固体产品分配器的制造方法

固体产品分配器的制造方法
【专利摘要】用于分配固体产品在流体中的溶液的方法和装置。一种独立式装置，其包括流体通过而进入的入口部，所述流体在里面接触和溶解所述产品以形成溶液的反应部，以及所述溶液由此离开所述装置的出口部。流体可以由单一方向或更多个方向和由顶部或底部遭遇所述产品。所述装置可以包括用于使流体流到所述固体产品的所需部分的流体转移装置。所述装置可以构造为用以容纳特定形状的固体产品，并且可以包括盖子或闸门，以防止流体不合期望地接触所述产品。
【专利说明】
固体产品分配器
【背景技术】
[0001]将固体产品溶解在流体中而形成的溶液，长期以来为人所知，并已用于许多应用场合。相应地，形成溶液的装置已被开发，以便生成期望的溶液而无需手动地生成这些溶液。与手动地生成相反，流体被提供给所述装置，溶液在其中形成，然后流出所述装置。这种装置可以被用于生成清洁和消毒溶液或其它所需的溶液。
[0002]许多这样的形成溶液的装置的已为在线系统，其中，所述装置被固定地连接到流体供应器。在这样的装置中，流体将流过所述装置，无论溶液合乎需要与否。为了防止不需要的溶液的形成，产品必须从装置中移除，以消除混合的机会，或需为流体另选路线。不断地移除和更换固体产品进入所述装置对用户而言可能是乏味和恼人的任务，另选流体流动路线可能是针对系统的昂贵和/或不方便的修改。
[0003]此外，在饮用水供应器的情况下，可能有必要防止溶液流回供水器，因为所述溶液可能是危险的，不可耗用。因此，许多以前的形成溶液的装置需要某种防回流装置，以防止形成的溶液通过所述装置回流入供水器。但是，这种防回流装置，对于形成溶液的装置的设计结构而言，增大了成本和复杂性。

【发明内容】

[0004]本发明的一些实施例涉及用于在流体中将固体产品溶解以便生成溶液和分配溶液的方法和分配器。分配器通常是独立的，并且可以包括流体转移装置，可将流体供给所述转移装置。所述分配器可以包括产品导向件，用以接纳所述固体产品。在一些实施例中，产品导向件可以环绕固体产品的一定高度，例如，当产品在产品导向件中沿竖向设置时。产品导向件可以包括用于包围一部分固体产品的壁。流体转移装置可将入射流体引导到反应部，在那里它遇到固体产品的至少一部分。在反应部中，流体溶解所述产品并形成溶液。所述溶液然后通过(例如)出口部和输出排流口而排出所述装置。
[0005]在一些实施例中，所述流体转移装置被设置在固体产品上方并且与产品导向件相联接。流体转移装置可构造成用以将输入流体围绕产品导向件的外部朝固体产品的基部转移。所述分配器可以包括设置在分配器的外壁和产品导向件之间的竖向通道，所述流体可以通过所述通道被转移。在一些实施例中，竖向通道可大体上围绕产品导向件的壁的整个外表面延伸。在另一些实施例中，流体转移装置可以被构造为用以完全地或几乎完全地围绕所述流体转移装置的周边而分散流体。在这些实施例中，流体可以被引导通过竖向通道和接触固体产品的基部的全部周边侧部。流体可从竖向通道向内流动，溶解所述产品，以生成溶液，并通过中心输出排流口而排出分配器。
[0006]在另外一些实施例中，转移装置可构造为用以引导流体到设置在固体产品下方的填充室。在这些实施例中，流体淹没填充室，并通过在所述反应部的基部中的孔向上流动进入反应部。流体接触并溶解固体产品的基部，以形成溶液，所述溶液淹没反应部，其可由壁包围。一旦溶液充满反应部达到壁的顶部，它就溢出，流入环形输出通道并流到输出排流
□ O
[0007]流体转移装置可以可替代地构造为用以将流体引导至固体产品的顶表面。例如，转移装置可以构造为用以将入射流体传送至转移装置中的一系列孔，使得流体可流过所述孔并且与固体产品的顶表面相接触。可以设计孔的形状、尺寸和位置，以适应所需流型。
[0008]分配器的某些实施例可以包括用于防止流体不合期望地流向固体产品的盖子。在一些实施例中，盖子可呈环形形状，以便大体上覆盖围绕产品导向件的竖向通道，以便使流体不直接加到竖向通道上而是首先加到所述流体转移装置上。盖子可以包括设置在流体转移装置上的格栅。格栅可以被设计为使得流体可以通过该格栅而施加至流体转移装置，但该格栅防止流体从所述流体转移装置溅出分配器。
[0009]分配器可以包括把手，其用以将分配器固定到支承元件。把手可以是由加载有弹性力(或弹簧力)的，以便将挤压力施加在把手和分配器本体的一部分(例如外壁)之间的支承元件上。所述分配器可以包括形成在外壁中并且靠近所述把手的突出部。在一些实施例中，分配器可以包括凹口，该凹口介于外壁和突出部之间，其意味着用以容纳支承元件的唇缘或边缘。突出部和/或把手可以包括高摩擦表面，用于接合所述支承元件的一部分，以增大分配器的接合部分和支承元件之间的摩擦系数。凹口和/或高摩擦表面可以起作用以向分配器(当其由支承元件支承时)提供稳定性。
[0010]本发明的各种实施例可以使得所分配溶液具有不同的性质。不同的构造导致流体以不同的能量和流型冲击固体产品。将用于特定应用场合的实施例可根据所需的性质例如高浓度或在一段时间内保持一致的浓度来选择。用于分配固体产品的方法和装置落入本发明的范围之内。本发明的一个或更多个例子和实施例的细节在附图和以下描述中阐释。其它特征、目的和优点将由说明书和附图以及由本发明的权利要求书而变得更为显明。
【附图说明】
[0011 ]图1A示出了本发明的一个实施例的立体图。
[0012]图1B示出了类似于图1A中所示的那一个的、本发明的一个实施例的俯视图。
[0013]图1C示出图1B的实施例的截面视图，是在图1B中1-1线截取的。
[0014]图2和3示出本发明的替代实施例。
[0015]图4A不出了本发明的一个实施例的俯视图。
[0016]图4B示出了本发明的一个实施例的正视图。
[0017]图4C是本发明的一个实施例的截面立体图，是在图4A中4-4线截取的。
[0018]图5A是本发明的一个替代实施例的立体图。
[0019]图5B是图5A的本发明的实施例的俯视图。
[0020]图5C是本实施例的截面视图，是在图5B中5-5线截取的。
[0021 ]图6是类似于图5C中所示那个的产品分配器的截面视图。
[0022]图7A是产品分配器的一个实施例的立体图。
[0023]图7B是如取自图7A中框7的、分配器的一个实施例的把手的视图。
[0024]图7C是如图7A中所示那个的分配器的俯视图。
[0025]图7D是图7C的实施例的截面视图，是在7-7线截取的。
[0026]图8是分配器的立体图，在所述分配器中流体被加到固体产品的顶表面上。
【具体实施方式】
[0027]本发明的目的是产生一种用于生成适当浓度的溶液的、易于使用、具有成本效益且可重复的装置。本发明的实施例被设计以分配由固体产品和入射流体(例如水)形成的溶液。固体产品可以包括许多不同的产品，其包括但不限于消毒剂、洗涤剂或地板护理产品，因为本发明的许多应用可能涉及生成用于清洗过程的溶液。在许多情况下，出于成本、性能甚或监管的原因，期望获得和维持一定浓度的溶液。
[0028]图1A示出了本发明的一个实施例的立体图。此固体产品分配器100的实施例包括入口部102 (其接纳入射流体)、反应部104 (其中所述流体遭遇固体产品)和出口部106 (上述二者形成的溶液由该出口部分配)。反应部包括用于在流体中溶解以生成溶液的固体产品112。流体通过加到入口部102而被引入所述实施例中。从所述入口部，它流入反应部，在那里它与固体产品接触。流体溶解固体产品112的接触部，所述固体产品然后溶解到流体中，由此生成溶液。所述溶液继续通过反应部流到出口部，在那里它由本发明分配出去。图1A中所示的本发明的实施例还包括产品导向件110，其至少部分地被容纳在反应部内，并构造为用以保持所述固体产品。本发明的一些具体实施例可以被设计为用以保持特定的产品，其可以特定的限定方式而成形。因此，各种实施例的产品导向件可以独特地成形，以便接纳特定的固体产品。
[0029]虽然图1A示出的产品112和产品导向件110是五边形的，然而它们也可同样由任何其它的形状(例如三角形、六边形或矩形)构成。在本发明的一些实施例中，固体产品的形状能够代表固体产品本身。例如，五边形产品可以包括洗涤剂，六边形产品可以包括消毒剂，方形产品可以包括地板护理产品。相应地，本发明的不同实施例可以用于不同的预期应用场合，因为产品导向件的形状可以代表所预期使用的产品。本发明的另一些实施例可以包括产品锁定，其可以防止误用不正确的形状的产品，从而防止误用不正确的组合物。本发明的一些实施例可以包括各种材料，例如金属、塑料、复合材料等。另外的一些实施例可以包括聚丙烯。
[0030]图1B示出了类似于图1A中所示那个的、本发明的一个实施例的俯视图。示出的是入口部102、反应部104和出口部106，以及产品导向件110和固体产品112。图1C示出图1B的实施例的截面视图，是在图1B中1-1线截取的。如图所示，本实施例还包括导入斜坡114，其作为入口部102的一部分，使得入射到入口部102的流体冲击导入斜坡114。流体然后流下导入斜坡114，流入反应部104。导入斜坡114可以提供一种表面，该表面取向成与入射到入口部102的流体成一定角度。在这种情况下，角度关系可以使流体的不合期望的飞溅(无论是溅出分配器还是溅到固体产品112上)得以最小化。此外，导入斜坡可以包括纹理化表面，以促使入射流体随着其向着反应部行进而散开。一些实施例还可以包括闸门116，以至少防止入射流体不合期望地飞溅到产品112的表面上。在一些实施例中，闸门可以另外提供入口部和反应部之间的边界。在其它一些实施例中，闸门可以另外调节入口部和反应部之间的流体的流率(rate of flow)，并且可以按高度来调整，以改变流率。
[0031]在本发明的某些实施例中，分配器可以包括粧子122，在图1C中示出，这些粧子位于分配器的底表面上，用以当流体流过各粧子之间的空间时，将固体产品112支承在反应部104的底板上方。理想情况下，在操作中，与流体的深度相比，粧子122较短，使得流体当其流过粧子122时将至少接触固体产品112的一部分。高粧子112比短粧子122将产品更高地托举在分配器的基部上，从而将产品112托举起来进一步脱离流体而改变它们之间的表面接触量。粧子高度可以在实验室或工厂被优化，然后再实施到分配器中，使固体产品112和流体之间相互作用的期望量可以视具体入射流体流率或其特定范围而定。可调节的或可互换的粧子也可以在考虑之列，其使得最终用户能够改变粧子122的高度。粧子122也可以被固定到粧板上，该粧板本身可以由用户完全更换。粧子的数目或面积密度可能因实施例而异;然而应当理解，粧子的数量减少将导致每个粧子的表面积上的固体产物的质量增大，有可能造成固体产品112朝粧子122下沉和将其嵌入粧子中间的危险。但是，太多的粧子122可能抑制流体流过分配器的能力。流体在流经粧子122和与固体产品112接触后，可以离开分配器:通过出口部106经由开口到分配器之外。
[0032]图2和3示出本发明的替代实施例。图2的分配器包括可以关闭的盖224，其在关闭时覆盖反应部204内的固体产品。在一些实施例中，所述盖覆盖固体产品的顶部和朝向入口部202的侧面，从而使其免于不合期望地暴露于入射流体(所述入射流体例如是从入口部202飞溅的或源自不正确地操作所述分配器)。盖224可以由连接装置(如铰链226或本领域中已知的其它连接方法)连接到分配器，或者其也可以是可从分配器完全移除的。图3示出无盖的本发明的实施例，但还包括防溅罩318。防溅罩318结合闸门316起作用，以通过阻断本来可能飞溅起来并越过闸门的流体，而防止流体与固体产品的不合期望的接触。
[0033]在形成的溶液中的固体产品的浓度取决于几个因素。流体温度和流率，以及接触流体的固体产品的量和它们之间任何特定化学要素，可能影响溶液的浓度。所需的浓度可能因应用场合而异，但有利的是能够达到并且保持所期望的浓度。因此，在一些实施例中，优选的是，固体产品在整个底表面上被流体均匀地溶解。这可能是有利的，因为不均匀的溶解会导致固体产品上的表面变形，从而导致暴露于入射流体的表面积的变化。这进而会导致溶液中固体产品浓度的不合期望的变化。
[0034]图4A和4B示出本发明的实施例，其包括旨在生成和/或保持固体产品大体上在整个单一表面上均匀溶解的组件。图4A示出了本发明的一个实施例的俯视图。如图1C中所示的实施例的情况那样样，图4A的实施例包括分配器底表面上的粧子422，然而，可以看到，这些粧子422朝着入口部延伸到闸门416(该闸门围挡住固体产品)的周界以外，从而在分配器中提供这样的粧子，其不支承固体产品，而是处于产品的“上游”。当流体经由入口部进入分配器和最初入射到粧子422的前表面上时，可以生成湍流，从而导致入射流体的向上位移。假若固体产品412将位于这些粧子之上，所述向上移动流体可能与产品接触，并导致不均匀的和/或不合期望的侵蚀。因此，在本实施例中，粧子422延伸到用以保持固体产品的那个区域以外，从而，这种与所述粧子的初始接触、及其导致的湍流和潜在的向上位移，可以在流体触及产品之前发生，使得流体在触及产品之前可以达到稳态流型。在本实施例中，有三排粧子422位于入口部和闸门的最近点之间。
[0035]在另一些情况下，在分配器内流体动力学特性可能会导致在反应部宽度方向上的流率不均匀。在一些情况下，例如，相比于中心部位，分配器的边缘附近的产品侵蚀更迅速，可以假定或许更快的、优选的流体流动是围绕边缘而进行的。图4B示出了用于帮助搞定这种非均匀性的本发明的一个实施例的正视图。示出的是分配器的出口部406，溶液从那里被分配出去。通过出口部406，可以看见这些粧子422，也可以看见的是分配器的反应部的基部，在这里被称为舱壳(hull)428;然而，舱壳并非必须局限于反应部的基部。在本实施例中，舱壳428包括V形舱壳428a，因为其截面类似于字母“V”形。V形舱壳428a的作用是在流体流经反应部时将更多流体从分配器的边缘拉向中间。这可以减少上文中所描述的靠近边缘侵蚀加剧现象，从而导致固体产品的整个底表面溶解过程更均匀，增大操作过程中维持所需浓度的可能性。本领域技术人员可以理解的是，在此示出的舱壳的“V”形并不是能够用于实现这样的过程的唯一形状。可以设想其它舱壳形状，诸如“U”形、抛物线形、或任何可以使一些流体离开边缘流向从入口到出口的中心通路的其它形状。
[0036I图4c是包括图4A和4B中所示特征的本发明一个实施例的截面立体图，截面是在线4-4截取的。在本实施例中，流体进入包括导入斜坡414的入口部402。流体接触和流下导入坡道414，其引导流体沿着分配器的底部朝粧子422流动。流体接触第一系列粧子422，这可以在流体中导致湍流。然而，据推测，在流体已经通过了第一系列粧子422后，所导致的大部分湍流会大幅消退，导致过了此点即大体上呈稳态流体流动。在一些实施例中，此第一系列粧子包括至少三排粧子，以提供足够长的流路供流体流动达到稳定状态。过了第一系列粧子422，流体理想地稳态流过闸门416下的间隙420并且进入由产品导向件包围的区域，其构造成用以将固体产品保持在其粧子422顶部。固体产品在产品导向件410中就位，流体接触固体产品并且侵蚀它，形成产品在流体中的溶液。溶液然后流至出口部406，在那里它离开分配器。如图4c中所示的那一个实施例还可以包括舱壳(诸如上述V形舱壳428a)，以帮助均匀溶解地固体产品。虽然图4c的反应部被设计成用以保持一种特定形状的产品，可以理解的是，与图4c所示的那一个实施例类似的另一些实施例可以构造为用以接纳不同形状的产品O
[0037]虽然至此描述的附图中所示的实施例特色为流体大体上沿一线性方向流动，本发明的另一些实施例也可以包括其它流型。例如，流体可以通过入口部进入分配器并沿第一方向流入反应部，进而沿着第二方向(其不同于第一方向)流出出口部。本领域技术人员可以理解，许多构造方式落入本发明的范围内。另一种这样的替代性的构造方式在下文中描述。
[0038]图5A、5B和5(:示出了本发明的又一实施例，其包括入口部502、反应部504和出口部506 ο图5A是本发明的一个实施例的立体图，示出了入口部502、反应部504和出口部506。图5B是图5A的本发明的实施例的俯视图，而图5C是所述实施例的截面视图，是在图5B的5-5截取的。在本实施例中，流体经由入口部502被接纳，在那里其接触导入斜坡514。流体流下斜坡514并进入由壁534形成的环形通道532。所述流体无处可以流动而集聚于环形通道532中，导致液面上升。一旦液面已达到壁534的高度，加入到入口部502的额外的流体将使环形通道532中的流体漫过壁534并流入分配器的反应部504。流体在容纳着固体产品的产品导向件510的约束下流动，所述固体产品由粧子522的组合支承。流体流经粧子522，与此同时接触至少一部分支承在其上的固体产品。流体侵蚀产品，然后产品与流体形成溶液。最后溶液经由输出排流口 536流出分配器的出口部506。重要的是输出排流口 536应足够大，使得流出分配器的流量能足够大，以免液面上升而接触固体产品512的更多表面或淹没分配器。
[0039]上述的实施例使得流体能够冲击固体产品的每一侧，因为流体将均匀地填满环形通道并且溢出并流向产品的全部各个侧面，假设壁的高度是均匀的话。这与前面实施例的大体上一维流型形成对照，并可有助于实现整个固体产品上更为均匀的溶解型式。虽然图5C的实施例建议采用圆形(环状)通道，也可以使用其它的形状。如上所述，各种固体制品可以以各种限定的方式被成形，因此，可以这样:为了接纳特定的所需产品，通道和/或形成通道的壁可以制成类似于所需产品的形状，或设置为任何其它形状。
[0040]类似于图5A-5C中所示的那些个的实施例可以修改为大体上反向进行操作。图6是类似于图5C中所示那个的产品分配器的截面视图。图6示出分配器600，其包括可类似于相对于图5C描述的那个的壁634所包围的产品导向件610。分配器600可以包括用以接纳流体的入口部602。在一些实施例中，分配器600可以包括配置成按照分配器600的设计引导流体流动的流体转移装置640。在所示的实施例中，来自入口部602的流体由流体转移装置640引导到填充室642。在操作过程中，流体可在填充室642集聚，直到它到达反应部604中的孔644。
[0041 ] 一旦流体充满填充室642至孔644，流体就可开始经由孔642进入反应室604。虽然在图6中未示出，反应室604可以被构造为用以保持通用的或者(在一些实施例中)特别的固体产品。类似于先前描述的实施例，产品可以通过一系列粧子622来支承，所述粧子使得流体能够穿过其和在产品下流动以溶解产品，并生成溶液。在图6的说明性实施例中，从填充室642来的流体可在粧子之间流动并溶解所述产品，并在反应部604中形成溶液。在一些实施例中，当流体继续进入反应部604时，所形成溶液流经产品导向件610下间隙620，且溶液的液面上升，直至达到壁634的高度。
[0042]当溶液到达壁634的高度，它可以漫过壁，而进入环形输出通道632(其类似于图5C中的环形通道532)。在一些实施例中，环形输出通道632构造为用以引导其中的所有溶液到输出排流口 636ο在一些实施例中，输出排流口 636位于分配器600的与入口部602相对的一侧，并且可以设置成排放到例如水槽或桶中。
[0043]根据某些实施例的另一分配器在图7A-7D中示出。图7A是产品分配器的一个实施例的立体图。在图7A中所示的分配器700包括围绕分配器700的内部的外壁754和用以接纳流体的入口部702。入口部702可以包括环形盖750，流体可以通过所述盖而被引导。在一些实施例中，环形盖750可以被设置在流体转移装置上，流体转移装置可以引导入射流体到固体产品。在一些实施例中，如下面进一步描述的，环形盖750可以被布置为需要被引导到环形盖750的开口的流体接触流体转移装置。如图7A所示，盖750可以包括格栅751，入射流体通过所述格栅而被引导。在使得入射流体能够被引导从分配器700外流过环形盖750的同时，格栅751可以防止流体不合期望地溅出分配器700。盖750可经由铰链726被固定到分配器700，所述铰链使得盖750能够被打开。盖750可以通过锁闩752确保关闭，防止其不合期望地打开。
[0044]在一些实施例中，分配器700包括把手748。把手748可以被用来支持由人或其它安装对象保持的分配器700。把手748可经由铰链726附着到分配器700。在一些实施例中，环形盖726和把手748经由相同的铰链结构的不同部分连接到分配器700。例如，在一些实施例中，把手748可相对于所述分配器700被加载以弹性力，需要足够的作用力(例如，大于5-10镑，在一些实施例中大于5-20镑)转动把手748底部使之离开分配器700。在这样的实施例中，分配器700可由用加载有弹性力的把手固定到某表面上。环形盖750可附连到相同于把手748而不被加载有弹性力的结构上。在一些实施例中，盖750和把手748由单独的连接机构连接到分配器700。
[0045]图7B是分配器的一个实施例的把手的视图，例如取自图7A中框7。在图7B的实施例中，分配器700包括凹口766，其靠近把手748，处在分配器的外壁754与由其突出的突出部764的接合部。在一些实例中，当把手接合所述表面本身时，凹口 766可接纳用以接纳和支承所述分配器的支承元件的唇缘或边缘，如水桶或水槽的边缘或隔板。在一些实施例中，可以控制凹口 766的尺寸，以便将分配器700稳定在小于0.25英寸的边缘上。在某些情况下，分配器700可接合这样的支承元件，其具有过大顶面(在一些实施例中，例如大于0.25英寸)或当把手接合支承元件的侧面时不能被凹口 766接纳。分配器的突出部764可以包括第一高摩擦表面768，用于接合支承分配器700的支承元件的顶面。第一高摩擦面768可用于增大突出部764与支承元件的顶面之间的摩擦系数，这样，当分配器的把手748接合所述支承元件时，第一高摩擦表面768可以防止分配器700沿着所述支承元件的顶面滑动。
[0046]在一些实施例中，分配器把手748可以包括第二高摩擦表面770，靠近把手748的底部。第二高摩擦表面770可以被设置成当把手748被关闭时接合所述支承元件的侧面。在一些实施例中，关闭所述把手的弹簧力将所述支承元件挤压在所述把手748的第二高摩擦表面770与所述分配器700的外壁754之间，此时所述第一高摩擦表面768与所述凹口二者中的至少一者接合所述支承元件的顶面。第二高摩擦表面770可以被挤压靠紧所述支承元件，以防止分配器700相对于所述支承元件而滑动。
[0047]第一高摩擦表面768和第二770高摩擦表面可以包括任何合适的材料以提供把手748与用于分配器700的支承元件之间的适当的摩擦。在一些实施例中，高摩擦表面768，770可以包括普通弹性体，如硅酮。所述材料可基于所述分配器700的常见工作环境进行选择。例如，材料可以被选择以便当表面是湿的、油腻和/或沾满肥皂水时增大摩擦力/提高稳定性。在一些实施例中，第一高摩擦表面768和第二高摩擦表面770的肖氏硬度A可从50到60不等。第一高摩擦表面768和第二高摩擦表面770的位置可以被优化，以提供在各种支承元件包括水槽和水桶上的稳定性。把手748可构造成用以使得所述第二高摩擦表面770以这样的高度来接合所述支承元件，所述高度相当地不同于所述外壁754赖以接合所述支承元件的最低点，以便为分配器770提供额外的稳定性。
[0048]图7C是如图7A中所示的那个的分配器的俯视图。所述分配器包括流体转移装置740和设置在流体转移装置740上的环形盖750。如图所示，在一些实施例中，环形盖750的内部尺寸(例如，盖的顶部的直径)小于流体转移装置740的直径。环形盖750可以通过铰链726连接到分配器700和由锁闩752确保关闭。图7C的分配器700进一步包括把手748，其经由铰链726附接，并在一些实施例中可以被弹簧加载，以方便所述分配器700与支承表面的接合。
[0049]图7D是图7C的实施例的截面视图，是在7-7线截取的。图7D中的分配器700包括产品导向件710，所述导向件包括壁，该壁构造成用以接纳固体产品。在一些实施例中，产品导向件可以环绕固体产品的一定高度。虽然固体产品在分配器的操作过程中存在，但其未被示出，以便更好地示出分配器700的附加组件。分配器700可以包括粧子722，其被构造为用以支承所述固体产品以使之离开分配器的底面，并使得流体能够在固体产品下面流动并与之接触。所述分配器可以包括外壁754，该外壁754具有内表面。外壁754的内表面可以限定在外壁754的内表面和产品导向件710之间的竖向通道756。在一些实施例中，竖向通道756大体上围绕产品导向件710的壁的整个外表面延伸。将可理解的是，结构，例如在外壁754和产品导向件710之间的支承结构，可以存在于竖向通道756中。分配器700可以包括在产品导向件710的下方并且在分配器700的基部的上方的间隙720，以使得流体能在产品导向件710下方从中流过。
[0050]所述的分配器700可以包括流体转移装置740，该流体转移装置构造成用以接纳流体、并且将流体转移到固体产物的一部分上。在示出的实施例中，流体转移装置740设置在产品导向件710的上方。在一些实施例中，流体转移装置740接合、包围或重叠产品导向件710，使得流体无法通过产品导向件710的顶部进入。流体转移装置740可将流体转移到产品导向件710外侧的竖向通道756，去往固体产品的底部。
[0051]流体转移装置740可以引导流体沿竖向通道756向下而流入分配器700的反应部704。反应部可以被构造为用以支承固体产品和接纳流体，以使得流体接触和溶解固体产品的一部分而形成溶液。在图示的实施例中，流体可以通过竖向通道756，并通过产品导向件710下的间隙720行进以接触固体产品。流体和产品可在反应部704中形成溶液，并通过输出排流口 736离开分配器700。在一些实施例中，输出排流口 736位置靠近反应部704的中心，使得流体从竖向通道向内流动，通过反应部流到输出排流口 736。
[0052]所述流体转移装置740可构造成用以促使流体沿产品导向件710的外表面而展开成层状。即，所述流体转移装置740的设计可以导致流体在产品导向件710的外侧在竖向通道756内流动时顺应产品导向件710的轮廓。可替代地，所述流体转移装置可以导致流体顺应分配器700的外壁754的内部的轮廓。在一些实施例中，流体转移装置740包括顶点762(大体上居中地位于产品导向件710上)和单一表面(从顶点径向向外和向下朝向产品导向件710的顶部延伸)。单一表面可以是平滑表面，以使得没有从顶点762延伸到产品导向件710的角部或凸棱。
[0053]流体转移装置740的设计可以是这样:当流体冲击转移装置740(靠近顶点762)时，流体大体上围绕转移装置的整个圆周散布，然后才到达转移装置740的径向最外部分。这样，流体可以通过竖向通道756向下方行进，再从全部周边侧接触固体产品。从全部周边侧均匀溶解所述产品，可以导致一致的侵蚀速率和溶液浓度(随着时间的推移)。在一些实施例中，分配器700包括环形盖750，其设置在流体转移装置740上方并且具有内径780。如果环形盖750的内径780 (例如，在图7D所示的实施例的环形盖750的顶部)小于流体转移装置740的直径770，并在转移装置740上大体上居中，环形盖750就可起作用以防止流体在不首先接触所述流体转移装置740的情况下就进入分配器700。环形盖750可(例如)覆盖竖向通道756以防止流体直接仅在一侧进入通道756。盖750的内径780和转移装置740的直径770之间的关系可以被设置成使得入射到转移装置740的流体被引导到转移装置740的整个圆周，并因此接触固体产品的全部周边侧。
[0054]在操作期间，当流体流经并溶解固体产品各部分时，损耗图纹会在固体产品中形成。这些图纹会改变由流体接触的固体产品的表面积，因此会对所产生的溶液的浓度具有(通常减缓的)影响。在一些实施例中，分配器700可以包括产品导向件710下在粧子722中间设置的平台758。在这些实施例中，所述平台758的顶表面可以高于粧子722的顶面和配置成接纳和支承所述固体产品，使所述产品使用一定量后才接触粧子722。在一些实施例中，平台构造成用以使得平台的净表面积显著小于粧子的净表面积。
[0055]当流体穿过粧子722行进时，通过粧子722被限定的流动路径出现，在固体产品中生成损耗图纹。在某些情况下，随着损耗图纹出现，固体产品的溶解可能变少，获得的溶液浓度可能降低。然而，通过使用，正被溶解的固体产品的表面可能变软。固体产品的重量由数量较少的平台758支承，故重量分布在较小面积上。因此，随着固体产品的表面变软，平台758可穿入固体产品的表面，使得产品能够下沉，直到它接触粧子722。因为(在一些实施例中)粧子722构成的净表面积大于平台758，所述产品可停止下沉并且停留在粧子722上。产品的降低可以有效地增大产品暴露于流体的量，并且可以起作用以增大浓度。因此，粧子722和平台758可以被优化以使得:产品的沉降所致产品的浓度增大，可以抵消固体产品中形成的损耗图纹所导致的浓度降低。在图7D中所示的平台758是“独木舟状”，然而应当理解的是，在保持适当间距和净面积以支承产品以使得产品能够在变软时适当下沉的同时，各种形状(例如，椭圆形、卵形、均匀的截面、向下增大截面如截头圆锥形等)都是可行的。
[0056]图7D的分配器700还包括设置在输出排流口736下方的液滴收集器760。液滴收集器760被构造成小储液器，其保存少量溶液，以防止使用分配器700后过量溶液从反应部704不合期望地滴落。在一些实施例中，在操作期间，溶液一离开反应部704即遇液滴收集器760。然而，液滴收集器760可以被设计为保留足够小量的溶液，从而在仍截获使用后从反应部104来的输入流体和/或残留溶液的同时不致显著影响分配器700的吞吐量。此举可当分配器700不使用时防止溶液和/或流体的不合期望的泄漏和滴落。液滴收集器760只保留有限的体积。当通过液滴收集器760保持的溶液体积超过这个有限的体积，溶液就漫过液滴收集器760的外周或圆周(如果为圆形)，并以与当液滴收集器760不存在时离开输出排流口736的溶液相类似的方式向下滴到分配器700之外。
[0057]虽然许多实施例包括引导输入流体接触固体产品的底部表面，一些实施例包括引导流体到固体产品的顶表面的能力。图8是一种分配器的立体图，在其中流体被加到固体产品的顶表面。图8示出包括流体转移装置840的分配器800。流体转移装置840包括一系列配置成使得流体能够加到转移装置840的顶表面以便穿透的孔846。在一些实例中，转移装置840的孔846可以包括网屏。
[0058]在操作期间，流体可以通过孔846行进并在反应部中在转移装置840的下方遭遇固体产品。流体可溶解所述固体产品，并生成溶液，溶液可以通过输出排流口 836离开分配器800。输出排流口 836可位于分配器800的底侧，如图8所示，也可设置在分配器800的侧壁，如在图6中所示的输出排流口。孔846和转移装置840的形状可在各种实施例中被改变以实现期望的输出溶液浓度。在图8的实施例中，流体转移装置840包括圆顶网屏。孔846可以包括圆形、椭圆形或任何其它形状，并且可以多种配置中的任何一种来布置。
[0059]已经描述了本发明的各种实施例。在一个常用配置中，本发明的一个实施例可结合三隔室水槽来使用；其中在用于多步骤程序例如洗碗的每个隔室中需要不同的溶液。在这样的配置中，本发明的第一实施例可以被构造为用以分配溶液，其包括第一固体产品，第一固体产品放入水槽的第一隔室中，而本发明的第二实施例可以构造为用以分配溶液，其包括第二固体产品，第二固体产品放入水槽的第二隔室。因此，使用水槽，用户可将流体例如水(其由水槽方便地供给)加到本发明的每个实施例中，从而在水槽的分离隔室中分配所需的第一和第二溶液。例如，在三隔室水槽中，本发明的实施例可以被用来在水槽的第一隔室中产生洗涤剂溶液和在第三隔室中产生消毒剂溶液，而仅将水留在第二隔室中。包括附加固体产品的本发明附加实施例可以用于需要附加溶液的过程。
[0060]本发明的实施例还可以包括安装构件，其用以将分配器连接到或使之接近用以接纳所分配溶液的容器。例如，分配器可以经由安装构件而连接到水槽的边缘，使流出出口部的溶液直接流入水槽。它可以另外被连接，以使得水槽的水龙头方便地将流体引导到本发明的入口部。例如，分配器还可以安装在可替代容器(如拖把桶)上。在此示例性配置中，分配器可以被安装在拖把桶上，并且被布置为使得所生成的溶液(诸如地板清洁溶液)能够直接流入桶中。本发明的另一些实施例可以使得分配器能够安装到墙壁上(在可以是邻近流体源的位置)。在这样的配置中，流体源可以将流体供应到分配器的入口部，并且溶液可以流出出口部而进入任何数目的期望位置，如水槽隔室或桶。示例性安装构件可以包括例如图7A的实施例中所示的用加载有弹性力的把手。
[0061]另外，被配置用于保持各种固体产品的本发明的实施例(包括例如不同形状的产品导向件)可以具有相似或类似的安装构件，使得这些实施例能够被可互换地安装在容器、墙壁或者本领域技术人员可理解的其它安装位置处。本文所描述的实施例可以被安装和用于在多种配置和位置，其包括固定和便携式位置。所描述的分配器的设计可以在各大气条件下进行操作。也就是说，它们不需要加压流体源以生成溶液。因此，自由站立式分配器可以快速而又容易地添加至流体源和从其去除。
[0062]正如前文中指出的那样，各种因素可以有助于由本发明分配的溶液的浓度。通常情况下，可以具有期望浓度落入其中的一定范围。因此，本发明的元件可以在工厂或实验室环境中调整，以实现处于特定操作条件所需范围内的浓度。此外，元件可以进行优化，以实现一定浓度，其处于所希望的范围，适合于各种典型操作条件中的任何一种，例如，温度范围为90-140华氏度，流率范围为每分钟四到八加仑。其中，可以被优化的要素包括粧子的大小、形状和数量密度，以及舱壳的形状和厚度。本领域的技术人员可以理解的是，本发明的附加组件的修改和优化也可以实现浓度的期望变化。
[0063]除了实现所需的浓度，可能重要的是通过多个操作的过程将浓度保持在所需范围内。除了例如温度和流量这些参数，浓度也可能受到暴露于入射流体和入射流体的能量之下的固体产品的表面积的影响。因此，一些实施例构造为用以实现大体上为平面的溶解模式，使得暴露于流体之下的产品的表面积大体上保持不变。此外，一些实施例被构造为用以提供具有足够入射能的输入流体，以便实现所需的高浓度。能量可举例来说通过使得流体能够由重力加速一定距离以使其高速地冲击固体产品来提供。因此，所述流体赖以加速的高度可用来调整输出溶液的浓度。
[0064]如图示实施例和以上描述所示，产品导向器可以被成形为使得它能够接纳特定形状的固体产品。通常情况下，这种固体产品形状与产品导向件的相同，如图1A的五边形构造所示，并进一步禁止不同形状的产品(如六方产品)进入产品导向件。本发明的不同实施例可以进一步被构造为用以容纳多个固体产品块，其中，两个五角形产品块可以在产品导向件中彼此堆叠(举例来说)。在产品导向件中保持至少两个产品块的堆叠可能是有利的，因为如果第一个完全溶解，仍存在产品可用以溶解和形成溶液。否则，流体可能进入分配器，不遭遇产品块，大体上不变地继续流出分配器。
[0065]已经描述了本发明的各种实施例。应当知道，这里所描述的实施例在本质上是示例性的，并非用以以任何方式限制本发明的范围。更确切地说，它们作为示例而示出本发明的各种特征和实施方式。这些和其它实施例均在以下权利要求的范围之内。
【主权项】
1.一种用于分配流体和固体产品的溶液的独立式产品分配器，其包括: 产品导向件，其具有壁并且包围所述固体产品的一定高度； 流体转移装置，其用以接纳输入流体和将输入流体朝所述固体产品的至少一部分转移； 反应部，其支承所述固体产品并且构造为用以接纳来自所述流体转移装置的流体，以使所述流体接触和溶解所述固体产品的一部分从而形成溶液;以及 用于分配所述溶液的输出排流口。2.如权利要求1所述的分配器，其中，所述流体转移装置设置在所述固体产品上方并与所述产品导向件联接，并且构造为用以围绕所述产品导向件的外部朝所述固体产品的基部转移输入流体;并且 所述反应部接纳来自所述流体转移装置的流体，使得所述流体接触和溶解所述固体产品的基部。3.如权利要求2所述的分配器，其中，所述流体转移装置构造为用以使流体顺着所述产品导向器的轮廓去往所述反应部。4.如权利要求2所述的分配器，其中，所述流体转移装置使流体流向所述反应部从而使流体接触所述固体产品的全部周边侧部。5.如权利要求2所述的分配器，其中，所述流体转移装置包括:在所述产品导向件上方大体上居中的顶点、以及从所述顶点朝所述产品导向件的顶部沿径向延伸的单一表面。6.如权利要求5所述的分配器，其中，所述流体转移装置与所述产品导向件的顶部接合，所述接合防止流体进入所述产品导向件的顶部。7.如权利要求2所述的分配器，还包括外壁，所述外壁具有内表面，由其限定在所述外壁的内表面与所述产品导向件的壁之间的竖向通道。8.如权利要求7所述的分配器，其中，所述竖向通道大体上围绕所述产品导向件的壁的整个外表面而延伸。9.如权利要求7所述的分配器，还包括环形盖，所述环形盖至少在所述竖向通道上方设置并覆盖所述竖向通道，使入射流体不能在不首先冲击在所述流体转移装置上的情况下直接流入所述竖向通道。10.如权利要求9所述的分配器，其中，所述环形盖包括设置在所述流体转移装置上方的格栅。11.如权利要求7所述的分配器，其中，所述输出排流口居中地位于所述产品导向件的下方，使得流体从所述竖向通道向内流，流过所述反应部，再通过所述输出排流口而排出。12.如权利要求11所述的分配器，还包括设置在所述输出排流口下方的液滴收集器。13.如权利要求1所述的分配器，其包括 粧子，其用于至少将所述固体产品支承在所述反应部中，并且被布置为使得当流体穿过所述分配器行进到所述输出排流口时流过所述粧子之间的空间；以及 平台，用于承接所述固体产品的底面，所述平台的顶面高于所述粧子的顶面，使得当固体产品从上面降入所述反应部时，所述平台先于所述粧子而承接所述固体产品。14.如权利要求13所述的分配器，其中，所述平台被构造为用以使得随着固体产品被耗用，所述平台穿入所述固体产品的底面，使得所述固体产品降到所述粧子上。15.如权利要求1所述的分配器，其中，流体在大气压下流过所述分配器。16.如权利要求1所述的分配器，其中，所述流体转移装置包括圆顶网屏，所述圆顶网屏设置在所述固体产品上方，并且构造为用以使流体通过所述网屏中的孔而流到所述固体产品的顶面上。17.如权利要求1所述的分配器，其中，所述流体转移装置包括填充室，所述填充室设置在支承所述固体产品的反应部的下方，使得当所述填充室充满流体时，流体从所述填充室导入所述反应部。18.如权利要求17所述的分配器，其中，所述反应部包括壁，使得 (i)流体从所述填充室进入所述反应部并遭遇所述固体产品，从而形成溶液;并且 (ii)所述溶液积聚在所述反应部中，直到其漫过所述壁的顶部，并流到输出排流口。19.如权利要求18所述的分配器，其中，所述溶液在到达所述输出排流口之前漫过所述壁的顶部进入环形输出通道。20.如权利要求17所述的分配器，其中，所述反应部包括中心孔，流体从所述填充室通过所述中心孔流到所述反应部。21.如权利要求1所述的分配器，还包括用加载有弹性力的把手，其构造为用以接合支承元件的表面，以支承所述分配器。22.如权利要求21所述的分配器，还包括外壁和从所述外壁朝所述把手突出的突出部；所述突出部和外壁限定凹口，所述凹口位于所述突出部与所述外壁的结合处，用以容纳所述支承元件的唇部或脊部。23.如权利要求22所述的分配器，还包括至少一个高摩擦表面，其设置在所述用加载有弹性力的把手与所述突出部中的至少一者之上，用以接合所述分配器的支承元件。24.如权利要求1所述的分配器，其中，所述产品导向件的形状设计成用以容纳特定固体产品。25.—种用于分配流体和固体产品的溶液的独立式产品分配器，其包括: 流体转移装置，其用以接纳输入流体并将输入流体围绕所述固体产品的外侧和朝所述固体产品的基部转移； 反应部，其容纳所述固体产品，并且构造为用以接纳来自所述流体转移装置的流体，使得流体接触和溶解所述固体产品的基部，从而形成溶液;以及 用于分配所述溶液的输出排流口。26.如权利要求25所述的分配器，还包括产品导向件，其形状设计为用以容纳供所述分配器使用的特定固体产品。27.—种用于分配固体产品的溶液的方法，所述方法包括: 提供独立式自由流动型产品分配器，所述分配器包括: -流体转移装置，其用以接纳输入流体和将输入流体朝所述固体产品的至少一部分转移; -反应部，其用以容纳固体产品并且在其中形成溶液；以及 -出口部，其用于分配溶液；以及 将流体引导至所述流体转移装置，由此 所述流体转移装置使所述流体流到所述反应部，流体在所述反应部中与固体产品接触，从而生成液体与产品的溶液;以及将溶液从所述出口部分配出去。28.如权利要求27所述的方法，其中，将流体引导至所述流体转移装置包括将流体引导至在所述固体产品上方的流体转移装置的顶面，以致所述转移装置使流体围绕并朝向所述固体产品的基部流动。29.如权利要求27所述的方法，其中，所述分配器还包括用加载有弹性力的把手，并且所述方法还包括通过所述用加载有弹性力的把手将所述分配器固定在流体源附近。
【文档编号】A47L15/44GK105873491SQ201480071749
【公开日】2016年8月17日
【申请日】2014年11月21日
【发明人】E·J·斯诺德格拉斯, M·P·莫利纳洛, B·P·卡尔森
【申请人】艺康美国股份有限公司