JP6275748B2 - 弁配置、装置及びそれらの操作方法 - Google Patents

Description

本発明は、水及び他の流体に用いられる弁配置に関する。本発明は、例示のためにだけ示すのだが、装置が高温水及び低温水の供給を使用する、衛生及び他の設備に適用される。本発明は、そのような装置の熱煮沸のための提供に特に使用することが特徴である。

多くの種類の設備及び装置は水を使用する。例えば、家庭の又は施設の設備におけるシャワー又は流し台は、供給源からの高温水及び低温水を使用可能である。高温水及び低温水は、単純な混合タップによって混合可能であり、又はサーモ混合弁又はＴＭＶのような特別な弁によって混合可能である。ＴＭＶは、それら各々の供給パイプからの高温水及び低温水を混合することで、人間が使用するのに安全な前もって設定された温度の水を生成できる。この前もって設定された温度は、常に、バクテリアの急速な成長温度を助ける温度である。科学的処置レジームは、時折、バクテリアを殺すために好まれるが、好適な化学材料は強力な酸化剤となる傾向があり、しかもそれは深刻な被害を真ちゅう部材及びエラストマシールに引き起こし得る。それらは、さらに、これらの濃縮した形態において危険（例えば、毒性がある及び／又は腐食性がある）であり、したがって搬送及び取り扱いに危険である。さらには、ある種の微生物は化学物質に耐性を有している。これの１つの理由は、組織が生物膜を形成し、例えば、化学薬剤により殺されて死んだ細胞が、その下にある複数の生きている層のためにシールドとしての役割を果たすからである。

熱は、そのようなバクテリアを殺すために信頼性がある方法である。しかし、それは、最初はＴＭＶではバクテリアを殺すのに不適切な方法であるように思われた。なぜなら、ＴＭＶの目的は煮沸を防止することだったからである。これにより、弁は、けして、バクテリアを殺す温度に達しなかった。

この明らかな対立は、先には、電子的に制御されたソレノイド弁を用いた設備によって対処されていた。電子的コントローラは時折「滅菌オプション」を有しており、そこでは水の経路を制御する複数のソレノイド弁が、ある位置に切り替えられる。その場合、高温水供給源の内部において、装置全体を加熱するように、装置の回りに供給される。次に出口が操作され、混合されていない高温水が放出される。この動作は、製品全体を、存在するバクテリアのいずれかを約５分以内に殺すのに高温水温度まで急速に加熱する。しかし、これは、その時に滅菌されている設備を偶然に使用している人を煮沸にさらすという付随するリスクを有している。したがって、誰も施設を使用していない可能性が高い時、例えば、夜通しこれを行うことが慣習になっている。この活動は、殺菌されている個々の弁から離れた制御コンピュータ、例えばＢＭＳ（建物管理システム）によって開始又は作動させてもよい。電子的熱滅菌キットは、ドイツのＯｌｐｅのＳｃｈｅｌｌ ＧｍｂＨ ＆ Ｃｏ． ＫＧ （Ａｒｍａｔｕｒｅｎｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅ）から入手可能である。http://www.schell-armaturen.de/index.php?vw_type=artikel&vw_id=4431&struktur=1&praesenz=1及びそこからダウンロード可能な関連する設置指示を参照されたし。残念なことに、ソレノイド弁の一つが詰まったり漏れたり、高温水が製品の低温水入口に流れ込み続けることで、やけどの危険を生じさせるリスクが常にある。さらに、コントローラ又は配線の電子的欠陥が生じることで、それにより滅菌機能が不適切な時間に作動するリスクがある。この遠隔操作能力は単に存在するだけで、リスクとなる。電子装置への信頼性も、設置及び維持に必要な技術を増加させる。

代替の解決策として、本出願人は、いくつかの弁のための熱煮沸キットを提供してきた。熱煮沸キットは、シャワー弁のストレーナキャップ内にはめ込まれる複数のアダプタと、供給源同士を交差接続するホースとを有している。これを安全に行うために、最初に低温水供給源を隔離し、そして煮沸手続きの間それを隔離し続けることが必要になる。当該手続きは、高温水隔離弁を開き、そして出口を操作することを含む。これを正しい順番ですることを失敗すれば、混合弁が正しく殺菌されず、しかも低温水供給配管内に高温水が流れていくことが生じ得る。現在の熱煮沸キットを備え付けることは不便であり、いくつかの工程及び高温部材を取り扱うことが必要になる。これらの欠点は、好ましい結果を得られる唯一の方法であるということで大目に見られる。他方、一般に多くの設置を使用することは、処理の不便さ及び複雑さを理由として、正しく煮沸できないということになる。

第１の見地における本発明は、第１流体入口及び第２流体入口並びに第１流体出口及び第２流体出口を有する弁配置を提供する。弁配置は、互いに同期するように機械的に相互接続された第１弁及び第２弁を有し、そのため単一操作によって第1の流体流れ構成と第２の流体流れ構成との間を切り替え可能である。第１の流体流れ構成は、第１流体が第１流体入口から第１流体出口に流れる第１経路と、第２流体が第２流体入口から第２流体出口に流れる第２経路とを提供する。第２の流体流れ構成は、第２流体入口から閉ざされた、第１流体が第１流体入口から第１流体出口及び第２流体出口の両方に流れる複数の経路を提供する。

以下に、どのようにして、水消費装置においてより便利でかつ安全な熱煮沸の問題を、そのような配置が解決するかが分かるであろう。ただし、この配置は他の目的にも使用可能である。

第１弁及び第２弁は三方向弁であってもよい。一つのそのような実施形態では、第１三方向弁は、第１入口及び第２出口にそれぞれ接続された第１ポート及び第２ポートを有している。第２三方向弁は、第２入口及び第２出口にそれぞれ接続された第１ポート及び第２ポートを有している。第１三方向弁は、第２三方向弁の第３ポートに接続された第３ポートを有している。各三方向弁の第１ポート及び第２ポートは互いに一直線に並んでいてもよく、第３ポートは直角に並んでいてもよい。これにより、配置を供給線内に接続するのが便利になる。第１弁及び第２弁はボール弁であってもよい。

いくつかの実施形態では、第１弁及び第２弁は複数のアームのリンク結合によって連結された回転弁であってもよい。別例として、それらはそれらの回転を同期するためのギア又は他の機構によって接続されてもよい。一実施形態では、第１の流体流れ構成及び第２の流体流れ構成の間で動くときに、第１弁は半回転し、第２弁は１／４又は３／４回転のいずれかをする。

弁配置は手動駆動に適合されてもよい。弁配置は、手動駆動によって単一操作を実現するための取り外し可能なキーを有している。それにより、偶然によって第２の流体流れ構成に切り替えられることを防止する。一実施形態では、弁配置が第２の流体流れ構成のときに、キーは取り外し不能である。

代わりとして又は追加で、弁配置が第２の流体流れ構成にあるときに、装置を偶然に使用することを防止するために、配置は、視覚的に警告を示すものを有していてもよい。

好適な形態では、第１弁及び第２弁は、２つの実質的に同一の弁本体によって構成されている。同一の弁本体は、２つの同一の可動弁部品を含んでいてもよい。

第２の流体流れ構成は、第１流体入口から第２流体出口までの経路を提供してもよい。この経路は、第１の流体流れ構成における第２流体入口から第２流体出口までの経路より制限されている。これは、流体の浪費及び／又はランニングコストを低減させる。

本発明は、先の請求項に記載された弁配置と、それと組み合わせられた第１流体及び第２流体を消費する水消費装置とを有する装置である。弁配置の第１出口及び第２出口は、水消費装置の第１流体用入口及び第２流体用入口にそれぞれ接続されている。

熱煮沸用途のために、水消費装置は、第１流体用入口からの高温水と第２流体用入口からの低温水を混合することで、ユーザに水を中間の温度で提供するように機能可能なものであってもよい。この装置は、第２の流体流れ構成における弁配置と協働することで、装置の煮沸（熱）消毒を実行できる。代表的な応用例では、装置はシャワー設備である。

本発明は、高温水入口及び低温水入口を有する水消費装置を煮沸する方法を提供する。この方法は、下記のステップを有している。
上述の本発明の第１見地に係る弁配置を、高温水供給源及び低温水供給源と水消費装置の高温水入口及び低温水入口との間に配置し、
弁配置を第２の流体流れ構成に設定することで、水消費装置の高温水入口及び低温水入口の両方に高温水を配送し、
ある期間、高温水を水消費装置の高温水入口及び低温水入口を通して流し、
弁配置を通常の操作用の第１の流体流れ構成に戻す。

新規な弁配置及び方法は、当初は高温水及び低温水供給源に接続された装置の熱煮沸のために開発された。しかし、これらは他の構成及び他の用途に応用することもできる。最も広い見地における本発明は、水消費設備及び装置又は高温流体及び低温流体を消費する装置に制限されない。流体が高温及び低温であっても、配置は、第１流体としての低温水と第２流体としての高温水を用いて設置及び動作可能である。この場合、第２の流体流れ構成は、熱煮沸のための加熱の代わりに、装置又はそれによって供給されるアイテムの強制冷却に用いることができる。当業者は、すぐに、化学及び食品加工産業、エンジン冷却システムにおいて広い範囲にわたる応用を想像できる。流体の一方又は両方は、処理の材料又は製品であってもよく、又は他の部品又は製品を冷却するために装置内を流れて通る熱交換流体であってもよい。

したがって、本発明は、さらに、第１流体用入口及び第２流体用入口を有する流体消費装置を操作する方法を提供する。この方法は、下記のステップを有する。
前述した本発明の第１の見地に係る弁配置を第１流体供給源及び第２流体供給源と流体消費装置の第１流体用入口及び第２流体用入口との間に配置し、
弁配置を第２の流体流れ構成に設定することで、第１流体を流体消費装置の第１流体入口及び第２流体入口に配送し、
ある期間、第１流体を流体消費装置の第１流体用入口及び第２流体用入口を通して流し、
弁配置を通常の操作用の第１の流体流れ構成に戻す。

本発明の実施形態は、添付した図面を参照しながら、例示のためにのみ下記に説明される。
本発明の一実施形態に係る、シャワーユニットの上方に装着された煮沸アダプタの外観図。 図１の煮沸アダプタの外観及び部分的に分解された図。 煮沸アダプタの背面図 操作の第１及び第２モードにおいて、概略的形態として煮沸アダプタの形態及び機能を示す図。 操作の異なるモードである第１及び第２モードにおいて、概略的形態として煮沸アダプタの形態及び機能を示す図。 煮沸アダプタの一実施形態で用いられたバルブボールを示す図。 第１及び第２構成において、本発明の一実施形態の煮沸アダプタの実施形態を示す図。 第１及び第２構成において、本発明の一実施形態の煮沸アダプタの実施形態を示す図。 リンクの代わりにギアを用いた、煮沸アダプタの第２実施形態の操作を概略的に示す図。 リンクの代わりにギアを用いた、煮沸アダプタの第２実施形態の操作を概略的に示す図。

図１は、シャワーユニット１００の頂上部を示している。その上方には、本発明の一実施形態を構成する新規な煮沸アダプタ１０２が装着されている。シャワーユニットは、いずれかの従来の形態であってもよく、例えば、レール１０４に調整可能に装着されたシャワーヘッド１０３を有している。混合弁及び関連する配管は、ハウジング１０６内に収容され、シャワーヘッド１０３への供給用に安全かつ快適な温度で高温水と低温水の混合を配送する。混合弁は、シャワーの温度の最適な調整のために、例えば、サーモ混合弁であってもよい。外観では、煮沸アダプタ１０２は、単に、ハウジング１１０及びキーホール１１２を備えている。ハウジング１０６及び１１０は、外観がマッチしており、シャワー及び煮沸アダプタの機構部品並びに関連する配管を隠している。別の例として、当然ながら、ハウジングは省略されて、装置の内部機構が露出されてもよい。この記載で用いられるシャワーは、高温水及び低温水を消費する装置の一例でしかない。シャワーは、家庭の又は施設に設置されてもよい。

図２は、設置前の煮沸アダプタ１０２の図である。図３は、同じアダプタ１０２の背面図であり、図２と共に見られるべきである。ハウジング１１０の一部分１１４は、設置を助けるために取り除かれている。このハウジング部分の取り外しの際に、人が、シャワーユニット１００又は他の装置の対応する複数の入口に接続された第１及び第２供給パイプ１１６及び１１８にアクセス可能である。これらの供給パイプは、アダプタの出口を構成する。供給パイプ１１６は、装置の高温水供給取入口（図示せず）に接続するように配置されている。供給パイプ１１８は、装置の低温水供給入口（これも図示せず）に接続するように配置されている。アダプタ１０２の頂上側に、第１及び第２供給パイプ１２０及び１２２がそれぞれ高温水供給源及び低温水供給源に接続するように設けられている。図３の背面図から分かるように、弁配置１２４は供給パイプ１２０、１２２と供給パイプ１１６、１１８との間に配置されている。弁配置１２４はキー１２６（図２）によって、キーホール１１２を介して、操作可能である。弁配置及びキー１２６の目的は、設置を（ｉ）通常の操作モードと（ｉｉ）煮沸モードとの間で切り替えることである。前者では、高温水及び低温水がそれぞれの供給源からシャワーユニットに供給されて混合され、さらに制御された方法を用いてシャワーヘッド１０３によって混合され解き放たれる。後者では、供給入口１２０からの高温水はシャワーユニットの高温水入口及び低温水入口の両方に供給され、その煮沸用の温度を高くする。この弁配置のより詳細及びそれの操作の異なるモードは後述される。

キー１２６及びキーホール１１２いずれかの適切な形態を採ることができる。図示された本実施形態では、キーホール１１２はハウジング１１０内のスロット１３０に関連付けられている。合致するキーは、キーホールの主要部分に入れられるための本体部分１３２と、弁配置内の複数の回動可動部材とを有している。突起１３４もキーに設けられており、キーは第１の向きだけにスロット１３０に入る。この向き（図２に描かれたもの）は通常の操作モードに対応している。煮沸操作の異なるモードのためには、キーはもう一つ位置にまで回動され、そこでは突起１３４がスロット１３０と位置が合っていないので、それは引っ込めることができない。キー１２６は、警告１３８が付された、目立って明るく色づけをされたハンドル１３６を有している。これらは、弁配置が煮沸モードに設定されているときに、シャワーを使用することに対する警告として用いられる。キーとロックのより洗練された形態は、要求に応じて使用可能である。簡素なスロット及び突起によって、原理をシンプルに描写できる。

図４ａ及び４ｂは、本発明の一実施形態において煮沸アダプタ１０２内の弁配置１２４の形態及び操作を概略的に示している。この図は、図２のそれ、つまり、アダプタの前面図に対応する。高温水及び低温水供給パイプ１１６、１１８並びに高温水及び低温水の供給パイプ１２０、１２２の位置は示されている。ハッチング領域は、高温水用に濃いハッチング及び低温水用に薄いハッチングを用いることで、操作の異なるモードにおける高温水及び低温水の経路を示している。

この例における弁配置１２４は、２つの同一の弁１２４ａ及び１２４ｂを備えている。各弁は三方向弁であり、それはダイアグラムに示すように頂部から底部に走る主な経路と、直角に離れる第２の経路を有している。第１弁１２４ａの主経路は、高温水供給入口１２０と高温水供給パイプ１１６との間に接続されている。第２弁１２４ｂは、冷温水供給入口１２２及び低温水供給パイプ１１８の間に接続されている。弁１２４ａ及び１２４ｂの第２の入口／出口は、交差接続１２４ｃによって互いに接続されている。

各弁１２４ａ、１２４ｂは、弁本体１４２ａ、１４２ｂに装着された可動弁部材１４０ａ、１４０ｂを有している。この例における弁回転によって操作され、この原理に基づいた一例は後に詳細に説明される。弁は、上述の操作の原理から逸脱することなく、原理的には、代わりに例えば複数のスライド弁によって実行されてもよい。各弁部分１４０ａ、１４０ｂは、対応する本体１４２ａ、１４２ｂの複数のポートに対して異なる方法で整列可能な複数のチャンネルを提供すし、それにより、好ましい操作モードに応じて、弁の主流体通路及び副流体通路を接続する。

前述の実施形態において弁１２４ａ、１２４ｂ及び個々の部品は、互いに同一の形態であり、逆平行（すなわち、１８０度回転状態）で装着されている。煮沸アダプタの製造及び維持するために可能な限りの少ない異なる部品使用することは好適である。他方、同じ機能は、２つの弁用の部品の異なる設計を用いること、及び／又は両弁に用いられる単一の本体を用いることで、実行可能である。

図５は、図４ａ及び４ｂに示された弁配置の実施形態の可動弁部材１４０ａ、１４０ｂの一つとして使用可能なボールの例を示している。ボールは、球体１５０を有している。球体１５０には、大きな開口１５２、１５４が両側に形成され、ボール１５０を通って流れる主流れチャンネルを形成するように接続されている。小さなオリフィス１５６が、主通路に接続されるように形成され、より制限された流体流れが生じるようにしている。スロット１５８がボール１５０内に形成され、ボールを回転可能にしており、それにより開口１５２、１５４、１５６を弁本体における異なるポートに対する位置に配置する。ボール弁は単に使用可能な弁の種類の一例であり、よく知られておりかつ理解されているものであり、しかも実行するのに経済的であることが理解される。回転弁の他の種類、並びに複数のスライド弁、ディスク弁及びその他は、希望に応じて、本発明の実施形態で使用することができるように適合させることができる。

図６ａ及び６ｂを参照すれば、実施形態において弁配置１２４があることが分かる。図４ａ及び４ｂとちょうど同じように、図６ａは通常モードの弁を示しており、図６ｂはそれの煮沸モードを示している。個々の弁１２４ａ及び１２４ｂは、複数の入口パイプ１２０、１２２及び複数の供給パイプ１１６、１１８の間に配置され、両者の間にブリッジ導管１２４ｃが設けられている。各弁１２４ａ、１２４ｂは、同一の弁本体１４２ａ、１４２ｂを有している。各本体１４２ａ、１４２ｂ内には可動部材１４０ａ、１４０ｂが配置されており、この例では図５に図示されたこの種類のボールによって形成されている。さらに、この配置により、２つの弁１２４ａ、１２４ｂが同一の部品を使用することができるようになり、それらは逆平行にすなわち１８０度に回転した状態である。ただし、これは必須ではない。

ブリッジ導管１２４ｃは、低伝導性の熱伝導体である材料から製造可能であり、これにより弁１２４ａ及び１２４ｂの間で、装置が通常の使用時に伝導による熱移動を最低限にする。好適な材料は例えばポリマーである。

各弁本体１４２ａ、１４２ｂ、可動弁（１４０ａ、１４０ｂ、図６ａ、６ｂに図示せず）が、弁本体におけるポート間の流体流れ、そしてその結果、様々な供給源及び供給パイプ１１６〜１２２の間の流体流れを制御するように、収容されている。各弁は、それぞれのドライブシャフト１６２ａ、１６２ｂ及びドライブヘッド１６４ａ、１６４ｂを有している。各弁本体内での可動弁は、例えば、図５に示されたボールの形態を有している。ドライブシャフト１６２ａはこのようにスロット１５８に係合しており、その結果トルクをドライブヘッド１６４ａ、１６４ｂに加えることで、ボール１５０は回転する。２つの弁１２４ａ及び１２４ｂのドライブヘッドは機械的に連結されており、その結果それらは互いに同期して回転する。図示された本実施形態では、このことは３本のリンクアーム、１７０、１７２及び１７４を有する４本のバーリンク機構によって実現される。リンクアーム１７０が第１弁１２４ａのドライブヘッド１６４ａに一端で接続されており、ピボット１７６によって第２リンクアーム１７２に他端で接続されている。リンクアーム１７２の第２端は、ピボット１７８によって第３のリンクアーム１７４に接続されている。リンクアーム１７４の第２端は、第２弁１２４ｂのドライブヘッド１６４ｂにキー接続されている。

アームの角度及び長さは、第１弁ドライブヘッド１６４ａの半回転が常に第２弁のドライブヘッド１６４ｂの同じ方向の１／４回転に関連づけられており、図６ａ及び６ｂに示された２つの操作位置を提供する。２つの弁内の可動弁部分１４０ａ、１４０ｂの向きは、図４ａ及び４ｂにおいてそれぞれ概略的に示されたように、この動きが内側の流れ部品が通常モード及び煮沸モードとの間で切り替えるようになっている。図１〜３を参照すれば、第１弁ドライブヘッド１６４ａは、キーホール１１２内のキー１２６によって駆動され、その結果キーの半回転は、弁の可動部材１４０ａに半回転を生じさせる。

煮沸アダプタ１０２を形成する弁配置１２４の操作を参照すれば、「通常」構成（シャワーの通常の使用のため）では、高温水及び低温水は、変更されずかつ妨げられないで弁１２４ａ、１２４ｂ中をそれぞれアダプタが存在しないかのように流れ、接続された装置内に流れ込む。これは、図４ａ及び６ａに図示された状態である。濃いハッチング及び文字Ｈが高温水流れを表し、より薄いハッチング及び文字Ｃは低温水流れを表す。もちろん、弁配置それ自体は、高温水及び低温水との間で区別されない。配管設置において正しく接続された場合のみ、用語の高温及び低温は文字通り本当になる。

ボール弁の場合、２つの供給はまっすぐにそれぞれのボールを通って、シャワーの中に入っていく。各３ポートボールのサイドポートは外方を向いており、そこではそれらは封鎖されており、サイドポートを通る流れはない。ブリッジ導管１２４ｃは弁内のシールによって隔離されている。

「煮沸モード」に切り替えることは、弁を回転させることで弁配置１２４を図４ｂ又は６ｂに示された構成に配置する。この構成では、弁は、高温水を、弁１２４ａの追加的なサイドポートを通してわきに流し、次に弁１２４ｂを通し、シャワーの低温水入口に供給する。シャワー１００が流れているときに、この構成は高温水をシャワー混合弁の高温水ポート及び低温水ポートの両方に導入し、そして混合弁及び関連の配管を目標となるバクテリアを殺す温度にまで上昇させる。

設計の重要項目は、一対の弁を駆動することが、単一のオペレータ動作によって達成されることである。「被駆動」弁を回転する回転速度は、「駆動」弁より低いので、機械的に有利な点を利用することで、それにより装置を作動させるのに必要なトルクを減らせる。
図示された配置は、公知の代替案よりも、より便利でかつ信頼性がある煮沸を実施可能にする。前述の実施形態の好ましい点は下記の通りである。

ａ） 機械的装置は電子より好ましいかもしれない。複数のソレノイド弁はこの種の機能を実行することを容易にする。ソフトウェアのいくつかのコードによって、弁の構成を設定可能となるであろう。しかし、複数のソレノイド弁は、バクテリアをそれ自身が保有している問題と関連して最近は考えられている。さらに、そのようなシステムを設置して維持することは、より広い範囲にわたる技術を必要とするであろう。つまり、それは配管工若しくは電気技術者又は両方によって行われるべきということになる。機械的配置は単純であって分かりやすく、それは配管工が日常的に使用する部品、材料、及び技術から構成されている。さらに、機械的配置は、１００％直感的である。

ｂ） 機械装置における単一点駆動を説明する。第１弁に対するユーザによる操作からの第２弁のレバー駆動は、好ましい結果を得るために特定の順で弁を設定する技術を練習する必要性を無くす。これはフールプルーフである。もしも配置が弁の同期した動作を特徴として有していなければ、第１弁を配置し、次に第２弁を第１のものとは異なる位置に配置することで、好ましい目的を達成することになるであろう。使用後に、各弁は、高温及び低温供給が交差接続されることがけしてないように特定の順序によって、個々にリセットされることが必要になるであろう。

ｃ） 弁配置は、保護対象のシャワーの真上に配置されている。したがって、煮沸モードに切り替えている人物は煮沸されているシャワーの場所にいて、そのため他の誰かが不注意にそれを用いることが防止される。
ｄ） 弁配置は、装置が使用されていないときに、高温水及び低温水供給を互いから二重隔離することを提供する。通常の操作中に、高温水供給配管と低温水供給配管との間の２つの閉鎖弁があり、それにより２つの供給の隔離が本発明によって劣るようにならないことを確実にしている。

ｅ） 本発明が使用されるときに、目に見える形での警告パネルの前面に設けられる。高い視認性を有するインターロックされたハンドル（キー１２６）が、ケーシングから突出することで、目に見える形での警告であるシャワー「使用中」を提供してもよい。ハンドルが「煮沸」位置にあり、しかもシャワーが煮沸高温水を噴出している場合に、これは特に重要である。追加の安全性のために、描かれたキーは、配置が通常の構成に戻るまでは、取り除くことができないようにもなっている。

２つの弁１２４ａ、１２４ｂの動きは、図６ａ、６ｂに図示されたリンク又は他の方法によって、同期可能である。例えば、図７ａ及び７ｂは、概略的に一実施形態を示している。そこでは、弁１４０ａ、１４０ｂの動きは、適当なサイズのギア、１８０ａ及び１８０ｂによって同期される。ギア機構が第１弁と第２弁との間の回転方向を反転するので、この実施形態でのキーとの半回転は、図６ａ、６ｂの本実施形態に示されたものと反対方向である。同じ同期を実現するリンクの他の形態は、フル又は部分的セグメントギア、チェーン及びスプロケット、歯付きドライブベルト、レバー、クランク及びカム、又はこれらのいずれかの組み合わせである。

これら手段のいずれかは、高温弁が１８０度回転し、低温弁が同時に９０度回転することで実現される。ギアによって達成される差動回転を有するもう一つのバージョンでは、時計回りに１／４回転ではなく、弁１２４ｂが反時計回りに１回転の３／４（２７０度）回転することが容易になるであろう。その理由は、一対のギアに関連した反対回転があるからである。そのようなケースでは、弁１２４ｂをユーザによって入力に駆動すること、及び「高温」弁が機械的リンクによって回転させられることが望まれるかもしれない。これによって、弁の一つを加速ギア比によって駆動しようとするトルク増大効果を防止する。他方、３／４回転は、ユーザが信頼して理解及び実行するには、より直感的ではない動作である。

前述の実施形態の基本原理から逸脱すること無く、数多くのバリエーション及び変形例が可能である。すでに述べたように、第１弁及び第２弁の動きの機械的同期は、リンク又はギアだけではなく、多くの異なる方法によって実現可能である。

これら例における複数の弁は、まっすぐ通って流れる「通常」部分に示されており、「煮沸」部分は直角に分岐しているが、これは一つの可能な構成にすぎない。他の実施形態では、主の流れ部品は直角、又はいずれか他の角度をとりえる。直線状の流れ部分を設けることで、水供給源の配置を邪魔することなく、存在する設備に再設備することによって、アダプタを直線状に接続することができる。直線状に延びる配置は、弁配置を装置及び／又は施設の未来の設計に導入することを簡単にもする。

配置が、導入部分で述べられた公知の熱煮沸アダプタキットに比べて、装置又は設備の永久的な部品を形成するために設計されていることは理解されるであろう。アダプタはシャワーユニットに追加的に適用されるものとして述べられてきたが、アダプタは当然衛生設備又は高温水及び低温水の供給源を有する他の水消費装置、又は煮沸を必要とするいずれかの食料加工又は産業施設にも適用できる。装置は化粧的合致の度合いの有無にかかわらず、シャワーユニットに追加可能な煮沸アダプタの形態として示されたが、弁配置１２４はシャワーユニット又は他の装置の本体に一体にすることができる．単一のシャワーユニットを保護する弁配置を提供する代わりに、同一の弁配置を複数のシャワー及び／又は流し台の供給側などに設けることができる。これらは、共有された弁構成は並列的に又は順番に煮沸されることができる。これら実施形態のいずれの弁配置も、導入部分で述べた公知の熱煮沸アダプタキットに比べて、装置又は設備の永久的な部品を形成するように設計されていることが理解されるであろう。

この例では「通常」操作位置以外において取り外しを防止する突起を有するキーを用いた操作が示されているが、安全機構の他の形態及び駆動ハンドルの他の形態がすぐにも想像される。キーの代わりに、固定されたハンドル、スクリュードライバーのスロット等を使用可能である。見える形の警告の異なる実装を設けることができる。高温水が両方の出口に供給されているときに、誰もがシャワー又は他の装置を使用する気にさせないためである。ハンドル又は他の部分が多く突出し、それが物理的にシャワー又は他の装置を使用することを妨害することを、予想することもできる。

手動操作の代わりに、配置を通常の構成と煮沸の構成との間で駆動するために、電気モータ又は他のモータを用いてもよい。手動駆動は、オペレータに物理的に存在して設置を検査することを要求するので、間違ったモードでシャワーを偶然に使用することを防止できるという安全性についての利点を有し、さらには低コスト及び簡素化による有利な点を有している。公知の電気的設備と比較すれば、必要なのは単一操作のみであって、いくつかのソレノイド又はモータの同期は必要とされていないという利点もある。

新規な弁配置及び方法は当初は高温水供給源及び低温水供給源に接続された装置の熱煮沸のために開発されてきたが、それは他の構成及び他の装置において応用されてもよい。最も広い見地における本発明は、水消費設置及び装置、又は高温流体及び低温流体を消費する装置に限定されない。流体が高温及び低温の場所であっても、配置は設置して第１流体として低温水水及び第２流体としての高温水を用いて動作可能である。この場合、第２の構成は、熱煮沸のための加熱ではなく、装置又はそれによって供給されるアイテムの強制冷却に用いられる。当業者は、例示ではあるが、化学及び食品加工産業、エンジン冷却システムにおいて広い範囲にわたる応用を容易に想像できる。流体の一方又は両方は処理の材料又は製品であってもよい。または、それらは装置内を通って流れ、他の部品又は製品を冷却する熱交換流体であってもよい。このシステムの作成者は、応用先の異なる分野に合うように様々な部品のスケール及び材料をどのように適合するかを知るだろう。

上記及び他の変形例及びバリエーションは、本発明の精神及び範囲から逸脱することなく、読み手が当業者であれば容易に想像される。

Claims (18)

1. 高温水と低温水を消費する水消費装置に用いられる消費装置に用いられる弁配置であり、
   第１高温水入口及び第２低温水入口、並びに前記水消費装置の前記第１高温水入口及び前記第２低温水入口にそれぞれ接続された第１水出口及び第２水出口を有しており、
   前記弁配置は、単一操作によって第１の流体流れ構成と第２の流体流れ構成との間で切り替え可能となるように、互いに同期動作を行うように機械的に相互接続された第１弁及び第２弁を有しており、
   前記第１の流体流れ構成は、第１高温水が前記第１高温水入口から前記第１水出口に流れる第１経路と、第２低温水が前記第２低温水入口から前記第２水出口に流れる第２経路を提供し、
   前記第２の流体流れ構成は、前記第２低温水入口から閉ざされた、高温水が前記第１高温水入口から前記第１水出口及び前記第２水出口の両方に流れる経路を提供する、
   弁配置。
2. 前記第１弁及び前記第２弁は、第１三方向弁及び第２三方向弁である、請求項１に記載の弁配置。
3. 前記第１三方向弁は、前記第１高温水入口及び前記第１水出口にそれぞれ接続された第１ポート及び第２ポートを有しており、前記第２三方向弁は、前記第２低温水入口及び前記第２水出口にそれぞれ接続された第１ポート及び第２ポートを有しており、前記第１三方向弁は、前記第２三方向弁の第３ポートに接続される第３ポートを有している、請求項２に記載の弁配置。
4. 前記第１三方向弁及び前記第２三方向弁の各々の前記第１ポート及び前記第２ポートは互いに一直線に並んでおり、前記第３ポートは前記一直線に対して直角に並んでいる、請求項３に記載の弁配置。
5. 前記第１弁及び第２弁はボール弁である、請求項１〜４のいずれかに記載の弁配置。
6. 前記第１弁及び第２弁は複数のアームのリンク結合によって接続された回転弁である、請求項１〜５のいずれかに記載の弁配置。
7. 前記第１弁及び前記第２弁は機械的に接続された回転弁であり、それにより前記第１の流体流れ構成と前記第２の流体流れ構成との間で動くときに、前記第１弁は半回転し、前記第２弁は１／４又は３／４回転のいずれかをする、請求項１〜６のいずれかに記載の弁配置。
8. 前記弁配置は、手動駆動に適合されており、手動駆動によって前記単一操作を実現するための取り外し可能なキーを備えており、それにより偶然によって前記第２の流体流れ構成に切替えられることを防止する、請求項１〜７のいずれかに記載の弁配置。
9. 前記キーは、前記弁配置が前記第２の流体流れ構成であるときに、取り外し不能である、請求項８に記載の弁配置。
10. 前記弁配置が前記第２の流体流れ構成であるときに、装置を偶然に使用することを防止するために視覚的に警告を示すものを有する、請求項１〜９のいずれかに記載の弁配置。
11. 前記第１弁及び第２弁は２つの実質的に同一の弁本体によって構成されている、請求項１〜１０のいずれかに記載の弁配置。
12. 前記同一の弁本体は、２つの同一の可動弁部品を含む、請求項１１に記載の弁配置。
13. 前記第２の流体流れ構成は、前記第１の流体流れ構成における前記第２低温水入口から前記第２水出口までの前記経路よりも流体流れが制限された、前記第１高温水入口から前記第２水出口までの経路を提供する、請求項１〜１２のいずれかに記載の弁配置。
14. 請求項１〜１３のいずれかに記載の前記弁配置と、それと組み合わされた前記第１高温水及び前記第２低温水を消費する水消費装置とを備えており、前記弁配置の前記第１水出口及び前記第２水出口は前記水消費装置の第１高温水入口及び第２低温水入口にそれぞれ接続されている、装置。
15. 前記水消費装置は、第１高温水入口からの高温水を第２低温水入口からの低温水と混合することで、ユーザに水を中間の温度で配送するように機能可能であり、
    前記装置は、前記第２の流体流れ構成である前記弁配置と協働することで、前記装置の煮沸（熱）消毒を実行する、請求項１４に記載の装置。
16. 前記水消費装置はシャワーの設備である、請求項１５に記載の装置。
17. 高温水入口及び低温水入口を有する水消費装置を煮沸する方法であって、前記方法は、
    請求項１〜１３のいずれかに記載の前記弁配置を、高温水供給源及び低温水供給源と前記水消費装置の前記高温水入口及び前記低温水入口との間に配置し、
    前記弁配置を前記第２の流体流れ構成に設定することで、前記水消費装置の前記高温水入口及び前記低温水入口の両方に高温水を配送し、
    ある期間、高温水を前記水消費装置の前記高温水入口及び前記低温水入口を通して流し、
    前記弁配置を通常の操作用の前記第１の流体流れ構成に戻す、
    ことを有する、方法。
18. 第１高温水入口及び第２低温水入口を有する流体消費装置を操作する方法であって、前記方法は、
    請求項１〜１３のいずれかに記載の弁配置を、第１高温水供給源及び第２低温水供給源と前記流体消費装置の前記第１高温水入口及び前記第２低温水入口との間に配置し、
    前記弁配置を前記第２の流体流れ構成に設定することで、前記第１高温水を前記流体消費装置の前記第１高温水入口及び前記第２低温水入口に配送し、
    ある期間、前記第１高温水を前記流体消費装置の前記第１高温水入口及び前記第２低温水入口を通して流し、
    前記弁配置を通常の動作用の前記第１の流体流れ構成に戻す、
    ことを含む、方法。
    

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