KR100420528B1 - 혼합 헤드 배출기 - Google Patents

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KR100420528B1
KR100420528B1 KR10-1998-0705499A KR19980705499A KR100420528B1 KR 100420528 B1 KR100420528 B1 KR 100420528B1 KR 19980705499 A KR19980705499 A KR 19980705499A KR 100420528 B1 KR100420528 B1 KR 100420528B1
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마이클 제이. 그리니
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존슨디버세이, 인크.
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Abstract

배출기 장치(20)는 유체가 에어 갭(32)을 통해 배출기(42)로 향하게 하는 유체 인입 포트(30)를 포함한다. 리브(38)는 배출기(42)에서 튀어오르는 유체를 편향시켜서, 유체가 에어 갭 포트(34)로부터 유출되는 것을 방지한다. 배출기(42)는 특별히 설계된 인입 포트(44) 및 부착된 유체를 보장하기 위한 주변의 외표면(116)을 갖는 원-피스 구조로, 외표면(116)에서 튀어올라 에어 갭 포트(34)측으로 역류하는 유체의 양을 저감시킨다.

Description

혼합 헤드 배출기
공중 수원을 안전하게 하기 위해서, 도시나 지방자치단체와 주는 공중 수원의 어떤 장치와 직접적으로 중계되었을 때 반드시 적용되어야 하는 엄격한 규정들과 표준들을 갖는다. 이러한 규정들과 표준들은 화학약품을 분배하는 장치 뿐만 아니라 예를 들어 식기 세척기나 세탁기를 경유해서 중계되었을 때도 적용된다. 규정들은 공중 수원에 중계된 어떤 장치가 분배 장치로부터의 살균제와 세제와 같은 화학약품, 또는 식기 세척기나 세탁기로부터의 비누와 같은 오염물질의 역류를 끌어당기거나, 빨아들이거나(siphoning), 또는 허용하는 것에 의해 공중 수원을 오염시키지 않도록 한다. 더욱이, 이러한 공공 기관들은 이러한 장치들이 막히거나 봉쇄되거나, 또는 어떠한 방법으로 비효과적으로 되지 않도록 보장하는 장치들을 점검할 수 있기를 원한다.
상기 규정들을 충족시키기 위해서, 단지 한 예로서, 가능성이 있는 독성 화학약품은 배제하고 오직 공기만이 공중 수원내로 인입되게 보장하는 일련의 에어갭 장치(air gap device)가 발전되어 왔다. 이러한 에어 갭 장치의 특정한 적용예는 농축된 액체 세제나 살균제와 유사한 농축 화학약품을 혼합하고 분배하는 용도이다. 매우 낮은 직접적인 적용 농도로 화학약품을 제조, 유통, 및 판매하는 것보다는, 농축 세제나 살균제를 제조, 유통, 및 판매하고 해당 작업장에서 이러한 화학약품을 정확하게 희석하는 것이 보다 효과적이다.
따라서, 농축 화학약품을 정확하게 희석함과 동시에 사이포닝(siphoning) 또는 역류로 인한 수원의 오염을 방지하는 장치가 요구된다. 세척과 살균용 화학약품의 적용 범위를 일반적으로 넓게 사용되게 하기 위해서, 제조, 점검, 및 설치하기가 상대적으로 쉽고 가격도 저렴한 혼합 장치가 요구된다. 혼합 장치는 공중 급수 시스템과 양립할 수 있어야 하고, 오랜 라이프 사이클 동안 세척이나 살균 작업에 적당한 필요한 희석율을 반복적으로 제공하는데 매우 정확한 농축 화학약품 혼합기 뿐만 아니라 필요한 에어 갭도 제공하여야 한다. 유량이 용적과 외형 및 평탄도에 의해 큰 영향을 받고, 이러한 유량이 혼합율 또는 희석율에 영향을 줄 수 있기 때문에, 이러한 장치는 그러한 특징에 변함없이 반복된 처리를 유지하여야 한다.
본 발명은 공중 수원(public water supply)으로부터 바람직하게 물을 사용해서 농축 화학약품을 혼합하고, 이 혼합물을 분배하는 혼합 헤드 배출기(mix head eductor)에 관한 것이다.
도 1은 본 발명에 따른 혼합 헤드 배출기의 사시도이다.
도 2는 도 1에서 약간 회전된 혼합 헤드 배출기의 사시도이다.
도 3은 도 2의 3-3선을 따른 혼합 헤드 배출기의 종단면도이다.
도 4는 리브를 나타내면서 도 2의 4-4 선을 따라 취한 혼합 헤드 배출기의 단면도이다.
도 5는 도 4의 리브와 다른 형상의 리브를 가진 도 4와 유사한 도면이다.
도 6은 도 4의 리브와 또 다른 형상의 리브를 가진 도 4와 유사한 도면이다.
도 7a는 본 발명의 배출기의 정면도이다.
도 7b는 도 7a의 좌측면도이다.
도 7c는 도 7a의 우측면도이다.
도 7d는 도 7a의 평면도이다.
도 7e는 도 7b의 7e-7e 선을 따라 취한 배출기의 종단면도이다.
도 7f는 도 7d의 7f-7f 선을 따라 취한 배출기의 종단면도이다.
도 8은 본 발명의 바람직한 배출기 인입 포트를 확대해서 나타낸 종단면도이다.
도 9는 단일 에어 갭 포트를 갖는 혼합 헤드 배출기의 다른 실시예를 나타낸도면이다.
도 10은 도 9의 종축에 대해 약 90도 회전된 실시예의 종단면도이다.
도면들 및 특히 도 1과 2에서, 본 발명의 혼합 헤드 배출기의 바람직한 실시예가 기술되고, 도면부호 20이 부여된다. 혼합 헤드 배출기(20)는 실질적으로 상부 원통부(24)를 갖는 몸체(22)와, 몸체(22)로부터 연장된 원뿔부(26), 및 하부 원통부(28)를 포함한다. 원통부(24)는 원뿔부(26)가 시작되는 선(25)까지 연장되고, 원뿔부(26)는 하부 원통부(28)가 시작되는 선(27)까지 연장된다. 도 1과 도 2 및 도 3에서, 혼합 헤드 배출기(20)는 예를 들어, 공중 수원에 연결되도록 적합화된 유체 인입 포트(30)를 포함한다. 유체 인입 포트(30)의 하류에는 공중 수원내로 유체의 역류나 사이포닝을 방지하는 에어 갭(32)이 있다. 에어 갭(32)은 제 1 및 제 2 에어 갭 포트(34,36)를 포함한다. 에어 갭(32)의 하류에는, 이후에 보다 상세하게 기술되는 것과 같이, 에어 갭(32)으로부터 유체가 새는 것을 방지하는 것을 보조하는 제 1 및 제 2 리브(38,40)가 있다. 리브들을 따라 본 발명의 배출기(42)가 있다. 배출기(42)는 예를 들어, 공중 수원으로부터의 물의 흐름을 수용하는 제 1 배출기 유체 인입 포트(44)와, 농축 유체 세제나 살균제와 같은 농축 화학약품의 공급원에 연결되는 제 2 배출기 유체 인입 포트(46)를 포함한다. 또한, 배출기(42)는 제 1 단계 확산기(47)와, 이 확산기(47)의 말단에 배치된 제 1 배출기 유체 인출 포트(48)를 포함한다. 유체 인출 포트(48)는 제 2 단계 확산기 튜브(50)와 통해 있다. 확산기 튜브(50)는 확산기 핀(52)을 포함하고, 확산기 핀(52)은 제 1 단계 확산기(47)와 제 2 단계 확산기 튜브(50)가 제 1 배출기 유체 인입 포트(44)를 통해제공되는 물과 배출기 유체 인입 포트(46)를 통해 제공되는 농축 화학약품으로 채워져서 혼합하도록 보장한다.
본 발명의 바람직한 혼합 헤드 배출기(20)의 상기한 특징에 관해 보다 상세하게 설명한다.
바람직하게, 유체 인입 포트(30)는 에어 갭(32)을 통해 하부로 향하는 유체의 흐름이 부드러우면서 평행하게 되도록 하기 위해서, 당업계에 알려져 있는 것과 같은 샴페인-글래스 형상으로 내측으로 경사진다. 바람직한 실시예에서, 에어 갭(32)의 길이는 1인치(2.54cm) 이상이고, 상기 제 1 및 제 2 에어 갭 포트(34,36)를 포함하며, 에어 갭 포트(34,36)는 각각 에어 갭의 개방각인 전체 180도에 대해 바람직하게는 90도의 원주각까지 미친다. 도 9 및 도 10에 도시된 실시예에서 볼수 있는 바와 같이, 에어 갭은 원주각 180도를 나타내는 단일 에어 갭 포트(142)로 이루어질 수도 있다.
제 1 및 제 2 리브(38,40)는 에어 갭(32)의 하류에 인접하게 위치된다. 바람직한 실시예에서, 제 1 및 제 2 리브(38,40)는 각각 반-원통부(56,58)(도 4 참조)를 포함한다. 이러한 반-원통부(56,58)는 유체 인입 포트(30)로부터 이격되게 설계되고, 희석 유체의 흐름(60) 방향을 따라 유체 인입 포트(30)로부터 유체 흐름을 부분적으로 둘러싼다. 제 1 리브(38)의 반-원통부(56)는 제 1 에어 갭 포트(34)로부터 유체가 유출되는 것을 방지할 수 있게 설계된다. 유사하게, 제 2 리브(40)의 제 2 반-원통부(58)는 제 2 에어 갭 포트(36)로부터 유체가 유출되는 것을 방지할 수 있게 설계된다. 도 4에 도시된 바와 같이, 반-원통부(56,58)는 각 에어 갭포트(34,36)의 원주를 따라 약 90도 호를 그리는 것이 바람직하다. 제 1 및 제 2 리브(38,40)의 반-원통부(56,58)는, 제 1 리브(38) 경우에는 평면 익벽(64,66)을 갖고 제 2 리브(40)인 경우에는 평면 익벽(68,70)을 갖는 혼합 헤드 배출기 몸체(22)의 벽(62)에 고정된다. 이러한 익벽은 바람직하게는 90도 각도로 반-원통부에서 후방으로 연장되고 대략 90도 각도로 혼합 헤드 배출기 몸체(22)의 벽(62)에 수용된다. 혼합 헤드 배출기 몸체(22)의 벽(62) 부분(72,74)이 유체의 유출을 막기 때문에, 리브(38,40)가 상기 기능을 수행할 것이 요구되지 않고, 따라서 익벽은 반-원통부(56,58)로부터 후방으로 연장된다. 제 1 및 제 2 리브(38,40)는 각 에어 갭 포트(34,36)의 저면으로부터 유체 흐름(60)의 방향으로 하방을 향해 연장되어 배출기(42)의 제 1 유체 인입 포트(44)의 바로 상부에서 끝난다.
리브들의 다른 실시예가 도 5 및 도 6에 도시되어 있다. 도 5에서, 제 1 및 제 2 리브(76,78)는 반-원통부(80,82)를 갖는다. 벽(84,86)은 혼합 헤드 배출기 몸체(22)의 벽(62)에 제 1 리브(76)의 제 1 반-원통부를 고정한다. 유사하게, 벽(88,90)은 혼합 헤드 배출기 몸체(22)의 벽(62)에 제 2 리브(40)의 제 2 반-원통부(82)를 고정한다. 본 실시예에서, 모든 벽(84,86,88,90)들은 서로 평행하다.
리브의 다른 실시예가 도 6에 도시되어 있다. 본 실시예에서, 제 1 및 제 2 리브(92,94)는 평행하면서 완전히 평면적인 구조물을 포함한다.
배출기(42)가 도 7a 내지 도 7f에 좀더 상세하게 도시되어 있다. 도 7a에서, 제 1 및 제 2 배출기 유체 인입 포트(44,46)가 묘사되어 있다. 상기한 바와 같이, 제 1 배출기 인입 포트(44)는 에어 갭(32)을 통과한 희석 유체를 수용한다. 제 2배출기 유체 인입 포트(46)는 세제나 살균제와 같은 농축 유체의 공급원에 연결된다. 또한, 배출기(42)는 긴 원통형 배출기 몸체(96)를 포함한다. 상기 몸체로부터 제 1 및 제 2 지지암(98,100)이 연장되어 있다. 도 7f에 도시된 바와 같이, 제 1 지지암(98)은 채널(102) 뿐만 아니라 제 2 배출기 유체 인입 포트(46)를 한정한다. 배출기 몸체(96)는 유체 인입 포트(44)로부터 시작해서 배출기 유체 인출 포트(48)에서 끝나는 배출기 몸체(96)의 전체 길이로 이어지는 채널(104)(도 7e)을 나타낸다. 바람직한 실시예에서, 채널(102,104)은 대략 90도 각도로 서로 통해져 있다. 배출기 몸체(96)와 지지암(98,100) 사이에 제 1 및 제 2 지지 및 유체 전달 배출기 핀(108,110)이 있다.
제 1 및 제 2 지지암(98,100)은 탄성 밀봉 오-링(O-rings)(도시되지 않음)을 지지할 수 있는 제 1 및 제 2 원주형 리브(112,114) 세트를 포함한다. 이 리브(112,114)는 벽(62)으로부터 배출기 몸체(96)을 이격 배치시키기 위해서, 혼합 헤드 배출기 몸체(22)의 벽(62)을 구속한다.
도 7a 내지 도 7f에 도시된 바와 같이, 배출기는 원-피스 구조물이다. 배출기(42)는 공업용 플라스틱 또는 바람직하게는 글래스로 채워진 폴리프로필렌과 같은 산업용 플라스틱, 바람직하게는 엔지니어링 열가소성 플라스틱으로 성형되고, 매끄러운 표면을 갖는다. 원-피스 구조물은 (1) 하기 설명하는 바와 같이, 배출기(42)가 달라붙은 흐름의 범위를 연장하도록 보장하고, (2) 혼합 헤드 배출기(22)의 전체 수명 동안 농축 유체에 대해 희석 유체의 정확한 혼합비를 제공하는데 유익하다.
상기된 첫 번째 논점과 외표면(116)과 제 1 배출기 인입 포트(44)에 좀더 근접하게 초점을 맞추면, 도 7a에서 외표면(116)은 원형이고 매끄러움을 알 수 있다. 배출기 제 1 유체 인입 포트(44)까지 이어지는 매끄러운 원형 형상의 외표면(116)은, 하부를 향해 분사되는 희석 유체 흐름으로부터의 유체가 다른 형상의 외표면에 의해 일어나는 것보다 배출기 몸체(96)의 외표면(116) 더 밑으로 외표면(116)에 부착되도록 보장한다. 그렇게 부착된 흐름은 배출기(42)에 부딪혀 에어 갭(32)으로 역류하는 유량을 감소시킨다. 부착된 흐름이란 유체가 부딪혀 부서지기 전에 배출기로부터 떨어지거나 또는 분리되어 일정한 거리 동안 배출기를 따라 흐른다는 것을 의미한다. 따라서, 유체의 기낭은 배출기를 둘러싸고 에어 갭에 대해 반대로 향해있는 유체에 대한 주요 억제자가 된다. 또한, 두 번째 관점에서, 배출기 인입(44)에 인접한 매끄럽고 둥근 표면은 날카로운 모서리일 때 생길 수 있는 것과 같은, 구멍이 생겨 잘못 성형되지 않고, 따라서 혼합 헤드 배출기(20)의 사용 수명 동안 혼합비 또는 분배비가 보다 일정하게 유지된다. 또한, 원-피스 구조 덕분에, 농축 또는 희석 유체 또는 그것의 혼합물을 수집할 수 있는 결합 조인트 또는 그루브가 없다. 이러한 조인트나 그루브는 시간이 지남에 따라 확대되어 혼합비 또는 분배비를 변화시키는 경향이 있다.
제 1 배출기 유체 인입 포트(44)와 외표면(116)의 좀더 구체적인 실시예가 도 8에 도시되어 있다. 바람직한 실시예에서, 흐름 방향(60)을 따라 하부로 흐르는 유체 흐름이 제 1 배출기 유체 인입 포트(44)를 친다는 것이 기억될 것이다. 또한, 유체 흐름의 주변부는 제 1 배출기 유체 인입 포트(44) 외부에 있는 배출기의 외표면(116)을 치게 된다. 도 8에서, 외표면(116)은 제 1 원형 표면(118)과 제 2 원형 표면(120)으로 이루어진 복합 형상이다. 제 1 원형 표면(118)은 제 1 배출기 유체 인입 포트(44)로부터 배출기 몸체(96)를 따라 아래로 연장된다. 이 표면은 제 1 반경(122)으로 기술된다. 제 2 원형 표면(120)은 제 1 원형 표면(118)으로부터 연장되고, 제 2 반경(124)으로 기술된다. 도 8에 도시된 바와 같이, 제 2 반경은 보다 점진적인 둥근 표면으로 되는 제 1 반경보다 실제적으로 더 크다. 바람직한 실시예에서, 제 1 반경은 0.02 인치(0.5mm)이고, 제 2 반경은 0.7 인치(17.8mm)이다. 본 바람직한 실시예에서 제 1 원형 표면(118)은 제 1 배출기 유체 인입 포트(44)에 대체로 접하고, 접근하는 유체 흐름과 만나는 무딘 표면을 제공한다. 상기한 바와 같이, 이러한 복합 형상은 유체 흐름내에서 발견되는 어떤 물질 또는 무기물로 인해서 불규칙한 형상이 형성되거나 또는 움푹 패인 형상이 형성될 여지가 없다. 또한, 이 복합 형상은 유체 흐름이 인입 포트(44)를 지나서 외표면(116)에 부착되는 것을 보장하여 외표면(116) 위로의 흐름을 강화한다. 따라서, 이 부드러운 표면은 또한 에어 갭 포트(34,36)로 향하거나 또는 위로 역류하여 외표면(116)에 다시 부딪히는 유량을 최소화되게 보장한다. 또한, 도 8에 도시된 바와 같이, 인입 포트(44)는 내측으로 테이퍼진 채널(126)에 의해 제 1 채널(102)에 연결된다.
다시 도 3으로 돌아가서, 확산자 핀(52)을 포함하는 확산자 튜브(50)는 배출기 인출 포트(48)로부터 하부로 연장되어 있다. 상기한 바와 같이, 확산자 핀(52)은 확산자 튜브(50)와 배출기(42)의 채널(104)(도 7e)이 적당한 혼합을 보장하기 위해 희석 유체와 농축 유체의 혼합물로 채워지는 것을 보장한다. 전술한 바와 같이, 배출기(42)는 혼합 헤드 배출기 몸체(22)의 벽(62)과 간격을 두고 배치된다. 유사하게, 확산자 튜브(50)도 벽(62)과 간격을 두고 배치된다. 그러나, 벽(62)은 확산자 튜브(50)에 대해 원뿔형으로 줄어들게 된다. 이어서, 벽(62)은 확산자 튜브(50)와 대체로 평행인 감소된 직경의 원통부(28)와 짝을 이룬다. 몸체(22)의 유체 출구 포트(128)는 확산자 튜브 인출(54)에 직접 인접하게 배치된다. 이 지점에서, 농축 및 희석 유체의 혼합물은, 배출기(42)의 외표면을 지나서 배출기(42)와 한편으론 확산자 튜브(50) 사이에 한정되고 다른 한편으론 혼합 헤드 배출기 몸체(22)의 내측벽(62)과 배출기(42) 사이에 한정된 환형 공간(130)을 통해 진행되는 희석 유체에 의해서 더욱 희석된다.
도 9 및 도 10에 본 발명의 다른 실시예가 도시되어 있고, 혼합 헤드 배출기(140)로 식별되어 있다. 도 1 및 도 2의 혼합 헤드 배출기(20)와 유사한 혼합 헤드 배출기(140)의 모든 구성요소들은 유사하게 번호가 매겨져 있다. 이 혼합 헤드 배출기(140)는 에어 갭(32)이 대략 180도의 호로 도시된 단일 에어 갭 포트(142)로 구성된 것을 즉시 알 수가 있다. 도 1의 실시예와 같이, 이 형상은 에어 갭(32)이 결코 막히거나 오동작을 일으키지 않게 보장하고, 에어 갭(32)을 용이하게 점검할 수 있다는 것을 보장한다. 이 형상에서, 에어 갭 포트(132)를 통해 에어 갭(32)을 나오는 유체를 편향시키는 리브가 요구되지 않는다는 것을 또한 알 수가 있다. 그러나, 원한다면, 상기 개시된 것과 같은 리브를 본 실시예에 포함시킬 수 있다. 또한, 배출기(42)는 채널(104)과 통하는 채널(102,103)을 갖는다는 것을 본 실시예에서 주목할 수 있다. 채널(102,103)은 2개의 다른 농축 유체가 요구된다면, 배출기가 2개의 독립된 농축 유체를 인입하여 혼합하는 것을 허용하는 지지암(98,100)에 각각 제공되고, 희석 유체와 이러한 농축 유체를 혼합시킨다. 선택적으로, 동일 농축 유체가 양측 채널(102,103)에 제공될 수도 있다. 더욱이, 채널(102)을 통해 도입되는 농축 유체와 채널(103)을 통해 도입되는 농축 유체 사이에 다른 체적의 혼합비를 원한다면, 채널(102,103)의 직경을 다르게 할 수 있다. 채널(103)과 같은 어떤 채널이 본 발명의 다른 실시예의 지지암(100)내에 놓여질 수 있다고 이해될 것이다.
따라서, 본 발명은 공중 수원일 수 있는 희석 유체 공급원을 오염시키는 위험 없이 세제나 살균제와 같은 농축 화학약품을 안전하고, 반복적으로, 그리고 효과적으로 희석하고 분배할 수 있는 혼합기의 요구에 부응하도록 고안된 것이다.
본 발명의 혼합 헤드 또는 비례식 배출기와 같은 배출기의 제 1 실시예는 공중 수원에 직접적으로 연결될 수 있는 유체 인입 포트를 포함한다. 유체 인입 포트는 에어 갭을 통해 유체가 부드럽고 평행하게 흐르도록 형성되고, 에어 갭은 공중 수원으로 어떠한 화학약품이나 오염물질의 역류 또는 사이포닝을 방지할 수 있게 고안된다. 에어 갭의 하류는 혼합기 또는 배출기이다. 배출기는 물의 흐름을 받는 인입 포트와 농축 유체의 공급원에 연결된 농축 인입 포트를 포함한다. 더욱이, 혼합 헤드 배출기는 물 인입 포트의 외표면에 부딪힌 후 다시 튀어오르는 유체를 편향시키기 위해 물 인입 포트에 인접하게 배치된 리브를 포함한다. 따라서, 리브는 상기 유체가 에어 갭으로부터 새어나오는 것을 방지한다.
본 발명의 다른 견지에서, 리브는 유체가 에어 갭으로부터 새어나오는 것을 효과적으로 방지하기 위해서 유체의 흐름 근처에 위치된 반-원통부를 포함한다.
본 발명의 또 다른 견지에서, 에어 갭은 공중 수원의 오염을 방지하기 위해서 혼합 헤드 배출기로 에어가 공급되도록 하는 2개 또는 그 이상의 포트들을 포함한다. 이러한 실시예에서, 2개 또는 그 이상의 리브들이 사용되고, 각 리브는 반-원통부를 갖는 것이 바람직하다. 반-원통부는 물이 배출기에 부딪힌 후 튀어올라 에어 갭으로부터 새어나오는 것을 효과적으로 방지하기 위해서 인입 포트로부터 에어 갭을 통해서 배출기로 분배되어 평행하게 흐르는 유체 근처에 위치된다.
본 발명의 다른 실시예에서, 리브는 물의 흐름에 근접하게 위치하기 위해서 반-원통부로부터 혼합 헤드 배출기의 몸체로 연장된 벽들을 갖는다. 이러한 벽들은 서로 평행하게 위치될 수도 있고, 또는 에어 갭으로부터 물이 새어나오는 것을 방지하기 위해 요구되지 않는다는 전제하에 반-원통부로부터 역으로 경사지게 위치될 수 있다.
본 발명의 또 다른 견지에서, 혼합 헤드 배출기는 인입 포트의 하류에 배치된 배출기를 포함한다. 인입 포트는 유체를 배출기의 유체 인입 포트로 향하게 한다. 배출기는 배출기 인입 포트에 인접한 외표면을 갖고, 배출기 인입 포트는 배출기에서 튀어올라 에어 갭을 통해 새어나갈 우려가 있는 유체의 양을 줄이기 위해서, 유체가 배출기 인입 포트를 지난 소정 거리에서 외표면에 붙도록 설계된다.
본 발명의 다른 견지에서, 외표면은 원형 형상이고 배출기 인입 포트에 접선방향인 것이 바람직하다.
본 발명의 또 다른 견지에서, 외표면은 제 1 반경으로 기술되는 제 1 원형 표면 및 제 2 반경으로 기술되고 제 1 원형 표면으로부터 연장된 제 2 원형 표면의 복합 형상을 포함한다. 제 1 반경은 외표면이 배출기 인입 포트에 대해 대체로 접선방향이 되도록 하는 반면에, 제 2 반경은 유체 흐름이 더 큰 거리를 두고 외표면에 달라붙도록 한다.
본 발명의 다른 견지에서, 배출기는 내측으로 테이퍼된 인입 포트를 갖는다. 배출기 인입 포트는 에어 갭을 향하는 물의 흐름이 배출기 인입 포트의 중심을 치도록 설계된다. 부가적으로, 물 흐름의 주변부는 배출기 인입 포트에 인접한 배출기의 외표면을 치고 배출기의 외표면 위로 평행하게 흐른다.
본 발명의 또 다른 견지에서, 혼합 헤드 배출기는 제 1 및 제 2 인입 포트와 제 1 인출 포트를 갖는 원-피스 구조물이 구비된 배출기를 포함한다. 제 1 배출기 인입 포트는 공중 수원으로부터의 물과 같은 희석 유체의 공급원을 받는다. 제 2 배출기 인입 포트는 제 1 인입 포트에 의해 수용되는 물의 흐름의 영향에 의해 배출기로 들어오는 세제나 살균제와 같은 농축 유체를 받는다. 제 1 인출 포트는 물과 농축 화학약품의 혼합물을 배출기로 유출되도록 한다. 상기와 같은 원-피스(one-piece) 구조물은 장치의 전체 수명 동안에, 배출기가 농축 유체와 희석 유체를 적당히 효과적으로 혼합 또는 분배할 수 있게 허용한다. 원-피스 구조물은 희석 유체나 농축 유체에 함유될 수 있는 오염물질, 무기물, 다른 미립자 뿐만아니라 화학 성분이 배출기내에 박히거나 배출기위에 플레이트화되거나 또는 배출기의 형상을 변형시키지 못하게 하여 혼합비 또는 분배비가 방해를 받지 않게 보장한다. 농축 유체내의 화학 성분은 결합 부분간에 존재한다면 밀봉을 충분히 파괴할 정도로 배출기의 노출된 부분 표면을 미묘하게 변화시킬 수가 있다. 이러한 위험은 화학 농도에 비례하여 증가하고, 배출기의 이러한 영역에서 최대이다.
따라서, 본 발명의 목적은 공중 급수 시스템에 적합한 안전한 관계로 양립할 수 있는 혼합 헤드 배출기를 제공하는데 있다.
본 발명의 다른 목적은 물이 에어 갭으로부터 새는 것을 방지하는 혼합 헤드 배출기를 제공하는데 있다.
본 발명의 또 다른 목적은 희석 유체와 농축 유체 사이의 적절한 혼합비를 보장하고 유지하도록 원-피스 구조물내에 정확한 치수(dimension)를 갖는 혼합 헤드 배출기를 제공하는데 있다.
본 발명의 또 다른 목적은 적절한 혼합을 증진시키고 에어 갭을 통해 희석 유체가 새는 것을 방지 또는 저감시키는 혼합 헤드 배출기를 제공하는데 있다.
본 발명의 다른 목적은 점검과 설치가 용이하고, 막혀서 작동할 수 없게 되는 것을 방지할 수 있는 혼합 헤드 배출기를 제공하는데 있다.
본 발명의 다른 목적과 잇점 및 양상은 이후에 기술될 본 발명의 실시예와 도면 및 청구범위로부터 얻어질 것이다.
상술한 바와 같이, 본 발명은 공중 수원내로 오염물질이 역류하는 것을 막는 것과 점검하는 것에 대한 안정성에 대해서 도시, 지방자치단체 및 주의 규정들과 요구조건을 충족시키는 혼합 헤드 배출기(20)를 제공한다. 더욱이, 상기 혼합 헤드 배출기(20)는 물의 흐름을 귀속하는 것과 유체가 에어 갭 포트(32,34)를 나오는 것을 억제하도록 보장한다. 또한, 혼합 헤드 배출기(20)는 특별히 설계된 배출기(42) 덕분에 혼합 헤드 배출기(20)의 전체 수명 동안 정확한 혼합비가 유지되는 것도 보장한다.
다른 견지에서, 본 발명의 실시예와 목적은 첨부된 청구범위와 도면들의 재고를 통해 얻어질 수 있다. 여기에 기술되고 묘사된 것과 다른 본 발명의 실시예가 청구된 본 발명의 범위내에서 구성될 수 있다.

Claims (24)

  1. 배출기 장치에 있어서,
    배출기 하우징 ;
    유체 인입 포트;
    에어 갭 포트 및 에어 갭 포트와 통해 있는 하우징 내의 내강으로 구성되는 에어 갭으로서, 상기 내강 및 에어 갭 포트는 막힘이 없고, 상기 에어 갭은 상기 유체 인입 포트의 하류에 위치하는 에어 갭;
    상기 에어 갭의 하류에 위치하고, 배출기 장치의 나머지와 분리된 구조인 원-피스 배출기; 및
    상기 하우징에서 연장되는 리브로서, 상기 리브는 상기 에어 갭 포트가 리브에 의해서 방해받지 않도록 에어 갭 포트 아래에 위치하고, 상기 리브는 상기 에어 갭 및 상기 배출기 사이에 놓여지며, 큰 치수 및 작은 치수를 갖고, 큰 치수의 리브는 상기 유체 인입 포트로부터 상기 에어 갭의 내강을 통해서 상기 배출기로 흐르는 유체의 방향을 따라서 연장하는 리브를 포함하고,
    상기 배출기는 선도 부분과 뒤따르는 부분을 포함하는 외표면을 갖는 배출기 몸체를 포함하고;
    상기 배출기는 상기 선도 부분에 놓여진 제 1 인입 포트를 포함하고;
    상기 배출기는 상기 뒤따르는 부분에 놓여진 제 1 인출 포트를 포함하고;
    상기 선도 부분은 상기 인입 포트로부터 상기 뒤따르는 부분으로 연속적으로외향 연장하는 환상의 둥근 표면을 포함하고;
    상기 제 1 인입 포트에서 상기 제 1 인출 포트로 통하는 상기 배출기 몸체 내에 한정된 제 1 채널을 포함하고;
    상기 배출기는 상기 배출기 몸체에서 일정한 각도로 연장되어 있는 지지암을 포함하고;
    상기 배출기는 제 2 인입 포트를 포함하고;
    상기 제 2 인입 포트는 상기 지지암내에 한정되고;
    상기 지지암내에 한정되고 상기 제 2 인입 포트를 상기 제 1 채널과 통하게 하는 제 2 채널;
    상기 지지암과 반대방향으로 배치된 제 2 지지암을 포함하고,
    상기 제 1 채널은 제 1 유체 흐름을 규정하고, 제 2 유체 흐름 경로는 배출기 몸체 및 배출기 하우징 사이에 규정되고; 그리고
    상기 리브는 유체가 상기 유체 인입 포트로부터 배출기의 제 1 인입 포트내로 그리고 상기 배출기의 선도 부분의 외표면 위로 흐르도록 하기 위해서 상기 배출기의 상기 제 1 인입 포트에 대응해서 놓여지는 것을 특징으로 하는 배출기 장치.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 리브는 유체 인입 포트로부터 에어 갭을 통해 배출기로의 유체 흐름의 방향과 완전히 평행한 것을 특징으로 하는 배출기 장치.
  3. 제 1 항에 있어서, 상기 리브는 적어도 일부분은 평면인 것을 특징으로 하는 배출기 장치.
  4. 제 1 항에 있어서, 상기 리브는 적어도 일부분은 평면이고 적어도 일부분은 반-원통형인 것을 특징으로 하는 배출기 장치.
  5. 제 4 항에 있어서, 상기 리브의 상기 반-원통부는 유체 인입 포트로부터 에어 갭을 통해 배출기로 흐르는 유체 흐름 주위에 놓여지는 것을 특징으로 하는 배출기 장치.
  6. 제 1 항에 있어서, 상기 리브에 인접하게 놓여지는 제 2 리브를 포함하고, 상기 유체 인입 포트에서 상기 배출기로 흐르는 유체 흐름은 상기 리브 및 제 2 리브 사이를 통과하는 것을 특징으로 하는 배출기 장치.
  7. 제 1 항에 있어서, 상기 에어 갭은 상기 에어 갭 포트의 반대편에 위치하는 제 2 에어 갭 포트 및 상기 리브의 반대편에 위치하는 제 2 리브를 포함하는 것을 특징으로 하는 배출기 장치.
  8. 제 6 항에 있어서, 상기 리브와 제 2 리브는 평면형이고, 실제적으로 서로 평행한 것을 특징으로 하는 배출기 장치.
  9. 제 6 항에 있어서, 상기 리브는 제 1 원통부를 갖고, 상기 제 2 리브는 제 2 원통부를 갖고, 여기서 상기 제 1 원통부는 제 2 원통부를 향하고 그 쪽으로 오목하고, 상기 제 2 원통부는 제 1 원통부를 향하고 그 쪽으로 오목하여 상기 제 1 및 제 2 원통부는 그들사이에 원통형 공간을 한정하는 것을 특징으로 하는 배출기 장치.
  10. 제 1 항에 있어서, 상기 유체 인입 포트는 평행한 흐름을 촉진시키기 위하여 샴페인-글래스 형상인 것을 특징으로 하는 배출기 장치.
  11. 제 1 항에 있어서, 상기 리브는 반-원통부를 지지하기 위하여 리브로부터 연장된 제 1 및 제 2 익벽이 구비된 반-원통부를 갖는 것을 특징으로 하는 배출기 장치.
  12. 제 11 항에 있어서, 상기 제 1 및 제 2 익벽 중 하나 이상은 상기 반-원통부에 대하여 대체로 수직인 것을 특징으로 하는 배출기 장치.
  13. 제 1 항에 있어서, 상기 리브는 적어도 일부분은 반원통형인 것을 특징으로 하는 배출기 장치.
  14. 제 1 항에 있어서, 상기 배출기 인입 포트에 인접한 상기 외표면은 외표면이 상기 배출기 위로의 부착된 유체 흐름을 강화하도록 형상화되어 있는 것을 특징으로 하는 배출기 장치.
  15. 제 1 항에 있어서, 상기 외표면은 제 1 반경으로 표현되는 제 1 원형 표면과 제 2 반경으로 표현되는 제 2 원형 표면의 복합 표면으로 구성되고, 상기 제 1 원형 표면은 상기 배출기 인입 포트에 접촉하고 상기 제 2 원형 표면은 상기 제 1 원형 표면과 접촉하는 것을 특징으로 하는 배출기 장치.
  16. 제 15 항에 있어서, 상기 제 1 반경은 상기 제 2 반경보다 작은 것을 특징으로 하는 배출기 장치.
  17. 제 15 항에 있어서, 상기 제 1 원형 표면은 배출기 인입 포트와 접선방향으로 만나는 것을 특징으로 하는 배출기 장치.
  18. 제 1 항에 있어서, 상기 배출기는 상기 배출기 인입 포트와 통하는 내부로 테이퍼된 채널을 갖는 것을 특징으로 하는 배출기 장치.
  19. 제 1 항에 있어서, 상기 배출기 장치는 상기 지지암으로부터 상기 배출기 몸체의 상기 뒤따르는 부분을 향해 연장되고 상기 배출기 몸체에 연결된 제 1 핀; 및
    상기 제 2 지지암으로부터 상기 배출기 몸체의 상기 뒤따르는 부분으로 연장되고 상기 배출기 몸체에 연결된 제 2 핀을 포함하는 것을 특징으로 하는 배출기 장치.
  20. 제 1 항에 있어서, 상기 배출기는 상기 제 2 지지암내에 한정된 제 3 인입 포트; 및
    상기 제 2 지지암내에 한정되고 상기 제 3 인입 포트를 상기 제 1 채널과 통하게 하는 제 3 채널을 포함하는 것을 특징으로 하는 배출기 장치.
  21. 제 20항에 있어서, 상기 제 2 채널은 제 1 직경을 갖고, 상기 제 3 채널은 제 2 직경을 갖으며, 제 1 직경은 제 2 직경과는 다른 것을 특징으로 하는 배출기 장치.
  22. 제 1 항에 있어서, 상기 배출기는 (1) 배출기 장치내에 편리하게 조립될 수 있고, (2) 배출기를 통과하는 희석유체에 대한 농축 유체의 비가 적합한 배출기의 선택을 통해서 선택될 수 있도록 하기 위해서 T-형상인 것을 특징으로 하는 배출기 장치.
  23. 제 1 항에 있어서, 상기 배출기는 (1) 배출기 장치내에 편리하게 조립될 수 있고, (2) 희석 유체에 대한 농축 유체의 비가 적합한 배출기의 선택을 통해서 선택될 수 있도록 하기 위해서 상기 원-피스 구조인 것을 특징으로 하는 배출기 장치.
  24. 제 1 항에 있어서, 상기 지지암, 상기 제 2 지지암, 및 상기 배출기 몸체는 T-형상 배열내에 제공되는 것을 특징으로 하는 배출기 장치.
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