真空致动流量阀 【技术领域】
本发明总体上涉及和流体容器或者管相连的阀，具体而言，涉及与流体容器相连并由真空致动的阀。
背景技术
流体容器在世界上广泛地应用并以很多种形式出现。这样的流体容器由许多不同的材料制造并用于不同的目的。例如，容器通常被用于容纳诸如水、软饮料、运动饮料、酒类饮料等，以用于个人消费者使用和消费。流体容器通常广泛用于诸如医疗环境的其它应用中。例如，流体容器被用在医院中以给不能吃食物的病人提供营养液。同时容器还容纳使用在工业和许多诸如发动机等的机械工业中的不同材料。
使用这样的容器的缺点是容器所容之物能够轻易地溅洒并由此浪费掉。不仅所容之物被浪费掉，而且流体溢出还损坏流体接触的表面。流体容纳物的溅洒尤其在医院环境中的病人经常发生。病人可能处于导致困乏和方向知觉丧失的坐或者其它的治疗中。病人也可能在消耗过多的营养产品时而非自愿地导致进入无意识状态。这导致营养产品溅洒到病人的床上，从而需要更换被褥并对溅洒物进行清洗。图1显示了许多液体可能会溅洒的情景。例如，容纳在孩子们喜欢用的饮料袋或者饮料杯中的流体可能通过容器所提供的吸管溅洒。此外，工业环境中流体地溅洒也是常见的问题，其中，腐蚀性或者危险的化学品的溅洒导致严重的清洗费用并将工人置于危险的位置上。
一些流体容器可以设有诸如攻丝帽的密封。但是，这样的密封通常必须手工打开和/或者关闭。这可能对于在诸如跑步或者骑自行车这样的特定环境中的消费者非常不便，或者如果消费者携带了其它几个不能被放下的东西时。人们还提出了其他的一些能够自动致动的密封，但是都难以使用。这样的容器在和一次性液体容器一起使用时制造也不经济。
为解决这些和其它问题提供了本发明。
【发明内容】
本发明提供了一种能够分配可流动材料的真空需求流量阀。在一个优选实施例中，真空需求流量阀连接到饮料容器。
根据本发明的一方面，真空需求流量阀具有经受第一力的部件，所述第一力可操作以保持阀关闭。所述部件对指标压力敏感。所述阀具有在第二压力的出口，当第二压力充分小于指标压力以便克服第一力而在第二压力和指标压力之间提供差异时，指标压力提供了和所述第一力相反的第二力。
根据本发明的第二方面，所述阀提供了可流动材料传送装置。所述装置具有在第一压力的第一室，其中第一室限定了与所述第一室相连通的出口。所述装置具有在第二压力的第二室，第二压力至少大体上与所述第一压力相等。所述装置具有阀部件、指标第三压力，操作用于可选地放置第一室与第二室相连通。在压力小于第三压力时，可操作制动以将第二室连接到所述第一室。
根据本发明的另外一方面，真空需求流量阀具有限定了用于可流动材料从其中通过的通道的壳体。所述通道在第一位置时具有第一容积，其中可流动材料不允许从通道中通过。通道在处于第二位置时具有比第一容积小的第二容积，其中可流动材料允许通过通道。通道可以通过其所施加的真空从第一位置移动到第二位置，其中，容积之间的差异与第一位置和第二位置相关联，为可流动材料提供以便可流动材料从阀的出口退出并由此被保持在通道中。
根据本发明的另外一方面，壳体具有限定了与通道相连通的外部开口的端口部件。端口部件适于被用户的嘴覆盖以通过通道施加真空。当施加真空时，响应于真空沿第一方向在壳体上施加力，由此将通道放置在第二位置，其中可流动材料沿第二方向流过通道。真空也可以通过与其相连通的注射器或者泵施加。
根据本发明的另外一方面，第二位置和第一位置之间的通道内的容积转变导致可流动材料退到通道内。一个出口和通道相连通，其中容积转变导致可流动材料自出口退出。
根据本发明的另外一方面，端口部件具有孔。所述孔的尺寸使得当通道中真空被去除时穿过孔的与可流动材料相关联的表面张力防止位于通道内的可流动材料通过所述孔。端口部件还可具有限定外部开口的文氏管结构。
根据本发明的另外一方面，阀具有限定外部开口的端口部件。阀具有从端口部件延伸的基部部件，其中基部部件具有内部开口。隔膜在端口部件和基部部件之间延伸并连接到端口部件和基部部件，其中通道被限定在基部部件和隔膜之间。通道和外部开口以及内部开口相连通。制动部件连接到隔膜并具有遮掩内部开口的塞子。隔膜能够从第一位置和第二位置变形，其中在第一位置所述通道具有第一容积，在第二位置所述通道具有第二容积。响应于隔膜到第二位置的运动塞子自内部开口移动，其中可流动材料可以通过内部开口、通道和外部开口。
根据本发明的一方面，所述阀连接到具有至少一个柔性侧壁的容器，侧壁的一部分包括隔膜。基部部件的末端连接到柔性侧壁的下侧表面。
根据本发明的另外一方面，所提供的隔膜可变形，从而可以响应通过通道施加的真空。隔膜也可以响应施加到隔膜上的外力可变形以偏移隔膜。
根据本发明的另外一方面，壳体具有限定外部开口的端口部件，所述外部开口和通道相连通，其中端口部件适于被用户的嘴所覆盖以施加真空。
根据本发明的另外一方面，真空需求流量阀连接到流体容器的开口中。
根据本发明的另外一方面，公开了一种传送可流动材料的方法。提供第一室限定出口。提供第二室用于作为流体贮存器。还提供了阀指标压力。提供开口，该开口连接第一室和第二室，阀位于开口中。第一压力施加在第一室上，第一压力比指示压力小，其中阀自关闭位置移动到打开位置，其中可流动材料流过出口。
根据本发明的另外一方面，一种传送可流动材料的方法提供了壳体，该壳体限定了用于可流动材料通过的通道。所述通道在第二位置时具有比第一容积小的第二容积，其中可流动材料允许通过通道。真空通过通道施加，其中通道能够从第一位置移动到第二位置，其中通道自第二位置回到第一位置用于通过使可流动材料往上退出通道而将可流动材料保持在通道内。
本发明的其它特征和优点将在结合附图的描述中变得更加明显。
【附图说明】
图1显示的是说明现有技术中流体容器所遇到的问题的许多示意图；
图2显示的是连接到可变形流体容器的本发明真空需求流量阀的透视图；
图3显示的是去除显窃启条的图2中的容器的透视图；
图4显示的是阀和容器的透视图，其中阀的盖被去除；
图5显示的是阀和容器的部分横截面图，其中阀处于关闭位置；
图6显示的是阀和容器的部分横截面图，其中阀被用户放置在打开的位置；
图7显示的是阀和容器的部分横截面图，其中阀回复到关闭位置；
图8显示的是本发明阀的示意图；以及
图9显示的是阀和容器的部分横截面图，其中阀适于通过注射器放置在打开的位置；
图10显示的是本发明的真空需求流量阀的另外一个实施例的分解透视图；
图11显示的是本发明的的真空需求流量阀的另外一个实施例与容器的部分横截面图，所述阀处于关闭位置；
图12显示的是图11中的阀和容器的部分横截面图，其中阀被用户置于打开位置；
图13显示的是图11中的阀和容器的部分横截面图，阀回复到关闭位置；
图14a-d显示的是图10中阀的组件的横截面图；
图15显示的是本发明真空需求流量阀的另外一个实施例的分解透视图；
图16显示的是图15中的阀的横截面图，其中所述阀处于关闭位置；
图17a-c显示的是图15中阀的组件的横截面图；
图18显示的是本发明的真空需求流量阀的另外一个实施例的分解透视图；
图19显示的是图18中阀的横截面图，阀显示在关闭位置。
图20a-d显示的是图18中阀的组件的横截面视图；
图21显示的是本发明连接到可变形流体容器的真空需求流量阀的另外一个实施例的透视图；
图22显示的是图21中的容器的部分透视图，其中显窃启条被去除；
图23显示的是阀和容器的透视图，其中阀的盖被去除；
图24显示的是图21的阀和容器的部分横截面图，阀显示在关闭位置；
图25显示的是图21的阀和容器的部分横截面图，阀被用户放置于打开位置；
图26显示的是用户自容器消费流体的示意图，容器具有本发明的真空需求流量阀；
图27显示的是本发明连接到流体容器的真空需求流量阀的透视图，阀具有标记表面；
图28显示的是本发明连接到流体容器的另外一个真空需求流量阀的透视图，阀具有标记表面；
图29a-c显示的是不同的使用本发明的真空需求流量阀的示意图；
图30显示的是本发明的另外一个使用真空需求流量阀的示意图；
图31显示的是本发明的另外一个使用真空需求流量阀的示意图；
图32显示的是本发明的另外一个使用真空需求流量阀的示意图；
图33a-b显示的是本发明的另外一个使用真空需求流量阀的示意图；
图34a-d显示的是本发明的另外一个使用真空需求流量阀的示意图；
图35显示的是本发明的另外一个使用真空需求流量阀的示意图；以及
图36a-b显示的是本发明的另外一个使用真空需求流量阀的示意图。
【具体实施方式】
尽管本发明可以采用多种实施方式，它们显示在附图中并将在此处进行详细说明，本发明的优选实施例在理解本公开物的基础上应该被认为是本发明的原理的示例，但是不能认为是将本发明的广义方面限制为所示的实施例。
图2公开了真空需求流量阀，一般表示为标号10，并连接到可变形流体容器11。需要理解的是阀10可以和容纳可流动材料或者物质的不同种类的容器一起使用。这样，容器11的形状可以是任意的。阀10的结构将首先通过对阀10的操作进行说明而描述。阀的其它实施例也将被说明。
如图2-7中所示，阀10通常包括壳体12。阀10也包括隔膜14、制动器18以及可径向延伸的塞子70，所述可径向延伸的塞子70可以认为与阀部件组合。相似地，后面将在本发明的其它实施例中显示等效的阀部件并具有不同的标号。同时显示的还有隔膜盖20和盖21。阀10适于连接到容器11。容器11可以形成有第一侧壁22和第二侧壁24。阀10允许自容器11中分配可流动材料。容器11限定了用于保持可流动材料的储存器。正如下面将要详细说明的那样，隔膜部件14是可变形部件，其可以由用户通过使用真空压力或者正的、外力来致动。
如图5中所示，壳体12通常具有管状形状，所述管状形状限定用于使得可流动材料通过的通道26。壳体12具有第一开口28和第二开口30或者适于与容器11连通的入口开口30，所述第一开口28限定阀出口。通道26介于阀出口28和入口开口30之间。壳体12通常还具有上壁32和下壁34。壳体12的壁32、34协同限定了第一容纳部分36和第二容纳部分38。第一部分36限定了第一室40，第二部分38限定了第二室42。在特定的实施例中，通道26可以只包括第一室40。第一部分36具有端口部件44，所述端口部件44具有限定壳体12的第一开口28的一个末端。端口部件44通常是管状结构，在适于被个人直接使用的实施例中，尺寸使得用户的嘴可以舒适地覆盖端口部件44。这样，端口部件44可以被认为是用户的接口件。在适于和泵或者注射器一起使用的实施例中，将提供一个合适形状的端口部件。端口部件44也具有比通道26的剩余部分的直径更小的孔46。这将在下面详细说明。孔46可以包括许多孔。可以理解，术语第一和第二部分以及室可以反过来。
壳体12还包括内部、或者中间壁48，所述中间壁48在上壁32和下壁34之间延伸。中间壁48具有内部开口50。内部开口50可以被认为是第二开口。中间壁48还具有下侧表面52。中间壁48通常分隔壳体12以限定第一室40和第二室42。第一室40可以被认为是阀10的下游侧，第二室42可以认为是阀的上游侧。内部开口50将通过第二室42和流体容器11连通。第二室42可以包括流体容器11。
上壁32通常具有由环形边缘缘56限定的环形开口54。环形开口54适于容纳隔膜14，这将在下面详细说明。环形边缘缘56具有唇部58。环形边缘56的前部和端口部件44的垂直壁60协同限定槽62。
如图5中进一步显示，隔膜14是弹性、可变形部件，在一个实施例中通常形状为环形。隔膜14具有中央部分64和限定凸缘68的环形边缘66。隔膜14连接到壳体12并被环形开口54所容纳。凸缘68和环形边缘56的唇部58协作。隔膜14和环形边缘56相比尺寸稍小，其中隔膜14的弹性体特性保证在隔膜14和凸缘56之间的密封。一旦连接，隔膜14可以被认为是壳体12的一部分，壳体12可变形并从第一位置偏转至第二位置以如下面所说明那样打开阀10，同时能够由于或者是组件的结构属性或者是隔膜14的机械属性的原因而朝第一位置偏移。
图5也显示了制动部件18，所述制动部件18通常是在一端具有凸缘70的塞子部件。制动部件18自隔膜14的中间部分64悬挂下来并通过内部开口50延伸。凸缘70邻靠中间壁48的下侧52以限定关闭的阀位置。凸缘70可以被认为是能够自制动器18径向延伸的塞子并且尺寸适于关闭内部开口50。塞子或者凸缘70可以被认为自制动器朝阀的上游侧放置。阀的上游侧可以通常被认为处于第二室42，阀的下游侧通常被认为处于第一室40。在优选实施例中，制动部件18和隔膜14可以一体地模制在一起以形成前述的阀部件。如下面将要详细说明的那样，隔膜14的弹性抵抗着内部开口50偏压制动部件18以限定关闭的阀位置。凸缘70和内壁48的下侧表面52邻靠。
在一个优选实施例中，阀10利用隔膜盖20。隔膜盖20位于隔膜14之上。隔膜盖20具有凸缘盘65，其配合在隔膜14的凸缘68周围。隔膜盖20可以在阀10的前部配合在槽62之内。隔膜盖20的尺寸有助于围绕环形边缘56隔膜14内的压缩。隔膜盖20有助于防止阀10意外致动。如图2和图3中所示，如果需要，阀10可以装置盖21，所述盖21压配合在端口部件44之上。还包括了显窃启密封部件72。显窃启密封部件72将盖21密封到壳体12以给出一个视觉指示，即阀是否已经被打开或者以前操作过。可以理解，阀部件可以通过许多工艺包括无线电频率或者超声焊接以及溶剂粘合或者适合所用材料的其它方法连接。
如前所述，在优选实施例中，阀10被连接到流体容器11。容器可以由单个腹板(web)形成，或者可以具有可变形的第一侧壁22和可变形第二侧壁24。在图2、3、4中所示的结构中，阀10被插在侧壁22、24的侧边之间。上壁32通常连接到第一侧壁，下壁34通常连接到第二侧壁24。
如图5中所示，容器11被显示具有单个周边侧壁的结构，这可以通过吹塑等方法来形成。
在阀操作之前，盖21通过显窃启条72固定到壳体12。如图3、4中所示，显窃启条70被剥离，盖21被去除以暴露端口部件44。
图5-7公开了阀10的操作。在初始状态中，如图5中所示，阀10处于关闭位置，其中制动部件18被抵抗着下侧表面52偏压以关闭内部开口50。阀部件经受可操作的第一力以保持阀10关闭。在此第一位置，通道26的第一室40具有第一容积V1。隔膜14的外表面15，以及隔膜14、制动器18以及凸缘70的组合通常受到指示压力PI并对指示压力PI敏感，所述组合也被称为阀部件。例如，指示压力可以是诸如盖20被通风的周围的压力，或者其它介于隔膜14和盖20之间的间隙之间的压力。阀部件被指示压力PI指示。第一室40也经受压力P1，所述压力P1可以大约等于或者大于指示压力PI。
第二室42和容器11可以处于环境压力，或者处于其它大体上为指示压力PI的或者在指示压力PI之上的一些压力。第二室42和容器11中的压力可以被称为PC。容器11中的压力基本上不比第一室40中的压力小。如图6中所示，用户将嘴放置在端口部件44之上并减小了通过通道26的第一室40的压力。此减小的压力可以称为P2。部分真空提供了比指示压力要小的压力。如图6中所示，真空作用在隔膜14的下表面74上，导致隔膜14的上表面上的指示压力将力施加在隔膜14上，所述力等于指示压力和部分真空的压力的差值乘以隔膜14的面积，将其往下拉。这使得制动部件18沿箭头A的方向往下运动，并朝向容器11进入第二室42。凸缘70与内部开口分离，由此打开阀10。这在力施加以克服和隔膜14相关联的第一力时发生，其维持制动部件18关闭内部开口50。此力可以优选地为和隔膜结构相关联的弹性弹簧力，或者在其它实施例中基本上为作用在隔膜14之上的第一室中的初始压力之下的指示压力所导致的力；或者由于作用在塞子70的面积上的容器11内的压力所导致的力；或者可以通过如图18中所示例的弹簧164的外部装置来施加。在第二位置，通道26的第一室40具有第二容积V2。当隔膜14被移动靠近中间壁48时，第二容积V2比第一容积V1小。还需要理解的是隔膜14和盖20之间的面积增加了在此位置的容积V3。在此位置，诸如饮用流体的可流动材料如所示的那样被允许自容器11流动，沿箭头B方向经过所示的内部开口50，通过通道26并自第一开口28流出被用户消费。这样，当施加真空，响应于真空力被沿第一方向(箭头A)施加在壳体46上，由此将通道48放置在第二位置，其中流体沿图6中箭头C所示的第二方向中流经通道。这样，当第二压力和指示压力之间的差异被提供给阀部件，阀10在第一压力比指示压力充分小时打开以克服作用在阀部件上的第一力。容器11适于在阀10打开时提供常压，诸如可变形容器11或者具有出口的刚性容器。需要理解的是即使容器11被施压阀10也可以操作。
需要进一步理解的是阀部件经受第一力，如上所述，所述第一力可操作以保持阀10关闭。阀部件，即，隔膜14、制动器18、凸缘70的组合提供了前述的偏压力。阀部件对指示压力敏感。阀10的出口28经受第二压力。当第二压力和指示压力之间的差异被提供以便打开阀时，指示压力提供与第一力相反的第二力，从而第二压力充分小于指示压力，且乘以阀部件的面积，以便克服第一力。如图6中所示，真空作用在隔膜14的下表面74，导致隔膜上表面上的指示压力在隔膜14上施加力，所述力等于指示压力和部分真空的压力的差异乘以隔膜14的面积，从而将其往下拉。这将沿箭头A的方向往下移动制动部件18，并朝容器11进入第二室42。凸缘70与内部开口50分离从而打开阀10。这在第二压力比指示压力充分小时发生，其中所施加的力克服了弹性弹簧力或者其它和隔膜14相关联的力源，所述隔膜偏压制动部件18以关闭内部开口50。
如图7中所示，一旦真空被去除，阀10回到第一或者关闭位置。这样，当第二压力基本上等于或者大约指示压力时，阀10关闭。隔膜14的弹性逆着中间壁48的下侧表面52偏压制动部件18以关闭内部开口50并由此关闭阀10。通过端口部件44的流体在真空被去除后被用户消费。第一容积V1和第二容积V2之间的改变提供了一个动作，所述动作用于将流体自出口抽回到出口通道29，这样流体被抽回到出口通道29的线性距离等于容积V2和容积V1之间的差异除以出口28的面积，其足以将流体朝通道26吸引并离开出口28。但是，在真空去除时保留在通道26中的流体在减小直径的孔46不会自阀10滴下。孔46位于端口部件44内，这样一旦真空被去除，流体横过孔46的表面张力ST将流体保持在通道48内。流体的分子将受到来自其它流体分子的向内的力，其中流体将象弹性板那样横过孔30动作。孔边上的分子将被吸引到壳体12的表面，壳体12限定了孔30。这样，由于流体的表面张力ST，已经在通道26内的流体不能通过孔46直到真空被再次施加。
可以理解，在如图2-7所显示的阀结构中，阀10通道26的第二室42和容器11相连通。第二室42可以包括容器11。制动部件18和内部开口50可以限定简单的阀。在初始状态中，隔板14的上表面15经受指示压力PI。在一个实施例中，指示压力PI可以是环境压力。同样在初始状态中，通道26的第一室40可以在一些不同的第一压力P1或者指示压力PI下。第二室42可以在第二压力PC下，所述第二压力典型地为环境压力。容器11也初始处于容器压力PC下。此压力也可以是环境压力。在施加部分真空时，第一室40现在处于第一压力P2之下，所述第二压力P2比指示压力PI要小。在此状态下，阀自关闭位置移动到打开位置，其中流体被允许流经开口50。这样，阀操作以可选地将第一室40和第二室42相连通。相应地，压差被横过隔膜14施加，导致阀10打开以允许流体通过开口50。在一个优选实施例中，压差自环境压力产生，其中指示压力处于环境压力，壳体室经受负压。这样，阀10通过施加小于环境压力而被致动。需要理解的是，压差也可以从不等于环境压力的初始压力施加。也可以认为指示压力是第三压力，其中第一室经受第一压力，第二室经受第二压力，所述第二压力至少等于第一压力。阀被指示为第三压力。阀操作以可选地在第一压力小于第三压力或者指示压力时将第一室和第二室相连通。图8还显示了压力、与压力相关联的力，它们在阀10操作过程中作用在阀部件上。指示压力在隔膜14的外表面上施加指示力FI。在操作之前，第一室具有第一压力P1和第一力F1，它们作用在隔膜14的内部表面以平衡作用在阀上的剩余力。容器压力PC和容器力FC也在塞子70上作用在阀部件上。偏压力FB也作用在阀部件上，并在特定的实施例中由隔膜14的结构提供。当第一压力P1被减小到新的压力P2，力F2(比F1小)施加在隔膜14上。结果作用在隔膜14上以打开阀10的力可以使用下述向量公式所表示：FR(结果力)＝AD(PI-P2)-AP(PC)-FB，其中AD是隔膜14的面积，AP是塞子70的面积。
需要理解的是阀10可以在不利用隔膜盖20的情况下操作。图8公开了阀10的简化版本，其中没有使用隔膜盖20。隔膜14可以包括壳体12的可变形部分。在致动时，壳体部分将皮偏转以将制动部件18移动离开内部开口50。
还需要进一步理解的是用于致动阀10的真空典型地使用者通过通道26降低压力施加。真空也可以被诸如图9中所示注射器51的其它装置所施加。真空可以通过泵或者其它机械装置施加。最后，可以理解的是相对于室、压力和阀位置而言指示“第一”和“第二”可以互换。
在阀致动的替代方法中，用户可以通过盖20压隔膜14以将制动部件18移动离开内部开口50。流体然后被允许通过通道26并流出出口开口。
可以理解的是阀10可以装入管道内。管道的一部分可变形并提供隔膜14。管道的相反部分可以设有开口50以和容器11相连通。制动部件18可以设置在隔膜14和开口50之间。
进一步可以理解的是阀10可以构造具有多个室和隔膜或者连接到歧管，所述歧管设计用于和多室容器的单个室相连通。不同的流体可以分别存储，然后一起消费。
阀部件可以由许多不同的材料所制造。所述材料可以基于阀10的使用而进行选择。在一个实施例中，诸如和饮用容器一起使用的阀，阀部件可以由聚合物或者其它合适的结构材料。其它材料也是可能的。材料的选择只与流体和将被应用的阀有关。例如，如果此阀用在具有提供部分真空的喷射泵的火箭发动机的油料或者氧化剂供给部分中，且指示压力自外部施加，阀部件和壳体可以由不锈钢制造。
图10-14公开了本发明的真空需求流量阀的另外一个实施例，通常用标号100引用。真空需求流量阀100和图2-7中所公开的阀10相似，相似的部件将使用相同的标号。如图11中所示，壳体12的上壁32具有通常由环形边缘56所限定的环形开口54。靠近壳体12的前部，上壁32具有第一垂直壁102。第一垂直壁102和环形边缘56协作以限定第一槽104。靠近壳体12的后部，上壁32具有第二垂直壁106。第二垂直壁106和环形边缘56协作以限定第二槽108。如前所述，隔膜14连接到环形边缘缘56，其中凸缘68和环形边缘56的唇部58协作。隔膜盖20位于隔膜14之上，其中凸缘盘65配合在隔膜14的凸缘68的周围。隔膜盖20贴身地配合在第一槽104和第二槽108内。图12显示了阀100处于打开位置，其中部分真空通过通道26施加。可以理解的是图12中所显示的制动器18的结构允许流过内部开口50并流出出口开口。在图13中，真空被去除，其中阀100回复到上述的关闭位置。流体然后被吸回到孔中，其中流体不会滴出阀100。
图10和图14公开了稍微修改的隔膜盖/盖组件110。在此设计中，组件110具有凸缘盘112、盖114和隔膜盖116。凸缘盘112通过显窃启条118连接到盖114，所述显窃启装置和图3中所示的显窃启装置相似。隔膜盖116通过可变形带120连接到凸缘盖112。图14a-d公开了阀100的一般组件。隔膜14首先连接到如上所述的壳体12。盖/盖组件110然后连接到壳体112。凸缘盘112和盖114在壳体12的端口组件44上滑动。隔膜盖116然后转动并在隔膜盖14上连接，如图14d所示。在阀110操作之前，显窃启条118可以被撕开以自凸缘盘112去除盖114以包括壳体12的端口部件44。阀100可以如上所述操作。
图15-17公开了本发明真空需求阀的另外一个实施例，一般以标号130指示。在此实施例中，壳体的端口部件被分离并连接到隔膜部件14。如图15、16中所示，端口部件132一体连接到隔膜134。凸缘盖组件136设有凸缘盖、壳体140和隔膜盖142。壳体140通过第一可变形带144连接到凸缘138。隔膜盖142通过第二可变形带146连接到凸缘138。凸缘组件136也可以具有显窃启条148将盖150连接到凸缘138。图17a-c公开了一种阀130的常用组件。端口部件132被插入凸缘组件136。壳体140围绕第一可变形带144枢转，其中连接到隔膜134的制动部件18被插入壳体140的内部开口。端口部件132和隔膜134被连接到壳体140上的环形边缘56。隔膜盖142围绕第二可变形带146枢转并连接到隔膜134之上。阀130可以如上所述操作。
图18-20公开了本发明的真空需求阀的另外一个实施例，一般以标号150指示。如图18中所示，阀150具有隔膜盖/盖组件152。在此设计中，组件152具有凸缘154、盖156和隔膜盖158。凸缘154通过显窃启条159被连接到盖156，所述显窃启条159和图3中的显窃启条72相似。隔膜盖158通过可变形带160连接到凸缘154。阀150利用壳体161和隔膜162。隔膜162通过弹簧164偏压朝向关闭位置。弹簧164围绕制动部件18放置，其中一个末端和壳体161的中间壁邻靠，另外一个末端和隔膜162的下侧表面邻靠。图20a-d公开了一种阀160的常用组件。弹簧164位于壳体161的中间壁上，隔膜162通过环形边缘56连接到壳体162。壳体161被插入组件152，如图20c所示。隔膜盖158然后通过可变形带160枢转并连接到隔膜162之上。图19显示了利用单独的隔膜盖158的阀150，所述隔膜盖158和图11中的阀结构中的相似。阀150可以如上所述操作。
图21-25公开了本发明的真空需求阀的另外一个实施例。此阀通常使用标号200表示，其连接到可变形流体容器211。可以理解的是阀200可以和容纳可流动材料或者物质的不同类型的容器一起使用。阀200的结构将首先接以对阀200的操作的说明而进行说明。
如图24中所示，阀200通常包括端口部件212、第一部件或者隔膜部件214、第二部件或者基部部件216、制动部件218、隔膜盖220和盖221。阀200适于连接到容器211，所述容器211具有第一侧壁222和第二侧壁224。阀200允许自容器211分配可流动材料。如下面将更详细讨论的那样，隔膜部件214是可变形部件，其能够被用户通过使用真空压力或者正的、外力而致动。
如图24、25中进一步所示，端口部件212通常是管状结构并限定出口或者外部开口226。端口部件212的尺寸使得用户的嘴可以舒适的放置在端口部件212上。在如图23中所示的一个优选实施例中，端口部件212具有椭圆形状。端口部件212包括具有孔230的盘状部件228(图24)。
基部部件216是自端口部件212的下部部分延伸的延长件。基部部件216具有自端口部件212延伸的第一末端232。基部部件216的第二末端234在中间位置236被连接到隔膜214的一个末端，这将在下面详细说明。基部部件216具有内部开口238。内部开口238将和流体容器211相连通。隔膜214是具有自端口部件212的上部部分242延伸的一个末端240的可变形件。隔膜214具有第二末端244，所述第二末端在中间位置236连接到基部部件216的一个末端134。正如下面将详细说明的那样，在一个优选实施例中当阀200连接到可变形容器211，隔膜214将包括一个柔性侧壁222的一部分。基部部件216和隔膜214一起包括阀200的壳体246。壳体246的一部分自第一位置只第二位置可以变形以打开阀200。在优选实施例中，隔膜214包括壳体246的可变形部分。所述端口部件212可以被包括作为壳体246的一部分。基部件216和隔膜214一起限定阀200的通道248。
制动部件218通常位于隔膜214和通道248内的基部部件216之间。制动部件218具有臂250柱塞252，所述柱塞在其远端具有塞子254。臂250通过可变形带256铰接连接到端口部件212。柱塞252和臂250被铰连到臂250的远端。柱塞252和臂250连接到隔膜214的底表面258。塞子254通过内部开口238放置并和基部部件216的下表面260邻靠以关闭内部开口238。柱塞252还具有一对弹性部件262。弹性部件262将塞子254偏压向基部部件216的下表面260，这样塞子254和下表面260相邻以关闭开口238。
在一个优选实施例中，阀200利用隔膜盖220。隔膜盖220部位于隔膜214之上。隔膜盖220具有围绕端口部件212放置并大致连接到那里的凸缘264。隔膜盖220的相对末端在中间位置236连接到隔膜214。隔膜盖220具有出口266。如果需要，阀200可以装配盖221，所述盖221固定到端口部件212之上。还包括了显窃启密封件270。显窃启密封件270将盖221密封到凸缘264并给以阀200是否已经被伪造或者以前操作过的视觉指示。
如所讨论的那样，在一个优选实施例中，阀200被连接到流体容器211，所述流体容器211具有可变形第一侧壁222和可变形第二侧壁224。在此结构中并如图24和25所示，阀200被插入到侧壁222、224的周边之间。基部部件216的末端234在中间位置236被连接到第一侧壁222的下侧表面272。第一侧壁222进一步延伸，其中其周边被连接到靠近端口部件212的阀200。在此结构中，自中间位置236延伸到靠近端口部件212的连接的第一侧壁222部分包括隔膜214。底壁或者第二侧壁224在端口部件212被连接靠近基部部件216以将阀200密封到容器211。内部开口238和容器211的内室相连通，所述内室被柔性侧壁222、224限定。可以理解的是阀200可以具有隔膜214，所述隔膜214由和侧壁222分离的部件构造。
在操作阀200之前，盖221通过显窃启条270固定到阀200。如图22和图23中所示，显窃启条270被剥离，盖221被去除以暴露端口212。
图24和图25常规地公开了阀200的操作。在初始状态中，如图24中所示，阀200处于关闭位置，其中塞子254被逆着表面260偏压以关闭内部开口238。在此第一位置，通道248具有第一容积V1。容积通常从基部部件216和隔膜214的连接点延伸到端口部件212。用户将嘴放置在端口部件212之上并吸以通过通道248提供部分真空。真空是比环境压力小的压力。如图25中所示，真空作用在隔膜214的下表面258，其中和指示压力相关联的力迫使隔膜214朝下。这沿箭头A的方向移动柱塞252，其中塞子254与内部开口238分离，从而打开阀200。在此第二位置，通道248具有第二容积V2。第二容积V2在隔膜移动更靠近基部部件216时比第一容积V1小。可以理解的是隔膜214和盖220之间的区域在此位置增加到容积V3。在此位置，流体被允许从容器211流动，沿箭头B方向通过内部开口238，通过通道248并离开开口230和外部开口226并被用户消费。这样，当施加真空，力沿第一方向(箭头A)中施加到壳体246以响应真空，由此将通道248放置在第二位置，其中流体沿第二方向通过通道，所述第二方向一般在图25中以箭头C显示。
一旦真空被去除，阀200回到第一位置。弹性部件262将塞子254朝基部部件216的下表面260偏压以关闭内部开口238并由此关闭阀200。通过孔230的流体在真空被去除后，被用户消费。在真空被去除时仍然保持在通道248中的流体不会从阀200滴下。第一容积V1和第二容积V2之间的变化提供了一种动作，所述动作用于将流体从出口238抽回到出口通道229，这样流体被抽回到出口通道229中的线性距离等于容积V2和容积V1之间的差异除以出口238的面积，所示出口的面积足以将流体抽吸朝向通道248。端口部件212的孔230的尺寸使得横过孔230的流体表面张力在真空被去除时将流体保留在通道248内。流体的分子将受到来自其它的流体分子往内的力，其中所述流体将象横过孔230的弹性板那样作用。孔边上的分子将被吸引到盘状部件228的表面，所述盘状部件228限定孔230。这样，由于流体的表面张力，已经在通道248内的流体不能通过孔230直到真空被再次施加。在图25中所示的可选实施例中，端口部件12可以具有通常位于端口部件212上的文氏管结构231。
可以理解的是，在如图21-25中所公开的阀结构中，阀200的通道248限定第一室，而容器211限定第二室。塞子254和内部开口238限定了简单的阀。在初始状态，隔膜214的上表面经受第一压力，或者指示压力PI。通道248可以经受指示压力PI或者一些其它的第一压力。在一个特定的实施例中，指示压力可以是环境压力。容器211经受容器压力PC。容器压力可以是环境压力。如图25所示，在部分真空被用户施加时，被通道248限定的第一室经受第一压力P2，所述第二压力P2比指示压力PI小。在此状态下，阀自关闭位置移动到打开位置，其中流体被允许流经外部开口26。在一个优选实施例中，指示压力PI代表环境压力，在平衡状态下其出现在通道248和容器211中。在此初始状态(图24)，指示压力PI通常处于环境压力之下，塞子254关闭开口238。在第二压力P2被施加到通道248上时出现真空，所述第二压力比环境压力小。这将导致施加在隔膜214上的力，如上所述，该力将隔膜朝下拉，其中塞子254自开口238移开从而允许流体通道开口238。这样，压差被横过隔膜214施加，导致阀200打开并允许流体通过开口238。在一个优选实施例中，压差从指示压力发生，所述指示压力是环境压力。这样，阀200通过施加比环境压力小的压力而致动。可以理解，压差也可以从指示压力施加，所述指示压力不等于环境压力。还可以理解的是，真空典型地被用户减小通过通道的压力而施加。真空也可以通过诸如注射器的其它装置施加。真空也可以通过泵或者其它机械装置施加。最后，可以理解的是相对于室、压力和阀的位置“第一”、“第二”和“第三”的标识都是可以互换的。
在阀致动的可选方法中，用户通过盖220压隔膜214以将塞子254从内部开口238移动离开。流体然后被允许通过通道248并流出外部开口226。
阀部件可以由不同的材料制造。在本发明的优选形式中，阀部件由射塑工艺制造，其中端口部件12、基部部件16和制动部件18的部分一体成形。但是，可以理解阀部件可以单独形成并彼此连接。
可以理解，阀10可以装入管中。管的一部分可以变形并提供隔膜14。管的相对部分可以提供开口以和容器11相连通。制动部件可以设置在隔膜14和开口之间。
这样，装置10(以及其它公开的装置)被以简化的构造和使用方式提供。如图26中所示，连接到容器11的阀10可以被用户只通过端口部件12施加真空而轻易致动。流体如所需地被消费并不会从阀10滴下。此外，由于装置10结构的原因，流体不能通过挤压容器11的柔性侧壁22、24而通过阀10排出。相反地，挤压侧壁22、24提供了更大的密封，因为塞子70被进一步逆着壳体的中间壁推动。这样，如果容器被意外地压缩，流体也不会从阀10喷出。
如图27和图28中所示，例如，出于促销的目的或者提供贴商标的机会，阀10可以被构造使得其中隔膜盖20可以具有与众不同的形状180(图27和28)或者具有标记的表面182(图28)。
利用本发明的可流动材料传送装置/阀的容器具有广泛的使用和应用。阀10对使用热饮或者冷饮以及非碳酸饮料是非常理想的。用户可以轻易地携带这些容器11(图29，30)。容纳诸如果汁或者牛奶的容器11可以被孩子或者婴儿使用(图29，32)。容器11可以具有与其相连的挂件184。如图32和图33a所示，挂件184可以包括夹186和将夹186连接到容器11的带188。夹186可以去除地连接到支撑部件。支撑部件可以包括许多不同类型的诸如车辆(图33a)或者婴儿用手推童车中的部件。容器11然后可以自支撑部件悬挂以可以被用户抓住。如图34c中所示，夹186可以直接连接到容器11。容器11可以被用于许多不同的娱乐环境中(图31和图35)。容器11在参加体育运动时也是非常理想的(图34a-d)。如图34b和34d中所示，容器11可以具有连接到其的可变形管190和连接到管190远端的阀10，其中管190可以在诸如骑车或者跑步用空闲的手轻易获得。容器11也可以使用单手抓住在对阀10不需要进一步手工操作时消费(参看图26)。容器11还在旅行过程中使用也是非常理想的(图33a-b)。
容器11还可以被设计在预定位置直立。如图33b中所示，容器11可以具有承载架192，所述承载架192可以在预定位置支撑容器11。在一个实施例中，承载架192可以具有基部194和侧壁196。承载架192可以具有手柄198。最后，如图36a和图36b所示，容器11可以被医院环境中的病人使用。如图36b中进一步所示，延伸的管199可以连接到容器11，阀10位于管的远端上。本发明的使用范围还包括储存和分发工业化学品、药剂或者任何其它的可流动材料。
阀10具有好几个益处。容器11和阀10成本低并被设计用户单个使用，其中容器11和阀10可以在容器11空时扔掉。但是，阀10也可以被多次使用。阀10是吸致动的，其中用户能够如传统吸管那样轻易地通过阀10进行饮用。壳体结构和阀也可以防止流体从阀滴下。阀10的结构防止流体一旦通过内部开口被吸回到容器。阀10的结构也阻止来自容器11的压力并且不能被意外致动。阀10一旦打开不需要被重新盖上，因为阀10在不使用时回复到关闭位置。在一个实施例中，阀部件可以通过射塑工艺轻易制造。因为阀可以由一定的可射塑的材料形成，阀可以在较广的温度范围内以及用于延长的时间周期进行操作。
可以理解，在不偏离本发明的精神或者中心特征的情况下本发明可以以其它特定的形式实施。因此，本发明的实施例在所有方面被认为只是出于说明而不是限定，所述发明不限于此处给出的细节。