水排放裝置的製作方法

2023-11-01 05:27:22 2

專利名稱：水排放裝置的製作方法
技術領域：
本發明涉及這樣類型的水排放裝置，該類型的水排放裝置適於與作為用於從裝置流出的水的容器的水槽一起使用。背景洗手水槽和水池在許多不同的環境中被使用。與水槽/水池相連使用的水排放裝置通常被選擇成適於水槽/水池定位所在的環境。例如，在衛生具有重要性的醫療應用中， 所期望的是使細菌菌落在水傳送系統部件內的傳遞和成長最小化。各種水排放裝置已經被設計成通過移除為了操作必要的閥而直接用手接觸的需要來最小化交叉汙染。這種類型的水排放裝置通常被稱為「不用手的龍頭」。不用手的龍頭的示例包括臂操作式水龍頭杆和腳操作的閥。越來越多地，傳感器致動的閥被用於水排放裝置中，以使使用者僅需要將其手接近傳感器放置，而不是物理地接觸裝置的任何部件。期望最小化交叉汙染的典型的行業包括 食品準備或食品製造； 醫院病房； 通向手術室的洗手間或擦洗室； 醫生室或牙醫室； 用於清潔室的變換鎖；以及 在運動俱樂部和學校的醫療室。但是，通過使用者接觸龍頭流體出口室，或通過進入潮溼的或溼潤的龍頭流體出口室一其是汙染的藏匿和生長的理想場所——的空氣傳播的汙染，使用不用手的龍頭仍可發生交叉汙染。在目前的技術中，殘留的溼氣和積水在使用期間保留在水傳送裝置的噴嘴內。研究顯示，這種積水或溼氣通過物理接觸或通過進入龍頭出口噴嘴的空氣傳播的汙染而容易被汙染。積水可在噴嘴的內襯表面上形成穩定的「生物膜」，病原體和條件致病菌將在噴嘴內生長。在生物膜中的細菌可任意地脫落汙染物，汙染被排放的水，同時連續地重新補充自身。研究已經顯示，在不用手的龍頭中「仍停留」的自來水可提供用於綠膿桿菌的近乎理想的生長條件。這對於重症監護室和燒傷中心是嚴重的問題。被汙染的噴嘴還顯示為引起其它危險有機物例如軍團菌亞種(Legionella ssp)的交叉汙染。存在對於可減少被排放的水的微生物汙染的水排放裝置的需求。發明概述本發明提供一種水排放裝置，其包括水流動路徑，其從進口通過出口室延伸至出口噴嘴；閥組件，其用於打開和關閉水流動路徑；加熱元件，其用於在流動路徑由閥組件關閉時加熱出口室和出口噴嘴，以蒸發出口室和出口噴嘴的內表面上的溼氣，加熱元件遠離流動路徑；以及
控制器，其用於控制閥組件和加熱元件的操作，控制器包括由使用者直接地或間接地操作以控制水流動路徑的打開的開關。本發明還可提供一種水排放裝置，其包括水流動路徑，其從進口延伸到出口；閥組件，其用於在進口和出口之間打開和關閉水流動路徑；加熱元件，其遠離流動路徑，加熱元件被布置成在流動路徑由閥組件關閉時加熱裝置，以蒸發在閥組件和出口之間圍繞流動路徑的內表面上的溼氣；以及控制器，其用來控制閥組件的操作，控制器包括由使用者直接地或間接地操作以控制水流動路徑的打開和關閉的開關。水排放裝置還可包括與開關電連接的傳感器，其中，傳感器在人的手處於一定範圍內時能夠感測到，且能夠使控制器打開和關閉水流動路徑。在某些實施方案中，傳感器是紅外線傳感器。在某些實施方案中，組件包括閥致動器；界定閥座的閥體；以及與閥座配合且由閥致動器可移動以選擇性地打開和關閉流動路徑的閥柱塞。閥體可具有進口室和出口室，進口室和出口室中的每個形成流動路徑的部分，其中，閥座和閥柱塞被定位在進口室和出口室之間。優選地，閥體包括孔，加熱元件被布置在該孔內，孔在出口室的旁邊，以使傳導熱最大限度地傳遞到出口室和出口噴嘴。閥體可包括空腔，該空腔在孔和進口室之間形成，用於使傳導熱最小限度地從加熱元件傳遞到進口室。空腔可以是圍繞進口室延伸的環形槽的形式。水排放裝置還可包括用於將裝置安裝到臺面(bench top)的基座和將閥體支撐在基座上的罩殼。優選地，基座界定了直通路且罩殼是中空的，以使電線和進口上升管可穿過基座和罩殼。在某些實施方案中，組件被定位在流動路徑的頂部，使得當閥組件被關閉時，閥組件的下遊的水從流動路徑排出。本發明還提供一種操作如上文描述的水排放裝置的方法，該方法包括打開閥持續第一時間段，以允許水流過流動路徑，和操作加熱元件持續第二時間段，其中，第二時間段在第一時間段之後結束。在某些實施方案中，第一時間段和第二時間段交疊。在一些實施方案中，其中，第一時間段和第二時間段同時地開始。優選地，第二時間段是預定的時間段。在一些實施方案中，第一時間段是預定的時長。本發明還提供一種水排放裝置，其包括水流動路徑，其從進口延伸到出口噴嘴；閥組件，其用於打開和關閉水流動路徑，該組件被定位在流動路徑的頂部，使得當流動路徑由閥組件關閉時，閥組件的下遊的水從流動路徑排放；以及控制器，其用於控制閥組件的操作，控制器包括由使用者直接地或間接地操作以
5控制水流動路徑的打開的開關。附圖簡述為使發明可被更容易地理解，現將僅憑藉示例並參照附圖來描述實施方案，其中

圖1 是根據本發明的第一個實施方案的水排放裝置的透視圖；圖2 是圖1的水排放裝置的縱向斷面視圖；圖3 是在圖2中標記為A的區域的放大視圖；圖4 是圖1的水排放裝置的閥體的第一個透視圖；圖5 是圖1的水排放裝置的閥體的第二個透視圖；圖6 是根據本發明的第二個實施方案的水排放裝置的透視圖；圖7 是圖6的水排放裝置的縱向斷面視圖；圖8 是在圖7中標記為B的區域的放大視圖；圖9 是圖示了根據本發明的實施方案的水排放裝置的操作的第一個示意性時序圖；圖10 是圖示了根據本發明的實施方案的水排放裝置的操作的第二個示意性時序圖；以及圖11 是圖示了根據本發明的實施方案的水排放裝置的操作的第三個示意性時序圖。詳述圖1至5顯示了根據本發明的第一個實施方案的水排放裝置10。排放裝置10能被安裝在臺面T的通孔(未示出)中，該臺面T在水槽/水池(也未示出)的旁邊。排放裝置10界定了從進口 18延伸到出口的水流動路徑。在這個具體的實施方案中，出口包括出口室22和出口噴嘴24。排放裝置10包括用於打開和關閉水流動路徑的閥組件。加熱元件36被提供，用於在流動路徑由閥組件關閉時加熱出口。因此，加熱元件36 可加熱出口室22和噴嘴24，以使溼氣從閥組件和出口之間的內表面蒸發。加熱元件36遠離流動路徑，以使加熱元件36不直接地加熱流動路徑內的流體。而是，加熱元件36在流動路徑旁邊加熱排放裝置10，且熱被傳導至界定流動路徑的內表面。設有電子控制器44，其控制閥組件和加熱元件36的操作。電子控制器44包括由使用者直接地或間接地操作以控制水流動路徑的打開的開關46。如在圖2中最清晰地顯示的，排放裝置10具有將排放裝置10安裝且固定到臺面T 的中空的基座12。閥組件包括閥體16，該閥體16通過中空的罩殼14被支撐到基座12上。 罩殼14將閥體16與基座12隔開。基座12和罩殼14 一起界定了直通路，進口上升管18 可從臺面T下方穿過該直通路，以與閥體16結合。閥體16界定了在進口室20和出口室22之間延伸的通道。進口室20與進口上升管18連通，以接收流入水。出口室22與出口噴嘴M連通，該出口噴嘴M從閥體16向外地且向下地引導水流。如可在圖2中看到的，出口室22和出口噴嘴M形成連續的通路，使得出口室22和出口噴嘴M由流動路徑的不同的直徑來區分。應當理解，在一些可替換的實施方案中，出口室22和出口噴嘴M被布置成使從閥體16到噴嘴M的排放端的流動路徑的直徑是恆定的。
進口上升管18、閥體16內的通道以及出口噴嘴M界定了在進口和出口之間延伸的水流動路徑。在這個實施方案中，進口在進口上升管18的下端部處，且出口由噴嘴M提{共。閥體16界定了被定位在進口室20和出口室22之間的閥座沈。閥組件還具有與閥座沈配合以打開/關閉水流動路徑的閥柱塞28。此外，閥組件且由此也使閥座沈被定位在水流動路徑的頂部。因此，當柱塞28被閉合在閥座26上時，水可從閥座沈的下遊的水流動路徑非常迅速地排出。這具有利用重力來最小化閥關閉後殘留在出口室22和出口噴嘴M內的水量的優勢。在這個實施方案中，閥組件包括移動柱塞28的閥致動器。此外，在這個實施方案中，閥致動器是螺線管30和偏置彈簧(未示出)的形式。當螺線管30的線圈被充電時，柱塞28離開閥座沈升起，以允許水流過水流動路徑。偏置彈簧將柱塞28推至閥座沈上，因而閥被布置成在中性狀態中被閉合。這確保了柱塞觀在螺線管30未充電時抵著閥座沈而落座。在可替換的實施方案中(未圖示)，閥致動器可包含隔板，該隔板閉合在閥座上以選擇性地打開/關閉水流動路徑，從而將閥的移動部件與水流動路徑隔開。在另一個可替換的實施方案中(未圖示)，閥致動器可以為具有珠的旋轉類型，該珠具有孔，其中，珠被封裝在閥座中以使致動器能夠使珠在打開位置和關閉位置之間旋轉， 以選擇性地打開/關閉水流動路徑。傳感器32，例如紅外線傳感器，被布置在罩殼14中，在出口噴嘴M的下方。當人的手在一定範圍內時，傳感器32能夠感測到。傳感器32與電子控制器44的開關46電連通。當傳感器32感測到人的手存在時，與電子控制器44相關聯的開關46使螺線管30的閥柱塞觀移動，以使水流動路徑被打開。因此，為了打開閥，使用者不需要物理地接觸水排放裝置10的任何部件。在這個實施方案中，開關由使用者間接地操作。水排放裝置10包括覆蓋閥致動器且與閥體16配合的蓋34，以提供美學上的令人愉悅的外觀。加熱元件36被設置在閥體16的下端中的孔38中。如在圖5中所示，孔38在出口室22的旁邊。因此，由加熱元件36產生的熱被迅速地傳導穿過閥體16，以使在出口室 22和出口噴嘴M的區域中排放裝置10的熱最大化。如可在圖2中看到的，加熱元件36與流動路徑隔開。以這種方式，流過流動路徑的水不直接地接觸加熱元件36。空腔在孔38和進口室20之間形成，該空腔在這個實施方案中是環形槽40的形式。空腔使傳導熱最小限度地從加熱元件36傳遞到進口室20並且也傳遞至進口上升管 18。如在圖2和圖4中所示，環形槽40圍繞進口室20延伸。因而，環形槽40有助於將傳導熱朝向出口室22且還朝向出口噴嘴M傳遞。通孔42延伸穿過閥體16，與進口室20平行。通孔42提供了供電線39穿過的通道，從而使控制器44與螺線管30、傳感器32和加熱元件36電連通。與電子控制器44相關聯的開關46可響應於提供所感測到的動作的信號指示的傳感器32而根據預定的順序來操縱螺線管30和加熱元件36。這將結合圖9至圖11來更詳細地討論。穿過基座12和罩殼14的用於螺線管30和/或加熱元件36的電線39可設有使導線熱絕緣以及電絕緣的絕緣體。以這種方式，從加熱元件36傳遞到導線的熱被最小化。在某些實施方案中，加熱元件36可在閥的狀態的改變後而被啟動持續預定的一段時間。因此，加熱元件可加熱出口室22和出口噴嘴24，從而在水從裝置10排放後使溼氣從出口室22和出口噴嘴M的內表面蒸發。直通路由基座12和罩殼14 一起界定，進口上升管18可從臺面T下方穿過該直通路，以與閥體16結合。這個實施方案的水排放裝置10的進口上升管18可被連接到將來自獨立的分配管線的熱水和冷水混合的水調溫裝置(water tempering device)(未示出)。因此，水可以以所期望的溫度被傳送到進口上升管18。該調溫裝置可被手動地設定以提供固定的水溫，或響應於手朝向傳感器32移動的距離或手相對於傳感器32的位置而被控制。可選擇地，水排放裝置10的進口上升管18可被連接到單個的水分配管線，該單個的水分配管線可為熱水或者冷水。加熱元件36可以在選定的溫度下操作，且操作持續選定的一段時間，以在出口室 22和出口噴嘴M中建立乾燥的、生物穩定的環境。如將被了解的，選定的溫度和一段時間將由排放裝置的結構決定。在某些實施方案中，加熱元件36能夠將出口室22和出口噴嘴M的內表面的溫度提升到至少121°C的消毒溫度。圖6至8顯示了根據本發明的第二個實施方案的水排放裝置110。與水排放裝置 10的特徵相對應的水排放裝置110的特徵由增加了 100的相應的參考數字來給定。與水排放裝置10相比，水排放裝置110的一個顯著的不同在於罩殼114包括大約 30°的彎曲。進口上升管118也包括同樣角度的彎曲。因此，與水排放裝置10的出口噴嘴相比，出口噴嘴124向外地凸出，從而進一步在水槽/水池的上方。但是，如可從圖7和圖8 看到的，閥座1 被定位在水流動路徑的頂部。因此，當柱塞1 被閉合在閥座1 上時， 水可從在閥座126的下遊的水流動路徑非常迅速地排出。與水排放裝置10相比，水排放裝置110的另一個顯著的不同在於加熱元件136定位所在的孔138與出口室122平行，且與環形槽140相連。因此，加熱元件136緊鄰出口室 122以及也鄰近出口噴嘴124。由加熱元件136產生的熱可更快速地傳導至出口室122和出口噴嘴124。加熱元件136的電線139從孔138穿入環形槽140且進入罩殼114的中空處。圖9至圖11中的每個示意性地顯示了用於根據本發明的實施方案——例如在圖 1至圖5中或圖6至圖8中顯示的實施方案——的水排放裝置的操作的時序圖。在這些圖中，時間在橫軸上顯示且縱軸顯示了用於閥致動器的信號狀態W和用於加熱元件的信號狀態H。在圖9中顯示的時序圖中，水排放裝置的傳感器提供可指示人的手存在的信號 (未示出)。傳感器信號在時間、被提供，在該時間、時用於閥致動器的信號狀態W轉變為激活，其使閥打開。信號狀態W保持激活直到時間t2，在該時間t2信號狀態W返回至中性。因此，閥致動器保持閥打開持續第一時間段(t2-ti)。在時間t2時，用於加熱元件的信號狀態H轉變為激活，其使加熱元件產生熱。信號狀態H保持激活直到時間t3，在該時間、信號狀態H返回至中性。因此，加熱元件被激活持續預定的第二時間段(t3_t2)。在圖9中顯示的時序圖中，第二時間段在第一時間段的結尾立即地開始。第二時間段在第一時間段的結尾之後結束。因此，熱由加熱元件產生且被傳遞到出口室，持續到水停止從排放裝置流動之後的一段時間。在圖10中顯示的時序圖中，水排放裝置的傳感器在時間、提供信號(也未示出)， 在該時間、時用於閥致動器的信號狀態W轉變為激活，其使閥打開。信號狀態W使閥致動器保持閥打開持續第一時間段，該信號狀態W在時間t2結束。因此，在這個時序圖中，第一時間段是、-、。也在時間、時，用於加熱元件的信號狀態H被轉變為激活，其使加熱元件產生熱。 信號狀態H保持激活直到時間t3，在該時間、信號狀態H返回至中性。因此，加熱元件被激活持續預定的第二時間段α3-、)。在圖10中顯示的時序圖中，第二時間段與第一時間段交疊。第二時間段在第一時間段的結尾之後結束。交疊使加熱元件能夠在水停止從排放裝置流動之前開始產生熱量。在圖11中顯示的時序圖中，水排放裝置的傳感器在時間、時提供信號(也未示出)。信號狀態W被激活持續第一時間段，該信號狀態W在時間t2結束。因此，在這個時序圖中，第一時間段是t2-tlt)信號狀態H被激活持續預定的第二時間段，在時間t3時開始且在時間t4時結束。 因此，加熱元件被激活持續預定的第二時間段(t4-t3)。在圖10中顯示的時序圖中，第二時間段與第一時間段分開。第二時間段在第一時間段的結束之後結束。還應當理解，本發明的某些實施方案的水排放裝置可操作成使第一時間段是預定的時長。可選擇地，在一些其它的實施方案中，第一時間段是可變通的且由提供人的手存在的信號指示的傳感器來確定。還應當理解，本發明的實施方案的水排放裝置可根據其它的時序圖來操作。例如， 第一時間段和第二時間段可交疊，且第二時間段在第一時間段開始之後開始。在一些可替換的實施方案中，開關可被定位成遠離電子控制器和/或可由使用者直接地操作。例如，開關可被定位在靠近排放裝置的地板中。在該實例中，使用者用其腳按壓開關，以使電子控制器打開水流動路徑。在本發明的先前描述後和在本發明的先前描述中的權利要求中，除了由於表達語言和必要的暗示而使內容需要另外的含義的地方之外，詞彙「包括」(comprise)或例如「包括」(comprises)或「包括」(comprising)的變型詞以廣義的意義被使用，即用於指明所陳述的特徵的存在，而不是用於排除在本發明的不同實施方案中的另外的特徵的存在或添加。本發明的領域的技術人員應當理解，可進行許多改變而不偏離本發明的精神和範圍。
權利要求
1.一種水排放裝置，包括水流動路徑，其從進口通過出口室延伸至出口噴嘴；閥組件，其用於打開和關閉所述水流動路徑；加熱元件，其用於在所述流動路徑由所述閥組件關閉時加熱所述出口室和所述出口噴嘴，以蒸發所述出口室和所述出口噴嘴的內表面上的溼氣，所述加熱元件遠離所述流動路徑；以及控制器，其用於控制所述閥組件和所述加熱元件的操作，所述控制器包括由使用者直接地或間接地操作以控制所述水流動路徑的打開的開關。
2.一種水排放裝置，包括水流動路徑，其從進口延伸到出口 ；閥組件，其用於在所述進口和所述出口之間打開和關閉所述水流動路徑；加熱元件，其遠離所述流動路徑，所述加熱元件被布置成在所述流動路徑由所述閥組件關閉時加熱所述裝置，以蒸發在所述閥組件和所述出口之間圍繞所述流動路徑的內表面上的溼氣；以及控制器，其用於控制所述閥組件的操作，所述控制器包括由使用者直接地或間接地操作以控制所述水流動路徑的打開和關閉的開關。
3.根據權利要求2所述的水排放裝置，其中，所述出口包括出口室和出口噴嘴。
4.根據權利要求1至3中的任一項所述的水排放裝置，還包括與所述開關電連通的傳感器，其中，所述傳感器在人的手處於一定範圍內時能夠感測到，且能夠使所述控制器打開和關閉所述水流動路徑。
5.根據權利要求3所述的水排放裝置，其中，所述傳感器是紅外線傳感器。
6.根據權利要求1或3中的任一項所述的水排放裝置，其中，所述組件包括閥致動器；閥體，其界定了閥座；以及閥柱塞，其與所述閥座配合，且由所述閥致動器可移動以打開和關閉所述流動路徑。
7.根據權利要求6所述的水排放裝置，其中，所述閥體具有形成所述流動路徑的部分的進口室；其中，所述閥座和所述閥柱塞被定位在所述進口室和所述出口室之間；且其中， 所述閥體包括孔，所述加熱元件被布置在所述孔內，所述孔在所述出口室旁邊，以使傳導熱最大限度地傳遞到所述出口室和所述出口噴嘴。
8.根據權利要求7所述的水排放裝置，其中，所述閥體包括空腔，所述空腔在所述孔和所述進口室之間形成，用於使傳導熱最小限度地從所述加熱元件傳遞到所述進口室。
9.根據權利要求8所述的水排放裝置，其中，所述空腔是圍繞所述進口室延伸的環形槽的形式。
10.根據權利要求6至9中的任一項所述的水排放裝置，還包括用於將所述裝置安裝到臺面的基座和將所述閥體支撐在所述基座上的罩殼。
11.根據權利要求10所述的水排放裝置，其中，所述基座界定了直通路且所述罩殼是中空的，以使電線和進口上升管能穿過所述基座和所述罩殼。
12.根據權利要求1至9中的任一項所述的水排放裝置，其中，穿過所述流動路徑的水不直接地接觸所述加熱元件。
13.根據權利要求1至12中的任一項所述的水排放裝置，其中，所述閥組件被定位在所述流動路徑的頂部，使得當所述流動路徑被關閉時，所述閥組件的下遊的水從所述流動路徑排出。
14.一種操作根據權利要求1至13中的任一項所述的水排放裝置的方法，所述方法包括打開所述閥組件持續第一時間段，以允許水流過所述流動路徑，和操作所述加熱元件持續第二時間段，其中，所述第二時間段在所述第一時間段之後結束。
15.根據權利要求14所述的方法，其中，所述第一時間段和所述第二時間段交疊。
16.根據權利要求14或15中的任一項所述的方法，其中，所述第一時間段和所述第二時間段同時地開始。
17.根據權利要求14至16中的任一項所述的方法，其中，所述第二時間段是預定的時間段。
18.根據權利要求14至17中的任一項所述的方法，其中，所述第一時間段是預定的時長。
19.一種水排放裝置，包括水流動路徑，其從進口延伸到出口噴嘴；閥組件，其用於打開和關閉所述水流動路徑，所述組件被定位在所述流動路徑的頂部， 使得當所述流動路徑由所述閥組件關閉時，所述閥組件的下遊的水從所述流動路徑排出； 以及控制器，其用於控制所述閥組件的操作，所述控制器包括由使用者直接地或間接地操作以控制所述水流動路徑的打開的開關。
全文摘要
公開了一種水排放裝置，其具有從進口經過出口室延伸到出口噴嘴的水流動路徑；用於打開和關閉水流動路徑的閥組件；用於在流動路徑由閥組件關閉時加熱出口室和出口噴嘴以使出口室和出口噴嘴的內表面上的溼氣蒸發的加熱元件，加熱元件遠離流動路徑；以及用於控制閥組件和加熱元件的操作的控制器，控制器包括由使用者直接地或間接地操作以控制水流動路徑的打開的開關。
文檔編號F16K49/00GK102272503SQ200980154395
公開日2011年12月7日 申請日期2009年11月26日 優先權日2008年11月26日
發明者格瑞漢姆·皮克瑞, 蓋瑞·尤戴爾 申請人:格瑞漢姆·皮克瑞, 蓋瑞·尤戴爾