JP5575135B2 - バルブ - Google Patents

Description

本発明は、流体を分配し、または抜くのに用いるバルブに関するものである。

飲食業では、フルーツジュースや他の清涼飲料水のような液体が、使い捨ての分配用のバルブを有するパックに入れて供給されることが多い。これによって、標準的な分配装置に取り付けるのが容易になり、漏れと傷みの可能性が低減される。このようなバルブは、分配装置に取り付けられた時に自動的に開き、事によると、分配装置からはずされた時に自動的に閉じるように構成されている場合がある。これによって、内容物の傷みを生じさせることがある、パック内への空気の進入を生じさせることなくパックをより長い期間にわたって用いることが可能となる。

現存するバルブの１つの問題は、自動的に開き、かつ復帰できるようにするために、バルブを、通常、バルブが分配装置からはずされた時に自動的に元通りシールできるようにするためのばねまたは他の弾性構成要素を含むいくつかの構成要素から構成する必要があるということである。そうでなければ、バルブを分配装置から外す前に、パックの中身を完全に空にする必要が生じ、または、他のパックが一時的に必要な場合に、パックを、空にする前に捨てる必要が生じる。そこで、自動的に復帰するバルブを設けなければ、１種類を超える液体と共に分配装置を利用できる融通性が減り、また、付けはずしした時に傷みが生じる恐れが高まる。しかし、従来の復帰可能なバルブは、複数の構成要素を有し、全体として、液体容器のコストと複雑さを増大させる。

本発明の目的は、上述の問題に対処することにある。

本発明の第１の態様によれば、基端部の所で閉じられ先端部の所で開口され、基端部と先端部の所に、チューブの内面に接してシールするための外面のシール面が設けられた管状の本体を有し、この本体が、屈曲できるように取り付けられた脚部を基端部と先端部との間に有し、この脚部が、開口した先端部にコックを嵌めた時に、本体を通る流路を開くように本体から外側に屈曲するように構成されている、バルブが提供される。

本発明の利点は、追加の構成要素を用いるのではなくチューブ自体を用いて、復帰可能な接続がバルブにおいて行われることである。これによってバルブの構成が簡素化され、コストが低減される。

脚部は、コックの外面に係合して脚部を外側に屈曲させるように構成された内面のカム面を有していてよい。このカム面によって、より高い外形のカムによってより高い流速が得られるようにして、係合させられた時にバルブを介して、要求される流速が得られるようにバルブを構成することができる。

脚部は、可撓性のヒンジによって本体に接続されていてよい。そのような可撓性のヒンジは、脚部が本体部分に接続される所に薄くなった部分を設けることによって形成されていてよい。あるいは、バルブの構成に応じて、脚部は、その長さに沿って可撓性に形成されていてもよい。

バルブの本体部分は、バルブが、チューブ内に挿入された時にチューブの内面に接して適切にシールできるようにするために、基端部のシール面と先端部のシール面との間で実質的に円筒状であるのが好ましい。あるいは、円筒以外の形状、例えば、先細りの形状、またはくびれた形状を用いてもよい。

バルブは、本体部分をコックの周りに嵌めた時に外面から離れるように外側に互いに反対方向に延びるように構成された対の脚部を有するのが好ましく、それによって、対称な構成が得られ、また、コックに嵌められた時の、バルブを介した流量が高められる。

バルブは、円筒状の本体部分の先端部から延びるフランジを任意構成として有しており、このフランジは、バルブをコック上へと押す取っ掛かりを与え、また、バルブが完全に嵌ったのをユーザが分かるようにする働きをする。

バルブは、先細り部を基端部の所に有していてよく、この先細り部によってチューブへの挿入を容易にすることができる。基端部は、基端部の周りに流路を形成する切欠部を有していてもよく、それによって、バルブを通る流体の流れが改善される。

バルブは、一体的な構成であり、すなわち、例えば射出成形によって単一片から作製されるのが好ましい。これによって、取り付ける前に組み立てる必要がなくなるので、製造を大幅に簡単にすることができる。

本発明の第２の態様によれば、内部に液体を保持する容器と、容器から延びる分配用のユーブと、チューブの自由端内に配置された、本発明の第１の態様によるバルブであって、管状のバルブの基端部と先端部の所のシール面がチューブの内面に接してシールされている、バルブと、を有する液体分配装置が提供される。

本発明の第３の態様によれば、本発明の第２の態様による液体分配装置を操作する方法であって、コックをバルブの、開口した先端部内に挿入して、屈曲できるように取り付けられた脚部を、管状のバルブの外面から離すように外側に屈曲させ、それによって、バルブの基端部の所の、シール面とチューブの内面との間のシールを破り、それによって、バルブ内の流路を開いて、液体がチューブおよびコックを通過できるようにすることを有する、方法が提供される。

本発明による管状のバルブの斜視図である。 図１ａの管状のバルブの他の斜視図である。 コックを嵌める前の、チューブの端部に取り付けられた管状のバルブの斜視図である。 最初の係合状態にある管状のバルブ、チューブおよびコックを通る断面図である。 ２番目の係合状態にある管状のバルブ、チューブおよびコックを通る断面図である。 ３番目の係合状態にある管状のバルブ、チューブおよびコックを通る断面図である。 ３番目の係合状態にある管状のバルブ、チューブおよびコックの切欠斜視図である。

以下、本発明を、例示によって、添付の図面を参照して説明する。

本発明による一例の実施形態のバルブ１００の２つの斜視図を図１ａおよび１ｂに示す。バルブ１００は、バルブ１００を挿入することができるチューブに対して近い側の基端部１１１と遠い側の先端部１１２を有する管状の本体部分１１０を有している。シール面１２０，１３０が、以降の図面を参照して以下に示すように、バルブ１００が挿入されるチューブの内面に接してシールするために、本体部分の外面の周りの、基端部１１１および先端部１１２の所にそれぞれに設けられている。

本体部分１１０は、シール面１２０，１３０の間に切欠部１４０を有しており、切欠部１４０内に、屈曲可能に取り付けられた脚部１５０が設けられている。図示する実施形態では、脚部１５０は、本体部分１１０に対してヒンジを介して取り付けられており、その結果、脚部１５０は、以降の図面を参照して以下に詳述するように、コックが、開口した先端部１１２からバルブ１００内に挿入された時に、外側に本体部分１１０から離れるように屈曲するように構成されている。脚部１５０は、切欠部の一部または全部を覆うように構成されていてよい。

バルブ１００をチューブ内に容易に挿入できるようにするために、先細り部１６５が、バルブの本体部分１１０の基端部１１１の所に設けられている。バルブが開かれた時に基端部１１１の周りを流体が流れるのを容易にするために、基端部の周りに流路を形成する切欠部１６０が設けられている。

コックが取り付けられるバルブに付加的な取っ掛かりを与えることができ、また、バルブ１００がチューブ内に入りすぎないようにするための終端止めを構成する任意構成のフランジ１７０が、図１ａおよび１ｂのバルブ１００に示されている。このフランジは、図１ａおよび１ｂに示すような円以外の形であってもよい。図２では、フランジ１７０は、もっと四角に近い形であるが、同じ目的に役立つ。図２では、バルブ１００は、チューブ２２０の端部に挿入されているのが示されている。チューブは、バルブ１００が挿入された部分の周りで膨張させられているのが示されている。本発明によるバルブと共に用いられるチューブは、エラストマ材料、例えば、シリコンまたは他の種類のゴムから構成されているのが好ましい。これは、チューブが、使用時に、バルブと共に、液体をシールするという要求される機能を果たすことができるようにするためである。

図２では、バルブ１００は、分配装置のコック２１０と係合する前の状態で示されている。バルブ１００と、バルブ１００を取り付けることができるチューブ２２０は、例えば、バッグインボックスタイプの液体容器、すなわち、液体が取り出されるとボックス内のバッグがつぶれるので、空気の入り口が必要ない流体容器に取り付けられてよい。したがって、この種の容器によれば、液体を酸化によって傷めることなく、取りはずしと再装着を行うことができる。しかし、バルブがディスペンサからはずされた時に空気の進入を防ぐ適切なシールを生じさせることが重要である。本発明によるバルブでは、このシールが、バルブがコックからはずされた時に、自動的に生じさせられ、また、バルブがコックに取り付けられた時に、このシールが自動的に破られる。

図３は、分配装置のコック２１０がバルブ１００の先端部１１２を通して部分的に挿入された状態で、チューブ２２０内の適切な位置にあるバルブ１００の断面図を示している。図示する実施形態では、バルブは、屈曲可能に取り付けられた互いに対向する２つの脚部１５０ａ，１５０ｂを本体部分１１０内に有しており、脚部１５０ａ，１５０ｂは、各脚部の根本の所の可撓性のヒンジ１５５ａ，１５５ｂによって本体部分に取り付けられている。可撓性のヒンジ１５５ａ，１５５ｂは、単純に、各脚部の根本の所の壁が薄くなった部によって構成されていてよい。あるいは、脚部１５０ａ，１５０ｂは、要求される弾性と、屈曲に対する抵抗に応じて、それらの長さ方向に、より広範な部分に沿って可撓性であってもよい。

各脚部１５０ａ，１５０ｂは、バルブの管状の本体部分内へと延びているカム面１５６ａ，１５６ｂを有している。カム面１５６a，１５６ｂは、コック２１０がバルブ１００内に完全に挿入された時に、コック２１０の外面と係合して、脚部に、外側へと、本体部分１１０から離すように力を加えるように構成されている。コック２１０の、対応する特徴部２１１と係合するように構成された係合特徴部１５７a，１５７ｂがさらにカム面１５６a，１５６ｂに設けられていてもよい。図２に示すように、脚部１５０ａ，１５０ｂの係合特徴部は、コック２１０の外縁の周囲の溝２１１に係合するように構成された隆起部１５７a，１５７ｂの形態である。

図２に示すコック２１０は、断面が円形であり、したがって、バルブ１００とコック２１０の間の相対的な回転方向の位置関係にかかわりなく、バルブの脚部１５０ａ，１５０ｂと係合するように構成されている。あるいは、コックは、コックが、バルブの脚部１５０ａ，１５０ｂと係合する前に、相対的な回転を経てから挿入可能になるように、長手軸と短手軸を有する、円形ではない断面を有していてもよい。例えば、コックは、コックが断面の、短手軸がバルブの脚部１５０ａ，１５０ｂの間にくるように挿入できるように、楕円形の断面を有していてよい。すると、バルブ１００は、コックをバルブ１００に対して４分の１回転分だけ回転させることによって開くことができる。同様の効果を達成できる他の断面形状も考えられる。

バルブのシール面１２０，１３０は、チューブ２２０の内面２３０に接してシールされ、それによって、流体（通常は液体）がバルブを通過するのが防がれている状態で図３に示されている。チューブ２２０は、弾性的に可撓性の、好ましくはエラストマの材料から構成されているので、これらのシールは、バルブ１００が、分配装置に取り付けられる前、チューブ２２０内の適切な位置に留まっている限り維持することができる。

図３は、バルブ１００の、脚部の対が設けられている好ましい実施形態を示している。本発明によるバルブは、脚部が１つのみでも機能でき、あるいは、２つより多くの脚部を設けられていてもよい。しかし、製造と使用を容易にするためには、２つの脚部が好ましい。

図４は、コック２１０が、カム面１５６ａ，１５６ｂと係合するように部分的に挿入され、それによって、脚部１５０ａ，１５０ｂが、バルブ１００の本体部分１１０から離れるように屈曲させられている、バルブ１００の、さらなる断面図を示している。これによって、チューブ２２０が、局所的に広げられ、チューブの内面２３０とバルブ１００の、基端部１１１の所のシール面１２０との間のシールが破られている。今や、流体は、矢印４１０によって示す流路に沿ってバルブ１００を通ってコック２１０内へと通過することができる。しかし、バルブの、先端部１１２の所のシール面１３０との間のシールは維持され、それによって、流体がバルブ１００から漏れ出るのが防がれている。

コック２１０がバルブ１００内にさらに押し込まれると、図５に示すように、脚部の係合特徴部１５７ａ，１５７ｂがコック２１０の、対応する特徴部２１１に嵌る。図示の実施形態では、隆起部１５７ａ，１５７ｂがコック２１０の溝２１１に嵌り、それによって、バルブがコック上の適切な位置に保持され、バルブ１００が不用意にはずれるのが防がれている。この構成では、コック２１０がバルブ１００に完全に嵌った状態で、バルブ１００のフランジ１７０は、分配装置の、対応する面５１０に係合するのが好ましく、これが、バルブが完全に嵌ったことをユーザが知ることができるようにするための積極的な終端止めとして作用する。

バルブ１００をコック２１０からはずすのは、上述した嵌めるのの逆である。バルブ１１０の先端部１１２の周りを握ることによって、バルブをコックからはずすことができ、それによって、脚部１５０ａ，１５０ｂが、チューブ２２０の弾性力の下でバルブの本体部内へ戻る。すると、シール面１２０がチューブ２２０の内面２３０と係合し、シールが行われて流体がバルブから逃げるのが防がれる。

図６は、図５に示す完全に嵌った状態のバルブ１００のさらなる図を示している。図４および５の流路４１０は、バルブ１００の基端部１１１の所に設けられた切欠部１６０を通過しているのが示されており、切欠部１６０は、液体がチューブ２２０との間を、そしてバルブ１００を通ってコック２１０へとより容易に通過できるようにする働きをしている。

バルブ１００は、チューブの材料の弾性的な性質と可撓性の１つまたは複数の脚部との組み合わせの結果として開閉させられるので、本発明によるバルブは、例えば射出成形によって、単一の一体的な構成物から作製することができる。これによって、概して構成が簡素になり、それによって、自動的に開き、かつ復帰するバルブの利点を維持しながらバルブのコストと複雑さが低減される。これは、例えば飲食業における液体ディスペンサ用のバルブなどとし用いる用途を特に有し、典型的には、液体容器に取り付けられる使い捨てのバルブとして用いられる。

本発明によるバルブは、ポリプロピレンポリまたはポリアセチルのような高分子繊維材料から作製されるのが好ましく、ポリプロピレンポリまたはポリアセチルのいずれも、食品グレードでの使用に適するように、また、バルブの脚部のヒンジを形成するのに十分に柔軟に作製することができる。

あるいは、本発明によるバルブは、バルブの基端部が容器内の液体内に延びるようにし、先端部が、分配装置に取り付けられるコックを挿入することができる出口として働くようにして、液体容器の出口バルブとして用いてもよい。この代替の実施形態の場合、両端が開口したエラストマ製のチューブの短い部分を、コックを挿入する前にバルブをシールするために設けることができる。

可撓性の脚部のカムの外形は、バルブを介する、望まれる流量に応じて、図示したのとは異なるものとすることができる。例えば、カムの外形をより低くすることによって、バルブを介する流れを減らすことができ、カムの外形をより高くすることによって、チューブの壁がもっと広げられ、より多くの流体をバルブを介して流すことができる。

本発明によるバルブは、液体容器用の、自動的に復帰可能な分配用のバルブを提供するのに用いるために、飲食業および食品業において特に用いられることが想定される。しかし、このバルブは、工業化学または工業ガスの用途のような、自動的の、液体または気体のバルブが必要とされる他の用途に用いることもできる。そのような用途では、バルブは、分配のためではなく、抜け口として用いてもよい。

コックは、バルブを組み込む分配組立体の一部を形成していてよく、すなわち、コックは、液体容器に取り付けられるバルブと共に供給される。あるいは、コックは、取り付けられるバルブのための装置の一部であってもよい。考えられる１つの代替例では、バルブ１００は、プランジャの形態のコックと共に供給され、それによって、作動可能なバルブ組立体を構成する。その場合、バルブ組立体の２つの部品は、バルブを作動させるために、（コックの断面形状に応じて）一緒に押され、または回転させられてよい。

他の実施形態が、添付の請求項によって規定されるように本発明の範囲内とすることが意図される。

Claims (15)

1. 基端部の所で閉じられ先端部の所で開口され、前記基端部と前記先端部の所に、チューブの内面に接してシールするための外面のシール面が設けられた管状の本体を有し、該本体が、屈曲できるように取り付けられた脚部を前記基端部と前記先端部との間に有し、前記脚部が、開口した前記先端部にコックを嵌めた時に、前記本体を通る流路を開くように前記本体から外側に屈曲するように構成されている、バルブ。
2. 前記脚部は、前記コックの外面に係合して前記脚部を外側に屈曲させるように構成された内面のカム面を有する、請求項１に記載のバルブ。
3. 前記脚部は、可撓性のヒンジによって前記本体の部分に接続されている、請求項１または２に記載のバルブ。
4. 前記本体の部分は、前記基端部の前記シール面と前記先端部の前記シール面との間で実質的に円筒状である、請求項１から３のいずれか１項に記載のバルブ。
5. 前記本体の部分をコックの周りに嵌めた時に外面から離れるように外側に互いに反対方向に延びるように構成された対の前記脚部を有する、請求項１から４のいずれか１項に記載のバルブ。
6. 円筒状の前記本体の部分の前記先端部から延びるフランジを有する、請求項１から５のいずれか１項に記載のバルブ。
7. 前記基端部は先細り部を有する、請求項１から６のいずれか１項に記載のバルブ。
8. 前記基端部は、該基端部の周りに流路を形成する切欠部を有する、請求項１から７のいずれか１項に記載のバルブ。
9. バルブが一体的な構成である、請求項１から８のいずれか１項に記載のバルブ。
10. 内部に液体を保持する容器と、
    前記容器から延びる分配用のチューブと、
    前記チューブの自由端内に配置された、請求項１から９のいずれか１項に記載のバルブであって、管状の前記バルブの前記基端部と前記先端部の所の前記シール面が前記チューブの内面に接してシールされている、バルブと、
    を有する液体分配装置。
11. 請求項１から９のいずれか１項に記載のバルブと
    屈曲できるように取り付けられた前記脚部と係合して前記バルブの前記本体を通る流路を開くように構成された外面を有するコックと、
    を有するバルブ組立体。
12. 前記コックの前記外面は、断面が実質的に円形である、請求項１１に記載のバルブ組立体。
13. 前記コックの前記外面は、長手軸と短手軸を有する断面を有し、前記長手軸は、前記バルブと前記コックを相対的に回転させた時に、前記バルブの前記脚部と係合するように構成されている、請求項１１に記載のバルブ組立体。
14. 請求項１０に記載の液体分配装置を操作する方法であって、
    コックを前記バルブの、開口した前記先端部内に挿入して、屈曲できるように取り付けられた前記脚部を、管状の前記バルブの外面から離すように外側に屈曲させ、それによって、前記バルブの前記基端部の所の、前記シール面と前記チューブの前記内面との間のシールを破り、それによって、前記バルブ内の流路を開いて、液体が前記チューブおよび前記コックを通過できるようにする、
    ことを有する方法。
15. 屈曲できるように取り付けられた前記脚部が、前記コックの挿入後に前記コックと前記バルブを相対的に回転させた時に外側に屈曲させられる、請求項１４に記載の方法。

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