具有用于提供残余回吸的可压缩空气入口室的泡沫分配泵的制作方法

本非临时实用新型专利申请要求享有于2014年4月16日提交的题为“MINI PUMP WITH COMPRESSIBLE AIR INLET CHAMBER FOR PROVIDING RESIDUAL SUCK-BACK(具有用于提供残余回吸的可压缩空气入口室的迷你泵)”的美国临时发明专利申请No.61/980,235的优先权和权益，该申请作为整体以援引方式被并入本文。

技术领域

本发明大体涉及用于分配器和分配器系统的泵、再填充单元，且特别涉及具有用于提供残余回吸的可压缩空气入口室的倒置式液体和泡沫泵，以及包括这种泵的可丢弃再填充/替换单元。

背景技术：

例如像液体肥皂和消毒剂分配器这样的液体分配器系统在分配器致动时为使用者提供定量的液体。此外，有时期望例如通过将空气注入液体中以产生液体和气泡的泡沫状混合物，而以泡沫的形式分配液体。一般来说，通常优选的是减少泵送装置和发泡装置在整个分配器系统中所占据的空间。这样能够使储存液体的空间最大化，并具有其它优点。在分配一定剂量的泡沫之后，一些残余泡沫仍停留在泵的出口喷嘴中。在很多倒置式泡沫分配器中，残余泡沫变成液体从出口喷嘴滴落，造成分配器的下方一片狼藉。

技术实现要素：

本文公开了示例性分配器、泵和再填充单元。一种示例性再填充单元包括容器。容器包括颈部。泡沫泵被固定到颈部。泡沫泵包括液体泵室、可压缩空气入口室以及压缩空气入口，该压缩空气入口接纳压缩空气，压缩空气具有大于环境气压的气压。可压缩空气入口室的体积小于用于产生一剂泡沫的空气的体积。单向空气入口阀被设置成靠近压缩空气入口。还包括活塞，且活塞在液体泵室之内可移动。活塞具有用于提供可移动密封件抵靠液体泵室的壁的液体密封构件和用于提供可移动密封件抵靠可压缩空气入口室的壁的空气密封构件。液体泵室包括通到活塞的中心部内的液体出口。一个或多个开口延伸通过活塞壁，并提供从可压缩空气室到活塞的中心部的通道。一个或多个发泡元件位于活塞之内，出口位于活塞的远端。

另一示例性再填充单元包括容器。容器具有颈部，该颈部位于容器的底部。泡沫泵被固定到颈部。泡沫泵具有液体泵室、压缩空气入口、位于压缩空气入口的下游的可压缩空气入口室、混合室和位于混合室的下游的一个或多个混合元件。当液体泵室的体积被减少时，液体流入混合室，压缩空气通过压缩空气入口、通过可压缩空气入口室、流入混合室以与流出液体泵室的液体混合。液体和压缩空气的混合物流过一个或多个混合元件并作为泡沫被分配。当液体泵室的体积增加时，可压缩空气入口室的体积增加并朝向可压缩空气入口室向上吸收残余泡沫和/或液体。

另一示例性再填充单元包括具有颈部的容器和泡沫泵。泡沫泵具有活塞、液体泵室、可压缩空气入口室以及压缩空气入口，该压缩空气入口接纳压缩空气，压缩空气具有大于环境气压的气压。还包括靠近空气入口的单向空气入口阀，用以允许空气流入可压缩空气入口室并防止流体流出压缩空气入口。活塞在液体泵室和可压缩空气入口室之内可移动。活塞具有用于密封抵靠液体泵室的壁的液体密封构件和用于密封抵靠可压缩空气入口室的壁的空气密封构件。液体泵室具有通到活塞的中央的液体出口。一个或多个开口延伸通过活塞壁，且提供从可压缩空气室到位于活塞的中央的混合室的通道。一个或多个发泡元件至少部分地位于活塞之内；以及出口，位于活塞的远端。

附图说明

参照下文的描述和附图将会更好地理解本发明的以上的和其它的优点，附图中：

图1示出分配器100，分配器100具有空气压缩器和再填充单元，空气压缩器附接到分配器上，再填充单元包括容器、液体泵和空气入口，再填充单元能够被可释放地连接到空气压缩器；

图2示出根据一个实施例的再填充单元200，且示出用于盛放流体的容器202的一部分、以及处于初始(primed)或触发(priming)位置的泵210；以及

图3示出再填充单元200，且示出用于盛放流体的容器202的一部分、以及处于已分配或分配位置的泵210。

具体实施方式

图1示出泡沫分配系统100的一个示例性实施例。泡沫分配系统100包括用于在泡沫分配器105中使用的可丢弃再填充单元110。可丢弃再填充单元110包括容器112，该容器连接到泵120。泵120包括压缩空气入口156。可丢弃再填充单元110可被放置在分配器105的壳体中，且压缩空气入口156被设置成可释放地与空气压缩器150流体连通。

泡沫分配器系统100可为壁挂安装式系统、柜台安装式系统、可随处移动的非安装式便携系统或任何其它类型的泡沫分配器系统。泡沫分配器105包括空气压缩器150，该空气压缩器150被永久性地安装到泡沫分配器105上。空气压缩器150包括空气管道152，该空气管道152具有连接器154，连接器154用于可释放地连接到泵120的压缩空气入口156。可选地，连接器154可被固定到泵120的压缩空气入口156。在一个实施例中，连接器154是两部分式连接器，且一部分连接到泵120而另一部分连接到空气管道152。因此，可在不移除空气压缩器150的情况下，将再填充单元110和泵120从分配器壳体105上移除且丢弃。连接器154可为快速释放式连接器、可释放扣合式连接器、可释放压配合式连接器、或诸如像泡沫构件之类的密封构件，例如，泡沫构件被压缩从而在空气管道152与泵120的压缩空气入口156之间形成密封。

容器112构成液体储槽114。液体储槽114容纳可丢弃再填充单元110和分配器壳体105(该分配器壳体容纳再填充单元110)中的可发泡液体供应源。在多个实施例中，所容纳的液体例如可为肥皂、消毒剂、清洁剂、杀菌剂或某些其它可发泡液体。在示例性的可丢弃再填充单元110中，液体储槽114由可折叠容器112来形成，可折叠容器例如为柔性袋式容器。在其它实施例中，液体储槽114可由刚性壳体构件形成，或可具有用于容纳可发泡液体而不泄漏的任何其它合适构造。如果容器112不是可折叠的，则该容器可包括通气孔(图中未示出)以缓解容器112中逐渐增长的真空压力。容器112可有益地为能够再填充式的、可替换式的或既能够再填充也能够替换式的容器。在其它实施例中，容器112可为既不能够再填充也不能够替换式的容器。

在已安装的可丢弃再填充单元110的储槽114中所储存的液体用尽，或已安装的再填充单元110具有其它故障的情况下，已安装的再填充单元110可从泡沫分配器系统100被移除。空的或失效的可丢弃再填充单元110因此可被包括充满液体的储槽114的新的可丢弃再填充单元110所替换。在可丢弃再填充单元110被替换时，空气泵150仍保留在泡沫分配器系统100中。在一个实施例中，空气泵150也能够从分配器系统的壳体上被移除，且与可丢弃再填充单元110分离，从而可在不替换分配器105的情况下替换空气泵150，或可选地有助于再填充单元110的移除和连接到再填充单元110。卫生密封将空气泵150与泡沫泵120中的接触液体的那些部分隔离，由此在泡沫泵120操作期间空气泵机构不会接触液体。该卫生密封可用如下文将详细描述的单向阀来实现。

分配系统100的壳体还容纳用以致动泡沫泵120的致动器160。致动器160通过联动装置162被连接到泡沫泵120。致动器160和联动装置162是概括地示出的，这是因为本领域普通技术人员将会认识到，泡沫分配器系统100中可采用多种不同类型的泵致动器、联动装置和传动装置。泡沫分配器系统的泵致动器可为任何类型的致动器，用于致动泡沫分配器系统100中的泡沫泵120，例如像手动柄、手动拉杆、手动推杆、手动旋转曲柄、电致动式致动器或其它装置。电子式泵致动器可额外地包括运动探测器164，以提供用于非接触操作的免手动分配器系统。多种中间联动装置162将致动器160连接到分配器壳体105中的泡沫泵120，这些联动装置可包括齿轮、齿条、小齿轮等。示例性的泡沫泵120是“推动致动式”的泵。即是说，泵120通过向上推动喷嘴来分配泡沫。只要中间联动装置将运动转变为对喷嘴170的向上作用力，外部致动器就可按任何方式操作。在一些实施例中，泡沫泵120包括弹簧，用以使喷嘴170返回其下方位置。在一些实施例中，致动器160将喷嘴170移动到其最下方位置。喷嘴170包括环形突起171、172，这些环形突起用于与联动装置162接合以移动喷嘴170。此外，喷嘴170具有用于分配泡沫的出口175，且分配器壳体105包括允许泡沫被分配给使用者的开口106。

空气泵150包括空气入口155，该空气入口具有单向空气入口阀156。单向空气入口阀156允许空气进入空气泵150，以重新填充空气泵150。在一些实施例中，空气入口155位于壳体105的内部，以使得来自分配器壳体105内部的空气被用来供给空气泵150。使用来自壳体105内部的空气，可有助于防止湿气通过空气入口155和空气入口阀156进入空气泵150。在一些实施例中，设有蒸汽阻挡层157。蒸汽阻挡层157允许空气经过空气入口并进入空气泵150，但防止湿气进入空气泵150。一种适合的蒸汽阻挡层例如可为像这样的编织式单向蒸汽阻挡层，其被设置为使得蒸汽不能进入空气泵150。防止湿气进入空气泵150可防止霉菌和细菌在空气泵内部生长且污染所分配的泡沫。术语“空气泵”和“空气压缩器”在本文中可以互换使用，并具有相同含义，即其为用于提供压力大于环境气压的压缩空气的装置。

在一个实施例中，空气泵150包括抗菌物质，这种抗菌物质被模制在空气泵的壳体中。一种适当的抗菌物质含有银离子和/或铜离子。可使用例如像玻璃、氧化物、磷酸银这样的银耐火材料(silver refractory)。一种适当的可购买的产品是可从Thomson Research Associates，Inc获得的Ultra-Fresh，SA-18。抗菌物质防止霉菌或细菌在空气泵150的内部生长。

图2和图3是用于在示例性泡沫分配系统100中使用的包括泵210和容器202的再填充单元200的示例性实施例的局部剖视图。容器202包括颈部204，泵210包括壳体211。壳体211包括环箍部212。环箍部212将泵210固定到容器202的颈部204。环箍部212可通过任何手段被固定到颈部204，例如像如图所示的螺纹连接、扣合连接、粘合剂连接、焊接连接等。泵壳体211包括圆筒形壁213，该圆筒形壁至少局部地向上延伸到颈部204中。上壁214位于圆筒形壁213的上端处。一个或多个液体孔215位于上壁214中，且单向液体入口阀216被设置成靠近一个或多个液体入口孔215。单向液体入口阀216允许液体流入部分地由圆筒形壁213和上壁214形成的泵室220中。单向液体入口阀216可为任何类型的允许液体流入泵室220中并防止液体流出泵室220回到容器202内的阀。

泵壳体211包括下圆筒形壁219。压缩空气入口开口217被设置成穿过圆筒形壁219。空气入口管道218围绕空气入口开口217。单向空气入口阀280位于空气入口管道218中。单向空气入口阀280防止流体从泵210朝向压缩空气源(图中未示出)流回，压缩空气源例如为图1中示出的空气泵150。泵壳体211还包括活塞止动件221，该活塞止动件将活塞250保持在泵壳体211中。

活塞250包括上部252，上部252构成液体泵室的一部分，并且活塞250包括与圆筒形壁213接合的圆筒形压力密封件254。压力密封件254可由与活塞250相同的材料或不同的材料制成。一个或多个液体出口开口256位于上部252的底板中。单向液体出口阀256被设置成靠近一个或多个液体出口开口256。单向出口阀256和液体出口开口256允许液体流出液体泵室220并进入位于活塞250的中央的混合室275中。

活塞250还包括下部260。下部260具有圆筒形壁，该圆筒形壁包括多个开口262，这些开口提供从位于下部260的外侧上的可压缩空气入口室222进入混合室275的路径。活塞250还包括例如像筛网274这样的混合介质或发泡元件；筛网274位于混合室的下游，用以在空气和泡沫液体的混合物中产生湍流。活塞250包括喷嘴部270，该喷嘴部具有用于与分配器的致动器接合的环形突出部271、272。

在活塞250上还设置有空气压力密封件264；空气压力密封件264与环形壁219接合，以形成可压缩空气入口室222。在一些实施例中，空气压力密封件264由与活塞250相同的材料制成，在一些实施例中，空气压力密封件264由不同材料制成并被固定到活塞250。

例如像弹簧这样的偏置构件290将活塞朝向其如图2所示的最下方位置偏置，而活塞止动件219防止活塞250进一步向下移动。在一些实施例中，不使用偏置构件290，而以致动器(图中未示出)沿向上的分配方向和向下的触发方向这两个方向移动喷嘴270。

图2示出了处于初始位置准备好分配一定剂量的泡沫的泵210。在操作期间，喷嘴270、相应地还有活塞250、被向上推动以分配泡沫。由于活塞250向上移动，液体压力密封件254与圆筒形壁213接合，液体泵室220的体积被压缩，将液体推动到混合室275。活塞250的下部260也向上移动。随着活塞的移动，空气压力密封件264沿着圆筒形壁219移动，且可压缩空气室222的体积被压缩，从而将少量空气和任何残余液体推送到混合室中。可压缩空气入口室222的体积小于为产生一次分配的泡沫所需要的空气的体积。在活塞250向上移动的同时，来自空气泵(图中未示出)的压缩空气被迫穿过单向空气入口阀280、通过空气管道218、通过可压缩空气入口室222、通过开口262，而进入混合室275中。液体和空气在混合室275中混合，且混合物被迫通过混合介质274并以泡沫的形式从喷嘴270中出来。

一旦分配循环已经完成，如图3所示，活塞250被促使回到其如图2所示的静止位置或初始位置。随着活塞250移动回到其静止位置，液体被吸入液体室220。此外，随着可压缩空气入口室222的体积扩大，混合室275、混合介质274和喷嘴270中的残余泡沫和液体被朝向可压缩空气入口室222向上吸收，并在一些实施例中进入可压缩空气入口室222中。因此，在分配循环完成后，可压缩空气入口室222吸回泡沫分配器的残余流体并防止其滴落。

虽然本发明是通过对多个实施例的描述来示出的，且同时这些实施例被描述地相当详细，但申请人的意图绝非要以任何方式将所附权利要求的范围限定或限制到这些细节。多个额外的优点和改型对本领域技术人员而言是显而易见的。而且，一个实施例中所描述的那些元件可容易地适用于其它多个实施例。所以，本发明就其较宽的多个方案而言，不应限于所描述和展示的特定细节、代表性设备和示例性实例。因此，可对这些细节有所偏离而不违背申请人的整体发明构思的精神和范围。