專利名稱：無(wú)線供電分配器系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明一般涉及固定裝置，例如用于各種類(lèi)型的材料如肥皂或諸如此類(lèi)的材料的 分配器。具體地，本發(fā)明涉及至少部分地被無(wú)線供電的固定裝置。更具體地，本公開(kāi)涉及將 電力從干線電源轉(zhuǎn)換為無(wú)線電力信號(hào)的電力傳輸模塊，所述無(wú)線電力信號(hào)至少部分地供電 給固定裝置。
背景技術(shù)：
維持在建筑物或設(shè)施中的許多固定裝置，例如肥皂分配器和自動(dòng)沖洗廁所，要求 電源給他們的自動(dòng)化功能提供電力。例如，用來(lái)分配各種材料或物品的分配器一般被配置 作為便攜式設(shè)備，從而允許它們被容易安裝在需要使用所分配的材料或物品的多個(gè)位置。 另外，許多這些分配器被配置為具有自動(dòng)化功能，并且因此，要求電力以運(yùn)行。例如，在自動(dòng) 化免觸摸肥皂分配器的情況下，經(jīng)由IR(紅外線的)傳感器或其他手檢測(cè)系統(tǒng)，一檢測(cè)到用 戶的手，肥皂就被自動(dòng)分配。為了供電給分配器以完成這種自動(dòng)化運(yùn)行，一些分配器使用有 線電源，如壁裝電源插座。然而，這將分配器的安裝限制在了能獲得接近壁裝電源插座的位 置，因此妨礙了分配器被安裝在需要分配器所分配的材料和物品的各種區(qū)域。此外，由于從 分配器延伸至電源的線的不美觀，使用有線電源的分配器往往是缺乏吸引力的。為克服這些缺點(diǎn)，以及使得自動(dòng)化分配器能安裝在任何所需的位置，自動(dòng)化分配 器已經(jīng)被設(shè)計(jì)為使用便攜式電源如電池來(lái)運(yùn)行。遺憾的是，更換和處置這種電池是昂貴的 且與設(shè)施所采用的發(fā)展可持續(xù)能源解決方案以保護(hù)環(huán)境的當(dāng)前目標(biāo)不一致。因此，已經(jīng)開(kāi) 始努力發(fā)展利用可選擇的電源而非可更換的、一次性電池的分配器。因此，需要一種由電力信號(hào)供電的無(wú)線供電分配器，從而增強(qiáng)分配器被安裝在各 種位置的能力，同時(shí)也減少更換分配器內(nèi)的電池的需要。另外，需要一種維持電力接收機(jī)的 無(wú)線供電分配器，所述電力接收機(jī)接收發(fā)自電力傳輸模塊的無(wú)線電力信號(hào)。此外，需要一種 無(wú)線供電分配器，其接收來(lái)自電力傳輸模塊的電力信號(hào)，所述電力傳輸模塊由干線電源如 壁裝電源插座供電。

發(fā)明內(nèi)容
鑒于上述情況，本發(fā)明的第一個(gè)方面是提供無(wú)線供電分配器系統(tǒng)，其可包括需要 電力的任何固定裝置。本發(fā)明的另一個(gè)方面是提供用于從再充填容器分配材料的無(wú)線供電分配器系統(tǒng)， 其包括被耦合到電力接收機(jī)和泵的控制器，所述泵被操作地耦合到所述再充填容器；被 耦合到所述控制器的致動(dòng)器；以及可運(yùn)行以生成和發(fā)送無(wú)線電力信號(hào)到所述電力接收機(jī)的電力傳輸模塊；并且其中所述電力接收機(jī)對(duì)所述電力信號(hào)的接收使所述控制器通電，以使 得在所述致動(dòng)器被使用時(shí)所述泵導(dǎo)致材料被分配。本發(fā)明的另一個(gè)方面是提供無(wú)線供電分配器以從再充填容器分配材料，所述無(wú)線 供電分配器包括分配器，其包括適合被流體耦合到所述再充填容器的泵、電力接收機(jī)、被 耦合到所述泵和所述電力接收器的控制器和被耦合到所述控制器的致動(dòng)器；和電力傳輸模 塊，其生成無(wú)線電力信號(hào)，其中當(dāng)所述電力接收機(jī)收到所述無(wú)線電力信號(hào)時(shí)，所述控制器被 通電，以使得在所述致動(dòng)器被使用時(shí)所述泵從所述再充填容器分配材料。本發(fā)明的又一方面是提供無(wú)線供電分配器以從再充填容器分配材料，所述無(wú)線供 電分配器包括分配器，其包括適合被流體耦合到所述再充填容器的泵、電力接收機(jī)、被耦 合到所述泵和所述電力接收器的控制器和被耦合到所述控制器的致動(dòng)器；和電力傳輸模 塊，其包括便攜式模塊電源，所述電力傳輸模塊生成無(wú)線電力信號(hào)，其中當(dāng)所述電力接收機(jī) 收到所述無(wú)線電力信號(hào)時(shí)，所述控制器被通電，以使得在所述致動(dòng)器被使用時(shí)所述泵從所 述再充填容器分配材料。


根據(jù)以下描述和附圖，本發(fā)明的這些和其他特點(diǎn)和優(yōu)點(diǎn)將更好理解，其中圖1是根據(jù)本發(fā)明的原理的維持分配器和電力傳輸模塊的無(wú)線供電分配器系統(tǒng) 的框圖；以及圖2是根據(jù)本發(fā)明的原理的無(wú)線供電分配器系統(tǒng)的另一實(shí)施方式的框圖，其中分 配器和電力傳輸模塊維持便攜式能量?jī)?chǔ)存設(shè)備。
具體實(shí)施例方式無(wú)線供電分配器系統(tǒng)一般被稱為數(shù)字10，如附圖的圖1所示。分配器系統(tǒng)10包括 分配器100，例如肥皂分配器，分配器100包括電力接收機(jī)110，電力接收機(jī)110被配置為從 獨(dú)立的電力傳輸模塊120無(wú)線接收電力。因此，當(dāng)電力傳輸模塊120被耦合到干線電源130 時(shí)，電力傳輸模塊120將AC電力轉(zhuǎn)換為射頻(RF)電力信號(hào)140，所述射頻電力信號(hào)140被 格式化以適合無(wú)線傳輸?shù)接煞峙淦?00維持的無(wú)線電力接收機(jī)110，所述干線電源130如 供應(yīng)120VAC或其他AC(交流)電力值的壁裝電源插座，這取決于使用的地理區(qū)域的標(biāo)準(zhǔn)。 然后，電力接收機(jī)110將被發(fā)送的電力信號(hào)140轉(zhuǎn)換為DC (直流)電力，所述DC電力被用 來(lái)給分配器100的組件通電。因此，因?yàn)榉峙淦?10由無(wú)線電力信號(hào)140供電，所以分配器 100可被安裝在被發(fā)送的電力信號(hào)140的接受范圍中的任何所需的位置，而沒(méi)有通常關(guān)于 利用有線電源的分配器的限制。應(yīng)了解的是雖然這里所討論的分配器系統(tǒng)10包括肥皂分配器，但是不應(yīng)被解釋 為限制，因?yàn)榉峙淦飨到y(tǒng)10可被配置為供應(yīng)無(wú)線電力給需要電源來(lái)支持各種自動(dòng)化功能 的任何固定裝置，包括但不限于粘性材料例如肥皂、消毒劑和洗滌劑的分配器；紙巾分配 器；片劑分配器；手帕分配器(Wipedispenser)；個(gè)人衛(wèi)生對(duì)象分配器；自動(dòng)沖洗廁所系統(tǒng)； 自動(dòng)水龍頭；自動(dòng)空氣除臭劑噴射系統(tǒng)，諸如此類(lèi)。 繼續(xù)，因?yàn)殡娏鬏斈K120利用干線電力，除了到該模塊插入的插座的干線電 力失敗的情況，不需要擔(dān)心分配器100由于缺乏電力變得不可運(yùn)行，像使用電池的分配器的情況。具體地，分配器100包括支承分配器控制器200的分配器外殼150，所述分配器控制器200包括實(shí)施將被討論的各種功能的必要的硬件和/或軟件。被耦合到分配器控制器 200的泵210被配置為操作地安裝再充填容器220。再充填容器220被配置為維持任何合適 的材料，例如肥皂、潤(rùn)膚霜或抗菌清潔劑，一旦再充填容器220中的材料已經(jīng)被耗盡，再充 填容器220可容易地用新的再充填容器更換。致動(dòng)器230也被耦合到分配器控制器200，以 使得當(dāng)它被用戶操作地使用時(shí)，由再充填容器220所維持的材料被經(jīng)由由再充填容器220 維持的噴嘴232分配。在一方面，致動(dòng)器230可包括任何合適的按鈕、杠桿、旋鈕，諸如此類(lèi)，其由用戶物 理致動(dòng)?？蛇x擇地，致動(dòng)器230可包括手檢測(cè)傳感器，例如紅外線(IR)傳感器，其能夠檢測(cè) 放在其附近的用戶的手的存在，因而使得分配器100能夠免觸摸運(yùn)行。無(wú)線電力接收機(jī)110被耦合到分配器控制器200并維持接收天線250，所述接收天 線250能夠接收發(fā)自電力傳輸模塊120的無(wú)線電力信號(hào)140。一旦接收到，無(wú)線電力信號(hào) 140被供應(yīng)給耦合在電力接收機(jī)110和分配器控制器200之間的電力供應(yīng)260，在那里無(wú)線 電力信號(hào)140被轉(zhuǎn)換為DC(直流)電力。在某些實(shí)施方式中，DC電力被作為唯一的電源供 應(yīng)給分配器控制器200，以給分配器100的組件供電，從而使得在致動(dòng)器被使用時(shí)，分配器 可運(yùn)行以從再充填容器220分配材料或物品。產(chǎn)生無(wú)線電力信號(hào)140的電力傳輸模塊120包括外殼270，外殼270支承發(fā)射機(jī)控 制器300，發(fā)射機(jī)控制器300包括實(shí)施將被討論的功能的必需的硬件和/或軟件。被耦合到 發(fā)射機(jī)控制器300的電源線310被配置為連接到提供AC (交流)電力例如120VAC的干線電 源130，例如電源插座。具體地，發(fā)射機(jī)控制器300處理從干線電源130接收的AC電力，供 由耦合到發(fā)射機(jī)控制器300的電力發(fā)射機(jī)350接收。維持傳輸天線360的電力發(fā)射機(jī)350 將來(lái)自發(fā)射機(jī)控制器300的經(jīng)處理的AC電力轉(zhuǎn)換為適合作為無(wú)線電力信號(hào)140傳輸?shù)母?式。在一個(gè)方面，電力發(fā)射機(jī)350和電力接收機(jī)110可包括任何合適的無(wú)線電力傳輸和接 收系統(tǒng)，例如在美國(guó)專利第4，685，047號(hào)中所描述的那種，其通過(guò)引用被并入此處。繼續(xù)，無(wú)線電力信號(hào)140被配置為適合由分配器100所維持的電力接收機(jī)110接 收的射頻(RF)信號(hào)。此外，電力信號(hào)140可被格式化以具有諸如頻率和調(diào)制格式等信號(hào)特 征，以防止其干擾其他無(wú)線設(shè)備的運(yùn)行，例如蜂窩電話、無(wú)線車(chē)庫(kù)門(mén)操作器，諸如此類(lèi)。雖然 分配器100的討論闡述了使用基于射頻(RF)的電力信號(hào)140，但是也考慮到其他信號(hào)類(lèi)型， 例如紅外線(IR)信號(hào)、衰逝波耦合、電感耦合(近和遠(yuǎn)場(chǎng))、電容耦合，以及來(lái)自電磁頻譜的 其他部分的其他信號(hào)，可被用來(lái)實(shí)現(xiàn)電力信號(hào)140。因此，無(wú)線電力傳輸模塊120可在允許 分配器100被供電的同時(shí)被遠(yuǎn)離分配器100定位。另外，分配器100還可包括設(shè)置指示器370，設(shè)置指示器370可包括被耦合到分配 器控制器200的LED (發(fā)光二極管)或LCD (液晶顯示器)。因此，設(shè)置指示器370可顯示信 號(hào)強(qiáng)度條、提供數(shù)字指示器、顯示特定的顏色或照亮特殊的圖案以指示電力信號(hào)140是否 具有足夠的強(qiáng)度來(lái)支持分配器100的運(yùn)行。因此，在分配器100和/或電力傳輸模塊120 的安裝期間，使用設(shè)置指示器370以確保它們被相對(duì)彼此地放置成允許分配器100從由電 力傳輸模塊120供應(yīng)的電力信號(hào)140接收到足量的能量。為了讓無(wú)線供電分配器系統(tǒng)10運(yùn)行，電力傳輸模塊120被經(jīng)由電源線310連接到干線電源130，借此，發(fā)射機(jī)控制器300從中接收AC電力。然后，發(fā)射機(jī)控制器300處理AC電力并將它設(shè)置為適合被電力發(fā)射機(jī)350接收的格式。一旦收到被格式化的AC電力，電力 發(fā)射機(jī)350和傳輸天線360 —起，以射頻(RF)信號(hào)生成適合被分配器100的電力接收機(jī) 110的接收的無(wú)線電力信號(hào)140。在電力接收機(jī)110收到無(wú)線電力信號(hào)140之后，電力供應(yīng)260將基于RF的電力信 號(hào)140轉(zhuǎn)換為DC (直流)信號(hào)，所述DC信號(hào)被經(jīng)由分配器控制器200分配到分配器10的 組件。因此，當(dāng)制動(dòng)器230被使用時(shí)，分配器控制器200激勵(lì)泵210，導(dǎo)致再充填容器220所 維持的材料被經(jīng)由噴嘴232分配。因此，只要電力接收機(jī)110繼續(xù)接收被發(fā)送的電力信號(hào) 140，分配器100就保持被供電。在另一個(gè)實(shí)施方式中，如圖2所示，分配器100可被配置為具有可被耦合到分配器 控制器200的可再充電電池400或其他便攜式電源如超級(jí)電容器。因此，在系統(tǒng)10的運(yùn)行 期間，來(lái)自無(wú)線電力信號(hào)140的電力被供應(yīng)給電池400以允許對(duì)其再充電。一旦被再充電， 電力傳輸模塊120停止傳輸電力信號(hào)140，然后，使用從電池400供應(yīng)的電力供電給分配器 100。為了監(jiān)測(cè)電池400的剩余電量，指示器410被耦合到分配器控制器200，指示器410被 配置為當(dāng)電池400的電力水平低于預(yù)定閾值時(shí)生成可聽(tīng)的或可見(jiàn)的提示。另一個(gè)方面，電力傳輸模塊120可被配置為監(jiān)測(cè)電池400的電荷水平并且然后根 據(jù)再充電電池400的需要來(lái)發(fā)送電力信號(hào)140到分配器。因此，在本實(shí)施方式中，電力傳輸 模塊120不必連續(xù)發(fā)送電力信號(hào)140，因而容許分配器100運(yùn)行在電力信號(hào)140的連續(xù)傳輸 不實(shí)際或不容許時(shí)的情況下。即，分配器100和電力傳輸模塊120可被配置為彼此通信控 制命令以支持各種功能。例如，分配器100可被配置為經(jīng)由電力信號(hào)140發(fā)送一個(gè)或多個(gè) 控制命令，用于被電力傳輸模塊120接收，以便打開(kāi)或關(guān)閉電力傳輸模塊120，這取決于分 配器100的電池400是否要求再充電。因此，分配器100可被配置為當(dāng)它的電池400被耗 盡時(shí)發(fā)送ON控制命令給電力傳輸模塊120和/或當(dāng)它的電池400被充好電時(shí)發(fā)送OFF控 制命令給電力傳輸模塊120。因此，分配器100和電力傳輸模塊120的通信能力允許電力傳 輸模塊120僅在有需要時(shí)才發(fā)送電力信號(hào)140，因而節(jié)約了能源。在進(jìn)一步的實(shí)施方式中，僅當(dāng)需要對(duì)電池400再充電時(shí)，電力傳輸模塊120才被耦 合到干線電源130，并且當(dāng)分配器100的電池400最好完全但至少部分地被充好電時(shí)，電力 傳輸模塊120才被從干線電源130移開(kāi)。在另一個(gè)方面，電力傳輸模塊120可被配置為基于可再充電電池450或其他便攜 式電源如超級(jí)電容器運(yùn)行，以替代使用干線電源130。因此，電力傳輸模塊120可被容易地 帶到各種房間、建筑物或其他位置中的多個(gè)分配器100的接收范圍之內(nèi)的各種地點(diǎn)。因此， 由多個(gè)分配器100維持的電池400可被無(wú)線再充電，因而允許單一的電力傳輸模塊120被 用來(lái)給多個(gè)位置的多個(gè)分配器100再充電。例如，負(fù)責(zé)用新的再充填容器更換耗盡的再充 填容器220的再充填技術(shù)員可隨身攜帶電池供電的傳輸模塊120。因此，在更換耗盡的再充 填容器220期間，當(dāng)來(lái)自電力傳輸模塊120的電力信號(hào)140進(jìn)入由分配器100維持的電力 接收機(jī)110的接收范圍時(shí)，分配器100的電池400被再充電。還應(yīng)當(dāng)了解的是，為了給由電 力傳輸模塊120維持的電池450充電，電源線310被連接到干線電源130。另外，還考慮到 的是可更換的電池可用來(lái)替代可再充電電池450。并且因此，當(dāng)可再充電電池450的電力容 量耗盡時(shí)，可容易地安裝新的電池。
雖然分配器系統(tǒng)10可被配置為分配器10不和任何其他組件集成的獨(dú)立的系統(tǒng)， 但是考慮到其他實(shí)施方式，其中，分配器100被和各種固定裝置或設(shè)備集成或至少部分地 集成，例如，在浴室、廚房、車(chē)庫(kù)、實(shí)驗(yàn)室、醫(yī)院中找到的那些，諸如此類(lèi)。例如，分配器100可 與浴室和廚房固定裝置以及其他合適的固定裝置成為一體。此外，雖然分配器100已經(jīng)在 肥皂分配器的上下文中討論了，但是應(yīng)了解的是分配器100可被容易地配置為分配其他物 品，例如紙巾、手帕，諸如此類(lèi)，以及要求電力的其他固定裝置，如前所述。 還考慮到的是電力傳輸模塊120可包括發(fā)送或用其他方式轉(zhuǎn)發(fā)基于WIFI的網(wǎng)絡(luò) 的無(wú)線WIFI通信信號(hào)的WIFI基站或其他WIFI網(wǎng)絡(luò)組件。相應(yīng)地，分配器100的電力接收 機(jī)110可被配置為取得或提取WIFI通信信號(hào)中攜帶的能量，以便供電給分配器100。S卩，在 由基于WIFI的網(wǎng)絡(luò)生成的信號(hào)的通信范圍內(nèi)安裝分配器100，允許電力接收機(jī)110提取合 適的電量以使分配器100能夠以前面討論的方式運(yùn)行。因此，本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)點(diǎn)在于無(wú)線供電分配器系統(tǒng)提供了由獨(dú)立的、遠(yuǎn)程定位的 電力傳輸模塊發(fā)送的無(wú)線電力信號(hào)供電的分配器。本發(fā)明的另一個(gè)優(yōu)點(diǎn)在于分配器可被定 位在由電力傳輸模塊發(fā)送的電力信號(hào)的接收范圍內(nèi)的任何所需的地點(diǎn)。本發(fā)明還有一優(yōu)勢(shì) 在于電力傳輸模塊將干線電源轉(zhuǎn)換為供電給分配器的無(wú)線電力信號(hào)。本發(fā)明的又一優(yōu)勢(shì)在 于電力傳輸模塊包括電池，因而使得電力傳輸模塊無(wú)需干線電源即能運(yùn)行。雖然本發(fā)明已經(jīng)參考某些實(shí)施方式被相當(dāng)詳細(xì)地描述，但是其他實(shí)施方式也是可 能的。因此，所附權(quán)利要求的精神和范圍不應(yīng)受限于這里所包含的對(duì)實(shí)施方式的描述。
權(quán)利要求
一種從再充填容器分配材料的無(wú)線供電分配器，包括分配器，包括泵，其適合于被流體地耦合到所述再充填容器；電力接收機(jī)；控制器，其被耦合到所述泵和所述電力接收機(jī)；以及致動(dòng)器，其被耦合到所述控制器；以及電力傳輸模塊，其生成無(wú)線電力信號(hào)；其中，當(dāng)所述電力接收機(jī)收到所述無(wú)線電力信號(hào)時(shí)，所述控制器被通電，使得當(dāng)所述致動(dòng)器被使用時(shí)所述泵從所述再充填容器分配所述材料。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的分配器，其中所述電力傳輸模塊將AC(交流)電力轉(zhuǎn)換為所 述無(wú)線電力信號(hào)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的分配器，其中所述電力傳輸模塊從其維持的電池生成所述無(wú) 線電力信號(hào)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的分配器，其中所述電力接收機(jī)將所述無(wú)線電力信號(hào)轉(zhuǎn)換為 DC(直流)電力。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的分配器，其中所述電力傳輸模塊和所述電力接收機(jī)被維持在 獨(dú)立的外殼中。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的分配器，還包括被耦合到所述電力接收機(jī)和所述控制器的便 攜式電源，其中所述無(wú)線電力信號(hào)給所述便攜式電源充電。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的分配器，其中，所述電力傳輸模塊在所述便攜式電源被充好 電時(shí)停止傳輸所述無(wú)線電力信號(hào)，并且在所述便攜式電源的電荷低于預(yù)定值時(shí)重新開(kāi)始傳 輸所述無(wú)線電力信號(hào)。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的分配器，其中所述致動(dòng)器包括手檢測(cè)傳感器。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的分配器，其中所述無(wú)線電力信號(hào)包括選自由RF(射頻)信號(hào)、 紅外線信號(hào)、衰逝波耦合信號(hào)、電感耦合信號(hào)、電感耦合信號(hào)和電容耦合信號(hào)組成的組的信 號(hào)類(lèi)型。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的分配器，其中所述電力傳輸模塊格式化所述電力傳輸信號(hào) 以防止干擾至少一個(gè)其他被發(fā)送的信號(hào)。
11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的分配器，還包括被耦合到所述控制器的設(shè)置指示器，以確定 所述無(wú)線電力信號(hào)的強(qiáng)度。
12.根據(jù)權(quán)利要求1所述的分配器，其中所述電力傳輸模塊包括無(wú)線通信基站。
13.根據(jù)權(quán)利要求1所述的分配器，其中所述電力傳輸模塊包括無(wú)線通信網(wǎng)絡(luò)。
14.根據(jù)權(quán)利要求1所述的分配器，其中所述電力傳輸模塊包括便攜式模塊電源。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的分配器，其中所述電力傳輸模塊和所述電力接收機(jī)被維持 在獨(dú)立的外殼中。
全文摘要
一種無(wú)線供電分配器系統(tǒng)包括電力接收機(jī)，所述電力接收機(jī)被配置為接收發(fā)自遠(yuǎn)程定位的電力傳輸模塊的無(wú)線電力信號(hào)。所接收的無(wú)線電力信號(hào)被分配器用來(lái)供電給控制器和泵，以使得能夠自動(dòng)輸出由可更換的再充填容器所提供的材料，如肥皂。因此，分配器可被安裝在有線電力不可得的位置的廣大范圍內(nèi)，而不需要更換電池。
文檔編號(hào)H02J17/00GK101841191SQ201010138610
公開(kāi)日2010年9月22日 申請(qǐng)日期2010年3月17日 優(yōu)先權(quán)日2009年3月17日
發(fā)明者J·W·韋格林 申請(qǐng)人:高爽工業(yè)公司