CN116056797A - 泵组件和液体分配装置 - Google Patents

Abstract

公开了一种用于液体分配装置的集成的泵组件及其液体分配装置。用于液体分配装置的泵组件包括：流路板，该流路板在其中形成有流路，以接收来自液体源的液体并且分配气液混合物；气液混合泵，该气液混合泵与流路板连接，以接收来自流路板的液体并且使气液混合物返回到流路板；以及主控制板，该主控制板用于控制气液混合泵的操作，其中，流路板包括彼此相配合的上板和下板，流路形成在上板和下板之间。液体分配装置包括外壳、被构造成能够容纳在所述外壳中的所述泵组件、以及向所述泵组件供电的电源。

Description

泵组件和液体分配装置

技术领域

本发明涉及一种用于液体分配装置的泵组件及其液体分配装置。

背景技术

液体分配装置现在广泛用于家庭或公共区域，例如餐馆、机场、公共洗手间，以提供清洁液体，例如洗手液。最近还开发了自动液体分配装置，用在需要免用手操作的地方。

市场上的液体分配装置通常采用复杂的结构，该结构包括许多单独的部件，例如马达、庞大的气液传输组件、控制板和传感器等。另外，马达通常不能快速且牢固地安装到气液传输组件上，这使得装置的组装和维护相当复杂且耗时。此外，气液传输组件通常采用硅树脂软管来单独地传输液体和气体，这可能会导致意外泄漏。另外，现有装置的泡沫促进器由不锈钢制成，具有高腐蚀风险，可能会导致产品失效。

CN 111657773A公开了一种自动供液机。自动供液机包括泵组件、储液瓶、感应探头、控制面板和出液口喷嘴，泵组件的进液口用于泵送储液瓶中的液体，泵组件和感应探头与控制面板电连接，出液口喷嘴包括出液口喷嘴壳体，出液口喷嘴壳体设有进液口和出液口，出液口喷嘴壳体的进液口与泵组件的出液口连通，感应探头布置在出液口喷嘴壳体内，感应探头的探头壳体和出液口喷嘴壳体共同地限定出液口通道，出液口通道与出液口喷嘴壳体的进液口和出液口连通。

因此，本发明人认识到需要开发一种具有更简单和更耐用的结构的液体分配装置，该液体分配装置更易于组装和修理，并且还具有延长的使用寿命。

发明内容

在第一方面，本发明涉及一种用于液体分配装置的集成泵组件，包括：流路板，该流路板在其中形成有流路以接收来自液体源的液体并且分配气液混合物；气液混合泵，该气液混合泵与流路板连接以接收来自流路板的液体并且使气液混合物返回到流路板；以及主控制板，该主控制板用于控制气液混合泵的操作，其中，流路板包括彼此相配合的上板和下板，流路形成在上板和下板之间。

在第二方面，本发明涉及一种液体分配装置，包括：外壳，被构造成能够容纳在外壳中的本发明第一方面的任何实施例的泵组件，以及向泵组件供电的电源。

通过考虑下面的详细描述和示例，本发明的这些和其它方面将更容易变得显而易见。

附图说明

图1是根据本发明的液体分配装置的优选实施例的爆炸立体视图。

图2是用于如图1所示的液体分配装置的泵组件和管的优选实施例的爆炸立体视图。

图3a和图3b分别是从下方和上方看的如图2所示的泵组件和管的流路板的爆炸立体视图。

图4是如图3a和图3b所示的流路板的上板的仰视图。

图5是如图3a和图3b所示的流路板的下板的仰视图。

图6是处于组装状态的流路板、泵和管的示意性截面视图，其中省略了泵的内部。

附图标记说明

1.外壳

2.泵组件

3.电源

4.主体

5.突出部

6.喷嘴

7.盖

8.上开口

9.护罩

10.电池盖

11.侧开口

11.气液混合泵

12.流路板

13.主控制板

15、23、27.入口

16、24.出口

17.上板

18.下板

19.腔室

20.分隔壁

21.预混合区域

22.混合区域

25.管

26.密封构件

28.缓冲区

29.排放区

30.阻隔件

31.通路

32.上部分

33.下部分

34.间隙

35.端口

36.泡沫促进器

37.空腔

38.传感器

39.内壁

40.凸缘

41.钩

42.凸起

具体实施方式

除了在示例中或另外明确指出的地方，本说明书中表示材料的量或反应条件、材料的物理性质和/或用途的所有数字可以可选择地被理解为由词语“约”修饰。

应当注意的是，在指定值的任何范围时，任何特定的上限值可以与任何特定的下限值相关联。

为了避免疑问，词语“包括(comprising)”旨在表示“包括(including)”，但不必然表示“由……构成(consisting of)”或“由……组成(composed of)”。换句话说，所列出的步骤或选项不需要是穷举的。

为了便于描述，例如“上”、“下”、“顶”、“底”、“上方”、“下方”、“内”、“外”、“向内”、“向外”、“内侧”、“外侧”等指示方向的术语仅旨在解释装置的部件之间的相对位置，而不应被解释为限制本发明的范围。

本文中所记载的本发明的公开内容被认为覆盖了权利要求中所记载的所有实施例，这些实施例是彼此多重从属的，而与权利要求可能没有多重从属性或冗余性的事实无关。

在相对于本发明的特定方面(例如本发明的产品)对特征进行公开的情况下，经必要的修正，这种公开也被认为适用于本发明的任何其它方面(例如本发明的方法)。

本发明涉及一种用于液体分配装置的集成泵组件及其液体分配装置。

优选地，液体分配装置包括：外壳；被构造成能够容纳在外壳中的泵组件；以及向泵组件供电的电源(power supply)。

根据本发明的集成泵组件包括：流路板，该流路板在其中形成有流路以接收来自液体源的液体并且分配气液混合物；气液混合泵，该气液混合泵与流路板连接以接收来自流路板的液体并且将气液混合物返回到流路板；以及主控制板，该主控制板用于控制气液混合泵的操作。本文中使用的“集成”是指流路板、气液混合泵和主控制板作为整体结合在一起。

为了使泵组件快速且容易地从外壳上拆下，泵组件形成为一个独立的模块。优选地，泵组件通过压配合到外壳中而固定就位。从而不需要用于泵组件的专用固定机构，这减少了装置的部件数量。

优选地，流路板设有分别位于气液混合泵的上游处和下游处的预混合区域和混合区域。优选地，预混合区域和混合区域彼此流体密封地隔开。例如，预混合区域被构造成能够与液体源和气液混合泵的入口流体连通，并且混合区域与气液混合泵的出口和装置的喷嘴流体连通。

优选地，混合区域设有彼此连通的缓冲区和排放区。优选地，阻隔件位于与气液混合泵的出口相配合的流路板的入口与喷嘴之间。优选地，在阻隔件的一端(优选为上端)和流路板的内壁表面之间形成通路。可替代地，通路是穿透阻隔件自身的开口。

优选地，流路板包括彼此相配合的上板和下板，流路形成在上板和下板之间。优选地，管布置在流路板处以与液体源连通。优选地，管垂直于上板和下板布置。优选地，管平行于气液混合泵且与气液混合泵并排布置以节省空间。优选地，管的最大尺寸和气液混合泵的最大尺寸基本相同。优选地，管由刚性塑料制成。管可以与流路板一体地形成。可替代地，管作为单独的构件插入到流路板中。管可以压配合到流路板中，使得不需要额外的密封构件。可替代地，密封构件(例如O形环)布置在管和流路板之间。优选地，流路板通过注塑法形成。

下板可以设有与气液混合泵连接的入口和出口。下板可以压配合到泵上，其间没有任何额外的密封构件。可替代地，下板通过密封构件装配到泵上。

优选地，从气液混合泵出来的气液混合物为泡沫形式。优选地，在流路板中设置泡沫促进器以促进泡沫。优选地，泡沫促进器具有多孔结构。优选地，泡沫促进器位于流路板的喷嘴处和/或位于喷嘴一侧的通路中。泡沫促进器可以设置在混合区域中的通路中，例如，在缓冲区和排放区之间。泡沫促进器可以由阻隔件自身形成(例如，通过形成在阻隔件中的穿孔)或设为单独的构件。

优选地，通路设有将气液混合物引导至排放区的端口。因此，减少了喷嘴附近的气液混合物的扰动，并且可以以更稳定和更流畅的方式分配气液混合物。

泡沫促进器优选地由塑料而不是常规的不锈钢制成，以降低可能导致产品失效的液体腐蚀的风险。尼龙是特别优选的。优选地，泡沫促进器包括一个或多个塑料层，更优选为两个塑料层，最优选为两个尼龙层。

优选地，主控制板被构造成PCB(印刷电路板)。优选地，主控制板具有安装在其上的传感器，并且传感器插入到流路板中，用于感测物体的接近。传感器优选为非接触式距离传感器，更优选为红外传感器。

优选地，液体分配装置被构造成能够由传感器自动地启用。液体分配装置也可以手动地启用，例如通过按压按钮、开启开关等。

优选地，在流路板中形成单独的空腔以接纳传感器。空腔可以与流路板的相对的内壁表面间隔开，以建立旁通路径，使气液混合物流动通到喷嘴，这进一步防止气液混合物的扰动。

优选地，流路板卡扣配合到气液混合泵，并且/或者主控制板卡扣配合到流路板。通过这样的组装方法，泵组件被更快且更容易地组装。

优选地，气液混合泵直接与流路板连接，而没有任何常规的硅树脂软管连接件，这大大降低了由于软管的密封劣化或老化而导致的泄漏风险，因此延长了装置的使用寿命。优选地，气液混合泵是蠕动泵。

本发明的液体分配装置的外壳包括主体以容纳本发明的泵组件。主体优选是细长的，这意味着主体的纵向尺寸比横向尺寸长。外壳的主体可以是任何合适的形状，例如多面体、圆柱体、截头圆锥体、球形或动物形状。优选的是，主体为多面体、圆柱体或截头圆锥体的形状，更优选为圆柱体或截头圆锥体的形状。最优选地，外壳的主体为圆柱体的形状。

优选地，向本发明的泵组件供电的电源是电池，例如，可充电电池。电池优选地可以从外壳的侧面触及。然而，电池可以从外壳的上开口放置在外壳中并且由外壳的盖围封，使得可以省去电池盖。可替代地，电源是与功率源(power source)直接电连接的电源线。

优选地，液体分配装置的盖与外壳一体地形成，例如，通过超声波焊接。

优选地，液体分配装置还附接有液体源，例如填充有液体的容器。

液体分配装置可以用于分配任何合适的消费产品，例如个人护理产品或家庭护理产品。优选地，装置用于分配清洁产品，更优选地用于分配包括清洁表面活性剂的清洁产品。优选地，当在20℃且在约20s^-1的相对高剪切速率下进行测量时，消费产品的粘度至少为10mPa·s，更优选地在30mPa·s至10000mPa·s的范围内，甚至更优选地在50mPa·s至5000mPa·s的范围内，并且最优选地在100mPa·s至2000mPa·s的范围内。优选地，液体源是填充有上述产品的容器。

示例

在图1至图6中提供了以下示例以便于理解本发明。示例并不旨在限制权利要求的范围。

图1以爆炸立体视图示出了液体分配装置的整体构型。液体分配装置旨在与填充有液体的容器(未示出)一起使用。

参照图1，液体分配装置包括外壳1、容纳在外壳1中的泵组件2、以及向泵组件2供电的电源3。泵组件2被构造成能够抽吸液体以与气体混合，然后将气液混合物泵出。

外壳1包括大致呈圆柱形的主体4、从主体4突出的用于接纳泵组件2的喷嘴6的突出部5、以及用于封闭主体4的上开口8的盖7。护罩9设置在外壳1中以防止液体侵入电源。护罩9被成形为能够通过简单的插入将泵组件2和电源3均固定在外壳1中。如图1所示，护罩9在两侧处被成形为分别与泵组件2和电源3具有互补的轮廓。护罩9布置在外壳1的纵向方向上，以使整个结构紧凑。

电源3包括电池。电池盖10布置在外壳1的侧开口11处，以将电池围封在外壳1中。在移除电池盖10之后，可以将电池更换为新电池。

泵组件

图2以爆炸立体视图示出了泵组件2。泵组件2为三合一类型。特别地，泵组件2集成了气液混合泵12、流路板13和被构造成PCB(印刷电路板)的主控制板14。气液混合泵12与流路板13流体连通，以从流路板13接收液体并使气液混合物返回到流路板13。流路板13通过与泵12上的环状凸缘40接合的钩41卡扣配合到泵12上。主控制板14卡扣配合到流路板13上以控制泵12的操作。图1中示出了处于组装状态的泵组件2。通过用流路板13代替常规的软管连接件，本发明提供了一种更简单的结构，该结构大大降低了液体和/或气体泄漏的风险。另外，集成的三合一泵组件使得液体分配装置的组装更快且更容易。

气液混合泵

从图2可以看到，气液混合泵12设有用于接收来自流路板13的液体的入口15。在液体与气体在泵12中混合之后，气液混合物通过泵12的出口16返回到流路板13。入口15和出口16彼此邻近并且从泵12凸出到流路板13的一侧以实现紧凑的结构。

流路板

图3a和图3b分别是从下方和上方看到的流路板13的爆炸立体视图。如图所示，流路板13包括彼此流体密封地相配合的上板17和下板18，以在其间形成流路。流路板13用于在其上游处与填充有液体的容器连接，以从其接收液体。喷嘴6设在流路板13的下游处以分配气液混合物。在操作中，液体从容器被泵送到流路板13中，然后被抽吸到泵12中以与气体混合，并且所获得的气液混合物返回到流路板13中以经由喷嘴6分配。

参照图3b，流路板13在上板17和下板18之间限定腔室19。腔室19由分隔壁20分成彼此流体密封地隔开的预混合区域21和混合区域22。在预混合区域21中，液体刚刚从容器流出并且还没有与气体混合，而在混合区域22中，液体已经通过泵12并且已经与气体混合。特别地，预混合区域21与容器流体连通以从其接收液体，并且与泵12的入口15流体连通以向其输送液体；混合区域22与泵12的出口16流体连通以从其接收气液混合物，并且与喷嘴6流体连通以分配气液混合物。

下板18设有与预混合区域21连通的入口23和出口24，如图5和图6所示。管25布置在入口23处，以从容器中抽吸液体。气液混合泵12在出口24处与下板18连接以接收来自预混合区域21的液体。也就是说，泵12的入口15与下板18的出口24连接。O形环形式的密封构件26(如图3a所示)布置在出口24处，以防止液体泄漏。

下板18还设有与混合区域22连通的入口27，如图5和图6所示。下板18的入口27与泵12的出口16过盈配合，以从其接收气液混合物。混合区域22中的气液混合物流向喷嘴6以被分配。

当气液混合物从泵12返回到下板18时，其倾斜以在下板18的入口27处产生湍流。为了向使用者提供稳定和流畅的流动，如图3b所示，混合区域22还由位于入口27和喷嘴6之间的阻隔件30分成缓冲区28和排放区29。参照图3a和图6，通路31被构造成形成在阻隔件30和上板17之间的间隙34，以将缓冲区28与排放区29连通。

如图3a、图3b和图6所示，阻隔件30包括位于上板17处的上部分32和位于下板18处的下部分33。当上板17和下板18彼此相配合时，上部分32和下部分33彼此对齐并接触，以形成具有间隙34的阻隔件30，该间隙34形成在上部分32的上端和上板17的内壁表面之间。

为了进一步使排放区29中的喷嘴6处的气液混合物的流动稳定，为通路31设有附加端口35，并且该附加端口35被构造成能够将气液混合物向下引导到排放区29而不是直接朝向喷嘴6引导。通过这种端口，气液混合物将沿着偏离喷嘴6的方向流入到排放区29中，而不会直接在喷嘴6处引起扰动。

为了实现更好的发泡效果，泡沫促进器36布置在通路31中。泡沫促进器36由尼龙制成并且具有多孔结构。泡沫促进器36包括两个尼龙层，该两个尼龙层彼此堆叠并且固定在通路31中，并且更特别地固定在端口35中。泡沫促进器36由尼龙制成，这大大降低了腐蚀的风险。

在混合区域22中，在流路板13的喷嘴6附近设有单独的空腔37，以在其中放置用于感测物体接近的传感器38(如图2所示)。空腔37与流路板13的内壁39间隔开，使得气液混合物可以绕过空腔37到达喷嘴6。空腔37在主控制板14的一侧开口，以接纳布置在其上的传感器38。如图所示的两个传感器38布置成能够容纳在两个相应的空腔37中。传感器38是非接触式距离传感器。

喷嘴6还布置有泡沫促进器以加强发泡效果。泡沫促进器被构造成与布置在流路板13的通路31中的泡沫促进器类似。

主控制板

回到图2，主控制板14装配到流路板13，更特别地装配到上板17。主控制板14由电源3供电并且控制泵组件2的操作。如图2所示，传感器38布置在主控制板14上，并且插入到流路板13的空腔37中。主控制板14卡扣配合到流路板13上，使得不需要螺钉，并且简化了组装。为了帮助将上板17固定到下板18，图2中所示的三个凸起42从主控制板14悬垂，以保持住(hold)上板17和下板18的相对侧，如图1中所示。

根据本发明的示例的液体分配装置的操作如下。装置附接到填充有液体的容器并且在使用前通电。当布置在流路板13的喷嘴6附近的传感器38感测到使用者的手接近时，泵12自动启动，使得经由布置在流路板13的一端处的管25将液体从容器抽吸到装置中。液体首先被抽吸到流路板13的预混合区域21中，然后通过板13的出口24和泵12的入口15进入泵12。在液体与气体在泵12中混合之后，其通过泵12的出口16和板13的入口27被泵回到板13的混合区域22，然后通过喷嘴6分配。由非接触式传感器触发，液体分配装置自动地操作。

本发明提供了一种具有更加集成的结构的泵组件，即，主控制板14、流路板13和气液混合泵12集成到一个组件中，这简化了对其的组装和维护。主控制板14卡扣配合到流路板13，流路板13卡扣配合到泵12，这使得这些部件的组装更容易和更快。

本发明的泵组件中的气液混合泵12直接与流路板13连接，而没有任何的软管连接件，这使得装置更紧凑并且更容易组装和修理。另外，可能由常规的硅树脂软管连接件导致的泄漏的风险大大减小，这改进了泵组件和液体分配装置的耐用性。

Claims (14)

1.一种用于液体分配装置的集成的泵组件(2)，包括：

流路板(13)，所述流路板(13)在其中形成有流路，以接收来自液体源的液体并且分配气液混合物；

气液混合泵(12)，所述气液混合泵(12)与所述流路板(13)连接，以接收来自所述流路板(13)的液体并且使气液混合物返回到所述流路板(13)；以及

主控制板(14)，所述主控制板(14)用于控制所述气液混合泵(12)的操作；

其中，流路板(13)包括彼此相配合的上板(17)和下板(18)，所述流路形成在所述上板(17)和下板(18)之间。

2.根据权利要求1所述的泵组件(2)，其中，所述流路板(13)设有分别位于所述气液混合泵(12)的上游处和下游处的预混合区域(21)和混合区域(22)。

3.根据权利要求2所述的泵组件(2)，其中，所述混合区域(22)设有彼此连通的缓冲区(28)和排放区(29)。

4.根据前述权利要求中任一项所述的泵组件(2)，其中，布置有管(25)，以使所述流路板(13)与所述液体源连通，优选地，所述管(25)与所述流路板(13)一体地形成。

5.根据前述权利要求中任一项所述的泵组件(2)，其中，所述流路板(13)设有泡沫促进器(36)以促进发泡，优选地，所述泡沫促进器具有多孔结构。

6.根据权利要求5所述的泵组件(2)，其中，所述泡沫促进器位于所述流路板(13)的喷嘴(6)处和/或位于所述喷嘴(6)的一侧的通路(31)中。

7.根据权利要求5或6所述的泵组件(2)，其中，所述泡沫促进器(36)由塑料制成，优选地由尼龙制成。

8.根据权利要求6所述的泵组件(2)，其中，所述通路(31)设有端口(35)，所述端口(35)将所述气液混合物引导至所述排放区(29)中。

9.根据前述权利要求中任一项所述的泵组件(2)，其中，所述主控制板(14)具有安装在其上的传感器(38)，并且所述传感器(38)插入所述流路板(13)中，用于感测物体的接近，并且其中，所述传感器(38)优选为非接触式距离传感器，更优选为红外传感器。

10.根据权利要求9所述的泵组件(2)，其中，在所述流路板(13)中形成有单独的空腔(37)以接纳所述传感器(38)，优选地，所述空腔(37)与所述流路板(13)的相对的内壁表面间隔开，以建立旁通路径，使所述气液混合物流动通到所述喷嘴(6)。

11.根据前述权利要求中任一项所述的泵组件(2)，其中，所述流路板(13)卡扣配合到所述气液混合泵(12)，并且/或者所述主控制板(14)卡扣配合到所述流路板(13)。

12.根据前述权利要求中任一项所述的泵组件(2)，其中，所述气液混合泵(12)直接与所述流路板(13)连接，而没有任何的软管连接件。

13.一种液体分配装置，包括外壳(1)、根据前述权利要求中任一项所述的泵组件(2)，以及向所述泵组件供电的电源(3)。

14.根据权利要求13所述的液体分配装置，其中，所述装置还与液体源附接，优选地所述液体源是填充有液体的容器。

Images