TWI488693B - 用於同軸管的分配管元件和泡沫發生器 - Google Patents

Description

用於同軸管的分配管元件和泡沫發生器

本發明一般涉及用來混合前進通過同軸管的第一成分和第二成分的分配管元件。更具體地說，本發明涉及泡沫發生器，泡沫發生器安裝在同軸管的末端上，並界定引起第一成分和第二成分在公共出口分配之前混合的流動路徑。

肥皂分配器的使用隨著需要良好的手部衛生習慣的認識的增長而持續增長。已知許多類型的分配系統，包括可擕式掌上型分配器、壁掛式分配器和櫃檯安裝式分配器(counter-mounted dispenser)。一般，這些肥皂分配器在開啟時分配預先確定量的液體肥皂。在過去的十年左右，對泡沫肥皂分配器的興趣增長，其中混合空氣和液體肥皂來形成和分配實質上均勻的泡沫。

這裏特別感興趣的是使用同軸管的那些泡沫肥皂分配器，其中一個管盛有肥皂產物，而另一個管盛有在分配之前使肥皂產生泡沫所必需的空氣或其他成分。使用同軸管結構，就可能使單獨的成分前進到位於分配器的最終出口附近的泡沫發生器。因此，肥皂和空氣保持分離，直到分配之前直接混合，且這樣能夠減少分配泡沫產物所需的力，因為使單獨的成分前進通過同軸管早於使泡沫產物前進通過管道的長長度。因此，技術中存在對使用同軸管和泡 沫發生器的分配管元件的需要，其用來造成單獨的成分前進通過這些同軸管，以混合並生成優質泡沫產物。

在一種實施方式中，本發明提供包括第一成分導出管和第二成分導出管的分配管元件，第一成分導出管提供界定軸向流動路徑的軸向通路，第二成分導出管圍繞第一成分導出管以生成界定環形流動路徑的環形通路。軸向路徑端板擋住軸向流動路徑，而多個預混合孔從軸向流動路徑延伸到環形流動路徑，接近軸向路徑端板。分配管組件進一步包括後混合室，且多個後混合孔從環形流動路徑延伸到後混合室。沿著流動方向，多個後混合孔位於多個預混合孔的下游。多個預混合孔和多個後混合孔之間的環形流動路徑中界定多個環形預混合室，且環形流動路徑端板擋住環形流動路徑，接近多個後混合孔。用這個結構，由於軸向流動路徑被軸向路徑端板擋住，沿軸向流動路徑向後混合室前進的第一成分在多個預混合孔離開軸向流動路徑並進入環形預混合室。由於軸向流動路徑被環形流動路徑端板擋住，沿環形流動路徑向後混合室前進的第二成分與進入環形預混合室的第一成分混合形成預混合物，預混合物在多個後混合孔離開環形流動路徑並進入後混合室。

因此，用以上大體概述的分配管元件，行進通過內部軸向通路的成分轉移成進入圍繞的環形通路，並與在那個環形通路裏行進的第二成分混合。當第一成分和第二成分混合時形成的預混合物然後從環形通路轉移到後混合室。在具體實施方式中，後混合室可包括泡沫介質，第一成分和第二成分的預混合物經過泡沫介質，使混合物更均勻。在肥皂是第一成分而空氣是第二成分的情形，生成泡沫肥皂產物。

參考圖1-4，顯示了依照本發明的分配管元件，並由數位10指定。完整的分配管元件可在圖3看到，但是各種部件可從其他圖中理解。分配管元件10包括提供界定軸向流動路徑F1的軸向通路14的第一成分導出管12(圖2)。分配管元件10還包括第二成分導出管16(圖3)，其圍繞第一成分導出管12，以界定環形通路18，環形通路18界定環形流動路徑F2。泡沫發生器20安裝到同軸的第一成分導出管12和第二成分導出管16，以完成分配管組件10。如在圖1理解的，泡沫發生器20能夠是結構制定成安裝到同軸管上的單獨元件。然而，應理解，也可通過使用更少或更多單獨的部件提供依照本發明的分配管元件。

第一成分S通過適當的流動發生器(比如，泵)從第一成分源22前進通過第一成分導出管12，並且第二成分A類似地從第二成分源24前進通過第二成分導出管16。在本發明的具體實施方式中，第一成分S是肥皂，而第二成分A是空氣，且這些成分中的每種通過當前已知或此後開發的任何類型的泡沫泵機構前進通過它們各自的導出管12、16。在這種實施方式中，空氣的最終源頭一般為大氣，而肥皂從合適的容器提供。使用同軸管產生泡沫肥皂的具體泡沫泵機構在同在申請中的美國專利申請第11/728,557號中公開，且這個泡沫發生器20容易用來覆蓋同軸管並產生泡沫肥皂。

泡沫發生器20包括具有軸向延長28的主體部分26，軸向延長28的尺寸制定成緊密配合在第二成分導出管16的內徑裏。四個安裝臂30從軸向延長28軸向延伸，以安裝在第一成分導出管12上。更具體地說，每個臂30具有擱在第一成分導出管12的端面34上的關聯的徑向臺階32以及沿第一成分導出管12的外徑向下延伸的臂延長33。在這個實施方式中，安裝臂30每個從鄰近的安裝臂30徑向偏移90°。

徑向臺階32隔開端面34與軸向路徑端板36，軸向路徑端板36界定軸向流動路徑F1的軸向終點。因此，當第一成分S接觸到軸向路徑端板36時，防止了第一成分S進一步沿軸向流動路徑F1行進。而是，第一成分S必須徑向地進行到環形通路18裏，以沿環形流動路徑F2流動通過在端面34、端板36和鄰近的臺階32之間形成的四個預混合孔38(圖2和圖4)。

類似地，主體部分26的軸向延長28提供環形流動路徑端板40，其是軸向延長28的被安裝臂30分割的底部徑向表面42。環形流動路徑端板40界定環形通路18的軸向終點，且四個後混合孔44在鄰近的臂30之間形成並從環形通路18延伸到提供為軸向延長28的鑽孔的後混合室46。環形流動路徑端板40界定環形通路18的軸向終點，使得沿環形流動路徑F2流動的成分被迫通過後混合孔44並進入後混合室46。

用以上描述的結構，當第一成分S到達軸向端板36並行進通過預混合孔38時，沿軸向流動路徑F1流經軸向通路14的第一成分S被迫進入沿環形流動路徑F2流經環形通路18的第二成分A裏。因此，在預混合孔38、後混合孔44和關聯的鄰近的臂30之間的環形通路18中界定四個環形預混合室48。這些區域被稱為“環形預混合室”，因為正是在這些位置第一成分S和第二成分A首先開始混合。它們被稱為“室”是因為，即使它們在一些方向沒有具體的邊界，但是能夠從已經公開的結構的理解和成分的流動樣式瞭解室的容積。

在環形預混室48形成的預混合物被迫通過後混合孔44進入後混合室46，且這個預混合物向泡沫發生器20的出口50前進。泡沫介質52位於泡沫發生器20內，在後混合室46和出口50之間，使得在出口50分配之前，預混合物必須經過泡沫介質52。這個泡沫介質52用來使第一成分S和第二成分A的混合物均勻，並以網孔或海綿狀或開孔泡沫的形式提供。在所示實施方式中，泡沫介質52夾在端蓋54和主體部分26之間，且端蓋54在卡扣連接56連接到主體部分26。

當使用本發明的泡沫發生器混合兩種流體時，較佳選擇兩種流體中較重的流體在以上描述用於第一成分S的路徑行進，而選擇較輕的流體在描述的用於第二成分A的路徑行進。因此，較重的流體經由預混合孔28被分開和入射到較輕的流體流裏。較重的流體也沿延伸穿過較輕流體的流動路徑的流動路徑入射到較輕的流體裏，也就是，當較輕的流體或更廣泛地，第二成分A軸向流動時，引起較重的流體或更廣泛地，第一成分S混合到被徑向力推到那個流動路徑的那個軸向流動。流動方向的差異促進混合。兩種成分通過後混合孔44的擠壓也生成湍流混合，因為當成分行進通過後混合孔44的受限截面出入口時，成分遭受增加的壓力，且其後膨脹到後混合室的較大容積裏。

明顯地，第二成分導出管16安裝在軸向延長28上，以與泡沫發生器20的主體部分26的週邊齊平安裝。因此，泡沫發生器沒有最大的導出管的外徑寬。這樣允許泡沫發生器20和關聯的第一導出管12和第二導出管16裝入，並通過複雜通路到達最終分配地點。在具體實施方式中，組合泡沫發生器20和管12、16被裝入並通過由龍頭狀的分配管口提供的彎曲出入口，且因為在管口的出入口的任何凸出部或其他突出上沒有可卡住的突出而有利於插入和移動這個組合。此外，這個組合能夠提供為用後即丟棄的再充填單元的一部分，例如在用於液體肥皂和消毒殺菌劑的櫃檯安裝式分配器的領域中普遍的。在現有嘗試中，在製造泡沫發生器時，例如在美國專利第7,364,053號中，有區別地，泡沫發生器被提供為區別再充填單元的單獨元件，並有螺紋，以便在管口的末端連接到螺紋介面。當給空液體源更換滿的源時，這種現有技術要求重新連接空氣和液體供應管，並且基本上這是不大使用者友好的。

從前述的，應理解，本發明提供了實質上改進技術，具體關於混合肥皂和空氣以生成泡沫肥皂產物的分配管組件。雖然這裏已經詳細描述了具體實施方式，但是本發明不是限於此或不因此被限制。而是，申請專利範圍將用來界定本發明的範圍。

10．．．組件

12．．．第一成分通路

14．．．軸向通路

16．．．第二成分導出管

18．．．環形通路

20．．．泡沫發生器

22．．．第一成分源

24．．．第二成分源

26．．．主體部分

28．．．軸向延長

30．．．安裝臂

32．．．徑向臺階

33．．．臂延長

34．．．端面

36．．．軸向路徑端板

38．．．預混合孔

40．．．環形流動路徑端板

42．．．底部徑向表面

44．．．後混合孔

46．．．後混合室

48．．．環形預混合室

50．．．出口

52．．．泡沫介質

54．．．端蓋

56．．．卡扣連接

圖1是依照本發明的分配管元件的泡沫發生器的透視圖；以及

圖2是圖1泡沫發生器的透視圖，顯示為安裝到第一管；

圖3是圖1泡沫發生器的透視圖，顯示為安裝到第二管，第二管圍繞圖2第一管以生成同軸管；以及

圖4是依照本發明的分配管元件的剖面圖，顯示泡沫發生器安裝到同軸管。

20．．．泡沫發生器

26．．．主體部分

28．．．軸向延長

30．．．安裝臂

32．．．徑向臺階

33．．．臂延長

36．．．軸向路徑端板

40．．．環形流動路徑端板

42．．．底部徑向表面

44．．．後混合孔

54．．．端蓋

Claims (19)

1. 一種分配管組件，其包括：後混合室；第一成分導出管，其具有靠近第一成分導出泵的泵部分之近端，以及位在遠離所述第一成分導出泵的所述泵部分之遠端，所述泵部分包括形成在體積方面被減少的室之組件，所述第一成分導出管提供界定軸向流動路徑的軸向通路，以使第一成分在流動方向上從第一成分源向所述後混合室前進；第二成分導出管，其具有靠近第二成分導出泵的泵部分之近端，以及位在遠離所述第二成分導出泵的所述泵部分之遠端，所述第二成分導出管圍繞所述第一成分導出管，以生成界定環形流動路徑的環形通路，以使第二成分在所述流動方向上從第二成分源向所述後混合室前進；剛性的軸向路徑端板，其擋住所述軸向流動路徑；預混合孔，其從所述軸向流動路徑延伸到所述環形流動路徑，接近所述軸向路徑端板；後混合孔，其從所述環形流動路徑延伸到所述後混合室，其中，沿所述流動方向，所述後混合孔位於所述預混合孔的下游；環形預混合室，其界定在所述預混合孔和所述後混合孔之間的所述環形流動路徑中；環形流動路徑端板，其擋住所述環形流動路徑，接近所述後混合孔，其中，由於所述軸向流動路徑被所述軸向 路徑端板擋住，沿所述軸向流動路徑向所述後混合室前進的第一成分在所述預混合孔離開所述軸向流動路徑並進入所述環形預混合室，以及由於所述軸向流動路徑被所述環形流動路徑端板擋住，沿所述環形流動路徑向所述後混合室前進的第二成分與進入所述環形預混合室的所述第一成分混合以形成預混合物，所述預混合物在所述後混合孔離開所述環形流動路徑並進入所述後混合室；以及混合介質，位於所述後混合孔的下游且接近所述後混合室。
2. 如申請專利範圍第1項所述的分配管組件，其中，所述第一成分是可起泡沫的液體，而所述第二成分是空氣。
3. 如申請專利範圍第2項所述的分配管組件，其中，所述第一成分是肥皂。
4. 如申請專利範圍第1項所述的分配管組件，其包括多個所述預混合孔和多個所述後混合孔。
5. 如申請專利範圍第4項所述的分配管組件，其中，所述軸向路徑端板、所述環形流動路徑端板、所述後混合室和所述多個後混合孔由與所述第一成分導出管和所述第二成分導出管配合的泡沫發生器單元提供。
6. 如申請專利範圍第5項所述的分配管組件，其中，所述泡沫發生器單元包括出口以及位於所述後混合室和所述出口之間的泡沫介質。
7. 如申請專利範圍第6項所述的分配管組件，其中， 所述泡沫發生器單元包括具有軸向延長的主體部分，所述軸向延長的尺寸制定成緊密配合在所述第二成分導出管的內徑裏。
8. 如申請專利範圍第7項所述的分配管組件，其中，多個安裝臂從所述軸向延長延伸，以安裝在所述第一成分導出管上。
9. 如申請專利範圍第1項所述的分配管組件，其中，所述軸向路徑端板和所述環形流動路徑端板為實質上平行的。
10. 如申請專利範圍第1項所述的分配管組件，其中，所述軸向路徑端板、所述環形流動路徑端板、所述後混合室、所述後混合孔以及所述混合介質被設置在泡沫發生器單元中，所述泡沫發生器單元為可從所述第一成分導出管和所述第二成分導出管移除的。
11. 一種分配管組件，其包括：後混合室；第一成分導出管，其提供界定軸向流動路徑的軸向通路，以使第一成分在流動方向上從第一成分源向所述後混合室前進；第二成分導出管，其圍繞所述第一成分導出管，以生成界定環形流動路徑的環形通路，以使第二成分在所述流動方向上從第二成分源向所述後混合室前進；軸向路徑端板，其擋住所述軸向流動路徑；預混合孔，其從所述軸向流動路徑延伸到所述環形流 動路徑，接近所述軸向路徑端板；後混合孔，其從所述環形流動路徑延伸到所述後混合室，其中，沿所述流動方向，所述後混合孔位於所述預混合孔的下游；環形預混合室，其界定在所述預混合孔和所述後混合孔之間的所述環形流動路徑中；環形流動路徑端板，其擋住所述環形流動路徑，接近所述後混合孔，其中，由於所述軸向流動路徑被所述軸向路徑端板擋住，沿所述軸向流動路徑向所述後混合室前進的第一成分在所述預混合孔離開所述軸向流動路徑並進入所述環形預混合室，以及由於所述軸向流動路徑被所述環形流動路徑端板擋住，沿所述環形流動路徑向所述後混合室前進的第二成分與進入所述環形預混合室的所述第一成分混合以形成預混合物，所述預混合物在所述後混合孔離開所述環形流動路徑並進入所述後混合室；以及又包括多個所述預混合孔以及多個所述後混合孔；其中，所述軸向路徑端板、所述環形流動路徑端板、所述後混合室和所述多個後混合孔由與所述第一成分導出管和所述第二成分導出管配合的泡沫發生器單元提供；其中，所述泡沫發生器單元包括出口及位在所述後混合室和所述出口之間的泡沫介質；其中，所述泡沫發生器單元包括具有軸向延長的主體部分，所述軸向延長的尺寸制定成緊密配合在所述第二成分導出管的內徑裏； 其中，多個安裝臂從所述軸向延長延伸，以安裝在所述第一成分導出管上；以及其中，所述第一成分導出管包括端面，且所述多個安裝臂的每個包括關聯的徑向臺階，並且所述多個預混合孔在所述端面、所述軸向路徑端板和所述安裝臂的鄰近徑向臺階之間形成。
12. 如申請專利範圍第11項所述的分配管組件，其中，所述多個安裝臂有四個，每個安裝臂從鄰近的安裝臂徑向偏移90°。
13. 一種分配管組件，其包括：後混合室；第一成分導出管，其提供界定軸向流動路徑的軸向通路，以使第一成分在流動方向上從第一成分源向所述後混合室前進；第二成分導出管，其圍繞所述第一成分導出管，以生成界定環形流動路徑的環形通路，以使第二成分在所述流動方向上從第二成分源向所述後混合室前進；軸向路徑端板，其擋住所述軸向流動路徑；預混合孔，其從所述軸向流動路徑延伸到所述環形流動路徑，接近所述軸向路徑端板；後混合孔，其從所述環形流動路徑延伸到所述後混合室，其中，沿所述流動方向，所述後混合孔位於所述預混合孔的下游；環形預混合室，其界定在所述預混合孔和所述後混合 孔之間的所述環形流動路徑中；環形流動路徑端板，其擋住所述環形流動路徑，接近所述後混合孔，其中，由於所述軸向流動路徑被所述軸向路徑端板擋住，沿所述軸向流動路徑向所述後混合室前進的第一成分在所述預混合孔離開所述軸向流動路徑並進入所述環形預混合室，以及由於所述軸向流動路徑被所述環形流動路徑端板擋住，沿所述環形流動路徑向所述後混合室前進的第二成分與進入所述環形預混合室的所述第一成分混合以形成預混合物，所述預混合物在所述後混合孔離開所述環形流動路徑並進入所述後混合室；以及混合介質，位於所述後混合孔的下游且接近所述後混合室，其中，所述軸向路徑端板、所述環形流動路徑端板、所述後混合室、所述後混合孔以及所述混合介質被設置在泡沫發生器單元中，所述泡沫發生器單元具有配置來連接到所述第一成分導出管之端面的多個臂。
14. 如申請專利範圍第13項所述的分配管組件，其中，所述泡沫發生器單元包括配置來連接到所述第二成分導出管之末端的軸向延長。
15. 一種分配管組件，其包括：後混合室；第一成分導出管，其提供界定軸向流動路徑的軸向通路，以使第一成分在流動方向上從第一成分源向所述後混合室前進； 第二成分導出管，其圍繞所述第一成分導出管，以生成界定環形流動路徑的環形通路，以使第二成分在所述流動方向上從第二成分源向所述後混合室前進；軸向路徑端板，其擋住所述軸向流動路徑；預混合孔，其從所述軸向流動路徑延伸到所述環形流動路徑，接近所述軸向路徑端板；後混合孔，其從所述環形流動路徑延伸到所述後混合室，其中，沿所述流動方向，所述後混合孔位於所述預混合孔的下游；環形預混合室，其界定在所述預混合孔和所述後混合孔之間的所述環形流動路徑中；環形流動路徑端板，其擋住所述環形流動路徑，接近所述後混合孔，其中，由於所述軸向流動路徑被所述軸向路徑端板擋住，沿所述軸向流動路徑向所述後混合室前進的第一成分在所述預混合孔離開所述軸向流動路徑並進入所述環形預混合室，以及由於所述軸向流動路徑被所述環形流動路徑端板擋住，沿所述環形流動路徑向所述後混合室前進的第二成分與進入所述環形預混合室的所述第一成分混合以形成預混合物，所述預混合物在所述後混合孔離開所述環形流動路徑並進入所述後混合室；以及混合介質，位於所述後混合孔的下游且接近所述後混合室，其中，所述軸向路徑端板、所述環形流動路徑端板、所述後混合室、所述後混合孔以及所述混合介質被設置在 泡沫發生器單元中，所述泡沫發生器單元為可從所述第一成分導出管和所述第二成分導出管移除的；以及其中，所述泡沫發生器單元包括用於連接所述第一成分導出管的端面之多個臂，且其中，至少一個預混合室被形成在兩個或多個臂的至少一部分之間。
16. 如申請專利範圍第15項所述的分配管組件，其中，所述多個臂包括徑向臺階部，配置來將所述軸向端板與所述第一成分導出管的末端間隔開。
17. 如申請專利範圍第16項所述的分配管組件，其中，所述多個臂還包括錐形外表面，配置來安裝到所述第二成分導出管的內部。
18. 如申請專利範圍第17項所述的分配管組件，還包括軸向延長，其中，所述多個臂從所述軸向延長延伸，且所述第二成分導出管的末端安裝在所述軸向延伸上。
19. 如申請專利範圍第18項所述的分配管組件，其中，所述泡沫發生器單元的外徑係實質上相同於所述第二成分導出管的外徑。