JP2004534927A - 流動体処理システム用バルブ - Google Patents

Abstract

処理チャンバーに配置され、ソースと処理媒体との間で、流動体の流れを制御するための、流動体処理システムに使用するためのバルブ（１）は、インレット（１８）、アウトレット（２０）、及びこのインレット（１８）とアウトレット（２０）との間で流動体連通している通路（１６）を有している。また、タンク（５０）は、ハウジング（１２）内の第１位置と第２位置との間で往復するように設定されているシーリング部材（３６）を有している。また、ハウジング（１２）は、通路（１６）での流動体の流れの外側の第１位置にてシーリング部材（３６）を保持するための収納チャンバー（２８）をも有している。

Description

【０００１】
（技術分野）
本発明は、一般に、軟水システムにおける樹脂ビーズの保持用に使用する水処理タンクに関する。さらに特に、本発明は、樹脂ビーズの再生のための塩水タンクへの、及び塩水タンクからの浄水及び塩水溶液の流れを制御するための向上されたバルブに関する。
【０００２】
（背景技術）
塩水バルブは、ほとんどすべての軟水システムの重要な部品である。軟化バルブ／コントローラー及び塩水タンクに使用される場合、塩水バルブは、軟化樹脂を再生する際、塩水タンクからの塩水溶液の流れを制御する。これは、新鮮な塩水を生成すべく、このタンクへの新鮮な水の流入を制御する。もし、塩水バルブが確実に遮断しない場合、浸水及び障害をもたらすであろう。
【０００３】
塩水バルブは、高速度圧力スパイクやサージに対して損傷を受けやすいという報告が示されている。これらの圧力サージは、補給の間、このバルブを、時期尚早に遮断あるいは「プレシート（ｐｒｅ−ｓｅａｔ）」させ、結果として、この塩水タンクの不完全な充填及び続く樹脂の不完全な再生をもたらす。ほとんどの塩水バルブは、ほとんどの圧力スパイクを吸収するフロー・リストリクターを有している。加えて、ほとんどの塩水排水遮断バルブはチェックボールである。これらのチェックボールバルブは、良好な密閉性を得ることを困難にしている、許容範囲外の寸法及び塩水タンクの不純物に対して非常に感受的である。
【０００４】
加えて、常套的なチェックボールのデザインは、塩水バルブの外側における流動体の流れに対して障害を生み出している。このことは、このバルブの中及び外側での流動体の流率を減少させることによりこのバルブの有用性を減じ、かつ、塩水を生成し、排水するのに時間を必要とさせている。
【０００５】
したがって、本発明の主要な目的は、信頼性の低いボールチェックデザインに代えて、塩水タンク内にて、信頼性のある防水密封性を有する向上された塩水バルブを供することである。
【０００６】
本発明のその他の目的は、「プレシーティング（ｐｒｅ−ｓｅａｔｉｎｇ）」を阻止し、かつ塩水タンクへの完全な充填を可能にし、したがって、樹脂の完全な再生を可能とする向上されたバルブプラグを供することである。
【０００７】
本発明のさらにその他の目的は、このバルブに流入しかつ排出する流動体の流れの外側において、バルブのシーリング部材を保持する向上されたバルブチェックデザインを供することである。
【０００８】
（本発明の開示）
上述に列挙した目的は、流動体処理システムのための本発明におけるバルブにより達成され、密封チャンバー内において、水をこの塩水タンクに流入させるフロートウェイトにより流動体の流れの外側に保持されている補給シートを特徴付けており、したがって、先行技術における塩水バルブで見出される「プレシーティング」を阻止する。加えて、このプラグは、塩水タンク内の流動体レベルが適切なレベルに達した際、フロートにより一ヶ所に確実に保持されており、したがって、流動体の流れを停止するボールチェックを使用して、前述の塩水バルブの低い信頼性を克服している。
【０００９】
さらに特に、本発明は、処理チャンバー内に配置されたソース及び処理媒体との間の流動体の流れを調節するための流動体処理システムに使用されるバルブを供する。このバルブは、インレット、アウトレット、及び、このインレットとアウトレットの間を連通している通路を有するハウジングを有している。さらに、また、本発明は、ハウジング内にて、第１位置と第２位置との間を往復すべく設定されている補給シートをも有しており、これには、この補給シートを、前記の通路内の流動体の流れの外側の第１位置に保持するための密封チャンバーを有するハウジングを伴っている。
【００１０】
その他の実施例において、本発明は、処理チャンバー内に配置されたソースと処理媒体との間の流動体の流れを制御するための、流動体処理システムに使用するためのバルブを供している。このバルブは、インレット、アウトレット及び、このインレットとアウトレットとを連通している通路を伴うハウジングを有している。
【００１１】
さらに、また、本発明の特徴は、ハウジング内部の第１位置と第２位置との間を往復すべく設定されている補給シートをも有しており、かつ、流動体の流れの外側の第１位置にこの補給シートを保持するための密封チャンバーを有している。この密封チャンバーは、また、密封チャンバーの底部にベンチュリ管（Ｖｅｎｔｕｒｉ）を取り込んでおり、前記の通路と連通しており、密封チャンバーの排水及び第１位置における補給シートの適切な再度のシーティング（ｒｅ−ｓｅａｔｉｎｇ）を可能としている。
【００１２】
（本発明の実施するための最良の形態）
図１を参照すると、水処理システムのバルブは、一般に１０のようにデザインされ、上部分１４を有するハウジング１２を有している。ハウジング１２は、好ましくは、円柱型であるが、その他の形状も意図されている。
【００１３】
ハウジング１０は、インレット１８を有しており、好ましくは、ハウジングの上部分１４においてアウトレット２０に平行に配向しているが、その他の形状もまた意図されている。インレット１８は、インレットパイプ１９と連通させる流動経路を有している。好適実施例において、インレット１８は、インレットパイプ１９に挿通可能かつ密封して連結されているが、その他のタイプの係合及び密封もまた意図されており、これには、化学的接着及び超音波鋳造を含む。
【００１４】
通路１６は、インレット１８と連通する流動体経路である第１部分を有しており、アウトレット２０に流動体連通している第２部分２４に対して垂直的に配向している。好適実施例において、通路１６の第２部分２４は、寸法を減じ、かつ、このバルブの製造材料の使用を考慮すると、その構造は円柱であり、アウトレット２０とインレット１８との間の流動体通路に関して適正な容量を保持している。しかしながら、その他の形状及び構造もまた、適用例に応じて意図されている。
【００１５】
通路１６の第２部分２４は、アウトレットと密封チャンバー２８との間に配置されているパッセージチャンバー２６を介して、アウトレット２０と流動体連通しており、密封チャンバー２６は、円柱壁３０及び底部３２により規定されている。好適実施例において、密封チャンバーの壁３０は、円柱の形状をしているが、その他の形状及び構造もまた、適用例に応じて意図されている。密封チャンバー２８の底部３２には排水開口部３４が存在しており、通路１６の第１部分２２と流動体連通しており、かつ通路よりも比較的小さな半径を有している。好適実施例において、この排水部３４は、ベンチュリ管型を形成している。
【００１６】
密封チャンバー２８は、パッセージチャンバー２８を介して流動体が通過する流れの外側の第１部分においてシーリング部材３６を収納するように構築され、配置されている。このことは、このバルブの制御サイクルの一部の間、シーリング部品３６の障害を取り除くことにより、アウトレット２０を介した流動体の流率を増加させることを可能としている。好適実施例において、このシーリング部材２４は、補給シート３８であり、かつ、一般的な、フラットベース４０を伴うドーム型をしている。
【００１７】
少なくとも一つのシール４２は、シーリング部材３６の外周近傍に配置されている。これは、シーリング部材がアウトレット２０の近傍の第２位置に存在する場合、ハウジング１２の上部分１４にて、アウトレットを有するシールを形成するためである。好適実施例において、シーリング部材３６上のシール４２は、リップシール又はワイピング型シールであるが、Ｏ−リングに限定されないが、アウトレット２０のシールを形成するために、本技術分野公知のその他のシールも意図されている。加えて、シーリング部材３６上のシール４２は、第２位置に存在する場合、シーリング部材を伴ったシールを形成すべく、アウトレット２０の外周近傍にシールを配置することにより置き換えられてもよい。
【００１８】
チャンバー４４は、シーリング部材が第１位置に存在する場合、ベンチュリ管によって、密封チャンバー２８の完全な排水を可能とする、シーリング部材３６のベース４０により規定されている。このベンチュリ管はまた、流動体がバルブ１０を出る際、低圧にて発生される吸引により、第１位置にシーリング部材３６を保持している。
【００１９】
図１及び２を参照すると、シーリング部材３６は、ロッド４６により補給フロート４８に取り付けられており（最も良い例は、図２に示されている）、処理タンク５０の流動体４９のレベルが種々変化するにつれ、シーリング部材が第１位置（最も良い例は、図４に示されている）と第２位置（最も良い例は、図１に示されている）との間を往復することを可能としている。
【００２０】
補給フロート４８は、また、補給重りとして機能しており、かつ、処理タンク５０における流動体レベル４９が補給フロートに達するまで、シーリングバルブの「プレシーティング」を阻止すべく、シーリング部材３６を第１位置に保持している。本技術分野にて公知なように、製造された塩水の容量は、ロッド４６の長さに沿った補給フロート４８の位置により種々変化されてもよい。
【００２１】
好適実施例において、処理タンク５０は、多孔性プラットフォーム５４上に塩５２の供給を収めるべく設定された塩水タンクである。本願の塩水バルブ１０は、ほぼ垂直的に配向された管状の塩水ウェル５６の内部に配置されている。好ましいのは、この塩水ウェル５６は、水に対して多孔性であるが、塩粒子には多孔性ではなく、バルブ１０及び関連する部材を保護している。
【００２２】
図５及び６を参照すると、好ましくはベース６２に取り付けられている少なくとも一つのシール６０を有する排水フロート５８がロッド４６に関連して取り付けられ摺動可能に存在している。ロッド４６に取り付けられているのは、ほぼ水平に突き出ているストップ６４であって、ロッドに沿って、排水フロート５８を、指定されたレベルを超えて上昇することを阻止している。好適実施例において、このストップ６４は、インレットパイプ１９に固定されており、かつ、ロッド４６が水平に動くことを阻止している。ロッド４６に対するさらなる支持は、好ましくは、支持ブラケット６５により与えられている。好適実施例において、追加的な支持ブラケット６５が一つ存在しているが、追加的な支持ブラケットもまた適用例に応じて意図されている。
【００２３】
好ましく、ベース６２に依存してドーナツ型の形状が設けられているが、シール６０は、特にアウトレット２０である、ハウジング１２の上部分１４と、塩水排水の端部における処理タンクとの間の固定シールを生ずべく設定されている。好適実施例において、排水フロート５８は、一般的には、円柱の形状をしているが、その他の形状もまた意図されている。排水シート６６は、ロッド４６に結合され、かつ、排水フロートが、塩水排水の端部においてハウジング１２をシールしている場合、ロッドと排水フロート５８の内部ボア（図示せず）との間のスペース６８をシールすべく設定されている。好適実施例において、排水シート６６は、流動体がアウトレット２０を流入又は脱出している場合、より広い範囲で、ロッド４６をとらえ、バルブ１０の構築における材料費を削減し、かつ排水シートが占める空間容量を減ずることを可能にする形状にて、円錐底部分７０を有している。好適実施例において、排水シート６６は、一般的にその断面が菱形であるが、その他の形状もまた、適用例に応じて意図されている。
【００２４】
図１及び２を参照すると、制御状態において、処理タンク５０は、パイプ１９及びバルブ１０を介してレベル４９にて流動体で満たされている。処理タンク５０における流動体のレベル４９（典型的には水または水／塩溶液）が適正なレベルに達すると、補給フロート４８の浮力は、重りの下方への荷重に打ち勝ち、かつ、補給シートを、パッセージチャンバー２６を介して第２位置へと持ち上げ、この中では、補給シートは、ハウジングの上部分１４においてアウトレット２０のシールを生み出し、したがって、処理タンク５０内部への流動体のさらなる流れを阻止している。排水フロート５８は、ストップ６４により保持されており、かつ、補給フロート４８に衝突することを阻止されている。塩水は、処理タンク５０にて作られ、かつこのシステムは、軟化樹脂（図示せず）を再生する準備が整っている。
【００２５】
図３及び４を参照すると、コントロールバルブ（図示せず）が塩水排水（補給）へと進むと、インレットパイプ１９内は低圧になる。得られる圧力差が、補給シート３８をハウジング１２の上部分１４から離れて降下させ、かつ、塩水は、アウトレット２０及びベンチュリ管３４を通って流れ、通路１６及びインレット１８を通って流れ出る。この様式において、ベンチュリ管３４は、密封チャンバー２８を排出する。補給シート３８のベース４０は、塩水レベルがインレット１８の低いレベルに低下するまで、補給フロート４８の上方への浮力により、ベンチュリ管３４を密封することから阻止されている。補給シート３８は、排水が完了するまで、補給フロート４８の重みによって、密封チャンバー２８内部の第１位置に保持されている。この様式において、パッセージチャンバー２６を通った流れは、補給シート３８により障害を受けない。
【００２６】
図５及び６を参照すると、処理タンク５０内部の塩水レベルが低下すると、排水フロート５８は、排水フロートベース６２上のシール６０が、ハウジング１２の上部分１４において、アウトレット２０をシールするまで、流動体４９のレベルに応じて下方へと運ばれる。排水フロートとロッド４６との間のスペース６８における排水シート６６によりシールが生じる。排水フロート５８及び排水シート６６により発生し、かつインレットパイプ内部の低圧により保持されているこのシールは、塩水排水の端部においてインレットパイプに空気が進入することを阻止している。
【００２７】
タンク５０に補給するため、新鮮な水は、インレットパイプ１９へと導入され、排水フロート５８により発生されたシールの応力に打ち勝ち、かつ、図２に示すレベル４９に到達する。この位置において、補給フロート４８は、ロッド４７を、補給フロート３８の第２位置へと上方に引き上げている（最良な例は図１に示されている）。
【００２８】
したがって、本発明のバルブは、内部流動体流路を介して障害なく流れることを容易にする構造を供する。したがって、圧力スパイクが指向されることなく、より効率的な塩水の送達が得られる。また、ベンチュリ管３４がさらに確実にするのは、補給シート３８が塩水排水中の流れを障害しないということである。
【００２９】
流動体処理システムに関するバルブの特定な実施例が示され、述べられてきたが、当業者に理解されるであろうことは、変更及び改変は、本発明のより広い面から解離することなく、かつ添付された請求項に開示しているように行われても良い、ということである。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】塩水タンク補給の端部における本発明のバルブに関する部分的な縦断面である。
【図２】塩水タンク補給の端部における本発明のバルブの使用に適した塩水タンクの概略的な縦断面である。
【図３】塩水タンクからの塩水の排出中、本発明におけるバルブの使用に適した塩水タンクに関する概略的な縦断面である。
【図４】本発明におけるバルブの部分的な縦断面であって、塩水タンクから塩水を、本発明のバルブを通って排出するのを示している。
【図５】塩水を塩水タンクから排出する端部における、本発明のバルブの使用に適した塩水タンクに関する概略的な縦断面である。
【図６】塩水タンクから塩水を排水する端部における、本発明のバルブに関する部分的な縦断面である。

Claims (24)

1. インレット、アウトレット及び前記インレットと前記アウトレットとを連通する通路を有するハウジング；及び
   前記ハウジング内の第１位置と第２位置とを往復するように設定されたシーリング部材；
   を有し、
   前記ハウジングは、前記シーリング部材を、前記通路における流動体の流れの外の前記第１位置に保持するための収納手段を有している；
   ことを特徴とする、処理チャンバーに配置された、ソースと処理媒体との間で、流動体の流れを制御するための、流動体処理システムに使用するためのバルブ。
2. 前記通路の一部分は、パッセージチャンバーを規定し、かつ、前記収納手段は、前記シーリング部材を、前記パッセージチャンバーを介して、前記の流動体の流れの外に保持するためのスペースを規定し、かつ、前記収納手段は、前記パッセージチャンバーに流動体連通していることを特徴とする請求項１に記載のバルブ。
3. 前記パッセージチャンバーは、前記収納手段と前記アウトレットとの間に存在していることを特徴とする請求項２に記載のバルブ。
4. 前記収納手段は、前記シーリング部材が前記パッセージチャンバーを介して移動することにより、前記第１位置から前記第２位置へと移動可能なように、前記パッセージチャンバーに相対して、設定され、かつ、配置されていることを特徴とする請求項２に記載のバルブ。
5. 前記収納手段は、流動体の前記収納手段を空にするための排出手段を有していることを特徴とする請求項１に記載のバルブ。
6. 前記排出手段は、前記通路に流動体連通していることを特徴とする請求項５に記載のバルブ。
7. 前記収納手段は、前記通路の半径よりも相対的に小型の半径を有するベンチュリ管であることを特徴とする請求項５に記載のバルブ。
8. 前記収納手段は、底部を有するチャンバーであり、かつ、前記排出手段は、前記通路に連通する前記底部のアパチャーであることを特徴とする請求項５に記載のバルブ。
9. 前記アパチャーはベンチュリ管であることを特徴とする請求項８に記載のバルブ。
10. 前記通路は、二つの部分を有しており、第１部分は、前記インレットから流動体流れを受け、かつ、第２部分は、前記ハウジング内部に前記収納手段を収納するように寸法付けされていることを特徴とする請求項１に記載のバルブ。
11. 前記シーリング部材に取り付けられたロッド、
    前記ロッドに相対して摺動可能な可動フロート、
    前記フロートは少なくとも一つのシールを有し、かつ前記アウトレットをシールするために構築され配置されており、
    前記ロッドと前記フロートとのスペースをシールするため、前記ロッドに固定された排出シート、
    をさらに有している請求項１に記載のバルブ。
12. 前記シーリング部材に取り付けられたロッド、及び、
    該ロッドに相対して摺動可能な可動フロートをさらに有し、
    該フロートは、少なくとも一つのシールを有し、前記アウトレットをシールするべく構築され、かつ配置され、
    前記ロッドと前記フロートとの間のスペースをシールすべく、前記ロッドに固定されている排水シートをさらに有することを特徴とする請求項１に記載のバルブ。
13. 前記シーリング部材は、ロッドに取り付けられた補給シートをさらに有し、外周を有し、かつ該外周の周囲に少なくとも一つのシールを有し、該少なくとも一つのシールは、前記シーリング部材が前記第２位置にある場合、前記アウトレットをシールするために設定され、前記シーリング部材は、該シーリング部材が前記第１位置に存在する場合、排水手段をシールすべく設定されたベースをも有していることを特徴とする請求項１に記載のバルブ。
14. 前記シーリング部材は、前記可動フローとの上方にて、前記ロッドに取り付けられた荷重フロートをさらに有し、
    流動体のレベルが前記処理チャンバー内で変化し、かつ前記流動体が前記フロートに到達するまで、前記第１位置に前記シーリング部材を保持するにつれ、前記シーリング部材が前記第１位置と前記第２位置との間で往復することを可能としていることを特徴とする請求項１２に記載のバルブ。
15. 前記シーリング部材は、第１位置に存在する場合、流動体の流れが前記インレットと前記処理チャンバーへと前記アウトレットを介して可能とするように構築され、かつ、配置されていることを特徴とする請求項１に記載のバルブ。
16. 前記シーリング部材は、前記第２位置に存在する場合、前記シーリング部材が前記アウトレットから前記処理チャンバーへと前記アウトレットへとさらなる流動体の流れを阻止するように構築され、かつ、配置されていることを特徴とする請求項１に記載のバルブ。
17. 処理チャンバー内に配置され、ソースと処理媒体との間の流動体の流れを制御するための、流動体処理システムに使用するためのバルブであって、
    インレット、アウトレット及び前記インレットと前記アウトレットとの間を連通する通路を有し、該通路はパッセージチャンバーを規定している、ハウジングと、
    前記ハウジング内を、第１位置と第２位置との間で往復するように設定されているシーリング部材とを有し、
    前記ハウジングは、前記通路内の流動体の流れの外にある前記第１位置に前記シーリング部材を保持すべく設定されている収納チャンバーを有し、かつ、前記シーリング部材が前記アウトレットをシールすべく前記第２位置へと可動であるように、前記パッセージチャンバーに流動体連通されていることを特徴とする、バルブ。
18. 前記パッセージチャンバーは、前記収納チャンバーと前記アウトレットとの間に配置されていることを特徴とする請求項１７に記載のバルブ。
19. 前記収納チャンバーは、前記シーリング部材が前記パッセージチャンバーを介して動くことにより、前記第１位置から前記第２位置へと可動するように、前記パッセージチャンバーに相対して設定されていることを特徴とする請求項１８に記載のバルブ。
20. 前記収納チャンバーは、流動体の前記収納チャンバーを空にするためのドレインを有していることを特徴とする請求項１７に記載のバルブ。
21. 前記シーリング部材に取り付けられているロッドと、該ロッドに相対して摺動可能な可動フロートとをさらに有し、前記フロートは、少なくとも一つのシールを有し、かつ、前記アウトレットをシールすべく構築され、かつ配置され、前記ロッドと前記フロートとのスペースをシールするための、前記ロッドに固定された排水シートをさらに有していることを特徴とする請求項１７に記載のバルブ。
22. 前記シーリング部材は、ロッドに取り付けられた補給シートをさらに有し、かつ、前記シーリング部材が前記第２位置に存在する場合、前記アウトレットをシールすべく、該補給シートの外周近傍に少なくとも一つのシールを有し、前記シーリング部材は、該シーリング部材が前記第１位置に存在する場合、ドレインをシールするためのベースをも有していることを特徴とする請求項２１に記載のバルブ。
23. 処理チャンバーに配置され、ソースと処理媒体との間で流動体の流れを制御するための、流動体処理システムに使用するバルブであって、
    インレット、アウトレット及び前記インレットと前記アウトレットとの間を連通する通路を有するハウジングと、
    シーリング部材であって、前記通路内の直接的な流動体の流れの外の第１位置と該シーリング部材が前記アウトレットをシールしている第２位置との間で前記ハウジング内を往復するように設定されている、シーリング部材と、
    前記流動体の流れの外の前記第１位置にて、前記シーリング部材を保持するための収納チャンバーであって、該収納チャンバーの底部に、前記通路と連通しているベンチュリ管を有している、収納チャンバー
    とを備えている、バルブ。
24. 前記シーリング部材は、該シーリング部材が前記第２位置に存在する場合、前記アウトレットをシールするため構築され、かつ配置されている、少なくとも一つのシールを有し、かつ、該シーリング部材が前記第１位置に存在し、前記ベンチュリ管がシールされているように、構築され、かつ配置された、ベースを有する補給シートを有していることを特徴とする請求項２３に記載のバルブ。

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