CN106793895B - 不依赖于驱动流体流率的化学产品分配 - Google Patents

Abstract

一种流体产品分配器，其尺寸被设计为用来以可移除的方式接纳包含一批流体产品的产品包装。该产品包装包括内部集成的流体泵，并且该分配器包括驱动单元，该驱动单元由流体的流动提供动力。流体的流动为驱动单元提供动力，而该驱动单元驱动产品包装内部的泵，使得能够以不依赖于流体流率的产品/流体比率而分配流体产品。

Description

不依赖于驱动流体流率的化学产品分配

相关申请的交互引用

本申请要求2014年8月28日提交的14/472,140的优先权，其公开内容通过引用整体并入这里。

技术领域

本公开涉及化学产品分配。

背景技术

化学产品经常以浓缩的形式被包装，取决于应用，浓缩形式的产品可以用水稀释，以产生具有所需浓度的使用溶液。这些浓缩物或超浓缩物，相对于它们的浓缩度较小的对应物而言，可以实现更高效的运输和存储。这种浓缩的化学产品可以包括例如洗涤剂和另一些清洁、杀菌或消毒产品。使用溶液中的化学产品的浓度对于保证有效的清洁、杀菌和/或消毒可能是重要的。例如，存在许多应用，其中，使用溶液的浓度被调节以保证有效的消毒或杀菌。

发明内容

总体而言，本公开涉及计量和分配受控制的量的流体产品。该流体产品可以包括例如流体化学产品，浓缩的流体化学产品，或超浓缩的流体化学产品。

在一个例子中，本公开涉及一种分配设备，该分配设备包括：外壳，所述外壳具有腔，所述外壳的腔的尺寸设计为用以接纳产品包装，所述产品包装包含要被分配的流体产品；流体驱动单元，所述流体驱动单元具有入口，所述入口被直接地连接以接纳一批流体，使得流体的流动引起水驱动单元的旋转；出口，流体从所述出口离开所述外壳；以及泵接合机构，所述泵接合机构被构造用来以可移除的方式将所述流体驱动单元连接到集成到所述产品包装的内部中的泵并且用来将所述流体驱动单元的旋转运动传递到所述泵，导致响应于所述水驱动单元的旋转而从所述产品包装分配出流体产品。流体可以是液体或气体。

在另一例子中，本公开涉及一种设备，该设备包括：产品包装，所述产品包装由多个侧壁形成，所述多个侧壁形成封闭的腔，所述封闭的腔包含要从所述产品包装被分配的流体产品；出口，流体产品通过所述出口从所述产品包装的腔中分配出去；以及泵，所述泵集成在所述产品包装的腔的内部中并且流体地连接到所述出口以将流体产品泵送到所述产品包装的出口，所述泵还包括泵接合联接部，所述泵接合联接部被构造用来以可移除的方式连接到化学产品分配器的驱动单元。流体可以是液体或气体。

在另一例子中，本公开涉及一种分配系统，该分配系统包括：产品包装，所述产品包装由多个侧壁限定，所述多个侧壁形成封闭的腔，所述封闭的腔包含要从所述产品包装被分配的流体化学产品，所述产品包装还包括：出口，流体化学产品通过所述出口从所述腔中分配出去；集成到所述产品包装的内部中的泵，所述泵通过所述产品包装的出口从所述产品包装的腔分配所述流体化学产品；以及泵接合联接部，所述泵接合联接部能够通过所述产品包装的各个侧壁中的至少一个侧壁从外部触及；外壳，所述外壳具有腔，所述外壳的腔的尺寸设计为用以接纳所述产品包装；以及流体驱动单元，所述流体驱动单元具有入口导管和出口导管，所述入口导管被连接用来接纳稀释剂，通过所述出口导管，从所述外壳分配所接纳的稀释剂，其中，从所述入口导管的所述稀释剂的流动引起所述流体驱动单元的旋转，所述流体驱动单元被构造用来以可移除的方式与所述泵接合联接部连接，以将所述流体驱动单元的旋转运动传递到所述泵；从所述产品包装分配的流体化学产品和从所述外壳输送的稀释剂形成使用溶液，所述使用溶液的流体产品浓度不依赖于稀释剂的流率。

在附图和下面的描述中阐述一个或更多个例子的细节。根据描述和附图，并且根据权利要求，其它特征和优点将更为显明。

附图说明

图1是示意图，该示意图示出一种例示性流体驱动化学产品分配设备。

图2是示意图，该示意图示出一种例示性气体驱动化学产品分配系统。

图3是使用流体驱动稀释分配器(诸如图1中示出的那些)的三隔室槽应用的示意图。

具体实施方式

总体而言，本公开涉及不依赖于流体流率地计量和分配受控制的量的流体产品。流体产品可以包括例如流体化学产品，诸如浓缩的流体化学产品或超浓缩的流体化学产品。分配器的尺寸被设计为用来以可移除的方式接纳包含一批流体产品的产品包装。产品包装包括内部集成的流体泵，并且分配器包括驱动单元，该驱动单元由诸如稀释剂或气体的流体的流动提供动力。流体的流动为驱动单元提供动力，而该驱动单元驱动内部集成的泵，导致以不依赖于流体流率的产品/流体比而分配流体化学产品。

图1是示意图，该示意图示出一种例示性流体驱动化学产品分配设备10。分配器10包括外壳8，该外壳具有腔16，该腔的尺寸被设计为用来接纳产品包装50，该产品包装包含要被分配的流体化学产品60。流体产品60可以包括例如浓缩的流体化学产品，该浓缩的流体化学产品要被分配到稀释剂中以形成使用溶液。

产品包装50可以包括刚性容器、小袋、瓶、袋、盒中袋、瓶中袋、或适合于分配流体产品的任何其它类型的产品包装。产品包装50包括一个或更多个侧壁40，所述侧壁形成封闭的腔，该封闭的腔用来保持流体产品60。产品包装50还包括产品出口54，流体产品通过该产品出口而分配出去。在产品分配设备中，可以固有地设置合适的空气间隙，以避免产品吸回到公用水路中(如果主水压力降低)的潜在问题。泵100内部地集成到包装50中，并且被构造用来通过出口54从包装50泵送流体产品60。泵100通过入口52吸入流体产品60(如箭头56指示的)并且将泵送的流体输送到产品出口54，从该产品出口分配流体产品。

分配器10还包括驱动单元20，该驱动单元由通过流体流动路径14的流体的流动提供动力。在一些例子中，驱动流体可以包括稀释剂，诸如水或水溶液。在另一些例子中，驱动流体可以包括气体。流体流动路径14包括入口导管24A和出口导管24B。流体通过入口导管24A被输送到驱动单元20。如箭头28所示，通过出口导管24B，该流体离开驱动单元20，并且因此离开分配器10。在这个例子中，入口导管24A被直接连接以从源5接纳水，该源诸如公用水供应系统、储器、或其它水源。例如，分配器10的入口导管24A可以直接用水管连接到进入的水供应源或另外直接连接到水或流体源。源5也可以是容器、储器、池或任何其它流体源，并且本公开在这个方面不受限制。在另一些例子中，来自储器82的使用溶液80可以被泵送或另外输送到入口导管24A，以为流体驱动单元20提供动力。

在这个例子中，驱动单元20包括轮驱动单元，该轮驱动单元将来自稀释剂或其它驱动流体的流动的能量转化为旋转形式的动力。在一个例子中，流体驱动单元包括水轮。水轮或其它轮驱动单元典型地包括一个或更多个轮叶或叶片(该轮叶或叶片可以是直的、凹入的或桶形的)，该一个或更多个轮叶或叶片形成用于流动的稀释剂的驱动表面。然而，应当理解，流体驱动单元20可以包括另一些类型的驱动单元，并且本公开在这方面不受限制。

在这个例子中，在以下意义上，系统10是封闭的系统：通过流体流动路径14从源5输送的所有流体被拘限在流体流动路径14中并且因此用于为驱动单元20提供动力直到它最终被输送到储器82或其它最终使用目标。这有助于保证被分配的化学产品的量与被输送到最终应用的流体的量成正确的比例，以便在所产生的使用溶液中维持化学产品的所需浓度。

在图1的例子中，驱动单元20的旋转使得驱动轴30旋转，而该驱动轴将驱动单元的旋转运动传递到泵100。泵100因此由于通过驱动单元的流体的流动而被驱动，并且流体(例如，稀释剂)和流体产品都被分配以形成使用溶液80。流体化学产品和稀释剂以不变的比例被分配，使得它们形成的使用溶液所具有的流体化学产品浓度不依赖于稀释剂的流率。

在这个例子中，使用溶液80形成在使用溶液储器82中。然而，应当理解，使用溶液可以形成在任何容器、储器、提桶、洗涤桶、槽、3隔室槽、洗碟机、洗衣机中，或者可以被引向任何其它最终应用。虽然在这个例子中，产品出口54和流体出口24被示出为分离的部件，但在一些例子中，产品出口54和流体出口24可以合并或组合，以形成单个稀释剂/流体产品出口，从该单个稀释剂/流体产品出口分配使用溶液80。空气间隙可以按地方法规的要求而被实施。

部分地取决于应用，分配器的物理定位，进入的水供应等等，驱动轴30可以是柔性的或非柔性的。例如，柔性的驱动轴可以允许具有集成的泵的产品容器以远离驱动机构的方式被存储。

在一个例子中，泵接合联接部42提供泵100与驱动轴30的可移除连接，并且因此提供与驱动单元20的可移除连接。这允许产品包装40以可移除的方式安装到分配器10中以便于再填充或更换。泵接合联接部42因此当例如产品包装变成空的或希望不同的流体产品时，允许分配器10再填充有新的一批流体产品60。在一个例子中，泵接合联接部42是产品包装40的一部分，并且如图1中所示，可以通过产品包装的各个侧壁中的至少一个侧壁从外部触及。在一些例子中，泵接合联接部42可以包括两个相配合的连接器，集成到外壳8中的第一连接器和集成到产品包装40的侧壁中的第二连接器。相配合的第一和第二连接器可以包括快速连接或卡扣式连接，该快速连接或卡扣式连接将驱动轴30与泵100机械地连接，并且也允许产品包装40方便地安装到分配器10中和从分配器中移除产品包装40。虽然用来提供产品包装到分配器中的连接/安装的某些机构在这里已被描述，但本领域技术人员将容易理解，提供产品包装的方便的安装和移除的许多其它机构可以被使用，并且本公开在这个方面不受限制。

在使用中，可以通过将产品包装40插入到外壳8的腔16中，而将产品包装40安装到分配器10中。外壳8可以包括门或盖(未示出)，该门或盖提供到外壳8的内腔16的通路。集成到泵接合联接部42的产品包装40中的连接器与集成在分配器10或外壳8中的连接器对齐且连接。

当希望分配流体化学产品60时，操作者可以手动地打开供应装置5以使流体开始流动到入口导管24A。可替代地，可以提供电子地可控制的阀，以便电子地控制到流体到分配器中的流动。流体通过驱动单元20的流动，使得驱动轴30旋转。驱动轴30的旋转使得泵机构100旋转。泵机构100的旋转将流体产品60通过泵入口52吸入泵，如箭头56所示。流体化学产品被泵送到分配器出口54并且被引向储器82，在该储器中，它与驱动流体(例如，稀释剂)组合以形成使用溶液80。

在一些例子中，由泵100分配的化学产品的体积流率与通过驱动单元20的流体的流率成比例。由泵分配的化学产品的体积流率和该流体的体积流率的比率因此是基本上不变的。以这种方式，分配器10可以维持分配的流体产品60的稀释，该稀释不依赖于通过驱动单元20的稀释剂的流率。分配器10可以精确地分配相对小量的浓缩的流体产品，同时将最终使用溶液的浓度维持在希望的范围内。

在一些例子中，产品包装50连同内部集成的泵100一起可以是一次性的。例如，当产品包装40是空的时，包括内部集成的泵的用尽的产品包装可以从分配器被移除、丢弃，并且更换为另一产品包装。可替代地，当希望改变要被分配的化学产品时，该产品包装可以从分配器被移除并且更换为包含希望的化学产品的新的产品包装。

泵100可以使用许多不同类型的泵而被实施。要考虑的泵的类型的注意事项包括例如：产品包装40的尺寸和形状，分配器10的尺寸和形状，要通过其驱动泵的驱动机构的类型，要被分配的(一种或更多种)化学产品，进入的驱动流体的压力、粘度和/或流率，化学产品的希望的分配速率(体积/时间)，流体流率和分配流率之间的希望的关系，产品包装是否将是一次性的，或可能影响要使用的泵的类型的任何其它因素。

在一个例子中，每单位时间从泵100分配的化学产品流体的量(体积)对进入的驱动流体的量(体积)的比率是不变的。即，被分配的化学产品的流率对进入的驱动流体的流率是不变的。在这个例子中，被分配到使用溶液储器82中(如箭头58所示)的化学产品的量和被分配到使用溶液储器82中(如箭头28所示)的流体的量将导致具有已知的不变的浓度的使用溶液，而与对驱动单元20加以驱动的流体的流率、压力或体积无关。

在一个例子中，泵100可以使用固定排量旋转泵而被实施，在该固定排量旋转泵中，每个泵旋转通过泵的流动是固定的。即，泵的每个旋转所输出的流体的体积是已知的不变的体积。在另一例子中，泵100可以是蠕动泵。在这种例子中，泵100包括具有若干“辊”的转子，该辊压缩包含要被分配的化学产品的柔性管。与图1的例子一样，该转子由驱动单元驱动。在转子转动时，处于压缩下的管的部分被挤压关闭，因此迫使化学产品穿过该管。

在一些例子中，泵100可以使用往复或旋转正排量泵(诸如齿轮泵、螺杆泵、活塞泵、蠕动泵等等)而被实施。作为另一例子，泵100可以使用速度泵(诸如离心泵、径流泵、轴流泵等等)而被实施。泵100也可以使用重力泵或本领域技术人员已知的任何其它类型的泵而被实施。排量可以是固定的或可变的。在产品包装要被丢弃的应用中，泵可以是一次性的。因此，应当理解，可以使用能够输送流体的任何类型的泵，并且本公开在这方面不受限制。

系统10也可以包括一个或更多个齿轮(齿轮系)以调节被分配的化学产品的流率对于对驱动单元20加以驱动的流体12的流率。例如，系统10可以包括齿轮系，该齿轮系被设计用来实现特别的驱动轴的角速度对泵的角速度，因此控制被分配的化学产品的量对于对驱动单元20加以驱动的流体的量。在一个例子中，泵接合联接部42可以包括连接到驱动轴30的输入齿轮，该输入齿轮通过一个或更多个其它齿轮将来自驱动轴30的旋转运动(动力)传递到输出齿轮，该输出齿轮驱动泵100。应当理解，任何类型的齿轮系可以用于实现被分配的流体化学产品的量(体积)对输入到该系统中的流体(例如，稀释剂)的量(体积)的希望比率。

图2是示出另一例示性分配系统102的示意图。在图2中，压缩的空气或其它气体的源105驱动气体驱动单元120，而该气体驱动单元驱动泵170。分配器102包括外壳108，该外壳具有腔116，该腔的尺寸设计为用以接纳产品包装150，该产品包装包含要被分配的流体产品160。在这个例子中，流体产品160可以包括例如被散布的呈流体化学产品的形式的香精。该流体化学产品可以是液体或气体。在香精被散布到周围空气中的应用中，分配器102可以用作例如香精分配器或空气清新器。分配器102散布与通过空气驱动机构120的气体流率成正比的计量的量的香精或其它流体化学产品。流体化学产品可以被分配/散布到气流中，这可以实现更好地散布到周围环境中。

产品包装150可以包括刚性容器、小袋、瓶、袋、盒中袋、瓶中袋、或适合于分配流体产品的任何其它类型的产品包装。产品包装150包括一个或更多个侧壁140，所述侧壁形成封闭的腔，该封闭的腔用来保持流体产品160。包装150还包括产品出口154，通过该产品出口分配/散布该流体产品。内部地集成到包装50中的泵170从包装50分配流体产品60。驱动轴130将气体驱动单元120的旋转动力传递到泵接合联接部142，而该泵接合联接部使泵170旋转。泵170通过入口152吸入流体产品160(如箭头156所示)并且将所泵送的流体输送到出口154。流体化学产品可以被分配/散布到导管124中的气流中，并且然后被散布/分配到周围环境中(如箭头158所示)。

如上面参考图1描述的那样，泵接合联接部142可以包括一个或更多个齿轮，以调节通过输出端口154分配的产品对用于驱动气体驱动单元120的空气或其它气体的量的比率。

图3是使用流体驱动稀释分配器200A-200C(诸如图1中示出的流体驱动稀释分配器)的三隔室槽应用的示意图。许多机构(诸如学校和公共自助餐厅，或商业机构)使用三隔室方法来防止疾病和食物传染的疾病的传播。例示性三隔室槽220包括第一槽212A，第二槽212B和第三槽212C，分别用来洗涤、漂洗和消毒。三个流体驱动稀释分配器200A、200B和200C分别与每一个槽212A、212B和212C关联。在这个例子中，包含第一流体产品(诸如洗涤剂)的第一产品包装250A被容纳在第一分配器200A中。包含诸如漂洗剂或果蔬清洗液(或类似的处理化学制品)的第二流体产品的第二产品包装250B被容纳在第二分配器200B中。包含第三流体产品(诸如消毒剂)的第三产品包装250C可以被容纳在第三分配器200C中。每一个分配器200A-200C包括泵接合联接部(图3中未示出)，该泵接合联接部允许产品包装以可移除的方式安装在相应的分配器中并且被连接以便把动力传递到驱动单元。

在图3的例子中，每一个分配器200A-200C通过稀释剂供应管路202直接地用水管连接或连接到水供应源。稀释剂(在这个例子中是水)的流动可以通过流动致动器(在这个例子中被示出为按钮)208A-208C被手动地控制，该流动致动器位于每一个相应的分配器200A-200C上。在手动洗碟程序的开始，操作者通过打开主阀230并且将在希望的产品分配器上的流动致动器208接合，而开始稀释剂的流动。供应稀释剂如箭头210所示流过入口管路202并且进入已致动的流体驱动稀释分配器200A-200C。每一个分配器200A-200C可以被分离地连接以从供应管路202接纳稀释剂。如上面参考图1描述的那样，来自供应管路202的稀释剂流动，驱动各个分配器200A-200C中的每一个分配器中的驱动单元(未示出)。稀释剂分别通过稀释剂出口管路224A-224C离开分配器200A-200C，并且被输送到对应的槽隔室212A-212C。泵(诸如图1中示出的泵100)集成到各个产品包装250A-250C中的每一个产品包装的内部中并且以可移除的方式连接到对应的分配器的驱动单元。化学产品分别通过出口管路204A-204C被分配并且进入对应的槽隔室212A-212C。如图3中所示，出口管路204A-204C可以与稀释剂出口管路224A-224C结合。

在图3的例子中，进入的稀释剂210的体积流率和被分配的流体化学产品的体积流率之间的比例关系可能是合意的以便使得使用溶液维持具有所需的浓度。以这种方式，所产生的使用溶液将具有已知的浓度，而与到水驱动单元中的稀释剂的体积、压力、和/或流率无关。

已经描述了各种例子。这些和另一些例子在以下权利要求的范围内。

Claims (12)

1.一种分配系统，所述分配系统包括：

产品包装，所述产品包装由多个侧壁限定，所述多个侧壁形成封闭的腔，所述封闭的腔包含要从所述产品包装被分配的流体化学产品，所述产品包装还包括：

出口，流体化学产品通过所述出口从所述腔中分配出去；以及

集成到所述产品包装的内部中的泵，所述泵通过所述产品包装的出口从所述产品包装的腔分配所述流体化学产品；

外壳，所述外壳具有腔，所述外壳的腔的尺寸设计为用以以可移除的方式接纳所述产品包装；

流体驱动单元，所述流体驱动单元具有入口导管和出口导管，所述入口导管被连接用来接纳稀释剂，通过所述出口导管，从所述外壳分配所接纳的稀释剂，其中，从所述入口导管的稀释剂的流动引起所述流体驱动单元的旋转，以及

泵接合联接部，所述泵接合联接部包括第一配合连接器和第二配合连接器，所述第一配合连接器集成到所述外壳中，所述第二配合连接器集成到所述产品包装的多个侧壁之一中，所述第二配合连接器的尺寸设定为以可移除的方式连接至所述第一配合连接器，以将所述流体驱动单元的转动传递到所述泵，以便从所述产品包装的所述腔通过所述产品包装的所述出口分配流体化学产品；

从所述产品包装分配的流体化学产品和从所述外壳输送的稀释剂形成使用溶液，所述使用溶液具有的流体化学产品浓度不依赖于稀释剂的流率。

2.如权利要求1所述的系统，还包括储器，所述储器接纳从所述产品包装的腔分配的流体化学产品和从所述外壳输送的稀释剂以形成所述使用溶液。

3.如权利要求2所述的系统，其中，所述储器包括槽、提桶、洗涤桶、瓶、池、洗碟机或洗衣机中的一者。

4.如权利要求1所述的系统，其中，所述流体化学产品包括洗涤剂、漂洗剂、漂白剂、果蔬清洗液、杀菌剂或消毒剂中的至少一种。

5.如权利要求1所述的系统，其中，所述泵是固定体积排量泵。

6.如权利要求1所述的系统，其中，所述泵是旋转泵、齿轮泵、螺杆泵、活塞泵或蠕动泵中的一种。

7.如权利要求1所述的系统，其中，所述稀释剂是水。

8.如权利要求1所述的系统，其中，所述流体驱动单元包括轮驱动单元。

9.如权利要求1所述的系统，其中，所述外壳被安装在壁上，并且所分配的流体化学产品和稀释剂被输送到储器以形成使用溶液。

10.如权利要求1所述的系统，其中，所述产品包装是包含要被分配的第一流体化学产品的第一产品包装，并且所述系统还包括：

包含要被分配的第二流体化学产品的第二产品包装；以及

包含要被分配的第三流体化学产品的第三产品包装。

11.如权利要求10所述的系统，还包括：

第一槽隔室，所述第一流体化学产品和所述稀释剂被输送到所述第一槽隔室中以形成第一使用溶液；

第二槽隔室，所述第一流体化学产品和所述稀释剂被输送到所述

第二槽隔室中以形成第二使用溶液；以及

第三槽隔室，所述第一流体化学产品和所述稀释剂被输送到所述第三槽隔室中以形成第三使用溶液。

12.如权利要求1所述的系统，其中，所述产品包装是一次性的。