JP2009532631A - 誘導バルブ - Google Patents

Abstract

吐出システムを水源に取り付ける流体用誘導バルブ。第１のモードでは、水は、水栓出口とすることができる第１の出口２０まで誘導バルブを通って流れる。第２のモードでは、水は、接続部材に締結される流体管３８、５９と、薬品ディスペンサとに誘導される。接続部材によって、第２のモードにおいて水を流体管に導くシャトル弁２２の移動がもたらされる。
【選択図】図２

Description

本発明は、包括的には、ディスペンサを吐水口に接続する装置に関する。より詳細には、本発明は、吐水口からディスペンサに水を誘導する（divert）ことができる、水栓に取り付けるための接続装置に関する。

［連邦政府委託の研究又は開発に関する記載］
該当なし

［関連出願の相互参照］
該当なし

噴霧装置をシャワーヘッドに接続する誘導バルブは、米国特許第５，５６０，５４８号、及び同第５，６２４，０７３号に示されている。噴霧装置をトイレットに接続する誘導バルブが、米国特許第６，７０４，９４６号に開示されている。これらの装置は、シャワーヘッド又はトイレットと共に使用するために特に設計されている。これらは水栓に接続する使用には向いていない。

水栓から標準水流を提供し、また代替的には、水栓からディスペンサへ水を誘導する様態で、当該水栓に取り付けることができる誘導バルブが必要とされている。容易に接続及び分離することができる、水栓と共に使用する誘導バルブも必要とされている。

したがって、水栓と共に使用するための改良された誘導バルブが必要とされている。

したがって本発明の目的は、以下のようなものである：
ａ．改良された誘導バルブを提供すること。
ｂ．特に水栓と共に使用されるようになっている誘導バルブを提供すること。
ｃ．ディスペンサに対して容易に接続及び分離される、上記の種類の誘導バルブを提供すること。
ｄ．逆流防止機能を含む上記の種類の誘導バルブを提供すること。
ｅ．特殊工具を用いずに製造することによってコスト効率を良くすることができる、上記の種類の誘導バルブを提供すること。

吐出システムを水源に取り付ける本発明の誘導バルブによって、上記の目的が達成されると共に従来技術の欠点が克服される。当該誘導バルブは、環状キャビティと、流体入口と、第１の流体出口と、第２の流体出口とを有するバルブハウジングを備える。環状キャビティによって、流体入口と、第１の流体出口と、第２の流体出口との間の流体連通が可能になる。シャトル弁がバルブハウジング内の環状キャビティ内で摺動可能に取り付けられる。このキャビティ内に上記シャトル弁を拘束する手段がある。上記シャトル弁は、当該シャトル弁が、流体が上記流体入口と上記第１の流体出口との間を流れるように当該弁を拘束する上記手段に隣接して適所におさまる第１の位置まで水圧によって上記環状キャビティ内で摺動可能である。上記シャトル弁は、当該シャトル弁が、流体が上記流体入口と上記第２の流体出口との間を流れるように上記バルブハウジングの上記環状キャビティ内に位置決めされる第２の位置まで当該環状キャビティ内で摺動可能である。

好ましい一実施の形態において、一方向弁部材はシャトル弁内に位置決めされる。

一態様において、流路は、シャトル弁が第２の位置まで動いて第２の流体出口に水を通す場合よりも遅い速度で第１の流体出口に水を通すように構成及び配置される。

別の態様において、可撓管はバルブハウジングへの接続の反対にある接続部材に締結され、薬品噴霧装置は接続部材への接続の反対にある端において流体管に接続される。

別の好ましい一実施の形態において、第１の流体出口は水栓出口の形態である。

さらに別の態様において、ブーツ部材は水栓への接続用に流体入口に接続される。

図１を参照すると、全体的に１１で示される多機能ディスペンサにホース１３によって接続される、全体的に１０で示される誘導が示されている。この好ましいディスペンサは、米国特許第６，７０８，９０１号に記載されている。

図２及び図３に示されているように、誘導バルブ１０は、環状キャビティ１４を有するバルブハウジング１２を備える。流体流入路１６がブーツ型接続部２６によって設けられ、ブーツ型接続部２６はねじ山付きコネクタ１５によってハウジング１２に接続される。流体を出口２０へ輸送する流路１９及び２５によって、流入路１６と流体連通するキャビティ１８がある。シャトル弁２２が環状キャビティ１４内に摺動可能に位置決めされる。一方向弁２３はキャビティ部３１を有する弁２２内に位置決めされる。シャトル弁２２は、ハウジング部材２１内で肩部３０と接触するシール３２を有する弁駆動部材２８と接触する。付加的なシール４０及び４３も弁駆動部材２８に設けられる。

即時接続・分離接続部品（quick connect-disconnect coupling part）の形態でガルディナ接続装置（Gardena connecting device）が４１で示される。これは、Gardena Manufacturing GmbH社から容易に入手可能である。これは、外側スリーブ４２と内側保持カラー４４と、外側スリーブ４２から延びているタブ４６に保持されながらこれを接触する環状部４８とを備える。内側保持カラー４４に枢動可能に取り付けられると共に、開口部５１を通って延びるロッキングロッキング要素５０がある。ばね５２が、環状部４８に対して外側スリーブ４２のタブ４６を付勢する。一方向弁５４が接続部品４１の中央流路５３内に配置される。シールが５６に設けられる。

図４及び図５は、「Ａ」の接尾辞が続く以外では同じである符号によって参照される同様の構成要素によって、代替的な一実施形態１０Ａを示す。実施形態１０と１０Ａとの間の差異は、実施形態１０Ａにおいて、ハウジング部材２１Ａに配置されるＯリングシール４０Ａの位置決めである。対照的にＯリングシール４０は、実施形態１０において駆動部材２８に配置される。

動作
誘導バルブ１０及び１０Ａのより良い理解はこれらの動作の説明によってもたらされる。図１〜図３を参照すると、誘導バルブ１０は、ブーツ２６の形態の流体流入路１６によって水栓（図示せず）に接続される。図２には示されていないが、スロット付きシールド（slotted shield）２７は接続部材２４に取り付けられることになり、接続部材２４はネジ山２９によってバルブハウジング１２に接続される。スロット付きシールド２７は図２において位置決めされているように、駆動部材２８に重なって（over）延びる。水は、キャビティ１７へ、次いで流路２５を通ってキャビティ１４へと流入し、流路１９を通ってキャビティ１８から流出する。キャビティ１４内の水圧は、弁２３とシャトル弁２２とに作用して、シャトル弁２２と駆動部２８とを図２に示される位置まで動かす。この位置では、シャトル弁２２は、肩部３０に係合するシール３２によってさらなる移動を抑えられる。シャトル弁２２のこの移動は、クラッキング点によって、シャトル弁２２が、水が弁２３を通って流れずに上記の様態で動くことが可能になるように、クラッキング点を有する弁２３を設計することによってもたらされる。

図１において見られるように、製品をディスペンサ１１から吐出することが望ましい場合、ガルディナ接続部品４１は、ハウジング部材２１の接続部材２４に係合するまで、駆動部材２８とハウジング部材２１の一部との上方を移動させられる。同時に、可撓性ロッキング要素５０はハウジング部材２１の縮径部５５に係合する。ロッキング要素５０の縮径部５５への移動は、これらに対して動くフランジ５７によってもたらされる。これが図３に示されている。この位置で駆動部材２８は、弁５４と接触して弁５４を開放すると共に、シャトル弁２２を図３に示される位置まで動かす。この位置で、シャトル弁２２が流路１９を覆うことが見られる。これによって、全ての加圧された水が弁２３を通ってキャビティ３１へ流入する。そこから水は、オリフィス３４を通って弁２２とバルブハウジング部１２との間の流路３３、キャビティ３７、次いでオリフィス３６、流路３８、弁５４を通って、そして継手６２を通ってホース１３へと流入する。継手６２は保持カラー４４のねじ山部分５９に接続する。

製品をディスペンサ１１から吐出することがもはや望ましくない場合、ガルディナ接続部品４１は、スロット付きシールド２７上の６０のようなスロットによって反対側で把持され、バルブハウジング１２から離れた方向に引っ張られる。これは図１で最良に見られる。この引っ張り動作は、フランジ５７のロッキング要素５０との接触を解除すると共に、ロッキング要素５０の縮径部５５からの移動、及び接続部品４１をバルブハウジング１２と駆動部材２８とから離す移動を可能にする。次いで、シャトル弁２２と弁２３とに作用する水圧は、シャトル弁２２を図２に示される位置まで動かすことができる。シャトル弁２２のこの移動は、弁２３の所定のクラッキング点によってもたらされる。次いで水は、標準位置にあるように、流路１９と、キャビティ１８と、エアレータ３５とを通って流れる。エアレータ３５は、誘導バルブ１０が図２に示される非誘導位置にあるときに、図３に示される誘導位置にあるときよりも遅い流速を出口２０を通じてもたらす。エアレータによって引き起こされる少量の背圧は、弁２３に作用すると共にシャトル弁の非誘導位置への移動を助ける。

実施形態１０Ａの動作は、実施形態１０に関して上述したものと実質的に同じである。１つの差異は、接続部品４１とハウジング部材２１Ａとの間に設けられるシール４０Ａである。シール４０は駆動部材２８に配置されるが、シール４０Ａは駆動部材２８Ａではなくハウジング部材２１Ａに配置される。ハウジング部材２１Ａと接続部品４１との間のシーリングは、図３で視覚化されるようにもたらされる。別の差異は、弁駆動部材２８Ａがバレル６５Ａ内で摺動するとき、ハウジング部材２１Ａ内で弁駆動部材２８Ａの移動を制限するように、フランジ部分６４Ａを肩部６６Ａに係合することである。

図３を参照すると、キャビティ１４と１８との間に、付加的な流路６１が仮想線で示されている。これによって、大部分の水が誘導されるときにさえ出口２０に対して最少量の水流がもたらされる。いくつかの給排水設備基準は、これを給湯及び給水のクロスオーバを防ぐ手段として必要とする。

実施形態１０及び１０Ａの重要な一態様は、所定の水圧と共に、シャトル弁２２及び２２Ａを動かすために、一方向弁２３及び２３Ａを使用することである。したがって、一方向弁２３及び２３Ａは、所定の水圧と共に、各シャトル弁２２及び２２Ａを動かすだけでなく、バックチェック弁（back-check valve）としても機能する二重機能を果たす。

したがって、ここで水源との即時接続・分離を提供する誘導バルブが提供されることが分かる。この誘導バルブは、市場で容易に入手可能である接続部品によって駆動され、したがって、設計及び構成要素の費用を削減する。また、このディスペンサは、ディスペンサ１１がもはや使用されない場合にユーザに水を止めることを気付かせる流液型の抽気スロット（flow-through type bleeder slot）６０が設けられると共に、水が誘導される場合に水栓での水圧の解放も行う。加えて、ガルディナ接続部品４１内の一方向弁５４は、ホース１３がディスペンサ１１から分離されるときにホース１３から水が排出されるのを防ぐように機能する。

別の重要な一態様は、ばねの必要性を取り除く誘導バルブを設けることにある。これによって欠陥のあるばねに起因する維持費が削減される。

バルブハウジング１２とシャトル弁２２とを構成する好ましい材料は、ガラス繊維入りポリプロピレンである。しかしながら、他のプラスチック材料及び金属を使用してもよい。たとえば、アセチル及びポリカーボネート、並びに黄銅及びアルミニウムを使用してもよい。

誘導バルブ１０及び１０Ａは、特定の接続・分離接続部品４１と共に使用することに関して説明されてきた。シャトル弁２２及び２２Ａそれぞれの駆動部材２８及び２８Ａの移動を提供するこのような任意の接続部品を使用することができることが理解されるであろう。誘導バルブ１０及び１０Ａが特定のディスペンサ１１と共に使用されることは必須ではない。これらは、任意の液体吐出デバイス又は装置に接続して利用することができる。スロット付きシールド２７は省いてもよい。しかしながら、スロット付きシールド２７は、ハウジング部材２１及び２１Ａからそれぞれ延びるときに駆動部材２８及び２８Ａとの偶発的な接触を低減する。ブーツコネクタ２６は水栓への接続に関して説明されてきた。所望であれば、一般的に使用されるスクリューコネクタを利用してもよい。本発明の精神内にあるすべてのそのような変更形態及び他の変更形態は、添付の特許請求の範囲によって規定される本発明の範囲内にあるように意図される。

多機能ディスペンサと共に、誘導バルブを示す側面図である。 接続装置と共に、誘導バルブの一実施形態の断面図である。 誘導バルブを係合している接続装置と、誘導位置にある誘導バルブとを示す図２に類似の図である。 誘導バルブの代替的な一実施形態の断面図である。 誘導位置にある誘導バルブを示す図４に類似の図である。

Claims (13)

1. 吐出システムを水源に取り付ける誘導バルブであって、
   ａ．バルブハウジングであって、該バルブハウジング内に画定される環状キャビティと、流体入口と、第１の流体出口と、第２の流体出口とを有し、前記環状キャビティは、前記流体入口と、前記第１の流体出口及び前記第２の流体出口との間の流体連通を可能にする、バルブハウジング、
   ｂ．前記バルブハウジングの前記環状キャビティ内に摺動可能に（slidingly）取り付けられるシャトル弁、
   ｃ．前記キャビティ内で前記シャトル弁を拘束する手段、
   ｄ．前記シャトル弁は、該シャトル弁が、流体が前記流体入口と前記第１の流体出口との間を流れるように該弁を拘束する前記手段に隣接して適所におさまる第１の位置まで水圧によって前記環状キャビティ内で摺動可能であるように構成及び配置されること、及び
   ｅ．前記シャトル弁は、該シャトル弁が、流体が前記流体入口と前記第２の流体出口との間を流れるように前記バルブハウジングの該環状キャビティ内に位置決めされる第２の位置まで前記環状キャビティ内で摺動可能であること、
   を含む、吐出システムを水源に取り付ける誘導バルブ。
2. 前記シャトル弁内に位置決めされる一方向弁部材をさらに備える、請求項１に記載の誘導バルブ。
3. 前記シャトル弁が前記第２の位置まで動いて前記第２の流体出口に水を通す場合よりも遅い速度で、前記第１の流体出口に水を通すように構成及び配置される流路を備える、請求項１に記載の誘導バルブ。
4. 前記バルブハウジングに接続されると共に、前記シャトル弁を前記第２の位置まで動かすように構成及び配置される接続部材をさらに備える、請求項１に記載の誘導バルブ。
5. 前記接続部材は前記弁を前記第２の位置まで動かす駆動部材を備える、請求項４に記載の誘導バルブ。
6. 前記接続部材は、押すことによる接続及び引っ張ることによる分離をもたらすように構成及び配置される、請求項４に記載の誘導バルブ。
7. 前記接続部材は一方向弁を備える、請求項６に記載の誘導バルブ。
8. 前記一方向弁はシャトル弁駆動部材によって開放される、請求項７に記載の誘導バルブ。
9. 前記バルブハウジングへの前記接続と反対にある前記接続部材に締結される可撓管部材をさらに備える、請求項６に記載の誘導バルブ。
10. 前記接続部材への前記接続と反対にある端において前記流体管に接続される薬品噴霧装置をさらに備える、請求項９に記載の誘導バルブ。
11. 前記接続部材はステム部材である、請求項１０に記載の誘導バルブ。
12. 前記第１の流体出口は水栓出口として構成及び配置される、請求項１に記載の誘導バルブ。
13. ブーツ部材が水栓への接続用に前記流体入口に接続される、請求項１に記載の誘導バルブ。

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