專利名稱：空氣活塞和拱頂泡沫泵的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及泡沫泵領(lǐng)域，其中可發(fā)泡的液體和空氣結(jié)合以分配泡沫產(chǎn) 物。具體地，本發(fā)明涉及一種泵，其中預(yù)混室與可發(fā)泡的液體源連通，而可收縮的空氣室包圍該預(yù)混室，并通過閥與該預(yù)混室連通，使得可收縮的空氣 室的壓縮迫使空氣進入該預(yù)混室，以便與其中的可發(fā)泡的液體混合。
背景技術(shù)：
許多年前就已經(jīng)知道，從運用再填充單元的分配器殼體(dispenser housing)中分配液體，例如皂類、消毒滅菌劑類、清潔劑類、消毒劑類等， 所述再填充單元容納液體并且提供用于分配液體的泵機構(gòu)。與這種分配器一 起使用的泵機構(gòu)典型地是液體泵，其簡單地在致動器運動時發(fā)射出預(yù)定量的 液體。最近，為了有效性和經(jīng)濟的目的，希望以通過將空氣插入到液體中所 產(chǎn)生的泡沫的形式分配液體。因此，標準液體泵已經(jīng)讓位給泡沫產(chǎn)生泵，該 泡沫產(chǎn)生泵必需以使得產(chǎn)生所希望的泡沫的這種方式將空氣和液體結(jié)合的 裝置。典型地，泡沫泵包括空氣泵部分和流體泵部分——這二者需要流通以最 終產(chǎn)生泡沫。這種泵已經(jīng)通過各種類型的泵結(jié)構(gòu)來提供，如熟悉泡沫泵領(lǐng)域 的那些技術(shù)人員所已知的。在現(xiàn)有技術(shù)泵中，流體和空氣常常通過在篩網(wǎng)元 件附近結(jié)合的獨立路徑來推進，使得獨立的空氣和流體路徑被匯集，并且然 后被迫使通過篩網(wǎng)以在流體中產(chǎn)生空氣氣泡，因此產(chǎn)生泡沫。通常，更富集 的、更高質(zhì)量的泡沫是具有更均勻分布的氣泡尺寸的更小氣泡的結(jié)果。本發(fā) 明提供了本領(lǐng)域中迄今未知的結(jié)構(gòu)的特殊緊湊型泡沫泵。本發(fā)明還提供了具 有尺寸小而均勻的空氣氣泡的高質(zhì)量泡沫。發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明提供了一種用于從可發(fā)泡的液體源泵抽可發(fā)泡的液體的泡沫泵。 該泡沫泵包括預(yù)混室，該預(yù)混室具有接收來自可發(fā)泡的液體源的可發(fā)泡的液 體的內(nèi)部容積。該泡沫泵還包括預(yù)混室空氣進口閥以及可壓縮的空氣室，該 可壓縮的空氣室包圍預(yù)混室，并且通過預(yù)混室空氣進口閥與預(yù)混室的內(nèi)部容 積流體連通。該可壓縮的空氣室具有擴張容積和壓縮容積，并且當可壓縮的 空氣室從其擴張容積移動至其壓縮容積時，迫使可壓縮的空氣室內(nèi)的空氣通 過預(yù)混室空氣進口閥進入預(yù)混室，并與在預(yù)混室中接收的可發(fā)泡的液體混 合。出口與預(yù)混室連通，且在可壓縮的空氣室從其擴張容積壓縮至其壓縮容 積時，可發(fā)泡的液體和空氣從預(yù)混室被推進至出口。在特定實施方案中，在出口處提供有篩網(wǎng)，以便由通過該篩網(wǎng)推進的可發(fā)泡的液體和空氣產(chǎn)生泡沫。在其它實施方案中，預(yù)混室由固定于底座(base) 的彈性拱頂(resilient dome)形成。在其它實施方案中，可壓縮的空氣室由 包圍該預(yù)混室的風(fēng)箱體(bellows body)形成。


圖1是根據(jù)本發(fā)明的泡沫泵的一個實施方式的截面?zhèn)纫晥D，其中與可發(fā) 泡的液體源連在一起示出，所示為未開動狀態(tài)。圖2是如圖1所示的截面?zhèn)纫晥D，但所示為開動狀態(tài)。
具體實施方式
在圖1中，用數(shù)字IO來示出和表示本發(fā)明的泡沫泵。泡沫泵IO能夠以 任何合適的方式與可發(fā)泡的液體源連通，雖然在這里它被顯示為固定于容器 12并與容器12流體連通，該容器12含有可發(fā)泡的液體S。通常應(yīng)該領(lǐng)會的 是，該容器12和泵10組合能夠用作分配器殼體的再填充單元，該分配器殼體提供了用于開動泵10的促動機構(gòu)。該容器12可以是通氣剛性結(jié)構(gòu)(以便 在可發(fā)泡的液體S被排出時允許空氣流入)或者可以是可壓縮的結(jié)構(gòu)，如本 領(lǐng)域所己知的。泵IO包括底座14和預(yù)混室拱頂16，該預(yù)混室拱頂16通過扣環(huán)(retaining ring) 18固定于底座14，以確立預(yù)混室20。該預(yù)混室拱頂16由彈性材料如 彈性體制成，使得在施加壓力時它能夠向底座14壓縮，且此后作為材料彈 性的結(jié)果，重新擴張到圖1的拱頂形狀?？蛇x擇地，預(yù)混室拱頂16可以是 彈簧加載的，以便返回到圖1的拱頂形狀。該預(yù)混室20通過底座14中的進 口通路21與可發(fā)泡的液體源(這里是含有可發(fā)泡的液體S的容器12)連通。 提供有進口閥22，以幫助調(diào)節(jié)可發(fā)泡的液體S流入和流出預(yù)混室20。在該 實施方案中，進口閥22作為彈性片(resilient flap)示出，該彈性片與預(yù)混 室拱頂16成整體并且從預(yù)混室拱頂16伸出，以覆蓋進口通路21的出口 23。還可以使用其他閥。該預(yù)混室20還通過到其的入口 26與底座14中的出口通路24連通。該 入口可以包括任何適合的單向閥，以允許從該預(yù)混室流出和防止流回到該預(yù) 混室?？蛇x擇地，入口 26可以沒有閥，如所示實施方案中顯示的，其中閥 被替代地設(shè)置在底座14的出口上。更具體地，出口通路24延伸至分配尖頭 (dispensing tip) 28，該分配尖頭28被出口閥29覆蓋，以便調(diào)節(jié)從尖頭28 排出的泡沫產(chǎn)物的流量。出口閥29在這里作為鴨嘴閥示出，但還可以使用 其他適合的閥。如它們的名稱所暗示的，進口閥22允許流體從可發(fā)泡的液 體源流出，通過進口通路21，并且進入預(yù)混室20，同時阻止在相反方向上 的流動，而出口閥29允許流體通過尖頭28和出口閥29從出口通路24內(nèi)部 流出，同時阻止流回到出口通路24中。進一步應(yīng)該領(lǐng)會的是，出口通路24 還可以通過與長的分配管連通而延伸至超出底座14，而且出口閥29可以設(shè) 置在這種管的端部，而非底座14的端部。風(fēng)箱體30固定于底座14，以便將預(yù)混室拱頂16包封在底座14和風(fēng)箱 體30之間界定的容積內(nèi)。該容積部分地被預(yù)混室20填充，而在預(yù)混室拱頂 16和風(fēng)箱體30之間的容積被表示為可壓縮的空氣室32。可壓縮的空氣室32 通過預(yù)混室空氣進口閥34與預(yù)混室20流體連通，并且可以通過空氣室進口 閥36與外部大氣流體連通。正如它的名稱所暗示的，空氣室進口閥36允許 空氣從外部大氣流入，通過風(fēng)箱體30，再進入可壓縮的空氣室32，同時限 制在相反方向上的流動。在這里所示的特定實施方案中，該空氣室進口閥36 是鴨嘴閥，但還可以使用其他閥。風(fēng)箱體30是有波紋的，具有壟部40和谷部42，并且由能為風(fēng)箱體30 提供可逆地在壓縮容積和擴張容積之間壓縮和延伸的能力的材料制成。該風(fēng) 箱體30在箭頭A的方向上是可壓縮的，以便將可壓縮的空氣室32壓迫至壓 縮容積，并且優(yōu)選地由彈性足以使可壓縮的空氣室32移動回彈至擴張容積 的材料制成。彈性絕不是必需的，因為還可以優(yōu)選地使用彈簧，如以下所述 的。彈簧54被定位成在風(fēng)箱體30的端壁(end wall) 56和預(yù)混室拱頂16 的外表面之間延伸。彈簧54在附圖中顯示為被肋條58保持在端壁56上， 以及被肋條60保持在預(yù)混室拱頂16上。因為預(yù)混室拱頂16是彈性的，所 以預(yù)混室20具有壓縮容積和擴張容積，并且當風(fēng)箱體30在箭頭A的方向上 壓縮時，在彈簧54的影響下移動至其壓縮容積，朝著其壓縮容積壓迫可壓 縮的空氣室32。這在圖2中見到。當可壓縮的空氣室32中的壓力足夠高時， 迫使空氣通過預(yù)混室空氣進口閥34并進入預(yù)混室20。借此來迫使空氣通過 預(yù)混室空氣進口閥34進入預(yù)混室20的容易程度將取決于打開閥所需的壓 力。當空氣進口閥34打開時，空氣從可壓縮的空氣室32在壓力下進入預(yù)混 室20，并且這將引起空氣和可發(fā)泡的液體在預(yù)混室20中的初始粗混合。注入到預(yù)混室20內(nèi)的空氣的力和預(yù)混室拱頂16的壓縮二者將迫使預(yù)混室20內(nèi)混合的空氣和可發(fā)泡的液體進入到入口 26處的出口通路24。該粗預(yù) 混合物被迫使沿著出口通路24前進，并最終通過靠近分配尖頭28設(shè)置的至 少一個篩網(wǎng)46，以便均化空氣和可發(fā)泡的液體的混合物，產(chǎn)生通過出口閥 29被分配的高質(zhì)量泡沫產(chǎn)物。在特定實施方案中，篩網(wǎng)46可以作為混合筒 (mixing cartridge) 48的一部分，該混合筒48包括兩端被篩網(wǎng)固定的中空 管50，這里作為進口篩網(wǎng)52和出口篩網(wǎng)46示出。當預(yù)混室拱頂16回復(fù)到 其正常靜止位置時，在預(yù)混室20中產(chǎn)生真空，以便通過進口閥22從可發(fā)泡 的液體源抽吸附加劑量的流體。在一個特定實施方案中，當泵10處于靜止時，進口閥22是打開的，且 僅當壓力施加于預(yù)混室20的內(nèi)容物時封住進口通路21的出口 23。在該特定 實施方案中，使用拱頂16，進口閥22將在施加力以便使拱頂16壓縮時關(guān)閉。 因此，當拱頂16在被壓向底座14之后回復(fù)到靜止位置時，迸口閥22容易 打開，以允許可發(fā)泡的液體S進入預(yù)混室20。這也確立了液體S的流動路 徑作為最小阻力的路徑，使得在拱頂16擴張時空氣通過空氣進口閥34吸入 不大可能。在附圖中對于進口閥22所示的片在這種實施方案中將很好地發(fā) 揮作用。一般，進口閥22和空氣進口閥34應(yīng)該設(shè)計成使得在拱頂16擴張時， 進口閥22比空氣進口閥34更容易打開。這將有助于確保在拱頂16擴張時 可發(fā)泡的液體S填充預(yù)混室20。同樣地，空氣室進口閥36不應(yīng)難以打開， 以至于它阻止或妨礙風(fēng)箱體30的擴張。通過提供彈簧54，在按箭頭A的方向?qū)︼L(fēng)箱體30施加力時，預(yù)混室拱 頂16立即開始壓縮。因此，預(yù)混室20將壓縮至至少一定程度，而不論風(fēng)箱 體30僅少量移動，且在施加的力釋放時，該預(yù)混室20仍然起作用，以便從 進口通路21吸引其中的液體。如果預(yù)混室20不壓縮，則它將在壓力釋放時 不擴張，且因此不會從容器12吸入新產(chǎn)物。通過提供彈簧54,預(yù)混室20)泵時也能至少少量壓縮，其中"短沖程"被理 解為小于可壓縮的空氣室32的風(fēng)箱體30的完全壓縮。在許多泵中，短沖程 導(dǎo)致泵功能的復(fù)雜化或者泡沫產(chǎn)品的質(zhì)量不佳或這兩種情況。本發(fā)明的泵提供了這里所謂的"兩階段"混合功能，因為空氣被注入到預(yù) 混室20內(nèi)的可發(fā)泡的液體中，從而在到達篩網(wǎng)之前產(chǎn)生粗預(yù)混合物，該預(yù) 混合物通過篩網(wǎng)被擠出。這與已知的單階段混合是有區(qū)別的，在單階段混合 中，空氣和可發(fā)泡的液體首先在篩網(wǎng)處匯集。這里實施的兩階段混合提供了 更潮濕且更富集的泡沫，其具有更小的平均氣泡尺寸并且容易散布。在一個 特定實施方案中，可發(fā)泡的液體是液體皂，且通過本發(fā)明泵產(chǎn)生的富集、潮 濕且可散布的泡沫皂是非常理想的。在一個特定實施方案中，可發(fā)泡的液體S是可發(fā)泡的皂，且與使用單階 段混合的現(xiàn)有技術(shù)的泵相比，本發(fā)明的泵提供了具有更小平均氣泡尺寸的泡 沫皂產(chǎn)品，并且散布泡沫皂(例如在手上)的能力得到了優(yōu)化。鑒于以上所述，應(yīng)該很明顯的是，本發(fā)明提供了一種顯著改進了現(xiàn)有技 術(shù)的泡沫泵。根據(jù)專利法令，上文僅詳細地描述了本發(fā)明的優(yōu)選實施方案， 但本發(fā)明不限于該優(yōu)選實施方案或不受該優(yōu)選實施方案的限制。相反，本發(fā) 明的范圍應(yīng)該包括落入所附權(quán)利要求范圍內(nèi)的所有改造和變化。
權(quán)利要求
1.一種泡沫泵，該泡沫泵用于從可發(fā)泡的液體源抽吸可發(fā)泡的液體，該泡沫泵包括預(yù)混室，該預(yù)混室具有接收來自可發(fā)泡的液體源的可發(fā)泡的液體的內(nèi)部容積；預(yù)混室空氣進口閥；可壓縮的空氣室，該可壓縮的空氣室包圍所述預(yù)混室空氣進口閥，并且通過所述預(yù)混室空氣進口閥與所述預(yù)混室的所述內(nèi)部容積流體連通，所述可壓縮的空氣室具有擴張容積和壓縮容積，其中，當所述可壓縮的空氣室從其擴張容積移動至其壓縮容積時，迫使所述可壓縮的空氣室內(nèi)的空氣通過所述預(yù)混室空氣進口閥進入所述預(yù)混室，并與所述預(yù)混室中接收的可發(fā)泡的液體混合；以及出口，該出口與所述預(yù)混室連通，并在所述可壓縮的空氣室從其擴張容積壓縮至其壓縮容積時，接收來自所述預(yù)混室的可發(fā)泡的液體和空氣。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的泡沫泵，其中，所述預(yù)混室包括拱頂，所述 拱頂固定于底座，以在所述底座和所述拱頂之間界定所述預(yù)混室的所述內(nèi)部 容積。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的泡沫泵，其中，所述預(yù)混室空氣進口閥調(diào)節(jié)進 入所述拱頂?shù)目諝獾牧髁俊?br> 4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的泡沫泵，其中，所述預(yù)混室空氣進口閥是鴨嘴閥。
5. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的泡沫泵，其中，所述拱頂是彈性的，以便可向所述底座壓縮。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的泡沫泵，其中，當所述可壓縮的空氣室從其擴 張容積向其壓縮容積移動時，壓力被施加于所述拱頂，從而引起所述預(yù)混室 從擴張容積向壓縮容積移動。
7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的泡沫泵，該泡沫泵進一步包括在所述預(yù)混室和 所述可壓縮的空氣室之間延伸的彈簧，使得當所述可壓縮的空氣室從其擴張 容積向其壓縮容積移動時，所述彈簧壓向所述拱頂，引起所述預(yù)混室從擴張 容積向壓縮容積移動。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的泡沫泵，該泡沫泵進一步包括液體進口閥，所 述液體進口閥調(diào)節(jié)可發(fā)泡的液體從可發(fā)泡的液體源至所述預(yù)混室的流量，并 且防止可發(fā)泡的液體從所述預(yù)混室向可發(fā)泡的液體源流回。
9. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的泡沫泵，其中，所述液體進口閥在所述泡沫泵 處于靜止時是打開的，并且在將壓力施加于所述預(yù)混室的內(nèi)容物時關(guān)閉。
全文摘要
一種從可發(fā)泡的液體源抽吸可發(fā)泡的液體的泡沫泵，其包括預(yù)混室，該預(yù)混室具有接收來自可發(fā)泡的液體源的可發(fā)泡的液體的內(nèi)部容積。該泡沫泵還包括預(yù)混室空氣進口閥以及可壓縮的空氣室，該可壓縮的空氣室包圍預(yù)混室，并且通過所述預(yù)混室空氣進口閥與預(yù)混室的內(nèi)部容積流體連通。該可壓縮的空氣室具有擴張容積和壓縮容積，并且當可壓縮的空氣室從擴張容積移動至壓縮容積時，迫使可壓縮的空氣室內(nèi)的空氣通過預(yù)混室空氣進口閥進入預(yù)混室，并與預(yù)混室中接收的可發(fā)泡的液體混合。出口與預(yù)混室連通，并且在可壓縮的空氣室從擴張容積壓縮至壓縮容積時，可發(fā)泡的液體和空氣從預(yù)混室被推進至出口。通過篩網(wǎng)推進，可發(fā)泡的液體和空氣的混合物均化成泡沫產(chǎn)品。
文檔編號B67D7/74GK101596509SQ200910203250
公開日2009年12月9日 申請日期2009年5月31日 優(yōu)先權(quán)日2008年5月28日
發(fā)明者D·M·維利斯, N·E·恰瓦雷拉 申請人:高爽工業(yè)公司