特開 2023-66267 流動体搬送装置及び流路切替バルブ

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2023066267

(43)【公開日】2023-05-15

(54)【発明の名称】流動体搬送装置及び流路切替バルブ

(51)【国際特許分類】

   F16K 11/085 20060101AFI20230508BHJP

   B67C 3/28 20060101ALI20230508BHJP

【ＦＩ】

F16K11/085 Z

B67C3/28

【審査請求】未請求

【請求項の数】6

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2021176896

(22)【出願日】2021-10-28

(71)【出願人】

【識別番号】000222727

【氏名又は名称】ＰＡＣＲＡＦＴ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100091487

【弁理士】

【氏名又は名称】中村 行孝

(74)【代理人】

【識別番号】100120031

【弁理士】

【氏名又は名称】宮嶋 学

(74)【代理人】

【識別番号】100130719

【弁理士】

【氏名又は名称】村越 卓

(72)【発明者】

【氏名】山根 徳幸

(72)【発明者】

【氏名】河本 幸樹

【テーマコード（参考）】

3E079

3H067

【Ｆターム（参考）】

3E079AA07

3E079AB01

3E079AB09

3E079CC12

3E079CD25

3E079CD26

3E079DD02

3E079DD35

3H067AA23

3H067CC32

3H067CC42

3H067DD03

3H067DD12

3H067DD32

3H067EA14

3H067FF11

3H067GG12

3H067GG19

3H067GG27

(57)【要約】

【課題】簡素な装置構成によって、流動体の送り出しに関する切替速度を高速化するのに有利な流動体搬送装置及び流路切替バルブを提供する。
【解決手段】バルブ本体部１２は、共通流路Ｃ０と、共通流路Ｃ０に接続される第１バルブ流路Ｃ１、第２バルブ流路Ｃ２及び第３バルブ流路Ｃ３とを有する。バルブ回転体１３は、共通流路Ｃ０において回転軸線Ａｒを中心に回転可能に配置される。第１バルブ流路Ｃ１のうちの共通流路Ｃ０に接続される箇所と、第２バルブ流路Ｃ２のうちの共通流路Ｃ０に接続される箇所とが回転軸線Ａｒを基準に成す角度、及び、第２バルブ流路Ｃ２のうちの共通流路Ｃ０に接続される箇所と、第３バルブ流路Ｃ３のうちの共通流路Ｃ０に接続される箇所とが回転軸線Ａｒを基準に成す角度のうち少なくともいずれか一方は、９０度未満である。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

共通流路と、前記共通流路に接続される第１バルブ流路、第２バルブ流路及び第３バルブ流路と、を有するバルブ本体部と、
前記共通流路において回転軸線を中心に回転可能に配置される回転体であって、前記共通流路を介して前記第１バルブ流路と前記第２バルブ流路とを連通させる第１回転位置と、前記共通流路を介して前記第２バルブ流路と前記第３バルブ流路とを連通させる第２回転位置とに選択的に配置可能なバルブ回転体と、
前記第１バルブ流路に接続され、前記第１バルブ流路に流動体を供給する供給ユニットと、
前記第３バルブ流路に接続され、前記第３バルブ流路から前記流動体が供給される送出ユニットと、
前記第２バルブ流路に接続される中継ユニットであって、前記第１バルブ流路、前記共通流路及び前記第２バルブ流路を介して前記流動体が供給され、前記第２バルブ流路、前記共通流路及び前記第３バルブ流路を介して前記送出ユニットに前記流動体を送り出すように前記第２バルブ流路に前記流動体を供給する中継ユニットと、を備え、
前記第１バルブ流路のうちの前記共通流路に接続される箇所と、前記第２バルブ流路のうちの前記共通流路に接続される箇所とが前記回転軸線を基準に成す角度、及び、前記第２バルブ流路のうちの前記共通流路に接続される箇所と、前記第３バルブ流路のうちの前記共通流路に接続される箇所とが前記回転軸線を基準に成す角度のうち少なくともいずれか一方は、９０度未満である流動体搬送装置。

【請求項2】

前記第１バルブ流路の延在方向と前記第２バルブ流路の延在方向とが成す角度、及び、前記第２バルブ流路の延在方向と前記第３バルブ流路の延在方向とが成す角度のうち少なくともいずれか一方は、９０度未満である請求項１に記載の流動体搬送装置。

【請求項3】

排出ユニットを備え、
前記バルブ本体部は、前記共通流路及び前記排出ユニットに接続される第４バルブ流路を有し、
前記バルブ回転体は、前記共通流路を介して前記第１バルブ流路と前記第４バルブ流路とを連通させる第３回転位置に選択的に配置可能であり、
前記第１バルブ流路のうちの前記共通流路に接続される箇所と、前記第４バルブ流路のうちの前記共通流路に接続される箇所とが前記回転軸線を基準に成す角度は、９０度未満である請求項１又は２に記載の流動体搬送装置。

【請求項4】

Ｘ軸、Ｙ軸及びＺ軸はお互いに直交し、
前記回転軸線は、前記Ｙ軸に沿う方向に延び、
前記バルブ本体部には、前記Ｚ軸に沿うＺ軸負方向成分を含む方向に前記共通流路から延びてバルブ本体部の外部につながる空間通路が設けられない請求項１～３のいずれか一項に記載の流動体搬送装置。

【請求項5】

前記中継ユニットは、前記第１バルブ流路、前記共通流路及び前記第２バルブ流路を介して目標量の前記流動体を受け入れる計量モードと、前記目標量の前記流動体を、前記第２バルブ流路、前記共通流路及び前記第３バルブ流路を介して前記送出ユニットに送り出す送出モードと、を選択的にとり、
前記送出ユニットは、前記中継ユニットから前記第２バルブ流路、前記共通流路及び前記第３バルブ流路を介して送られてくる前記目標量の前記流動体を吐出する請求項１～４のいずれか一項に記載の流動体搬送装置。

【請求項6】

共通流路と、前記共通流路に接続される第１バルブ流路、第２バルブ流路及び第３バルブ流路と、を有するバルブ本体部と、
前記共通流路において回転軸線を中心に回転可能に配置されるバルブ回転体であって、前記共通流路を介して前記第１バルブ流路と前記第２バルブ流路とを連通させる第１回転位置と、前記共通流路を介して前記第２バルブ流路と前記第３バルブ流路とを連通される第２回転位置とに選択的に配置可能なバルブ回転体と、を備え、
前記第１バルブ流路のうちの前記共通流路に接続される箇所と、前記第２バルブ流路のうちの前記共通流路に接続される箇所とが前記回転軸線を基準に成す角度、及び、前記第２バルブ流路のうちの前記共通流路に接続される箇所と、前記第３バルブ流路のうちの前記共通流路に接続される箇所とが前記回転軸線を基準に成す角度のうち少なくともいずれか一方は、９０度未満である流路切替バルブ。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、流動体搬送装置及び流路切替バルブに関する。

【背景技術】

【0002】

特許文献１は、切換バルブによって圧縮性粘体物の送り出し量をコントロールする充填装置を開示する。

【0003】

特許文献２は、四方ロータリーバルブによって液体内容物の送り出し量をコントロールする充填機構を開示する。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開昭６２－１３５１０５号公報

【特許文献2】特開２０１０－２２２０２３号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

特許文献１及び特許文献２が開示する装置及び機構のように、回転体の回転位置に応じて流動体の送り出しの実行及び停止を切り替えるバルブユニットを使うことで、流動体の送り出し量をコントロールすることができる。この場合、流動体の送り出しに関する切替速度は、バルブユニットの回転体の回転速度に依存する。

【0006】

一方、そのようなバルブユニットにおける回転体の回転位置は予め決められており、一般に９０度間隔の回転角度に応じて決められる。

【0007】

流動体の送り出しに関する切替速度を上げるには、バルブユニットの回転体の回転速度を上げることが考えられる。しかしながら回転体の回転速度の上限は、回転体を回転させる駆動装置の能力に応じて決まる。回転体を高速回転させつつ所望の角度位置で正確に回転体を停止させるには高性能駆動装置が必要になり、結果として装置コストが増大しうる。

【0008】

本開示は上述の事情に鑑みてなされたものであり、簡素な装置構成によって、流動体の送り出しに関する切替速度を高速化するのに有利な技術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】

本開示の一態様は、共通流路と、共通流路に接続される第１バルブ流路、第２バルブ流路及び第３バルブ流路と、を有するバルブ本体部と、共通流路において回転軸線を中心に回転可能に配置される回転体であって、共通流路を介して第１バルブ流路と第２バルブ流路とを連通させる第１回転位置と、共通流路を介して第２バルブ流路と第３バルブ流路とを連通させる第２回転位置とに選択的に配置可能なバルブ回転体と、第１バルブ流路に接続され、第１バルブ流路に流動体を供給する供給ユニットと、第３バルブ流路に接続され、第３バルブ流路から流動体が供給される送出ユニットと、第２バルブ流路に接続される中継ユニットであって、第１バルブ流路、共通流路及び第２バルブ流路を介して流動体が供給され、第２バルブ流路、共通流路及び第３バルブ流路を介して送出ユニットに流動体を送り出すように第２バルブ流路に流動体を供給する中継ユニットと、を備え、第１バルブ流路のうちの共通流路に接続される箇所と、第２バルブ流路のうちの共通流路に接続される箇所とが回転軸線を基準に成す角度、及び、第２バルブ流路のうちの共通流路に接続される箇所と、第３バルブ流路のうちの共通流路に接続される箇所とが回転軸線を基準に成す角度のうち少なくともいずれか一方は、９０度未満である流動体搬送装置に関する。

【0010】

第１バルブ流路の延在方向と第２バルブ流路の延在方向とが成す角度、及び、第２バルブ流路の延在方向と第３バルブ流路の延在方向とが成す角度のうち少なくともいずれか一方は、９０度未満であってもよい。

【0011】

流動体搬送装置は、排出ユニットを備え、バルブ本体部は、共通流路及び排出ユニットに接続される第４バルブ流路を有し、バルブ回転体は、共通流路を介して第１バルブ流路と第４バルブ流路とを連通させる第３回転位置に選択的に配置可能であり、第１バルブ流路のうちの共通流路に接続される箇所と、第４バルブ流路のうちの共通流路に接続される箇所とが回転軸線を基準に成す角度は、９０度未満であってもよい。

【0012】

Ｘ軸、Ｙ軸及びＺ軸はお互いに直交し、回転軸線は、Ｙ軸に沿う方向に延び、バルブ本体部には、Ｚ軸に沿うＺ軸負方向成分を含む方向に共通流路から延びてバルブ本体部の外部につながる空間通路が設けられなくてもよい。

【0013】

中継ユニットは、第１バルブ流路、共通流路及び第２バルブ流路を介して目標量の流動体を受け入れる計量モードと、目標量の流動体を、第２バルブ流路、共通流路及び第３バルブ流路を介して送出ユニットに送り出す送出モードと、を選択的にとり、送出ユニットは、中継ユニットから第２バルブ流路、共通流路及び第３バルブ流路を介して送られてくる目標量の流動体を吐出してもよい。

【0014】

本開示の他の態様は、共通流路と、共通流路に接続される第１バルブ流路、第２バルブ流路及び第３バルブ流路と、を有するバルブ本体部と、共通流路において回転軸線を中心に回転可能に配置されるバルブ回転体であって、共通流路を介して第１バルブ流路と第２バルブ流路とを連通させる第１回転位置と、共通流路を介して第２バルブ流路と第３バルブ流路とを連通される第２回転位置とに選択的に配置可能なバルブ回転体と、を備え、第１バルブ流路のうちの共通流路に接続される箇所と、第２バルブ流路のうちの共通流路に接続される箇所とが回転軸線を基準に成す角度、及び、第２バルブ流路のうちの共通流路に接続される箇所と、第３バルブ流路のうちの共通流路に接続される箇所とが回転軸線を基準に成す角度のうち少なくともいずれか一方は、９０度未満である流路切替バルブに関する。

【発明の効果】

【0015】

本開示によれば、簡素な装置構成によって、流動体の送り出しに関する切替速度を高速化するのに有利である。

【図面の簡単な説明】

【0016】

【図1】図１は、流動体搬送装置の一例を示す図である。

【図2】図２は、バルブ回転体の一例を示す斜視図である。

【図3】図３は、バルブ本体部の一例を示す斜視図である。

【図4】図４は、図２に示すバルブ回転体及び図３に示すバルブ本体部を具備する流路切替バルブの一例を示す斜視図である。

【図5】図５は、バルブ回転体を回転させる回転駆動部の一例を示す斜視図である。

【図6】図６は、流動体搬送装置の作動例を示す図であり、バルブ回転体が第１回転位置に配置されている状態を示す。

【図7】図７は、流動体搬送装置の作動例を示す図であり、バルブ回転体が第２回転位置に配置されている状態を示す。

【図8】図８は、流動体搬送装置の作動例を示す図であり、バルブ回転体が第３回転位置に配置されている状態を示す。

【発明を実施するための形態】

【0017】

以下、図面を参照して本開示の一実施形態について説明する。以下で説明する流動体搬送装置は、目標量の流動体を分離し、分離された目標量の流動体を吐出する流動体吐出装置として構成される。ただし、本開示の流動体搬送装置を適用可能な装置及び方法は限定されず、他の任意の用途のために流動体を搬送する装置及び方法に対しても本開示の流動体搬送装置を適宜応用可能である。

【0018】

ここでいう流動体の概念には、流動性を有する物全般が含まれうる。典型的には、液状体やペースト状体としての組成を有する物（例えば食品や日用品）が流動体を構成しうるが、流動体の具体的な状態、組成及び用途は限定されない。

【0019】

図１は、流動体搬送装置１０の一例を示す図である。図１において、流路切替バルブ１１と、供給配管２１、中継配管３１、送出配管４１及び排出配管５１の各々の一部とは、Ｙ軸に対して垂直に延びる断面（ＸＺ断面）が示されている。

【0020】

なおＸ軸、Ｙ軸及びＺ軸はお互いに直交する。本例においてＸ軸及びＹ軸は水平方向に沿って延び、Ｚ軸は高さ方向に沿って延びる。以下の説明において「Ｘ方向」はＸ軸に沿う方向を指し、「Ｙ方向」はＹ軸に沿う方向を指し、「Ｚ方向」はＺ軸に沿う方向を指す。Ｚ方向は、お互いに逆方向に向けられるＺ軸正方向（本例では上向き方向）及びＺ軸負方向（本例では下向き方向）を含む。Ｘ方向及びＹ方向に関しても、同様に、Ｘ軸正方向、Ｘ軸負方向、Ｙ軸正方向及びＹ軸負方向がある。

【0021】

流動体搬送装置１０は、流路切替バルブ１１と、流路切替バルブ１１に接続される供給ユニット２０、中継ユニット３０、送出ユニット４０及び排出ユニット５０とを備える。

【0022】

流路切替バルブ１１はいわゆるロータリー型バルブとして構成され、バルブ本体部１２及びバルブ回転体１３を有する。

【0023】

バルブ本体部１２は、共通流路Ｃ０と、共通流路Ｃ０に接続される第１バルブ流路Ｃ１、第２バルブ流路Ｃ２、第３バルブ流路Ｃ３及び第４バルブ流路Ｃ４と、を有する。

【0024】

バルブ回転体１３は、共通流路Ｃ０において、Ｙ方向に延びる回転軸線Ａｒを中心に回転可能に配置される。バルブ回転体１３は、後述のように、回転位置に応じてバルブ流路（第１バルブ流路Ｃ１～第４バルブ流路Ｃ４）間の連通状態を切り替える。

【0025】

供給ユニット２０は、第１バルブ流路Ｃ１に接続され、第１バルブ流路Ｃ１に流動体Ｆを供給する。

【0026】

本例の供給ユニット２０は、第１バルブ流路Ｃ１に接続される供給配管２１と、供給配管２１を介して第１バルブ流路Ｃ１に接続される供給タンク２２とを有する。供給タンク２２は、流動体Ｆを収容する収容部として設けられており、流路切替バルブ１１よりも高い位置に設置される。供給タンク２２の高さ方向位置は限定されないが、一例として、供給タンク２２のうち供給配管２１に接続される箇所（すなわち供給排出口部）が、中継ユニット３０、送出ユニット４０及び排出ユニット５０よりも高い位置に配置される。

【0027】

中継ユニット３０は、第２バルブ流路Ｃ２に接続され、第１バルブ流路Ｃ１、共通流路Ｃ０及び第２バルブ流路Ｃ２を介して流動体Ｆが供給され、第２バルブ流路Ｃ２、共通流路Ｃ０及び第３バルブ流路Ｃ３を介して送出ユニットに流動体Ｆを送り出すように第２バルブ流路Ｃ２に流動体Ｆを供給する。

【0028】

本例の中継ユニット３０は、第２バルブ流路Ｃ２に接続される中継配管３１と、中継配管３１を介して第２バルブ流路Ｃ２に接続されるポンプ装置３２とを有する。

【0029】

ポンプ装置３２は、中継配管３１に接続されるポンプシリンダ３３と、ポンプシリンダ３３の内側に配置されるポンプピストン３４とを有する。ポンプピストン３４は、制御部６０の制御下で駆動するポンプ駆動部３５によって動かされ、ポンプシリンダ３３の内壁面に沿って水平方向（図１に示す例ではＸ方向）に往復移動する。すなわち制御部６０はポンプ駆動部３５の進退駆動軸３５ａを進退させることで、進退駆動軸３５ａに取り付けられるポンプピストン３４を水平方向に進退させる。

【0030】

ポンプピストン３４とポンプシリンダ３３の内壁面との間が基本的に気密構造及び液密構造を維持するように、ポンプピストン３４は、ポンプシリンダ３３の内壁面に密着しつつ、ポンプシリンダ３３の内壁面に沿ってスライドする。

【0031】

ポンプ装置３２は、ポンプピストン３４の移動に応じて、中継配管３１を介した流動体Ｆの吸引（受け入れ）及び中継配管３１を介した流動体Ｆの押し出し（送り出し）を行う。すなわちポンプピストン３４を押込位置から引込位置に向かう方向（図１の左方向）に移動させることで、ポンプシリンダ３３内に流動体Ｆを吸引するような負圧がポンプシリンダ３３内に生じる。一方、ポンプピストン３４を引込位置から押込位置に向かう方向（図１の右方向）に移動させることで、ポンプシリンダ３３から中継配管３１に向けて流動体Ｆを押し出す力がポンプシリンダ３３内の流動体Ｆに作用する。

【0032】

したがってポンプ装置３２よる流動体Ｆの吸引量及び送出量は、ポンプピストン３４の移動量に応じて調整可能である。すなわちポンプピストン３４の押込位置及び引込位置（押込位置と引込位置との間の移動量）に応じて、ポンプ装置３２よる流動体Ｆの吸引量及び送出量が決められる。そのためポンプピストン３４を目標押込位置と目標引込位置との間で正確に往復移動させることで、ポンプ装置３２は目標量の流動体Ｆの吸引（受け入れ）及び押し出し（送り出し）を精度良く行うことができる。したがってポンプ駆動部３５が制御部６０の制御下でポンプピストン３４の移動（すなわちポンプピストン３４の目標押込位置及び目標引込位置）を調整することで、ポンプ装置３２による流動体Ｆの受け入れ量及び送り出し量を可変的にコントロールできる。

【0033】

送出ユニット４０は、第３バルブ流路Ｃ３に接続され、第３バルブ流路Ｃ３から流動体Ｆが供給される。

【0034】

本例の送出ユニット４０は、第３バルブ流路Ｃ３に接続される送出配管４１と、送出配管４１を介して第３バルブ流路Ｃ３に接続される吐出ノズル部４２とを有する。吐出ノズル部４２の下端部は吐出部４２ａを形成し、送出配管４１を介して吐出ノズル部４２に供給される流動体Ｆが、吐出部４２ａから外部（図１に示す例では下向き）に吐出される。

【0035】

吐出ノズル部４２の吐出部４２ａから吐出された流動体Ｆは、図示しない容器（例えば袋）や他の任意の対象に与えられる。

【0036】

排出ユニット５０は、第４バルブ流路Ｃ４に接続され、第４バルブ流路Ｃ４から流動体Ｆが供給される。本例の排出ユニット５０は、第４バルブ流路Ｃ４に接続される排出配管５１と、排出配管５１を介して第４バルブ流路Ｃ４に接続される排出タンク５２とを有する。排出タンク５２は、第４バルブ流路Ｃ４から排出配管５１を介して送られてくる流動体Ｆ（後述の洗浄剤や廃液を含む）を受け入れる。

【0037】

図２は、バルブ回転体１３の一例を示す斜視図である。図３は、バルブ本体部１２の一例を示す斜視図である。図４は、図２に示すバルブ回転体１３及び図３に示すバルブ本体部１２を具備する流路切替バルブ１１の一例を示す斜視図である。

【0038】

図２に示すバルブ回転体１３は、円柱体の側部が２箇所で切り欠かれた構造を持ち、当該円柱体の中心軸線はバルブ回転体１３の回転軸線Ａｒと一致する。バルブ回転体１３の円柱体のうち、一方の切り欠かれた部分が第１回転体凹部１４ａを構成し、他方の切り欠かれた部分が第２回転体凹部１４ｂを構成する。

【0039】

共通流路Ｃ０に配置されるバルブ回転体１３は、図１に示すように、共通流路Ｃ０を、第１回転体凹部１４ａに対応する第１区画スペースＳ１と、第２回転体凹部１４ｂに対応する第２区画スペースＳ２とに区分する。バルブ回転体１３の側部は、第１回転体凹部１４ａを区画する第１区画面１３ａと、第２回転体凹部１４ｂを区画する第２区画面１３ｂと、回転周面１３ｓとを有する。

【0040】

図３に示すバルブ本体部１２において、第１バルブ流路Ｃ１及び第２バルブ流路Ｃ２は、円形断面を有し、Ｙ軸と垂直を成し且つＸ軸及びＹ軸の双方に対して斜めを成す方向に延びる。一方、共通流路Ｃ０は円形断面を有し且つＹ方向に延び、第３バルブ流路Ｃ３及び第４バルブ流路Ｃ４は円形断面を有し且つＸ方向に延びる。

【0041】

図３に示すバルブ本体部１２は、五角柱（いわゆるホームベース状五角形のＸＺ断面を有する角柱）を本体として含み、当該五角柱が有する５つの側方平面のうちの４つのそれぞれにおいて第１バルブ流路Ｃ１、第２バルブ流路Ｃ２、第３バルブ流路Ｃ３及び第４バルブ流路Ｃ４が開口する。また当該五角柱の底面及び天面（図３に示す例ではＸＺ平面として構成される２つの平面）のそれぞれにおいて共通流路Ｃ０の両端が開口する。

【0042】

共通流路Ｃ０に、図２に示すバルブ回転体１３が挿入されることによって、図４に示す流路切替バルブ１１が構成される。

【0043】

共通流路Ｃ０の直径（すなわち回転軸線Ａｒと垂直を成す最大直径）は、バルブ回転体１３（特に回転周面１３ｓ）の直径（すなわち回転軸線Ａｒと垂直を成す最大直径）とほぼ同じであるが、バルブ回転体１３（回転周面１３ｓ）の直径よりも僅かに大きい。これによりバルブ本体部１２とバルブ回転体１３との間には僅かな隙間（クリアランス）が設けられる。そのためバルブ回転体１３は、バルブ本体部１２から摩擦による抵抗力を実質的に受けることなく又はバルブ本体部１２から受ける摩擦力が小さい状態で回転可能であるように、共通流路Ｃ０に配置される。

【0044】

バルブ本体部１２とバルブ回転体１３との間の隙間は、第１回転体凹部１４ａにより構成される第１区画スペースＳ１内の流動体Ｆ及び第２回転体凹部１４ｂにより構成される第２区画スペースＳ２内の流動体Ｆが当該隙間から実質的に漏出しないように、非常に小さいサイズを有する。したがってバルブ回転体１３が共通流路Ｃ０において回転軸線Ａｒを中心に回転する間、バルブ回転体１３の回転周面１３ｓが、共通流路Ｃ０を区画するバルブ本体部１２の内壁面上をスライドする。

【0045】

図５は、バルブ回転体１３を回転させる回転駆動部１７の一例を示す斜視図である。

【0046】

回転駆動部１７は、制御部６０の制御下で、回転軸線Ａｒを中心にバルブ回転体１３を回転させて所望の角度位置に配置する。回転駆動部１７は、典型的にはサーボモータにより構成可能である。

【0047】

図５に示す回転駆動部１７は、駆動本体部１７ａと、駆動本体部１７ａにより回転させられる回転軸部１７ｂとを有する。回転軸部１７ｂの先端部がバルブ回転体１３に固定され、回転軸部１７ｂが回転することでバルブ回転体１３も回転する。

【0048】

本例のバルブ回転体１３は、第１回転位置、第２回転位置及び第３回転位置に選択的に配置可能である。

【0049】

第１回転位置に配置されるバルブ回転体１３（後述の図６参照）は、第１区画スペースＳ１（第１回転体凹部１４ａ；共通流路Ｃ０）を介し、第１バルブ流路Ｃ１と第２バルブ流路Ｃ２とを連通させる。なお第２バルブ流路Ｃ２と第３バルブ流路Ｃ３との間の連通、及び、第１バルブ流路Ｃ１と第４バルブ流路Ｃ４との間の連通は、第１回転位置に配置されているバルブ回転体１３によって遮断される。

【0050】

第２回転位置に配置されるバルブ回転体１３（図１及び後述の図７参照）は、第１区画スペースＳ１（第１回転体凹部１４ａ；共通流路Ｃ０）を介し、第２バルブ流路Ｃ２と第３バルブ流路Ｃ３とを連通させる。なお第１バルブ流路Ｃ１と第２バルブ流路Ｃ２との間の連通、及び、第１バルブ流路Ｃ１と第４バルブ流路Ｃ４との間の連通は、第２回転位置に配置されているバルブ回転体１３によって遮断される。

【0051】

第３回転位置に配置されるバルブ回転体１３（後述の図８参照）は、第２区画スペースＳ２（第２回転体凹部１４ｂ；共通流路Ｃ０）を介し、第１バルブ流路Ｃ１と第４バルブ流路Ｃ４とを連通させる。なお第１バルブ流路Ｃ１と第２バルブ流路Ｃ２との間の連通、及び、第２バルブ流路Ｃ２と第３バルブ流路Ｃ３との間の連通は、第３回転位置に配置されているバルブ回転体１３によって遮断される。

【0052】

このように、図２に示す第１回転体凹部１４ａ及び第２回転体凹部１４ｂは、バルブ本体部１２の共通流路Ｃ０において第１区画スペースＳ１及び第２区画スペースＳ２を構成する。第１回転体凹部１４ａ及び第２回転体凹部１４ｂ（すなわち第１区画スペースＳ１及び第２区画スペースＳ２）は、共通流路Ｃ０におけるバルブ回転体１３の回転位置に応じて、２つのバルブ流路をつないで一方のバルブ流路から他方のバルブ流路に流動体Ｆを流す連絡路として働く。

【0053】

上述の構成を有する流動体搬送装置１０（特に流路切替バルブ１１）において、第１バルブ流路Ｃ１のうちの共通流路Ｃ０に接続される箇所と、第２バルブ流路Ｃ２のうちの共通流路Ｃ０に接続される箇所とが回転軸線Ａｒを基準に成す角度は、９０度未満である。

【0054】

また第２バルブ流路Ｃ２のうちの共通流路Ｃ０に接続される箇所と、第３バルブ流路Ｃ３のうちの共通流路Ｃ０に接続される箇所とが回転軸線Ａｒを基準に成す角度は、９０度未満である。

【0055】

また第１バルブ流路Ｃ１のうちの共通流路Ｃ０に接続される箇所と、第４バルブ流路Ｃ４のうちの共通流路Ｃ０に接続される箇所とが回転軸線Ａｒを基準に成す角度は、９０度未満である。

【0056】

これにより、バルブ流路（第１バルブ流路Ｃ１～第４バルブ流路Ｃ４）間の接続状態を切り替える際のバルブ回転体１３の回転角度を小さくすることができ、バルブ回転体１３の回転に要する時間を短縮して、バルブ流路間の接続状態の切り替えを素早く行うことができる。

【0057】

なお、ここでいう「第１バルブ流路Ｃ１のうちの共通流路Ｃ０に接続される箇所と、第２バルブ流路Ｃ２のうちの共通流路Ｃ０に接続される箇所とが回転軸線Ａｒを基準に成す角度」は、例えば以下のようにして定められる。

【0058】

すなわち「第１バルブ流路Ｃ１の延在方向に沿って延びる第１バルブ流路Ｃ１の中心線（すなわち第１バルブ流路Ｃ１の断面の中心が位置する中心線）が共通流路Ｃ０に接続する位置」と「回転軸線Ａｒ」とを通過する直線と、「第２バルブ流路Ｃ２の延在方向に沿って延びる第２バルブ流路Ｃ２の中心線が共通流路Ｃ０に接続する位置」と「回転軸線Ａｒ」とを通過する直線とが成す角度が、「第１バルブ流路Ｃ１のうちの共通流路Ｃ０に接続される箇所と、第２バルブ流路Ｃ２のうちの共通流路Ｃ０に接続される箇所とが回転軸線Ａｒを基準に成す角度」となる。

【0059】

「第２バルブ流路Ｃ２のうちの共通流路Ｃ０に接続される箇所と、第３バルブ流路Ｃ３のうちの共通流路Ｃ０に接続される箇所とが回転軸線Ａｒを基準に成す角度」及び「第１バルブ流路Ｃ１のうちの共通流路Ｃ０に接続される箇所と、第４バルブ流路Ｃ４のうちの共通流路Ｃ０に接続される箇所とが回転軸線Ａｒを基準に成す角度」も、同様に定められる。

【0060】

本例の第１バルブ流路Ｃ１～第４バルブ流路Ｃ４の各々は、直線的に延び、延在方向に沿って一定の断面形状及び一定の断面積を有し、一端において共通流路Ｃ０に接続され、他端においてバルブ本体部１２の外部に開口する。したがって第１バルブ流路Ｃ１の延在方向と第２バルブ流路Ｃ２の延在方向とが成す角度は、９０度未満である。また第２バルブ流路Ｃ２の延在方向と第３バルブ流路Ｃ３の延在方向とが成す角度は、９０度未満である。また第１バルブ流路Ｃ１の延在方向と第４バルブ流路Ｃ４の延在方向とが成す角度は、９０度未満である。

【0061】

ここでいう「第１バルブ流路Ｃ１の延在方向」は、例えば、第１バルブ流路Ｃ１の中心線が共通流路Ｃ０に接続される位置と、第１バルブ流路Ｃ１の中心線がバルブ本体部１２の外部に接続する位置と、を結ぶ直線に沿う方向と一致する。「第２バルブ流路Ｃ２の延在方向」、「第３バルブ流路Ｃ３の延在方向」及び「第４バルブ流路Ｃ４の延在方向」も同様である。

【0062】

上述の構成を有する本実施形態の流動体搬送装置１０（特に流路切替バルブ１１）において、バルブ本体部１２には、Ｚ軸に沿うＺ軸負方向成分（図１の下向き方向成分）を含む方向に共通流路Ｃ０から延びてバルブ本体部１２の外部につながる空間通路が設けられない。

【0063】

これにより、流路切替バルブ１１のうちのＺ軸負方向側部分に配管を接続する必要がなくなり、流動体搬送装置１０のＺ軸方向スペースを低減しうる。本例のようにＺ軸負方向が下向き方向に設定される場合、流路切替バルブ１１の下面側に配管を設ける必要がなくなる。これにより流路切替バルブ１１を低い位置に設置することができ、ひいては流路切替バルブ１１に接続される外部器具（例えば供給タンク２２）を低い位置に設置することが可能になり、流動体搬送装置１０の全体の高さ方向スペースを低減しうる。

【0064】

また大きな重量を持ち及び／又は大型サイズを有する外部器具は、メンテナンス性や安全性の観点からは低い位置に設置されることが好ましい。したがって本例の流動体搬送装置１０（流路切替バルブ１１）によれば、メンテナンス性及び安全性を向上させうる。

【0065】

次に、流動体搬送装置１０の作動（流動体搬送方法）の一例について説明する。

【0066】

図６は、流動体搬送装置１０の作動例を示す図であり、バルブ回転体１３が第１回転位置Ｐｒ１に配置されている状態を示す。図７は、流動体搬送装置１０の作動例を示す図であり、バルブ回転体１３が第２回転位置Ｐｒ２に配置されている状態を示す。図８は、流動体搬送装置１０の作動例を示す図であり、バルブ回転体１３が第３回転位置Ｐｒ３に配置されている状態を示す。図６～図８に示される矢印は、流動体Ｆの流動方向を示す。

【0067】

本例では、バルブ回転体１３の回転位置に応じて、中継ユニット３０によって目標量の流動体Ｆを分離する目標量分離工程と、目標量の流動体Ｆを送出ユニット４０に送り出す目標量送出工程とが行われる。

【0068】

まず、制御部６０の制御下で回転駆動部１７（図５参照）がバルブ回転体１３を回転させて、バルブ回転体１３を図６に示す第１回転位置Ｐｒ１に配置する。そしてバルブ回転体１３が第１回転位置Ｐｒ１に配置されている状態で、制御部６０の制御下でポンプ駆動部３５（図１参照）がポンプピストン３４を目標押込位置から目標引込位置に移動させる（目標量分離工程）。

【0069】

これにより第１バルブ流路Ｃ１及び第２バルブ流路Ｃ２が第１区画スペースＳ１（共通流路Ｃ０）を介して互いに連通している状態でポンプ装置３２が流動体Ｆを吸引し、目標量の流動体Ｆが第２バルブ流路Ｃ２、中継配管３１内及びポンプシリンダ３３内に引き込まれる。

【0070】

その後、制御部６０の制御下で回転駆動部１７がバルブ回転体１３を回転させて、バルブ回転体１３を第２回転位置Ｐｒ２（図７参照）に配置する。そしてバルブ回転体１３が第２回転位置Ｐｒ２に配置されている状態で、ポンプピストン３４が目標引込位置から目標押込位置に移動される（目標量送出工程）。

【0071】

これにより、第２バルブ流路Ｃ２及び第３バルブ流路Ｃ３が第１区画スペースＳ１（共通流路Ｃ０）を介して互いに連通している状態でポンプ装置３２が流動体Ｆを押し出し、目標量の流動体Ｆが第３バルブ流路Ｃ３、送出配管４１内及び吐出ノズル部４２に送り出される。その結果、目標量の流動体Ｆが吐出部４２ａから吐出される。

【0072】

このように中継ユニット３０は、第１バルブ流路Ｃ１、共通流路Ｃ０及び第２バルブ流路Ｃ２を介して目標量の流動体Ｆを受け入れる計量モードと、目標量の流動体Ｆを、第２バルブ流路Ｃ２、共通流路Ｃ０及び第３バルブ流路Ｃ３を介して送出ユニット４０に送り出す送出モードと、を選択的にとる。また送出ユニット４０は、中継ユニット３０から第２バルブ流路Ｃ２、共通流路Ｃ０及び第３バルブ流路Ｃ３を介して送られてくる目標量の流動体Ｆを吐出する。

【0073】

上述の目標量分離工程（図６参照）及び目標量送出工程（図７参照）を繰り返すことで、送出ユニット４０に目標量の流動体Ｆが間欠的に送られ、送出ユニット４０（吐出部４２ａ）から目標量の流動体Ｆが間欠的に吐出される。

【0074】

なお、上述の目標量分離工程及び目標量送出工程によって目標量の流動体Ｆの分離及び送り出しを正確に行うには、供給配管２１、第１バルブ流路Ｃ１、第１区画スペースＳ１、第２バルブ流路Ｃ２、中継配管３１、ポンプシリンダ３３、第３バルブ流路Ｃ３及び送出配管４１に、流動体Ｆが充填されていることが前提である。したがって上述の目標量分離工程及び目標量送出工程の実施に先立って準備工程が行われることで、供給配管２１、第１バルブ流路Ｃ１、第１区画スペースＳ１、第２バルブ流路Ｃ２、中継配管３１、ポンプシリンダ３３、第３バルブ流路Ｃ３及び送出配管４１に流動体Ｆが充填される。

【0075】

一例として、準備工程では、上述の目標量分離工程及び目標量送出工程と同様に流動体搬送装置１０が駆動されて予備動作を行う。すなわちバルブ回転体１３が第１回転位置Ｐｒ１に配置されている状態でのポンプ装置３２の吸引動作と、バルブ回転体１３が第２回転位置Ｐｒ２に配置されている状態でのポンプ装置３２の押し出し動作とが、予備動作として繰り返される。これにより供給配管２１、第１バルブ流路Ｃ１、第１区画スペースＳ１、第２バルブ流路Ｃ２、中継配管３１、ポンプシリンダ３３、第３バルブ流路Ｃ３及び送出配管４１内の空気が、流動体Ｆとともに吐出ノズル部４２を介して徐々に排出され、最終的には流動体Ｆの充填が完了する。

【0076】

本実施形態の流動体搬送装置１０（流動体搬送方法）は、更に、供給配管２１内及び第１バルブ流路Ｃ１における流動体Ｆを排出ユニット５０に排出する流動体排出工程を実施しうる。

【0077】

すなわち制御部６０の制御下で回転駆動部１７がバルブ回転体１３を回転させて、バルブ回転体１３を第３回転位置Ｐｒ３（図８参照）に配置する（流動体排出工程）。これにより供給配管２１内及び第１バルブ流路Ｃ１における流動体Ｆが、第２区画スペースＳ２（共通流路Ｃ０）を介して第４バルブ流路Ｃ４及び排出配管５１内に流入し、最終的には排出タンク５２内に排出される。

【0078】

なお、流動体排出工程では、供給配管２１内及び第１バルブ流路Ｃ１における流動体Ｆに対して積極的に押し出し力を作用させる装置（図示省略）及び／又は第４バルブ流路Ｃ４及び排出配管５１内の流動体Ｆに対して積極的に吸引力を作用させる装置（図示省略）によって、供給配管２１、第１バルブ流路Ｃ１、第２区画スペースＳ２（共通流路Ｃ０）、第４バルブ流路Ｃ４及び排出配管５１における流動体Ｆの流動が促されてもよい。

【0079】

また本実施形態の流動体搬送装置１０（流動体搬送方法）は、更に、共通流路Ｃ０、第１バルブ流路Ｃ１～第４バルブ流路Ｃ４、供給配管２１、中継配管３１、送出配管４１及び排出配管５１に洗浄剤を流す洗浄工程を実施しうる。すなわち、上述の流動体Ｆとして流動性を有する洗浄剤（例えば水のみからなる洗浄液や水以外の洗浄成分を含む洗浄液）を使って上述の流動体搬送方法（目標量分離工程、目標量送出工程及び流動体排出工程）を行うことで、洗浄工程を実施することができる。当該洗浄工程によって、共通流路Ｃ０、第１バルブ流路Ｃ１～第４バルブ流路Ｃ４、供給配管２１、中継配管３１、送出配管４１及び排出配管５１は、洗浄剤によって洗浄される。

【0080】

以上説明したように本実施形態の流動体搬送装置１０は、共通流路Ｃ０と、共通流路Ｃ０に接続される第１バルブ流路Ｃ１、第２バルブ流路Ｃ２及び第３バルブ流路Ｃ３と、を有するバルブ本体部１２と、共通流路Ｃ０において回転軸線Ａｒを中心に回転可能に配置されるバルブ回転体１３であって、共通流路Ｃ０を介して第１バルブ流路Ｃ１と第２バルブ流路Ｃ２とを連通させる第１回転位置Ｐｒ１と、共通流路Ｃ０を介して第２バルブ流路Ｃ２と第３バルブ流路Ｃ３とを連通させる第２回転位置Ｐｒ２とに選択的に配置可能なバルブ回転体１３と、第１バルブ流路Ｃ１に接続され、第１バルブ流路Ｃ１に流動体Ｆを供給する供給ユニット２０と、第３バルブ流路Ｃ３に接続され、第３バルブ流路Ｃ３から流動体Ｆが供給される送出ユニット４０と、第２バルブ流路Ｃ２に接続される中継ユニット３０であって、第１バルブ流路Ｃ１、共通流路Ｃ０及び第２バルブ流路Ｃ２を介して流動体Ｆが供給され、第２バルブ流路Ｃ２、共通流路Ｃ０及び第３バルブ流路Ｃ３を介して送出ユニット４０に流動体Ｆを送り出すように第２バルブ流路Ｃ２に流動体Ｆを供給する中継ユニット３０と、を備える。第１バルブ流路Ｃ１のうちの共通流路Ｃ０に接続される箇所と、第２バルブ流路Ｃ２のうちの共通流路Ｃ０に接続される箇所とが回転軸線Ａｒを基準に成す角度、及び、第２バルブ流路Ｃ２のうちの共通流路Ｃ０に接続される箇所と、第３バルブ流路Ｃ３のうちの共通流路Ｃ０に接続される箇所とが回転軸線Ａｒを基準に成す角度のうち少なくともいずれか一方は、９０度未満である。

【0081】

また流路切替バルブ１１は、共通流路Ｃ０と、共通流路Ｃ０に接続される第１バルブ流路Ｃ１、第２バルブ流路Ｃ２及び第３バルブ流路Ｃ３と、を有するバルブ本体部１２と、共通流路Ｃ０において回転軸線Ａｒを中心に回転可能に配置されるバルブ回転体１３であって、共通流路Ｃ０を介して第１バルブ流路Ｃ１と第２バルブ流路Ｃ２とを連通させる第１回転位置Ｐｒ１と、共通流路Ｃ０を介して第２バルブ流路Ｃ２と第３バルブ流路Ｃ３とを連通される第２回転位置Ｐｒ２とに選択的に配置可能なバルブ回転体１３と、を備え、第１バルブ流路Ｃ１のうちの共通流路Ｃ０に接続される箇所と、第２バルブ流路Ｃ２のうちの共通流路Ｃ０に接続される箇所とが回転軸線Ａｒを基準に成す角度、及び、第２バルブ流路Ｃ２のうちの共通流路Ｃ０に接続される箇所と、第３バルブ流路Ｃ３のうちの共通流路Ｃ０に接続される箇所とが回転軸線Ａｒを基準に成す角度のうち少なくともいずれか一方は、９０度未満である。

【0082】

上述の流動体搬送装置１０及び流路切替バルブ１１によれば、バルブ流路間の連通状態を切り替えるためのバルブ回転体１３の回転量（回転角度）を低減できる。そのため、簡素な装置構成によって、流動体Ｆの送り出しに関する切替速度を高速化するのに有利である。具体的には「目標量の流動体Ｆの分離」及び「目標量の流動体Ｆの送り出し」に要する時間を短縮化するのに有利である。

【0083】

また第１バルブ流路Ｃ１の延在方向と第２バルブ流路Ｃ２の延在方向とが成す角度、及び、第２バルブ流路Ｃ２の延在方向と第３バルブ流路Ｃ３の延在方向とが成す角度のうち少なくともいずれか一方は、９０度未満である。

【0084】

これにより、簡素な装置構成によって、流動体Ｆの送り出しに関する切替速度を高速化するのに有利である。

【0085】

また流動体搬送装置１０は排出ユニット５０を備え、バルブ本体部１２は、共通流路Ｃ０及び排出ユニット５０に接続される第４バルブ流路Ｃ４を有し、バルブ回転体１３は、共通流路Ｃ０を介して第１バルブ流路Ｃ１と第４バルブ流路Ｃ４とを連通させる第３回転位置Ｐｒ３に選択的に配置可能であり、第１バルブ流路Ｃ１のうちの共通流路Ｃ０に接続される箇所と、第４バルブ流路Ｃ４のうちの共通流路Ｃ０に接続される箇所とが回転軸線Ａｒを基準に成す角度は、９０度未満である。

【0086】

これにより、共通流路Ｃ０を介した第１バルブ流路Ｃ１と第４バルブ流路Ｃ４との間の連通状態を切り替えるためのバルブ回転体１３の回転量（回転角度）を低減できるため、簡素な装置構成によって、流動体Ｆの送り出しに関する切替速度を高速化するのに有利である。

【0087】

またＸ軸、Ｙ軸及びＺ軸はお互いに直交し、回転軸線Ａｒは、Ｙ軸に沿う方向に延び、バルブ本体部１２には、Ｚ軸に沿うＺ軸負方向成分を含む方向に共通流路Ｃ０から延びてバルブ本体部１２の外部につながる空間通路が設けられない。

【0088】

これにより、流路切替バルブ１１の周辺（特にＺ軸負方向側周辺）における装置構成の簡素化及び／又は装置設置の自由度が向上しうる。

【0089】

また中継ユニット３０は、第１バルブ流路Ｃ１、共通流路Ｃ０及び第２バルブ流路Ｃ２を介して目標量の流動体Ｆを受け入れる計量モードと、目標量の流動体Ｆを、第２バルブ流路Ｃ２、共通流路Ｃ０及び第３バルブ流路Ｃ３を介して送出ユニット４０に送り出す送出モードと、を選択的にとり、送出ユニット４０は、中継ユニット３０から第２バルブ流路Ｃ２、共通流路Ｃ０及び第３バルブ流路Ｃ３を介して送られてくる目標量の流動体Ｆを吐出する。

【0090】

これにより、目標量の流動体Ｆの分離及び吐出を精度良く行うことができる。

【0091】

本開示は、上述の実施形態及び変形例には限定されない。例えば、上述の実施形態及び変形例の各要素に各種の変形が加えられてもよいし、上述の実施形態及び変形例間において部分的に又は全体的に構成が組み合わせられてもよい。また、本開示によって奏される効果も上述の効果に限定されず、各実施形態の具体的な構成に応じた特有の効果も発揮されうる。このように、本開示の技術的思想及び趣旨を逸脱しない範囲で、特許請求の範囲、明細書及び図面に記載される各要素に対して種々の追加、変更及び部分的削除が可能である。

【符号の説明】

【0092】

１０ 流動体搬送装置、１１ 流路切替バルブ、１２ バルブ本体部、１３ バルブ回転体、１３ａ 第１区画面、１３ｂ 第２区画面、１３ｓ 回転周面、１４ａ 第１回転体凹部、１４ｂ 第２回転体凹部、１７ 回転駆動部、１７ａ 駆動本体部、１７ｂ 回転軸部、２０ 供給ユニット、２１ 供給配管、２２ 供給タンク、３０ 中継ユニット、３１ 中継配管、３２ ポンプ装置、３３ ポンプシリンダ、３４ ポンプピストン、３５ ポンプ駆動部、４０ 送出ユニット、４１ 送出配管、４２ 吐出ノズル部、４２ａ 吐出部、５０ 排出ユニット、５１ 排出配管、５２ 排出タンク、６０ 制御部、Ａｒ 回転軸線、Ｃ０ 共通流路、Ｃ１ 第１バルブ流路、Ｃ２ 第２バルブ流路、Ｃ３ 第３バルブ流路、Ｃ４ 第４バルブ流路、Ｆ 流動体、Ｐｒ１ 第１回転位置Ｐｒ１、Ｐｒ２ 第２回転位置Ｐｒ２、Ｐｒ３ 第３回転位置Ｐｒ３、Ｓ１ 第１区画スペース、Ｓ２ 第２区画スペース

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】