JP4490500B2 - 定流弁 - Google Patents

Description

本願は、２００５年３月２２日に出願された米国仮特許出願第６０／６４４，２９９号に基づく優先権を主張する。

本発明は、全体として流体弁に関し、特に、通常は閉じていて選択された閾値レベルを超える可変の流体圧が生じると開き、開くと一定の圧力と流量で流体を送る調整弁に関する。

上述した種類の調整弁は、例えば米国特許第６，０２６，８５０号および第６，２０９，５７８号に開示されるように周知のものである。

米国特許第６，０２６，８５０号明細書 米国特許第６，２０９，５７８号明細書

これらの周知の弁は十分に問題なく機能するが、特定の使用においては、非常に複雑であったり、高価であったり、また炭酸飲料や非炭酸飲料のディスペンサなどの液体分配装置内の限られた空間にこれらの設計を組み込むには困難が伴ったりする。

図１には、本発明による調整弁１０の全体が示されている。弁は、互いに噛み合う外部フランジ１６，１８においてキャップ１２がカップ形状のベース１４と接合し、フランジの間にＯリングシール２０が挿入されている外部ハウジングを備える。

ハウジングの内部は、障壁２２によってヘッド部２４とベース部２６とに分けられている。キャップ１２の流入口２８は、圧力が閾値レベルの上下で変化する流体供給源（図示せず）と接続するように設けられている。障壁２２内にある流入口２８と中央ポート３０は、弁の中心軸Ａ_１と一直線に並んでいる。また、キャップ１２内の流出ポート３１は、第１の軸Ａ_１と交差する第２の軸Ａ_２と一直線に並んでいる。

調整アセンブリ３２は、障壁２２と協働してベース部を流体チャンバ２３’とばねチャンバ２３”とに分離する。調整アセンブリは、流入口２８の流体圧が閾値の圧力を下回ったときに流体が弁を通過しないように働く。流入口の流体圧が閾値の圧力を上回ったときは、調整アセンブリは、流体が一定の圧力と流量でヘッド部２４からポート３０を通ってチャンバ２３’に流れ、さらに流出ポート３１に流れるように働く。流出ポート３１、下流側のオリフィス、または流れ制御装置（図示せず）は、流体チャンバ２３’に背圧を発生させるように働く。

調整アセンブリ３２は、中空シェル３４と中央プラグ３６とを有するピストンを備える。ピストンは、軸Ａ_１に沿って相反する方向に動くように柔軟性のある環状の隔壁３８に支持されている。隔壁の内縁は、シェル３４とプラグ３６との間に挟まれている。カップ形状のベース１４は、キャップ１２内に収まる円筒状の壁セグメント１４’を備える。隔壁の外縁は、壁セグメント１４’の上縁１５とキャップの内側に突き出ている内部レッジ１７との間に挟まれている。

ピストンのプラグ３６のステム４０は、ポート３０を通ってヘッド部２４に突き出ている。ステム上の拡大ヘッド４２はテーパ下面４４を有し、この下面は障壁のテーパ面４６と協働して、ポート３０を通る流路の大きさを、流入部における可変の流体圧の逆関数として調整し、一定の圧力と流量で流体を流出口３１に送る。

ばねチャンバ２３”内の圧縮ばね４８は、シェル３４の下面とハウジングのベース１４の底壁５２との間に挟まれている。ばねは、調整アセンブリ３２を障壁２２に向かって押し付ける。流入口２８の流体圧が閾値の圧力を下回ると、ばね４８は調整アセンブリ３２を障壁２２に押し付け、これによって流体が流体チャンバ２３’から流出口３１’に流れないようにすることができる。流体圧が閾値の圧力を上回ると、流体圧がばね４８の弾性的な閉じる力よりも大きくなり、ピストンアセンブリが障壁から離れ、協働するテーパ面４４，４６による調整機能が働き始める。底壁５２の開口部５０は、隔壁３８の下の容積部分の空気を周囲大気に排気するように設けられている。

本発明による調整弁全体であって、弁が開いている状態を示す断面図である。

Claims (3)

1. 流体源から可変圧の流体を受けて、前記流体を一定の圧力で流体アプリケータなどに送るための調整弁であって、
   カップ形状のベースに接合されたキャップを有する外部ハウジングと、
   前記ハウジング内部をヘッド部とベース部とに分ける障壁と、
   前記ベース部を流体チャンバとばねチャンバとに分ける調整アセンブリと、
   前記キャップに設けられ、前記ヘッド部を前記流体源に接続する流入口と、
   前記弁の中央の第１の軸に沿って前記障壁に設けられ、前記ヘッド部を前記流体チャンバに接続するポートと、
   前記第１の軸と交差する第２の軸に沿って前記キャップに設けられ、前記流体チャンバと接続されている流出口と、
   前記調整アセンブリから前記第１の軸に沿って前記ポートを通って前記ヘッド部に突き出ているステムと、
   柔軟性のある隔壁であって、前記調整アセンブリが前記第１の軸に沿って相反する方向に動くように前記ハウジング内で前記調整アセンブリを支持する、柔軟性のある隔壁と、
   前記ばねチャンバに設けられたばねと、を備え、前記ばねは、前記隔壁が前記障壁と密封接触して流体が前記ヘッド部から前記ポートと前記流体チャンバを通って前記流出口へ流れない閉鎖位置まで、前記調整アセンブリを弾性的に押し付け、また前記ばねは、前記調整アセンブリと前記調整アセンブリから突き出ている前記ステムと協働して、前記流入部における可変の流体圧の逆関数として前記ポートの大きさを調整して、前記流出口に送られる前記流体の圧力を一定のレベルで維持し、前記弁は、前記調整アセンブリに作用する前記流体の圧力が閾値レベルを上回ると自動的に動き、前記圧力が前記閾値レベルを下回ると自動的に閉じる、
   調整弁。
2. 請求項１に記載の弁であって、前記キャップと前記カップ形状のベースとが互いに向かい合う面の間に前記隔壁の外縁が挟まれて保持されている弁。
3. 請求項１に記載の弁であって、前記カップ形状のベースが、前記キャップ内に収まる円筒状の壁セグメントを備え、前記壁セグメントの縁と前記キャップの内側に突き出ているレッジとの間に前記隔壁の外縁が挟まれて保持されている弁。

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