[发明专利]液体分配装置和方法

说明书

本发明涉及一种液体分配装置和方法，特别是向贮液臬液体中分配可控制体积的附加液体的装置和方法。

在很多应用场合中，都需要一种将第一种液体配入第二种贮液箱液体中的装置或设备。这样的应用包括化工生产，电镀生产，化肥和食品生产，以及其它各种液体计量场合。其中一个特别要求的分配装置是向抽水马桶中分配液体清洁剂。

现有技术中的各种分配装置广泛地用于分配抽水马桶液体清洁剂。最常用的成功的分配容器是使用一种浮阀，在冲洗循环中，它开启和关闭来改变抽水马桶水箱的水平面。这些容器被设计成无论水箱水平面下降或上升，注满的一个小容器都位于浮子顶部，以从容器中排出清洁剂液体进入水箱中。这种方法和装置也带来一些问题，例如，该方法的效果非常差。很明显，目的是水箱中没有水的情况下，保持抽水马桶的清洁。由于所有的清洁剂都被分配到水箱中，而不是在便桶中，那么其大部分都被冲洗掉了，而没有清洁便桶。由于排放的损失，只有小于10%清洁剂被保留在便槽中。甚至可以在水箱中缓慢溶解的固体便槽清洁剂，也与液体的一样效果差，其90%甚至更多的清洁剂都被冲洗掉了，而没有起到任何清洁作用。现有技术的浮子式分配装置也对性能变化敏感。表面张力、泡沫和尺寸变化都可能引起系统被完全堵塞或分配的清洁剂的数量大幅度改变。由于发生这些明显的变化，让这样的装置分配小的体积液体也是困难的。大多数抽水马桶液体清洁剂规定的分配量为1毫升。这就需要一个12盎司的瓶子来提供可用350次冲洗的液体量，或者说是大约一个的使用量。12盎司的容器的尺寸是太大不适于安装在大多数抽水马桶的水箱中，这就限制了这种产品的使用。

现有技术中的其它分配设备已经作了试验，但都不能分配出所需要的精确的小体积，或者在所需的时间周期内，它们的不能进行最有效的分配操作。例如，授予Stoner的美国专利No.1，728，737号;授予Thornton的美国专利No.1，213，978号;英国专利No.8621号和法国专利第2，613，743号都公开了一种安装在水箱液面之上的液体容器，该容器带有延伸至水箱液面下的排放管。当水箱液面下降时，空气被允许进入容器中，使附加液体从容器中排出。这些装置都已证明是不实用的，因为它们分配的体积太大（如Thornton的′978号专利，英国′621号专利和法国′743号专利）或者在冲洗循环时它们分配的时间不合适（所有上述专利）。这种低效能是由于需要采用现有技术的大直径排放管，在水箱液面下降时，以排空自身的水，从而允许空气通过排放管进入容器中，大直径的排放管产生一个大的附加液体排放体积，因为水进入排放管中以从容器中替换等体积的附加液体。如果排放管贯穿水箱液面一定数量（为了延迟分配的开始），这将导致相对大体积的水进入排放管。如果排放管调整得使其最低段正好与水在其最高液面接触，则分配立即开始，使冲洗循环提前，从而浪费大量的附加液体，在这种情况下，下降排放管道的方法并不满足排放小的可控制体积的液体的要求。

授予Bulow等人的美国专利No.4，507，811号认识到将分配的附加液体送入溢流管而不是流入水箱中，使提高效率成为可能。然而，Buelow装置的缺点是需要将抽水马桶水箱中的水与附加物混合。在Buelow的方案中，固体块被溶解形成饱和溶液并按预先确定的量分配。但是，如果是液体附加物，而不是固态的，附加物随着每次冲洗被连续稀释。Buelow装置也不能有效地精确分配出可控小体积的液体附加物，Buelow装置还有一个缺点，就是它必须安装在水箱水线以下。由于使用了许多个零件，使得冲洗机构与Buelow装置的安装相互干涉，所以Buelow分配器是不实用的。固体溶解的固有缺点是它依赖于时间，如果第二次冲洗循环发生得太快，而没有足够的时间溶解形成饱和溶液，造成在便桶中的清洁剂浓度不够。

在现有技术中还有另一装置，如授予Pennell等人的美国专利No.1，623，132号，贮液箱液位的改变所以控制将液体附加物分配入同一个贮液箱。由于使用了倒置的U形管作为液位感测管，以防止空气进入附加物容器，Pennell的装置是很复杂的。该U形管是注满液体的，它可以形成压力平衡状态，以防止液体从附加物容器中排出。Pennell设计的一个缺点是U形管的一端直接位于排放嘴的下面，当容器在安装时被倒置，液体就通过管嘴被排放且注满U形管并建立了压力平衡。如果U形管没有对准管嘴，容器内的全部液体都将被排出。这样，Pennell装置将附加物作为控制液体分配进入同一个贮液箱，即水箱，而不是进入溢流水箱。