JPS59209570A - 流体デイスペンサ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 くに液体洗剤類、石＃類および殺閑剤類を分配するだめ
の自動ティスペンサに関する。使用者かボタンを押し、
ハンドルを動力・すなどを必要としないで計測計の石鹸
または他の材料を放出するディスペンサの出現は長らく
望まれていた。多数の使用者による慣用のディスペンサ
のこのようなアクチュエータの取り扱いは、微生′吻類
に起因する病気をひるめ、丑だ、このディスペンサアク
チュエータ付近の外観を見苦しくする。このようにディ
スペンサ出口の下の手首だは他の受は皿の存在に応答し
て、予定量の液体石鹸などを放出するディスペンサが慣
用ディスペンサ類の上記の諸欠点を解消することになる
。

それゆえ、本発明の目的はティスペンサ出１］の近くへ
千または他の受は皿を単にもって来るたけで応答して石
鹸、洗剤、寸たは他の液体または半固体分量用（以後流
体という）を放出することにある。

本発明の他の目的は予定量の流体（以後分量という）が
各使用時にデイスペンサ刀・ら放出されることにある。

さらに本発明の目的は、このティスペンサはこのティス
ペンサ内に入れることができる使い捨て流体容器の使用
に適合し、またこのような使い捨て容器が、使い捨てバ
ルブ手段および出口手段と一体化されていることにある
。この方法では、容器から出口手段を通る湿潤された全
通路はこのコンテナーが空になった後捨てることができ
、それにより微生物類の集合の機会が最小化される。

本発明のさらに他の目的は、このティスペンサが電気的
な接近検出器手段を含み、丑だ該接近検出器手段は電力
消費量が最少であり、処分可能または再充電可能電池類
を使用できることにある。

不発明は、 （ａ）　　バルブ手段および出口手段に一体化している
流体用たわみ性容器； （ｂ）　　該たわみ性容器へしぼり力を与える手段；お
よび （ｃ）該バルブ手段の開口および閉鎖のための手段に連
結されｆｃ接近検出器手段； を含む流体ディスペンサを目的とする。

本発明はとくに液体ディスペンサーを目的とし、このデ
ィスペンサーは電蝕、電子接近検出器、たわみ性の使い
捨て袋容器の保持および支持用手段、容器組み立て物の
一部である使い捨てバルブの開口および閉鎖を行うアク
チュエータ、袋の頂部へ力を加る加圧手段およびバルブ
の開口時に流体を袋からバルブを通って移動する流体を
含む。

本発明の好捷しい実施態様では、ディスペンサの動力源
は乾電池であり、このディスペンサはどこへでも置くこ
とができる。接近検出器は短いパルスの赤外勝放射を使
用しており、この赤外線放射はディスペンサ出口の下部
の領域に向けられたビームとして、゛また出口の下にお
かれだ手または他の受は皿からの反射光を受信するよう
に設計されている赤外線検出器と組合わされている。こ
の検出器が光信号を受信すると（常に使用可能とするた
めに連続的にエネルギーが与えられている）、これがタ
イミングパルスに転換されて、アクチュエータへ伝達さ
れ、バルブを開口する。

あらかじめ定められた間隔ののち、次のタイミングパル
スがこのアクチュエータへ送られ、バルブを閉鎖する。

流体容器はたわみ性の袋であり、検出器上のたなの上に
水平に置かれてｂる。バルブ手段および出口手段もまた
使い捨てであり、この袋に連結され、その下につシ下が
っている。この容器からの実質的に一定な流速を与える
ために、はね駆動圧カプレートが、袋の頂部をゆるやか
に加圧し、且つ袋が空になるにつれて徐々に力を増加し
て加圧し、この条件下でほかに力が加わっていない袋か
らの流れを自然に遅く補正するように配置されている。

一定の流速とバルブの予定開口時間とのこの組み合わせ
によって均一な分散が得られる。

ここで図面をみると、第１図および第２図はこのディス
ペンサの２外観を示し、両図ともティスペンサの前面が
左側、壁への取付は側が右側である。このディスペンサ
はブラケット３の手段によって壁へ取り付は得る。流体
は出口４から分配され、この出口はディスペンサ底部１
を貫通して突き出ている。接近検出器手段は２個の赤外
装置、すなわちエミッタ手段５および検出器手段γを使
用する。

これらは両方とも、このディスペンサの近くの、５から
のビームにより照射される全ての物体がこの照射光の一
部を検出器Ｉへ反射して戻すように同方向に、光学的に
下向きに向けられている。

第３図は、このディスペンサ側部の断面図である。どん
なたわみ性材料もたわみ性容器の製造に使用し得る。こ
のたわみ性容器は、−プζな１３によって支持される。

容器用に好ましい材料には、ゴムおよびヒートシールさ
れたプラスチックシート材料が含まれる。たわみ性の出
口チューブ４はたわみ性容器に密着され、図示のように
ディスペンサの底部領域へ出ている。特殊なソレノイド
アクチュエータに連結しているピンチング手段は、簡単
で、より好寸しいバルブおよびアクチュエータ機構から
なる。第３図ではピンチング組み立て物は、固定ピンチ
ジョー１７と可動ピンチショー１６を含む。成る適当な
ソレノイド機構１５は第３図に示され、エイエムエフ社
（ＡＭ　Ｆ　Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ　）のボタ−アン
ドプラムフィールド部（Ｐｏｔｔｅｒ　ａｎｄ　Ｂｒｕ
ｍｆｉｅｌｄ　Ｄｉｖ　５ｉｏｎ）で製作されたモデル
５８９Ｒパイステーフルインパルスリレイ（Ｍｏｄｅｌ
　Ｓ　８９　Ｒｂｉｓｔａｂｌｅｉｍｐｕ、Ｉｓｅ　ｒ
ｅｌａｙ　）をベースにしている。この機構では、ソレ
ノイドプランジャの各引張りストロークは、ソレノイド
の末２８へ向力・って移動するピン２７に起因する。第
３図に示す位置では、ピンはカム２９内のＶ形スロット
の上部脚の中で動く。ピンがこのスロットの終端へ達す
ると（第３図に示す位置）カム２９は時計方向へ廻転さ
せられ、ピンチバルブをリンク３２および可動ショー１
６の作用によって閉鎖する。ソレノイドが脱活化される
と、１ノコ部はね（不図示）がピン２７を動かしてカム
２９内のＶ形スロットの頂点位置に戻す。つさ′にソレ
ノイドが活動化されるとピン２７ばＶ形スロツ１〜の下
部脚を横断し、その終端でカム２９は逆時計方向へ廻転
を起こしてピンチバルブを開口する。こうして、ソレノ
イドの継続的な電気作用がピンチバルブの開口および閉
鎖を交互に行う。このことは重要である、吉いうのは、
流体の如何なる要求量にも１つがバルブを開口し、他の
１つがこれを閉鎖するただ２つの短い＠撃によって分配
できるからである。ボタ−アンドプラムフィールドタイ
プの装置を使用すると、成る位置から別の位置捷でのカ
ムの各移動に必要な電気衝撃の持続はわずか０１秒であ
る。一般的な流体分配では数秒程度の時間を要するので
、この種の衝撃ソレノイドの使用は屯池からの電気エネ
ルギーを大幅に節約する。

第３図の電子回路１８ｒｔ′ｉ電池１４から動力の供給
を受け、検出器７によって受信された信号を短い、たと
えは０１秒の、開口パルスへ転換する。事前にセットさ
れた間隔の後、この回路は同一のパルスをソレノイドへ
送ってバルブを閉鎖する。この事前にセットされた間隔
はこのディスペンサにとっては分配される流体量にだい
する主対照標準であイ、。これは捷だバルブを通過する
流速が一定であれは正確な対照標準となる。もし袋容器
が流体またはその容器上へ圧力を与える重力たけて単に
たな１３の上に乗っているのであれば、流速は容器が満
杯時の最高値から容器が空のときのゼロまで減少するこ
とになる。すなわち、ディスペンサからの流体の連続取
り出し中、容器が徐々に空になるにつれてこの袋容器へ
の圧力を徐々に増大させるだめの追加手段の提供が必要
となる。この方法では、袋中の流体レベルの高さに起因
して自然に減少してゆく静水圧は袋に加えられる上記の
圧力増加によって補償できる。

第４図および第５図はこのディスペンサ部品の一般的な
配列を示す。とくに第４図は、旋回支軸法によって心棒
２６に取り付けられノヒ圧カプレート１１の下に、たわ
み性の袋１９かあることを示している。この心棒は寸だ
、直すぐなレバー３０と三角レバー２０とへしつかシと
η又りイ・ｊけられる。これらの両レバーは、大寸たは
ヘアリング中で自由に廻転する軸３１によって一緒ＶＣ
取付けられている。

この大寸たはヘアリングはこのティスペンサ骨１ヤ［１
み（不図示）の重要部品である。伸長（ｄね２４は５．
２５の点においてディスペンサの・１１組みへ、２２の
点において三角レバーへ取り付けられている。第４図に
示された位置では、このはねは三角レバーの逆時計方向
回転およびそれによる圧力プレートの下方運動を生ずる
ようになっている。更に第４図一つぃて、ばね２４の中
心線が軸２１の中心線の直上を通る丑で圧力プレートが
揚げられるとこのはねはもはや三角レバーへのトルクを
与えず圧力プレート上への下方向へ１動く力がなくなる
。すなわち、圧力プレートが゛＼死点〃位置から下方へ
動くにつれて、ばねの中心線は軸２７の中心線の直上の
位＃から、？′：ｉなれる方向に動き、これが三角レバ
ーに加えられるトルクを漸進的に増加させることが理解
できる。上記の記述は厳密には、三角レバーは逆時計方
向へ動くので、ばねがその軸方向の力を減少するに十分
な長さを有するときけ−たけ成立する。その力の低下は
軸２１の中心線からばね中心線までの距離の増大に起因
するトルク効果の増大よりも少ない。圧力プレートの全
移動行程は小さく、寸だ流体が容器から出るときのばね
の短縮の効果は、この機構におけるモーメント−アーム
の増大効果、捷たはばねの中心線から軸２１の中心線ま
での距離の増大効果よりもきわめて少ないので、現夫に
はこれは合致はせるに簡単な条件である。

本発明の本質的な特長としては、容器が空になるにつれ
て起こる段々に低下する静水圧の低下効果に実質的に等
しい圧力プレート力を増加する手段を与えることだけが
必要である。

第３図は配分された流体が使い捨てたわみ性芥器１９お
よびたわみ性用ロチューブ４とたけ接触することを示し
ている。すなわち、空の容器を、満杯のものに取り替え
るときには、清浄化の必要はなく、容器および組立物が
取シ替えられるときには流体通路全体が取り替えられ、
更新される。容器の取り替えを容易にするだめ、固定ピ
ンチショー１７はコンテナーおよび出口チューブの取り
替え中は外に振り動かすように改作され得る。使い捨て
であり、′−ｉた、ソレノイド１５と協同して働ぐよう
に改作される限シ、別のバルブ機構が使用し得ることは
明らかである。たとえは、ポペット型−１たけ可動フラ
ップ型バルフを使用できる。−ｔた口゛−タリーハバル
もカム２９の角運動からその作動を誘導して使用するこ
とができる。別のバルブ機構としては、弾力院のチュー
７４を曲げてよじり封止を与えてもよい。よじり封止を
与えるだめの最少角は各弾力性材料ごとに規定され、必
要な角度にこのチュー７を曲げる全ての機構によって達
成出来る。

圧力プレート１１の使用１′ｒｉ、同時に容器中の流体
量の簡単な指示器のもととなっている。これは、た吉え
ば、軸３１上に目盛りを伺けだタイヤ圧（不図示）をの
せることによって行わ一比る。

タイヤ圧の角位置は袋中の流体量の直接指示である。壕
だ容器がはソ空の状態近くへ近ついたとき、レバーの位
置がスイッチ、点灯なとによって感知されるよってスイ
ッチ−！、たは他の亀気変喚蒔を、レバー２０または３
０と協同して七シ付は得る。

本発明の主要目的はディスペンサの連続使用に必要な電
気工ネルキーの低減１ヒにある。

電力消費の２つの主要部品は、１ハルフツレノイドおよ
び２接近検出器の光エミツタ部である。ハルフッレノイ
トの電力消費は前述のようなハイスデイブルデハイスの
使用によってすでにかなり低減されている。他の部品の
エネルキー消費を低ｌ威するため、本発明では一般的な
工業目的に使用されている他の接近検出器に使用される
よりもはるかに低いパルス週期およびパルス衝撃係数（
ｐｕｌｓｅ　ｄｕｔｙｃｙｃｌｅ　）を使用する。よシ
好ましい値は秒あたりはＹ５−２０パルスおよびは’；
０．００７の衝撃係数である。最低有効エミッタ電流も
使用される。第６図はこのディスペンサの電子回路のフ
ロック図を示す。反射光はフォトトランジスタによって
受光され、その信号は増゛ｐ畠され、つ）ハでレベルク
リッパー（１ｅｖｅｌｃｌｉｐｐｅｒ　）中で周囲光か
ら分離される。得られる信号はソレノイドに打消しを起
こさせ、バルブを開Ｉコする。０１秒パルス発生器へ送
られる。ソレノイド上の補助スイッチは、フィードバッ
ク路Ａを通じて、可変タイマーに始動し゛バルブ開口″
間隔の発生させ、信号が同じ０１秒パルス発生器へ送ら
れる最終時にソレノイドを再び打消してバルブを閉鎖す
る。ディスペンサの下から手が早目に移動するとぎは、
追加の回路Ｂが間隔タイマを停止し、直ちにソレノイド
パルスを始動する。そのソレノイドパルスは正規の開口
間隔か起るまえにバルブを閉鎖する。

電気エネルギーの消費を低減する追加手段は本発明の好
ましい実施態様の追加として使用し得る。これは追加回
路であり、図示してないが、その回路はティスペンサの
場所の一般的な室内照明の点滅を感受する。操作中、こ
のティスペンサの近く捷たは外部にある硫化カドミウム
フォトレジスタによって作動する簡単なパワートランジ
スタケートが室内燈が再び点燈される寸でのような時１
で、このディスペンサの成子作動を止める。たとえは、
ワンシフト勤務だけが行われている作業情況下では、こ
のディスペンサの゛酸油の寿命はこの条件のないものに
比べておよそ３倍となる。

【図面の簡単な説明】

第１図はディスペンサの実施態様の概観図である。 第２図はディスペンサを下から見た図である。 第３図はディスペンサの側面図であり、内部の断面を示
す。 第４図は圧力プレートを容器製上の位置捷で下げたとこ
ろを示す透視図である。 第５図は容器圧カプレートを揚げたところを示す透視図
である。 第６図はディスペンサの電子回路のブロック図である。 図において １・−ディスペンサ底部 ３・　　ブラケット ４　　　・ディスペンサ出口 ５　・　　エミッタ手段 亜 γ　・・・・検出器手段 １１　　・圧力プレート １３・・・・・・たな １４・・・・・・電池 １５・・・・・ソレノイド機構 １６　・・・・可動ピンチジョー １７・・　・・固定ピンチジョー １８　・　・電子回路 １９−　　・たわみ性の袋 ２０　・・・・・三角レバー ２１　・・・！４！ｌＩ］ ２２　・・・伸長ばね固定点 ２４　　・・・・伸長ばね ２５・・・・・　伸長ばね固定点 ２６　　・　心棒 ２７・・−・・・ピン ２８・・・・・・ソレノイドｆ１ ２９・・　・・・カム ３０・・・・直レバー ３１　・　・・・軸 ３２・・・・・リンク を夫々示す。 アメリカ合衆国８０２２２コロラド ・デンヴアー・イースト・ドナ ルド・アヴエニュー４９０１ ０発　明　者　ジョージ・ニー・ロー アメリカ合衆国６３０１１ミズーリ ・マンチェスター・セヴン・ト ロル・コート（番地なし）

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、（ａ）　　バルブ手段および出口手段に一体化して
   接続された流体用たわみ性容器； （ｂ）　　ｔｌ；／とわみ性容器へしぼり力を与える手
   段； （Ｃ）および該バルブ手段を開口および閉鎖する手段へ
   接続された接近検出器手段；を含むことを特徴とする流
   体ティスペンサ。 ２　該しほり力手段がばね、駆動レバーに接続される圧
   力プレートである特許請求の範囲第Ｊ頃に記載の流体デ
   ィスペンサ。 ３　該はね１駆動レバーが、 （ａ）（はねの軸線が液体容器の満杯時には第１の１ツ
   バ−の中央旋回支軸の近くにあり、外器が空になるとこ
   のレバーの該中央旋回支軸点を離れて移動する伸長ばね
   ； （ｂ）　　その先端が該ばねの取り付は点と圧力プレー
   トへ取り付けられた心棒の取り月は点とをそれぞれ含む
   第１のレバー；および （ｃ）容器が空になると、中央旋回支軸点からはねの中
   心線までの距離が増大することに起因するトルク増大が
   、容器か空になるとレバーの動きによって引き起こされ
   るばねの伸長の低下に起因するトルク低減よりも大きく
   するために充分な該ばねの長さ； を有する特許請求の範囲第２項に記載の流体ティスペン
   サ。 ４　該バルブ手段を開口する該手段が電磁式アクチュエ
   ータである特許請求の範囲第１項に記載の流体ティスペ
   ンサ。 ５、　該アクチュエータが電池類によって動力を供給さ
   れる特許請求の範囲第４項に記載の流体ティスペンサ。 ６　該アクチュエータがディスペンサ近くに位置する物
   体の存在に応答する電気回路によって制御される特許請
   求の範囲第４項に記載の流体ディスペンサ。 ７　該電気回路がディスペンサの下を狙う可視または非
   可視光のパルス化エミッタ手段および該エミッタ手段と
   同じ方向を狙う光の検出手段を使用し、ディスペンサ近
   くで、該エミッタ手段と検出器手段との共通路中の物体
   の存在がエミッタ手段から発生された光の少くとも成る
   量が反射されて検出器手段へ戻ることを引起し、該検出
   器手段は該接近する物体に応答する信号を送るのに充分
   な感度を有する特許請求の範囲第６項に記載の流体ディ
   スペンサ。 ８、　該アクチュエータがパイステイブルテバイスであ
   りそれを第１位置へ収めるだめの電流の短時間の印加、
   およびそれを第２位置へ収めるだめの電流の追加の短時
   間印加の利用を特徴とし、さらに電流の第３の短時間印
   加がそれを該第１位置へ戻すことを特徴とする特許請求
   の範囲第４項に記載の流体ディスペンサ。 ９　分配されるべき該液体または半固体分量用の貯蔵容
   器、該液体捷たは半固体分量をディスペンサから排出す
   るバルブ、該ハルツ用の電気機械的アクチュＪ−夕を含
   み、該アクチュエータは該液体まだは半固体分量が分配
   される受領・物体の接近に応答する検出器を有する電気
   回路によって、駆動をれる液体まだは半固体分量用のデ
   ィスペンサ。 １０　　該検出器がディスペンサの下を狙う可視または
   赤外光めパルス化エミッタおよび該エミッタと同じ方向
   を狙う光の検出器を含み、該流体ディスペンサ近くのお
   よび該エミッタと検出器との共有路中の吻本の存在がエ
   ミッタから発生された光の少くとも成る分が反射されて
   該検出器へ戻ることを引き起こし、該検出器が該接近物
   体に応答する信号を送るのに充分な感度を有する特許請
   求の範囲第９項に記載のディスペンサ。