Система подачи текучей среды

Система подачи текучей среды

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Настоящее изобретение относится к системе подачи текучей среды.

Система была создана, в частности, для использования с автоматическим дозатором мыла для использования в жилых помещениях. Дозатором мыла является устройство, работающее от батареи со сменной емкостью для мыла или ему подобного, которая размещается в перевернутой конфигурации на нижней части. Емкость содержит выпускное отверстие с клапаном на своем нижнем конце, который предотвращает утечку жидкости из емкости. Нижняя часть содержит втулку, которая входит в выпускное отверстие, таким образом открывая клапан для обеспечения прохождения жидкости в нижнюю часть.

Нижняя часть содержит батарейный отсек, электродвигатель, насосную систему, дозирующую трубку и датчик. Когда руки пользователя обнаруживаются датчиком, электродвигатель приводится в движение для приведения в действие насоса и дозирования жидкости из дозирующей трубки.

Настоящее изобретение относится к системе подачи текучей среды для использования в нижней части, которая может предотвращать или значительно уменьшать нежелательное капание из дозирующей трубки.

Хотя система подачи текучей среды была создана для использования в таком применении, ее можно широко использовать в любой системе подачи текучей среды для дозирования текучей среды через дозирующую трубку, когда необходимо предотвратить или уменьшить капание.

Один дозатор, который может делать это, раскрыт в EP 1604600. Он раскрывает возможность вспомогательных поршня и цилиндра, которые работают вниз по потоку от стопорного клапана, так что при ходе поршня вниз вспомогательный поршень всасывает текучую среду во вспомогательный цилиндр. Он также раскрывает поршень, содержащий пару кольцевых гибких дисков, которые выполнены с возможностью возвратно-поступательного движения в цилиндрах разных размеров. Движение вниз поршня увеличивает размер камеры между двумя дисками, таким образом создавая всасывающую силу, которая всасывает обратно некоторое количество дозированного продукта для уменьшения или предотвращения капания.

В соответствии с первым аспектом настоящего изобретения описана система подачи текучей среды, содержащая:

насос, выполненный с возможностью всасывания текучей среды при использовании из емкости и дозирования ее через дозирующую трубку, причем насос содержит цилиндр, в котором поршень совершает возвратно-поступательное движение;

впускное отверстие в цилиндр;

односторонний впускной клапан для регулирования потока через впускное отверстие;

выпускное отверстие из цилиндра и ведущее к дозирующей трубке;

выпускной клапан для регулирования потока через выпускное отверстие,

причем поршень выполнен с возможностью селективного контакта с выпускным клапаном для удержания его открытым во время его начального хода вниз и для обеспечения его закрытия для остальной части хода вниз.

Так как поршень удерживает выпускной клапан открытым во время его начального хода вниз, жидкость обратно всасывается через выпускное отверстие. Следовательно, она всасывается обратно вдоль дозирующей трубки, и капание предотвращено или уменьшено. Посредством использования имеющихся элементов для осуществления этого, то есть поршня и выпускного клапана, настоящее изобретение описывает решение без необходимости использования дополнительных устройств или специально выполненных элементов сложной конструкции.

Выпускной клапан может быть установлен на верхней стенке цилиндра и расположен таким образом, что он перемещается вниз с помощью поршня и содержит отверстие, которое сообщается только с выпускным отверстием при большем перемещении поршня, чем заданное расстояние, под верхнюю мертвую точку. Однако более предпочтительно выпускной клапан включает в себя клапанный элемент, расположенный в отверстии в боковой стенке цилиндра и смещенный в закрытое положение, в котором клапанный элемент выступает в цилиндр, причем клапанный элемент выполнен с возможностью открытия с помощью поршня, перемещающегося в цилиндре мимо выпускного клапанного элемента и выталкивающий выступающую часть клапана из цилиндра, противодействуя действию упругого смещающего усилия. Впускной клапанный элемент предпочтительно является поплавковым клапанным элементом.

Дозирующая трубка может иметь любую конфигурацию, так как всасывание, обусловленное поршнем, будет создавать противодавление, которое будет удерживать жидкость в дозирующей трубке до некоторой степени. Предпочтительно, дозирующая трубка содержит направленный верхний участок, проходящий от поршня, ведущего на криволинейный промежуточный участок, причем криволинейный промежуточный участок ведет к обычно обращенному вниз выпускному отверстию.

Предпочтительно, поршень выполнен с возможностью всасывания жидкости обратно в местоположение, которое находится сзади за точкой, в которой она может выходить из выпускного отверстия самотеком.

Настоящее изобретение предпочтительно распространяется на дозатор мыла и ему подобного, содержащий сменную емкость для жидкости, причем емкость содержит выпускное отверстие на своем нижнем конце и выпускной клапан емкости для регулирования потока из выпускного отверстия, нижнюю часть с втулкой, которая зацепляется с выпускным отверстием в емкости для открытия клапана, причем нижняя часть содержит систему подачи текучей среды в соответствии с первым аспектом настоящего изобретения, односторонний впускной клапан, выполненный с возможностью регулирования потока жидкости через втулку и в цилиндр.

Дозатор можно вручную приводить в действие, при этом поршень перемещается управляемым вручную рычажным механизмом. Однако предпочтительно нижняя часть содержит электродвигатель, схему управления и датчик для обнаружения перемещения в окрестности дозирующей трубки, причем схема управления выполнена с возможностью приведения в движение электродвигателя для перемещения поршня при обнаружении движения. Дозатором может быть настенное устройство или устройство, которое встроено как одно целое в окружающий участок. Однако он предпочтительно является свободно стоящим устройством, при этом нижняя часть предпочтительно также содержит батарейный отсек.

Ниже будет описан пример системы подачи текучей среды в соответствии с настоящим изобретением со ссылкой на сопроводительные чертежи, на которых

фиг.1 - вид в разрезе дозатора, для которого в основном предназначена система подачи текучей среды;

фиг.2A-2K - схематические виды системы подачи текучей среды, показывающие различные этапы работы.

Дозатором является дозатор, оставляющий руки свободными. В основном дозатор предназначен для дозирования жидкого мыла, но также может использоваться для дозирования другой жидкости или полужидких продуктов (идеально с вязкостью, превышающей вязкость воды), таких как крем для рук, лосьон для тела, увлажнитель рук, крем для лица, шампунь, гель для душа, пенное мыло для рук, крем для бритья, жидкость для умывания, зубная паста или дезинфицирующее средство, такое как спиртовой гель.

Дозатор содержит две основные части, то есть сменную часть 1 и нижнюю часть 2. Сменная часть 1 образует емкость для дозируемой жидкости и устанавливается на нижней части 2, как изложено ниже.

Нижняя часть содержит промежуточное устройство, в которое дозируется жидкость из сменной части, как описано со ссылкой на остальные чертежи. Промежуточное устройство находится в соединении по текучей среде с дозирующей трубкой 4. Насос, как описано ниже, с электродвигателем 5 является селективно приводимым в действие для закачивания отмеренной дозы жидкости по дозирующей трубке 4 и из дозирующей головки 6, как описано подробно со ссылкой на остальные чертежи.

Нижняя часть содержит инфракрасный датчик 7A, который передает инфракрасный луч через окно 8 в приемное устройство 7B для определения присутствия рук пользователя в окрестности дозатора. Схема управления реагирует на сигнал с датчика близости для приведения в действие насоса. Изображенный датчик является датчиком обнаружения вторжения по прерыванию луча, но также может быть отражающим датчиком. Хотя изображен инфракрасный датчик, может использоваться любой датчик близости, такой как емкостной датчик.

Устройство может питаться от сети или батареи. В качестве альтернативы оно может быть приводимым вручную насосом, в котором пользователь нажимает на рычаг для вытеснения продукта.

Нижняя часть 2 содержит кожух 10, который образует чашеобразный корпус, окружающий значительный участок сменной части для защиты и окружения его. Втулка 11 выступает через нижнюю часть кожуха 10.

Сменная часть 1 содержит бутылку 12 с крышкой 13, закрепленной на ее нижнем конце. На нижнем конце расположено выпускное отверстие 14, в которое вставляется втулка. Выпускное отверстие 14 закрывается клапанным элементом 15, который упруго смещается на верхнюю часть кольцеобразной стенки выпускного отверстия. Клапан 15 поднимается со своей опорной поверхности при вставке в нижнюю часть 2 втулки 11. Он открывает канал потока вокруг верхней части втулки. Впускной воздушный клапан 16 содержит отверстие, через которое воздух проходит в бутылку для замещения вышедшей жидкости, не препятствуя потоку жидкости из дозатора.

Настоящее изобретение относится к механизму насоса в нижней части, и он будет описан со ссылкой на фиг.2A-2K.

Как показано на фиг.2A, впускной клапанный элемент 17 расположен внутри втулки 11. Этот впускной клапанный элемент 17 имеет коническую верхнюю стенку, которая садится на дополнительную опорную поверхность 18 клапана. Это в равной степени может быть шаровой клапан. Клапанный элемент 17 удерживается от свободного перемещения внутри втулки 11 за счет корпуса 19 цилиндра, верхний участок которого выступает во втулку 11. Он уплотнен во втулке за счет уплотнительного кольца 20.

Корпус 19 цилиндра содержит цилиндр 21, в котором установлен с возможностью возвратно-поступательного движения поршень 22. Поршень 22 содержит кольцеобразное уплотняющее кольцо 23 и стержень 24 поршня, который соединяется с вращающимся кулачком (не показан), приводимым в действие электродвигателем 5 (фиг.1). Цилиндр 21 содержит впускное отверстие 25, через которое регулируется поток с помощью описанного выше впускного клапанного элемента 17, и выпускное отверстие 26, через которое регулируется поток с помощью выпускного клапанного элемента 27.

Конец выпускного клапанного элемента 27, расположенный ближе всего к цилиндру 21, является относительно узким и выполнен с возможностью скольжения внутри фиксатора 28. При этом клапанный элемент 27 содержит множество удлиненных канавок 29 для обеспечения прохождения жидкости. На противоположном конце выпускной клапанный элемент 27 является более широким и имеет такой размер, чтобы скользить внутри выпускного канала 30. При этом клапан содержит множество пазов 31, которые также обеспечивают поток жидкости. Под расширенным участком расположено уплотнительное кольцо 32, которое размещается на конической опорной поверхности 33 для уплотнения выпускного отверстия.

Выпускной клапанный элемент 27 смещается к цилиндру 21 (влево, как показано на фиг.2A) пружиной 34. Выпускная камера 30 ведет к дозирующей трубке 4, которая содержит выпускное отверстие 35. Возвращаясь к фиг.1, это выпускное отверстие 35 эффективно снабжает дозирующую головку 6.

Затем будет описана работа системы.

На фиг.2A поршень изображен перед первым использованием и в незаполненном состоянии с поршнем 21 в самом верхнем положении, и оба: впускной клапанный элемент 17 и выпускной клапанный элемент 27 открыты. Следует отметить, что это не является нормальным положением, в которое поршень будет возвращаться в конце цикла, как описано ниже.

С поршнем в этом незаполненном состоянии съемная часть 1 вставляется в нижнюю часть 2, как показано на фиг.1. Когда датчик 7A, 7B определяет движение в окрестности дозирующей головки 6, электродвигатель 5 перемещает поршень вниз, как показано на фиг.2B. В этом положении жидкость втягивается вниз за впускной клапанный элемент 17 и в цилиндр 21. Во время этого начального движения выпускной клапанный элемент 27 остается открытым, так что жидкость заполняет камеру 36, окружающую выпускной клапан, и может даже проходить дальше в выпускную камеру 30.

Как только поршень 22 достигает положения, изображенного на фиг.2B, в котором он находится под выпускным клапанным элементом 27, пружина 34 выталкивает выпускной клапан 27 в закрытое положение, как показано на фиг.2B, в котором уплотняющее кольцо 32 устанавливается на опорной поверхности 33 для уплотнения выпускного отверстия. Дальнейшее движение поршня вниз через положение, изображенное на фиг.2C, в положение, изображенное на фиг.2D, заполняет цилиндр 22 жидкостью.

Поршень 22 достигает нижней мертвой точки и затем перемещается в противоположном направлении, как показано на фиг.2E. Увеличение давления потока, которое создается, закрывает впускной клапанный элемент 17, как показано на фиг.2E. Так как поршень продолжает свой ход вверх, как показано на фиг.2F, давление жидкости на выпускной клапанный элемент 27 преодолевает смещающее усилие, создаваемое пружиной 34, и жидкость L входит в выпускной корпус 30. Непрерывное движение поршня 22 вверх вытесняет жидкость L вверх вдоль дозирующей трубки 4, как показано на фиг.2G и, в конечном счете, из выпускного отверстия 35, как показано на фиг.2H, до тех пор, пока поршень не достигнет верхней мертвой точки.

Теперь насос заливается. Затем поршень 22 перемещается в противоположном направлении, как показано на фиг.2I. При этом выпускной клапанный элемент 27 предотвращен от закрытия, так как верхний конец клапана блокируется боковой стенкой поршня 22 при перемещении в закрытое положение. Это перемещение вниз поршня 22 снова открывает впускной клапанный элемент 17, всасывающий жидкость через впускное отверстие 25, а также засасывающий обратно жидкость вниз вдоль дозирующей трубки 4 вокруг клапанного элемента 27, как показано на фиг.2J.

Когда поршень 22 проходит мимо выпускного клапанного элемента 27, клапанный элемент 27 закрывается, и жидкость всасывается в цилиндр 21 до тех пор, пока поршень не достигнет нижней мертвой точки непосредственно над положением, изображенным на фиг.2K (приблизительно 75% от хода вниз). Это является исходным положением L насоса во время нормального использования. В этом положении цилиндр 21 заполнен жидкостью, и дозирующая трубка 4 заполнена жидкостью L до уровня, который находится под самой верхней частью нижней поверхности выпускной трубки. Таким образом, жидкость была всосана обратно в местоположение, в котором она не может проходить через выпускное отверстие самотеком. При обнаружении перемещения датчиками 7A, 7B для начала следующего процесса дозирования поршень сначала перемещается вниз в нижнюю мертвую точку (остальные 25% от его хода) для полной заливки цилиндра перед завершением полного хода поршня вверх для дозирования жидкости и 75% от хода поршня вниз для возврата в «исходное» положение на фиг.2K.

1. Система подачи текучей среды, содержащая:насос, выполненный с возможностью всасывания текучей среды при использовании из емкости и дозирования ее через дозирующую трубку, причем насос содержит цилиндр, в котором поршень совершает возвратно-поступательное движение;впускное отверстие в цилиндр;односторонний впускной клапан для регулирования потока через впускное отверстие;выпускное отверстие из цилиндра и ведущее к дозирующей трубке; ивыпускной клапан, регулирующий поток через выпускное отверстие, причем поршень выполнен с возможностью селективного контакта с выпускным клапаном для удержания его открытым на начальном участке хода вниз и отпускания его для закрытия на остальной части хода вниз.

2. Система по п.1, в которой выпускной клапан включает в себя клапанный элемент, расположенный в отверстии в боковой стенке цилиндра и смещенный в закрытое положение, в котором клапанный элемент выступает в цилиндр, причем клапанный элемент выполнен с возможностью открытия поршнем, перемещающимся в цилиндре мимо выпускного клапанного элемента и выталкивающим выступающую часть клапанного элемента из цилиндра, преодолевая действие смещающего усилия.

3. Система по п.1 или 2, в которой впускной клапан содержит поплавковый клапанный элемент.

4. Система по п.3, в которой дозирующая трубка содержит направленный вверх участок, проходящий от поршня, приводя в криволинейный промежуточный участок, причем криволинейный промежуточный участок ведет к обычно обращенному вниз выпускному отверстию.

5. Система по п.4, в которой поршень выполнен с возможностью всасывания жидкости обратно к местоположению, которое находится сзади за точкой, из которой она может выходить из выпускного отверстия самотеком.

6. Система по п.1 или 2, в которой дозирующая трубка содержит направленный вверх участок, проходящий от поршня, приводя в криволинейный промежуточный участок, причем криволинейный промежуточный участок ведет к обычно обращенному вниз выпускному отверстию.

7. Система по п.6, в которой поршень выполнен с возможностью всасывания жидкости обратно к местоположению, которое находится сзади за точкой, из которой она может выходить из выпускного отверстия самотеком.

8. Дозатор мыла и ему подобного, содержащий сменную емкость для жидкости, причем емкость содержит выпускное отверстие на своем нижнем конце и выпускной клапан емкости для регулирования потока из выпускного отверстия, нижнюю часть, имеющую втулку, которая взаимодействует с выпускным отверстием в емкости для открытия клапана, причем нижняя часть содержит систему подачи текучей среды по любому из предыдущих пунктов, а односторонний впускной клапан выполнен с возможностью регулирования потока жидкости через втулку и в цилиндр.

9. Дозатор по п.8, в котором нижняя часть содержит электродвигатель, схему управления и датчик для обнаружения движения вблизи дозирующей трубки, причем схема управления выполнена с возможностью приведения в действие электродвигателя для перемещения поршня при обнаружении движения.

10. Дозатор по п.8 или 9, который является свободностоящим устройством.

11. Дозатор по п.10, который питается от батареи.