KR100826698B1

KR100826698B1 - 고속 유동/저속 유동 혼합 및 분배 장치

Info

Publication number: KR100826698B1
Application number: KR1020037006738A
Authority: KR
Inventors: 로어제임스에이치.
Original assignee: 존슨디버세이, 인크.
Priority date: 2000-11-20
Filing date: 2001-10-25
Publication date: 2008-04-30
Also published as: CA2425939A1; WO2002040178A9; JP2004518524A; EP1335798B1; KR20040010560A; DE60116524D1; AU3394802A; US6450374B1; DE60116524T2; US20020070248A1; CN1474781A; CA2425939C; EP1335798A2; AU2002233948B2; CN1191985C; WO2002040178A2; MXPA03004442A; WO2002040178A3; ES2251520T3; ATE314890T1

Abstract

유동 제어 밸브의 수단으로서 고속 및 저속 유동 속도를 분배할 수 있는 액체 혼합 및 분배 장치에 관한 것이다. 본 장치는 농축액을 함유하면서 추출기와 서로 연결된 다수의 용기를 포함하므로, 압축수가 추출기로 통해 통과할 때, 선택된 밸브의 작동으로 사용의 목적으로 농축액을 희석하려고 물을 농축액에 혼합한다. 유동 제어 밸브는 선택 밸브의 상류에 위치하고 고속 및 저속 유동 속도 용량을 구비한다. 고속 및 저속 유동 속도 용량은 밸브 또는 밸브 하우징의 볼 속에 설치된 측정 장치에 의해 얻을 수 있다.

지지 부재, 용기, 추출기, 밸브 부재, 액체 흡입 도관 부재, 유동 제어 밸브, 제1 보어, 제2 보어, 액체 생성물 공급 라인, 폐쇄 부재, 액체 출구 라인

Description

고속 유동/저속 유동 혼합 및 분배 장치 {HIGH FLOW/LOW FLOW MIXING AND DISPENSING APPARATUS}

본 발명은 일반적으로 액체 분배에 관한 것으로, 특히 시간 효율적인 방법으로 액체를 혼합하고 분배하는 것에 관한 것이다.

사무 빌딩 또는 쇼핑 센터 내에 있는 상점과 같은 커다란 빌딩의 유지에 있어서, 이를테면 흡입기를 사용하여 농축원으로부터 필요한 세제를 물과 혼합하는 것이 통상적이다. 그리고 나서 최종 용액은 가령 병 또는 물통 같은 적절한 용기에 채워진다. 이러한 유형의 장치, 이를테면 셀렉트 에이쥐(Select AG)는 위스콘신주, 존슨 왁스 프로페셔널의 스터터번트로부터 입수할 수 있다. 물통 또는 자동 세정기를 채울 때와 같이 생성물을 사용하려고 준비하기 위하여 고유속(4 gpm 또는 그 이상)이 요구될 때 이러한 유형의 화학적 분배 장치를 위한 응용이 있다. 그러나, 저유속(2 gpm 또는 그 미만)은 분사 병을 채울 때 바람직하다. 셀렉트 에이쥐 분배 장치 및 미네소타주의 에콜랩 회사의 세인트 폴로부터 입수할 수 있는 급속 충진 유닛과 같은 현 시스템은 분배기를 통해 같은 농축액 병으로부터 물통 또는 병을 채우도록 설계되었지만, 고정된 중간 유동 속도를 갖는다(예를 들면, 2.5 gpm). 3M 회사로부터 입수할 수 있는 트위스트 엔 필 및 메사추세츠주 버쳐 회사의 말버러로부터 입수할 수 있는 아웃포스트와 같은 상이한 시스템은 유동 속도를 변화시킬 수 있지만, 이러한 기능을 달성하기 위해 같은 생성물에 대해 두 개의 상이한 농축액 병(고속 유동 병/저속 유동 병)을 요구한다.

미국특허 제5,443,094호 및 제5,505,382호 모두 액체 입구 라인 내에 밸브 및 흡입기를 구비한 분배 시스템을 개시한다.

미국특허 제5,305,986호에서 밸브를 통해 유체의 유동 속도의 선별적 변화를 허용하는 두 개의 보어를 구비한 유체 제어 밸브가 개시된다. 상기 개시된 밸브는 고온 및 고압용으로 설계된다.

종래 기술은 단일 농축원으로부터 고속 및 저속 유동을 전달할 수 있는 고속 및 저속 유동 분배 장치를 제공하지 않는다.

그러므로 본 발명의 목적은 a) 개선된 혼합 및 분배 장치를 제공하고, b) 동일한 생성물 병으로부터 상이한 유동 속도를 허용하는 액체 혼합 및 분배 장치를 제공하며, c) 물통 또는 자동 세정기와 같은 커다란 용기 및 병과 같은 작은 용기 모두를 효과적으로 채울 수 있는 전술한 유형의 액체 혼합 및 분배 장치를 제공하고, d) 현재 사용되는 분배 장치에 쉽게 개장될 수 있는 전술한 종류의 액체 혼합 및 분배 장치를 제공하고, e) 저유속의 변화를 허용하는 전술한 유형의 액체 혼합 및 분배 장치를 제공하는 것이다.

지지 부재와, 지지 부재 위에 놓인 적어도 하나의 용기와, 상기 용기와 유체가 연통하도록 된 추출기와, 밸브 부재와, 상기 밸브 부재 및 상기 추출기에 연결된 액체 흡입 도관 부재와, 상기 액체 흡입 도관 부재에 연결되고, 제1 유동 속도를 제공하도록 배열되고 구성된 제1 보어 및 제1 유동 속도보다 낮은 제2 유동 속도를 제공하도록 배열되고 구성된 제 2보어를 구비하고, 상기 보어들 중 적어도 하나가 액체 계량 기기를 포함하도록 구성된 유동 제어 밸브와, 상기 용기 및 추출기의 액체 생성물 입구에 조작식으로 연결된 액체 생성물 공급 라인과, 각각의 용기 및 액체 공급 라인에 연결된 폐쇄 부재, 그리고 추출기에 조작식으로 연결된 액체 출구 라인을 하나의 태양에서 포함하는 본 발명의 액체 혼합 및 분배 장치에 의하여 전술한 목적이 달성되고 종래 기술의 결점이 극복된다.
다른 실시예에서, 액체 혼합 및 분배 장치는, 지지 부재와, 상기 지지 부재 상에 배치된 적어도 하나의 용기와, 용기와 유체 연통하는 추출기와, 밸브 부재와, 상기 밸브 부재 및 추출기에 연결된 액체 흡입 도관 부재와, 각 용기에 연결된 폐쇄 부재와, 용기 및 추출기의 액체 생성물 흡입구에 연결된 액체 공급 라인과, 추출기에 조작식으로 연결된 액체 출구 라인을 구비한 액체 혼합 및 분배 장치이며,
액체 흡입 도관 부재에 연결되고, 제1 유속을 제공하도록 구성되고 배열된 제1 보어 및 제1 유속보다 더 작은 제2 유속을 공급하도록 구성되고 배열된 제2 보어를 구비하고, 상기 보어들 중 적어도 하나가 액체 계량 기기를 포함하도록 구성된 유동 제어 밸브를 포함한다.
또다른 실시예에서, 액체 혼합 및 분배 장치는,
지지 부재와,
지지 부재 상에 배치된 적어도 하나의 용기와,
밸브 부재와,
용기와 유체 연통하는 추출기와,
밸브 부재 및 추출기와 연결된 액체 흡입 도관 부재와,
액체 흡입 도관 부재에 연결되고, 제1 유속을 제공하도록 구성되고 배열된 제1 보어 및 제1 유속보다 더 작은 제2 유속을 제공하도록 구성되고 배열된 제2 보어를 구비하고, 상기 보어들 중 적어도 하나가 액체 계량 기기를 포함하도록 구성되고, 통로를 구비한 하우징과 상기 하우징 통로 내에 위치된 액체 계량 기기를 포함하는 유동 제어 밸브와,
용기 및 추출기의 액체 생성물 흡입구에 조작식으로 연결된 액체 생성물 공급 라인과,
각각의 용기 및 액체 공급 라인에 연결된 폐쇄 부재와,
추출기에 조작식으로 연결된 액체 출구 라인을 포함한다.

양호한 실시예에서, 제2 보어는 제1 보어보다 작다.

상이한 양호한 실시예에서, 제2 보어는 액체 계량 기기를 포함한다.

상이한 태양에서, 제2 보어는 상이한 유동 패턴을 가지는 적어도 두 개의 계량 기기를 수용하도록 구성될 수 있다.

상이한 태양에서는, 유동 제어 밸브를 위한 하우징은 통로 내에 위치된 액체 계량 기기를 구비한 통로를 구비한다.

상이한 태양에서는, 액체 계량 기기는 양 보어 내에 위치한다. 상이한 태양으로, 분배 장치는 다수의 용기, 밸브 부재 및 추출기를 포함한다.

본 발명의 이들 및 여전히 상이한 목적과 장점은 다음의 설명으로 명백해진다. 상세한 설명에서 아래의 본 발명의 양호한 실시예는 본 발명의 완전한 범주에 관하여 설명될 것이다. 오히려, 본 발명은 상이한 실시예에 적용될 수 있다.

도1은 물통을 채우는 것을 도시하는 본 발명의 혼합 및 분배 장치의 정면도이다.

도2는 병을 채우는 것을 도시하는 도1과 유사한 정면도이다.

도3은 패널 부재를 제거한 도1과 유사한 정면도이다.

도4는 혼합 및 분배 장치와 결합하여 사용된 유동 제어 밸브의 사시도이다.

도5는 손잡이 부재의 위치를 설명하는 도4에서 도시된 유동 제어 밸브의 평면도이다.

도6은 유동 제어 밸브의 측면도이다.

도7은 단면에 도시된 부품을 구비한 도 6과 유사한 측면도이다.

도8은 유동 제어 밸브의 분해도이다.

도9는 부품의 단면을 도시하는 것을 제외하고 도8과 유사한 분해도이다.

도10은 변경예를 보이는 도7과 유사한 측면도이다.

도11은 유동 제어 밸브 내에 사용을 위한 볼의 변경예에 대한 사시도이다.

도1 내지 도3을 참조하면, 액체 혼합 및 분배 장치(10)는 일반적으로 유동 제어 밸브(14) 및 밸브 부재(16, 17, 18 및 19)가 관통 연장된 하우징 부재(12)를 포함한다. 하우징 부재(12)는 지지 부재, 예컨대 상부 패널(21)을 포함하며, 이 상부 패널(21)은 패널(21) 위에 용기(25)를 한정하기 위하여 랙부(23)에 연결된다. 용기(25)는 농축된 세척 또는 살균 물질을 포함할 것이다. 밸브 본체(28)는 유동 제어 밸브(14)의 한 단부에 연결된 액체 흡입 도관, 예컨대 다기관(32)에 연결된다. 물공급 라인(30)은 유동 제어 밸브(14)의 상이한 단부에 연결된다.

도3에 도시된 바와 같이, 추출기(35)는 밸브 부재(16-19)에 연결된다. 폐쇄 부재, 예컨대 캡(40)은 용기(25) 위에 놓여진다. 액체 공급 라인(42)은 캡(40)과 한 단부에서 용기 및 상이한 단부에서 추출기(35)와 액체 연통한다. 액체 출구 라인(45, 46)은 추출기(35)로부터 연장된다. 추출기(38)는 위스콘신주 커머셜 마켓 인크의 스터터번트로부터 입수할 수 있다.

도4 내지 도9를 참조하면, 유동 제어 밸브(14)가 도시된다. 그것은 손잡이(52)에 연결된 하우징(50)을 가지고 있다. 단부 캡(54)은 나사(53)에 의해 하우징을 한 단부에 나사식으로 연결된다. 맞은편 단부에서 다기관(32)에 연결하기 위한 나사부(56)가 있다(도3에 도시). 밸브 시트(58)는 캡(54)과 중공 하우징(50) 내부 사이에 위치된다. 제2 시트(74)는 시트(58)의 하우징 하류 내에 위치된다. 상기 밸브 시트는 볼(65)과의 밀봉 결합을 제공한다. 정지면은 (47)과 (48)에 제공되어 손잡이(52)의 제한된 움직임과 볼(65)의 방향을 제공한다.

특히 도8을 참조하면, 볼(65)은 제1 보어, 예컨대 주 관통 보어(66)를 구비한다. 게다가, 보어(66)에 대하여 횡으로 연장하는 두 개의 더 작은 보어(68, 70)가 있고, 주 보어(66)에 직각이다. 와셔(61)를 내부에 둔 측정 하우징(63)을 수용하는 시트(72)는 제2 보어, 예컨대 보어(68)의 입구에 있다. 액체 계량 기기(60)는 다개구(62)를 갖고 와셔(61)를 구비한 측정 하우징(63) 내부에 위치된다. 도시된 바와 같이, 상이한 유동에 대한 상이한 개구(67)를 구비한 액체 계량 기기(64)와 같이 추가적인 계량 기기는 보어(68)의 시트(72) 내에 놓여질 수 있다.

도7 및 도8에 도시된 바와 같이, 밸브 하우징(50)은 볼(65)에 연결된 밸브 스템(77)을 수용하는 통로(80)를 갖는다. 손잡이(52)는 손잡이(52)에 있는 구멍(82)을 통하여 연장하는 스크류(84)를 수단으로 하여 나사 스템(77)에 연결된다. 와셔(78)는 통상의 밀봉을 제공한다.

도10 및 11은 유동 제어 밸브(114) 및 볼(265)의 대체 변경예를 도시한다. 유사부는 일련번호 "100" 및 "200"이 있는 것을 제외하고 유사한 번호로 지정된다. 도10을 참조하면, 유동 제어 밸브(114)는 단부 캡 하우징(154)의 통로(186) 내부에 액체 계량 기기(164)의 배치에 있어서 유동 제어 밸브(14)와는 다르다. 상기 유동 제어 밸브는 그 내부에 있는 와셔(175)에 의해 고정되고 시트(173)에 대항하여 설치하기 위한 원주 플랜지(179)를 갖는다. 제2 액체 계량 기기(160)는 더 작은 보어(168) 내부에 설치된다.

도11은 두 개의 액체 계량 기기(260, 264)를 구비한 볼(265)을 도시한다. 도8에서 도시된 바와 같이, 상기 기기 중에 하나는 작은 보어(68) 내부에 설치되고 다른 하나는 더 큰 보어(66) 내부에 설치된다. 이러한 예에서, 보어(66)는 상기 기기를 받아들이기 위해 (72)와 같은 시트를 갖는다.

도1 내지 도3을 참조하면, 액체 재료를 액체 혼합 및 분배 장치(10)로부터 분배하는 것은 통상적인 방식으로 수행된다. 압력 하의 물은 공급 라인(30)을 통해 다기관(32) 속으로 도입된다. 용기(25)로부터 분배되어야 될 재료에 따라, 밸브 부재(16, 17, 18, 19)들 중의 하나가 작동된다. 이것이 압력 하의 물을 공급 라인(42) 내부에 사이퍼닝 효과(siphoning effect)를 발생시키면서 대응하는 추출기를 통해 유동하게 한다. 이것은 농축된 화학 재료를 희석수 속으로 인도하고 혼합된 생성물을 액체 출구 라인(45 또는 46) 밖으로 배출시킨다.

본 발명의 중요한 특징은 유동 제어 밸브(14)에 의해 얻어지는 고속 및 저속 유동을 구비한 액체 혼합 및 배분 장치(10)를 구비하는 능력이다. 도7을 참조하면, 보어(66)가 통로(86, 88)와 정렬될 때, 고속 유동 조건은 농축액이 희석수와 고속으로 차례로 섞이게 하는 추출기를 통해 4gpm 또는 그 이상의 속도에서 물이 유동하는 결과로서 얻어진다. 이것은 도1에서 도시된 바와 같이 물통(90)을 채우기 위하여 이용된 조건이다. 더 작은 유속이 얻어졌을 때, 도7에서 실선으로 지시된 바와 같이 손잡이(52)가 90도만큼 돌려진다. 이것은 액체 계량 기기(60)가 통로(86, 88)의 방향이 되도록 함으로써 유동 제어 밸브(14)의 볼(65)을 통해 물의 유동을 감소시킨다. 목적을 위해 보어(70)는 액체 계량 기기(60)를 수용하는 보어(68)보다 작다는 것을 주목하라. 이 위치는 도2에서 도시된 바와 같이 병(92)을 채우기 위해 이용된 2gpm의 유속을 가진 저속 유동이다.

유동 제어 밸브(114)는 본질적으로 유동 제어 밸브(14)와 동일한 방식으로 작동한다. 상기 유동 제어 밸브는 볼(165) 내에 설치된 유일한 단일 기기를 가지고 상이한 유동 용량을 구비한 두 개의 액체 계량 기기(160, 164)의 장점을 제공한다.

볼(265)은 볼(65)로 대체될 수 있고 볼(65)에 대하여 전술한 바와 같이 작동한다. 상기 볼은 단일 볼 내의 상이한 용량을 구비한 두 개의 액체 계량 기기(260, 264)의 장점을 제공한다.

도8 및 도9에서 도시된 손잡이(52)는 볼 밸브에 대하여 적절한 방향으로 있지 않는 것은 오직 설명의 목적이었음이 지적되어야 한다. 도4, 도5, 도6 및 도7 을 참조하면, 손잡이가 통로(86, 88)와 평행할 때 고속 유동 조건이 실행되고, 손잡이가 90도 돌려지면 저속 유동 조건이 실행된다.

그러므로 동일한 농축액 분배기로부터 물통 또는 병을 채우기 위한 고속 및 저속 유동 속도를 얻을 수 있는 분배 장치가 제공되는 것을 알게될 것이다. 이것은 오직 단일 농축액 병을 이용하는 동안 달성된다. 분배 장치가 개구의 특정 형상을 지닌 계량 기기를 구비한 유동 제어 밸브와 결합된 상태가 도시되어진 동안, 상이한 계량 기기는 원하는 유속에 따라 유동 패턴 또는 개구의 다양한 형상으로 개조 가능할 수 있다는 것을 알아야만 한다. 이것들은 쉽게 삽입될 수 있고 볼(65) 및 밸브 시트(58)로부터 쉽게 제거될 수 있다. 반강성 용기(25)는 판(21) 위에 위치함으로써 설명된다. 유연한 자루가 대체될 수 있다. 용기 또는 자루가 승강지지 부재 위에 위치할 필요는 없다. 그것들은 바닥 위에서 지지될 수 있다. 게다가, 유동 제어 밸브(14)는 이동식 분배 장치와 함께 작동가능하고, 그 안에서 하우징 부재(12) 및 유일한 단일 밸브 바디(28), 다기관(32) 및 추출기(35)가 이동 하우징 내에 존재한다. 액체 출구 라인(45)은 물통(90) 또는 병(92)을 채우기 위해 설명된다. 이 라인은 호스 형태이고 싱크를 채울 목적뿐 아니라 세정 목적을 위해 분무를 분사하려고 사용될 수 있다. 본 발명의 상이한 변경과 수정은 이 기술 분야에서 숙련자에게 명백할 것이다. 본 발명은 다음의 청구 범위 내에서 설명된 바를 제외하고는 제한되지 않는다.

Claims

지지 부재와,

지지 부재 위에 설치된 적어도 하나의 용기와,

밸브 부재와,

용기와 유체 연통하는 추출기와,

밸브 부재 및 추출기와 연결된 액체 흡입 도관 부재와,

액체 흡입 도관 부재에 연결되고, 제1 유속을 제공하도록 구성되고 배열된 제1 보어 및 제1 유속보다 더 작은 제2 유속을 제공하도록 구성되고 배열된 제2 보어를 구비하고, 상기 보어들 중 적어도 하나가 액체 계량 기기를 포함하도록 구성된 유동 제어 밸브와,

용기 및 추출기의 액체 생성물 흡입구에 조작식으로 연결된 액체 생성물 공급 라인과,

각각의 용기 및 액체 공급 라인에 연결된 폐쇄 부재와,

추출기에 조작식으로 연결된 액체 출구 라인을 포함하는 액체 혼합 및 분배 장치.
제1항에 있어서, 제2 보어는 제1 보어보다 더 작은 액체 혼합 및 분배 장치.
제2항에 있어서, 제2 보어는 액체 계량 기기를 포함하는 액체 혼합 및 분배 장치.
제3항에 있어서, 제2 보어는 상이한 유동 패턴을 가지는 적어도 2개의 계량 기기를 수용하도록 개조 가능한 액체 혼합 및 분배 장치.
제1항에 있어서, 다수의 용기, 밸브 부재 및 추출기를 포함하는 액체 혼합 및 분배 장치.
제1항에 있어서, 제1 및 제2 보어는 액체 계량 기기를 포함하는 액체 혼합 및 분배 장치.
지지 부재와, 상기 지지 부재 상에 배치된 적어도 하나의 용기와, 용기와 유체 연통하는 추출기와, 밸브 부재와, 상기 밸브 부재 및 추출기에 연결된 액체 흡입 도관 부재와, 각 용기에 연결된 폐쇄 부재와, 용기 및 추출기의 액체 생성물 흡입구에 연결된 액체 공급 라인과, 추출기에 조작식으로 연결된 액체 출구 라인을 구비한 액체 혼합 및 분배 장치이며,

액체 흡입 도관 부재에 연결되고, 제1 유속을 제공하도록 구성되고 배열된 제1 보어 및 제1 유속보다 더 작은 제2 유속을 공급하도록 구성되고 배열된 제2 보어를 구비하고, 상기 보어들 중 적어도 하나가 액체 계량 기기를 포함하도록 구성된 유동 제어 밸브를 포함하는 액체 혼합 및 분배 장치.
제7항에 있어서, 제2 보어는 제1 보어보다 더 작은 액체 혼합 및 분배 장치.
제7항에 있어서, 제2 보어는 액체 계량 기기를 포함하는 액체 혼합 및 분배 장치.
제9항에 있어서, 제2 보어는 상이한 유동 패턴을 가지는 적어도 2개의 계량 기기를 수용하도록 개조 가능한 액체 혼합 및 분배 장치.
제7항에 있어서, 다수의 용기, 밸브 부재 및 추출기를 포함하는 액체 혼합 및 분배 장치.
제7항에 있어서, 제1 및 제2 보어는 액체 계량 기기를 포함하는 액체 혼합 및 분배 장치.
지지 부재와,

지지 부재 상에 배치된 적어도 하나의 용기와,

밸브 부재와,

용기와 유체 연통하는 추출기와,

밸브 부재 및 추출기와 연결된 액체 흡입 도관 부재와,

액체 흡입 도관 부재에 연결되고, 제1 유속을 제공하도록 구성되고 배열된 제1 보어 및 제1 유속보다 더 작은 제2 유속을 제공하도록 구성되고 배열된 제2 보어를 구비하고, 상기 보어들 중 적어도 하나가 액체 계량 기기를 포함하도록 구성되고, 통로를 구비한 하우징과 상기 하우징 통로 내에 위치된 액체 계량 기기를 포함하는 유동 제어 밸브와,

용기 및 추출기의 액체 생성물 흡입구에 조작식으로 연결된 액체 생성물 공급 라인과,

각각의 용기 및 액체 공급 라인에 연결된 폐쇄 부재와,

추출기에 조작식으로 연결된 액체 출구 라인을 포함하는 액체 혼합 및 분배 장치.
제13항에 있어서, 제2 보어는 제1 보어보다 더 작은 액체 혼합 및 분배 장치.
제13항에 있어서, 제2 보어는 액체 계량 기기를 포함하는 액체 혼합 및 분배 장치.
제15항에 있어서, 제2 보어는 상이한 유동 패턴을 가지는 적어도 2개의 계량 기기를 수용하도록 개조 가능한 액체 혼합 및 분배 장치.
제13항에 있어서, 다수의 용기, 밸브 부재 및 추출기를 포함하는 액체 혼합 및 분배 장치.