TWI461229B - 泡沫分配器 - Google Patents

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Description

泡沫分配器
本發明在這裏屬於液體分配機構的領域，且尤其是屬於特別適於以泡沫形式分配液體的那些機構。特別地，本發明與用於這樣的分配器的泡沫泵產生器(foam pump generator)有關，且尤其是在液體泵部分和氣體泵部分之間分叉(bifurcate)或分離的泡沫泵產生器。特別地，本發明涉及泡沫泵，該泡沫泵允許液體泵部分固定到包含液體的可拋式再裝式筒(disposable refill cartridge)並且為該可拋式再裝式筒的一部分，且其中氣體泵或壓縮機是分配器殼體的非可拋式部分。
多年以來，從保持包含液體的可拆除和可更換的筒的分配器殼體中分配液體，例如肥皂、消毒殺菌劑(sanitizer)、清潔劑、消毒劑(disinfectant)及類似物是已知的。用於這樣的分配器的泵機構一般是液體泵，其在致動器移動時僅僅放出預定量的液體。最近，為了有效性和節約的目的，以泡沫形式分配液體成為所希望的，而泡沫是通過將空氣注入到液體中來產生的，從而產生氣泡的形成。因此，標準液體泵由泡沫產生泵(foam generating pump)代替，這必然需要用於以產生期望的泡沫的方式組合空氣和液體的裝置。然而，泡沫產生泵比液體分配泵更昂貴，對於每個可拋式筒而言，必然增加了包括泵的可拋式筒的成本。
泡沫泵一般包括空氣壓縮機部分和流體通過部分--這兩個部分需要相通以最終產生泡沫。壓縮空氣所需的部分不易於磨損和老化到使液體通過並從液體和空氣的組合產生泡沫所需的部分的程度。因此，已經確定，在必須更換筒時，沒有必要更換空氣壓縮機，而僅需要更換泵的液體泵部分和泡沫產生部分。因此，泵的分叉被確定為可能的和希望有的。
根據前述內容，本發明的第一方面是提供泡沫泵產生器，其中空氣壓縮部分是分開的，且不同於液體通過和泡沫產生部分。
本發明的另一方面是提供分叉泡沫泵產生器，其中液體通過和泡沫產生部分是可拋棄的並可用液體筒更換，而空氣產生器實質上固定到分配器殼體。
本發明的又一方面是提供分叉泡沫泵產生器，其在實現中是成本有效的，並能夠在操作中產生高品質的泡沫。
本發明的仍然進一步的方面是提供分叉泡沫泵產生器，其容易從習用的設備和結構構造而成，並有助於使用目前現有的分配器來實現。
本發明的仍然進一步的方面是提供分叉泡沫泵產生器，其具有固定到分配器殼體的一部分和作為可更換的筒的零件的其餘部分，且其中各零件的連接容易在筒更換期間在現場實現。
隨著詳細描述繼續進行而變得明顯的本發明的前述內容和其他方面通過改良泡沫分配器中的分叉泡沫泵組件來實現，該泡沫分配器具有殼體和致動器並容納液體筒，所述改良包括：具有分配器殼體和致動器並容納液體筒的泡沫分配器，分叉泡沫泵組件的改良，包括：連接到分配器殼體的空氣壓縮機部分；以及連接到液體筒的液體泵部分，該液體泵部分可分離地與該空氣壓縮機部分緊密配合。
在這裏將變得明顯的本發明的其他方面通過泡沫產生分配器的液體容器實現，該液體容器包括：界定用於容納液體的容積的筒；密封地連接到該筒的套管(collar)；被該套管容納的泵軸，該泵軸具有在其周圍而周圍地延伸的環形密封件，該環形密封件適於與保持在分配器的殼體中的套管的壁嚙合；以及在該泵軸的端部處的泡沫產生組件。
現在參考圖式，特別是圖1，可以看到，使用本發明的分叉泡沫泵組件的泡沫溶液分配器通常用數字10表示。應認識到，泡沫溶液分配器可為適於以泡沫形式分配肥皂、洗液、消毒殺菌劑、清潔劑或類似物的任何不同類型的分配器。分配器10包括一般由模製塑膠或類似物製成的殼體12。殼體12界定腔，該腔適於容納產生期望的泡沫所需的特定類型的液體的瓶或筒14。瓶或筒14被殼體10嵌套地容納，且如本領域的中具有通常知識者將容易認識到的，瓶或筒14被殼體12內的支持托架、套管及類似物容納並包含。
液體泵16連接到可拋式再裝式筒或瓶14並被設置為可拋式再裝式筒或瓶14的一部分。與之對比，空氣壓縮機單元18設置為分配器殼體12的重要部分。在本發明的較佳實施方式中，空氣壓縮機18包括分配噴嘴20，所產生的泡沫通過該分配噴嘴20分配到用戶的手、器具或其他物品上。
適當的致動器22可操作地連接到空氣壓縮機18，以實現包括液體泵16和空氣壓縮機18的組合的泡沫產生器的啟動。本領域中具有通常知識者應理解，泡沫一般由空氣和液體的組合產生，空氣和液體被強加在一起、攪動、搖動、有力地混合等。致動器22可被手工啟動，如在杠桿、推桿或類似物的情況下；或它可被電子或光學地啟動，如在無觸摸式分配器(touch free dispenser)的實現中。
應認識到，且特別如下面提出的，本發明的概念是分叉泡沫泵組件的實現和利用，其中液體泵部分連接到包含泡沫溶液的液體成分的可拋式且可更換的筒14並成為該筒14的一部分，而空氣壓縮機18和相關的噴嘴20不是可拋式的，而是保持為分配器殼體12的一部分。
現在參考圖2，可得到關於包括在本發明的分叉泵中實施的液體泵16和空氣壓縮機18的特定結構和相互關係的理解。特別地，對於構成分配器10的殼體12的固定的永久部分的空氣壓縮機18和噴嘴20，應認識到，其中的主要部分是環形套管24。套管24由與內環互連的外環26組成，內環由與第二內壁30互連的第一內壁28形成。如所示，環形腔32界定在外環26和包括第一和第二內壁28、30的內環之間。腔32建立用作本發明的空氣壓縮機的一部分的氣室。密封環34從第二內壁30的底部延伸並界定環狀空間(annulus)，當其中的活塞移動時，該環狀空間容納本發明的液體泵的桿並用作密封件以實現分配，如下面將討論的。
空氣活塞36由外環26容納並可在腔32內往復移動，以實現空氣壓縮機的運行。空氣活塞36包括頂部環形盤38，頂部環形盤38具有在其周圍延伸的周圍密封件40。密封件40嚙合外環26的內壁表面，如所示。單向止回閥或按鈕閥42設置在頂部環形盤38的孔內，以允許空氣在操作期間進入腔或氣室32，且如下面將變得明顯的。
應認識到，彈簧(未示出)可保持在腔32內並插入頂部環形盤38和環形套管24之間，以使這兩個組件遠離彼此朝著最大化氣室32的腔的體積的位置偏置。本發明設想內部彈簧、外部彈簧或本領域中具有通常知識者可容易理解的其他類型的偏置結構，以實現本發明。
環形套管24由安裝環44容納，安裝環44是分配器殼體12的重要部分。類似地，安裝環44在操作期間為頂部環形盤38提供制動器(stop)。如上面提出的，空氣壓縮機和噴嘴18、20被設想為分配器殼體的固定的永久部分，並到安裝環44所容納和保持的範圍，且包括分配器殼體的一部分。
本發明設想，液體泵是在分配各種液體中頻繁使用的傳統桿型泵(stem-type pump)。根據本發明，液體泵16包括儲存器套管46，儲存器套管46由環形套管24容納，且連接到可拋式且可更換的筒14並與其形成液體儲存器66。當泵16放置在空氣壓縮機18中時，儲存器套管46容納從儲存器套管46向下延伸到噴嘴20的中空的閥桿48。密封凸緣(sealing flange)50從中空的閥桿48向外徑向延伸，並與第二壁30的內表面產生密封嚙合，如所示。如示出的，第二壁30的內部界定由儲存器套管46界定的液體儲存器腔的延伸部分。當然，如本領域中具有通常知識者將認識到的，密封凸緣50在具有中空的閥桿48的液體儲存器腔內軸向移動，以減小腔的體積，因而迫使腔內液體以通常方式通過中空的閥桿。
中空的閥桿48包括在穿過其的孔內的止回閥，如在52處所指示的。進一步地，閥桿48包括形成閥座54的內部延伸的環形環(annular ring)，如所示。球閥56可操作地嚙合閥座54，並藉助於海棉、篩網、網狀物或類似物58頂著閥座54偏置。組件58用於藉由容納液體和空氣並使液體和空氣通過其來幫助產生泡沫。在任何情況下，較佳地，組件58為彈性的，用作泡沫產生構件和閥偏置構件，推動球閥56與閥座54密封地嚙合。
最後的篩網60在中空的閥桿48的端部越過出口孔62延伸，如所示。出口通道64從噴嘴20軸向延伸。如所示，氣孔68穿過界定氣室32的內環的第二壁30。
應認識到，主要包括剛剛描述的組件46-66的液體泵16是填充有適當的液體或類似物的可拋式筒14的重要部分。液體泵組件16插入空氣壓縮機18中並被空氣壓縮機18容納，空氣壓縮機18是分配器殼體12的固定部分。當然，適當的密封件設置在泵16和/或壓縮機18上，以實現此緊密配合的嚙合。
在操作中，氣室或腔32充滿空氣，且與筒14的內部相通的中空的閥桿48和相關的液體儲存器66填充有適當的液體。當致動器22嚙合時，空氣活塞36被向上驅動到氣室32中，壓縮其中的空氣，並推動空氣通過孔68，並當它在密封環34內向上移動時，進入圍繞中空的閥桿48的區域中。由於此向上的運動，容器14和儲存器66內的液體被向下驅動而通過中空的閥桿48，頂著球閥56，使球閥56從座54移開。止回閥52阻止液體以另外的方式從中空的閥桿48溢出。
當止回閥52行進而超過密封環34時，來自氣室32的被壓縮的空氣穿過止回閥52並進入中空的閥桿48中，進一步從座54驅動球閥56並進入海綿、篩網、網狀物或類似物58。因此，由於活塞36的繼續移動，液體和空氣被驅動而超過球閥56並通過組件58，由此，空氣和液體被充分混合以形成泡沫，而泡沫通過篩網62被擠壓出並 從噴嘴20的通道64出來。
在分配行程結束時，如致動器22或以另外的方式確定的，適當的偏置構件推動空氣活塞36返回。當這樣推動時，單向止回閥或按鈕閥42打開，允許空氣返回到氣室32中。類似地，組件58推動球閥56與閥座54嚙合，以阻止任何液體進一步通過組件58。中空的閥桿48被彈簧或其他偏置構件推動而朝著空氣活塞36，為下一分配週期重新配置中空的閥桿48。
因此可認識到，本發明的各方面可通過上面提出的結構實現。本發明的流體泵可為通常可用的流體泵，如果需要任何更改，也僅需要最少的更改。流體泵固定地連接到可拋式液體筒14並保持為可拋式液體筒14的一部分。因為液體泵主要處於與空氣壓縮機18的重力作用的嵌套嚙合中，所以容易實現筒14的拆除和更換。而且，液體泵可由廉價的材料製造，唯一的要求是它良好地執行使筒14耗盡所需的數量的分配週期。另一方面，本發明的空氣壓縮機部分是分配器殼體的整體和永久部分，且能夠通過筒14的很多次再裝和更換而被重複使用。
雖然根據專利條例僅僅提出和詳細描述了本發明的最佳模式和較佳實施方式，但本發明不限於此或受此限制。因此，對於本發明的真正範圍和廣度的理解，應參考下列申請專利範圍。
10‧‧‧分配器
12‧‧‧殼體
14‧‧‧筒
16‧‧‧液體泵
18‧‧‧空氣壓縮機
20‧‧‧分配噴嘴
22‧‧‧致動器
24‧‧‧環形套管
26‧‧‧外環
28‧‧‧第一內壁
30‧‧‧第二內壁
32‧‧‧腔
34‧‧‧密封環
36‧‧‧空氣活塞
38‧‧‧頂部環形盤
40‧‧‧周圍密封件
42‧‧‧按鈕閥
44‧‧‧安裝環
46‧‧‧儲存器套管
48‧‧‧閥桿
50‧‧‧密封凸緣
52‧‧‧止回閥
54‧‧‧閥座
56‧‧‧球閥
58‧‧‧組件(海棉、篩網、網狀物)
60‧‧‧篩網
62‧‧‧出口孔
64‧‧‧出口通道
66‧‧‧液體儲存器
68‧‧‧氣孔
為了徹底理解本發明的各方面、結構和技術，應參考下列詳細描述和圖式，其中：圖1是根據本發明製造的分叉桿泡沫泵(bifurcated stem foam pump)的說明性功能圖；以及圖2是本發明的分叉桿泡沫泵的橫截面圖。
16．．．液體泵
18．．．空氣壓縮機
20．．．分配噴嘴
24．．．環形套管
26．．．外環
28．．．第一內壁
30．．．第二內壁
32．．．腔
34．．．密封環
36．．．空氣活塞
38．．．頂部環形盤
40．．．周圍密封件
42．．．按鈕閥
44．．．安裝環
46．．．儲存器套管
48．．．中空閥桿
50．．．密封凸緣
52．．．止回閥
54．．．閥座
56．．．球閥
58．．．組件(海棉、篩網、網狀物)
60．．．最後的篩網
62．．．出口孔
64．．．出口通道
66．．．液體儲存器
68．．．氣孔

Claims (8)

  1. 一種泡沫分配器(10)，具有分配器殼體(12)和致動器(22)並容納可拋式液體筒(14)和分叉(分離)泡沫泵組件，其包括：一空氣壓縮機部分(18)，該空氣壓縮機部分(18)包括被該殼體(12)容納的一環形套管(24)和被該環形套管(24)容納的一空氣活塞(36)，該環形套管(24)和該空氣活塞(36)界定其間的一氣室(32)；以及一液體泵部分(16)，該液體泵部分(16)可分離地與該空氣壓縮機部分(18)緊密配合，該液體泵部分(16)包括保持在一儲存器套管(46)內的一閥桿(48)，該閥桿(48)和儲存器套管(46)適於被該環形套管(24)和該空氣活塞(36)容納，其特徵在於，該液體泵部分(16)係附接至該可拋式可更換式液體筒(14)且成為該可拋式可更換式液體筒(14)的一部分，而該空氣壓縮機部分(18)係附接至該分配器殼體(12)且係不可拋式，然而保持為該分配器殼體(12)的一部分。
  2. 如申請專利範圍第1項所述的泡沫分配器(10)，其中該液體泵(16)進一步包括一密封凸緣(50)，該密封凸緣(50)圍繞該閥桿(48)並可移動地與該環形套管(24)的一內表面密封嚙合。
  3. 如申請專利範圍第2項所述的泡沫分配器(10)，其中該環形套管(24)進一步包括周圍地嚙合該閥桿(48 )的一環密封件(34)。
  4. 如申請專利範圍第3項所述的的泡沫分配器(10)，其中該閥桿(48)是中空的，並進一步包括穿過其中的一壁的一孔(52)，該活塞(36)的移動選擇性地相對於該環密封件(34)定位該孔(52)，以選擇性地使該氣室(32)和該閥桿(48)的一內部互連。
  5. 如申請專利範圍第4項所述的的泡沫分配器(10)，其中該閥桿(48)進一步包括一球閥(56)和座(54)。
  6. 如申請專利範圍第5項所述的的泡沫分配器(10)，其中在該閥桿(48)的與該空氣活塞(36)的一端部處的一出口噴嘴(20)鄰近的端部處，該閥桿(48)容納一泡沫產生構件(58)。
  7. 如申請專利範圍第6項所述的的泡沫分配器(10)，其中該球閥(56)被該泡沫產生構件(58)推動成頂著該座(54)。
  8. 如申請專利範圍第7項所述的的泡沫分配器(10)，其中該泡沫產生構件(58)是從一海綿、一篩網、一網狀物和一閉孔泡綿所組成的群組中選擇的一彈性構件。
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