KR20010074693A

KR20010074693A - 독립된 가압 가스 공급원을 채용한 가스 구동식 액체 분배기

Info

Publication number: KR20010074693A
Application number: KR1020017000399A
Authority: KR
Inventors: 파슨스나탄이.; 에브너엠마누엘씨.주니어
Original assignee: 나탄 파슨스; 아리첼 테크놀로지스, 인크.
Priority date: 1999-05-11
Filing date: 2000-05-11
Publication date: 2001-08-09
Also published as: TW503094B; EP1096873A1; US20010010316A1; WO2000067628A1; US6276565B1; EP1096873B1; AU5001500A; CA2336975A1; DE60005457T2; CN1315842A; US6386403B2; JP2002544066A; DE60005457D1

Abstract

물체 센서(18)는 손(20) 등의 물체를 탐지하며 액체 비누(86)가 분배가능한 비누 용기(12)로부터 유동하도록 하는 밸브(52)를 작동시킨다. 액체 비누는 일반적으로 점성을 가지나 이산화탄소 카트리지(32)로부터 인가된 압력으로 인해 배출되는 경향이 있다. 압력 조절기 조립체(40)는 비누 용기의 내부 압력이 소정의 최대치보다 적은 경우에는 이산화탄소 카트리지(32)로부터 가스가 비누 용기(28)로 유입되도록 한다.

Description

독립된 가압 가스 공급원을 채용한 가스 구동식 액체 분배기{GAS-DRIVEN LIQUID DISPENSER EMPLOYING SEPARATE PRESSURIZED-GAS SOURCE}

관련 출원에 대한 참조

본 출원은 압력 보정 액체 분배기에 대한 1998년 12월24일 출원된 파슨스(Parsons) 등의 미국 특허 출원 제09/220,425호에 관련된 것이다.

발명의 배경

본 발명은 액체 분배 특히, 액체 비누 등의 점성을 갖는 액체의 분배에 관한 것이다.

세면대 및 유사 설비내에 자동 유동 제어의 유지 및 위생상의 이점은 공지되어 있으며, 많은 공중 화장실 설비에는 자동 수도꼭지 및 유수장치가 제공된다. 이러한 설비에서 액체 비누의 분배를 자동화하는 데 있어서 유사한 이점이 있으나, 널리 이용되지 않고 있다.

이와 같이 느린 보급에 대한 이유는 설비의 어려움때문이다. 액체 비누 분배기의 설비는 추가의 배선을 필요로 하기 때문이다. 이러한 문제점에 한가지 해결책은 배터리로 작동되는 시스템을 이용하는 것이다. 이러한 접근 방식은 다수의 유수 장치를 자동화하도록 개선하는 것이 보다 보편적이나, 점성이 큰 액체 비누를 펌핑하기 위해 요구되는 전력은 상당하다. 배터리가 용인할 수 없을만큼 크지 않다면 액체 비누 분배기의 배터리 수명을 단축시킬 것이다.

발명의 요약

전술한 파슨스 등에 의한 출원이 지시하는 바와 같이, 리필 비누 용기 내에 펌핑 에너지가 압축된 유체 형태로 펌핑 에너지가 제공된다면 적당한 크기의 바텟리가 허용가능한 수명을 제공할 수 있음을 알게 되었다. 용기 내의 압력은 점성 액체가 허용가능한 속도에서 분배기 출구를 통해 배출되기에 충분하며, 전력(일반적으로, 배터리)은 유동만을 제어하는 데 요구되며 점성을 갖는 액체 비누를 배출하는 데는 요구되지 않는다.

이러한 개념은 분배되어질 액체로부터 분리된 용기 내에 압축된 유체를 제공하기 위해 일부 다른 분배물 내에 이용된 개념을 채택함으로써 개선될 수 있다. 분배되어질 액체 비누 또는 다른 액체에 대한 용기는 가압 액체를 함유하는 카트리지이며 다른 용기에 의해 그 자체가 둘러싸여져 있는 다른 용기보다 낮은 압력하에서를 제외하고는 상당히 커지는 경향이 있다. 카트리지는 저장고 내에 액체를 압축하기 위해 액체 용기 내부로 가스로서 방출될 수 있는 고압하의 환경을 갖는다. 가압된 가스는 압력 조절기에 의해 필요한만큼 유동된다. 압력 조절기는 최종적인 저장고 압력이 카트리지에 공급되는 압력을 넘지 않는 소정의 제한치를 초과하지 않는 한, 가압 가스가 카트리지로부터 액체 용기로 유동하도록 한다. 최종 압력은 액체가 액체 용기 내의 출구를 통해 압력을 가하도록 한다. 분배되어질 액체로부터 분리된 가압 유체를 저장함으로써, 액체 용기에 요구되는 크기 및/또는 강도를 감소시킨다.

본 발명의 일 실시태양에 따라, 물체 센서에 응답하여 유동이 제어된다. 예를 들어, 제어 회로는 센서가 출구 부근의 사용자의 손을 탐지할 때 비누의 유동을 허용할 수 있다.

도면의 간단한 설명

본 발명은 첨부된 도면을 참조하여 기술되어질 것이다.

도1은 본 발명의 교지를 구체화한 비누 분배 스테이션의 단면도.

도2는 비누 분배 리필 유닛 및 영구 벽 유닛으로부터 분리된 비누 분배 스테이션을 도시한 도1과 유사한 도면.

도3은 도2에 도시된 스토퍼를 보다 상세하게 도시한 단면도.

도4는 벽 단위의 압력 조절기 조립체와 정합된 분리가능한 리필 유닛을 보다 상세하게 도시한 단면도.

도5는 도2의 영구 벽 유닛의 평면도.

도6은 단면으로 도시된 유동 제어 밸브 및 제거된 하우징을 상세하게 도시한 정면도.

도7은 분배 스테이션의 저면도.

도8은 부분 개방된 위치에서 하우징을 도시한 분배 유닛의 측면도.

도9는 분배 유닛의 안전 래치 기구의 상세 횡단면도.

도10은 분배 시스템이 유동 제어에 이용하는 솔레노이드의 횡단면도.

발명의 상세한 설명

도1은 본 발명의 교지를 실행하는 측면 분배 스테이션(10)을 도시하고 있다. 분배가능한 리필 유닛(12)이 벽(16) 위에 장착된 영구 벽 유닛(14)에 체결된다.물체 센서(18)가 사용자의 손(20)을 검출할 때, 액체 비누는 설명되어질 유출구(22)를 통해 유동한다.

영구 벽 유닛의 요소 중의 하나가 하우징(24)이다. 도2는 하우징이 장착판(27)에 의해 벽(16)에 체결된 브래킷 부재(26) 상에 피벗 회전가능하게 장착됨을 도시하고 있다. 도시된 위치에서, 리필 유닛(12)이 설치되고 제거되도록 한다. 리필 유닛은 비누 용기(28)를 포함하고 병 목부에 나사 체결된 도킹 조립체(30)를 포함하며, 도시된 실시예에서 슬리브(31)의 형태를 취하고 있는 카트리지 홀더를 포함한다. 카트리지 홀더는 압력원 카트리지(32)를 포함한다.

일반적으로, 카트리지는 일반적으로 고압하에서 이산화탄소를 함유한 원통형 의 황동 용기이다. 압력은 5.5 내지 20.0 MPa(800 내지 2900 psi)의 범위내에 놓여질 것이다. 이러한 압력에서, 이산화탄소는 통상적으로 액체 상태이며, 거의 비어 있는 비누 용기에 적정 압력을 제공하기 위해 요구되는 이산화탄소의 양은 거의 체적을 차지하지 않고 있다. 이는 고압의 유체를 담기 위해 필요한 강도를 카트리지에 제공하기 위해 보다 실용적으로 제조된다. 가압 유체가 액체 비누와 동일하게 저장되어 있다면, 이는 요구되는 압력 저항 강도로 조성될 필요가 있는 비교적 대형의 용기가 될 것이다. 그렇지 않으면, 용기는 저압에서 요구되는 양의 가압 가스를 저장하기 위해 보다 대형화될 것이다.

정확한 압력은 본 발명의 이점을 인지하는데 중요하지 않으나, 카트리지 체적이 액체 용기 체적의 5% 이하로 허용하도록 한다. 본 발명의 교지가 가스 상태에서 가압된 유체를 저장하는 시스템에서 실행된다 하더라도, 액체 또는 고체 상태저장을 초래하는 압력이 대신 사용될 수 있다. 이와 관련하여, 일부 경우에는 실온 상태에서 평형 증기압이 이산화탄소의 증기압보다 적은 물질을 이용하는 것이 바람직한 것으로 간주된다. 등록상표 FREON 냉매 중의 하나(예를 들어, 트리클로로플루오르메탄)로서 폴리할로겐화된 탄화수소이다. 그러나, 우리는 최상의 물질보다 환경적으로 보다 양호한 이산화탄소를 선호한다. 압축 질소는 또 다른 대안이며, 이산화탄소가 불충분하게 비 반응성을 갖는 경우에 바람직하다.

이하 설명되어질 것처럼, 영구 벽 유닛(14) 내의 리필 유닛(12)의 설치는 카트리지(32)가 가압된 이산화탄소를 방출하지 못하도록 하는 카트리지 캡(34)을 천공시킨다. 카트리지 슬리브(31)는 슬리브(31)의 내벽 표면과 카트리지(32)의 외부면 사이에 남아있는 축선 통로(38)와 연통하는 슬리브 포오트(36)를 형성한다. 조립 이후에, 압력 조절기 조립체(40)는 이후 상세히 설명되어질 카트리지의 내부와 비누 용기 사이의 가압기 통로를 형성하도록 축선 통로(38)와 협력한다.

튜브(42)는 도3에 도시되어진 바와 같이,스토퍼(44)의 내부 통로(45)를 통해 비누 표면 위의 영역에 가압된 가스를 전송한다. 튜브(42)가 비누 표면(42) 위로 연장함으로 인해, 비누는 가압기 통로에 도달할 수 없다. 스토퍼(44)는 압축기 카트리지로부터 입력에 의해 상부로 향하는 위치에 도시되어져 있다. 카트리지가 천공되기 이전에, 스토퍼는 튜브(42)가 내부 통로(45)를 밀폐시키는 하부 위치에 놓여져 있다. 이는 도시된 작동이 보장되지 않을 때, 액체 비누가 선적중에 튜브로 유입되는 것을 방지한다.

비누 용기(28)가 가압될 때, 이산화탄소는 병의 목부를 통해 도킹 조립체 내에 형성된 환형 채널(48)은 슬리브(31) 둘레의 액체 비누를 가압하는 경향이 있다. 환형 채널(48)는 도킹 조립체 내에 형성된 출구 통로(50)와 연통한다. 액체 비누는 이후 보다 상세히 기술되어질 것처럼, 밸브 조립체(52) 및 전기 액츄에이터를 포함하는 전기 밸브의 제어하에서 유출구(22)를 통해 배출된다.

도4는 상부, 중부, 및 하부 통로 형성 부재(54,56,58), 및 하부 통로 형성 부재(58)를 수용하는 보어 형성하는 본체 부재(60)를 포함하는 도2의 압력 조절기 조립체를 도시하고 있다. 상부 통로 형성 부재(54)는 카트리지 관통 캐뉼러(62)를 포함한다. 카트리지(32)로부터의 유체는 캐뉼러 및 중간 통로 형성 부재(56) 내의 통로(64)를 통해 중간 및 하부 통로 형성 부재(56,58)에 의해 형성된 밸브 챔버(66)로 유동할 수 있다. 밸브 챔버(66)는 하단부가 개구 및 밸브 시이트(70)로 형성되는 밸브 가이드(68)와 끼워맞춤된다. 밸브 챔버(66)는 바이어스 스프링(72)이 압력 조절 밸브 부재(74)를 가압하는 밸브 시이트(70) 및 개구가 형성된 하단부에서 밸브 가이드(68)와 끼워맞춤된다.

바이어스 스프링 힘에 대항하는 것은 나사 체결된 챔버 플러그(77)에 의해 정위치에 고정된 조절기 스프링(76)이 저압 챔버(80) 내에 미끄럼가능하게 장착된 플런저(78)를 통해 인가하는 힘이다. 플런저(78)와 저압 챔버(80)의 내벽 사이에 시일(82)이 제공된다.

저압 챔버(80) 내의 압력이 소정의 제한 수치보다 적은 한, 조절기 스프링(76)은 바이어스 스프링(72)의 힘을 극복하기 위해 충분한 힘이 인가된다. 이로 인해, 밸브 부재(74)가 착석되지 않도록 한다. 캐뉼러(62) 및 중간 하우징통로(64)를 통해 밸브 챔버(66)로 유동하는 가압된 이산화탄소는 중간 하우징 통로(64)에 유입될 수 있다. 이러한 챔버로부터, 포오트(84)를 통해 압력 조절기 조립체(40)의 외부로 유동할 수 있다. O-링 시일(85)은 빠져나간 이산화탄소가 유동하지 못하도록 하나, 슬리브(31)와 압력 조절기 조립체(40)사이의 간극을 통해 상부로 유동할 수 있다. 이로부터, 슬리브(31)와 카트리지(32) 사이의 간극을 통해 슬리브 포오트(36)로 유동한다. 슬리브 포오트(36)는 비누가 비누 용기의 내부로 유입되도록 하며, 환형 채널(48), 출구 통로(50) 및 밸브(52)를 통해 비누가 배출되도록 한다.

카트리지(32)로부터 가압 통로를 통해 비누 용기의 내부로 유동하는 중에, 이산화탄소는 소결된 청동으로 이루어진 필터(88)를 통해 유동하여, 임의의 동반 입자가 밸브로 도달하는 것을 방지한다. 유체의 상 변동에 조력하는 대형 내부면을 제공하며, 카트리지 내에 우세하는 고압에서 이산화탄소는 액체이며, 큰 내부 표면적의 소결된 청동은 증발 공정을 가속화하는 경향이 있다.

이러한 이산화탄소 유동은 저압 챔버(80) 내의 압력이 비교적 낮은 수치의 68.9 KPa (10 psi) 이하가 될 경우에만 발생할 수 있다. 카트리지 압력이 상기 압력보다 높으면, 낮은 한계치는 신속하게 초과하며, 플런저(78) 상의 최종적인 하향력은 조절기 스프링(76)의 압력을 초과한다. 바이어스 스프링(72)은 밸브 부재(74)를 착석시키며 비누 유동이 다시 낮은 챔버 압력을 초래할 때까지 이산화탄소 유동을 부유시킨다. O-링의 시일(90,92,94)은 고압의 이산화탄소가 밸브 챔버(66) 및 밸브 챔버의 가압 통로의 일부분 내에 갖혀있도록 한다. 밸브 부재(74)가 여러가지 이유로 착석되지 못하면, 저압 챔버(80)의 압력은 증가되며 고압 가스가 외부로 배출되자 챔버(80)가 압력 릴리프 포오트(95)와 연통하는 지점으로 플런저(78)를 아래로 누르게 된다.

유동 제어 밸브(52)의 작동을 이해하기 위해서, 압력 조절기 조립체(40)가 평면도에서 원형으로 도시되어진 도5를 참조하기로 한다. 도4의 압력 조절기 조립체(40)를 둘러싼 도킹 조립체(30)는 도6에 그 폭이 명시된 돌출 견부(96)를 갖는 것을 제외하고는 일반적으로 원형이다. 이러한 견부(96)는 내부에 도4의 출구 통로(50)를 형성한다.

도6에 도시되어진 바와 같이, 견부(96)는 견부 상에 장착된 밸브(52)의 본체 부재(98)를 갖추고 있다. 이러한 본체 부재(98)는 액츄에이터 보어가 넓어진 스프링 챔버(107) 내에 함유된 스프링(106)에 의해 가요성 격막(flexible diaphram, 104)에 대해 가압되는 액츄에이터 로드(102)를 구비한 액츄에이터 보어(100)를 형성한다.

격막(104)은 분배 밸브 시이트(108)에 대해 가압되어 비누 유동을 방지하나, 스프링(106)이 액츄에이터 로드(102)에 대해 가해지는 힘은 용기가 가압되지 않을 때, 예컨데 선적중에 비누 유동을 방지하기에 충분할 정도로만 크다. 교체 유닛이 설치되고 용기가 가압된다면, 격막은 피벗 핀(110) 둘레로 피벗회전가능한 로커 아암(109)이 도5에 도시된 솔레노이드(112)에 의해 정위치로 고정될 때 착석 위치에 유지된다. 솔레노이드(112)가 비누 분배를 시작하기 위한 제어 시스템 기준을 충족시키는 물체를 센서 탐지에 반응하여 상태를 변경시킨다. 이는 액츄에이터 로드가 격막(104) 상에 인가된 가압된 액체 비누 힘 하에서 후퇴하도록 하며, 이로 인해 비누가 유동된다.

일반적으로, 제어 시스템은 적절한 타겟이 탐지된 이후에 소정의 기간동안 비누 유동을 허용한다. 상기 기간이 지난 이후에, 밸브는 다시 밀폐된다. 사용자의 손이 분배기 아래에 얼마나 오랫동안 머무르냐에 따라 소정 기간이 달라진다 하더라도, 제어 회로는 분배되어질 비누의 특정 형태의 점성에 따라 기간을 변경시킴으로써 사용량 변동을 최소화시킬 수 있다. 도2에 도시되어진 바와 같이, 리필 유닛은 탭(114)을 포함하며, 탭의 위치는 함유된 비누의 점성 또는 제어 회로가 적정 기간에 도달하는데 응답하는 다른 특성을 나타낸다. 도5는 제어 회로 내에 존재한다면, 리필 유닛이 포함하는 탭의 위치를 감지하기 위해 브래킷 부재(26)의 표면 상에 제공되는 다수의 스위치 중의 하나인 멤브레인 스위치(116)를 도시하고 있다.

다시 설치 공정을 살펴보면, 도6에 도시되어진 바와 같이, 교체 유닛(12)의 도킹 조립체(30)가 하우징(24)의 내부 벽 표면 내에 캠 슬롯을 결합시키는 캠 핀(120)을 형성한다. 도8은 개방 단부(124)를 갖는 캠 슬롯(122)을 도시하고 있으며, 개방 단부에서 하우징이 설치 개시부에서 밀폐되기 시작함에 따라 캠 핀이 캠 슬롯(122)에 유입할 수 있다. 슬롯으로부터 하우징(24)의 피벗 축(126)까지의 거리는 개방된 단부로부터의 거리가 감소된다. 그 후, 완전 개방 위치로부터 도8의 중간 위치를 통해 도1의 밀폐된 위치까지의 하우징의 피벗팅은 교체 유닛을 영구 유닛 상에 가압시키고 전술한 방식으로 용기를 가압시키기 위해 카트리지를 천공시킨다.

하우징(24)의 내부 벽 내에 형성된 또 다른 아치형의 슬롯(128)은 현재 설명되어질 안전성의 이유로 브래킷 부재(26) 내에 제공된 스톱 핀(130)을 수용한다. 하우징(24)이 피벗 회전함에 따라, 아치형의 슬롯(128)은 스톱 핀(130)을 따라 미끄럼 이동한다. 이는 스톱 핀이 하우징 벽 상에 장착된 스프링 장전식 래치 핀(134)의 캠 표면(132)과 결합하도록 한다(도9). 이로 인해, 스톱 핀은 하우징이 계속해서 피벗회전할 수 있도록 래치 핀(134) 및 전체-핀 연장부(136)를 변위시킨다. 이는 래치 핀(134)이 도9에 도시되어진 것처럼 다시 연장되는 스톱 핀(130)의 다른 측면으로 향하도록 한다. 하우징이 완전히 밀폐될 때가지 피벗팅은 상기 위치로부터 계속된다.

하우징이 계속해서 개방되어질 때, 사용자는 도8에 도시된 시계 방향으로 하우징을 피벗회전시킨다. 이는 래치 핀(134)이 도9에 도시된 위치에 놓이도록 한다. 즉, 스톱 핀(130)은 편평한 측면 상에서 래치 핀(134)과 교차하며 이로 인해 하우징이 완전히 개방되는 것을 방지한다. 이러한 위치에서, 교체 유닛(12)은 도4의 O-링(80)의 시일이 약간 해제되고 고 유동 저항을 부과하기에 충분하게 상승된다. 이는 점차적인 카트리지 감압을 허용하며 고압의 가스가 신속하게 배출되는 바람직하지 못한 결과를 방지한다. 개방 공정을 완료하기 위해서는, 사용자는 래치 핀(134)이 더 이상 피벗 이동을 방해하지 않도록 핀(13)을 당겨야 한다.

도7은 분배기의 저면도이다. 도시된 실시예에서, 도4의 챔버 플러그(77)는 브래킷 부재(26) 내의 개구를 통해 가시화되며, 플런저(78)가 이동함에 따라 도4의 챔버(139) 내외부로 공기의 유동을 허용하는 릴리프 구멍(138)에서도 마찬가지이다. 도7은 물체 센서(18)의 송신기 및 수신기 변환기(140,142)를 도시하고 있다.

바람직하게, 센서 회로의 전력 및 솔레노이드 제어에 이용되는 회로는 배터리에 의해 제공되며, 도2는 배터리(144)를 포함하는 유닛을 나타내고 있다. 배터리 전력의 이용은 도10의 솔레노이드를 예시하는 래칭식 변형 솔레노이드의 경우 가장 실용적이다. 바이어스 스프링(146)은 보빈(150) 내에 장착된 내부 플러그(149) 및 전자석 플런저(148) 사이에 힘을 인가시킨다. 이는 플런저(148)가 보빈(150)을 둘러싸는 하우징(154) 내에 장착된 정면 플러그(152) 내의 개구를 통해 배출되도록 하는 경향이 있다. 그러나, 보빈(150) 내에 장착된 영구 자석(156)은 플런저(148)가 도시된 후퇴 위치에 놓여져 있을 때 통상적으로 플런저(148)를 스프링 힘에 대해 유지시킨다. 플런저(148)가 후퇴 위치에 놓여져 있을 때, 로커 아암(109)이 유동 제어 밸브를 밀폐된 채로 유지하며, 밸브는 개방된 채로 유지된다.

유동 제어 밸브를 밀폐시키기 위해 로커 아암(109)에 힘을 가하도록 플런저(148)를 외부로 이동시키기 위해, 밸브 제어 회로는 전류를 솔레노이드의 권선(158)을 통해 전류를 제1 방향으로 전류를 구동시킨다. 상기 방향으로 흐르는 전류에 의해 초래된 자속은 자력이 스프링 힘 아래로 하강하여 플런저(148)를 외부의 밸브 밀폐 위치로 이동시키는 정도로 영구 자석의 자속에 대향한다. 그 지점에서, 자력이 스프링 힘을 초과할 수 없도록 플런저(148)가 영구 자석(156)으로부터 너무 멀리 떨어져 있으므로, 구동 전류가 정지될 수 있다. 즉, 이러한 상태에서의 유지는, 전류 유동을 요구하지 않는다.

솔레노이드를 도시된 밸브 개방 상태로 귀환시키기 위해서는, 제어 회로는 전류를 권선(158)을 통해 다른 방향으로 구동시키며, 일방향은 생성된 자속이 영구 자석의 자속을 강화시킨다. 총괄 자력은 스프링 힘을 초과하며, 플런저는 도시된 위치로 귀환된다. 이러한 상태에서의 유지는 전류 유동을 요구하지 않으며, 따라서 솔레노이드는 어느 하나의 상태에 머무르기 위해서는 전력을 요구하지 않고 상태를 변경시키기 위해서만 전력을 필요로 하는 래칭 솔레노이드이다. 이러한 솔레노이드의 이용은 배터리의 수명에 상당히 기여한다.

예시된 실시예가 바람직하다고 하더라도, 경우에 따라 다른 실시예가 바람직하다고 여겨질 수도 있다. 예를 들어, 압력원 카트리지가 배출되는 비누를 보유하는 용기 내에 끼워맞춤될 필요가 있는 원리는 당연하다. 일부 경우에 있어서, 비누 용기 및 가압 카트리지를 분리하여 제공하는 것이 보다 편리하다. 또한, 유동 제어 밸브가 액체 용기로부터 하류에 놓여져야 하는 원리 또한 당연하다. 예를 들어, 솔레노이드 작동식 유동 제어 밸브는 가압 통로 내에 가능하게 압력 조절기 및 액체 용기 사이에 삽입되며, 체크 밸브는 액체 용기의 하류에 위치될 수 있다. 유동 제어 밸브를 개방하기 위해 솔레노이드를 작동시킴으로써, 액체 용기 내의 압력은 체크 밸브에 상응하는 압력으로 증가되며, 그로 인해 유출구를 통해 유동되도록 한다. 유동을 중지하기 위해, 솔레노이드는 유동 제어 밸브를 밀폐시키며, 압력이 유출구를 통한 액체 유동에 의해 방출됨에 따라 액체 용기의 압력이 재충전되지 않도록 한다. 따라서, 압력은 체크 밸브 한계치 이하로 하강할 것이며, 체크 밸브는 액체 유동을 중지시킨다.

유동 제어 및 조절기 밸브는 공용 밸브 내에서 수행될 수 있으며, 유동 제어 솔레노이드는 조절기 밸브가 개방되는 것을 방지하고, 액체 유동이 의도될 때에만 개방되도록 한다.

더욱이, 가압 가스는 액체와 직접 접촉할 필요가 없다. 예를 들어, 실제적인 액체 저장고는 용기 내부에 위치된 절첩식 파우치 형상일 것이며, 가압 가스는 파우치를 접음으로써 액체를 배출시키도록 용기 내부로부터 파우치 외부로 배출시킨다.

명백하게, 본 발명은 비누 뿐만 아니라 케첩 등의 다른 액체를 분배하는 데 사용될 수 있다( 본 명세서에서,상기 용어 "액체"는 넓은 의미로 사용된다). 특히, 상기 실시예에서 전기 밸브는 센서에 의한 물체 센서라기 보다는 수동 스위치 작동에 응답하여 작동될 수 있다. 수동 스위치 작동에 의해 작동되는 설치가 소정의 기간 이후에 자동으로 유동 제어 밸브를 밀폐시킬 수 있다.

본 발명은 다양한 실시예에서 수행될 수 있으며 기술의 상당한 발전을 구성할 수 있다.

Claims

유체 분배 시스템에 있어서,

A) 용기 출구 및 분배되어질 액체를 함유한 액체 저장고를 형성하는 액체 용기와,

B) 상기 액체 저장고 내의 압력의 적어도 8배의 공급원 압력에서 가압 유체를 함유한 가압기 카트리지와,

C) 상기 액체 저장고를 가압하기 위해 상류 단부에서의 상기 가압기 카트리지로부터 하류 단부에서의 상기 액체 용기로 가압 유체를 안내하며 상기 출구를 통해 액체가 분배되도록 하는 가압기 통로와,

D) 상기 통로 하류의 유체 압력이 상기 공급원 압력보다 낮은 소정의 제한 압력을 초과하지 못하는 경우에만 상기 가압기 카트리지로부터 상기 가압 유체를 상기 액체로 안내하는 압력 조절기와,

E) 상기 출구를 통한 유체 유동을 허용하는 개방 상태와, 상기 출구를 통한 유체 유동을 제한하는 밀폐 상태 사이에서 전기 제어 신호의 인가에 의해 작동가능한 전기 밸브를 포함하는 것을 특징으로 하는 유체 분배 시스템.
제1항에 있어서, 상기 액체 용기의 체적은 상기 카트리지의 적어도 20배인 것을 특징으로 하는 유체 분배 시스템.
제1항에 있어서, 분배되어질 상기 액체는 주로 액체 비누로 구성되는 것을 특징으로 하는 유체 분배 시스템.
제1항에 있어서, 분배되어질 상기 액체는 주로 점성이 물의 점성을 초과하는 액체로 구성되는 것을 특징으로 하는 유체 분배 시스템.
제1항에 있어서, 상기 가압 유체는 주로 질소로 구성되는 것을 특징으로 하는 유체 분배 시스템.
제1항에 있어서, 상기 가압 유체는 주로 이산화탄소로 구성되는 것을 특징으로 하는 유체 분배 시스템.
제6항에 있어서, 분배되어질 상기 액체는 주로 액체 비누로 구성되는 것을 특징으로 하는 유체 분배 시스템.
제6항에 있어서, 분배되어질 상기 액체는 주로 점성이 물의 점성을 초과하는 액체로 구성되는 것을 특징으로 하는 유체 분배 시스템.
제6항에 있어서, 상기 액체 용기의 체적은 상기 카트리지의 체적의 적어도 20배인 것을 특징으로 하는 유체 분배 시스템.
제9항에 있어서, 분배되어질 상기 액체는 주로 액체 비누로 구성되는 것을 특징으로 하는 유체 분배 시스템.
제9항에 있어서, 분배되어질 상기 액체는 주로 점성이 물의 점성을 초과하는 액체로 구성되는 것을 특징으로 하는 유체 분배 시스템.
제1항에 있어서, 상기 전기 밸브는 상기 압력 조절기로부터 분리되는 것을 특징으로 하는 유체 분배 시스템.
제12항에 있어서,

A) 상기 분배 시스템은 유출구 및 상기 용기 출구와 상기 유출구 사이에 유체 연통을 제공하는 출구 통로를 구비하고 상기 액체 용기 상에 장착된 도킹 조립체를 더 포함하며,

B) 상기 전기 밸브는 상기 출구 통로 내에 삽입되며, 상기 출구 통로를 통한 유동을 제어함으로써 상기 용기 출구를 통한 유동을 제어하는 것을 특징으로 하는 유체 분배 시스템.
제13항에 있어서,

A) 상기 도킹 조립체는 상기 출구 통로 내에 삽입된 유동 제어 밸브를 포함하며,

B) 상기 전기 밸브는 유동 제어 밸브, 및 상기 유동 제어 밸브를 작동시키기 위해 상기 전기 신호에 응답하는 전기 밸브 액츄에이터를 포함하는 것을 특징으로 하는 유체 분배 시스템.
제14항에 있어서,

A) 상기 전기 밸브 액츄에이터는 상기 유동 제어 밸브가 각각 개방되고 밀폐됨에 따라 제1 및 제2 상태 사이에서 작동가능하며,

B) 상기 전기 밸브 액츄에이터는 어느 하나의 상태에서는 전력을 요구하지 않고 상태를 변경시키기 위해 전력을 요구하는 래칭식 변형 액츄에이터인 것을 특징으로 하는 유체 분배 시스템.
제13항에 있어서,

A) 상기 도킹 조립체는 카트리지 홀더를 포함하며,

B) 상기 카트리지 홀더는 상기 카트리지를 포함하는 것을 특징으로 하는 유체 분배 시스템.
제16항에 있어서, 상기 카트리지 홀더는 상기 카트리지의 외부면과 함께 상기 가압기 통로의 일부분을 한정하는 내부면을 갖춘 슬리브를 형성하는 것을 특징으로 하는 유체 분배 시스템.
제1항에 있어서,

A) 상기 액체 분배기는 상기 용기 상에 장착된 카트리지 홀더를 더 포함하며,

B) 상기 카트리지 홀더는 상기 카트리지를 포함하는 것을 특징으로 하는 유체 분배 시스템.
제18항에 있어서, 상기 카트리지 홀더는 상기 카트리지의 외부면과 함께 상기 가압기 통로의 일부분을 한정하는 내부면을 갖춘 슬리브를 형성하는 것을 특징으로 하는 유체 분배 시스템.
제1항에 있어서, 타겟 영역 내에서 물체의 존재를 감지하고 상기 전기 밸브에 전기 제어 신호를 인가함으로써 상기 감지된 물체의 적어도 하나의 소정의 특성에 응답하여 상기 출구를 통해 액체 유동을 제어하는 센서 회로를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 유체 분배 시스템.
제20항에 있어서, 상기 액체 용기의 체적은 상기 카트리지 용기의 적어도 20배인 것을 특징으로 하는 유체 분배 시스템.
제20항에 있어서, 분배되어질 상기 액체는 주로 액체 비누로 구성되는 것을특징으로 하는 유체 분배 시스템.
제20항에 있어서, 분배되어질 상기 액체는 주로 점성이 물의 점성을 초과하는 액체로 구성되는 것을 특징으로 하는 유체 분배 시스템.
제20항에 있어서, 상기 가압 유체는 주로 질소로 구성되는 것을 특징으로 하는 유체 분배 시스템.
제20항에 있어서, 상기 가압 유체는 주로 이산화탄소로 구성되는 것을 특징으로 하는 유체 분배 시스템.
제25항에 있어서, 분배되어질 상기 액체는 주로 액체 비누로 구성되는 것을 특징으로 하는 유체 분배 시스템.
제25항에 있어서, 분배되어질 상기 액체는 주로 점성이 물의 점성을 초과하는 액체로 구성되는 것을 특징으로 하는 유체 분배 시스템.
제26항에 있어서, 상기 액체 용기의 체적은 상기 카트리지의 체적의 적어도 8배인 것을 특징으로 하는 유체 분배 시스템.
제28항에 있어서, 분배되어질 상기 액체는 주로 액체 비누로 구성되는 것을 특징으로 하는 유체 분배 시스템.
제28항에 있어서, 분배되어질 상기 액체는 주로 점성이 물의 점성을 초과하는 액체로 구성되는 것을 특징으로 하는 유체 분배 시스템.
제20항에 있어서, 상기 전기 밸브는 상기 압력 조절기로부터 분리되는 것을 특징으로 하는 유체 분배 시스템.
제31항에 있어서,

A) 상기 분배 시스템은 유출구 및 상기 용기 출구와 상기 유출구 사이에 유체 연통을 제공하는 출구 통로를 구비하고 상기 액체 용기 상에 장착된 도킹 조립체를 더 포함하며,

B) 상기 전기 밸브는 상기 출구 통로 내에 삽입되며, 상기 출구 통로를 통한 유동을 제어함으로써 상기 용기 출구를 통한 유동을 제어하는 것을 특징으로 하는 유체 분배 시스템.
제32항에 있어서,

A) 상기 도킹 조립체는 상기 출구 통로 내에 삽입된 유동 제어 밸브를 포함하며,

B) 상기 전기 밸브는 유동 제어 밸브, 및 상기 유동 제어 밸브를 작동시키기 위해 상기 전기 제어 신호에 응답하는 전기 밸브 액츄에이터를 포함하는 것을 특징으로 하는 유체 분배 시스템.
제33항에 있어서,

A) 상기 전기 밸브 액츄에이터는 상기 유동 제어 밸브가 각각 개방 및 밀폐됨에 따라 상기 제1 및 제2 상태 사이에서 작동가능하며,

B) 상기 전기 밸브 액츄에이터는 어느 하나의 상태에서는 전력을 요구하지 않고 상태를 변경시키기 위해 전력을 요구하는 래칭식 변형 액츄에이터인 것을 특징으로 하는 유체 분배 시스템.
제32항에 있어서,

A) 상기 도킹 조립체는 상기 카트리지 홀더를 포함하며,

B) 상기 카트리지 홀더는 상기 카트리지를 포함하고 있는 것을 특징으로 하는 유체 분배 시스템.
제35항에 있어서, 상기 카트리지 홀더는 상기 카트리지의 외부면과 함께 상기 가압기 통로의 일부분을 한정하는 내부면을 갖춘 슬리브를 형성하는 것을 특징으로 하는 유체 분배 시스템.
제20항에 있어서,

A) 상기 액체 분배기는 상기 용기 상에 장착된 카트리지 홀더를 더 포함하며,

B) 상기 카트리지 홀더는 상기 카트리지를 포함하는 것을 특징으로 하는 유체 분배 시스템.
제37항에 있어서, 상기 카트리지 홀더는 상기 카트리지의 외부면과 함께 상기 가압기 통로의 일부분을 한정하는 내부면을 갖춘 슬리브를 형성하는 것을 특징으로 하는 유체 분배 시스템.
제20항에 있어서, 상기 센서 회로는 상기 감지된 물체의 적어도 하나의 소정의 특성에 응답하여 상기 전기 밸브를 개방시키고 그 이후 소정 시간에 전기 밸브를 밀폐시키는 것을 특징으로 하는 유체 분배 시스템.
제1항에 있어서, 상기 전기 밸브에 전기 제어 신호를 인가함으로써 상기 전기 밸브를 개방시키고 그 이후 소정 시간에 상기 전기 밸브를 밀폐시키는 회로를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 유체 분배 시스템.
제1항에 있어서,

A) 상기 전기 밸브는 개방 및 밀폐 상태 사이에서 작동가능하며,

B) 상기 전기 밸브는 어느 하나의 상태에서는 전력을 요구하지 않고 상태를 변경시키기 위해 전력을 요구하는 래칭식 변형 밸브인 것을 특징으로 하는 유체 분배 시스템.
유체 분배 리필 유닛에 있어서,

A) 분배되어질 액체를 함유하고 액체 용기 출구를 갖는 액체 저장고를 구비한 액체 용기와,

B) 액체가 액체 용기 출구로 배출되도록 분배되어질 액체를 가압하기 위해 가압 유체가 액체 용기로 유입될 수 있는 가압기 포오트와,

C) 상기 액체 용기에 체결된 가압 카트리지를 포함하며,

상기 가압 카트리지는 상기 가압기 포오트와 유체 연통하도록 위치되어진 가압기 유체 저장고를 형성하고, 상기 액체 저장고 내의 압력의 적어도 8배인 공급원 압력하에서 가압 유체를 함유하는 것을 특징으로 하는 유체 분배 리필 유닛.
제42항에 있어서,

A) 상기 액체 분배기는 상기 용기 상에 장착된 카트리지 홀더를 더 포함하며,

B) 상기 카트리지 홀더는 상기 카트리지를 포함하는 것을 특징으로 하는 유체 분배 리필 유닛.
제43항에 있어서, 상기 카트리지 홀더는 상기 가압기 포오트를 형성하고, 상기 가압기 포오트로 안내하는 카트리지 가압기 통로 부분을 카트리지의 외부면과 함께 한정하는 내부면을 갖춘 슬리브를 포함하는 것을 특징으로 하는 유체 분배 리필 유닛.
제42항에 있어서, 상기 액체 용기 출구를 통한 유동을 제어하도록 작동가능한 유동 제어 밸브를 구비하고 상기 액체 용기 상에 장착된 도킹 조립체를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 유체 분배 리필 유닛.
제45항에 있어서, 상기 도킹 조립체는 상기 카트리지를 함유하는 카트리지 홀더를 포함하는 것을 특징으로 하는 유체 분배 리필 유닛.
제46항에 있어서, 상기 카트리지 홀더는 상기 가압기 포오트를 형성하며, 상기 가압기 포오트로 안내하는 가압기 통로 부분을 상기 카트리지의 외부면과 함께 한정하는 내부면을 갖는 슬리브를 포함하는 것을 특징으로 하는 유체 분배 리필 유닛.
제42항에 있어서, 상기 액체 용기의 체적은 상기 카트리지의 적어도 20배인 것을 특징으로 하는 유체 분배 리필 유닛.
제42항에 있어서, 분배되어질 상기 액체는 주로 액체 비누로 구성되는 것을 특징으로 하는 액체 분배 리필 유닛.
제42항에 있어서, 분배되어질 상기 액체는 주로 점성이 물의 점성을 초과하는 액체로 구성되는 것을 특징으로 하는 유체 분배 리필 유닛.
제42항에 있어서, 상기 가압 유체는 주로 질소로 구성되는 것을 특징으로 하는 유체 분배 리필 유닛.
제42항에 있어서, 상기 가압 유체는 주로 이산화탄소로 구성되는 것을 특징으로 하는 유체 분배 리필 유닛.
제52항에 있어서, 분배되어질 상기 액체는 주로 액체 비누로 구성되는 것을 특징으로 하는 유체 분배 리필 유닛.
제52항에 있어서, 분배되어질 상기 액체는 주로 점성이 물의 점성을 초과하는 액체로 구성되는 것을 특징으로 하는 유체 분배 리필 유닛.
제52항에 있어서, 상기 액체 용기의 체적은 상기 카트리지의 체적의 적어도 20배인 것을 특징으로 하는 유체 분배 리필 유닛.
제55항에 있어서, 분배되어질 상기 액체는 주로 액체 비누로 구성되는 것을 특징으로 하는 유체 분배 리필 유닛.
제55항에 있어서, 분배되어질 상기 액체는 주로 점성이 물의 점성을 초과하는 액체로 구성되는 것을 특징으로 하는 유체 분배 리필 유닛.
유체 분배 스테이션을 제공하기 위한 방법에 있어서,

A) 상류 단부로부터 하류 단부에 이르기까지 가압기 통로를 형성하고 하류 단부에서의 압력이 소정의 제한 압력 보다 낮은 경우에만 상기 상류 단부로부터 상기 하류 단부까지 유동을 허용하는 압력 조절기를 제공하는 단계와,

B) 상기 압력 조절기가 유동을 허용할때 상기 가압기 통로에 가압 가스를 공급하는 압력 공급원 카트리지를 상기 가압기 통로의 상류 단부와 유체 연통하도록 위치시키는 단계와,

C) 액체 용기 출구를 형성하고 분배되어질 액체를 함유한 액체 용기를 제공하고 상기 압력 조절기의 하류 단부와 유체 연통하도록 상기 액체 용기를 위치시키며, 상기 압력 조절기가 유동을 허용할 때, 액체를 가압시켜 액체를 상기 액체 용기 출구를 통해 배출시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
제58항에 있어서,

A) 상기 가압기 통로의 상기 상류 단부는 날카로운 지점을 갖는 캐뉼러에 의해 형성되며,

B) 상기 압력 조절기의 상류 단부와 유체 연통하는 상기 카트리지를 위치시키는 단계는 상기 카트리지를 천공시키기 위해 상기 캐뉼러를 이용하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
제58항에 있어서,

A) 상기 액체 용기는 상기 액체 용기 출구를 통해 유동을 제어하기 위해 작동가능한 유동 제어 밸브를 포함하는 교체 유닛의 일부분이며,

B) 상기 압력 조절기는 전기 신호를 인가함으로써 작동가능한 전기 밸브 액츄에이터를 포함하는 영구 유닛의 일부분이며,

C) 상기 압력 조절기의 상기 하류 단부와 유체 연통하는 상기 액체 용기를 위치시키는 단계는 상기 밸브 액츄에이터가 상기 밸브 액츄에이터에 인가되는 전기 신호에 응답하여 상기 유동 제어 밸브를 작동시키도록 하기 위해 상기 유동 제어 밸브에 상기 전기 밸브 액츄에이터를 접속시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
제60항에 있어서,

A) 상기 가압기 통로의 상기 상류 단부는 날카로운 지점을 갖는 캐뉼러에 의해 형성되며,

B) 상기 압력 조절기의 상류 단부와 유체 연통하는 상기 카트리지를 위치시키는 단계는 상기 카트리지를 천공시키기 위해 상기 캐뉼러를 이용하는 것을 특징으로 하는 방법.
제60항에 있어서, 상기 영구 유닛은 타겟 영역 내에 물체의 존재를 감지하며, 상기 밸브 액츄에이터에 상기 전기 제어 신호를 인가함으로써 상기 감지된 물체의 적어도 하나의 소정의 특성에 응답하여 상기 출구를 통해 액체 유동을 제어하는 센서 회로를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
제60항에 있어서,

A) 상기 전기 밸브 액츄에이터는 상기 유동 제어 밸브가 각각 개방 및 밀폐됨에 따라 제1 및 제2 상태에서 작동가능하며,

B) 상기 전기 밸브 액츄에이터는 어느 하나의 상태에서는 전력을 요구하지 않고 상태를 변경시키기 위해 전력을 요구하는 래칭식 변형 액츄에이터인 것을 특징으로 하는 방법.
제1항에 있어서, 상기 전기 밸브 액츄에이터에 전기 제어 신호를 인가함으로써 상기 전기 밸브 액츄에이터를 개방시키고 그 이후에 소정 시간에 상기 전기 밸브 액츄에이터를 밀폐시키는 회로를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.