CN101945709A - 带有致动器辅助的阀 - Google Patents

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Abstract

一种具有隔板(12)的阀(10)，该隔板(12)用于控制通过阀(10)的流动，该隔板(12)具有打开和闭合位置。元件(14)将隔板(12)推压到闭合位置，并且在阀(10)的一端(18)处的真空压力可以克服元件(14)的推压，由此将隔板(12)移动到打开位置。提供用于易于或开始隔板(12)的移动的致动器(26)。在一些实施方式中，阀(10)可以呈现用于用在各种应用中的阀组件的形式，例如，用于降低真空压力的阀组件(30)，其中组件(30)包括入口端(16)和排出端(18)，用于控制通过组件(30)的流动的隔板(12)，向隔板(12)提供闭合偏置的弹簧(14)，和用于开始隔板(12)的移动的致动器(26)，真空压力可以克服该闭合偏置以移动隔板(12)。

Description

带有致动器辅助的阀
技术领域
本发明涉及用于控制、开始和停止流动的流动控制器、阀和装置，以及制造和使用这种控制器、阀和装置的方法。更具体地，本发明涉及控制、开始和/或停止在一个方向上的流动的控制器、阀和装置，并且更具体地，涉及具有致动器辅助的单向阀。
背景技术
阀，包括单向阀，被用在多种场合和领域中以影响、控制或调节物质的流动。例子包括精炼或化学处理行业、涂覆系统或机构和分配系统或机构，例如手持式喷射器、水枪、机器人喷射器等。
不论阀可以与什么流动、喷射系统、或流动路径相关联或者可以被用在什么流动、喷射系统、或流动路径中，待被控制的流动物质可以包括侵蚀性制剂，其将粘性残余物泄漏和/或留在喷嘴、分配系统或喷射头的内部中，和阀部件或表面上，举例来说，座、杆、周边边缘等上。例如，提供在喷射头内侧的阀可以被用来调节喷射器中的空气和流体的流量并且防止泄漏。然而，由于流体留下的残余物，这种阀可能变得是粘的。这样，阀可能趋向于粘住保持打开并泄漏，和/或粘住保持闭合并且阻止空气或流体通过。粘性残余物可能由阀和来自喷射器的储存器的流体之间的直接接触或者由与来自储存器中的流体的蒸发物的接触引起的。
在流体控制领域中有对于阀，并且在一些实施方式中单向阀的需求，该阀补偿和/或减少泄漏的可能性、标准性能、或故障。在本领域中有对于这样的阀的需求，该阀具有用于开始和/或便于阀的打开的致动器辅助。在本领域中有对于分配或喷射系统、喷射器、动力喷射器或类似装置的进一步的需求，其维持正确地加压的流体储存器和阀，该流体储存器和阀在与侵蚀性制剂一起使用的情况下维持正确的操作。
发明内容
在一个实施方式中，本发明涉及一种阀，该阀具有第一和第二端或侧(举例来说，入口侧和出口侧)以及隔板(membrane)，该隔板用于控制在第一和第二端或侧之间通过阀的流动，该隔板具有打开和闭合位置。元件将隔板推压到闭合位置，以及在第一或第二端的任一端处的真空压力克服元件的推压，由此将隔板移动到打开位置。所述致动器用于使所述隔板易于移动或开始所述隔板的移动。
在另一实施方式中，本发明涉及一种单向阀，该单向阀具有用于开始单向阀的打开的致动器辅助。在再另一实施方式中，本发明涉及一种被可操作地连接到储存器的阀组件，当储存器中的空气压力基本上等于环境空气压力时阀组件具有大体闭合位置，并且当储存器中的空气压力大体上低于环境压力时阀组件具有大体打开位置允许空气流入到容器中。
本发明进一步涉及用于降低真空压力的阀组件。该阀组件包括入口端、排出端、用于控制在入口端和排出端之间通过阀组件的流动的阀隔板、弹簧构件和用于开始阀隔板的打开的致动器，弹簧构件向所述阀隔板提供闭合偏置，所述真空压力可克服闭合偏置以打开阀隔板。本发明的阀组件不限于与动力喷射器一起使用并且可以被用在多种应用中，包括但不限于，手持式喷射器、水枪或其它玩具、喷漆器、或期望降低真空压力的任何其它环境，包括将空气回流到具有流体的容器中，在那里分配流体形成真空。
在另一实施方式中，本发明涉及新颖的和有利的动力分配器，该动力分配器包括用于将空气回流到分配器的储存器的装置。动力分配器可以包括回流空气阀，该回流空气阀可以由储存器中形成的真空致动。回流空气阀可以包括杠杆或突片等，该杠杆或突片等可以被用来开始阀的打开，在之后储存器中形成的真空然后可以打开阀并且将阀维持在打开位置直到使得真空被最小化或者被消除。
在一个实施方式中，本发明的分配器包括机动化液体喷射泵，其可以被可互换地用在用于各种物质的典型容器或瓶上。本发明的喷射泵可以被用于多种目的。例如，在家中，可以用它喷射或分配清洁溶液例如窗户清洁剂。在修车厂中，用于汽车使用，使用本发明的喷射器可以分配或应用各种清洁材料。在花园中，喷射泵可以被用于喷射或分配杀虫剂和除草剂或者用于给植物喷雾。它可以被用在多种应用中或者用在家中或工作上，任何地方，例如，目前正在使用中的手持泵式喷射器。在一个实施方式中，本发明的喷射泵被设计成配合任何标准清洁器瓶，但是它也可以包括使用者能灌充和用来分配物质的空瓶。
尽管披露了多个实施方式，通过下面的详细描述，本发明的再其它实施方式对本领域技术人员将变得是显而易见的，下面的详细描述示出和描述了本发明的示例性的实施方式。如同将会认识到的那样，本发明能有在各个方面中的修改，所有都不脱离本发明的精神和范围。因此，附图和详细描述将被认为本质上是示例性的并且不是限定性的。
附图说明
图1包括依照本发明的阀组件的顶视图、侧视图、前视图和后视图以及侧横截面图。
图2是依照本发明的实施方式的具有空气流动阀组件的手持式动力喷射器的部分侧横截面图。
图3是依照本发明的另一实施方式的具有空气流动阀组件的手持式动力喷射器的部分侧横截面图。
图4是依照本发明的安装在适于容纳流体的储存器上的动力喷射器的正视图。
图5是依照本发明的动力喷射器和适于容纳流体的储存器的正视图，其中喷射器未被安装在储存器上。
具体实施方式
本发明涉及用于控制、开始和停止流动的新颖的和有利的流动控制器、阀、和装置，以及制造和使用这种控制器、阀和装置的方法。更具体地，本发明涉及控制、开始和/或停止在一个方向上的流动的控制器、阀和装置，并且更具体地，涉及具有致动器辅助的单向阀。本发明进一步涉及新颖的和有利的分配或喷射系统、喷射器、动力喷射器、手持式喷射器、水枪或其它玩具、喷漆器、或包括用于将流体或空气回流到装置的储存器的装置的类似装置。具体而言，分配装置可以例如包括可以由储存器中形成的真空致动的回流空气阀。在进一步的实施方式中，回流空气阀可以包括致动器，例如杠杆、突片等，其可以被用来开始阀的打开，在之后储存器中形成的真空然后可以打开阀并且将阀维持在打开位置直到使得真空被最小化或被消除。本发明的分配装置可以进一步包括用于在从储存器去除掉流体期间或者在从储存器去除掉流体之后不久将空气回流到储存器的装置，使得储存器内侧的空气压力返回到大体环境空气压力。
在一个实施方式中，如同在图1中所示的那样，用于控制、开始和停止流动的阀10或者类似装置可以是或包括伞形阀或蝶形阀。在一些实施方式中，阀10可以是单向阀或止回阀，因此允许流体或空气在单一方向上流动。在进一步的实施方式中，阀10可以适于被连接到、被可操作地连接到，或者被以其它方式连接到具有空气或流体储存器的系统。阀10可以包括伞隔板或盘12、弹簧或弹簧类结构14、入口端16和排出端18。伞盘12可以是大体薄的、平的和圆形的。然而，可以认识到，可以使用其它合适的形状和厚度，例如但不限于，椭圆形。取决于阀10的用途、阀10被用在其内的分配装置或系统、和/或提供在分配装置或系统的储存器中的流体，可以制造伞盘12的材料能变化。伞盘12可以由任何合适的材料制造，包括但不限于，橡胶、塑料或其它合适的聚合物等。伞盘12可以具有常闭位置，其中伞盘12基本上形成靠在盘座20上的密封，因此防止空气从入口端16流动到排出端18。
弹簧14可以朝向闭合位置偏置伞盘12。阀10可以进一步包括在弹簧14和伞盘12之间的支撑结构22。支撑结构22可以防止弹簧14和伞盘12之间的直接接触，因此防止可能由与弹簧14的直接接触引起的伞盘12的损坏。
在一些实施方式中，阀10可以被用作空气回流阀。入口端16可以包括一个或多个用于允许空气进入阀10的狭槽或开口24。排出端18可以被直接或可操作地连接到储存器或真空压力的其它源。
当例如通过分配装置或系统的致动和从储存器去除掉空气或流体而使得排出端18处的真空压力，或者储存器中的压力，下降到环境压力之下时，在排出端18处形成的真空可以使得阀10打开。也就是说，在排出端18处形成的真空可以使得伞盘12克服弹簧14和支撑结构22的偏置并且从盘座20上脱离。这样，伞盘12可以打开，允许空气从入口端16流到排出端18，并且，在一些实施方式中，流入到储存器中。在一个实施方式中，伞盘12和阀10可以被构造成使得在排出端18处的最小真空压力能打开伞盘12或者使得伞盘12脱离盘座20。然而，伞盘12也可以被构造成是足够强的，使得当处于闭合或座落位置时，不允许通过阀10从储存器泄漏流体。一旦排出端18处的真空压力，或者储存器中的压力基本上达到环境压力，弹簧14和支撑结构22的偏置可以克服排出端18处形成的真空并且伞盘12可以重新位于盘座20上，因此防止空气从入口端16流到排出端18。
在一些情形中，储存器中的流体可以包括空气清新剂、杀虫剂、肥皂泡沫去除剂、瓦片水泥浆清洁剂，窗户清洁剂、万用清洁剂等。因此，在一些情形中，流体可包括可以将粘性残余物留在伞盘12上的侵蚀性制剂(aggressive formula)，因此引起阀失效或者阀操作中的不一致等并且阻止正确空气流到储存器中。例如，粘性残余物可以使得伞盘12粘在打开位置中并且允许泄漏和/或粘在闭合位置从而阻止流体或空气通过。例如，可以通过伞盘12和来自储存器的已经向上渗到阀10中的流体之间的直接接触或者通过与来自储存器中的流体的挥发物的接触引起粘性残余物。
因此，在一个实施方式中，阀10可以进一步包括机械致动器，例如机械突片、杆或杠杆等，其可以打开或开始阀10的打开。一旦已经使用机械致动器开始了阀10的打开，由储存器形成的真空可以将阀10维持在打开位置，或者继续打开阀10，使得空气可以从入口端16流到排出端18。在一个实施方式中，机械致动器可以是大体上在入口端16附近的推杆26。推杆26可以具有正常位置，其中一端从阀10的入口端16伸出。在一个实施方式中，可以由分配装置或系统的触发器启动推杆26。当触发器致动时，触发器可以邻接推杆26的伸出端并且使得推杆的相反端接触伞盘12。推杆26和伞盘12之间的接触可以使得伞盘12从盘座20脱离，或者开始伞盘12从盘座20的脱离。因为触发器也可以致动空气或流体从储存器的流动，在储存器中形成的结果真空可以使得伞盘12保持从盘座20脱离或者继续从盘座20脱离，因此打开阀10。在其它实施方式中，可以独立于用来致动推杆26的机构来形成排出端18处的真空。在可选实施方式中，推杆26可以由不同于触发器的部件启动，例如但不限于开关、齿轮箱组件等。在进一步的实施方式中，推杆26可以由分配装置或系统中的任何合适的机构启动，例如来自分配装置或系统的泵、齿轮箱、马达组件等的任何凸轮或杠杆组件。
在一个实施方式中，机械致动器没有将阀10打开到足以允许空气或流体充分地从入口端16流到排出端18。相反，机械致动器开始打开同时储存器中形成的真空可以提供足以打开伞盘12的力。一旦储存器中的压力基本上达到了环境压力，弹簧14和支撑结构22的偏置可以克服由储存器形成的真空并且伞盘12可以重新位于盘座20上，从而防止从入口端16流到排出端18。在可选实施方式中，机械致动器将阀10打开到足以充分地允许空气或流体从入口端16流到排出端18，并且储存器中形成的真空可以提供将阀10维持在打开位置的力。此外，机械致动器可以被用来将伞盘12脱离到任何合适的程度，使得储存器中形成的真空能将伞盘12维持在打开位置或者继续将伞盘12打开到完全打开位置。在其它实施方式中，可以使用不同于推杆的机械致动器，例如突片或机械滑块等。
如同在图2和3中所示的那样，在一些实施方式中，空气回流阀30可以被用来允许空气回流到分配装置或系统28，例如但不限于，喷射器的储存器32。空气回流阀30可以是允许空气在一个方向上流动同时防止空气或流体在相反方向上流动的单向阀。例如，空气回流阀30可以仅仅允许空气朝向储存器32流动并且流到储存器32中，但是可以不允许空气流到储存器32的外面。空气回流阀30可以被直接或可操作地连接到储存器32。同样，空气可以流过空气回流阀30并且流到储存器32中。
在一个实施方式中，当释放或者打开空气回流阀的密封时空气回流阀30可以允许空气流到储存器32中。可以通过当流体被从储存器32吸出并且吸到储存器32的外面时在储存器32中形成的真空压力释放或打开空气回流阀30中的密封。这样，在一个实施方式中，在从储存器32去除掉流体期间或者在从储存器32去除掉流体后不久，空气回流阀30可以打开并且允许空气流入到储存器32中。具体而言，在例如由触发器34引起的分配装置28的致动时、在例如由触发器34引起的分配装置28的致动期间和/或在例如由触发器34引起的分配装置28的致动之后不久，空气回流阀30可以允许空气流入到储存器32中。
在进一步的实施方式中，如同上面所讨论的那样，可以由触发器34启动空气回流阀30的推杆26。如同在图3中所示的那样，触发器34可以具有突片、杠杆、接触点等36，当启动触发器34时其可以邻接和/或推动推杆26。在可选实施方式中，触发器34不需要包括突片36，但是可以被以任何其它合适的方式成形或构造，使得触发器34启动推杆36。在再进一步的实施方式中，触发器可以包括另一突片、杠杆、接触点、或类似装置38，当触发器34启动时，其可以邻接和/或接触绝缘电池室，以使电路形成完整回路并且启动分配装置28，这在下面进一步讨论。在可选实施方式中，触发器34不需要包括突片38，但是可以被以任何其它合适的方式成形或构造，使得触发器34使电路形成完整回路以启动分配装置28。在一个实施方式中，突片36和38被构造成使得当触发器34启动时，突片36和突片38大体上同时地且分别地启动推杆26和分配系统28。
本发明的分配装置可以包括如同在2007年3月29日提交的、申请号为11/693,426、发明名称为Power Sprayer(动力喷射器)，并且在2007年10月4日公开的、公开号为2007/0228186的美国专利申请中所公开的动力喷射器的一些或全部部件、特征、和好处，该美国专利申请整体以引用的方式被结合到这里。参考图4和5，分配装置40可以包括喷射头42、帽44、和挠性入口管46。当分配装置40被安装在储存器48上时，喷射头42和帽44可以被定位在储存器48的外侧，同时挠性入口管46可以被定位在储存器48的内侧。如同在图4和5中进一步示出的那样，喷射头42可以包括外壳50、喷嘴帽52、触发器54和安全锁56。帽44可以经由适于与颈部58的阳螺纹配合的阴螺纹将喷射头42连接到储存器48。帽44可以适于与用来容纳普通家庭、修车厂和花园用液体的大多数储存器48兼容。触发器54被用来致动喷射器分配装置40。如同在图4和5中所指示的那样，在一个实施方式中，可以通过将触发器部分地移动到外壳50中而致动分配装置40。当喷射头42被安装在储存器48上时，电池管(battery tube)60可以从帽44向下延伸到储存器48中。在可选实施方式中，如同在图5中所示的那样，绝缘或单独的电池室62可以被包含在喷射器外壳50之内，至外壳的后部，且与泵和马达间隔开且从泵和马达大体上向下地。本领域技术人员将易于理解，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，分配装置可以包括往复活塞式泵、双往复泵、齿轮泵、蠕动泵、或其它合适的泵组件。
在进一步的实施方式中，喷射头42可以被可操作地连接到，但是远离、分离或者不直接连接到待被分配的材料的储存器48。类似地，应当认识到，依照本发明的任何实施方式的喷射头42能是一次性的。
尽管已经参考优选实施方式描述了本发明，本领域技术人员将会认识到，在不脱离本发明的精神和范围的情况下在形式和细节上可以进行改变。例如，尽管在一些实施方式中参考动力喷射器进行描述，本发明的空气阀不被限定到与动力喷射器一起使用，并且可以用在多种应用中包括，但不限于，精炼或化学处理行业、涂覆系统或机构、手持式喷射器、水枪或其它玩具，喷漆器、或期望真空压力的减轻的任何其它环境，包括将空气回流到具有流体的容器中，在那里分配流体形成真空。尽管被示为具有大体上水平的位置，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，空气回流阀可以被大体上竖直地、斜定向，或者以任何其它合适的角度定向。

Claims (20)

1.一种阀，包括：
第一和第二侧；
隔板，所述隔板用于控制在所述第一和第二侧之间通过所述阀的流动，所述隔板具有打开和闭合位置；
元件，所述元件将所述隔板推压到所述闭合位置，其中在所述第一或第二侧的其中一侧处的真空压力克服所述元件的推压，由此将所述隔板移动到所述打开位置；和
致动器，所述致动器用于使所述隔板易于移动或开始所述隔板的移动。
2.如权利要求1所述的阀，其中所述阀是单向阀，允许从一侧到另一侧的流动。
3.如权利要求2所述的阀，其中所述真空压力被可操作地连接到所述第二侧。
4.如权利要求3所述的阀，其中所述第一侧包括空气入口。
5.一种用于降低真空压力的阀组件，所述阀组件包括：
空气入口端和空气排出端，所述排出端被可操作地连接到真空压力源；
阀隔板，所述阀隔板用于控制在所述入口端和所述排出端之间通过所述阀组件的空气流动；
弹簧构件，所述弹簧构件向所述阀构件提供大体闭合偏置，所述真空压力克服所述闭合偏置以打开所述阀隔板；和
致动器，所述致动器用于开始所述阀隔板的打开。
6.如权利要求5所述的阀组件，其中所述致动器没有将所述阀隔板打开到足以充分地允许空气从所述入口端流到所述排出端。
7.如权利要求5所述的阀组件，其中所述阀隔板是单向阀。
8.如权利要求7所述的阀组件，其中所述阀隔板是伞类阀隔板。
9.一种降低真空压力的方法，包括：
提供阀，所述阀包括入口端、排出端和阀隔板，所述阀隔板在所述阀之内在所述入口端和所述排出端之间形成密封；
将所述排出端可操作地连接到真空压力；和
通过使用机械致动器破开所述阀隔板的所述密封而用所述机械致动器开始所述阀的打开；
其中所述真空压力被可操作地连接到所述排出端，使得阀打开足以降低所述真空压力。
10.如权利要求9所述的方法，其中所述阀是单向阀。
11.如权利要求9所述的方法，其中所述机械致动器没有将所述阀打开到足以允许空气从所述入口端流到所述排出端。
12.如权利要求9所述的方法，其中当所述真空压力基本消除时所述阀隔板闭合且在所述阀之内在所述入口端和所述排出端之间再次形成密封。
13.一种适于被连接到容器以分配所述容器中的物质的分配器，所述分配器包括：
分配头，所述分配头包括流体泵、适于给所述泵提供动力的马达、适于致动所述马达的触发器、与所述泵的排出端流体连通的喷嘴孔和被电连接到所述马达的电源；
管道，所述管道具有与所述泵的入口端流体连通的第一端和在所述容器内侧的第二端；和
阀组件，所述阀组件在所述分配头中并且被可操作地连接到所述容器，所述阀组件允许空气流入到所述容器中，其中通过在所述容器中形成的真空来打开所述阀组件中的阀隔板。
14.如权利要求13所述的分配器，其中所述阀隔板是伞类阀隔板。
15.如权利要求13所述的分配器，其中所述阀组件进一步包括弹簧构件，以向所述阀隔板提供闭合偏置，所述容器中的真空克服所述闭合偏置以打开所述阀隔板。
16.如权利要求13所述的分配器，其中所述阀组件进一步包括用于开始所述阀隔板的打开的机械装置。
17.如权利要求16所述的分配器，其中通过所述触发器的致动来致动用于开始所述阀隔板的打开的机械装置。
18.如权利要求13所述的分配器，其中所述阀组件进一步包括机械杆，所述机械杆通过接触所述阀隔板来开始所述阀隔板的打开。
19.如权利要求18所述的分配器，其中通过所述触发器的致动来致动所述机械杆。
20.如权利要求19所述的分配器，其中通过从所述容器泵送流体而形成所述容器中的真空。
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