(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
流量調節弁システムであって、
流体流路内に配置されるように構成され、前記流体流路を流れる流体を所望の流量に維持するように構成された流量調節弁を備え、
前記流量調節弁は、
フローワッシャであって、該フローワッシャを通るオリフィスを有するフローワッシャと、
前記フローワッシャを受け入れるように構成された調節弁本体であって、前記フローワッシャから完全に離間した少なくとも１つのフローワッシャストッパを含む調節弁本体と、
を備え、
前記フローワッシャは、第１の流体圧力と第２の流体圧力との間の流体圧力で、前記少なくとも１つのフローワッシャストッパから離間した状態に維持されて、当該フローワッシャは変形して前記オリフィスの大きさを増減させ、それによって、前記流体流路内の流体の前記所望の流量を維持し、
前記フローワッシャは、前記第２の流体圧力以上の流体圧力で、変形して前記少なくとも１つのフローワッシャストッパと接触して当該フローワッシャのさらなる変形を防止し、当該フローワッシャは、前記オリフィスの大きさを増減するために径方向に圧縮されるか、または、拡張され、それによって、前記流体流路内の流体の前記所望の流量を維持する、流量調節弁システム。
【請求項２】
請求項１に記載の流量調節弁システムであって、
前記調節弁本体は、
前記フローワッシャを受け入れるフローワッシャ座部と、
前記フローワッシャ座部に配置されるディフューザアセンブリと、
を備え、
前記フローワッシャおよび前記ディフューザアセンブリは、移送路を形成し、
前記フローワッシャの前記オリフィスは、流体を前記移送路に移送するために前記移送路と連通し、
前記調節弁本体は、さらに、流体導管入口と流体導管出口とを有する流体導管を備え、
前記移送路は、流体を前記流体導管に移送するために前記流体導管と連通する、流量調節弁システム。
【請求項３】
請求項２に記載の流量調節弁システムであって、
前記フローワッシャは、支持壁上に配置されたプレートを備え、
前記プレートは、該プレートを通る前記オリフィスを備え、
前記支持壁は、前記第１の流体圧力と前記第２の流体圧力との間において、回転して、前記オリフィスの大きさを増減させる、流量調節弁システム。
【請求項４】
請求項３に記載の流量調節弁システムであって、
前記フローワッシャは、前記第２の流体圧力以上の流体圧力で、前記少なくとも１つのフローワッシャストッパと接触し、それによって、前記オリフィスの大きさを低減させる前記支持壁の回転を防止する、流量調節弁システム。
【請求項５】
請求項４に記載の流量調節弁システムであって、
流体圧力が前記第２の流体圧力未満に低下したとき、前記フローワッシャの前記支持壁は、前記フローワッシャが前記少なくとも１つのフローワッシャストッパと接触することを中止するように回転する、流量調節弁システム。
【請求項６】
請求項３に記載の流量調節弁システムであって、
前記フローワッシャ座部は、
壁部と、
前記壁部に隣接するフローワッシャ受入面と、
を備え、
前記フローワッシャの前記支持壁は、前記壁部に隣接する前記フローワッシャ受入面上にある、流量調節弁システム。
【請求項７】
請求項６に記載の流量調節弁システムであって、
前記第２の流体圧力以上の流体圧力で、
前記フローワッシャの前記支持壁と前記フローワッシャ座部の前記壁部との間に流体が蓄積することによって、前記フローワッシャの前記支持壁が径方向に圧縮され、その結果、前記流体流路内の流体の前記所望の流量を維持する前記オリフィスの直径が低減し、
前記フローワッシャの前記支持壁と前記フローワッシャ座部の前記壁部との間の流体が低減することによって、前記フローワッシャの前記支持壁が径方向に拡張され、その結果、前記流体流路内の流体の前記所望の流量を維持する前記オリフィスの直径が増大する、流量調節弁システム。
【請求項８】
請求項６に記載の流量調節弁システムであって、
前記フローワッシャの前記プレートは、入口面と出口面とを備え、
前記プレートの前記出口面と前記支持壁とは、それらの間にキャビティを形成する、流量調節弁システム。
【請求項９】
請求項８に記載の流量調節弁システムであって、
前記流路を流れる流体は、前記プレートの前記入口面と接触して圧力を生じさせ、流体が前記フローワッシャの前記オリフィスを通る、流量調節弁システム。
【請求項１０】
請求項９に記載の流量調節弁システムであって、
前記移送路を流体で満たすことによって、前記フローワッシャの前記キャビティ内の流体圧力が均一化され、それによって、前記フローワッシャを通る流体の流れが安定化されるとともに、前記フローワッシャ座部内での前記フローワッシャの振動が防止される、流量調節弁システム。
【請求項１１】
請求項１０に記載の流量調節弁システムであって、
前記移送路に収集された流体は、前記流体導管を介して前記流体出口へ運ぶために前記流体導管入口に入る、流量調節弁システム。
【請求項１２】
請求項１１に記載の流量調節弁システムであって、
前記流路を流れ、前記プレートの前記入口面に接触する流体が前記第１の流体圧力と前記第２の流体圧力との間の流体圧力を生成するとき、
前記フローワッシャの前記支持壁は、流体圧力の上昇に応じて、内側リムの周りを内側に向けて回転して前記オリフィスの直径を低減させ、それによって、前記流体流路内の流体の前記所望の流量を維持し、
前記フローワッシャの前記支持壁は、流体圧力の低下に応じて、内側リムの周りを外側に向けて回転して前記オリフィスの直径を増大させ、それによって、前記流体流路内の流体の前記所望の流量を維持する、流量調節弁システム。
【請求項１３】
請求項１２に記載の流量調節弁システムであって、
前記流路を流れ、前記プレートの前記入口面に接触する流体が前記第２の流体圧力以上の流体圧力を生成するとき、
前記フローワッシャは、前記調節弁本体の一部分と接触して、前記フローワッシャのさらなる回転的な変形を防止し、
流体圧力の上昇に応じて、流体が、前記フローワッシャの前記支持壁と前記フローワッシャ座部の前記壁部との間に蓄積し、その結果、前記フローワッシャは、径方向に圧縮されて、前記オリフィスの大きさを低減させ、それによって、前記流体流路内の流体の前記所望の流量を維持し、
流体圧力の低下に応じて、前記フローワッシャの前記支持壁と前記フローワッシャ座部の前記壁部との間の流体が低減され、その結果、前記フローワッシャは、径方向に拡張されて、前記オリフィスの大きさを増大させ、それによって、前記流体流路内の流体の前記所望の流量を維持する、流量調節弁システム。
【請求項１４】
請求項６に記載の流量調節弁システムであって、
前記ディフューザアセンブリは、
前記フローワッシャ座部の中央に配置されるディフューザと、
前記ディフューザに隣接して配設された前記少なくとも１つのフローワッシャストッパと、
を備え、
前記フローワッシャストッパは、前記第２の流体圧力以上の流体圧力で前記フローワッシャと係合して、前記オリフィスの大きさを低減する前記支持壁の回転を防止し、
前記ディフューザアセンブリは、さらに、少なくとも１つのディフューザチャネルを備え、
前記移送路は、前記ディフューザチャネルと、前記フローワッシャと前記ディフューザアセンブリとによって形成される周方向チャネルと、を備え、
前記ディフューザは、前記フローワッシャの前記オリフィスから前記ディフューザチャネル内へ流体を移送し、
前記ディフューザチャネルは、前記周方向チャネル内へ流体を移送する、流量調節弁システム。
【請求項１５】
請求項１４に記載の流量調節弁システムであって、
前記フローワッシャストッパによる前記フローワッシャの係合は、前記第２の流体圧力以上の流体圧力で、前記移送チャネルの一部分をシールし、その結果、前記オリフィスを通る流体は、前記ディフューザに接触して前記ディフューザチャネルに入り、
前記ディフューザチャネルは、前記流体が前記周方向チャネルに集まって、前記流体導管を介して前記出口へ運ぶために前記導管入口に入るように、前記流体を前記周方向チャネルへ移送する、流量調節弁システム。
【請求項１６】
請求項１４に記載の流量調節弁システムであって、
前記第２の流体圧力以上の流体圧力で、
前記フローワッシャの前記支持壁と前記フローワッシャ座部の前記壁部との間に流体が蓄積することによって、前記フローワッシャの前記支持壁が径方向に圧縮され、その結果、前記流体流路内の流体の前記所望の流量を維持する前記オリフィスの直径が低減され、
前記フローワッシャの前記支持壁と前記フローワッシャ座部の前記壁部との間の流体が低減することによって、前記フローワッシャの前記支持壁が径方向に拡張され、その結果、前記流体流路内の流体の前記所望の流量を維持する前記オリフィスの直径が増大される、流量調節弁システム。
【請求項１７】
請求項６に記載の流量調節弁システムであって、
前記ディフューザアセンブリは、
前記フローワッシャ座部の中央に配置されたディフューザと、
前記ディフューザに隣接して配設された前記少なくとも１つのフローワッシャストッパと、
を備え、
前記フローワッシャストッパは、前記第２の流体圧力以上の流体圧力で前記フローワッシャと係合して、前記オリフィスの大きさを低減する前記支持壁の回転を防止し、
前記ディフューザアセンブリは、さらに、前記フローワッシャと前記少なくとも１つのフローワッシャストッパとによって形成される周方向チャネルに連通する少なくとも１つのディフューザチャネルを備え、
前記ディフューザは、前記フローワッシャの前記オリフィスから前記ディフューザチャネルまで流体を移送し、
前記ディフューザチャネルは、前記周方向チャネルを流体で満たすことによって前記フローワッシャのキャビティ内の流体圧力を均一化し、それによって、前記フローワッシャを通る流体の流れを安定化させるとともに前記フローワッシャ座部内での前記フローワッシャの振動を防止するように、前記周方向チャネル内へ流体を移送する、流量調節弁システム。
【請求項１８】
請求項１７に記載の流量調節弁システムであって、
前記第２の流体圧力以上の流体圧力で、
前記フローワッシャの前記支持壁と前記フローワッシャ座部の前記壁部との間に流体を蓄積することによって、前記フローワッシャの前記支持壁が径方向に圧縮され、その結果、前記流体流路内の流体の前記所望の流量を維持する前記オリフィスの直径が低減され、
前記フローワッシャの前記支持壁と前記フローワッシャ座部の前記壁部との間の流体が低減することによって、前記フローワッシャの前記支持壁が径方向に拡張され、その結果、前記流体流路内の流体の前記所望の流量を維持する前記オリフィスの直径が増大される、流量調節弁システム。
【請求項１９】
請求項１７に記載の流量調節弁システムであって、
前記ディフューザが前記フローワッシャの前記オリフィス内へ延伸することによって、前記流体流路内の前記流体流量が低減され、
前記ディフューザが前記フローワッシャの前記オリフィスから後退することによって、前記流体流路内の前記流体流量が増大される、流量調節弁システム。
【請求項２０】
請求項１７に記載の流量調節弁システムであって、
前記調節弁本体は、さらに、前記流体導管の前記流体導管出口に連通する流体室を備える、流量調節弁システム。
【請求項２１】
請求項２０に記載の流量調節弁システムであって、
前記ディフューザアセンブリは、さらに、前記流体室内に設置され、前記流体室内において直線的に調節可能であるベース部を備え、
前記ディフューザは、前記ベース部内に配置されるシャフトと、先端と、を備え、
前記先端を前記フローワッシャの前記オリフィス内へ延伸させる前記ベース部の直線的な調節によって、前記流体流路内の前記流体流量が低減され、
前記先端を前記フローワッシャの前記先端から後退させる前記ベース部の直線的な調節によって、前記流体流路内の前記流体流量が増大される、流量調節弁システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、概して、流量調節弁に関し、より詳細には、限定はされないが、より広い流体圧力範囲にわたって所望の流量を維持するためのフローワッシャを備える流量調節弁に関する。
【背景技術】
【０００２】
導管を通る流体の流量を、変化する圧力条件下において流体の流量が一定になるように制御するために、多くの用途で流量調節弁が使用されている。多くの流量調節弁では、フローワッシャは、流量を維持する目的で備えられる。フローワッシャは、典型的には、貫通する中央オリフィスを有する可撓性の弾性材料からなる複数のディスクである。フローワッシャの中央オリフィスは、様々な圧力条件下で様々な直径に変形する。具体的には、オリフィスの直径の大きさは、もとの圧力が高くなるほど、低減される。
【０００３】
図１および図２は、当該技術分野において周知のフローワッシャ６００を示している。フローワッシャ６００は、初期閾値圧力に達した後に一定の流量を維持するように構成される。特に、流体は、初期閾値圧力に達するまでは、フローワッシャのオリフィス６０１を通過することができる。この初期閾値圧力に達した後は、さらなる圧力の上昇によってフローワッシャ６００が変形して、オリフィス６０１の直径を低減させる。図２に示されるように、初期閾値圧力の後のさらなる圧力上昇によって、オリフィス６０１の直径が低減され、それによって、圧力が上昇しても所望の流量が維持されるように、フローワッシャ６００が変形する。
【０００４】
多くの用途では、フローワッシャは、それらの使用方法が限定される。なぜなら、フローワッシャは、限定的な圧力範囲にわたって流体の流量を調節することができるだけだからである。例えば、典型的なフローワッシャでは、圧力に対するフローワッシャの作動領域は限定的であり、圧力が作動領域を超えて上昇すると、流量は急速に低減される。図３に示されるように、圧力が作動領域を超えて上昇すると、オリフィスの直径は、流量が急速に低減されるポイントまで低減される。多くの用途において望まれているのは、より広い圧力範囲にわたってほぼ同じ流量を維持するフローワッシャである。
【０００５】
飲料ディスペンサは、所定の圧力範囲にわたって流量を調節する必要がある１つの用途である。飲料ディスペンサが適切な味の清涼飲料水を作り出すために、飲料ディスペンサは、正確な水／シロップ比を維持しなければならない。適切な水／シロップ比を達成するために、飲料ディスペンサは、水およびシロップの流量を調節しなければならない。正確な水／シロップ比を維持することは、飲料ディスペンサにとって達成することが困難になり得る。例えば、場所に応じて水圧は変化し、また、水圧は、飲料ディスペンサから飲料を分注するユーザの数に影響され得る。水圧に関係なく正確な水／シロップ比を達成するために、飲料ディスペンサは、セラミック製のスリーブおよびピストンを採用したセラミック流量調節弁を使用している。セラミック流量調節弁は、側孔を有するセラミック製スリーブと、スプリングが装着されたセラミック製ピストンと、を使用する。セラミック製ピストンは、圧力変化に応じて移動して側孔を塞ぐ。セラミック流量調節弁を採用している飲料ディスペンサは、適切な味の分注飲料を作り出すために所与の圧力範囲にわたって水およびシロップの流量を調節するのに効果的である。しかしながら、セラミック流量調節弁は製造コストが高い。セラミック流量調節弁を、フローワッシャを備える流量調節弁を使用する手動弁と置き換えることは、飲料分注機械を製造するコストを抑制するための１つの方法であろう。
【０００６】
したがって、より広い圧力範囲にわたって所望の流体流量を維持するためのフローワッシャを備える流量調節弁が有用となるであろう。さらに、フローワッシャを有する流量調節弁を備える飲料ディスペンサは、飲料分注産業において改良となるであろう。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明によれば、流量調節弁システムの流量調節弁が流体流路内に配置される。流量調節弁は、フローワッシャと、フローワッシャを内部に受け入れる調節弁本体と、を備えている。
【０００８】
フローワッシャは、支持壁上に配置されたプレートを備えている。プレートは、当該プレートを貫通するオリフィスと、入口面と、出口面と、を備えている。プレートの出口面と支持壁とは、それらの間にキャビティを形成する。調節弁本体は、フローワッシャを内部に受け入れるフローワッシャ座部と、フローワッシャ座部内に配置されたディフューザアセンブリと、流体導管入口と流体導管出口とを有する流体導管と、を備えている。フローワッシャ座部は、壁部と、壁部に隣接するフローワッシャ受入面と、を備えている。フローワッシャの支持壁は、壁部に隣接するフローワッシャ受入面上にある。ディフューザアセンブリは、フローワッシャ座部の中央に配置されたディフューザと、ディフューザに隣接する少なくとも１つのフローワッシャストッパと、少なくとも１つのディフューザチャネルと、を備えている。さらに、フローワッシャ座部がフローワッシャを受け入れると、ディフューザアセンブリおよびフローワッシャは、周方向チャネルを形成する。フローワッシャ、ディフューザアセンブリおよび流体導管入口は、移送路を形成する。フローワッシャのオリフィスは、移送路と連通して、ディフューザアセンブリおよび流体導管入口へ流体を移送する。具体的には、フローワッシャのオリフィスは、ディフューザが流体をフローワッシャのオリフィスからディフューザチャネルへ移送するとともにディフューザチャネルが流体を周方向チャネルへ移送するように、ディフューザアセンブリと連通する。
【０００９】
流量調節弁システムが流体流路内に配置されると、流体流路を流れる流体は、フローワッシャと接触する。フローワッシャとの接触では、流体はプレートの入口面に当たってプレートに作用する圧力を生成する。特に、プレートの入口面に生成される圧力によって、流体は、フローワッシャのオリフィスを通され、移送路へ入る。移送路に入った流体は、流体がフローワッシャのキャビティ内の流体圧力を均一化するように周方向チャネルを満たす。フローワッシャのキャビティ内の圧力が均一になることによって、フローワッシャを通る流体の流れが安定化し、フローワッシャ座部内でフローワッシャが振動することが防止される。さらに、周方向チャネル内に集められた流体は、流体導管を介して流体導管出口へ移送されるために流体導管入口に入る。
【００１０】
フローワッシャおよび調節弁本体は、フローワッシャのオリフィスの大きさを増減させることによって、流体流路を流れる流体を所望の流量に維持する。特に、第１の流体圧力と第２の流体圧力との間の流体圧力のところで、フローワッシャは、支持壁が回転してオリフィスの大きさを増減させるように、回転的に変形する。具体的には、流路を流れてプレートの入口面に接触する流体は、第１の流体圧力と第２の流体圧力との間の流体圧力を生成する。フローワッシャの支持壁は、流体圧力の上昇に応じて、内側リムの周りを内側に向けて回転してオリフィスの直径を低減させ、それによって、流体流路内の流体の所望の流量が維持される。逆に、フローワッシャの支持壁は、流体圧力の低下に応じて、内側リムの周りを外側に向けて回転してオリフィスの直径を増大させ、それによって、流体流路内の流体の所望の流量が維持される。
【００１１】
流路を流れてプレートの入口面に接触する流体が第２の流体圧力以上の流体圧力を生成する場合、フローワッシャは、調節弁本体の一部分に接触して、フローワッシャのさらなる回転的な変形を防止する。具体的には、フローワッシャストッパは、第２の流体圧力以上の流体圧力でフローワッシャと係合して、回転的な変形に起因してオリフィスの大きさを低減させる支持壁の回転を防止する。さらに、流体圧力の上昇に応じて、流体は、フローワッシャが径方向に圧縮されてオリフィスの大きさが低減されるように、フローワッシャの支持壁と、フローワッシャ座部の壁部と、の間に蓄積される。逆に、流体圧力の低下に応じて、流体は、フローワッシャが径方向に拡張されてオリフィスの大きさが増大されるように、フローワッシャの支持壁とフローワッシャ座部の壁部との間で低減される。
【００１２】
上述の特徴に加えて、ディフューザアセンブリのディフューザは、ディフューザがフローワッシャのオリフィス内へ延伸または後退できるように、調節可能であってもよい。具体的には、調節弁本体は、流体導管の流体導管出口に連通する流体室を備え、ディフューザアセンブリは、流体室内に設置されたベース部を備えている。ベース部は、ベース部を直線的に調節することによってディフューザを延伸または後退されるように、流体室内で直線的に調節可能である。より具体的には、ディフューザは、ベース部内に配置されたシャフトと、先端と、を備えている。その結果、ベース部を直線的に調節することによって、先端は、フローワッシャのオリフィス内へ延伸または後退させられる。ディフューザの先端がオリフィス内へ延在することによって、流体流路内の流体流量が低減される。逆に、フローワッシャのオリフィスから先端が後退することによって、流体流路内の流体流量が増大される。
【００１３】
上述した流量調節弁システムは、第１の流体と第２の流体とが所望の流量比で混合されるように、第１の流体を第２の流体と混合できるように構成されてもよい。このシステムでは、第１の流量調節弁が、第１の流体が流れる第１の流体流路内に配置される。第１の流量調節弁は、調節不能であり、第１の流体流路を流れる第１の流体を第１の流量に維持する。第２の流量調節弁が、第２の流体が流れる第２の流体流路内に配置される。第２の流量調節弁は、調節可能であり、その結果、第２の流体流路を流れる第２の流体の流量は、所望の流量比を維持する、第１の流量に対する第２の流量に調節され得る。
【００１４】
上述した流量調節弁は、第１の流体流路と第２の流体流路との間での所望の流量比を達成する方法を備えている。この方法は、調節不能な流量調節弁と、調節可能な流量調節弁と、を提供する。調節不能な流量調節弁は、第１の流体流路内に配置され、調節可能な流量調節弁は、第２の流体流路内に配置される。第１の流体流路を通る流体の流量が測定される。第１の流体流路と第２の流体流路との間での所望の流量比は、第１の流体流路を通る測定された流量を使用して計算される。第２の流体流路内の調節可能な流量調節弁は、第２の流体流路を流れる流体が、第１の流体流路と第２の流体流路との間での所望の流量比を与える流量で移送されるように、調節される。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】従来技術によるフローワッシャを示す図である。
【図２】従来技術によるフローワッシャの変形を示す図である。
【図３】従来技術によるフローワッシャの流れ特性を示すグラフである。
【図４】モジュール式流量調節弁システムを示すブロック図である。
【図５】モジュール式流量調節弁システムを示すブロック図である。
【図６】モジュール式流量調節弁システムを示すブロック図である。
【図７】調節不能な流量調節弁のフローワッシャを示す上方から見た斜視図である。
【図８】調節不能な流量調節弁のフローワッシャを示す下方から見た斜視図である。
【図９】調節不能な流量調節弁の調節弁本体を示す斜視図である。
【図１０】調節不能な流量調節弁の調節弁本体を示す上面図である。
【図１１Ａ】調節不能な流量調節弁の動作を示す断面図である。
【図１１Ｂ】調節不能な流量調節弁の動作を示す断面図である。
【図１１Ｃ】調節不能な流量調節弁の動作を示す断面図である。
【図１２】調節可能な流量調節弁のフローワッシャを示す上方から見た斜視図である。
【図１３】調節可能な流量調節弁のフローワッシャを示す下方から見た斜視図である。
【図１４】調節可能な流量調節弁の調節弁本体を示す斜視図である。
【図１５】調節可能な流量調節弁の調節弁本体を示す上面図である。
【図１６Ａ】調節可能な流量調節弁の動作を示す断面図である。
【図１６Ｂ】調節可能な流量調節弁の動作を示す断面図である。
【図１６Ｃ】調節可能な流量調節弁の動作を示す断面図である。
【図１７】本発明のフローワッシャが本発明の調節弁本体とともに使用されない場合に得られる流れ特性を示すグラフである。
【図１８】本発明のフローワッシャが本発明の調節弁本体とともに使用される場合に得られる流れ特性を示すグラフである。
【図１９】飲料ディスペンサバルブサブアセンブリを示す斜視図である。
【図２０】飲料ディスペンサバルブサブアセンブリを示す斜視図である。
【図２１】飲料ディスペンサバルブサブアセンブリの分解図である。
【図２２】飲料ディスペンサバルブサブアセンブリの上部バルブ本体を示す、飲料ディスペンサバルブサブアセンブリの右側面に沿って切断した断面図である。
【図２３】飲料ディスペンサバルブサブアセンブリの上部バルブ本体を示す、飲料ディスペンサバルブサブアセンブリの左側面に沿って切断した断面図である。
【図２４】飲料ディスペンサバルブサブアセンブリの上部バルブ本体を示す、飲料ディスペンサバルブサブアセンブリの断面上面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
要求に応じて、本発明の詳細な実施形態が本明細書で開示されるが、開示される実施形態は本発明の単なる例示であり、本発明を様々な形態で実施できることが理解されるべきである。図面は、必ずしも縮尺通りではなく、いくつかの特徴は、特定の構成要素または工程の詳細を示すために誇張して示されている場合がある。
【００１７】
図４〜６は、流量調節弁２００と流量調節弁４００とを備えるモジュール式流量調節弁システム１を示している。モジュール式流量調節弁システム１の流量調節弁２００および流量調節弁４００は、流体流路７００，８００と流体連通している。特に、流量調節弁２００は、流体流路７００内にあるハウジング７０１内に挿入され、流量調節弁４００は、流体流路８００内にあるハウジング８０１内に挿入される。流体流路７００は、流体ライン７０３を通ってハウジング７０１の入口７０４に入る流体源７０２から流体を受け入れる。流体は、入口７０４から流量調節弁２００を通って流れ、ハウジング７０１の出口７０５から出る。ハウジング７０１を出た後、流体は、流体ライン７０６を流れて使用終点７０７に至る。流体流路８００は、流体ライン８０３を通ってハウジング８０１の入口８０４に入る流体源８０２から流体を受け入れる。流体は、入口８０４から流量調節弁４００を通って流れ、ハウジング８０１の出口８０５から出る。ハウジング８０１を出た後、流体は、流体ライン８０６を流れて使用終点８０７に至る。
【００１８】
ハウジング７０１，８０１内に挿入されると、流量調節弁２００および流量調節弁４００は、流体流路７００，８００内の所定の圧力範囲にわたって所望の流量をそれぞれ「維持」する。流量調節弁２００は、固定的な圧力範囲内で所望の流量を維持する。逆に、流量調節弁４００は、所望の流量を維持する圧力範囲を調節できる点で動的である。流量調節弁２００および流量調節弁４００は、図４および図５に示されるようにシステム内に個々に挿入されてもよく、あるいは、図６に示されるように組み合わされてもよい。流量調節弁２００と流量調節弁４００とを組み合わせることによって、モジュール式流量調節弁システム１は、２つの流体源間で流量を「同期」させ、これらの流体源を使用終点１０００（例えば、飲料ディスペンサバルブ）のところで組み合わせることができる。
【００１９】
図７〜１１Ｃは、流量調節弁２００を示している。流量調節弁２００は、フローワッシャ２５０と調節弁本体３００とを備えている。流量調節弁２００は、ハウジング７０１内に挿入され、流体流路７００と整合されて、流体流路７００内の所望の流量を所定の圧力範囲にわたって維持する。
【００２０】
図７，８および図１１Ａ〜１１Ｃは、フローワッシャ２５０を示している。フローワッシャ２５０は、フローワッシャ２５０が耐久性を有することができるが圧力下で変形することもできる任意の適切な材料（例えば、フルオロエラストマー）から製造される。圧力下で変形することによって、フローワッシャ２５０は、所定の圧力範囲にわたって所望の流量を維持することができる。この点は、本明細書においてより詳細に説明する。
【００２１】
フローワッシャ２５０は、支持壁２５２とプレート２５３とを有する本体２５１を備えている。支持壁２５２およびプレート２５３は、キャビティ２５５を形成する。好ましい実施形態では、プレート２５３は、実質的に円筒形の形状であり、プレート２５３は、支持壁２５２の上方にある。プレート２５３は、入口面２６０と、入口２６１と、出口面２６６と、出口２６２と、を備えている。プレート２５３は、さらに、プレート２５３を貫通する一定の直径を有するオリフィス２６３を備えている。入口２６１によって、流体はオリフィス２６３に入ることができ、出口２６２によって、流体はオリフィス２６３から出ることができる。さらに、オリフィス２６３によって、入口面２６０に衝突した流体が、そこを通過してキャビティ２５５内に入ることができる。特に、入口面２６０に衝突した流体は、入口面２６０に作用する圧力を生じさせる。この圧力は、今度は、流体を入口２６１へ入らせてオリフィス２６３を通らせる。オリフィス２６３を通過した後、流体は出口２６２を出てキャビティ２５５へ入る。
【００２２】
図９〜１１は、調節弁本体３００を示している。調節弁本体３００は、フローワッシャ座部３１０と、流体導管３２０と、内部にＯリングを受け入れるための溝３６１，３６２と、を備えている。フローワッシャ座部３１０は、フローワッシャ２５０を受け入れる。フローワッシャ座部３１０は、壁部３１３と、フローワッシャ受入面３１４と、流体導管入口３１５と、ディフューザアセンブリ３４０と、を備えている。
【００２３】
ディフューザアセンブリ３４０は、フローワッシャ座部３１０の中央部分の内側にある。ディフューザアセンブリ３４０は、ディフューザ３４１と、フローワッシャストッパ３４２〜３４７と、ディフューザチャネル３５１〜３５６と、を備えている。ディフューザ３４１は、ディフューザチャネル３５１〜３５６に液体を分配するように構成されている。ディフューザ３４１は、第１の端部３８１と、第２の端部３８２と、を備えており、ディフューザ３４１の断面積は、第１の端部３８１から第２の端部３８２まで徐々に増加している。フローワッシャストッパ３４２〜３４７は、フローワッシャ２５０と係合して、第２の圧力に到達した後にフローワッシャ２５０のさらなる変形を防止する。フローワッシャストッパ３４２〜３４７の動作は、本明細書においてより詳細に説明される。
【００２４】
流量調節弁２００は、次のようにして組み立てられる。Ｏリングが溝３６１，３６２内に挿入されて、流量調節弁２００とハウジング７０１との間のシールが提供される。フローワッシャ２５０は、フローワッシャ２５０のオリフィス２６３がディフューザ３４１よりも上方に位置するように、フローワッシャ座部３１０と整合する。フローワッシャ２５０は、その支持壁２５２が壁部３１３およびフローワッシャ受入面３１４と当接するように、フローワッシャ座部３１０内に設置される。フローワッシャ２５０がフローワッシャ座部３１０内に設置されると、フローワッシャ２５０の支持壁２５２は、フローワッシャ座部３１０の流体導管入口３１５を取り囲む。フローワッシャ座部３１０の流体導管入口３１５を取り囲んだ結果として、フローワッシャ２５０およびディフューザアセンブリ３４０は、ディフューザチャネル３５１〜３５６から流体を受け入れる周方向チャネル３５０を形成する。さらに、フローワッシャ２５０の出口面２６６とディフューザアセンブリ３４０とは、流体を周方向チャネル３５０内に移送する移送路を形成する。
【００２５】
組立後、流量調節弁２００は、流量調節弁２００が入口７０４と整合するように、ハウジング７０１内に挿入される。具体的には、流量調節弁２００は、フローワッシャ２５０が設置されたフローワッシャ座部３１０が流体ライン７０３から通じる入口７０４と整合するように、ハウジング７０１内に挿入される。さらに、流量調節弁２００の流体導管３２０は、出口７０５と整合する。ハウジング７０１内に挿入されると、流量調節弁２００は、流体を入口７０４から出口７０５まで移送する。
【００２６】
流量調節弁２００は、次のように動作して、流体を入口７０４から出口７０５まで移送する。流体は、流体源７０２を出て、流体ライン７０３を通って流れ始める。流体は、ハウジング７０１の入口７０４に入り、そこでは、流体はフローワッシャ２５０と接触する。フローワッシャ２５０に接触させる際、流体は、フローワッシャ２５０の入口面２６０に衝突し、その結果、入口面２６０に採用し始める流体圧力を生じさせる。圧力が入口面２６０に作用し始めるので、流体は、入口２６１内に入らされ、フローワッシャ２５０のオリフィス２６３を通らされる。オリフィス２６３を通った後、流体は、出口２６５を出て、キャビティ２５５へ入る。流体がキャビティ２５５に入ると、流体は、上述した移送路によって周方向チャネル３５０へ運ばれる。好ましい実施形態では、流体は、ディフューザ３４１と接触し、ディフューザ３４１の第１の端部３８１から第２の端部３８２まで移動する。流体は、ディフューザ３４１の第２の端部３８２から分散してディフューザチャネル３５１〜３５６内へ入る。流体は、ディフューザチャネル３５１〜３５６から周方向チャネル３５０へ移送され、周方向チャネル３５０に集められる。流体は、周方向チャネル３５０を満たし、それによって、フローワッシャ２５０のキャビティ２５５内の流体圧力が均一化される。流体圧力のこの均一化によって、フローワッシャ２５０を通る流体の流れが安定化され、フローワッシャ座部３１０内でフローワッシャ２５０が振動することが防止される。さらに、周方向チャネル３５０に集められた流体は、周方向チャネル３５０を出て、流体導管３２０を介して出口７０５に運ぶために流体導管入口３１５に入る。流体は、出口７０５を出て、流体ライン７０６によってエンドソース７０７まで運ばれる。
【００２７】
ハウジング７０１の入口７０４から出口７０５への流体の移送に加えて、流量調節弁２００は、所定範囲の圧力範囲にわたって流体流量も調節する。流体流量の調節は、流体がフローワッシャ２５０の入口面２６０に衝突することによって生じる流体圧力が初期の第１の圧力に到達したときに開始される。流量調節弁２００は、フローワッシャに通常関連付けられる第２の圧力に達した後であっても、流量を調節し続ける。
【００２８】
流体がフローワッシャ２５０の入口面２６０に衝突することによって生じる流体圧力が初期の第１の圧力に達するポイントまで上昇すると、フローワッシャ２５０は、回転的に変形して、初期の第１の圧力と第２の圧力との間で所望の流量を維持する。具体的には、支持壁２５２は、初期の第１の圧力と第２の圧力との間において、内側リム２７０の周りを回転して、オリフィス１６３の直径を増減させて、所望の流量を維持する。初期の第１の圧力を超える圧力上昇によって、支持壁２５２は、第２の圧力に達するまで支持壁２５２の内側リム２７０の周りを内側に向けて回転する。図１１Ｂに示されるように、支持壁２５２の内側に向けた回転によって、オリフィス２６３の直径が低減するようにフローワッシャ２５０が変形する。逆に、第２の圧力と初期の第１の圧力との間での圧力低下によって、支持壁２５２は、初期の第１の圧力に達するまで支持壁２５２の内側リム２７０の周りを外側に向けて回転する。支持壁２５２の外側に向けた回転によって、オリフィス２６３の直径が増大するようにフローワッシャ２５０が変形する。
【００２９】
第２の圧力を超える圧力上昇によって、フローワッシャストッパ３４２〜３４７と組み合わされたフローワッシャ２５０によって、フローワッシャ２５０は、所望の流量を維持し続けることができる。第２の圧力に達した後、フローワッシャストッパ３４２〜３４７は、フローワッシャ２５０と係合して、フローワッシャ２５０のさらなる回転的な変形を防止する。特に、第２の圧力を超えて圧力が上昇すると、フローワッシャ２５０は、支持壁２５２がその内側リム２７０の周りを内側に向けて回転することを中止させるように、フローワッシャストッパ３４２〜３４７に接触する。それによって、回転的な変形に起因するオリフィス１６３の直径がさらに低減することが防止される。フローワッシャ２５０がフローワッシャストッパ３４２〜３４７に接触した後、第２の圧力を超えるさらなる圧力上昇によって、フローワッシャ２５０は、径方向に圧縮される。具体的には、流体は、フローワッシャ２５０の支持壁２５２と、フローワッシャ座部３１０の壁部３１３と、の間に蓄積し始める。図１１Ｃに示されるように、フローワッシャ２５０の支持壁２５２と、フローワッシャ座部３１０の壁部３１３と、の間に流体が蓄積することによって、フローワッシャ２５０の支持壁２５２が径方向に圧縮され、その結果、流体流量を維持するオリフィス２６３の直径が低減される。
【００３０】
図１２〜１６Ｃは、流量調節弁４００を示している。流量調節弁４００は、フローワッシャ４５０と、調節弁本体５００と、を備えている。流量調節弁４００が調節可能であり、流量調節弁４００が所望の流量を維持する圧力範囲を操作することができる点において、流量調節弁４００は流量調節弁２００と異なっている。流量調節弁４００は、ハウジング８０１内に挿入され、流体流路８００と整合して、所定の圧力範囲にわたって流体流路８００内の所望の流量を維持する。
【００３１】
図１２，１３および図１６Ａ〜１６Ｃは、フローワッシャ４５０を示している。フローワッシャ４５０は、フローワッシャ４５０が耐久性を有することができるが圧力下で変形することもできる任意の適切な材料（例えば、フルオロエラストマー）から製造される。圧力下で変形することによって、フローワッシャ４５０は、所定の圧力範囲にわたって所望の流量を維持することができる。この点は、本明細書においてより詳細に説明する。
【００３２】
フローワッシャ４５０は、支持壁４５２とプレート４５３とを有する本体４５１を備えている。支持壁４５２およびプレート４５３は、キャビティ４５５を形成する。プレート４５３は、凹面４５７を取り囲むリム４５６を備えている。好ましい実施形態では、支持壁４５２は、実質的に円筒形の形状であり、プレート４５３は、支持壁４５２の上方にある。プレート４５３は、入口４６１と、出口面４６６と、出口４６２と、を備えている。プレート４５３は、さらに、プレート４５３を貫通する一定の直径を有するオリフィス４６３を備えている。入口４６１によって、流体はオリフィス４６３に入ることができ、出口４６２によって、流体はオリフィス４６３から出ることができる。さらに、オリフィス４６３によって、プレート４５３に衝突した流体が、そこを通過してキャビティ４５５内に入ることができる。特に、プレート４５３に衝突した流体は、凹面４５７に作用する圧力を生じさせる。この圧力は、今度は、流体を入口４６１へ入らせてオリフィス４６３を通らせる。オリフィス４６３を通過した後、流体は出口４６２を出てキャビティ４５５へ入る。
【００３３】
好ましい実施形態では、フローワッシャ４５０およびフローワッシャ２５０は、様々な粘度の流体を収容するために様々な形状を備えている。例えば、フローワッシャ２５０は、粘性が小さい流体（例えば、水）で動作するように構成され、一方、フローワッシャ４５０は、粘性が大きい流体（例えば、飲料シロップ）で動作するように構成される。流量調節弁２００および流量調節弁４００は、そこを流れる流体の粘度に応じて、フローワッシャ２５０およびフローワッシャ４５０のうちのいずれか一方を備えていてもよいことが理解されるべきである。
【００３４】
図１４〜１６は、調節弁本体５００を示している。調節弁本体５００は、フローワッシャ座部５１０と、導管５２０と、流体室５２１と、通路５２２と、ディフューザアセンブリ５４１と、内部にＯリングを受け入れるための溝５６１，５６２と、を備えている。フローワッシャ座部５１０は、フローワッシャ４５０を受け入れる。フローワッシャ座部５１０は、壁部５１３と、フローワッシャ受入面５１４と、流体導管入口５１５と、フローワッシャストッパ５４２〜５４５と、を備えている。フローワッシャストッパ５４２〜５４５は、フローワッシャ４５０と係合して、第１の圧力に達した後にフローワッシャ４５０がさらに変形することを防止する。フローワッシャストッパ５４２〜５４５の動作は、本明細書においてより詳細に説明される。
【００３５】
ディフューザアセンブリ５４１は、流体室５２１の内側にある。ディフューザアセンブリ５４１は、ディフューザ５６３と、ベース部５８３と、Ｏリングを受け入れるための溝５８７と、を備えている。ディフューザ５６３は、シャフト５８０と、先端５８５と、を備えている。先端５８５は、第１の端部５８１と、第２の端部５８２と、を備えており、先端５８５の断面積は、第１の端部５８１から第２の端部５８２まで徐々に増大する。さらに、ディフューザ５６３のシャフト５８０は、ベース部５８３内に挿入され、固定される。ベース部５８３は、調節弁本体５００の内部のネジ面と螺号するネジ部を備えており、それによって、ディフューザアセンブリ５６０を流体室５２１内に設置することができる。ディフューザアセンブリ５４１が、流体室５２１内に設置されると、ディフューザ５６３の一部分は、フローワッシャ４５０のオリフィス４６３および導管５２０の中央部分内に位置する。
【００３６】
ベース部５８３によって、先端５８５の第１の端部５８１は、フローワッシャ４５０のオリフィス４６３内に延伸または後退することができる。特に、係合面５８４を介してベース部５８３を回転させることによって、ユーザは、先端５８５の第１の端部５８１をフローワッシャ４５０のオリフィス４６３内へ延伸または後退させることができる。先端５８５の第１の端部５８１をフローワッシャ４５０のオリフィス４６３内へ延伸または後退させることによって、流量調節弁４００は、流量調節弁４００が所望の流量を維持する圧力範囲を調節することができる。この点は、本明細書においてより詳細に説明する。
【００３７】
流量調節弁４００は、次のように組み立てられる。Ｏリングが溝５６１，５６２内に挿入されて、流量調節弁４００とハウジング８０１との間にシールが提供される。ディフューザ５６３のシャフト５８０は、ベース部５８３内に挿入され、固定される。Ｏリングが溝５８７内に挿入され、ディフューザアセンブリ５４１と流体室５２１との間にシールが提供される。ベース部５８３のネジ部は、調節弁本体５００の内部のネジ面と螺合し、それによって、ディフューザアセンブリ５４１が流体室５２１内に設置される。フローワッシャ４５０は、フローワッシャ４５０のオリフィス４６３がディフューザ５６３の上方に位置するように、フローワッシャ座部５１０と整合する。フローワッシャ４５０は、その支持壁４５２が壁部５１３およびフローワッシャ受入面５１４に当接するように、フローワッシャ座部５１０内に設置される。さらに、ディフューザ５４１の第１の端部５８１は、オリフィス４６３内にある。フローワッシャ４５０がフローワッシャ座部５１０内に設置されると、フローワッシャ４５０の支持壁４５２は、フローワッシャ座部５１０のフローワッシャストッパ５４２〜５４５を取り囲む。フローワッシャ座部５１０のフローワッシャストッパ５４２〜５４５を取り囲んだ結果として、フローワッシャ４５０およびフローワッシャストッパ５４２〜５４５は、通路５５０と連通する周方向チャネル５５１を形成する。さらに、フローワッシャ４５０の出口面４６６、ディフューザアセンブリ５４１およびフローワッシャストッパ５４２〜５４５は、通路５５０を介して周方向チャネル５５１との間で流体を移送する移送通路を形成する。
【００３８】
組み立てた後、流量調節弁４００は、流量調節弁４００が流体流路８００と整合するように、ハウジング８０１内に挿入される。具体的には、流量調節弁４００は、フローワッシャ４５０が設置されたフローワッシャ座部５１０が、流体源８０２からつながっている入口８０４と整合するように、ハウジング８０１内に挿入される。さらに、流量調節弁４００の通路５２２は、出口８０５と整合する。ハウジング８０１内に挿入されると、流量調節弁４００は流体を入口８０４から出口８０５へ移送する。
【００３９】
流量調節弁４００は、次のように動作して、流体を入口８０４から出口８０５へ移送する。流体は、流体源８０２を出て、流体ライン８０３を通って流れ始める。流体は、ハウジング８０１の入口８０４に入り、そこでは、流体は、フローワッシャ４５０と接触する。フローワッシャ４５０と接触する際、流体は、フローワッシャ４５０のプレート４５３に衝突し、その結果、流体圧力が凹面４５７に作用し始め、流体は、入口４６１に入れられ、フローワッシャ４５０のオリフィス４６３を通らされる。オリフィス４６３を通った後、流体は、出口４６５を出て、フローワッシャ４５０のキャビティ４５５に入る。キャビティ４５５に入った流体は、通路５５０を流れて周方向チャネル５５１内に入る。流体は、周方向チャネル５５１を満たし、それによって、フローワッシャ４５０のキャビティ４４５内の流体圧力が均一化される。流体圧力のこの均一化によって、フローワッシャ４５０を通る流体の流れが安定化され、フローワッシャ座部５１０内でフローワッシャ４５０が振動することが防止される。さらに、オリフィス４６３を流れる流体は、ディフューザ５６３に接触し、先端５８５の第１の端部５８１から第２の端部５８２まで移動する。ディフューザ５６３の先端５８５は、流体導管入口５１５を通る流体を分散させ、導管５２０内に入る。流体は、導管５２０から流体室５２１に移送され、流体室５２１に集められる。流体は、出口８０５に運ばれるために、通路５２２を通って流体室５２１を出る。流体は、ハウジング８０１の出口８０５を出て、流体ライン８０６によってエンドソース８０７まで移送される。さらに、ディフューザ５６３は、過剰な流体を通路５５０内に分散させる。流体は、通路から周方向チャネル５５１へ移送され、周方向チャネル５５１に集められる。流体は、周方向チャネル５５１を満たし、それによって、フローワッシャ４５０のキャビティ４４５内の流体圧力が均一化される。流体圧力のこの均一化によって、フローワッシャ４５０を通る流体の流れが安定化され、フローワッシャ座部５１０内でのフローワッシャ４５０の振動が防止される。さらに、移送周方向チャネル５５１に集められた流体は、周方向チャネル５５１から通路５５０を介して移動し、導管５２０を介して出口８０５へ運ばれるために流体導管入口５１５に入る。
【００４０】
ハウジング８０１の入口８０４から出口８０５への流体の移送に加えて、流量調節弁４００は、所定の圧力範囲にわたって流体流量の調節も行う。流体流量の調節は、流体がフローワッシャ４５０の入口面４６０に衝突することによって生じる流体圧力が初期の第１の圧力に到達したときに開始される。流量調節弁４００は、フローワッシャに通常関連付けられる第２の圧力に達した後であっても、流量を調節し続ける。
【００４１】
流体がフローワッシャ４５０の入口面４６０に衝突することによって生じる流体圧力が初期の第１の圧力に達するポイントまで上昇すると、フローワッシャ４５０は、回転的に変形して、初期の第１の圧力と第２の圧力との間で所望の流量を維持する。具体的には、支持壁４５２は、初期の第１の圧力と第２の圧力との間において、内側リム４７０の周りを回転して、オリフィス４６３の直径を増減させて、所望の流量を維持する。初期の第１の圧力を超える圧力上昇によって、支持壁４５２は、第２の圧力に達するまで支持壁４５２の内側リム４７０の周りを内側に向けて回転する。図１６Ｂに示されるように、支持壁４５２の内側に向けた回転によって、オリフィス４６３の直径が低減するようにフローワッシャ４５０が変形する。逆に、第２の圧力と初期の第１の圧力との間での圧力低下によって、支持壁４５２は、初期の第１の圧力に達するまで支持壁４５２の内側リム４７０の周りを外側に向けて回転する。支持壁４５２の外側に向けた回転によって、オリフィス４６３の直径が増大するようにフローワッシャ４５０が変形する。
【００４２】
第２の圧力を超える圧力上昇によって、フローワッシャストッパ５４２〜５４５と組み合わされたフローワッシャ４５０によって、フローワッシャ４５０は、所望の流量を維持し続けることができる。第２の圧力に達した後、フローワッシャストッパ５４２〜５４５は、フローワッシャ４５０と係合して、フローワッシャ４５０のさらなる回転的な変形を防止する。特に、第２の圧力を超えて圧力が上昇すると、フローワッシャ４５０は、支持壁４５２がその内側リム４７０の周りを内側に向けて回転することを中止させるように、フローワッシャストッパ５４２〜５４５に接触する。フローワッシャ４５０がフローワッシャストッパ５４２〜５４７に接触した後、第２の圧力を超えるさらなる圧力上昇によって、フローワッシャ４５０は径方向に圧縮される。図１６Ｃに示されるように、フローワッシャ４５０の支持壁４５２と、フローワッシャ座部５１０の壁部５１３と、の間に流体が蓄積することによって、フローワッシャ４５０の支持壁４５２が径方向に圧縮され、その結果、流体流量を維持するオリフィス４６３の直径が低減される。
【００４３】
上述の特徴に加えて、流量調節弁４００は、そこを流れる流体の流量を操作者が設定できるように調節可能である。具体的には、ディフューザ５６３の第１の端部５８１をフローワッシャ４５０のオリフィス４６３内へ延伸または後退させることによって、流体流量が変化する。特に、ディフューザ５６３をオリフィス４６３内に延伸させることによって、オリフィス４６３が塞がれ、それによって、低流量が作り出される。逆に、オリフィス４６３からディフューザ５６３を後退させることによって、オリフィス４６３が拡張され、それによって、高流量が作り出される。流量調節弁４００の調節能力によって、調節可能な流量調節弁４００と、流量調節弁２００と、の間での流量の同期が可能になる。具体的には、操作者は、流量調節弁２００，４００の流体流量が所望の比率に維持されるように、流量調節弁４００を通る流体の流量を調節することができる。この点は、本明細書においてより詳細に説明する。
【００４４】
流量調節弁２００および流量調節弁４００の本実施形態は、既存の流量コントローラを改良する。図１および図２に示されるように、既存のフローワッシャは、フローワッシャのプレートと支持壁とが、支持壁の内側リムのところ、および、フローワッシャのオリフィスのところで接続するブロック形状を有している。既存のフローワッシャは、フローワッシャの内側リムの周りで回転可能にすることによって、流れを制御する。特に、支持壁の剛性を変更することによって流れが制御される。しかしながら、フローワッシャのこの既存の形状は、所定範囲にわたって流れを制御することを困難にする。具体的には、支持壁が硬すぎる場合には、流れカーブは、所望の範囲を外れて上昇する（Ｆ１に示される）。逆に、支持壁が柔らかすぎる場合、流れカーブは、外圧限界に達すると、劇的に低下する（Ｆ２に示される）。本実施形態では、フローワッシャ２５０およびフローワッシャ４５０の形状は、回転および径方向の圧縮を可能とするように変更される。具体的には、図１１Ａに示されるように、材料が支持壁２５２およびプレート２５３から取り除かれ、それによって、フローワッシャ２５０の本体２５１の周方向の厚みが低減される。同様に、図１６Ａに示されるように、材料が支持壁４５２およびプレート４５３から取り除かれ、それによって、フローワッシャ４５０の本体４５１の周方向の厚みが低減される。フローワッシャ２５０，４５０の本体２５１，４５１の周方向の厚みをそれぞれ低減することによって、フローワッシャ２５０，４５０は、いっそう容易に回転し、図１１Ｃおよび図１６Ｃに示されるように、径方向に圧縮されることができる。しかしながら、回転と径方向の圧縮とを組み合わせると、図３に示されるように流れ・圧力カーブを生み出す変形が大きくなりすぎる。図１１Ｂに示されるように、過剰な変形を防止するために、調節弁本体３００のフローワッシャストッパ３４２〜３４７と組み合わされた場合のフローワッシャ２５０は、フローワッシャ２５０の過剰な回転を防止し、それによって、フローワッシャ２５０の径方向の圧縮が可能になる。同様に、図１６Ｂに示されるように、調節弁本体５００のフローワッシャストッパ５４２〜５４５と組み合わされた場合のフローワッシャ４５０は、フローワッシャ４５０の過剰な回転を防止し、それによって、フローワッシャ４５０の径方向の圧縮が可能になる。回転のみが生じる場合、図１７に示される流れ・圧力カーブが生じるであろう。フローワッシャ２５０およびフローワッシャ４５０は、回転および径方向の圧縮をフローワッシャストッパ３４２〜３４７およびフローワッシャストッパ５４２〜５４５とそれぞれ組み合わせるので、図１８に示される流れ・圧力カーブが実質的に完全に生じる。
【００４５】
モジュール式流量調節弁システム１は、所定の圧力範囲にわたって流量を調節する必要がある任意のシステムにおいて使用することができる。例示目的で、また、モジュール式流量調節弁システム１の理解を助けるために、モジュール式流量調節弁システム１は、図１９〜２４に示される飲料ディスペンサバルブサブアセンブリ１０内に備えられていてもよい。好ましい実施形態では、飲料ディスペンサバルブサブアセンブリ１０は、手動バルブアセンブリを使用した機械的操作のためにセットアップされるが、当業者は、飲料ディスペンサバルブサブアセンブリ１０が電動バルブアセンブリを使用した電気的操作のためにセットアップされてもよいことを認識するであろう。飲料ディスペンサバルブサブアセンブリ１０内に挿入されたとき、流量調節弁２００は、希釈流路内において所望の流量を維持し、調節可能な流量調節弁４００は、シロップ流路内において所望の流量を維持する。さらに、飲料ディスペンサバルブサブアセンブリ１０内に挿入されたとき、モジュール式流量調節弁システム１の流量調節弁２００および流量調節弁４００は、それらの流量を「同期」させて、適切なシロップ／水比を維持し、それによって、適切な味の飲料が製造される。
【００４６】
飲料ディスペンサバルブサブアセンブリ１０は、カバー１１と、上部バルブ本体１４と下部バルブ本体１６とをさらに有するバルブ本体１２と、カップレバーアーム１８と、ノズル２０と、下部ハウジングプレート２２と、シロップバルブ３４と、希釈液バルブ４４と、バルブアクチュエータ６０と、上部バルブ本体１４と一体的に形成された鉛直取付プレート１２４と、を備えている。
【００４７】
上部バルブ本体１４は、上部バルブ本体１４を通るシロップ導管２４および希釈液導管２６を備えている。シロップ導管２４は、鉛直取付プレート１２４のシロップ入口ポートから下部バルブ本体１６の孔３０を通ってノズル２０まで延在している。シロップ導管２４は、その中に流量調節弁４００を受け入れるための流量調節弁室１２６を備えている。希釈液導管２６は、鉛直取付プレート１２４の希釈液入口ポートから下部バルブ本体１６の希釈液孔３２を通ってノズル２０まで延在している。希釈液導管２６は、その中に流量調節弁２００を受け入れるための流量調節弁室１２８を備えている。流量調節弁４００および流量調節弁２００がそれらのそれぞれの室１２６，１２８内に位置決めされた後、保持部１７０がネジ１７４によって上部バルブ本体１４に取り付けられる。
【００４８】
下部バルブ本体１６は、希釈液孔３２とシロップ孔３０とを備えている。希釈液孔３２は、流量調節弁２００から希釈液を受け入れる。希釈液を受け入れた後、希釈液は、希釈液通路を通って流れ、ノズル２０内に入る。シロップ孔３０は、流量調節弁４００からシロップを受け入れる。シロップを受け入れた後、シロップは、シロップ通路を通って流れ、ノズル２０内に入る。
【００４９】
シロップバルブ３４（好ましくは、パドル式バルブ）は、下部バルブ本体１６の上部部分と上部バルブ本体１４の下部部分とによって形成されるシロップバルブ室３６内に着座する。シロップバルブ３４は、シロップ導管２４を通るシロップのオン／オフ流れを制御する。シロップバルブ３４は、シロップバルブ座部３８に接触する。シロップバルブ３４は、作動レバーアーム４０を備えている。作動レバーアーム４０は、さらに、下部バルブ本体１６の外側に延在する先端４２を備えている。先端４２は、任意の適切な手段（例えば、柱７０）を使用して下部ハウジングプレート２２に固定された付勢部材４３に接続される。付勢部材４３は、シロップバルブ３４を常閉位置に付勢する。
【００５０】
希釈液バルブ４４（好ましくは、パドル式バルブ）は、下部バルブ本体１６の上部部分と上部バルブ本体１４の下部部分との間に形成された希釈液室４６内に着座する。希釈液バルブ４４は、希釈液導管２６を通る希釈液のオン／オフ流れを制御する。希釈液バルブ４４は、希釈液バルブ座部３９に接触する。希釈液バルブ４４は、作動レバーアーム４６を備えている。作動レバーアーム４６は、さらに、下部バルブ本体１６の外側に延在する先端４８を備えている。先端４８は、任意の適切な手段（例えば、柱７１）を使用して下部ハウジングプレート２２に固定された付勢部材４９に接続される。付勢部材４９は、シロップバルブ３４を常閉位置に付勢する。
【００５１】
カップレバーアーム１８は、上部バルブ本体１４に位置するピン８１，８２に固定される。特に、カップレバーアーム１８は、ピン８１，８２のまわりに挿入される孔５８，５９を備えている。ピン８１，８２によって、カップレバーアーム１８は、枢動軸５４を中心として枢動することができる。さらに、付勢部材５６が、カップレバーアーム１８およびバルブ本体１２に固定される。カップレバーアーム１８は、静止位置と作動位置とを有している。付勢部材５６は、カップレバーアーム１８を静止位置に付勢する。作動位置では、カップレバーアーム１８は、バルブアクチュエータ６０を動作させて、シロップバルブ３４および希釈液バルブ４４を同時にそれぞれ開ける。それによって、飲料がノズル２０から分注される。
【００５２】
バルブアクチュエータ６０は、上部バルブ本体１４の孔９１と係合するピン８３を使用して上部バルブ本体１４に固定されるヒンジ６１を備えている。上部バルブ本体１４に固定されると、ピン８３によって、バルブアクチュエータ６０は、枢動点６７を中心として枢動することができる。バルブアクチュエータ６０は、カップレバーインタフェース６４とパドル式バルブインタフェース６６とを備えている。カップレバーインタフェース６４は、カップレバーアーム１８と係合し、パドル式バルブインタフェース６６は、シロップバルブ３４および希釈液バルブ４４の先端４２および先端４８とそれぞれ係合する。さらに、バルブアクチュエータ６０は、バルブ作動位置とバルブ解放位置との間で移動する。
【００５３】
下部ハウジングプレート２２は、上部バルブ本体１４および下部バルブ本体１６のための取付点を提供する。下部ハウジングプレート２２は、カップレバーアーム１８を受け入れるための孔９３と、ノズル２０を受け入れるための孔９４と、付勢部材４３，４９を受け入れて固定する柱７０，７１と、ネジを受け入れるための孔９５〜１００と、を備えている。下部プレート２２の孔９５〜１００を通って配置されるネジは、上部バルブ本体１４と下部バルブ本体１６とを互いに固定するとともに、下部ハウジングプレート２２に固定する。
【００５４】
ノズル２０は、シロップ導管２４からのシロップと希釈液導管２６からの希釈液とを移送するために飲料ディスペンサバルブサブアセンブリ１０を備えている。シロップと希釈液とを受け入れた後、ノズル２０は、シロップ（製品）と希釈液とを混合して、分注飲料を製造する。ノズル２０は、当該技術分野で周知のように、ディフューザを取り囲む混合室を形成する。ディフューザは、下部バルブ本体１６と摩擦係合し、ノズル２０は、下部ハウジングプレート２２の孔９４に嵌合して、下部ハウジングプレート２２と摩擦係合する。
【００５５】
飲料ディスペンサバルブサブアセンブリ１０は、次のようにして組み立てられる。流量調節弁４００および流量調節弁２００は、それらのそれぞれの室１２６，１２８内に配置される。保持部１７０は、ネジ１７４によって上部バルブ本体１４に取り付けられ、それによって、調節可能な流量調節弁４００と流量調節弁２００とが上部バルブ本体１４内に固定される。バルブアクチュエータ６０のヒンジ６１は、上部バルブ本体１４の孔９１，９２と整合する。ピン８３は、孔９１，９２を通って配置され、したがって、ヒンジ６１は、それぞれ、バルブアクチュエータ６０を上部バルブ本体１４に固定する。カップレバーアーム１８の孔５８，５９は、上部バルブ本体１４のピン８１，８２のまわりに挿入される。付勢部材５６は、カップレバーアーム１８およびバルブ本体１２に固定される。カップレバーアーム１８およびバルブ本体１２に固定されると、付勢部材５６は、カップレバーアーム１８を静止位置に付勢する。
【００５６】
シロップバルブ３４および希釈液バルブ４６は、シロップバルブ座部３８内および希釈液バルブ座部３９内にそれぞれ着座される。上部バルブ本体１４は、下部バルブ本体１６の上に配置され、それらの間に当接関係が成立する。それによって、シロップバルブ室３６と希釈液室４６とが形成される。さらに、上部バルブ本体１４を下部バルブ本体１６の上に配置することによって、バルブアクチュエータ６０のパドル式バルブインタフェース６６が、シロップバルブ３４および希釈液バルブ４４の先端４２および先端４８とそれぞれ係合する。
【００５７】
付勢部材４３，４９は、下部ハウジングプレート２２の柱７０，７１のまわりにそれぞれ挿入される。付勢部材４３，４９が適所に配置されると、下部ハウジングプレート２２の孔９４は、下部バルブ本体１６の通路３１，３３と整合し、下部ハウジングプレート２２の孔９３は、カップレバーアーム１８と整合する。カップレバーアーム１８の一部分が下部プレート２２の孔９３を通って配置され、ネジが孔９５〜１００内に挿入される。それによって、上部バルブ本体１４と下部バルブ本体１６とが互いに固定されるとともに、下部ハウジングプレート２２に固定される。上部バルブ本体１４と下部バルブ本体１６とを下部ハウジングプレート２２に固定する際、シロップバルブ３４および希釈液バルブ４６の先端４２および先端４８は、それぞれの付勢部材４３，４９と接触する。付勢部材４３，４９は、シロップバルブ３４および希釈液バルブ４６を常閉位置に付勢する。さらに、付勢部材４３，４９は、シロップバルブ３４および希釈液バルブ４６の先端４２および先端４８に力を加える。力を加えることによって、シロップバルブ３４および希釈液バルブ４６の先端４２および先端４８は、バルブアクチュエータ６０が枢動点６７を中心として枢動するとともにそのバルブ解放位置へ移動するように、バルブアクチュエータ６０のパドル式バルブインタフェース６６に係合する。
【００５８】
動作中において、カップレバーアーム１８は、バルブアクチュエータ６０と係合して、パドル式バルブ３４，４４を開く。具体的には、カップレバーアーム１８の底端が手持操作式カップ（図示せず）によって押し戻され、カップレバーアーム１８は、静止位置から作動位置へ移動する。静止位置から作動位置への移動において、カップレバーアーム１８は、枢動軸５４を中心として枢動して、バルブアクチュエータ６０のカップレバーインタフェース６４と係合し、バルブアクチュエータ６０をその枢動点６７を中心として枢動させる。その結果、バルブアクチュエータ６０は、そのバルブ解放位置からそのバルブ作動位置へ移動する。
【００５９】
バルブアクチュエータ６０がそのバルブ作動位置へ移動することによって、バルブアクチュエータ６０のパドル式バルブインタフェース６６は、シロップバルブ３４および希釈液バルブ４４の先端４２および先端４８を操作することとなり、それによって、シロップバルブ３４および希釈液バルブ４４が開かれる。具体的には、バルブアクチュエータ６０のパドル式バルブインタフェース６６は、枢動して、シロップバルブ３４および希釈液バルブ４４のそれぞれの付勢部材４３，４９の付勢力に打ち勝つ。付勢部材４３，４９の付勢力に打ち勝つと、バルブアクチュエータ６０によって、２つのパドル式バルブ４０，４６の先端４２，４８は、下方にスナップされ、シロップバルブ３４および希釈液バルブ４４が迅速、完全かつ同時に開かれる。次いで、希釈液およびシロップは、孔３０，３２をそれぞれ通ってノズル２０へ流れる。ノズル２０では、それらが混合され、カップへ排出される。
【００６０】
カップレバーアーム１８が解放されたとき、付勢部材５６および付勢部材４３，４９は、協働してシロップバルブ３４および希釈液バルブ４４を閉め、バルブアクチュエータ６０をそのバルブ解放位置へ移動させ、カップレバーアーム１８をその静止位置へ戻す。具体的には、カップレバーアーム１８の底端が解放されたとき、付勢部材５６は、カップレバーアーム１８に作用して、カップレバーアーム１８をその作動位置からその静止位置へ付勢する。さらに、カップレバーアーム１８は、枢動軸５４を中心として枢動して、バルブアクチュエータ６０のカップレバーインタフェース６４から係合解除される。したがって、バルブアクチュエータ６０は、そのバルブ作動位置からそのバルブ解放位置まで移動することができる。特に、カップレバーアーム１８がカップレバーインタフェース６４から係合解除されることによって、付勢部材４３，４９を圧縮する力が取り除かれる。その結果、付勢部材４３，４９は、２つのパドル式バルブアーム４０，４６の先端４２，４８を付勢する。その結果、それらは上方にスナップされ、それによって、シロップバルブ３４および希釈液バルブ４４は迅速、完全かつ同時にそれらの常閉位置に戻される。シロップバルブ３４および希釈液バルブ４４がそれらの常閉位置に戻されると、希釈液およびシロップは、孔３０，３２をそれぞれ通ってノズル２０へ流れるのを停止する。
【００６１】
シロップバルブ３４および希釈液バルブ４４がそれらの常閉位置に戻ることに加えて、付勢部材４３，４９の付勢力によって、パドル式バルブアーム４０，４６の先端４２，４８は、バルブアクチュエータ６０のパドル式バルブインタフェース６６を操作する。具体的には、付勢部材４３，４９は、シロップバルブ３４および希釈液バルブ４６の先端４２，４８に力を加える。シロップバルブ３４および希釈液バルブ４６の先端４２，４８に加えられた力によって、シロップバルブ３４および希釈液バルブ４６の先端４２，４８は、バルブアクチュエータ６０のパドル式バルブインタフェース６６と係合する。その結果、バルブアクチュエータ６０は、その枢動点６７を中心として枢動し、そのバルブ解放位置まで移動する。
【００６２】
飲料産業では、ほとんどの飲料は、適切な味の飲料を作り出すために特定の希釈液／シロップ比を必要とする。例えば、ソーダは、典型的には、１パートのシロップに対して５パートの炭酸水を必要とする。これは、通常、正確な数を作り出すために調節する２つの流量調節弁システムによって達成される。例えば、１つの流量調節弁は、０．２５オンス／秒のシロップ流量を作り出すために、流体圧力にかかわらず調節する。同様に、２つ目の流量調節弁は、１．２５オンス／秒の水流量を作り出すために、流体圧力にかかわらず調節する。２つの調節可能な流量調節弁が適切な水／シロップ比を供給するものの、それは、飲料分注バルブのコストを増大させる。
【００６３】
モジュール式流量調節弁システム１の本実施形態では、希釈液の流量を維持する流量調節弁２００は調節不能であり、一方、シロップの流量を維持する流量調節弁４００は調節可能である。モジュール式流量調節弁システム１は広い圧力範囲にわたって動作するので、モジュール式流量調節弁システム１は、調節可能な流量調節弁４００のみを必要とする。このことは、飲料ディスペンサバルブサブアセンブリ１０の製造コストを大幅に低減させる。
【００６４】
適切な希釈液／シロップ比（１パートのシロップに対して５パートの炭酸水）を実現するために、ユーザは、希釈液導管２６を通る希釈液の流量を測定するであろう。希釈液導管２６を通る希釈液の流量が測定されると、次いで、ユーザは、所望の希釈液／シロップ比を与えるシロップの流量を計算するであろう。実例として、ユーザは、測定された希釈液流量を所望の流量比で割って、所望のシロップ流量を決定する。シロップの流量を計算した後、ユーザは、シロップ導管２４を流れるシロップが所望の希釈液／シロップ比を与える比率で供給されるように、流量調節弁４００を調節する。例えば、希釈液／シロップ比が５：１であり、希釈液導管２６を通るシロップ流量が６オンス／秒で測定される場合、シロップ導管２４を流れるシロップ流量は、適切な希釈液／シロップ比を実現するためには、１．２オンス／秒でなければならない。シロップ導管２４を通る適切な流量を達成するために、流量調節弁４００は、１．２オンス／秒の流量が達成されるまでベース部の係合面を回転させることによって調節される。希釈液導管２６を通る流量が６オンス／秒であり、シロップ導管２４を通る流量が１．２オンス／秒である場合、５：１の適切な希釈液／シロップ比で飲料がユーザに供給される。
【００６５】
適切な希釈液／シロップ比に加えて、（１パートのシロップに対して５パートの炭酸水）は、次のようにして達成される。希釈液導管２６を通る希釈液の流量が測定され、次いで、シロップ導管２４と合わせた希釈液導管２６の総流量が測定される。総流量を測定した後、シロップ導管２４は、適切な希釈液／シロップ比与えるように調節される。例えば、希釈液導管２６を通る希釈液の流量が６オンス／秒で測定された場合、適切な希釈液／シロップ比を達成するために、希釈液およびシロップの総流量は７．２オンス／秒にならなければならない。適切な総流量を達成するために、流量調節弁４００が調節される。特に、シロップ導管２４に配置された流量調節弁４００は、７．２オンス／秒の総流量が達成されるまでベース部の係合面を回転させることによって調節される。それによって、所望の５：１の希釈液／シロップ比が得られる。
【００６６】
上述の好ましい実施形態に関して本発明が説明されたが、そのような説明は、単に例示目的であり、多くの代替形態、等価物および様々な程度のバリエーションが本発明の範囲内にあることが当業者には明らかである。したがって、この範囲は、上記の詳細な説明によっていかなる点においても限定されるものではなく、次の特許請求の範囲によってのみ定まる。
〔態様１〕
流量調節弁システムであって、
流体流路内に配置されるように構成され、前記流体流路を流れる流体を所望の流量に維持するように構成された流量調節弁を備え、
前記流量調節弁は、
フローワッシャであって、該フローワッシャを通るオリフィスを有するフローワッシャと、
前記フローワッシャを受け入れるように構成された調節弁本体と
を備え、
前記フローワッシャは、第１の流体圧力と第２の流体圧力との間の流体圧力で、回転的に変形して、前記オリフィスの大きさを増減させ、それによって、前記流体流路内の流体の前記所望の流量を維持し、
前記フローワッシャは、前記第２の流体圧力以上の流体圧力で、前記調節弁本体の一部分と接触して、前記フローワッシャのさらなる回転的な変形を防止し、
前記フローワッシャは、前記オリフィスの大きさを増減するために径方向に圧縮されるか、または、拡張され、それによって、前記流体流路内の流体の前記所望の流量を維持する
流量調節弁システム。
〔態様２〕
態様１に記載の流量調節弁システムであって、
前記調節弁本体は、
前記フローワッシャを受け入れるフローワッシャ座部と、
前記フローワッシャ座部に配置されるディフューザアセンブリと
を備え、
前記フローワッシャおよび前記ディフューザアセンブリは、移送路を形成し、
前記フローワッシャの前記オリフィスは、流体を前記移送路に移送するために前記移送路と連通し、
前記調節弁本体は、さらに、流体導管入口と流体導管出口とを有する流体導管を備え、
前記移送路は、流体を前記流体導管に移送するために前記流体導管と連通する
流量調節弁システム。
〔態様３〕
態様２に記載の流量調節弁システムであって、
前記フローワッシャは、支持壁上に配置されたプレートを備え、
前記プレートは、該プレートを通る前記オリフィスを備え、
前記支持壁は、前記第１の流体圧力と前記第２の流体圧力との間において、回転して、前記オリフィスの大きさを増減させる
流量調節弁システム。
〔態様４〕
態様３に記載の流量調節弁システムであって、
前記フローワッシャは、前記第２の流体圧力以上の流体圧力で、前記ディフューザアセンブリの一部分と接触し、それによって、前記オリフィスの大きさを低減させる前記支持壁の回転を防止する
流量調節弁システム。
〔態様５〕
態様４に記載の流量調節弁システムであって、
流体圧力が前記第２の流体圧力未満に低下したとき、前記フローワッシャの前記支持壁は、前記フローワッシャが前記ディフューザアセンブリの前記一部分と接触することを中止するように、回転する
流量調節弁システム。
〔態様６〕
態様３に記載の流量調節弁システムであって、
前記フローワッシャ座部は、
壁部と、
前記壁部に隣接するフローワッシャ受入面と
を備え、
前記フローワッシャの前記支持壁は、前記壁部に隣接する前記フローワッシャ受入面上にある
流量調節弁システム。
〔態様７〕
態様６に記載の流量調節弁システムであって、
前記第２の流体圧力以上の流体圧力で、
前記フローワッシャの前記支持壁と前記フローワッシャ座部の前記壁部との間に流体が蓄積することによって、前記フローワッシャの前記支持壁が径方向に圧縮され、その結果、前記流体流路内の流体の前記所望の流量を維持する前記オリフィスの直径が低減し、
前記フローワッシャの前記支持壁と前記フローワッシャ座部の前記壁部との間の流体が低減することによって、前記フローワッシャの前記支持壁が径方向に拡張され、その結果、前記流体流路内の流体の前記所望の流量を維持する前記オリフィスの直径が増大する
流量調節弁システム。
〔態様８〕
態様６に記載の流量調節弁システムであって、
前記フローワッシャの前記プレートは、入口面と出口面とを備え、
前記プレートの前記出口面と前記支持壁とは、それらの間にキャビティを形成する
流量調節弁システム。
〔態様９〕
態様８に記載の流量調節弁システムであって、
前記流路を流れる流体は、流体が前記フローワッシャの前記オリフィスを通されるように、そこに圧力を生成する前記プレートの前記入口面と接触する
流量調節弁システム。
〔態様１０〕
態様９に記載の流量調節弁システムであって、
前記移送路を流体で満たすことによって、前記フローワッシャの前記キャビティ内の流体圧力が均一化され、それによって、前記フローワッシャを通る流体の流れが安定化されるとともに、前記フローワッシャ座部内での前記フローワッシャの振動が防止される
流量調節弁システム。
〔態様１１〕
態様１０に記載の流量調節弁システムであって、
前記移送路に収集された流体は、前記流体導管を介して前記流体出口へ運ぶために前記流体導管入口に入る
流量調節弁システム。
〔態様１２〕
態様１１に記載の流量調節弁システムであって、
前記流路を流れ、前記プレートの前記入口面に接触する流体が前記第１の流体圧力と前記第２の流体圧力との間の流体圧力を生成するとき、
前記フローワッシャの前記支持壁は、流体圧力の上昇に応じて、内側リムの周りを内側に向けて回転して前記オリフィスの直径を低減させ、それによって、前記流体流路内の流体の前記所望の流量を維持し、
前記フローワッシャの前記支持壁は、流体圧力の低下に応じて、内側リムの周りを外側に向けて回転して前記オリフィスの直径を増大させ、それによって、前記流体流路内の流体の前記所望の流量を維持する
流量調節弁システム。
〔態様１３〕
態様１２に記載の流量調節弁システムであって、
前記流路を流れ、前記プレートの前記入口面に接触する流体が前記第２の流体圧力以上の流体圧力を生成するとき、
前記フローワッシャは、前記調節弁本体の一部分と接触して、前記フローワッシャのさらなる回転的な変形を防止し、
流体圧力の上昇に応じて、流体が、前記フローワッシャの前記支持壁と前記フローワッシャ座部の前記壁部との間に蓄積し、その結果、前記フローワッシャは、径方向に圧縮されて、前記オリフィスの大きさを低減させ、それによって、前記流体流路内の流体の前記所望の流量を維持し、
流体圧力の低下に応じて、前記フローワッシャの前記支持壁と前記フローワッシャ座部の前記壁部との間の流体が低減され、その結果、前記フローワッシャは、径方向に拡張されて、前記オリフィスの大きさを増大させ、それによって、前記流体流路内の流体の前記所望の流量を維持する
流量調節弁システム。
〔態様１４〕
態様６に記載の流量調節弁システムであって、
前記ディフューザアセンブリは、
前記フローワッシャ座部の中央に配置されるディフューザと、
前記ディフューザに隣接する少なくとも１つのフローワッシャストッパと
を備え、
前記フローワッシャストッパは、前記第２の流体圧力以上の流体圧力で前記フローワッシャと係合して、前記オリフィスの大きさを低減する前記支持壁の回転を防止し、
前記ディフューザアセンブリは、さらに、少なくとも１つのディフューザチャネルを備え、
前記移送路は、前記ディフューザチャネルと、前記フローワッシャと前記ディフューザアセンブリとによって形成される周方向チャネルと、を備え、
前記ディフューザは、前記フローワッシャの前記オリフィスから前記ディフューザチャネル内へ流体を移送し、
前記ディフューザチャネルは、前記周方向チャネル内へ流体を移送する
流量調節弁システム。
〔態様１５〕
態様１４に記載の流量調節弁システムであって、
前記フローワッシャストッパによる前記フローワッシャの係合は、前記第２の流体圧力以上の流体圧力で、前記移送チャネルの一部分をシールし、その結果、前記オリフィスを通る流体は、前記ディフューザに接触して前記ディフューザチャネルに入り、
前記ディフューザチャネルは、前記流体が前記周方向チャネルに集まって、前記流体導管を介して前記出口へ運ぶために前記導管入口に入るように、前記流体を前記周方向チャネルへ移送する
流量調節弁システム。
〔態様１６〕
態様１４に記載の流量調節弁システムであって、
前記第２の流体圧力以上の流体圧力で、
前記フローワッシャの前記支持壁と前記フローワッシャ座部の前記壁部との間に流体が蓄積することによって、前記フローワッシャの前記支持壁が径方向に圧縮され、その結果、前記流体流路内の流体の前記所望の流量を維持する前記オリフィスの直径が低減され、
前記フローワッシャの前記支持壁と前記フローワッシャ座部の前記壁部との間の流体が低減することによって、前記フローワッシャの前記支持壁が径方向に拡張され、その結果、前記流体流路内の流体の前記所望の流量を維持する前記オリフィスの直径が増大される
流量調節弁システム。
〔態様１７〕
態様６に記載の流量調節弁システムであって、
前記ディフューザアセンブリは、
前記フローワッシャ座部の中央に配置されたディフューザと、
前記ディフューザに隣接する少なくとも１つのフローワッシャストッパと
を備え、
前記フローワッシャストッパは、前記第２の流体圧力以上の流体圧力で前記フローワッシャと係合して、前記オリフィスの大きさを低減する前記支持壁の回転を防止し、
前記ディフューザアセンブリは、さらに、前記フローワッシャと前記少なくとも１つのフローワッシャストッパとによって形成される周方向チャネルに連通する少なくとも１つのディフューザチャネルを備え、
前記ディフューザは、前記フローワッシャの前記オリフィスから前記ディフューザチャネルまで流体を移送し、
前記ディフューザチャネルは、前記周方向チャネルを流体で満たすことによって前記フローワッシャのキャビティ内の流体圧力を均一化し、それによって、前記フローワッシャを通る流体の流れを安定化させるとともに前記フローワッシャ座部内での前記フローワッシャの振動を防止するように、前記周方向チャネル内へ流体を移送する
流量調節弁システム。
〔態様１８〕
態様１７に記載の流量調節弁システムであって、
前記第２の流体圧力以上の流体圧力で、
前記フローワッシャの前記支持壁と前記フローワッシャ座部の前記壁部との間に流体を蓄積することによって、前記フローワッシャの前記支持壁が径方向に圧縮され、その結果、前記流体流路内の流体の前記所望の流量を維持する前記オリフィスの直径が低減され、
前記フローワッシャの前記支持壁と前記フローワッシャ座部の前記壁部との間の流体が低減することによって、前記フローワッシャの前記支持壁が径方向に拡張され、その結果、前記流体流路内の流体の前記所望の流量を維持する前記オリフィスの直径が増大される
流量調節弁システム。
〔態様１９〕
態様１７に記載の流量調節弁システムであって、
前記ディフューザが前記フローワッシャの前記オリフィス内へ延伸することによって、前記流体流路内の前記流体流量が低減され、
前記ディフューザが前記フローワッシャの前記オリフィスから後退することによって、前記流体流路内の前記流体流量が増大される
流量調節弁システム。
〔態様２０〕
態様１７に記載の流量調節弁システムであって、
前記調節弁本体は、さらに、前記流体導管の前記流体導管出口に連通する流体室を備える
流量調節弁システム。
〔態様２１〕
態様２０に記載の流量調節弁システムであって、
前記ディフューザアセンブリは、さらに、前記流体室内に設置され、前記流体室内において直線的に調節可能であるベース部を備え、
前記ディフューザは、前記ベース部内に配置されるシャフトと、先端と、を備え、
前記先端を前記フローワッシャの前記オリフィス内へ延伸させる前記ベース部の直線的な調節によって、前記流体流路内の前記流体流量が低減され、
前記先端を前記フローワッシャの前記先端から後退させる前記ベース部の直線的な調節によって、前記流体流路内の前記流体流量が増大される
流量調節弁システム。
〔態様２２〕
第１の流体と第２の流体とを所望の流量比で混合することができるように構成された流量調節弁システムであって、
第１の流体流路内に配置されるように構成されるとともに、第１の流体が流れる第１の流量調節弁であって、調節不能であり、前記第１の流体流路を流れる前記第１の流体を第１の流量に維持する第１の流量調節弁と、
第２の流体流路内に配置されるように構成されるとともに、第２の流体が流れる第２の流量調節弁であって、前記第２の流路を流れる前記第２の流体の流量が、前記所望の流量比を維持する前記第１の流量に対する第２の流量に調節され得るように、調節可能である第２の流量調節弁と
を備える流量調節弁システム。
〔態様２３〕
第１の流体流路と第２の流体流路との間で所望の流量比を達成する方法であって、
第１の流体流路内に調節不能な流量調節弁を配置する工程と、
第２の流体流路内に調節可能な流量調節弁を配置する工程と、
前記第１の流体流路を流れる流体の前記流量を測定する工程と、
前記第１の流体流路を流れる流体の前記測定された流量を使用して、前記第１の流体流路と前記第２の流体流路との間での所望の流量比を成立させる、前記第２の流体流路を流れる流体についての流量を計算する工程と、
前記第２の流体流路を流れる前記流体が前記計算された流量で流れ、それによって、前記第１の流体流路と前記第２の流体流路との間での前記所望の流量比が成立するように、前記第２の流体流路内の前記調節可能な流量調節弁を調節する工程と
を備える方法。
〔態様２４〕
態様２３に記載の第１の流体流路と第２の流体流路との間で所望の流量比を達成する方法であって、
前記第２の流体流路を流れる流体について流量を計算する工程は、前記第１の流体流路を流れる流体の前記測定された流量を、前記第１の流体流路と前記第２の流体流路との間での前記所望の流量比で割る工程を備える
方法。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１Ａ】
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【図１１Ｂ】
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【図１１Ｃ】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６Ａ】
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【図１６Ｂ】
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【図１６Ｃ】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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