(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
a)流体システムと流体が連通するのに適合するように形成された本体部分を有すると共に、上記本体部分を通って延在する流路を有するヘッドと、
b)相対的に高い圧力の領域を形成する上記流路の流体入口部分と、且つ少なくとも部分的に相対的に低い圧力の領域を形成する上記流路の流体出口部分と、
c)上記本体部分に操作可能に連合すると共に、内部領域を有する缶と、
d)上記流体入口部分と上記缶の上記内部領域との間に流体の連通を供与する流体通路と、
e)上記缶の上記内部領域内に配置されていると共に、上記流体システムの中に供与する液体添加剤を入れるための内部領域を有する押し潰し可能な容器と、
f)上記押し潰し可能な容器と上記流体出口部分との間に流体の連通を供与する少なくとも１つの細長い供給チューブとを備え、これによって上記缶の上記内部領域と上記押し潰し可能な容器の上記内部領域との間の差圧が、上記流体システム中への液体添加剤の比例的な供与を行なうようにしたことを特徴とする流体システムのための添加剤供与装置。
【請求項２】
上記缶が、対向する頂端部と底端部とを有する細長い密閉容器と、上記頂端部に設けられた端部キャップとを含み、上記端部キャップが、上記端部キャップに設けられた軸方向コネクタ部分を有することを特徴とする、請求項1に記載の添加剤供与装置。
【請求項３】
上記本体部分と上記軸方向コネクタ部分の内のいずれか1つに少なくとも1つのタブと、上記本体部分と上記軸方向コネクタ部分の内のいずれか1つに上記少なくとも1つのタブを取り外し可能に収容するための相補的な係合部分とを備えていることを特徴とする、請求項2に記載の添加剤供与装置。
【請求項４】
上記端部キャップを予め決められた操作位置に保持するために、上記端部キャップに形成されたラッチング溝と、上記ラッチング溝を取り外し可能に噛合するための上記本体部分に操作可能に取り付けられたラッチとを備えていることを特徴とする、請求項2に記載の添加剤供与装置。
【請求項５】
上記缶の上記内部領域と上記流体出口部分との間に、上記コネクタ部分に形成された複数の軸方向に延在する開口を備えていることを特徴とする、請求項2に記載の添加剤供与装置。
【請求項６】
上記流体入口部分と上記缶の上記内部領域との間に流体の連通を供与するための上記流体通路が、上記軸方向コネクタ部分に形成された少なくとも1つの半径方向に延在する開口を含んでいることを特徴とする、請求項2に記載の添加剤供与装置。
【請求項７】
上記少なくとも１つの細長い供給チューブが、上記供給チューブ部分と下部供給チューブ部分を備えることを特徴とする、請求項1に記載の添加剤供与装置。
【請求項８】
添加剤の供与を制御するために、上記少なくとも１つの細長い供給チューブと作動可能に連合されたチェック弁を備えていることを特徴とする、請求項1に記載の添加剤供与装置。
【請求項９】
上記チェック弁が、ダックビル型チェック弁であることを特徴とする、請求項8に記載の添加剤供与装置。
【請求項１０】
a)流体システムと流体が連通するのに適合するように形成された本体部分を有すると共に、上記本体部分を通って延在する第1流路を有するヘッドと、
b)相対的に高い圧力の領域を形成する上記第1流路の流体入口部分と、且つ少なくとも部分的に相対的に低い圧力の領域を形成する上記第1流路の流体出口部分と、
c)上記本体部分と操作可能に連合されると共に、内部領域を有する缶と、
d)上記第1流路の上記入口部分と上記缶の内部領域との間に流体の連通を供与する第2流路と、
e)上記缶の上記内部領域内に配置されていると共に、上記流体システムに供与する液体添加剤を入れるための内部領域を有する押し潰し可能な容器と、
f)上記押し潰し可能な容器と上記流体出口部分との間に流体の連通を供与するための供給チューブとを備え、これによって上記缶の上記内部領域と上記押し潰し可能な容器の上記内部領域との間の圧力差が、上記流体システム中への液体添加剤の比例的な供与を行なうようにしたことを特徴とする流体システムのための添加剤供与装置。
【請求項１１】
上記缶が、対向する頂端部と底端部とを有する細長い密閉容器と、上記頂端部に設けられた端部キャップとを含み、上記端部キャップが、軸方向コネクタ部分を有することを特徴とする、請求項10に記載の添加剤供与装置。
【請求項１２】
上記缶の上記内部領域と上記流体出口部分との間に流体の連通を与える第3流路を備えていることを特徴とする、請求項10に記載の添加剤供与装置。
【請求項１３】
上記供給チューブが、上部供給チューブ部分と下部供給チューブ部分を備えることを特徴とする、請求項10に記載の添加剤供与装置。
【請求項１４】
上記供給チューブを通る添加剤の供与を制御するために、上記供給チューブと操作可能に連合されているチェック弁を備えていることを特徴とする、請求項10に記載の添加剤供与装置。
【請求項１５】
上記チェック弁が、ダックビル型チェック弁であることを特徴とする、請求項14に記載の添加剤供与装置。
【請求項１６】
a)流体を送るための少なくとも１つの導管と、
b)  i)流体システムと流体が連通するのに適合するように形成されると共に、中を通って延在する流路を有する本体部分と、ここで、上記流路が、相対的に高い圧力の領域を形成する流体入口部分と、少なくとも部分的に相対的に低い圧力の領域を形成する流体出口部分とを含み、
ii)上記本体部分に操作可能に連合されていると共に、内部領域を有する缶と、
iii)上記流体入口部分と上記缶の上記内部領域との問に流体の連通を供与する第１流体通路と、
iv)上記缶の上記内部領域内に配置されていると共に、上記流体システム中に供与する液体添加剤を入れるための内部領域を有する押し潰し可能な容器と、
v)上記押し潰し可能な容器の上記内部領域と上記流体出口部分との間に流体の連通を供与するための少なくとも１つの細長い供給チューブと、
を備えている添加剤供与装置と、
c)上記少なくとも１つの導管と上記流体入口部分との間と、上記流体出口部分と上記少なくとも１つの導管との間とに流体の連通を供与するマニホールドと、
d)上記入口部分内の相対的に高い圧力の領域と上記出口部分内の上記相対的に低い圧力の領域とを確立するために上記入り口部分と上記出口部分の間に流れ制限部とを備え、これによって上記缶の上記内部領域と上記押し潰し可能な容器の上記内部領域との間の差圧が、上記流体システム中への液体添加剤の比例的な供与を行なうようにしたことを特徴とする流体システム。
【請求項１７】
上記缶の上記内部領域と上記流体出口部分との間に第２の流体通路を備えていることを特徴とする、請求項16に記載の添加剤供与装置。
【請求項１８】
上記マニホールドが、流体が上記流体システムを通過するとき上記流体の濾過を行うために、直列形フィルタ取り付け部品と、上記フィルタ取り付け部品に操作可能に取り付けられたフィルタカートリッジとを備えていることを特徴とする、請求項16に記載の流体システム。
【請求項１９】
a)流体システムと流体が連通するのに適合するように形成された本体部分を有すると共に、上記本体部分を通って延在する流路を有するヘッドと、
b)相対的に高い圧力の領域を形成する上記流路の流体入口部分と、且つ少なくとも部分的に相対的に低い圧力の領域を形成する上記流路の流体出口部分と、
c)上記本体部分と操作可能に連合され、内部領域及び対向する頂端部と底端部を有する缶と、
d)上記缶の上記頂端部に設けられると共に、軸方向コネクタ部分を有する端部キャップと、
e)上記流体入口部分と上記缶の上記内部領域との間に流体の連通を与えるために、上記軸方向コネクタ部分に形成された少なくとも1つの半径方向に延在する開口と、
f)上記缶の上記内部領域と上記流体出口部分との間に流体の連通を供与するために、上記軸方向コネクタ部分に形成された複数の軸方向に延在する開口と、
g)上記缶の上記内部領域内に配置されていると共に、上記流体システム内に供与するための液体添加剤を入れている内部領域を有する押し潰し可能な容器と、
h)流体の連通を供与するために、上記押し潰し可能な容器と上記流体出口部分との間に配置された細長い供給チューブとを備え、これによって上記缶の上記内部領域と上記押し潰し可能な容器の上記内部領域との間の差圧が、上記流体システム中への液体添加剤の比例的な供与を行なうようにしたことを特徴とする流体システムのための添加剤供与装置。
【請求項２０】
少なくとも部分的に相対的に高い圧力の領域と相対的に低い圧力の領域とを有する流体流路を形成するヘッドと、上記相対的に高い圧力の領域と流体が連通していると共に、内部領域を形成する密閉容器とを備える流体システムと連結して使用する添加剤供与装置において、
a)上記密閉容器の上記内部領域内に配置されていると共に、上記流体システムに供与する液体添加剤を入れるための内部領域を有する押し潰し可能な容器と、
b)上記押し潰し可能な容器と上記相対的に低い圧力の領域との間の流体連通を容易にするための少なくとも１つの細長い供給チューブと、
c)上記押し潰し可能な容器からの液体添加剤の流れを制御するために、上記押し潰し可能な容器と操作可能に連合するチェック弁とを備えていることを特徴とする添加剤供与装置。
【請求項２１】
上記密閉容器が、対向する頂端部と底端部と、上記頂端部に設けられた端部キャップとを備え、上記端部キャップが、軸方向コネクタ部分を有することを特徴とする、請求項20に記載の添加剤供与装置。
【請求項２２】
上記密閉容器が、上記押し潰し可能な容器の取り外しを可能にするために、上記密閉容器の内部に接近するため上記ヘッドから着脱可能であることを特徴とする、請求項20に記載の添加剤供与装置。
【請求項２３】
上記雄螺子部分が、上記ヘッドと上記密閉容器の内のいずれか1つに形成され、且つ雌螺子部分が、上記ヘッドと上記密閉容器の内のいずれか1つに形成されたことを特徴とする、請求項22に記載の添加剤供与装置。
【請求項２４】
取り付けローブが、上記ヘッドと上記密閉容器の内のいずれか１つに形成され、且つローブショルダが、上記ヘッドと上記密閉容器の内のいずれか１つに形成されることを特徴とする、請求項22に記載の添加剤供与装置。
【請求項２５】
上記押し潰し可能な容器を再充填可能にするための取り外し可能な噛合カラーを備えていることを特徴とする、請求項20に記載の添加剤供与装置。
【請求項２６】
少なくとも１つのタブを取り外し可能に収容するために、上記ヘッドと上記軸方向コネクタ部分の内のいずれか１つに少なくとも１つのタブと、上記ヘッドと上記軸方向コネクタ部分の内のいずれか１つに相補的な係合部分とを備えていることを特徴とする、請求項21に記載の添加剤供与装置。
【発明の詳細な説明】
関連出願に対する相互参照
本出願は１９９６年８月７日に出願された米国仮出願番号第６０／０２４，００３号の利益を請求する。
本発明の背景
１．発明の分野
本発明は液体供与装置に関し、より詳しくは、濾過システムを通って流れる流体に計測された量の液体添加剤を供与するためのシステムに関する。
２．関連技術の背景
流体濾過システムでは、流体と化学的に反応させるために、すなわち、流体と化学的に反応させてシステム上の流体の劣化の影響を無くしたり、規定外時間で劣化した流体の価値ある特性を補うために、度々、流体濾過システムを通り流れる流体に添加剤を供与（dispense）することが必要となる。
例えば、内燃機関において、処理されないままの潤滑油はしばしば劣化するが、この劣化は可動エンジン部品の磨耗や摩損によって生じる燃焼残留物や粒子のような浮遊物質によって引き起こされる。さらに、劣化はエンジンオイルに予め存在する添加剤の疲弊から生じ得る。エンジンオイルの組織破壊によって引き起こされる劣化の影響を阻止するため、様々なメカニズムが開発されてきた。
このようなメカニズムの１つは、ポールの米国特許番号第４，０７５，０９７号に開示され、それはフィルタとオイル可溶性で比較的固いポリマーの本体とを入れた密閉容器を有し、ポリマーはその中に合成されたオイル添加剤を有している。ポリマーの本体は、フィルタの使用中に添加剤の集中を防止するため、比較的比例的な割合でポリマーの本体が分解するように配置されている。同様のメカニズムがヴィラニィ等の米国特許番号第４，２６５，７４８号に開示されており、これは添加剤の混合物を入れた管状部材を持つオイルフィルタを含んでいる。管状部材は少なくとも１つの開口を有し、この開口は潤滑油に溶ける材料からできたダイヤフラムによって閉じられている。これら両方の従来技術の添加剤システムにおいては、添加剤は、システムを通るオイル流れの容積に比例する計測量で、オイル流中に導入されていない。さらに、オイル流が一時的に中断するとき、添加剤の供与を停止する機構がない。
添加剤が使用される流体システムのもう１つの例は、対流式蒸気ボイラの供給水ラインである。これらのシステムでは、ボイラチューブ内のスケールを減少または除去するために、流体中の無機質含有量に依っては、無機質スケール防止剤が加えられる。システム内のスケールの堆積は熱の流れを阻止し、金属の温度を上昇させる。ボイラスケールの削減または排除はボイラのメンテナンスと休止時間を減少させる。さらに、ボイラおよびその関連部品の寿命が延ばされる。添加剤は、溶存酸素を減少させるために供給水に使用されてもよい。溶存酸素は水と接触する金属表面の腐蝕において最も重要な要素なので、ボイラ流体システムにおいて補給水と供給水の脱気が最も重要である。部分的な脱気は、典型的には、煮沸するか流体をトレイ（盆）または噴霧タイプの脱気ヒータを通過させることによってなされる。その後は、残留酸素を完全に除去するために、亜硫酸ナトリウムまたはヒドラジンのような除去剤を加えることによって供給水の脱気を補うのが通例である。流体システムの構成部品の腐蝕はまた流体における酸性条件から生じる。これは金属の損失のためにシステムのラインを弱める。流体の酸性を中和するために、ｐＨ変換剤が添加されてもよい。
流体システムのボイラ供給水および補給水に液体添加剤の添加を容易にするために、様々な方法が使用されてきた。このような方法の１つは、流体システムの補給水貯蔵タンクに添加剤を手で添加するものがある。添加剤を流体の中に完全に混合することが困難であり、また、タンクが一杯になる毎に流体に対する添加剤の割合が変化するので、この方法は、流体に対する添加剤の正確な割合を保証することが困難で、問題が多い。また、多くの流体システムは、公共配管給水の供給を取り入れており、このために、貯蔵タンクを使用する能力を考慮せずに上述の方法の添加剤を導入している。
配管供給に関連して使用されるもう１つの方法は、直列形の化学噴射システムである。このシステムは、アイオワ州ドゥビュークのバーンステッド／サーモライン株式会社の商品名ＡＱＵＡprep、カタログ番号Ｄ２６８４の下に現在入手可能で、上記方法を例証している。この装置は、入口流路と出口流路とを持つ缶（キャニスタ）と、或る量の化学添加剤を入れている剛体カートリッジとを含んでいる。剛体の添加剤流限定装置が、装置の出口流路に連通し、供与装置の頂端部に設けられている。流限定装置は、半多孔性材料でできた剛体プラグから成り、そこを通って伸びる極めて小さな直径の軸方向の内腔を有する。使用中に、供給水がその装置を通って流れるとき、添加剤は供与装置から引っ張られ、プラグの軸方向内腔を通って流体流に流入する。この装置は化学添加剤の正確な比例関係を提供しないという不都合がある。これは、一部分、カートリッジ内の化学添加剤と供給水の局所的な混合のためであり、一部分、システムの停止期間後における缶の逆流によって引き起こされるシステム固有のタイムラグによる。さらに、薬品濃度が限定装置のオリフィスによって決められるので、限定装置は初期のセットアップ中に実験して許容可能な初期流量を得ねばならない。
発明の概要
下記の本発明は、新しい装置と方法を使用して流体濾過システムの供給ラインに予め決められた割合の液体添加剤を供与し、従来技術で示された不都合を除く。
本発明の好ましい実施の形態によると、添加剤供与装置はボディ（本体）を有するヘッドを備え、ボディの中には流体の流路が設けられている。この流体の流路は、比較的高い圧力の領域を形成する入口部分と、少なくとも部分的に比較的低い圧力の領域を形成する出口部分を含んでいる。
着脱可能な缶が操作可能にヘッドに連合している。缶は軸方向のコネクタ部分を含み、交換のための４半回転迅速開放機構を使用して容易に取り外しできる。流体の流路の入口部分と缶の内部領域との間の流体の連通は、軸方向コネクタ部分における少なくとも１つの半径方向に伸びる開口によって行なわれる。缶の内部領域と流体流路の出口部分との間の流体の連通は、コネクタ部分において形成された軸方向に延在する複数の開口によって行なわれる。
流体システムに供与するための液体添加剤を入れるために、押し潰し可能な容器が剛体容器の中に配置されている。供給チューブは押し潰し可能な容器と出口部分との間に流体の連通を行う。供給チューブは押し潰し可能な容器から添加剤を出すのみのチェック弁を含む。好ましくは、チェック弁はダックヒル弁の形をとる。
本発明によって、流体が複数の軸方向に伸びる開口を通って出口部分に流れるとき、当業者によって十分に理解されるように、缶の内部領域と出口部分との間に差圧が生じる。この押し潰し可能な容器は出口部分と流体連通していて、容器の内容物は出口部分における流体と同じく比較的低圧であり、差圧は缶の内側の流体と押し潰し可能な容器の内側の添加剤との間で生じる。その結果、押し潰し可能な容器が押しつぶされることによってこの差圧に応答し、添加剤が供給チューブを経て出口部分における流体流に至り供与される。上記から、システムの流量が変化すると差圧が変化し、このため流体の流れに送られる添加剤の量も変化することが理解され得る。
この装置は、缶の迅速な交換を容易にする４半回転ラッチング機構も含んでいる。この機構はスプリングが装填されたラッチを含み、ラッチはヘッドボディの部分を通って滑動可能に伸び、ボディの底部面を通って下方に突出する。係合取り付け板は、スプリングとラッチと保持するために、ヘッドボディの底部面に固定される。係合取り付け板は、２つの噛合ノッチを持つ係合開口部を含んでいる。２つの取り付けタブは、軸方向コネクタ部分に取り付けられ、１対のラッチング溝が缶の頂部面に形成されている。まず、取り付けタブを係合開口部の噛合ノッチに位置合わせをし、コネクタ部分をヘッドの中に通すことによって、缶はヘッドボディに移動可能に取り付けられる。一度、コネクタ部分がヘッドに座し、缶は１／４回転される。ラッチがラッチング溝の１つと位置が合いラッチング溝に伸びると、缶はしかるべき位置に固定される。
本発明のこれらおよび他の特徴は、当該分野において通常の知識を有する者には、添付の図面とともに取り挙げられた以下の詳細な説明からより容易に明かになる。
【図面の簡単な説明】
本発明の属する技術分野において通常の技術を有する者が、ここに述べる添加剤供与装置の製作法と使用法をより容易に理解するために、本発明の好ましい実施の形態が図面を参照して以下に詳細に述べられる。
図１は、直列に配置された本発明の２個の添加剤供与装置を使用している流体システムの側面図である。
図２は、本発明の好ましい実施の形態によって作られた添加剤供与装置の斜視図である。
図３は、例証を容易にするために部品が切り離された状態での図２の装置の分解図である。
図４は、流体システムのマニホールドと連通している図２に示された装置の断面の側面図であり、装置を貫く流体流路を示す。
図５は、図３の５−５線に沿って見た剛体容器の平面図であり、容器キャップとその中に形成された軸方向の流れの出入口を示す。
図６は、本発明の２つの添加剤供与装置とフィルタカートリッジとを使用する流体システムの側面図であり、それらは全て支持構造物上に取り付けられ、各々は直列に配置される。
図７は、本発明の好ましい実施の形態によって製作されたもう１つの添加剤供与装置の斜視図である。
図８は、例証を容易にするために部品が切り離された状態での図7の装置の分解斜視図である。
図９は、図７に示された装置の断面の側面図であり、それを通る流体流路を示す。
図１０は、本発明の好ましい実施の形態によって製作された更に別の添加剤供与装置の断面の側面図である。
好ましい実施の形態の詳細な説明
図面を参照すると、図面において同一参照番号は本発明の類似構造要素を識別していて、図１には、本発明によって作成された添加剤供与装置が示され、各々は遍く参照番号１０によって表されている。供与装置１０は、流体システムにおいて使用されていて、そこを通って流れる流体の様々な特性たとえば無機質や酸素の含有量およびｐＨ等を向上させる。図１に示されるように、システムにおけるこのような２つの装置は、２つの添加剤の添加が可能となる。付加的な装置が必要に応じて加えられてもよい。数個の添加剤供与装置を含むアンブリが直列に配置されて以下に記載されている。しかしながら、代わりに、幾つかの装置が平行に配置され得、このことは当業者によって容易に理解されるであろう。選択される配置は適用次第である。
さて、図１を詳細に参照すると、流体システム２０はヘッドマニホールド７２を含み、ヘッドマニホールド７２は壁またはコラムのような支持構造物に取りつけるために或る角度に折り曲げられた支持ブラケット４６を有する。第１チューブコネクタ５２は入口チューブ４８とつなぐためにマニホールド７２の入口側に螺子が切られている。チェック弁／流量調整器アセンブリ７８と第２チューブコネクタ５３は、マニホールド７２の出口側に取り付けられている。２つの添加剤供与装置１０はヘッドマニホールド７２と流体で連通している。フラッシュ弁８４は、マニホールド７２に取り付けらていて、メンテナンス中にシステムの減圧化と同様、新しいカートリッジ３４から空気をフラッシュすることができる。
特に図４を参照すると、単一ヘッドの添加剤供与装置が示されている。入口チューブ４８は第１チューブコネクタ５２に接続されている。第１チューブコネクタ５２は先細りのパイプ螺子を使用して、ヘッドマニホールド７２の第１側壁に螺子切りされている。このマニホールド７２はそこを通って伸びる第１流体通路５６を含んでいて、第１チューブコネクタ５２とマニホールドの底面との間に流体の連通を与える。同様に、出口チューブ５０は第２チューブコネクタ５３に密封接続されている。この第２チューブコネクタ５３はヘッドマニホールド７２の側壁に螺子切りされている。マニホールド７２は、第２チューブコネクタ５３とマニホールドの底面の間に流体連通を与える第２流体通路５８を含んでいる。第２流体通路５８は第１流体通路５６の直後のマニホールド底面を貫いて延在する。
作動中に、システムの流体は入口チューブ４８を通過し、マニホールド７２を通って供与装置１０に至る。以下に詳細に記載されるように、次に流体は、両添加剤供与装置１０を平行に通過しながら、液体添加剤の付加によって処理され、それらの間のマニホールド７２に戻る。第２供与装置１０を通過した後、処理された流体はマニホールド７２に戻り、次に出口チューブ５０を通って流体システムに行く。図示されているように、実線の方向矢はシステムの主要な流体流れを示し、破線の矢は添加剤の流れを示す。
図２乃至５を参照すると、添加剤供与装置１０はヘッドアセンブリ４４と着脱可能な缶センブリ３４とを含む。これらのアセンブリおよびそれらの構成部品は、実質的に耐化学性材料から作られていて、その運転寿命に渡って装置の完全性を保証している。ヘッドアセンブリはヘッドボディ１１を含んでいる。側壁と頂部壁を有する段付き滑腔円筒状通路５７は、底面から上に一部伸び、ヘッドボディ１１の底部に凹状に形成されている。ボディ１１の頂部面と円筒状通路５７の側壁との間に流体連通を与える入口部分１４は、ボディ１１の頂部面から下方に部分的に伸びる。面取り（チャンファ）されたショルダ６１が入口部１４に形成され、円筒状通路５７と交差する際でその直径が縮小する。また、ボディ１１の頂部面と円筒状通路５７の頂部壁との間に流体連通を与える出口部分１６は、ボディ１１の頂部面から部分的に下方に伸びる。出口部分１６は、入口部１４の直後の頂部面にボディ１１を貫いて延在する。入口部１４と円筒状通路５７と出口部１６とは共に、ボディ１１を通る流路を形成している。
図３と図４とを続けて参照すると、着脱可能な缶センブリ３４は剛体の円筒状容器１８を含んでいて、剛体円筒状容器１８は周知のＲＦ溶接のような方法によって可溶性の溶接リング６６を用いて剛体容器キャップ６２に融合されている。側壁と頂部壁を有する円筒状軸方向コネクタ部６３は、剛体容器キャップ６２の頂部から伸びている。円筒状通路６５は、剛体容器／キャップアセンブリ１８，６２の内部から軸方向コネクタ部分の頂部壁へ伸びる円筒状軸方向コネクタ部６３の中に同心に形成されている。コネクタ部分円筒状通路６５と軸方向コネクタ部分６３の外部との間の流体の連通は、コネクタ部分６３の側壁を通過する２つの半径方向に伸びる開口９４と、コネクタ部分６３の頂部壁を通過する複数の軸方向に伸びる開口９６と、軸方向コネクタ部分６３の頂部壁を通過し同心に配置された軸方向に伸びる供給チューブ開口４０とによって、与えられている。
第１オーリング６４は、半径方向に伸びる開口９４とその頂部壁との間の、軸方向コネクタ部分６３の外部壁における第１半径方向溝７９に座している。オーリング６４は入口部１４と出口部１６との間の流体の流れを防ぐ。第２オーリング５４は、半径方向に伸びる開口９４の丁度下の軸方向コネクタ部分６３の外部壁における第２の変形方向溝８１に座している。オーリング５４は、流体が流体システムから漏れ出ないことを保証する。同軸上に配置されたスリーブ６７は、軸方向に伸びる供給チューブ開口４０の壁に隣接して配置され、供給チューブアセンブリ４２の取り付けのためにコネクタ部分円筒状通路６５内に一部入っている。
所定量の液体添加剤９０を入れている押し潰し可能な容器２２が、剛体の容器／キャップ１８，６２内に封入されている。押し潰し可能な容器２２はフレキシブルな袋で作られていて、袋は周知の方法によって縁の周りが密閉されている２枚のポリエチレン／ナイロンの積層品によって形成されている。この添加剤収容袋を作るのに、その分野で知られた他材料を使用してもよい。雄螺子付きのアダプタ６８が、取り付け部品を設けるために、押し潰し可能な袋の上部縁内に密封される。下部供給チューブ３６は、上部供給チューブ３８にプレス嵌合され、その間にダックビル型チェック弁３０を閉じ込めて、供給チューブアセンブリ４２を形成している。このチェック弁３０は、作動中に供給チューブアセンブリを通って上方のみに進むように方向付けられている。上部供給チューブ３８は雌螺子が切られた噛合カラー７０を用いてアダプタ６８に密封接続されている。上部供給チューブ３８の上端は同軸スリーブ６７にプレス嵌合されている。
図３を参照すると、ラッチ７６が図示されている。ラッチ７６はボディ１１の上部表面を通って滑動可能に延在し、ボディの底部面を通過して下方に突出して、４半回転ラッチング機構の一部を形成し、ヘッドボディ１１に対して着脱可能な缶３４の取り付けを容易にしている。ラッチはラッチスプリング（図示せず）によって下方にバイアスされている。係合取り付け板８８は、ボディ１１の底部面に固定され、ボディ１１の凹部内ある。板８８は、係合開口部９８を含み、ラッチ７６とラッチスプリングをヘッドボディ１１に保持する。軸方向コネクタ部分６３の第２オーリング５４の下の下部側壁に取り付けられた２つの取り付けタブ（つまみ）８０と、剛体容器キャップ６２の頂部表面に形成された一対のラッチング溝７４とは、溝１０の４半回転ラッチング機構の一部を形成する。
着脱可能な缶３４は、４半回転ラッチング機構を用いて、まず軸方向コネクタ部６３上の取付けタブ８０を、取り付け板８８における係合開口部９８の噛合ノッチと位置合わせし、上記板にコネクタ部分を通過させて、ヘッドアセンブリ４４に移動可能に取り付けられている。コネクタ部６３を十分にヘッド４４に座した後、缶３４を１／４回転する。スプリングでバイアスされたラッチ７６が、２つのラッチング溝７４の１つに伸びるとき、容器キャップ６２はその上の然るべき位置に固定される。
図４と５とを参照すると、作動中に、液体添加剤９０は次のようにして流体システムに供与される。流体は入口チューブ４８から、マニホールド７２の第１流体通路５６を通って、ヘッドボディ１１の入口部分１４に流れる。次に、流体は、軸方向コネクタ部分６３の側壁の半径方向に伸びる開口９４を通過して、着脱可能な缶３４の内部領域２６に至る。次に、流体は、軸方向コネクタ部分６３の頂部壁における複数の軸方向に伸びる開口９６を通って、ボディ１１の出口部分１６に移動する。以下に説明されるように、これが液体添加剤９０が液体流に導入される点である。次に、流体は出口部分１６から第２流体通路５８を通ってマニホールド７２に戻り、流体システムの出口チューブ５０に至る。もしも数個の添加剤供与システムが存在するならば、例えば図１に示されているように、流体は各システムを通って同様の経路を移動する。添加剤供与システムは、典型的には直列であるが、それらを平行に配置しても良い。
システムの流体が軸方向に伸びる複数の開口９６を通って流れるときに、流路における断面積の減少によって引き起こされる圧力降下は、システムの機能にとって重大である。この圧力降下は、開口９６から上流の比較的高圧力の領域と、開口９６から下流の比較的低圧力の領域を生させる。軸方向に伸びる開口９６に供給チューブ開口４０が近接しているために、圧力差は缶３４の内部領域２６の流体と押し潰し可能な容器２２における添加剤９０との間に確立される。圧力差が確立された状態で、液体添加剤９０は、押し潰し可能な容器２２から供給チューブアセンブリ４２を通り供給チューブ開口４０を出て流体流の中に放出される。
作動中、供給チューブアセンブリ４２内のダックビル型チェック弁３０は幾つかの利点がある。それは、液体添加剤９０が供与されているとき、押し潰し可能な容器２２が押しつぶされると共に、押し潰し可能な容器の中に流体が逆流するのを防止する。これらの属性は液体添加剤９０が希釈されるのを防止し、間歇的に作動されても堅実な添加剤の流れを保証する。また、このチェック弁は流体システムが作動されるとき、希釈されない液体添加剤が直ちに流れるのを保証する。液体添加剤９０の供給率を変えることによって、供給チューブアセンブリ４２に固有の限定的な性質が変化され得るということは当業者によって認識され得る。例えば、供給チューブの直径の増大あるいはチェック弁のフレキシビリティの増加は、供与率の増加に役立つであろう。また、圧力差の大きさは変えることができて、添加剤の供給率を変化させる。例えば、複数の軸方向に伸びる開口９６の断面積の増大は、圧力差を減少させ、これによって供給率が低下する。
強調されるべきことは、断面積の幾つかの減少が流経路において見られたとしても（各点において圧力降下が存在する）、この発明は流路において１つの減少を有することが必要なだけなのである。しかしながら、着脱可能な缶３４の内側の領域は流路の断面積の減少から上流側に位置すると共に、供給チューブ出口４０は流路の断面積の減少から下流側に位置して、剛性容器１８と押し潰し可能な容器２２内の添加剤との間に差圧が生じることがこの発明の実施にとって必須である。ここに記載されているように、この発明の実施には、差圧降下が押し潰し可能な容器のすぐ近傍で生じることが不必要であることは当業者には容易に理解される。例えば、添加剤供与器が剛体容器と押し潰し可能な容器と適当な接続部とを含み、添加剤供与器がより遠隔的に取り付けられた状態で、流体システムラインに挿入された流ノズルを通して、差圧の発生が生み出され得る。
図６を参照すると、本発明の好ましい実施の形態によって製作された構成部品を含んだ代替のアセンブリ１２０が示されている。上述のシステムと同様、マニホールドにつながる２つの添加剤供与装置１０と、システム流体に浮遊する微粒子や油やその他の物質を除去するためのフィルタカートリッジ８６と、システムにおけるライン圧力を監視するためのゲージ９２とが含まれている。このような配置において、本発明の装置を使用することはかなりの利点がある。特に、それは、システム全体に渡って分散された構成部品を有するのとは異なり、都合の良い位置でシステム流体の条件付けを行うことを考慮したものである。このことは、メンテナンス時間を減少させ、システムのモジュラリティ（規格品の適用）の向上に資する。さらに、構成部品は全て単一のマニホールドに連結されているので、起こり得る漏洩点の数が減少される。
図７乃至図９を参照すると、本発明の好ましい実施の形態によって製作された添加剤供与装置の別の実施の形態が示され、添加剤供与装置は遍く参照番号１１０によって記されている。壁やコラムのような支持構造物へ取り付けるために、支持ブラケット１４６が含まれている。
添加剤供与装置１１０は、ヘッドボディ１１１と取り外し可能な缶センブリ１３４とを含む。入口チューブ１４８は第１チューブコネクタ１５２に密封接続されている。第１チューブコネクタ１５２は、先細りになったパイプ螺子を使用して、ヘッドボディ１１１の第１側壁に螺子切りされている。同様に出口チューブ１５０は第２チューブコネクタ１５３に密封接続されている。第２チューブコネクタ１５３は、先細りになったパイプ螺子を使用して、ヘッドボディ１１１の頂部面に螺子切りされている。側壁と頂部壁を有する段付き滑腔円筒状通路１５７は、底面から上に一部伸び、ヘッドボディ１１１の底部に凹に形成されている。第１チューブコネクタ１５２と円筒状通路１５７の側壁との間に流体の連通を与える入口部分１１４はヘッドボディ１１１を通って水平に伸びている。段つきショルダ１６１が入口部分１１４に形成され、それが円筒状通路１５７に交差する際でその直径を減少させている。ボディ１１１の頂部面と円筒状通路１５７の頂部壁との間に流体の連通を与える出口部分１１６は、ボディ１１１の頂部面から垂直下方に伸びている。入口部分１１４と円筒状通路１５７と出口部分１１６とは共に、ボディ１１１を貫く流経路を形成する。２つのローブショルダ１６９は、底面凹部の壁に形成されている。
続けて図９を参照すると、取外し可能な缶センブリ１３４は、可溶性溶接リング１６６を用いて剛体容器キャップ１６２に融合された剛体円筒状容器１１８を含んでいる。側壁と頂部壁とを有する円筒状軸方向コネクタ部分１６３は、剛体容器キャップ１６２の頂部から伸びている。円筒状通路１６５は、軸方向コネクタ部分１６３内に同軸上に形成され、剛体容器／キャップアセンブリ１１８，１６２の内部から軸方向コネクタ部分の頂部壁に伸びている。コネクタ部分円筒状通路１６５と軸方向コネクタ部分１６３の外部との間の流体の連通は、コネクタ部分１６３の側壁を通過する２つの半径方向に伸びる開口１９４と、コネクタ部分１６３の頂部壁を通過する複数の軸方向に伸びる開口１９６と、軸方向コネクタ部分１６３の頂部壁を通過する同心に配置された軸方向に伸びる供給チューブ開口１４０とを有して与えられる。
第１オーリング１６４は、半径方向に伸びている開口１９４とその頂部壁との間の軸方向コネクタ部分１６３の外壁部における第１半径方向溝１７９に座している。オーリング１６４は入口部１１４と出口部１１６との間の流体流を防ぐ。第２オーリング１５４は、半径方向に伸びる開口１９４の丁度下の軸方向コネクタ部分１６３の外部壁における第２半径方向溝１８１に座している。オーリング１５４は、流体が流体システムから漏れ出さないことを保証する。同軸上に配置されたスリーブ１６７は、軸方向に伸びる供給チューブ開口１４０の壁に隣接して配置され、上部供給チューブ／カラー１３８の取り付けのためにコネクタ部分円筒状通路内に一部入っている。２つの取り付けローブ（突出部）１６０は、剛体容器１１８の上部外周部に取り付けられ、ローブショルダ１６９に係合されて、取り外し可能な缶１３４のヘッドボディ１１１への取り付けが行なわれる。
押し潰し可能な容器１２２は剛体容器／キャップアセンブリ１１８，１６２内に封入されている。雄螺子が切られたアダプタ１６８は、取り付け部品を設けるために、押し潰し可能な袋の上部縁内に密封される。下部供給チューブ１３６は、上部供給チューブ／カラー１３８にプレス嵌合され、それらの間にはダックビル型チェック弁１３０を閉じ込められいる。ダックビル型チェック弁１３０は、作動中、下部供給チューブ１３６と上部供給チューブ／カラー１３８を通って上方のみに進行するように方向付けられている。雌螺子を持つ上部供給チューブ／カラー１３８は、アダプタ１６８に螺子込まれ密封される。上部供給チューブ／カラー１３８は同心のスリーブ１６７の中にプレス嵌合される。押し潰し可能な容器支持板１８２は、押し潰し可能な容器１２２を支持するために剛体円筒状容器１１８の内の基部に置かれている。
図９を参照すると、作動中の液体添加剤１９０は次のようにして流体システムに供与される。流体は入口チューブ１４８からヘッドボディ１１１の入口ポート１１４に流れる。次に、流体は、軸方向コネクタ部分１６３の側壁における半径方向に伸びる開口１９４を通過して、着脱可能な缶１３４の内部領域１２６に入る。次に、流体は、軸方向コネクタ部分１６３の頂部壁における複数の軸方向に伸びる開口１９６を通って移動し、ボディ１１１の出口部分１１６に至る。本発明の好ましい実施の形態において、添加剤の供与に関して上述したのと同様、液体添加剤１９０は、缶１３４の内部領域１２６における流体と押し潰し可能な容器１２２内の添加剤との間の差圧を利用して、流体流に供与される。次に、処理された流体は出口部分１１６から流体システムの出口チューブ１５０に流れる。
図１０を参照すると、本発明の好ましい実施の形態にしたがって製作された添加剤供与装置の別の実施の形態が図示されていて、遍く参照番号２１０によって示されている。この添加剤供与装置２１０の代替の実施の形態は、ヘッドボディ２１１と着脱可能な缶センブリ２３４を含んでいる。
流体入口部分２１４と流体出口部分２１６とを持つ第１流路は、ヘッドボディ２１１を貫いて水平方向に延在する。側壁と頂部壁とを持つ段付き滑腔円筒状通路２５７は、ヘッドボディ２１１の底部面から上方に部分的に伸びている。制限部２７１が第１流路に突出し、流体入口部分２１４に比べて流体出口部分２１６を比較的低圧力の領域にさせている。第２流体経路２２１は入口部分２１４から円筒状通路２５７の頂部壁に伸びている。供給チューブ通路２７７は円筒状通路２５７の頂部壁から出口部分２１６に伸びている。第３の流体経路２３２は円筒状通路２５７の頂部壁から出口部分２１６の方に伸びている。
引き続いて図１０を参照すると、着脱可能な缶センブリ２３４は、剛体容器キャップ２６２に密封状態に螺子込まれた剛体円筒状容器２１８を含んでいる。側壁および頂部壁を持つ円筒状軸方向コネクタ部分２６３は、剛体容器キャップ２６２の頂部から伸びている。円筒状通路２６５は軸方向コネクタ部分２６３内に同心に形成され、剛体容器キャップ／アセンブリ２１８，２６２の内部から軸方向コネクタ部分２６３の頂部壁に伸びる。コネクタ部分円筒状通路２６５と軸方向コネクタ部分２６３の頂部壁の外部との間の流体の連通は、第１と第２の軸方向に伸びる経路２７３，２７５と、同心に配置され軸方向に伸びる供給チューブ開口２４０を通って行なわれる。
第２のオーリング２５４は、コネクタ部分２６３の下部外部壁内の第２半径方向溝２８１に座している。オーリング２５４は流体が流体システムから漏れ出さないことを保証する。同心に配置されたスリーブ２６７は、下部チューブ２３６の取り付けのためにコネクタ部分円筒状通路２６５の長さだけ、軸方向伸びる供給チューブ開口２４０の壁に隣接して配置される。着脱可能な容器２３４はヘッドボディ２１１に適切に取り付けられるとき、第１の軸方向に伸びる経路２７３は第２の流路２２１と一直線上に並び、第２の軸方向に伸びる経路２７５は第３の流路２３２と一直線上に並び、供給チューブ出口２４０は供給チューブ通路２７７と直線上に並ぶ。
押し潰し可能な容器２２２は、剛体容器／キャップアセンブリ２１８，２６２の中に閉じ込められている。アダプタ２６８は、取り付け付属品を設けるために、押し潰し可能な袋の上部縁内に封入される。下部供給チューブ２３６は同心に配置されたスリーブ２６７の中にプレス嵌合され、それらの間にはダックビル型チェック弁２３０を閉じ込めている。チェック弁２３０は、作動中に流れがアセンブリを通って上方にのみ進行するように方向付けられている。下部供給チューブ２３６はアダプタ２６８にプレス嵌合されている。液体添加剤２９０は押し潰し可能な袋に詰められている。
液体添加剤２９０は、次のようにして流体システムに供与される。流体は流体システムからヘッドボディ２１１の入口部分２１４に流れ込む。次に、流体は分かれ、一部は制限部２７１を通り越して出口部分にそして一部は第２流路２２１に行く。第２流路２２１に流れた流体は、第１の軸方向に伸びる経路２７３を通り、次に円筒状通路２６５を経て、着脱可能な缶２３４の内部領域２２６に行く。次に、流体は円筒状経路２６５を経て第２の軸方向に伸びる経路２７５を通り、第３の流路２３２を通って、ヘッドボディ２１１の出口部分２１６に流れる。
次に、流体は流体システムに移る。供給チューブ通路２７７は比較的低圧力の出口部分２１６と連通しているので、缶２３４の内部領域２２６と押し潰し可能な容器２２２の中の液体添加剤との間には差圧が存在する。したがって、添加剤は、押し潰し可能な容器２２２から下部供給チューブ２３６、ダックビル型弁２３０、同心に位置したスリーブ２６７、供給チューブ出口と通路２４０，２７７とを通り、出口部分２１６の中に入って流体システムに供与される。
本発明は好ましい実施の形態に関して記載されたが、当業者は、添付のクレームによって定義される本発明の精神または範囲から逸脱することなく本発明に対して様々な変更や修正を為し得るということを容易に認識するだろう。
【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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