CN111717874A - 一种通用自动出液器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种通用自动出液器，它包括壳体、出液机构和电控装置。壳体为出液机构提供结构支撑，电控装置安装在壳体内部；壳体中间设有空心圆柱状的安装座，安装座内壁设有安装接口，用于与液体容器的安装接口连接，实现自动出液器和液体容器的连接和固定；壳体侧边开有检测窗口，用于所述电控装置检测物体或人手等的接近信号；壳体中心开有导向孔洞，导向孔洞和安装座中心重合。本发明只需匹配连接螺纹，即可直接配合功能液体的包装容器使用，不需要配置专门带气孔的储液箱，拓展了自动出液器的使用范围，给用户带来方便；同时本发明采用磁场力带动活塞运动为出液提供动力，避免了液压泵停止出液后的滴漏现象。

Description

一种通用自动出液器

技术领域

本发明涉及一种出液器,尤其涉及一种自动出液器。

背景技术

自动出液器以其方便、卫生的特点在人们生活种得到越来越广泛的使用。自动出液器包括外壳、储液箱、液压泵、控制板、红外线感应器、电池等，红外线感应器感应到人手进入检测区域，将信号发送至控制板，控制板驱动液压泵动作，将液体挤出。

自动出液器往往需要专门的、带有进气孔的储液箱，不能使用洗手液、洗发水、植物油等功能液体的原包装容器，使得自动出液器的使用范围受限，且给用户带来不便。

同时，由于提供出液动力的液压泵多为齿轮泵或隔膜泵，在停止出液后容易出现滴漏现象。

发明内容

为了解决上述问题，本发明提供了一种通用自动出液器，可直接配合功能液体的包装容器使用，不需要配置专门带气孔的储液箱，拓展了自动出液器的使用范围，给用户带来方便；同时本发明采用磁场力带动活塞运动为出液提供动力，避免了液压泵停止出液后的滴漏现象。

本发明的技术方案为：

一种通用自动出液器，包括壳体、出液机构和电控装置。

所述壳体为所述出液机构提供结构支撑，所述电控装置安装在壳体内部；所述壳体中间设有空心圆柱状的安装座，安装座内壁设有安装接口，用于与液体容器的安装接口连接，实现自动出液器和液体容器的连接和固定；所述壳体侧边开有检测窗口，用于所述电控装置检测物体或人手等的接近信号；所述壳体中心开有导向孔洞，导向孔洞和安装座中心重合。

优选地，安装接口为螺纹接口。

所述出液机构包括导液管、单向进液阀门、储液筒、活塞、单向出液阀门和出液管。导液管一端插在液体容器内的液体内，另一端通过单向进液阀门和储液筒的下端相通，并固定在储液筒的下端；储液筒为“Y”型中空结构，作为活塞运动的缸体和储存液体的容器，安装固定在壳体上，储液筒的中心与安装座的中心重合；活塞安装在储液筒内，与储液筒过渡配合，可在储液筒内上下运动；活塞上开有出液孔洞，出液孔洞一端连通储液筒，另一端通过单向出液阀门和出液管的一端相通，出液管的另一端穿过壳体上的导向孔洞。

需要指出的是，活塞为经磁化后的永磁材料制成，其磁极方向与活塞运动方向一致。

优选地，储液筒内设置有上止面和下止面，分别用作活塞运动的上止点和下止点。

优选地，出液机构还包括套装在出液管上的延长管，延长管与出液管相通，用于调整出液的位置和方向。

优选地，活塞侧壁设置密封垫圈，以减少活塞侧壁和储液筒内壁的间隙，实现更好的密封。

所述电控装置包括控制单元、红外检测单元、驱动单元、线圈单元和电源单元，其中红外检测单元安装在壳体的检测窗口位置。

线圈单元包括导线绕阻和线圈座，导线绕组绕制在环形线圈座上，导线绕制方向一致，导线材质为铜或铝等金属材料；线圈座安装面与活塞运动方向垂直，以使线圈单元通电时产生的磁极方向与活塞的运动方向一致。

需要指出的是，线圈单元安装面与活塞应保持合适的距离，以使线圈单元通电产生的磁力能够推开或拉近活塞，使得活塞移动。

进一步地，为提高线圈通电时所产生磁场的强度，可以采取的措施包括：增大流过导线绕组的电流值、增加导线绕制的圈数和减小线圈单元和活塞轴向上的距离。

优选地，线圈座为容易磁化、又容易消失磁性的软铁或硅钢材料制成，以提高线圈单元通电时产生的磁场强度。

红外检测单元和控制单元电气相连，作为控制单元的输入；线圈单元和驱动单元电气相连，驱动单元和控制单元电气相连，并受控制单元控制。

红外检测单元用于检测是否有物体或者人手靠近检测窗口，并把检测信号送给控制单元；控制单元是电控装置的控制中心；驱动单元为线圈单元提供工作电流；线圈单元通电时产生磁场；电源单元为整个电控装置供电。

当红外检测单元检测到有物体或者人手靠近检测窗口时，把有效检测信号送给控制单元，控制单元指令驱动单元产生适合的电流信号给线圈单元，线圈单元流过电流后，产生相应的磁场，利用“同性相斥，异性相吸”的原理，使得活塞移动。

本发明一种通用自动出液器的工作方法如下：

当红外检测单元检测到物体或者人手靠近检测窗口时，将此信号传送给控制单元，控制单元发送指令信号给驱动单元，驱动单元以一定频率改变流经线圈电流的方向。当流经线圈电流方向为第一方向时，产生磁场的方向与活塞的磁极方向相反，“异性相吸”，在磁力的作用下活塞沿着线圈单元轴心向靠近线圈单元的方向运动，即向下运动，储液筒内的的流体被压缩，单向出液阀门打开，单向进液阀门关闭，液体沿着出液孔洞进入出液管；改变流经线圈电流的方向为反方向，产生磁场的方向与活塞的磁极方向相同，“同性相斥”，在磁力的作用下，活塞沿着线圈单元轴心向远离线圈单元的方向运动，即向上运动，单向进液阀门打开，单向出液阀门关闭，出液停止，储液筒内的空气压力为负压，在大气压的作用下，液体从导液管通过单向进液阀门进入到储液筒；流经线圈的电流方向不断改变，产生的磁场方向不断改变，磁力驱动活塞在储液筒中上下往复运动，不断地把液体从容器内经单向进液阀门进入储液筒，再从出液孔洞进入出液管，完成自动出液。

当红外检测单元检测到物体或人手离开检测窗口时，将此信号传送给控制单元，控制单元发送信号给驱动单元，给线圈停止供电，线圈断电时，磁场消失，活塞停止运动，出液停止。

优选地，为降低成本，活塞为塑料材料，其上嵌有磁化后端永磁材料制成的镶块，镶块的磁极方向与活塞运动方向一致。

优选地，为降低成本，活塞为容易被磁性吸引的铁、钴、镍或它们的合金制成，或为塑料材料，其上嵌有容易被磁性吸引的铁、钴、镍以及它们的合金制成的镶块。这种情况下，出液结构增加一个弹簧，弹簧安装在储液筒内，一端连接在活塞的一侧，另一端和进液阀门相连。相应调整工作方法如下:

当红外检测单元检测到物体或人手靠近检测窗口时，将此信号传送给控制单元，控制单元发送信号给驱动单元，驱动单元给线圈脉冲通电。线圈通电时，产生磁场，在磁力的作用下，活塞沿着线圈单元轴心向靠近线圈单元的方向运动，即向下运动，弹簧被压缩，单向出液阀门打开，单向进液阀门关闭，储液筒内的流体被压缩，沿着出液孔洞进入出液管。线圈断电时，弹簧在弹力的作用下恢复自然状态，活塞在弹簧的作用下复位，单向进液阀门打开，单向出液阀门关闭，出液停止，储液筒内的空气压力为负压，在外界大气压的作用下，液体从导液管通过进液阀门进入到储液筒；线圈在脉冲通电的作用下，产生脉冲磁场，磁力与弹力交替作用，驱动活塞在储液筒中上下往复运动，不断地把液体从容器内经进液阀门进入储液筒，再从出液孔洞进入出液管，完成自动出液。

当红外检测单元检测到人手离开检测窗口时，将此信号传送给控制单元，控制单元发送信号给驱动单元，给线圈停止供电，线圈断电时，磁场消失，弹簧在弹力的作用下恢复自然状态，活塞在弹簧的作用下复位，单向进液阀门打开，单向出液阀门关闭，出液停止；储液筒内的空气压力为负压，在外界大气压的作用下，液体从导液管通过进液阀门进入到储液筒，为以后的出液做好准备。

需要指出的是，总出液量由活塞往复运动的次数和活塞单次往复运动出液量的乘积决定；活塞往复运动次数由线圈脉冲通电的次数或线圈电流方向周期性变化的次数决定，增大线圈脉冲通电或电流方向变化的频率，可提高活塞单位时间内往复运动的次数，反之亦然；活塞单次往复运动出液量由活塞行程和储液筒直径所决定，减少活塞行程或储液筒直径，可减少活塞单次运动出液量，反之亦然；在同等出液时间和出液总量的情况下，减小活塞单次往复运动出液量，增加活塞在单位时间内往复运动的次数，可提高出液精度。

本发明的有益效果是，本发明的自动出液器只需匹配连接螺纹，即可直接配合功能液体的包装容器使用，不需要配置专门带气孔的储液箱，拓展了自动出液器的使用范围，给用户带来方便；同时本发明采用磁场力带动活塞运动为出液提供动力，避免了液压泵停止出液后的滴漏现象。

附图说明

图1为本发明实施例1一种通用自动出液器结构示意图；

图2为本发明实施例3一种通用自动出液器结构示意图；

图3为本发明一种通用自动出液器电控装置原理框图。

图中：

1-壳体；11-检测窗口；12-导向孔洞；13-安装座；14-内螺纹；15-接口螺纹；

2-出液机构；201-导液管；202-单向进液阀门；203-储液筒；204-弹簧；205-延长管；206活塞；207-单向出液阀门；208-出液管；209-出液孔洞；210-下止面；211-上止面

3-电控装置；31-控制单元；32-红外检测单元；33-驱动单元；34-线圈单元；35-导线绕组；36-线圈座；37-电源单元；

4-液体容器。

具体实施方式

以下结合附图和实施例对本发明内容进一步说明：

实施例1：

如图1所示，本发明一种通用自动出液器，包括壳体1、出液机构2和电控装置3。

壳体1为出液机构2提供结构支撑，电控装置3安装在壳体1内部；壳体1中间设有空心圆柱状的安装座13，安装座13内壁设有内螺纹14，用于和液体容器4的接口螺纹15连接，实现自动出液器和液体容器4的连接和固定；壳体1侧边开有检测窗口11，用于电控装置3检测物体或人收等的接近信号；壳体中心1开有导向孔洞12，导向孔洞12和安装座13中心重合。

壳体1为塑料材料制成。

进一步地，可以调整内螺纹14的种类，以与不同螺纹口的液体容器4相匹配。

出液机构2包括导液管201、单向进液阀门202、储液筒203、活塞206、单向出液阀门207、出液管208、出液孔洞209和延长管205。导液管201一端插在液体容器4内的液体内，另一端通过单向进液阀门202和储液筒203的下端相通，并固定在储液筒203的下端；储液筒203为“Y”型中空结构，作为活塞206运动的缸体和液体存储的容器，安装固定在壳体1上，与安装座13的中心重合；活塞206安装在储液筒203内，与储液筒203过渡配合，可在储液筒203内上下运动；活塞206上开有出液孔洞209，出液孔洞209一端连通储液筒203，另一端通过单向出液阀门207和出液管208的一端相通，出液管208另一端穿过壳体1上的导向孔洞12；延长管205套装在出液管208上，与出液管208相通，用于调整出液的位置和方向。

本实施例中，单向进液阀门202和单向出液阀门207均为玻璃球。

本实施例中，活塞206为经磁化后的永磁材料制成，其磁极方向与活塞206运动方向一致。

本实施例中，储液筒203内设置有上止面211和下止面210，分别用作活塞206运动的上止点和下止点。

如图1和图3所示，电控装置3包括控制单元31、红外检测单元32、驱动单元33、线圈单元34、和电源单元37；其中红外检测单元32安装在壳体1内的检测窗口11位置。

线圈单元34包括导线绕组35和线圈座36，线圈35绕在线圈座36上，线圈座36为环形结构且环形中心的空洞与控制板5环形中心的空洞大小相同；线圈35绕制方向一致，且线圈35轴心方向与永磁铁205的磁极方向，即活塞206运动方向一致。

线圈单元34包括导线绕阻35和线圈座36，导线绕组35绕制在环形线圈座36上，导线绕制方向一致，导线材质为铜或铝等金属材料；线圈座36套装在安装座13上，安装面与活塞206运动方向垂直，以使线圈单元34通电时产生的磁极方向与活塞206的运动方向一致。

本实施例中，线圈座36为容易磁化、又容易消失磁性的软铁或硅钢材料制成，以提高线圈单元34通电时产生的磁场强度。

需要指出的是，线圈座36与活塞206应保持合适的距离，以使线圈单元34通电产生的磁力能够推开或拉近活塞206，使得活塞206移动。

进一步地，为提高线圈单元34通电时所产生磁场的强度，可以采取的措施包括：增大流过导线绕组35的电流值，增加导线绕组35的圈数，减小线圈座36和活塞206轴向上的距离。

红外检测单元32和控制单元31电气相连，作为控制单元31的输入；线圈单元34和驱动单元33电气相连，驱动单元33和控制单元31电气相连，并受控制单元31控制。

红外检测单元32用于检测是否有物体或者人手靠近检测窗口11，并把检测信号送给控制单元31；控制单元31是电控装置3的控制中心；驱动单元33为线圈单元34提供工作电流；线圈单元34通电时产生磁场；电源单元37为整个电控装置3供电。

当红外检测单元32检测到有物体或者人手靠近检测窗口11时，把有效检测信号送给控制单元31，控制单元31指令驱动单元33产生适合的电流信号给线圈单元34，线圈单元34流过电流后，产生相应的磁场，利用“同性相斥，异性相吸”的原理，使得活塞206移动。

本实施例的工作过程如下：

当红外检测单元32检测到物体或者人手靠近检测窗口11时，将此信号传送给控制单元31，控制单元31发送指令信号给驱动单元33，驱动单元33以一定频率改变流经导线绕组35电流的方向。当流经导线绕组35电流方向为第一方向时，产生磁场的方向与活塞206的磁极方向相反，“异性相吸”，在磁力的作用下活塞206沿着线圈座36轴心向靠近线圈座36的方向运动，即向下运动，储液筒203内的的流体被压缩，单向出液阀门207打开，单向进液阀门202关闭，液体沿着出液孔洞209进入出液管208和延长管205；改变流经导线绕组35电流的方向为反方向，产生磁场的方向与活塞206的磁极方向相同，“同性相斥”，在磁力的作用下，活塞206沿着线圈座36轴心向远离线圈座36的方向运动，即向上运动，单向进液阀门202打开，单向出液阀门207关闭，出液停止，储液筒203内的空气压力为负压，在大气压的作用下，液体从导液管201通过单向进液阀门202进入到储液筒203；流经导线绕组35的电流方向不断改变，产生的磁场方向不断改变，磁力驱动活塞206在储液筒203中上下往复运动，不断地把液体从液体容器4内经单向进液阀门202进入储液筒203，再从出液孔洞209进入出液管208和延长管205，完成自动出液。

当红外检测单元32检测到物体或人手离开检测窗口11时，将此信号传送给控制单元31，控制单元31发送信号给驱动单元33，给导线绕组35停止供电，导线绕组35断电时，磁场消失，活塞206停止运动，出液停止。

本实施例只需匹配连接螺纹，即可直接配合功能液体的包装容器使用，不需要配置专门带气孔的储液箱，拓展了自动出液器的使用范围；同时采用磁场力带动活塞206运动为出液提供动力，避免了液压泵停止出液后的滴漏现象。

实施例2：

本发明一种通用自动出液器，活塞206为塑料材料，其上嵌有磁化后端永磁材料制成的镶块，镶块的磁极方向与活塞26运动方向一致，其余结构和实施例1相同，可实现相同的效果，同时降低了成本。

实施例3：

本发明一种通用自动出液器，如图2所示，包括壳体1、出液机构2和电控装置3，其中壳体1、电控装置3和实施1相同，出液机构2和实施1相比：

增加了弹簧204，弹簧204安装在储液筒203内，一端连接在活塞206的一侧，另一端和单向进液阀门202相连。

活塞206为容易被磁性吸引的铁、钴、镍或它们的合金制成。

本实施例的工作过程如下：

当红外检测单元32检测到物体或人手靠近检测窗口11时，将此信号传送给控制单元31，控制单元31发送信号给驱动单元33，驱动单元33给导线绕组35脉冲通电。导线绕组35通电时，产生磁场，在磁力的作用下，活塞206沿着线圈座36轴心向靠近线圈座36的方向运动，即向下运动，弹簧204被压缩，单向出液阀门207打开，单向进液阀门202关闭，储液筒203内的流体被压缩，沿着出液孔洞209进入出液管208和延长管205。导线绕组35断电时，弹簧204在弹力的作用下恢复自然状态，活塞206在弹簧204的作用下复位，单向进液阀门202打开，单向出液阀门207关闭，出液停止，储液筒203内的空气压力为负压，在外界大气压的作用下，液体从导液管201通过单向进液阀门202进入到储液筒203；导线绕组35在脉冲通电的作用下，产生脉冲磁场，磁力与弹力交替作用，驱动活塞206在储液筒203中上下往复运动，不断地把液体从容器内经单向进液阀门202进入储液筒203，再从出液孔洞209进入出液管208和延长管205，完成自动出液。

当红外检测单元32检测到人手离开检测窗口11时，将此信号传送给控制单元31，控制单元31发送信号给驱动单元33，给导线绕组35停止供电，导线绕组35断电时，磁场消失，弹簧204在弹力的作用下恢复自然状态，活塞206在弹簧204的作用下复位，单向进液阀门202打开，单向出液阀门207关闭，出液停止；储液筒203内的空气压力为负压，在外界大气压的作用下，液体从导液管201通过单向进液阀门202进入到储液筒203，为以后的出液做好准备。

本实施例增加了弹簧204，活塞206材质变更为铁、钴、镍或它们的合金，使得活塞206在弹力和磁力的交互作用下运动，实现了自动出液的效果，降低了成本。

实施例4：

本发明一种通用自动出液器，活塞206为塑料材料，其上嵌有容易被磁性吸引的铁、钴、镍或它们的合金制成的镶块。镶块的磁极方向与活塞206运动方向一致，其余结构和实施例3相同，可实现相同的效果，同时降低了成本。

需要指出的是，总出液量由活塞206往复运动的次数和活塞206单次往复运动出液量的乘积决定；活塞206往复运动次数由导线绕组35脉冲通电的次数或导线绕组35电流方向周期变化的次数决定，增大导线绕组35脉冲通断电次数或电流方向变化的频率，可提高活塞206单位时间内往复运动的次数，反之亦然；活塞206单次往复运动出液量由活塞206行程和储液筒203直径所决定，减少活塞206行程或储液筒203直径，可减少活塞206单次运动出液量，反之亦然；在同等出液时间和出液总量的情况下，减小活塞206单次往复运动出液量，增加活塞206在单位时间内往复运动的次数，可提高出液精度，改善出液停止后液体滴漏现象以及降低对电源单元37的要求。

上述实施例结合附图对本发明进行了描述，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制，应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些均属于本发明的保护范围。

Claims (14)

1.一种通用自动出液器，其特征在于：它包括壳体、出液机构和电控装置；所述壳体为所述出液机构提供结构支撑，所述电控装置安装在壳体内部；所述壳体中间设有空心圆柱状的安装座，安装座内壁设有安装接口，用于与液体容器的安装接口连接，实现自动出液器和液体容器的连接和固定；所述壳体侧边开有检测窗口，用于所述电控装置检测物体或人手的接近信号；所述壳体中心开有导向孔洞，导向孔洞和安装座中心重合。

2.根据权利要求1所述的通用自动出液器，其特征在于：所述安装接口为螺纹接口。

3.根据权利要求1所述的通用自动出液器，其特征在于：所述出液机构包括导液管、单向进液阀门、储液筒、活塞、单向出液阀门和出液管；导液管一端插在液体容器内的液体内，另一端通过单向进液阀门和储液筒的下端相通，并固定在储液筒的下端；储液筒为“Y”型中空结构，作为活塞运动的缸体和储存液体的容器，安装固定在壳体上，储液筒的中心与安装座的中心重合；活塞安装在储液筒内，与储液筒过渡配合，在储液筒内上下运动；活塞上开有出液孔洞，出液孔洞一端连通储液筒，另一端通过单向出液阀门与出液管的一端相通，出液管的另一端穿过壳体上的导向孔洞。

4.根据权利要求3所述的通用自动出液器，其特征在于：所述活塞为经磁化后的永磁材料制成，其磁极方向与活塞运动方向一致。

5.根据权利要求3所述的通用自动出液器，其特征在于：所述储液筒内设置有上止面和下止面，分别用作所述活塞运动的上止点和下止点。

6.根据权利要求3所述的通用自动出液器，其特征在于：所述出液机构还包括套装在出液管上的延长管，延长管与出液管相通，用于调整出液的位置和方向。

7.根据权利要求1所述的通用自动出液器，其特征在于：所述电控装置包括控制单元、红外检测单元、驱动单元、线圈单元和电源单元，其中红外检测单元安装在壳体的检测窗口位置；线圈单元包括导线绕阻和线圈座，导线绕组绕制在环形线圈座上，导线绕制方向一致，导线材质为金属材料；线圈座安装面与活塞运动方向垂直，以使线圈单元通电时产生的磁极方向与活塞的运动方向一致。

8.根据权利要求7所述的通用自动出液器，其特征在于：所述线圈单元安装面与所述活塞保持合适的距离，以使所述线圈单元通电产生的磁力能够推开或拉近所述活塞，使得所述活塞移动。

9.根据权利要求7所述的通用自动出液器，其特征在于：所述线圈座为容易磁化、又容易消失磁性的软铁或硅钢材料制成，以提高所述线圈单元通电时产生的磁场强度。

10.根据权利要求7所述的通用自动出液器，其特征在于：所述红外检测单元和所述控制单元电气相连，作为所述控制单元的输入；所述线圈单元和所述驱动单元电气相连，所述驱动单元和所述控制单元电气相连，并受所述控制单元控制。

11.根据权利要求7所述的通用自动出液器，其特征在于：所述红外检测单元用于检测是否有物体或者人手靠近检测窗口，并把检测信号送给所述控制单元；所述控制单元是电控装置的控制中心；所述驱动单元为线圈单元提供工作电流；所述线圈单元通电时产生磁场；所述电源单元为整个电控装置供电。

12.根据权利要求7或10所述的通用自动出液器，其特征在于：当所述红外检测单元检测到有物体或者人手靠近检测窗口时，把有效检测信号送给所述控制单元，所述控制单元指令所述驱动单元产生适合的电流信号给所述线圈单元，所述线圈单元流过电流后，产生相应的磁场，使得所述活塞移动。

13.根据权利要求3所述的通用自动出液器，其特征在于：为降低成本，所述活塞为塑料材料，其上嵌有磁化后端永磁材料制成的镶块，镶块的磁极方向与活塞运动方向一致。

14.根据权利要求3所述的通用自动出液器，其特征在于：为降低成本，所述活塞为容易被磁性吸引的铁、钴、镍或它们的合金制成，或为塑料材料，其上嵌有容易被磁性吸引的铁、钴、镍以及它们的合金制成的镶块；所述出液结构增设一个弹簧，弹簧安装在储液筒内，一端连接在所述活塞的一侧，另一端和所述单向进液阀门相连。

Images