JP2001525302A - 弁 - Google Patents
弁Info
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- JP2001525302A JP2001525302A JP2000524224A JP2000524224A JP2001525302A JP 2001525302 A JP2001525302 A JP 2001525302A JP 2000524224 A JP2000524224 A JP 2000524224A JP 2000524224 A JP2000524224 A JP 2000524224A JP 2001525302 A JP2001525302 A JP 2001525302A
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- valve according
- groove
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16K—VALVES; TAPS; COCKS; ACTUATING-FLOATS; DEVICES FOR VENTING OR AERATING
- F16K3/00—Gate valves or sliding valves, i.e. cut-off apparatus with closing members having a sliding movement along the seat for opening and closing
- F16K3/30—Details
- F16K3/34—Arrangements for modifying the way in which the rate of flow varies during the actuation of the valve
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B67—OPENING, CLOSING OR CLEANING BOTTLES, JARS OR SIMILAR CONTAINERS; LIQUID HANDLING
- B67D—DISPENSING, DELIVERING OR TRANSFERRING LIQUIDS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B67D1/00—Apparatus or devices for dispensing beverages on draught
- B67D1/08—Details
- B67D1/12—Flow or pressure control devices or systems, e.g. valves, gas pressure control, level control in storage containers
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B67—OPENING, CLOSING OR CLEANING BOTTLES, JARS OR SIMILAR CONTAINERS; LIQUID HANDLING
- B67D—DISPENSING, DELIVERING OR TRANSFERRING LIQUIDS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B67D2210/00—Indexing scheme relating to aspects and details of apparatus or devices for dispensing beverages on draught or for controlling flow of liquids under gravity from storage containers for dispensing purposes
- B67D2210/00028—Constructional details
- B67D2210/00047—Piping
- B67D2210/0006—Manifolds
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- Devices For Dispensing Beverages (AREA)
- Sliding Valves (AREA)
Abstract
Description
ばディスペンサ即ち自動販売機へのシロップ及び炭酸水の流れを制御するための
飲料分配弁として使用できる制御弁に特に応用できる。しかし、本発明はこのよ
うな用途の弁に限定されないことを認識すべきである。
は弁の頻繁の開閉を必要とするような状況下で使用できる制御弁として使用する
のに適した弁を提供することである。
いた状態で任意の位置に正確に設定でき、全開位置と全閉位置との間での高度の
流れ線形性を達成できる弁を提供することである。
閉鎖表面間に捕捉されて弁ポート又は弁座を損傷させることがあるほかに、ほこ
り粒子は流れに利用できる横断面積にとって障害となることがあり、これにより
、一定の開弁における予測流量を変化させてしまう。従って、これは、特に部分
的に開いた設定状態で弁を使用しようとする場合に、特に重大な問題となること
があることを認識されたい。
とも改善できる改良された制御弁を提供することである。
た実質上剛直なハウジングと、弁が完全に閉じる第1位置から弁が完全に開く第
2位置へ通路内で移動できる閉鎖部材とを有し、閉鎖部材は通路の壁と係合して
通路をシールし、通路の壁又は閉鎖部材は少なくとも1つの溝を備え、この溝は
下流又は上流方向に向って面積が増大する横断面を有し、もって、第1位置から
第2位置の方への閉鎖部材の運動が溝を通る流れチャンネルを開くようになって
いる。
を通ることを認識されたい。
ングと同じ材料、例えば金属、プラスチック材料又はセラミック材料で作ること
ができる。適切には、剛直なプラスチック材料は、例えば、アセタールやアクリ
ロニトリル・ブタジエン・スチレン(ABS)共重合体である。溝は、例えば、
使用される材料に応じて、普通の手段により通路の壁又は閉鎖部材に切削加工又
はモールド成形できる。
パモータ、比例ソレノイド作動子、ダイアフラム作動機構等により、全閉位置か
ら全開位置までの任意の所望の位置で正確に設定できる。弁を繰り返し開閉させ
る場合は、ステッパモータ又は比例ソレノイドアクチュエータが好ましい。例え
ば、ステッパモータは流れ制御において特に正確な増分的な増減を提供できる。
グを担持することができる。すなわち、閉鎖部材はシールリング(単数又は複数
)により通路の壁と係合し、出口を閉じることができる。代わりに、この目的の
ためのシールリングを通路の壁内に配置することができる。更に別の実施の形態
においては、閉鎖部材及び通路はシール無しで出口を閉じるように第1位置で精
密嵌合することができる。
弁は、弁の入口と出口との間の通路を備えたハウジングと、弁が完全に閉じる第
1位置から弁が完全に開く第2位置へ通路内で移動できる閉鎖部材とを有し、閉
鎖部材は通路の壁と係合して通路をシールするシールを担持し、通路の壁は少な
くとも1つの溝を備え、この溝は第1位置における壁とシールとの係合部の下流
側で通路の壁内に位置し、溝は下流方向に向って面積が増大する横断面を有し、
もって、第1位置から第2位置の方への閉鎖部材の運動が溝を通る流れチャンネ
ルを開くようになっている。
び炭酸水)の流れを制御するために弁を使用できるような又は冷却飲料分配装置
に使用するために冷却剤マニホルドに弁を組み込むことのできるような、飲料デ
ィスペンサの分配ヘッドに組み込むのに特に有用である。典型的なマニホルドは
冷却剤の出口を制御する複数の弁を含み、これらの弁は共通のマニホルドに沿っ
て離間している。各弁は共通のマニホルドから弁出口への通路を備えたハウジン
グを有することができる。
シリンダの形をした部分を少なくとも有し、閉鎖部材は通路の内径よりも僅かに
小さな外径の対応する外側シリンダであり、閉鎖部材はその外表面のまわりに取
り付けられたO−リングシールを有し、通路の壁に対してシールを行う。このよ
うな構成においては、溝は、例えば、直角シリンダを横切って対向する一対の先
細りV字状の溝とすることができ、各溝の横断面は、例えば、下流方向に向って
増大する。もちろん、溝は、例えばほぼ円形、矩形又は他の形状の如き異なる先
細り横断面を有することができるが、便宜的には、本発明はV字状の溝の使用を
参照して一層詳細に説明される。しかし、これに限定される意図ではないことを
認識されたい。
下流方向に向って横断面積を増大させることができる。後者の場合、弁は大なる
自己クリーニング特性を与えるという付加的な利点を有する。すなわち、同じス
ループットの環状通路を有する従来の弁よりも一層大きな粒子が、部分的な遮蔽
を生じさせることなく、開位置にある弁を一層容易に通過できる。
置)で使用されたとき、先細り円筒形通路の場合は、部分的に開いた通路は壁と
閉鎖部材との間で狭い環状通路となることを認識されたい。本発明の溝(単数又
は複数)が無い場合は、ほこり粒子はこの狭い環状通路内に捕捉され、通路を部
分的に遮蔽し、例えば冷却剤の所望の流通を減少させてしまう。しかし、異なる
弁開度での所望の流量を提供するための適当で増大する横断面積の溝(単数又は
複数)の存在により、捕捉される虞れのあるほこり粒子が溝(単数又は複数)を
通って流通でき、弁を非遮蔽状態に維持し、流量を所要のレベルに維持する。弁
の開度が全開へと徐々に増大すると、溝(単数又は複数)の増大する横断面積は
、そうでない場合よりも一層迅速に特定寸法のほこり粒子を通過させることがで
き、または、弁の任意の一定の部分開度で、溝を有しない従来の構成において達
成できるものよりも一層大きな寸法のグリット粒子が通過できる。弁は便宜的に
は、弁を完全に開くことにより、捕捉された粒子を除去するためにフラッシュ洗
浄即ち洗い流し洗浄できる。
一対の溝を通路を横切って直径方向で対向させることができる。しかし、本発明
はこのような構成に限定されないことを認識されたい。
せるようにすべての溝を配置することは必須ではない。
提供できる。
る。
マニホルド本体11を有する。本体11は一連の出口弁13を担持し、各弁はハ
ウジング14と出口15とを備え、また本体は所望の位置で固定を行うことので
きる一体のラグ即ち突起16を有する。
に接続される。通路17は直立のシリンダの形をしており、ハウジング14の下
方の円筒状の壁18により画定される。
テム部分20を有する弁閉鎖部材19を収容している。ステム部分20は弁通路
17の直径に対応する外径を有し、そのO−リング21が壁18に対してシール
を行うようになっている。
テム部分20よりも大きな直径を有し、通路17に通じた上方の幅広い円筒状の
室17Aにおいてハウジングの壁18Aに対してO−リング23によりシールを
行う。閉鎖部材19の段付き部分22は、ステム部分20から遠い方のその端部
において、アレンキー(角穴)作動手段24に接続され、この手段により、閉鎖
部材19を所望の位置に設定できる。すなわち、弁通路17を通る流れチャンネ
ルを完全に閉じるか、部分的に開くか又は完全に開くために、閉鎖部材を昇降さ
せることができる。(同様の設定機構を図13に示し、これについては後に詳細
に説明する。) 図2において、弁はほぼ完全に開いた位置で示されている。一対の対向する溝
25、26がハウジング壁18内に形成される。各溝は、全閉位置においてO−
リング21が壁18と接触する位置の下流側の壁18上の地点27から、幅広い
室17Aが始まり、弁の全開位置を表す地点28まで延びる。
て横断面積が増大する。図示のように、溝はほぼV字状の横断面を有し、各V字
状の溝のベース29は外方へ延びる。すなわち、下流方向に向って溝が深くなる
。V字の腕はまた外方へ開くようにしてもよい。すなわち、V字の角度は同じ方
向において溝に沿って増大することができる。
従来の環状弁通路30を示す。ほこりの粒子33は大き過ぎて通路30を通過で
きずに捕捉され、通路の部分的な遮蔽を生じさせる。
の間で開いた流れチャンネルを有する。流れチャンネルは壁42内の先細り溝4
4により提供され、この溝は、この特定の弁開度において、図4における粒子3
3と同じ寸法のほこり粒子43の流通を可能にするのに十分な横断面積を有する
。特定の横断流れ面積(従って、流量)に対して、同じほこり粒子は従来の弁で
は捕捉されるが、本発明に係る弁を自由に通過できることを認識すべきである。
その理由は、従来の弁の流れチャンネルが環状形状で、比較的小さな(半径方向
の)寸法を常に有するからである。新規な弁においては、流れチャンネルは弁壁
42の側での断面平面図で例えばV又は多角形の形状の溝である。
されている。溝44は、溝の先細り形状のため、図5のものよりも大きな横断面
積を有し、一層大きなほこり粒子46の通過を許容する。
明確にするように示されているが、実際は、これらはの間に環状の流れ通路を提
供しないようにシールされている。
の一定の弁開度で同じ所要の流量を提供するような寸法の溝が設けられ、流れチ
ャンネルの遮蔽の危険性が大幅に減少される。
1の形をした閉鎖部材を有し、出口は通路52に対して直角に延びる。流体は矢
印A、Bの方向に流れる(この方向は以下の他の実施の形態でも同様に示される
)。
溝56、57は通路を横切って直径方向で対向している。溝はほぼV字状の形状
を有し、下流方向に延びるにつれて横断面積が増大する。ピストン51の一層狭
い延長部58は通路52A内に緊密に滑り嵌合する。
59を担持する。溝60の下流側で、ピストン51は狭い延長部61へと先細り
し、この延長部は通路52の狭い延長部52B内で摺動し、通路52Bの壁内の
シールリング62と係合する。シールリング62はピストン51と出口54を越
えた通路52Bの壁との間での流体の漏洩を阻止する。
のシール59は区分63と係合してその下流側の出口54を閉じる。
ず)又は他の適当な手段に取り付けられたその延長部61により弁を開閉する。
この運動は矢印C−Cにて示す。
正確な制御を可能にする。溝は増大する溝横断面を通る自己クリーニング流れ経
路を有し、圧力閉鎖するが、必要なら、バネによるアシストを行うことができる
。
出口を閉じた瞬間に、V字状の溝の最大流れ位置となることに留意すべきである
。
矢印C−Cにて示すような後方及び前方へ移動できる円筒状のピストンロッドで
ある。ピストン70はその長さに沿って一定の直径を有し、その下流端部に隣接
してシールリング75を収容する環状の溝74を有する。入口端部72での通路
71はピストン70よりも大きな直径を有し、段付き壁部分76を経て狭い部分
71Aへと幅狭くなっており、ピストン70がこの狭い部分に摺動嵌合し、シー
ル75がその壁に対して閉位置でシールを行う。一対の直径方向で対向するV字
状の溝77、78が狭い通路部分71Aを画定する壁内に設けられ、これらの溝
は段付き壁部分76から出発し、下流方向に向って狭くなって行く。
テッパモータ(図示せず)又は他の手段に取り付けられる。
でのシール上に最小圧力を提供し、例えばステッパモータに低トルクを提供する
。閉弁時にモータへの端停止負荷が無い。
−Cにて示すような後方及び前方へ移動できる円筒状のピストンロッド80であ
る。ピストン80はその下流端部での狭いノーズ(鼻部)80Aへと先細りし、
ノーズ自体もその下流端部で平坦な端表面84へと先細りする。端表面84へ続
くノーズの先細り部85は後述するように出口を閉じるためのシール手段を提供
する。
を有し、段付き壁部分86を経て狭い部分81Aへと幅狭くなっており、ピスト
ン80がこの狭い部分に摺動嵌合する。一対の直径方向で対向するV字状の溝8
7、88が狭い通路部分81Aを画定する壁内に設けられ、これらの溝は段付き
壁部分86から出発し、下流方向に向って狭くなって行く。
テッパモータ(図示せず)又は他の手段に取り付けられ、弁が開くと、溝87、
88を通る流れが可能になる。
い出口83へ続く。先細り壁部分89及びピストン80のノーズの先細り部分8
5は弁の閉位置において合致した緊密公差嵌合を行い、もって、別個のシールリ
ングを必要とせずに出口を閉じる。
/流れの漸進的な増大/減少を提供する。
鎖部材は入口92と出口93との間で通路91内を矢印C−Cにて示すような後
方及び前方へ移動できる円筒状のピストン90である。
部分96を経て狭い部分91Aへと幅狭くなっており、ピストン90がこの狭い
部分に摺動嵌合する。従って、ピストン90は通路部分91Aのボア内に精密嵌
合する。一対の直径方向で対向するV字状の溝97、98が狭い通路部分91A
を画定する壁内に設けられ、これらの溝は段付き壁部分96から出発し、下流方
向に向って狭くなって行く。
テッパモータ(図示せず)又は他の手段に取り付けられ、弁が開くと、溝97、
98を通る流れが可能になる。
開閉時に圧力/流れの漸進的な増大/減少を提供し、閉弁時にシール表面上に最
小の圧力を与え、モータに低トルクを与え、モータには端停止負荷が加わらない
。
(矢印C−Cにて示す)後方及び前方へ移動できる円筒状のピストン100であ
り、出口はピストンの長さに沿った通路101の途中から直角に延びる。
向するV字状の溝107、108を有し、室から出口103が延びる。溝は下流
方向に向って幅広くなり、室104に到達したときに最大幅となり、室は通路1
01の一部を形成し、通路の中央に位置する。
ルリング109、110をそれぞれ担持する。
端部に位置し、ピストン100は弁閉位置においてリング109に対してシール
する。シール109及び溝107、108は、各V字状の溝の上流端部がシール
のすぐ下流から出発し、閉弁時に液圧ロックが生じるのを阻止するように、位置
する。図を明瞭にするためにシール109を図示省略した図12から分かるよう
に、溝107、108の上流端部107A、108Aはくぼみ105の下流壁1
05Aを少し通り越して延びる。
通路101内に位置し、ピストン100は弁を開閉するように移動するときにリ
ング110内で摺動シール嵌合する。
字状の溝は図示の流れ方向において自己クリーニングを行う。
クトな追加導入可能なユニットとして提供する。
、V字状の溝が流れの方向に向って幅広くなる場合にのみ改善された自己クリー
ニング効果が達成されることを認識されたい。
114を有し、壁118、118Aによりそれぞれ画定された下方の狭い弁通路
117及び上方の幅広い通路117Aを介してのマニホルド通路112から出口
115への流れを制御する。弁閉鎖部材119は、図示の全開位置と全閉位置と
の間で、後に詳説する機械的な設定機構により、昇降できる。通路の壁118は
一対の対向するV字状の溝125、126を有し、これらの溝の横断面は下流方
向に向って増大し、弁は図2を参照して説明した方法と同じ方法で作動する。
Aと、通路壁118内に摺動嵌合する狭い尾部分119Bとを有する。その下端
に隣接して、尾部分119Bは環状のくぼみ119Cを有し、このくぼみは弁の
全閉位置においてV字状の溝の下方で壁118に対してシールを行うようにO−
リング(図示ぜず)を担持する。
きつく圧入された内ネジ円筒ブッシュ128を収容する中空の円筒状延長部12
7へと続く。中空の外ネジ円筒インサート129はブッシュ128内にネジ係合
する。ブッシュ128はその長さ全体にわたって内ネジ部128Aを担持し、一
方、インサート129はその上端でのその長さのうちの短い部分にわたってのみ
外ネジ部129Aを有する。インサート129は、インサート129及び閉鎖部
材119の直径よりも小さな直径の連結部材130により閉鎖部材119の上端
に連結される。これにより、連結部材130を取り巻く環状のくぼみ131が形
成される。このくぼみは流れに対してシールを行うO−リング(図示せず)を担
持することができる。インサート129、連結部材130及び閉鎖部材119は
単一のユニットとして一体的に形成できる。
うな形状を有する。アレンキー(角穴用レンチ)によりインサート129が回転
すると、インサートはブッシュとのネジ係合によりブッシュ128に関して上方
又は下方へ移動し、閉鎖部材119を昇降させる。そのネジ部の下方でのインサ
ート129の直径は閉鎖部材119の上方部分119Aの直径と同じであり、従
って、通路壁118A内で上下に移動するように摺動嵌合する。
へのインサートの運動はブッシュ128の上端において内方へ延びるフランジ1
28Bにより制限され、弁が全開位置にあるときに、インサート129がフラン
ジに係合する。
減するような連続的なシーケンスで、弁を正確に設定できる。
できることを認識されたい。例えば、別個のブッシュ128を無しで済ませるこ
とができ、円筒状延長部127の内壁にネジ部を設けてこれをインサート129
のネジ部と共働させることができる。
るための構成を概略的に示す。
ータ143がくぼみ内に着座し、モータの巻線142が従来周知のように適当に
パルス付勢されたときに、ロータ143が回転される。
を有する。
方ネジ部146と、弁閉鎖部材150の端面のソケット149に係合するような
寸法の端部分148を備えた下方延長部147とを有する。ソケット149内で
のネジ係合を示すが、これは必須ではない。
けられ、従って、ロータ143が静止の巻線142内で回転するときに、ロッド
145はロータと一緒に回転できない。従って、ロータ143がくぼみ141内
で回転するとき、ロッドのネジ部146は通路内で上方又は下方へ強制的に移動
される。従って、ロータ143の回転運動がロッド145の直線運動に変換され
、ロータが右回り又は左回り方向に回転するときに、ロッドが上方又は下方へ移
動する。ロッド145のこの直線運動により、閉鎖部材150はこれに対応して
上方又は下方へ移動する。(ロッド145の回転運動が無いので、端部分148
とソケット149とのネジ係合はロータの回転により悪影響を受けない。) ステッパモータのロータは一連の増分的なステップで回転するように電気パル
スにより制御でき、各ステップは弁の特定の部分的に開いた位置を表す。ステッ
プの数は例えば数百の如くに大きくすることができ、もって、閉鎖部材の極めて
正確な位置決めを達成でき、極めて正確な流れ制御を与える。
の通路壁162を横切って対向している。溝は長さ「l」を有し、角度「α」で
開いている。通路162は直径「d」を有し、溝の幅広い端部での直径は「D」
である。図示のように、溝の狭い端部は通路の一端と整合して、結果として「d 1 」 の通路直径を与え、d1 はdよりも僅かに大きい。
業者なら特定の要求のために寸法の所望の組み合わせを容易に決定できる。単な
る例として、角度αは1゜ないし20゜とすることができ、lは広範囲で変更す
ることができる。
うに設定された。ステッパモータは弁の全開位置と全閉位置との間で328ステ
ップを提供するように構成された。閉鎖部材の全直線動程は10.82mmとし
、各ステップで閉鎖部材が0.033mm(=10.82÷328)移動するよ
うにした。これを図16にグラフ的に示す。このグラフはステッパモータの回転
のステップ数に対する流量(ミリリットル/秒)をプロットしたものである。弁
は5516hPa(80psi)の供給圧力で炭酸水の流れを制御するために使
用された。(これは典型的な作動圧力であるが、例えば2758hPa(40p
si)から8274hPa(120psi)まで幅広く変更することができる。
) グラフに示す各ステップは実践における4つのステップを実際に表す。
、これは、本発明のこの構成を使用して多数の増分的なステップにわたって達成
できる優れたステップ流れ制御を明確に示している。
れ制御を与える。更に、弁は、優勢な流体圧力に対して作用しないので、弁を開
閉するために過剰な力を必要としない。いくつかの既知の型式の分配弁とは異な
り、本発明の弁は不使用時にパワーを引き出す必要がない。
グ172は、弁が部分的又は完全に開いたときに流体の流れを通す入口173及
び出口174を有する。閉鎖部材171は上述の同様の(それ故、詳説しない)
V字状の溝175、176を含む流れ溝構造を有する。
接したO−リングシール177がハウジングの内部で環状の棚178に対してシ
ールを行い、そこを通る流れを阻止する。その他方の第2端部に隣接して、閉鎖
部材は一対のO−リングシール179、180を担持し、閉鎖部材の端部とハウ
ジングの壁との間での漏洩を阻止する。左から右への閉鎖部材の運動が弁を開く
。
決定された量だけ、アクチュエータ(後に詳説する)によりバネの圧力に抗して
開弁できる。O−リング183、184によりハウジング172内でシールされ
た状態で示される設定機構は任意の所望の型式のものとすることができる。従っ
て、先に示したように、設定機構は、例えば、図13を参照して説明したような
アレンキー作動型式、図14を参照して説明したようなステッパモータ作動型式
、比例ソレノイド作動子、ダイアフラム作動機構又はレバー構造体とすることが
でき、それ故、ここで詳細に説明する必要はない。
「クリップ式」(瞬間的に作用する)ガス(例えばCO2) 圧力で作動するアク
チュエータである。作動時に、CO2 又は他のガスは入口186を介してアクチ
ュエータに進入し、ガス圧力がアクチュエータの内部でプランジャ187を右方
へ強制的に移動させ、プランジャはアクチュエータの端壁189の開口188を
通って摺動する。プランジャの末端は弁閉鎖部材171の上記第2端部に接触し
、設定機構182により許容される設定値まで、バネ181の圧力に抗して閉鎖
部材を強制的に開かせる。作動が停止すると、ガス流が無くなり、バネが弁を閉
位置へ戻す。
たい。例えば、プランジャを閉鎖部材に取り付けて、作動の停止時に閉鎖部材を
全閉位置へ引っ張ることができる。
り炭酸水溶液から追い出されるCO2 の量を出来る限り少なくすることが重要で
ある。すなわち、過剰なCO2 の「放出」を回避しなければならない。図17に
示すように、炭酸水は入口173を介して閉鎖部材171の上流側の室190内
へ入る。室190と入口173との間の圧力降下が基準以下の飲料を作ってしま
うのに十分な「放出」を生じさせるほど大きくなることがある。この現象を回避
するため、出口174を横切って、即ち閉鎖部材の下流側に、絞り191を配置
していた。これは、入口から出口までの全圧力降下を減少させ、弁を通る液体内
でのCO2 の保持を補助するという効果を与える。
ブとすることができる。代わりに、絞りは、例えば適当な制御装置により自動的
に調整できる調整可能な絞りとすることができる。
機構と交換することができる。例えば、作動は簡単な手動押圧構造体、レバーア
クチュエータ又はステッパモータとすることができる。
流体の流れは双頭矢印にて示し、冷却剤の流れは単頭矢印にて示す。流体Fは例
えば分配すべき飲料とすることができ、冷却剤Cは普通のグリコールと水との混
合物とすることができる。
下方の本体202とを有する。上方のハウジング201は環状の壁204と、本
体202の上表面205と、ベルハウジング207により壁204の頂部に周辺
部をクランプされたダイアフラム206とにより画定された室203を有する。
介して室から出ることができ、入口及び出口の双方は壁204に設けられる。
循環する。ループは分岐部210を有し、これによって、冷却剤は熱交換器本体
202内へ及びこれを通って流れることができ、本発明の弁211を通って本体
202から出て、1方向弁212を介して地点Iでループへ戻ることができる。
き、その最上方位置、即ち閉弁位置において示されている。弁211は本体20
2内の冷却剤入口214と出口215との間の通路を有する。通路の壁は一対の
対向する溝216、217を画定し、これらの溝は下流方向に向って幅広くなっ
ている。これは図18Aに一層明確に示され、この図から、閉鎖部材213が、
その下端に隣接して、弁閉位置で通路の壁に対してシールを行うO−リング21
9を収容する環状の溝218を有することが分かる。
れる。バネ220は上方のスチール板221と下方のスチール板222との間で
ベルハウジング207内に装着され、ダイアフラム206の頂部に接触する板2
22に着座する。バネはダイアフラム207の中央開口を貫通するリベット又は
ネジ取り付け部223により閉鎖部材213の上端に取り付けられる。
4の下端と接触する。ネジ224を回転させればこれが上方又は下方へ移動し、
それによって一層小さな又は一層大きな圧縮力が板221を介してバネ220に
作用する。この力は板222を介してダイアフラム207に伝達される。この力
の量は弁211が開くことのできる度合い、すなわち、弁位置を設定する度合い
を決定する。
流体Fにより満たされる。この流体圧力はダイアフラム207に作用する力と平
衡し、弁が閉じる。流体Fが例えば普通の手段(図示せず)により出口209を
通して分配されるとき、室203内の流体圧力が低下し、ダイアフラム上のバネ
からの圧力が閉鎖部材213を下方へ移動させ、弁を所望の位置へ開く。これに
より、冷却剤Cは弁を通って流れ、室203内の流体Fに冷却効果を与えること
ができる。従って、与えられる冷却度合いは流体Fを引き出す頻度により決定さ
れる要求度に自動的に調整される。
フラムは上方へ強制的に移動させられてバネをその元の設定値まで圧縮し、それ
によって閉鎖部材は上方へ移動して弁を閉じる。
動により制御される送給度で、例えば風味シロップのみを分配するような簡単な
機械的な弁として利用することができる。
或いは、同様の制御を伴う複数の風味送給装置として利用することができる。
。
る。
通る断面図である。
図である。
切って対向する図15に示す型式の一対のV字状の溝を有する本発明の弁を使用
する炭酸水のための流れ曲線を示すグラフである。
する熱交換器の部分断面図であり、図18Aは図18の一部の拡大図である。
Claims (27)
- 【請求項1】 弁(13、113)であって、同弁の入口(12、112)
と出口(15、115)との間に通路(17、117)を備えた実質上剛直なハ
ウジング(14、114)と、上記弁が完全に閉じる第1位置から当該弁が完全
に開く第2位置へ上記通路内で移動できる閉鎖部材(19、119)とを有し、
上記閉鎖部材が当該通路の壁(18、118)と係合して該通路をシールするよ
うな弁において、 上記通路の上記壁(18、118)又は上記閉鎖部材(19、119)が少な
くとも1つの溝(25、26;125、126)を備え、同溝が下流又は上流方
向に向って面積が増大する横断面を有し、もって、上記第1位置から上記第2位
置の方への当該閉鎖部材(19、119)の運動が上記溝(25、26;125
、126)を通る流れチャンネルを開くようになっていることを特徴とする弁。 - 【請求項2】 上記閉鎖部材(19、119)が上記通路をシールするため
に当該通路の上記壁(18)に係合するようになったシール(21)を担持する
ことを特徴とする請求項1に記載の弁。 - 【請求項3】 上記溝が上記閉鎖部材上に位置することを特徴とする請求項
1又は2に記載の弁。 - 【請求項4】 上記溝(25、26;125、126)が、上記第1位置に
おける上記通路の上記壁(18、118)と上記シール(21)との係合部の下
流側で、当該壁内に位置することを特徴とする請求項1又は2に記載の弁。 - 【請求項5】 上記閉鎖部材(19、119)及び(又は)上記通路の上記
壁(18、118)が実質上剛直な金属、プラスチック材料又はセラミック材料
で形成されることを特徴とする請求項1ないし4のいずれかに記載の弁。 - 【請求項6】 上記材料がアセタール又はアクリロニトリル・スチレン・ブ
タジエン共重合体であることを特徴とする請求項5に記載の弁。 - 【請求項7】 上記閉鎖部材(19、119)が設定手段(24;128、
129、132)に取り付けられて、全閉位置から全開位置までの任意の所望の
位置で正確に位置決めできることを特徴とする請求項1ないし6のいずれかに記
載の弁。 - 【請求項8】 上記設定手段がレバー機構、ステッパモータ(140)、比
例ソレノイド作動子又はダイアフラム作動機構であることを特徴とする請求項7
に記載の弁。 - 【請求項9】 上記設定手段が上記全開位置と上記全閉位置との間で正確な
増分ステップを提供するパルス磁気駆動ステッパモータであることを特徴とする
請求項8に記載の弁。 - 【請求項10】 上記設定手段が上記全開位置と上記全閉位置との間で連続
的なシーケンスの設定を提供するアレンキー作動ネジ機構(24;128、12
9、132)であることを特徴とする請求項7に記載の弁。 - 【請求項11】 上記通路(17、117)及び上記閉鎖部材(19、11
9)が直交するシリンダであり、上記シール(21)が当該閉鎖部材(19)上
のO−リングであることを特徴とする請求項1ないし10のいずれかに記載の弁
。 - 【請求項12】 一対の溝(25、26;125、126)が上記通路(1
7、117)を横切って対向して設けられることを特徴とする請求項1ないし1
1のいずれかに記載の弁。 - 【請求項13】 各溝(25、26;125、126)がV字状の横断面を
有することを特徴とする請求項1ないし12のいずれかに記載の弁。 - 【請求項14】 上記通路(17、117)が上記溝(単数又は複数)(2
5、26;125、126)の下流端部で一層幅広い円筒状の室(17A、11
7A)へ開いており、上記円筒状の閉鎖部材(19)が円筒状のステム部分(2
0、119B)と、同ステム部分よりも大きな直径の円筒状の段付き部分(22
、119A)とを有し、上記ステム部分(20、119B)が当該通路(17、
117)をシールするための上記O−リング(21)を担持し、上記段付き部分
(22、119A)がまた上記出口(15、115)を越えた上記一層幅広い円
筒状の室(17A、117A)をシールするためのO−リング(23)を担持す
ることを特徴とする請求項11ないし13のいずれかに記載の弁。 - 【請求項15】 上記出口(54)が上記通路(52)に対して直角に延び
、V字状の横断面を有する一対の直径方向で対向する溝(56、57)が上記入
口(53)に隣接して当該通路の上記壁(55)内に位置し、下流方向に向かっ
てその面積を増大させ、該通路が、上記入口の上流で狭くなるように先細りして
おり、上記閉鎖部材(51)上の上記O−リング(59)が弁を閉じるように該
通路の上記先細り壁(63)に対してシールを行うことを特徴とする請求項12
又は13に記載の弁。 - 【請求項16】 上記入口(72、92)、上記通路(71、91)及び上
記出口(73、93)が一列に並んでおり、一対の直径方向で対向するV字状の
溝(77、78;97、98)が上記入口に隣接して当該通路の上記壁内に位置
し、当該溝が下流方向に向かって狭くなって行き、該通路が段付き壁部分(76
、96)を介して上記入口で狭くなっており、上記V字状の溝が上記段付き壁部
分から出発し、上記閉鎖部材(70、90)がその長さにわたって一定の直径を
有することを特徴とする請求項1ないし3及び5ないし13のいずれかに記載の
弁。 - 【請求項17】 上記閉鎖部材(90)が上記弁を閉じるために上記通路(
91)の上記狭い部分(91A)においてシールを行うように精密嵌合を達成す
ることを特徴とする請求項16に記載の弁。 - 【請求項18】 上記入口(82)、上記通路(81)及び上記出口(83
)が一列に並んでおり、上記閉鎖部材(80)がその出口端部にノーズ(80A
)を有し、上記ノーズが上記出口端部に向かって狭くなるように先細りしており
、当該通路(81)がこれと対応して出口で先細り(89)しており、シールリ
ング無しに、先細り部分(85、89)の合致によりシールが達成されることを
特徴とする請求項1、5ないし10、12及び13のいずれかに記載の弁。 - 【請求項19】 上記出口(103)が上記通路(101)に対して直角に
延び、当該通路の壁内の一対の直径方向で対向するV字状の溝(107、108
)が下流方向に向かって幅広くなり、その最大幅端部で、環状の室(104)内
へ開いており、この室から当該出口が延び、上記閉鎖部材(100)が上記環状
の室を通って延びて上記弁を閉じるように該通路の壁内のシールリング(109
)に係合し、上記シールリング(109)が上記V字状の溝の上流端部に位置す
ることを特徴とする請求項12又は13に記載の弁。 - 【請求項20】 上記溝(160、161)がV字状の溝であり、当該各溝
がその長さに沿って1゜ないし20゜の角度で広がっていることを特徴とする請
求項1ないし19のいずれかに記載の弁。 - 【請求項21】 上記弁がガス圧力(185)により作動されることを特徴
とする請求項1ないし20のいずれかに記載の弁。 - 【請求項22】 上記弁が手動押圧機構、レバー機構又はステッパモータに
より作動されることを特徴とする請求項1ないし20のいずれかに記載の弁。 - 【請求項23】 上記入口(173)から上記出口(174)へ流れる流体
の圧力降下を減少させるために絞り(191)が当該出口(174)内に位置す
ることを特徴とする請求項1ないし22のいずれかに記載の弁。 - 【請求項24】 上記絞り(191)が多孔性フィルタ、オリフィス又は一
定絞りチューブであることを特徴とする請求項23に記載の弁。 - 【請求項25】 上記絞り(191)が制御装置により自動的に調整可能で
あることを特徴とする請求項23に記載の弁。 - 【請求項26】 飲料ディスペンサの分配ヘッドに組み込まれることを特徴
とする請求項1ないし25のいずれかに記載の弁。 - 【請求項27】 飲料分配装置の冷却剤流れライン(G、H、I、J)に組
み込まれることを特徴とする請求項1ないし25のいずれかに記載の弁。
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