具有用于提供殘余回吸的可壓縮空氣入口室的泡沫分配泵的制作方法

本非臨時實用新型專利申請要求享有于2014年4月16日提交的題為“MINI PUMP WITH COMPRESSIBLE AIR INLET CHAMBER FOR PROVIDING RESIDUAL SUCK-BACK(具有用于提供殘余回吸的可壓縮空氣入口室的迷你泵)”的美國臨時發明專利申請No.61/980,235的優先權和權益，該申請作為整體以援引方式被并入本文。

技術領域

本發明大體涉及用于分配器和分配器系統的泵、再填充單元，且特別涉及具有用于提供殘余回吸的可壓縮空氣入口室的倒置式液體和泡沫泵，以及包括這種泵的可丟棄再填充/替換單元。

背景技術：

例如像液體肥皂和消毒劑分配器這樣的液體分配器系統在分配器致動時為使用者提供定量的液體。此外，有時期望例如通過將空氣注入液體中以產生液體和氣泡的泡沫狀混合物，而以泡沫的形式分配液體。一般來說，通常優選的是減少泵送裝置和發泡裝置在整個分配器系統中所占據的空間。這樣能夠使儲存液體的空間最大化，并具有其它優點。在分配一定劑量的泡沫之后，一些殘余泡沫仍停留在泵的出口噴嘴中。在很多倒置式泡沫分配器中，殘余泡沫變成液體從出口噴嘴滴落，造成分配器的下方一片狼藉。

技術實現要素：

本文公開了示例性分配器、泵和再填充單元。一種示例性再填充單元包括容器。容器包括頸部。泡沫泵被固定到頸部。泡沫泵包括液體泵室、可壓縮空氣入口室以及壓縮空氣入口，該壓縮空氣入口接納壓縮空氣，壓縮空氣具有大于環境氣壓的氣壓。可壓縮空氣入口室的體積小于用于產生一劑泡沫的空氣的體積。單向空氣入口閥被設置成靠近壓縮空氣入口。還包括活塞，且活塞在液體泵室之內可移動。活塞具有用于提供可移動密封件抵靠液體泵室的壁的液體密封構件和用于提供可移動密封件抵靠可壓縮空氣入口室的壁的空氣密封構件。液體泵室包括通到活塞的中心部內的液體出口。一個或多個開口延伸通過活塞壁，并提供從可壓縮空氣室到活塞的中心部的通道。一個或多個發泡元件位于活塞之內，出口位于活塞的遠端。

另一示例性再填充單元包括容器。容器具有頸部，該頸部位于容器的底部。泡沫泵被固定到頸部。泡沫泵具有液體泵室、壓縮空氣入口、位于壓縮空氣入口的下游的可壓縮空氣入口室、混合室和位于混合室的下游的一個或多個混合元件。當液體泵室的體積被減少時，液體流入混合室，壓縮空氣通過壓縮空氣入口、通過可壓縮空氣入口室、流入混合室以與流出液體泵室的液體混合。液體和壓縮空氣的混合物流過一個或多個混合元件并作為泡沫被分配。當液體泵室的體積增加時，可壓縮空氣入口室的體積增加并朝向可壓縮空氣入口室向上吸收殘余泡沫和/或液體。

另一示例性再填充單元包括具有頸部的容器和泡沫泵。泡沫泵具有活塞、液體泵室、可壓縮空氣入口室以及壓縮空氣入口，該壓縮空氣入口接納壓縮空氣，壓縮空氣具有大于環境氣壓的氣壓。還包括靠近空氣入口的單向空氣入口閥，用以允許空氣流入可壓縮空氣入口室并防止流體流出壓縮空氣入口。活塞在液體泵室和可壓縮空氣入口室之內可移動。活塞具有用于密封抵靠液體泵室的壁的液體密封構件和用于密封抵靠可壓縮空氣入口室的壁的空氣密封構件。液體泵室具有通到活塞的中央的液體出口。一個或多個開口延伸通過活塞壁，且提供從可壓縮空氣室到位于活塞的中央的混合室的通道。一個或多個發泡元件至少部分地位于活塞之內；以及出口，位于活塞的遠端。

附圖說明

參照下文的描述和附圖將會更好地理解本發明的以上的和其它的優點，附圖中：

圖1示出分配器100，分配器100具有空氣壓縮器和再填充單元，空氣壓縮器附接到分配器上，再填充單元包括容器、液體泵和空氣入口，再填充單元能夠被可釋放地連接到空氣壓縮器；

圖2示出根據一個實施例的再填充單元200，且示出用于盛放流體的容器202的一部分、以及處于初始(primed)或觸發(priming)位置的泵210；以及

圖3示出再填充單元200，且示出用于盛放流體的容器202的一部分、以及處于已分配或分配位置的泵210。

具體實施方式

圖1示出泡沫分配系統100的一個示例性實施例。泡沫分配系統100包括用于在泡沫分配器105中使用的可丟棄再填充單元110。可丟棄再填充單元110包括容器112，該容器連接到泵120。泵120包括壓縮空氣入口156。可丟棄再填充單元110可被放置在分配器105的殼體中，且壓縮空氣入口156被設置成可釋放地與空氣壓縮器150流體連通。

泡沫分配器系統100可為壁掛安裝式系統、柜臺安裝式系統、可隨處移動的非安裝式便攜系統或任何其它類型的泡沫分配器系統。泡沫分配器105包括空氣壓縮器150，該空氣壓縮器150被永久性地安裝到泡沫分配器105上。空氣壓縮器150包括空氣管道152，該空氣管道152具有連接器154，連接器154用于可釋放地連接到泵120的壓縮空氣入口156。可選地，連接器154可被固定到泵120的壓縮空氣入口156。在一個實施例中，連接器154是兩部分式連接器，且一部分連接到泵120而另一部分連接到空氣管道152。因此，可在不移除空氣壓縮器150的情況下，將再填充單元110和泵120從分配器殼體105上移除且丟棄。連接器154可為快速釋放式連接器、可釋放扣合式連接器、可釋放壓配合式連接器、或諸如像泡沫構件之類的密封構件，例如，泡沫構件被壓縮從而在空氣管道152與泵120的壓縮空氣入口156之間形成密封。

容器112構成液體儲槽114。液體儲槽114容納可丟棄再填充單元110和分配器殼體105(該分配器殼體容納再填充單元110)中的可發泡液體供應源。在多個實施例中，所容納的液體例如可為肥皂、消毒劑、清潔劑、殺菌劑或某些其它可發泡液體。在示例性的可丟棄再填充單元110中，液體儲槽114由可折疊容器112來形成，可折疊容器例如為柔性袋式容器。在其它實施例中，液體儲槽114可由剛性殼體構件形成，或可具有用于容納可發泡液體而不泄漏的任何其它合適構造。如果容器112不是可折疊的，則該容器可包括通氣孔(圖中未示出)以緩解容器112中逐漸增長的真空壓力。容器112可有益地為能夠再填充式的、可替換式的或既能夠再填充也能夠替換式的容器。在其它實施例中，容器112可為既不能夠再填充也不能夠替換式的容器。

在已安裝的可丟棄再填充單元110的儲槽114中所儲存的液體用盡，或已安裝的再填充單元110具有其它故障的情況下，已安裝的再填充單元110可從泡沫分配器系統100被移除。空的或失效的可丟棄再填充單元110因此可被包括充滿液體的儲槽114的新的可丟棄再填充單元110所替換。在可丟棄再填充單元110被替換時，空氣泵150仍保留在泡沫分配器系統100中。在一個實施例中，空氣泵150也能夠從分配器系統的殼體上被移除，且與可丟棄再填充單元110分離，從而可在不替換分配器105的情況下替換空氣泵150，或可選地有助于再填充單元110的移除和連接到再填充單元110。衛生密封將空氣泵150與泡沫泵120中的接觸液體的那些部分隔離，由此在泡沫泵120操作期間空氣泵機構不會接觸液體。該衛生密封可用如下文將詳細描述的單向閥來實現。

分配系統100的殼體還容納用以致動泡沫泵120的致動器160。致動器160通過聯動裝置162被連接到泡沫泵120。致動器160和聯動裝置162是概括地示出的，這是因為本領域普通技術人員將會認識到，泡沫分配器系統100中可采用多種不同類型的泵致動器、聯動裝置和傳動裝置。泡沫分配器系統的泵致動器可為任何類型的致動器，用于致動泡沫分配器系統100中的泡沫泵120，例如像手動柄、手動拉桿、手動推桿、手動旋轉曲柄、電致動式致動器或其它裝置。電子式泵致動器可額外地包括運動探測器164，以提供用于非接觸操作的免手動分配器系統。多種中間聯動裝置162將致動器160連接到分配器殼體105中的泡沫泵120，這些聯動裝置可包括齒輪、齒條、小齒輪等。示例性的泡沫泵120是“推動致動式”的泵。即是說，泵120通過向上推動噴嘴來分配泡沫。只要中間聯動裝置將運動轉變為對噴嘴170的向上作用力，外部致動器就可按任何方式操作。在一些實施例中，泡沫泵120包括彈簧，用以使噴嘴170返回其下方位置。在一些實施例中，致動器160將噴嘴170移動到其最下方位置。噴嘴170包括環形突起171、172，這些環形突起用于與聯動裝置162接合以移動噴嘴170。此外，噴嘴170具有用于分配泡沫的出口175，且分配器殼體105包括允許泡沫被分配給使用者的開口106。

空氣泵150包括空氣入口155，該空氣入口具有單向空氣入口閥156。單向空氣入口閥156允許空氣進入空氣泵150，以重新填充空氣泵150。在一些實施例中，空氣入口155位于殼體105的內部，以使得來自分配器殼體105內部的空氣被用來供給空氣泵150。使用來自殼體105內部的空氣，可有助于防止濕氣通過空氣入口155和空氣入口閥156進入空氣泵150。在一些實施例中，設有蒸汽阻擋層157。蒸汽阻擋層157允許空氣經過空氣入口并進入空氣泵150，但防止濕氣進入空氣泵150。一種適合的蒸汽阻擋層例如可為像這樣的編織式單向蒸汽阻擋層，其被設置為使得蒸汽不能進入空氣泵150。防止濕氣進入空氣泵150可防止霉菌和細菌在空氣泵內部生長且污染所分配的泡沫。術語“空氣泵”和“空氣壓縮器”在本文中可以互換使用，并具有相同含義，即其為用于提供壓力大于環境氣壓的壓縮空氣的裝置。

在一個實施例中，空氣泵150包括抗菌物質，這種抗菌物質被模制在空氣泵的殼體中。一種適當的抗菌物質含有銀離子和/或銅離子。可使用例如像玻璃、氧化物、磷酸銀這樣的銀耐火材料(silver refractory)。一種適當的可購買的產品是可從Thomson Research Associates，Inc獲得的Ultra-Fresh，SA-18。抗菌物質防止霉菌或細菌在空氣泵150的內部生長。

圖2和圖3是用于在示例性泡沫分配系統100中使用的包括泵210和容器202的再填充單元200的示例性實施例的局部剖視圖。容器202包括頸部204，泵210包括殼體211。殼體211包括環箍部212。環箍部212將泵210固定到容器202的頸部204。環箍部212可通過任何手段被固定到頸部204，例如像如圖所示的螺紋連接、扣合連接、粘合劑連接、焊接連接等。泵殼體211包括圓筒形壁213，該圓筒形壁至少局部地向上延伸到頸部204中。上壁214位于圓筒形壁213的上端處。一個或多個液體孔215位于上壁214中，且單向液體入口閥216被設置成靠近一個或多個液體入口孔215。單向液體入口閥216允許液體流入部分地由圓筒形壁213和上壁214形成的泵室220中。單向液體入口閥216可為任何類型的允許液體流入泵室220中并防止液體流出泵室220回到容器202內的閥。

泵殼體211包括下圓筒形壁219。壓縮空氣入口開口217被設置成穿過圓筒形壁219。空氣入口管道218圍繞空氣入口開口217。單向空氣入口閥280位于空氣入口管道218中。單向空氣入口閥280防止流體從泵210朝向壓縮空氣源(圖中未示出)流回，壓縮空氣源例如為圖1中示出的空氣泵150。泵殼體211還包括活塞止動件221，該活塞止動件將活塞250保持在泵殼體211中。

活塞250包括上部252，上部252構成液體泵室的一部分，并且活塞250包括與圓筒形壁213接合的圓筒形壓力密封件254。壓力密封件254可由與活塞250相同的材料或不同的材料制成。一個或多個液體出口開口256位于上部252的底板中。單向液體出口閥256被設置成靠近一個或多個液體出口開口256。單向出口閥256和液體出口開口256允許液體流出液體泵室220并進入位于活塞250的中央的混合室275中。

活塞250還包括下部260。下部260具有圓筒形壁，該圓筒形壁包括多個開口262，這些開口提供從位于下部260的外側上的可壓縮空氣入口室222進入混合室275的路徑。活塞250還包括例如像篩網274這樣的混合介質或發泡元件；篩網274位于混合室的下游，用以在空氣和泡沫液體的混合物中產生湍流。活塞250包括噴嘴部270，該噴嘴部具有用于與分配器的致動器接合的環形突出部271、272。

在活塞250上還設置有空氣壓力密封件264；空氣壓力密封件264與環形壁219接合，以形成可壓縮空氣入口室222。在一些實施例中，空氣壓力密封件264由與活塞250相同的材料制成，在一些實施例中，空氣壓力密封件264由不同材料制成并被固定到活塞250。

例如像彈簧這樣的偏置構件290將活塞朝向其如圖2所示的最下方位置偏置，而活塞止動件219防止活塞250進一步向下移動。在一些實施例中，不使用偏置構件290，而以致動器(圖中未示出)沿向上的分配方向和向下的觸發方向這兩個方向移動噴嘴270。

圖2示出了處于初始位置準備好分配一定劑量的泡沫的泵210。在操作期間，噴嘴270、相應地還有活塞250、被向上推動以分配泡沫。由于活塞250向上移動，液體壓力密封件254與圓筒形壁213接合，液體泵室220的體積被壓縮，將液體推動到混合室275。活塞250的下部260也向上移動。隨著活塞的移動，空氣壓力密封件264沿著圓筒形壁219移動，且可壓縮空氣室222的體積被壓縮，從而將少量空氣和任何殘余液體推送到混合室中。可壓縮空氣入口室222的體積小于為產生一次分配的泡沫所需要的空氣的體積。在活塞250向上移動的同時，來自空氣泵(圖中未示出)的壓縮空氣被迫穿過單向空氣入口閥280、通過空氣管道218、通過可壓縮空氣入口室222、通過開口262，而進入混合室275中。液體和空氣在混合室275中混合，且混合物被迫通過混合介質274并以泡沫的形式從噴嘴270中出來。

一旦分配循環已經完成，如圖3所示，活塞250被促使回到其如圖2所示的靜止位置或初始位置。隨著活塞250移動回到其靜止位置，液體被吸入液體室220。此外，隨著可壓縮空氣入口室222的體積擴大，混合室275、混合介質274和噴嘴270中的殘余泡沫和液體被朝向可壓縮空氣入口室222向上吸收，并在一些實施例中進入可壓縮空氣入口室222中。因此，在分配循環完成后，可壓縮空氣入口室222吸回泡沫分配器的殘余流體并防止其滴落。

雖然本發明是通過對多個實施例的描述來示出的，且同時這些實施例被描述地相當詳細，但申請人的意圖絕非要以任何方式將所附權利要求的范圍限定或限制到這些細節。多個額外的優點和改型對本領域技術人員而言是顯而易見的。而且，一個實施例中所描述的那些元件可容易地適用于其它多個實施例。所以，本發明就其較寬的多個方案而言，不應限于所描述和展示的特定細節、代表性設備和示例性實例。因此，可對這些細節有所偏離而不違背申請人的整體發明構思的精神和范圍。