CN102612473A - 流体分配器 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种易于保养的分配器，即使该分配器在一段时间内没有工作，其也可以分配适当数量的流体以有效地清洗使用者的手。本发明还公开了一种从该分配器分配流体的方法。

Description

流体分配器

技术领域

本发明总体上涉及一种流体分配器。

背景技术

公共洗手间设施的使用者常常希望该洗手间内的所有机构均无需使用者用手触碰而自动操作。产生这种愿望的原因在于使用者越来越多地意识到在公共洗手间环境下病菌和细菌在不同人之间的传播。结果是要将许多公共洗手间均转变为“免手动”或“免触碰”洗手间，其中的全部机构，包括马桶和小便装置、洗手龙头、肥皂分配器、毛巾分发器和开门机构，均为自动，无需使用者触碰即可操作。许多使用者认为，免手动或免触碰公共洗手间设施减少了因为接触公共洗手间内的装置而发生的病毒和细菌传播的机会。

在办公楼和其它类似的高档建筑物内，业主或其管理者经常想要提供高档的公共卫生设施以和该建筑的装饰相匹配。业主或其管理者能够提供高档公共洗手间的一种方式是提供柜台内肥皂（液）分配器，而不是安装于墙壁上的装置或台面分配器。柜台内分配器通常具有设置在柜台上方的分配喷嘴。柜台内分配器一般具有用于存储肥皂的贮器和用于将肥皂从该贮器移至喷嘴的泵。所述贮器和泵通常安装在柜台底下。柜台内肥皂分配器已为本领域所知。比如可见于美国专利US6,142,342和US6,467,651以及美国专利公开文献US2009/0166381A1。在每一次驱动位于分配器内的泵时，这些分配器将排出基本相同数量的肥皂。

近些年，泡沫肥皂开始流行起来。通常，在分配之前，泡沫肥皂一直以液体的形式存储在贮器内。分配时，泡沫泵从该贮器抽取该液体并将其转变成泡沫。泡沫肥皂往往比相应的液体肥皂更易散开。另外，泡沫肥皂更不会因为喷溅或从使用者手上流走而产生浪费，因为泡沫肥皂通常比液体肥皂具有更高的表面张力。基本上，泡沫肥皂给使用者这样的感觉，即泡沫肥皂与相当重量的液体肥皂相比具有更多的肥皂可用来洗手。也就是说，即使液体肥皂的数量足够洗手，也可能让使用者产生肥皂的数量不够洗手的感觉。通常，如果使用者认为所排出的肥皂剂量不够洗手时，使用者将会再次索取一滴或多滴液体肥皂用于洗手。结果，与分配液体肥皂的分配器相比，在贮器内存有一定容积的液体肥皂的情况下，分配泡沫肥皂的分配器可以洗更多的手。

柜台内泡沫肥皂分配器通常分为两种类型。一种是在喷嘴处产生泡沫的压力型系统。另一种是非压力型系统。压力型系统的制造和保养成本很高。非压力型系统通常在柜台下方产生泡沫并将泡沫通过管子送至喷嘴的出口。在管子中会存有一定量的泡沫肥皂以备下次使用。然而，泡沫容易在一定时间后发生消失并恢复至液体形态。该过程被称作液化。在泡沫肥皂发生液化时，分配器就不会分配足够量的泡沫肥皂来有效地清洗使用者的手。非压力型系统的优点在于其初始成本和保养成本都低。

解决液化问题的一个办法是，使所分配的泡沫肥皂比洗手实际所需的泡沫肥皂量更大。然而，向使用者提供太多的肥皂，使得使用者必须使用更多的水才能有效将使用者手上的肥皂洗去。这将导致水和肥皂的浪费。每次洗手所导致的水和肥皂的浪费，将导致业主的建筑物管理成本增加。

现有技术中的另一个问题是，具有相对较长分配管的流体分配器，在不使用时，分配管内会有流体损失。有许多因素引致这种情形，其原因包括比如流体蒸发、其它流体从分配管泄出。结果，具有传送管的分配器可能无法分配足够量的流体，尤其是不能分配足够量的洗手液来有效地清洗使用者的手。

所以，本技术领域需要这样一种非压力型免手动泡沫肥皂分配器。即使在使用分配器时泡沫肥皂发生泡沫液化或消失，该非压力型免手动泡沫肥皂分配器也能够有效地分配足量的泡沫肥皂。此外，本技术领域还需要这样一种流体分配器，其总是能够向使用者提供足够的流体以在洗手时洗干净使用者的手。

发明内容

总体而言，本发明提供了一种易于维护的流体分配器，其总能分配足量的流体，即使该分配器在很长的一段时间内没被使用。

在一个实施例中，本发明提供了一种流体分配器。该流体分配器包括用于容放流体的贮器；具有入口和出口的泵，其中，该泵通过该入口从所述贮器抽取流体；直接或间接地与所述泵的所述出口连接的分配管；喷嘴；马达；与该马达相关联的驱动器；与该马达相关联的处理器；用于检测是否有使用者的传感器，该传感器与所述处理器相关联。该喷嘴适于容纳所述分配管，并向使用者分配流体。所述泵由所述驱动器驱动，该驱动器由马达驱动。所述处理器被构型为判断分配周期之间的时间间隔并基于分配周期之间的时间间隔启动马达工作一个或多个周期。在所述传感器检测到有使用者时，该传感器向所述处理器发出输入信号，该处理器判断分配周期之间的时间段，再向所述马达发出输入信号，以便于启动所述马达工作一个或多个周期。

在本发明的一个实施例中，如果分配周期之间的时间间隔小于预设时间段，则所述分配器的所述处理器驱动所述马达工作单个周期；如果分配周期之间的时间间隔大于预设时间段，则所述分配器的所述处理器驱动马达工作多个周期。

本发明的分配器还包括位于所述泵的所述出口和所述分配管之间的回吸机构。该回吸机构用于防止留存在所述分配管内的流体在多次使用之间从喷嘴处滴漏下来。

在本发明的一个实施例中，该泵可以为泡沫泵。该泡沫泵通过入口从所述贮器抽吸泡沫前体。该泡沫泵将气体和所述泡沫前体结合以形成泡沫。

在另一个实施例中，提供了一种用于将流体从分配器分配至使用者的方法，所述方法包括：提供具有传感器、马达和泵的流体分配系统。该方法检测当前是否有使用者向分配器系统要求流体，并判断前次流体要求与此次流体要求之间所经过的时间。将所经过的时间与预设时间段比较。之后，如果所经过的时间小于预设时间段，则驱动马达工作单个周期；如果所经过的时间大于预设时间段，则驱动马达工作多个周期。

在本发明所述的方法和分配器中所分配的所体可以包括液体肥皂、液体消毒剂、凝胶肥皂、泡沫肥皂前体或泡沫消毒剂前体。

在本发明的另一个实施例中，所述预设时间段在大约10分钟至大约6小时之间。当流体为泡沫肥皂或泡沫消毒剂时，该预设时间段与泡沫的液化时间相关联。通常，当所分配的流体是通过泡沫前体获得的泡沫时，所述预设时间段在大约10分钟至大约1小时之间。

在本发明的另一个实施例中，分配器中可以存在的其它特征包括通过延伸穿过柜台的安装装置而被安装在柜台上方的喷嘴。本发明还可包括与所述处理器、所述传感器和所述马达连接的电源。

在本发明的一个具体实施例中，所述多个周期为两个或三个周期。

在一个具体实施例中，本发明的分配器和分配方法分配体积为大约0.45ml至大约2.0ml之间的流体。在更具体的实施例中，所述分配器分配体积为大约0.55ml至大约0.65ml之间的流体。

本发明提供了一种易于保养的分配器，其可以分配适当数量的流体以有效地清洗使用者的手，即使该分配器在一段时间内没有工作。

附图说明

图1示出了贮器附接至分配器的分配部的流体分配器；

图2示出了顶部和底部相分离的流体分配器；

图3示出了一种可用于流体分配器中的泵机构的剖视图；

图4示出了罩壳被除去的分配器的顶部的透视图；

图5A示出了可用于本发明中的马达动力传送系统的前视图；

图5B示出了本发明的一个实施例的驱动器驱动轮和驱动器导向件的侧视图；

图5C示出了本发明的一个实施例的驱动器导向件的后视图；

图5D示出了可用于本发明的马达动力传送系统的俯视图；

图6示出了可用于本发明的分配器中的示例性的线路图；

图7示出了可用于本发明的分配器中的用于判断需要何时使用多个循环的情形的流程图。

定义

应当注意，在本文中，所使用的术语“包括了”、“包括有”和来自于词根“包括”的其它衍生词为开放性术语，其表示具有任何所述的特征、部件、整体、步骤、组分，而并不意味着排除存在或增加一个或多个其它的特征、部件、整体、步骤、组分或它们的组合。

具体实施方式

本发明的以下具体描述将参照附图，该附图构成本发明的一部分并借由举例示出可以实施本发明的具体实施方式。本文将对所述具体实施方式给予足够详细的描述以使本领域技术人员能够实施。应当明白，还可以应用其它的具体实施方式，并可以在不背离本发明的精神和范围的条件下实施有关机械、方法和其它方面的改变。因此，以下具体描述不具有限制的含义，本发明的范围仅受所附权利要求及其所有等同范围的限定。

本发明的分配器可以为柜台内分配器或柜台上分配器。柜台上分配器可以是安装在墙壁上的分配器，从而流体借由泵和喷嘴之间的分配管被传送至输出口。然而，本发明通常在柜台内分配器中可得到更好的使用。因此，本发明将就柜台内分配器进行描述，该分配器借助需要洗手或净手的洗手间或其它设施内的柜台进行安装。

为能更好地理解本发明，现将参照本发明的附图。图1示出了本发明的一种自动分配装置10，其安装在典型的洗手间设施内的柜台11中。如图所示，该分配装置包括分配机构12，该分配机构12具有位于洗漱盆16附近的台上部分14。如图所示，台上部分14包括分配头或喷嘴18，该分配头或喷嘴18具有从分配头18伸出的输出口20。对该输出口20以传统形式进行定位和构型，以将流体提供至使用者的手上。如图所示，输出口20定位于洗漱盆16上方，从而在不小心地将流体从分配装置分配出时，该流体会形成进入该洗漱盆16的路径而不会到柜台11。为了从分配装置分配流体，使用者将其手伸到输出口下方，在此位置，传感器21将检测到该使用者的位于输出口20下方的手。可适用于本发明中的传感器可以是，任何可检测到位于输出口20下方的使用者的手的传感器。一种示例型传感器类型为红外（IR）传感器。当传感器21检测到位于输出口下方的使用者的手时，电子装置被启动进而有一定量的流体被分配至使用者的手上。

分配机构12包括台下部分24，该台下部分24具有用于将分配机构12紧固至柜台的安装系统25。该安装系统25具有长形管26，该长形管26为大致呈长形的中空管并延伸穿过限定于柜台11中的孔。所谓“中空”指的是，该管子具有从长形管26的、位于柜台11上方的近端26P至长形管26的、位于柜台11下方的远端26D，延伸穿过长形管26的通道或通路（未示出于图1中）。该长形管26具有位于该长形管26的近端26P的法兰23，该法兰23定位于柜台上方。该法兰23的尺寸大于柜台11内的所述孔，该法兰23起用于保持该长形管26不会从柜台11掉下的作用。如图1所示，安装系统25还具有锚定机构28，该锚定机构28与长形管26的、在柜台11下方延伸的部分相关联。图1所示的安装系统是可用于本发明的安装系统之一，其在美国专利申请公开文献US2009/0166381中具有更为详细的描述，本文特此将其引入供参考。应当注意，还可以使用其它类型的安装系统。比如，安装系统25可以是长形螺纹管，而该锚固机构可以为螺纹连接在该长形管的螺纹上的螺母（未示）。

台下部分24也具有连接构件30，该连接构件30位于长形管26的远端26D。该连接构件30可移除地在该连接构件30的顶端与长形管26的远端26D连接。该连接构件30支撑用于存储待被分配装置10分配的流体的贮器总成32。该贮器总成32可移除地连接至连接构件30，也即连接至连接构件30的底端31（也被称作贮器总成连接面），从而当贮器总成32内的流体用光时，该贮器总成32可被移除并替换。

分配装置10还具有设置于长形管26的远端26D和连接构件之间的马达壳体202。该马达壳体202还可以容放用于控制分配装置10的自动化的控制电子设备。在马达壳体上附接有电源壳体204，该电源壳体204用于夹持向本发明所述的自动分配装置10提供能量的电源或变压器。

参照图2，在一个实施例中，该贮器总成32包括主容器121和顶部122。顶部122具有连接装置40，该连接装置40装入位于连接构件30上的互补连接装置内。也就是说，借由能够使连接装置40有效地将主容器保持于分配组件上的互补连接装置，连接构件30用于将贮器总成32保持于分配装置10上。合适的连接装置已公开于美国专利申请公开文献US2009/0166381中，其内容以参考形式被引入此文中。

贮器总成32具有从分配组件延伸出的分配管119。该分配管119一般为长形管，其用于将待分配流体从泵114（如图3所示）传送至分配头18的出口20。流体通过分配端118流出分配管。

图2示出了位于主容器121上的顶部122，图3示出该顶部已被从主容器121取下的状态，从而能看清贮器总成32的内部结构。主容器121用于保持和存储待从分配装置10分配的流体22。该主容器121在顶部具有开口123（图2中未示出）。该主容器还可以在开口附近具有颈部124，其中，主容器的颈部124形成主容器121中的开口。通常，顶部122可在主容器121的颈部124处与主容器121连接。顶部122可以这样的方式紧固至主容器121上，使得顶部122可移除地紧固至主容器122，或者使得顶部122永久性地紧固至主容器122。比如，可借由超声焊接、粘接或其它可将顶部122永久性地附接至主容器121上的合适方式，将顶部122封接于主容器121。如果需要顶部122从主容器121上可取下的，可使用已知的方法，比如在顶部122上设置螺纹（未示出），并在主容器121上设置互补螺纹128（如图4所示），使顶部122与主容器配合。还可用其它类似的方法将顶部122可取下地紧固至主容器121上。

如图3所示，主容器121内设有泵114。如图3所示，泵114位于主容器121的开口123内，通常位于主容器的颈部124内。泵114还可以设置于主容器121的顶部122中，或者设置于主容器121的底部上。为了对本发明进行描述，一般以泵位于主容器121的颈部134内情况进行描述。通常而言，泵114具有入口141、出口142和回复装置143。如大多数泵那样，泵114具有备用阶段、排放阶段和注入阶段。在备用阶段（在图3中示出），泵114的机构处于停止状态，它没有进行流体的注入和排放。该泵的排放阶段是这样一个阶段，在该阶段中，流体的一次排放量通过泵的出口142从泵114中排出。在泵114的注入阶段，前体流体22的一次排放量从贮器112通过入口141吸入泵114内。通常，流体通过渍入管67被吸入泵114的入口。回复装置143使得泵114能够在排放阶段结束时回复至备用阶段。当泵114从排放阶段结束返回至备用阶段的过程中，泵114处于注入阶段。下面进行描述可在本发明中使用的泵14的更多细节。

如图3所示，分配装置10设有泵安装构件120。该泵安装构件120用于保持和/或紧固泵114和位于主容器颈部124内的回吸机构116（如果有的话）。泵安装构件120安装于主容器121的开口123内（如图3所示），该泵安装构件120可永久性地安装在开口内或也可移除地安装于开口内。或者，泵安装构件120与分配装置的顶部122相关联。也就是说，泵安装构件120可移除地连接至贮器总成32的顶部122。在另一个替代性构型中，泵安装构件120永久性地连接至分配装置的顶部122，以使泵安装构件120形成顶部122的底面。或者，泵114可被容纳在主容器121内部。

如图3所示，泵装置114位于主容器121的颈部124内部（如上所述），并用于从贮器112的主容器121抽取流体或流体前体22，并迫使流体流出长形管26的分配端118，再流出分配装置10的输出口20。泵装置114优选由可广泛地获得的“标准”部件构造以增加生产效率。在本发明的一个实施例中，泵装置114为广泛地与其它发泡装置一起使用的泡沫泵。合适的泵可从众多泵生产商处购得，比如在美国佛罗里达波姆庞帕诺滩（Pompano Beach）的Park Central Blvd 3768号具有办公住址的RexamAirspray公司，或者美国印第安纳州奥本(Auburn)的第七大街西500号的Rieke公司。合适的可通过商业方式获得的泵是从Rexam Airspray公司购得的F2泡沫泵。其它很多类型的泡沫泵也可从市场上获得，并可根据不同的变量比如单次注射量等得以利用。还可使用商购的可以或也可不以各种方式进行更型的泵装置，从而依据应用场合或待从分配装置10分配的液体而使用于分配装置10中。

为更好地理解可用于本发明中的示例性泵，再次参见图3。如图所示，泵装置114为泡沫泵，该泵装置114包括位于泵缸内部的管状外活塞62和管状内活塞64。应当注意，如果需要从分配装置分配的流体为非泡沫流体，则非泡沫泵也可以使用于本发明的分配装置中。如图所示，泵缸66具有宽部66W和窄部66N。管状外活塞62、泵缸66的宽部66W和内活塞64的外表面形成第一腔室，该第一腔室为空气室。内活塞64和泵缸66的窄部66N形成第二腔室，该第二腔室为流体室。泵装置114还包括盖元件70，该盖元件70与泵缸66保持轴向固定关系。盖元件70有利地用于将泵装置114安装于贮器112内（如图所示），更具体地说，盖元件70安装于泵安装构件120上，该泵安装构件120容纳于主容器121内或者容纳于贮器总成32的顶部122内。在所示实施例中，比如，泵安装构件120被构型为具有螺纹部76的盘状构件。螺纹部76的外螺纹与盖元件70的内螺纹接合（如图3所示）。也可以使用其它合适的装置将泵装置114保持于贮器112内。

接合件或驱动器126与泵的活塞总成61连通。通常，驱动器126以机械方式与活塞总成61连接。在所示实施例中，驱动器126被构型成具有柱体部分79和盘体法兰80。通常，柱体部分79与泵114的活塞61连接。典型地，驱动器126通常位于贮器总成32的中央轴线附近，其优点将在下文予以分析。驱动器126的其它特征包括借由连接结构129相连接的上部结构127和下部结构128。上部结构127具有顶面132。驱动器126的往复运动使所活塞总成61在泵缸66内运动。活塞总成61通常在泵恢复装置143的力作用下被推入向上位置（停止位置），如图3所示。泵恢复装置可以是可压缩件，如果是在电子构型中，可以使用马达来恢复该泵。合适的泵恢复装置143包括螺旋弹簧，如图3所示。

如上所所述，图3所示泵总成114为泡沫泵。所示泡沫泵将来自主容器121的流体22与泵结构内的空气混合。外活塞62具有空气入口开口72，该空气入口开口72允许空气穿过外活塞62进入空气室68。另外，外活塞62具有排气通道73，该排气通道73允许存在于空气室68中的空气逸出空气室。为防止空气室68内的空气从空气入口开口72离开，在空气入口开口72附近设置有止回阀74，该止回阀74在泵114的注入阶段打开并在排放阶段关闭。该止回阀74还可防止空气和/或流体在泵的注入阶段从排气通道73进入空气室68。止回阀的有关操作在授予Uehira等的美国专利US5,443,569有更为详细的描述，特此以参考的方式将其引入本文。

泵装置114还设有附加止回阀84、85和86，以确保液体能够正确地流过该泵。位于泵缸66的底部的止回阀86允许，在内活塞64沿向上方向移动（注入阶段）时，液体22能被穿过泵的入口141吸入下液体室69。当内活塞64沿向下方向移动（排放阶段）时，止回阀85允许将液体22能够从下液体室69被送入上液体室90。此外，止回阀84允许液体22离开上液体室90进入混合室92。止回阀84和85同时打开和关闭。在混合室92内，来自空气室68的空气和来自上液体室90的液体22混合。迫使所述空气和液体的混合物穿过多孔构件93而产生泡沫液体。多孔构件93具有多孔网或类丝网结构的形式以形成均匀一致的流体泡沫。之后，还迫使流体通过泵114的出口142。尽管可以考虑使用各种不同类型的止回阀，所示实施例还是使用了通常的球和座阀。在不背离本发明的范围的条件下，也可以使用其它构型的所示构件。其它的机构和功能件，比如密封件和垫片，也可以用于该泵装置中以防止泄露或提高泵的功能。如上所示，该泵114被描述成泡沫泵。然而，泡沫泵仅是本发明的一种具体的实施例。非泡沫泵也可以用于本发明中以作为另一个实施例。

离开泵114的出口142的流体，经由挠性管96被输送至长形管119。通常，泵114的出口142一般与活塞总成61一起移动。为抵抗此运动，挠性管96具有与泵出口142附接的第一端97。挠性管96的第二端98附接至固定件174的出口162，如图4所示。再参见图3，固定件174具有通道175。固定件174还具有与长形管26连接的出口163。固定件由支座179支撑或保持就位。借助于固定件174和挠性管96，泵活塞总成的运动不会被传递至分配管119。

回吸机构116可以有地设于分配装置中。该回吸机构在2008年12月8日提交的美国专利申请US12/329904中已有描述，本文将其引入。该申请提供防止分配器在使用之间产生滴漏的装置。通常，回吸机构116为与泵114分离且独立的部件。回吸机构116还具有至少一个能够存储流体的、与固定件174连接的弹性件161。该弹性件161通常为具有开口172的中空结构，该开口172设置成在弹性件161的、在固定件174处或附近的部分处或该部分附近。该中空结构的中空部分173使得弹性件161能够存储流体。通常，回吸机构116借由使弹性件161的中空结构收缩而迫使中空部分173内的液体流出该中空部分而得以操作。之后，允许弹性件161可恢复至其原始形状和大小，从而形成真空，使得再次将流体填充至该弹性件。通常，在泵114的排放阶段结束时，未分配出去的流体将留在分配端118和固定件174的第二开口163之间。未分配的部分流体被吸入弹性件161，从而防止了该未分配的部分从分配管119的分配端118滴下，从而有助于防止已被分配给使用者的流体与未分配的液体之间形成拉丝。回吸机构116可以独立于泵114操作，也可以与泵114协同操作。如果与泵分开地操作，回吸机构就不会依赖泵的恢复装置143。如果与泵协同操作，在泵的注入阶段，泵的恢复装置143协助弹性件复原。固定件174的第一开口142与泵114的出口连接。

非必需地，另一个可存在的部件是填充口23，如图4所示，其允许用流体填充贮器112。

为了驱动所述驱动器126以将流体从分配装置10分配出，驱动杆130接触驱动器的顶面132（如图3所示）。或者，驱动杆可以连接至驱动器126的顶面132。驱动杆130可以借由穿过如图2所示的驱动器开口131而接触驱动器126的顶面132，其中该驱动器开口131位于贮器总成32的顶部122中。驱动器开口131通常围绕顶部122的中线布置（如图2所示），正如驱动器的上表面132一样。在本发明的一个实施例中，将分配端118连接至第二开口163的管119居中地位于驱动器开口131中（如图2所示）。驱动器开口131可以是单个开口，以使驱动杆130可与驱动器126的顶面132接触。

当驱动杆130下压驱动器126时，驱动器126下压活塞总成61，包括泵114的管状外活塞62和管状内活塞64，从而将泵114从停止阶段转变为排放阶段。下压弹性件161（如果存在的话），也会导致中空部分173内的任何流体从弹性件161排出至通道175内，并流向分配装置的分配端118。此外，流体被从泵114通过泵114的出口142排出，进入具有通道175的挠性管96。流体进入通道175，并加入从弹性件161（如果有的话）排出的流体。流体被排出分配装置10的输出口20。在驱动器26下压弹性件161（如果有的话）和泵114的活塞总成61结束时，泵恢复装置14使泵从排放阶段转变为注入阶段。在泵114的注入阶段，使驱动器126恢复至其停止位置（如图3所示），这会使弹性件161（如果有）从压缩状态恢复至其原始形状。在使弹性件161恢复至其原始形状时会形成真空，从而使在回吸机构116和输出口20之间的未分配流体的一部分被回吸至弹性件161内。形成所述真空和将未被分配流体的一部分吸入弹性件161，防止了分配器的输出口20的拉丝和滴漏问题的发生。如上所述，回吸机构是非必需的。如果回吸机构不存在，那么流体就被从出口142分配至挠性管、固定件174，再到分配管119。

在本发明中，分配装置10是免手动分配器。所以，分配装置10由诸如马达之类的电子装置以电动的方式驱动。在一个实施例中，选用了传感器21，以使传感器21能够检测到使用者的手位于输出口20下方。传感器21可以是红外(IR)传感器或其它能够感测到使用者的手位于输出口20下方的类似类型的传感器。当传感器21检测到使用者的手位于输出口20的下方时，传感器21向控制电路发出信号：使用者将其手放于输出口下方要求一定量的流体。控制电路接下来向马达210发出信号（如图5所示）以驱动马达工作设定的周期。

在具体的实施例中，传感器21与具有控制电路500的控制板（未示出）电连接（如图6所示），下文将对其做更为详细描述。带有控制电路的控制板可位于马达壳体202或电源壳体204内。非必需地，控制板可以位于独立的腔室或壳体内。控制板和控制电路的具体位置对本发明而言并不重要。

通常，电源壳体204可以与马达壳体相分离，以使在需要时可替换电源。也就是说，电源可以与马达壳体202断开连接和再连接。为确保电力能够从位于电源壳体204内的电源205传送至马达壳体202，可在马达壳体202和电源壳体204上都使用电接触点。所述电接触点位于互补位置，这意味着当电源壳体204内的电源205与马达壳体202附接时，就形成电连接。电源205对整个装置提供电力，包括传感器21、包括处理器的控制电路500和马达210。

用于本发明的流体分配系统的电源205可以包括一次性直流（DC）电池（未示出）。或者，电源205也可以是封闭系统，其使得整个电源必须作为单个装置被替换。虽然未示出于附图中，可以使用交流变直流的适配器或变换器以向流体分配器提供交流电源。该实施例尤其适用于流体分配器安装于交流电插座附近，或者需要从具有合适的构型和功率的、居中设置的变换器向多个分配器提供电力的情形。用于向马达提供电力的电池数量，取决于为分配器所选择的马达。可用于本发明的一次性电池包括9伏电池、1.5伏电池，比如D型电池或C型电池，或者其它类似的电池。所选用的电池的具体类型对本发明并不重要，只要其提供给马达的功率与马达兼容即可。对于流体分配器使用不频繁的情形，也可以使用可充电电池。如果分配器应用具有强光的场合，所述电池还可以使用太阳能可充电电池。

一旦处理器接受到传感器的输入信号，处理器就向马达210提供电力，进而该马达210启动泵。为更好地理解马达壳体202的可能构型，现参见图5A、5B、5C和5D。马达壳体202容纳有马达210、与马达210接合的齿轮211和212以及用于驱动驱动杆130的附加齿轮213。马达驱动型驱动杆130容放在马达壳体202内，并从该马达壳体202延伸穿过位于连接件30的底面的开口。可使用任何方法来驱动马达驱动型驱动杆130。在电子流体分配系统的典型操作中，马达驱动型驱动杆130接触驱动器126，并下推驱动器126以一次或多次地启动马达114，以从分配头18的输出口20排出一定量的流体。

可使用众多的方法来将动力从已启动的马达210传递至马达驱动型驱动杆130。比如，马达210可以驱动与驱动杆130连接的轮子、齿轮或其它的能量传送装置系列，其中该驱动杆130延伸到驱动器126并与该驱动器126接触。在本发明的可用于驱动驱动杆130的示例性装置的一个实施例中，驱动轮213具有柱体或销轴214（如图5A和5B所示），该柱体或销轴214从齿轮主体的、靠近周边215的一个区域延伸出来。当马达210转动马达驱动轮211时，马达驱动轮211进而转动轮子212之一。在图5A中示出了单个轮子212，然而，也希望使用多个轮子，以减少驱动轮213的转速，从而，可以用以受控的方式启动泵。本领域技术人员可以想到：选择驱动轮的传动比，从而能够获得驱动轮213的合适转速。应当注意，本文所用的术语“轮子”涵盖任何轮类机构，包括轮子本身和其它的轮类机构，比如齿轮。通常，希望选用齿轮，因为齿轮在使用的过程中更不易打滑。

如图5B所示，驱动轮213具有从该驱动轮213的非中央位置延伸出的销轴214，当驱动轮213转动时，该驱动轮213使该销轴214在方向325上可以升降。销轴214被装入驱动器的导向件320内的水平槽322内。该水平槽322大致位于水平轴线2上。该水平槽322由两个水平突出物321、321′形成，该两个水平突出物321、321′从驱动器导向件320的两侧之一延伸出来。当驱动轮213转动时，销轴214沿环形路径运动，并具有沿竖向轴线1的竖向运动325（如图5B所示）和沿水平轴线2的水平运动226（如图5C所示）。轴214的竖向运动325，使驱动器导向件320沿竖向轴线1上下地移动。这种移动进而使马达驱动型驱动杆130也沿竖向轴线上下地移动。驱动杆130位于水平槽322下方，该水平槽322在驱动器导向件320上。驱动器导向件320被保持就位，从而使驱动器导向件320能够沿竖向轴线上下地运动而不是从一侧向另一侧或者前后运动。可借由比如设置竖向导向槽323，将驱动器导向件320保持就位，从而驱动器导向件320的横向侧被保持就位在水平的轴向上。这些竖向导向槽323可以设置在马达壳体202内，如图5B、5C和5D所示。

如上所述，销轴214还能在水平轴线2上做水平运动326。该水平运动基本上是不需要的。考虑该销轴214的水平运动，允许该销轴214沿驱动器导向件内的槽322在水平轴线2上水平地运动。因此，槽322控制该销轴214的基本上不需要的水平运动326。

所述免手动流体分配系统还可以具有附加特征。比如，分配头18可以具有显示灯，以发出显示各种事件的信号，比如发现使用者、电池量过低、容器中的肥皂已用空或者其它情形诸如马达故障。所述显示灯的实例包括低能耗灯，比如LED（发光二极管）。

在本发明中，控制电路500包括具有在机的时钟的处理器510。该处理器510与传感器21和马达210连接。图6示出了可用于本发明的控制电路500的总体框图。总体地说，控制电路500具有处理器510、传感器电路512和马达驱动电路514。所述处理器510、传感器电路512和马达驱动电路514中的每一个均由电源205提供电力。当该控制电路500运行时，传感器电路512将信号发到传感器21的发射器21T，以将信号从发射器21T传送出去。当使用者的手被接收器21R检测到时，传感器电路512向处理器510发出信号，该信号被处理器识别为启动马达210的信号，因为已经检测到了使用者的手。接下来，处理器510向马达驱动电路514发出信号。马达驱动电路514启动马达210，该马达210进而启动驱动杆130、驱动器126和泵，从而使得本发明的分配器能够分配流体。此描述仅仅涉及控制电路中的基本部件。本领域技术人员还可想到，该控制电路可以包括其它附加部件，比如有关诸如电池电量不足、容器中的肥皂已用光或其它情形比如马达故障的警示灯。有关传感器、灯和按钮的示例性控制电路为本领域技术人员所公知，并记载于比如授予Muderlak等人的美国专利US6,929,150中，本文特此将其引入。

处理器510被构型成用于确定分配周期之间的时间间隔。该处理器510具有在机的时钟功能，用于判断各次请求流体之间的时间间隔。处理器510可判断使用者的当前次肥皂要求和前次肥皂要求之间的时间间隔。如果该时间间隔大于预设的时间，则该处理器510将向马达驱动电路发送信号：指示需要分配较大量的肥皂。在本发明中，该处理器510和马达驱动电路514可启动马达运行一个周期或多个周期。在本文中，一个周期是指马达被驱动分配单份流体。

处理器510具有能够保存当前次流体要求和前次流体要求之间时间间隔的时钟功能。如果该时间间隔大于预设时间，则处理器510将指示马达210启动工作两个或多个周期。该指示将经过马达驱动电路（如图6所示）运行或者直接由处理器运行。合适的处理器包括比如可从飞利浦获得的89LPC922型处理器。其它类似的处理器也可在不背离本发明的范围的前提下使用于本发明中。

在本发明中，分配器所分配的流体可以是各种流体。通常，所分配的流体可以是洗手液，比如液体肥皂、液体消毒器、凝胶肥皂、泡沫肥皂前体、泡沫消毒剂前体或其它类似的洗手或净手液体制剂。应当注意，如果使用的是泡沫肥皂前体或泡沫消毒剂前体，这些制剂在泡沫泵将其转化为泡沫之前为液体。

选择由该分配器分配的流体将影响用于分配该流体的各种条件，包括泵和预设时间段。如果所需分配的流体是泡沫前体，预设时间段要考虑下述因素：比如泡沫肥皂发生液化的时间段、温度、压力和其它类似的因素。通常，预设时间段会被设置成这种时间段即：由分配器分配的特定泡沫肥皂发生液化的时间段，或者比泡沫肥皂发生液化要短的时间段。通常，泡沫肥皂会在大约一个小时内发生液化。因此，预设时间段应该是大约一小时或更短。在本发明的一个实施例中，该预设时间被设置为大约是泡沫发生液化的时间的一半。比如，如果在一个小时内发生液化，预设时间段即被设定为30分钟。对于大部分泡沫肥皂和消毒剂，液化一般在一个小时内发生。因此，对于大部分泡沫肥皂，其预设时间段可以设定为1小时或更短，比如50分钟、45分钟、40分钟、30分钟、20分钟、15分钟、10分钟等。通常，预设时间段可以在10分钟至1小时之间。

就从流体分配器分配的液体（不是泡沫）而言，该预设时间段通常可以较长，并且该预设时间段取决于诸如流体的蒸发速度、温度、压力和液体组分等。对于液体而言，该预设时间段的范围可以为大约10分钟至6小时或者更长。

其它特征可以包括产品识别，其中该贮器总成32具有产品识别特征，其能与控制电路通信，以识别所分配的产品，或者该贮器总成32还可包括其它特征，比如贮器总成中的流体泵的尺寸、泵的类型（流体或液体）。所述控制电路可以具有用于接收产品识别信息的装置。示例性的产品识别装置的例子包括无线射频识别装置（RFID）、诸如条形码阅读器等光学传感器和其它类似的装置。之后，该处理器可以根据该待分配产品而调整预定时间期间，以实现待分配产品的特定的液化时间。此外，其它的条件，比如温度和压力也可传送至处理器，从而使该预定时间期间能够根据该环境条件得以调整。

在本发明中，如果分配事件之间所经过的时间比预定时间段长，则马达210运行，使得分配多份肥皂。所谓多份肥皂指的是连续的两份或更多份。在本发明中，一般需要仅仅再额外驱动该泵一次或两次，但是在会发生液化的情形下可能需要更多次。在需要分配多份流体时，各份之间的分配时间间隔要尽可能短。如果该时间间隔太长的话，使用者可能会在第二份或后续分配之前退回其手。所述多份流体一般应当在5秒钟之内进行分配，最好在2秒钟之内。通常，各份分配流体之间时间间隔越短越好。在本发明的一个实施例中，多份流体在大约0.5秒的时间间隔内进行分配，通常在大约0.1-0.5秒之间。

此外，控制电路还可包括贮器总成的起用或替换模式。在该模式下，处理器将命令马达控制电路514启动泵工作多个周期。另外，控制电路还可包括迟延电路，从而在各分配间隔之间的时间小于预定时间段的情形下，马达将在较短的设定时间段，比如大约0.5-2秒内仅驱动泵一次。这可以防止使用者在洗手时使用太多的流体。

本发明的流体分配器中可能有的其它特征是附加开关装置，该附加开关装置将流体分配器设置成仅分配一次或总是分配两次。对该附加开关装置进行的第三种设置是，如果分配之间的时间大于预定的时间间隔，则使本文所述的分配器进行操作分配两次泡沫。其它可用作可变电阻开关的开关装置或调节装置，都可用于调节并改变预定时间间隔。然而，还可使用其它开关装置来设定待由流体分配器分配的流体类型。

本发明的流体分配器一般会投送洗手所必需的足够的流体肥皂。通常，依洗手液或消毒液的性质而定，该流体量可大至3毫升或更多，。对于工业应用场合，分配的流体量的上限可大于3毫升。对于大部分洗手事件而言，流体量小于2毫升，通常小于1毫升。在具体的实施例中，流体分配器所传送的前体数量在大约0.45-0.8毫升之间，更具体地在大约0.45-0.55毫升之间。

本发明还涉及一种将流体从流体分配器分配至使用者的方法。该方法包括步骤：

a.提供具有传感器、马达和泵的分配器总成；

b.检测当前是否有使用者向分配器总成要求流体；

c.检测前次流体要求与当前流体要求之间的所经过的时间；

d.将所经过的时间与预设时间段比较；

e.如果所经过的时间小于预设时间段，则驱动马达工作单个周期；如果所经过的时间大约预设时间段，则驱动马达工作多个周期。

本发明所述方法示出于图7的框图中，其包括具有时钟的处理器。该处理器500具有分配器总成，其中该分配器总成具有传感器。对该传感器进行定期检测（方框501）。接下来，如果有手出现或者该传感器以其它的方式检测到使用者的手处于喷嘴下方（方框502），则启动马达（方框503），同时检测当前时点Tc（方框504）。如果当前时点Tc减去所记录的前次时点Tr所计算得到的经过的时间，大于设定时间Ts（方框505），则马达运行多个周期（方框506）。如果当前时点Tc减去前次所记录的时点Tr所计算得到的经过的时间，小于设定时间Ts（方框505），则马达运行单个周期（方框506）。在该周期结束时，无论是单个周期循环还是多个周期，处理器都记录时点Tr（方框508）。此时，分配器再次返回，检测传感器附近是否有手（方框502）。

作为一种替代性实施例，处理器不再计算所经过的时间，而是设置有计时器。在该构型中，所经过的时间由计时器判断得到。在方框505处，计时器被设定为零点，而方框505的计时器上的时间，即为与设定时间Ts比较得到的经过的时间。

可以以不同的方法使马达运行多个周期。其中一个方法是，处理器向马达提供更高的电压，这使马达以更快的速度分配流体。另一个方法是，使所安装的马达的运行速度足够快以获得所需的分配时间。

虽然已参照不同的实施例对本发明进行了说明，本领域技术人员明白在不背离本发明的原理和范围的条件下可以对其形式和细节进行更改。因此，申请人指出，前述详细描述仅具有示例之作用而不用作限制，本发明的范围由所附权利要求，包括其全部等同方式，进行限定。

Claims (20)

1.一种流体分配器，包括：

a.用于容放待分配流体的贮器；

b.具有入口和出口的泵，其中，该泵通过所述入口从所述贮器抽取流体，再将该流体通过所述出口排出；

c.直接或间接地与所述泵的所述出口连接的分配管；

d.适于容纳所述分配管和将所述流体分配至使用者的喷嘴；

e.马达；

f.与所述马达相关联的驱动器，其中，当启动所述马达时，该驱动器启动所述泵以从所述分配器分配流体；

g.与马达相关联的处理器，该处理器被构型成判断各次分配周期之间的时间间隔，并根据分配周期之间的所述时间间隔启动所述马达工作一个或多个周期；

h.用于检测是否有使用者的传感器，该传感器与所述处理器相关联；

其中，在所述传感器检测到具有使用者时，所述传感器向所述处理器提供输入信号，该处理器判断分配周期之间的时间间隔并向马达发出启动信号。

2.根据权利要求1所述的分配器，其特征在于，如果所述分配周期之间的时间间隔小于预设时间段，则处理器启动所述马达工作单个周期；如果所述分配周期之间的时间间隔大于预设时间，则处理器启动所述马达工作多个周期。

3.根据权利要求1所述的分配器，其特征在于，其还包括位于所述泵的出口和所述分配管之间的回吸机构。

4.根据权利要求1所述的分配器，其特征在于，所述流体包括液体肥皂、液体消毒剂、凝胶肥皂、泡沫肥皂前体或泡沫消毒剂前体。

5.根据权利要求1所述的分配器，其特征在于，所述流体为泡沫肥皂前体，所述泵为泡沫泵，其中，该泡沫泵通过所述入口从所述贮器抽取所述泡沫前体，再将气体与该泡沫前体结合以形成泡沫。

6.根据权利要求1所述的分配器，其特征在于，所述处理器将分配周期之间的时间间隔与预设时间段进行比较。

7.根据权利要求6所述的分配器，其特征在于，所述预设时间段在大约10分钟至大约6小时之间。

8.根据权利要求5所述的分配器，其特征在于，所述处理器将所述分配周期之间的时间间隔与预设时间段进行比较，所述预设时间段与所述泡沫肥皂的液化时间相关联。

9.根据权利要求8所述分配器，其特征在于，所述预设时间段在大约10分钟至大约1个小时之间。

10.根据权利要求1所述的分配器，其特征在于，所述喷嘴通过延伸穿过柜台的安装装置被安装在柜台上方。

11.根据权利要求1所述的分配器，其特征在于，还包括与所述处理器、传感器和马达连接的电源。

12.根据权利要求1所述的分配器，其特征在于，所述分配器是柜台内分配器，其喷嘴和传感器位于柜台上方。

13.一种用于将流体从分配器分配至使用者的方法，所述方法包括：

a.提供具有传感器、马达和泵的分配器总成；

b.检测当前是否具有使用者向所述分配器总成要求的流体；

c.检测前次流体要求与当前流体要求之间所经过的时间；

d.将所经过的时间与预设时间段比较；

e.如果所经过的时间小于预设时间段，则启动马达工作单个周期；如果所经过的时间大约预设时间段，则启动马达工作多个周期。

14.根据权利要求13所述的方法，其特征在于，所述多个周期为两个或三个周期。

15.根据权利要求13所述的方法，其特征在于，所述流体包括液体肥皂、液体消毒剂、凝胶肥皂、泡沫肥皂前体或泡沫消毒剂前体。

16.根据权利要求13所述的方法，其特征在于，所述预设时间段在大约10分钟至大约6小时之间。

17.根据权利要求15所述的方法，其特征在于，所述流体为泡沫肥皂前体。

18.根据权利要求17所述的方法，其特征在于，所述预设时间段在大约10分钟至大约1小时之间。

19.根据权利要求13所述的方法，其特征在于，所述流体的体积为大约0.45ml至大约2.0ml之间。

20.根据权利要求19所述的方法，其特征在于，所述流体的体积为大约0.55ml至大约0.65ml之间。

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