JP6469645B2 - 容器バルブの効果的かつ簡単な開放および閉鎖 - Google Patents

Description

本出願は、ＰＣＴ国際特許出願として２０１４年３月１４日に出願され、および２０１３年３月１５日に出願された米国仮特許出願第６１／７９２，８８９号および２０１４年３月１３日に出願された米国実用新案特許出願第１４／２０９，８５６号に基づく優先権を主張し、それらの主題は参照によりその全体が援用される。

背景
ＣＯ_２ガスはＣＯ_２容器を外部システムに接続するときＣＯ_２容器から漏出する可能性がある。この漏出は有用なＣＯ_２の量を低減する。本開示はこの問題に取り組み、より好都合かつ簡単な接続機構を開示する。

図面の簡単な説明
本開示に組み込まれその一部を構成する添付の図面は、本発明の様々な実施形態を示す。

容器接続装置の断面図を示す。 容器接続装置の別の断面図を示す。 容器接続装置を含むシステムのブロック図を示す。 容器接続装置の３次元的な図を示す。 容器接続装置の３次元的な図を示す。 容器接続装置の正面図および背面図を示す。 容器接続装置の正面図および背面図を示す。 容器接続装置の側面図を示す。 容器接続装置の側面図を示す。 容器接続装置のドアの異なる見た目を示す。 容器接続装置のドアの異なる見た目を示す。 容器接続装置構成要素の３次元的な図を示す。 容器接続装置構成要素の３次元的な図を示す。 本開示による二酸化炭素システムを示す。

詳細な記載
以下の詳細な記載は、添付の図面を参照する。可能な限り、同一または同様の要素を参照するために、図面および以下の記載中、同一の参照番号が使用される。本発明の実施形態が記載され得るが、修正形態、適応形態および他の実装形態が可能である。例えば、図面に示される要素に置換え、追加または修正が施されてもよく、また、本明細書に記載される方法は、開示される方法に対し段階を置き換える、順番付けし直す、または追加することによって修正されてもよい。従って以下の詳細な記載は本発明を限定しない。代わりに本発明の適切な範囲は付随の請求項によって定義される。

本発明の実施形態は、加圧容器を外部システムに効果的かつ簡単に接続するように設計された容器接続装置を提供し得る。図１は容器接続装置１００の一実施形態を示す。装置１００は加圧容器１１０をハウジング１０５の中に受け入れ得る。ハウジング１０５は容器１１０を外部システムに接続するために使用され得る。容器１１０は、限定しないが、例えばＣＯ_２容器であり得る。

外部システムは、限定しないが、例えば飲料分配システムであり得る。図１は、容器１１０を含むように装置１００を示すが、容器は装置１００の一部として含まれなくてもよい。むしろ装置１００は、様々な容量を有する様々な種類の容器と接合するように設計されたネスト（nest）１１５を含み得る。さらに、用語「装置」は、本明細書で使用される際、構成要素または装置のあらゆる組合せを含み得る。

容器接続装置１００は、ガス漏出の危険性を軽減しながら容器１１０を外部システムに効果的かつ簡単に接続するように設計可能である。装置１００は容器付属部品１２０を受入装置付属部品１２５で封止しかつ覆うことによってこの解決策を達成し得る。本発明の実施形態と一致して、装置１００は、ドア１３０が下ろされるにつれて受入装置付属部品１２５が容器付属部品１２０上を滑ることを引き起こし得る移動機構１３５を含み得る。他の実施形態では、装置１００は、容器１１０を容器付属部品１２０と一緒に受入装置付属部品１２５に挿入する機構を含み得る。

概して言えば、ドア１３０を下ろすことは少なくとも２つの目的を果たし得る。第１に、それは受入装置付属部品１２５が、ガスの流れを可能にするべく容器バルブを開放するように容器付属部品１２０と接続することを引き起こし得る。第２に、それは、容器バルブを取扱者から遮蔽することによって、接続プロセスの間に起こり得る漏出から容器１１０の取扱者を保護する働きをし得る。

受入装置付属部品１２５が容器付属部品１２０と接続するとき、受入装置付属部品１２５のバルブ開放構成要素は、容器バルブを開放し、それによりガスが容器１１０から装置１００へ流れることを可能にし得る（すなわち装置を充填する）。充填された装置１００は次に、例えばハウジング１０５のポートを介して、外部システムに接続され得（または、様々な実施形態では、すでに接続されている場合がある）、外部システムに、容器１１０に含まれているガスを供給し得る。いくつかの実施形態では、受入装置付属部品１２５と容器付属部品１２０との接続は、それ自体は容器バルブを開放しない場合がある。図１０によって以下で詳細に記載されているように、制御器２１２が、ソレノイド２１６または他の電気機械装置を介して、１つまたは複数のセンサ（例えば圧力センサ、ドアセンサ等）からのフィードバックに基づいて望ましいときに、受入装置付属部品１２５のバルブ開放構成要素を作動し得る。

図２は容器接続装置１００の断面図を示す。容器接続装置１００の使用者は、最初に容器１１０を容器ハウジング１０５に挿入し得る。ハウジング１０５は図２に示されていないが、図３に示されている。容器ハウジング１０５は、容器１１０を容器ハウジング１０５内に固定するように設計された容器ネスト１１５を取り付けられ得る。上に記載したように、ネスト１１５は、容器ハウジング１０５内に様々な種類およびサイズの容器を受け入れて固定するように設計され得る。様々な実施形態では、ネスト１１５は、容器をハウジング１０５に固定して容器付属部品１２０を受入装置付属部品１２５と整列するように容器付属部品１２０のフランジまたは他の対応する特徴部と係合するように設計された着地部分または他の切欠きを含み得る。

使用者は次に角度２０５を経て装置１００のドア１３０を閉鎖し得る。ドア１３０が閉鎖されるとき、中心上部移動機構１３５は、受入装置付属部品１２５が軸２１０の周りで摺動し、容器付属部品１２０を覆うことを引き起こす。例えば、中心上部移動機構１３５は、ドア１３０のカムと係合し得る。ドア１３０が移動されるにつれ、中心上部移動機構１３５は、軸２１０周りの運動を引き起こすような態様でカムに沿って移動し得る。軸２１０は垂直軸であり得、および／または容器１１０と受入装置付属部品１２５との間の流体流れ経路の軸と平行であり得る。様々な実施形態では、ドア１３０が閉鎖されるとき容器１００を受入装置付属部品１２５に挿入させる異なる摺動機構が利用されてもよい。加えて、受入装置付属部品１２５は、容器１１０をさらに固定するように、いったん容器付属部品１２０に接続されると容器付属部品１２０を締め付けるように設計されてもよい。例えば、受入装置付属部品１２５の最も下の部分は、容器付属部品１２０のフランジの上面に押し付けられてもよい。

受入装置付属部品１２５が容器付属部品１２０と接続するとき、容器付属部品１２０のＯリングが接続部を封止する。本発明の様々な実施形態では、受入装置付属部品１２５のバルブ開放構成要素は、容器付属部品１２０に接続するとまたは接続した後、容器１１０のバルブを開放させ得る。バルブの開放はガスが容器１１０から容器接続装置１００へ流れることを可能にし得る。様々な実施形態では、受入装置付属部品１２５のバルブ開放構成要素が容器１１０のバルブを開放する前、容器付属部品１２０のＯリングが接続部を封止する。様々な実施形態では、容器接続装置１００は、ドア１３０が前もって実質的に閉鎖されたときまたは後に容器バルブの開放が起きるように設計されてもよい。

受入装置付属部品１２５と容器付属部品１２０との間の接続部は、欠陥Ｏリングまたは他の異常の場合に使用者を偶発的なガス放出から効果的に遮蔽する。さらに、ドア１３０が下ろされるときのみ容器バルブは開放され得るので、ドア１３０は同様に使用者を偶発的なガス放出から保護する遮蔽物として機能し得る。

ドア１３０が角度２０５を経て開放されるとき、受入装置付属部品１２５は、（例えば軸２１０の周りで）容器付属部品１２０に接続されたのと同様の方法で容器付属部品１２０から分離され得る。様々な他の実施形態では、容器付属部品１２０は、受入装置付属部品１２５に接続されたのと同様の方法で受入装置付属部品１２５から分離され得る。受入装置付属部品１２５と容器付属部品１２０の間の分離は容器バルブを閉鎖し、それによりガスの流れを止める。このようにして、使用者は、容器１１０を接続するとき使用者が遮蔽された同様の方法で、容器１１０を装置１００から分離することに由来する潜在的ガス放出から遮蔽され得る。様々な実施形態では、容器付属部品１２０のＯリングは、受入装置付属部品１２５のバルブ開放構成要素が容器１１０のバルブと切り離され容器１１０のバルブが閉鎖することを許容するまで、接続部を封止する。

本発明の実施形態と一致して、容器接続装置１００は、ロック機構を含み得る。例えば、ドア１３０は閉鎖されるときハウジング１０５にラッチされ得る。ラッチは、限定しないが、例えば電気ソレノイドを含み得る。ドア１３０の開放は例えばパスワードで保護され得る。あらゆる適切なロック機構が使用されてもよい。いくつかの実施形態では、ドアが閉鎖されていることを保証するために、およびドアが閉鎖されていない場合に容器バルブが開放することを防止するために、閉鎖ドアセンサ２２２が使用され得る。いくつかの実施形態では、ラッチまたはロック機構は閉鎖ドアセンサとして機能し得る。図１０に示されるように、制御器２１２は、ドア１３０が閉鎖されていることを閉鎖ドアセンサ２２２が示すまで、ソレノイド２１６が容器バルブを開放するように作動されることを防止し得る。

図４は、容器接続装置１００を含むシステムを示す。システムは飲料分配器４００を含み得、および使用者インターフェース４０２、注入用押しボタン４０４、カーボネータ４０６、およびノズル４０８を含む。シロップは複数のシロップカートリッジ（例えば第１シロップカートリッジ４１０、第２シロップカートリッジ４１２、第３シロップカートリッジ４１４および第４シロップカートリッジ４１６）に貯蔵され得る。香料は複数の香料カートリッジ（例えば第１香料カートリッジ１１８、第２香料カートリッジ４２０、第３香料カートリッジ４２２、第４香料カートリッジ４２４）に貯蔵され得る。複数のシロップカートリッジおよび複数の香料カートリッジはノズル４０８に接続される。

作動中、使用者は使用者インターフェース４０２を使用して飲料を選択し得る。使用者が注入用押しボタン４０４を押すと、炭酸水がカーボネータ４０６からノズル４０８へ流れ、および適切なシロップおよび／または香料が複数のシロップカートリッジおよび／または複数の香料カートリッジから流れる。ポストミックス飲料分配器において、シロップ、香料および炭酸水はノズル４０８の周囲で混合される。例えば、使用者がチェリー風味コーラを選択する場合、炭酸水はカーボネータ４０６からノズル４０８へ流れる。コーラシロップおよびチェリー香料が適切なカートリッジからノズル４０８へ流れる。これら成分はその後ノズル４０８を通って流れ、吐出流体ストリームおよびカップ４２６の中で空気混合し得る。

炭酸水はカーボネータ４０６内で形成される。炭酸水を形成するためにＣＯ_２が二酸化炭素源（例えば容器接続装置１００）からカーボネータ４０６へ流れる。一方で水は外部源４３０からカーボネータ４０６へ流れ得る。飲料分配器の協調は制御モジュール４３２によって制御され得る。制御モジュール４３２はまた、圧力センサ４３４を介して、カーボネータ４０６とノズル４０８の間の配管内の背圧を監視し得る。

図５ａは容器接続装置１００の第１の３次元的な図である。図５ｂは容器接続装置１００の第２の３次元的な図である。図６ａは容器接続装置１００の正面図である。図６ｂは容器接続装置１００の背面図である。図７ａは容器接続装置１００の第１側面図である。図７ｂは容器接続装置１００の第２側面図である。図８ａは正面図ドア１３０である。図８ｂは背面図ドア１３０である。図９ａ〜９Ｂは容器１１０、ネスト１１５、容器付属部品１２０、受入装置付属部品１２５、および移動機構１３５の３次元的な図である。

図１０は、二酸化炭素システム２００の線図である。二酸化炭素システム２００は炭酸化タンク２０２、ＣＯ_２容器２０４、カーボネータスロットル２０６（例えば焼結金属ディスク）、および即時接続機構２０８を含むことができる。いくつかの実施形態では、即時接続機構２０８は上に記載したように具現化され得る。カーボネータスロットル２０６はピストン、バタフライバルブ、または通路を通る流体の流量を制限するための当技術分野で知られる他のいずれかの電気機械的妨害物を含み得る。二酸化炭素システム２００はシステム内の過圧を防止するように構成される。炭酸化タンク２０２は、炭酸化タンク２０２内の圧力を検出するように構成された圧力センサ２１０を含むことができる。一例では、圧力センサ２１０は制御器２１２と連通することができる。

即時接続機構２０８はレバー２１４およびソレノイド２１６を含むことができる。示される例では、即時接続機構２０８は、垂直出口を有するＣＯ_２容器用として示され記載される。一例では即時接続機構２０８は、直角出口を有するＣＯ_２容器に使用可能である。他の例では即時接続機構２０８は、垂直でない出口を有するＣＯ_２容器に使用可能である。

特定の例では、制御器２１２は、ソレノイド２１６に電流を流すためにソレノイド２１６と連通することができる。制御器２１２はソレノイド２１６または当技術分野で知られる他のいずれかの電気機械装置を介してレバー２１４と連通し得る。ソレノイド２１６は、リリースピン２１８（例えばシュレーダーバルブ）をＣＯ_２容器２０４内に押し下げるレバー２１４を引くように構成可能であり、それにより通路２２０を開放し、炭酸化のためにカーボネータスロットル２０６および炭酸化タンク２０２の上面に至ることができる供給用取付けライン２２２を通って流れることができるガスを解放する。一例では、ソレノイド２１６は、使用者によって圧力が予め決定された設定値を下回るごとにガスをＣＯ_２容器２０４からライン２２２を通して解放することができる。いくつかの実施形態では、制御器２１２は、ドア１３０が閉鎖されていることを閉鎖ドアセンサ２２２が示さない限りソレノイド２１６に電流が流されることを防止し得る。

特定の例では、カーボネータスロットル２０６は、いったんリリースピン２１８が押されると高圧下にＣＯ_２容器２０４から出るガスの流量を、低減された流量に制限するように構成可能である。カーボネータスロットル２０６は非常に高い制限をガス流量にもたらし、それにより、炭酸化タンク２０２が過圧化されることを防止する一助となり得る制御された方法でガスは解放される。従って、カーボネータスロットル２０６は、ＣＯ_２容器２０４から炭酸化タンク２０２へのＣＯ_２の最大スロットル流量を定める。二酸化炭素システム２００において、調整装置は排除することができる。なぜなら、炭酸化タンク２０２が制御可能な方法でガスの新しい圧力に適応できるように、二酸化炭素システム２００がゆっくり反応することをカーボネータスロットル２０６が可能にするためである。一例では、炭酸化タンク２０２は、二酸化炭素システム２００が過剰なＣＯ_２を炭酸化タンク２０２に供給する場合、圧力を緩和することができる圧力リリーフ弁２２４を含むことができる。いくつかの例では、圧力リリーフ弁２２４は、圧力センサ２１０の故障の場合またはリリースピン２０６が動かなくなった場合、高いガス圧力を緩和する一助となるバックアップとしての役割を果たすことができる。圧力リリーフ弁２２４は、いったん所定の圧力が炭酸化タンク２０２内で蓄積されると、ＣＯ_２を大気に排出することを可能にし得る。炭酸化タンク２０２内の圧力が第２の所定圧力を下回ると、圧力リリーフ弁は閉鎖し得る。圧力リリーフ弁は、最大排出流量まで炭酸化タンク２０２からガス（例えばＣＯ_２）を排出することを可能にするように設計され得る。いくつかの実施形態では、最大スロットル流量は最大排出流量未満である。従って、たとえリリースピン２１８が開放したまま動かなくなっても、圧力リリーフ弁２２４は、ＣＯ_２が炭酸化タンク２０２に供給されることよりも速く過剰ＣＯ_２を大気に排出することが可能である。従って過剰な圧力は炭酸化タンク２０２内に蓄積されない。

本開示内容の様々な修正形態および変更形態が本開示内容の範囲および趣旨から逸脱することなく当業者に明らかになり、および本開示内容の範囲は、本明細書に記載された例示的な例に不当に限定されないことを理解すべきである。

Claims (15)

1. 容器付属部品を含む容器と、
   前記容器からガスを受けるように構成された炭酸化タンクと、
   前記容器のバルブを開放するように構成されると共に前記容器付属部品と接続するように構成されたバルブ開放構成要素を有する受入装置付属部品であって、当該受入装置付属部品は、前記容器付属部品を封止しかつ覆うように構成されており、また、当該受入装置付属部品は、前記容器の前記バルブから出てくる前記炭酸化タンクへのガスの流れを、低減された流量に制限するように構成されたカーボネータスロットルを含む、受入装置付属部品と、
   前記受入装置付属部品および前記炭酸化タンクと接続する制御器と
   を含むシステム。
2. 前記容器が、二酸化炭素ガスを前記炭酸化タンクへ送出するように構成された二酸化炭素源である、請求項１に記載のシステム。
3. 前記炭酸化タンクが、前記炭酸化タンク内の圧力を検出するように構成された圧力センサを含む、請求項１に記載のシステム。
4. 前記炭酸化タンクが、当該炭酸化タンクから過剰な二酸化炭素を排出するように構成された圧力リリーフ弁を含む、請求項１に記載のシステム。
5. 前記カーボネータスロットルが、前記受入装置付属部品と接続する前記制御器によって作動可能である、請求項１に記載のシステム。
6. 前記制御器が、前記制御器および前記カーボネータスロットルと接続するソレノイドに電流を流すことによって前記カーボネータスロットルを作動可能である、請求項５に記載のシステム。
7. 前記容器を収容するドアと、当該ドアに関連付けられたドアセンサとをさらに含み、前記ドアセンサが、前記制御器と接続されている、請求項１に記載のシステム。
8. 前記容器を収容する前記ドアが閉鎖されたことを前記ドアセンサが示すまで、前記制御器が、前記カーボネータスロットルを介した前記炭酸化タンクへのガス流を制限する、請求項７に記載のシステム。
9. システム内の過圧を制御する方法であって、
   炭酸化タンクと、ＣＯ_２容器と、カーボネータスロットルと、レバーおよびソレノイドを含む即時接続機構とを含む二酸化炭素システムを提供するステップと、
   制御器を介して前記ソレノイドに電流を流すステップと、
   前記即時接続機構の前記レバーを引くステップであって、前記レバーを引くことが前記ソレノイドによって引き起こされるステップと、
   リリースピンを前記ＣＯ_２容器の中へ押し下げるステップであって、前記リリースピンが前記即時接続機構の前記レバーによって押し下げられて通路を開放するステップと、
   前記通路を通してガスの流れを解放するステップと、
   前記ＣＯ_２容器から来る前記カーボネータスロットルを通る前記ガスの流れを、低減された流量に制限するステップと、
   前記ガスの流れを前記炭酸化タンクの上面に導くステップと
   を含む方法。
10. 前記ＣＯ_２容器から前記炭酸化タンクへのＣＯ_２の最大スロットル流量を提供するステップをさらに含む、請求項９に記載の方法。
11. 前記カーボネータスロットルが金属ディスクである、請求項９に記載の方法。
12. 圧力が第１の所定設定値を下回るごとに前記ＣＯ_２容器からの前記ガスの流れの解放を制御するステップをさらに含む、請求項９に記載の方法。
13. 前記即時接続機構の前記レバーを引くことにより前記リリースピンが同時に押される、請求項９に記載の方法。
14. 圧力リリーフ弁によって前記炭酸化タンクから過剰なガスを、当該炭酸化タンクに供給されているガスの流れよりも速く排出することをさらに含む、請求項９に記載の方法。
15. 前記炭酸化タンクに関連付けられた圧力センサが前記制御器と接続する、請求項１４に記載の方法。

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