CN100455359C - 流体分配装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种液体分配装置，其可将流体分配至相关联的表面上，包括：分配组件，其包括手柄以及出口，用于至少从出口分配来自相关联压缩源的压缩空气，并且用于依照手柄位置可选择地将相关联流体贮流器中的相关联流体和相关联压缩空气一起向外分配；通道，将出口和相关联流体贮液器连通起来；阀门被容纳于第一和第二阀门座之间的通道内，阀门提供在相关联流体贮液器和出口之间可选择的连接；可动的阀杆，可操作地与手柄和阀门连接。在第一位置，阀门与第一阀门座接合，以防止流体从相关联贮液器中流出。在第二位置，阀门被位于第一和第二阀门座之间，将来自相关联流体贮液器中的相关联流体供应给阀门座 在第三位置，阀门与第二阀门座接合，以防止流体从相关联储液器中流出，例如当贮液器中的压力增加，或是分配装置被颠倒时 但是，通过压下手柄，阀门从与第二阀门座的密封接合状态中移开，使阀杆与阀门接合，从而使阀门不再与第二阀门座紧密接合。

Description

流体分配装置

相关申请交叉引用

本申请要求提交于2003年3月20日的US临时申请No.60/456,315的优先权，其全部内容以参考形式包含在本申请中。

技术领域

本发明涉及一种喷洒装置，尤其用于从贮液器中向外喷洒流体。例如，喷漆，杀虫剂，园艺肥料，润滑剂，等等，均是可选用的利用此类装置中的一种进行喷洒的典型流体或液体产品。

背景技术

已有喷洒装置中存在很多问题。例如，这些装置通常使用通过文丘里管供应的压缩空气，此管的出口位置接近于与流体贮液器连通的流动通道。文丘里管将流体从贮液器中吸出，并在其中将流体与压缩空气相混合之后，喷射至相关联的表面。

文丘里管的出口和流动通道以确定的关系放置，这样实现了对贮液器中流体的吸出和抽出，并将流体引入压缩空气流中。在一些布置中，将一个阀门引入到该布置中，这样可以选择地关闭流动通道，并通过此方法控制流体的分配。但是，这些装置仍会遇到诸如流体逆流、不能在多角度的操作(例如倒置)、流体泄漏等等类似问题。

另一个被关心的问题是喷洒装置的可携带性，因为装置必需与一个远程压缩机、电源等等相连接。例如，喷洒装置中可能需要接出多条线路，这些线被连接至电源(比如AC电源)、压缩空气供应源、和/或流体贮液器上。因此，需要一种可携带的、自给的组件，其可便捷地被控制而不会具有复杂的供给线路或是局限的使用范围。

发明内容

本发明披露了一种将流体分配到相关联的表面上的设备和方法。

本设备包括分配组件，其包括手柄和出口，用于将来自相关联的压缩源的压缩空气从出口分配，并用于依照手柄位置可选择地将来自相关联的流体贮流器中的相关联的流体和压缩空气一起分配通道与出口和相关联的流体贮液器连通。阀门被容纳于第一和第二阀门座之间的通道内。阀门提供在相关联的流体贮液器和出口之间可选择的连通。

可动的阀杆可操作地与手柄和阀门连接。在第一位置时，阀门与第一阀门座接合以防止流体从相关联的贮液器中流出。在第二位置时，阀门位于第一和第二阀门座之间，将来自相关联流体贮液器中的相关联流体供应至阀门座。在第三位置时，阀门与第二阀门座接合以防止液体从相关联储液器中流出。

在另一实施例中，此设备包括适合在其内储存相关联流体的流体贮液器、分配头和喷洒头。分配头具有一条与流体贮液器在一端连通的第一通道，还具有一个阀门，其被容纳于第一和第二阀门座之间，使得其对流体贮液器中的流体提供可选择地分配。喷洒头可操作地与分配头连接，并包括一条第二通道，此第二通道与相关联的压缩空气源和空气分配口连通。还提供了一种装置，其用于可选择地定位阀门，以将流体由流体贮液器中导入空气分配口；并响应流体贮液器中压力的增加用于将第一通道密封。

在另一实施例中，此设备包括外壳，其限定了适合于容纳便携式电源和压缩机组件的内腔。压缩机组件可选择地由便携式电源控制或者说操作。且提供了一个可将外壳与相关联流体贮液器连接的装置，该贮液器储存了将要分配在相关联表面上的流体。

本发明的首要优点在于可多角度操作此喷洒装置。

本发明的另一优点在于此喷洒装置的便携性，无须将其与远程压缩机和/或电源连接。

本发明的另一优点在于此喷洒装置是自给组件或者说独立的组件，其可方便地被操作而不会遇到复杂的供给线路或使用范围上的局限。

在阅读并理解下列详细说明后，本发明的其他优点和优势对于本领域技术人员而言将会是显而易见的。

附图说明

图1是根据本发明第一实施例的分解视图；

图2是根据本发明第二实施例的纵向截面图；

图3是根据本发明第二实施例的立体截面图；

图4是根据本发明第二实施例的纵向截面图；

图5是根据本发明第二实施例的纵向截面图，此时阀杆、阀门和阀门座位于第一位置；

图6是根据本发明第二实施例的立体截面图，此时阀杆、阀门和阀门座位于第一位置；

图7是根据本发明第二实施例的纵向截面图，此时阀杆、阀门和阀门座位于第二位置；

图8是根据本发明第二实施例的立体截面图，此时阀杆、阀门和阀门座位于第二位置；

图9是根据本发明第二实施例的纵向截面图，其从相关联流体贮液器中吸取流体，并在喷洒操作时将流体与被加压空气相混合；

图10是根据本发明第二实施例的立体截面图，其从相关联流体贮液器中吸取流体，并在喷洒操作时将流体与被加压空气混合；

图11是根据本发明第二实施例的立体截面图，其中阀门与阀门座接合，且流体或液体头组件位于较低位置；

图12是根据本发明第二实施例的纵向截面图，此时阀杆、阀门和阀门座位于第三位置；以及

图13是根据本发明第二实施例的立体截面图，此时阀杆、阀门和阀门座位于第三位置。

具体实施方式

在一种布置中，一个模制的两部分外壳被扣合在一起，以提供一个方便手持的组件，其包含了喷洒所需的所有零件。例如，如图1所示，以蓝色表示的外壳20是两部分的外壳组件，外壳的两部分彼此完全成镜像，当内部零件组装在壳体内时，该壳体的两部分被扣合连接或以粘合的方式紧固在一起。典型地，外壳是聚合体结构但是，根据本发明，可以理解的是，也可使用替换的材料制造此外壳，这种替换材料包括金属材料，比如铝。因此，外壳部分20a和20b被相配地接合，限定了一个内腔，可容纳手持喷洒器的不同零件。例如，电源比如一组电池22被置于延长的外壳的底部。在该配置中期望的是便携式电源，从而在操作时无需电线。一个常规的ON/OFF开关(未示出)可选择性地将电源与压缩机组件24连接此压缩机组件包含一个可驱动空气泵或压缩机28的电机26。特别地，电机26被放置于接近电源的位置，以使ON/OFF开关(未示出)可选择地向电机施加电压以驱动空气泵28。空气泵可吸纳来自外壳的后方、或是穿过手柄底部向上、或是位于电机周围的空气在空气泵内空气被加压/压缩，且从直径渐小的喷嘴或文丘里管30中排出。喷嘴的导向是由外壳向外，且经过流体贮液器例如弹性囊32上方，此囊可储存将要分配于相关联表面上的流体。

分配末端34由流体囊的出口处伸出，且其出口位于接近喷嘴30的位置，这样当在泵中被加压的空气经过时，文丘里管产生了一个负压力或吸力，可将流体从囊32中吸出。因此，本发明提供了一种方便的、手持的、枪型的喷洒装置，其具有自己的自给压缩机电源，且可容纳将要喷射于相关联表面上的流体。

图2-13中示出另一种喷洒分配装置或喷洒装置。更详细而言具体参考图2-4中所示，连接外壳40适合于与相关联流体贮液器42连接。例如，连接外壳可以是相关联的流体贮液器的一部分，也可以是一个可分离的零件，其可将流体贮液器连接至喷洒装置。分配头或分配组件44由连接外壳向外延伸，其一般为圆柱形、中空的结构。分配头包括与流体贮液器连通的第一端46，还具有一个阀门，例如被容纳于其内的球形构件48。球体可自由地在第一或上阀门座50和第二或下阀门座52之间漂浮。如果球体与第一或第二阀门座接合，就可防止流体从贮液器中流出。如图所示，分配头的凸缘54与连接外壳的凸缘56配合，可牢固地将分配头固定于连接外壳上。

喷洒头或外壳60位于分配头周围。喷洒头具有一个细长的大致呈圆柱形的部分或者说同心放置于分配头圆柱部分44周围的外部套管62。喷洒头还包括一个由其上端向外延伸的手柄64，以可选择性地使喷洒头相对于外壳和分配头进行下压运动。喷洒头还包括与外部压缩机(由方框70表示)连接(由虚线68表示)的通道66。例如，虚线可为一条具有扩展长度为例如8至20英尺的常规的空气线路或通道68。此类通道由常规的空气压缩机70开始延伸，将被加压空气流导入喷洒装置的通道66中。被压缩的空气穿过一条小直径通道72，此通道延伸方向一般与分配头和喷洒头的纵向轴垂直。恒定量的来自压缩机的被加压空气可供入空气分配口72内，因此，当将空气提供给线路68后，喷洒装置喷射出被加压的空气。通过选择性地压下手柄64，流体贮液器42中的流体可被选择性地吸出以与气流相混合，并按照下面更进一步的描述，将流体呈雾状喷洒或分配至一个相关联表面。

相关领域中的普通技术人员可以理解，作为前述常规空气压缩机组件的替代选择，喷洒头组件还包括单独的外壳(未示出)，被连接于手柄下方。外壳具有第一和第二相配部分，且限定了一个内腔，可适合于容纳相关联的压缩机组件和电源，比如一个或多个电池。在该种布置中需要一种便携式电源，以使控制过程中无需电线一个常规ON/OFF开关(未示出)可选择地将电源与包括可驱动压缩机的电机的压缩机组件连接。具体而言，电机被放置于接近电源的位置，使ON/OFF开关(未示出)可选择地向电机施加电压以驱动压缩机。压缩机收纳周围的空气，空气在泵中被加压/压缩后穿过小直径通道72。同样地，喷洒头即可喷射出被加压空气。

如上所述，分配头44是中空的，且包括一条内部通道80，可容纳流体或液体头组件82，此组件也称为可动的、中空的阀杆。流体或液体头组件优选地为一个基本上细长的空心圆柱型构件。内部通道84贯穿整个流体或液体头组件，且一端86终止于第一或底出口，另一端88终止于第二或上出口。流体或液体头组件82适合于相对分配头和喷洒头进行滑动。第一端86可选择地与球体48接合，以将球体推离分配头的上方阀门座50。这可使贮液器42中的流体通过下方阀门座，围绕在球体周围并进入流体或液体头组件的通道84内，在那里流体与来自空气通道72的被压缩空气相混合。因此，当流体或液体头组件的一端86与球体接合时，这些接合零件的空间轮廓使流体能进入通道84。通常，外壳、分配头组件、喷洒头组件、以及液体头组件均为聚合体结构，尽管根据本发明还可以理解的是，还可选择的替代材料包括金属材料，比如铝也可被用于制造上述组件。

图3和4中所示喷洒装置中零件的关系可与图5和6中所示的形成对照。对于后者，球体与下方座阀50接合，以防止贮液器42中任何流体流入通道。喷洒装置只会分配通过空气通道72的被压缩空气。喷洒头被安置的位置应使其上端88与空气通道72隔开或在空气通道下方。端口88与空气通道72的空隙或间隔应足够大，以避免通过流体或液体头组件产生充分的真空或吸力。因此，当阀杆，阀门和阀门座位于第一位置时，液体头的细长通道84不会引入足够真空，从而不会将球体从下方阀座吸起或将流体从贮液器中吸出。

如图5和6所示，球体被就位(与下阀门座接合)。这表明，之前从贮流器中流出的流体将会使贮流器的壁部分塌缩，传递背压或者称反压力，此背压可吸引球体使其与下阀门座接合。此举可防止喷洒结束后空气被引入贮流器中，事实上，贮流器的壁部分依然保持部分塌缩。这种作用是所希望的，因为在下一次喷射流体时，流体可立即被导入通道84中。如果没有这个特点，空气必须由流体贮液器中移除并对被吸入通道中的流体的量造成冲击，也就是说，不是所需要的流体，而是贮流器中的流体和空气均会被吸入通道84内。

参照图7至11，对手柄64下压，可使喷洒头上的台肩90与流体或液体头组件上的台肩92协调配合，使它们可选择地与彼此接合，并将流体或液体头组件向下推入通道80内。手柄64的下压动作还可使空气通道72与端部88对准。因此，整个端部88上的高压气流可产生吸力，将流体从贮液器42内及球体48周围吸起。液体头阀杆的下端86可确保球体不与上阀门座接合。因此，如图7和8所示，当阀杆、阀门、阀门座位于第二位置时，可有效地实现喷洒。

图9和10示出在一次喷洒操作中，喷洒装置将流体从贮液器中吸起并将液体与被加压空气相混合的过程。流体或液体头组件被安置的位置使其端部88接近空气通道72。在这两张图示中，流体或液体头组件并未与球体接合，这表明球体可被置于上下阀门座之间的任意位置。在图11中，球体构件与阀门座接合，且图中示出的流体或液体头组件位于较低位置。

如果贮液器被压缩或挤压，球体将会移动至图12和13所示位置，其在那里与上阀门座接合，且当阀杆，阀门和阀门座位于第三位置时，其可防止流体由贮液器中流出。当球体向上运动时，此时若流体或液体头组件位于下方位置，一旦球体与下阀门座接合，如图所示，流体或液体头组件也将被推到上方位置。例如，可以设想，例如流体贮液器的一种优选形式是储存了涂料的具有弹性的壁体或囊。如果不具有第二或上方阀门座，当由于涂料囊受挤压或其他环境因素而使贮液器压力增加时，来自贮液器的流体将会围绕着球体流过并在不经意情况下由通道84溢出。同样地，如果喷洒装置被翻转，或是上下颠倒，流体贮液器中的液体将会在不经意的情况下从通道84中泄漏。但是，在本发明的装置中，球体将会紧靠上阀门座。

显然，无论将整个喷洒装置上下颠倒，将右侧转置于上方，或置于其间的任何角度，流体均可有效地从贮液器42中喷洒出。为实现此目标，空气通道72和液体头的口88之间的相对运动决定了被分配的是否应仅仅是被压缩的空气，以及被分配的空气是否可将流体从贮液器中吸起。更详细而言，如上所述，当喷洒装置被上下颠倒时，球体与上阀门座50接触。但是，如果手柄被驱动/压下，流体或液体头组件的第一端86与球体48接合，此举可解除球体与其上方阀门座的接合。以这种方式，甚至当喷洒装置被上下颠倒时，流体(比如涂料)也可从喷洒装置中分配出。

另一个重要的特征是，一旦手柄64被放松且空气通道72与流体或液体头组件的口88分离，将没有空气被吸入贮液器中。当球体与下方阀座接合时即可实现此关闭动作，其同样不受喷洒装置方位的影响。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化，但这些都不脱离本公开文本的范围和精神。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (14)

1.一种适合与相关联的流体贮液器连接的喷洒装置，包括：

分配组件，具有手柄和出口，用于至少将来自相关联的压缩源的空气从所述出口分配，并且用于依照所述手柄位置，可选择地所述将来自相关联的压缩源的空气和来至相关联流体贮液器中的相关联流体一起分配；

通道，与所述出口和所述相关联流体贮液器连通；

阀门，被容纳于第一和第二阀门座之间的通道内，所述阀门提供在所述相关联流体贮液器和所述出口之间可选择的连通；以及，

可动的阀杆，其可操作地与所述手柄和所述阀门连接，因此当位于第一位置时，所述阀门与所述第一阀门座接合以防止流体从所述相关联流体贮液器中流出，当位于第二位置时，其位于所述第一和第二阀门座之间，将来自所述相关联流体贮液器的相关联流体供应至所述第一阀门座和所述第二阀门座，而在第三位置时，所述阀门与所述第二阀门座接合，防止流体从所述相关联贮液器中流出。

2.根据权利要求1所述的喷洒装置，其中，所述阀门是被容纳于所述第一和第二阀门座之间的球形构件。

3.根据权利要求1所述的喷洒装置，其中，所述可动阀杆是一个细长的中空构件。

4.根据权利要求3所述的喷洒装置，其中，所述可动阀杆适合于相对于分配组件进行滑动运动。

5.根据权利要求3所述的喷洒装置，其中，所述阀杆的第一端位于接近所述出口的位置。

6.根据权利要求5所述的喷洒装置，其中在所述第二位置时，所述阀杆的第一端位于距离所述出口最近的位置。

7.根据权利要求3所述的喷洒装置，其中，所述阀杆的第二端可操作地并可选择地与所述阀门接合。

8.根据权利要求1所述的喷洒装置，其中，所述可动阀杆包括内部通道，其贯穿所述可动阀杆延伸并且第一端终止于第一开口以及所述第二端终止于第二开口。

9.根据权利要求1所述的喷洒装置，其中，所述手柄由所述分配组件向外延伸，用于相对于其进行可选择的运动。

10.根据权利要求1所述的喷洒装置，其中，所述出口与相关联的压缩机组件相连通。

11.一种喷洒装置，包括：

流体贮液器，适合于在其内储存相关联的流体；

分配头，具有：第一通道，其与所述流体贮液器在一端连通；以及包括阀门，被容纳于第一和第二阀门座之间，其可对来自所述流体贮液器中的流体进行可选择地分配；

喷洒头，其可操作地与所述分配头连接，并包括第二通道，所述第二通道与相关联的压缩空气源以及空气分配口连通；以及，

阀门定位装置，以使流体由所述流体贮液器中导向所述空气分配口，从而响应所述流体贮液器中压力的增加而将所述第一通道密封。

12.根据权利要求11所述的喷洒装置，其中，所述阀门定位装置响应所述分配头被倒置而将所述第一通道密封。

13.根据权利要求11所述的喷洒装置，其中，所述阀门是被容纳于所述第一和第二阀门座之间的球形构件。

14.根据权利要求11所述的喷洒装置，其中，所述第二通道是细长的、中空的可动阀杆，其具有被置于接近所述空气分配口的位置的第一端，以及可选择地与所述阀门接合的第二端。

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