KR100573707B1 - 적하가 없는 화학 제품 분배 헤드 조립체 - Google Patents

Abstract

분배 헤드 조립체는 마개 어댑터(200), 본체 리시버(300), 및 분배 본체 (500)을 포함한다. 상기 마개 어댑터(200)는 드럼(20) 내부로 삽입된다. 상기 본체 리시버(300)는 선택적으로 마개 어댑터(200) 내부로 삽입되고, 상기 분배 본체 (500)는 선택적으로 본체 리시버(300) 내부로 삽입된다. 단일의, 방해받지 않는, 균일한 직경의 유동 통로는 드럼(20)으로부터 본체 리시버 내의 체임버(560)까지 유체를 이송한다. 체임버 내의 이동 가능한 피스톤(700)은, 유체 유동 통로와 분배 본체(500)의 분배 개구부(566) 사이의 유체 유동을 선택적으로 차단한다. 상기 본체 리시버(300) 및 상기 분배 본체(500)는 안전하고 빠른 연결 및 분리를 위해 키 방식으로 고정된다.

Description

적하가 없는 화학 제품 분배 헤드 조립체{DRIPLESS CHEMICAL DISPENSE HEAD ASSEMBLY}

본 발명은 일반적으로 화학 제품 분배 시스템, 특히 화학 제품 분배 장치에 관한 것이다. 또한, 본 발명은, 특히 안전성, 화학 제품 처리량 및 사용의 용이함이 최대화되도록 설계된 화학 제품 분배 헤드(head) 조립체에 관한 것이다.

많은 화학 제품 분배 시스템에서, 드럼(drum) 또는 탱크(tank)는 화학 제품의 공급원 또는 저장조로 사용된다. 미국 특허 제 5,108,015호에 기술된 것과 같은 드럼에 장착된 분배 헤드 조립체는 선택적으로 드럼과 화학 제품 분배관 사이에 흐르는 유체를 제어한다. 반도체 제조 환경은 화학 제품 분배가 상기 방법을 통해 이루어지는 잘 알려진 예들을 제공한다.

분배 헤드 조립체 설계는 몇 가지 필요 조건들을 충족시켜야 한다. 첫 번째 조건은 제조 환경내에서 특히 중대한 최대 화학 제품 처리량이다. 그러나 종래 분배 헤드 조립체 설계들은 화학 제품 유속을 바람직하지 않게 제한하는 유동 통로 장애물 및/또는 작은 직경의 유동 통로를 포함한다.

두 번째 필요 조건은 간단하고 빠르게 드럼에 연결되고 드럼으로부터 분리되는 것이다. 유감스럽게도, 일반적인 종래 기술 분배 헤드 조립체는 분배 헤드 조립체가 각각 드럼에 연결되거나 드럼으로부터 분리될 때마다 완전히 나사 방식으로 드럼에 체결되거나 드럼으로부터 분리되어야 한다.

다른 필요 조건은 특히 위험한 화학 제품을 다룰 때에 안전성을 최대화해야 한다는 것이다. 이로 인하여, 분배 헤드 조립체는 키-암호화(key-coded)될 필요가 있고, 또한 분배 헤드 조립체가 드럼으로부터 분리될 때 필수적으로 적하(滴下)가 없어야(dripless) 할 뿐만 아니라 드럼에 결합될 때 누출이 방지될 필요가 있다. 유감스럽게도, 몇몇의 종래 분배 헤드 조립체는 안전 성능이 시간이 경과함에 따라 저하되는 것으로 알려져 있다.

간단한 방법으로 드럼에 연결되고 본질적으로 방해받지 않는 큰 유동 통로를 통하여 높은 유체 유속을 제공할 수 있는 분배 헤드 조립체가 필요하다.

본 발명은 마개 어댑터(bung adapter), 본체 리시버(body receiver), 렌치 안전 핸들(wrench safety handle), 분배 본체, 캡(cap), 스프링 작동식 플런저(plunger) 장치 및 레버 잠금 핸들로 구성되는 분배 헤드 조립체에 관한 것이다. 상기 마개 어댑터는 드럼에 접촉 영역을 제공하고, 나사산이 형성되어 있는 목부를 관통하여 형성된 중앙 개구부를 구비한 플랫폼(platform)을 포함한다. 상기 나사산 목부는 드럼 내부로 마개 어댑터의 나사산 삽입을 용이하게 하고, 중앙 개구부는 드럼에 유체 유동 통로 접촉 영역을 제공한다. 상기 본체 리시버는 핀 스프링(fin spring) 및 키홈이 형성되어 있는 트레이 내부로 연결되는 유체 이송 튜브를 포함한다. 본체 리시버는, 유체 이송 튜브가 마개 어댑터 중심 개구부와 접속하도록, 핀 스프링을 통하여 마개 어댑터 내로 스냅 방식에 의해 잠긴다. 상기 렌치 안전 핸들은 본체 리시버의 외부에 끼워 맞춰지는 렌치 본체 및 렌치 핸들을 포함한다.

분배 본체는 키가 형성되어 있는 베이스와; 목부, 분배 개구부를 가진 체임버 및 체임버와 목부를 분리시키는 선반을 구비한 실린더를 포함한다. 바람직하게 분배 개구부는 선반에 근접해 있다. 상기 키가 형성되어 있는 베이스(base)는 본체 리시버의 키홈이 형성되어 있는 트레이 내로 분배 본체의 삽입을 용이하게 한다. 상기 목부는 본체 리시버의 유체 이송 튜브에 연결되어, 유체 유동이 드럼과 체임버의 분배 개구부 사이에서 발생할 수 있다.

상기 스프링 작동식 플런저 장치는 피스톤 본체, 피스톤 본체에 연결된 작동 로드(rod) 및 스프링을 포함한다. 상기 스프링 작동식 플런저 장치는 체임버 내부에 위치한다. 상기 캡은 체임버의 일단부에서 분배 본체 위에 나사 방식으로 고정된 리드(lid)를 포함한다. 분배 본체위에 캡을 나사 고정함으로써, 스프링을 압축하고, 따라서 선반 위로 피스톤 본체를 내리 누른다. 피스톤 본체가 선반에 접촉하면, 분배 개구부 및 목부는 봉쇄되고, 상기 분배 헤드 조립체는 유동이 없는 상태 또는 완전히 폐쇄된 상태이다.

상기 캡은 작동 로드가 상기 캡의 최상부를 통하여 돌출하도록 중심 개구부를 포함한다. 상기 작동 로드는 분배 헤드 조립체의 레버 잠금 핸들에 연결된다. 상기 렌치 핸들은 레버 잠금 핸들을 버티고 지지하여 레버 잠금 핸들을 하강시킴으로써 작동 로드를 상승시키고, 따라서 스프링을 압축하여 피스톤 본체를 선반에서 이격되도록 상승시킨다. 상기 피스톤 본체가 분배 개구부를 지나 상승할 때, 분배 헤드 조립체는 최대 유체 유동이 발생할 수 있는 상태인 완전 개방 상태가 된다. 상기 레버 잠금 핸들은, 완전 개방 상태로 피스톤 본체의 위치가 유지되도록, 렌치 핸들 내부 슬롯(slot) 안에 스냅 방식으로 잠긴다.

바람직하게 본 발명은 부재 사이에 누출 방지 접촉 영역을 확보하기 위하여 O-링 밀봉 부재를 사용한다. 상기 드럼과 상기 분배 개구부 사이의 유체의 유동 통로는, 분배 헤드 조립체가 완전 개방 상태일 때, 방해받지 않는다. 또한, 최소 유동 통로 직경은 마개 어댑터의 중심 개구부의 직경과 동일하므로, 따라서 드럼과 분배 개구부 사이의 유동 통로 축소 또는 크기 감소가 없다.

도 1은 본 발명을 사용한 바람직한 화학 제품 분배 환경의 측면도이고,

도 2는 본 발명에 따라 구성된 분배 헤드 조립체의 바람직한 실시예의 단면도이고,

도 3은 본 발명의 마개 어댑터에 대한 바람직한 실시예의 상면도이고,

도 4는 본 발명의 본체 리시버에 대한 바람직한 실시예의 상면도이고,

도 5는 본 발명의 렌치 안전 핸들에 대한 바람직한 실시예의 배면 투시도이고,

도 6a는 본 발명의 분배 본체에 대한 바람직한 실시예의 단면도이고,

도 6b는 본 발명의 분배 본체에 대한 바람직한 실시예의 하부 도면이고,

도 7은 본 발명의 캡에 대한 상부 투시도이고,

도 8은 본 발명의 스프링 작동식 플런저 장치에 대한 바람직한 실시예의 단면도이고,

도 9는 본 발명의 레버 잠금 핸들에 대한 바람직한 실시예의 상면도이고,

도 10은 완전 개방 상태인 분배 헤드 조립체에 대한 바람직한 실시예의 단면도이고,

도 11은 본 발명의 보호 덮개에 대한 단면도이고,

도 12는 본 발명에 따라 구성된 분배 헤드 조립체의 다른 실시예의 측면도이다.

도 1에는, 본 발명을 사용한 바람직한 화학 제품 분배 환경(10)의 측면도가 나타나 있다. 상기 화학 분배 환경(10)에서 드럼 또는 탱크(20)가 화학 제품원 또는 저장조로 사용된다. 바람직하게, 드럼(20)은 보통 산을 저장하기 위한 반도체 산업에서 이용된 55-겔론 폴리에틸렌 드럼과 같은 특별한 형태의 화학 제품을 위해 규격이 정해진 종래 표준화된 콘테이너이다. 바람직하게, 상기 드럼(20)은 첫 번째 및 두 번째 마개 접촉 영역(22, 24)을 포함하며, 각각은 플루로웨어(fluroware) 드럼 모델 제 CNHID556(플루로웨어 코포레이션, 미국 미네소타 카스카 소재)호에서 볼 수 있는 것과 같은 종래 나사산을 구비하는 용기로 구성된다. 첫 번째 분배 헤드 조립체(100)는 섬프 딥 튜브(sump dip tube)(30)에 부착되고 공급 분배 헤드를 형성하기 위해 첫 번째 마개 접촉 영역(22)과 맞춰진다. 유사하게, 리턴(return) 딥 튜브(32)와 결합된 두 번째 분배 헤드 조립체(100)는 리턴 분배 헤드를 형성하기 위해 두 번째 마개 접촉 영역(24)과 맞춰진다. 당업자는, 유체가 드럼(20)으로부터 추출되고 공급 분배 헤드를 통하여 공급 분배 통로(40)로 전달되고, 리턴 분배 헤드를 통하여 리턴 분배 통로(42)로부터 드럼(20)으로 귀환되는 것을 쉽게 이해할 것이다. 바람직하게, 각각의 공급 및 리턴 분배 통로(40,42)는 종래 배관으로 구성된다.

도 2에는, 본 발명에 따라 구축된 분배 헤드 조립체(100)의 바람직한 실시예의 단면도가 나타나 있다. 상기 분배 헤드 조립체(100)는 마개 어댑터 (200), 본체 리시버(300), 렌치 안전 핸들(400), 분배 본체(500), 캡(600), 스프링 작동식 플런저 장치(700) 및 레버 잠금 핸들(800)로 구성된다. 본 발명의 각 부재는 다음 기술을 통해 상세히 기술될 것이다.

마개 어댑터

상기 마개 어댑터(200)는 드럼(20)에 분배 헤드 조립체(100)를 연결한다. 도 2와 마개 어댑터(200)에 대한 바람직한 실시예의 상부 투시도가 도시된 도 3을 참고하면, 상기 마개 어댑터(200)는 립(lip) 또는 림(rim)(204), 내부 직경(206) 및 외부 직경(208)을 가진 나사산이 형성되어 있는 목부(202); 단(段)을 이룬 목부 칼라(collar)(220); 및 최상부 표면(232), 중심 개구부(234), 중심 개구부(234)와 동심원을 이루는 O-링 그루브(236) 및 한 세트의 노치(238, 240)들을 구비한 나사산이 형성되어 있는 플랫폼(platform)(230)을 포함한다. 나사산 목부(202) 위의 나사산 플랫폼의 최상부 표면(232)과 립(204) 사이의 거리는 마개 어댑터 높이(250)를 형성한다.

바람직하게, 나사산 목부(202)와 나사산 플랫폼(230) 위의 나사산들은 지지 톱니 나사산(buttress thread)들이다. 노치(238, 240)들은 드럼의 마개 접촉 영역(22, 24) 중 하나의 내로 나사산 목부(202)를 돌려넣기 위한 파지점들을 제공한다. 당업자들은 마개 어댑터(200)가 수동으로 또는 로봇식의 장비(미도시)을 통하여 드럼(20) 내로 고정될 수 있는 것을 쉽게 이해할 것이다. 대안적 실시예에서 있어서, 당업자는, 노치(238, 240)들의 수가 다를 수도 있다는 점을 또한 인식할 것이다. 상기 단을 이룬 목부 칼라(220)는 마개 어댑터(200)가 드럼(20) 내부로 고정될 수 있는 범위를 제한한다.

바람직하게 상기 중심 개구부(234)는 나사산 목부 내부 직경(206)의 크기와 동등하고, 따라서 나사산 목부(202)와 중심 개구부(234)는 마개 어댑터(200)를 통하여 단일 관형 통로를 형성한다. 상기 중심 개구부(234)는 마개 어댑터(200) 내부로 본체 리시버(300)의 삽입을 용이하게 하기 위해 사용되고, 나사산 플랫폼의 O-링 그루브(236) 내에 위치한 O-링은 마개 어댑터(200)와 본체 리시버(300) 사이에서 누출을 확실히 방지하는 밀봉 작용을 한다.

본체 리시버

이하에서는 도 2와 본체 리시버(300)에 대한 바람직한 실시예의 상부 투시도가 도시된 도 4를 참조한다. 상기 본체 리시버(300)는 길이(304), 내부 직경(306), 외부 직경(308), 및 연결 단부(310)을 가지는 유체 이송 튜브(302); 핀 스프링(330)이 연장되어 나오고 핀 스프링(330)과 제 1 외부 직경(322)을 공유하는 튜브 칼라(320); 및 리세스가 형성되어 있는 연결 트레이(360)를 구비한 본체 받침대(340)로 구성된다. 상기 본체 리시버(300)는 아래에 상세히 설명된 방법을 통해 마개 어댑터 내부로 상호 체결 삽입을 위해 설계되어 있다. 상기 본체 리시버(300)가 상기 마개 어댑터(200) 내부로 삽입되면, 유체 이송 튜브(302)는 분배 헤드와 드럼(20) 사이에 유체 유동 통로를 제공한다. 바람직하게 상기 유체 이송 튜브의 연결 단부(310)는, 상기 본체 리시버(300)가 마개 어댑터(200) 내부로 삽입되기 전에, 딥 튜브(30, 32)에 용접된다.

상기 튜브 칼라(320)는 일부의 유체 이송 튜브 길이(304)에 걸쳐 유체 이송 튜브(302)를 일체로 에워싸는 본체 받침대(340) 바로 아래에 위치하는 디스크 형상의 재료를 포함한다. 한 세트의 가스 통로(324)는 튜브 칼라(320)를 통하여 리세스가 형성되어 있는 연결 트레이(360)로부터 연장되는 공동(空洞) 터널들을 형성한다. 각 가스 통로(324)는, 소정 압력이 드럼(20) 내부에서 유지될 수 있도록, 추가로 아래에 기술된 것처럼 분배 본체(500)에서 드럼(20) 내부로 질소와 같은 블랭킷가스(blanket gas)를 이송하기 위한 채널을 제공한다.

상기 핀 스프링(330)은 유체 이송 튜브의 연결 단부(310)를 향하여 튜브 칼라(320)로부터 연장되는 일련의 핀들 또는 칼날들(332)을 포함한다. 바람직한 실시예에서, 상기 유체 이송 튜브(302)는, 유체 이송 튜브(302)와 딥 튜브(30, 32)사이의 용접을 용이하게 실행하기 위해, 핀 스프링의 칼날(332) 범위를 초과하여 연장된다. 각 칼날(332)은 제 1 외부 직경(322)을 지나 돌출하는 푸트(foot) 부재 (334)를 포함한다. 따라서 상기 칼날 푸트 부재(334)들은 제 1 외부 직경(322) 보다 큰 제 2 외부 직경(336)을 형성한다. 상기 핀 스프링은(330), 핀 스프링 주변 둘레의 소정 간격에서 유체 이송 튜브 길이(304)에 평행하게 절단된 슬릿(slit)들이 칼날(332)들을 형성하는 본질적으로 원통형의 구조를 가진다. 각 칼날은 탄성, 스프링 같은 방법으로 유체 이송 튜브(302)를 향하여 약간 휘어질 수 있다.

바람직한 실시예에서, 튜브 칼라(320)와 핀 스프링(330)의 제 1 외부 직경(322)은 마개 어댑터의 중심 개구부(234)의 크기와 일치한다. 칼날(332)로부터 돌출한 푸트 부재(334)에 의해 형성된 상기 제 2 외부 직경(336)은 중심 개구부(234)보다 크다. 유체 이송 튜브(302) 쪽으로의 칼날(332)의 압축에 의하여, 상기 푸트 부재(334)는 상기 마개 어댑터의 중심 개구부(234) 내부로 삽입될 수 있다. 그 후 상기 본체 리시버(300)는 상기 중심 개구부(234)와 나사산 목부 (302) 내부로 미끄러져 마개 어댑터(200) 내부로 삽입될 수 있다.

본 발명에서, 상기 튜브 칼라(320)가 본체 받침대(340)와 만나는 점과 푸트 부재(334)가 칼날(332)로부터 돌출하는 점 사이의 거리는 삽입 길이(336)를 형성한다. 바람직하게 상기 삽입 길이(336)는, 나사산 플랫폼의 O-링 그루브(236) 내부에 위치하는 O-링(260)의 직경의 절반보다 약간 작은 값이 마개 어댑터의 높이(250)에 합산된 값과 동등하다. 따라서, 상기 푸트 부재(334)가 나사산 목부(202)를 나갈 때, 상기 칼날들(332)은 본질적으로 즉시 바깥쪽으로 탄력이 작용하므로, 푸트 부재(334)들이 나사산 목부의 립(204)과 상호 체결될 수 있다. 따라서 상기 본체 리시버(300)는, 본체 받침대(340)가 마개 어댑터 나사산 플랫폼(230) 위의 O-링 (260)에 대항하여 압축되도록, 수직으로 마개 어댑터(200) 내부로 잠기고, 그것에 의해 누출 방지 밀봉을 형성한다. 바람직한 실시예에서, 상기 본체 리시버(300)는 마개 어댑터(200) 내부로 수직으로 체결되어 있는 동안 자유로운 회전 운동을 유지한다.

바람직하게 본체 받침대(340)는 5 각형을 형성하는 다섯 개(350) 모서리 뿐만 아니라 최상부(390)를 포함한다. 상기 본체 받침대(340)는 아래에 상세히 기술된 것처럼, 렌치 안전 핸들에 맞추어진 형상을 이룬다. 상기 리세스가 형성되어 있는 연결 트레이(360)는, 분배 본체(500)의 선택적 내부 잠금 및 누출 방지 삽입을 용이하게 하는 구조를 가진 본체 받침대의 내부 안에, 기계 가공 및/또는 주형된 영역을 포함한다. 바람직한 실시예에서, 상기 리세스가 형성되어 있는 연결 트레이(360)는 모서리가 깎인(chamfered) 중심 개구부(362), 장착 칼라(368), 바닥 영역(370), O-링(380)이 위치하는 O-링 그루브 (378) 및 일련의 키 슬롯(382)을 포함한다. 상기 챔퍼링된 중심 개구부(362)는 유체 이송 튜브(302)의 일단부를 포함하고, 따라서 챔퍼링된 중심 개구부의 내부 직경은 유체 이송 튜브의 내부 직경(306)에 의해 제공된다. 부가적으로 상기 챔퍼링된 중심 개구부(362)는 바람직하게 장착 칼라(368)가 시작되는 거리에서 외부 직경(364)을 구비한다. 장착 칼라(368)는 챔퍼링된 중심 개구부(362)와 동심원인 상승된 중공 실린더를 포함한다. 바닥 영역(370)은 장착 칼라(366)에 인접한 첫 번째 주변부(372)로부터 키 슬롯(382)이 위치하는 두 번째 주변부(374)까지 연장된다. 바닥 영역(370)을 관통한 일련의 개구부(376)들은 튜브 칼라의 가스 통로(324)를 형성한다. 부가적으로, O-링 그루브(378)는 바닥 영역(370) 내부에 위치하고, 두 번째 주변(372)에 근접해 있다.

바람직하게, 키 슬롯(382)은 바닥 영역(370)에 평행한 본체 받침대(340) 내부에 개구부들을 포함한다. 각 키 슬롯(382)의 첫 번째 부분(384)은 아래에 기술된 것처럼, 대응하는 키 부재(530)를 상기 분배 본체(500) 위에 수직으로 수용하기 위해, 바닥 영역(370)으로부터 본체 받침대의 최상부(390)까지 개방된다. 각 키 슬롯(382)의 두 번째 부분(386)은, 종래의 키로 고정하는 기술에 따라서, 분배 헤드(500)가 본체 받침대(340) 내로 삽입된 후 수직 이동을 방지하기 위해, 수직으로 차단되어 있다. 바람직한 실시예에서, 키 슬롯(382)은 각각의 본체 받침대의 다섯 개의 모서리(350)에 위치한다.

렌치 안전 핸들

본 발명에서, 본체 받침대(340) 및 렌치 안전 핸들(400)은 형상이 맞추어져 있다. 도 5에 렌치 안전 핸들(400)의 바람직한 실시예의 상부 투시도를 나타내었다. 상기 렌치 안전 핸들(400)은 렌치 헤드(402); 렌치 핸들(430); 및 힌지 핀(470)으로 구성된다. 바람직하게 렌치 헤드(402)는 상부 표면(404); 하부 표면(406); 일반적인 원형 외부(408); 기준 가장자리(412)를 구비하고 본체 받침대(340)를 수용하도록 설계된 기하학적 개구부(410); 첫 번째 및 두 번째 힌지 기둥(414, 416)들로 구성된다. 바람직한 실시예에서, 상기 본체 받침대(340) 및 기하학적 개구부(410)는 5 각형이다. 일반적으로 본 발명은 위험한 화학제품 환경에서 이용된다. 5 각형과 같이 비표준 형상 유곽을 사용하면, 종래 도구들(즉, 육각형)에 비하여 부재들이 특별한 목적을 위해 설계된 도구들과 관련되어서 사용된다는 점을 확실히 나타낼 수 있으므로, 안정성 향상에 도움이 된다.

각각의 첫 번째 및 두 번째 힌지 기둥(414, 416)들은 바람직하게 기하학적 개구부의 기준 가장자리(412)에 수직으로 렌치 헤드(402)의 외부(408)로부터 돌출한다. 상기 첫 번째 및 두 번째 힌지 기둥(414, 416)들은 각각 힌지 핀(460)을 수용하기 위한 개구부(420)를 포함한다. 부가적으로, 상기 힌지 기둥(414, 416)들은, 렌치 핸들(430)이 그들 사이에서 측면에 약간의 유극부만이 형성된 상태로 맞추어질 수 있도록, 분리되어 있다.

바람직하게 렌치 핸들(430)은 힌지 핀 개구부를 가진 주요 아암(432); 잠금 핀(440); 렌치 핸들(430)의 후방측(452)을 따라 형성된 리세스 슬롯(450); 및 잠금 립(458)을 가진 각각의 첫 번째 및 두 번째 슬롯 가이드(454, 456)로 구성된다. 추가로 렌치 핸들(430)은 상부 또는 수용 측부(462), 하부측(464), 및 곡선 단부(468)를 가진 지지 스터브(stub)(466)를 구비한 대략 L-형 두 번째 아암(460)을 포함한다. 상기 힌지 핀(470)은 상기 힌지 핀 개구부를 통하여 렌치 핸들(430)을 첫 번째 및 두 번째 힌지 기둥들(414, 416)에 연결한다. 힌지 작용을 통하여, 렌치 핸들(430)은 렌치 헤드(402)와 대략 평행한 위치, 또는 렌치 헤드(402)에 대략 수직인 위치에 놓일 수 있다. 대략 평행한 위치에 있는 동안, 상기 렌치 핸들(430)은 렌치 헤드(402)를 쉽게 회전시킬 수 있다. 대략 수직인 위치에 있는 동안, 레버 잠금 핸들(800)은, 아래에 기술된 방법을 통해 유체를 분배하기 위해, 렌치 핸들(430)과 선택적으로 연결될 수 있다.

상기 잠금 핀(440)은 렌치 핸들의 주요 아암(432)으로부터 돌출하는 원통형 부재로 구성되고, L-형의 두 번째 아암(460)의 하부측(464) 약간 아래에 하부측(464)과 평행하게 위치 설정되어 있다. 상기 잠금 핀(440)은, 아래에 기술된 것처럼 렌치 핸들(430)이 렌치 헤드(402)에 수직으로 위치 설정될 때, 상기 렌치 핸들(430)과 캡(600) 내의 잠금 개구부(620) 사이에 연결이 용이하도록 해 준다.

상기 리세스 슬롯(450)은 아래에 기술된 것처럼 바람직하게 L-형 두 번째 아암(460)의 수용측(462)에서 시작하고, 레버 잠금 핸들(800)을 수용하기 위해 충분한 길이로 연장된 렌치 핸들(430) 내에 채널 또는 그루브를 포함한다. 각각의 슬롯 가이드(454, 456)들은 리세스 슬롯(450) 일부의 외향 연장부를 포함한다. 바람직한 실시예에서, 상기 리세스 슬롯(450) 및 상기 슬롯 가이드(454, 456)들은 레버 잠금 핸들(800)의 폭보다 약간 큰 폭을 가진다. 각 슬롯 가이드(454, 456) 위의 상기 잠금 립(458)은, 상기 잠금 립(458)들 사이의 거리가 레버 잠금 핸들(800)의 폭보다 약간 작게 되도록, 상승되거나 또는 돌출한 영역을 포함한다. 바람직하게 상기 슬롯 가이드(454, 456)들은 상기 레버 잠금 핸들(800)이 잠금 립(458)들을 통하여 적당한 압력을 받을 수 있을 정도로 유연성이 있고, 그것에 의해 추가로 아래에 기술된 방법을 통해 렌치 핸들 (430) 내로 레버 잠금 핸들(800)을 체결한다.

분배 본체

도 6a 및 6b에 분배 본체(500)의 바람직한 실시예의 단면도 및 하부 도면을 각각 나타내었다. 바람직하게 상기 분배 본체(500)는 베이스(502), 하우징(540) 및 나사산 림(580)으로 구성된다. 상기 베이스(502)는 본체 리시버의 리세스가 형성되어 있는 연결 트레이(360)와 선택적으로 체결되도록 설계되었고, 중심 개구부(504), 챔퍼링된 목부(506), 및 O-링(510)이 위치하는 O-링 슬롯(508), 실링(ceiling) 영역(512), 외부 직경(522)을 가진 장착 링(520), 및 일련의 키 부재(530)로 구성된다. 바람직한 실시예에서, 중심 개구부(504)는 본체 리시버 유체 이송 튜브(302)의 내부 직경(306)과 동등한 내부 직경을 가진다. 상기 챔퍼링된 목부(506)는, 중심 개구부(504)를 둘러싸고 중심 개구부(504)와 동심원인 돌출 링을 포함한다. 바람직한 실시예에서, 상기 챔퍼링된 목부(506)는 리세스가 형성되어 있는 연결 트레이의 장착 칼라(368) 내측에 맞추어지도록 설계되었고, 리세스가 형성되어 있는 연결 트레이의 챔퍼링된 중심 개구부(362)와 어울리도록 모서리가 깎여 있다. 바람직하게 상기 O-링 (510)은 챔퍼링된 목부(506)를 에워싸고 있다. 상기 분배 본체(500)가 리세스가 형성되어 있는 연결 트레이(360) 내로 삽입될 때, 바람직하게 연결 트레이 장착 칼라(368)는 O-링 슬롯(508) 내부의 O-링(510)과 접촉하고, 또한 O-링(510)을 압축함으로써, 상기 장착 칼라(368)와 분배 본체의 챔퍼링된 목부(506) 사이의 누출 방지 밀봉을 형성한다.

상기 실링 영역(512)은, 아래에 기술된 방식으로 블랭킷 가스가 하우징(540) 내부 중공 통로(564)로부터 전달되어 통과하게 되는 개구(514)를 포함한다. 상기 분배 본체 실링 영역(512)은 O-링 슬롯(508)에 인접한 내부 주변(516)부터 장착 링(520)에 인접한 외부 주변(518)까지 연장된다. 바람직한 실시예에서, 장착 링(520)의 외부 직경(522)은 리세스가 형성되어 있는 연결 트레이(360) 내의 바닥 영역(370)의 두 번째 주변(374)보다 약간 작고, 따라서 누출 방지 밀봉은, 분배 본체(500)가 본체 리시버(300) 내부로 삽입될 경우에, 장착 링(520)과 리세스가 형성되어 있는 연결 트레이(360) 내의 O-링(380) 사이에 형성된다.

각 키 부재(530)는 베이스(502)로부터 돌출하고, 리세스가 형성되어 있는 연결 트레이(360) 위의 키 슬롯(382) 내측에 맞추어지도록 설계된다. 리세스가 형성되어 있는 연결 트레이(360) 내부로 분배 본체(500)의 삽입은, 각 키 부재(530)를 키 슬롯(382)의 첫 번째 부분 또는 수직 개방부(384)와 정렬시킴으로써 이루어진다. 그 후 상기 분배 본체(500)는, 각각의 분배 본체의 키 부재(530)가 키 슬롯의 두 번째 부분(386)에 의해 수직으로 차단되도록, 키-잠금 위치 내부로 회전된다.

바람직한 실시예에서, 상기 하우징(540)은 최상부(542)와 외부 직경(544)을 가지는 일반적인 원통형 구조이며, 및 스로트(throat)(550), 체임버(560), 선반 (564), 분배 개구(566) 및 가스 투입부(570)로 구성된다. 상기 스로트(550)는 베이스(502)의 중심 개구부(504)로부터 선반(564)까지 연장된 원통형 채널을 하우징(540) 내에 포함한다. 바람직하게 상기 스로트(550)는 상기 본체 리시버의 유체 이송 튜브(302)의 내부 직경(306)과 동등한 직경(552)을 가진다. 상기 체임버(560)는 하우징(540)의 선반(564)에서 최상부(542)까지 연장된 원통형 개구부를 하우징(540) 내측에 포함한다. 상기 체임버(560)는 상기 스로트(546)의 직경(552)보다 큰 직경(562)을 가진다.

상기 분배 개구(566)는, 스로트(550)로부터 체임버(560)로 유입된 유체가 서택적으로 하우징(540)의 밖으로 이동될 수 있도록 통로 역할을 하는 원형 개구를 하우징(540) 내에 포함한다. 당업자는, 분배 헤드 조립체(100)가 유체 귀환을 위해 사용되는 경우에, 외부원으로부터 유체가 분배 개구(566)를 통하여 체임버(560) 내부로 이송됨을 인식할 것이다. 바람직한 실시예에서, 상기 분배 개구부(566)는 선반(564)보다 약간 위에 위치하고, 상기 스로트(546)의 직경과 동등한 직경(568)을 가진다.

상기 가스 투입부(570)는 하우징(540) 내부 중공 통로(574)의 시점을 형성하는 개구부(572)를 포함한다. 상기 중공 통로(574)는 상기 분배 본체의 베이스 (502)의 실링(512) 위의 개구(514)에 연결된다. 상기 가스 투입부(570)를 통하여, 질소와 같은 가스는 분배 본체(500)로부터 본체 리시버(300) 내부로 이송되고, 드럼(20) 내부로 이송된다. 마지막으로, 나사산 림(580)은, 상기 분배 본체(500) 위에 상기 캡(600)을 고정하기 위한 지지 버팀 나사산을 가진 하우징(540)의 최상부(542)에 아주 근접한 립 또는 림을 포함한다.

캡

도 7에는, 본 발명의 캡(600)의 바람직한 실시예를 나타내는 최상부 투시도가 나타나 있다. 상기 캡(600)은 분배 본체(500)위에 고정되는 일반적인 원형 리드를 포함하고, 중심 개구부(604) 및 감지 개구부(606)를 가진 최상부 측(602); 하부 측(608); 및 내부(612) 및 외부(614)를 가진 주변 본체(610)를 포함한다. 지지 버팀 나사산들은, 종래 방법으로 분배 본체(500)에 캡(600)이 나사 방식으로 용이하게 부착될 수 있도록, 내부(612)에 위치한다.

상기 주변 본체 외부(614)는 복수 개의 잠금 개구부(620)를 포함하며, 각각은 렌치 핸들의 잠금 핀(440)을 수용하기 위한 크기를 가진다. 상기 캡 (600)은 분배 본체(500) 위에 최종 체결 위치까지 돌려넣어지고 고정된다. 바람직한 실시예에서, 최종 체결 위치는 렌치 핸들(430)이 렌치 헤드(402)와 대략 평행한 위치로부터직립 위치 또는 대략 수직 위치까지 상승될 때, 잠금 핀 (440)이 캡 잠금 개구부(620) 중의 하나 위로 이동하도록 설정된다.

바람직하게 최상부측(602) 위의 상기 중심 개구부(604)는 스프링 작동식 플런저 장치(700)의 일부를 형성하는 액추에이터 로드(730)를 수용하기 위한 크기로 설정되고, 상기 액추에이터 로드(730)는 분배 본체(500)에 대하여 위 아래로 이동할 수 있다. 상기 캡의 감지 개구부(606)는 모델 FDEG1 광학 케이블(Sun-X 코포레이션, 나고야, 일본)에 연결된 Sun-X 모델 FX11J 증폭기와 같은 종래 누출 감지기를 수용하기 위한 크기로 설정된다. 당업자들은 누출 감지기의 사용이 필요하지 않은 경우에, 대체적 실시예는 감지기 개구부(606)를 배제할 수 있다는 점을 인실할 수 있을 것이다.

스프링 작동식 플런저 장치

레버 잠금 핸들(800)의 제어하에, 스프링 작동식 플런저 장치(700)는 하우징의 분배 개구부(566)를 선택적으로 차단하는 피스톤을 통하여 분배 본체(500)를 관통하는 유체의 유동을 제어한다. 도 8에는, 스프링 작동식 플런저 장치(700)의 바람직한 실시예의 측면도가 나타나 있다. 상기 스프링 작동식 플런저 장치(700)는 피스톤 본체(702), 액추에이터 로드(730), 스프링(740), 및 벨로우즈(bellows)(750)로 구성된다. 상기 피스톤 본체(702)는, 직경(706)을 가지고, 외부 표면(708); 최상부 및 최하부 표면(710,712); 중심 리세스(recess)(714); 및 첫 번째 및 두 번째 O-링(724, 726)이 각각 위치하는 첫 번째 및 두 번째 O-링 그루브(groove)(720,722)를 구비하는 원통형 디스크 또는 웨이퍼(wafer)를 포함한다. 바람직하게 상기 피스톤 본체의 직경(706)은 분배 본체 체임버(560)의 직경(562)보다 약간 작다.

첫 번째 O-링 그루브(720)는 피스톤 본체의 외부 표면(708)을 에워싸는 채널 또는 리세스로 구성되고, 바람직하게 피스톤 본체의 최상부 표면 근처에 설치된다. 상기 첫 번째 O-링(724)은 피스톤 본체의 직경(706)을 약간 초과하여 연장되고, 따라서 분배 본체 체임버(560) 내부로의 스프링 작동식 플런저 장치(700)의 삽입은 체임버(560)와 피스톤 본체(702) 사이의 누출 방지 밀봉을 일으키고, 한편 가해진 힘에 응하여 피스톤 본체(702)가 체임버(560)내 수직으로 이동하는 것이 허용된다. 피스톤 본체(702)의 최하부 표면(712)과 첫 번째 O-링 그루브(720)가 시작하는 점사이의 거리는 여기에서 밀봉 길이(728)로 정의된다. 본 발명에서, 밀봉 길이 (728)는 분배 본체 선반(562)과 분배 본체 나사산 림(580)에 가장 가까운 분배 개구부(566)의 부분 사이의 거리보다 크다. 따라서, 첫 번째 O-링(724)은 피스톤 본체 (702)가 체임버(560)내에 있을 때 항상 분배 개구부(566) 위에 위치한다.

두 번째 O-링 그루브(722)는 피스톤 본체의 최하부 표면(712)내에 원형 채널로 구성되고, 하우징 스로트(550)의 직경보다 크다. 피스톤 본체(702)가 선반 (562)에 대항하여 압축될 때, 두 번째 O-링(726)은 피스톤 본체(702)와 스로트 (550) 사이의 누출 방지 밀봉을 확보한다.

중심 리세스(714)는 피스톤 본체 최상부 표면(710)으로부터 최하부 표면을 향하여 연장되지만, 최하부 표면에 도달하지 않은 채널을 구성한다. 상기 중심 리세스 (714)는 나사산 터미널부(716)를 포함한다. 상기 중심 개구부(714)는 작동 로드 (730)를 수용하도록 설계되어 있고, 나사산 단부(732)를 가지는 로드; 및 개구부 (738)를 가지는 연결부(736)를 포함한다. 작동 로드(730)의 나사산 단부(732)는 중심 리세스(714)의 터미널부(716) 내부로 고정된다. 본 발명에서, 작동 로드 (730)의 길이는 피스톤 본체(702)가 분배 본체의 선반(562)에 대항하여 압축될 때, 연결부(736)가 캡의 최상부 측(602)을 지나 연장되도록 설정된다.

상기 스프링(740)은 기계 에너지를 저장하기 위한 종래 코일을 포함하고, 최하부 단부(742), 최상부 단부(744), 및 외부 직경(746)을 포함한다. 스프링(740)의 최하부 단부(742)는 피스톤 본체의 중심 리세스(714)의 최하부에 접하고, 한편 스프링 최상단부(744)는 캡(600)의 하부측(610)에 접한다. 스프링(740) 내에 저장된 에너지는 분배 본체 선반(562)을 향하여 피스톤 본체(702)를 계속적으로 강압한다. 스프링(740)에 의해 공급된 힘은 액추에이터 로드(730)에 작용하는 레버 잠금 핸들(800)을 통해 선택적으로 극복되어, 아래에 기술된 것처럼 분배 헤드 조립체를 폐쇄 상태에서 개방 상태로 전환한다. 대표적 실시예에서, 스프링(740)은 맥마스터-카(McMaster-Carr) 모델 번호 9434K148로, 316 스테인레스강으로 만들어지고 2.0 인치의 길이와 0.75 인치의 외부 직경을 가진다.

상기 벨로우즈(750)는 스프링(740)을 에워싸는 유연한 덮개 또는 케이싱으로 구성된다. 분배 헤드 조립체(100)가 스프링(740)을 침식시킬 수 있는 화학제품 환경에서 사용될 경우에는, 벨로우즈(750)를 설치하는 것이 바람직하다. 대표적 실시예에서, 상기 벨로우즈(750)는 컨보플렉 튜빙(Convoflex tubing)(Furon 코포레이션, 에너하임, CA)으로 구성된다.

레버 잠금 핸들

도 9에 레버 잠금 핸들(800)의 바람직한 실시예의 상면도를 나타내었다. 상기 레버 잠금 핸들(800)은 일반적으로 L-형상이고, 연결부(802) 및 핸들부(820)로 구성된다. 상기 연결부(802)는 최상측(802), 단부 (804) 및 최하부측(806)을 포함한다. 상기 연결 부(802)는 슬롯(810); 힌지 핀 (814); 및 지지 리세스(816)를 포함한다. 상기 슬롯(810)은 연결부(802)의 단부(804)에 가깝게 위치하고, 횡단 개구부(812)를 포함한다. 상기 슬롯(810)은, 작동 로드 연결부(736)의 개구(738)를 횡단 개구부(812)와 용이하게 정렬시킬 수 있는 정도까지, 작동 로드의 연결부(736)를 수용하도록 설계된다. 상기 힌지 핀(814)은 전술된 정렬 개구부(738, 812)를 통하여 액추에이터 로드(730)에 레버 잠금 핸들(800)을 연결한다. 상기 연결부의 지지 리세스(816)는 렌치 핸들의 지지 스터브(stub)(466)의 곡선 단부(468)를 수용하도록 설계된다.

상기 핸들 부분(820)은 손잡이(824)를 구비하는 아암을 포함한다. 바람직하게 아암(822)은 렌치 핸들의 리세스 슬롯(450)보다 약간 작은 폭을 가지지만, 렌치 핸들의 슬롯 가이드(454, 456) 위의 잠금 립(458)들 사이의 거리보다 약간 크다. 바람직하게 상기 손잡이(824)는 사람의 손가락을 수용하기 위해 설계된 개구부를 가진 대략 직사각형 루프의 형상을 갖는다.

상기 렌치 핸들(430)이 렌치 헤드(402)에 대하여 대략 수직 위치에 있을 때, 손잡이(824)를 이용하여 스프링 작동식 플런저 장치의 작동 로드(730)를 상승 또는 하강시킴으로써, 분배 본체 체임버(560) 내부 피스톤 본체(702)의 위치를 제어한다.

유체 유동 제어

분배 본체(500)를 통한 유체의 유동은 분배 본체의 체임버(560) 내의 피스톤 본체(702)의 위치에 의해 제어된다. 상기 피스톤 본체(702)의 위치는 스프링(740)에 작용하는 레버 잠금 핸들(800)에 의해 선택적으로 제어된다.

상기 피스톤 본체(702)가 분배 본체의 선반(562)에 접촉할 때, 스프링(740)은 첫 번째 압축 길이의 상태인 것을 특징으로 한다. 첫 번째 압축 길이에서 스프링(740) 내에 저장된 에너지는 선반(562)에 대항하여 피스톤 본체(702)를 강하게 압축하기에 충분하고, 그것에 의해 피스톤 본체(702)와 분배 본체의 스로트(550) 사이의 누출 방지 밀봉을 유지한다. 따라서, 스프링(740)이 첫 번째 압축 길이일 때, 유체 유동은 방지되고 분배 헤드 조립체는 완전 폐쇄 상태 또는 유동이 없는 상태이다.

바람직한 실시예에서, 레버 잠금 핸들(800)의 핸들 부분(820)이 렌치 헤드의 최상부 표면(404)과 대략 평행(즉, 분배 본체의 체임버(560)에 대략 수직)하도록 상승된 위치에 있을 때, 스프링(740)은 첫 번째 압축된 길이이고 유체 유동은 발생하지 않는다. 레버 잠금 핸들(800)이 렌치 헤드(402)를 향하여 낮아질 때, 지지 리세스(816)는 렌치 핸들 지지 스터브(stub)(466)에 접촉한다. 상기 지지 스터브(466)는, 레버 잠금 핸들(800)이 더욱 하강하면, 레버 잠금 핸들(800)을 받쳐서 지지한다. 따라서, 레버 잠금 핸들(800)이 낮추어질 때, 액추에이터 로드(730) 및 피스톤 본체(702)는 상승되고, 스프링(740) 위에 압축력이 가해진다. 피스톤 본체 두 번째 O-링(726)이 분배 본체의 선반(762)을 벗어나 상승하면, 적은 양의 유체가 유동을 시작한다.

레버 잠금 핸들(800)이 렌치 핸들의 잠금 립(458)을 통하여 리세스 슬롯(450) 내부로 낮추어질 때, 상기 스프링(740)은 두 번째 압축 길이로 압축된다. 이 때, 피스톤 본체의 두 번째 O-링(726)은 바람직하게 분배 개구부(566) 약간 위에 있고, 분배 헤드 조립체(100)는 최대 유체 유동이 발생하는 완전 개방 상태가 된다. 도 10에는, 완전 개방 상태인 분배 헤드 조립체(100)의 단면도가 나타나 있다.

바람직한 실시예에서, 상기 스프링(740)이 두 번째 압축된 길이의 상태일 때, 스프링의 저장된 에너지에 의하여 레버 잠금 핸들(800)이 상기 렌치 핸들의 슬롯(450) 내의 잠금 위치로부터 분리되지 않도록, 스프링을 선정한다. 렌치 핸들의 리세스 슬롯(450)으로부터 레버 잠금 핸들(800)을 분리시키기 위해 충분한 힘을 가하고, 또한 스프링의 첫 번째 압축된 길이인 점까지 레버 잠금 핸들(800)을 상승시킴으로써, 분배 헤드 조립체는 완전 개방 상태에서 완전 폐쇄 상태로 전환된다. 당업자들은, 레버 잠금 핸들(800)이 렌치 핸들로부터 분리되면, 스프링(740)이 첫 번째 압축된 길이로 도달될 때까지 자동적으로 레버 잠금 핸들(800)을 상승시킨다는 점을 알 수 있을 것이다.

보호 덮개

레버 잠금 핸들(800)의 핸들 부분(820)이 렌치 헤드 최상부 (404) 표면에 대략 평행하도록 상승될 때, 렌치 핸들(430)은 렌치 헤드(402)와 대략 평행한 위치로 낮추어질 수 있다. 렌치 핸들이 낮추어질 때, 렌치 핸들의 잠금 핀(440)은 함께 정렬된 캡(600)의 잠금 개구부(620)와 분리된다. 그 후 상기 분배 본체(500)는 본체 리시버(300)로부터 분리되고 제거될 수 있다. 본 발명은, 분배 본체(500)가 본체 리시버(300)로부터 분리될 때에, 유체가 드럼(20) 내부로 확실히 수용되도록, 보호 덮개(900)를 제공한다. 상기 보호 덮개(900)는 특히 드럼(20)이 이송될 때 유용하다.

도 11에는, 보호 덮개(900)의 바람직한 실시예의 단면도가 나타나 있다. 상기 보호 덮개(900)는 본체 리시버(300)를 가진 누출 방지 밀봉을 제공하기 위하여 마개 어댑터(200) 위에 고정되는 리드(lid)를 포함한다. 상기 보호 덮개(900)는 최상부 표면(902); 단을 이룬 밀봉 링부(906)를 가진 최 하부측(904); 및 외부(922) 및 내부(924)를 가진 주변 본체(920)를 포함한다. 상기 내부(924)는 마개 어댑터의 나사산 플랫폼(230) 위에 고정하기 위한 버팀 나사들을 포함한다. 첫 번째 부분의 단을 이룬 밀봉 링부(906)는, 보호 덮개의 하부측(904)으로부터 아래로 향하여 연장되는 원형 링부을 포함하고, 리세스가 형성되어 있는 연결 트레이의 O-링 그루브 (378) 내의 O-링(380)에 대하여 맞춰지도록 크기가 설정된다. 따라서, 상기 보호 덮개(900)가 마개 어댑터(200) 위에 고정될 때, 상기 밀봉 링부(906)는 누출 방지 밀봉을 제공하기 위하여 연결 트레이의 O-링(380)에 접하고 또한 O-링을 압축한다. 상기 밀봉 링부(906)의 두 번째 부분은 O-링 그루브(908) 및 수반한 O-링(910)을 가진 리세스가 형성되어 있는 디스크를 포함하고, 본체 리시버의 밀봉 칼라(368)와 접촉하여 누출 방지 밀봉을 형성하기 위한 크기를 갖는다.

전형적인 크기 및 구성

분배 헤드 조립체(100)를 구성하기 위한 전형적인 크기를 나타내는 도면들의 완전한 세트는 우선권 서류의 부록 A에 나타내어져 있고, 그 전체가 충분히 설명된 것처럼 본 명세서에 참고로 포함된다. 당업자들은 부록 A에서 주어진 하나 이상의 크기가 분배 헤드 조립체(100)가 사용될 방법에 따라서 변경될 수 있음을 인식할 것이다. 바람직한 실시예에서, 각각의 마개 어댑터(200), 본체 리시버(300), 분배 본체(500), 및 캡(600)은 바람직하게 단일 재료로 제조되고 가공된다. 첫 번째 전형적인 실시예에서, 분배 헤드 조립체(100)는 316 스테인레스강으로 구성된다. 두 번째 전형적인 실시예에서, 상기 분배 헤드 조립체(100)는 폴리프로필렌을 사용하여 구성된다. 본 발명은 원료로부터 가공, 단조된 블럭으로부터 가공, 또는 사출 성형과 같은 종래 기술을 사용하여 제조된다.

다른 실시예

도 12에 본 발명에 따라 구성된 분배 헤드 조립체의 다른 실시예의 측면도를 나타내었다. 다른 실시예에서, 상기 액추에이터 로드(736)는 종래 솔레노이드 구동식 공압 피스톤(1202)에 연결되고, 레버 잠금 핸들(800)은 설치되어 있지 않다.

피스톤(1202)은 체임버(1204)내에 수용되고, 피스톤(1202) 아래에서 압력 포트(1206)를 통하여 일부(1208)의 체임버(1204) 내부로 압축 가스가 유입됨으로써, 피스톤이 위로 구동된다. 압력 포트(1206)가 체임버(1204)로부터 압축 가스를 방출할 때, 편향 부재(1210)는 피스톤(1202)을 원래 위치로 되돌린다. 배출 구멍(1212)은 피스톤(1202) 위의 체임버(1204)의 다른 부분(1214)의 안과 밖으로 흐르는 공기를 제어하기 위한 크기를 가지며, 따라서, 피스톤(1202)이 왕복 위치들 사이에서 이동할 때 강하게 충돌하는 것을 방지하기 위한 약간의 배압을 제공한다. 상기 공압 밸브는, 당업자가 이해할 수 있는 방식에 의해, 완전히 자동화된 유체 유동의 제어를 실행한다.

바람직한 전개

본 발명에서, 바람직하게 마개 어댑터(200)는 화학제품 제조 또는 공급 설비에서 드럼(20) 내부로 삽입된다. 첫 번째 및 두 번째 본체 리시버(300)는 섬프 (sump) 딥 튜브(30) 및 리턴 딥 튜브(32)에 연결되어 용접된다. 각 본체 리시버 (300)/딥 튜브(30,32) 장치는 드럼(20)이 채워진 후 드럼(20) 위의 마개 어댑터 (200) 내부로 삽입된다. 상기 보호 덮개(900)는 그 후 나사 방식으로 고정되고 드럼(20)은 선적하기 위해 준비된다.

드럼(20)이 지정된 분배 위치에 도착하면, 상기 보호 덮개(900)는 제거되고, 렌치 보호 핸들(400)은 본체 리시버(300)에 맞추어진다. 캡(600)이 스프링 작동식 플런저 장치(700)를 덮고 레버 잠금 핸들(800)이 액추에이터 로드(736)에 부착된 상태에서, 상기 분배 본체(500)는 키(key) 정렬을 통해 본체 리시버 (300) 내부로 삽입된 후에, 부분적인 회전에 의해 체결 위치에 수직으로 고정된다. 렌치 핸들(432)이 상승되고 잠금 핀(440)이 캡(600) 내부로 삽입된 후, 렌치 핸들(432) 내에 레버 잠금 핸들(800)을 잠금으로써, 본 발명의 분배 헤드 조립체는 완전 개방 상태로 놓일 수 있다.

완전 폐쇄 상태로 전환하기 위해서는, 단순히 레버 잠금 핸들(800)을 분리하면 된다. 본체 리시버(300)로부터 분배 본체(500)를 분리하기 위해서는, 단순히 렌치 핸들(432)을 내리고, 그 후 키들을 회전시켜 해제하고, 분배 본체(500)를 수직으로 들어올리면 된다. 따라서 본 발명은 하나의 드럼(20)에서 다른 드럼으로의 연결 및 분리가 간단하고 신속하다.

본 발명에서, 각각의 딥 튜브(30, 32), 본체 리시버의 유체 이송 튜브(302), 및 분배 본체의 스로트(550)는 일정한 내부 직경을 가진다. 따라서, 딥 튜브(30, 32), 유체 이송 튜브(302), 및 스로트(550)는, 드럼(20)과 체임버(560) 사이에서, 단일의, 장애물이 없는, 균일한 직경의 유동 통로를 형성한다. 바람직한 실시예에서, 장애물이 없는 유동 통로의 상기 단일 직경은 1 인치이다. 본 발명의 설계는 유동 통로들의 직경이 보다 작고 그리고/또는 유동 통로가 방해되는 종래 기술과 매우 대조적이다.

본 발명이 특별한 실시예를 참고로 하여 기술되었으나, 당업자는 다양한 변경예가 제공될 수 있음을 인식할 것이다. 예를 들면, 본체 리시버의 리세스가 형성되어 있는 연결 트레이(360) 내의 키 슬롯(382)뿐만 아니라 분배 본체의 키 부재(530)는 다른 형태 및/또는 하나 이상의 다른 크기로 배열될 수 있다. 그러한 변경예는 특별한 화학 제품 환경에 따른 다른 분배 헤드 조립체에 유용할 수 있다. 본 명세서에서의 설명은 본 발명에 근거한 상기 변형예 및 기타 변형예를 제공하며, 본 발명은 단지 다음의 청구항들에 의해서만 한정된다.

Claims (25)

1. 드럼(drum)과 유체 분배 통로 사이의 유체의 유동을 선택적으로 제어하기 위한 분배 헤드 조립체로서,

   드럼과 유체를 주고 받도록 연결된, 제 1 직경을 갖는 유체 유동 통로와,

   분배 개구부를 구비하고 상기 유체 유동 통로에 연결된, 제 2 직경을 갖는 체임버와,

   상기 유체 유동 통로와 상기 분배 개구부 사이의 유체 유동을 선택적으로 차단하기 위해 상기 체임버 내에서 이동 가능한 플런저(plunger)와,

   개구부를 구비하며 체임버에 연결된 캡과,

   상기 플런저에 연결된 제 1 단부와 상기 캡 위의 상기 개구부를 관통하여 돌출된 제 2 단부를 구비하는 액추에이터 로드와,

   상기 액추에이터 로드의 제 2 단부에 연결된 핸들을 포함하는 것을 특징으로 하는 분배 헤드 조립체 장치.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 유체 유동 통로는 단 하나인 것을 특징으로 하는 분배 헤드 조립체 장치.
3. 제 1 항에 있어서, 상기 유체 유동 통로는 방해받지 않는 것을 특징으로 하는 분배 헤드 조립체 장치.
4. 제 1 항에 있어서, 상기 제 2 직경은 적어도 상기 제 1 직경 정도의 크기인 것을 특징으로 하는 분배 헤드 조립체 장치.
5. 제 1 항에 있어서, 상기 분배 개구부는 적어도 상기 제 1 직경 정도의 크기인 것을 특징으로 하는 분배 헤드 조립체 장치.
6. 삭제
7. 제 1 항에 있어서, 상기 플런저에 연결된 제 1 단부 및 상기 캡에 연결된 제 2 단부를 갖는 스프링을 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 분배 헤드 조립체 장치.
8. 제 7 항에 있어서, 상기 스프링은 상기 핸들이 제 1 위치에 있을 때 상기 유체 유동 통로를 차단하기 위해 상기 플런저를 강압하는 것을 특징으로 하는 분배 헤드 조립체 장치.
9. 제 8 항에 있어서, 상기 플런저는 상기 핸들이 제 1 위치에 있을 때 상기 분배 개구부를 또한 차단하는 것을 특징으로 하는 분배 헤드 조립체 장치.
10. 제 8 항에 있어서, 상기 핸들의 제 2 위치로의 이동은 상기 스프링을 압축하고 상기 플런저를 이동시켜, 유체가 상기 분배 개구부와 상기 유체 유동 통로 사이로 흐르게 되는 것을 특징으로 하는 분배 헤드 조립체 장치.
11. 제 7 항에 있어서, 상기 핸들을 상승 및 하강시키는 레버리지(leverage) 기둥을 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 분배 헤드 조립체 장치.
12. 제 1 항에 있어서, 상기 플런저에 연결된 솔레노이드를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 분배 헤드 조립체 장치.
13. 드럼과 유체 분배 통로 사이의 유체의 유동을 선택적으로 제어하기 위한 분배 헤드 조립체로서,

    드럼 내부로 삽입하기 위한 마개 어댑터로서, 중심 개구부를 구비한 마개 어댑터와;

    마개 어댑터 내부로 선택적으로 삽입하기 위한 본체 리시버로서, 중심 개구부와 한 세트의 키 슬롯들을 구비하는 연결 트레이, 상기 중심 개구부로부터 연장된 유체 이송 튜브, 및 상기 유체 이송 튜브의 일 부분을 에워싸는 핀 스프링(fin spring)을 포함하는 본체 리시버와;

    상기 본체 리시버 내부로 선택적으로 삽입하기 위한 분배 본체를 포함하는 것을 특징으로 하는 분배 헤드 조립체 장치.
14. 삭제
15. 삭제
16. 제 13 항에 있어서, 상기 핀 스프링은, 상기 본체 리시버가 자유로이 회전 운동을 할 수 있도록 허용하면서 상기 마개 어댑터 내부로 상기 본체 리시버를 수직으로 고정시키는 것을 특징으로 하는 분배 헤드 조립체 장치.
17. 삭제
18. 삭제
19. 삭제
20. 제 13 항에 있어서, 상기 유체 이송 튜브에 연결된 딥 튜브(dip tube)를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 분배 헤드 조립체 장치.
21. 드럼과 유체 분배 통로 사이의 유체의 유동을 선택적으로 제어하기 위한 분배 헤드 조립체로서,

    드럼 내로 삽입되고, 중심 개구부를 구비하는 마개 어댑터와;

    상기 마개 어댑터 내로 선택적으로 삽입되는 본체 리시버와;

    상기 본체 리시버 내에 선택적으로 삽입되는 분배 본체로서, 스로트(throat), 분배 개구부, 상기 스로트와 상기 분배 개구부 사이의 유체 유동을 선택적으로 차단할 수 있는 피스톤, 및 한 세트의 키 부재들을 가지는 베이스 부분을 구비하는 분배 본체를 포함하는 것을 특징으로 하는 분배 헤드 조립체 장치.
22. 제 21 항에 있어서, 상기 피스톤은 핸들 및 솔레노이드의 그룹 중 하나에 연결된 것을 특징으로 하는 분배 헤드 조립체 장치.
23. 저장조와 유체 분배 통로 사이의 유체의 유동을 선택적으로 제어하기 위한 분배 헤드 조립체로서,

    상기 유체 분배 통로와의 사이에서 유체를 용이하게 이송시키는 분배 개구부를 구비한 체임버와;

    상기 체임버와 상기 저장조 사이에서 유체를 용이하게 이송시키도록 연결된 방해받지 않는 유체 유동 통로와;

    상기 유체 유동 통로와 상기 분배 개구부 사이의 유체 유동을 선택적으로 차단하도록 상기 체임버 내에서 이동이 가능한 플런저를 포함하는 것을 특징으로 하는 분배 헤드 조립체.
24. 저장조와 유체 분배 통로 사이의 유체의 유동을 선택적으로 제어하기 위한 분배 헤드 조립체로서,

    상기 유체 분배 통로와의 사이에서 유체를 용이하게 이송시키는 분배 개구부를 구비한 체임버와;

    상기 체임버와 상기 저장조 사이에서 유체를 용이하게 이송시키도록 연결된 단일의 유체 유동 통로와;

    상기 유체 유동 통로와 상기 분배 개구부 사이의 유체 유동을 선택적으로 차단하도록 상기 체임버 내에서 이동이 가능한 플런저를 포함하는 것을 특징으로 하는 분배 헤드 조립체.
25. 저장조와 유체 분배 통로 사이의 유체의 유동을 선택적으로 제어하기 위한 분배 헤드 조립체로서,

    측벽, 상기 저장조와 유체 연통되는 제 1 개구부, 및 상기 유체 분배 통로와 유체 연통되는 제 2 개구부를 구비하되, 상기 제 1 개구부와 제 2 개구부 중 적어도 하나는 상기 측벽에 의해 한정되어 있는 체임버와;

    상기 체임버를 통해 유체가 용이하게 유동하는 개방 위치와 상기 체임버를 통한 유체 유동이 차단되는 폐쇄 위치 사이에서 상기 체임버 내에서 이동이 가능한 플런저를 포함하는 것을 특징으로 하는 분배 헤드 조립체.

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