KR20160075678A

KR20160075678A - 단일 피스 3-방향 탄성중합체 밸브

Info

Publication number: KR20160075678A
Application number: KR1020167013646A
Authority: KR
Inventors: 다니엘 로날드 슈바르츠; 앤드류 맥스 슐츠
Original assignee: 에코랍 유에스에이 인코퍼레이티드
Priority date: 2013-10-24
Filing date: 2014-10-22
Publication date: 2016-06-29
Also published as: EP3060094B1; KR101932555B1; JP6220062B2; EP3060094A4; BR112016009070A2; US20150114475A1; US9488286B2; CN105992541B; SG11201603086SA; CA2928114A1; WO2015061454A1; CA2928114C; AU2014340142B2; ES2733623T3; HK1224161A1; BR112016009070B1; MX2016005117A; JP2017502214A; EP3060094A1; CN105992541A

Abstract

유체 공급 라인과 유체 연통하는 배출 구성요소는 배출부로 이어지는 배출 채널을 포함하며, 이 배출 채널은 내부 벽 및 외부 벽을 가진다. 내부 벽은 3-방향 탄성중합체 밸브에 가까운 밀봉 표면을 가진다. 탄성중합체 밸브는, 유체 공급이 온 상태일 때 제 1 포지션을 가지고 유체 공급이 오프 상태일 때 제 2 포지션을 가지는 이동가능한 제 1 벽, 및 상기 이동가능한 제 1 벽에 연결되는 제 2 벽을 포함하며, 이 제 2 벽은, 제 1 벽이 제 1 포지션일 때, 배출 밀봉 표면에 맞물린다. 탄성중합체 밸브는 오리피스를 포함하며, 이 오리피스를 통해 유체가 유동할 수 있다. 탄성중합체 요소 상의 유체의 압력이 증가할 때, 탄성중합체 밸브의 제 2 벽은 배출 밀봉 표면에 맞물린다. 탄성중합체 밸브는, 바람직하게는, 다양한 화학 제조물에 대한 가요성 및 내성 양자 모두를 조장하기 위해 플루오르탄성중합체이다.

Description

단일 피스 3-방향 탄성중합체 밸브 {SINGLE PIECE THREE-WAY ELASTOMERIC VALVE}

본 발명은 일반적으로 고체 화학 반응 제조물(solid chemistry product)들을 사용하여 세정하고 살균하기 위한 장치, 방법 및 시스템에 관한 것이다. 더 자세하지만, 배타적이지 않게, 본 발명은 과도한 용액을 제거하기 위한 시스템, 방법 및 장치에 관한 것이다.

세정 및 살균을 위한 용액들이 바람직하게는 제어된 설정에서의 사용자에게 디스펜싱된다(dispensed). 통상적으로, 디스펜서는, 요망되는 용액을 생성하도록 유체, 예컨대 물과 조합되는 고체 제조 화학 반응물(solid product chemistry)을 고정하도록 구성된다. 예를 들어, 고체 제조 화학 반응물은 세정 세제(detergent)를 생성하도록 유체와 혼합될 수 있다. 디스펜서는, 이의 단부 사용 적용을 위해 요망되는 농도를 가지는 용액을 형성하기 위해 고체 제조물과 상호작용하는 유체를 가짐으로써, 유효하게 작용한다. 유체는 고체 제조 화학 반응물의 저부 또는 다른 표면에 도입될 수 있다. 고체 제조 화학 반응물은 디퓨즈 매니폴드(diffuse manifold) 상에 통상적으로 위치되며, 이 디퓨즈 매니폴드는 일반적으로 플라스틱으로 만들어지고 그리고 퍽(puck)으로서 때때로 지칭된다. 퍽은, 요망되는 용액 농도를 초래하는 압력 및 유속을 달성하는데 사용되는 특정 패턴의 일련의 홀들을 가질 수 있다.

요망되는 용액 농도를 형성하기 위해 고체 제조 화학 반응물과 유체의 도입 및 상호작용이 또한 많은 방식들로 이루어질 수 있다. 예를 들어, 고체 제조 화학 반응물을 유체 용액으로 녹이도록 고체 제조 화학 반응물 상에 유체를 분사하는 것이 하나의 기술이다. 다른 기술은, 사용을 위한 배출 전에 고체 제조 화학 반응물의 요망되는 양을 녹이기 위해 유체의 풀(pool)을 충전하는 것이다. 이러한 기술들의 조합은 또한 사용될 것이다. 바람직하게는, 물의 와류 배스(turbulent bath)가 고체 제조 화학 반응물의 요망되는 양을 녹이는데 보조하도록 생성된다. 유체 또는 환경의 특징들에서의 변경들은 고체 제조 화학 반응물의 농도 및 침식 속도와의 문제들을 생성할 수 있다. 또한, 사용 후에 남아있는 괴어있는(stagnant) 물은 또한 이슈(issue)들을 발생할 수 있다. 따라서, 사용 후에 퍽 내측에 있는 영역으로부터 가능한 한 많은 과도한 용액을 제거하는 것이 요망가능하다.

사용하지 않을 때, 과도한 용액은 또한 디스펜서의 다른 영역들에 남아있을 수 있다. 이러한 과도한 용액은 장기적인 기간 동안 고정 상태(standing)를 유지할 때, 원치않은 미생물 성장뿐만 아니라 스케일링(scaling)에 대한 증가되는 위험이 존재한다. 또한, 디스펜서의 일부 구성요소들은 화학적 상용성(compatibility)에 대해 더 민감할 수 있다. 예를 들어, 역류(backflow) 방지 장치가 용액과의 접촉으로부터 보호하는 것이 요망가능하다. 따라서, 고체 제조 화학 반응물로부터 상류 측으로 그리고 하류 측으로 양자 모두로 사용 후 가능한 한 많은 과도한 용액을 빠르게 제거하는 것이 요망가능하다.

과도한 용액을 제거하기 위한 한 방식은 자동으로 그렇게 하는 것이다. 과도한 용액을 자동으로 제거하는 현재의 장치들, 방법들 및 시스템들은 긴 배출 시간들을 가진다. 긴 배출 시간들은 부정적으로 소비자 경험에 부정적인 충격을 준다. 이러한 긴 배출 시간들은, 디스펜서 내의 비교적으로 큰 점유 공간(footprint)을 가지는 시스템들에 의해 유발될 수 있다.

입구 유체가 턴 오프(turn off)된 후 디스펜서를 비우기(evacuate) 위한 현재의 방식들은 플로트들(floats), 볼들(balls) 또는 엄브렐라 밸브들(umbrella valves)을 포함한다. 이러한 시스템들은 주변 구성요소들에 비해 통상적으로 크다. 이들은 또한 통상적으로 복잡하여, 제작 및 설치 양자 모두를 어렵고, 그리고 비싸게 만든다. 따라서, 과도한 용액을 배출하기 위해 작은 점유 공간 시스템을 가지는 것이 요망되며, 이는 제작하는 것이 더 용이하고 그리고 비용이 더 낮다.

현재의 작은 점유 공간 밸브들은 압력의 적용 시 개방함으로써 통상적으로 작동한다. 예를 들어, 아베스토 테크(Avesto Tech) B.V.에 의해 출원된 공보 EP1958883B8에서 도시되는 바와 같이, 통상적인 디스펜싱 밸브(dispensing valve)는 가요성 멤브레인(flexible membrane)을 가질 수 있으며, 이 가요성 멤브레인은, 컨테이너에서의 유체에 대한 압력의 적용 시, 폐쇄 포지션으로부터 개방, 디스펜싱 포지션으로 변형가능하다. 이러한 밸브가 디스펜싱 적용들을 위해 작용할 수 있는 반면에, 이의 통상적은 폐쇄 포지션은 배출부의 작동에 상반되며(counter), 이 배출부는 바람직하게는 통상적으로 개방 포지션을 가진다. 따라서, 배출 시스템들에서 작은 점유 공간을 가지지만, 그러나 유효하게 작용할 시스템, 장치 및 방법을 가지는 것이 요망가능하다.

따라서, 이러한 문제들을 처리하는, 과도한 용액을 배출하기 위한 장치, 방법 및 시스템에 대한 본 분야에서의 필요가 존재한다.

따라서, 본 발명의 주요한 목적, 특징 및/또는 장점은 본 분야의 결함들(deficiencies)을 극복하는 장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적, 특징, 및/또는 장점은 디스펜서 공급 라인들로부터 용액을 배출하기 위한 장치, 시스템 및 방법을 제공하는 것이다.

또한 본 발명의 다른 목적, 특징, 및/또는 장점은 디스펜서 공급 라인들로부터 용액을 배출하기 위한 장치, 시스템 및 방법을 제공하는 것이며, 이는 효과적이고, 그리고 가능한 한 많은 과도한 용액을 제거한다.

또한, 본 발명의 다른 목적, 특징, 및/또는 장점은, 자동으로 유효하게 작용하는 디스펜서 공급 라인들로부터 용액을 배출하기 위한 장치, 시스템 및 방법을 제공하는 것이다.

본 발명의 추가적인 목적, 특징, 및/또는 장점은 디스펜서 공급 라인들로부터 용액을 빠르게 배출하기 위한 장치, 시스템 및 방법을 제공하는 것이다.

또한, 본 발명의 추가적인 목적, 특징, 및/또는 장점은 디스펜서에서의 다른 구성요소에 비해 작은 점유 공간에서 디스펜서 공급 라인들로부터 용액을 배출하기 위한 장치, 시스템 및 방법을 제공하는 것이다.

또한, 본 발명의 추가적인 목적, 특징, 및/또는 장점은, 오늘날의 시스템들보다 제작하는데 더 용이한 디스펜서 공급 라인들로부터 용액을 빠르게 배출하기 위한 장치, 시스템 및 방법을 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적, 특징, 및/또는 장점은, 오늘날의 시스템들보다 비용이 더 낮은 디스펜서 공급 라인들로부터 용액을 빠르게 배출하기 위한 장치, 시스템 및 방법을 제공하는 것이다.

본 발명의 이러한 및/또는 다른 목적들, 특징들 및 장점들은 당업자들에게 자명할 것이다. 본 발명은 이러한 목적들, 특징들 및 장점들에 또는 이들에 의해 제한될 수 없다. 단일 실시예는 각각의 그리고 모든 목적, 특징 또는 장점을 제공할 필요가 없다

본 발명의 실시예에 따라, 유체의 유동을 제어하기 위한 장치가 제공된다. 장치는 유체 공급원 및 유체 공급원과 연통하는 유체 공급 라인을 포함한다. 유체 공급 라인을 통한 유체 공급은 턴(turn) 온(on) 그리고 오프(off)될 수 있다. 유체 공급 라인은 하류 측 공급 라인에 작동적으로(operatively) 연결된다.

하류 측 공급 라인 앞에 고착되는 단일 피스 3-방향 탄성중합체 밸브에 있어서, 이 탄성중합체 밸브는 바람직하게는 이동가능한 제 1 벽을 포함하며, 이동가능한 제 1 벽은, 유체 공급이 온 상태(on)일 때 제 1 포지션을 가지고, 그리고 유체 공급이 오프 상태일 때 제 2 포지션을 가진다. 탄성중합체 밸브는 또한 상기 이동가능한 제 1 벽에 연결되는 제 2 벽을 또한 포함하며, 상기 제 2 벽은, 제 1 벽이 제 1 포지션일 때, 배출 밀봉 표면에 맞물린다.

단일 피스 3-방향 탄성중합체 밸브는, 바람직하게는 외부 플랜지 부분(outer flange portion), 내부 면 부분 및 상기 외부 플랜지 부분과 상기 내부 면 부분 사이의 힌지 부분을 또한 포함한다. 내부 면 부분은 전방 표면, 후방 표면 및 상기 내부 면 부분의 후방 표면으로부터 하류 측으로 연장하는 벽을 포함한다. 벽이 배출 밀봉 표면과의 밀봉을 형성할 수 있는 한, 벽은 링의 형상일 수 있고, 섹션들에서 링의 일부분일 수 있거나 또는 이와는 달리 요망되는 바와 같이 성형될 수 있다.

탄성중합체 밸브의 이동가능한 제 1 벽이 제 2 포지션일 때, 배출부가 오직 상기 하류 측 공급 라인과 유체 연통하는(in fluid communication) 경우, 배출부가 포함된다. 배출부는 바람직하게는 배출 구성요소에 위치되는 복수의 개방된 홀들이지만, 요망되는 배출물을 수용하기 위해 적합하게 크기형성된 단일 홀일 수 있다. 배출부는 하류 측 공급 라인, 유체 공급 라인에서, 또는 별도의 배출 구성요소에서 형성될 수 있으며, 이 배출 구성요소는 이후 유체 공급 라인과 하류 측 공급 라인 사이에 고착된다.

이러한 방식으로, 고체 제조 화학 반응물(solid product chemistry)로의 유체의 유동을 제어하는 방법이 제공된다. 일반적으로, 본 방법은 유체 공급 라인으로의 유체의 공급을 턴 온(turn on)하는 단계를 포함한다. 탄성중합체 밸브 상의 유체의 유동에 의해 생성되는 압력은 유체 공급 라인의 상류 측 부분과 유체 공급 라인의 하류 측 부분 사이에 고착되는 탄성중합체 밸브를 변형하며, 이에 의해 탄성중합체 밸브의 변형은 배출 경로를 밀봉한다. 유체 공급 라인의 유체의 공급을 터닝 오프함(turning off)으로써, 배출 경로는, 탄성중합체 밸브가 이의 원래 포지션으로 복귀하는 것을 허용함으로써, 개방되고, 그리고 따라서 역류 방지(backflow prevention) 장치로까지의 상류 측 부분뿐만 아니라 유체 공급 라인의 하류 측 부분으로부터 과도한 유체를 배출한다. 역류 방지 장치로의 상류 측 부분을 비움으로써, 본 발명은 임의의 화학 반응 용액에 대한 노출에 대한 가능성을 최소화함으로써 유동 제어 장치를 보호하고, 그리고 이에 의해 이러한 부품들과의 화학적 상용성에 대해 우려할 필요를 최소화한다.

비용들을 추가적으로 최소화하기 위해, 유체 공급 라인은 바람직하게는, 배출 구성요소의 제 1 측면에 상기 유체 공급 라인의 상류 측 부분을 고착하고 그리고 배출 구성요소의 제 2 측면에 상기 유체 공급 라인의 하류 측 부분을 고착함으로써, 조립된다. 탄성중합체 밸브는 바람직하게는 유체 공급 라인은 조립하기 전에 배출 구성요소 내로 삽입된다. 바람직하게는, 탄성중합체 밸브는 배출 구성요소 내의 삽입 시, 그 자체가 중심에 있다.

이러한 방법을 달성하는 장치는 디스펜싱 시스템 내로 포함될 수 있다. 예를 들어, 본 발명에 따른 디스펜서는 바람직하게는 디스펜서 하우징, 유체 공급원에 연결되는 유체 입구, 제조 지지 그레이트, 제작 지지 그레이트 상에서 지지되는 고체 제조 화학 반응물 및 유체 공급 라인을 포함한다. 유체 공급 라인은, 바람직하게는 유체 입구와 연통하는 상류 측 부분 및 고체 제조 화학 반응물을 향하여 유체를 지향하는 하류 측 부분을 포함한다. 유체 공급 라인을 통한 유체 공급은 턴(turn) 온(on) 또는 오프(off)될 수 있다.

배출 구성요소는 유체 공급 라인과 유체 연통하고, 그리고 바람직하게는 배출부로 이어지는 배출 채널을 포함하며, 이 배출 채널은 내부 벽 및 외부 벽에 의해 규정된다. 내부 벽은 바람직하게는 단일 피스 3-방향 탄성중합체 밸브에 가까운 밀봉 표면을 가진다. 탄성중합체 밸브의 바람직한 실시예는 이동가능한 제 1 벽―이 이동가능한 제 1 벽은 유체 공급이 온 상태일 때 제 1 포지션을 가지고 유체 공급이 오프 상태일 때 제 2 포지션을 가짐― 및 상기 이동가능한 제 1 벽에 연결되는 제 2 벽을 포함하며, 이 제 2 벽은, 제 1 벽이 제 1 포지션일 때, 배출 밀봉 표면에 맞물린다.

탄성중합체 밸브는 오리피스를 포함하며, 이 오리피스를 통해 유체가 유동할 수 있다. 탄성중합체 요소 상의 유체의 압력이 증가할 때, 탄성중합체 밸브의 제 2 벽은 배출 밀봉 표면에 맞물린다. 일반적으로, 오리피스는 원형이지만, 그러나 바람직하게는 반경방향으로 연장하는 슬롯들을 또한 포함한다. 탄성중합체 밸브는, 바람직하게는, 다양한 화학 제조물에 대한 가요성 및 내성 양자 모두를 조장하기 위해 플루오르탄성중합체이다.

도 1은 디스펜서의 실시예에 대한 단면도이다.
도 2는 도 1의 단면도의 일부분에 대한 근접도이다. 도 3은 도 1 및 도 2에서 도시되는 바와 같은 디스펜서에서의 사용을 위한 본 발명의 실시예에 따른 탄성중합체 밸브의 전방 사시도이다.
도 4a는 개방 배수 포지션에서의 도 3의 탄성중합체 밸브에 대한 단면도이다.
도 4b는 개방 배수 포지션에서의 도 3의 탄성중합체 밸브에 대한 단면도이다.
도 5는 도 3의 탄성중합체 밸브에 대한 배면도이다.
도 6은 도 3의 탄성중합체 밸브에 대한 배면사시도이다.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 배출 구성요소에 대한 사시도이다.
도 8은 도 7의 배출 구성요소에 대한 정면도이다.
도 9는 도 7의 배출 구성요소에 대한 측면도이다.
도 10은 도 7의 배출 구성요소에 대한 배면도이다.
도 11a은 제 1 포지션의 도 7의 배출 구성요소에 대한 단면도이다.
도 11b는 제 2 포지션의 도 7의 배출 구성요소에 대한 단면도이다.
도 12는 개방 배수 포지션에서 도시되는 본 발명의 다른 실시예에 대한 단면도이다.
도 13은 밀봉된 포지션에서의 도 12에서 도시되는 실시예의 부분에 대한 근접도이다.

도 1은 본 발명과의 사용을 위한 디스펜서(10)에 대한 예시적인 실시예를 도시한다. 그러나, 디스펜서들의 다른 유형들 및 구성들이 본 발명과 사용될 수 있고, 그리고 디스펜서(10)의 설명 및 도면들이 제한되지 않아야 하는 것이 유의되어야 한다. 본 발명의 디스펜서(10)는 하우징(12)을 일반적으로 포함한다. 유체 공급원(fluid supply source)은 유체 입구(14)에 작동적으로(operatively) 연결된다. 바람직하게는, 디스펜서에서 사용되는 유체는 물이지만, 하지만 다른 액체들, 가스들 또는 심지어 고체들 및 유체와 같은 방식으로 작용하는 고체-액체 혼합물들이 사용될 수 있다. 유체 공급원은 활성 시 유체를 디스펜서(10)에 제공한다. 활성은 활성 버튼(activation button)(16) 또는 당 분야에서 공지되어 있는 다른 활성 방법들에 의해 달성될 수 있다.

디스펜서(10)는, 용액을 생성하도록 유체, 예컨대 물과 조합되는 고체 제조 화학 반응물(solid product chemistry)(18)을 고정하도록 구성된다. 예를 들어, 고체 제조 화학 반응물(18)은 제조 지지 그레이트(product support grate)(20) 상에 일반적으로 포함된다. 유체는, 고체 제조 라인 또는 퍽 라인(puck line)으로서 공지되어 있는 유체 공급 라인(22)을 통해 고체 생성 화학반응물(18)에 공급될 수 있다. 디스펜서(10)는, 이의 단부 사용 적용을 위해 요망되는 농도를 가지는 용액을 형성하기 위해 이후 고체 제조물과 상호작용하는 유체를 가짐으로써 작용한다. 유체는 고체 제조물의 저부 또는 다른 표면에 도입될 수 있다. 구성 라인(make-up line)은 요망되는 바와 같이 희석 레벨(dilution level)을 더 증가하고 그리고 썸 스크류(thumb screw)(24) 주변에 있는 영역으로부터 배출 출구(26) 바로 위에서 있는 용액에 주입하는데 또한 사용될 수 있다. 일단 용액이 생성된다면, 용액은 배출 출구(26)를 통해 배출된다.

본 발명의 바람직한 실시예에서, 디스펜서(10)는 새로운 배출 구성요소(drainage component)(30)를 포함한다. 배출 구성요소(30)의 일 실시예는 도 2에서 도시된다. 이러한 실시예에서, 배출 구성요소(30)는 공급 라인(22)의 하류측 부분(34)과 일체로 형성된다. 하류측 부분 또는 하류 측 공급 라인(34)은 고체 제조 화학 반응물(18)과 유체 연통한다. 유체 공급 라인(22)의 상류 측 부분 또는 입구 부분(32)은 유체 입구(14)와 유체 연통한다.

배출 구성요소(30)는 배출부(38)와 유체 연통하는 배출 채널(drain channel)(36)을 포함한다. 배출부(38)는 임의의 바람직한 길이일 수 있고 그리고 유체가 배출 채널(36)을 나오는 것을 허용하는 오리피스(orifice)에 불과할 수 있다. 배출 구성요소(30)는 탄성중합체 요소, 바람직하게는 단일 피스 3-방향 탄성중합체 밸브(40)를 또한 포함한다. 본 발명의 단일 피스 3-방향 탄성중합체 밸브(40)의 일 실시예의 예시가 도 3 내지 도 6에서 도시된다. 바람직하게는, 탄성중합체(40)는 사출 성형 프로세스를 통해 형성된다. 탄성중합체 밸브(40)를 형성하는데 사용되는 재료는 가요성이어야 하고 그리고 요망되는 용액에 대한 반복된 노출을 견딜 수 있다. 예를 들어, 바이톤(Viton)®과 같은 특정 플루오르탄성중합체들(fluoroelastomers)은 사용을 위해 적합할 수 있으며, 여기서 밸브(40)는 한 번에(at a time) 대략 30 초 동안 농축된 화학 배스에서 침치될(submerged) 수 있다. 다른 구성들은, 선택된 재료들이 바람직한 바와 같이 수행할 것이고 요망되는 화학반응물들과 호환가능하는 한, 오-링들(o-rings)과 조합된 가요성 금속들을 사용하는 바와 같이 또한 가능할 수 있다.

도 3에서 도시되는 바와 같이, 본 발명의 바람직한 단일 피스 3-방향 탄성중합체 밸브(40)는 하나 또는 그 초과의 오리피스들(44)을 포함할 수 있는 전방 면(42)을 포함한다. 도 3에서 도시되는 바와 같이, 단일, 중심으로 위치되는 오리피스(44)가 압력 강하가 일어나는 경우 제한을 생성하도록 포함된다. 요망되다면, 슬릿들(slits)(46) 또는 다른 형상들은 또한 사용될 수 있다. 슬릿(46)의 사용은 전방 면(42)을 웨지 성형된 섹션(wedge shaped section)들로 분할하며, 각각의 웨지 성형된 섹션들은 유동 조건들에 따라 독립적으로 굽어질(flex) 수 있다. 이는, 유동 압력을 증가시키는 경우, 더 큰 가요성을 또한 허용하며, 그리고 따라서 오리피스(44)의 더 큰 팽창을 허용한다. 더 큰 유효 직경은 유체가 오리피스를 통해 쉽게 지나는 것을 허용한다.

도 4a는 도 3에서 도시되는 실시예의 단면도를 도시한다. 도 4a에서, 밸브(40)가, 유체 공급 라인(32)을 통한 유동이 없을 때, 밸브가 나타나는 것으로 도시된다. 도시되는 바와 같은 밸브(40)는 전방 면(40) 또는 제 1 벽을 포함하며, 이 전방 면 또는 제 1 벽은 오리피스(44) 및 임의의 요망되는 슬릿들(46)을 포함한다. 이러한 제 1 벽은, 바람직하게는 스프링 힌지(spring hinge)(48)를 통해 외부 배치 플랜지(70)에 연결된다. 스프링 힌지(48)는, 바람직하게는, 밸브(40)가 가해진 압력의 최소량으로 배출 채널(38)을 폐쇄하는 것을 허용한다.

밸브(40)의 중심을 향하여 외측으로부터 이동하는 경우, 스프링 힌지(48)는 바람직하게는 이니셜 아암(initial arm)(50)을 포함한다. 이니셜 아암(50)은 일반적으로 수직하지만, 그리나 바람직하게는 특정 응력들을 감소시키기 위해 하류 방향으로 각진다(angled). 바람직하게는 대략 수직 각도인 제 1 벤드(bend)(52)는 힌지 벽을 상류로 회전하는 것을 따른다. 이는 일반적으로 수평한 아암(54)을 생성한다. 다시 바람직하게는 대략 수직 각도인 제 2 벤드(56)는 힌지 벽을 더 안쪽으로 그리고 전방 면(42) 내로 회전한다.

제 2 벽(58)은 밸브(40)의 후방 면(60) 상에 형성된다. 이러한 제 2 벽(58)은 더 하류 측으로 그리고 후방 면(60)으로부터 멀어지게 연장한다. 따라서, 제 2 벽(58)과 일반적으로 수평한 아암(54) 사이에 형성되는 갭(gap)(62)이 존재한다. 유속(flow rate)이 증가할 때, 갭(62)의 크기는 변할 것이다. 이러한 배열은 힌지(48)가 도 4b에서 도시되는 바와 같이 제 2 벽(58)의 이동에서 떨어져(out of the way) 이동하는 것을 허용한다.

도 5 및 도 6에서 볼 수 있는 바와 같이, 밸브(40)는 바람직하게는 일반적으로 연속 링(continuous ring)이다. 따라서, 설치 배향은 일반적으로 이슈(issue)가 아니다. 밸브(40)는 바람직하게는 상응하는 플라스틱 피처 세트(plastic feature set)와 편안하게(snugly) 피팅한다(fit). 바람직하게는, 상응하는 플라스틱 피처 세트는, 심지어 설치 배향을 변경하는 경우에도 밸브를 적합하게 정렬하도록 테이퍼진(tapered) 벽들을 가진다. 대안적으로, 밸브(40)는 오버-몰딩(over-molding) 프로세스를 통해 요망되는 위치에 고착될 수 있다. 오버-몰딩(over-molding)은 주지되어 있는 사출 성형 프로세스이며, 여기서 재료들은 함께 몰딩된다. 바람직하게는, 공급 라인(22)의 일부분, 입구 부분(32) 또는 하류 측 부분(34) 중 하나가 밸브(40)와의 몰드(mold) 내에 배치되는 경우, 인서트 오버-몰딩 프로세스(insert over-molding)가 사용된다. 몰드는 폐쇄되며, 그리고 공급 라인(22)의 다른 부분은 적합한 위치에서 밸브(40)를 고착하도록 이후 형성된다. 유체 유동으로부터의 압력이 제거될 대, 부분에서의 잔류 응력들의 조합 및 시스템으로부터의 배압(backpressure)은, 도 4a에서 도시되는 바와 같이 밸브(40)가 이의 원래 포지션으로 돌아가도록 압박하여, 따라서 배출부를 개방한다.

도 7 내지 도 11b는 별도의 구성요소로서 배출 구성요소(30)를 도시한다. 이러한 실시예에서, 배출 구성요소(30)는 완전한 공급 라인(22)을 형성하기 위해 공급 라인(32)과 하류측 라인(34) 사이에 설치된다. 도 8 및 도 10에서 볼 수 있는 바와 같이, 상류 측에 노출된 밸브 면(42)의 영역은 하류 측에서 노출된 밸브 면(60)의 영역보다 더 크다. 이는, 압력 차들이 밸브(40)에 걸쳐 성장하는 것을 그리고 밸브(40)가 의도되는 바와 같이 편향하는 것을 허용한다.

도 11a 및 도 11b에서 도시되는 바와 같이, 밸브(40)는 배출 구성요소(30)의 2 개의 섹션들 사이에 고착된다. 이러한 2 개의 섹션들은 글루(glue), 스크류들 또는 임의의 다른 수용가능한 연결 수단들을 사용하여 일반적으로 함께 고착된다. 유체가 밸브(40)를 통해 유동하지 않을 때, 도 11a에서 도시되는 바와 같이, 밸브(40)는 제 1 포지션에 있다. 이러한 제 1 포지션에서, 제 2 벽(58)은 내부 벽(64)의 밀봉 표면(68)에 접촉한다. 도 11b에서 도시되는 바와 같이, 유체가 밸브(40)를 통해 유동할 때, 밸브(40)의 제 2 벽(58)은 배출 채널(36)의 내부 벽(64)의 밀봉 표면(68)에 접촉하지 않는다. 상기에 논의되는 바와 같이, 이는 과도한 용액이 배출 구성요소(30)의 외측 벽에서 배출 채널(36) 내로 그리고 하나 또는 그 초과 홀들(38)을 통해 자유롭게 이동하는 것을 허용한다.

설치 시에 보조하기 위해, 배출 구성요소(30)의 벽들(72 및 74)은 밸브(40)를 향하여 약간 좁아지도록 테이퍼진다. 이는, 입구 부분(32)과 하류 측 부분(34) 사이에서의 배출 구성요소(30)의 설치 동안 억지 끼움(tight fit)을 허용한다.

도 12 및 도 13은 밸브(40) 및 배출 구성요소(30)의 다른 실시예를 도시한다. 이러한 실시예에서, 배출 구성요소는 입구 부분(32) 사이에서의 연결부와 통합되고, 그리고 하류 측 부분(34)에 연결된다. 이러한 대안적인 실시예에서, 스프링 힌지(48)의 형상은 단순화되며, 그리고 오리피스(44)의 크기가 증가된다. 이는 더 용이한 제작 프로세스들을 허용한다. 도 12는 이의 개방 및 배출 포지션의 밸브(40)를 도시한다. 도 13은 이의 폐쇄 및 밀봉 포지션에서 이러한 실시예에서 밸브(40)의 제 2 벽(58)에 대한 근접도이며, 여기서 제 2 벽(58)의 외부 에지는 배출 채널(36)의 내부 벽(64)의 밀봉 부분(68)과 접촉한다.

이전의 설명은 예시 및 설명의 목적들을 위해 나타나고, 그리고 완전한 리스트인 것으로 또는 개시된 정확한 형태들에 발명을 제한하는 것으로 의도되지 않는다. 당업자들에게 명백한 다른 대안적인 실시예들 또는 프로세스들이 본 발명에서 고려될 수 있는 것이 고려된다. 예를 들어, 홀 형상들이 본 발명의 다양한 실시예들에서 도시되지만, 이러한 것들은 허용되는 유일한 구성들은 아니다.

Claims

유체의 유동을 제어하기 위한 장치로서,
상기 장치는,
유체 공급원(fluid supply source);
상기 유체 공급원과 연통하는 유체 공급 라인―상기 유체 공급 라인을 통한 유체 공급은 턴(turn) 온(on) 또는 오프(off) 될 수 있음―,
하류 측 공급 라인;
상기 하류 측 공급 라인 앞에 고착되는 단일 피스 3-방향 탄성중합체 밸브를 포함하며,
상기 탄성중합체 밸브는,
이동가능한 제 1 벽―상기 이동가능한 제 1 벽은, 유체 공급이 온(on) 상태일 때, 제 1 포지션(position)을 가지고, 그리고 유체 공급이 오프(off) 상태일 때, 제 2 포지션을 가짐―;
상기 이동가능한 제 1 벽에 연결되는 제 2 벽―제 2 벽은, 제 1 벽이 제 1 포지션일 때, 배출 밀봉 표면에 맞물림―;
상기 탄성중합체 밸브의 상기 이동가능한 제 1 벽이 제 2 포지션일 때, 상기 하류 측 공급 라인과 유체 연통하는(in fluid communication) 배출부를 포함하는,
유체의 유동을 제어하기 위한 장치.
제 1 항에 있어서,
상기 단일 피스 3-방향 탄성중합체 밸브는 외부 플랜지 부분(outer flange portion), 내부 면 부분 및 상기 외부 플랜지 부분과 상기 내부 면 부분 사이의 힌지 부분을 포함하는,
유체의 유동을 제어하기 위한 장치.
제 2 항에 있어서,
상기 내부 면 부분은 전방 표면, 후방 표면 및 상기 내부 면 부분의 후방 표면으로부터 하류 측으로 연장하는 벽을 포함하는,
유체의 유동을 제어하기 위한 장치.
제 3 항에 있어서,
상기 벽은 링(ring)의 형상인,
유체의 유동을 제어하기 위한 장치.
제 3 항에 있어서,
상기 벽은 링의 형상이지 않은,
유체의 유동을 제어하기 위한 장치.
제 1 항에 있어서,
상기 배출부는 상기 하류 측 공급 라인과 유체 연통하는 단일 홀(hole)인,
유체의 유동을 제어하기 위한 장치.
제 1 항에 있어서,
상기 배출부는 상기 하류 측 공급 라인과 유체 연통하는 복수의 홀들인,
유체의 유동을 제어하기 위한 장치.
제 1 항에 있어서,
상기 배출부는 상기 하류 측 공급 라인과 일체형인(integral),
유체의 유동을 제어하기 위한 장치.
제 1 항에 있어서,
상기 배출부는 상기 유체 공급 라인과 일체형인,
유체의 유동을 제어하기 위한 장치.
제 1 항에 있어서,
상기 배출부는 배출 구성요소의 부품이며, 상기 배출 구성요소는 상기 유체 공급 라인 및 하류 측 공급 라인에 연결되는,
유체의 유동을 제어하기 위한 장치.
고체 제조 화학 반응물(solid product chemistry)로의 유체의 유동을 제어하는 방법으로서,
상기 방법은,
유체 공급 라인으로의 유체의 공급을 턴 온(turn on)하는 단계;
유체 공급 라인의 상류 측 부분과 유체 공급 라인의 하류 측 부분 사이에 고착되는 탄성중합체 밸브를 변형하는 단계―탄성중합체 밸브의 변형은 배출 경로를 밀봉함―;
유체 공급 라인으로의 유체의 공급을 턴 오프(turn off)하는 단계;
탄성중합체 밸브가 원래 포지션으로 복귀하는 것을 허용함으로써 배출 경로를 개방하는 단계; 및
유체 공급 라인의 하류 측 부분으로부터 과도한 유체를 배출하는 단계를 포함하는,
고체 제조 화학 반응물로의 유체의 유동을 제어하는 방법.
제 11 항에 있어서,
상기 배출 경로는 배출 구성요소 내에 포함되는,
고체 제조 화학 반응물로의 유체의 유동을 제어하는 방법.
제 12 항에 있어서,
상기 방법은, 배출 구성요소의 제 1 측면에 상기 유체 공급 라인의 상류 측 부분을 고착하고 배출 구성요소의 제 2 측면에 상기 유체 공급 라인의 하류 측 부분을 고착함으로써, 유체 공급 라인을 조립하는 단계들을 포함하는,
고체 제조 화학 반응물로의 유체의 유동을 제어하는 방법.
제 13 항에 있어서,
상기 탄성중합체 밸브가, 유체 공급 라인을 조립하기 전에, 배출 구성요소 내로 삽입되는,
고체 제조 화학 반응물로의 유체의 유동을 제어하는 방법.
제 14 항에 있어서,
상기 탄성중합체 밸브 그 자체가, 배출 구성요소 내로의 삽입 시, 중심에 있는,
고체 제조 화학 반응물로의 유체의 유동을 제어하는 방법.
유체 내의 고체 제조 화학반응물(chemistry)을 녹임으로써 용액을 생성하기 위한 디스펜서 시스템(dispenser system)으로서,
상기 디스펜서 시스템은,
디스펜서 하우징(dispenser housing);
유체 공급원에 연결되는 유체 입구;
제조 지지 그레이트(product support grate);
상기 제조 지지 그레이트 상에 지지되는 고체 제조 화학 반응물(solid product chemistry);
유체 공급 라인―상기 유체 공급 라인은 상기 유체 입구와 연통하는 상류 측 부분 및 상기 고체 제조 화학 반응물을 향하여 유체를 지향하는 하류 측 부분을 포함하며, 유체 공급 라인을 통한 상기 유체 공급은 턴 온 또는 오프 될 수 있음―; 및
상기 유체 공급 라인과 유체 연통하는 배출 구성요소를 포함하며,
상기 배출 구성요소는,
배출부로 이어지는 배출 채널(drain channel)―상기 배출 채널은 내부 벽 및 외부 벽에 의해 규정되며, 내부 벽은 밀봉 표면을 포함함―; 및
단일 피스 3-방향 탄성중합체 밸브를 포함하며,
상기 탄성 중합체 밸브는,
이동가능한 제 1 벽―상기 이동가능한 제 1 벽은, 유체 공급이 온(on) 상태일 때, 제 1 포지션(position)을 가지고, 그리고 유체 공급이 오프(off) 상태일 때, 제 2 포지션을 가짐―; 및
상기 이동가능한 제 1 벽에 연결되는 제 2 벽을 포함하며, 상기 제 2 벽은, 제 1 벽이 제 1 포지션일 때, 배출 밀봉 표면에 맞물리는,
유체 내의 고체 제조 화학반응물을 녹임으로써 용액을 생성하기 위한 디스펜서 시스템.
제 16 항에 있어서,
상기 탄성중합체 밸브는 오리피스(orifice)를 포함하는,
유체 내의 고체 제조 화학반응물을 녹임으로써 용액을 생성하기 위한 디스펜서 시스템.
제 17 항에 있어서,
상기 오리피스는 원형인,
유체 내의 고체 제조 화학반응물을 녹임으로써 용액을 생성하기 위한 디스펜서 시스템.
제 17 항에 있어서,
상기 오리피스는 원형 중심 부분 및 반경방향으로 연장하는 슬롯(slot)들을 포함하는,
유체 내의 고체 제조 화학반응물을 녹임으로써 용액을 생성하기 위한 디스펜서 시스템.
제 16 항에 있어서,
상기 탄성중합체 밸브는 플루오르탄성중합체들(fluoroelastomers)로 구성되는,
유체 내의 고체 제조 화학반응물을 녹임으로써 용액을 생성하기 위한 디스펜서 시스템.