(57)【要約】  エネルギーストレージデバイスが、例えば、スーパーキャパシタのように、使用されてハンドケアプロダクトの一ドーズ量ディスペンスするためにモータをアクティベートするようにパワーが供給される。エネルギーストレージデバイス又はスーパーキャパシタはエネルギーサプライソース、すなわち、交換可能なリフィルリザーバ内にインテグレートされ及び／又はディスペンサハウジングにマウントされているバッテリーから再チャージされる。コントローラーは、エネルギーストレージデバイスを再チャージするための複数のうちの一ディスチャージエネルギーレートでエネルギーサプライソース（場合により複数）からエネルギーがディスチャージされるように指示する。所与のタイムインターバルで発生するディスペンスイベントの回数に依存して、コントローラーは、エネルギーストレージデバイスを再チャージするためにエネルギーサプライソース（場合により複数）からエネルギーがディスチャージされるレートを変更可能である。
2017512599.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
プロダクトディスペンサであって以下の：
ディスペンサハウジング；
関連するプロダクトをストアするための直に交換可能なプロダクトリザーバ；
直に交換可能なプロダクトリザーバとインテグレートされているバッテリー；
前記直に交換可能なプロダクトリザーバにフルイド接続されているインレットを有するポンプであって、前記関連するプロダクトをディスペンスするためのアウトレットを有するポンプ；
前記ポンプをアクチュエートするためにオペレーション可能に結合された電気的パワー供給の低電圧モータ；
前記モータにオペレーションパワーを提供するようにオペレーション可能にコミュニケートされている中間エネルギーストレージデバイスであって、前記中間エネルギーストレージデバイスは、複数のアクティベーションサイクルを通じて前記モータをアクティベーションするのに十分な所定のエネルギーレベルをストアするようにコンフィグされている中間エネルギーストレージデバイス；そして、
前記モータを選択的にアクティベートするようにオペレーション可能にコミュニケートされているコントローラーであって、前記コントローラーは、アクティベートされる前記モータに応じ前記中間エネルギーストレージデバイスを前記所定のエネルギーレベルまで前記バッテリーからエネルギーのディスチャージを開始する中間エネルギーストレージデバイス、を含み、
前記コントローラーは、実質的に異なるディスチャージレートの複数のうちの一で前記バッテリーからエネルギーのディスチャージを選択的に開始するオペレーション可能であり、かつ、
前記モータがアクティベートされるとき、前記中間エネルギーストレージデバイスが所定のエネルギーレベルに実質的に再チャージされていない場合、前記コントローラーが前記バッテリーからエネルギーをディスチャージするディスチャージレートを変更するプロダクトディスペンサ。
【請求項２】
前記中間エネルギーストレージデバイスはスーパーキャパシタである請求項１記載のプロダクトディスペンサ。
【請求項３】
前記バッテリーはコインセルバッテリーである請求項１記載のプロダクトディスペンサ。
【請求項４】
前記モータをアクティベートするのに応じて前記コントローラーが前記バッテリーから第1のディスチャージレートでエネルギーのディスチャージを第1のタイムインターバル内に前記中間エネルギーストレージデバイスを再チャージするために開始し；かつ、
前記モータを前記第1のタイムインターバル内に再アクティベートするのに応じ前記コントローラーは前記第1のディスチャージレートをより大きな第２のディスチャージレートへ増加する請求項１記載のプロダクトディスペンサ。
【請求項５】
前記中間エネルギーストレージデバイスとオペレーション可能にコミュニケートされる前記ディスペンサハウジングへオペレーション可能にマウントされているエネルギーソースをさらに含み；そして、
前記コントローラーは、一又は双方の前記直に交換可能なプロダクトリザーバ内にインテグレートされている前記バッテリーと前記中間エネルギーストレージデバイスを再チャージするための前記ディスペンサハウジングへオペレーション可能にマウントされている前記エネルギーソースからエネルギーをディスチャージすることを選択的に開始するオペレーション可能である、
請求項１記載のプロダクトディスペンサ
【請求項６】
前記中間エネルギーストレージデバイスの前記エネルギーレベルが下位閾値より落ちるとき、前記中間エネルギーストレージデバイスを再チャージするために前記コントローラーが前記ディスペンサハウジングへオペレーション可能にマウントされている前記エネルギーソースからエネルギーのディスチャージを開始する請求項５記載のプロダクトディスペンサ。
【請求項７】
前記中間エネルギーストレージデバイスの前記エネルギーレベルが前記下位閾値エネルギーレベルより落ちるとき、前記コントローラーは前記直に交換可能なプロダクトリザーバ内にインテグレートされている前記バッテリーからのエネルギーのフローを停止状態にする請求項６記載のプロダクトディスペンサ。
【請求項８】
前記中間エネルギーストレージデバイスの前記エネルギーレベルが前記下位閾値エネルギーレベルより落ちるとき、前記中間エネルギーストレージデバイスを再チャージするために前記コントローラーは前記直に交換可能なプロダクトリザーバ内にインテグレートされている前記バッテリーからと前記ディスペンサハウジングへオペレーション可能にマウントされている前記エネルギーソースからのエネルギーのフローを開始する請求項６記載のプロダクトディスペンサ。
【請求項９】
プロダクトディスペンサをオペレーションする方法であって、以下の：
ディスペンサハウジングを有するプロダクトディスペンサ、関連するプロダクトをストアするためのプロダクトリザーバ、前記プロダクトリザーバへフルイド接続されているインレットを有するポンプ、前記関連プロダクトをディスペンスするためのアウトレットを有する前記ポンプ、前記ポンプをアクチュエートするためにオペレーション可能に結合されているモータ、前記モータへオペレーションパワーを供給するためにオペレーション可能にコミュニケートされている中間エネルギーストレージデバイス、前記中間エネルギーストレージデバイスを再チャージするための低パワー密度バッテリー、前記低パワー密度バッテリーと前記中間エネルギーデバイスにオペレーション可能に接続されているチャージ回路を有する前記中間エネルギーストレージデバイスを再チャージするためのコントローラーであって前記コントローラーは、前記モータであって有限のアクティベーションサイクルでオペレーションされるモータをアクティベートするためにオペレーション可能に接続されているアクティベーション回路を含むコントローラー、を提供する；
前記関連するプロダクトの所定の量をディスペンスする前記モータをアクティベートする；
第1のタイムインターバル内で前記中間エネルギーストレージデバイスを再チャージするために前記低パワー密度バッテリーからディスチャージレートでエネルギーをディスチャージする；
前記第1のタイムインターバル内に前記モータを再アクティベートする；そして、
前記第1のタイムインターバル内に前記モータを再アクティベートするのに応じて前記中間エネルギーストレージデバイスを再チャージするために前記バッテリーからディスチャージされるエネルギーの前記ディスチャージレートを増加する、
ステップを含む方法。
【請求項１０】
関係するユーザーのモーションを探知するようにコンフィグされているセンサを有するプロダクトディスペンサであって、前記センサは前記コントローラーの前記アクティベーション回路にオペレーション可能に接続されているアウトプットを有するプロダクトディスペンサを提供する；そして、
関連するプロダクトの所定の量をディスペンスするために前記モータをアクティベートする前記ステップが；
関係するユーザーのモーションを探知するのに応じて関連するプロダクトの所定の量をディスペンスするために自動的に前記モータをアクティベートするステップを含むステップ、
をさらに含む請求項９記載の方法。
【請求項１１】
前記中間エネルギーストレージデバイスはスーパーキャパシタである請求項９記載の方法。
【請求項１２】
前記低パワー密度バッテリーは前記プロダクトリザーバにインテグレートされているコインセルバッテリーであり、そして
前記プロダクトリザーバは直に交換可能な、ディスポーザル可能なプロダクトリザーバである請求項９記載の方法。
【請求項１３】
前記コントローラーは、前記中間エネルギーストレージデバイスにストアされているエネルギーの前記レベルをモニターするための前記中間エネルギーストレージデバイスとオペレーション可能にコミュニケートされているモニター回路を含み、以下の：
前記中間エネルギーストレージデバイスにストアされているエネルギーのレベルをモニターするステップをさらに含む、
請求項９記載の方法。
【請求項１４】
前記中間エネルギーストレージデバイスの非常に低い低位閾値エネルギーレベルを定義する；及び、
前記ディスペンサハウジングへオペレーション可能にマウントされている代替エネルギーソースを有するプロダクトディスペンサを提供する；
ステップをさらに含み、かつ、
前記コントローラーは、前記中間エネルギーストレージデバイスのエネルギーのレベルが前記非常に低い低位閾値エネルギーレベルから落ちているのに応じ選択的に前記中間エネルギーストレージデバイスを一又は双方の前記低パワー密度バッテリーと前記代替エネルギーソースから再チャージするコントローラーである請求項１３記載の方法。
【請求項１５】
以下の：
前記第1のタイムインターバル内に前記モータを繰り返し再アクティベートするのに応じ前記低パワー密度バッテリーからディスチャージされるエネルギーの前記レートを漸次増加するステップをさらに含む、
請求項９記載の方法
【請求項１６】
プロダクトディスペンサをオペレーションする方法であって、以下の：
ディスペンサハウジングを有するプロダクトディスペンサ、関連するプロダクトをストアするための直に交換可能なプロダクトリザーバ、前記プロダクトリザーバへフルイド接続されているインレットを有するポンプ、前記関連プロダクトをディスペンスするためのアウトレットを有する前記ポンプ、前記ポンプをアクチュエートするためにオペレーション可能に結合されている低電圧モータ、前記モータへオペレーションパワーを供給するためにオペレーション可能にコミュニケートされている中間エネルギーストレージデバイスであって、前記中間エネルギーストレージデバイスは前記モータを複数回アクティベートするのに十分なエネルギー量をストアするようにコンフィグされている中間エネルギーストレージデバイス、前記中間エネルギーストレージデバイスを再チャージするための低パワー密度バッテリーであって前記低パワー密度バッテリーは前記交換可能なプロダクトリザーバ内にインテグレートされている低パワー密度バッテリー、前記低パワー密度バッテリーと前記中間エネルギーデバイスにオペレーション可能に接続されているチャージ回路を有するコントローラーであって、前記コントローラーは前記モータをアクティベートするためにオペレーション可能に接続されているアクティベーション回路を含むコントローラー、かつ、前記コントローラーは前記アクティベーション回路が前記モータをアクティベートする回数をカウントするようにコンフィグされているカウンター回路を含むコントローラー、を提供する；
前記モータをアクティベートするのに応じて前記カウンター回路をカウンター増加する；
前記カウンター回路で前記カウンターが所定のカウンター値を下回るとき前記モータをアクティベートするのに応じて第1の再チャージレートで前記中間エネルギーストレージデバイスを再チャージする；そして、
前記カウンター回路で前記カウンターが前記所定のカウンター値を超えたとき前記モータをアクティベートするのに応じて実質的に異なる第２の再チャージレートで前記中間エネルギーストレージデバイスを再チャージする、
ステップを含む方法。
【請求項１７】
前記カウンター回路の前記カウンターが前記所定のカウンター値を超えたとき、前記モータをアクティベートするのに応じて実質的に異なる第２の再チャージレートで前記中間エネルギーストレージデバイスを再チャージする前記ステップは、以下の：
前記カウンター回路の前記カウンターが前記所定のカウンター値を超えたとき、前記モータをアクティベートするのに応じて実質的により大きな第２の再チャージレートで前記中間エネルギーストレージデバイスを再チャージする、
ステップを含む請求項１６記載の方法。
【請求項１８】
タイマー回路を有するコントローラーを提供する；そして、
前記カウンター回路の前記カウンターが前記所定のカウンター値を超えたとき、前記モータをアクティベートするのに応じて実質的に異なる第２の再チャージレートで前記中間エネルギーストレージデバイスを再チャージする前記ステップは以下の：
前記カウンター回路の前記カウンターが前記所定のカウンター値を超えたとき、前記モータをアクティベートするのに応じて所定のタイムインターバル内かつ実質的により大きな第２の再チャージレートで前記中間エネルギーストレージデバイスを再チャージするステップを含む、
ステップをさらに含む請求項１６記載の方法。
【請求項１９】
前記アクティベーション回路が前記モータをアクティベートする回数の第２の所定のカウンター値を前記カウンターが超えたとき、前記コントローラーに前記低パワー密度バッテリーのエネルギーを実質的に空にさせるステップをさらに含む請求項１６記載の方法。
【請求項２０】
前記直に交換可能なプロダクトリザーバが交換されたとき、前記カウンター回路で前記カウンターをリセットするステップをさらに含む請求項１６記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【関連出願】
【０００１】
本ＰＣＴ特許出願は、２０１４年４月１０日に出願された米国特許仮出願第６１／９７７，９６２号、発明の名称「プロダクトディスペンサエネルギーストレージデバイスのためのディスチャージレートコントロール」及び米国特許出願第１４／６８２，６６４号、２０１５年４月９日に出願された発明の名称「プロダクトディスペンサエネルギーストレージデバイスのためのコントロール」の優先権とその利益を主張し、これら双方の出願の内容はその全体が本出願に組み込まれたものとする。
【技術分野】
【０００２】
本発明は、概して、フルイドディスペンサシステムに関し、より詳細には、タッチ−フリーディスペンサで使用されるリフィルリザーバに関する。より特定すれば、本発明は、フルイドディスペンサを給電するエネルギーソースを含むリフィルリザーバとそのエネルギーをディスチャージする方法に関する。
【背景技術】
【０００３】
パブリックアクセス可能な施設がソープディスペンサを洗面所及び他の場所で提供することは普通である。いくつかのシステムは、サニタリ環境ではディスポーザル可能なリフィルユニットプロダクトをレシーブするように設計されている。プロダクトが空になったとき、リザーバ全体がノズル及びポンプと一緒に交換される。このように、ソープによって濡れた部品はすべて、ディスペンサが保全されるときにディスポーズされる。これは、バイオ-フィルムの発生を減少、及び／又は、なくし、施設の衛生に寄与する。
【０００４】
多くの場合、ソープディスペンサはハンズフリーオペレーションを提供するように自動化されている。これらのタイプのディスペンサはユーザーによるダイレクトコンタクトをなくし、それによってバイ菌の伝染の可能性を減ずる。センサは典型的にはフルイドプロダクトがディスチャージされるノズルの近くのロケーションにインストールされる。センサ近くに彼又は彼女の手をポジションすると、フルイドディスペンサは定量のフルイドプロダクトを自動的にディスペンスする。リザーバに流体的に接続されているポンプをモータがドライブする。当然、モータをドライブする電力が必要とされ、いくつかの場合には施設の主電源の直接接続で供給される。しかし、エネルギー源を内蔵するディスペンサをインストールするのは極めて容易である。
【０００５】
オンボードパワーサプライを使用するディスペンサのために、電気エネルギーがディスペンサハウジング内にインストールされたバッテリー形態でしばしば提供される。しかし、このタイプのディスペンサの関する問題はバッテリーのメンテナンスと交換に関する。ディスペンサのバッテリーのパワーがどれだけ残っているか、あるいは、急激な使用がバッテリーに残っているパワーをどれほど消耗するかを把握するのは困難であるか、又は、不可能である。ディスペンサのダウンタイムを防止するために、サービスパーソンは、繰り返しバッテリーをチェックし、あるいは、バッテリーを完全にディスチャージされる前に交換しなければならないが、それらのいずれもコスト効果的でない。
【０００６】
この問題を緩和するために、追加のバッテリーをリフィルユニット内へ取り入れることが可能である。この方法で、新規サプライバッテリーがディスペンサリザーバの交換されるその度に提供される。その上、ディスペンサ内のバッテリーのサイズとパワーアウトプットキャパシティは、シングルディスペンサリフィルのデューティサイクルに合わせスケールダウン及びサイズ調整され得る。リフィルユニットバッテリーは、時計のバッテリーとしても知られる「コインセル」形で提供され得るが、それは小さく、比較的安価である。しかし、コインセルは、急速放電ができない。コインセルから急速にパワーが引き出された場合、バッテリーの耐用期間はかなり短縮する可能性がある。
【０００７】
コインセルバッテリーの耐用期間をマキシマイズするために、いくつかのディスペンサは、例えば、キャパシタのようなエネルギーストレージデバイスを取り入れ、ディスペンサモータにパワーを供給する。キャパシタはモータへのエネルギーのクイックブーストサプライが可能である。一又は複数のディスペンスサイクルの後、キャパシタはコインセルによってゆっくりと再チャージされてもよい。しかし、キャパシタはストレージキャパシティに限りがあり、繰り返し使用で消耗が早い。混んだ環境では、キャパシタはディスペンスアクティビティを維持不可能であるかも知れない。したがって、となるとコントローラーがオンボードバッテリーからパワーを引き出さなければならない。トラフィックのより少ない環境では、キャパシタにストアされているエネルギーは時間経過で散逸してしまう場合もある。キャパシタはオンボードバッテリーから再チャージされ得るとしても、エネルギーが使用されるがフルイドプロダクトはディスペンスされない。この場合、リザーバの製品が空になるずっと前にバッテリーは尽きる可能性がある。
【０００８】
必要とされることは、フルイドプロダクトの使用頻度に応じてオンボードパワーサプライからエネルギーを引き出すダイナミックな方法である。本発明の実施形態は上述の問題を除去する。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明の一実施形態では、ディスペンサシステムは交換可能なリフィルリザーバを支持するように設計されているハウジングを含む。リザーバは、ポンプとディスペンスノズルを含み得るが、それらは一体のユニットとしてアセンブリされている。ディスペンサシステム内にインストールされているモータはリザーバポンプをアクチュエートする。一又は複数のバッテリーは、リフィルリザーバ内に取り込まれ、モータをドライブするためのパワーをサプライする。キャパシタは、コントロール回路に含まれコントロールされたレートでバッテリーからパワーを引き出す。バッテリーからコントローラーが引き出すレートは、どれだけ素早くディスペンサシステムがアクティベートされかによって変わる。
【００１０】
本発明の他の実施形態では、コントローラーがバッテリーから引き出すパワーレートは、リフィルリザーバに残っているフルイドプロダクトがどれだけであるかによって変わる。
【００１１】
本発明のさらなる他の実施形態では、少なくとも第1のバッテリーがリフィルリザーバに取り込まれ、そして少なくとも第２のバッテリーがディスペンサシステムのハウジング内に取り込まれている。
【００１２】
一実施形態では、プロダクトディスペンサは、ディスペンサハウジング、ハンドケアプロダクトであったりするプロダクトをストアするための直に交換可能なプロダクトリザーバ、直に交換可能なプロダクトリザーバ内にインテグレートされているバッテリー、直に交換可能なプロダクトリザーバに流体的に接続されているインレットを含むポンプであってプロダクトをディスペンスするためのアウトレットを含むポンプと、前記ポンプをアクチュエートするために結合されている電動、低電圧モータと、モータへ運転電力を供給するためにコミュニケートされている中間エネルギーストレージデバイス又はスーパーキャパシタであって中間エネルギーストレージデバイスは所定のレベルのエネルギー又は多数のアクティベートサイクルを通じてモータをアクティベートするのに十分な所定のエネルギーレベルまたは所定の上位閾値のエネルギーをストアするようにコンフィグされている中間エネルギーストレージデバイス、そして、ユーザーによってイニシエートされたディスペンスイベントに応じてモータをアクティベートするようにコミュニケートされるコントローラーであってバッテリー及び中間エネルギーストレージデバイスとコミュニケートされ、かつ、ここでコントローラーは所定のエネルギーレベルへ中間エネルギーストレージデバイスを再チャージするためにアクティベートされるモータに応答してバッテリーからエネルギーディスチャージをイニシエートするコントローラーを含み、かつ、ここでコントローラーはバッテリーからエネルギーディスチャージを本質的に異なる複数の中から一つのレートで選択的に開始するように運転可能であり、かつ、ここで、中間エネルギーストレージデバイスがエネルギーの所定のレベルにほぼ再チャージされていない場合、モータがアクティベートされるときコントローラーはバッテリーからのディスチャージエネルギーのディスチャージレートを変更する。
【００１３】
本発明の一態様では、モータをアクティベートするのに応じコントローラーは、第1のディスチャージレートでバッテリーからエネルギーをディスチャージするのを開始し、第1のタイムインターバル内に中間エネルギーストレージデバイスを再チャージし、第1のタイムインターバル内にモータを再びアクティベートするのに応じてコントローラーは第1のディスチャージレートをより大きな第２のディスチャージレートへ増加する。
【００１４】
本発明の他の態様では、エネルギーソースがディスペンサハウジングにマウントされて中間エネルギーストレージデバイスへ選択的にコミュニケートされ、そしてコントローラーがオペレーション可能となり直に交換可能なプロダクトリザーバにインテグレートされている一又は双方のバッテリーから選択的にエネルギーをディスチャージすることを開始し、エネルギーソースはディスペンサハウジングに運転可能にマウントされ中間エネルギーストレージデバイスを再チャージする。
【００１５】
本発明のさらなる他の態様では、中間エネルギーストレージデバイスでのエネルギーレベルがエネルギーレベルの下位閾値より低い又は非常にエネルギーレベルの低いとき、コントローラーはディスペンサハウジングにオペレーション可能にマウントされているエネルギーソースからエネルギーをディスチャージし、中間エネルギーストレージデバイスを再チャージする。
【００１６】
本発明のさらなる他の態様では、中間エネルギーストレージデバイスでのエネルギーレベルがエネルギーレベルの下位閾値より落ち又は非常にエネルギーレベルの低く落ちているとき、コントローラーは直に交換可能なプロダクトリザーバ内にインテグレートされているバッテリーからのエネルギーのフローを止める。
【００１７】
本発明のさらなる他の態様では、中間エネルギーストレージデバイスでのエネルギーレベルがエネルギーレベルの下位閾値より低い又は非常にエネルギーレベルの低いとき、コントローラーは直に交換可能なプロダクトリザーバ内にインテグレートされているバッテリー及びディスペンサハウジング内にオペレーション可能にマウントされているエネルギーソースからのエネルギーのフローを開始し、中間エネルギーストレージデバイスを再チャージする。
【００１８】
本発明の他の実施形態では、プロダクトディスペンサをオペレーションする方法は以下のステップ：ディスペンサハウジングを有するプロダクトディスペンサ、関連するプロダクトをストアするためのプロダクトリザーバ、プロダクトリザーバに流体的に接続されているインレットを有するポンプ、関連するプロダクトをディスペンスするためのアウトレットを有する前記ポンプ、ポンプをアクチュエートするためにオペレーション可能に結合されているモータ、オペレーション可能にコミュニケートされオペレーションパワーをモータへ提供する中間エネルギーストレージデバイス、中間エネルギーストレージデバイスを再チャージするための低パワー密度バッテリー、中間エネルギーストレージデバイスを再チャージするために、低パワー密度バッテリーと中間エネルギーストレージデバイスをオペレーション可能に接続されているチャージ回路を有するコントローラーであって、有限のアクティベートサイクルでオペレーションされるモータをアクティベートするためにオペレーション可能に接続されてアクティベート回路を含むコントローラー；関連するプロダクトの所定の量をディスペンスするためのモータをアクティベートし；低パワー密度バッテリーからディスチャージレートでエネルギーをディスチャージして第1のタイムインターバル内で中間エネルギーストレージデバイスへ再チャージし；第1のタイムインターバル内でモータをリアクティベートする；そして、バッテリーからディスチャージされるエネルギーのディスチャージレートを増加して第1のタイムインターバル内でモータを再アクティベートするのに応じ中間エネルギーストレージデバイスを再チャージする、ステップを含む。
【００１９】
本発明の実施形態の一態様では、プロダクトディスペンサのオペレーション方法は、関係するユーザーのモーションを探知するようにコンフィグされ、コントローラーのアクティベーション回路へオペレーション可能に接続されているアウトプットを有するセンサを有するプロダクトディスペンサを提供すること；そして、関連するユーザーのモーションに応じて所定の量の関連プロダクトをディスペンスするために自動的にモータをアクティベートすることを含む。
【００２０】
本発明の実施形態の他の態様では、プロダクトディスペンサのオペレーション方法は、中間エネルギーストレージデバイスとコミュニケートし中間エネルギーストレージデバイス内にストアされているエネルギーレベルをモニタリングし；そして、中間エネルギーストレージデバイスにストアされているエネルギーレベルをモニタリングするためのモニタリング回路を有するコントローラーを提供すること；そして、中間エネルギーストレージデバイスにストアされているエネルギーレベルをモニタリングすることを含む。
【００２１】
さらに本発明の実施形態の他の態様では、プロダクトディスペンサのオペレーション方法は、中間エネルギーストレージデバイスにストアされているエネルギーの非常に低い閾値エネルギーレベルを定義すること、ディスペンサハウジングにオペレーション可能にマウントされている代替エネルギーソースを有するプロダクトディスペンサを提供すること、及び、エネルギーレベル閾値から非常に低い中間エネルギーストレージデバイスのエネルギーレベルに応じて、一又は双方の低パワー密度バッテリー及び代替エネルギーソースから中間エネルギーストレージデバイスを選択的に再チャージするコントローラーを提供すること、を含む。
【００２２】
本発明のさらなる他の態様では、プロダクトディスペンサのオペレーション方法には、第1のタイムインターバル内にモータを繰り返し再アクティベートするのに応じ低パワー密度バッテリーからディスチャージされるエネルギーレートを漸次増加することを含む。
【００２３】
本発明の他の実施形態では、プロダクトディスペンサのオペレーション方法は以下のステップ：ディスペンサハウジングを有するプロダクトディスペンサ、関連するプロダクトをストアする直に交換可能なプロダクトリザーバ、プロダクトリザーバに流体的に接続されているインレットを有するポンプ、関連するプロダクトをディスペンスするためのアウトレットを有するポンプ、ポンプをアクチュエートするためにオペレーション可能に結合されている低電圧モータ、モータへの運転パワーを提供するためにオペレーション可能にコミュニケートされている中間エネルギーストレージデバイスであって、モータを複数回アクティベートするための十分な量のエネルギーをストアするようにコンフィグされている中間エネルギーストレージデバイス、中間エネルギーストレージデバイスを再チャージするための低パワー密度バッテリーであって直に交換可能なプロダクトリザーバにインテグレートされている低パワー密度バッテリー、低パワー密度バッテリーと中間エネルギーストレージデバイスにオペレーション可能に接続されているチャージ回路を有するコントローラーであって、モータをアクティベートするためにオペレーション可能に接続されているアクティベーション回路を含むコントローラー、及びアクティベーション回路がモータをアクティベートする回数をカウントするようにコンフィグされているカウンター回路を含むコントローラーを有するプロダクトディスペンサを提供すること；モータをアクティベーションするのに応じてカウンター回路をインクリメントすること；カウンター回路が所定のカウンター値を下回るとき、モータをアクティベーションするのに応じて中間エネルギーストレージデバイスを第１の再チャージレートで再チャージすること；カウンター回路でのカウントが所定のカウンター値を超えたとき、モータをアクティベートすることに応じ実質的に異なる第２の再チャージレートで中間エネルギーストレージデバイスを再チャージすることを含む。
【００２４】
本発明の実施形態の一態様では、プロダクトディスペンサのオペレーション方法は、カウンター回路でのカウントが所定のカウンター値を超えたとき、モータをアクティベートすることに応じ、より大きな第２のチャージレートで中間エネルギーストレージデバイスを再チャージすることを含む。
【００２５】
本発明の実施形態の他の態様では、プロダクトディスペンサのオペレーション方法は、タイマー回路を含むコントローラーを提供すること；及び所定のタイムインターバル内で中間エネルギーストレージデバイスを再チャージすること；及びカウンター回路でのカウントが所定のカウンター値を超えたとき、モータをアクティベートすることに応じ実質的に異なる第２の再チャージレートで所定のタイムインターバル内に中間エネルギーストレージデバイスを再チャージすることを含む。
【００２６】
本発明の実施形態のさらなる他の態様では、プロダクトディスペンサのオペレーション方法は、アクティベーション回路がモータをアクティベートする回数の第２の所定のカウンター値をカウンターが超えるとき低パワー密度バッテリーをほぼ空にすることを含む。
【００２７】
本発明の実施形態のさらなる他の態様では、プロダクトディスペンサのオペレーション方法は、直に交換可能なプロダクトリザーバが交換されたときカウンター回路でカウンターをリセットすることを含む。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
図１は本発明の実施形態に係る、プロダクトディスペンスシステムの斜視図を描く。
【００２９】
図１ａは本発明の実施形態に係る、プロダクトディスペンスシステムの部分断面図を描く。
【００３０】
図２は本発明の実施形態に係る、プロダクトディスペンスシステムに使用のためのプロダクトリザーバの斜視図である。
【００３１】
図３は本発明の実施形態に係る、プロダクトリザーバ分解組立図の分解立体図である。
【００３２】
図４は本発明の実施形態に係る、ディスペンスシステムのためのプロダクトリザーバ、コントローラー及びエネルギーストレージデバイスの側面図である。
【００３３】
図５は本発明の実施形態に係る、プロダクトディスペンスシステムの概略図である。
【００３４】
図６は本発明の実施形態に係る、中間エネルギーストレージデバイスにストアされるエネルギーレベルの経過時間後の変化を描くグラフである。
【００３５】
図７は本発明の実施形態に係る、中間エネルギーストレージデバイスにストアされるエネルギーレベルの経過時間後の変化を描くグラフである。
【００３６】
図７ａは本発明の実施形態に係る、中間エネルギーストレージデバイスにストアされるエネルギーレベルの経過時間後の変化を描くグラフである。
【００３７】
図８は本発明の実施形態に係る、中間エネルギーストレージデバイスにストアされるエネルギーレベルの経過時間後の変化を描くグラフである。
【００３８】
図９は本発明の実施形態に係る、中間エネルギーストレージデバイスにストアされるエネルギーレベルの経過時間後の変化を描くグラフである。
【００３９】
図１０は本発明の実施形態に係る、本発明の方法のフロー図である。
【００４０】
図１１は本発明の実施形態に係る、本発明の他の方法のフロー図である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４１】
図１に描かれる、プロダクトディスペンスシステムは、本発明の実施形態による所定量のフルイドプロダクトをディスペンスする。一実施例では、ディスペンサシステム一般が１０で示されているが、ソープ、ローション又はハンドサニタイザのようなハンドケアプロダクトをディスペンスするが、他のプロダクトタイプが同様にディスペンサシステムからディスペンスされてもよい。
【００４２】
図１と１ａに描かれている実施形態では、ディスペンサシステム１０は、フルイドディスペンサ１０として言及され、ディスペンサハウジング１４又はベースを含む。ディスペンサハウジング１４は、一又は複数のウォール１５から成りフルイドディスペンサ１０のコンポーネントをサポートするように構成されている。プラスチックがディスペンサハウジング１４、同様に他のシステムコンポーネントも、製造コスト対効果で使用されてもよい。フルイドリザーバ２６はフルイドプロダクトをフルイドディスペンサ１０へ供給し、そして逆さにディスペンサハウジング１４にマウントされている。ディスペンサハウジング１４のウォール１５は凹形を形成してもよく、開放トップ部はフルイドリザーバ２６を受ける。特定の実施形態では、フルイドリザーバ２６は、プロダクトリザーバ２６とも呼ばれ、直に交換可能である。このように、フルイドリザーバ２６またはプロダクトリザーバ２６は交換可能なプロダクトリザーバ２６を含む。
【００４３】
フルイドディスペンサ１０の後ろ側（図示されていない）はアパーチャ及び／又はフルイドディスペンサ１０を固定構造にマウントするためのスロットを含んでもよい。一実施形態では、ディスペンサハウジング１４はウォール又はディスペンサスタンド（これも図示されていない）へファスナーによって直接マウントされてもよい。他の実施形態では、マウントブラケットが提供されて、ウォール又は他の構造にマウントブラケット固定するためのファスナーを受けるマウントホールを含む。この実施形態では、ディスペンサハウジング１４はマウントブラケットに取り外し可能にアタッチされてもよい。フルイドディスペンサのサポート構造へのマウントについては業界に周知であり、さらなる説明は提供されない。
【００４４】
次に、図１，１ａ及び２を参照すると、プロダクトリザーバ２６はディスペンス可能なプロダクト、それはハンドケアプロダクトでもよく、それを保持するように構成されている。プロダクトリザーバ２６のウォール２７は、シートのような材料で構成されてもよくコンテナを一端で開口を有する形態と構成されてもよく、液封（あるいは気封）にポンプへアタッチされる構成とされている。どのタイプの材料、ウォール２７の形状と大きさ及び／又は開口がプロダクトをそこにストアするのに好適なように選択可能である。ブロー成形、又は他のプラスチック成形プロセスがフルイドリザーバ２６を形成するのに使用可能である。
【００４５】
上述のように、プロダクトリザーバ２６はコンテナに直に交換可能に構成されている。交換可能によってとは、コンテナはプロダクトが空になったとき廃棄されてシールされたリフィル取替品に交換されることを意図している。プロダクトリザーバ２６に加えて、ポンプとノズルもプロダクトリザーバ２６が消耗したら廃棄されてもよい。このように、新しいリザーバ、ポンプとノズルのアセンブリはフルイドディスペンサ１０がリフィルされる都度供給可能である。
【００４６】
図２、そして次に図３も参照すれば、ディスペンサポンプ４０の例示的実施形態が示されている。ポンプ４０はポンプインレット４１とポンプアウトレット４２を含む。ポンプアウトレットはフルイドディスペンサ１０からフルイドプロダクトをディスペンスするためにノズル４７に固定接続されている。ポンプインレットはフルイドリザーバ２６に接続されている。特に、ポンプインレットは固定アタッチされてフルイドリザーバ２６の開口に液封又は気封されている。したがって、ポンプ４０、ノズル２７とフルイドリザーバ２６はアセンブリとして供給される。このように、フルイドリザーバ２６が交換されるとき、フルイドディスペンサ１０のすべての濡れコンポーネントは廃棄される。
【００４７】
ポンプ４０はシステム内の圧力を減じ、正にでも負でも（真空圧）フルイドをリザーバ２６からノズル４７へ運ぶ。特に、一実施形態では、ポンプ４０は、ギアポンプ又は往復動ポンプを含むものの、限定はしない他のタイプのポンプ機構が使用可能であるが、ピストンポンプ４０ａでもよい。ポンプ４０はさらに一又は複数のバルブを組み込んでもよく、それは、チェックバルブでよく、フルイドフローがポンプチャンバからノズルを通りフローアウトされる、すなわち、リザーバに還流しないことを確かなものとする。
【００４８】
ポンプ４０は、モータ４８によってドライブされる。モータ４８はＤＣでもＡＣモータでもよい。しかし、好適な一実施形態では、モータは低電圧、ＤＣモータ４８であり、オンボードパワーサプライからパワーを引き出し、以下で詳細に議論されるとおり一又は複数のバッテリーを含んでもよい。モータはトランスミッション機構に接続されてもよいが図には示されていない。トランスミッションは回転モーションを、モータの出力シャフトから出力供給されるように、ポンプ４０のレシプロピストンの使用に直線モーションへ変換する。特に、一実施形態では、トランスミッションはカムアクチュエーターを含んでもよい。モータ、トランスミッションとポンプは、共に各オペレーションサイクルでフルイドプロダクトの所定量をディスペンスするようにコンフィグされている。明らかに、モータ４８はトランスミッションなしでポンプへ直結されてもよい。
【００４９】
続けて図３を参照すると、バリデーションキー又はタグがプロダクトリザーバ２６とディスペンサシステム１０の間にプロダクトリザーバのコンテンツをバリデーションするために実装されてもよい。特に、一実施形態では、図示されていないが、プロダクトリザーバ２６は電子キーを含む。電子キーは、一又は複数のタイプの近接場コミュニケーションを使用するシステムを用いる場合がある。より詳細には、キーはＲＦＩＤ（Radio Frequency Identification）タグを含む場合があり、パッシブあるいはアクティブいずれのものでもよい。対応するインテロゲータが、図示されないが、ディスペンサハウジング１４にマウントされてもよい。プロダクトリザーバ２６がディスペンサ１０内にインストールされると、インジケーターが自動的に電子キーを「ping」し、正プロダクトリザーバが使用されていることを検証する。もし、不正プロダクトリザーバがインストールされていたら、ディスペンサシステムコントローラー１７０ファンクションはディスペンサの動作を防止する。ＲＦＩＤ信号の範囲、すなわち強さによって、インテロゲータはシステムコントローラー１７０内に配置されるサーキットボード上にマウントされても、あるいは、ディスペンサシステム１０のどこかでもよい。代替実施形態が考えられ、図示されないが、電子タグとして近接場磁気誘導システムが使用される。このタイプのタグシステムでは、特に、巻コイルインダクターが使用されて適切なプロダクトリザーバ２６が正ディスペンサに使用されていることを確かにする。そのシステムは、少なくとも一つのエミッタコイルがディスペンサ内に配置されて電子的にディスペンサコントローラー１７０とコミュニケートされている。エミッタコイルは、一又は複数の電子コンポーネント、典型的な方法のキャパシタを含んでもよい。当業者であれば、回路に異なる容量値のキャパシタ配置が電子キーのほぼ無限のコンビネーションで提供されることが認識されるであろう。したがって、レシーバコイルが、これも図示されないが、プロダクトリザーバ２６でインストールされてもよい。レシーバコイルは同様にエミッタコイルで巻かれることになる。このように、コントローラーは正プロダクトリザーバ２６がディスペンサ１０にインストールされたか否かを決定可能である。
【００５０】
他の実施形態では、バリデーションキーが使用されてもよく、プロダクトリザーバ２６はコントローラー１７０に直接接続されている。直接接続によってとは、一又は複数のコンダクタのセットが物理的接触させられプロダクトリザーバ２６のコンポーネントとディスペンサシステム１０の一又は複数のコンポーネントとの間で電子信号を伝送する。バリデーションキーはどのような形式の電子キーが当事者の優れた見識で選択されてよい。上述と同様に、電子キーはパッシブでもアクティブでもいずれのものでもよい。特に、一実施形態では、コンダクタは、それはコンダクタ２４４でもよいが、バリデーションキーからターミナルへ接触し、プロダクトリザーバ２６の、図示されない、外面へ配置されてもよい。露出ターミナルは、コンダクタ２４４と電子コミュニケートされてもよく、あるいは、ディスペンサシステム１０にあるマッチングターミナルに直接接触していてもよい。このように、プロダクトリザーバ２６がディスペンサシステム１０にインストールされると、コンタクトターミナルセットが互いに電気接続されて、それによってキーがコントローラー１７０と直接電子的にコミュニケーションする。他の形式の電子的なコミュニケーションはターミナルの直接接続によっての伝送を含むがコントローラー１７０及び／又はプロダクトリザーバ２６と他のオンボードパワーサプライとの間の伝送データの他のタイプでの交換に限定されるものではないことは述べておく。ここで、当業者であれば、他の形式のタグが使用可能であることは理解されるであろう、例えば、キーメカニカルフィットあるいは光学センサーシステムである。適当なプロダクトリザーバ２６と動作する限り、ディスペンサシステム１０は、ここに記述された本発明と整合するように選択され得る。
【００５１】
特に、一実施形態では、センサ９０がディスペンサシステム１０内に取り込まれてよい。これらのセンサはディスペンサシステム１０のハンズフリーアクティベーションためのモーションを探知するのに使用される。センサ９０は、一又は複数のＩＲエミッターとデテクターを含んでもよい。エミッター−デテクターのペアは、ノズル１６下の特定の領域でディスペンサシステム１０の着実なアクティベーションを確実にするように配列されてもよい。ここで、他のセンシングコンポーネントのタイプが、本発明の実施形態の目的とするカバレッジ範囲から乖離しないディスペンサシステムのハンズフリーアクティベーションがファシリテートされるように使用されてもよい。
【００５２】
次に図４を参照すると、ディスペンサシステム１０はコントローラーあるいはコントロールシステム１７０を含み、ディスペンサシステム１０の多様なファンクションをコントロールするための一又は複数の電子回路１７１を含む。電子回路１７１はプリントサーキットボード上にあってもよく、ディスペンサハウジング１４内で好適な収納に受けられてよい。
【００５３】
電子回路１７１は、ディスペンサシステム１０のオペレーションに関するデータをレシーブしプロセスするように設計されているデジタル電子回路１７２を含んでよい。特に、デジタル電子回路１７２は、電子バリデーションキー４０、オンボードセンサ９０、ディスペンサシステム１０内の他の同様のコンポーネントからインプット信号をレシーブするように機能可能である。このような回路は、キーのデバイス及び／又はセンサ９０のコンポーネントからのアウトプット信号をアナログ-デジタルコンバータでコミュニケートされてもよい。リザーバ２６内に残留しているプロダクトの量を測定する他のセンサが取り込まれていてもよい。
【００５４】
一実施形態では、デジタル電子回路１７２は、一又は複数のロジックプロセッサー１７３を含んでよく、選択的にプログラマブルであってもよい。ロジックプロセッサー１７３はアルゴリズムでコード化されたインストラクションを実行するようにオペレーション可能であってよい。このように、ロジックプロセッサーで実装されたコード化インストラクションシーケンス、同様にハードワイヤー回路がディスペンサシステム１０のコントロールオペレーションに使用されてもよい。デジタル電子回路１７２は、電子データストレッジ１８５又はメモリ１８５をさらに含んでもよく、それは、以下の：ロジックプロセッサー内のメモリレジスタ、ＤＲＭあるいはＳＤ−ＲＡＭのような揮発メモリ及び／又は不揮発性メモリの形式を含む。その上、デジタル電子回路１７２は、一又は複数のタイマー回路１７５（図５参照）を含んでもよい。タイマー回路はディスペンサシステム１０がどれだけ速くあるいは頻繁に使用されているかを決定するのに使用可能である。一実施形態では、タイマー回路（ｓ：場合により複数）１７５は、何回モータ４８が所与のタイムインターバル内にアクティベートされたか、あるいは、オンボードストレージデバイスが特定のタイムインターバル内に再チャージされたかどうかを測定するのに使用されてもよく、双方ともに、さらに以下に議論されているように、バッテリーのディスチャージレートをアジャストするのに使用されてもよい。
【００５５】
デジタル電子回路１７２はディスペンサシステム１０のコントロールオペレーション、例えば、電気モータ４８のオペレーションのようなオペレーションに使用される信号をアウトプットするように機能もする。アウトプット信号は低電圧ＤＣ信号を含む。アウトプット信号は、他のモータ４８をコントロールする手段が高い見識で選択されてもよいが、一又は複数の増幅器及び／又はリレーを使用しダイレクトにモータ４８の起動をコントロールしてもよい。ここで、モータ４８のダイレクトコントロール起動は、電気パワーソースのモータ４８への選択的コネクションすべてでもよく、例えば、中間エネルギーストレージデバイスのようなものでもよいことは述べておく。どのようなコンフィグレーションでも、当業者は、ディスペンサシステム１０のモータ４８のオペレーションに必要な広い回路アレイの使用と実装を理解可能である。
【００５６】
図４，５を参照すると、モータ４８をアクチュエートするパワーが複数のパワーから供給されてよい。一実施形態では、ディスペンサシステム１０は、第1のオンボードエネルギーサプライデバイス２００を取り込んでよい。第1のエネルギーサプライデバイス２００は、化学エネルギーを電気エネルギーにコンバートする電気化学セルを含んでもよい。このような例は、アルカリバッテリー２０２を含み、標準ＡＡ，Ｃ又はＤセルバッテリーを含む様々なキャパシティがある。他のタイプのバッテリー２０２が使用されてよく、請求項記載の発明のスコープを限定しない。エネルギーサプライデバイス２００はバッテリー２０４のバンクを含み得て、ディスペンサハウジング１４内にレシーブされている。一実施形態では、バッテリー２０４のバンクは永続的にディスペンサシステム１０内にインストールされているものとされている。永続的インストールされているとは、バッテリー２０４のバンクはディスペンサの構造枠内に格納され直接アクセス可能でないということを意味する。他の実施形態では、バッテリー２０４のバンクは交換可能であるが、一般には第1のエネルギーサプライデバイス２００は直には交換可能でない。バッテリー２０２のサイズと量はディスペンサシステム１０の特定タイプの使用に好適なように選択可能であり、限定はされ解釈されるべきものでないことはここで述べておく。一又は複数の代替実施形態では、モータをアクチュエートするパワーは例として光電池を含み得る他のエネルギーソースによって代替されあるいは追加されてもよいが、この例に限定されるものでない。
【００５７】
図３と５を参照すれば、第２のオンボードエネルギーサプライデバイス２３０はプロダクトリザーバ２６にインテグレートされてもよいが、それはリフィルコンテナ２６とも呼ばれる。第1のエネルギーサプライデバイス２００に類似であるように、第２のエネルギーサプライデバイス２３０は、モータ４８をコントローラー１７０によってイネーブルされアクティベートするサプライエネルギーにオペレーション可能に選択的に接続されてもよい。第２のエネルギーサプライデバイス２３０は、構造２３７、すなわちプロダクトリザーバ２６のフレーム又はハウジング内に取り込まれている一又は複数のバッテリー２３３を含んでもよい。特定の一実施形態では、バッテリー２３３は低パワー密度バッテリー２３３を含んでもよい。特に、一実施形態では、低パワー密度バッテリー２３３はボタンセルバッテリーあるいはコインセルバッテリー２３４を含んでもよい。当業界に周知のように、コインセルは、小さなサイズと軽量であると同時に低ディスチャージレートであることが知られている。明らかに、コインセル２３４は設置面積で選択され得る一方で、他のタイプのバッテリーがプロダクトリザーバ２６内に本発明の意図されるスコープカバレッジから乖離することなく収容可能である。例えば、ＡＡ，あるいはＡＡＡセルのアルカリバッテリーがプロダクトリザーバ２６にインテグレート可能である。第２のオンボードエネルギーサプライデバイス２３０から新しいエネルギーのサプライがプロダクトリザーバ２６の交換される都度提供されることが容易にわかる。
【００５８】
プロダクトリザーバ２６のハウジングは、第２のエネルギーサプライデバイス２３０をレシーブ又は収納するように一又は複数の空洞をコンフィグされるように作られてもよい。コンダクタプレート２４０は、電気伝導リード２４４を含み第２のエネルギーサプライデバイス２３０の各々の端子に接続してもよい。コイルセル、すなわち、コインセルバッテリー２３４を内蔵する実施形態では、導線２４４はバッテリーの正負ターミナルへ接続する。コンダクタプレート２４０はコインセル２３４からコントローラー１７０、モータ４８又は中間エネルギーストレージデバイスへの電流を導くコンダクタを含んでもよい。このように、第２のエネルギーサプライデバイス２３０又はバッテリー２３４はプロダクトリザーバ２６、すなわち、交換可能なプロダクトリザーバ２６内へ統合されている。ここで、導線２４４は、上述のように、パワーと同時にデータを伝送するのに、使用されてもよいことを述べておく。データはキー情報、リザーバ２６内に残るプロダクトの残量レベルに関し、あるいは、プロダクトリザーバ２６とコントローラー１７０の間でコミュニケートされる他のどのような情報タイプに関するものであってよい。
【００５９】
以上に示されたように、コントローラー１７０は第1の又は第２のエネルギーサプライデバイス２００，２３０のいずれか又は双方からモータ４８をアクティベートするのに使用するパワーを指揮オペレーション可能である。第1の及び第２のエネルギーサプライデバイス２００，２３０はコントローラー１７０にファシリテートされて実質的に異なる複数のディスチャージレートの一でエネルギーがディスチャージされてよいことが理解されるであろう。特に一実施形態では、モータ４８をアクティベートするパワーは、第1、第２のエネルギーサプライデバイス２００，２３０とモータ４８の間で電気的にポジションされている中間エネルギーストレージデバイス２２０に配布され、一時的にストアされてもよい。中間エネルギーストレージデバイス２２０は、第1、第２のエネルギーサプライデバイス２００，２３０からのエネルギーを蓄積する能力があり、コントローラー１７０によってコントロールされるとき選択的に接続されてモータ４８に運転パワーを供給可能である。中間エネルギーストレージデバイス２２０は、モータ４８をアクティベートするのに複数のアクティベーションサイクル以上の十分なエネルギーチャージをストアする容量があってもよい。一例では、中間エネルギーストレージデバイス２２０はより大きなあるいは小さなストレージ容量であってもよいが、中間エネルギーストレージデバイス２２０は、一回の充電でモータを５から１５回アクティベートする容量がある。
【００６０】
モータ４８は有限のアクティベーションサイクルを持つように特徴付けられている。有限のアクティベーションサイクルとは、モータ４８は連続的あるいは無限に稼働することは意味しないが、特定のスタートとストップ時間を有する性質があることをいう。モータクティベーションサイクルは、ポンプアクチュエートサイクルにダイレクトに一致し、ここでディスペンサシステム１０からプロダクトの一ドーズ量をディスペンスする。プロダクトがディスペンスされたあと、コントローラー１７０は、ユーザーのその後のディスペンスイベントによって再び再アクティベートされるまでモータ４８を停止状態に（deactivate）する。
【００６１】
中間エネルギーストレージデバイス２２０は、静電ストレージディスペンスを含んでもよく、一例ではキャパシタ２２４である。キャパシタ２２４は、標準的な誘電体コアあるいは代替として電気化学コアで構成されていてもよく、その一例は、スーパーキャパシタ２２５を含んでもよい。したがって、中間エネルギーストレージデバイス２２０は、ディスペンスイベントの間のかなりの長時間チャージを維持する容量がある。
【００６２】
中間エネルギーストレージデバイス２２０のチャージ又は再チャージはコントローラー１７０によって制御されてよい。コントローラー１７０は、エネルギーのソース２２０，２３０をエネルギーストレージデバイス２２０へコネクトするためのチャージ回路１７７を含んでよい。一実施形態では、コントローラー１７０は、センサ回路あるいはモニター回路１７９を含み、スーパーキャパシタ２２５すなわち中間エネルギーストレージデバイス２２０内に残留するエネルギーの量を測定する。スーパーキャパシタ２２５のエネルギーレベルの減少を探知すると同時に、コントローラー１７０（ロジックプロセッサー１７３を利用する場合もある）は、一又は双方のバッテリー２０２，２３４すなわちエネルギーストレージデバイス２００，２３０をスーパーキャパシタ２２５へスーパーキャパシタ２２５が再チャージされるまで（図５−８、ｅ1を参照）コネクト可能である。コントローラー１７０は、一又は双方のバッテリー２０２，２３４を選択的にコネクトする機能を有しコントローラー１７０によってディスペンス使用のデータの部分をベースとしてスーパーキャパシタ２２５を再チャージする（以下で詳細に議論される）。上述のように、ファームウェア及び／又はソフトウェアがプロセスで使用されてもよい。
【００６３】
好適な実施形態では、スーパーキャパシタ２２５又は中間エネルギーストレージデバイス２２０にストアされているエネルギーは、主にバッテリー２３４又は第２のエネルギーサプライデバイス２３０から補充される。したがって、第1のエネルギーサプライデバイス２００（すなわち、ディスペンサハウジング内のバッテリー）は急速なディスペンスアクティビティが発生する状況での使用では主としてバックアップとして信頼される。一旦、スーパーキャパシタ２２５内のエネルギーがエネルギー上位閾値ｅ1（すなわち所定のエネルギーのレベル）以下に落ちると、スーパーキャパシタ２２５がモータ４８へパワーを供給するように用いられたときように、コントローラー１７０はバッテリー２３４からエネルギーのディスチャージをイニシエートしてスーパーキャパシタ２２５を再チャージする。しかし、スーパーキャパシタ２２５が再チャージするのに十分な時間がないイベントでは、すなわち、所定のタイムインターバル内で再チャージする十分な時間がないとき、コントローラー１７０は第1のエネルギーサプライデバイス２００からパワーを引き出してスーパーキャパシタ２２５を再チャージディスペンサシステム１０のオペレーションが邪魔され又は中断されないようにする。
【００６４】
コントローラー１７０はバッテリー２３４からどれだけスーパーキャパシタ２２５にエネルギーが残っているかに基づく異なるディスチャージレートでエネルギーを引き出してもよい。一般に、コントローラー１７０は、バッテリー２３４から引き出されるエネルギーが最小化されるようにプログラムされあるいはワードワイヤーされている。例えば、ディスペンスイベントが発生すると、コントローラー１７０は、バッテリー２３４の耐用期間の最大化に一致する最小限の第１のディスチャージレートでバッテリー２３４からエネルギーを引き出すであろう。加えて、コントローラー１７０は、バッテリー２３４から引き出されるエネルギーレートを増加するようにプログラムされてもよいが、それは、スーパーキャパシタ２２５に残留するチャージレベルに関係して変化する。
【００６５】
図５と６を参照すると、一実施例での中間エネルギーストレージデバイス２２０にストアされるエネルギーのレベルへの変化が図示されている。エネルギーストレージデバイス２２０は最初、所定のエネルギーレベルにチャージされおり（図６でｅ1と表示される）、それはエネルギーストレージデバイス２２０がストア可能であるエネルギーレベル最大容量でもよい。ディスペンスイベントが発生すると、エネルギーストレージデバイス２２０からのエネルギーはディスチャージされてモータ４８をアクティベートする。ｔ1とｔ2の間のタイムスパンは、上述のように、低電圧モータ４８の有限のアクティベーションサイクルを表す。エネルギーストレージデバイス２２０を再チャージするために（図６でｔ2参照）、コントローラー１７０はチャージ回路１７７を用いてエネルギーサプライデバイス２３０から第1のチャージレート３１０でパワーを引き出してもよい。再チャージレート３１０は指数関数的に変化してもよくそれによってエネルギーストレージデバイス２２０にチャージされているレベルは図に示されている最初の所定エネルギーｅ1のレベルに漸近する。このように、再チャージレート３１０は再チャージプロファイル３１０と呼ばれる。明らかに、代替実施形態は、図７ａのタイミングダイアグラムによって参照されるように再チャージレート３１１がほぼ直線である。
【００６６】
エネルギーストレージデバイス２２０が比例であろうが指数関数的レートであろうが、再チャージされるとき、エネルギーストレージデバイス２２０を再チャージする間のタイムインターバル（ｔ2とｔBとで違いが表現される）は有限であるとされるべきである。どのようなケースでも、上述のように、エネルギーレベルの上位閾値の約９５％より大であるエネルギーレベルであれば、エネルギーストレージデバイス２２０は再チャージされた、すなわち、満タンにチャージされたといってよい。
【００６７】
一実施形態によれば、モータ４８はそれが再アクティベート可能前にアクティベーションサイクルは完了しなければならない。一旦、モータクティベーションサイクルが完了したら、コントローラー１７０は、第２のエネルギーサプライデバイス２３０からエネルギーをディスチャージすることによって中間エネルギーストレージデバイス２２０、すなわち、スーパーキャパシタ２２５のチャージを開始するであろう。
【００６８】
図５から７を参照すると、中間エネルギーストレージデバイス２２０が再チャージされ又は所定のエネルギーレベルｅ1へ再ストアされる前にディスペンサシステムが再アクティベートされたら（図７でｔ3参照）、コントローラー１７０は第２のエネルギーサプライデバイス２３０からのエネルギー引き出しのレートを変更して、中間エネルギーストレージデバイス２２０の再チャージレート３１５、あるいは、再チャージプロファイル３１５を増加するだろう。当業者であれば、再チャージレート３１５の初期スロープａ2  は、再チャージレート３１０の初期スロープａ1よりも急であること、それは再チャージレートの増加とバッテリー２３４に関し引き出される量の増加を表すしていることが容易にわかるであろう。所与の初期又は第1の再チャージレート、すなわち、再チャージレート３１０で、当業者であれば、第1のタイムインターバルはエネルギーストレージデバイス２２０の再チャージされる時間内に由来するであろうことが容易に理解されるだろう。これまでの議論から、モータ４８が第1のタイムインターバル内に再アクティベートされたら、コントローラー１７０は、エネルギーストレージデバイスからのエネルギーの第1のディスチャージレートを第２のディスチャージレートへ増加することになる。
【００６９】
さらに図７を参照すると、一実施形態では、エネルギーストレージデバイス２２０の中間エネルギーレベル参照値（一般にｅ2とｅ3によって表す）は所定のかつコントローラー１７０にストアされた値であってエネルギーストレージデバイス２２０に残留しているエネルギーの測定レベルで比較するためのものでよい。したがって、再チャージレート３１５又は再チャージプロファイル３１５は、それから、エネルギーストレージデバイス２２０で測定されたエネルギーが各々の中間エネルギーレベル参照値より下に落ちたときのみ変わる。図７は、モータクティベーションサイクル３００に一致している中間エネルギーレベル参照値ｅ2を示すが、それは、シングルアクティベーションサイクルについてモータ４８をオペレーションするのに必要なエネルギー量に直接関係している。しかし、中間エネルギーレベル参照値ｅ2はシングルアクティベーションサイクル中にモータ４８をオペレーションするのに必要なエネルギー量より大きくも小さくも定義可能である。中間エネルギーレベル参照値は、いかようにも本発明の実施形態での使用にあたり適当なように定義可能である。明らかに、各中間エネルギーレベル参照値間のエネルギーレベル値の違いは大きさが必ずしも同じではなく変わってもよい。例えば、ｅ1とｅ2の間の差はｅ2とｅ3の間の差より大きくても小さくてもよい。
【００７０】
図８を参照し、本発明の他の実施形態が次に議論される。低位閾値ｅnが定義され、ここでエネルギーストレージデバイス２２０に残っているエネルギーレベルは非常に低いと考えられる。このことは、比較的短い時間内にディスペンサ１０が繰り返しアクティベートされたときに起こるかもしれない。この状況で、第２のエネルギーサプライデバイス２３０は、それはコインセルバッテリー２３４であるかもしれないが、現ディスペンサアクティビティレベルではエネルギーサプライデバイス２２０を再チャージする能力がないかもしれない。この状況を防止するために、コントローラー１７０はエネルギーストレージデバイス２２０にあるエネルギーレベルが下位閾値ｅnより低く落ちたときを探知するようにプログラムされていてもよい。このとき、コントローラー１７０はエネルギーストレージデバイス２３０を再チャージするようにエネルギーを第1のエネルギーサプライデバイス２００から振り向けるが、それはディスペンサハウジング内にストアされているバッテリーであってもよい。特に、一実施形態では、第1のエネルギーサプライデバイス２００は第２のエネルギーサプライデバイス２３０を追加し、エネルギーストレージデバイス２２０を再チャージするものとされる。しかし、他の実施形態では、第1のエネルギーサプライデバイス２００は、第２のエネルギーサプライデバイス２３０の代わりにエネルギーストレージデバイス２２０を再チャージするために接続される。換言すれば、この実施形態では第２のエネルギーサプライデバイス２３０はエネルギーストレージデバイス２２０の再チャージから停止状態にされる。  
【００７１】
図９を参照すれば、一実施形態では、コントローラー１７０は、モータ４８が急速にアクティベートされるまで第1の再チャージレート３１０を増加させなくてもよい。換言されるとすれば、コントローラー１７０は、所定のタイムインターバルＴｐ内で数回のディスペンスイベントが発生した後でのみエネルギーサプライデバイス２３０からエネルギーを引き出すレートを増加するであろう。例えば、ディスペンサシステム１０が最初にアクティベートされたとき、コントローラー１７０は、エネルギーストレージデバイス２２０を第1の再チャージレート３１０で、モータ４８のアクティベーションの後ｔ2でスタートし再チャージするだろう。コントローラー１７０は同時にタイマーをアクティベートする。もし、タイマーＴｐの期限到来する前にモータ４８が２回以上アクティベートされれば、コントローラー１７０は再チャージレートを上げてエネルギーストレージデバイス２２０のエネルギーをより速やかに補充するだろう。言い換えれば、コントローラー１７０がストレージデバイス２２０のエネルギーレベルの急低下を探知すると、コントローラー１７０は第２のエネルギーサプライデバイス２３０からディスチャージされたエネルギーのレートを増加してエネルギーストレージデバイス２２０を再チャージするだろう。明らかに、コントローラーがサプライデバイス２３０からエネルギーを引き出すレートを調整する前に所定のタイムフレームで発生することになるディスペンスイベント（すなわち、モータクティベーションサイクル）の数は、特定のディスペンサシステムの使用について好適に変わるだろう。
【００７２】
本発明の他の実施形態では、エネルギーサプライデバイス２３０のディスチャージレートは関係するプロファイルに、ディスペンスイベントが発生するスピードにだけでなく、プロダクトリザーバ２６に残留しているフルイドプロダクトの量にしたがう。この実施形態で、コントローラー１７０はカウンター回路を使用してもよく、ディスペンサシステム１０のアクティベーションの都度、より詳細にはモータの各々のアクティベーション毎に1回カウントする。前述のことはディスペンサ利用データがコントローラー１７０によって収集される実施形態を表現している。カウンターから、コントローラー１７０は、プロダクトがどれだけプロダクトリザーバ２６に残っているのかを見積もることができる。したがって、コントローラー１７０はサプライデバイス２３０のディスチャージレートをプロダクトリザーバ２６に残っているプロダクトの量に基づいて調整可能である。プロダクトリザーバ２６により多くのプロダクトが残っている場合、コントローラー１７０はサプライデバイス２３０からエネルギーをより控えめに引き出すディスチャージレートプロファイル、前に述べられた実施形態に類似するものにしたがうだろう。しかし、サプライデバイス２００に残っているプロダクトの量が比較的小さいという状況では、すなわち、コンテナが空に近づいているとき、コントローラー１７０がサプライデバイス２３０からよりアグレッシブにエネルギーを引き出すであろう。言い換えれば、エネルギーサプライデバイス２３０からのエネルギーが引き出されてエネルギーストレージデバイス２２０を再チャージするレートは、コントローラー１７０によって、プロダクトリザーバ２６により多くのプロダクトが残っている場合には第1の下位ディスチャージレートで、プロダクトリザーバ２６により少しのプロダクトが残っている場合には第２の上位ディスチャージレートでセットされるのが可能である。
【００７３】
特に、一実施形態では、コントローラー１７０はストレージデバイス２２０のためのディスチャージレートをプロダクトリザーバ２６に残っているフルイドプロダクトの４つの段階に基づいて調整するようにプログラムされてよい。４つの離散レベルはプロダクトリザーバ２６の満タン時の４分の１毎に、すなわち、２５％、５０％、７５％、１００％で起きてよい。しかし、離散レベルは大きさで等しくなくてもよいとされる。むしろ、ストレージデバイス２２０のサイズ、すなわち、ストレージキャパシティに基づいてレベルは不均等に重み付けされてよい。例えば、第1の離散レベルは、プロダクトリザーバ３６に残っているプロダクトの５０％が残っているときにセットされてよい。第２の離散レベルはしたがって２５％にセットされてよい。残る２つのレベルは、各々１２％と６％にセットされてよい。当業者であれば、他の非線形プロファイルがプロダクトリザーバ２６の特定の対応に有用なように取り込まれ得ることを容易に理解するであろう。
【００７４】
再び図３を参照すると、プロダクトリザーバ２６は、メモリーストレージデバイスを含んでよく、一般的に２１０で示されている。メモリーストレージデバイス２１０は、不揮発性メモリ２１２から成ってもよく、例えば、以下の：リードオンリーメモリー、フラッシュメモリー、及び／又は光学又は磁気メモリーメモリーストレージを含む。特に、メモリーストレージデバイス２１０はディスペンサへインストール後に書き込み可能であるメモリを含む。メモリーストレージデバイス２１０は、コントローラー１７０と電気的にコミュニケート可能であり、情報がメモリーデバイス２１０から読み込み可能であり及び／又はダウンロード可能であるということになる。メモリ、すなわち、メモリーストレージデバイス２１０は、コントローラー及び／又はプロダクトディスペンサ１０をオペレーションするためのロジックプロセッサーによって使用される情報をストアするのに使用可能である。このような情報は、ロジックプロセッサーによって実行可能であるアルゴリズムを表現するデータを含んでもよい。メモリはセンサフィードバックに関わるデータをストアするために使用されてもよい。加えて、メモリは、永続的でも一時的でもいずれでも、ディスペンサ利用データに関する情報をストアするのに用いられてもよい。さらに、メモリーストレージデバイス２１０を利用するどのような方法でも本発明の使用に適当なように選択されてよい。当業者であれば、メモリーデバイス２１０とコントローラー１７０の間の電気的コミュニケーションが有線接続と同じく無線コミュニケーションも含んでよいことを理解するであろう。
【００７５】
好適な一実施形態では、メモリーストレージデバイス２１０は、フラッシュメモリー２２１ａから成ってそれはプロダクトリザーバ２６に当初ストアされているプロダクトの量に関する情報をストアしている。より詳細には、フラッシュメモリー２１２ａはプロダクトリザーバ２６にストアされているプロダクトの初期量を特定するデータをストアし、ディスペンスイベント毎後のプロダクトリザーバ２６に残っているプロダクトの量に関するデータをストアしてもよい。明らかに、他のタイプの情報がメモリーストレージデバイス２１０にストアされてもよい。このような情報は、以下を含むがそれに限定されるものでなく、それは：プロダクトリザーバがインストールされた日付、プロダクト使用期限情報、プロダクトリザーバにストアされているプロダクトのタイプ（すなわち、キー又はタグ情報）、当業者に適当と考えられる他の情報同様である。したがって、第1、第２のエネルギーサプライデバイス２００，２３０、中間エネルギーストレージデバイス２２０も同様に、これらのエネルギーを引き出すのに使用されるディスチャージプロファイルは、メモリーデバイス２１０にストアされているデータに応じてコントローラー１７０によって支配されていてもよい。
【００７６】
本発明の他の実施形態が考えられ、そこでは、バッテリー２３３はプロダクトリザーバ２６に残っている容量がゼロに近づくとき、あるいは、残量がプロダクトの最小残閾値をクロスするときにエネルギーを引き出されるようになっている。閾値に達すると、コントローラー１７０はバッテリー２３３を一又は複数のエネルギー引き出し回路２１５（図４参照）へ接続するが、その回路はレジスター又は他のショート回路デバイスであってバッテリー２３３のエネルギーを引き出しあるいは枯渇するものを含んでよい。明らかに、コントローラー１７０は中間エネルギーストレージデバイス２２０にストアされているエネルギーレベルをバッテリー２３３から引き出す前にチェック可能である。このように、中間エネルギーストレージデバイス２２０は、必要なら再チャージ可能であり、したがって、その廃棄前にバッテリーの耐用が最大化される。いずれにしろ、プロダクトリザーバ２６のオンボード、メモリーデバイス２１０にストアされているメモリからの情報は、エネルギー引き出し回路２１５を使用し適当なときを決定するのに使用され得る。
【００７７】
ここに記述された実施形態のいくつかは、モータをオペレーションするパワーを供給する特定のアプリケーションを議論しているが、同様のアプリケーションがディスペンサシステム１０の他のコンポーネントについて可能であることを述べておく。例えば、上述に同様に、現に述べられた他の実施形態では、コントローラー１７０はハウジング１４にレシーブされているディスプレイユニット３００をオペレーションするパワーを提供してもよい。ディスプレイユニット３００はＬＣＤディスプレイ３０１、あるいは、ユーザーとビジュアル又はオーディオでコミュニケートする他のディスプレイデバイスを含んでもよい。バッテリーステータス又はリザーバリフィル残量レベルのような情報がディスプレイ３００に表示されてもよい。加えて、ディスプレイ３００には広告が表示されてもよい。さらに他の情報もディスプレイ可能であり、ネットワークコネクティビティに関するもの、あるいは、さらに一例では、衛生コンプライアンスをモニターするのに使用されるディスペンサデータであってもよい。他のディスペンサシステムコンポーネントの例は、ソレノイド、ワイヤレストランシーバー、インディケータライト及びその類である。このようなデバイスは定期的にアクティベートされてもよく、同様に、有限のアクティベーションサイクルを有してもよい。したがって、これらのタイプのデバイスをオペレーションするパワーが中間エネルギーストレージデバイス２２０から供給されてもよい。中間エネルギーストレージデバイス２２０の再チャージは、上述のようにモータ４８の再チャージと同様に達成されることになる。このように、ここに記述されたアプリケーション原理は、どのようなディスペンサシステムコンポーネントへも適用可能である。
【００７８】
一又は複数の実施形態に、ディスペンサシステムの原理が描かれ、そして記載されたが、発明はこのような原理から乖離せず配置及び詳細をモディファイ可能であることは当業者に容易に明らかであろう。
【図１】
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【図１ａ】
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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７ａ】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【国際調査報告】
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