JP7049991B2 - カートリッジアキュムレータ - Google Patents

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Description

関連出願の相互参照
本出願は、２０１５年９月１４日に提出された仮特許出願第６２／２１８３１４号（９１１－００５.０８７／／Ｆ－ＦＬＪ－Ｘ００２３）（参照によりその全体が本明細書に援用される）に対する利益を主張する。
本出願は、又、２０１６年５月２７日に提出された特許出願第１５／１６７５３４号（９１１－００５.０８５－２／／Ｆ－ＦＬＪ－Ｘ００２１）並びにＰＣＴ出願第ＰＣＴ／ＵＳ１６／３４７８９号（その両方が、２０１５年５月２７日に提出された仮特許出願第６２／１６６９８８号に対する利益を主張する）（参照によりその全体が本明細書に援用される）に対する利益を主張する一部継続出願である。
本発明は、ポンプに関するものであり、特にフィルタマニホルドに適応するためのカートリッジポンプ並びに前記フィルタマニホルドに適応するためのカートリッジアキュムレータに関する。
図１は、技術上既知の設備、例えばアイスメーカーと関連して配置され結合される非炭酸飲料ディスペンサ、ソーダディスペンサ、コーヒーブリューワー（抽出装置、brewer）及び給水、増圧機（booster）及びフィルタシステム及びカーボネーターポンプの組み合わせを含む設備を示す。この設備において、ウォーターブースタとフィルタシステムとの間の距離は、空間の必要に応じて任意の長さとすることができる。
作動時に、飲料市場のブースタシステムは、例えばカーボネーター（ソーダ水器、carbonator）、アイスメーカー、非炭酸飲料供給弁、コーヒー／ティーブリューワーなどへ定圧力で水を供給するように設計される。図１において、典型的なブースタシステムは、ポンプと、フィルタシステムに接続されたアキュムレータタンクとを有し、フィルタシステムは、その後上記の装置に水を配分する。現在の設備においては、ポンプ及びアキュムレータポンプをフィルタ又はろ過システムから分離して取り付ける必要がある。
当業者には分かるように、アキュムレータタンクは、与圧内部空気ブラダー（pre-pressurized internal air bladder）を有する水室である。アキュムレータタンクは、ポンプのサイクルを減少するために水を貯蔵し水を分配するために使用される。市場には多様なタイプ、種類及び形式のアキュムレータタンクがある（例えば、図６）。例えば、典型的なアキュムレータタンクの構成要素は、タンクハウジング、ハウジング内に配置された隔膜（ダイアフラム、diaphragm）、隔膜の一方の側の流体及び隔膜の他方の側の与圧空気、与圧空気を供給するためのエアノズル、及びハウジングへ／ハウジングから流体を供給するための流体ノズルを含む。与圧水を供給するためにポンプと一緒に使用する場合、アキュムレータタンクは、水圧のスパイクを緩和し、ポンプサイクルを減少し、ラインの脈動を減少し、ポンプの寿命を延ばし電力節約に役立つように、ポンプの与圧側に設置できる。
逆浸透（ＲＯ）システムにおいて、純水が使用されるまで所望の圧力で純水を貯蔵するために、アキュムレータ／貯蔵タンクを使用できる。
上述の設備及び装置の欠点のいくつかは、下記のものを含む。
現在、ブースタシステムは、一連の複数の接続部及びホースを介して、ろ過システムから分離して取り付けられる（図１）。実際には、これは、チューブ類が走りユニットに手動で配管することを意味する。これらの接続部の各々は、システム全体にとって潜在的漏出経路であり、どのような長さのホースも、かぎ裂き（snagging）、よじれ（kinking）又は破損を生じ易い。図４は、現在市販される水圧を押し上げるための多くのシステムのいくつかを示す（例えば、図４Ａ～４Ｄ）。これらのシステムは、コスト高で、嵩が大きく、通常多くの構成要素から成る。修理及び保守は、複雑であり、しばしばユニット全体を交換しなければならない。図４及び５は、例えば図５Ａ～５Ｄを含めて、ポンプ及びフィルタの現在の構成を示す。
要約すると、いくつかの実施形態によれば、本発明は、フィルタマニホルドの中へ直接配管できるカートリッジ型ポンプを含む又はその形式を取ることができる。ポンプは、例えばシステムからアキュムレータタンクの必要を取り除くインテリジェントポンプとして構成できる。接続は、直接ポーティングを可能にして、ライン損失を減少し、ブーストシステムを遠隔に取り付け配管する必要を減少し、潜在的漏出経路を減少する。
更に、いくつかの実施形態によれば、本発明は、フィルタマニホルドの中へ直接配管できるカートリッジ型アキュムレータタンクを含む又はその形式を取ることができる。接続は、直接ポーティングを可能にし、ライン損失を減少し並びに潜在的漏出経路を減少する。例えば、本発明は、２つの部分、即ち上部キャップ（バイパスモード又はバイパス無し（別称ノーマルモード））及びアキュムレータカートリッジ、から構成できる。上部キャップは、ラインの中へ設置でき、その後アキュムレータカートリッジを上部キャップの中へ締結できる。ユニットを点検修理（service）するために配管から上部キャップを取り外す必要がない。システムを妨害せずにカートリッジを交換するために、上部キャップ上のハンドルを回すことによってバイパスモードを起動できる。これによって、カートリッジから圧力を抜いて、使用者が、ラインからカートリッジを簡単に外して、新しいカートリッジと交換できるようにする。
カートリッジポンプの実施形態例
いくつかの実施形態によれば、例えば、本発明は、新規かつ特有のポンプカートリッジ、フィルタカートリッジ及び直列取り付けブラケットの組合せ（inline mounting bracket combination）を特徴とするシステムを含む又はその形式を取ることができる。
ポンプカートリッジは、システムにおいて流体をポンプ移送するために中にモーターポンプユニットが配置されるように構成されたカートリッジハウジングを含むことができ、ポンプカートリッジは、ポンプカートリッジ取り付け具と、流体を受け取ってポンプ移送流体を供給するためのポンプカートリッジポーティングとを備える。
フィルタカートリッジは、ポンプ移送された流体を受け取ってろ過し、ポンプ移送されろ過された流体を供給するように構成でき、フィルタカートリッジは、フィルタカートリッジ取り付け具と、ポンプ移送された流体を受け取ってポンプ移送されろ過された流体を供給するためのフィルタカートリッジポーティングとを備え、ポンプカートリッジ取り付け具とフィルタカートリッジ取り付け具は、実質的に適合（match）するように構成され、ポンプカートリッジポーティングとフィルタカートリッジポーティングは、実質的に適合するように構成される。
直列取り付けブラケットは、直列カートリッジ取り付けユニットと、関連流体を１つの直列カートリッジ取り付けユニットから隣の直列カートリッジ取り付けユニットへ供給するためにその間に配列された直列取り付けブラケットポートと、を含むことができる。直列カートリッジ取り付けユニットの各々は、ポンプカートリッジかフィルタカートリッジを取り付けるように構成できる。１つの直列カートリッジ取り付けユニットは、ポンプカートリッジポーティングが１セットの直列取り付けブラケットポートと整列するようにポンプカートリッジ取り付け具を受け入れるように構成できる。別の直列カートリッジ取り付けユニットは、フィルタカートリッジポーティングが対応するセットの直列取り付けブラケットポートと整列するようにフィルタカートリッジ取り付け具を受け入れるように構成できる。
例えば、システムは、下記の特徴の１つ又はそれ以上も含むことができる。
ポンプカートリッジは、ポンプカートリッジが、定流量及び定圧力を含めて設定されたポンプ移送機能性でポンプ移送される流体を供給するように構成された電子コントローラを有するスマートポンプを含むことができる。
コントローラは、定流量及び定圧力を維持するために、ポンプヘッド圧力の変化に応答して速度を調節するための可変速度制御を持つように構成できる。
コントローラは、ポンプ移送された液体の圧力に関する情報を含む圧力信号に応答するように構成できる。
システムは、ポンプカートリッジによってポンプ移送された流体を受け取って蓄積するように構成されたアキュムレータを含むことができる。
システムは、飲料ディスペンスシステムまたは逆浸透システム、水ろ過システムの一部を形成できる。
少なくとも１つの直列カートリッジ取り付けユニットは、ポンプカートリッジ取り付け具を受け入れるように構成でき、ポンプカートリッジ取り付け具は、ポンプカートリッジポーティングが対応する直列取り付けブラケットポートのセットと整列するように回される。
少なくとも１つのオンラインカートリッジ取り付けユニットは、フィルタカートリッジ取り付け具を受け入れるように構成でき、フィルタカートリッジ取り付け具は、フィルタカートリッジポーティングが対応する直列取り付けブラケットポートのセットと整列するように回される。
カートリッジアキュムレータの実施形態例
例えば、本発明は、例えば流体ディスペンサへ分配するために供給される流体を処理するためのフィルタマニホルドを含む又はその形式を取ることができ、取り付けブラケット、フィルタカートリッジ及びアキュムレータカートリッジの新規かつ特有の組合せを特徴とする。
取り付けブラケットは、ポーティング接続部を持つように構成できる。
フィルタカートリッジは、取り付けブラケットのポーティング接続部の１つへ配管するように構成され、かつ流体ディスペンサへ供給される流体をろ過するように構成された、フィルタカートリッジポーティング接続部を含むことができる。
アキュムレータカートリッジは、取り付けブラケットのポーティング接続部の別の１つへ配管するように構成され、かつ、流体ディスペンサへ供給される前にろ過するために、例えばフィルタカートリッジへの分配を含む分配のために流体を受け取り、蓄積し、供給するように構成された、アキュムレータカートリッジポーティング接続部を含むことができる。
例えば、フィルタマニホルドは、下記の特徴の１つ又はそれ以上も含むことができる。
アキュムレータカートリッジポーティング接続部は、フィルタカートリッジ及びアキュムレータカートリッジをフィルタマニホルドの取り付けブラケット上に取り付けできるように、フィルタカートリッジポーティング接続部に適合できる。
フィルタカートリッジは、ねじ切り上部フィルタカートリッジ接続部を持つように構成された上部フィルタカートリッジキャップと、ねじ切り上部フィルタカートリッジ接続部に結合するために対応するねじ切り下部フィルタカートリッジ接続部を持つように構成された下部フィルタカートリッジとを有する、２部型フィルタカートリッジ構成を含むことができる。
上部フィルタカートリッジキャップは、フィルタカートリッジを迂回するために取り付けブラケットのポーティング接続部に対してバイパスモード設定へ回転するように構成されかつ流体がフィルタカートリッジを通過できるようにするために取り付けブラケットのポーティング接続部に対してノーマルモード設定へ回転するように構成されたバイパスハンドルを含むことができる。
アキュムレータカートリッジは、ねじ切り上部アキュムレータカートリッジ接続部を持つように構成された上部アキュムレータカートリッジキャップと、ねじ切り上部アキュムレータカートリッジ接続部に結合するために対応するねじ切り下部アキュムレータカートリッジ接続部を持つように構成された下部アキュムレータカートリッジとを有する、２部型アキュムレータカートリッジ構成を含むことができる。
上部アキュムレータカートリッジキャップは、アキュムレータカートリッジを迂回するために取り付けブラケットのポーティング接続部に対してバイパスモード設定へ回転するように構成されかつアキュムレータカートリッジへ及びアキュムレータカートリッジから流体が通過できるようにするために取り付けブラケットのポーティング接続部に対してノーマルモード設定へ回転するように構成されたバイパスハンドルを含むことができる。
下部アキュムレータカートリッジは、流体を蓄積するための流体室及びプレチャージガス（予め充填されたガス、precharge gas）を収容するためのプレチャージガス室を中に形成するように構成された隔膜を有するカートリッジハウジングを含むことができる。
下部アキュムレータカートリッジは、プレチャージ室をプレチャージするためのプレチャージガスを受け入れるように構成された空気弁を含むことができる。
フィルタマニホルドは、取り付けブラケット上のポーティング接続部の別の１つの中へ配管するように構成されかつフィルタカートリッジへ供給される前にアキュムレータカートリッジへ流体を供給するように構成されたモーターポンプカートリッジポーティング接続部を有するモーターポンプカートリッジを含むことができる。
技術上の問題の解決法
本発明に従った直列取り付けブラケット設計は、システムのサイズ、接続部の総数、及びシステムを設置するために必要とされるホースの量を減少でき、これによって、設置のために必要とされる空間、潜在的漏出経路の数、及びホースに伴う問題によるシステムの故障の可能性を減少する。
例えば、本発明は、逆浸透（ＲＯ）、水ろ過、低水圧が問題となる住宅地などの多様な用途に利用できる。
下で簡単に説明する図面（図１～８）は、必ずしも縮尺通りではない。
技術上既知の、フィルタから分離して取り付けられたポンプ及びアキュムレータを有するブースタシステムの設備の図である。 本発明のいくつかの実施形態に従った、直列取り付けブラケットに対して構成されたモーターポンプユニット／カートリッジ、アキュムレータカートリッジ及び２つのフィルタカートリッジの組み合わせを有するシステムを示す。 本発明のいくつかの実施形態に従った、図２Ａに示すような飲料用において実現するための、直列取り付けブラケットに対して構成されたモーターポンプユニット／カートリッジ、アキュムレータカートリッジ及び２つのフィルタカートリッジの組み合わせを示す。 本発明のいくつかの実施形態に従った、逆浸透（ＲＯ）用において実現するための、直列取り付けブラケットに対して構成されたモーターポンプユニット／カートリッジ、２つのフィルタカートリッジ及びアキュムレータカートリッジの組み合わせを示す。 本発明のいくつかの実施形態に従った、フィルタカートリッジ取り付け具に適合するカートリッジ取り付け具とフィルタカートリッジポーティングに適合するポーティングとモーターポンプユニットとを有するモーターポンプユニットカートリッジを示す。 本発明のいくつかの実施形態に従った、カートリッジハウジングとカートリッジ取り付けキャップとを有する、分解されたフィルタカートリッジを示す。 本発明のいくつかの実施形態に従った、図２Ｅのカートリッジ取り付けキャップの底部拡大図であり、第１及び第２取り付けキャップポートを示す。 本発明のいくつかの実施形態に従った、直列取り付けブラケットに対して構成された電子／インテリジェンコントローラを有するモーターポンプユニット／カートリッジ及び２つのフィルタカートリッジの組み合わせを示す。 技術上既知のブースタを図解する。 技術上既知の取り付けブラケット及びカートリッジシステムを図解する。 技術上既知のアキュムレータの形式の例を示す。 本発明のいくつかの実施形態に従った、アキュムレータカートリッジと組み合わせた上部キャップを有するアキュムレータカートリッジ／タンクシステムを示し、図７Ａは、ねじ部を持つ上部キャップ（図２Ｅ）と上部キャップに設置するために対応するねじ部を持つアキュムレータカートリッジとを有するアキュムレータカートリッジシステムを示し、図７Ｂは、ノーマルモード及びアキュムレータカートリッジを交換するためのバイパスモードを有するキャップの上面図を示す。 本発明のいくつかの実施形態に従った、例えばアキュムレータカートリッジ／タンクシステムが設置されるＲＯシステムにおけるアキュムレータカートリッジを示す。
図面の乱雑さを減少するために、全ての図の全ての要素又は矢印にリード線及び参照番号／ラベルが付けられるわけではない。
本出願は、上述の原出願第１５／１６７５３４号（図１～５に示すものと関連するポンプカートリッジに関する実施形態を開示する）において開示する技術を土台とする。本出願は、更に、本出願に添付する図６～８に示すものを含むように前記技術をさらに発展させる。
図１～図５－本発明の作用の詳述
要約すると、本発明は、１つ又は複数のフィルタカートリッジと直列に直接接続される１つ又は複数のポンプカートリッジの形式を取る又はこれから構成できる。ポンプカートリッジは、ポンプバージョンの場合には、アキュムレータタンクと対にでき、スマートポンプバージョンの場合にはアキュムレータタンク無しとすることができる。直列取り付けブラケット設計は、システムのサイズ、接続部の総数、及びシステムを設置するために必要とされるホースの量を減少し、これによって、設置のために必要とされる空間、潜在的漏出経路の数及びホースに伴う問題によるシステムの故障の可能性を減少する。図２Ａ～図３に示す実施形態についてまとめて説明する。
図２Ａ及び図２Ｂ－飲料用
上述のように、図１は、現在既知のシステムの全体図であり、図２Ａは、本発明に従ったシステム（全体を１０で示す）の全体図である。図１に示す現在のシステムにおいて、ブースタシステムは、ろ過システムから分離して取り付けられる。これに対して、図２Ａに示す本発明に従ったシステム１０は、ポンプ、アキュムレータタンク及びフィルタユニット（１つ又は複数）用のカートリッジの組み合わせ（全体を２０で示す）を含み、これらを直列で設置でき、設置、保守、修理及びカートリッジ交換をより容易にできる。
図２Ａ、２Ｂ及び２Ｃは、以下のものを含むことができるシステム２０、２０’を示す。即ち、
＃１）例えばフィルタカートリッジに使用されるとの同様の標準的カートリッジハウジングの中に配列又は収容されるモジュール式ポンプシステムとして構成又は設計できるポンプカートリッジ（別称モーターポンプユニットカートリッジ）。例えば、モーターポンプユニットカートリッジ（＃１）は、例えばフィルタシステムの対応するポートに直接接続できる入口ポート及び出口ポートを含めたポーティングを持つように構成できる。例えば、このモーターポンプユニットカートリッジ（＃１）は、技術上既知の容易に修理点検できるクイックコネクト式ポンプヘッドを利用できる。例えば、図２Ｄを見ると、ポンプヘッド（＃９ｃ１）はカートリッジハウジング（＃９）の中に配列又は収容されたモーターポンプユニット（＃９ｃ）の一部を形成する。
＃２）フィルタシステムのフィルタ構成の中へ嵌合するように設計されたアキュムレータタンクとして構成できる又はこれから構成されるアキュムレータカートリッジ。例えば、図２Ｃに示すようなＲＯシステム２０’において、アキュムレータタンク（＃２）は、図２Ｃに示すようにフィルタ（＃３）の後に在る。
＃３）技術上既知の市販の典型的フィルタカートリッジ。実際、本発明の範囲は、現在既知の又は今後開発される特定のタイプ又は種類のフィルタカートリッジに限定されないものとする。フィルタカートリッジの例は、下記の図５並びに米国特許文献及び以下に示すその他の参照文献において開示される。
＃４）技術上既知の市販の典型的取り付けブラケット。実際、本発明の範囲は、現在既知の又は今後開発される特定のタイプ又は種類の取り付けブラケットに限定されないものとする。他の取り付けブラケットの例は、米国特許文献および以下に示すその他の参照文献においても開示される。
＃５）技術上既知の取り付けブラケット（＃４）に一緒に取り付けられるポンプカートリッジ（＃１）、アキュムレータ（＃２）及びフィルタカートリッジ（＃３）ユニットを流体流通可能に結合又は接続するために構成されるポーティング。例えば、このようなポーティング（＃５）は、現在市販されているものを含めて取り付けブラケット（＃４）の構成部分を形成できる。
図２Ｂ及び２Ｃは、例えば投入流体Ｆinを受け取ってこれを処理して排出流体Ｆout、Ｆout(RO)を供給するためのフィルタ用の１つ又は複数のカートリッジと直列に取り付けられたポンプ及びアキュムレータカートリッジを用いた、典型的な設備の組み合わせ２０及び２０’を示す。図２Ｂにおいて、組み合わせは、モーターポンプユニット／カートリッジ（＃１）と、アキュムレータカートリッジ（＃２）と、１つ又は複数のフィルタカートリッジ（＃３）とを含み、図２Ａに示すような飲料用に実現するために、全て直列に構成され、直列取り付けブラケット（＃４）に取り付けられる。図２Ｃにおいて、組み合わせ２０’は、モーターポンプユニット／カートリッジ（＃１）と、１つ又は複数のフィルタカートリッジ（＃３）と、アキュムレータカートリッジ（＃２）とを含み、図２Ｃに示すような逆浸透（ＲＯ）用に実現するために、全てが直列に構成され、直列取り付けブラケット（＃４）に取り付けられる。
図２Ａ、２Ｂ及び２Ｃにおいて、１つまたは複数のフィルタカートリッジ（＃３）は、家庭用又は商業用の典型的なフィルタカートリッジを含むことができる。直列取り付けブラケット（＃４）は、フィルタ設備用の標準的又は既知の取り付けブラケットを含む又はその形式を取ることができる。直列取り付けブラケット（＃４）は、組立及び取り付けのために使用されたフィルタポーティングに適合するモーターポンプユニット／カートリッジ（＃１）及びアキュムレータカートリッジ（＃２）を結合する設計ポーティング（＃５）を含むことができる。
図２Ｄは、フィルタカートリッジ取り付け具に適合するモーターポンプ取り付け具（＃９ａ）とフィルタカートリッジポーティング（＃５）に適合するモーターポンプポーティング（＃９ｂ）とモーターポンプユニット（＃９ｃ）とを有するカートリッジハウジング（＃９）を含むように構成できる、モーターポンプユニットカートリッジ（＃１）又は（＃６）を示す。例えば、モーターポンプユニット（＃９ｃ）は、１つ又は複数のフィルタカートリッジ（＃３）のような既存のフィルタカートリッジの設計／フィルタポーティング（＃５）に適合し整列するためにカートリッジポーティング（＃９ａ）と直列に直接嵌合し結合するためのインプット／アウトプットポーティングを有するポンプヘッド（＃９ｃ１）を含むことができる。モーターポンプユニット（＃９ｃ）は、又、ポンプヘッド（＃９ｃ１）を駆動するためのモーター（＃９ｃ２）も含む。モーター（＃９ｃ２）は、必要に応じてポンプ交換を容易にできるようにするためのクイックコネクトも含むことができる。本発明の範囲は、特定のタイプ又は種類のモーター及び／又はポンプ組み合わせに限定されるものではなく、現在知られる又は今後開発されるモーター及び／又はポンプ組み合わせを用いた実施形態が想定され、これを本発明の範囲に含めるものとする。例えば、モーター及び／又はポンプ組み合わせは、ダイアフラムポンプ装置（diaphragm pumping arrangement）、並びにその他のタイプ又は種類のポンプ装置を実現するためのモーター及び／又はポンプ組み合わせを含む又はその形式を取ることができる。本発明の全体的な趣旨は、アキュムレータ、フィルタなどのために使用されるカートリッジハウジングなど標準的カートリッジにおいてモーター及び／又はポンプ組み合わせを構成すること、及びフィルタカートリッジ（＃３）を取り付けブラケット（＃４）に結合するために使用される標準的カートリッジ並びにモーターポンプユニット／カートリッジ（＃１）、フィルタカートリッジ（＃３）及びアキュムレータカートリッジ（＃２）を流通可能に一緒に結合するために組立及び取り付けのために現在使用される設計／フィルタポーティング（＃５）に適合する標準的設計ポーティング（＃５）を使用することによって、直列取り付けブラケット（＃４）の中へ標準カートリッジの中のモーター及び／又はポンプ組み合わせを結合すること、である。
例えば、下記の米国特許出願は、例えば図２Ｄの要素（＃９）のようなカートリッジハウジングにおいて適切に適応、配列又は実現できる様々なタイプ又は種類のポンプ技術を開示する。特許出願第１４／９７４２８４号、１４／７４０５７７号及び１３／８９５７１９号（全て、参照によりその全体が本明細書に援用される）を参照されたい。他の米国特許出願が、本発明の主旨の範囲内で、例えば図２Ｄの要素（＃９）のようなカートリッジハウジングにおいて適切に適応、配列又は実現できる他のタイプ又は種類のポンプ技術を開示する可能性があることが、当業者には分かるはずである。
図２Ｅは、カートリッジハウジングとカートリッジ取り付けキャップとを有する、分解されたフィルタカートリッジを示し、図２Ｆは、第１及び第２取り付けキャップポートを有する、図２Ｅのカートリッジ取り付けキャップを示す。図２Ｅにおいて、ハウジングカートリッジの中にはフィルタが配置されている。カートリッジは、図２Ｆから分かるように、ハウジング取り付け端部ねじ部を持つように構成されたカートリッジハウジング取り付け端部を有する。カートリッジ取り付けキャップは、カートリッジハウジングとカートリッジ取り付けキャップが組み立てられるとき又は一緒にねじ止めされるときカートリッジのハウジング取り付け端部ねじ部と結合するために、図２Ｅ及び２Ｆに示すように、キャップねじ部を有する。カートリッジ取り付けキャップには、２つのポーティングが結合されている。一方のポーティングは、第１取り付けキャップポートに流通可能に結合でき、他方のポーティングは、第２取り付けキャップポートに流通可能に結合できる。図示するポーティングは、又、ポーティング及びカートリッジ組立体へ及びこれから流体を供給するためにポーティングホースに結合される。
例えば、本発明のいくつかの実施形態によれば、モーターポンプユニットは、カートリッジハウジングの中へ構成でき、そのインプット／アウトプットポンプポーティングは、本発明に従って直列ポンプ移送組立体の中へのモーターポンプユニットを統合して組立体全体において流体の直列ポンプ移送を可能にするために、第１及び第２取り付けキャップポートに適切に適応又は結合される。
図３－電子制御を持つポンプカートリッジ
図３は、全体が３０で示される同様の概念を表す組み合わせを示すが、アキュムレータタンクを使用するのではなく、システム３０は、例えば図２Ｄにおける電子制御モジュール（＃９ｃ３）のようなインテリジェントコントローラを持つ、全体が（＃６）で示されるモーターポンプユニットを利用する。この特徴は、例えばポンプ制御機能の中でも特にシステム３０へ定流量及び定圧力を与えるために、ポンプヘッド、モーター及びコントローラの組み合わせから成る。
実際、電子制御又はコントローラ（＃９ｃ３）を持つポンプカートリッジ（＃６）は、例えば下に示すようなポンプ制御機能を実施又は提供するための１つ又は複数のポンプ制御アルゴリズムを実行するように構成できる図２Ｄに示す要素（＃１ｃ）のようなコントローラモジュールを含むポンプカートリッジ（＃１）を含む又はこれから成るように構成できる。
近接して、電子コントローラ（＃９ｃ３）を持つポンプカートリッジ（＃６）は、システム状態に直ちに応答するように構成できる。
例えば、システム３０は、流体を供給するために弁が開放されたとき瞬間的圧力低下を防止するためにプリトリガーを利用するように構成できる。この場合、例えば電子コントローラ（＃９ｃ３）を持つポンプカートリッジ（＃６）は、例えば流体を供給するために弁が開放されたとき瞬間的圧力低下に関する情報を含む感知信号を受け取るように構成でき、かつ、信号に対応するために適切なポンプ制御機能を実施するための１つ又は複数の適切なポンプ制御アルゴリズムを実行するように構成できる。
例えば、システム３０は、流量及び／又は圧力が必要に応じて一定に保たれるようにするために可変速度制御を利用するように構成できる。例えば、飲料供給弁は、典型的に、２.５オンス（７０.９ｇ）／秒の流量で弁に４０ＰＳＩを与える必要があり、１つの弁が開放されている状態で、ポンプは、この必要を満たすためにパワーの２５％しか必要としない。技術上既知のインテリジェンスを持たない典型的ポンプの場合、より多くのエネルギーを用いて全速度で運転しようとし、より多くの弁が開放されるので一貫しない流量を与える。この場合、例えば、電子コントローラ（＃９ｃ３）を持つポンプカートリッジ（＃６）は、速度及び／又は圧力などに関する情報を含む感知信号を受け取るように構成でき、かつ、信号に応答して適切なポンプ制御機能を実行するために１つ又は複数の適切なポンプ制御アルゴリズムを実行するように構成できる。
システム３０は、ポンプ電子制御インテリジェンス全体の一部を形成する適切な制御アルゴリズムを実行することによって、流量及び圧力を与えるために必要なパワーのみを使用するように構成できる。同時により多くの弁が開放される場合、ポンプ電子制御又はコントローラは、必要とされる流量及び圧力を維持するために必要に応じてパワーを増大するように構成できる。更に、ポンプ圧力は、圧力スイッチ、トランスデューサ又は圧力を感知するその他の手段を用いて感知できる。ポンプカートリッジの電子制御又はコントローラは、ポンプを監視して、空運転（枯渇、run dry）、過電流、過電圧、電圧不足など（但しこれに限定されない）様々な作動を検出して、ポンプを保護するために適切なポンプ保護アルゴリズムを実行するように構成できる。例えば、ポンプ保護アルゴリズムは、ポンプの遮断、適切な可聴又は可視警告、設定された時間増分後のポンプ再始動、ポンプのオン／オフ循環などを含む又はその形を取ることができる。この場合、例えば、電子コントローラ（＃９ｃ３）を持つポンプカートリッジ（＃６）は、パワー、電圧、電流、速度、流量、弁開放及び／又は圧力に関する情報を含む感知信号を受け取るように構成でき、かつ、信号に応答するために適切なポンプ制御機能を実行するために１つ又は複数の適切なポンプ制御アルゴリズムを実行するように構成できる。
システム３０は、又、使用者に対して必要な保守又は修理を知らせるために通信手段を利用するように構成できる。この実施形態は、オンデマンド式なのでアキュムレータタンクの必要を排除する。この場合、例えば、電子コントローラ（＃９ｃ３）を持つポンプカートリッジ（＃６）は、保守、修理及び／又はアラートに関する情報を含む感知信号を受け取るように構成でき、かつ、信号に応答するために適切なポンプ制御機能を実施するために１つ又は複数の適切なポンプ制御アルゴリズムを実行するように構成できる。
例えば、ポンプカートリッジ（＃１）は、要素（＃３）のような既存のフィルタカートリッジと直列に直接嵌合するポーティングを有するポンプヘッド（＃９ｃ１）と、ポンプヘッド（＃９ｃ１）を駆動するためのモーター（＃９ｃ２）と、上記の特徴を持つ要素（＃９ｃ１）のようなインテリジェント電子コントローラと、を含む又はこれらから構成できる。モーター（＃９ｃ２）は、必要に応じてポンプ交換を容易にするためにクイックコネクトを含むことができる。ポンプヘッド及びモーターは技術上既知であり、本発明の範囲は、特定のタイプ又は種類のポンプヘッド及びモーターに限定されるものではない。例えば、様々なタイプのポンプヘッドを持つ様々なタイプのポンプが知られており、様々なタイプのモーターを持つ様々なタイプのポンプが知られている。当業者は、過度に実験することなく、特定のタイプの用途のために特定のタイプのモーターと組み合わせて特定のタイプのポンプヘッドを有する特定のタイプのポンプを過度に実験することなくどのように実現するかが分かるはずである。例えば、飲料用の場合、当業者は、過度に実験することなく、１つのタイプのモーターと組み合わせて１つのタイプのモーターヘッドを有する１つのタイプのポンプを過度に実験することなくどのように実現するかが分かるはずである。又は、更なる例として、逆浸透用の場合、当業者は、過度に実験することなく、別のタイプのモーターと組み合わせて別のタイプのポンプヘッドを有する別のタイプのポンプを過度に実験することなくどのように実現するかが分かるはずである。同じタイプのモーターと組み合わせて同じタイプのポンプヘッドを有する同じタイプのポンプを使用することが想定され、本発明の範囲に含まれるものとする。言い換えると、本発明の範囲は、特定のタイプの用途のために使用されるタイプのポンプ、そのようなタイプのポンプヘッド又はそのようなタイプのモーターに限定されるものではない。
更に、当業者は、過度に実験することなく、既知のマイクロプロセッサ技術及び適切な制御アルゴリズム及びフローチャートを使用することによって、上記のポンプ制御機能を実行または提供するための１つ又はそれ以上のポンプ制御アルゴリズムをどのように実行するかが分かるはずである。
信号プロセッサ又は信号処理モジュール
例えば、信号プロセッサ又は信号処理モジュールは、少なくとも
適切な感知信号に関する情報を含む信号を受け取り、
受け取った感知信号に基づいて、設定された又は所望のポンプ制御機能を実行するための情報を含む対応する信号を決定する、
ように構成できる。
作動時に、信号プロセッサ又は信号処理モジュールは、例えばモーター／ポンプ機能を制御するためにシステム３０を制御するために対応する信号を与えるように構成できる。
例えば、信号プロセッサ又は信号処理モジュールは、電子制御又はコントローラモジュールの中に構成するか又はその一部を形成できる。
例えば、信号プロセッサ又は信号処理モジュールの機能は、ハードウェア、ソフトウェア、ファームウェア又はこれらの組合せを用いて実現できる。典型的ソフトウェア実行においては、信号プロセッサ又は処理モジュールは、例えば少なくとも１つの信号プロセッサ又はマイクロプロセッサを有する１つまたは複数のマイクロプロセッサベースのアーキテクチャを含む。当業者であれば、過度に実験することなく、本明細書において説明する機能を果たすために適切なプログラムコードで前記のようなマイクロコントローラベース又はマイクロプロセッサベースの実行をプログラムできる。例えば、本明細書において開示するように、更に処理するために適切な感知信号に関する情報を含む信号を受け取るために、例えば当業者であれば、過度に実験することなく、信号プロセッサ又は処理モジュールを構成できる。
更に、信号プロセッサ又は処理モジュールは、過度に実験することなく、本明細書において開示するように、受け取った感知信号に基づいて設定の又は所望のポンプ制御機能を果たすための情報を含む対応する信号を決定するように、例えば当業者によって構成できる。
本発明の範囲は、既知の又は今後開発される技術を用いる特定の実施形態に限定されるものではない。本発明の範囲は、独立型プロセッサ、信号プロセッサ又は信号プロセッサモジュール並びに個別のプロセッサ又はプロセッサモジュール並びこれらの組合せとしてプロセッサの機能を果たすことを含むものとする。
システムは、例えば、ランダムアクセスメモリ又はメモリモジュール（ＲＡＭ）及び／又は読取り専用メモリ（ＲＯＭ）、入力／出力装置及び制御及びこれを接続するデータ及びアドレスバス、及び／又は少なくとも１つの入力プロセッサ及び少なくとも１つの出力プロセッサを含めて当業者には分かるはずの他の信号処理回路又はコンポーネントを含むこともできる。
可能な用途には、下記のものの１つ又はそれ以上が含まれる。即ち、飲料ブーストシステムまたは家庭用ブースタ／フィルタ。
例として、本明細書において開示することの理解のために、本発明については、このようなシステムの飲料市場及び設備に関連して説明する。例えば、本開示は、２つのフィルタしか設置されないシステムを示すが、当業者には分かるように、必要に応じた数のフィルタが可能である。
他のフィルタカートリッジ及びマニホルド技術
図４～５に示すブースタシステム、取り付けブラケット及びカートリッジの他に、下記のものは、更なる例として示す技術上既知の他のフィルタカートリッジ及びマニホルド技術である。
例えば、米国特許第７３８７２１０号、並びに、米国特許第７６５１０７０号、７９９２６６７号、８０９７１５８号、８２９８４２０号、８３７２２７３号、８５８５０７１号、８９１１６２３号、８９４５３８３号、８９５１４１５号、９０４４６９９号、９３４５９９５号、（これらは全て参照によりその全体が本明細書に援用される）も参照。
また、米国特許第７２２５９３６号、Ｄ７５５３４４号及びＤ７５５９２２号（これら全ては参照によりその全体が本明細書に援用される）も参照。
完璧を期すために、上記の全ての米国特許のセクション（５６）において列記される参照の全ても、参照によりその全てが援用される。
また、Ｍａｎｉｔｏｗｏｃ（登録商標）社（21Future Dr. Sellersburg, IN47172にて営業）が２０１２年３月９日に発行した「飲料マスターパーツリスト」（Beverage Master Parts List）並びに３Ｍ Ｐｕｒｉｆｉｃａｔｉｏｎ社（400 Research Parkway, Meriden, CT 06450にて営業）が２０１２年に著作権を取得したＤＦ１ＸＸ及びＤＦ２ＸＸ高流量シリーズマニホルド及び水ろ過システム用の「デュアルフローマニホルドシステム取扱説明書」（Dual Flow Manifold Systems Instruction Manual）（両方とも、参照によりその全体が本明細書に援用される）も参照。
先行技術の研究も行われ、下記の米国特許又は米国特許公開が開発された。即ち、第８８９３９２７号、８８８１９５８号、８８５７６７４号、８８００８２０号、８５６１８４１号、８３２７６０７号、８０６１５６７号、７９８０４２５号、７５９４５２５号、７４７２８０５号、７３３１４８３号、６２４４４７４号、２０１４／０３０５３１６号、２０１３／００９２２８２号、２０１２／０３０５６０５号、２０１２／１０２９９９号、２００９／０１０４３３６号、２００８／０２８３５５０号及び２００８／０１４９６６９号（これらは全て参照により本明細書に援用される）。
図６～８
図６は、技術上既知の様々なタイプ、種類又はスタイルのアキュムレータの例を示す。図６において、アキュムレータは、全て独立型アキュムレータである。本発明は、本発明のいくつかの実施形態に従った、アキュムレータカートリッジをフィルタマニホルドの中へ統合するための新規かつ特有の技法を提供する。
図７は、図７Ａ及び７Ｂを含み、アキュムレータカートリッジ（＃２）と組み合わせた上部接続部又はキャップ（＃７）を有するアキュムレータカートリッジ／タンクシステムを示す。図７Ａにおいて、上部キャップ（＃７）は、図７Ｅにも示すようにねじ部を持つように構成でき、アキュムレータカートリッジ（＃２）は、例えば交換のためにねじ式に出し入れすることによって上部キャップに設置するために対応するねじ部Ｔを持つように構成できる。図７Ａにおいて、図示するアキュムレータ（＃２）は、カートリッジハウジングＣＨと、その中に構成された隔膜Ｄと、空気弁Ｖとを有する。作動時に、当業者には分かるように、隔膜Ｄの一方の側は、隔膜の伸張に応じて例えば流体を蓄積し、隔膜Ｄの他方の側は、隔膜の伸張に応答して対応する力を与えるためにプレチャージ又は与圧空気Ａを含む。
図７Ｂは、日常の使用のためのノーマルモード（ハンドル位置ＨN）とアキュムレータカートリッジ交換のためのバイパスモード（ハンドル位置ＨB）との間で回せるハンドル（Ｈ）を有するキャップ（＃５）を示す。当業者には分かるように、バイパスモードにおいて、ハンドルＨ及びマニホルド４は、流体がアキュムレータ（＃２）を迂回して送られるように構成できる。
図８は、全体を７０で示すＲＯシステムにおけるアキュムレータカートリッジを示し、アキュムレータカートリッジ／タンク（＃２）は、本発明のいくつかの実施形態に従って設置される。例えば、ＲＯシステム７０は、第１段階プレ沈殿フィルタ７０ａと、第２段階プレカーボンフィルタ７０ｂと、自動遮断弁７０ｃと、流体を排出及び供給するための流量制限装置７０ｄ’を有する第３段階ＲＯ部材７０ｄと、第５段階ポストカーボンフィルタ７０ｆと、水の瓶７０ｈへ浄水を供給するための水栓７０ｇとを含むことができる。ＲＯシステム７０は、本発明に従って、第５段階ポストカーボンフィルタ７０ｆに結合するためのポーティングを有するアキュムレータ貯蔵タンク（＃２）も含む。アキュムレータ貯蔵タンク（＃２）は、本明細書において示すように機能するように構成できる。
本発明の範囲
本発明について、好ましい実施形態を参照して説明したが、当業者は、本発明の範囲から逸脱することなく、様々な変更を加えることができ、本発明の要素を均等物で代替できることが分かるはずである。
更に、本発明の基本的範囲から逸脱することなく特定の状況又は材料を本発明の教示に適応させるために修正を加えることができる。したがって、本発明は、本発明を実施するために想定される最良の様式として開示される特定の実施形態に限定されないものとする。

Claims (9)

  1. 流体ディスペンサへの分配を含む分配のために供給される流体を処理するためのフィルタマニホルドであって、
    ポーティング接続部を持つように構成された、取り付けブラケットと、
    前記取り付けブラケット上の前記ポーティング接続部の１つの中へ配管するように構成されかつ前記流体ディスペンサへの分配を含む分配のために供給される前記流体をろ過するように構成されたフィルタカートリッジポーティング接続部を有する、フィルタカートリッジと、
    前記取り付けブラケット上の前記ポーティング接続部の別の１つの中へ配管するように構成されかつ前記流体ディスペンサへ供給される前にろ過するために前記フィルタカートリッジへの分配を含む分配のために前記流体を受け取り、蓄積しかつ供給するように構成されたアキュムレータカートリッジポーティング接続部を有する、アキュムレータカートリッジと、
    を備え、
    前記フィルタカートリッジが、ねじ切り上部フィルタカートリッジ接続部を持つように構成された上部フィルタカートリッジキャップと、前記ねじ切り上部フィルタカートリッジ接続部に結合するために対応するねじ切り下部フィルタカートリッジ接続部を持つように構成された下部フィルタカートリッジとを有する、２部型フィルタカートリッジ構成を備え、
    前記アキュムレータカートリッジが、ねじ切り上部アキュムレータカートリッジ接続部を持つように構成された上部アキュムレータカートリッジキャップと、前記ねじ切り上部アキュムレータカートリッジ接続部に結合するために対応するねじ切り下部アキュムレータカートリッジ接続部を持つように構成された下部アキュムレータカートリッジとを有する、２部型アキュムレータカートリッジ構成を備え、
    前記アキュムレータカートリッジポーティング接続部が、前記フィルタカートリッジポーティング接続部と整合しており、前記フィルタカートリッジと前記アキュムレータカートリッジとが前記フィルタマニホルドの前記取り付けブラケットに取り付けできる、
    フィルタマニホルド。
  2. 前記上部フィルタカートリッジキャップが、前記フィルタカートリッジを迂回するために前記取り付けブラケットの前記ポーティング接続部に対してバイパスモード設定へ回転するように構成され、かつ流体が前記フィルタカートリッジを通過できるようにするために前記取り付けブラケットの前記ポーティング接続部に対してノーマルモード設定へ回転するように構成された、バイパスハンドルを備える、請求項１に記載のフィルタマニホルド。
  3. 前記上部アキュムレータカートリッジキャップが、前記アキュムレータカートリッジを迂回するために前記取り付けブラケットの前記ポーティング接続部に対してバイパスモード設定へ回転するように構成され、かつ流体が前記アキュムレータカートリッジへ及びカートリッジから通過できるようにするために前記取り付けブラケットの前記ポーティング接続部に対してノーマルモード設定へ回転するように構成された、バイパスハンドルを備える、請求項１に記載のフィルタマニホルド。
  4. 前記下部アキュムレータカートリッジが、前記流体を蓄積するための流体室及びプレチャージガスを収容するためのプレチャージガス室を形成するように中に構成された隔膜を有するカートリッジハウジングを備える、請求項１に記載のフィルタマニホルド。
  5. 前記下部アキュムレータカートリッジが、プレチャージ室をプレチャージするためにプレチャージガスを受け取るように構成された空気弁を備える、請求項４に記載のフィルタマニホルド。
  6. 前記フィルタマニホルドが、前記取り付けブラケットの前記ポーティング接続部の別の１つの中へ配管するように構成されかつ前記フィルタカートリッジへ供給される前に前記アキュムレータカートリッジへ前記流体を供給するように構成されたモーターポンプカートリッジポーティング接続部を有するモーターポンプカートリッジを備える、請求項１に記載のフィルタマニホルド。
  7. 前記フィルタマニホルドが、飲料用途の一部を形成する、請求項１に記載のフィルタマニホルド。
  8. 前記飲料用途が、飲料ディスペンサ、アイスメーカー又はコーヒーブリューワーを含む、請求項７に記載のフィルタマニホルド。
  9. 前記フィルタマニホルドが、逆浸透システムの一部を形成する、請求項１に記載のフィルタマニホルド。
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