JP2009503365A - ミキシングエダクタ - Google Patents

Abstract

閉鎖すなわちエアギャップなしの逆流防止部材を有する、２つの液体を混合するエダクタである。エダクタの真空プロファイルは、通路部分の開口を変えてベンチュリ管の周りで水流を制御可能に分流させるか、又は開口を用いずに水を分流させることによって変更される。これにより、エダクタ全体を再設計することなく真空プロファイルを変えることができる。

Description

［発明の背景］
本発明は、包括的には、化学濃縮物を希釈液と混合するのに用いられる装置に関する。より詳細には、本発明は、エダクタ内部の減圧を容易に調整することができる、化学濃縮物を容器から希釈液中に引き込むエダクタに関する。

化学濃縮物を液体の流れに混ぜて希釈溶液を提供するためのエダクタの使用は、既知である。例えば、S.C. Johnson Commercial Markets, Inc.に与えられた米国特許第５，９２７，３３８号及び第６，２７９，５９８号を参照されたい。

エアギャップを持たないエダクタが既知である。その１つは、米国特許第６，２４０，９８３号に、また欧州特許公開ＥＰ１３５３０１２Ａ１及び米国特許公開ＵＳ２００３／００３４０７８Ａ１に記載されている。

複数の技術の進歩及び規制団体の変化に伴い、エアギャップのない逆流防止手段が生まれた。新たな逆流防止方法の１つは、臨界経路(critical path)においてエラストマーを用いて、バックサイフォンが生じた場合にエラストマーが経路を封鎖し、閉じることで逆流を防止するようにすることである。密閉型給水システムの大気は、ハーシェル型ベンチュリシステムに適している。真空プロファイルは、出口スロートの長さ、直径、及び円錐角に比例する標準的な入口の長さ、直径、及び円錐角に基づいて決まる。真空プロファイルを変えるには、ベンチュリ全体の再設計が必要である。

従来技術は、ベンチュリ全体を再設計することなく真空プロファイルを変えることができるエアギャップなしのエダクタを提供していない。

したがって、本発明の複数の実施形態の目的は、
混合・分配装置用の改良型のエダクタを提供すること、
改良型のエアギャップなしのエダクタを提供すること、
ユニット全体を再設計することなく真空プロファイルを変えることができる改良型のエアギャップなしのエダクタを提供すること、
容易に後付けすることができる上記タイプの改良型のエアギャップなしのエダクタを提供すること、及び
最小限の費用で製造することができる上記タイプの改良型のエアギャップなしのエダクタを提供すること
である。

［発明の概要］
一実施形態において、長手方向軸を提供する本体部材を有する、本発明のエダクタにより、上述の目的は達成され従来技術の欠点が克服される。流路が、本体部材内を通って長手方向に延び、第１の流れガイド及び第２の流れガイドによって画定され、第２の流れガイドは、第１の流れガイドから液体を受け取るように構成及び配置される。閉鎖逆流防止部材が、第１の流れガイドと動作的に関連する。ベンチュリ管が、第２の流れガイドから液体を受け取るため、流路内に位置し、第２の流れガイドとベンチュリ管とは通路部分によって接続される。通路に開口があり、開口は、ベンチュリ管内で所望の真空を発生させるように構成及び配置される。少なくとも１つのチャネルが、濃縮液をベンチュリ管に流し込むため、長手方向軸の側方に設けられる。流路は、ベンチュリ管から本体部材の外部まで延びる排出通路をさらに有する。

一態様では、チャネルは、逆止め弁を有し、２つの側方チャネルがある。

他の一態様では、エダクタは、長手方向軸を提供する本体部材を有する。流路が、本体部材内を通って長手方向に延び、第１の流れガイド及び第２の流れガイドによって画定され、第２の流れガイドは、第１の流れガイドから液体を受け取るように構成及び配置される。閉鎖逆流防止部材が、第１の流れガイドと動作的に関連する。ベンチュリ管が、第２の流れガイドから液体を受け取るために、流路内に設けられ、第２の流れガイドと通路部分によって接続される。通路には、開口がある。第２の流れガイドは、通路の開口を覆って延びる管状部分によって画定される。少なくとも１つのチャネルが、濃縮液をベンチュリ管に流し込む、長手方向軸の側方に設けられる。流路は、ベンチュリ管から本体部材の外部まで延びる排出通路をさらに有する。管状部分が通路の開口を覆う範囲は、所望の真空プロファイルを与えるように設計される。

さらに他の実施形態では、エダクタは、長手方向軸を提供する本体部材を有する。流路が、本体部材内を通って長手方向に延び、第１の流れガイド及び第２の流れガイドによって画定され、第２の流れガイドは、第１の流れガイドから液体を受け取るように構成及び配置される。閉鎖逆流防止部材が、第１の流れガイドと動作的に関連する。ベンチュリ管が、第２の流れガイドから液体を受け取るため、流路内に位置する。第１の流れガイド及び第２の流れガイドは、液体の一部をベンチュリ管から分流させてベンチュリ管内で所望の真空を発生させるように離間関係で位置する。濃縮液をベンチュリ管に流し込む、長手方向軸の側方にある少なくとも１つのチャネルが設けられる。流路は、ベンチュリ管から本体部材の外部まで延びる排出通路をさらに有する。

さらに別の態様では、エダクタの通路の開口を変更することを含む、閉鎖逆流防止エダクタの真空プロファイルを定める方法がある。

他の一態様では、第２の流れガイド及び管状部分は、ファンネル部材の形態である。

本発明のこれら及びさらに他の目的及び利点は、以下の説明から明らかとなるであろう。以下の詳細な説明において、本発明の全範囲に関して、本発明の好適な実施形態を説明する。正確には、本発明は他の複数の実施形態で用いることができる。

［好適な実施形態の説明］
図１を参照すると、概して本発明のエダクタ１０が用いられるタイプの分配装置の概略図が示されている。装置１１は、筐体１３及び複数の容器１５を有し、容器１５は、筐体１３内にあるか、又は場合によっては筐体１３外にあるがライン１９で示すように接続される。通常、各容器１５には、異なる液体１７ａ、１７ｂが充填される。しかしながら、後述するように、２つの容器１５に同じ液体１７が充填されることが望ましい場合もあり得る。

装置１１の入口ライン２１が、管寄せ（ｈｅａｄｅｒ）２３への供給を行う水源に接続される。管寄せ２３には複数の分岐管２５が接続され、各分岐管２５は、その管２５に「専用の」弁２７を有する。特定の弁２７を作動させると、水が関連のエダクタ１０を通って流れ、濃縮液１７と混ざり合って希釈溶液を形成する。各混合希釈溶液は、別個の管２９を通して分配される。エダクタ１０に導入される濃縮物の量は、弁３２によって制御することができる。

図２に見られるように、エダクタ１０は、２つの対向するリブ４３、４４を有するほぼ管状の本体３３を含む。これは、入口端３５及び出口部３７を有し、出口部３７には出口はめ合い部３９が取り付けられている。このようなはめ合い部３９は、出口管２９に接続するための狭窄部分４１を有する。

図３に示すように、エダクタ１０の入口部３５は、リブ５２に囲まれたバレル５０を有するコア構造４８を有する。バレル５０には、最上部に複数の流体出口５４があり、弾性スリーブ５６及びシールリング５３もある。外部ケーシング５８が、弾性スリーブを囲み、複数のベント６０を有する。これら上述の構成部品は、ＰＣＴ出願ＰＣＴ／ＵＳ０３／０８４２８号に示されている。それらの機能は、当該特許出願で説明されており、常時閉サイフォンブレークエアギャップとしての役割を果たす。

出口通路６１が、円錐部６３に着座したファンネル部材６４すなわち第１の流れガイドと連通する。シール６６が、外部ケーシング５８と円錐部６３との間に位置している。第２の流れガイド６７が、第１の流れガイド６４に接続され、第１の流れガイド６４のファンネル部分８０、円錐部６３、及び第２の流れガイド６７によって設けられる通路部分６９によって、ベンチュリ管６５に接続される。開口７０が、第２の流れガイド６７の通路部分６９に設けられる。

入口部３５は、接続部分６２によって管状の本体３３に相互接続される。管状の本体３３は、チャネル７５、７６と連通する流入接続部７２、７３を有し、チャネル７５、７６はさらに通路７８と連通する。ボールチャッキ型であることが好ましい逆止め弁組立体７４が、流入接続部７３に接続される。逆止め弁組立体７４が図２に示すものとは反対側で示されていることが、図３で分かるであろう。流入接続部７２も示されている。

図４、図８、図９、及び図１０に示す実施形態１０Ａ、１０Ｂ、及び１０Ｃは、図３に記載されるものと同じ構成部品の多くを含み、「Ａ」、「Ｂ」、又は「Ｃ」という接尾符号を付けてあることを除き、同様の符号は同様の構成部品を指す。実施形態１０と実施形態１０Ａ、１０Ｂ、及び１０Ｃとの違いの１つは、実施形態１０Ａ、１０Ｂ、及び１０Ｃにはファンネル部材６４が含まれないことである。

図５〜図７に最もよく示されているように、実施形態１０は、開口７０の一部を覆ってファンネル部材６４のファンネルステム８０が位置決めされていることを示す。この目的は、動作の項で後述する。

図８及び図９を参照すると、エダクタ１０Ｂは、第１の流れガイド６４Ｂと第２の流れガイド６７Ｂとの間の構成及び接続がエダクタ１０Ａとは異なる。他の違いは、外部ケーシング５８Ｂが、リブ４３Ｂ、４４Ａと一体成形されていることと、入口部３５Ｂとベンチュリセクション３６Ｂとの間の付加的な接続部分６２Ｂである。

図１０に示すように、エダクタ１０Ｃは、第２の流れガイド６７Ｃに窓がないという点で他のエダクタ１０、１０Ａ、及び１０Ｂとは異なる。その代わりに、第１の流れガイド６４Ｃが第２の流れガイド６７Ｃから離間している。これにより、ベンチュリ管６５Ｃからの水の分流が行われる。

［動作］
エダクタ１０、１０Ａ、１０Ｂ、１０Ｃの動作の説明により、これらがよりよく理解されるであろう。最初にエダクタ１０並びに図３及び図５〜図７を参照すると、図１に関連して上述したように、エダクタ１０は分配装置１１に接続される。水が分岐管２５及び入口部３５に流れ込む。水は、そこから流体出口５４を通ってバレル５０と弾性スリーブ５６との間を流れる。続いて、水は、出口通路６１を通ってファンネル部材６４に流れ込んだ後で、通路部分６９に流れ込んで開口７０を越えてベンチュリ管６５に入る。水は、ベンチュリ管６５に入ると、逆止め玉弁組立体７４を開いて化学濃縮物を容器１５から入口接続部７３に、そしてチャネル７６に引き込むのに十分な減圧を発生させる。チャネル７６から、化学濃縮物は水と混合されて通路７８を通って流れる。水と濃縮物とを一つにした溶液は、図１に示すような排出通路を提供する出口嵌合部３９及び出口管２９から出る。

逆止め玉弁組立体７４の目的は、通路７６内の真空のためのプライマ（primer）としての役割を果たすとともに、容器１５上にプライムを保持する（keep prime on the container 15）ことである。これは、供給源からの加圧された水が入口７３からの化学濃縮物を汚染することも防止する。

エダクタ１０の重要な態様は、開口７０に関連したファンネル部分８０の位置決めである。これにより、ベンチュリ管６５を通って流れる水の量、したがってそこで発生する負圧の大きさが制御される。ファンネルステムが開口７０を覆う範囲が大きいほど、ベンチュリ管６５に流れ込む水の量が多くなり、負圧も大きくなることが理解されるであろう。分流された水(diverted water)は、開口７０を通過して二次流を形成し、これはチャンバ６８に入った後で出口ポート７１に入り、その後、通路７８から出る水及び化学濃縮物の流れと組み合わさる。二次流及びベンチュリ管６５を通る一次流のこの同心状の流れは、米国特許第５，９２７，３３８号に示されている。これは、図９でエダクタ１０Ｂに関連しても説明されている。

エダクタ１０Ａ、１０Ｂは、エダクタ１０に関して説明したのとほぼ同様に機能する。開口７０の一部を覆うファンネルステム８０の代わりに、開口７０Ａ、７０Ｂは、所定量の水をベンチュリ管６５Ａ、６５Ｂから離して導くことで所望の真空を発生させるように特定の寸法で設計される。図９は、ベンチュリ管６５Ｂから水が分流される結果として形成される二次流を示すために提示されている。この流れは、外方に流れてチャンバ６８Ｂに入り、矢印で示す経路を辿ってホース８２Ｂ内に出る。同時に、ベンチュリ管６５Ｂを通過する水によって希釈された化学濃縮物が、管８３Ｂ内に出る。上述のように、水及び希釈化学濃縮物の一次流及び二次流並びに水の二次流のこの流れは、米国特許第５，９２７，３３８号に記載されている。

図１０に示すエダクタ１０Ｃは、窓を用いずに動作する。これは、第１の流れガイド６４Ｃを第２の流れガイド６７Ｃから離間させてベンチュリ管６５Ｃから離して水を分流させることにより所望の真空効果を生み出すことに依存する。これは、エアギャップなしのエダクタに関連してこれまで行われていなかったため、固有の特徴である。

バレル５０及び弾性スリーブ５６によって設けられるサイフォンブレークエアギャップは、上記で言及したＰＣＴ出願ＰＣＴ／ＵＳ０３／０８４２８号に記載されているように動作する。水は、流体出口５４を通って流れるとスリーブ５６を膨張させ、スリーブとバレル５０との間を流れてファンネル部材６４に流れ込み、最終的にベンチュリ管６５に入る。給水源２１、２５から水が流れていないときには、弾性スリーブ５６が収縮してバレル５０の周りに緩く嵌合して水の逆流を防止する。主給水源の圧力が急激に低下したとき等、水ライン２１、２５においてサイフォン作用が生じても、すでに説明したように、弾性スリーブ５６はバレル５０に対してすでにシールされている。流体は、代わりにスリーブ５６と外部ケーシング５８との間の空間に入ってベント６０を通って出る。

したがって、ベンチュリ全体を再設計することなく真空プロファイルを変えることができるエダクタがここで提供されることが分かるであろう。

エダクタ１０、１０Ａは、２つの出口ポート又は接続部７２、７３を有して示されている。所望であれば、エダクタ１０Ｂに関連して示されるように一方のみを用いることもできる。その場合、他方に栓がされることになる。代替的に、入口接続部を、それぞれ同じ化学濃縮物が入っているか又は異なる化学濃縮物が入っている２つの容器１５に接続することができる。リブ４３Ａ、４４Ａ、及び入口部３５Ａは一体部品として、外部ケーシング５８は別の部品として示されている。所望であれば、これらを図８、図９、及び図１０に示すように一体部品として適当なプラスチック材料から成形してもよい。本発明の他の変形形態及び変更形態が当業者には自明であろう。本発明は、添付の特許請求の範囲での記載を除き限定されないものとする。

新たなエダクタを用いることができるタイプの分配装置の概略図である。 エダクタの立面図である。 本発明の一実施形態の断面図である。 本発明の別の実施形態の断面図である。 図３に示す実施形態の部分拡大図である。 図５に示す実施形態の６−６線に沿った部分拡大図である。 変位させた状態の図６に示す構成部品の図である。 本発明の別の実施形態の断面図である。 実施形態を４５度回転させた図８と同様の図である。 本発明の別の実施形態を示す図９と同様の図である。

Claims (18)

1. 第１の液体及び第２の液体を混合するエダクタ（１０）であって、
   長手方向軸を提供する本体部材（３３）と、
   該本体部材（３３）内を通って長手方向に延び、第１の流れガイド（６４）及び第２の流れガイド（６７）によって画定され、該第２の流れガイドは、前記第１の流れガイド（６４）から液体を受け取るように構成及び配置される、流路と、
   前記第１の流れガイド（６４）と動作的に関連する閉鎖逆流防止部材（５０、５６、５８、６０）と、
   前記第２の流れガイド（６７）から液体を受け取り、該第２の流れガイド（６７）と通路部分によって接続される、前記流路内のベンチュリ管（６５）と、
   該ベンチュリ管（６５）内で所望の真空を発生させるように構成及び配置される、前記通路の開口（７０）と、
   濃縮液を前記ベンチュリ管（６５）に流し込む、前記長手方向軸の側方にある少なくとも１つのチャネル（７６）とを備え、
   前記流路は、前記ベンチュリ管から前記本体部材（３３）の外部まで延びる排出通路（２９）をさらに有する、第１の液体及び第２の液体を混合するエダクタ。
2. 前記側方チャネルは逆止め弁（７４）を有する、請求項１に記載の第１の液体及び第２の液体を混合するエダクタ。
3. ２つの側方チャネル（７５、７６）がある、請求項１に記載の第１の液体及び第２の液体を混合するエダクタ。
4. 前記逆流防止部材は弾性シース（５６）を有する、請求項１に記載の第１の液体及び第２の液体を混合するエダクタ。
5. 第１の液体及び第２の液体を混合するエダクタ（１０）であって、
   長手方向軸を提供する本体部材（３３）と、
   該本体部材（３３）内を通って長手方向に延び、第１の流れガイド（６４）及び第２の流れガイド（６７）によって画定され、該第２の流れガイドは、前記第１の流れガイド（６４）から液体を受け取るように構成及び配置される、流路と、
   前記第１の流れガイド（６４）と動作的に関連する閉鎖逆流防止部材（５０、５６、５８、６０）と、
   前記第２の流れガイド（６７）から液体を受け取り、該第２の流れガイド（６７）と通路部分によって接続される、前記流路内のベンチュリ管（６５）と、
   前記通路の開口（７６）であって、前記第２の流れガイド（６７）は、前記通路の該開口を覆って延びる管状部分（８０）によって画定される、開口と、
   濃縮液を前記ベンチュリ管（６５）に流し込む、前記長手方向軸の側方にある少なくとも１つのチャネル（７６）とを備え、
   前記流路は、前記ベンチュリ管（６５）から前記本体部材（３３）の外部まで延びる排出通路（２９）をさらに有し、
   前記管状部分が前記通路の前記開口を覆う範囲は、所望の真空プロファイルを与えるように設計される、第１の液体及び第２の液体を混合するエダクタ。
6. 前記第２の流れガイド及び前記管状部分は、ファンネル部材（６４）の形態である、請求項５に記載の第１の液体及び第２の液体を混合するエダクタ。
7. 前記側方チャネルは逆止め弁（７４）を有する、請求項５に記載の第１の液体及び第２の液体を混合するエダクタ。
8. ２つの側方チャネル（７５、７６）がある、請求項５に記載の第１の液体及び第２の液体を混合するエダクタ。
9. 前記逆流防止部材は弾性シース（５６）を有する、請求項５に記載の第１の液体及び第２の液体を混合するエダクタ。
10. 第１の液体及び第２の液体を混合するエダクタ（１０）であって、
    長手方向軸を提供する本体部材（３３）と、
    該本体部材（３３）内を通って長手方向に延び、第１の流れガイド（６４）及び第２の流れガイド（６７）によって画定され、該第２の流れガイドは、前記第１の流れガイドから液体を受け取るように構成及び配置される、流路と、
    前記第１の流れガイド（６４）と動作的に関連する閉鎖逆流防止部材（５０、５６、５８、６０）と、
    前記第２の流れガイド（６７）から液体を受け取り、該第２の流れガイド（６７）と通路部分によって接続される、前記流路内のベンチュリ管（６５）とを備え、
    前記第１の流れガイド（６４）及び前記第２の流れガイド（６７）は、前記第１の液体の一部を該ベンチュリ管（６５）から分流させて該ベンチュリ管（６５）内で所望の真空を生成するように離間関係で位置決めされ、
    更に濃縮液を前記ベンチュリ管（６５）に流し込む、前記長手方向軸の側方にある少なくとも１つのチャネル（７６）を備え、
    前記流路は、前記ベンチュリ管から前記本体部材の外部まで延びる排出通路（２９）をさらに有する、第１の液体及び第２の液体を混合するエダクタ。
11. 前記側方チャネルは逆止め弁（７４）を有する、請求項１０に記載の第１の液体及び第２の液体を混合するエダクタ。
12. ２つの側方チャネル（７５、７６）がある、請求項１０に記載の第１の液体及び第２の液体を混合するエダクタ。
13. 前記逆流防止部材は弾性シース（５６）を有する、請求項１０に記載の第１の液体及び第２の液体を混合するエダクタ。
14. 請求項１に記載の開口を変更することを含む、エダクタ（１０）の真空プロファイルを定める方法。
15. 請求項５に記載の前記開口を覆って管状部分を延ばすことを含む、エダクタ（１０）の真空プロファイルを定める方法。
16. 請求項１に記載のエダクタを用いる閉鎖逆流防止エダクタ（１０）の真空プロファイルを定める方法。
17. 請求項５に記載のエダクタを用いる閉鎖逆流防止エダクタ（１０）の真空プロファイルを定める方法。
18. 請求項１２に記載のエダクタを用いる閉鎖逆流防止エダクタ（１０）の真空プロファイルを定める方法。

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