JP2009505010A - ２エダクター／４方向選択弁組立体 - Google Patents

Abstract

弁を１位置から別の位置へ動かすときの生成物キャリーオーバーの発生を低減する、エダクター調合装置と共同して使用するための選択弁組立体。選択弁組立体はまた誤った調合の発生も低減させる。好ましくは、選択弁組立体は単一の弁部材を有し、かつ４つの生成物入口系路を収容して化学濃縮物を選択的に２つのエダクターへ通す。選択弁組立体は最小限のポートから成るため、保守と費用とが軽減される。

Description

関連出願があればその相互参照
なし
連邦支援の研究または開発
なし
本発明は選択弁組立体に関する。特に本発明は、少なくとも４つの異なる流動物質の流れを調節できる、調合エダクターと併用するための選択弁組立体に関する。

選択弁をエダクターと併用して、化学濃縮物を液体の流れに混合し希釈溶液を得ることはよく知られている。
例えば米国特許第５，３７７，７１８号並びに５，６５３，２６１号を参照されたい。

これらの選択弁は、エダクターに導入される４つの異なる化学濃縮物を制御し選択するが、１化学濃縮物から別の濃縮物に向けて選択するときの残留キャリーオーバーの問題が伴う。これは‘７１８並びに‘２６１特許の、溝をつけた円盤１１の使用から生まれる。

２つの別個のエダクターを用いて高低の流動度を与える全ての流れ選択弁装置は、各エダクターに対して２つの別個の選択弁を使用する。このことは装置に費用と複雑性とを加えるだけでなく、末端ユーザーが誤操作し易い装置にさせる。こうした装置は選択弁を一方のエダクターの１生成物に向けさせがちで、誤って別の生成物を第２のエダクターから充填することもある。この種の装置はさらに、生成物の同定のため調合物の標識付けを必要とする。これもまた誤用の原因となる。

そこで、選択弁をある位置から別の位置へ動かすときの生成物のキャリーオーバーの発生を低減する、エダクター混合装置と併用可能な選択弁が必要となる。さらに費用と誤操作とを低減させる選択弁も必要となる。
したがって本発明の目的は、
ａ．） 改良型選択弁の提供
ｂ．） 液体混合／調合装置と共用するための改良型選択弁の提供
ｃ．） エダクターと共用するための上記型選択弁の提供
ｄ．） ２つの別個のエダクターに適合する上記型単一選択弁の提供
ｅ．） 生成物キャリーオーバーの発生を低減する上述型選択弁の提供
ｆ．） 最少数の部品を用いかつ誤調合の発生を低減する上述型選択弁の提供
ｇ．） 選択弁とエダクターとを結合した組立体の提供
にある。

本発明のこれらの、及びその他の目的と利点とは以下の記述から明らかとなる。以下の詳細な説明により、本発明の好ましい実施形態を本発明の全範囲に照らして記述する。もちろん、本発明はその他の実施形態でも利用できる。

上記目的と従来技術の欠点とは、本発明の、少なくとも２つの流路の流体の流れを制御できる選択弁組立体により達成される。選択弁組立体の本体は、終端壁を具えた区画を持つ。区画の終端壁には出口通路があり、区画とは少なくとも２つの通路が連通する。区画には、側壁と終端壁とを具えた回転部材が封止可能に配置される。回転部材の中へはその終端壁から第１の通路が一定の距離だけ伸びている。回転部材の側壁を第２の通路が貫通して第１の通路と連通する。回転部材の回転は第２の通路を選択的に前記少なくとも２つの通路の各々に向けさせ、この少なくとも２つの通路の液体を第１と第２の通路へ、続いて出口通路へ通させる。

好ましい実施形態では、選択弁組立体は、本体部材に連結されかつ回転部材の第２の通路と連通する４つの通路ポートを含む。
１態様では、選択弁組立体は、本体部材に連結されかつ本体部材の４つの通路と連通するスイベルポートを含む。
別の好ましい実施形態では、回転部材に割出し部材が結合される。
他の態様では、選択弁組立体は割出し部材に圧迫接触するばね部材と、本体部材及びばね部材とに結合されたばね抑え部材とを含む。

さらに別の態様では、選択弁組立体はスイベルポート部材の各々と作動的に関連する色表示物手段を含む。
さらに別の好ましい実施形態では、本体部材の出口通路に２つのエダクターが連結される。
また別の好ましい実施形態では、２つのエダクターは逆止め弁を介して本体部材の出口通路に連結される。

図１に、選択弁組立体１０が２つのエダクター１２、１３と共に示してある。好ましいエダクターは、本願に援用する同一出願人の２００５年８月２日付け特許出願第１１／１９５，０５２号に記載されている。選択弁組立体１０は、管状の本体部材１５に弁棒１４を収容した弁部材１１を含み、本体部材１５には、それぞれにニップル１９を持つ４つの流体取入れポート１７が流体密に結合される。

図２に見るように選択弁組立体１０は、弁部材１１とエダクター１２、１３との間に配置された２つの逆止め弁機構２０を含む。逆止め弁２０にはチェックボール２２、２３が含まれる。ボール着座用座金２６とチェックボール案内２４もまた、ばね２８と同様に設けられる。封止リングも３０と３２とに示してある。

図３及び５について説明する。弁部材１１は弁棒抑え３５を成し、抑え３５は本体部材１５のスロット３７、３８に嵌着しかつ弁棒１４の溝４０の周りに嵌合して、弁棒１４を着脱自在に本体部材１５に保持する。弁棒１４には、割出し板４２と割出し受け４４とにより割出し機能が設けられる。ばね４６は割出し板４２を受け４４に圧迫する。割出し受け４４は、本体部材１５の突出部４５と割出し受け４４の切開部４７とが係合することで、弁棒１４上に非回転式に保持される。このことは図４で一番よく分かり、同図には割出し受け４４と重なり、凹み４１と係合する割出し板４２の突出部４３も示してある。割出し板４２は、４９にその１つを示した平坦な壁部と、弁棒１４の平坦な側部５１とを使って弁棒１４と共に回転する。

図５で一番よく分かるように、弁体部材１５は弁棒１４を着座させる区画５８を持つ。封止リングは５２に設けてある。区画は終端壁６０も持つ。弁棒１４には終端壁６４と同様に側壁６２が備わっている。弁棒の内方へその終端壁から通路６６が伸び、側壁６２から弁棒１４の内方へ伸びる通路６８と接続する。

さらに図５で一番よく分かるように、区画５８及び弁棒１４の通路６８との流体連通をもたらすために、取入れポート１７には通路１８が設けられ、ポートハウジング５６には通路５７が設けてある。封止リングは５４に示してある。また図５で一番よく分かるように、本体部材１５のエダクターポート７１は、エダクター１２、１３のエダクターポート７０と接続している。エダクターポート７０は、チェックボール案内２４と同様に区画７９のばね２８も収容する。エダクターポート７０には通路７７が配置されて区画７９と連通する。区画７９もまた、チェックボール２２、２３が本体部材１５の弁座７５、７６に載せられれば、これらを収容する。本体部材には通路７８が配置され、弁棒１４の通路６６及び弁座７５、７６と連通する。

操作
選択弁組立体１０のよりよい理解はその操作を記述することで得られる。図１及び５について説明すれば、化学濃縮物の適当な供給源は、たわみ管（図示せず）などで取入れポート１７とニップル１９とに連結される。理解しないといけないのは、エダクター１２はエダクター１３よりも速い流動度を持つことである。エダクター１２とホース７２はバケツを満たすために用い、エダクター１３とホース７４はビンを満たすために用いる。ビンを充填するのが所望であれば、エダクター１３の入口８０に加圧した水を導入する。これは通路７７によるサイフォン効果をチェックボール２２に引き起こし、これを弁座７６から離れさせて通路７８、続いて通路６６、６８との流体連通を生じさせる。これにより取入れポート１７にサイフォン効果が生じ、化学濃縮物は通路１８、通路６８、６６、通路７８、区画７９、取入れ部８２を経て通路７７へと、この順番で引き寄せられる。これは最終的には周知の方法でエダクター１３の水の流れに案内される。

バケツの充填が所望であれば、加圧した水をエダクター１２の入口８１に導入する。これは通路７７を介してチェックボール２３への圧力を減じさせ、ボール２３を弁座７５から離れさせて、先にエダクター１３で説明したように通路７８と通路６６、６８とにサイフォン効果を生じさせる。これにより同じく先に説明したように、化学濃縮物はエダクター１２とホース７２とに引き寄せられる。留意しないといけないのは、チェックボール２２、２３の一方にサイフォン効果が生じると、他方のボールはばね２８と、他方のチェックボールを開状態に動かす減圧とによりその個々の弁封止部に当って着席することである。

エダクター１２と１３とに別々の化学濃縮物を導入したいときは、弁棒１４を回転させて通路６８を別の取入れポート１７に向けさせる。回転は、ばね４６で割出し受け４４をばね押しする割出し板４２により容易になる。ばね４６は、弁棒１４に固着されたクリップ５０によりばね抑え４８に繋留される。割出し板４２と割出し受け４４との割出しは周知の方法で達成する。この造りは弁棒１４の確実な配置と耳で聞き取れる表示物とをもたらす。

正しい化学濃縮物を正しい取入れポート１７に確実につなぐために、図１の８４に示したような、それぞれに異なる色の帯を取入れポートに結び付けることができる。

選択弁組立体１０の重要な特徴は、弁棒１４の通路６６、６８にある。これらは、通路６８を１取入れポートから別のポートへ動かすとき、一方の化学濃縮物から他方の化学濃縮物へ少量のキャリーオーバーしかもたらさない。その理由は、柱体形状の弁棒１４がどちらのエダクター１２、１３に対しても、継目なしの連続した化学物質の径路として作用するからである。通路６８、６８は好ましくは、最大量の濃縮物の流れを最小量の生成物キャリーオーバーで与える０．１０４インチの直径とする。通路６６、６８と区画７９とエダクターの通路７７との総合容積は．６３５ｍｌである。さらに、それぞれチェックボール２２、２３間、弁座７６、７５間の共通の溝７８の隔離は０．１００”未満である。このことは、逆止め弁２０の区画７９のサイズとエダクターの通路７７のサイズと相俟って、化学濃縮物の停滞を最小化する。

他の重要な特徴は使いやすさである。回転弁棒１４または弁柱体を使用可能にするに必要なことの全ては、クリップ５０、３５を取り除くことである。弁棒１４は、選択弁組立体１０をエダクター１２、１３から除去せずに、またはエダクター８０、８１と弁組立体１０とをマニフォルドの水の弁から除去せずに、真っ直ぐ引き出すことができる。弁棒１４に結合されたばね抑えスリーブ４８またはハンドルは、使用中クリップ３５の定位置からの後退を防止する。

弁組立体１０は、単一の弁部材を２つのエダクターと共用させることができる。これはコストを削減する。これはまた、生成物が独自の標識であって選択弁が目的の生成物に向いていれば、装置なしの標識付け（ノンユニットラベリング：non unit labeling）も行う。これはさらに、正しい生成物の選択をさらに強化するため、電子回路を付加して化学品の使用量や電子表示器（フラシュライト、ＬＥＤなど）を遠隔監視する場合にも、単一の回路を可能にする。

選択弁棒１４製造の好ましい材料はテフロン（登録商標）である。本体部材１５は好ましくはポリプロピレンで製造する。
一方で、ポリプロピレン共重合体などその他の成型可能なプラスチック材も使用可能だろう。

割出し板４２の移動止めは、選択弁組立体１０の位置に対する止め子と可聴表示物とをもたらす。これは所望であれば、色帯８４と同様に排除できる。選択弁組立体１０を４つの化学濃縮物取入れポート１７を持つとして説明したが、選択弁はそれより少ない例えば２つの、またはそれより多い数の例えば８つの取入れポートと協働可能である。本発明の精神内のこうした全ての変更は、添付クレームで定義される範囲内にあるものとする。

２つのエダクターに結合された選択弁組立体を示す斜視図である。 エダクターへ相互結合する弁の構成部品を示した分解図である。 弁体内に配置される構成部品を示した別の分解図である。 弁選択装置の割出し機構を示したさらに別の分解図である。 弁の１位置を示した断面図である。

符号の説明

１０ 選択弁組立体
１１ 弁部材
１２、１３ エダクター
１４ 弁棒
１５ 本体部材
１７ 取入れポート
１９ ニップル
７０ エダクターポート
７２、７４ ホース
８０、８１ エダクター入口
８４ 色帯

Claims (16)

1. 少なくとも４つの流路の流体の流れを制御できる選択弁組立体において、
   終端壁を具えた区画を持つ本体部材と、
   前記区画の前記終端壁にある出口通路と、
   前記区画と連通する少なくとも２つの通路と、
   前記区画に封止可能に配置され、側壁と終端壁とを具えた回転部材と、
   前記回転部材の中へその終端壁から一定の距離だけ伸びる第１の通路と、
   前記側壁を貫通し前記第１の通路と連通する第２の通路と、を具備し、
   前記回転部材の回転が、選択的に前記第２の通路を前記少なくとも２つの通路の各々へ向けさせ、前記４つの通路の液体を前記第１と第２の通路へ、続いて前記出口通路へ通す、ことを特徴とする選択弁組立体。
2. 請求項１に記載の選択弁組立体において、さらに、前記本体部材に結合されかつ前記区画の前記終端壁にある前記出口通路と連通する２つのポートを含むことを特徴とする選択弁組立体。
3. 請求項２に記載の選択弁組立体において、さらに、前記２つのポートと作動的に関連する逆止め弁部材を含むことを特徴とする選択弁組立体。
4. 請求項３に記載の選択弁組立体において、前記逆止め弁部材は、最少量の化学濃縮物を留めるように構築かつ配置された区画に収容されることを特徴とする選択弁組立体。
5. 請求項１に記載の選択弁組立体において、前記区画と連通する通路は４つあることを特徴とする選択弁組立体。
6. 請求項４に記載の選択弁組立体において、さらに、前記本体部材に結合されかつ前記４つの通路と連通する少なくとも１つのスイベルポートを含むことを特徴とする選択弁組立体。
7. 請求項４に記載の選択弁組立体において、さらに、前記４つの通路の各々に結合されたスイベルポート部材を含むことを特徴とする選択弁組立体。
8. 請求項１に記載の選択弁組立体において、さらに、前記回転部材に結合する割出し部材を含むことを特徴とする選択弁組立体。
9. 請求項６に記載の選択弁組立体において、さらに、前記割出し部材に圧迫接触するばね部材と、前記本体部材及び前記ばね部材とに結合されるばね抑え部材とを含むことを特徴とする選択弁組立体。
10. 請求項７に記載の選択弁組立体において、さらに、前記スイベルポート部材の各々と作動的に関連する色表示物手段を含むことを特徴とする選択弁組立体。
11. 請求項１に記載の選択弁組立体において、前記第１と第２の通路は、最大量の濃縮物を最少量の生成物キャリーオーバーで供給するように構築かつ配置されることを特徴とする選択弁組立体。
12. 少なくとも４つの流路の流体の流れを制御できる選択弁組立体と、少なくとも１つのエダクターとを組み合せた結合体において、
    終端壁を具えた区画を持つ本体部材と、
    前記区画の前記終端壁にある出口通路と、
    前記区画と連通する少なくとも４つの通路と、
    前記区画に封止可能に配置され、側壁と終端壁とを具えた回転部材と、
    前記回転部材の中へその終端壁から一定の距離だけ伸びる第１の通路と、
    前記回転部材の前記側壁を貫通し前記第１の通路と連通する第２の通路と、
    前記出口通路に連結されたエダクターと、を具備し、
    前記回転部材の回転が、前記第２の通路を選択的に前記４つの通路の各々へ向けさせ、前記４つの通路の液体を前記第１の通路へ、続いて前記出口通路と前記エダクターとへ通させる、ことを特徴とする選択弁組立体とエダクターとの結合体。
13. 請求項１２に記載の選択弁組立体とエダクターとの結合体において、さらに、前記出口通路に連結された追加のエダクターを含むことを特徴とする選択弁組立体とエダクターとの結合体。
14. 請求項１３に記載の弁組立体とエダクターとの結合体において、一方のエダクターはある流動度を持ち、他方はそれより速い流動度を持つことを特徴とする弁組立体とエダクターとの結合体。
15. 請求項１３に記載の選択弁とエダクターとの結合体において、前記エダクターは逆止め弁を介して前記選択弁組立体に連結されることを特徴とする選択弁とエダクターとの結合体。
16. 請求項１３に記載の選択弁とエダクターとの結合体において、さらに、前記逆止め弁はボール型逆止め弁であることを特徴とする選択弁とエダクターとの結合体。

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