KR100613307B1 - 유체 혼합 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명에 의한 배출기(36) 혼합 시스템을 위한 감압 차단 조립체에서 진공 차단 밸브(20)는 농축물용 용기(21)에 연결되는 감압 라인(51, 57)내의 감압에 의해 작동된다. 양호한 실시예에서, 배출기 및 진공 차단 밸브는 농축물의 용액을 저장하기 위한 용기 상부에 배치된다. 진공 차단 밸브를 갖는 혼합 시스템은 특히 물과 화학 농축 세척 성분을 혼합하기 위해 사용된다.
배출기, 진공 차단 밸브, 유체 도관, 유체 공급원, 감압 차단 밸브

Description

유체 혼합 장치{FLUID MIXING APPARATUS}
본 발명은 농축 성분이 흡인되어 희석제와 혼합되는 유체 혼합 장치에 관한 것이다. 특히 차단 조립체가 진공 작동되는 혼합 장치를 위한 자동 차단 조립체에 관한 것이다.
배출기는 통상 공급원으로부터 농축물을 인출하여 물과 같은 희석제와 혼합하기 위해 채용된다. 배출기가 농축물을 인출하여 희석되는 탱크 내부로 도입하도록 채용될 때 용액을 제조하는 데 있어서 문제점이 발생한다. 작업자가 농축물이 인출되는 용기를 관측하지 못한다면, 물은 어떠한 농축물도 없이 탱크 내로 연속적으로 도입될 수도 있다. 이것은 바람직하지 않은 희석을 야기한다. 차단 밸브는 이런 문제를 해결하도록 자동 차단 장치를 공급한다.
유체 혼합 시스템용 자동 차단 장치가 당해 기술 분야에 공지되어 있다. 이러한 장치는 미국 특허 제5,398,733호에 개시되어 있고, 배렐 라이너(L)는 농축물의 유동을 정지시키도록 다기관(14) 입구 포트(38) 내에 인출된다.
미국 특허 제3,351,238호에는 표시등을 활성화시키는 저장 용기(25) 내에 저 전원을 감지하는 배출기(22)와 관련된 압력 활성화 스위치(41)가 개시되어 있다.
유럽 특허 제736,483호에는 시럽 또는 농축물을 저장하는 밀봉된 탱크와 물 공급원 사이에 위치된 벤추리 장치(Ventury device)를 구체화시킨 과일 주스 디스펜서용 농축물 주입 장치가 개시되어 있다. 프로세서(10)가 감압 밸브(21)를 작동시키기 위해 사용된다.
종래 기술은 비교적 작은 체적의 용기에 용이하게 적용되고 전류의 사용이 불필요한 배출기 혼합 시스템용 자동 차단 장치를 제공하지는 않는다. 따라서, 배출기 혼합 시스템을 위한 개선된 차단 장치가 필요하다.
따라서 본 발명의 목적은,
a. 배출기 혼합 시스템을 위한 개선된 차단 장치를 제공하고,
b. 작동을 위해 전류에 의존하지 않는 전술한 종류의 차단 장치를 제공하며,
c. 용기를 충전시킬 뿐만 아니라 농축물용 용기에 용이하게 연결되는 전술한 종류의 차단 장치를 제공하고,
d. 용이하게 제조되고 조립되는 전술한 형태의 개선된 차단 장치를 제공하는 것이다.
유체 입구, 유체 출구 및 감압 구역을 갖는 배출기와,
제1 단부에서 액체 농축 제품을 보유하는 용기에 연결되고, 제2 단부에서 배출기의 감압 구역에 연결되는 제1 유체 도관과,
입구 커넥터, 제2 유체 도관 및 배출기의 입구와 유체 연통되는 감압 차단 밸브 조립체를 포함하고,
상기 제2 유체 도관은 제1 단부에서 제1 유체 도관과 연결되고, 제2 단부에서 감압 차단 밸브 조립체와 연결되며,
사용시 유체 희석제는 입구 커넥터와 감압 차단 밸브 조립체를 통과하고 배출기 내부를 통과하여 유체 출구로 배출되며, 유체 희석제가 배출기를 통과할 때 감압은 제1 유체 도관 내에서 작용하여 이러한 감압은 액체 농축 제품을 용기로부터 배출기로 인출시켜 유체 희석제와 혼합시켜 유체 출구로 배출시키고, 용기로부터의 제품의 인출은 용기가 비고 용기 자체가 붕괴할 때까지 계속되며, 결과적으로 감압은 유체 희석 공급원을 차단하는 감압 차단 밸브 조립체를 작동시키는,
폐쇄 시스템인 본 발명의 감압 유체 혼합 장치를 위한 압력 차단 조립체에 의해 전술한 목적과 종래 기술의 단점들이 극복된다.
일 태양에서, 유체 출구는 저장소에 밀봉 가능하게 위치되도록 구성 및 배열되며, 제2 차단 밸브가 유체 흡입 도관과 배출기 사이에 연결되어 이들과 유체 연통된다.
다른 태양에서, 제3 도관은 제1 단부에서 제2 도관에 연결되고, 제2 단부에서 제3 도관에 연결된 밸브 부재에 의해 대기압과 연통된다.
양호한 실시예에서, 제1, 제2 및 제3 도관은 공동 도관에 연결되고, 제1 도관은 공동 도관에 각각 연결되는 2개의 부분으로 구성된다.
다른 태양에서, 감압 차단 밸브는 진공 활성화 자기 작동 밸브를 포함한다.
다른 양호한 실시예에서, 감압 유체 혼합 장치를 위한 감압 차단 조립체는 제1 단부에서 유체 공급원에 연결되는 제1 유체 도관을 포함한다.
다른 태양에서, 제1 유체는 화학 농축물이고, 유체 흡입 도관은 물 공급원에 연결된다.
다른 태양에서, 감압 차단 밸브는 저장 용기의 상부에서 개구 내에 배치된 배출기의 출구에 의해 저장 용기에 연결되고, 바닥에서 저장 용기에 연결된 출구 도관에 연결된다.
본 발명의 다른 태양 및 이점들은 이하의 양호한 실시예의 설명으로부터 명백하게 된다.
도1은 본 발명의 차단 조립체를 가지는 유체 혼합 장치의 사시도이다.
도2는 도1에 도시된 유체 혼합 장치의 측면도이다.
도3은 차단 조립체용 하우징의 사시도이다.
도4는 차단 조립체의 측면도이다.
도5 내지 도8은 차단 조립체의 부분들을 도시한 상세도이다.
도9는 차단 조립체에 채용된 진공 작동기의 사시도이다.
도10은 도9에 도시된 작동기의 측면도이다.
도11은 도9 및 도10에 도시된 작동기의 단면도이다.
도12는 차단 조립체에 채용된 차단 밸브의 개략도이다.
도13은 본 발명의 차단 조립체의 개략도이다.
도1 및 도2에는 일반적으로 테이블(13) 위에 지지된 충전 탱크 또는 저장소(12)를 포함하는 유체 혼합 장치와 결합된 차단 조립체(10)가 도시되어 있다. 배출 호스(14)는 탱크(12)에 연결되고 물 충전 호스(16)는 차단 조립체(10)에 연결된다. 또한, 농축 세척 성분용 용기(15)가 테이블(13) 위에 지지된다. 본 예에서, 세척 성분은 에스. 씨. 존슨 앤 손(S. C. Johnson & Son.)의 등록 상표 존슨 유에이치에스 클리너 에스씨(Johnson UHS Cleaner SC), 지피 포워드 크리너 에스씨(GP ForwardTM Cleaner SC) 및 스트라이드-시트러스 뉴트럴 클리너 에이치씨(StrideTM-Citrus Neutral Cleaner HC)이다. 이것은 플라스틱 백(21) 안에 수용된다.
도3 및 도4에는 차단 조립체(10)가 상세히 도시되어 있다. 차단 조립체(10)는 충전 호스(16)용 입구 커넥터(18)를 포함한다. 커넥터(18)는 바람직하게는 오하이오주 신시네티 소재의 하이드로 시스템즈 캄파니(Hydro Systems Company)로부터 입수 가능한 개조형 하이드로 마인더 모델 506(modified Hydro Minder model 506)인 진공 차단 밸브 조립체(20)와 유체 연통된다. 브래킷(25)으로 지지된 진공 작동기(23)에 의해 작동되는 개조형 하이드로 마인더 모델 506(27)이 도시되어 있다. 비개조형 하이드로 마인더 모델 506 플로트 밸브 조립체(30)는 도관(31)에 의해 차단 밸브 조립체(20)에 연결된다. 도관(34)은 차단 밸브 조립체(30) 및 배출기(36) 사이에 연결을 제공한다. 1997년 2월 20일자로 출원되고 공동 양도된 출원 번호 제08/803,488호에는 양호한 배출기가 개시되어 있고, 그 내용들이 본 명세서에 참조로서 합체되어 있다. 배출기(36)는 칼라(39) 상에 지지되고, 탱크(12)와 나사 연결될 수 있는 벙 어댑터(44, bung adapter)에 연결된다. 유체 출구, 예컨대 호스(40)는 배출기(36)와 유체 연통하고 차단 조립체(10)가 장착될 때 탱크(12) 내부에 배치된다. 브래킷(41)은 칼라(39)에서 연장하여 차단 밸브 조립체(30, 20)를 지지한다. 하우징(19)은 전술된 구성 성분들을 수용한다.
캡 커넥터(43)는 도1에 도시된 바와 같이 용기(15) 및 플라스틱 백(21)과 연결된다. 도관(51)이 배출기(36)와 T-커넥터(49)를 상호 연결하는 상태로 도관(47)이 T-커넥터(49)와 캡 커넥터(43) 사이에서 연장한다. 도관(53)은 도관(54, 57)으로부터 연장되는 호스 바브 T(56)와 T-커넥터(49) 사이에서 연장한다. 도관(54)은 진공 릴리프 밸브(55)와 연통되는 반면 도관(57)은 진공 작동기(23)와 연결된다. 진공 작동기(23)는 인디아나주 인디아나폴리스 소재의 발캄프, 인크(BalKamp, Inc.)로부터 입수 가능한 히터 작동기 밸브(Heater Actuator valve)이다.
도5 내지 도7은 용기(15) 및 플라스틱 백(21)과 진공 차단 밸브 조립체(20) 및 배출기(36)가 전술된 도관(47, 51, 53) 및 T-커넥터(49)에 의해 연결되는 것을 도시하고 있다.
도8을 참조하면, 진공 릴리프 밸브(55)는 테이블(13)의 다리부(58) 중 하나에 고정된다.
도9 내지 도11을 참조하면, 차단 조립체(20)를 작동시키는 진공 작동기(23)가 도시되어 있다. 다이어프램(29)과 스프링(28)의 2개의 부분 하우징(33)을 포함한다. 로드(24)에 체결된 컵(35)이 다이어프램(29)에 대항하여 장착된다.
도12는 개조형 하이드로 마인더 차단 밸브 조립체(20)를 도시하고 있다. 수정은 자석(66)에 있는 스프링을 제거하고 요크(26) 및 진공 작동기(23)와 함께 자석(66)을 상하로 이동시키기 위한 요크(26)의 재설계이다. 이와 다르게 이용 가능한 밸브 조립체는 물 입구(63) 및 물 출구(64)가 있는 하우징(62)을 포함한다. 입구(63) 및 출구(64) 사이의 통로는 통상의 관통 오리피스로 파일럿 압력(pilot pressure) 제어식 다이어프램(65)에 의해 폐쇄 및 개방된다. 중앙 오리피스가 니들 밸브(67)와 그 위에 스프링(68)의 힘에 의해 폐쇄되면, 수압은 물이 입구(63)와 출구(64) 사이에서 유동하도록 다이어프램(65)을 상승시킨다. 니들 밸브(67)가 요크(26)와 밸브(67) 위의 자석(66)의 인력에 의해 상향으로 이동되면 물은 오리피스를 통해 유동하여 압력이 동등화되고 폐쇄된 차단 위치로 다이어프램을 이동시킨다.
작 동
자동 진공 차단 조립체(10)는 혼합 장치와 관련하여 그 작동을 설명함으로써 보다 잘 이해될 것이다. 도4 및 도13을 참조하면, 물과 같은 유체 희석제가 호스(16)에 의해 라인 압력 하에 공급되고 입구 커넥터(18)를 지나, 차단 밸브 조립체(20), 도관(31), 플로트 밸브 조립체(30)를 통과하여 배출기(36)로 유동한다. 물은 호스(40)에 의해 배출기로부터(36) 탱크(12)로 공급된다. 물이 배출기(36)를 통과함에 따라, 도관(51) 내에는 감소된 압력이 작용한다. 이 감소된 압력은 탱크(12) 내에서 물과 플레이스먼트를 혼합시키도록 플라스틱 백(21)으로부터 배출기(36)내로 액체 농축 제품을 도입시킨다. 플라스틱 백(21)으로부터의 제품의 인출은 제품이 다 떨어지고 백이 붕괴될 때까지 계속된다. 이것은 폐쇄 시스템이므로, 백(21)이 붕괴되면 13545.6Pa(4inHg) 이상이 배출기(36)에 의해 생성된다. 감소된 압력이 16932Pa(5inHg)에 도달하면 체크 밸브(60)가 개방되고 도관(57)내의 감소된 압력이 요크(26) 뿐만 아니라 다이어프램(29)을 상향으로 끌어당기는 것을 허용한다. 이것은 자기적으로 끌어 당겨진 니들 밸브(67)를 상승시킴으로써 진공 차단 밸브 조립체(20)를 작동시킨다. 이것은 도12와 관련하여 전술한 바와 같이 물을 차단시켜 혼합 시스템을 정지시킨다. 차단된 감압이 대기 및 도관(54, 57)에 연결된 순간 푸시 버튼 밸브(55)에 의해 배기될 때까지 시스템은 이 상태를 유지한다.
도13에 도시된 체크 밸브(60)가 T-커넥터(49)에 내장되고 도관(53)이 연결되는 곳에 위치된다는 것을 주목해야 한다. 또한 도13과 관련하여 플로트(33)가 탱크(12) 내에 위치되고 플로트 요크(32)에 연결된다는 것을 주목해야 한다. 이것은 물 수위가 소정 수위에 도달하면 플로트 밸브 조립체(30)를 폐쇄시킴으로써 탱크(12) 내의 물의 범람을 막는다. 진공 차단 조립체(10)와 결합된 혼합 장치는 분당 7.6 내지 15.1리터(2.0 내지 4.0 갤런)의 희석제를 탱크(12)로 이송할 수 있다.
차단 조립체(10)의 중요한 특징은 전기와 같은 동력원이나 임의의 외부 힘이 없이도 자동적으로 작동할 수 있다는 것이다. 시스템은 물이 배출기를 통해 연속적으로 유동하여 백(21)이 비게되는 곳의 경우에 바람직하지 않은 희석을 방지하기 위해 자체적으로 봉쇄된다. 진공 차단 조립체와 결합된 혼합 시스템의 추가적인 이점은 농축물 공급원과의 연결 해제 및 재개가 용이하다는 것이다. 또 다른 특징은 임의의 추가 압력 없이 제품이 분당 133리터(35갤런)의 비율로 혼합 탱크로부터 호스(14)를 통해 분배될 수 있는 연결이다. 제품의 혼합과 빠른 이송이 가압 유입되는 물의 힘만으로 간단한 시스템 내에서 달성된다.
진공 또는 감압 차단 조립체는 시스템의 자동 차단을 제공하는 시스템 또는 유체 혼합 조립체와 결합하여 사용된다.
본 발명의 양호한 실시예가 상술되었다. 그러나, 당업자에게는 본 발명의 청구 범위에서 벗어나지 않는 다양한 변형 및 수정이 가능함은 명백하다. 예컨대, 본 발명의 차단 조립체는 특정한 배출기(36)와 결합하여 사용하도록 설명되었지만 필요한 감압을 수행할 수 있는 다른 배출기가 사용될 수 있음은 명백하다. 또한, 특정한 진공 또는 감압 차단 밸브(20)가 설명되었지만 배출기와 함께 작동 가능한 임의의 감압 차단 밸브가 사용될 수 있다. 플로트 작동 밸브 조립체(30)는 물이 범람하는 것을 방지한다. 플로트 작동 밸브 조립체는 제거될 수 있지만 진공 차단 조립체의 이점을 여전히 갖는다. 특정 액체 세척 성분의 혼합이 희석제로써의 물과 결합하는 것으로 개시되어 있지만, 마루 마감 스트리퍼(floor finish stripper), 화장실 청소 제품, 음식 가공 탈지제와 살균제, 제조 설비 세척제, 차량 세척제, 마루 마감제, 카페트 세척제, 악취 방지 제품 및 유리 세척제 등의 다른 액체 농축물이 채용될 수 있다. 액체 농축물과 혼합하기 위한 주요한 힘이 가압된 물일 필요는 없다. 탄화 수소 솔벤트, 알코올, 에스테르, 에테르 및 케톤과 같은 다른 가압된 유체가 액체 농축물과 사용될 수 있다.

Claims (12)

  1. 폐쇄 시스템을 구비한 감압 유체 혼합 장치를 위한 감압 차단 조립체(10)이며,
    유체 입구, 유체 출구(40) 및 감압 구역을 갖는 배출기(36)와,
    제1 단부에서 액체 농축 제품을 보유하는 용기(15)에 연결되고, 제2 단부에서 배출기(36)의 감압 구역에 연결되는 제1 유체 도관(51)과,
    입구 커넥터(18), 제2 유체 도관(57) 및 배출기(36)의 입구와 유체 연통되는감압 차단 밸브 조립체(20)를 포함하고,
    상기 제2 유체 도관(57)은 제1 단부에서 제1 유체 도관(51)과 연결되고, 제2 단부에서 감압 차단 밸브 조립체(20)와 연결되며,
    사용시 유체 희석제는 입구 커넥터(18)와 감압 차단 밸브 조립체(20)를 통과하고 배출기(36) 내부를 통과하여 유체 출구(40)로 배출되며, 유체 희석제가 배출기(36)를 통과할 때 감압은 제1 유체 도관(51) 내에서 작용하여 이러한 감압은 액체 농축 제품을 용기(15)로부터 배출기(36)로 인출시켜 유체 희석제와 혼합시켜 유체 출구(40)로 배출시키고, 용기(15)로부터의 제품의 인출은 용기(15)가 비고 용기 자체가 붕괴할 때까지 계속되며, 결과적으로 감압은 유체 희석 공급원을 차단하는 감압 차단 밸브 조립체(20)를 작동시키는 감압 차단 조립체.
  2. 제1항에 있어서, 상기 유체 출구(40)는 저장소(12) 내에 밀봉 가능하게 위치되도록 구성 및 배열되는 감압 차단 조립체.
  3. 제1항에 있어서, 감압 차단 밸브 조립체(20)와 배출기(36) 사이에 연결되어 이들과 유체 연통되는 제2 차단 밸브(30)를 더 포함하는 감압 차단 조립체.
  4. 제3항에 있어서, 상기 제2 차단 밸브(30)는 작동되는 플로트(33)인 감압 차단 조립체.
  5. 제1항에 있어서, 제1 단부에서 제2 도관(57)에 연결되고 제2 단부에서 대기압과 연통되는 제3 도관(54)을 더 포함하는 감압 차단 조립체.
  6. 제5항에 있어서, 상기 제3 도관(54)에 연결된 밸브 부재(55)를 더 포함하는 감압 차단 조립체.
  7. 제5항에 있어서, 제1, 제2 및 제3 도관(51, 57, 54)은 공동 커넥터(49)에 연결되는 감압 차단 조립체.
  8. 제7항에 있어서, 제1 도관(51)은 각각 공동 커넥터(49)에 연결된 2개의 부분(51, 47)으로 구성된 감압 차단 조립체.
  9. 제1항에 있어서, 감압 차단 밸브 조립체(20)는 진공 활성화 자기 작동 밸브(27)를 포함하는 감압 차단 조립체.
  10. 제1항에 있어서, 액체 농축 제품은 화학 농축물인 감압 차단 조립체.
  11. 제1항에 있어서, 상기 입구 커넥터(18)는 물 공급원과 연결되는 감압 차단 조립체.
  12. 삭제
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