(57)【要約】【課題】逆流漏洩液体が排出可能なガス注入装置を提供する。【解決手段】本発明は、逆流漏洩液体の排出構成を有するガス注入装置に関する。この装置は、チャンバーとガス導入管とガス流出管と液体排出管とを備え、ガス流出管と液体排出管は、それぞれチェックバルブを有する。ガスが前記ガス導入管を介して前記チャンバーに導入されるとき、ガスが液体に導入されるようにガス流出管のチェックバルブが開放され、液体排出管のチェックバルブは閉鎖される。液体へのガス注入が中止されるとき、液体逆流を防止するようにガス流出管のチェックバルブは閉鎖される。チャンバー内に蓄積された少量の逆流漏洩液体は、液体排出管のチェックバルブを開放させてチャンバーから排出される。【選択図】  図１
2006068738.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
液体を含む液体装置にガスを注入するガス注入装置であって、
上部と下部とを有するチャンバーと、
前記チャンバーの上部に接続されて、ガスをチャンバーに導入するガス導入管と、
前記チャンバーの上部に接続され、ガスをチャンバーから排出するように構成され、垂直状操作可能な第１チェックバルブを有するガス流出管と、
前記チャンバーの下部に接続され、該チャンバーの内部まで延び、チャンバー内における一端が下向きに湾曲すると共に、垂直状操作可能な第２チェックバルブを有する液体排出管と、
を備え、
第１チェックバルブはブロッカーを有し、第１チェックバルブを閉じるブロッカーの重量は、前記チャンバー内でガスがブロッカーに与えた上向きの力より小さくなるように選択されており、
第２チェックバルブはブロッカーを有し、第２チェックバルブを閉じるブロッカーの重量は、前記チャンバー内でガスがブロッカーに与えた上向きの力より大きく、液体装置からガス流出管を通って逆流しチャンバーの底部に蓄積された液体がブロッカーに与えた上向きの力より小さくなるように選択されていることを特徴とするガス注入装置。
【請求項２】
請求項１記載のガス注入装置であって、各チェックバルブは内部空間を有し、各内部空間は、第１開口部と第２開口部とを有し、各ブロッカーの一端は、チェックバルブを閉じるブロッキング面を有し、他端は、複数の流動チャネルを有し、
各ブロッカーがそれぞれ第１開口部に移動すると、第１開口部がブロッカーによって閉じるので各チェックバルブも閉じるようになり、各ブロッカーがそれぞれ第２開口部に移動すると、各チェックバルブが開放されることを特徴とするガス注入装置。
【請求項３】
請求項２記載のガス注入装置であって、前記ブロッキング面と第１開口部の内面は、相補円錐面に形成されて、互いに緊密にフィット可能であることを特徴とするガス注入装置。
【請求項４】
液体を含む液体装置にガスを注入するガス注入装置であって、
上部と下部とを有するチャンバーと、
前記チャンバーの上部に接続されて、ガスをチャンバーに導入するガス導入管と、
前記チャンバーの上部に接続され、ガスをチャンバーから排出するように構成され、垂直状操作可能な第１チェックバルブを有するガス流出管と、
前記チャンバーの下部に接続され、該チャンバーの内部まで延び、チャンバー内における一端が下向きに湾曲すると共に、垂直状操作可能な第２チェックバルブを有する液体排出管と、
を備え、
第１チェックバルブはブロッカーを有し、第１チェックバルブを閉じるブロッカーの重量は、前記チャンバー内でガスがブロッカーに与えた上向きの力より小さくなるように選択されており、
第２チェックバルブはブロッカーを有し、第２チェックバルブを閉じるブロッカーの重量は、前記チャンバー内でガスがブロッカーに与えた上向きの力より小さく、液体装置からガス流出管を通って逆流しチャンバーの底部に蓄積された液体がブロッカーに与えた上向きの力より大きくなるように選択されていることを特徴とするガス注入装置。
【請求項５】
請求項４記載のガス注入装置であって、各チェックバルブは内部空間を有し、各内部空間は、第１開口部と第２開口部とを有し、各ブロッカーの一端は、チェックバルブを閉じるブロッキング面を有し、他端は、複数の流動チャネルを有し、
各ブロッカーがそれぞれ第１開口部に移動すると、第１開口部がブロッカーによって閉じるので各チェックバルブも閉じるようになり、各ブロッカーがそれぞれ第２開口部に移動すると、各チェックバルブが開放されることを特徴とするガス注入装置。
【請求項６】
請求項５記載のガス注入装置であって、前記ブロッキング面と第１開口部の内面は、相補円錐面に形成されて、互いに緊密にフィット可能であることを特徴とするガス注入装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、漏洩液体が排出可能なガス注入装置に関する。本発明の装置は、吸引（負圧）型ガス注入装置または正圧型ガス注入装置として応用可能であり、ガス流出管の液体逆流を効果的に防ぐと共に、ガス注入装置の逆流漏洩液体を排出することを目的としている。
【背景技術】
【０００２】
負圧型（例えばベンチュリ管）ガス注入装置または正圧型（例えば拡散器）ガス注入装置を介してオゾン、酸素、二酸化炭素等のガスを液体に注入するとき、逆流防止のため注入装置に一つ又は複数のチェックバルブを設けなければならない。従来型のチェックバルブには、バネ-ガスバランス圧力型や、逆流水圧の面閉鎖機械スイッチ型などが含まれている。前者は、圧力変化に対し高度に敏感であるため、流体の流動を阻止してしまう欠点がある。また、バネの疲労又はガス注入装置の圧力変動により、頻繁に故障することもある。一方、後者は、機械上の製造及び構造上の欠陥により、同じく頻繁に故障してしまう。更に、チェックバルブ構造からの逆流漏洩液体は、ガス注入装置に徐々に溜まり、スムーズに排出することができないので、ガス注入装置の通常操作を妨げてしまう。
【０００３】
このため、ガス流出管を通過する液体逆流及び、ガス注入装置に溜まった逆流液体の排出は、解決すべき深刻な問題となっている。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明の目的は、逆流漏洩液体が排出可能なガス注入装置を提供する。このガス注入装置は、ガスを液体装置に注入し、注入装置下部の液体排出チャネル及び該チャネル内の特別チェックバルブを介して漏洩液体を排出する。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上述した目的を達成するために、本発明開示のガス注入装置は、チャンバーと、ガス導入管と、ガス流出管と、液体排出管とを備えている。前記ガス導入管及び前記ガス流出管は、共にガス注入装置の上部に設けられ、液体排出管は装置の下部に設けられ、上向きに延びており、下向きベンドを有する装置チャンバー内に到達している。 ガス流出管及び液体排出管は、それぞれチェックバルブを有し、各チェックバルブは、移動可能なブロッカーを含む。ブロッカーがチェックバルブの開口部に移動すると、ブロッカーのブロッキング面がチェックバルブ一端の内面に接触してフィットすることで封止効果が得られる。ブロッカーがチェックバルブの他端に移動するとき、流体は、ブロッカーに形成された複数の流動チャネルを流通する。
【０００６】
本発明のガス注入装置は、負圧タイプであった場合、チャンバー内の圧力は、環境の圧力より比較的に低くなっており（或いは負圧）、ガス流出管及び液体排出管内のチェックバルブのブロッカーは、下方へ移動してチェックバルブを閉じる。この際、ガスがガス導入管を介してチャンバー内に導入される。このような条件下で、チェックバルブのブロッカーにかかるガス圧は、ブロッカーの重量より大きい力となり、ブロッカーを上方へ移動させて、チェックバルブを開け、ガスは、ガス流出管を介して液体にスムーズに注入される。一方、液体排出管につき、装置内の圧力は周辺の環境圧力より低いので、液体排出管内のチェックバルブのブロッカーは、下向きの力を受ける。また、ブロッカーは、自身の重量作用だけでなく、圧力関係によっても下方へ押圧されるので、チェックバルブを閉じてガスの漏洩を防止する。そして、ガスが液体に注入されないとき、逆流液体は、ガス流出管のブロッカーを下方へ押圧する。このように、ブロッカーは、自身の重量作用だけでなく、流体関係によっても下方へ押圧されるので、チェックバルブを閉じて液体の逆流を防止する。
【０００７】
一方、ガス流出管のチェックバルブよりの逆流液体が少量であった場合、装置のチャンバーは、逆流液体のバッファーとして作用する。また、チャンバー内の液体が所定液面に到達するとき、液体浮力は、液体排出管のチェックバルのブブロッカーの重量を克服してこのブロッカーを上げるので、液体は液体排出管を介して排出される。
【０００８】
そして、本発明のガス注入装置が正圧タイプであった場合、装置の構造は、上述した負圧タイプの装置と同様であり、異なるのは、ブロッカーが上方へ移動してチェックバルブを閉じることと、ブロッカーの重量に制限があることだけである。正圧注入タイプと負圧注入タイプとの区別として、正圧注入タイプは、チャンバー内の圧力が正圧であり、ガスによってチェックバルブのブロッカーにかかる上向きの力は、ブロッカーの重量より大きい。従って、チェックバルブのブロッカーは上方へ押圧されてチェックバルブを閉じてガス漏洩を防止する。一方、逆流液体が想定された場合、液体排出管のチェックバルブのブロッカーの重量は、液体がブロッカーに与える力より大きく、ブロッカーがチェックバルブを閉じる程の上方移動がないように選択される。これにより、チェックバルブが開放状態に維持されて、液体を液体排出管から排出する。
【０００９】
本発明の図面を参照すると共に、好ましい実施例を詳細に説明することによって、本発明の特徴は、当業者にとって明瞭となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
本発明のガス注入装置は、負圧型ガス注入装置として応用されるか、正圧型ガス注入装置として応用されるかによって、異なる実施形態を有する。
【００１１】
本発明の第１実施例は、負圧型ガス注入装置であり、その断面は図１に示されている。図示のように、このガス注入装置は、チャンバー１０と、ガス導入管２０と、ガス流出管３０と、液体排出管４０とを備えている。ガス流出管３０及び液体排出管４０は、それぞれチェックバルブ５０，７０を有し、それぞれ第１チェックバルブ５０と第２チェックバルブ７０と称される。
【００１２】
第１チェックバルブ５０と第２チェックバルブ７０は、互いに似たような構造を有し、それぞれブロッカー６０，８０を収容している。これらのブロッカーは、チェックバルブの内部空間で上下移動する。各ブロッカー６０，８０は、下端部に円錐端を有すると共に、上端部に複数の流動チャネル９０，１００を有する。チェックバルブの下部開口は、円錐状の内面を形成しているので、ブロッカーの円錐端と接触してフィット可能となっている。ブロッカー６０，８０が下部開口に移動すると、第１チェックバルブ５０と第２チェックバルブ７０が閉じて流体の流動を阻止する。一方、ブロッカー６０，８０が第１チェックバルブ５０と第２チェックバルブ７０の他端の上部開口に移動すると、流体は、流動チャネル９０，１００を経て第１チェックバルブ５０と第２チェックバルブ７０とを流通する。
【００１３】
チャンバー１０は、上部と下部を有する。ガス導入管２０及びガス流出管３０は共に、ガス注入装置のチャンバー１０の上部に位置されており、液体排出管４０は、チャンバー１０の下部に位置されると共に、上向きに延びており、下向きベンドを有する装置チャンバー１０の内部に到達している。
【００１４】
第１チェックバルブ５０及び第２チェックバルブ７０内のブロッカー６０，８０の円錐状端部は、ブロッカー６０，８０自身の重量によってチェックバルブ５０，７０を閉じるように下向きに指向されている。
【００１５】
ガスがガス導入口２０を介して導入されるとき、ブロッカー６０にかかるガス圧は、ブロッカー６０の重量より大きいので、ブロッカー６０を上げてチェックバルブ５０を開けることになる。従って、このガスは、流動チャネル９０を通過していく。更に、チャンバー１０内の負圧によって、周辺の空気が液体排出管４０を介してチャンバー内に吸引される。このため、ブロッカー８０は、その自身の重量の外に、下向きの圧力も受けるので、チェックバルブ７０は確実に閉じるようになる。この場合、ガスはガス流出管３０のみを介して液体に注入されるが、液体排出管４０を介して漏洩することが回避される。
【００１６】
液体へのガス供給が中止されると、ガス流出管３０に接続された液体装置（図示せず）内の液体は、ガス流出管３０内に逆流する可能性があるが、逆流液体はブロッカー６０を下方へ押圧し、チェックバルブ５０はブロッカー６０によって確実に閉じるので、液体の逆流が防止される。しかし、逆流液体の量が少ない場合、この液体がチャンバー１０内に蓄積されて、逆流液体のバッファーとして作用する。チャンバー１０内の液体が所定の液面に到達し、液体がブロッカー８０に与えた力がブロッカーの重量より大きくなったとき、ブロッカー８０はその開放位置まで上方へ移動されるので、液体は、流動チャネル１００を介して液体排出管４０より排出される。
【００１７】
本発明に係る他の実施例は、正圧注入型ガス注入装置であり、その断面図は、図２に示されている。図２に示す装置の基本構造は、図１に示す装置の基本構造と似ているが、異なる部分としては、図２に示す第２チェックバルブ１７０は、図１に示す第２チェックバルブ７０とは逆の方向に配置されている。従って、図２に示す実施例を知りたいとき、基本的に、図１に示す実施例を参照すればよい。
【００１８】
まず、チェックバルブ１５０は、ガス流出管１３０に配置され、下向き円錐状端部を有する内部ブロッカー１６０を備えている。自身の重量によって、該ブロッカー１６０は下方へ移動してチェックバルブ１５０を閉じる。第２チェックバルブ１７０は、液体排出管１４０に配置され、上向き円錐端を有する内部ブロッカー１８０を備えている。自身の重量によって、該ブロッカー１８０は下方へ移動して第２チェックバルブ１７０を開放する。
【００１９】
ガスがガス導入口１２０を介して導入されるとき、ブロッカー１６０にかかるガス圧は、ブロッカー１６０の重量より大きいので、ブロッカー１６０を上げてチェックバルブ１５０を開けることになる。従って、このガスは、流動チャネル１９０を通過していく。更に、ブロッカー１８０にかかるチャンバー１１０内の正圧は、ブロッカー１８０の重量より大きく、ブロッカー１８０を上げてチェックバルブ１７０を閉じる。この場合、ガスはガス流出管１３０のみを介して液体に注入されるが、液体排出管１４０を介して漏洩することが回避される。
【００２０】
液体へのガス供給が中止されると、ガス流出管１３０に接続された液体装置（図示せず）内の液体は、ガス流出管１３０内に逆流する可能性があるが、逆流液体はブロッカー６０を下方へ押圧し、チェックバルブ１５０はブロッカー１６０によって確実に閉じるので、液体の逆流が防止される。しかし、逆流液体の量が少ない場合、この液体がチャンバー１１０内に蓄積されて、逆流液体のバッファーとして作用する。チャンバー１１０内の液体が所定の液面に到達し、液体がブロッカー１８０に与えた力がブロッカーの重量より小さい場合、ブロッカー８０はその開放位置まで下方へ移動されるので、液体は、流動チャネル２００を介して排出管１４０より排出される。
【００２１】
本発明は、本発明の精神及び本質から離れることなく、他の特別モードでも実施することが可能である。従って、上述した実施例は、本発明を説明しただけであって、本発明への限定ではない。本願請求項の意味及び範囲に一致する全ての変更は、本発明の請求範囲に入っている。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】図１は、本発明に係る負圧型ガス注入装置を示す断面図である。
【図２】図２は、本発明に係る正圧型ガス注入装置を示す断面図である。
【図１】
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【図２】
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【外国語明細書】
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