CN102215727B - 液体泡沫分配装置 - Google Patents

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Abstract

一种液体泡沫分配装置产生和分配来自液体源(20)的泡沫(28)。该装置在多孔材料单元(26)和出口(30)的上游采用混合室(12)。当启动时，单个马达(68)向液体泵(18)和空气泵(22)提供动力。液体泵(18)将液体从源(20)输送到混合室(12)。空气泵(22)推进空气穿过混合室(12)，其中在混合室(12)内空气被加压。液体和空气在混合室内(12)混合。液体-空气混合物被空气流推进而穿过多孔材料单元(26)，产生从出口(30)排放的泡沫(28)。

Description

液体泡沫分配装置
技术领域
本发明大体上涉及一种用于肥皂及类似物的泡沫分配器，且更具体地涉及一种从液体源产生并分配泡沫的紧凑的多泵泡沫分配器。
背景技术
泡沫形式的肥皂是一种在家庭和商业环境中使用的受欢迎的消费品。大多数已知的装置需要已经是泡沫形式的压缩的肥皂源。与常规的液体肥皂相比，那样的筒体(cartridge)相对昂贵，并且更易于受动发热和压力的损坏。因此，需要一种能够从液体肥皂产生泡沫的紧凑的自动泡沫分配装置。
发明内容
一种新颖的泡沫分配装置能够从普通的液体肥皂的插入而产生和分配泡沫。
液体泡沫分配器具有与限定为出口的喷嘴流体相通的液体源。第一泵适于将液体从源推进到喷嘴。第二泵适于将空气推进到喷嘴。单个马达与第一泵和第二泵驱动接合。当被启动时，马达同时驱动第一泵和第二泵。在液体源和出口之间设置有混合室。在混合室和出口之间设置有多孔材料单元。液体和空气经由第一泵和第二泵而被推进到混合室并在混合室中混合。来自第二泵的流动空气将空气-液体混合物从混合室推进通过所述多孔材料单元，以形成泡沫。泡沫从出口分配。
液体源可以是液体肥皂的可替换的筒体。分配器可具有接收单元，而该接收单元带有用于将可替换的筒体锁定在其中的锁定机构。马达可由电子触发器机构来启动。该电子触发器机构可以是动作检测传感器。更具体地，该动作检测传感器可以是切断光束检测器。
第一泵是蠕动泵。第二泵是活塞泵。第二泵输送压力至少为4psi的空气。多孔材料具有大约50μm至大约2mm的孔。
附图说明
在附图中，相同的元件在各幅图中被以相同的方式编号。
图1是分配器被部分地剖切且部分地示意性的纵向截面图；
图2是图1分配器的喷嘴部分的部分地示意性的放大的纵向截面图；
图3是图1分配器的泵单元的简单的平面图；
图4是图1分配器的泵单元的齿轮系统的平面图；以及
图5是用于分配器的切断光束检测器启动系统的电路的示意图。
具体实施方式
参考其中相同的数字在若干个实施方式中表示相同的部件的附图，泡沫分配装置10优选地被定制成用于使商业上可获得的液体肥皂形成泡沫，但并不限于此。泡沫分配装置的实施方式快速、高效地从液体产生和分配泡沫。该泡沫分配装置适于家庭、商业和公共环境。
通常，泡沫分配装置包括与混合室12连通的液体源20。混合室12具有两个入口：液体入口14和空气入口16。液体泵18将液体从源20经由液体入口14输送到混合室12。同样，隔离的空气泵22将空气经由空气入口16输送到混合室12。混合室12设有便于对进入的液体和空气进行混合的通道24。来自空气泵22的空气流驱动浓稠的液体-空气混合物穿过多孔材料26的多个层，将浓稠的混合物转变为自由状的泡沫28。接着从出口30分配泡沫28。
在优选实施方式中，泡沫分配装置10具有可选的液体存储单元32。液体存储单元32的特征在于可移除的贮液器34，该可移除的贮液器34可松开地与接收单元36接合。接收单元36具有外壁38和中空的钻孔器40和42。接收单元36还包括锁定机构44，该锁定机构44用于机械地将可移除的贮液器34限制在接收单元36内。这里，锁定机构采用了向内偏压的弹性夹具46。夹具46具有至少两个适当定位在接收单元36内的向内突出的钳口48。贮液器34具有突起50，突起50具有适于与接收单元36的向内突出的钳口48接合的向外突出的扣持部(outwardly projecting catch)52。接收单元的钳口48和贮液器的扣持部52各具有倾斜的表面，以便于贮液器34与接收单元36对齐并接合。
在该实施方式中，贮液器34具有两个在与接收单元36接合之前不透空气和液体的隔膜54和56。在将贮液器插入接收单元36之前，隔膜54和56将贮液器34密封，而与外部环境隔开。当贮液器34与接收单元36接合时，钻孔器40和42刺穿隔膜54和56。通过中空的钻孔器40和42刺穿隔膜而产生通气孔58和液体出口60。隔膜54和56以及钻孔器40和42的使用防止了在贮液器-接收单元界面处的泄漏。当贮液器34内的液体逐渐耗尽时，贮液器34可从接收单元36移除，并且以新的充满的贮液器来替换。钳口48和突起50相配合，以确保贮液器34和接收单元36在相应的中空钻孔器40和42以及隔膜54和56的每一个界面处的紧密结合。
泡沫分配装置10的该实施方式具有泵单元62。泵单元62容纳有液体泵18、空气泵22和单个马达68。如从图4中可最清楚地看出，马达68与液体泵18及空气泵22二者接合。马达68适于在启动时同时向液体泵18和空气泵22二者提供动力。
液体泵18优选是蠕动泵。该蠕动泵包括多个大体圆形的辊子，这些辊子挤压弹性管。布置在液体通道70(下面详细描述)内的液体沿着辊子的旋转方向扩散。这里，当马达68启动时，泵的辊子在朝向混合室12和出口30的相对方向旋转。
另外，空气泵22优选是活塞泵。主泵轴的连续旋转造成空气持续穿过空气通道72、混合室12和出口30。
如上所述，泡沫分配装置10的该实施方式的特征在于，液体通道70位于液体出口60和混合室12之间，并与它们接合。当液体泵18运转时，液体通道70用于将液体从贮液器34输送到混合室12。当启动时，液体泵18将来自贮液器34的液体经过液体通道70引入到混合室12。这里，液体通道70是弹性管，该弹性管至少允许液体泵辊子的某种挤压。在该实施方式中，液体泵18位于液体通道70的相应的端部之间，但该装置不限于该构造。
同样，空气通道72布置在空气泵22和混合室12之间。当启动时，空气泵22经由空气通道72提供到混合室12的稳定气流。优选的是，空气泵22提供压力至少为4psi的空气。
泡沫分配装置10包括喷嘴结构74。喷嘴结构74限定混合室12和出口30。如图1和图2所示，混合室具有液体入口14和空气入口16。液体入口14通向大体筒形的内通道64。内通道64装配有远端关闭件66和四个开口67。内通道开口67相对于彼此以及内通道64垂直地延伸。各通道开口67将内通道64与大体平行的轴向管道76连接。各轴向管道76从液体入口14的下游开放，因此允许液体流动。空气入口16利用窄的管道79通向空气通路78。随着空气泵22向混合室输送空气，空气在窄的管道79处被压缩。穿过窄的间隙79的压缩空气与从轴向管道76排放的液体混合。
位于混合室12与喷嘴出口30之间的是多孔材料单元26。多孔材料单元26优选由孔尺寸为大约50μm到大约2mm的多层网状物组成。在优选实施方式中，喷嘴结构74包括三个多孔材料单元26，这些多孔材料单元轴向上彼此分离，并在向下游方向上孔隙率降低。但是，该装置不限于该构造。
如上所述，空气通路78和窄的管道79的设置使流动的空气在混合室12内被压缩和加压。接着使加压空气在混合室12内与通过内通道64及轴向管道76流动的进入液体对冲混合(参见图2)。这样的对冲混合导致液体和空气的浓稠混合。流动空气的压力随后使浓稠的液体-空气混合物被从混合室12推进穿过多孔材料单元26。迫使浓稠的液体-空气混合物穿过多孔材料单元26，使得混合物转变为细的泡沫28。接着，泡沫28借助来自空气泵22的连续气流而被推动到出口30的外部。出口30具有足够宽的直径，以允许泡沫28穿过，同时泡沫28保持其形状而不破坏分离。分配的泡沫28是细的，并可以在空气中保持较长的时间。
参照图4，该实施方式的特征在于，单个马达68通过单独的传动齿轮84和86装置来驱动液体泵18和空气泵22。在检测机构检测到动作时，该具体的结构触发这些泵同时接合。
优选公开的泡沫分配装置10的一个方面是，液体泵18和空气泵22只在用户希望泡沫产生时才运转。在该实施方式中，单个马达68由电子触发器启动。更具体地说，一个实施方式的特征在于用于启动马达68的检测器机构。该检测器机构检测用户的动作，例如手的运动，然后电子地触发马达68的启动。该检测器机构可以是技术上已知的任何电子感测电路，例如诸如切断光束检测法、光反射检测法、静电干扰法等。由于在典型的室内发光条件下的低故障率和高可靠性，切断光束检测法是优选的。图5是适于所公开的装置使用的电路的电路图。可以看出，该电路包括用于指示电池电平的指示器100和切断光束检测器102。
适当时可以开发另外的解码算法，以确保在不同发光条件下的有效运动检测。这里，马达68由内部电池提供动力。因为马达68只在用户希望有泡沫28的时候被启动短的时段，所以该装置是有高能效的。装置10的其他实施方式是经由电插座或起到电的和电池功能二者作用的部件提供动力的。
优选的是，检测器机构靠近出口30而定位。用户则可以容易地触发该装置，通过把手放在出口30的下边而将泡沫分配到其手上。在检测器机构检测到动作时，该具体的结构触发同时被启动的泵18和22，并且产生和分配泡沫28。
虽然为了进行说明而在这里阐述了所公开的泡沫分配装置的优选实施方式，但是不应该将前述描述视为对本发明的限制。因此，在不偏离本发明的精神和范围的情况下，本领域技术人员可以想到各种变型、修改和可选形式。

Claims (13)

1.一种液体泡沫分配器，包括：
液体源，其与限定出口的喷嘴流体连通；
第一泵，其适于将液体从所述源推进到所述喷嘴；
第二泵，其用于将空气推进到所述喷嘴；
单个马达，其与所述第一泵和所述第二泵驱动接合，以在该马达启动时向所述喷嘴同时驱动液体和空气；
混合室，位于所述出口和所述液体源之间，所述混合室限定液体入口、空气入口和对流动的空气加压的多个通道，且所述混合室对冲混合其中的液体和流动空气，以产生液体-空气混合物；
所述多个通道包括具有近端和远端的外部环及具有近端和远端的内部环，所述外部环的所述近端与所述空气入口连通，所述内部环经过内通道连接所述液体入口，所述外部环和所述内部环经由大体圆形的管道在其各自的远端处被连接。
2.根据权利要求1所述的液体泡沫分配器，其中，所述液体源是液体肥皂的可替换贮液器筒体。
3.根据权利要求2所述的液体泡沫分配器，还包括接收单元，该接收单元具有将所述液体肥皂的可替换贮液器筒体锁定到所述接收单元内的锁定机构。
4.根据权利要求1所述的液体泡沫分配器，还包括用于启动所述马达的电子触发机构。
5.根据权利要求4所述的液体泡沫分配器，其中，所述电子触发机构由动作检测传感器启动。
6.根据权利要求5所述的液体泡沫分配器，其中，所述动作检测传感器是切断光束检测器。
7.根据权利要求1所述的液体泡沫分配器，其中，所述第二泵以至少为4psi的空气压力输送。
8.根据权利要求1所述的液体泡沫分配器，其中，所述第一泵是蠕动泵。
9.根据权利要求1所述的液体泡沫分配器，其中，所述第二泵是活塞泵。
10.根据权利要求1所述的液体泡沫分配器，还包括位于所述混合室和出口之间的多孔材料单元，其中，所述流动空气推动所述液体-空气混合物从所述混合室经过所述多孔材料单元。
11.根据权利要求10所述的液体泡沫分配器，其中，所述多孔材料具有50μm到2mm的孔。
12.一种液体泡沫分配器，包括：
液体存储单元，其具有带入口的接收单元和能够松开地与所述接收单元接合的可移除的贮液器，该贮液器具有当所述贮液器和接收单元接合时充分地与所述接收单元的入口对齐的出口；
混合室，其位于出口和所述液体存储单元之间并与该液体存储单元流体连通；
多孔材料单元，其位于所述出口和所述混合室之间；
液体通道，其从所述贮液器向所述混合室输送液体；
空气通道，其向所述混合室输送空气；
第一泵，其适于将液体从所述贮液器经过所述液体通道输送到所述混合室；
第二泵，其适于将空气推进而经过所述空气通道、所述混合室和所述出口，其中，
在马达启动时，所述第一泵和所述第二泵同时将液体和空气推进到所述混合室，所述混合室适于对其中的流动空气加压，导致加压空气与液体对冲混合，且所述流动空气将所述液体-空气混合物推进而经过所述多孔材料单元，以形成从所述出口排放的泡沫；
所述接收单元还包括与所述接收单元的外部连通的第一中空钻孔器以及与所述接收单元的出口对齐的第二中空钻孔器，且所述可移除的贮液器还包括两个不透空气和液体的隔膜，当所述贮液器与所述接收单元接合时每个隔膜被所述中空钻孔器中的一个刺穿，以形成通气孔和液体通道。
13.根据权利要求12所述的液体泡沫分配器，其中，所述接收单元还包括至少一个钳口，且所述贮液器包括至少一个突起，所述至少一个钳口和所述至少一个突起相配合以将所述贮液器锁定到所述接收单元中，并确保在所述中空钻孔器和所述接收单元的界面处的紧密接合。
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