はその先端が閉塞した状態になっており、流体ポート１２及び連通溝２２は流路には関与していないことになる。
【００３６】また、装置が３台の場合に適合する流体流路切替器は、流体ポート１１と１２と１４、流体ポート１３と１４と２０、流体ポート１５と２０と１６、の三方コックの役割を果たしており、流路に設けた１個の三つ又と併せて、１台の流路切替器で、従来使用していた５個の三方コックを一切使わずに、１回の流路切替操作で全ての流路を変更し得るように作用している。
【００３７】次に、流体流路が、装置Ａ、装置Ｂ、装置Ｃ及び装置Ｄの４台の装置を流通する場合、流体流路切替器の構造は図５に示すようになっている。ここで、図５は、入れ子の押込み・引出し方式により流路切替操作を行う切替器を示す。この場合に、流体は図７に示す流路を経由して流れる。また、流路の開閉を容易にするために最小限の２個の三方コック７３、７４と三つ又７５とを、図７に示す位置に設けている。なお、図５において認められる連通溝に隣接した微小な隙間は、固定筐体と入れ子の相対的位置を明確にするためのものである。
【００３８】流体がＡ→Ｂ→Ｃ→Ｄの流路を流れるように入れ子４が所定位置をとる場合は、装置Ａから導出した流体は、流体ポート１１から連通溝２１を経由して流体ポート１２から装置Ｂに入る。装置Ｂから導出した流体は、次に流体ポート１３から連通溝２４、連通貫通孔２８、連通溝２３を経由して流体ポート１８から装置Ｃに入る。装置Ｃから導出した流体は、流体ポート１７から連通溝２２を経由して流体ポート１４から装置Ｄに入る。装置Ｄから導出した流体は、最後に流体ポート１５から連通溝２５を経由して流体ポート２０から排出される。
【００３９】次に、流体がＡ→Ｃ→Ｄ→Ｂの流路を流れるように入れ子４を所定の距離移動させた場合は、装置Ａから導出した流体は、流体ポート１１から連通溝２１を経由して流体ポート１４から装置Ｃに入る。装置Ｃから導出した流体は、次に流体ポート１７から連通溝２２を経由して流体ポート１８から装置Ｄに入る。装置Ｄから導出した流体は、流体ポート１５から連通溝２５を経由して流体ポート１６から装置Ｂに入る。装置Ｂから導出した流体は、最後に流体ポート１３から連通溝２４を経由して流体ポート２０から排出される。
【００４０】したがって装置が４台の場合、入れ子４が所定位置のとき流体ポート１６は流路に関与していない。入れ子４を所定の距離移動させたときは、連通貫通孔２８はその先端が閉塞した状態になっており、流体ポート１２及び連通溝２３は流路には関与していないことになる。
【００４１】また、装置が４台の場合に適合する流体流路切替器は、１台の流路切替器で、流体ポート１１と１２と１４、流体ポート１３と１８と２０、流体ポート１７と１４と１８、流体ポート１５と２０と１６、の三方コックの役割を果すように作用している。
【００４２】
【実施例】実施例１材料として、変形を生じ難い高分子プラスチック（エポキシ樹脂）を固定筐体に、テフロン（登録商標）樹脂を入れ子に使用した。流体流路切替器は、図１に示す形状のもので、幅８６mm、高さ８６mm、奥行き６０mmの直方体の正面側（入れ子を回転させる握り部取付け側と反対側）に直径４０mmの開口部、後面側（入れ子握り部側）に直径５０mm開口部を有する切頭円錐状の中空部分を設けた固定筐体と、上記中空部分に嵌入する長さ６５mm、直径２０mm、２５mmの切頭円錐状の入れ子とを含んでいる。
【００４３】図４（ａ）に示したように、上記中空部分の正面側１４mm位置の同一円周上９０°位置、１３５°位置、１８０°位置に、中心間距離１６．７mmで直径８mmの開口部を設け、これらは各々上記直方体の正面外面に設けた流体ポート１２、１１及び底面外面に設けた流体ポート１４と貫通している。また、図４（ｂ）に示すように、上記中空部分の正面側４６mm位置の同一円周上９０°位置、１３５°位置、１８０°位置、２２５°位置に、中心間距離１８．７mmで直径８mmの開口部を設け、これらは各々上記直方体の右側面外面に設けた流体ポート１３、２０、底面外面に設けた流体ポート１５及び正面外面に設けた流体ポート１６と貫通している。
【００４４】また、図４（ａ）に示すように、切頭円錐状をした入れ子の外表面には、正面側１４mm位置の同一円周上の９０°〜１３５°位置及び１８０°〜２２５°位置に、短辺が直径８mmの円弧を有する周長２４mm、深さ８mmの連通溝２１、２２を、間隔８mm離して設け、また、図４（ｂ）に示すように、正面側４６mm位置の同一円周上の４５°〜９０°位置及び１３５°〜１８０°位置に、短辺が直径８mmの円弧を有する周長２６mm、深さ８mmの連通溝２３、２４を、間隔１０mm離して設けた。また、連通溝２２の２２５°位置と連通溝２３の４５°位置は連通貫通孔２８により連通している。上記した位置及び形状の開口部及び連通溝を有する流体流路切替器を使用し流路に１個の三つ又を設けることにより、入れ子を所定位置より４５°回転させる操作だけで、図４（ｃ）、（ｄ）に示すように、流路を同時に切替えることができた。
【００４５】実施例２実施例１と同様の材料を使用した。流体流路切替器は、図２に示す形状のもので、外径６０mm、長さ９０mmの円筒体に、直径３０mm、深さ７５mm、一端が閉塞した円筒状の中空部分を設けた固定筐体と、上記中空部分に嵌入する直径３０mm、長さ８５mmの円筒状の入れ子とを含む。
【００４６】図５（ａ）に示すように、円筒状の中空部分の頂点（０°）位置において、底部１７．５mmの位置から、中心間距離１０mm間隔で直径５mmの開口部を４個設け、これらは各々上記円筒体の頂点（０°）位置に直線状に設けた流体ポート１３、２０、１５及び１６と貫通している。また、上記円筒状の中空部分の最下点（１８０°）位置において、底部１２．５mmの位置から、中心間距離１０mm間隔で直径５mmの開孔部を５個設け、これらは各々上記円筒体の最下点（１８０°）位置に直線状に設けた流体ポート１２、１１、１４、１７、１８と貫通している。
【００４７】また、図５（ａ）に示すように、上記円筒状の入れ子の頂点（０°）位置に、端面４mmの位置から、短辺が直径５mmの円弧を有する長さ１７mm、深さ５mmの連通溝２４、２５を、間隔３mm離して設け、また、最下点（１８０°）位置に、端面９mmの位置から短辺が直径５mmの円弧を有する長さ１７mm、深さ５mmの連通溝２１、２２、２３を、間隔３mm離して設けた。また、連通溝２３と連通溝２４とは連通貫通孔２８とにより連通している。上記した位置及び形状の開口部及び連通溝を有する流体流路切替器を使用すると、入れ子をその軸方向に１０mm移動させると、流路を切替えることができた。
【００４８】
【発明の効果】本発明の流体流路切替器は、上記したように、単一の機器で、同時に複数の流路の切替えを可能とする。特に、３台の装置に適合する流路切替器では、流路の途中に設けた常時開いている三つ又を１個設けるだけで、三方コックを全て削減することができできるという効果が得られる。また４台の装置に適合する流路切替器でも、最小限の三方コックを使用するだけで流路の切替が可能となるという効果が得られる。従って、従来の数多くの三方コックを用いて流路切替を行なっていた場合と比較して、流路切替作業が極めて容易となる。
【００４９】しかも、本発明では、３台の装置に適合する流路切替器では、計７個の出入孔で、３つの三方コックを使用する場合の計９個の出入孔の役割を果し、また、４台の装置に適合する流路切替器では、計９個の出入孔で、４つの三方コックを使用する場合の計１２個の出入孔の役割を果している。このため、本発明の装置の構造は、非常に簡易なものであり、この種の流体の取扱いにおいて往々に遭遇する流体中の混入不純物の機器への付着に対して、清掃が容易であるという効果が得られる。
【００５０】さらに、本発明の流体流路切替器は、その構成する材料を選択することにより、環境保全のために完全に回収することが求められる各種のハロゲン系の溶媒、腐食性の高い気体、液体に対しても使用することができるという効果が得られる。
【００５１】以上のように、本発明の流体流路切替器を使用すれば、流路切替が容易である。このため、例えば沸点の低い有機溶媒と沸点の高い有機溶媒とが混合した溶媒に対して、配管を繋ぎかえることなく、また三方コックを全く使用することなく、気体吸引器を有機溶媒回収器の前後に接続することが可能となる。このため、低沸点の溶媒を１００％回収することができるという効果が得られるので、環境に与える効果が極めて大きい。また、本発明の切替器は、例えば電磁弁で作動させることも可能であり、装置の自動化にも寄与し得るものであり、産業上その効果が極めて大きい発明である。更に、本発明では触れなかったが、本発明の技術的思想を用いれば、四方コックに対しても適用可能である。
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| 【出願人】 |
【識別番号】５９８１７３９１５
【氏名又は名称】株式会社創造化学研究所
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| 【出願日】 |
平成１１年５月７日（１９９９．５．７） |
| 【代理人】 |
【識別番号】１０００７８６６２
【弁理士】
【氏名又は名称】津国 肇 （外２名）
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| 【公開番号】 |
特開２０００−３２０６９８（Ｐ２０００−３２０６９８Ａ） |
| 【公開日】 |
平成１２年１１月２４日（２０００．１１．２４） |
| 【出願番号】 |
特願平１１−１２７６８７ |
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