CN107835710A - 用于小体积应用的固体产品分配器 - Google Patents

Abstract

一种固体产品分配器，其可用于由固体浓缩物块形成稀释的液体溶液。在仅需要少量液体溶液的情况下，所述固体产品分配器可快速且均匀地溶解所述固体浓缩物块以提供受控浓度的溶液。这可与较大分配应用形成对比，在所述较大分配应用中，分配器可在开始时缓慢地且随着所述分配进行而更加快速地溶解浓缩物块，从而产生具有平均浓度的溶液，所述平均浓度高于使用所述分配器产生仅少量溶液时的浓度。在一个实例中，所述固体产品分配器包含流体分布储器及安置于所述流体分布储器内部且在搁置所述固体产品的平台上的固体产品储器。高压流体在所述两个储器之间流动，以湍流方式接触所述固体产品。

Description

用于小体积应用的固体产品分配器

交叉引用

本申请主张2015年7月23日提交的美国非临时专利申请第14/807,552号的权益，所述申请的全部内容以引用的方式并入本文中。

技术领域

本公开涉及固体产品分配器，更具体地说，本公开涉及由固体产品浓缩物形成液体化学溶液的化学品分配器。

背景技术

含水化学溶液用于多种情况。举例来说，在不同应用中，含水清洁溶液用于对厨房、浴室、学校、医院、工厂及其它类似设施进行清洁、消毒和/或杀菌。含水清洁溶液包含溶解于水中的一或多种化学物种。化学物种赋予水各种功能特性，例如清洁特性、抗微生物活性等等。在不同应用中，含水清洁溶液可由制造商以稀释的即用形式或作为就地稀释来形成工作溶液的浓缩物供应。供应浓缩物具有降低货运成本且最小化在使用之前容纳化学品所需的就地存储空间的优点。

供应用于就地稀释的浓缩化学品的一种方式是提供固体化学浓缩物，所述固体化学浓缩物溶解于就地分配器中来产生相对稀释的工作溶液。举例来说，可提供就地溶解于分配器中的粉末状、片状或颗粒状固体的化学品。固体浓缩物的另一形式是通常浇铸于模具或容器内的“铸件”或块状固体。可通过在块状物上喷洒溶剂来溶解块状固体，由此使块状物的暴露表面溶解以形成工作溶液。将工作溶液注入储器中或通过管道导入到清洁设备。当完全使用化合物时，可将新的固体块状物插入到分配器中来再装填分配器以供继续操作。

虽然化学浓缩物固体块可以方便地运输、存储及使用，但是控制通过将溶剂施加到固体块状物而形成的工作溶液中的化学品的浓度可能具有挑战性。可基于例如溶剂的温度、将溶剂施加到块状物的时间长度、施加到块状物的溶剂的体积及类似因素的因素来改变固体块状物冲蚀的速率。举例来说，固体块状物可在首先用溶剂润湿后缓慢溶解且随着不断将溶剂施加到块状物而更加快速地溶解。因此，在分配事件期间产生的收集溶液的化学品浓度可为在分配事件期间释放的不同化学品浓度的平均值。当操作员产生相对较大体积的工作溶液时，分配事件期间的化学品浓度的变化性可平均化且可忽略。然而，当操作员力图产生相对较小体积的工作溶液(例如装满手持型喷雾瓶的量)时，化学品浓度的变化性可能更具影响力。

发明内容

总体来说，本公开涉及固体产品分配器及来自固体化学浓缩物的含水化学溶液的分配。在根据本公开的一个配置中，固体产品分配器被配置成通过将加压流体间接施加到固体化学浓缩物来由固体化学浓缩物产生稀释的含水溶液。固体产品分配器包含用以将加压流体供应到固体化学浓缩物的流体供应入口。代替安置流体供应入口的出口来使直接对着固体化学浓缩物喷洒加压流体，流体供应入口可安置成将加压流体导入与固体化学浓缩物相邻且流体连通的空间中。举例来说，固体化学浓缩物可安置在分配器壳体内的具有流体开口的抬升平台上。加压流体可导入壳体中的与抬升平台相邻的区域处。当在压力下将流体排放到壳体中时，流体可在大于重力的压力下沿竖向向下行进直到使流体朝向平台大致水平地重定向为止。加压流体可横跨且在上面流动通过平台，从而提供对安置于平台上的固体化学浓缩物的表面进行冲蚀的加压流体湍流。所得工作溶液可通过位于平台下方的出口排出。加压流体及流体到固体化学浓缩物的间接施加的组合能够在整个分配周期中提供恒定冲蚀速率。因此，虽然固体产品分配器可用于任何应用中及用于产生任何所要体积的工作溶液，但可有利地利用固体产品分配器来产生相对较小体积的工作溶液。举例来说，固体产品分配器可用于产生适合于装满手持型喷雾瓶、清洁抹布桶、拖把桶或其它小体积应用的一定体积的工作溶液。

除加压流体到固体化学浓缩物的间接施加以外或代替加压流体到固体化学浓缩物的间接施加，根据本公开的固体产品分配器可具有多种其它特征。在一个实例中，分配器具有内置防回流件来在流动堵塞的情况下防止工作溶液回到流体供应入口中，新流体(例如水)通过所述流体供应入口提供。举例来说，分配器可包含安置于流体供应入口与储器的反应部分之间的溢流开口(例如气隙)，流体与固体产品浓缩物在所述溢流开口处混合。如果工作溶液回到储器的工作部分中，那么工作溶液可在进入流体供应入口之前通过溢流开口溢出。当如此配置时，可将固体产品分配器连接到流体源而不需要使用单独的回流装置，例如真空破除阀(vacuum breaker)。

作为另一实例，固体产品分配器可被配置为模块单元，从而允许串联使用同一分配器的多个单元。举例来说，固体产品分配器可具有流体供应歧管，所述流体供应歧管具有入口、出口、分布管线及阀。可将入口连接到加压流体源，例如加压城市用水。阀的致动可控制是通过出口管线(例如不接触分配器中的任何浓缩化学品)、通过分布管线(例如用于分配器中的浓缩化学品)还是通过两种管线来输送通过入口管线接收的加压流体。可将出口管线连接到一个或更多个下游分配器(直接或间接)。举例来说，可将含有相同或不同浓缩化学品的多个分配器单元与连接到相邻分配器的出口的一个分配器的入口并排地布置。以这种方式，用于连接到加压流体源的单个位置可用于供应多个固体产品分配器单元。

在一个实例中，描述一种固体产品分配器，其包含：流体分布储器，所述流体分布储器具有被配置成用以分配形成于流体分布储器中的化学溶液的出口；流体供应入口，所述流体供应入口被配置成用以将加压流体供应到流体分布储器；及平台，所述平台位于流体分布储器中，所述平台被配置成用以保持固体产品并将所述固体产品暴露于加压流体。固体产品分配器还包括固体产品储器，其位于流体分布储器中，所述固体产品储器被配置成包围安置于平台上的固体产品的一部分且由此使固体产品的所述部分被屏蔽而不与加压流体相接触。固体产品分配器的流体供应入口被安置成用以在流体分布储器与固体产品储器之间分配加压流体，使得加压流体被配置成流动通过固体产品储器且接触所述平台，致使加压流体重对着固体产品重定向且通过固体产品的冲蚀来形成化学溶液。

在另一实例中，描述一种分配器，其包含水分布储器，所述水分布储器具有底壁和从底壁沿竖向向上延伸的至少一个侧壁。水分布储器还包括出口，所述出口延伸穿过底壁并且被配置成用以分配形成于水分布储器中的化学溶液。分配器还包括平台和浓缩化学品储器。平台位于水分布储器的内部且抬升到高于底壁及延伸穿过底壁的出口，并且被配置成用以保持浓缩化学品固体块并允许流体在浓缩化学品固体块与出口之间流动。浓缩化学品储器位于水分布储器中并至少部分地包围平台上方的区域中的浓缩化学品固体块。分配器还包括多个水供应入口，所述多个水供应入口安置在浓缩化学品储器的周界周围并且被配置成对水分布储器的至少一个侧壁与浓缩化学品储器之间的加压水进行定向，从而致使加压水接触与平台相邻的浓缩化学品固体块并且通过浓缩化学品固体块的冲蚀来形成化学溶液。

在另一实例中，描述一种方法，其包含排放流体分布储器的侧壁与位于流体分布储器中的固体产品储器的侧壁之间的加压流体，其中，固体产品储器含有安置于升高到流体分布储器的底壁上方的平台上的固体产品块。方法还包含使加压流体朝向平台定向，由此致使加压流体从相对于重力的竖向流动方向变成水平流动方向并接触平台，从而提供冲蚀安置于平台上的固体产品块的加压流体湍流。方法还包括通过穿过流体分布储器的底壁形成的出口排放由固体产品块的冲蚀而形成的化学溶液。

在附图及以下描述中阐述一个或更多个实例的细节。其它特征、目标及优点将根据描述及图式以及权利要求书而显而易见。

附图说明

图1是根据本公开的实例固体产品分配器的立体图。

图2是图1的实例固体产品分配器的分解立体图。

图3A和图3B是图1的实例固体产品分配器的不同截面视图，其展示分配器的不同实例特征。

图4是关于图3A和图3B中所说明的一组特征的聚焦截面视图。

图5是图1的固体产品分配器的侧视图，其展示实例溢流出口。

图6是图1的固体产品分配器的俯视图，其展示流体供应入口的实例数目和布置。

图7是图1的固体产品分配器的横截面图，其展示实例液滴捕集件配置(dripcatch configuration)。

图8是多个固体产品分配器的实例布置的立体图。

具体实施方式

总体来说，本公开涉及用于分配液体产品的系统、装置及技术，其借助于使流体与固体产品接触，由此致使固体产品冲蚀并进入流体以形成正分配的液体产品。虽然所公开的固体产品分配器可用于需要由固体基质形成液体产品的任何应用中，但是在特定应用中，分配器用于由固体浓缩化学品形成化学清洁和/或消毒溶液。举例来说，使用分配器分配的固体产品可以是消毒剂、清洁剂、器具洗涤组合物、地板护理组合物及汽车清洁组合物，或任何其它所要浓缩化学品。在分配事件期间用于冲蚀固体产品的流体通常为水，但其它流体(例如有机液体)可用于适当的应用中。

在一些实例中，固体产品分配器包含一个嵌套于另一个内部的一对储器。内部储器被配置成接收并容纳打算在多个分配事件期间冲蚀和分配的固体产品块。外部储器被配置成分布流体并使流体与所分配的固体产品接触。举例来说，平台可安置于外部储器的内部底表面上以提供抬升表面，固体产品安置在所述抬升表面上。内部储器可安置于平台上方，因此平台的顶部与内部储器的底部之间存在小间隙，从而暴露间隙内的固体产品。

为分布流体，可将一个或更多个流体供应入口安置于内部储器与外部储器之间。在操作中，流体供应入口可将加压流体排放到储器中。加压流体可平行于容纳固体产品的内部储器流动，直到到达安置平台的外部储器的底部为止。一旦到达外部储器的底部，可使加压流体的流动大致平行于固体产品的底表面和安置固体产品的平台而定向。流体流可接触在流体的流动路径中具有所得堵塞的平台，所述堵塞产生使流体流的至少一部分对着固体产品的底表面重定向的湍流。加压流体湍流可以大致恒定及受控的速率冲蚀固体产品，从而提供固体产品到正形成的工作溶液的受控释放。

虽然固体产品分配器可包含多种特征，但是在一个配置中，分配器包含延伸穿过外部储器的溢流出口，也可被称作气隙。溢流出口可以高于固体产品所在的平台但低于将加压流体供应到分配器的一个或更多个流体供应入口的排放点。举例来说，从流体供应入口排放的加压流体可流动通过溢流出口，之后到达外部储器的底部及安置于所述底部上的平台。因此，如果(例如)由于储器出口的堵塞，液体流体聚集在外部储器的内部，那么液体可在返回到流体供应入口中之前通过溢流出口排放。相比于直接地喷洒在固体产品的下侧的其它分配器配置，可通过将流体供应入口安置于流体冲蚀固体产品的接触区域上方来实现溢流出口特征。这种特征可适用于提供可安装在多种最终用途位置的分配器而不需要在待安装分配器的每个具体位置处安装回流保护装置。

图1是根据本公开的实例固体产品分配器10的立体图。分配器10包含壳体12、入口管线14及分配出口16。壳体12容纳分配器的各种组件，包含控制通过入口管线14接收的流体与壳体内所含的固体产品之间的接触的组件。壳体12可包含可拆卸盖子和/或可伸缩的封盖，以定期地用新固体产品替换耗竭的固体产品以及对分配器的内部组件进行检查或维修。入口管线14可以是被配置成用以将分配器10连接到流体源的流体导管和/或流体连接器。分配出口16被配置成用以将使用分配器所产生的工作溶液分配到容器中以供运输到后续分布位置或使用。

在所说明的实例中，将分配器10的分配出口16展示为被配置(例如设定大小和/或定形)成连接到手持型喷雾瓶。手持型喷雾瓶通常具有细长液体储器，所述液体储器具有以旋拧方式连接到储器顶部的泵致动器。对于所图示的分配器，可从手持型喷雾瓶及插入到分配出口16中的瓶子的开放螺纹端卸除泵致动器。分配器10可产生工作溶液且响应于将喷雾瓶插入到分配出口中而将工作溶液分配到喷雾瓶中。分配器10可持续产生和分配工作溶液直到将瓶状储器从分配出口16卸除为止，之后分配器停止将流体输送到壳体12中所含的固体产品。

虽然图1中的分配器10说明分配出口16的一个实例配置，但应了解，可使用其它分配出口且根据本公开的分配器不限于图1的实例配置。举例来说，其它配置中，分配器10可包含从分配出口16伸出的流体导管。流体导管可安置在桶(例如拖把桶)、移动清洁单元的储器或其它流体容纳结构中。或者，分配器10的分配出口16可具有管道以将化学溶液输送到利用这类溶液的一个或更多个单元。举例来说，分配器10可具有管道以将化学溶液输送到器具洗涤机、洗衣机、汽车清洗或任何其它所要应用。

分配器10可通过多个不同方式启动以产生和分配清洁溶液。在一些实例中，分配器10包含用户接合以启动分配器的用户接口(例如按钮)。在其它实例中，分配器10包含传感器(例如非接触式/非触摸式传感器或接触式传感器)，一旦感测到分配事件的启动，传感器就使得分配器产生和分配溶液。举例来说，分配器10可包含传感器，当放置于分配出口16中时，所述传感器感测喷雾瓶储器的存在并且通过产生溶液并凭借分配出口分配溶液来做出响应。在另外其它实例中，分配器10可定期和/或自动地启动以(例如)响应于分配器进行分配的接收到产品耗尽信号的储器而产生溶液。

图2为展示可容纳于分配器10内的组件的实例布置的分解立体图。在所说明实例中，分配器10包含流体分布储器18(在本文中也被称作“水分布储器18”或“分布储器18”)、固体产品储器20(在本文中也被称作“浓缩化学品储器20”或“产品储器20”)及至少一个流体供应入口22。产品储器20定位于流体分布储器18的内部并且被配置成接收并容纳待分配的固体产品24。举例来说，固体产品24可以是单个浓缩化学品整体块，其被配置成在将流体施加到产品的表面时被冲蚀。作为多个流体供应入口进行说明的至少一个流体供应入口22可与入口管线14(图1)选择性流体连通并且被配置成用以将流体供应到流体分布储器18。

在操作中，分配器10可通过使流体与流体分布储器18内部的固体产品24接触来产生液体溶液。可通过流体供应入口22将加压流体输送到流体分布储器18。加压流体可流动通过产品储器20直到到达支撑固体产品24的流体分布储器18的底部。举例来说，固体产品24可安置于抬升到高于流体分布储器18的底部表面的平台上且可伸出超过产品储器20的最低延伸。通过流体供应入口22分布的加压流体可通过与处于抬升到高于流体分布储器的底部的平台上的产品的部分相邻并接触而流动来与固体产品24相互作用。由于加压流体接触固体产品24，流体可磨损固体产品的外表面，致使固体产品的磨损部分进入流体且由此形成含有所述固体产品的工作溶液。

产生于分配器10的流体分布储器18内部的工作溶液可通过储器的底部中的出口排出。在图2的所说明的实例中，液滴捕集件26安置于出口的下游，使得使用分配器10产生的溶液在通过分配出口16分配之前流动穿过液滴捕集件。液滴捕集件26可防止可另外在分配事件结束时出现的液滴通过分配出口16滴落，相反在后续分配事件期间捕集待输送出的液滴。

图3A和图3B(共同地称为“图3”)是分配器10的不同截面视图，其展示分配器中的组件的实例配置。如图3中所展示，分配器10包含先前提及的流体分布储器18、产品储器20、流体供应入口22及固体产品24。出于观测的目的，在图3中将固体产品24说明为中空的，但实际上固体产品24通常将为连续完整材料块，例如模制、浇铸、加压或挤压的材料块。在所说明实例中，分配器10还包含安置固体产品24的平台28及形成于流体分布储器18中的出口30。平台28使固体产品24升高到高于形成流体分布储器18的底表面的底壁32。出口30被配置成用以分配通过固体产品24的冲蚀而形成于分布储器18中的化学溶液。

说明的配置中的产品储器20安置于流体分布储器18内部。在一些实例(例如图3中所说明的实例)中，产品储器安置于流体分布储器18内部，使得流体分布储器的周界包围产品储器的周界(例如在图3上指示的X-Y平面中)。举例来说，产品储器20可安置于流体分布储器18内部，使得产品储器与流体分布储器之间存在分离间隙。分离间隙可限定腔，在分配器10的操作期间，流体可流动通过所述腔且可产生化学溶液。产品储器20与流体分布储器18之间的距离可例如基于分配器的所要生产量而改变。

另外，虽然图3中的产品储器20的整个周界周围被流体分布储器18包围，但是在其它配置中，仅产品储器20的一部分可安置于流体分布储器18内部。举例来说，产品储器20与流体分布储器18可共享公共壁表面，其中，产品分布储器的剩余部分从共享壁伸出到分布储器18的内部中。一般来说，可按照将产品储器20内部的固体产品24暴露到通过分布储器18输送的流体所需的程度来将产品储器20安置于流体分布储器18内部。

流体分布储器18可以是用于在分配器10内部的工作流体的产生期间容纳流体的任何容器或腔室。在图3的实例中，分布储器18包括从出口30向外(例如沿X和Y方向)且沿竖向向上(例如沿Z方向)延伸的盆状槽。流体分布储器18包含共同地形成储器的边界且限定储器的底壁32及至少一个侧壁34。

底壁32可以是形成分布储器18的最低表面的大致水平表面。在一些实例中，底壁32朝向出口30倾斜以便于通过出口的工作溶液的排放。至少一个侧壁34可从底壁沿竖向延伸出来，由此增加储器的高度及容积。将说明至少一个侧壁34为由四个侧壁实施以形成大致矩形的截面形状。虽然将分布储器18说明为限定大致矩形形状，但在其它实例中，储器可限定其它形状。举例来说，分布储器18可限定任何多边形(例如正方形、六边形)或拱形(例如圆形、椭圆形)形状，或甚至多边形及拱形形状的组合。

产品储器20被配置成接收固体产品24并且安置流体分布储器18内部的产品。产品储器20可以是围绕固体产品24的超过固体产品的长度的至少一部分的周界至少部分地且在一些实例中完全地包围和/或包住固体产品24的容器或腔室(例如环状件)。举例来说，产品储器20可提供安置于从流体供应入口22排出的流体与固体产品24之间的壁表面，从而使得安置在壁表面后方的产品的部分被屏蔽而不与流体接触。这可帮助防止不打算与流动流体接触的区域上的固体产品24的过早冲蚀，从而提供更加恒定的冲蚀及浓度控制。

图3中的分配器10包含安置于流体供应入口22上方且形成流体分布储器18的边界的顶壁36。产品储器20从顶壁36沿竖向向下延伸且在所说明的实例中穿过顶壁36延伸。具体地说，产品储器20从第一末端38A延伸到第二末端38B，其中第一末端38A在沿竖向方向上高于第二末端38B。产品储器20具有由第一末端38A限定的开放顶端，通过所述开放顶端插入固体产品24。产品储器20还具有由第二末端38B限定的开放底端，从而允许固体产品24穿过产品储器的底部(例如在重力下)落下且搁置于平台28上。在其它实例中，产品储器20的顶端和/或底端可以是部分或完全密封的。

通常，产品储器20具有与打算插入到储器中的固体产品24的大小及形状匹配且互补的大小及形状。举例来说，在固体产品24配置有圆柱形形状时，产品储器20也可以是圆柱形并且具有大于固体产品的外径的内径。一般来说，产品储器20可限定任何多边形(例如正方形、六边形)或拱形(例如圆形、椭圆形)形状，或甚至多边形及拱形形状的组合。在一些实例中，可调节固体产品24和产品储器20的大小及形状以提供匹配的锁钥布置(lock andkey arrangement)，从而防止用户将非既定用于分配器10中的固体产品插入到分配器中。

分配器10还包含安置于流体分布储器18内部的平台28。平台28可具有多种不同配置，如关于图4所更详细讨论。但一般来说，平台28可提供升高到搁置固体产品24的分布储器18的底壁32上方的表面。举例来说，平台28可以是从底壁32沿竖向向上伸出的一个或更多个结构，由此允许流体流动于固体产品24的沿竖向最低表面与底壁32之间。在不同实例中，平台28可以整体地(例如永久地)形成有流体分布储器18或产品储器20或可以是定位于分布储器18内部的实体单独结构。

与平台28是形成有包括分配器10的一个或更多个储器还是与包括分配器10的一个或更多个储器分离无关，平台可相对于产品储器20安置以接收及支撑固体产品24。举例来说，平台28可安置于由第二末端38B限定的产品储器20的最低端与分布储器18的底壁32之间。当如此配置时，插入到产品储器24中的固体产品24可沿着产品储器的长度行进直到固体产品的最低端离开产品储器的开放底端且落在平台28的上表面上为止。在一些实例中，例如图3中所展示的实例，产品储器20的几何中心与平台28的几何中心共轴(例如通过关于重力沿竖向延伸的轴)，由此将产品储器的底部开口与平台的顶部表面对准。

当如图3中所展示配置时，流体供应入口22安置于高于平台28的沿竖向抬升位置处且在形成于流体分布储器18与产品储器20之间的腔中。流体供应入口22被配置成输送来自流体供应器的加压流体并且将流体排放到分布储器18中。在其它实例中，流体供应入口22可延伸穿过分布储器18的侧壁34或具有不同于所图示的分配器10中的安置。

在操作中，流体供应入口22将加压流体排放到流体分布储器18中。加压流体可如图3中的箭头40所指示在流体分布储器18与产品储器20之间沿竖向向下流动。随着加压流体接触分布储器18的侧壁34和/或底壁32，流体可将流动方向从由箭头40指示的大致沿竖向向下方向变成由箭头42指示的大致水平方向。举例来说，一旦改变方向，那么加压流体可朝向分布储器18的出口30流动。

随着加压流体沿着底壁32和/或侧壁34流动，流体可围绕平台28流动且通过平台28。举例来说，平台28可用以同时支撑固体产品24和为流体的流动路径提供阻塞。因此，随着流动流体接触平台28，可使流体的至少一部分向上对着固体产品24的底部表面重定向。另外，平台28可在流体的流动中产生间断，从而帮助产生或维持平台28和固体产品24的区域中的湍流流态。举例来说，流动于平台28与固体产品24之间和/或围绕平台28与固体产品24流动的流体的特征可能在于量值和方向不规律改变的混乱速度改变(且可展现大于2100的雷诺数(Reynolds number))。相较于流体在层流条件下流动，湍流可帮助更加快速地冲蚀固体产品24，这可帮助在较小体积分配事件期间发起对固体产品的快速冲蚀。

随着加压流体冲蚀固体产品24，所冲蚀的固体产品可与流体混合以形成打算从分配器10分配的化学溶液。化学溶液通过形成于分布储器18的底壁32中的出口30排出。通常，出口30靠近平台28及固体产品24安置，使得通过流体供应入口22引入的加压流体同时朝向出口和固体产品流动。举例来说，在图3的配置中，出口30安置于固体产品24的底表面及固体产品所在的平台28的竖向下方。在一些实例中，出口30的几何中心与平台28和/或产品储器20的几何中心共轴，由此将沿竖向堆叠布置的各特征对准。

出口30的配置可例如取决于分配器的流动特征及分配器的预定生产量而改变。举例来说，出口30(或多个出口，当使用时)的大小及形状可取决于所要积滞流体的量以及对应的由积滞流体润湿的固体产品24的量而改变。如果出口30的大小相对于从流体供应入口22分配的加压流体的体积设定为较大，那么流体可穿过分布储器18而不积聚在储器中。相反，如果出口30的大小相对于从流体供应入口22分配的加压流体的体积设定为较小，那么流体可在分配事件的过程期间积聚在流体分布储器18中。随着流体积聚，分布储器18中的液位可上升，从而沿产品的侧润湿固体产品24(例如上升到产品储器20中)，从而增加经受冲蚀的固体产品的表面积。因此，尽管将分配器10大致描述为提供在分布储器18与产品储器24之间流动的加压流体，且所述加压流体接触平台28并由所述平台重定向，但并非所有分配的加压流体可展现这种流动特性。确切地说，可在分配器10随着后续进入流体流入流体分布储器18内部积聚的流体池中而启动时展现这种流动特性。

在不同实例中，流体分布储器18的出口30可具有固定开放面积或可调节开放面积。将出口30配置为可调节的(例如具有可变得更大与更小的直径)可适用于控制分布储器18内部的积滞流体的量。反过来，由于积滞流体影响润湿的固体产品24的表面积的量，这样可调节从分配器10分配的化学溶液中的固体产品的浓度。

如上文所提及，固体产品24可以是打算通过分配器10分配的任何合适的组合物。作为实例，固体产品24可以是清洁剂、消毒剂、地板护理产品、器具清洗产品、汽车产品、害虫防治产品(杀虫剂)、硬质表面清洁剂、水处理添加剂(例如，用于冷却塔、废水处理、锅炉给水、游泳池和/或饮用水)或任何其它所要化学组合物或化学组合物的组合。在一些实例中，固体产品24是可安置于产品储器20内部的单个实体完整固体。举例来说，固体产品24可通过罩壳、模制、挤出或按压形成。固体产品24可以是一个或更多个固体化学品块、粉末、薄片、颗粒状固体或其它合适的固体形式。适合用于分配器10中的固体产品的实例描述(例如)于U.S.4,595,520、U.S.4,680,134、美国再颁专利第32,763号及第32,818号、U.S.5,316,688、U.S.6,177,392及U.S.8,889,048中。固体产品24的表面可通过响应于用流体润湿而使产品剩余部分减少及从所述剩余部分剥除来进行冲蚀。在不同实例中，固体产品可或可不与流体反应来形成从分配器10分配的所得化学溶液。可控制固体产品24的组合物，因此产品经过多个依序分配事件而减少，由此仅需要用产品的替换单元定期替换固体产品。

一般来说，固体产品24可具有任何多边形(例如正方形、六边形)或拱形(例如圆形、椭圆形)形状，或甚至多边形及拱形形状的组合。另外，如上文所提及，可调节固体产品24及产品储器20的大小及形状以提供匹配锁钥布置来防止将错误固体产品插入到错误分配器中。举例来说，清洁剂可按五边形形状形成，消毒剂按六边形形状形成，且地板护理产品按正方形形状形成。用于每个固体产品的分配器可具有用对应形状指示的产品储器20。

可将任何所要类型的流体引入分配器10中以由固体产品24的冲蚀形成化学溶液。一般而言，流体是液体，例如选择来冲蚀固体产品24的溶剂。通常，水或含水类流体将用作通过流体供应入口22分配的流体，但非水(例如有机)流体可用于适当的应用中。当将水用作流体时，可直接地从未经处理的来源(例如加压城市水管，井)供应水或可首先进行处理(例如通过过滤、离子交换)。

从流体供应入口22分配和/或接触固体产品24的流体的压力影响固体产品的冲蚀速率以及对应地影响所得化学溶液中的固体产品的浓度。通常，以一定力将流体加压到足以影响固体产品24的量，所述力大于如果溶剂在流体分布储器18内部仅在重力下加速而产生的力。举例来说，可对这些应用中的流体进行加压到高于可在分配器10内部由重力产生的压力。虽然从流体供应入口22分配和/或接触固体产品24的加压流体的压力可改变，但在一些应用中，压力范围为5磅/平方英寸(psig)到100psig，例如10psig到80psig、20psig到70psig或50psig到75psig。在其它配置中，可通过从流体供应入口22排放未加压流体并且允许随着流体在分布储器18内部在重力下加速而积累压力来操作分配器10。关于图6更详细地描述另外的流体控制特征。

在分配事件期间从流体供应入口22(或当使用多个时，入口的组合)分配的流体的体积可基于例如所要分配的化学溶液的量及化学溶液的所要浓度的因素而改变。在一些实例中，在单个分配事件期间，流体供应入口22(或当使用多个时，入口的组合)被配置成用以分配少于20加仑，例如少于10加仑、少于5加仑、少于1加仑或少于1/2加仑。举例来说，在分配事件期间，分配器10可排放流体分布储器18内部的约1/8加仑到约1加仑的流体。分配事件可从分配器10的启动到分配器的停用进行测量且可产生足以填满与分配器流体连接的容器(例如手持型喷雾瓶)的量的化学溶液。

如上文简单提到，平台28可具有多种不同特征和配置。图4是关于图3中所说明的平台28的聚焦截面视图，其展示特征的实例布置。如所展示，平台28是由从流体分布储器18的底壁32沿竖向向上延伸的多个短桩44形成。每个短桩44可以是具有一定横截面积的细长部件(例如，在图4上所指示的Z-Y平面中)，所述横截面积小于与所述短桩接触的固体产品24的横截面积。短桩44可具有任何合适的大小、形状及长度。作为实例，每个短桩44可具有0.05英寸到0.5英寸范围(例如，0.025英寸)的高度及0.005平方英寸到0.1平方英寸范围(例如，0.012平方英寸)的横截面积。例如，当每个短桩44是圆柱体时，所述圆柱体可具有0.05英寸到0.25英寸范围(例如，0.13英寸)的直径。相邻短桩之间的距离可介于0.01英寸到0.5英寸范围内。举例来说，取决于短桩的大小及数目，与短桩44接触的固体产品24的底表面积的百分比范围可为0.05％到25％，例如0.1％到5％。

在一些实例中，短桩44中的每一个延伸到分布储器18内部的同一竖向位置来共同地提供搁置固体产品24的平坦表面。每一短桩44可彼此间隔足以允许流体在相邻短桩之间流动的距离。因此，当流体从流体供应入口22排出时，流体可在相邻短桩之间的空间中流动且对着固体产品24流动。

虽然短桩44提供实施平台28的一个实例方式，但可在不脱离本公开的范围的情况下使用可支撑固体产品24且允许流体在其下流动的其它类型的结构。举例来说，可使用在分配器10内部向上延伸的栅板和/或成排的条杆实施平台28。

与用于抬升固体产品24及限定平台28的特定结构无关，所述结构可形成帮助产生和/或维持接触固体产品24的湍流流动的流动阻塞。举例来说，随着加压流体流向出口30，流体可撞击升高到底壁32上方且支撑固体产品24的结构。这可产生在流体流动路径的间断，从而扰乱流动。另外，流体流动路径的间断可致使流体重定向且从支撑结构弹回。这种流动的至少一部分可从朝向出口30的横向流动路径重定向为定向到平台28上的固体产品24的纵向流动路径。

可部分地通过控制固体产品储器20相对于平台28的安置来控制分配器10操作期间冲蚀的固体产品24的量。在图4中，平台28形成接触固体产品24的底表面的顶表面46。另外，平台28的顶表面46与产品储器20的底部边缘48以距离50沿竖向相间隔。因此，固体产品24在固体产品储器下方向下伸出距离50且可在分配器的操作期间暴露于流动流体。在一些实例中，距离50的范围可为0.1英寸到5英寸，例如0.5英寸到2英寸，但可使用其它分离距离且本公开在这方面不受限制。

当使用短桩44实施平台28时，所述短桩可将固体产品24支撑在底板32上方，同时流体流动穿过其间的空间。可将短桩44的大小设定为比流体的深度短，使得流体在流动穿过短桩44时将接触固体产品24的至少一部分。较高短桩44与较短短桩相比可将固体产品24支撑到分配器的底壁32上方更远处，由此将固体产品24支撑为更加远离流体且改变其间的表面接触量。可在将短桩实施到分配器10中之前在实验室或工厂中优化短桩高度，使得可取决于特定流体流动条件或其范围想到固体产品24与流体之间的所要相互作用量。在一些实例中，可使用可调节或可更换的短桩，从而允许最终用户改变短桩44的高度。另外，短桩44可粘附到短桩板，所述短桩板自身可由用户整体更换。短桩的数目或表面密度可随实施例而变化。然而，将了解，更少数目的短桩可产生固体产品24的更大暴露表面积以及，对应地短桩的每一表面积的更大固体产品质量。如果固体产品24未由短桩44充分支撑，那么固体产品24可下沉到短桩上且变得嵌入其中。相反，如果使用太多短桩，那么短桩的密度可能抑制相邻短桩之间的流体的流动。

除上文所讨论特征以外或代替上文所讨论特征，分配器10可具有多种其它设计特征来支持分配器的安全且高效的操作。例如，在一个实例中，分配器10包含形成于流体分布储器18中的溢流出口，所述溢流出口被配置成在出口30堵塞的情况下防止流体积滞。图5是图1的分配器10的侧视图，其展示实例溢流出口52。出于说明的目的，图5中所说明的分配器10不具有壳体12。

如图5中所展示，溢流出口52安置于平台28上方(由位置54指示)且安置于流体供应入口22下方(由位置56指示)。举例来说，溢流出口52的最低处可在竖向方向上高于平台28的最高处，且溢流出口52的最高处低于流体供应入口22的最低处。在操作中，从流体供应入口22排放的加压流体可在到达流体分布储器18的底壁32(图3)及安置于其上的平台28之前流动通过溢流出口52。如果液体流体聚集在分布储器18内部，例如由于出口30阻塞，那么液体可在倒退回到流体供应入口22中之前通过溢流出口52排放。

通过如分配器10的所说明配置中所展示相对于平台28抬升流体供应入口22，可将溢流出口52直接地建构到分配器中，如图5中所说明。这可允许将分配器10直接地连接到流体源(例如，加压主水管)而不使用流体供应管线上的回流保护装置(例如真空破除阀)。这可提供可安装于许多世界范围内的位置而无需更多人员参与及定点的改装的通用分配器系统。

溢流出口52的数目及出口的大小及安置可例如基于分配器10的特定配置及关于回流保护特征的任何当地法规而改变。一般来说，溢流出口52(或多个出口，如果使用多个)的总有效截面(total free area)可足以在最大流体排放条件下防止流体倒退到高于所述出口(并且进入流体供应入口22)。在图5的配置中，分配器10具有流体分布储器18的一侧上的一个溢流出口52及所述储器的对侧上的相同的溢流出口(图5中未展示)。其它配置是可能的，且应了解本公开在这方面不受限制。

如上文关于图2所提到，分配器10具有至少一个流体供应入口22，其在图2中说明为四个流体供应入口。每个流体供应入口可与入口管线14(图1)选择性流体连通并且被配置成用以将流体供应到流体分布储器18。虽然任何所要数目的流体供应入口22可用于分配器10中，但将分配器配置有多个流体供应入口可适用于相比使用更小数目的流体供应入口围绕固体产品24提供更平均的流体分布。举例来说，如果分配器10配置有仅单个流体供应入口22，那么固体产品24可在分配器的一侧上优先冲蚀，入口将进入流体定向到所述侧。随着时间流逝，这可致使固体产品24不对称地冲蚀且在平台28上倾斜，从而潜在地影响分配事件期间所释放的固体产品的浓度的一致性。通过利用被配置成在围绕固体产品24的周界的不同位置处分配流体的多个流体供应入口，可更均匀地冲蚀固体产品。

图6是分配器10的俯视图，其展示流体供应入口22的实例数目和布置。在这个实例中，围绕固体产品24的周界安置(例如彼此成90度)四个流体供应入口22。每个流体供应入口22朝下指向流体分布储器18与产品储器20之间的腔中，但其它配置及取向是可能的。可围绕固体产品储器20及固体产品24的周界大致彼此等距的安置流体供应入口22来帮助在分配事件期间提供均匀流体分配。虽然图6将分配器10说明为具有四个流体供应入口22，但是分配器可具有更大(例如五个、六个或更多个)或更小(例如三个、两个、一个)数目的入口。

在不同实例中，每个流体供应入口22可或可不控制从入口排出的流体的流动特征(例如，压力、速度)。举例来说，流体供应入口22可以是流体供应管线的孔，所述流体供应管线排放在入口上游供应的加压流体。在这种配置中，可通过阀来控制流动通过流体供应入口22的流体，但流体供应入口自身不影响流体的压力或速度。

在另一实例中，流体供应入口22包括压力控制装置，例如改变穿过入口的流体的流动特征(例如压力和/或速度)的流体限制件。举例来说，流体供应入口22可以是具有相较于入口的紧挨上游横截面积减小的区域的喷口或喷嘴(例如，文丘里喷嘴(Venturinozzle))，所述区域改变(例如增加或减小)穿过入口的流体的压力和/或速度。在一个配置中，每个流体供应入口22具有压力控制装置，所述压力控制装置是被配置成即使加压流体的压力改变也提供加压流体的大致恒定流量的压力补偿流动调节器。这种压力补偿装置可购自纽珀公司压力补偿装置可适用于帮助即使加压流体源的压力改变也为分配器10提供大致恒定体积的进入流体。

进一步参看图2，所说明的实例中的分配器10包含液滴捕集件26，其安置于出口30的下游，使得使用分配器10产生的溶液在通过分配出口16(图1)分配之前流动穿过所述液滴捕集件。液滴捕集件26可防止可另外在分配事件结束时出现的液滴通过分配出口16滴落，相反在后续分配事件期间捕集待输送出的液滴。

图7是分配器10的截面图，其展示滴液捕集26的实例配置。液滴捕集件26安置在出口30的下方。液滴捕集件26包含相对较小的储器58及与所述较小储器流体连通的虹吸管60以及分配出口16。液滴捕集件26可容纳较小体积的化学溶液以防止使用后多余溶液从分配器10中不当滴落。通过出口30排放的化学溶液在通过虹吸管60吸出之前保持于储器58中。在分配事件结束时，通过出口30滴落的任何液滴可保持于储器58中而无需通过管60吸出。这类液滴可收集于储器58中直到后续分配事件为止，届时将通过新产生的化学溶液的流动将积聚滴液排出储器。虽然图7说明液滴捕集件的一个实例配置，但可在不脱离本公开的范围的情况下使用其它类型的液滴捕集结构。举例来说，管道式p型存水器(plumbing p-trap)可用作用于液滴捕集件26的替代设计。其它液滴捕集配置也是可能的。

根据本公开的分配器10可用于多种不同应用中来溶解和分配多种不同固体产品。在一些应用中，分配器10用作单个独立单元来分配单个固体产品。在其它应用中，多个分配器单元10可安装于单个位置以提供具有相同固体产品的冗余分配器和/或分配不同固体产品的不同分配器。

在分配器10的多个单元打算一起使用(但不必同时)且地理上位于同一地点的应用中，每个分配器可被配置成具有可互连的流体分配系统。所述可互连的流体分配系统可允许分配器单元与单个公共流体源垂直串联。

图8是多个固体产品分配器10A到10D(统称为“分配器10”)的实例布置的立体图，所述固体产品分配器中的每一个可具有关于图1到图7所描述的分配器10的设计。出于说明的目的，将图8中的每个分配器10展示为不具有多种组件(例如，壳体12、流体分布储器18、产品储器20)。在所说明实例中，每个分配器10具有包含入口管线64、供应管线66及出口管线68的加压流体供应歧管62。入口管线64被配置成连接到流体源(直接或通过一个或更多个分配器单元10而间接地连接)。供应管线66被配置成用以将流体从入口管线64输送到流体供应入口22。出口管线68被配置成用以将流体从入口管线64输送到下游分配器10。在一些实例中，加压流体供应歧管62还包含被配置成用以控制入口管线64与供应管线66的流体连通的阀70。举例来说，阀70的位置可规定是将加压流体从入口管线64传送到供应管线66还是出口68，还是供应管线66及出口68两个。这类布置可便于分配器10的模块化实施，从而允许多个分配器以流体方式串联连接。

已描述各种实例。这些和其它实例在所附权利要求书的范围内。

Claims (25)

1.一种产品分配器，其包括：

流体分布储器，其具有出口，所述出口被配置成用以分配在所述流体分布储器中形成的化学溶液；

流体供应入口，其被配置成用以将加压流体供应到所述流体分布储器；

平台，其位于所述流体分布储器中，所述平台被配置成用以保持固体产品并将所述固体产品暴露于所述加压流体；以及

固体产品储器，其位于所述流体分布储器中，所述固体产品储器被配置成包围安置于所述平台上的固体产品的一部分且由此使所述固体产品的所述部分被屏蔽而不与所述加压流体相接触；

其中，所述流体供应入口被安置成用以在所述流体分布储器与所述固体产品储器之间分配加压流体，使得加压流体被配置成流动通过所述固体产品储器且接触所述平台，致使所述加压流体对着所述固体产品重定向并且通过所述固体产品的冲蚀而形成化学溶液。

2.根据权利要求1所述的分配器，还包括至少一个压力控制装置，其被配置成用以控制输送通过所述流体供应入口的加压流体的流动特征。

3.根据前述权利要求中的任一项所述的分配器，其中，所述流体供应入口包括多个流体供应入口，其安置在所述固体产品储器的周界周围，以在所述流体分布储器与所述固体产品储器之间分配加压流体，并且其中，所述至少一个压力控制装置包括多个压力控制装置，每个压力控制装置被配置成用以控制输送通过所述多个流体供应入口中的相应流体供应入口的加压流体的流动特征。

4.根据前述权利要求中的任一项所述的分配器，其中，所述压力控制装置包括压力补偿流动调节器，其被配置成即使所述加压流体的压力改变也提供大致恒定流量的加压流体。

5.根据前述权利要求中的任一项所述的分配器，还包括加压流体供应歧管，所述加压流体供应歧管包含：被配置成连接到流体源的入口管线，被配置成用以将流体从所述入口管线输送到所述流体供应入口的供应管线，被配置成接收来自所述入口管线的流体并且将所述流体输送到下游分配器的出口管线，以及被配置成用以控制所述入口管线与所述供应管线之间的流体连通的阀。

6.根据前述权利要求中的任一项所述的分配器，其中，所述流体分布储器包括从所述出口向外且沿竖向向上延伸的盆状槽。

7.根据权利要求6所述的分配器，其中，所述固体产品储器包括朝向所述出口沿竖向向下延伸且具有与所述平台相邻的开放端的环状件。

8.根据前述权利要求中的任一项所述的分配器，其中，所述固体产品储器的几何中心与所述平台的几何中心共轴。

9.根据前述权利要求中的任一项所述的分配器，其中，所述流体分布储器还包括安置于所述平台上方及所述流体供应入口下方的溢流出口。

10.根据前述权利要求中的任一项所述的分配器，其中，所述平台具有顶部表面，所述顶部表面在所述固体产品放置在所述平台上时接触所述固体产品，所述固体产品储器具有底部边缘，且所述平台的所述顶部表面与所述固体产品储器的所述底部边缘沿竖向间隔开，使得所述固体产品被配置成在所述固体产品储器下方向下伸出。

11.根据前述权利要求中的任一项所述的分配器，其中，所述平台包括多个短桩，相邻短桩之间具有间隔，使得所述加压流体流动通过所述间隔。

12.根据前述权利要求中的任一项所述的分配器，其中，所述平台被配置成通过提供流动路径障碍来重定向加压流体的流动，所述流动路径障碍使得接触所述平台上的固体产品的加压流体形成湍流。

13.根据前述权利要求中的任一项所述的分配器，其中，所述流体分布储器的所述出口安置于所述平台下方。

14.根据前述权利要求中的任一项所述的分配器，还包括在所述出口下游的液滴捕集件。

15.一种分配器，其包括：

水分布储器，其具有底壁和从所述底壁沿竖向向上延伸的至少一个侧壁，所述水分布储器包含出口，所述出口延伸穿过所述底壁并且被配置成用以分配在所述水分布储器中形成的化学溶液；

平台，其定位于所述水分布储器的内部且抬升到高于所述底壁和延伸穿过所述底壁的出口，所述平台被配置成用以保持浓缩化学品固体块并允许流体在所述浓缩化学品固体块与所述出口之间流动；

浓缩化学品储器，其位于所述水分布储器中并且至少部分地包围所述平台上方的区域中的所述浓缩化学品固体块；以及

多个水供应入口，其安置在所述浓缩化学品储器的周界周围且被配置成对所述水分布储器的所述至少一个侧壁与所述浓缩化学品储器之间的加压水进行定向，致使加压水接触与所述平台相邻的所述浓缩化学品固体块并且通过所述浓缩化学品固体块的冲蚀来形成化学溶液。

16.根据权利要求15所述的分配器，其中，所述水分布储器还包括在所述多个水供应入口下方的位置处延伸穿过所述至少一个侧壁的溢流出口。

17.根据权利要求15或16所述的分配器，其中，所述平台具有顶部表面，所述顶部表面在所述浓缩化学品固体块放置在所述平台上时接触所述浓缩化学品固体块，所述浓缩化学品储器具有底部边缘，并且所述平台的所述顶部表面与所述浓缩化学品储器的所述底部边缘沿竖向间隔开，使得所述浓缩化学品固体块被配置成在所述浓缩化学品储器下方向下伸出。

18.根据权利要求15到17中的任一项所述的分配器，还包括多个压力控制装置，每个压力控制装置被配置成用以控制输送通过所述多个水供应入口中的相应水供应入口的加压水的流动特征。

19.根据权利要求15到18中的任一项所述的分配器，还包括加压水供应歧管，所述加压水供应歧管包含：被配置成连接到水源的入口管线，被配置成用以将水从所述入口管线输送到所述多个水供应入口的供应管线，被配置成接收来自所述入口管线的水并将水输送到下游分配器的出口管线，以及被配置成用以控制所述入口管线与所述供应管线之间的流体连通的阀。

20.一种方法，其包括：

排放流体分布储器的侧壁与位于所述流体分布储器中的固体产品储器的侧壁之间的加压流体，所述固体产品储器含有安置于升高到所述流体分布储器的底壁上方的平台上的固体产品；

将所述加压流体朝向所述平台定向，由此致使所述加压流体从相对于重力的大致竖向的流动方向变成大致水平的流动方向并接触所述平台，从而提供冲蚀安置于所述平台上的所述固体产品的加压流体湍流；以及

通过穿过所述流体分布储器的所述底壁形成的出口排放由所述固体产品的冲蚀而形成的化学溶液。

21.根据权利要求20所述的方法，其中，将所述加压流体朝向所述平台定向包括用流体部分地填充所述流体分布储器，使得安置于所述平台上的所述固体产品与积聚的流体相接触。

22.根据权利要求20或21所述的方法，其中，排放加压流体包括通过围绕所述固体产品储器彼此大致等距安置的多个入口而排放加压流体。

23.根据权利要求20到22中的任一项所述的方法，其中，所述流体包括水，且所述固体产品包括浓缩清洁组合物、浓缩消毒组合物、浓缩杀虫剂组合物以及浓缩水处理添加剂中的至少一种。

24.根据权利要求20到23中的任一项所述的方法，其中，所述固体产品是材料块。

25.根据权利要求20到24中的任一项所述的方法，还包括通过含有所述流体分布储器及所述固体产品储器的分配器将加压流体输送到下游分配器。