JP2014111476A - 圧力差による調量装置 - Google Patents

Abstract

【課題】製造及び組立の自由度が高く、多数の部品の導入を要求しない、流体の収容に適した容器に固定可能な調量装置を提供する。
【解決手段】少なくとも中空本体１，浮揚バルブ２，および封止シート３０を備えており、中空本体には吸入口５および排出口６を備える液室１００が定められており、浮遊バルブは中空本体に対して、浮力が含まれている反力によって浮揚バルブが片寄る方の休止位置と、休止位置とは間隔を介した終止位置と、の間で移動可能であり、上流側空間Ｅ１における流体の圧力の上昇に応じて、規定量の前記流体を、前記上流側空間から下流側空間Ｅ２に向けて移動する、調量装置。
【選択図】図１

Description

本発明は、特に、化粧品、食料、またはクリーニング液のような、一般的にはフレキシブルなフラスコに収容され、ユーザがこのフラスコを押圧するたび、調量されて分配される液体または粘り気のある流体の調量のための装置の製品に関する。

より具体的には、本発明は、上流側空間における液体または粘り気のある流体の圧力の上昇に応じて、規定量のこの流体を上流側空間から下流側空間に向けて移すための調量装置に関する。この装置は、少なくとも中空本体およびバルブを含んでおり、中空本体には、吸入口および排出口を備える液室が少なくとも部分的に定められており、バルブは、中空本体に対して、反力によってこのバルブが片寄る方の休止位置と、上流側空間から下流側空間に向かう流体の流れによってバルブが選択的に片寄る方の、休止位置とは間隔を介した終止位置との間で移動可能であり、上流側空間は、少なくとも液室の吸入口側において、液室の外側へ延伸しており、下流側空間は、少なくとも液室の排出口側において、この装置および液室の外側へ延伸している。

このような装置としては、例えば、“Metering end cap and container equipped with a metering end cap according to the invention”と題された欧州特許文献第０，９９５，９７６号が知られている。この文献に記載されている装置は、多数の鋳造または吹出しによる部品を有し、その製造および組立の許容範囲は、とても低い。さらに、この装置の設計は、“metering piston”と呼ばれ、その内径およびその外径の両方において、高い摩擦力の発生を引き起こす、ガイドバルブを要求する。

“Metering Device”と題された米国特許４，５８２，２３０号もまた、流体の調量装置を記載しており、この調量装置は、単一の計量に対応した容量のロックを実装している。この調量装置の排出口は、円筒状のロッドによって接続されたピストンにより、ボトルによって定められた上流側空間において、ボールで制御されているロックの開口を、選択的に遮断する。このボトルが垂直位置において固定されたとき、ピストンは、この調量装置の注ぎ口を閉じる。このボトルがひっくり返されたとき、ピストンは、液体がロックに入る間、この調量装置の注ぎ口を閉じ続ける。一旦、ボトルが垂直位置になると、ボールはロックの吸入口を閉じる。これに対して、ピストンは降下され、注ぎ口は開かれ、ロック内に収容された液体は放出される。

さらなる事実として、この解決方法もまた、多数の部品の導入を要求し、ボールがタンク内の液体吸入口を閉じにくる前にタンクが満たされるように、また、ピストンがタンク内に収容されていた液体を放出する前に、ボトルのゆっくりした戻りが得られたときに限り、この結果を求めることができる。さらに、そのような装置は、粘り気のある流体の調量に適していない。

これに関連し、本発明の目的は、少なくとも１つの前述の不具合を解消する調量装置を提供することにある。

このため、本発明の装置は、上述の前置きによって与えられる一般的な定義に則したものであり、バルブが、その終止位置にある状態のときに限り、上流側空間および下流側空間を互いに隔離し、バルブが、その終止位置以外のいずれかの位置にある状態のとき、液室排出口は、上流側空間と通ずることを実質的な特徴とする。

上記の構成によれば、液室吸入口における圧力の増加による効果の元に中空本体内を流れる流体は、バルブのその休止位置からその終止位置への移動を引き起こす。そして、バルブがその休止位置から出発し、このバルブがその終止位置へ到達したときに、分配される流体の量は、このバルブの移動動作に必要な流体の流量と同じである。

可能な実施形態において、バルブは、中空本体に対して平行移動が可能なダイヤフラムを少なくとも含み、反力は、少なくとも部分的に弾性反力を含む。

この場合、少なくともバルブを中空本体に取りつけるための弾性タブを含み、中空本体、バルブ、および各々の弾性タブが弾性素材によって一体的に形成され、反力はそれぞれの弾性タブによって得られる、本発明の装置が供給されることが可能である。

他の可能な実施形態において、バルブは、少なくとも連接され、中空本体に対して回転動作可能なシャッターを含み、その反力は、常に少なくとも部分的に弾性反力を含んでいる。

本発明の装置は、バルブがその終止位置にある状態のときに留まる、上流側空間と下流側空間との間に配置された流路を取り囲む封止シートもまた含むことができる。

本発明の装置の製造は、中空本体に挿入されたプラグとともにこの装置が供給されることにより、容易にされ得る。このプラグは、液室排出口を形作る流動用開口がその中に穿孔されている。

さらに改良された本発明の実施形態によれば、中空本体内においてスライドするように組み立てられ、上述のバルブを運ぶピストン、および、圧縮により荷重が掛けられプラグとピストンに配置されたばねをさらに含むような、調量装置を提供することが可能である。

もし分配される流体の粘度が相対的に低い場合、伸縮するように変形可能な壁部に穿孔され、流体の圧力の効果のもとに反対に増加させる流断面を有する液室排出口が設けられることが賢明である。

本発明の別の可能な実施形態において、バルブの密度は、バルブが分配される流体の中に浸されて作動しているときその流体内で浮くことが出来るように、１よりも低く、このバルブにおいて得られた浮力が少なくとも部分的に含まれる反力は、このバルブをその休止位置の方へ片寄せる。

本発明の調量装置は、完全な制御ユニットを備えていてもよく、この場合には、首部とともに設けられた容器をさらに含み、この容器は、流体を収容することを目的とし、可変容量の上流側空間を定めるものであり、液圧の上昇は、例えば容器がフレキシブルな場合にはこの容器が変形することによる、上記上流側空間の容量の減少によって得られ、そして、中空本体はこの容器首部内に封止するように設けられる。

本発明のその他の特徴および有利な点は、参照図面に示されたいくつかの実施形態を参照するとともに、以下の説明からより明らかになる。なお、以下の説明は、単に説明のためのものであって、目的を制限するものではない。

図１は、球状の浮き体によってバルブが形成された本発明の実施形態が示されている軸方向断面図である。 図２は、頭部が切断された円筒状の浮き体によってバルブが形成された本発明の実施形態が示されている軸方向断面図である。 図３ａは、浮き体によって形成されたバルブがばねによってその休止位置の方向へ片寄っている状態のときの本発明の実施形態が示されている軸方向断面図である。 図３ｂは、特に図３ａの代わる構成での実施形態で使用され得るバルブの平面図である。 図４は、浮き体によって形成されたバルブが、半硬質のタブによってその休止位置で維持された状態のときの本発明の実施形態が示されている軸方向断面図である。 図５ａは、本発明の実施形態が示された、軸方向断面図であり、液室排出口は、十字状の流動用開口によって形成されている。 図５ｂは、図５ａに示された十字状の液室の排出口の正面図である。 図６ａは、ダイヤフラムによって形成されたバルブの休止位置にある状態のときの本発明の実施形態が示された軸方向断面図である。 図６ｂは、図６ａに示された本発明の実施形態の側面立面図である。 図６ｃは、図６ａに示された本発明の実施形態の他の軸方向断面図であり、バルブがその終了位置にある状態が示されている。 図６ｄは、図６ｂに示された本発明の実施形態の平面立面図である。 図７ａは、本発明の実施形態が示された軸方向断面図であり、１つのシャッターによって形成されたバルブが、その休止位置にある状態が点線で示されており、その中間位置にある状態が実践で示されている。 図７ｂは、図７ａに示された本発明の実施形態の軸方向断面図であり、バルブが終止位置にある状態が示されている。 図８ａは、本発明の実施形態が示された軸方向断面図であり、ダイヤフラムによって形成されたバルブが、その休止位置にある状態が示されており、液室は、可変容量を有し、ピストンとともにダイヤフラムによって閉じられており、この液室が、その最大容量の状態にあるときが示されている。 図８ｂは、図８ａに示された本発明の実施形態の軸方向断面図であり、図８ａに示された状態よりも先の一時的な状態が見られ、バルブは、その終止位置にある状態が示されており、液室は、その最大容量にある状態が依然として示されている。 図８ｃは、図８ａおよび８ｂに示された本発明の実施形態の軸方向断面図であり、図８ｂに示された状態よりも先の一時的な状態が見られ、バルブは、その終止位置にある状態が依然として示されており、液室は、その最小容量にある状態が示されている。 図８ｄは、図８ａ〜８ｃに示された本発明の実施形態の軸方向断面図であり、図８ｃに示された状態よりも先の一時的な状態が見られ、バルブは、その休止位置にある状態が再び示されているが、液室は、その最小容量にある状態が依然として示されている。 図８ｅは、図８ａ〜８ｄに示された本発明の実施形態の軸方向断面図であり、図８ｄに示された状態の次の、図８ａに示された初期状態と同一の一時的な状態が見られ、バルブは、その休止位置へ戻されており、液室は、その最小容量にある状態が復旧している。 図８ｆは、図８ｅに示された本発明の実施形態の平面図である。 図９ａは、本発明の実施形態が示された軸方向断面図であり、２つのシャッターによって形成されたバルブが、その終止位置にある状態が示されており、液室がピストンとともにこの２つのシャッターによって閉じられており、この液室は、可変容量を有し、その最小容量の状態にあるときが示されている。 図９ｂは、図９ａに示された本発明の実施形態の軸方向断面であり、安定した初期状態が見られ、バルブは、その休止位置にある状態が示されており、液室は、その最大容量にある状態が示されている。 図９ｃは、図９ａおよび９ｂに示された本発明の実施形態のピストンおよびバルブの側面図であり、バルブは、その休止位置にある状態が実線で示されており、その中間位置およびその終止位置にある状態が点線で示されている。 図９ｄは、図９ａ〜９ｃに示された本発明の実施形態のピストンおよびバルブの平面図であり、ピストンおよびバルブは、図９ｃに示す２つの位置にある状態が示されている。 図１０ａは、本発明の実施形態が示された、軸方向断面図であり、１つのシャッターで形成されたバルブが、その休止位置にある状態が示されており、液室は、ピストンとともにこのシャッターによって閉じられており、この液室は、可変容量を有し、その最大容量にある状態が示されている。 図１０ｂは、図１０ａに示された本発明の実施形態のピストンおよびバルブの平面図であり、ピストンおよびバルブが、図１０ａに示すそれらが取り得る位置にある状態が示されている。 図１０ｃは、図１０ａおよび１０ｂに示された本発明の実施形態の軸方向断面図であり、バルブは、その終了位置にある状態が示されており、液室は、その最小容量にある状態が示されている。 図１０ｄは、図１０ａ〜１０ｃに示された本発明の実施形態のピストンおよびバルブの平面図であり、ピストンおよびバルブが、図１０ｃに示すそれらが取り得る位置にある状態が示されている。

既に述べたように、本発明は、上流側空間Ｅ１における液圧の上昇に応じて、上流側空間Ｅ１から下流側空間Ｅ２に向けて、規定量の液体または粘り気のある流体を移すための調量装置に関する。

特に図１〜３ａ，４，６ａ，７ａ，８ａ，９ｂ，および１０ａに示されているように、この装置は、少なくとも中空本体１およびバルブ２を含む。

最も完全な形態において、本発明の装置は、容器８（各図においてはその一部分だけが示されている。）をさらに含む。この容器８は、分配される流体を収容するためのものであり、流体の排出口として首部８０とともに設けられている。

内部容積は、この容器によって定められており、この容器は、少なくとも上流側空間Ｅ１を構成しており、可変容量を有する。

このため、ユーザによってこの壁部に与えられた圧力が、一時的な上流側空間Ｅ１の容量の減少、および、これに伴う容器に収容された流体の圧力の上昇を引きおこすように、この容器は、例えばフレキシブルかつ伸縮するように変形可能な壁部を含み得る。

代わりに、この容器は、一時的な上流側空間Ｅ１の容量の減少、および、これに伴う容器に収容された流体の圧力の上昇を引きおこすために、ユーザによって動かされ得るピストンを含んでいる、硬質の壁部のみによって形成されても良い。

中空本体１は、封止するようにこの容器８の首部８０内に配置されている。特に、中空本体１は、そのストッパー９がこの首部を押圧するまで、首部８０内へ強制的に挿入され得る。

中空本体１は、その形状が実質的に円筒形状であり、吸入口５および排出口６が設けられた液室１００を少なくとも部分的に定める。

バルブ２は、中空本体１に対して、図１，２，３ａ，４，６ａ，６ｂ，７ａ（点線部分），８ａ，８ｔｈ，９ｂ，および１０ａに例示された休止位置と、図６ｃ，７ｂ，８ｂ，８ｃ，９ａ，および１０ｃに例示され、上記休止位置から間隔を介した終止位置との間で移動可能である。

バルブ２は、反力によってその休止位置の方へ片寄せられる。そして、バルブ２は、流体が上流側空間Ｅ１から下流側空間Ｅ２に向かって流れ、液室吸入口５と液室排出口６との間の圧力差が作用している間に、その終止位置の方へ片寄せられる。上流側空間Ｅ１は、少なくとも液室１００の吸入口５側において、液室１００の外側へ延伸しており、下流側空間Ｅ２は、少なくとも液室１００の排出口６側において、この装置および液室１００の外側へ延伸している。

その特有な休止位置において、容器またはフラスコ８は、その首部８０が下向きに向きが変えられるように、垂直に位置される。流体は、上流側空間Ｅ１から下流側空間Ｅ２に向けて、そして、液室１００の吸入口５からこの液室の排出口６に向けて、重力によって自然に流れ、分配される。

本発明によれば、バルブ２は、その終止位置にある状態のときに限り、上流側空間Ｅ１と下流側空間Ｅ２とを互いに隔離する。

そして、バルブ２が終止位置以外のいずれかの位置にある状態のとき、液室１００の排出口６は、上流側空間Ｅ１に通ずる。

特に、図１，２，３ａ，４，５ａ，６ａ，６ｃ，７ａ，７ｂ，８ａ，８ｂ，１０ａ，および１０ｃに示されているように、バルブ２は、例えば、封止シート３０とともに、その役割を果たすことができる。この封止シート３０は、上流側空間Ｅ１と下流側空間Ｅ２との間に配置されている流路をとり囲み、このバルブ２がその終止位置にある状態のとき押圧されるものである。

さらに、図１，２，３ａ，８ａ〜８ｔｈ，９ａ，９ｂ，１０ａ，および１０ｃに示されているように、本発明の装置は、中空本体１内に挿入されたプラグ３が含まれ得る。

このプラグは、液室１００の排出口６を形作る流動用開口がその中に穿孔されている。

図１〜５ｂは、本発明の実施形態を示す。バルブ２は、分配される流体の密度よりも低い、平均的な密度であって、１よりも低い一般的な密度を有している。

この場合、バルブ２は、分配される流体に浸されたときに、バルブをその休止位置の方へ片寄らせる反力が、少なくとも部分的にその結果得られた浮力によって構成されるように、浮き体のように振舞う。

この図１〜５ｂの実施形態の説明において、“上部”および“下部”は、相対的な方向または位置を示すために、通常の意味で用いられる。すなわち、重力の適用方向に関連して用いられる。したがって、“上部”および“下部”は、それぞれ、グラウンドレベルからの高度が高い／低いことを指す。

さらに、容器またはフラスコ８は、首部８０が下方を向くように向き付けられているものとする。

図１に示されている第１の詳細な実施形態においては、中空本体１は、例えば、円筒形状であり、かつプラスチックで形成されており、バルブ２のような、中空かつ球状の浮き体を含む。

この中空本体１は、調量される流体を収容している容器８の首部８０内に強制的に挿入され、この本体１のストッパー９が首部８０と接触するまで入り込んでいる。

さらに、プラグ３は、そのストッパー７が中空本体１に接するまで入り込み、中空本体１の下部に強制的に挿入されている。

液室１００の吸入口５は、中空本体１に設けられた開口形状を有する。そして、液室１００の排出口６は、プラグ３に設けられた開口形状を有する。

液室１００の排出口６の大きさおよび／または形状は、首部８０に挿入された代わりのプラグ３、異なる大きさおよび／または形状の流動用開口６を有する他のプラグ３によって、任意に改良され得る。

２つの溝部４は、例えば、Ｕ字状に形成され、互いに９０°に配置され、浮き体２を回避するように中空本体１の上部に設けられ、中空本体1の上部に位置されたとき、液室１００の吸入口５を封止するように遮断する。

プラグ３の凹んだ部分の縁部は、封止シート３０を形作る。この封止シート３０は、上流側空間１における流体の圧力の上昇の効果のもとに、浮き体２がその終止位置においてこのシート３０上に休止しにきたとき、この上流側空間Ｅ１を下流側空間Ｅ２から隔離し、液室１００の排出口６の開口を通り抜ける流体の流れを止めることを可能とするためのものである。

中空本体1と浮き体２との間の隙間は、浮き体２の下の流体の重力による流れを可能とする程度の大きさとされている。このようにして、上流側空間Ｅ１内の流体の圧力は開放されるとすぐに、浮き体２の下の流体の流れは再び可能となり、この浮き体は、その密度が流体の密度よりも低いために、中空本体１の上部への接触を復帰させるための、すなわち、図１に示されているその休止位置にある状態とするための、浮力を受ける。

浮き体２の移動のために必要な圧力差が、分配される流体において生じるためには、液室１００の排出口６の開口の流断面は、浮き体２と中空本体１との間の隙間によって得られる流断面よりも大きくされるべきである。

フレキシブルな容器８において上流側空間Ｅ１に収容された流体を放出するための圧力が得られたとき、液室１００の浮き体２とプラグ３の間に収容された流体の大部分が液室の排出口６へ移動する間に、浮き体２は、中空本体１の底部へ移動する流体によって片寄せられる。それから、浮き体２は、プラグの封止シート３０上に接触してくることで封止し、それ以上の流体の放出を防止する。その後、容器８における圧力が解放され、上流側空間１における圧力低下が生じると、浮き体の軽い上昇により、液室１００の中への空気の入り込みを引きおこす。

フレキシブルな容器８は、このようにしてその休止位置へ復帰することができる。そして、流体は、中空本体１内における重力により流れ、浮力の効果のもとで、浮き体２をその休止位置の方へ上昇させる。

図２は、本発明の実施形態を示す。この実施形態においては、事実上、バルブ２が、球形状の浮き体を有する代わりに、切断された上部を有する円筒形状の浮き体２を有する、という点のみ、図１の実施形態とは異なる。液室１００内において同じように障害物とならない範囲で、頭部が切断された円筒状の浮き体は、円筒状の浮き体よりも、一層高い容積を有する。この図２の実施形態は、特に密度の低い流体に適用される。

図３ａに示されている、本発明の第３の実施形態においては、螺旋状のばね１０が、圧縮による荷重が掛けられ、プラグ３の底部と浮き体２との間に配置されている。浮き体２は、流体によって浮き体２が得られた浮力と、ばね１０によって浮き体２が得られた弾性力と、の両方を含んでいる反力によって、吸入口５において中空本体１の上壁部に接触し、このようにしてその休止位置の方へ片寄せられる。

好ましくは、浮き体２においてばね１０によって得られる弾力は、浮き体２の重さを打ち消すだけの大きさとされていることであり、ばね１０は、中空本体１の底部において流体が流れたときの浮き体２の上昇のサポートのみに使用されることである。この構成は、粘性摩擦に対して容易に打ち勝つことが実現可能であり、とりわけ分配される流体の粘度が高い場合に適用される。

図３ｂは、図３ａの実施形態の変形例を示し、図３ａに示された場合において、浮き体２が切断された形状の上部を有する場合に実施され得る。この変形例によれば、浮き体２がその休止位置にある状態のときに、流体が容器８から液室１００に向けて流れることができるように、浮き体２の上部には、浮き体２の円筒形の頂部の全体における切り欠きである、いくつかの円形の切り欠き１３を含む。にもかかわらず、これらの切り欠き１３は、浮き体２が、一旦その終止位置に到達すると、封止シート３０を封止することができるような、大きさとされている。このため、浮き体２の円筒状の表面の最小径は、切り欠き１３の最も深い位置において、プラグ３の内側表面の直径よりも大きい。さらに、既に説明したとおり、浮き体２と中空本体１の内部との間の環状部分の表面は、プラグ３に設けられた液室１００の排出口６の表面よりも低い。

図４は、プラグを有さない調量装置の実施形態を示す。この調量装置では、中空本体のストッパー９が首部８０を押圧するまで、中空本体１が強制的に、流体を収容しているフレキシブル容器の首部８０の中へ挿入されている。プラグが存在しないことにより、液室１００の排出口６は、中空本体１の底部に直接設けられている。それにより、封止シート３０は、開口６の縁部に直接形成されており、その上には、バルブ２がその終止位置で封止するように押圧するために移動されて来る。円筒状の中空本体１の上部は、完全に開いている。半硬質のタブ１１は、例えば、一片の部品によって中空本体１の壁部の上部とともに形成されており、浮き体２が一旦半硬質のタブ１１の下に挿入されると、フレキシブルな容器の使用の間に流体内において得られた圧力差の作用にも関わらず、中空本体１の中に閉じ込められて留まるように、中空本体１の上部開口を覆っている。すなわち、浮き体２の半硬質のタブ１１への挿入、またはこの浮き体の引き抜きは、本発明の調量装置の通常の使用時よりも高い変形力をタブ１１が受けた場合に限り、得ることができる。

首部８０とともに下向きとされた容器８が休止位置の状態にあるとき、この容器８内に収容された流体は重力によって中空本体１によって定められた液室１００を満たすまで流れる。

浮力の効果により、浮き体がその休止位置へ戻され、タブ１１に接触するように、容器８において得られた圧力は、その中に収容された流体の首部８０の方への流れを引きおこす。液室１００に収容されて移動する流体は、放出されている間に浮き体２に対して下方に移動するような圧力を及ぼし、排出口６を通り抜ける。一旦、浮き体２が開口６の周囲の封止シート３０に留まると、この開口は封止される。そして、液室１００から抜け出す、下流側空間Ｅ２の方への、流体の流れは停止される。容器８の表面における圧力の減少は、中空本体１の内部への空気の入り込みを引きおこす負圧を生じさせ、容器をその休止位置へ復帰させる。浮き体２と円筒状の中空本体１の内壁部との間の隙間により、浮き体２において得られた浮力が徐々に浮き体２を、半硬質のタブ１１と接するその休止位置へ復帰させるように、流体は、液室１００内を重力によって再び流れ、浮き体２の下へ通り抜ける。

半硬質素材で構成されているタブ１１は、破壊されることなく、中空本体１への浮き体２の強制的な挿入に必要な変形を受けることが十分可能にフレキシブルなものが選択される。しかしながら、浮き体がその休止位置においてこのタブによって押さえつけられているとき、浮き体２上で得られた浮力の効果のもとに、浮き体が中空本体からの脱してしまうほどの変形をうけることがないように十分に硬い。図４の実施形態は、２つの成形部品、すなわち、本体１およびタブ１１と、浮き体２とによる調量装置の提供を実現可能とする。

図５ａおよび５ｂは、特に図４の実施形態に適用でき、特に、比較的に粘度が低い流体が調量される場合に適合する、変形例の実施形態を示す。

この変形例によれば、液室１００の排出口６は、伸縮するように変形可能な壁部に穿孔されており、流体の圧力の効果によって可逆的に増加する流水断面積を有する。

これに関し、中空本体１の底部１２は、液室１００の排出口を形作る流動用開口６が設けられており、弾力性のある変形可能な素材によって形成され、十字状にくり抜かれ、そして、バルブ２は、円筒状を成している。

フレキシブルな容器８に働く圧力が、浮き体２のシート３０上に接触するためのその終止位置の方への降下を引き起こすとき、流体の移動によるその推力が得られ、同時に、浮き体２は、液室１００の排出口６の表面が可逆的にこの圧力の増加関数として増加するように、底部１２に対し、十字上のくり抜きのそれぞれの部分を変形する圧力を及ぼす。

一旦、浮き体２がその終止位置においてその下部が接触すると、浮き体２は排出口６を封止し、流体のさらなる流れを防止する。外部からの圧力の必要なしに、容器内の流体の高さによって生じる力だけでは、液室１００の十字状の排出口６の角に形成されたフレキシブルな刃の弾力に打ち勝つことができず、流体はこのようにして調量装置内に留まる。

図６ａ〜１０ｄは、本発明の他の可能な実施形態を示しており、バルブ２の密度は、規定されてなく、いかなる場合でも、流体の密度よりも低い必要はない。このバルブは、排他的な弾性の反力によってその休止位置の方へ、片寄せられる。

図６ａ〜６ｄの実施形態においては、バルブ２は中空本体１に対して平行移動が可能なダイヤフラムによって形成されている。このダイヤフラムは、互いに向かい合った正反対の２つの弾性タブ２１によって、中空本体１に接続されている。そして、バルブの弾性反力は、これらのタブ２１によって得られる。

この実施形態において、中空本体１、バルブ２、および各々の弾性タブ２１は、弾性素材によって一体的に形成されていることが好ましい。

封止シート３０は、バルブ２がその休止位置において留まり、中空本体１の上部に形成され、上流側空間Ｅ１と下流側空間Ｅ２との間に配置されている流路を取り囲み、液室１００の吸入口５を形作る。

図６ａおよび６ｂには、バルブ２が休止するときにとる位置が示されている。

上流側空間Ｅ１内の流体が、それを排出口６の方へ押し進める圧力を受けたとき、流体に与えられたその運動エネルギーは、図６ｃに示されているように、バルブ２をその終止位置の方へ片寄せる、抵抗力をバルブ２上に及ぼす。この抵抗力の振幅Ｆｘは、式（Ｆｘ＝Ρ．Ｓ．Ｖ^２．Ｃｘ／２）を満たす。ここで、Ρは、流体の密度を示す。また、Ｓは、バルブ２のマスタートルクを示す。また、Ｖは、流速を示す。そして、Ｃｘは、バルブの形状に関連した抵抗係数を示す。

上述の実施形態のように、液室１００の吸入口５における圧力増加の効果のもとに中空本体１内を流れる流体は、バルブ２をその休止位置（図６ａ）からその終止位置（図６ｃ）へ動かす。そして、バルブ２がその休止位置から出発したときからこのバルブ２がその終止位置に到達したときまでに分配される流体の量は、バルブ２のこの移動に与えるために必要な流体の流量と同一である。

図７ａおよび７ｂの実施形態は、事実上、バルブ２が１つの弾性タブ２１によって中空本体１に取り付けられている点のみ、図６ａ〜６ｄの実施形態と異なる。そして、このバルブは、その休止位置にある状態が図７ａにおいて点線で示され、その終止位置にある状態が図７ｂに示されている。

図８ａ〜８ｆの実施形態は、図６ａ〜６ｄの実施形態とは異なり、同じバルブ２を使用している。特に、図１，２，および３ａの実施形態の場合のように、排出口６を有するプラグ３が中空本体１の中へ挿入されている点も同様である。

他方、図８ａ〜８ｆの実施形態は、ピストン１４およびばね１５をさらに含む。

ピストン１４は、中空本体１内においてスライドするように組み込まれている。バルブ２は、図６ａ〜６ｄの中空本体１によって運ばれる方法と同様の方法により、２つの弾性タブ２１を利用したピストン１４によって運ばれる。

ピストン１４は、実質的に環状の形状を有しており（図８ｆ）、液室１００の吸入口５を構成している流路の周りに封止シート３０を規定しており、上流側空間Ｅ１と下流側空間Ｅ２との間の選択的な導通を可能にする。

ばね１５は、液室１００に最大容量を与えるように、圧縮されて荷重が掛けられ、プラグ３とピストン１４との間に配置されている。

ストッパー１４０は、中空本体１の内周部に形成されており、中空本体１の中でこのピストンの最上位置を規定することによって、ピストン１４の上方への進行を制限する。

この実施形態による調量装置の動作は、図８ａ〜８ｅにおいて、連続して且つ時系列に示されている。

図８ａは、その安定して休止した構成を示しており、この装置において液室１００の排出口６と、同じ液室の吸入口５とが通じている。

容器８内における圧力の上昇は、バルブ２の、図８ｂに示されているその終止位置の方への移動を引き起こす。そして、このバルブ２は、バルブシート３０上において作用している間、液室１００の吸入口５を封止する。

バルブ２によって閉じられたピストン１４の表面の全体において、流体の圧力がこのようにして得られる限り、このピストンは、液室１００の容量が減少している間、下方へ移動し、この移動は、この液室に収容された流体の排出口６を通り抜けることによる放出を引きおこし、これに相まってばね１５を圧縮する。この移動は、ピストン１４がプラグ３（図８ｃ）と接触して休止したとき停止される。

その後の容器８における流体の圧力の減少は、タブ２１によって得られた弾性反力がバルブ２をその休止位置に戻し（図８ｄ）、このようにして、容器８に収容された流体が重力によって液室１００内を流れることが可能となる。

ピストン１４を上方へ片寄せるばね１５の影響、及び、液室１００内を流れる流体の影響により、後者はその初期最大容量（図８ｅ）に復帰する。調量装置は、このようにして、その最初の安定して休止した配置に復帰する。

このようにして、その構成によれば、図８ａ〜８ｆの実施形態は、流体の量を分配することが実現可能である。ここで、分配される流体の量には、バルブがその休止位置からその終止位置へ移動する間に分配される流体量に加え、液室１００の最大容量（図８ａおよび８ｅに示されている）とこの液室の最小容量（図８ｃに示されている）との差異と同じ流体量が含まれる。

一方においては図９ａ〜９ｄに、他方においては１０ａ〜１０ｄに、それぞれ示されている２つの実施形態もまた、ばね１５によって片寄せられたピストン１４によって閉じられた液室１００が用いられて形成されている。

さらに、これら２つの場合において、液室は、中空本体１に挿入されたプラグ３によって部分的に区切られている。そして、その後の方に構成されている内部の周辺のストッパー１４０は、ピストン１４の上昇の制限を可能としている。

図９ａ〜９ｄの実施形態では、ピストン１４が、特に図９ｄにおいて見ることができるように、実質的に２つの互いに横断する梁１４１および１４２を含んでいる。そして、バルブ２は、ヒンジを成す弾性タブ２１を用いて梁１４２上に連接された２つのシャッター２２から構成されている。これらのシャッター２２は、梁１４２の正中面および円筒状の中空本体１に対して互いに対称となっている。

好ましくは、ピストン１４、バルブ２に形成された各々のシャッター２２、および各々の弾性ヒンジ形成タブ２１は、弾性素材によって一体的に作られていることである。

図９ａ〜９ｄの実施形態は、事実上、バルブ２は、図９ａに示されているようにその終止位置にある状態のとき、封止シート上において固定されるように押圧されることによるのではなく、中空本体１の円筒状の壁部内において、各々のシャッター２２のエッジの摺動支持によって、上流側空間Ｅ１および下流側空間Ｅ２を互いに隔離する、という点が、全ての他の実施形態と異なる。

図１０ａ〜１０ｄの実施形態においては、バルブ２は、１つの弾性タブ２１によってピストン１４上に連接された１つのシャッター２３から作られている。

一方、図１０ａ〜１０ｄの実施形態は、事実上、バルブ２が回転動作可能なシャッター２３によって構成されており、平行移動が可能なダイヤフラムによって構成されていないという点が、図８ａ〜８ｆの実施形態と異なる。

好ましくは、ピストン１４、バルブ２を形成しているシャッター２３、および弾性ヒンジ形成タブ２１は、弾性素材によって一体的に形成されていることである。

図８ａ〜８ｆの実施形態と同じように、図１０ａ〜１０ｄの実施形態のピストン１４は、液室１００の吸入口５を構成する流路の周囲に封止シート３０を規定する実質的に環状の形状を有しており、上流側空間Ｅ１と下流側空間Ｅ２との間の選択的な導通を可能にする。
＜付記事項＞
本明細書には、少なくとも以下の発明が記載されている。

上流側空間（Ｅ１）における液体または粘り気のある流体の圧力の上昇に応じて、上流側空間（Ｅ１）から下流側空間（Ｅ２）へ向けて、規定量のこの流体を移すための調量装置であって、
この装置は、少なくとも、中空本体（１）、バルブ（２）、および封止シート（３０）を含んでおり、
前記封止シート（３０）は、中空または実質的に環状の部材（１，１４）上に定められ、上流側空間（Ｅ１）と下流側空間（Ｅ２）との間に配置されている流路を取り囲んでおり、
前記中空本体は、吸入口（５）および排出口（６）が設けられた液室（１００）の範囲を、少なくとも部分的に定めるものであり、
前記バルブ（２）は、前記中空本体（１）に対して、少なくとも部分的に弾性反力を含んでいる反力によってこのバルブ（２）が片寄る方の休止位置と、前記上流側空間（Ｅ１）から前記下流側空間（Ｅ２）に向かう流体の流れによってこのバルブ（２）が選択的に片寄る方の、前記休止位置とは間隔を介した終止位置との間で移動可能であり、前記バルブ（２）は前記終止位置において前記封止シート（３０）上に留まり、
前記上流側空間（Ｅ１）は、少なくとも前記液室（１００）の吸入口（５）側において、前記液室（１００）の外側へ延伸しており、
前記下流側空間（Ｅ２）は、少なくとも前記液室（１００）の排出口（６）側において、前記装置および前記液室（１００）の外側へ延伸しており、
前記バルブ（２）は、その終止位置にある状態のときに限り、前記上流側空間（Ｅ１）および前記下流側空間（Ｅ２）を互いに隔離し、そして、前記バルブ（２）が終止位置以外のいずれかの位置にある状態のときには、前記液室（１００）の前記排出口（６）が、前記上流側空間（Ｅ１）に通じ、
前記バルブ（２）は、前記中空本体（１）に対して平行移動が可能なダイヤフラム、および前記バルブ（２）を前記中空または実質的に環状の部材（１，１４）に取り付ける少なくとも１つの弾性タブ（２１）をさらに含んでおり、この中空または実質的に環状の部材（１，１４）、前記バルブ（２）、および各々の弾性タブ（２１）は、弾性素材によって一体的に形成されており、そして、前記反力は、各々の弾性タブ（２１）によって得られ、各々の弾性タブ（２１）の前記反力は、前記上流側空間（Ｅ１）における前記流体の圧力の上昇に応じて、前記流体の運動エネルギーによって生成された抵抗力が、前記バルブ（２）をその休止位置からその終止位置の方へ片寄せるように構成されていることを特徴とする調量装置。

Claims (12)

1. 上流側空間における流体の圧力の上昇に応じて、規定量の前記流体を、前記上流側空間から下流側空間に向けて移すための、前記流体の収容に適した容器に固定可能な調量装置であって、
   当該調量装置は、少なくとも、中空本体、浮揚バルブ、および封止シートを備えており、
   前記封止シートは、中空又は実質的に環状の部材上に規定され、且つ、前記上流側空間と前記下流側空間との間に配置された流路を取り囲み、
   前記中空本体には、吸入口および排出口を備える液室が少なくとも部分的に定められており、
   前記浮揚バルブは、前記中空本体に対して、
   少なくとも部分的に浮力が含まれている反力によって前記浮揚バルブが片寄る方の休止位置と、
   前記圧力の上昇に起因して上流側空間から前記下流側空間に向かって流れる前記流体によって前記バルブが選択的に片寄る方の、前記バルブが前記封止シート上に留まる終止位置であって、前記休止位置とは間隔を介した終止位置と
   の間で移動可能であり、
   前記上流側空間は、その吸入口側において、少なくとも前記液室の外側へ延伸しており、
   前記下流側空間は、その排出口側において、少なくとも前記調量装置および前記液室の外側へ延伸しており、
   前記バルブは、その終止位置にある状態のときに限り、前記上流側空間および前記下流側空間を互いに隔離し、前記バルブがその終止位置以外の任意の位置にある状態のとき、前記液室の前記排出口は前記上流側空間に通じ、
   前記圧力の上昇が開放されると、前記液室の前記排出口を介して前記容器内に空気が入り込む
   ことを特徴とする調量装置。
2. 前記中空本体は、実質的に封止的に前記容器の首部に固定可能に構成されていることを特徴とする
   請求項１に記載の調量装置。
3. 前記浮揚バルブをその休止位置のほうへ片寄らせるばねをさらに備えることを特徴とする
   請求項１または２に記載の調量装置。
4. 前記ばねは、圧縮によって荷重が掛けられていることを特徴とする
   請求項３に記載の調量装置。
5. 前記ばねによって前記浮揚バルブに加えられた弾性力が、前記浮揚バルブの重さを実質的に打ち消すように、前記ばねが選択されていることを特徴とする
   請求項３に記載の調量装置。
6. 前記浮揚バルブは、頭部が切断された円筒形の浮き体を備えることを特徴とする
   請求項１に記載の調量装置。
7. 前記浮揚バルブは、球状の浮き体を備えることを特徴とする
   請求項１に記載の調量装置。
8. 前記液室の前記排出口は、伸縮するように変形可能な壁部に穿孔されており、前記流体の圧力の上昇効果によって可逆的に増加する流水断面積を有することを特徴とする
   請求項１に記載の調量装置。
9. 前記容器は、容量が可変の上流側空間を規定し、前記流体の圧力の上昇が、前記上流側空間の前記容量の減少によって得られることを特徴とする
   請求項２に記載の調量装置。
10. 前記容器はフレキシブルであり、前記圧力の上昇は、前記容器に加えられた圧力によって引き起こされることを特徴とする
    請求項１から９のいずれか一項に記載の調量装置。
11. 前記容器は、実質的に硬質の壁部を備え、前記流体の圧力の上昇を提供するためにピストンが使用されることを特徴とする
    請求項１から９のいずれか一項に記載の調量装置。
12. 前記浮揚バルブは中空であることを特徴とする
    請求項１から１１のいずれか一項に記載の調量装置。

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