用于稀释浓缩液和分配稀释后的浓缩液的分配器 |
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| 申请号 | CN201380065478.6 | 申请日 | 2013-10-18 | 公开(公告)号 | CN104853849A | 公开(公告)日 | 2015-08-19 |
| 申请人 | 高乔工业股份有限公司; | 发明人 | 尼克·E·恰瓦雷拉; 保罗·R·梅特卡夫; 斯科特·E·乌尔班; | ||||
| 摘要 | 公开了分配器的多个示例性 实施例 。一种示例性分配器是肥皂液或消毒剂分配器。该分配器包括壳体(102)。用于盛放浓缩肥皂液或消毒剂的可移除且可替换的浓缩液容器(302、902)位于壳体(102)之内。浓缩液 泵 (316)与浓缩液容器(302、902) 流体 连通。用于盛放液体的稀释剂容器也位于壳体(102)之内，且用于泵送稀释剂的稀释剂泵(382、901)也被包括。该分配器包括与浓缩液泵(316)和稀释剂泵(382、901)流体连通的混合室(338)。该分配器包括出口。当浓缩的肥皂液或消毒剂从浓缩液容器(302、902)被泵送时，其与从稀释剂容器被泵送的稀释剂混合，以形成稀释混合物。稀释混合物在分配器的出口(350)处被分配。 | ||||||
| 权利要求 | 1.一种肥皂液或消毒剂分配器，包括： |
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| 说明书全文 | 用于稀释浓缩液和分配稀释后的浓缩液的分配器[0001] 相关申请 [0002] 本申请主张享有于2013年3月6日提交的、名称为“DISPENSERS FOR DILUTING A CONCENTRATED LIQUID AND DISPENSING THE DILUTED CONCENTRATE”、序列号为13/787,416的美国非临时专利申请的优先权和权益，上述非临时专利申请主张享有于2012年10月19日提交的、名称为“DISPENSERS FOR DILUTING A CONCENTRATED LIQUID AND DISPENSING THE DILUTED CONCENTRATE”、序列号为61/716,066的美国临时专利申请的优先权和权益。这些申请以全文引用的方式被包含于本文中。 技术领域[0003] 一般而言，本发明涉及用于稀释浓缩液、且分配可用形式的稀释后的浓缩液的分配器，而更具体地，涉及在分配周期期间将浓缩液和稀释剂混合在一起并分配混合物的分配器。 背景技术[0004] 诸如液体皂和消毒剂分配器之类的液体分配器系统在分配器被致动时，就向使用者提供预定量的液体。此外，有时期望例如通过将空气注入到液体中从而形成液体和气泡的泡沫混合物，来分配泡沫形式的液体。一些分配器包括再充注单元，该再充注单元包括装满可用浓度的液体皂或消毒剂的容器、和用以泵送液体的泵。在分配周期期间，将泵致动来引起一定剂量的液体被分配。在泡沫分配器中，再充注单元典型地包括气泵，该气泵引起空气与液体在分配周期期间混合以形成被分配的泡沫。 发明内容[0005] 本文公开了多个分配器的示例性实施例。一个示例性的分配器是肥皂泡或消毒剂分配器。该分配器包括壳体。用于盛放浓缩的肥皂液或消毒剂的可移除且可替换的浓缩液容器位于壳体之内。浓缩液泵与浓缩液容器流体连通。用于盛放液体的稀释剂容器也位于壳体之内，且用于泵送稀释剂的稀释剂泵也被包括。分配器包括混合室，该混合室与浓缩液泵和稀释剂泵流体连通。分配器包括出口。当浓缩的肥皂液或消毒剂从浓缩液容器被泵送时，其与从稀释剂容器被泵送的稀释剂混合，以形成稀释混合物。稀释混合物在分配器的出口处被分配。 [0006] 分配器的另一示例性实施例包括浓缩液容器和浓缩液泵，该浓缩液容器用于盛放浓缩液，该浓缩液泵与浓缩液容器流体连通。分配器包括用于接纳稀释剂的入口。稀释剂泵与稀释剂入口流体连通。混合室可为处在稀释剂通道和浓缩液通道之间的交叉部，该混合室与浓缩液泵和稀释剂泵流体连通，且浓缩液和稀释剂混合在一起，以在混合室中形成稀释混合物。稀释混合物通道从混合室延伸到分配器的出口。示例性分配器包括气泵和气道，该气道与稀释混合物通道流体连通。混合介质位于混合室的下游。在操作过程中，稀释混合物与压缩空气混合，空气与稀释混合物流过混合介质，并作为泡沫在出口处被分配。 [0007] 另一示例性分配器包括用于盛放浓缩液的容器和用于泵送浓缩液的浓缩液泵。浓缩液通道从浓缩液泵延伸到混合室。分配器包括稀释剂入口和用于泵送稀释剂的稀释剂泵。稀释剂通道从稀释剂泵延伸到混合室。稀释剂通道的至少一部分邻近浓缩液泵送机构。稀释剂泵的移动引起浓缩液泵送机构的移动以泵送浓缩液。稀释剂和浓缩液在混合室中混合在一起并在位于混合室的下游的出口处分配。 附图说明 [0008] 参照下文的说明和附图，本发明的上述和其它特征和优点将被更好地理解，其中： [0009] 图1是用于将浓缩液与外部稀释剂混合并分配稀释后的浓缩液混合物的液体分配器的立体图； [0010] 图2是图1中的液体分配器在分配器壳体的侧部被移除后的主视图； [0011] 图3是用于稀释浓缩液并以泡沫形式分配稀释后的浓缩液混合物的分配器的剖面示意图，且分配器在停止位置被示出； [0012] 图4是被部分地致动的图3的分配器的剖面示意图； [0013] 图5是在致动位置的图3的分配器的剖面示意图； [0014] 图6是图3的分配器的泵送机构的在没有再充注单元的情况下的剖面示意图； [0015] 图7示出用作水源的固定装置(fixture)的示例性实施例； [0016] 图8是用于混合浓缩液与稀释剂并分配稀释后的混合物的液体分配器800的剖视图； [0017] 图9是在分配器中使用的混合浓缩液和稀释剂的双室瓶； [0018] 图10A示出一侧折叠且另一侧展开的可折叠式双室瓶，而图10B示出两室都被展开的可折叠式瓶。 具体实施方式[0019] 图1示出分配器100的示例性实施例。分配器100包括壳体102、致动器104和稀释剂入口110。优选地，稀释剂入口110连接到诸如像沐浴用固定装置、水槽用固定装置、便携式水源等这样的水源。图2示出安装有再充注单元202的图1的分配器的剖视图。再充注单元202容纳浓缩液，例如浓缩皂。再充注单元202连接到泵送系统205。在一个实施例中，泵送系统205泵送稀释剂和浓缩液，将两种液体混合在一起，向混合物添加空气，并通过出口206以泡沫形式分配混合物。泵送系统205通过托架210而被固定到壳体102。 [0020] 图3-图5示出用于稀释浓缩的混合物并以泡沫形式分配混合物的示例性分配器300和浓缩液再充注单元301的剖面示意图。图6示出分配器300的泵送机构的剖视图。 虽然分配器300被示出和描述为具有空气压缩机353，但是本发明的一些实施例并不包括空气压缩机353和相关部件。分配器300包括浓缩液再充注单元301和泵送机构351。 [0021] 再充注单元301包括用于盛放浓缩的发泡液体的容器302，该容器被固定到盖304。再充注单元301包括泵室314。泵室314由位于浓缩液入口阀312与浓缩液出口阀 320之间的区域来限定。入口阀312和出口阀320可为任何类型的单向止回阀。浓缩液泵室314包括圆筒形壳体315、活塞316和偏置构件318。在一些实施例中，偏置构件318是弹簧。活塞316包括环形凹槽317，该环形凹槽容纳密封构件319，密封构件例如为像O形环这样的密封构件。孔306穿过盖304通入泵室314中。致动器杆355穿过孔306。环形凹槽308容纳密封构件310，该密封构件围绕致动器杆355形成密封。致动器杆355的端部向上移动浓缩液活塞316以将浓缩液吸入泵室314，且偏置构件318向下移动活塞316以将浓缩液泵送至浓缩液泵室314之外。从浓缩液出口阀320延伸的是通向混合室338的通道 322。混合室338可容纳一个或多个挡板(图中未示出)。可选地，混合室可简单地为容纳稀释剂和浓缩液的那些通道的相交点。 [0022] 盖304包括第一环形突起307。第一环形突起307包括环形通路346，环形通路346保持密封构件348。盖304包括第二环形突起331。第二环形突起331包括环形通路 330，环形通路330容纳诸如像O形环这样的密封构件332。当再充注单元301连接到分配器300时，位于第一环形突起307与第二环形突起331之间的区域形成空气通道326的一部分。第二环形突起331的内部形成稀释剂通道324。此外，单向止回阀328位于第二环形突起331之内。第一环形突起307和第二环形突起331分别被装配在泵送机构351的第一插槽309和第二插槽311之内。 [0023] 盖304包括空气通道326，该空气通道包括单向阀340。单向阀340例如可为盘阀。盖304包括出口通道339、位于出口通道339中的混合介质344、和出口喷嘴350。混合介质 344可为混合筒(mixing cartridge)、一个或多个筛网、挡板、海绵或其它多孔介质。在操作期间，穿过通道326的空气流过单向阀340，通过一个或多个孔342进入通道339内，该空气在通道339处与在混合室338中形成的稀释的浓缩液混合物混合。空气和稀释的浓缩液混合物混合，而且被迫通过混合介质344，并以泡沫的形式被分配至出口350之外。 [0024] 泵送机构351包括本体352。本体352具有稀释剂入口384、液压泵室371、稀释剂泵室396、稀释剂通道392、空气通道387、空气压缩机底座360、稀释剂活塞397、致动器杆355、液压活塞372、多个止回阀368、389和388、浮动式球阀369、再充注执行阀336、以及多个密封构件368、377、379，这些将在下面更详细地描述。 [0025] 稀释剂源(例如水)连接到稀释剂入口384。在一个实施例中，将稀释剂供应到稀释剂入口384的稀释剂源是连接到固定装置(固定装置例如为类似于图7所示出和描述的那类喷淋头)的管364。在这样的实施例中，管364连接到配件365。配件365具有室382。位于室382之内的是浮动式球阀381。室382包括位于顶部的开口380A，且具有位于开口 380A中的单向止回阀380。单向止回阀380防止空气从开口380A进入室382。如果配件 365中存在空气，那么浮动式球阀381将不会被密封在开口380A中，这是因为配件365中的稀释剂高度将不会高到足以密封浮动式球阀381。因此，空气将通过单向出口阀380流至开口380A之外，直到稀释剂高度上升并密封浮动式球阀381为止。 [0026] 稀释剂穿过通道384，并通过开口386流入液压泵室371内，而且还流过单向止回阀388进入稀释剂泵室396内。在一些实施例中，仅当稀释剂泵室396中存在真空时，稀释剂才流过止回阀388。被捕获在液压泵室371中的空气通过开口368A逸出。单向止回阀368允许空气从液压泵室371逸出，但阻止大气中的空气进入液压泵室371。此外，浮动式球阀369阻止稀释剂通过开口368A按照以上关于配件365所描述的方式从液压泵室371逸出。 [0027] 至少部分地位于液压室371之内的是液压活塞372。活塞372包括活塞头374。活塞头374包括密封构件379，密封构件379位于环形凹槽378之内。密封构件379形成抵靠液压室371的内壁的密封。尽管密封构件379被示出为O形环，但是可使用任何类型的密封构件(例如刮片式密封件)。本体352包括开口373，活塞372的阀杆372A穿过该开口。位于开口372A之内的环形凹槽376容纳密封构件377，密封构件377形成围绕活塞阀杆372A的密封。诸如像弹簧这样的偏置构件370被放置在液压室371之内，用以向外偏置活塞372，以使得液压室371的体积扩展且稀释剂可流入液压室371内。 [0028] 至少部分地位于稀释剂泵室396之内的是活塞397。活塞397被偏置构件398偏置，以将稀释剂泵室396的体积扩展到扩展位置。活塞397中设置有环形凹槽394，且环形凹槽394容纳密封构件395。密封构件395抵靠稀释剂泵室396的壁形成密封。 [0029] 连接到活塞397的是致动器杆355。致动器杆355通过开口366A向上延伸穿过本体352。开口366A中设置有环形凹槽366，且环形凹槽366容纳密封构件367。密封构件367抵靠致动器杆355形成密封，以防止稀释剂流至液压室371之外。致动器杆355穿过空气通道387、穿过空气压缩机353的气室353A向上延伸，而且穿过顶板356的孔或开口357A延伸。孔357A包括环形通路357，环形通路357容纳密封构件357B。密封构件357B可为任何类型的密封构件，诸如为像O形环这样的密封构件。当再充注单元301被安装在分配器中并与泵送机构351配合时，致动器杆355在空气压缩机353的顶板356的上方延伸，并被向上装配至浓缩液泵室314中。扣环354被固定地装配在致动器杆355之上。扣环354可借助压配式连接件来安装。扣环354防止顶板356在致动器杆355上进一步向上移动，并引起气室353A随着致动器杆355向下移动而收缩。 [0030] 空气压缩机353包括波纹管358、偏置构件358A、一个或多个空气入口362、以及单向空气入口阀361。空气入口阀361例如可为柔性盘阀。此外，偏置构件358A可朝向空气压缩机室的扩展位置，来使空气压缩机室353A偏置。空气通道387从空气压缩机353、经过单向止回阀389、通过再充注单元301中的空气通道326、再经过单向阀340、进而通过孔342，而通往出口通道339内。 [0031] 稀释剂出口通道392从稀释剂泵室396、经过再充注执行阀336和再充注执行阀336中的孔336A、再经过止回阀331、进而通过通道324，而通往混合室338内。再充注执行阀336被偏置构件334偏置到关闭位置。因此，当不进行再充注时，再充注执行阀336被偏置到关闭位置。 [0032] 尽管泵送机构351和盖304已被示出和描述为单一部件，但是泵送机构351和盖304也可由多个部件组成。另外，这些部件可处在不同的位置、或通过不同的机构来操作。 例如，空气压缩机353可通过致动器来直接致动，该致动器使液压活塞372致动。在一些实施例中，不需要空气压缩机，且空气压缩机353可被整体移除。此外，连接到稀释剂入口364的稀释剂源可为外部源或固定装置(例如淋喷头或供水管线)，或可连接到位于分配器壳体中的容器。 [0033] 图6示出分配器300中的泵送机构351，没有再充注单元连接到该分配器，因此，再充注执行阀336被偏置到关闭位置。 [0034] 最好相对于图3-图6描述示例性分配器300的操作。再充注单元301被插在分配器泵送机构351上。在将再充注单元301插到分配器泵送机构351上之前，再充注执行阀336被偏置到关闭位置(图6)。当再充注单元301被适当地插入分配器300中时，第二圆筒形突起331接合再充注执行阀336，且将再充注执行阀336移动到打开位置(图1)。图1示出停止时的分配器300。在停止时，稀释剂通过管364流入配件365内，在该配件中空气通过单向止回阀380而被清除。此外，一旦稀释剂充满配件365，浮动式球阀381就会由于液面而上升并密封住开口380A。稀释剂通过通道384而流入泵送机构351。稀释剂通过开口386而流入液压泵室371，并穿过单向止回阀388流入稀释剂泵室396。进入液压室 371的空气通过开口368A和止回阀368逸出。一旦液压室371被稀释剂所充满，浮动式球阀369就密封住开口368A。在此阶段，分配器300被预充(primed)并准备好进行分配。当首先连接到稀释剂源(例如水容器这样的稀释剂源)时，系统可能需要通过致动器执行几个冲程，来使致动分配器系统300完成预充。 [0035] 图4示出正在被致动的分配器300。活塞372经过开口386向内移动，密封住液压室371、使其与稀释剂源断开。活塞372的连续的移动引起液压，这种液压通过在表面390上施加压力而向下移动活塞397，并通过稀释剂出口通道392、经过再充注执行阀336、再经过单向止回阀328、进而通过通道324而将稀释剂泵入混合室338内。此外，活塞397的移动引起致动器杆355的移动，致动器杆355使空气压缩机353压缩、且致动器杆355在浓缩液泵室314中向下移动。致动器杆355的移动允许偏置构件318将活塞316向下移动，以压缩浓缩液泵室314的体积，这样经过单向止回阀320、通过通道322来泵送浓缩液，且将浓缩液泵送至混合室338内。浓缩液和稀释剂在混合室338中混合在一起，以形成稀释的浓缩液混合物。由于气室353A的体积因致动器杆355向下移动而被压缩，所以空气被迫通过通道387、经过单向止回阀389、通过通道326、经过单向阀340、通过孔342而进入出口通道339内，空气与稀释的浓缩液混合物在出口通道339中混合并被迫通过发泡筒344。空气与稀释的浓缩液混合物被转化为丰富泡沫，这种丰富泡沫被分配至出口喷嘴350之外。 [0036] 当分配器致动器(图中未示出)移回或移出时，分别由于偏置构件370、偏置构件398和偏置构件358A，活塞372朝向其停止位置移回、活塞397移回其停止位置、且气室353A移回其停止位置。在本实施例中，全部三个偏置构件有助于所有上述部件的移动，这是因为这些部件是被机械式地或液压式地耦接在一起的。致动器杆355也向上推动活塞316。 活塞316的向上移动在浓缩液泵室314中造成真空，这样就从容器302经过单向止回阀312吸入浓缩液。稀释剂泵室396的体积扩展，引起稀释剂从稀释剂源经过单向止回阀388被吸入稀释剂泵室396内。 [0037] 如果对稀释剂入口384的稀释剂供应被切断或耗尽，且在液压泵室371中不存在任何稀释剂，那么致动器(图中未示出)的移动将不会使活塞372向内移动。这是因为若液压泵室371中没有稀释剂、且浮动式球阀369因此而没有密封住开口368A的话，活塞372的移动就会经过出口止回阀368将空气推送至开口368A之外，而不会使活塞397和致动器杆355移动。因此，如果没有稀释剂，那么分配系统300将不会试图进行分配。因为这样不会使浓缩液被分配到使用者的手上，而浓缩液能够引起刺激，所以这是特别有利的。 [0038] 可选地，浓缩液活塞316可容纳其自身的可与致动器杆355联动的致动杆，使得致动器杆355不进入浓缩液泵室314并接触浓缩液。因此，在这样一个实施例中，所有那些接触浓缩液的部件可与再充填单元301一起被移除。 [0039] 图7示出稀释剂源700。在该实施例中，稀释剂源700是固定装置。该示例性的固定装置包括延伸穿过淋浴壁702的淋浴管延伸部704。三通配件708被设置于沐浴管延伸部704与淋喷头706之间。三通配件708具有与淋浴管延伸部704和淋喷头706匹配的螺纹连接部。三通配件708的三通部容纳有单向止回阀710，用以防止液体从管714向上流动并流至淋喷头706之外。也可使用相似的连接和其它固定装置(例如水龙头)。稀释剂源的其它示例性实施例例如包括台下式水龙头连接、供水管线等。 [0040] 图8示出示例性的浓缩液分配器800的剖视图，该浓缩液分配器用于容器801中所供应的稀释剂。分配器800包括泵送机构805和出口喷嘴806。泵送机构805可与泵送机构351类似。然而，在该实施例中，稀释剂供应入口是一般性地示出的，且稀释剂入口384由稀释剂供应入口804来替换，该稀释剂供应入口连接到稀释剂容器801。稀释剂容器801容纳有例如像水这样的稀释剂。此外，稀释剂可为多种物质(例如像水和添加剂这样的物质)的组合物。添加剂可为与浓缩液反应的添加剂，或可为消毒剂或灭菌剂。此外，容器801可以是可重新充注式的。 [0041] 在一个实施例中，容器801可具有市售配件(图中未示出)，该市售配件允许使用者从例如像水龙头这样的供应源充注容器801，且随后倒置容器801，以在容器801被倒置时没有容器801的内容物溢出或逸出的情况下，将该容器插入分配器800中。分配器800包括浓缩液容器802，浓缩液容器802连接到泵送机构805。浓缩液容器802是可移除的和可替换的。泵送机构805可为单一部件、由多个部件组成，或可被构造为图3中的泵送机构351，使得与浓缩液或稀释的浓缩液接触的大多数部件(如果不是全部部件的话)能够与浓缩液容器802一起被替换。此外，容器801和/或容器802可包括一个或多个通气口(图中未示出)，以使空气能够替换从容器801、802被排出的液体。 [0042] 图9示出用于在分配器(图中未示出)中使用的双室瓶900，该双室瓶混合浓缩液和稀释剂。双室瓶900包括第一部分(第一室)901和第二部分(第二室)902，第一部分具有第一相关出口903，第二部分具有相关第二出口904。双室瓶900可包括一个或多个通气口(图中未示出)，以使各室通气。室901和902可以是可折叠的，或可通过泵送机构(图中未示出)来通气。双室瓶900的一个优点是这些室中的一个室902可在运送之前被充注浓缩液，而第二室901可在使用之前再由使用者来充注。因此，因为重量由于第二室902是空载运送而减少，所以与传统的装有马上即可使用液体的再充注单元相比，用于运送双室瓶900的成本较少。 [0043] 图10A示出可折叠式双室瓶1000的示例性实施例，该双室瓶被示出有一个室1001折叠而另一个室1002展开，图10B示出可折叠式双室瓶1000，其中的两个室1001、1002均展开。在图10A中，当室1003被折叠以进行运送时，浓缩液已被添加到室1002中。室1001包括出口1003，而室1002包括出口1004。出口1003也可被用来以稀释剂充注室1001。可折叠式双室瓶1000可减少运送重量和减少运送体积。使用者简单地拆开容器1000的包装，用稀释剂(例如水)充注室1001，并将容器安装在分配系统中。室1001和/或室1002可包括通气口(图中未示出)，以使空气能够替换从室1001、1002中排出的液体。可选地，室1001和1002可被构造成当液体被排出时折叠，并减少室1001、1002的内部体积。 |
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