CN101273854B - 具有固定分配管的泡沫肥皂分配器 - Google Patents

Abstract

提供了一种分配器，该分配器包括用于将泡沫产品分配到设置在分配管中的出口的外部的泵。泡沫通过将可起沫的液体和空气混合而产生，每种组分都设置有独立的泵。虽然泵本身具有必须移动以分配泡沫产品的部件，但是分配管是固定的。单个执行装置操作液泵和气泵。此外，在一些实施方式中，在液泵推进液体之前，气泵先推进空气。这些泵特别适用于分配泡沫状的皮肤护理产品或皮肤消毒产品。

Description

具有固定分配管的泡沫肥皂分配器

技术领域

本发明属于肥皂分配器领域。在特定的实施方式中，本发明涉及一种安装在柜台上的泡沫肥皂分配系统，其中泡沫肥皂泵安装在柜台下面，并容纳有液体肥皂容器。

背景技术

随着对良好的手部卫生习惯的需求意识的增长，肥皂分配器的使用持续增长。现有很多类型的分配系统，包括便携式手持分配器、墙装式分配器和柜台安装式分配器。通常，这些肥皂分配器会在启动时分配预定量的液体肥皂。在过去的十来年中，泡沫肥皂分配器引起了人们的兴趣，在该泡沫肥皂分配器中，将空气和液体肥皂混合，以形成并分配基本均一的泡沫。

由于在线启动式泡沫肥皂分配器具有很多能够改进的缺点，因此人们对其特别感兴趣。这些分配器包括执行装置，按压该执行装置以压缩空气和肥皂室，使得空气和肥皂通过混合室，以产生泡沫。然后泡沫在压力下通过分配喷嘴。分配管与执行装置连接，该执行装置往复运动以分配泡沫，因此该分配管随着执行装置被按压以分配产品和返回到其静止位置而移动。在手持式分配器中，这些分配器的工作是令人满意的，这是因为分配泡沫的分配管和喷嘴形成于执行装置中，即使分配管和喷嘴在分配过程中移动，用户也仅需将手置于喷嘴下面便可获得通过其分配的泡沫。然而，在分配管和喷嘴与执行装置相分离的柜台安装式分配器环境中，这些分配器存在问题。

在柜台安装式分配器中，液体肥皂源安装在柜台顶部的下面，并与泵机构连接，以在延伸通过设置在柜台上方尤其是设置在水槽上的刚性、固定的喷嘴的分配管的出口处供送肥皂或泡沫。分配器的执行装置位于喷嘴附近，按压该执行装置以通过分配管的出口分配泡沫。按压执行装置使得空气和液体肥皂泵将空气和肥皂混合并在压力下通过分配管。分配管与泵机构连接，从而随着执行机构的往复运动使得泵机构压缩和膨胀，分配管在喷嘴内往复运动。分配管在喷嘴内的往复运动耗尽了使泵电子式地往复运动的分配器中的能量，并且在手动启动式分配器中需要较大的力来手动启动。

大部分柜台安装式肥皂分配器还在柜台下方的肥皂和空气泵机构附近产生泡沫，然后使得泡沫向上通过相当长的分配管。这会产生几个问题。首先，泡沫在流过分配管的过程中会降解，使得泡沫产品质量较差。其次，推动泡沫通过一定长度的分配管所需的力大于推动分开的空气和液体肥皂源的力，这使得肥皂分配器的执行装置更难推动，如果是电子启动式自动肥皂分配器，则需要额外的电源。已公开的美国专利申请No.2006/0011655展示了一种柜台安装式肥皂分配器，该分配器在喷嘴处产生泡沫，而不是在柜台下面的泵结构附近产生泡沫，但是它仅关注于具有分开的电子肥皂和空气泵的系统，而在结构上与在线启动式肥皂分配器不相类似。

从而，本领域需要一种泡沫泵，其中在分配泡沫的过程中和为泵重新填充空气和液体的过程中，分配管保持不动。此处的泵和分配器适于分配各种单一的或多组分的产品。在柜台安装式环境中，这种需求特别旺盛。这种需求尤其存在于皮肤保养产品和皮肤消毒产品的分配领域，特别是泡沫肥皂和泡沫消毒产品的分配领域。

发明内容

在一种实施方式中，本发明提供了一种具有固定分配管的分配器，即分配管在启动分配器以分配产品时保持不动。该分配器包括：容纳液体的液体容器；可压缩液室，该可压缩液室能够压缩到压缩体积，并被偏压以膨胀到膨胀体积；以及汲取管，该汲取管从所述可压缩液室延伸到所述液体容器内的液体中，其中，所述可压缩液室的压缩将所述可压缩液室内的液体推入到所述固定分配管内，所述可压缩液室的膨胀将所述液体向上通过所述汲取管吸到所述可压缩液室内。该分配器还包括：可压缩气室，该可压缩气室能够压缩到压缩体积，并被偏压以膨胀到膨胀体积；和空气通道，该空气通道连通所述可压缩气室和所述固定分配管，其中，所述可压缩气室的压缩将所述可压缩气室内的空气推入到所述固定分配管内，所述可压缩气室的膨胀将空气吸到所述可压缩气室内。

根据本发明的另一种实施方式，本发明提供了一种分配器，该分配器包括混合室、可压缩液室、可压缩气室和双执行装置。所述可压缩液室容纳液体，并适用于选择性地在膨胀体积和压缩体积之间往复运动。当所述可压缩液室选择性地移动到所述压缩体积时将所述液体推进到所述混合室。所述可压缩气室容纳空气，并适用于选择性地在膨胀体积和压缩体积之间往复运动。当所述可压缩气室选择性地移动到所述压缩体积时将空气推进到所述混合室。所述双执行装置选择性地移动，以将所述可压缩液室和所述可压缩气室压缩到它们的压缩体积，其中，在所述双执行装置进行该移动时，所述可压缩气室在所述可压缩液室开始被压缩之前开始被压缩。

附图说明

为了对本发明的结构和技术具有完整的理解，需要参考以下详细说明和附图，在附图中：

图1是根据本发明的分配器的整体透视图；

图2是沿着通过汲取管76和分配管46的线截取的分配器构件的截面示意图；

图3是分配器的装配图；

图4是沿图2中的线4-4的截面图，显示了轴向支撑件40及其空气通道44；

图5是沿图2中的线5-5的截面图，显示了与可压缩液室52相关联的阀片62；

图6是沿图2中的线6-6的截面图，显示了液泵支撑件30及其液体通道68和空气通道88；

图7是沿图2中的线7-7的截面图，显示了弯管86的连通及液泵支撑件30与分配管46之间的连通，还显示了分配管46的同轴管结构；以及

图8是柜台安装式环境中的分配器的整体示意图。

具体实施方式

现在请参考图1至图3，图中显示了根据本发明的分配器的实施方式，该分配器用数字10标识。分配器10包括产品容器12，该容器12用于容纳通过启动泡沫泵机构14来进行分配的产品P。通常，容纳在容器12内的产品P为待分配的液体或其他可抵抗重力而泵出的物质。

泡沫泵机构14安装在容器12的开口端16。参见图2和图3，泡沫泵机构14包括可压缩气室18，该可压缩气室18容纳在容器12的螺纹颈20内，靠在放射状上凸缘22上，优选情况下，具有位于凸缘22和螺纹颈20的开口端16之间的容器垫圈24。容器垫圈24用于防止在运输和操作容器12的过程中液体泄漏出去。轴向支撑件26从气室18的底壁28向上延伸。轴向支撑件26容纳沿轴向安装在其上方的液泵支撑件30，液泵支撑件30的侧壁32沿着轴向支撑件26的侧面向下延伸，并卡扣在轴向支撑件26上的环状肋34和环状棘爪36上。从而在气室18的侧壁38与液泵支撑件30的侧壁32之间限定出气室18的环状体积。该环状体积进一步由空气活塞40限定，该空气活塞40包括用于安装在轴向支撑件26上的孔42。空气活塞40与侧壁32和侧壁38紧密接触，从而该接触保证了充分的气密性。然而，最好参见图4，轴向支撑件26包括轴向贯通地界定的空气通道44，该空气通道44位于轴向支撑件26的外表面与液泵支撑件30的侧壁32的内表面之间。空气通道44与气室18中的空气体积连通，最终通过液泵支撑件30中的路径与分配管46流体连通。

可压缩气室18容纳有空气，且适于选择性地在膨胀体积和压缩体积之间往复运动。偏压件48使得空气活塞40处于静止位置，该静止位置界定了气室18的膨胀体积。通过使空气活塞40抵抗偏压件48来压缩可压缩气室18，从而达到压缩体积。这使得空气通过空气通道44，并最终进入分配管46。通过释放抵抗偏压件46的力，空气活塞40返回到其静止位置，重新形成膨胀体积。当空气活塞40返回到其静止位置时，空气通过分配管46被拉回，以填充气室18的膨胀体积，即空气沿着与被压出气室18的路径相反的路径被拉到气室18中。这有助于防止在喷嘴出口处发生滴漏，如下文将更详细地说明的。可选地，可以在空气活塞40处或与气室18连通的其他位置设置单向气阀，例如用数字50表示的气阀。

可压缩液室52通过扣环54与液泵支撑件30密封。汲取管76延伸通过液泵支撑件30中的汲取管通道56，并通过轴向支撑件26中的轴向通道57，以通过球阀58将容器12的体积与可压缩液室52的体积连通。更具体地说，可压缩液室52由弹性隔膜60形成，该弹性隔膜60固定在阀片62和阀膜64上方的轴向支撑件26上。如果需要，可以在可压缩液室52的体积内填充海绵材料，以占据一定体积，并有助于该可压缩液室52从压缩体积恢复。阀片62包括入口孔65和出口孔66(图5)，其中入口孔65与汲取管通道56对准，出口孔66与液泵支撑件30中的液体通道68(图6)对准。阀膜64包括与入口孔65对准的开口63(图3)，这些孔70用于使液体流入可压缩液室52，流过球阀58的球72。阀膜64还包括与出口孔66对准的瓣阀74(图3)，该瓣阀74用于使液体流入液泵支撑件30中的液体通道68。液体通过汲取管76和汲取管通道54流入可压缩液室52以及通过出口孔66流出可压缩液室52的实际移动情况取决于可压缩液室52的体积的压缩和膨胀。

弹性隔膜60由弹性材料制成，自然地保持在如图2所示的位置，具有膨胀体积。从而，众所周知，可压缩液室52能够选择性地在膨胀体积和压缩体积之间进行往复运动。通过按压弹性隔膜60来压缩可压缩液室52，并达到压缩体积。可压缩液室52的该压缩状态使得保持在其中的液体在压力下通过出口孔66，并最终流入并通过分配管46。如图3所示，瓣阀74是阀膜64的切开部分，位于出口孔66下方，该瓣阀74弯曲以允许液体通过。在压缩过程中，由于球72与汲取管通道56接触并将其密封，其中汲取管通道56在斜壁78处变窄，因此可以防止液体流入汲取管76。从而，在可压缩液室52的压缩过程中，一定量的液体在压力下通过出口孔66和瓣阀74，并流向分配管46。通过释放作用在弹性隔膜60上的压力，该弹性隔膜60回到其自然的膨胀体积的静止位置，在该过程中，液体被向上拉动通过汲取管76，流过球72，并进入可压缩液室52。更具体地说，如图5所示，入口孔65具有槽口67，即使在球72被液室52所产生的吸力向上拉动时与入口孔65接触，该槽口67也允许液体流过球72，即该槽口伸出到球72之外，入口孔65的剩余部分支撑住球72。在膨胀过程中，由于出口孔66比瓣阀74小，因此可以防止液体从出口孔66被吸回，从而可以防止瓣阀74向上翻而使液体通过。

作为一种可选的方式，球阀58的功能可以由覆盖在阀片62的入口孔上方的阀膜64上的入口瓣阀来替代。这可以提供对流入和流出可压缩液室52的流动控制。此外，弹性隔膜60可以采用刚性更强的腔室和活塞的设计，例如此处说明的可压缩气室。

以上已经说明了液体和空气从它们各自的源(即可压缩气室18和可压缩液室52)推进，并最终进入分配管46。现在将更具体地说明液体和空气所占据的路径。首先，应该理解的是，在首先构建分配器10时，容器12中便具有液体产品P，可压缩液室52则是空的。随着可压缩液室52重复地压缩和膨胀，液体产品将逐渐增多地通过汲取管76推进并进入到可压缩液室52内，推进的增量取决于可压缩液室52在压缩状态和膨胀状态时的体积差。一旦可压缩液室52被充满，其压缩过程便开始以将液体朝分配管46推进，并最终进入喷嘴82末端的出口80。朝出口80的推进也是逐渐增多的。在多次重复的压缩和膨胀之后，从汲取管76至出口80的整条液体路径将充满液体产品P，可压缩液室52的每次压缩将在出口80处排出一定量的液体产品。虽然分配器10在构建时便具有完全充满空气的空气路径，但是应该理解的是，与液体产品P类似，空气也将在可压缩气室18的压缩下沿其路径逐渐增多地通过分配器10。如上文所述，随着可压缩气室的膨胀，空气将逐渐通过出口80被吸回，并沿着朝可压缩气室18的体积膨胀的路径倒退。有了此理解，下面将说明空气和液体朝向出口80的路径。

参见图5至图7，液体通过出口孔66和瓣阀74流出可压缩液室52，并流入液泵支撑件30中的放射状液体通道68内。液体通道68放射状地延伸，以与弯管86中的液体路径84连通。轴向空气通道44与放射状空气通道88通过液体泵支撑件30上的开孔90连通，并与液体通道68平行，以与弯管86中的空气路径92连通。从而分配器10中的空气和液体仍然是分开的。然后，液体和空气通过它们各自在弯管86中的路径84、92与分配管46连通，该分配管46优选地构建成保持空气和液体一直分开，直到接近出口80时才混合。

参见图7，可以看出分配管46由轴向管、中心液体分配管94和外部环状空气分配管96限定。液体分配管94与液体路径84连通，空气分配管96与空气路径92连通。两个管94和96都终止于混合室98，该混合室98由入口筛100和出口筛102界定。出口筛102优选界定出口80，或者位于与出口80非常接近的位置。通过这种方式，空气和液体在推进到出口80的过程中保持分开。因为推进分开的空气流和液体流通过分配器10所需的力小于推进泡沫通过分配器10所需的力，所以如现有技术中的通常做法，泡沫直接在可压缩气室和可压缩液室的出口附近形成，这会使得分配器10易于操作。

参见图2和图3，分配器10通过手动或者通过双执行装置104的电子移动来操作。双执行装置104显示为圆柱形活塞件，该活塞件的大小设计为其直径允许其在可压缩气室18的界限内移动。双执行装置104的底部边缘106与可压缩气室18的活塞40接触，双执行装置104的顶壁108覆盖在可压缩液室52上，优选情况下，在底部边缘106和顶壁108之间具有压缩延迟件110，如图所示。双执行装置104的侧壁114上包括切开部分111，用于允许弯管86朝双执行装置104的外部放射状地延伸。从侧壁114延伸的止动肋112与盖帽118的唇缘116啮合，以抵抗偏压件48的力将双执行装置104保持在静止位置。

双执行装置104抵抗偏压件48(以及压缩延迟件110)的偏压力而移动，以压缩可压缩气室18和可压缩液室52。这会推进一定量的空气和液体通过分配器，如上文所述，从而使得混合室98内的泡沫通过固定分配管46从出口80排出。向下按压双执行装置104时将会通过压缩延迟件110向下按压弹性隔膜60，从而压缩弹性隔膜60，并推进液体通过分配器10，如上文所述。压缩延迟件110在提供时具有初始压力，从而用于延迟弹性隔膜60相对于活塞40移动的收缩。这使得在推进任何液体之前，有少量的空气被移动，并且该被移动的空气将因其移动通过整个空气路径的小空隙的阻力和空气移动通过入口筛100的阻力而积累压力。从而，当液体随着双执行装置104的充分位移而移动时，液体和空气都在压力下进入混合室98中，以产生高质量的泡沫产品。如果在推进液体之前空气路径未预先增压，则在开始分配时泡沫产品会非常湿。

当释放向下按压双执行装置104的压力时，偏压件48、弹性隔膜60和压缩延迟件110都用于帮助系统返回到其正常的静止状态。可压缩气室18和可压缩液室52膨胀，液体沿着汲取管76向上吸入可压缩液室52中，空气从出口通过混合室98和环状空气分配管96向下吸，最终回到可压缩气室18。此处空气通过出口回到系统的移动有助于防止出口80处的滴漏。

应该理解的是，图中显示的分配器10特别适用于柜台安装式环境，但是此处公开的整体结构和设计可以用于手持式分配器和墙装式分配器。在手持式实施方式中，分配器10可以简单地构建成具有分配器10公开的结构件，通过这些结构件而形成圆滑的外观并便于活塞运动。在墙装式环境中，该结构件也可以适用于安装在普通的墙装式外壳中。

在柜台安装式实施方式中，盖帽118螺纹安装到螺纹颈20上，以将放射状的上凸缘22按到垫圈24上，从而有助于确保分配器10的结构固定。键控外盖130以及弯管86的切开部分安装在盖帽118上方，并作为固定组合容器12的装置，相关联的可压缩液室52、可压缩气室18、弯管86和分配管46连接在瓶支撑件14上，如共同待决的已公开的美国专利申请No.2007/0017932所述。

柜台安装式分配器10如图8所示。优选情况下，容器12容纳在瓶支撑件140中，分配头160固定在瓶支撑件140的连接件150处，优选情况下，无需相对分配头160旋转瓶支撑件140。分配头160的延伸件170叠缩至连接件150内，直至延伸件170上的开孔(未示出)与连接件150上的开孔对准，以使得锁销可以插入，以将瓶支撑件140和相关联的容器12支撑在延伸件170和分配头160上。泡沫泵机构14固定在容器12上，并通过按下柱塞200而启动，以在喷嘴280的出口80处分配产品P。延伸件170和瓶支撑件140允许轴132通过(参见图2，在该图中，轴132以虚线示出，以说明该轴132仅特别适用于非手持式环境)和分配管46通过，以将产品从容器12运送到喷嘴280的出口80，该轴132与柱塞200相关联地延伸，以与双执行装置104的顶壁108接合。

在电子启动式系统中，柱塞200将由无需用手操作的启动装置替代，例如传感器，当触发该启动装置时，启动电子装置来使传动装置移动，以使轴132压缩可压缩气室18和可压缩液室52。该电子装置还允许轴返回到其静止位置，从而使系统处于待随后启动的状态。

根据以上说明，在本发明的具体的实施方式中，产品P为与空气混合时能够起沫的液体，产品P尤其选自可起沫的皮肤保养产品或皮肤消毒产品。然而，本发明不限于分配这种产品，特别是因为此处提出的分配器可以用于其它产品。

根据以上说明可以明显看出，本发明提供了一种对现有技术进行了充分的改进的分配系统。根据专利法，以上仅详细说明了本发明的优选实施方式，但是本发明并不限于该优选实施方式或由该优选实施方式限定。而是，本发明的范围应该包括落在所附权利要求的范围内的所有修改和变化。

Claims (7)

1.一种分配器，该分配器包括：

固定分配管，该固定分配管具有液体路径和空气路径，其中，所述液体路径和空气路径互相分离；

混合室，该混合室位于所述固定分配管的末端；

液体容器，该液体容器用于容纳液体；

可压缩液室，该可压缩液室能够压缩到压缩体积，并被偏压以膨胀到膨胀体积；

汲取管，该汲取管从所述可压缩液室延伸到所述液体容器内的液体中，其中，所述可压缩液室的压缩将所述可压缩液室内的液体推入到所述固定分配管的液体分配管内，所述可压缩液室的膨胀将所述液体向上通过所述汲取管吸到所述可压缩液室内；

可压缩气室，该可压缩气室能够压缩到压缩体积，并被偏压以膨胀到膨胀体积；以及

空气通道，该空气通道连通所述可压缩气室和所述固定分配管，其中，所述可压缩气室的压缩将所述可压缩气室内的空气推入到所述固定分配管的空气分配管内，所述可压缩气室的膨胀将空气通过所述固定分配管的所述空气分配管吸到所述可压缩气室内。

2.根据权利要求1所述的分配器，该分配器还包括固定泵支撑件，该固定泵支撑件支撑所述可压缩液室，所述固定分配管与所述固定泵支撑件连通，其中，所述可压缩液室的压缩将所述可压缩液室内的液体通过所述固定泵支撑件中的液体路径推入到所述固定分配管的液体分配管内，所述可压缩气室的压缩将所述可压缩气室内的空气通过所述固定泵支撑件中的空气路径推入到所述固定分配管的空气分配管内。

3.根据权利要求2所述的分配器，该分配器还包括双执行装置，所述双执行装置选择性地移动，以压缩所述可压缩液室和所述可压缩气室。

4.一种分配器，该分配器包括：

可压缩液室，该可压缩液室适用于选择性地在膨胀体积和压缩体积之间往复运动，从而在所述可压缩液室选择性地移动到所述压缩体积时将液体推进到混合室；

可压缩气室，该可压缩气室适用于选择性地在膨胀体积和压缩体积之间往复运动，从而在所述可压缩气室选择性地移动到所述压缩体积时将空气推进到所述混合室，并在所述可压缩气室选择性地移动到所述膨胀体积时将空气通过固定分配管吸到所述可压缩气室内，所述混合室位于所述固定分配管的末端，所述固定分配管具有液体路径和空气路径，其中，所述液体路径和空气路径互相分离；

以及

双执行装置，该双执行装置选择性地移动，以将所述可压缩液室和所述可压缩气室压缩到它们的压缩体积，其中，在所述双执行装置进行该移动时，所述可压缩气室在所述可压缩液室开始被压缩之前开始被压缩。

5.根据权利要求4所述的分配器，其中，所述双执行装置作用于所述可压缩液室和所述可压缩气室，所述分配器还包括压缩延迟件，所述双执行装置通过所述压缩延迟件作用于所述可压缩液室，从而所述双执行装置压缩所述可压缩液室和所述可压缩气室的选择性移动使得所述可压缩气室先于所述可压缩液室被压缩。

6.根据权利要求5所述的分配器，其中，所述压缩延迟件为弹簧。

7.根据权利要求4所述的分配器，其中，所述双执行装置直接作用于所述可压缩气室，从而所述双执行装置的移动使得所述可压缩气室立即移动，并且所述双执行装置与所述可压缩液室稍微相间隔，从而在所述双执行装置将使所述可压缩液室移动之前，所述双执行装置必须首先移动以使所述可压缩气室移动。

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