CN113165863B - 分配龙头及其使用方法 - Google Patents

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Abstract

一种用于液体的分配龙头(100)包括：本体(102)，该本体连接到容器(900)的颈部(902)；分配头(108)，该分配头具有出口或嘴(114)；以及喉部(110)，该喉部将本体(102)连接到分配头(108)。关闭阀(116)被配置用于与分配头的嘴密封接合，并且活塞(118)在分配头内被轴向地引导。活塞包括与分配头的内表面滑动接合的周边密封件(120)、以及联接到关闭阀的阀杆(122)。活塞在正常关闭位置与打开位置可选择性地致动。弹簧(134)被俘获在活塞与分配头之间，正常情况下将活塞和关闭阀偏置到关闭位置。通气口(140)与本体的内部连通，并且通气口随着活塞和关闭阀的运动而打开和关闭。

Description

分配龙头及其使用方法
发明背景
本发明的实施例涉及一种用于可流动物品(比如液体衣物洗涤剂)的分配装置，更具体地涉及一种新型高流速分配龙头。
分配龙头已知用于流体材料。分配龙头通常包括分配头和用于打开阀的致动器。虽然这些龙头已经广泛使用，但是它们存在许多人体工程学问题和功能性问题，导致这些龙头难以使用。致动器经常难以操纵，流量太慢无法让消费者满意，使得消费者必须保持龙头打开的时间比所期望的时间更长。
消费者不断推动对新型分配装置的需求，这些新型分配装置为用于不同用途的各种液体或流体产品提供了更易于使用、更具有功能性、更符合人体工程学以及更好的分配选项。因此，一直需要提供改进的分配选项。
发明内容
根据本发明的某些示例性实施例，本公开提供了一种用于高粘度、可流动流体或液体制剂(比如衣物洗涤剂)的人体工程学、高流速以及自通气的分配龙头。
根据一些实施例，分配龙头可以包括：本体，所述本体具有周边裙部，用于连接到容器的颈部；分配头；以及喉部，所述喉部将本体连接到分配头，从而提供了从本体到分配头的流动路径。分配头可以进一步包括分配出口或嘴。关闭阀可以被配置用于与分配头的嘴密封接合，并且活塞可以在分配头内被轴向地引导。活塞可以包括与分配头的内表面滑动接合的周边密封件。阀杆从活塞延伸，并且其终端可以联接到关闭阀。在使用中，活塞可以由与活塞成一体的按钮或单独的杠杆在正常关闭位置与打开位置之间可选择性地致动，在关闭位置，关闭阀坐于嘴内，在打开位置，关闭阀与嘴脱离。弹簧可以被俘获在活塞与分配头之间，正常情况下将活塞和关闭阀偏置到关闭位置。在一些实施例中，大气或无空气通气口可以被设置与本体的内部连通，并且在一些实施例中，通气口可以随着活塞和关闭阀的运动而打开和关闭。
在一些实施例中，弹簧可以包括由拉伸聚合物形成的带狭槽的管状弹簧元件。带狭槽的管状弹簧元件可以被俘获在相对的荷载锥之间，所述相对的荷载锥形成在活塞和分配头上。
根据其他实施例，弹簧可以包括捕获在活塞与分配头之间的常规螺旋弹簧。
为提供分配头的高流速，出口或嘴的截面流动面积可以大于喉部的截面流动面积。
在一些实施例中，通气口可以包括球阀，所述球阀设置在本体的内部，或者所述球阀可以位于延伸管的终端，当安装时，延伸管延伸到容器的内部中。
本发明的某些实施例可以包括周边活塞密封件，所述周边活塞密封件被配置用于与形成在分配头的内表面上的通气口开口接合。当活塞处于关闭位置时，周边密封件可以与通气口开口接合，而当活塞处于打开位置时，周边密封件与通气口开口脱离。这种布置创造了自通气系统，其中，通气口和关闭阀同时打开。
在一些实施例中，活塞上的周边密封件的直径大于关闭阀的直径。以这种方式，当压力施加在容器上时，活塞密封件上的压力大于关闭阀上的压力，并且在关闭方向上自然施加更大的力以保持关闭阀关闭。
根据本发明的一些实施例，分配头包括外部指握件以有助于连接到活塞的致动按钮或杠杆的按压。
附图说明
虽然说明书以具体指出并且明确要求保护本发明的具体实施例的权利要求结束，但是本领域普通技术人员可以在结合附图进行阅读时从以下对本发明的各个实施例的描述中更容易地理解并了解本发明的各个实施例，在附图中：
图1展示了根据本发明示例性实施例的液体容器和分配龙头；
图2展示了图1中的示例性分配龙头的立体图；
图3至图7展示了分配龙头的不同视图；
图8展示了沿图2的线8-8截取的分配龙头的截面视图；
图9展示了致动活塞被按压以进行分配时分配龙头的立体图；
图10展示了沿图9的线10-10截取的分配龙头的截面视图；
图11展示了包括螺旋弹簧的分配龙头的另一个示例性实施例的截面视图；
图12和图13展示了不包括球阀的叉一个示例性实施例的打开和关闭的截面视图；
图14和图15展示了根据本发明的一些实施例的替代性自通气结构的不同视图；
图16和图17展示了根据本发明的一些实施例的又一个自通气结构的关闭和打开截面视图；
图18展示了包括指握凸缘的分配龙头的又一个示例性实施例的立体图；
图19展示了沿图18的线19-19截取的分配龙头的截面视图；
图20展示了分配龙头的分解立体图；
图21展示了分配龙头的分配头的立体图；
图22展示了分配龙头的致动活塞的立体图；
图23展示了包括指握件和杠杆致动器的分配龙头的另一示例性实施例的立体图；
图24展示了沿图23的线24-24截取的分配龙头的截面视图；
图25至图29展示了分配龙头的不同视图；
图30展示了杠杆致动器被按压以进行分配时分配龙头的立体图；以及
图31是沿图30的线31-31截取的分配龙头的截面视图。
具体实施方式
现在将描述某些示例性实施例，以提供对本文所公开的装置和方法的结构、功能、制造、和用途的原理的全面理解。在附图中展示了这些实施例的一个或多个示例。本领域技术人员将理解的是，本文所具体描述的且在附图中进行说明的这些装置和方法并非限制性示例性实施例，并且本发明的范围仅由权利要求限定。结合一个示例性实施例进行说明或描述的特征可以与其他实施例的特征组合。这种修改和变化旨在被包含在本公开的范围内。进一步，在本公开中，实施例的类似编号部件通常具有相似的特征，并且因此在特定实施例内每个类似编号部件的每个特征不一定被完全详细描述。另外，就被用在所公开的系统、装置、和方法的描述中的线性或圆形维度而言，这种维度不旨在限制可以结合这种系统、装置、和方法一起使用的形状的类型。本领域技术人员将认识到，可以针对任何几何形状容易地确定这种线性和圆形维度的等效物。进一步，就所使用的方向术语如顶部、底部、向上、或向下而言，它们不旨在限制本文所公开的系统、装置、和方法。本领域技术人员将认识到，这些术语仅是相对于正讨论的系统和装置而言的，并不是通用的。
根据本文描述的本发明的某些示例性实施例，本公开提供了一种用于高粘度、可流动流体或液体制剂(比如衣物洗涤剂)的人体工程学、高流速以及自通气的分配龙头。
总体参考图1至图10，并且根据本发明的一些实施例，分配龙头100总体上可以包括本体102，该本体具有周边裙部104，用于连接到容器900的颈部902(见图11)。
参见图1和图11，容器900的示例性实施例包括颈部902或开口，用于连接分配龙头100。在一些实施例中，容器颈部902和裙部104可以包括互补螺纹106，其中，龙头结构100可以被拧到或旋转到容器900的位置上，或颈部902和裙部102可以设置有卡口或其他连接。
分配龙头100可以进一步包括分配头108、以及将本体102连接到分配头108的喉部110，其中，喉部110提供了从本体102的内部到分配头108的内部的流体流动路径112。
示例性分配头108竖直定向，并且可以包括在其下端的分配出口或嘴114。参见图8至图10，关闭阀116可以被配置用于与分配头108的嘴114密封接合。关闭阀116可以是适用于与嘴114形成流体密封的弹性体材料或其他材料。
仍然参考图8至图10，活塞118可以在分配头108内被轴向引导。活塞118可以包括周边密封件120，该周边密封件与分配头108的内表面在其上端滑动接合。阀杆122从活塞118向下延伸，并且由形成在分配头108的下端内的引导汽缸124进一步引导。阀杆122的终端延伸到引导汽缸124的下方并且可以与关闭阀116联接。在示例性实施例中，关闭阀116的上表面上的接头126被压配合到阀杆122的终端的孔128中。
在使用中，活塞118可以通过按钮结构130选择性地致动或按压(见图9至图10中的箭头)，该按钮结构与活塞118的上表面成一体。活塞118可以在正常情况下关闭位置(见图2至图8)与打开位置(见图9和图10)之间被致动，在关闭位置，关闭阀116位于嘴114内，在打开位置，关闭阀116与嘴114脱离。按钮结构130可以与活塞118一体地形成或可以分开模制并附接。
根据本发明的一些实施例，分配头108可以包括外部指握件132以有助于连接到活塞118的致动按钮130的按压。示例性指握件132从分配头108的外表面径向向外延伸，并且通过给跨过分配头108的使用者的食指和中指提供杠杆点，利用使用者的大拇指促使按钮致动器130的按压。
参见图8和图10，弹簧134可以俘获在活塞118与分配头108之间，正常情况下将活塞118和关闭阀116偏置到关闭位置。
在一些实施例中，弹簧134可以包括由拉伸聚合物形成的带狭槽的管状弹簧元件。带狭槽的管状弹簧元件134可以被俘获在相对的荷载锥136、138之间，这些相对的荷载锥形成在活塞118和分配头108上。在示例性实施例中，带狭槽的管状弹簧元件134是圆柱形的，并且荷载锥136、138是大致圆锥形的。荷载锥的示例性实施例包括：第一截头圆锥形预荷载壁区段，其具有大于11度的较陡壁角；以及第二截头圆锥形主荷载壁区段，其具有小于11度的较浅壁角。
在一些示例性实施例中，分配龙头和弹簧组件二者的所有部件由相同塑料材料模制而成，从而使整个分配龙头可易于以单一塑料材料分类回收利用。示例性塑料材料包括聚丙烯(PP)、高密度聚乙烯(HDPE)、以及低密度聚乙烯(LDPE)。然而，不应当认为本公开限于这些材料。
如图8和图10中所见，活塞荷载锥136可在带狭槽的管状弹簧元件134的开口端内朝向下部固定锥138轴向地压缩，由此，带狭槽的管状弹簧元件134在张力下径向地扩张，以产生相反的径向收缩力。管状弹簧壁的变形弹性地存储能量，当弹簧被释放时，能量将使弹簧恢复到其正常休止形状。当释放时，弹簧元件134弹性地收缩，进而产生轴向延伸力，并且将上部活塞锥136恢复到其正常休止位置。
弹簧组件的一些实施例包括弹簧元件134，该弹簧元件具有沿纵向狭槽(见图20)的相对的边缘延伸的应变减小肋。这些肋可以包括从狭槽边缘径向向外和周向向外延伸的向外的凸形表面。这个实施例进一步包括在狭槽边缘处的较薄的第一壁厚、以及在与狭槽边缘在直径上相对的较厚的第二壁厚。弧形表面和背离狭槽边缘的渐增的壁厚一起使应变在整个弹簧元件上的分布更均匀，并延长聚合弹簧元件的寿命周期。
现在参见图11，并且根据其他实施例，弹簧134可以包括常规螺旋弹簧134A，常规螺旋弹簧被俘获在活塞118与分配头108之间。在这方面，上部载荷锥136和下部载荷锥138用作弹簧引导件。
在一些实施例中，大气通气口140可以被设置与本体102的内部连通，并且在一些实施例中，通气口140可以随着活塞118和关闭阀116的运动而打开和关闭。如图8和图10中最佳看到的，通气口140在分配头108的内表面与本体108的内部之间延伸。通气口140可以包括球阀142，该球阀设置在本体108的内部以阻止流体在休止条件下逸出。在本发明的某些实施例中，周边活塞密封件120被配置成具有v形多唇缘(人字形)密封件，用于与形成在分配头的内表面上的通气口开口接合。在这方面，当活塞处于关闭位置(见图8)时，周边人字形密封件120可以与通气口开口接合或覆盖该通气口开口，而当活塞处于打开位置时，周边V形密封件可以与通气口开口(见图10)脱离。这种布置创造了自通气系统，其中，通气口140和关闭阀116同时打开和关闭。
参见图12和图13，本发明的一些实施例200可以不包括球阀结构，并且仅依靠人字形密封件220阻止流体在休止条件下逸出。实施例200在结构和功能上与龙头100相似，并且包括本体202、分配头208、喉部210、嘴214、关闭阀216、活塞218、按钮230以及弹簧234。
如图14和图15展示的，本发明的其他实施例300可以包括无空气通气系统310。在这些实施例中，通气口340通过延伸管350从本体302中的开口延伸到内部，并且可膨胀的通气袋352定位在延伸管的终端。实施例300以其他方式在结构和功能上与龙头100相似。
在其他实施例400中，如图16和图17展示的，球阀442可以位于延伸管450的终端，当安装时，延伸管延伸到容器900的内部中。实施例400以其他方式在结构和功能上与龙头100相似。
返回参见图1至图10，为了为提供分配头108的高流速，出口或嘴的截面流动面积MA可以大于喉部的截面流动面积TA。如图4和图7中最佳看到的，喉部的流动面积TA(图4中的虚线)小于嘴提供的流动面积MA(图7中的虚线)。缩窄的喉部面积TA加速流体流动穿过喉部并且进入分配头108中，其中，流体可以从较大直径的嘴114自由流出。
在一些实施例中，周边密封件120在活塞118上的直径(PD)大于关闭阀116的直径(VD)。在这种配置中，活塞密封件120上的正常流体头压力大于关闭阀116上的正常流体头压力，并且在关闭方向上自然施加更大的力以保持关闭阀116关闭。当外部压力施加在容器900上时，这种布置进一步有利地起作用以阻止关闭阀116的泄漏。这种配置在图1至图10中可见，这些图示出了分配头的上部活塞部分的直径略微大于下部嘴部分的直径。然而，图11中最佳展示了这些特征，该图示出了两个不同的内径。
参考图18至图22，展示了本发明的另一个示例性实施例500。展示的实施例500几乎与示例100和200相同，不同之处是长形径向手指用凸缘532，以有助于按钮致动器530的致动。龙头500包括本体502、分配头508、喉部510、关闭阀516、活塞518、周边密封件520、阀杆522、按钮530、弹簧532、通气口540以及球阀542。参见图21，分配头508包括内部引导通道524和荷载锥538，内部引导通道和荷载锥与分配头508一体地形成，并且通过径向支撑指形件560在其中悬空。参见图22，活塞518包括一体形成的荷载锥536和人字形周边活塞密封件520。
参见图23至图31，本发明的一些实施例600可以包括致动杠杆670，致动杠杆与活塞的顶部接合。本实施例与前面的实施例100、200和500在内部功能结构上相似，不同之处是杠杆670和指握结构632。龙头600包括本体602、分配头608、喉部610、嘴614、关闭阀616、活塞618、密封件620、阀杆622、按钮530、弹簧634、通气口640以及球阀642。杠杆670可以是L形的、并且可枢转地锚固在本体602的外部上的一端672。杠杆670的第一腿部674延伸越过分配头608的顶部，并与活塞618的顶表面上的升高肩部676接合。然后，杠杆670的第二腿部678在分配头608的前面从其向下并向前悬垂。
如图23和图27最佳看到的，指握结构632也是L形的、具有水平腿部680和竖直腿部682。
在使用中，操作员可以通过向下按压杠杆670的顶部(第一腿部674)或向内按压杠杆670的前部(第二腿部678)来致动龙头600。在第一情形中，当第一腿部674被大拇指向下按压时，指握件632的水平腿部680可以用作操作员食指和中指的杠杆点。在第二情形中，当操作员向内按压第二腿部678时，指握件632的竖直腿部682可以用作操作员相同的食指和中指的杠杆点。杠杆670和指握件632提供了改进的人体工程学系统和更好的使用者体验。
由此可见，本公开提供了一种新型分配系统和液体分配龙头，该液体分配龙头具有人体工程学设计、高流速以及自通气的分配龙头，用于高粘度、可流动流体或液体制剂(比如衣物洗涤剂)。
已经如此描述了本发明的某些特定实施例，但应当理解，由所附权利要求限定的本发明不应当受以上说明书中提出的具体细节限制，因为可设想到实施例的许多明显变体。而是，本发明仅受所附权利要求限制，所附权利要求将根据所描述的本发明的原理来操作的所有等效装置或方法包括在其范围内。

Claims (19)

1.一种分配龙头，包括：
本体；
分配头；
喉部，所述喉部将所述本体连接到所述分配头并且提供了从所述本体到所述分配头的流动路径，
所述分配头包括嘴；
关闭阀，所述关闭阀被配置用于与所述分配头的嘴密封接合；
活塞，所述活塞在所述分配头内被轴向地引导，
所述活塞包括与所述分配头的内表面滑动接合的周边密封件，
所述活塞包括联接到所述关闭阀的阀杆，所述活塞在通常的关闭位置与打开位置之间是可选择性地致动的，在所述关闭位置，所述关闭阀坐于所述嘴内，在所述打开位置，所述关闭阀与所述嘴脱离；
弹簧，所述弹簧被俘获在所述活塞与所述分配头之间，并且通常情况下将所述活塞和所述关闭阀偏置到所述关闭位置，所述弹簧同轴地绕所述阀杆而被接纳并且被捕获在形成在所述活塞上的上荷载锥和形成于所述分配头内的下荷载锥之间，其中所述阀杆延伸通过所述下荷载锥；以及
通气口，所述通气口与所述本体的内部连通。
2.如权利要求1所述的分配龙头，其中，所述弹簧包括由拉伸聚合物材料形成的带狭槽的管状弹簧组件。
3.如权利要求1所述的分配龙头，其中，所述嘴的截面流动面积大于所述喉部的截面流动面积。
4.如权利要求1所述的分配龙头，其中，所述通气口包括设置在所述本体的内部的球阀。
5.如权利要求1所述的分配龙头，其中，所述通气口包括在所述分配头的内表面上的通气口开口，并且延伸进入所述本体的内部中。
6.如权利要求5所述的分配龙头，其中，所述通气口包括设置在所述本体的内部的球阀。
7.如权利要求5所述的分配龙头，其中，所述周边密封件被配置用于与所述通气口开口密封接合，
在所述活塞处于所述关闭位置时所述周边密封件与所述通气口开口接合，而在所述活塞处于所述打开位置时周边密封件与所述通气口开口脱离。
8.如权利要求6所述的分配龙头，其中，所述周边密封件被配置用于与所述通气口开口密封接合，
在所述活塞处于所述关闭位置时所述周边密封件与所述通气口开口接合，而在所述活塞处于所述打开位置时所述周边密封件与所述通气口开口脱离。
9.如权利要求1所述的分配龙头，其中，所述通气口包括可膨胀的通气袋。
10.如权利要求1所述的分配龙头，其中，所述通气口包括球阀。
11.如权利要求10所述的分配龙头，其中，所述通气口包括延伸管，并且所述球阀设置在所述延伸管的终端。
12.如权利要求5所述的分配龙头，其中，所述嘴的截面流动面积大于所述喉部的截面流动面积。
13.如权利要求8所述的分配龙头，其中，所述嘴的截面流动面积大于所述喉部的截面流动面积。
14.如权利要求1所述的分配龙头，其中，所述活塞的所述周边密封件的直径大于所述关闭阀的直径。
15.如权利要求3所述的分配龙头，其中，所述活塞的所述周边密封件的直径大于所述关闭阀的直径。
16.如权利要求1所述的分配龙头，其中，所述活塞包括致动按钮。
17.如权利要求1所述的分配龙头，其中，所述活塞包括致动杠杆。
18.如权利要求16所述的分配龙头，其中，所述分配头包括从其外表面延伸的指握件。
19.如权利要求17所述的分配龙头，其中，所述分配头包括从其外表面延伸的指握件。
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