(57)【要約】モジュール式充填装置は、押ボタン、ボトル係合用ヨーク、または、バケツ充填用ホースの末端における手動バルブにより操作され得る簡素なパイロットバルブを備える。上記装置のモジュール式構成に依れば、差込型のシール接続によりモジュール式水マニホルド上に複数のユニットが並置され得る。非発泡ベンチュリ（５４）および噴出口部（２８）は、水に化学物質を混合すると共に、ボトルを充填する際の発泡を最小化する。相互混合することなく複数の化学物質が回転セレクタにより選択され得る。
2004509020.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
支持体上に並置して相互係合的に取り付け可能な複数の容器充填装置を備え、
前記装置の各々は液体マニホルド部分を含み、該部分は一端に雄形差込取付具と、他端に雌形差込取付具とを有し、
前記各差込取付具は、１つの装置の雌形取付具が、該装置に隣接して相互係合的に取り付けられた装置の雄形取付具とシールするように係合する寸法とされ、
前記各差込取付具は、前記装置と錠止係合するために、前記装置に形成されたフックに摺動可能に受容される耳部を有する、モジュール式容器充填装置。
【請求項２】
前記液体マニホルドをシールして終端するための閉鎖差込取付具を更に備え、前記閉鎖差込取付具は、前記フックにまた摺動可能に受容されて該差込取付具の係合解除を防止する耳部を有する、請求項１記載のモジュール式容器充填装置。
【請求項３】
エアギャップ部分と、該エアギャップ部分は、
水流入口と側部開口とを有する中空筒体と、
前記筒体を囲繞して該筒体と共に弾性的に開放可能なシールを形成する弾性スリーブであって、このシールが開放されたときには周囲空気に対してプレナムをシールすると同時に、前記筒体と当該スリーブとの間に該プレナムへの水経路を画成する弾性スリーブとからなることと、
ベンチュリ部分と、該ベンチュリ部分は、
ベンチュリと、
前記プレナムから前記ベンチュリ内への水流入口と、
発泡し易い化学物質を前記ベンチュリのスロート内に搬送し、該ベンチュリを流れる水に対して該化学物質を混合する通路と、
充填されるべき容器と連通するよう適合された流出口とからなることと、
当該ベンチュリ部分は一体成形プラスチックから成ることと、
前記エアギャップ部分と前記プレナム部分との間のプレナムと、該プレナムは水流が無い場合に周囲空気と連通することとからなる、容器充填用の非発泡性飛散耐性ノズル。
【請求項４】
ａ）大気圧を超える圧力下にある液体供給源と、
ｂ）大気圧における液体流出口と、
ｃ）前記液体供給源と前記液体流出口との間に介設された逆流阻止器と、
ｄ）前記液体供給源と前記逆流阻止器との間に介設されたバルブとを備え、該バルブが、
ｉ）前記逆流阻止器と連通すると共に該逆流阻止器の上流にある排出管路と、
ｉｉ）前記液体供給源と連通する取入れ管路であって、前記排出管路および該取入れ管路は両者間にバルブシートを形成する取入れ管路と、
ｉｉｉ）前記バルブシートと選択的に係合可能な弾性バルブ要素であって、前記取入れ管路と連通する第１部分および前記排出管路と連通する第２部分を有する弾性バルブ要素と、
ｉｖ）前記バルブ要素により前記取入れ管路および前記排出管路から分離されたチャンバと、
ｖ）前記バルブ要素の前記第１部分は、該部分内に前記取入れ管路と前記チャンバとを相互接続する比較的小寸の開孔を有していることと、
ｖｉ）前記バルブ要素の前記第２部分は、該部分内に前記排出管路と前記チャンバとを相互接続する比較的大寸の開孔を有していることと、
ｖｉｉ）前記比較的大寸の開孔を閉鎖すべく構成かつ付勢されたプラグ部材と、
ｖｉｉｉ）前記付勢に抗して前記プラグ部材を選択的に移動させて、前記比較的大寸の開孔を開放させることにより、前記取入れ管路内の液体圧力により前記バルブシートから前記弾性バルブ要素を上昇させるアクチュエータとを有する、容器充填装置。
【請求項５】
前記液体流出口は当該装置から遠隔に離れた場所まで延びるホースであり、且つ、前記装置は、
ｅ）前記離間箇所から前記排出管路まで延在する第１制御管路と、
ｆ）前記離間箇所から前記チャンバまで延在する第２制御管路と、
ｇ）前記第１および第２制御管路を選択的に相互接続すべく構成された、前記離間箇所における制御要素とを更に備え、
ｈ）これにより前記制御要素は、前記排出管路と前記逆流阻止器の上流の前記チャンバとを選択的に相互接続する、請求項４記載の装置。
【請求項６】
ａ）基部と、
ｂ）前記基部により担持された付勢バルブアクチュエータと、
ｃ）一対のレールが内部に形成された、前記基部用のカバーと、
ｄ）前記一対のレールの間に摺動可能に受容されるべく構成されたボタンアセンブリとを備え、
ｅ）前記ボタンアセンブリは、該ボタンアセンブリが前記バルブアクチュエータを起動する位置へと、前記カバーから内方に摺動可能であり、
ｆ）前記ボタンアセンブリは、前記カバーと係合して該ボタンアセンブリを前記起動位置に解除可能に保持するショルダを有する、容器充填装置。
【請求項７】
ａ）液体マニホルドと、
ｂ）前記マニホルドから液体を受容すべく構成されると共にボトルのネック内に挿入され得る充填器噴出口部と、
ｃ）前記マニホルドと前記充填器噴出口部との間に介設されると共に弾性アクチュエータを有する充填器バルブと、
ｄ）前記アクチュエータを起動するために前記マニホルドの回りで枢動移動すべく解除可能に取り付けられたヨークとを備え、
ｅ）前記ヨークは、ボトル内に前記噴出口部が挿入されたときに該ボトルと係合し、これにより枢動されて前記アクチュエータを起動すべく構成される、ボトル充填装置。
【請求項８】
ａ）液体供給源と、
ｂ）前記液体供給源から液体を受容すべく構成されると共に、ボトルのネック内に挿入されるように適合されている充填器噴出口部と、
ｃ）前記液体供給源と前記充填器噴出口部との間に作用可能に介設された充填器バルブと、
ｄ）前記液体内に化学物質を吸引するための、前記充填器バルブと前記充填器噴出口部との間に作用的に介設されたベンチュリと、
ｅ）前記ベンチュリは、ほぼ直線化された液体流を前記充填器噴出口部内に放出するように構成されていることと、
ｆ）前記液体の流れの少なくとも一部を前記ベンチュリに向けて反射するように前記充填器噴出口部内に配置されたリストリクタとを備える、ボトル充填装置。
【請求項９】
前記充填器噴出口部はほぼＳ字形状である、請求項８記載の装置。
【請求項１０】
前記リストリクタはほぼ鍵状の断面を有し、前記鍵状の断面のシャンク部分は該鍵状の断面のヘッド部分の上方に作用的に位置する、請求項９記載の装置。
【請求項１１】
ａ）液体供給源と、
ｂ）前記液体供給源から液体を受容すべく構成されると共に、ボトルのネック内に挿入されるように適合される充填器噴出口部と、
ｃ）前記液体供給源と前記充填器噴出口部との間に作用的に介設された充填器バルブと、
ｄ）前記充填器バルブと前記充填器噴出口部との間に作用的に介設されて前記液体中に化学物質を吸引するベンチュリとを備え、
ｅ）前記ベンチュリは、ほぼ環状の空気幕壁により囲繞された液体流を前記噴出口部内に放出するように構成される、ボトル充填装置。
【請求項１２】
前記噴出口部はほぼＳ字形状である、請求項１１記載の装置。
【請求項１３】
ａ）複数のマニホルド保持フックを有する基部と、
ｂ）当該液体マニホルド部分の軸線方向移動により摺動して前記フックと錠止係合し得る耳部を有する液体マニホルド部分と、
ｃ）前記マニホルド部分は該部分に関して固定された液体排出装置を担持することと、
ｄ）前記液体排出装置と係合して前記マニホルド部分の軸線方向移動を制限する解除可能な移動制限要素とを備える、容器充填装置。
【請求項１４】
ａ）水の供給源と、
ｂ）化学物質の供給源と、
ｃ）前記水供給源および前記化学物質供給源に接続されてそれらを混合するベンチュリと、
ｄ）前記ベンチュリの出力を受容すべく該ベンチュリに取り付けられた基端とボトル内に挿入可能な末端とを有する噴出口部と、を備え、
ｅ）前記噴出口部は前記基端および末端の間で湾曲しており、
ｆ）前記噴出口部はその末端にて、該噴出口部からボトルの内側に液体を排出する形状とされた注ぎ口を有する、
ボトル用溶液充填装置。
【請求項１５】
化学物質をベンチュリ内に引き込み、ベンチュリを通って流れる水流に対して該化学物質を混合する容器充填装置において、前記水流に混合する所定数の化学物質の１つを選択するセレクタであって、
ａ）一端に前記ベンチュリと連通する通路を有し、且つ、その側部には径方向の開口を有するほぼ円筒状の中空本体と、
ｂ）前記本体上で軸線方向及び円周方向の双方において離間された位置において該本体にあるほぼ径方向の複数の化学物質流入口と、
ｃ）前記本体内の回転可能コアであって、前記通路と連通するチャネルが内部に形成された回転可能コアと、
ｄ）前記コアは、前記本体の内径とほぼ同一の外径である第１部分と、前記本体の内径より小さな外径である第２部分とを有することと、
ｅ）前記第２部分は、前記コアのほぼ全ての回転位置にて前記開口と相互接続されて連通することと、
ｆ）前記コアにおいて円周方向および軸線方向に離間された一対の管路であって、前記各化学物質流入口のうちの１つを前記チャネルにシールして相互接続するように、交番的かつ回転的に配置可能な一対の管路と、
ｇ）前記コアのほぼ全ての回転位置において、前記各流入口のうちの１つが前記ベンチュリと連通するとともに、他の全ての流入口は大気に開放されることとからなる、セレクタ。
【請求項１６】
前記コアは、選択された所定回転位置へと付勢される、請求項１５記載の装置。
【請求項１７】
前記チャネルは該チャネル内に円筒状インサートを有し、該インサートの表面には前記各管路のうちの１つに対して前記通路を各々接続する一対の溝が形成される、請求項１５記載の装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
本出願は、２０００年９月１２日に出願されて容器充填装置と称された特許出願第０９／６５９，９３１号の一部継続出願である。
【０００２】
発明の分野
本発明は、水および化学物質の混合物を容器に充填するための装置に関し、特に、種々の動作モードに対して、簡素であると共に容易に拡張可能であり、且つへモジュール式で適合可能な装置に関する。
【０００３】
発明の背景
容器充填装置は多くの用途において広範に使用されている。たとえばホテルおよび飲食店分野における厳格な衛生規則によれば、多数の噴射ボトル、モップ・バケツおよび他の容器に対する種々のタイプの消毒剤および洗浄液の充填が日常的に必要とされることが多い。この目的の為には、適切な制御機構の起動時に、組込式ベンチュリ内において一種類以上の化学物質と混合された水の流れを供与する一群の充填装置を好適な場所に配備するのが通例である。
【０００４】
このタイプの従来の充填装置は、実使用において１つ以上の不都合を有する。たとえば水流は一般的に、磁気的に二方向に切り替えられる嵩高いパイロットバルブにより接続および遮断される。しかし、螺着された取付具により連結された複数の隣接するデイジーチェーン接続された装置は、漏出を回避するに十分なほど緊密に接続され得ないこともある。また、当該装置から数ヤード離れたバケツに充填するなどの場合に装置の片手操作は不便なこともある。
【０００５】
更には、容器内に排出された水／化学物質の流れに空気が捕捉されると、多くの洗浄液および他の混合物は非常に強く発泡する傾向がある。結果として、容器が液体によりほぼ充填されなくても容器が泡で溢れることになる。従って、必要以上に頻繁に容器が充填されねばならず、さもなければ、操作者は極めて緩慢に容器を充填しなければならないので相当の時間が無駄になる。
【０００６】
別の関連する問題は、ベンチュリ装置は、ベンチュリ内の水が公共水道へと逆流するのを防止するように、エアギャップを必要とする、すなわち一切の偶発的な吸い上げを遮断する装置を要するという事実から生ずる。実際問題として、充填装置は壁に取り付けられるのが通常である。而して斯かる充填装置に有用なタイプの従来のエアギャップ装置の多くは、小寸ではあるが、噴射水をエアギャップ装置から外方に排出させたり飛散（ｓｐｌａｓｈ）させる傾向がある。この噴射および結果的な流滴は厄介であり、経時的には壁を損傷して装置を不衛生にする。
【０００７】
本発明の以前においては、公共水道安全局（ｗａｔｅｒ　ｐｕｂｌｉｃ　ｓａｆｅｔｙ　ａｕｔｈｏｒｉｔｉｅｓ）はこの目的のために、上記の発泡、排出および飛沫を引き起こす完全開放型のエアギャップ装置を承認するしかなかった。しかし本発明を用いることで本出願人は、非発泡性飛散耐性ベンチュリ（ａｎｔｉ−ｆｏａｍｉｎｇ　ｓｐｌａｓｈ　ｐｒｏｏｆ　ｖｅｎｔｕｒｉ）に対する地方および全国の水道局の承認を合衆国および世界各国に亙り獲得することに成功した。
【０００８】
故に、種々の動作場所およびモードに適するべくモジュール式に改変され得ると共に、当該装置から相当な距離を離間したホースの末端からも容易に操作され得る簡素で融通性のある充填装置を提供することが望ましい。更に、構造および操作が簡素であり乍らも水／化学物質の流れを混合する間における発泡を最小化すべく改良された装置を提供することが望ましい。
【０００９】
発明の要約
本発明は一態様において、装置上または装置から離間した制御機構の僅かな移動により起動され得る小寸で簡素なパイロットバルブ機構を提供することで従来技術の不都合を克服する。本発明の他の態様においては、デイジーチェーン接続された各装置の位置決めに厳密な許容差を必要とすることなく、容易に液密に維持される非常に融通性の在る差込配置（ｂａｙｏｎｅｔ　ａｒｒａｎｇｅｍｅｎｔ）により、本発明の各装置のデイジーチェーン接続が達成される。本発明の第３の態様において、上記装置は、制御機構自体を変更することなく、種々のタイプの制御機構により互換的に操作可能とされるようにモジュール式に構成される。
【００１０】
本発明の別の態様においては、エアギャップ部分を備えた、容器充填用の非発泡性飛散耐性ノズル（ａｎｔｉ−ｆｏａｍ　ｓｐｌａｓｈ−ｐｒｏｏｆ　ｎｏｚｚｌｅ）が提供される。上記エアギャップ部分は、水流入口と側部開口とを有する中空筒体と、該筒体を囲繞して該筒体と協働して弾性的に開放可能なシールを形成する弾性スリーブとを備える。上記シールが開放されたときに、上記スリーブは、プレナム（物質が充填した空間）へと導向される水経路を上記筒体と該スリーブとの間に画成すると同時に、前記プレナムを周囲空気に対してシールする。上記ノズルは更に、ベンチュリ部分を備える。上記ベンチュリ部分は、ベンチュリと、上記プレナムから該ベンチュリまでの水流入口と、上記ベンチュリのスロート内へと発泡しやすい化学物質を搬送して上記ベンチュリ内を流動する水に該化学物質を混合する通路とを備える。流出口は、充填されるべき容器と連通するように適合されている。上記ベンチュリ部分は、一体成形されたプラスチックから成る。上記エアギャップ部分と上記プレナム部分との間には、水流が無いときに周囲空気と連通するプレナムが配設される。
本発明はその付加的特徴および利点と共に、添付図面を参照した以下の詳細な説明により最適に理解されよう。
【００１１】
好ましい実施形態の説明
図１および図２は、本発明の２つの好ましい実施形態を含む装置１０の全体を示している。これらの内の一方の装置１２はたとえばバケツを充填するために使用され得る一方、他方の装置１４はボトルを充填するために使用され得る。装置１０は、適当な化学物質のポット１９を収容する化学物質キャビネット１７のフロントパネルであり得る壁部１６（図１）上に取り付けられ得る。バケツ充填器１２は、ボタン１８の起動に依るか、または、該装置１２から延在する三管腔ホース２４の末端に取り付けられたグリップ２２に関連する機構２０の起動に依るか、二通りの手法のうちの一方により操作され得る。ボトル充填器１４は、好適にはヨーク２６により操作され（図２および図１３により良く示される）、該ヨーク２６は、ボトルのネックが噴出管（ｓｐｏｕｔ）２８上に摺動されると、該ボトルにより押圧される。図２に最適に示される如く、たとえばユニット１４上には、図１５に詳細に示される化学物質セレクタ３３が配備されて、異なる化学物質溶液の分配を許容する。装置１２および装置１４は好適には、公共水道３２に接続された水マニホルド３０に沿ってデイジーチェーン接続される。以下においては、これらの構成要素の機能および相互関係を更に詳述する。
【００１２】
図３は装置１２で使用される本発明の装置の基本要素を示す。図１３は装置１４で使用される同様の要素を示している。取付プレート３４は水マニホルド３０の部分３６を支持する。該マニホルド部分３６に対して、パイロットバルブ３８が一体的に形成される。バルブ３８は、起動レバー４０によるか、または三管腔ホース２４の２個の小寸管腔４６，４８に夫々接続された取付具４２，４４により、以下に詳述される様式で操作される。
【００１３】
バルブ３８が開放されると、水は該バルブ３８から、エアギャップすなわちフレックスギャップ５２とベンチュリ５４とから成る逆流阻止器／混合器結合体５０へと流入する。上記ベンチュリは化学物質供給管５６から化学物質を引き込んで水と混合する。非発泡非噴射混合器結合体５０の構造および機能は、図１９乃至図２２を参照して以下に詳述する。ベンチュリ５４の流出口は、（図３の装置１２における）ホース２４の主要管腔５８、または、（図１３の装置１４における）噴出口部２８のいずれかに接続される。
【００１４】
取付プレートすなわちベースプレート３４は、一方の側に一対の雄形タブ６０（図３および図１３では一個のみが示される）と、他方の側に整合する一対の雌形タブ６２とを有する。（図７および図８に最適に示される）タブ６０，６２によれば、以下に更に詳述されるように、複数の装置１２および／または装置１４はそれらのマニホルド部分３６が正しく係合するために正しい間隔をもって並んでデイジーチェーン接続され得る。マニホルド部分３６は、ベースプレート３４上に形成されたフック６６に摺動係合する（図５ａおよび図５ｂに最適に示される）一群のタブ６４により、ベースプレート３４上に保持される。装置１２または装置１４の外側の箇所から該装置に進入する符号５６などの化学物質供給管に対処すべく、ベースプレート３４には配管用チャネル６８が配備される。
【００１５】
以下に記述される如く、側部からでは無く背後から水を受容する水路マニホルド部分３６のための、ベースプレート３４を貫通する可能な水路接続部７１（図１０）を受容する開口７０がベースプレート３４上の該水路マニホルド部分３６の直ぐ背後に設けられる。ベースプレート３４は、ネジ孔７２を使用して所定支持部に取り付けられ得る。またベースプレート３４には、該ベースプレート３４に対してホース２４（図３）または噴出口部２８（図１３）を保持することにより該ベースプレート３４上における装置構成要素の側方移動を防止するストラップ７６を受容するストラップ保持器７４が配備される。
【００１６】
図４ａおよび図４ｂは、パイロットバルブ３８の作用を示している。該バルブ３８は、キャップ８０が装着された本体７８を備える。該本体７８は、マニホルド部分３６と連通する環状流入チャンバ８２を含む。流入チャンバ８２の内側には該チャンバと同心的に流出チャンバ８４が形成される。チャンバ８２，８４は、主要バルブシート８８を形成する環状ショルダ８６により分離される。
【００１７】
キャップ８０が挿入される場合、弾性バルブ要素９０の周縁部をバルブ本体７８へと挟持する弾性環状リング９２により、バルブ要素９０はバルブ本体７８に対して密閉して保持される。バルブ要素９０はその中央に、比較的に大径の開口９４を有する。開口９４は、起動レバー４０に取り付けられた弾性プラグ９６により通常は閉鎖されている。プラグ９６はスプリング９８によりバルブ要素９０と係合するために付勢されるが、バルブ本体７８上に形成された枢動点１００（図４ｂ）を中心として上記レバー／プラグアセンブリを揺動すべくレバー４０を押圧することにより、前記係合は解除され得る。
【００１８】
バルブ要素９０はまた、弾性リング９２、該バルブ要素９０およびキャップ８０により形成されるリングチャンバ１０２に対する流入チャンバ８２の連通を許容する極めて小寸の一対の孔１０１も有する。プラグ９６がバルブ要素９０と係合しているとき、公共水道の圧力はリングチャンバ１０２内に存在してバルブ要素９０をシート８８に対して確実に押圧する。プラグ９６を係合解除すべくレバー４０が起動されると、バルブ要素９０における開口９４および開口１０１の相対寸法に依り、リングチャンバ１０２内の圧力は流出チャンバ８４の大気圧まで降下する。この様にしてリングチャンバ１０２内における供給圧力が除去されると、流入チャンバ８２内における供給圧力はバルブシート８８から離間するように弾性バルブ要素９０を押圧してバルブ３８を開放し得る。
【００１９】
このように、リングチャンバ１０２および流出チャンバ８４内の圧力を平衡化することにより、すなわち、これらのチャンバ間の連通を確立することによりバルブ３８が開放されることが理解され得る。このため、ホース２４の末端からバルブ３８を制御することも可能である。この目的のためにホース２４の管腔４６は、リングチャンバ１０２と連通するキャップ８０上の取付具４２に接続される。ホース２４の管腔４８は、流出チャンバ８４と連通する取付具４４に接続される。ホース２４の末端のグリップ２２（図１および図３）における任意の適切な機構２０（図１１および図１２）により管腔４６および管腔４８の末端が相互接続されると、バルブ３８は開放する。同様に、管腔４６，４８が相互から接続解除されると、バルブ３８は閉鎖する。理論的には管腔４６は主要管腔５８へと排出されるか、または機構２０により大気中にさえ排出されて、戻り管腔４８を省略し得るが、衛生上の理由から実際には行われ得ない。すなわち戻り管腔４８が無い場合にグリップ２２がバケツ内に落下すると、水道３０内の逆流状態が逆流阻止器５２をバイパスし、バケツ内の水／化学物質混合物が管腔４６を介して公共水道へと吸引されてしまう。しかし戻り管腔４８を配備することにより、機構２０の遠隔操作路は逆流阻止器５２の上流で完全に閉鎖される。この様にして、逆流の心配が無く且つ電気（危険な環境における問題）も（動作不良を起こしやすい）機械的ケーブルも使用しない遠隔操作が提供される。
【００２０】
本発明に依れば、起動レバー４０は種々の互換可能な起動機構により起動され得る。たとえば図５ａおよび図５ｂに示された如く、ボタン１８が配備され得る。この目的の為に、装置１２のカバー１０８はボタンアセンブリ１１２が摺動し得る２対のレール１１０を備える。ボタンアセンブリ１１２は、円形端ピース１１３を中心として枢動し得る。起動レバー４０は、ノーズ１１６が該起動レバー４０に係合して該起動レバー４０を押圧するように、レール１１０（図５ｂ）に沿ってカバー１０８の内方にボタン１８を押圧することで起動され得る。レバー４０が起動されると、ボタン１８は、ボタン開口１２０の上方にてカバー１０８の内側へとボタンアセンブリ１１２のショルダ１１８が係合する箇所へと、上方に押圧され得る。ボタンアセンブリ１１２は、スプリング９８（図４ａおよび図４ｂ）によりその位置に保持される。故にバルブ３８は、ボタン１８が下方に押圧されてショルダ１１８がカバー１０８から係合解除されるまで、開放して保持され得る。
【００２１】
ボタン１８の代わりに、レバー４０を起動するために、装置１４にはヨーク２６（図１３）が配備され得る。ヨーク２６は、該ヨーク２６がマニホルド部分３０を中心として枢動するのを許容するフック１２４によりマニホルド部分３０上に嵌合される。ヨーク２６上のクロスバー１２６は、起動レバー４０上に延在し、ヨーク２６がマニホルド部分３０を中心として枢動されると、スプリング９８（図４ａおよび図４ｂ）の力に抗して該起動レバーを押圧する。ヨーク２６の底部にて該ヨーク２６の両側部を接合する湾曲プレート１２８は、ボトル１３０の壁部に係合する表面を形成すると共に、ボトル１３０のネック内に噴出口部２８が挿入されると、ヨーク２６を枢動させる。
【００２２】
図６乃至図８は、流入口１３２および端部プラグ１３４を有する水マニホルド３０上への、装置１２および装置１４により例証される種々の装置のモジュール式デイジーチェーン接続を示している。流入口１３２および端部プラグ１３４は、雄形（図９における添字“ｍ”）または雌形（図９における添字“ｆ”）とされ得る。図９の分解図は、水マニホルド３０の構成要素を示している。また、図９は、装置位置の僅かな誤差があっても依然として水密的となるとともに、非常に多様な装置および配管配置に対処するために、これらの構成要素がモジュール式にデイジーチェーン接続され得る幾つかの手法を示している。各タイプのマニホルド部分は、一方では一対のＯ−リング１３８を担持すると共に、他方ではこれと整合する滑らかな円筒状内面１４２を備えるスリーブ１４０を担持している。
【００２３】
上記Ｏ−リングの端部は、隣接するマニホルド部分のスリーブ１４０内のスロット１４６と協働して差込接続（ｂａｙｏｎｅｔ　ｃｏｎｎｅｃｔｉｏｎ）を形成する、一対の環状に延在する隆起部１４４を備えている。Ｏ−リング１３８は隣接するマニホルド部分の表面１４２と係合することで、シール用コンパウンド、ワッシャ、またはネジ山の精密な締め付けを要さない水密シールを形成する。
【００２４】
幾つかの装置を相互にデイジーチェーン接続すべく、上記マニホルド部分のデイジーチェーンは先ずベースプレート３４から離間して形成され、その後ベースプレート３４のフック６６の下側で横に摺動されねばならない。マニホルド部分３０がフック６６と係合されたなら、フック６６に対するタブ１４８の相互作用により上記差込接続は係合解除されない様に固定される。図９の取付具１３４により示された如く、所望であればタブ１４８は省略され得る、と言うのも、上記マニホルドの組立てに続いてベースプレート３４に対し平面１４９または平面１５１が着座したとき、該平面１４９または平面１５１は上記差込接続の回転および係合解除を防止するに十分だからである。
【００２５】
複数のマニホルド部分３０のデイジーチェーン（またはこの件に関しては符号３６などの単一のマニホルド部分）は好適には、一端においては水道管取付具１３２により終端し、且つ他端にてはシール閉鎖取付具または端部プラグ１３４により終端し得る。ベースプレート３４上に設置されたなら、ストラップ７６（図３および図１３）を用いて装置１２または装置１４の一切の側方移動を防止し、それによりマニホルド部分３６がフック６６の下側から滑り抜けるのを防止し得る。
【００２６】
図１１および図１２は、ホース２４の末端におけるグリップ２２上の遠隔操作装置２０を示している。遠隔操作装置２０は、スリーブ１５０および摺動可能ピストン１５２を有する。左側Ｏ−リング１５６と中央Ｏ−リング１５８との間には環状溝１５４が配備される。図１１の位置において溝１５４は、図４ａおよび図４ｂに関して上述された如く、水を投入するために管腔４６および管腔４８を相互接続する。図１２の位置において管腔４６および管腔４８はＯ−リング１５８により分離されると共に、Ｏ−リング１５６，１６０により大気からシールされ、よって水を止める。
【００２７】
図１３乃至図１６は、非混合式化学物質セレクタ３３を用いた本発明の別の好ましい実施形態を示している。セレクタ３３は、好適にはベンチュリ５４と一体形成された本体１６２を備える。該本体１６２は、ベンチュリ５４に対する化学物質入力部を形成する通路１６６をその内端部に有する円筒状チャンバ１６４を画成する。図示実施形態においては４個である）複数の化学物質流入口１６８ａ〜１６８ｄが該チャンバ１６４から略々径方向に逆方向に延びている。
【００２８】
化学物質流入口１６８ａ〜１６８ｄの内から選択された１つの流入口とベンチュリ入力通路１６６との間の連通は、セレクタ・ノブ１７２を担持してチャンバ１６４に嵌合するセレクタ・コア１７０（図１４）を介して確立される。コア１７０は、ベンチュリ入力通路１６６と内端部で連通する中央チャネル１７４を有する。中央チャネル１７４には２本の側部管路１７６，１７８が供給を行うが、これらの側部管路は、（図示実施形態において）相互に直角をなすように配設されると共にコア１７０の長手方向において相互から離間される。
【００２９】
化学物質セレクタ３３に伴う１つの潜在的問題は、コア１７０の中央チャネル１７４が、ノブ１７２が新たな化学物質へと切換えられたときに先行化学物質の幾分かが捕捉されるある体積（典型的には約０．６ｍｌ）を有するという事実である。チャネル１７４の寸法を縮小することは、成形の制約により非実用的である。故に、セレクタ３３における斯かる化学物質の混合を最小化するために、チャネル１７４内には円筒状インサート１７７（図１４ａ）が配備され得る。インサート１７７はチャネル１７４を塞ぐが、管路１７６，１７８と夫々整列された該インサートの表面の溝１７９，１８１を通る化学物質の流れは許容する。本発明の装置で使用される化学物質の流速は非常に小さい（典型的には１〜２ｍｌ／ｌＨ２ Ｏ）ことから、その最大流速を取り扱う上では小寸の断面の溝１７９，１８１で十分である。
【００３０】
側部管路１７６，１７８を含むコア１７０の中央部分１８０は、Ｏ−リング１８２によりベンチュリ入力通路１６６から封鎖され、且つＯ−リング１８４によりノブ１７２から封鎖される。Ｏ−リング１８６，１８８はチャンバ１６４の各壁部に対して側部管路１７６，１７８をシールする。
【００３１】
側部管路１７６，１７８の近傍を除き、コア１７０はチャンバ１６４の内径より小さな直径へと陥没形成される。従って、側部管路１７６が供給通路１６８ａまたは供給通路１６８ｃに連通する位置、または、側部管路１７８が化学物質流入口１６８ｂまたは化学物質流入口１６８ｄに連通する位置へとノブ１７２が回転されると、化学物質流入口１６８ａ〜１６８ｄのうちの他の３個は本体１６２における開口１９０を介して大気に開放されると共に、ベンチュリ５４の吸引から分離されることから、化学物質流入口１６８ａ〜１６８ｄの夫々において使用されずに存在する一切の化学物質はベンチュリ５４内には吸引されない。
【００３２】
化学物質流入口１６８ａ〜１６８ｄは好適には、流量減少器１９１（図１６）、プラグ、または、特定用途において望ましい他の要素（図示せず）を密封して受容し得るべく、内側にねじ山が形成される。
【００３３】
コア１７０は、該コア１７０内の溝１９４に係合する弾性クリップ１９２により本体１６２内に保持される。その内端部においてコア１７０は、チャンバ１６４の内側端壁内において相互に垂直に配設された各溝１９８内へとクリップ１９２により付勢される一対の隆起部１９６を担持する。故に各隆起部１９６および各溝１９８は協働して、２個の側部管路１７６または側部管路１７８のうちの１つが４個の化学物質流入口１６８ａ〜１６８ｄのうちの１つと連通する（図１５ａ乃至図１５ｄの近傍に矢印で示された）４つの位置に上記シール機構を正しく着座させる戻り止め（ｄｅｔｅｎｔ）を形成する。
【００３４】
図１７、図１７ａおよび図１８は、本発明と共に使用され得る２つの異なるタイプの逆流阻止器に対するベンチュリおよび噴出口部の構造を示している。図１７において逆流阻止器５２ａは、以下において図１９乃至図２２に関して記述される非発泡非噴射型である。図１７および図１９乃至図２２に示された逆流阻止器／混合器結合体５０において、水流は直線化された（ｃｏｌｌｉｍａｔｅ）流れ２００でベンチュリ５４を退出する。ベンチュリ５４が適切に機能すべく、この流れ２００は低速にされ、ベンチュリ流出口２０３の拡開壁部２０２に向かって分散される必要がある。これは図１７の構造において、噴出口部２８のＳ形状と該噴出口部２８に挿入されたリストリクタ２０４とにより達成される。直線化された流れ２００は、符号２０６にて噴出口部２８の壁部に衝当し、リストリクタ２０４に対して所定角度で偏向され、且つ、ベンチュリ５４に向かって跳ね返ってベンチュリ流出口２０３内に乱流を生成する。この乱流は、ベンチュリ５４の化学物質吸引動作を開始させるのに十分なほど、直線化された流れ２００を低速化し、その流れを破壊する。
【００３５】
図１７ａに示された如く、リストリクタ２０４は鍵状の断面を有する。水が遮断されてボトル１３０（図１３）が引き抜かれたとき、リストリクタ２０４の上方には相当の量の流体が依然として存在する。しかし上記鍵状の断面のシャンク部分２０８に依れば、空気がリストリクタ２０４の上方の空間に進入し得ることから、この様に抑留された流体は、一時的に抑留されてからボトル１３０が除去された後で零れるのでは無く、上記リストリクタの断面のヘッド部分２１０を通り直ちに流出し得る。
【００３６】
図１８は、従来のエアギャップ式逆流阻止器５２ｂと共に使用される場合の逆流阻止器／混合器結合体５０および噴出口部２８を示している。前記従来のエアギャップ式逆流阻止器５２ｂは、ベンチュリ５４を退出する水流２１２の回りのベンチュリ流出口２０３へと下方に向けて空気の幕壁２１１を吸引し、かつリストリクタ２０４を要さずにベンチュリ作用を開始するに十分な様に水流を非直線化する。
【００３７】
次に図１９乃至図２２を参照し、逆流阻止器／混合器結合体５０の好ましい実施形態を更に十分に記述する。上述の如く装置５０は、エアギャップ部分（またはフレックスギャップ部分）５２およびベンチュリ部分５４を備える。公共水道からの水は、流入プレナム２１６を介してエアギャップ部分５２に進入して筒体２１８の内部へと流入する。前記筒体２１８は底端部２２０にてシールされているが、その上端部２２４の近傍に側部開口２２２を有する。筒体２１８は筒状弾性スリーブ２２６により囲繞される。前記スリーブ２２６の内径は、筒体２１８の上側部分および中間部分２２８，２３０の外径よりも僅かに大径であるが筒体２１８の底部２３２の外径よりは小さい。筒体２１８はその頂部にて環状フランジ２３４を有し、且つ、スリーブ２２６はその頂部に同様のフランジ２３６を有する。エアギャップ部分５２が組立てられたとき、フランジ２３６は環状フランジ２３４とケージ２４０（図２０参照）のショルダ２３８との間に圧迫される。空気は側部スロット２４２を介してケージ２４０に進入するが、水はスロット２４２の長さの全体に亙りスリーブ２２６の内側に収容されるので水はスロット２４２を介して外方に噴射し得ない。
【００３８】
空気流入スロット２４２の下方にてエアギャップ部分５２は、その箇所にて上記スリーブの外径より僅かに大きな内径を有すべく内方に向けられた環状フランジ２４４を有する。これはスリーブ２２６の最小の外径である、と言うのも、その箇所において該スリーブは、筒体２１８の最小直径部分である筒体２１８の陥没形成部分２４３（図２１）を囲繞するからである。
【００３９】
当業者であれば図１７および図１９のクロスハッチングから明らかな如く、特に装置５０のベンチュリ部分５４は成形プラスチック材料で形成される。これは、流体流の速度を制御すべくベンチュリ部分が別体のインサート要素を用いるという従来技術の手法と対照的に、一体構造である。故にこれらの従来技術のシステムでは、ベンチュリの流速の変更が望まれたときにはインサートを変更する必要がある。これと対照的に本発明のシステムでは、ベンチュリ全体が交換され、各ベンチュリは特定の流速に対して特定的に構成されている。本発明の手法の利点は、流速を調節すべく不適切に嵌合されたインサート要素に起因するという従来技術システムでは不可避の発泡および気泡の問題が、斯かる一体成形ベンチュリにより相当に減少もしくは排除されることである。更に、システム５０の定格流速を変更するためにベンチュリ部分５４の全体を単に交換することは、インサートを変更すべくシステムを分解すると共に新たなインサートがベンチュリシェル内に適切に嵌合するかを保証するよりも、相当に容易かつ迅速である。
【００４０】
水が投入されると、水は筒体２１８内に流入して該筒体を迅速に充填する。付加的な水は次に側部開口２２２を通り、筒体２１８とスリーブ２２６との間の空間２４５内へと本質的に層流で退出する。水が流入するとスリーブ２２６は膨張してその外側面は最終的にフランジ２４４に接触してプレナム２４６をシールすることから、スロット２４２（図２１ａ）からの一切の空気の進入に対してベンチュリ部分５４をシールする。
【００４１】
故に水２４７がベンチュリ部分５４に向けて流れる限り、この水は空気を含まない。もし公共水道管内に吸上作用が生ずると、スリーブ２２６は筒体２１８の外側面に対して緊密に引張られる（図２１ａ）。これにより筒体２１８および水流入口はシールされ、同時に、収縮したスリーブ２２６とフランジ２４４との間の空間２４９を介して周囲空気へとプレナム２４６が開放される。
【００４２】
ベンチュリ部分５４において、水はプレナム２４６からベンチュリ２５０のスロート２４８内へと流れる。液体化学物質の供給源（不図示）から到来するカニューレ２５４（図２２）が接続されている通路２５２は、スロート２４８の直下の２５１にてベンチュリ２５０に進入し、其処でベンチュリ２５０の吸引作用は化学物質を水流内へと引き込んで化学物質を水に混合する。
【００４３】
水／化学物質混合物は、最小限の発泡により噴射ボトル２６０（図１３）などの容器を充填し得る一貫した空気を有さない流れ２００としてベンチュリ２５０を退出する。これと同時に、水が流れる限りにおいてスロット２２２は水流からシールされるため、ベンチュリ流出口２０３を介する以外は本発明の装置から水は流出し得ない。
【００４４】
上述の発明は、多様な機能要件および設置条件に対してモジュール式に適合され得る極めて融通性の在る容器充填装置を提供することが理解される。故に本発明は、記載された実施形態に限定されるのでは無く、添付の請求の範囲の有効範囲のみにより限定されることが理解される。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明を具現する装置の全体斜視図。
【図２】本発明の第１実施形態の斜視図。
【図３】図示するためにカバーが取り外されている、図１および図２に示された遠隔被制御ユニットの斜視図。
【図４ａ】閉鎖位置に在る水バルブの垂直断面図。
【図４ｂ】図４ａと同様であるが上記バルブを開放位置で示す詳細断面図。
【図５ａ】閉鎖位置に在るバルブ制御器を示す図１および図２の遠隔被制御ユニットの部分的垂直断面図。
【図５ｂ】図５ａと同様が閉鎖位置に在るバルブ制御器を示す断面図。
【図６】本発明のユニットの幾つかのデイジーチェーンを示す正面図。
【図７】デイジーチェーン機構を示すユニットの側面図。
【図８】図６の８−８線に沿った詳細断面図。
【図９】デイジーチェーン接続された水道管の分解斜視図。
【図１０】後部取り付けされた水道に対するバルブ・アセンブリの代替実施形態の垂直断面図。
【図１１】開放位置に在る遠隔操作を示す部分的断面図。
【図１２】閉鎖位置にある遠隔操作を示す図１１と同様の図。
【図１３】カバーが取り外された図１および図２のボトル充填器ユニットの斜視図。
【図１４】化学物質セレクタのハンドルおよびコアの斜視図。
【図１４ａ】セレクタ・コアに対する体積減少インサートの斜視図。
【図１５ａ】コアが連続的な回転位置とされた上記化学物質セレクタの軸線方向断面図。
【図１５ｂ】コアが連続的な回転位置とされた上記化学物質セレクタの軸線方向断面図。
【図１５ｃ】コアが連続的な回転位置とされた上記化学物質セレクタの軸線方向断面図。
【図１５ｄ】コアが連続的な回転位置とされた上記化学物質セレクタの軸線方向断面図。
【図１６】上記化学物質セレクタと組合せて使用される流量リストリクタの軸線方向断面図。
【図１７】図１３の逆流阻止器、ベンチュリおよび噴出口部の一実施形態の垂直断面図。
【図１７ａ】図１７の１７ａ−１７ａ線に沿った断面図。
【図１８】図１８の逆流阻止器、ベンチュリおよび噴出口部の別実施形態の垂直断面図。
【図１９】本発明のベンチュリおよびフレックスギャップの組合せの垂直断面図。
【図２０】図１９において“図２０参照”と示された部分の拡大詳細断面図。
【図２１ａ】水が流れているときのシステムを示すべく図１９において“図２１参照”と示された部分の拡大詳細断面図。
【図２１ｂ】水が流れていないときのシステムを示すべく図１９において“図２１参照”と示された部分の拡大詳細断面図。
【図２２】図１９の２２−２２線に沿った水平断面図。
【国際公開パンフレット】
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【国際調査報告】
2004509020.tif 000041