CN101563166B - 使非专用泵适于泡沫生成的装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及适应于非专门用于产生泡沫的泵以使之转变成泡沫泵的装置。所述装置包括添加到用于流体的泵的结构中的若干元件。所添加的元件具体有供给管道(1)，它起始于泵的入口(301)，直到位于发泡液体(10)的液面(11)下方的弯道，再上升回到液体(10)的液面(11)上方以便一端通到空气中。供给管道(1)还包括吸入孔(103)，用于在有空气流过该孔(103)时吸入液体。过滤网(2)添加在连接于泵汲出口(302)的泡沫排放管道(4)中。

Description

使非专用泵适于泡沫生成的装置

技术领域

本发明涉及通过基于发泡液体工作的泵来产生泡沫的装置的领域。更具体而言，本发明涉及使得非专用泵适于产生泡沫并使得这些泵从发泡液体产生泡沫的装置。

背景技术

泡沫使用在很多应用中，例如作为美发泡沫，作为洗涤剂或者作为沐浴液。相对于同样性质的凝胶，泡沫具备多个优点。一个实例是泡沫具有比凝胶更强的渗透能力并且更容易冲洗掉。另外，泡沫是一种随时可使用的产品，而凝胶则需要与水混合，例如在容器中或在皮肤上。另一个优点是，泡沫比较紧致，使用时没有损失，而凝胶在使用时则没那么明显，例如使用在皮肤上。因此，使用泡沫更加经济实惠。

存在用手致动以产生泡沫的便携装置。采用压缩空气储箱和发泡液体储箱来工作的装置就是已知装置中的实例。然而，这些装置的缺点在于不可再填充。存在其它的用于产生泡沫的可再填充装置。由AIRSPRAY公司申请的专利WO2004078359特别描述了一种可再填充装置，该装置设有一种用于产生泡沫的特殊泵。然而，与用于产生液体的常用泵相比，这种类型的装置包括的泵很复杂，需要很多元件以及复杂的装配。该泵的复杂性意味着该装置比可再填充的常规泵更昂贵。

发明内容

本发明的目的是提出一种适应于用来产生液体的泵以使之产生泡沫的装置。

该目的通过适于产生泡沫的装置而达到，所述泵至少包括：-装有发泡液体和空气的储箱；-泵汲装置，其一方面通过泵汲入口吸入流体，另一方面通过泵汲出口排出该流体；-连接于泵汲出口的排放管道，其特征在于，其包括：-两端开口的供给管道，其中第一端连接于泵汲腔的入口，第二端通到包含在储箱中的空气中或者通到储箱外部的的空气中，供给管道的一部分穿行于发泡液体的液面下方，供给管道将其两端相连，并保持管道的内部和外部之间的绝对隔离，例外的是至少另有一个作为吸入孔的开口，所述吸入孔设在供给管道中并位于液体的液面下方，该吸入孔的尺寸设置成使得液体不通过该孔(103)流通除了供给管道(1)中空气的流通速度高于给定速度时外；-阻挡排放管道的过滤网。

根据另一个具体特征，直径适应元件连接在泵汲入口和供给管道的第一端之间。

根据另一个具体特征，供给管道由弯道管子制成，该管子包括笔直的下潜部分之后是弯道再之后是笔直的上行部分，所述弯道位于发泡液体的液面下方并且所述吸入孔设置在该弯道中。

根据另一个特征，供给管道制成配合的三个管状部分，即弯道、下潜管和上行管，U形的弯道包括两个连接端和吸入孔，下潜管连接于泵汲入口和弯道的第一端，上行管连接于弯道的第二端以及露出在空气中。

根据另一个特征，刚性元件将储箱连接到处于储箱内空气中的上行管一部分。

根据另一个特征，刚性元件将下潜管的一部分连接到位于储箱内空气中的上行管一部分。

根据另一个特征，上行管通过穿透储箱壁的阀通到储箱外部的空气中。

根据另一个特征，孔的直径和供给管道的平均直径之比具有确定值。

根据另一个特征，至少一个附加的细化网筛放置在排放管道中以阻挡排放管道。

根据另一个特征，延伸网筛放置在排放管道的出口处以阻挡排放管道。

根据另一个特征，延伸网筛阻挡排放管道的那部分由三个水平条构成。

根据另一个特征，延伸网筛阻挡排放管道的那部分由形成十字的两个条构成。

附图说明

本发明的其他特征和优点在阅读了下文的描述并参考附图之后将变得更加清晰，在附图中：-图1示出了适应装置的整体；-图2示出了处于排放阶段的泵的结构；-图3示出了处于吸入阶段的泵的结构；-图4示出了其中插有过滤网的排放管道；-图5示出了在供给管道1是由三部分101、102、104组成的情况下的U形管状弯道102。

具体实施方式

将参照附图1-5描述本发明。现在将描述它的结构；接着再描述借助这种结构工作以产生泡沫的方法。图2和图3中给出了一个并非专门用于产生泡沫的泵的装置的实例。该泵包括泵汲入口301和泵汲出口302。根据一个特定实施例，非限制性地，该泵汲装置包括泵汲腔3。该泵汲腔3为圆柱形并在下端以圆锥收窄。泵汲入口301位于圆锥的端部。该入口301包括球阀3001，其控制朝向泵汲腔3的下方部分的开口。该腔3在其上端被双活塞3004、3003、3005、3006、3009关闭。双活塞3004、3003、3005、3006、3009被如此命名是因为其在确定长度上带有与外围部分3004的滑动枢轴连接的中心部分3003。双活塞3004、3003、3005、3006、3009的外围部分3004的外边界具有“V”形轮廓并顶在腔3的壁上，如此实现了对双活塞3004、3003、3005、3006、3009的引导并形成了密封连接。中心部分3003包括上法兰3005和下法兰3006，它们作为移动外围部分3004时的止动挡块。中心部分3003和外围部分3004之间的连接是密封的。此密封会在当外围部分3004被抵在一个法兰3005、3006上、外围部分将因此受到压缩和产生变形时得到强化。中心部分3003为管状且中空的，并包括一个或多个形成泵汲出口的孔口302。当外围部分3004没有被抵在下法兰3006上时，中心部分3003的内部与泵汲腔3的内部通过这个或这些孔口302连通。复位弹簧3007放置在泵汲腔3中并在其下部处压靠在泵汲腔3的挡块3008上。该弹簧的上部压靠在形成于双活塞3004、3003、3005、3006、3009的中心部分3003上的凸头3009上。

图1中示出了所述适应装置的结构的非限制性实例。以方框3000象征性地表示泵汲装置3000，该装置的一个实例在前文已经描述过。仅示出了泵汲出口302和泵汲入口301。供给管道1在泵汲入口301处接于该泵上。管道1包括下潜部分104、弯道部分102和上行部分101。下潜部分104下探到发泡液体10的液面11之下。下潜部分104通过其上设有吸入孔103的弯道102而被延长。吸入孔103形成了发泡液体的入口。该吸入孔设置在对应于储箱8a、8b的底部的位置处，以便发泡液体10能够尽可能地被此孔103吸入。此外，孔103设置在弯道102侧是为了不与可能存在于储箱8a、8b底部的杂质或团块接触。弯道102被上行部分101延长，上行部分101重新升回到发泡液体10的液面11之上并露出在储箱8a、8b内部的空气12中。刚性把持零件105固定在泵汲装置3000上和供给管道1的上行部分101的上部处。把持装置105的目的是，在管道1是用柔性材料制造的情况下，将供给管道1的端部保持在空气中。

在另一种实施方式中，上行管通过穿透储箱上部8a的壁的阀门1020而露出在储箱8a、8b外部的空气中。图6中给出了这种实施方式的一个实例。在这种实施方式中，管道102通过按压部件被保持在阀门1020中或阀门1020上。阀门1020在管子102中创建空气入口而同时阻止从管子102出去的流体流通。该实施方式更复杂因为需要在储箱的上部8a里制出孔。所述阀门以密封方式放置在该孔中，这是附加的约束条件。另一方面，额外零件(阀门)的添加增加了装置的成本。这种实施方式作为非限制性实例给出，并且作用类似于上行管子露出在储箱8a、8b内部的空气12中的那种实施方式。但是，在本专利中，为了简化说明书将以管道露出在储箱8a、8b内部的空气中的情况作为参照。

在另一种实施方式中，如图5所示，供给管道1由三部分组成：U形弯道103、第一下潜管道104和第二上行管道101。所述弯道连接到所述两个管道101、104并包括吸入孔103，该孔以非限制性的45°角方式设置。下潜管道104的另一头连接到泵汲入口301。上行管道101通到空气12中。根据另一种实施方式，吸入孔不存在，被小剂量扩散装置所取代。非限制性地，该扩散装置包括位于有确定尺寸和确定形状的孔的上方的阀。对于这种包括了扩散装置的实施方式，管道制造成三部分，扩散装置位于管状弯道103中。

在一个使用实例中，不是专门用于产生泡沫的泵可以根据本发明进行简单的改造以变成产生泡沫的泵。液体10通过泵汲入口301被吸入到泵汲腔3中，泵汲入口301连接到下潜管道，下潜管道的端部到达发泡液体10的液面11下方。为了建造根据本发明的装置，将该下潜管道从泵汲入口301拆卸下来并用例如根据本发明的带弯道的供给管道1代替之。拆卸和压接根据本发明的供给管道1在便携泵中可以容易地手工进行。泵中原有的下潜管道不再存在，因为它已被根据本发明的供给管道1所取代。在工业生产过程中，根据本发明的供给管道1由工具直接装到泵汲入口301上。

所述适应装置的结构也包括，非限制性地，一个或多个网2、201、6，如图1和图4所示。在非专用于产生泡沫的泵的结构中，泵汲出口302通到排放管道4中，排放管道4通到喷射头5。过滤网2放置在排放管道4中。网2的网眼尺寸将在下文详细讨论。在一个实施例中，与圆周形排放管道4直径相同的圆形网被定位成横穿排放管道4，与流动方向垂直。从而排放管道4被阻挡，即过滤网2占据了整个管道但并未密封地将其阻塞。在另一个实施例中，椭圆形网倾斜地放置在圆周形排放管道4中。该椭圆形网的尺寸对应于圆周形管道的尺寸，使得该网支撑在排放管道4的整个内部四周上。与前一个实施例相同，椭圆形网阻挡了排放管道4。在另一个实施例中，具有圆形和未确定形状的排放管道4与柔性网相联接，该柔性网呈现为排放管道4的形状，从而阻挡管道4。非限制性地，在排放管道4中，横穿排放管道4，添加一个或多个附加过滤网201。按照液体在排放管道4中的流动方向，这些附加网201放置在第一过滤网2之后。在一个实施例中，在排放管道4中添加了多个附加的过滤网201。每个网之间留有空间。在一种实施方式中，在两个网201、2之间放置有支杆202。在另一种实施方式中，两个网对接地一个放置在另一个上，这等同于更精细的网。在一个实施例中，在喷射头5上添加延伸网6。这最后一个网6的目的是，非限制性地，调节排出流量、放大喷流或者改变喷流的结构。非限制性地，所述不同的网2、201、6通过夹合或粘合保持在泵中。根据一个实施变型，过滤网2相对于泵的排放管道4具有一个或多个自由度并且无论其位于何处都阻挡排放管道4。

泵汲装置通过连接到排放管道的泵汲出口302来排出流体。在一个实施例中，将排放管道拆卸下来并将过滤网2装合在该管道中以使其阻挡排放管道。另一种实施方式是，将网通过粘合固定在管道中。在另一个实施例中，喷射头5位于距离泵汲出口302大约4cm的位置处，管道由三个零件组成，如图4所示。因此，可以插入若干个过滤网且每个网之间留有空间。非限制性地，这些过滤网夹合在管道中或者通过粘合而固定。在另一个实施方式中，两个网被支杆202保持成彼此隔离。在工业生产过程中，在组装泵之前或其期间将过滤网2、201插入到排放管道4中。

现在将描述泵汲方法。所述泵包括通过下潜管道汲取液体并通过排放管道4排出液体的泵，排放管道4通到喷射头5。使用者通过按压泵的头部7来手工致动该泵。诸如肥皂液的液体分两段时间被泵汲。图2所示的第一阶段，是将泵汲腔3中的内容物排出的阶段。第一阶段发生在按压泵的头部7之时。图3所示的第二阶段，是对泵汲腔3进行填充。该阶段发生在活塞回归初始位置之时。第一阶段时被压缩的弹簧在第二阶段时施加力以允许双活塞3004、3003、3005、3006、3009重新升起。在图2和图3中，双箭头表示双活塞3004、3003、3005、3006、3009相对于腔3的运动，单箭头表示流体的移动。

腔3具有两个用于流体流通的开口：泵汲入口301和泵汲出口302。开口301、302关联到只允许流体在一个方向上通过的开闭系统。在一个实施例中，由阀控制泵汲入口301和泵汲出口302的打开。在示于图2和图3的泵汲实例中，系统3001利用球在第一阶段阻止流体流出泵汲腔3而在第二阶段则允许流体进入。该球保持在横向挡块3008、上挡块和腔3的开口之间。在这个实施例中，上挡块由弹簧的按压面充当。在图2中，当包含在腔3中的液体对该球施加压力时，该球紧贴在锥形槽座上堵塞住泵汲入口301。相反，在图3中，当腔3中发生抽吸作用时，该球抬起让流体通过。

双活塞3004、3003、3005、3006、3009对于泵汲出口302具有相似的作用。在图2所示的排出阶段，双活塞打开泵汲出口302，在图3所示的吸入阶段，其堵塞泵汲出口302。泵汲出口的打开和关闭与活塞的运动有关。在支撑于双活塞3004、3003、3005、3006、3009上时，双活塞的活动部分3004被推向高处，这一方面是由于腔3对活动部分3004的摩擦力，另一方面是由于流体所施加的压力。因此，活动部分相对于活塞3004、3003、3005、3006、3009向高处移动并打开中心通道302。从而，活动部分3004支撑在双活塞3004、3003、3005、3006、3009的上法兰3005上，并因此对包含在腔中的液体施加压力。从而，该液体由中心通道302排出。在图3所示的吸入阶段，双活塞在弹簧3007的致动下升起，而其活动部分3004被腔3对活动部分所施加的摩擦力保持着。因此，活动部分3004相对于双活塞3004、3003、3005、3006、3009下降并支撑在下法兰3006上，从而堵塞住中心开口302。这样，双活塞3004、3003、3005、3006、3009的升起导致了腔3中的抽吸作用。

现在将描述根据本发明产生泡沫的方法。如图2和图3所示的泵汲装置非限制性地关联到图1所示的根据本发明的结构中。首先，空气12源自位于液体10的液面11上方的管子部分，与此同时，发泡液体通过吸入孔103被吸入。乳化液从发泡液体10被吸出孔103时开始产生。因此，供给管道1在设有吸入孔103的弯道之前只包含空气。在弯道中和在其之后，供给管道1包含空气和发泡液体的混合物。该混合物随后在泵汲腔3中受搅动。粗糙的乳化液位于该腔中。然后，该流体在从泵汲腔3出口处被过滤网2过滤和更强烈地乳化，以便在网2之后得到泡沫。泡沫随后通过喷射头和延伸网排出。

在一个实施例中，产生泡沫的方法也受一个或几个网201、6的支持。它们一方面是紧致泡沫的附加过滤网201，另一方面是调节网或延伸网6。若泵的结构允许则可添加这些可选的网。所添加的用来紧致泡沫的这些网201允许获得浓密的泡沫。根据非限制性实例，这些附加过滤网201一个接着一个地放置在排放管道4中，每个网之间留有空间。这些网中的每个都紧致泡沫，使之变得越来越浓密。在一个实施例中，附加网201的网眼越来越小。可拆卸的延伸网或流调节网6，非限制性地，配接到喷射头5。该网修改泡沫的结构或相应地调节泡沫流。在一个延伸网6的实例中，非限制性的实例为：包括平行等距条的塑料环或者包括两个交叉条的环，以便分开泡沫喷流。从而，获得了例如多股喷流。

现在将描述尺寸。根据本发明的适应装置由若干元件构成，这些元件配装在非专用泵上以产生泡沫。添加到泵上的这些元件的尺寸在工作范围内。尺寸的变化允许获得不同的泡沫结构或不同的速率。尺寸也取决于发泡液体，根据其是较发泡还是较不发泡或者较稀还是不太稀。

非限制性地，将发泡液体吸入到供给管道1中的吸入孔的直径取决于发泡液体1的粘度。该液体越粘稠，该孔的直径则越大。对于同一液体，孔可以有不同的直径。存在最小尺寸和最大尺寸。最大尺寸是当泵处于待用状态时供给管道1中没有发泡液体上升的限制尺寸。超出该最大尺寸后，当泵处于待用状态时，液体在供给管道1中上升，非限制性地，到达发泡液体10在储箱8a、8b中的液面11处。最小尺寸，是指若小于该尺寸则在进行泵汲时发泡液体不能被吸入。吸入孔103的直径的大小部分地决定泡沫的性质。该直径越大，则泡沫中的发泡产物的比例越大。供给管道1的直径也对泡沫的产生有影响。平均直径越小，则吸入的空气越受遏制。因此，由泵的泵汲所吸入的空气流则越慢。吸入孔103高度处空气12的速度影响吸入液体的量。非限制性地，并且处于工作范围内时，供给管道1的平均直径越大，则包含在泡沫中的空气12的比例越大且泡沫越轻。然而，供给管道1具有最大平均直径。若超过这个最大直径，则空气不能在孔103前足够快地通过以产生发泡液体10由吸入孔103吸入的现象。因此，需要合理地调节孔103的尺寸和管子直径之间的比例。以非限制性的实例来说，供给管道的内径可以在3mm-15mm之间变化，吸入孔的直径可以在1mm-5mm之间变化。这些直径的实例是可工作的，但取决于所使用的产品。

过滤网也对泡沫的性质有影响。过滤网的尺寸会影响泡沫的精细度，因此也就影响泡沫的稠密度。过滤网2的网眼越小，则泡沫越浓密。另一方面，非限制性地，该网的网眼的尺寸是其它元件的尺寸的以及也是发泡液体10的稀释度的函数。在另一个实施例中，在排放管道4中添加了附加过滤网201。非限制性地，过滤网2、201的网眼尺寸选择成从第一个过滤网2到最后一个附加过滤网201逐渐减小，最后一个附加网最靠近喷射头5。非限制性地，可活动的延伸网6放置在喷射头5高度处。从而可活动的网6允许该装置按照两种模式工作，即带网6工作或不带网6工作。延伸网6允许，要么放大泡沫喷流，要么调节泡沫喷流。

已知的是，发泡液体在与水混合并受搅动时会转变成泡沫。根据本发明的装置允许在不额外引入水的情况下产生泡沫。因此，包含在储箱8a、8b中的发泡液体10含有用水稀释的具有发泡性质的产品。非限制性地，发泡液体的稀释按照含有20％-80％的水的混合物进行。发泡液体1的浓度越大，则含有很大比例活性剂的泡沫越多。活性剂的一个实例是，例如，美发泡沫中的美发成分。在这个实例中，发泡液体10由涂抹在头发上的活性剂、发泡剂和水构成。非限制性地，所述稀释根据本发明装置的其它元件的尺寸的函数来进行。

对本领域技术人员而言十分明显的是，本发明允许有很多其它具体形式的实施方式，而不偏离权利要求中所规定本发明的应用范围。因此，所述实施方式应该被视为说明性的，但可以在所附权利要求限定的范围内进行修改，并且本发明不应该局限于以上所给出的细节。

Claims (12)

1.一种用于生产泡沫的适应装置，该适应装置至少包括：

-装有发泡液体(10)和空气(12)的储箱(8a、8b)；

-泵汲装置(3000)，其一方面通过泵汲入口(301)吸入流体，另一方面通过泵汲出口(302)排出该流体；

-连接于泵汲出口(302)的排放管道(4)；

其特征在于，其包括：

-两端露出在空气中的供给管道(1)，其中第一端连接于泵汲腔(3)的入口(301)，第二端通到包含在储箱(8a、8b)中的空气(12)中或者通到储箱(8a、8b)外部的空气(12)中，供给管道(1)的一部分穿行于发泡液体(10)的液面(11)下方，供给管道(1)在其两端之间保持管道(1)的内部和外部之间的绝对隔离，例外的是至少另有一个作为吸入孔(103)的开口，所述吸入孔设在供给管道(1)中并位于液体(10)的液面(11)下方，该吸入孔(103)的尺寸设置成使得液体(10)不通过该孔(103)流通除了供给管道(1)中空气(12)的流通速度高于给定速度以便吸入液体(10)时外；

-阻挡排放管道(4)的过滤网(2)。

2.权利要求1的适应装置，其特征在于，直径适应元件连接在泵汲入口(301)和供给管道(1)的第一端之间。

3.权利要求1或2的适应装置，其特征在于，供给管道(1)由弯道管子制成，该管子包括笔直的下潜部分(104)之后是弯道(102)再之后是笔直的上行部分(101)，所述弯道(102)位于发泡液体(10)的液面(11)下方并且所述吸入孔(103)设置在该弯道(102)中。

4.权利要求1或2的适应装置，其特征在于，供给管道(1)制成配合的三个管状部分，即弯道(102)、下潜管(104)和上行管(101)，U形的弯道(102)包括两个连接端和吸入孔(103)，下潜管(104)连接于泵汲入口(301)和弯道(102)的第一端，上行管(101)连接于弯道(102)的第二端以及露出在空气(12)中。

5.权利要求4的适应装置，其特征在于，刚性元件将储箱(8a、8b)连接到处于储箱(8a、8b)内空气中的上行管(104)一部分。

6.权利要求4的适应装置，其特征在于，刚性元件将下潜管(104)的一部分连接到位于储箱(8a、8b)内空气中的上行管(104)一部分。

7.权利要求4的适应装置，其特征在于，上行管通过穿透储箱(8a)壁的阀通到储箱外部空气中。

8.权利要求1的适应装置，其特征在于，孔的直径和供给管道的平均直径之比具有确定值。

9.权利要求1的适应装置，其特征在于，至少一个附加的细化网筛(201)放置在排放管道(4)中以阻挡排放管道(4)。

10.权利要求1的适应装置，其特征在于，延伸网筛(6)放置在排放管道(4)的出口处以阻挡排放管道(4)。

11.权利要求10的适应装置，其特征在于，延伸网筛(6)阻挡排放管道(4)的那部分由三个水平条构成。

12.权利要求10的适应装置，其特征在于，延伸网筛(6)阻挡排放管道(4)的那部分由形成十字的两个条构成。 

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