ПРОТИВОКАПЕЛЬНОЕ ВЫДАЧНОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЖИДКОСТНОЙ СРЕДЫ
ANTI-DRIPPING FLUID DISPENSER

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ
Настоящее изобретение, в общем, относится к устройству для выдачи жидкостной среды, имеющему противокапельный элемент.
УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ
Устройства для выдачи жидкостной среды известны в уровне техники для выдачи различных вязких жидкостей и пенящихся композиций. Вязкие жидкости и пенящиеся композиции обычно представляют собой мыла, шампуни, кремы или лосьоны и часто используются в туалетах общественного пользования, туалетах в офисных зданиях и т.п. Одна проблема, возникающая с этими жидкостными выдачными устройствами, состоит в том, что в конце выдачного цикла небольшая часть жидкостной среды, подлежащей выдаче из выдачного устройства, может оставаться в выходном отверстии выдачного сопла. Эта небольшая часть жидкостной среды, подлежащей выдаче, может приводить к условиям, называемым «растягивание», при которых небольшая часть жидкостной среды остается прилипшей к жидкостной среде, выдаваемой пользователю. Например, когда жидкость выдают в руки пользователя, небольшая часть жидкостной среды остается прилипшей как к жидкостной среде, выдаваемой в руки пользователя, так и к выдачному отверстию сопла. Когда пользователь убирает руки от выдачного отверстия, небольшая часть жидкостной среды остается прилипшей как к рукам пользователя, так и к выдачному отверстию сопла, создавая удлиненные образования, типа полосок жидкостной среды. Растягивание является особенно проблематичным с пенящимися композициями. Растягивание может смущать пользователя, заставляя его фокусировать внимание на окончание растягивания, а не на работу рук, например, мытье рук.
Альтернативно, небольшая часть жидкостной среды может оставаться только в выдачном отверстии сопла. Поскольку сила гравитации или другие силы действуют на эту небольшую часть жидкостной среды, небольшая часть жидкостной среды может капать из выдачного отверстия сопла на структуру, расположенную под выдачным отверстием, такую как пол, столешница или раковина. Альтернативно, небольшая часть жидкостной среды может «растягиваться» из выданного отверстия на структуру под выданным отверстием сопла. В каждой из этих ситуаций устройство для выдачи вязкой жидкости демонстрирует видимость потери жидкостной среды и/или плохое качество. Кроме того, попадание жидкости на поверхность под соплом выданного устройства и/или свисание из выходного отверстия выдачного устройства часто выглядит некрасиво, создавая ощущение грязного туалета и/или создавая опасность поскальзывания для пользователей туалетной комнаты, когда жидкость попадает на пол туалетной комнаты.
В ответ на проблемы подкапывания и растягивания были разработаны насосы, которые имели механизм обратного всасывания. Этот механизм обратного всасывания создает всасывание, которое втягивает небольшую часть невыданной жидкостной среды из выходного отверстия. Механизмы всасывания предшествующего уровня техники были встроены непосредственно в насос, который вытягивает жидкостную среду из резервуара. Эти механизмы, используют для восстановления/повторной загрузки цикла насоса для втягивания небольшой части невыданной жидкостной среды обратно в направлении насоса. Одна проблема этой конфигурации заключается в том, что противоположные усилия прикладываются к насосу одновременно, что может приводить к тому, что насос с механизмом обратного всасывания, встроенным в насос, будет работать нежелательным образом. То есть, насос вынужден втягивать жидкость из резервуара и в то же самое время насос втягивает часть невыданной жидкости из выходного отверстия выдачного сопла. Эти противоположные усилия могут сделать насос чувствительным к прилипанию или неэффективно втягивающим жидкость из резервуара. В результате, для обеспечения правильной работы насоса, механизмы обратного всасывания предшествующего уровня техники имеют сложную конструкцию.
В данном области существует потребность в устройстве для выдачи жидкости с механизмом обратного всасывания, который работает независимо от насосного механизма и который имеет относительно простую конструкцию.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Вообще говоря, настоящее изобретение обеспечивает устройство для выдачи жидкости. Выдачное устройство имеет резервуар, насос, механизм обратного всасывания и выдачной конец. Резервуар может удерживать жидкость, которая должна быть выдана из выдачных устройств. Насос находится в сообщении с резервуаром. Насос имеет впускное отверстие и выпускное отверстие, и средство восстановления. Кроме того, насос имеет стадию бездействия или отдыха, стадию выгрузки, при которой порция жидкости выделяется из насоса через выпускное отверстие, стадию загрузки, при которой порция жидкости втягивается из резервуара через впускное отверстие в насос. Средство восстановления возвращает насос в стадию бездействия из стадии выгрузки и через стадию загрузки. Механизм обратного всасывания отделен от насоса. Механизм обратного всасывания имеет по меньшей мере один упругий элемент, способный хранить жидкость, первое отверстие и второе отверстие. Первое отверстие механизма обратного всасывания соединено с выпускным отверстием насоса, а упругий элемент расположен между первым отверстием и вторым отверстием механизма обратного всасывания. Выдачной конец устройства для выдачи имеет выходное отверстие, которое позволяет выдачу жидкости из выдачного устройства, выдачной конец соединен непосредственно или опосредованно со вторым отверстием механизма обратного всасывания. В конце стадии выгрузки насоса, невыданная жидкость остается между выдачным концом и вторым отверстием механизма обратного всасывания, а часть невыданной жидкости втягиваетя в упругий элемент, независимо от средства восстановления насоса.
В одном варианте выполнения настоящего изобретения, изобретение обеспечивает выдачное устройство, в котором упругий элемент изготовлен из эластомерного материала. Упругий элемент представляет собой полый элемент, имеющий полый участок, и полый участок может хранить жидкость. Упругие элементы по настоящему изобретению могут быть выполнены такой формы, чтобы эффективно хранить, принимать и высвобождать жидкость. В одном конкретном варианте выполнения настоящего изобретения упругие элементы могут иметь гофрированную форму или форму усеченного конуса.
В еще одном варианте выполнения настоящего изобретения механизм обратного всасывания может быть одни упругим элементом или множеством упругих элементов. В одном конкретном варианте выполнения имеется два упругих элемента в механизме обратного всасывания.
В другом варианте выполнения настоящего изобретения средство восстановления насоса может быть сжимаемым элементом. Одним примером сжимаемого элемента, который может работать в качестве средства восстановления насоса, является пружина.
В другом варианте выполнения настоящего изобретения механизм обратного всасывания представляет собой корпус, имеющий первое отверстие, второе отверстие и первичный путь жидкости между первым и вторым отверстием. Этот первичный путь соединяет первое и второе отверстия друг с другом. Также присутствует по меньшей мере один вторичный путь, имеющий первый конец и второй конец, при этом упругий элемент расположен на втором конце вторичного пути, а первый конец вторичного пути расположен вдоль первичного пути жидкости.
В дополнительном варианте выполнения настоящего изобретения насос дополнительно имеет жидкостную камеру, содержащую внутреннюю стенку, поршень, расположенный внутри жидкостной камеры, и поршень, который может телескопически перемещаться в жидкостной камере. Поршень создает уплотнение с внутренней стенкой жидкостной камеры. Насос дополнительно имеет впускной клапан, расположенный на впускном отверстии насоса или около него и выпускной клапан, расположенный на выпускном отверстии насоса или около него. В еще одном дополнительно варианте выполнения настоящего изобретения корпус дополнительно образует вторую камеру, имеющую внутреннюю стенку. Поршень может телескопически перемещаться во второй камере и создает уплотнение со внутренней стенкой второй камеры. Эта вторая камера имеет второе впускное отверстие и второе выпускное отверстие, при этом второе выпускное отверстие расположено на выпускном отверстии насоса или около него, а второе впускное отверстие расположено внутри насоса, так что оно находится на боковой стороне насоса, которая не вступает в контакт с жидкостью внутри резервуара. В одном конкретном варианте выполнения настоящего изобретения второе впускное отверстие представляет собой впускное отверстие для воздуха, которое приспособлено для того, чтобы позволить атмосферному воздуху входить во вторую камеру насоса, но не позволяет атмосферному воздуху во второй камере выходить через второе впускное отверстие.
Путем обеспечения выдачного устройства по настоящему изобретению недостатки выдачных устройств с механизмами обратного всасывания, описанные выше, сводятся к минимуму или исключаются.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ
Фиг.1 показывает вид в перспективе выдачного устройство для выдачи жидкости, имеющего механизм обратного всасывания.
Фиг.2 - вид в разрезе насоса и механизма обратного всасывания, используемого в выданном устройстве.
Фиг.3 - вид в перспективе верхнего участка выданного устройства с удаленной крышкой.
Фиг.4 - вид в перспективе верхнего участка выдачного устройства с удаленными крышкой и приводом насоса.
Фиг.5 и 5А - каждый, показывает покомпонентный вид механизма обратного всасывания, используемого в настоящем изобретении.
Фиг.6 - вид в перспективе верхнего участка выдачного устройства с удаленной крышкой, и имеющий один упругий элемент.
Фиг.7 - вид сверху упругого элемента, выполненного гофрированным.
Фиг.8 - вид сверху упругого элемента, выполненного в форме усеченного конуса.
Фиг.9 - выдачное устройство по настоящему изобретению во встроенной конфигурации.
Фиг.10 - выдачное устройство по настоящему изобретению с мотором и источником питания.
Фиг.11А - вид спереди системы передачи энергии мотора, используемой в настоящем изобретении.
Фиг.11В - вид сбоку приводящего колеса привода и направляющего механизма привода по варианту выполнения настоящего изобретения.
Фиг.11С - вид сбоку и сзади направляющего элемента привода по варианту выполнения настоящего изобретения.
Фиг.11D - вид сверху варианта выполнения системы передачи энергии мотора, используемой в настоящем изобретении.
ОПРЕДЕЛЕНИЯ
Следует отметить, что при использовании в настоящем описании выражения «содержат», «содержащий» и другие производные от слова «содержать» предназначены для описания открытых терминов, которые указывают на присутствие любого из указанных признаков, элементов, составляющих, стадий или компонентов, и не предназначены для ограничения присутствия или добавления одного или более признаков, элементов, составляющих, стадий, компонентов или их групп.
Как используют здесь, термин «жидкостная среда» предназначен для обозначения материала, который может течь при комнатной температуре и давлении или около них. Этот термин предназначен для обозначения газов, жидкостей и их смесей, а также материалов, которые содержат сухое вещество или частицы. Термин «прекурсор текучей среды» предназначен для обозначения материала, который образует текучую среду при выдаче из выдачного устройства. Например, жидкость может быть прекурсором для пенящегося вещества, выдаваемого из выдачного устройства.
Как используют здесь, выражение «стадия загрузки» предназначена для обозначения фазы насоса, в которой жидкость вытягивается из резервуара и, когда насос является вспенивающим насосом, воздух втягивается в воздушную камеру насоса.
Как используют здесь, выражение «стадия выгрузки» предназначено для обозначения фазы насоса, в которой жидкость выходит из насоса через выпускное отверстие насоса, и когда насос является вспенивающим насосом, воздух подают из воздушной камеры насоса.
Как используют здесь, выражения «стадия бездействия» или «стадия отдыха» предназначены для обозначения фазы насоса, в которой насос на загружают и он не выгружает жидкостную среду.
ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
В последующем подробном описании настоящего изобретения ссылка сделана на сопроводительные чертежи, которые образуют его часть, и на которых показано, путем иллюстрации, конкретный варианты выполнения, которые могут быть применены на практике. Эти варианты выполнения описаны достаточно подробно, чтобы позволить специалисту в данной области осуществить изобретение на практике, и следует понимать, что другие варианты выполнения могут быть использованы и что механические, процедурные и другие изменения могут быть сделаны без отхода от объема и сущности настоящего изобретения. Следующее подробное описание поэтому не имеет ограничительного назначения, и объем настоящего изобретения определяется только приложенной формулой изобретения вместе с полным объемом эквивалентов, охватываемых формулой изобретения.
Ссылаясь на Фиг.1, 2 и 3 настоящего изобретения, показано выдачное устройство 10 для выдачи жидкостной среды. В общем, выдачное устройство 10 имеет резервуар 12, насос 14 (показан на Фиг.2), механизм обратного всасывания 16 и выдачной конец 18. Резервуар 12 может удерживать жидкость 22 (показано на Фиг.2), которая должна быть выдана из выдачного устройства 10. Насос 10 находится в сообщении с резервуаром 12, так что насос 14 может вытягивать жидкостную среду из резервуара 12 в насос.
В одном варианте выполнения, ссылаясь на Фиг.1 и 3, резервуар 12 включает основной контейнер 121, верхний участок 122. На Фиг.1 показан верхний участок 122 на основном контейнере 121, и на Фиг.З показан верхний участок, удаленный с основного контейнера 121, так что можно видеть внутреннюю работу резервуара. Основной контейнер 121 служит для удержания и вмещения жидкостной среды или прекурсора жидкости, которая должна быть выдана из выдачного устройства 10, и, в общем, имеет отверстие, которое не показано на Фиг.1 и 3. Основной контейнер может также иметь горловину 124 около отверстия, при этом горловина 124 основного контейнера образует отверстие в основном контейнере 121. В общем, верхний участок 122 может быть прикреплен к основному контейнеру 121 на горловине 124 основного контейнера 121. Верхний участок 122 может быть прикреплен к основному контейнеру 121 таким образом, что верхний участок 122 прикреплен с возможностью удаления к основному контейнеру 121 или так, что верхний участок 122 постоянно прикреплен к основному контейнеру 122. Например, верхний участок 122 может быть герметизирован с основным контейнером 121 с использованием ультразвуковой сварки, адгезива или другого подходящего средства эффективного постоянного прикрепления верхнего участка 122 к основному контейнеру 121. Если предпочтительно, чтобы верхний участок 122 можно было удалять с основного контейнера 121, верхний участок 122 может быть сопряжен с основным контейнером 121 с использованием известных способов, таких как обеспечение резьбы (не показано) на верхнем участке 122 и соответствующей резьбы 128 на основном контейнере 121, как показано на Фиг.3. Другие аналогичные способы можно использовать для прикрепления с возможностью удаления верхнего участка 122 к основному контейнеру 121.
Внутри основного контейнера 121 расположен насос 14, показанный на Фиг.2. Как показано на Фиг.2, насос расположен в отверстии 123 основного контейнера 121, в общем, в горловине 124 основного контейнера. Также возможно, что насос 14 может быть расположен в верхней части 122 резервуара 12 или расположен в нижней части основного контейнера 121. Для целей описания настоящего изобретения, насос будет описан как, в общем, расположенный в горловине 124 основного контейнера 121. Вообще говоря, насос 14 имеет впускное отверстие 141, выпускное отверстие 142 и средство восстановления 143. Как большинство насосов, насос 14 имеет стадию бездействия, стадию выгрузки и стадию загрузки. На стадии бездействия, которая показана на Фиг.2, механизм насоса 14 находится в состоянии покоя, и нет активной загрузки или выгрузки текучей среды. Стадия выгрузки насоса представляет собой стадию, на которой порция текучей среды выталкивается из насоса 14 через выпускное отверстие 142 насоса. На стадии загрузки насоса 14, порция текучей среды 22 втягивается из резервуара 12 через впускное отверстие 14 в насос 14. Средство восстановления 143 позволяет насосу 14 возвращаться в стадию бездействия по окончании стадии выгрузки. Когда насос 14 возвращается в стадию бездействия по окончании стадии выгрузки, насос 14 находится в стадии загрузки. Дополнительные детали насоса 14, используемые в настоящем изобретении, будут описаны ниже.
Механизм обратного всасывания 16 является отделенным и отдельным элементом от насоса 14. Как в общем описано, механизм обратного всасывания 16, используемый в настоящем изобретении, показан на Фиг.5 и 5А в покомпонентном изображении. Механизм обратного всасывания 16 имеет по меньшей мере один упругий элемент 161, способный хранить жидкость, первое отверстие 162 и второе отверстие 163 (показано на Фиг.3, 4, 5 и 5А). Упругий элемент 161 расположен между первым отверстием 162 и вторым отверстием 163 механизма обратного всасывания 16. Выдачной конец 18 выдачного устройства 10 позволяет выдачу жидкостной среды из выдачного устройства 10, и выдачной конец 18 соединен со вторым отверстием 163 механизма 16 обратного всасывания. В конце стадии выгрузки насоса 14 невыданная жидкостная среда остается между выдачным концом 18 и вторым отверстием 163 механизма обратного всасывания 16, и часть невыданной жидкостной среды втягивается в упругий элемент 161, который предотвращает капание из выданного конца 18 и помогает предотвратить растягивание жидкостной среды, выдаваемой пользователю с невыданной жидкостной средой.
Механизм обратного всасывания 16 может работать независимо от насоса 14 или может работать вместе с насосом 14. При работе отдельно от насоса, механизм обратного всасывания не зависит от средства восстановления 143 насоса. При работе в соединении с насосом, средство восстановления насоса 143 способствует восстановлению упругих элементов на стадии загрузки насоса. Первое отверстие 162 механизма обратного всасывания 16 соединено с выпускным отверстием 142 насоса 14.
Как показано на Фиг.2, выдачное устройство 10 может быть снабжено установочным элементом 20 насоса, который также показан на Фиг.3 и 4. Этот установочный элемент 20 насоса можно использовать для удержания и/или прикрепления насоса 14 и механизма обратного всасывания 16 внутри выданного устройства. Установочный элемент 20 насоса установлен в отверстии 123 основного контейнера 121, который показан на Фиг.2, 3 и 4 и может быть постоянно установлен в отверстии или установлен с возможностью удаления в отверстии. Альтернативно, установочный элемент 20 насоса может быть соединен с верхним участком 122 выдачного устройства. То есть, установочный элемент 20 насоса может быть соединен с возможностью удаления с верхним участком 122 резервуара. В другой альтернативной конфигурации установочный элемент 20 насоса может быть постоянно соединен с верхним участком 122 выдачного устройства, так что установочный элемент 20 насоса образует нижнюю поверхность верхнего участка 122. Альтернативно насосное устройство 14 может быть помещено внутри основного контейнера 121.
Как показано на Фиг.2, насосное устройство 14 расположено внутри горловины 124 резервуара 12, как описано выше, и служит для втягивания текучей среды или прекурсора текучей среды 22 из основного контейнера 121 резервуара 12 и выталкивания текучей среды из выдачного конца 18 выдачного устройства 10. Насосное устройство 16 может быть предпочтительно выполнено из широко доступных «перерабатываемых» компонентов, чтобы улучшить эффективность производства. Более конкретно, насосное устройство 16 предпочтительно представляет собой распространенный насос для косметических средств, типа используемого для широко распространенных бутылированных лосьонов, шампуней, мыла и т.п. Подходящие насосы могут приобретаться у разных производителей насосов, включая, например, Rexam Airspray, Inc., офис в 3768 Park Central BLBD, North, Pompano Beach, Florida, USA и Rieke Corporation 500 W, 7-th Street, Auburn Indiana, USA. Подходящий промышленно доступный насос представляет собой вспенивающий насос F2, доступный от Rexam Airspray, Inc. Многие другие модели вспенивающих насосов, насосов для косметических средств также доступны на рынке и могут использоваться в зависимости от таких переменных как размер порции и т.п. Как будет объяснено ниже, промышленно доступное насосное устройство может быть модифицировано несколькими способами для использования с выданным устройством 10, в зависимости от применения или текучей среды, выдаваемой из выдачного устройства 10.
Чтобы улучшить понимание примерного насоса, который можно использовать в настоящем изобретении, внимание снова направлено на Фиг.2. Как показано, насосное устройство 16 представляет собой вспенивающий насос и включает наружный трубчатый поршень 62 и внутренний трубчатый поршень 64, расположенный внутри насосного цилиндра 66. Как показано, насосный цилиндр 66 имеет широкий участок 66W и узкий участок 66N. Наружный трубчатый поршень 62, широкий участок 66W насосного цилиндра 66 и наружная поверхность внутреннего поршня 64 образуют первую камеру 68, которая представляет собой воздушную камеру. Внутренний поршень 64 и узкий участок 66N насосного цилиндра 66 образуют вторую камеру 69, которая представляет собой жидкостную камеру. Насосное устройство 16 дополнительно включает укупорочный элемент 70, который поддерживается в аксиально фиксированном состоянии относительно насосного цилиндра 66. Укупорочный элемент 70 предпочтительно используют для установки насосного устройств внутри резервуара 12, и, как показано, более конкретно на установочный элемент 20 насоса, который находится либо внутри основного контейнера 121, либо на верхнем участке 122 резервуара. В показанном варианте выполнения, например, установочный элемент 20 насоса выполнен в виде дискообразного элемента, имеющего резьбовой участок 76. Наружная резьба резьбового участка 76 зацепляется с внутренней резьбой укупорочного элемента 70, как показано на Фиг.2. Другие подходящие средства можно использовать для удержания насосного узла 16 в резервуаре 12.
Зацепляющий элемент 12 находится в сообщении с насосным поршневым узлом 61. обычно, зацепляющий элемент может быть физически соединен с поршнем 61. В показанном варианте выполнения зацепляющий элемент 24 выполнен так, что имеет цилиндрический участок 79 и дискообразный фланец 80. В общем, цилиндрический участок 79 соединен с поршнем 61 насоса 14. Обычно зацепляющий элемент 24, в общем, расположен около центральной оси резервуара, что обеспечивает преимущества, описанные ниже. Возвратно-поступательное перемещение зацепляющего элемента 24 вызывает перемещение поршневого узла 61 внутри насосного цилиндра 66. Поршневой узел 61 обычно продвигается в верхнее положение (положение покоя), показанное на Фиг.2 благодаря усилию средства 143 восстановления насоса. Средство восстановления насоса может быть сжимаемым элементом, или в электронной конфигурации мотор можно использовать для восстановления насоса. Подходящее средство восстановления насоса включает винтовую пружину, как показано на Фиг.2.
Как указано выше, насосный узел 14, показанный на Фиг.1, представляет собой вспенивающий насос. Показанный вспенивающий насос смешивает жидкость 22 из основного контейнера 121 с воздухом внутри насосной конструкции. Наружный поршень 62 содержит отверстия 72 для впуска воздуха, которые позволяют воздуху проходить через наружный поршень 62 для входа в воздушную камеру 68. Кроме того, наружный поршень 62 снабжен проходом 73 для выпуска воздуха, который позволяет воздуху, присутствующему в воздушной камере 68, выходить из воздушной камеры 68. Чтобы предотвратить выход воздуха в воздушной камере из впускного отверстия 72 для воздуха, обратный клапан 74 расположен около впускного отверстия 72 для воздуха, который открывается на стадии загрузки и закрывается на стадии выгрузки насоса 14. Этот обратный клапан 74 также предотвращает вхождение воздуха и/или текучей среды в воздушную камеру 68 на стадии загрузки из прохода 73 для выпуска воздуха на стадии загрузки насоса. Работа этого обратного клапана описана более подробно в патенте США №564436569, UEHIRA и др., который включен сюда посредством ссылки.
Hacocное устройство 16, кроме того, снабжено дополнительными обратными клапанами 84, 85 и 86 для обеспечения правильного протекания жидкости через насос. Обратный клапан 86, расположенный в основании насосного цилиндра 66, позволяет жидкости 22 втягиваться в нижнюю жидкостную камеру 69 через впускное отверстие 141 насоса, когда внутренний поршень 64 перемещается в верхнем направлении (стадия загрузки). Когда внутренний поршень 64 перемещается в нижнем направлении (стадия выгрузки), обратный клапан 85 позволяет жидкости 22 проходить в верхнюю жидкостную камеру 90 из нижней жидкостной камеры 69. Кроме того, обратный клапан 84 позволяет текучей среде выходить из верхней насосной камеры 90 в смешивающую камеру 92. Оба обратных клапана 84 и 85 открываются одновременно и закрываются одновременно. В смешивающей камере 92, воздух из воздушной камеры 68 смешивается с жидкостью 22 из верхней жидкостной камеры 90. Смешивание воздуха и жидкости образует пенистую текучую среду, которая продвигается через пористый элемент 93. Пористый элемент 93 имеет форму пористой сетки или сетчатую структуру для формирования равномерности в пузырьках пены текучей среды. Текучая среда затем продвигается через выпускное отверстие 142 насоса 14.
Хотя рассматриваются различные конфигурации обратного клапана, в показанном варианте выполнения используют общеизвестный шаровой обратный клапан. Другая конфигурация этих элементов может быть использована без отхода от объема настоящего изобретения. Другие конструкции и функциональные элементы, такие как уплотнения и прокладки можно использовать в насосном устройстве для предотвращения протечек насоса или улучшения функциональности насоса. Кроме того, отмечают, что насосный узел 14, описанный выше, представляет собой вспенивающий насос, но невспенивающие насосы также можно использовать в настоящем изобретении. Невспенивающие насосы работают таким же образом, как вспенивающий насос, описанный выше, но в них отсутствует наружный поршень, воздушная камера, воздушное впускное отверстие и смешивающая камера, описанные выше. Жидкость проходит через насос таким же образом, как во вспенивающем насосе, но не смешивается с воздухом перед выходом из выпускного отверстия 142 насоса.
Ссылаясь на Фиг.2, 3 и 4, текучая среда, выходящая из выпускного отверстия 142 насоса 14, транспортируется к механизму обратного всасывания 16. Вообще, выпускное отверстие 142 насоса 14 обычно перемещается в поршневом узле 61. Для противодействия этому перемещению, выпускное отверстие 142 насоса 14 соединено с первым отверстием 162 механизма обратного всасывания 16 посредством гибкой трубки 96. Гибкая трубка 96 имеет первый конец 97, прикрепленный к выпускному отверстию 142 насоса, и второй конец 98, прикрепленный к первому отверстию 162 механизма обратного всасывания 16. При соединении выпускного отверстия 142 насоса 12 с механизмом обратного всасывания 16 посредством гибкой трубки, механизм обратного всасывания 16 может быть установлен на установочный элемент 20 насоса стационарным образом, что улучшит работу механизма обратного всасывания 16 в процессе использования. Как показано на Фиг.2, механизм обратного всасывания 16 установлен на опоре 179.
Со ссылкой на Фиг.5 и 5А, на каждой из которых показана конфигурация, используемая для механизма обратного всасывания. Как указано выше, механизм обратного всасывания 16 снабжен первым отверстием 162, которое функционирует в качестве впускного отверстия для жидкостной среды, нагнетаемой из насоса 14 в механизм обратного всасывания 16. Механизм обратного всасывания 16 также имеет второе отверстие 163, которое функционирует в качестве выпускного отверстия из механизма обратного всасывания 16, когда насос 14 находится в стадии выгрузки. Второе отверстие 163 также функционирует в качестве впускного отверстия для части любой невыданной жидкостной среды между механизмом обратного всасывания 16 и выдачным концом 18 выдачного устройства, когда насос 14 находится в стадии загрузки. Механизм обратного всасывания 16 также имеет по меньшей мере один упругий элемент 161, который способен вытягивать часть любой невыданной жидкостной среды между вторым отверстием 162 механизма обратного всасывания 16 и выдачным концом 18 в упругий элемент 161. Работа упругого элемента может быть независимой от средства восстановления 143 насоса 14 или может дополняться восстановительным средством 143 насоса 14.
В общем, имеется один или более упругих элементов 161 в механизме обратного всасывания. Упругий элемент(ы) 161 имеют форму и изготовлены из материала, который позволяет упругому элементу(ам) сжиматься и восстанавливаться по существу до того же размера и формы. Примерные формы упругого элемента 161 показаны на Фиг.7 и 8. На Фиг.7 показана складчатая гофрированная форма, а на Фиг.8 показан упругий элемент, имеющий форму усеченного конуса. Упругий элемент изготовлен из эластомерного материала, включающего, например, натуральный каучук, силиконовый каучук или любой другой материал, который имеет эластомерную природу. Альтернативно, можно использовать другие упругие материалы, а также материалы, способные восстанавливаться из сжатого состояния. Действительный размер упругих элементов может быть выбран специалистом в данной области для создания идеального усилия всасывания, необходимого, чтобы позволить упругим элементам эффективно всасывать жидкостную среду и/или создавать необходимый уровень вакуума для эффективного втягивания жидкостной среды в механизм обратного всасывания. Вообще, жидкостные среды с более высокой вязкостью требуют большего объема в полых участках упругих элементов.
В одном варианте выполнения, показанном на Фиг.5, множество упругих элементов 161 используют в механизме обратного всасывания 16. Более конкретно, показаны два упругих элемента 161. Как показано, механизм обратного всасывания 16 имеет нижний элемент 164 и верхний элемент 165, который соединен с нижним элементом 164. Верхний элемент 165 и нижний элемент 164 должны образовывать воздухоплотное уплотнение, при соединении вместе. Дополнительные уплотнения или уплотнительные материалы можно использовать, чтобы обеспечить воздухоплотность верхнего и нижнего элементов 165 и 164. Такие уплотнения и уплотнительные материал легко будут понятны специалистам в данной области. Верхний элемент 164 имеет гнездо 168, которое приспособлено для создания уплотнения с упругими элементами 161. Упругие элементы 161 могут удерживаться на месте, на гнезде 168 посредством держателя 166 или любого другого подходящего средства для поддержания воздухоплотного уплотнения в механизме обратного всасывания. Обычно держатель 166 защелкивается на месте на верхнем элементе 165 для прочного удержания упругих элементов на месте в процессе использования. Снова, упругие элементы 161 должны создавать воздухоплотное уплотнение с верхним элементом 165. Если механизм обратного всасывания 168 не имеет воздухоплотного уплотнения, механизм обратного всасывания 16 может не работать правильным образом.
В дополнение к формированию воздухоплотного уплотнения, в одном варианте выполнения настоящего изобретения верхний элемент 164 и нижний элемент 165, при соединении вместе, должны создавать канал или проход 174. Этот канал или проход 174 соединяет первичный путь жидкостной среды 175 через механизм обратного всасывания 16 к упругим элементам 161 и полый участок 173 упругого элемента 161, при этом позволяя механизму обратного всасывания вытягивать часть невыданной жидкостной среды в полый участок 173 упругих элементов 161. Этот канал или проход 174 также позволяет части невыданной жидкостной среды втягиваться в полый участок 173 для выхода из полого участка 173 упругого элемента 161, чтобы возвращаться обратно в первичный путь жидкостной среды 175.
В альтернативной конфигурации один упругий элемент 161 можно использовать в механизме обратного всасывания 16. Когда используют упругий элемент 161, он может быть образован с использованием структуры, показанной на Фиг.5, где один из упругих элементов может быть удален, а держатель 166 удерживает колпачок (не показан) или образует уплотнение с гнездом 168. Альтернативно, структуру, аналогичную той, что показана на Фиг.5А, можно использовать для механизма обратного всасывания 16, когда используется один упругий элемент 161. Как показано на Фиг.5А, механизм обратного всасывания 16 имеет впускное отверстие 162 и выпускное отверстие 163. Путь жидкостной среды 171 создается между впускным отверстием 162 и выпускным отверстием 163 и путь жидкостной среды в виде вентиляционных отверстий 170, которые позволяют жидкостной среде проходить через путь жидкостной среды в упругий элемент 161. Упругий элемент 161 должен создавать уплотнение с путем 171 для обеспечения правильной работы механизма обратного всасывания. Другие аналогичные структуры можно использовать в настоящем изобретении в качестве механизма обратного всасывания, при условии, что эти структуры позволяют перемещение невыданной жидкостной среды между насосом и выдачным концом выдачного устройства. Фиг.5 аналогична Фиг.3, описанной здесь, за исключением того, что на Фиг.6 показан механизм обратного всасывания по Фиг.5А в использовании на резервуаре 12.
Вообще, механизм обратного всасывания 16 может удерживаться в установочном элементе 20 насоса с помощью подходящих установочных средств. Например, механизм обратного всасывания 16 будет снабжен установочной структурой 167 на верхнем элементе 165 механизма обратного всасывания. Установочная структура может быть отверстием или выступом, который позволит устанавливать механизм обратного всасывания 16 на опору 179, которая присутствует на установочной структуре 20 насоса. Механизм обратного всасывания 16 может быть адгезивно прикреплен к опоре 179 с использованием адгезива или механизм обратного всасывания 16 может быть механически прикреплен к опоре 179 с использованием механических установочных средств, таких как винты. Любые другие установочные механические средства можно использовать при условии, что механизм обратного всасывания 16 является стационарным на установочном элементе 20 насоса.
Как показано на Фиг.2, упругий элемент 161 является, в общем, полой структурой, имеющей отверстие 172, расположенное около участка упругого элемента 161, который должен быть расположен на гнезде 168 или около него. Полый участок 173 полой структуры позволяет упругому элементу 161 сохранять жидкостную среду. Кроме того, полая структура упругого элемента может сжиматься, таким образом, выталкивая жидкостную среду внутрь резервуара или из резервуара. Когда упругий элемент 161 возвращается к своей исходной форме и размеру, вакуум создается полым участком 173, что вызывает повторное наполнение жидкостной среды в упругом элементе.
Жидкостная среда выходит из механизма обратного всасывания 16 во втором отверстии 163, и жидкостная среда выходит из выдачного устройства 10 через выдачной конец 18 выдачного устройства. Выдачной конец 18 может быть расположен на удаленном конце 19D трубки 19, который соединен со вторым отверстием 163 механизма обратного всасывания 16 на ближнем конце 19Р трубки 19. Это показано на Фиг.1 и 2. В альтернативном варианте выполнения выданной конец 18 может быть в форме сопла (не показано на чертежах). В общем, когда присутствует трубка 19, трубка 19 изготовлена их гибкого материала.
Дополнительные элементы, которые могут присутствовать в выданном устройстве 10 по настоящему изобретению, включают привод 26 и приводной стержень 30. Привод 26 оперативно соединен с наружным поршнем 62 насоса 14, как показано на Фиг.2. Привод служит для приведения в действие насоса 14, вызывая перемещение насоса из стадии покоя, показанной на Фиг.2, в стадию выгрузки, перемещая жидкость из резервуара 12 через насос 14, механизм обратного всасывания 16 и из выдачного конца 18 выдачного устройства 10. Как показано на Фиг.2, привод 26 имеет верхнюю структуру 27 и нижнюю структуру 28. Верхняя структура 27 соединена с нижней структурой 28 посредством соединительной боковой структуры 29. В общем, более чем одна боковая структура 29 присутствует в одном приводе 26, так что верхняя структура 27 привода и нижняя структура 28 работают в унисон, как единый узел. Структуру привода, используемую в настоящем изобретении, можно дополнительно увидеть на Фиг.3 и 6. Другой дополнительный элемент может присутствовать в заполняющем отверстии 23, которое позволяет заполнять резервуар 12 текучей средой.
Как видно на Фиг.2, 3 и 6, нижняя поверхность 31 верхней структуры 27 привода может контактировать с упругими элементами 161. При контакте привода 26 с упругим элементом 161, когда привод перемещается из его положения покоя, как показано на Фиг.2, 3 и 6, в его вдавленное положение, показанное на Фиг.2, нижняя поверхность 31 верхней структуры привода сжимает упругие элементы 161, при этом продвигая жидкостную среду, присутствующую в полом участке, от упругого элемента 161 в канал 175, и затем из выдачного конца 18 выдачного устройства. Нижняя поверхность 31 верхней структуры 27 привода может контактировать только с упругим элементом 161 или может быть физически соединена с упругими элементами. Подходящий способ соединения нижней поверхности 31 с упругим элементом 161 включает, например, адгезивные средства, механические средства или комбинации адгезивных и механических средств. При соединении упругого элемента 161 с нижней поверхностью 31 преимущество состоит в том, что средство восстановления насоса 143 может быть использовано, чтобы помочь упругому элементу 161 в восстановлении до его исходной формы и размера, создавая вакуум для вытягивания жидкостной среды из выдачного конца 18 назад в направлении механизма обратного всасывания 16. Однако нет необходимости обеспечивать упругий элемент 131, соединенный с нижней поверхностью 31 верхней структуры 27 привода.
Для приведения в действие привода 26 для выдачи жидкостной среды из выдачного устройства 10, приводной стержень 30 контактирует с верхней поверхностью 32 привода, как показано на Фиг.2. Альтернативно приводной стержень может быть соединен с верхней поверхностью 32 привода 26. Приводной стержень 30 может контактировать с верхней поверхностью 32 привода 26 путем прохождения через отверстие привода 130, как показано на Фиг.1 и 3, расположенное в верхнем участке 122 узла резервуара 12. Отверстие привода 130, в общем, расположено около центральной линии верхнего участка 122. В одном варианте выполнения настоящего изобретения, трубка 19, соединяющая выдачной конец 18 со вторым отверстием 163 механизма обратного всасывания 16, будет расположена в центре в отверстии привода 130, как показано на Фиг.1. Отверстие привода 130 может быть одним отверстием, так что приводной стержень 30 может входить в контакт с верхней поверхностью 32 привода 26.
Когда приводной стержень 30 вдавливает привод 26, привод 26 сдавливает упругие элементы 161 и сдавливает наружный трубчатый поршень 62 и внутренний трубчатый поршень 64 насоса, переводя насос 14 из стадии покоя в стадию выгрузки. Сжатие упругих элементов 161 вызывает вытеснение любой жидкостной среды внутри полого участка 173 из упругих элементов 161 в первичный проход жидкостной среды 175 и в направлении выдачного конца 14 через выпускное отверстие 142 насоса в гибкую трубку 96, которая переносит жидкостную среду к механизму 16 обратного всасывания. Жидкостная среда входит в первичный путь 175 механизма обратного всасывания 16 и присоединяется к жидкостной среде, выходящей из упругого элемента 161. Жидкостная среда также вытесняется из выдачного конца 18 выдачного устройства 10. По окончании вдавливания приводом 26 упругого элемента 161 и поршней насоса, средством восстановления насоса 143 вызывает перемещение насоса из стадии выгрузки в стадию загрузки. На стадии загрузки насоса 14 привод 26 возвращается в его положение покоя, показанное на Фиг.2, что, в свою очередь, позволяет упругому элементу вернуться в его исходную форму из сжатого состояния. Когда упругий элемент 161 возвращается в его исходное состояние, создается вакуум, вызывающий втягивание части любой невыданной жидкостной среды между механизмом обратного всасывания 16 и выданным концом 18, обратно в упругий элемент 161. Вакуум, образованный и вытягивающий часть невиданной жидкостной среды в упругий элемент 161, предотвращает проблемы растягивания и подкапывания из выдачного конца 18 выдачного устройства.
Выдачное устройство 10 по настоящему изобретению можно использовать в качестве встроенного выданного устройства, как показано на Фиг.9. При использовании в качестве встроенного выдачного устройства приводящий стержень 30 может быть активирован вручную пользователем, путем обеспечения конца приводящего стержня 30, противоположного приводу, оперативно соединенному или находящемуся в контакте с приводящей кнопкой 222. Когда приводящая кнопка 222 вдавливается пользователем, приводящий стержень вдавливает привод 26, который, в свою очередь, активирует насос и механизм обратного всасывания 16, как указано выше. Обычно приводящая кнопка 222 расположена на выдачной головке 220. Выдачная головка 220 также имеет выливной носик 221. Выдачная головка 220 удерживается на столешнице (не показана) крепежным механизмом 228, который связан с участком, в общем, полой удлиненной трубки 226, который продолжается под столешницей. В полом участке удлиненной трубки 226 находится приводящий стержень 30. На конце удлиненной трубки 226, противоположном выдачной головке 220, находится соединительный элемент 230. Выдачное устройство имеет комплементарные соединительные элементы 40, расположенные на выдачном устройстве 10, которые служат для соединения выдачного устройства с выдачной головкой 220 и/или удлиненной трубкой. В этой конфигурации трубка 19 введена через соединительный элемент 230, через удлиненную трубку 228 и в выливной носик 221, так что выдачной конец находится на конце 22Г выливного носика или около него. В конфигурации, показанной на Фиг.9, выдачное устройство приводится в действие вручную пользователем.
В альтернативном варианте выполнения настоящего изобретения насос 14 и механизм обратного всасывания 16 приводится в действие электронным образом. Пример электронной выдачной системы для вязкой жидкости показан на Фиг.10. Насос с электроприводом может работать множеством различных способов. Один способ состоит в том, что пользователь нажимает приводящую кнопку 222, расположенную на выдачной головке или около нее, или состоит в обеспечении датчика 223, который будет обнаруживать руки пользователя под носиком 20. При использовании электронной активации насоса, приводящая кнопка может быть нажимной кнопкой, датчиком или любым другим средством, известным специалисту в данной области для электронной активации насоса.
Как можно видеть на Фиг.10, электронная выданная система для вязкой жидкости имеет выданную головку 220, удлиненную трубку 226, корпус двигателя 202, корпус силового узла 204, соединительный элемент 230 и резервуарный узел 12. По существу компоненты аналогичны или являются теми же, как описано выше, за исключением того, что корпус двигателя 202 расположен между удлиненной трубкой 226 и соединительным элементом 230. Кроме того, корпус силового узла 204 содержит источник питания, который электрически соединен с двигателем. Выдачная головка 220 имеет приводящую кнопку 222 и/или датчик 223, который используют для активации двигателя, который взаимодействует с насосом 14 посредством приводящего стержня 30 и привода. Приводящая кнопка 222 и/или датчик 223 электрически соединены с двигателем. В общем, приводящая кнопка 222 и датчик 223 электрически соединены с панелью управления (не показана), имеющей схему управления, которую используют для обнаружения руки пользователя под носиком 224, или пользователь приводит в действие приводящую кнопку 222. Кроме того, схему управления используют для активации двигателя в заданный период времени, так что пользователь получает дозу вязкой жидкости. Схема управления для датчиков и кнопок известна специалистам в данной области и показана, например, в патенте США №US 6929150, Muderlak и др., который включен сюда посредством ссылки.
В электронной выдачной системе для вязкой жидкости соединительный элемент 230 может быть соединен с корпусом двигателя 202 и корпусом источника питания 204. Альтернативно корпус двигателя 202 может быть выполнен за одно целое с соединительным элементом 230, и это означает, что корпус двигателя 202 и соединительный элемент 230 составляют один узел. Обычно источник питания 204 может быть отделен от корпуса двигателя, так что источник питания может быть заменен при необходимости. То есть, источник питания может быть отсоединен и соединен повторно с корпусом двигателя. Чтобы гарантировать, что энергия может быть перенесена от источника питания 204 к корпусу двигателя, электрические контактные точки можно использовать как на корпусе двигателя, так и источнике питания, так что электрические контактные точки находятся в комплементарных положениях, и это означает, что, когда источник питания прикрепляют к двигателю корпуса, выполняется электрическое соединение.
Для улучшения понимания возможной конфигурации корпуса двигателя 202, обратим внимание на Фиг.11А, В, С, D. Корпус двигателя 202 вмещает двигатель 210, шестерни 211, 212, которые взаимодействуют с двигателем 210, и дополнительную шестерню 213, которая приводит в действие приводящий стержень 30. Приводимый в действием двигателем приводящий стержень 30 размещен в корпусе двигателя 202 и продолжается от корпуса двигателя 202 через отверстие, присутствующее в нижней поверхности соединительного элемента 230. Любой способ можно использовать для приведения в действия приводимого двигателем приводящего стержня 30. При обычной работе выдачной системы для вязкой жидкости, приводимый двигателем приводящий стержень 30 контактирует с приводом 26 и толкает привод вниз для активации насоса 14 один или более раз для выталкивания дозы вязкой жидкости из носика 224 выдачной головки 220.
Различные способы можно использовать для передачи энергии от приведенного в действие двигателя к приводимому двигателем приводящему стержню 30. Например, двигатель может приводить в действие ряд колесиков, шестеренок или других передающих энергию средств к приводящему стержню 30, который продолжается и контактирует с приводом 26. В одном варианте выполнения настоящего изобретения, в качестве примерного средства, которое можно использоваться для приведения в действие приводящего стержня 30, приводное колесо 213 имеет стойку или вал 214, продолжающийся от одной области корпуса шестерни около периферии 215, как показано на Фиг.11А и 11В. Когда двигатель 210 вращает приводное колесо двигателя 211, приводное колесо двигателя 211, в свою очередь, вращает одно или более колес 212. На Фиг.11А показано одно колесо 212; однако может быть предпочтительно обеспечить больше колес для снижения скорости вращения приводного колеса 213 привода, так что насос активируется управляемым образом. Специалист в данной области может выбирать соотношение приводного колеса так, что достигается подходящая скорость приводного колеса 213 привода, Отмечено, что термин «колесо», как используют здесь, предназначен чтобы охватывать любые механизмы типа колеса, включая колеса сами по себе и другие колесообразные механизмы, такие как шестерни. В общем, шестерни являются предпочтительными, поскольку менее вероятно их скольжение в процессе использования.
Как показано на Фиг.11В, приводное колесо 213 привода имеет вал 214, продолжающийся от центральной области приводного колеса 213 привода, которая поднимает и опускает вал в направлении 325, когда вращается приводное колесо 213. Этот вал 214 установлен в горизонтальном канале 322, присутствующем в направляющем элементе 320 привода.
Горизонтальный канал 322, в общем, находится в горизонтальной оси 2. Горизонтальный канал 322 образован двумя горизонтальными выступами 321 и 321′, продолжающимися от одной из сторон направляющего элемента 320 привода. Когда приводное колесо привода вращается, вал 214 перемещается по круговой траектории и имеет вертикальное перемещение 325 в вертикальной оси 1, показанной на Фиг.11В, и горизонтальное перемещение 226 в горизонтальной оси 2, показанной на Фиг.11С. Вертикальное перемещение 325 вала 214 заставляет приводное колесо 220 привода перемещаться вверх и вниз по вертикальной оси 1, что, в свою очередь, заставляет приводимый двигателем приводящий стержень 30 также перемещаться вверх и вниз по вертикальной оси. Под каналом 322, присутствующим на направляющем элементе 220 привода, находится приводящий стержень 30. Направляющий элемент 320 привода удерживается на месте так, что перемещение направляющего элемента привода происходит вверх и вниз по вертикальной оси, а не из стороны в сторону и не вперед-назад. Направляющий элемент 320 привода может удерживаться на месте, например, путем обеспечения вертикальных направляющих щелей 323, так что боковые стороны направляющего элемента 320 привода удерживаются на месте на горизонтальной оси. Эти вертикальные направляющие щели 323 могут быть обеспечены в корпусе 202 двигателя, как показано на Фиг.11В, 11С и 11D.
Как указано выше, вал 214 также имеет горизонтальное перемещение 326 в горизонтальной оси 2. Это горизонтальное перемещение является по существу нежелательным. Чтобы обеспечить горизонтальное перемещение, валу позволяют перемещаться горизонтально в горизонтальной оси 2 вдоль канала 322 в направляющем элементе привода. Поэтому канал 322 управляет по существу нежелательным горизонтальным перемещением 326 вала 214.
Выдачная система для вязкой жидкости с электроприводом также может иметь дополнительные элементы. Например, выдачная головка 220 может иметь индикаторную сигнализацию для обозначений различных событий, таких как, обнаружение пользователя, разряд батареи, пустой резервуар для мыла или другие условия, такие как поломка двигателя. Примеры таких индикаций включают индикацию с низким потреблением энергии, такую как СИД (светоиспускающие диоды).
Источник питания для электронной выдачной системы для вязкой жидкости по настоящему изобретению может включать одноразовые батареи постоянного тока (не показана). Альтернативно, источник питания может быть закрытой системой, которая требует, чтобы весь источник питания был заменен в качестве единого узла. Хотя это не показано на чертежах, адаптер для преобразования переменного тока в постоянный можно использовать для обеспечения источника переменного питания для устройства для выдачи вязкой жидкости. Этот вариант выполнения может быть особенно пригоден, когда выдачное устройство для вязкой жидкости установлено в непосредственной близости от источника переменного тока или когда предпочтительно подавать питание на множество выдачных устройств от расположенного в центре трансформатора подходящей конфигурации и мощности. Количество батарей для питания двигателя будет зависеть от выбранного для выдачного устройства двигателя. Одноразовые батареи, используемые в настоящем изобретении, включают батареи 9 вольт, батареи 1,5 вольт, такие как D-cell или С-cell батареи или другие аналогичные батареи. Точный тип батарей, выбранных для использования, не является критичным для настоящего изобретения, при условии что мощность, подаваемая к двигателю, совместима с двигателем. Для применений, где выдачное устройство для вязкой жидкости будет использоваться в условиях невысокого потребления, можно использовать повторно заряжаемые батареи. Если выдачное устройство должно использоваться в условиях яркого освещения, батареи могут быть солнечными повторно заряжаемыми батареями.
Хотя настоящее изобретение было описано со ссылкой на различные варианты выполнения, специалисту в данной области будет понятно, что могут быть внесены изменения в форму и детали, без отхода от духа и объема изобретения. Таким образом, полагают, что приведенное выше подробное описание должно рассматриваться как иллюстративное, а не ограничивающее, а приложенная формула изобретения, включая все ее эквиваленты, предназначена для определения объема изобретения.