相關(guān)申請(qǐng)的交叉引用

本申請(qǐng)是于2016年7月22日提交的序列號(hào)為15/216,847、發(fā)明名稱為extendedemissiontimeliquidsprayer的美國(guó)專利申請(qǐng)的部分延續(xù)申請(qǐng)，上述申請(qǐng)本身則是于2016年5月10日提交的序列號(hào)為15/150,617、發(fā)明名稱為extendedemissiontimeliquidsprayer的美國(guó)專利申請(qǐng)的部分延續(xù)申請(qǐng)，通過(guò)引用將其全部?jī)?nèi)容并入本文。

本申請(qǐng)總體涉及手動(dòng)液壓泵，具體地涉及一種每次使用后自密封的液壓泵裝置，由此維持停留在液壓泵噴嘴的流體產(chǎn)品數(shù)量和稠度，并防止流體產(chǎn)品從液壓泵噴嘴意外泄漏。

背景技術(shù)：

液壓泵裝置廣泛用于各種應(yīng)用。液壓泵裝置的最簡(jiǎn)單形式包括機(jī)械連接至活塞的手動(dòng)泵，用于從容器抽取流體，例如粘性液體，且用于從集液腔和/或噴嘴腔排放流體。對(duì)于許多裝置，由用戶啟動(dòng)手動(dòng)泵觸發(fā)器，以移動(dòng)集液腔中的活塞克服彈簧力，從而從集液腔通過(guò)孔口排放流體。一旦解除對(duì)致動(dòng)器的力，彈簧力作用為將活塞推回起始位置，其中在集液腔生成減小的壓力作為動(dòng)力，以驅(qū)動(dòng)流體從流體連通的容器進(jìn)入集液腔。通常，在集液腔入口和出口的止回閥控制流體的收集和排放。在此共同結(jié)構(gòu)中，由于在循環(huán)的“排放”段期間，僅當(dāng)操縱致動(dòng)器以移動(dòng)活塞通過(guò)集液腔時(shí)，計(jì)劃為由泵來(lái)分配流體。換言之，在泵送循環(huán)的“收集”段期間，并非計(jì)劃為由泵裝置來(lái)分配流體。

用于分配粘性流體，如洗滌劑和皂液的傳統(tǒng)液壓泵裝置經(jīng)常采用帶有噴嘴腔的細(xì)長(zhǎng)噴嘴，在泵送循環(huán)的“排放”段期間，噴嘴腔與致動(dòng)器集液腔流體連通，其中流體通過(guò)噴嘴腔的閥孔口從集液腔排放出。這種傳統(tǒng)裝置時(shí)常出現(xiàn)的問(wèn)題是，由于粘性流體的粘度和相應(yīng)表面張力，在泵送循環(huán)的排放段期間從集液腔流進(jìn)噴嘴腔的部分流體在泵送循環(huán)完成后停留在噴嘴腔。在相繼泵送循環(huán)之間，停留在噴嘴腔的流體能夠在重力下，并且在沒(méi)有用戶的啟動(dòng)泵送情況下從噴嘴慢慢流出。這種不受控的排放會(huì)不理想地將流體溢出到容器外部周圍。

某些傳統(tǒng)的液壓泵裝置，尤其是液壓泵裝置包括用于噴嘴腔的帶有非閥式噴嘴開(kāi)口的噴嘴。在這種結(jié)構(gòu)中，停留在噴嘴腔的流體暴露在外部環(huán)境中，這會(huì)氧化或揮發(fā)暴露流體。噴嘴腔中的變質(zhì)和/或干涸流體會(huì)損害其性能，并且會(huì)進(jìn)一步作用為堵塞噴嘴腔，致使其無(wú)法從噴嘴腔有效排放出流體。

另一種通用型液壓泵裝置是壓力噴霧器，其中通常為氣動(dòng)的壓力通過(guò)手動(dòng)和自動(dòng)裝置在腔中生成。從壓力腔的釋出受控于閥，該閥可由用戶選擇性操作，以將升高的壓力引入到液腔，由此驅(qū)動(dòng)液體通過(guò)孔口離開(kāi)液腔。只要在壓力腔中可獲得充足的驅(qū)動(dòng)壓力，液體排放將會(huì)持續(xù)。盡管壓力噴霧器用于持續(xù)噴霧的應(yīng)用，然而所涉及的機(jī)構(gòu)通常比上述的單獨(dú)手動(dòng)泵送循環(huán)裝置制造得更昂貴，因?yàn)閴毫婌F器需要壓力腔與液腔分開(kāi)和/或額外裝設(shè)閥門以適應(yīng)加壓機(jī)構(gòu)。

因此需要具有噴嘴閥的液壓泵裝置，當(dāng)噴嘴腔中的流體壓力低于壓力閾值時(shí)，該噴嘴閥自動(dòng)關(guān)閉并密封噴嘴腔。

還需要一種液壓泵，其能夠在泵送循環(huán)的“排放”段期間從噴嘴排放粘性流體，并防止在泵送循環(huán)的“收集”段期間排放流體。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

借助本發(fā)明，液壓泵裝置可控制僅僅在泵送循環(huán)的意向排放階段從噴嘴排放，尤其是當(dāng)噴嘴腔中的流體壓力超過(guò)壓力閾值時(shí)。從噴嘴排放的流體利用排放閥控制，排放閥具有響應(yīng)噴嘴腔中的流體壓力來(lái)克服回復(fù)力的活塞。活塞關(guān)閉和/或密封噴嘴腔，除非直至噴嘴腔中的流體壓力超過(guò)施加到活塞上的偏置/回復(fù)力。這種偏置/回復(fù)力確定開(kāi)啟排放閥所需的噴嘴腔中的壓力閾值。布置排放閥，使得回復(fù)力作用方向?yàn)槠叫杏诹黧w排放方向，使得排放閥活塞即時(shí)響應(yīng)噴嘴腔中的流體壓降低于壓力閾值。一旦到達(dá)噴嘴腔中的流體壓力閾值，開(kāi)始流體分配，并且當(dāng)流體壓力降低至同一壓力閾值或另一壓力閾值時(shí)，停止流體分配。

在一實(shí)施例中，液壓泵裝置包括具有開(kāi)口的流體容器，以及密封性接合至流體容器鄰近所述開(kāi)口的泵送機(jī)構(gòu)，以便流暢地連通流體容器內(nèi)部。泵送機(jī)構(gòu)包括主體，限定了帶有第一通道壁的第一通道。充液活塞與第一通道壁配合限定集液腔。入口止回閥布置為允許流體從流體容器內(nèi)部流向集液腔。致動(dòng)器包括限定噴嘴腔的噴嘴部分，并且布置為相對(duì)第一通道壁選擇性地移動(dòng)充液活塞克服第一回復(fù)力，以減小集液腔的集液腔容積。出口止回閥布置為允許流體從集液腔流向噴嘴腔。進(jìn)一步地，單向排放閥布置為允許流體從噴嘴腔流經(jīng)排放閥座的排放通路，其中排放閥包括帶有密封部分的活塞，密封部分密封性接合排放孔口附近的排放閥座結(jié)構(gòu)。僅當(dāng)排放閥隨著活塞的密封部分與排放閥座結(jié)構(gòu)脫接而開(kāi)啟時(shí)，噴嘴腔通過(guò)排放通路流暢地連接至排放孔口?；钊憫?yīng)噴嘴腔中的流體壓力克服第二回復(fù)力。

附圖說(shuō)明

圖1是本發(fā)明液體噴霧器裝置的橫截面圖；

圖2是本發(fā)明液體噴霧器裝置的一部分的爆炸圖；

圖3是本發(fā)明液體噴霧器裝置的一部分的橫截面圖；

圖4是在泵送循環(huán)的排放階段，本發(fā)明液體噴霧器裝置的一部分的橫截面圖；

圖5是在泵送循環(huán)的排放階段，本發(fā)明液體噴霧器裝置的一部分的放大圖；

圖6是在液體分配期間，本發(fā)明液體噴霧器裝置的一部分的橫截面放大圖；

圖7是在泵送循環(huán)的收集階段，本發(fā)明液體噴霧器裝置的一部分的橫截面圖；

圖8是本發(fā)明液體噴霧器裝置的一部分有效表面積的示意圖；

圖9是本發(fā)明液體噴霧器裝置的一部分的橫截面圖；

圖10是在泵送循環(huán)的排放階段，本發(fā)明液體噴霧器裝置的一部分的橫截面放大圖；

圖11是在液體分配期間，本發(fā)明液體噴霧器裝置的一部分的橫截面放大圖；

圖12是本發(fā)明液壓泵裝置的橫截面圖；

圖13是本發(fā)明液壓泵裝置的一部分處于起始關(guān)閉狀態(tài)的橫截面放大圖；

圖14是本發(fā)明液壓泵裝置的一部分處于起始關(guān)閉狀態(tài)的橫截面放大圖；

圖15是在流體分配期間，本發(fā)明液壓泵裝置的一部分處于開(kāi)啟狀態(tài)的橫截面放大圖；

圖16是在泵送循環(huán)的排放階段，本發(fā)明液壓泵裝置的橫截面圖；以及

圖17是在泵送循環(huán)的收集階段，本發(fā)明液壓泵裝置的橫截面圖。

具體實(shí)施方式

現(xiàn)參照所附附圖，按照所述具體實(shí)施例來(lái)呈現(xiàn)以上列舉的目的和優(yōu)點(diǎn)，以及本發(fā)明所呈現(xiàn)的其他目的、特征和進(jìn)步，附圖旨在表示本發(fā)明的各種實(shí)施例。在本領(lǐng)域普通技術(shù)人員的意識(shí)中，應(yīng)當(dāng)認(rèn)識(shí)到本發(fā)明的其他實(shí)施例和方面。

現(xiàn)參照所繪制附圖，液體噴霧器裝置10包括液體容器12和用于進(jìn)入液體容器12內(nèi)部16的開(kāi)口14。頸部18可環(huán)繞開(kāi)口14，并且可為噴霧機(jī)構(gòu)20提供方便的定位以進(jìn)行接合。

裙罩22例如可通過(guò)螺紋嚙合接合頸部18。墊片24由閥座26支撐，以當(dāng)裙罩22牢固接合頸部18時(shí)，創(chuàng)建與液體容器12的頸部18的密封接合。閥座26固定至主體28，主體28限定了帶有第一通道壁32的第一通道30以及帶有第二通道壁36的第二通道34。主體28的第一和第二通道30、34可通過(guò)第一通路38流暢地連通。

充液活塞40與第一通道壁32配合限定具有閥控入口44和閥控出口46的集液腔42。如圖3所示，入口止回閥48可固定至與充液活塞40建立可開(kāi)啟密封的位置，尤其是可置于鄰近充液活塞40的第三通道50處，以控制從第三通道50到集液腔42的液體通路。圖3顯示了入口止回閥48處于關(guān)閉狀態(tài)，閥法蘭50接觸閥座表面52以阻止液體傳輸進(jìn)出集液腔42。

在所示實(shí)施例中，充液活塞40包括與第一通道壁32可滑動(dòng)接合的第一部分41，以限定集液腔42的至少一部分。充液活塞40包括限定了第三通道50的第二部分49，通過(guò)第三通道50的流體可從液體容器12(通過(guò)閥控入口44)導(dǎo)向到集液腔42。第二部分49相對(duì)閥座26可滑動(dòng)，并且例如利用o型圈墊片54與其密封性接合。

致動(dòng)器56包括觸發(fā)部分58和提升部分60，其中致動(dòng)器56固定至主體28樞轉(zhuǎn)點(diǎn)62。致動(dòng)器56的運(yùn)行通過(guò)施加和解除對(duì)觸發(fā)部分58的力來(lái)發(fā)生，其中對(duì)觸發(fā)部分58所施加的力引致致動(dòng)器56繞樞轉(zhuǎn)點(diǎn)62的旋轉(zhuǎn)，這接下來(lái)繞樞轉(zhuǎn)點(diǎn)62旋轉(zhuǎn)提升部分60。在所示定向中，對(duì)觸發(fā)部分58所施加的力一般導(dǎo)致提升部分60繞樞轉(zhuǎn)點(diǎn)62逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)。致動(dòng)器56鄰近充液活塞40的承載表面43安裝有提升部分60，使得提升部分60繞樞轉(zhuǎn)點(diǎn)62的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)相對(duì)于第一通道壁32移動(dòng)充液活塞40。施加這種運(yùn)動(dòng)克服第一回復(fù)力，第一回復(fù)力例如由第一彈簧64生成。其他設(shè)備，例如彈性體及類似物，也可以考慮能夠生成對(duì)充液活塞40的第一回復(fù)力。施加到充液活塞40上的第一回復(fù)力傳遞到致動(dòng)器56的提升部分60，由此反作用于施加至觸發(fā)部分58的運(yùn)行力。在觸發(fā)部分58上不存在運(yùn)行力的情況下，由此由第一彈簧64驅(qū)使致動(dòng)器56繞樞轉(zhuǎn)點(diǎn)62旋轉(zhuǎn)至基底狀態(tài)。充液活塞40相對(duì)于第一通道壁32的運(yùn)動(dòng)調(diào)節(jié)集液腔42的收集容積。在所示實(shí)施例中，集液腔42由入口止回閥48、充液活塞40、第一通道壁32、出口止回閥66以及出口閥座68的表面來(lái)限定，其中出口閥66固定至出口閥座68。出口閥座68固定至主體28。

噴霧機(jī)構(gòu)20可進(jìn)一步包括與第二通道壁36、并且與排放閥座80和排放閥90配合的分配活塞70，以限定通過(guò)閥控出口46和第一通路38流暢地連接至集液腔42的分配腔72。在圖3所示實(shí)施例中，出口止回閥66可包括接觸出口閥座68閥座部分69的法蘭67，以當(dāng)出口閥66處于關(guān)閉狀態(tài)時(shí)，阻止集液腔42與分配腔72之間的液體傳輸。分配活塞70密封性地且可滑動(dòng)地接合第二通道壁36。在某些實(shí)施例中，一個(gè)或多個(gè)例如是o型圈墊片74的墊片壓裝或置于分配活塞70與第二通道壁36之間。分配活塞70優(yōu)選響應(yīng)分配腔72中的流體壓力，其中分配活塞70可第二回復(fù)力反向移動(dòng)，以調(diào)節(jié)分配腔72的分配容積。分配活塞70可包括壁76，在其位置上可相對(duì)作用在其上的補(bǔ)償力來(lái)位移。尤其是，分配腔72中的流體壓力在分配活塞70上施加流體力，與第二回復(fù)力反作用，其中第二回復(fù)力可例如由第二彈簧76提供。然而，第二彈簧76以外的其他機(jī)構(gòu)，例如彈性體，可以考慮用于生成驅(qū)使分配活塞70的第二回復(fù)力。

排放閥座80可固定至主體28，以協(xié)助定位第二通道34中的排放閥90和分配閥70。在某些實(shí)施例中，排放閥座80的一個(gè)或多個(gè)止動(dòng)法蘭82和端法蘭84可充當(dāng)止動(dòng)限位器，以在不存在由分配腔72中的流體壓力施加的流體力或流體力不足的情況下，阻止分配活塞70在第二回復(fù)力驅(qū)使下的運(yùn)動(dòng)。圖3的圖示示出了分配活塞70被驅(qū)使頂住排放閥座80的止動(dòng)法蘭82。止動(dòng)法蘭82還可為排放閥蓋92提供安裝位置，閥蓋92包括允許液體流經(jīng)排放閥90傳輸?shù)絿娮?02的孔口100的孔94。

排放閥90用于允許液體從分配腔72流經(jīng)排放閥座80中的第二通路86，其中當(dāng)分配腔72中的流體壓力超過(guò)第一壓力閾值時(shí)，排放閥90開(kāi)啟。在某些實(shí)施例中，排放閥90包括活塞95，當(dāng)排放閥90處于關(guān)閉狀態(tài)時(shí)，由第三回復(fù)力驅(qū)動(dòng)接觸排放閥座結(jié)構(gòu)96。在某些實(shí)施例中，第三回復(fù)力可由第三彈簧98提供，盡管其他機(jī)構(gòu)可以考慮為在排放閥90中提供第三回復(fù)力，以允許單向流體流出分配腔72。如圖3所示的入口閥48、出口閥66以及排放閥90的每一個(gè)均處于關(guān)閉狀態(tài)。流經(jīng)噴霧機(jī)構(gòu)20的流體將在下文中參照附圖進(jìn)行描述。

在圖9所示的另一實(shí)施例中，排放閥190用于允許液體通過(guò)排放閥座80中的第二通路86流出分配腔72，其中當(dāng)分配腔72中的流體壓力超過(guò)第一壓力閾值時(shí)，排放閥190開(kāi)啟。排放閥190包括活塞195，當(dāng)排放閥190處于關(guān)閉狀態(tài)時(shí)，由第三回復(fù)力驅(qū)動(dòng)接觸排放閥座結(jié)構(gòu)196。在某些實(shí)施例中，第三回復(fù)力可由第三彈簧198提供，盡管其他機(jī)構(gòu)可以考慮為在排放閥190中提供第三回復(fù)力，以允許單向流體流出分配腔72。如圖9-11所述的排放閥190包括排放閥支撐件191，可滑動(dòng)地容置處于彈簧198的反作用力以及分配腔72內(nèi)的流體壓力下的活塞195。如圖10所示，流體壓力作用在活塞195上頂住壓力腔199中的第三彈簧198，并且具體地頂住活塞195的肩部表面197。分配腔72中的流體壓力通過(guò)按照方向箭頭對(duì)肩部部分197施加力來(lái)推動(dòng)，這接下來(lái)與由第三彈簧198生成的第三回復(fù)力反作用。如下文更詳細(xì)的描述并且如圖11所示，當(dāng)分配腔72中的流體壓力超過(guò)壓力閾值時(shí)，活塞95移向第三彈簧198，以通過(guò)活塞195與分配閥座196之間的分隔件開(kāi)啟排放閥190。這種分隔件允許單向流體流出分配腔72，如圖11的流體運(yùn)動(dòng)箭頭l2所示。

為了美觀和功能目的，護(hù)罩104可拆卸地固定至主體28。可提供管106用于將液體從容器12傳輸?shù)匠湟夯钊?0的第三通道50。在至少某些實(shí)施例中，管106可連接至充液活塞40的第二部分49，其中管106由致動(dòng)器56和第一彈簧64驅(qū)動(dòng)，與充液活塞40一起移動(dòng)。因此，管106可優(yōu)選足夠長(zhǎng)，以當(dāng)管106在泵送循環(huán)期間與充液活塞40一起向上移動(dòng)時(shí)，保持浸在容器12液體中。

如本文所述，本發(fā)明的一個(gè)方面是在致動(dòng)器56的重復(fù)泵送循環(huán)期間及其之間，從噴霧機(jī)構(gòu)20連續(xù)或半連續(xù)的液體排放。分配活塞70以及排放閥90、190與分配腔72中的流體壓力之間的關(guān)系允許延長(zhǎng)的液體排放間隔，其中該液體排放間隔在致動(dòng)器56(與充液活塞40)已停止與第一回復(fù)力反向移動(dòng)之后持續(xù)一段時(shí)間。這種延長(zhǎng)液體排放時(shí)間可以由分配活塞70來(lái)促成，而由第二彈簧76積累的勢(shì)能則作為分配腔72中的流體壓力積累的結(jié)果。當(dāng)超過(guò)分配腔72中的第一壓力閾值時(shí)，會(huì)發(fā)生第二彈簧76所積累的勢(shì)能轉(zhuǎn)換為彈簧伸長(zhǎng)動(dòng)能，引致排放閥90、190開(kāi)啟，并且允許液體從分配腔72通過(guò)第二通路86向外排放，最終排出噴霧機(jī)構(gòu)20的噴嘴102孔口100。如此，從噴霧機(jī)構(gòu)20排放液體可獨(dú)立于致動(dòng)器56的運(yùn)行狀態(tài)而進(jìn)行，其中即使當(dāng)已經(jīng)從觸發(fā)部分58撤走運(yùn)行力時(shí)，液體排放也可進(jìn)行，以允許第一彈簧64驅(qū)使充液活塞40回到基底位置。

現(xiàn)將參照?qǐng)D3-11描述本發(fā)明示范實(shí)施例的運(yùn)行，其中圖3和9顯示了噴霧機(jī)構(gòu)20的“基底”狀態(tài)，其中入口閥48、出口閥66以及排放閥90、190的每一個(gè)處于關(guān)閉狀態(tài)，而充液活塞40和分配活塞70的每一個(gè)處于基底位置，被各個(gè)回復(fù)力驅(qū)使壓在支撐結(jié)構(gòu)上。在這種狀態(tài)下，彈簧64、76和98、198的每一個(gè)可利用各個(gè)回復(fù)力壓縮，從而持續(xù)反作用于各個(gè)結(jié)構(gòu)。

圖4表現(xiàn)了泵送循環(huán)的第一階段，其中運(yùn)行力“f1”由用戶施加到致動(dòng)器56的觸發(fā)部分58，以與由第一彈簧64生成的第一回復(fù)力相應(yīng)地反向移動(dòng)充液活塞40。充液活塞40的這種運(yùn)動(dòng)減小了集液腔42的收集容積，以迫使不可壓縮的流體通過(guò)帶有出口閥66的出口46流出集液腔42，其中出口閥66被迫進(jìn)入開(kāi)啟狀態(tài)，其中出口閥法蘭67從出口閥座68的閥座表面69開(kāi)始移位。流體通過(guò)第一通路38流出集液腔42的路徑由箭頭“l(fā)1”指示。如圖4所示，該液流繼續(xù)流進(jìn)分配腔72。在泵送循環(huán)的這一排放階段，入口閥48保持在關(guān)閉狀態(tài)，而閥法蘭50接觸閥座表面52，由此防止液體通過(guò)入口44流出集液腔42。

進(jìn)入分配腔72的流體施加流體壓力，其作用于所有向液體暴露其自身的表面上，包括分配活塞70。力“f2”造成分配活塞70與第二回復(fù)力反向位移，由此擴(kuò)大分配腔72的分配容積。排放閥90、190以及分配活塞70代表了暴露于分配腔72中的流體壓力的可移動(dòng)結(jié)構(gòu)。這些可移動(dòng)結(jié)構(gòu)適于屈服于壓力，然而優(yōu)選在不同的壓力閾值下初步屈服，并且可在不同的屈服率下屈服。尤其是，期望分配活塞70隨著與第二回復(fù)力反向的運(yùn)動(dòng)，在較小的壓力下屈服，而不是在引起排放閥90、190的活塞95、195隨著與第三回復(fù)力反向的運(yùn)動(dòng)所需的力而屈服。如此，由于流體壓力在分配腔72中積累，分配活塞70在排放閥90、190開(kāi)啟之前與第二回復(fù)力反向移動(dòng)。

為了滿足本發(fā)明的目的，優(yōu)選設(shè)置機(jī)構(gòu)，以通過(guò)手動(dòng)泵送動(dòng)作生成可分配的液體存儲(chǔ)器，其中該液體存儲(chǔ)器在等于或大于泵送循環(huán)時(shí)期的一段時(shí)期內(nèi)釋放，其包括操作致動(dòng)器56的“排放階段”以減小集液腔42的容積，以及“收集”階段，在“收集”階段中從致動(dòng)器56撤走力以允許集液腔容積利用新的充液進(jìn)行擴(kuò)張。研發(fā)這種液體存儲(chǔ)器的方法可以是將液體手動(dòng)泵送到固定容積腔中。一旦固定容積存儲(chǔ)器的壓力超過(guò)出口閥的壓力閾值，出口閥可開(kāi)啟以計(jì)量速率分配液體。然而這種方法很可能造成操作挑戰(zhàn)，其中手動(dòng)泵送操作將會(huì)需要在致動(dòng)器56上具有不平等且急劇增大的力，由此致力于持續(xù)填充已經(jīng)“填滿的”固定容積腔。實(shí)際上，由于許多液體的不可壓縮性，在存儲(chǔ)器中積累的所需壓力在通常的手動(dòng)泵送力下將會(huì)很快變?yōu)椴豢尚小７炊?，本發(fā)明的分配腔72采用了可調(diào)節(jié)容積的腔72，使得隨著分配活塞72與第二彈簧64的增大回復(fù)力反向移位，流體壓力僅僅隨著由第二彈簧64生成的增大回復(fù)力而生成。這種方法限制了持續(xù)填充分配腔72的阻力，同時(shí)生成存儲(chǔ)器，用于來(lái)自噴霧機(jī)構(gòu)20的延長(zhǎng)時(shí)間液體排放。

在本文中，分配活塞70和排放閥90、190的屈服阻力測(cè)量可定義為“壓力阻力”，其根據(jù)以下公式來(lái)確定：

r＝f/a

其中：

“f”是施加在暴露于分配腔中的流體壓力的可移動(dòng)結(jié)構(gòu)的各個(gè)回復(fù)力；以及

“a”是暴露于分配腔中的流體壓力的可移動(dòng)結(jié)構(gòu)的有效表面積。

如上所述，施加于分配活塞70的回復(fù)力是第二回復(fù)力，在所示實(shí)施例中由第二彈簧76提供。施加于排放閥90、190的回復(fù)力是第三回復(fù)力，在所示實(shí)施例中由第三彈簧98、198施加在活塞95、195上。需要理解的是，適用的回復(fù)力取決于用于驅(qū)使可移動(dòng)結(jié)構(gòu)克服分配腔72中的流體壓力的機(jī)構(gòu)。在某些實(shí)施例中，回復(fù)力可根據(jù)胡克定律來(lái)確定或近似，這是表述拉伸或壓縮彈簧至某一距離所需的力與該距離成比例的原理：

f＝k*x

其中：

“k”是表征彈簧(剛度)的常數(shù)因子；以及

“x”是位移距離。

然而，需要理解的是，胡克定律僅僅是對(duì)彈簧和其他彈性體對(duì)于所施加的力的實(shí)際反應(yīng)的一階線性近似。然而，回復(fù)力隨著位移從中位開(kāi)始增大而增大的一般原理對(duì)于本發(fā)明所涉及的回復(fù)力有效。即，隨著可移動(dòng)體的位移增大，作用在相關(guān)聯(lián)的可移動(dòng)結(jié)構(gòu)上的回復(fù)力也會(huì)增大。例如，在分配活塞70的情況下，第二回復(fù)力在流體力f2的作用下隨著分配活塞70的位移而增大。

在本文中，暴露于分配腔72中的流體壓力的可移動(dòng)結(jié)構(gòu)有效表面積(a)定義為與所施加回復(fù)力正交的輪廓表面積。如圖8所示，假定截頭圓錐形可移動(dòng)結(jié)構(gòu)的輪廓表面積示意圖類推為排放閥90的活塞95。如其中所示，本體“a”的表面202暴露在流體壓力下，而施加的回復(fù)力“fr”以所示方向作用在本體a上。為了確定本發(fā)明的壓力阻力的目的，有效表面積是輪廓表面積204，在截頭圓錐體a的情況下，表面積204是半徑尺寸“r”的平方乘以π。在噴霧機(jī)構(gòu)20的所示實(shí)施例中，暴露于分配腔72中的流體壓力下的分配活塞70的有效表面積大致大于暴露于分配腔72中的流體壓力下的活塞95的有效表面積。在示例狀態(tài)下，其中第二回復(fù)力等于第三回復(fù)力，隨著這種結(jié)構(gòu)，排放閥90的壓力阻力大致大于分配活塞70的壓力阻力。然而如上所述，關(guān)于隨著位移改變回復(fù)力，分配活塞72和排放閥90之間的相對(duì)壓力阻力相應(yīng)地隨著分配活塞70迎向第二回復(fù)力的位移而改變。

排放閥190活塞195的輪廓表面積是與第三回復(fù)力正交的肩部部分197面積。如排放閥90的實(shí)施例，暴露于分配腔72中的流體壓力下的分配活塞70的有效表面積大致大于露于分配腔72中的流體壓力下的活塞195的有效表面積。

圖5和10是噴霧機(jī)構(gòu)20的一部分的放大圖，其中存在于分配腔72中的流體壓力足以移位分配活塞70，但小于開(kāi)啟排放閥90、190所需的壓力閾值。這種狀態(tài)表示排放閥90、190處于關(guān)閉狀態(tài)的第一初始?jí)毫ψ枇?“rv”)，其大于分配活塞70處于休息狀態(tài)的第二初始?jí)毫ψ枇?“rp”)。例如，在圖3和9中顯示了分配活塞70的“休息狀態(tài)”，但是整體呈現(xiàn)了分配活塞70在第二彈簧76的驅(qū)使下不再移動(dòng)的狀態(tài)。因此這種狀態(tài)可通過(guò)以下方式來(lái)達(dá)到，或者通過(guò)分配活塞與另一本體的接觸，另一本體例如是止動(dòng)法蘭82，或者當(dāng)?shù)诙椈?6到達(dá)其中位狀態(tài)，第二回復(fù)力等于零，因?yàn)槲灰浦?x)為零。圖5和10顯示了一實(shí)施例，其中第二彈簧64校準(zhǔn)為具有彈簧力(k)，當(dāng)分配腔72中的流體壓力小于開(kāi)啟排放閥90、190所需的壓力閾值時(shí)，彈簧力(k)適于允許分配活塞70與第二回復(fù)力反向地移動(dòng)。在這個(gè)實(shí)施例中，分配腔容積隨著分配腔72中增大的流體壓力而擴(kuò)大，至少直到到達(dá)壓力閾值。

噴霧機(jī)構(gòu)20的另一狀態(tài)由圖6和11顯示，其中出口閥66繼泵排放階段驅(qū)動(dòng)流體通過(guò)第一通路38流出集液腔42進(jìn)入分配腔72之后關(guān)閉。在圖6和11中所示狀態(tài)下，分配腔72中的流體壓力已經(jīng)將分配活塞70移位到分配活塞70的壓力阻力等于或大于排放閥90、190的第一初始?jí)毫ψ枇Φ某潭取D6和11中所示的分配腔72中的流體壓力等于或大于流體壓力閾值，這引致活塞95、195與由第三彈簧98、198施加的第三回復(fù)力反向移動(dòng)。圖6和11所示的排放閥90、190處于開(kāi)啟狀態(tài)，允許液體沿路徑l2通過(guò)孔94、194以及第二通路86、186，并且最終從孔口100流出。在某些實(shí)施例中，流體壓力閾值大于分配腔72中所需的最小流體壓力，以保持排放閥90、190處于開(kāi)啟狀態(tài)。換言之，例如隨著活塞95、195與排放閥座結(jié)構(gòu)96、196分離，開(kāi)啟排放閥90、190所需的“突破”壓力可以大于將排放閥90、190保持在開(kāi)啟狀態(tài)所需的流體壓力。分配腔72中的流體壓力允許排放閥90、190關(guān)閉，可以稱為第二壓力閾值，使得在某些實(shí)施例中，第一壓力閾值可以大于第二壓力閾值。

當(dāng)排放閥90、190處于開(kāi)啟狀態(tài)時(shí)，為了協(xié)助延長(zhǎng)從噴霧機(jī)構(gòu)20分配液體的時(shí)期，孔口100的直徑可發(fā)揮所需的流量限制，由此對(duì)流出孔口100的液體產(chǎn)生反壓。在本發(fā)明的一個(gè)方面中，液體分配時(shí)間至少是泵送循環(huán)排放階段時(shí)間的兩倍，并且更優(yōu)選地可以是泵送循環(huán)排放階段時(shí)間的三倍。對(duì)于其目的，術(shù)語(yǔ)“分配時(shí)間”意思是對(duì)于每個(gè)排放閥開(kāi)啟循環(huán)，將液體分配出孔口100的時(shí)間，其本身由從排放閥開(kāi)啟到排放閥關(guān)閉的循環(huán)來(lái)定義。對(duì)于其目的，術(shù)語(yǔ)“排放階段時(shí)間”旨在表意為對(duì)于施加至致動(dòng)器56的每個(gè)泵送循環(huán)操作，充液活塞40迫使液體從集液腔42通過(guò)出口46的運(yùn)動(dòng)時(shí)間。通過(guò)示例，在用戶按下致動(dòng)器56的期間發(fā)生一次排放階段。在某些實(shí)施例中，孔口100可以在大約0.3-0.5mm之間的范圍內(nèi)，并且更優(yōu)選地大約0.35-0.45mm之間的范圍內(nèi)。這種直徑范圍對(duì)于特定實(shí)施例而言僅是示范性的，并且旨在表明對(duì)于產(chǎn)生流量限制的適當(dāng)孔口大小，以適于延長(zhǎng)液體排放的循環(huán)時(shí)間。

排放閥190優(yōu)選設(shè)置為一旦分配腔72中的流體壓力降至低于壓力閾值，并且在某些實(shí)施例中低于第一壓力閾值，立即關(guān)閉孔口194。期望的是，沿路徑l2流出孔口100的液體突然從“開(kāi)啟”狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)椤瓣P(guān)閉”狀態(tài)。為了達(dá)到此目的，伴隨著分配腔72中的流體壓力的相應(yīng)壓降，活塞195布置為立即重新坐落到排放閥座結(jié)構(gòu)196。因此，活塞195優(yōu)選包括密封部分195a，快速接合排放閥座結(jié)構(gòu)196并且有效關(guān)閉孔口194，從而關(guān)閉排放閥190。在所示實(shí)施例中，活塞195的密封部分195a可具有大致截頭圓錐形結(jié)構(gòu)，其能夠接合到排放閥座結(jié)構(gòu)196的相應(yīng)設(shè)置孔口194，以關(guān)閉排放閥190。

圖7顯示了泵送循環(huán)的“收集階段”，其中力f1為減小或從致動(dòng)器56觸發(fā)部分58撤除，以允許第一回復(fù)力將充液活塞40移動(dòng)回到基底位置，如圖3所示。在所示狀態(tài)下，由于集液腔42壓力減小，出口閥66處于關(guān)閉狀態(tài)，同時(shí)入口閥48被迫進(jìn)入開(kāi)啟狀態(tài)。隨著第一彈簧64將第一回復(fù)力作用在充液活塞40上，由于集液腔42擴(kuò)張的集液腔容積，發(fā)展出減小的壓力。集液腔42中生成的減小壓力足以通過(guò)管106和第三通道50從容器12抽取液體來(lái)開(kāi)啟入口閥48，以流進(jìn)集液腔42。箭頭“l(fā)3”顯示了從容器12通過(guò)入口44流進(jìn)集液腔的液流。充液活塞40返回到其基底位置基本將集液腔42填滿液體，并大致均衡了集液腔42與液體容器12內(nèi)部16之間的流體壓力。入口閥48由此重新關(guān)閉，防止液體從集液腔42通過(guò)入口44排走。

在另一實(shí)施例中，如圖12-17所示，液壓泵裝置1010包括流體容器1012和用于進(jìn)入容器1012內(nèi)部1016的開(kāi)口1014。頸部1018可環(huán)繞開(kāi)口1014，并且可為泵送機(jī)構(gòu)1020提供方便的定位以進(jìn)行接合。

裙罩1022例如可通過(guò)螺紋嚙合接合頸部1018。可放置墊片1024，以當(dāng)裙罩1022牢固接合頸部1018時(shí)，創(chuàng)建與容器1012頸部1018的密封接合。罩1022可連接至圓筒1026或成型為圓筒1026的整體部分。如圖所示，圓筒1026限定了帶有第一通道壁1032的第一通道1030。頸圈1035可以接合，例如是螺紋嚙合到圓筒1026的上部1027，以便可滑動(dòng)地將活塞1039接合到圓筒1026。

優(yōu)選地，活塞1039可滑動(dòng)地接合到頸圈1035，以便相對(duì)于圓筒1026軸向可動(dòng)。

充液活塞1040可連接至活塞1039，并且與第一通道壁1032配合限定包括第一通道1030的集液腔1042。集液腔1042包括閥控入口1044和閥控出口1046，各自可由分別的止回閥來(lái)控制。如圖12所示，止回球閥1048可固定在與圓筒1026的基底1025建立可開(kāi)啟密封的位置，其中球1049與閥座1047配合以開(kāi)啟和關(guān)閉入口1044，從而控制從管1050到集液腔1042的流體通路。圖13顯示了入口止回閥1048處于關(guān)閉狀態(tài)，而球1049接觸并密封圓筒1026的基底1025，以阻止流體傳輸進(jìn)出集液腔1042。

充液活塞1040包括可滑動(dòng)接合第一通道壁1032的第一部分1041，以保持完整無(wú)損的集液腔1042，集液腔1042包括第一通道1030。因此，充液活塞40的至少第一部分1041可以是相對(duì)彈性的，以保持與第一通道1030的內(nèi)壁1032不漏液地接觸。

致動(dòng)器1056包括限定噴嘴腔1060的噴嘴部分1058，噴嘴腔1060與集液腔1042通過(guò)閥控出口1046流體連通。如圖13所示，隨著驅(qū)使內(nèi)夾1043頂住頸圈1035以阻止活塞1039相對(duì)圓筒1026向上運(yùn)動(dòng)，可通過(guò)施加下壓力克服第一彈簧1064的回復(fù)力來(lái)操縱致動(dòng)器1056，這樣驅(qū)使致動(dòng)器1056到達(dá)起始位置。例如是彈性體及類似物的其他設(shè)備也可考慮為能夠?qū)Τ湟夯钊?040產(chǎn)生第一回復(fù)力。還可以理解的是，術(shù)語(yǔ)“回復(fù)力”可包括各種大小的偏置力或其他力，這些力可以由發(fā)力設(shè)備持續(xù)施加。施加在充液活塞1040上的第一回復(fù)力傳遞到致動(dòng)器1056，由此與施加至致動(dòng)器1056的運(yùn)行力反作用。因此在致動(dòng)器1056上不存在運(yùn)行力的情況下，由第一彈簧1064驅(qū)使致動(dòng)器1056到達(dá)垂直起始位置。充液活塞1040相對(duì)于第一通道壁1032的運(yùn)動(dòng)調(diào)節(jié)集液腔1042的收集容積。在所示實(shí)施例中，集液腔1042至少由圓筒1026、充液活塞1042以及活塞1039的表面來(lái)限定。出口止回閥1066包括出口閥座1068作為密封部分，球1069頂住密封部分可關(guān)閉出口1046。

排放閥座1080可固定至致動(dòng)器1056的噴嘴部分1058，以定位噴嘴腔1060中的排放閥1090。排放閥1090可用于允許流體從噴嘴腔1060通過(guò)排放閥座1080中的排放通路1086流出，其中當(dāng)噴嘴腔1060中的流體壓力超過(guò)第一壓力閾值時(shí)，排放閥1090開(kāi)啟。如圖14所示，排放閥1090包括活塞1095，當(dāng)排放閥1090處于關(guān)閉狀態(tài)時(shí)，活塞1095被第二回復(fù)力驅(qū)使與排放閥座結(jié)構(gòu)1096接觸。在某些實(shí)施例中，第二回復(fù)力可以由第二彈簧1098提供，盡管其他機(jī)構(gòu)也可考慮為在排放閥1090中提供第二回復(fù)力，以允許單向流體流出噴嘴腔1060。如圖12-17所示，排放閥1090包括排放閥支撐件1091，其可滑動(dòng)地容置處于彈簧1098的反作用力以及噴嘴腔1060內(nèi)的流體壓力下的活塞1095。如圖14所示，流體壓力作用在活塞1095上克服第二彈簧1098，并且具體地頂住活塞1095的肩部表面1097。噴嘴腔1060中的流體壓力通過(guò)按照方向箭頭對(duì)肩部部分1097施加力來(lái)推動(dòng)，這接下來(lái)與由第二彈簧1098生成的第二回復(fù)力反作用。第二回復(fù)力“fr”的作用方向?yàn)榇笾缕叫杏诹黧w流出孔口1100的方向。如下文更詳細(xì)的描述并且如圖15所示，當(dāng)噴嘴腔1060中的流體壓力超過(guò)壓力閾值時(shí)，活塞1095移向第二彈簧1098，以通過(guò)活塞1095與排放閥座1986之間的分隔件開(kāi)啟排放閥1090。這種分隔件允許單向流體流出噴嘴腔1060，如圖15的流體運(yùn)動(dòng)箭頭l2所示。

現(xiàn)將參照?qǐng)D12-17描述本發(fā)明實(shí)施例的運(yùn)行，其中圖12和13顯示了液壓泵裝置1010的“基底”或起始狀態(tài)，其中入口閥1048、出口閥1066以及排放閥1090的每一個(gè)處于關(guān)閉狀態(tài)，而充液活塞1040處于起始位置，被各個(gè)回復(fù)力驅(qū)使壓在支撐結(jié)構(gòu)上。在這種狀態(tài)下，彈簧1064、1098的每一個(gè)可利用各個(gè)回復(fù)力壓縮，從而持續(xù)反作用于各個(gè)結(jié)構(gòu)。

圖16表現(xiàn)了泵送循環(huán)的第一階段，其中運(yùn)行力“f1”由用戶施加到致動(dòng)器1056，以與由第一彈簧1064生成的第一回復(fù)力相應(yīng)地反向移動(dòng)活塞1039和充液活塞1040?；钊?039和充液活塞1040的這種運(yùn)動(dòng)減小了集液腔1042的收集容積，以迫使不可壓縮的流體通過(guò)帶有出口閥1066的出口1046流出集液腔1042，其中出口閥1066被迫進(jìn)入開(kāi)啟狀態(tài)，其中球1069從出口閥座1068的閥座表面開(kāi)始移位。流體通過(guò)第一通路1038流出集液腔1042的路徑由箭頭“l(fā)1”指示。如圖16所示，該液流繼續(xù)流進(jìn)噴嘴腔1060。在泵送循環(huán)的這一排放階段，入口閥1048保持在關(guān)閉狀態(tài)，而球1049接觸閥座1025，由此防止液體通過(guò)入口1044流出集液腔1042。

進(jìn)入噴嘴腔1060的流體施加流體壓力，其作用于所有向液體暴露其自身的表面上，包括活塞1095。力造成活塞1095與第二回復(fù)力反向位移，由此開(kāi)啟排放閥1090。優(yōu)選地，排放閥1090包括一個(gè)或多個(gè)暴露于噴嘴腔1060中的流體壓力的可移動(dòng)結(jié)構(gòu)。如上所述，施加至排放閥1090的回復(fù)力是第二回復(fù)力，在所示示例中由第二彈簧1098施加在活塞1095上而產(chǎn)生。需要理解的是，施加的回復(fù)力取決于用于驅(qū)使可移動(dòng)結(jié)構(gòu)克服噴嘴腔1060中的流體壓力的機(jī)構(gòu)。在某些實(shí)施例中，如上所述，回復(fù)力可根據(jù)胡克定律來(lái)確定或近似。

排放閥1090活塞1095的輪廓表面積可包括與第二回復(fù)力正交的肩部部分1097的面積。圖15和16顯示了這種情況，其中噴嘴腔1060中的流體壓力足以將活塞1095移離排放閥座結(jié)構(gòu)1096。在這種情況下，噴嘴腔1060中的流體壓力等于或大于流體壓力閾值，這引致活塞1095與由第二彈簧1098施加的第二回復(fù)力反向移動(dòng)。圖15和16顯示了排放閥1090處于開(kāi)啟狀態(tài)，允許流體沿路徑l2通過(guò)第二通路1086以及孔口1100流出。在某些實(shí)施例中，例如隨著活塞1095與排放閥座結(jié)構(gòu)1096分離，開(kāi)啟排放閥1090所需的“突破”壓力可以大于將排放閥1090保持在開(kāi)啟狀態(tài)所需的流體壓力。噴嘴腔1060中的流體壓力允許排放閥1090關(guān)閉，可以稱為第二壓力閾值，使得在某些實(shí)施例中，第一壓力閾值可以大于第二壓力閾值。

排放閥1090優(yōu)選設(shè)置為一旦噴嘴腔1060中的流體壓力降至低于壓力閾值，并且在某些實(shí)施例中低于第一壓力閾值，基本上立即關(guān)閉通路1086。期望的是，沿路徑l2流出孔口1100的液體突然從“開(kāi)啟”狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)椤瓣P(guān)閉”狀態(tài)。為了達(dá)到此目的，伴隨著噴嘴腔1060中的流體壓力的相應(yīng)壓降，活塞1095布置為立即重新坐落在排放閥座結(jié)構(gòu)1096上。因此，活塞1095優(yōu)選包括密封部分1095a，快速接合排放閥座結(jié)構(gòu)1096并且有效關(guān)閉通路1086，從而關(guān)閉排放閥1090。在所示實(shí)施例中，活塞1095的密封部分1095a可展示有這樣的結(jié)構(gòu)，其能夠接合到排放閥座結(jié)構(gòu)1096的相應(yīng)設(shè)置部分，以關(guān)閉排放閥1090。

圖17顯示了泵送循環(huán)的“收集階段”，其中力f1為減小或從致動(dòng)器1056撤除，以允許第一回復(fù)力將活塞1039和充液活塞1040移動(dòng)回到起始位置，如圖12所示。在所示狀態(tài)下，由于集液腔1042壓力減小，出口閥1066處于關(guān)閉狀態(tài)，同時(shí)入口閥1048被迫進(jìn)入開(kāi)啟狀態(tài)。隨著第一彈簧1064將第一回復(fù)力作用在充液活塞1040和活塞1039上，由于10集液腔42擴(kuò)張的集液腔容積，發(fā)展出減小的壓力。集液腔1042中生成的減小壓力足以通過(guò)管1050從容器1012抽取液體來(lái)開(kāi)啟入口閥1048，以流進(jìn)集液腔1042。箭頭“l(fā)3”顯示了從容器1012通過(guò)入口1044流進(jìn)集液腔1042的液流。活塞1039返回到其起始位置基本將集液腔1042填滿流體，并大致均衡了集液腔1042與流體容器1012內(nèi)部1016之間的流體壓力。入口閥1048由此重新關(guān)閉，防止流體從集液腔1042通過(guò)入口1044排走。

在本文中，已經(jīng)相當(dāng)詳細(xì)地描述過(guò)本發(fā)明，以符合專利法規(guī)，并且為本領(lǐng)域技術(shù)人員提供了應(yīng)用本發(fā)明實(shí)施例的新穎原理，理解和使用本發(fā)明實(shí)施例所需的信息。然而需要理解的是，在不偏離本發(fā)明本身的范圍內(nèi)，可以實(shí)施各種修改。