隔膜泡沫泵.pdf

一种隔膜泡沫泵包括隔膜，隔膜由柔性材料制成，界定混合室，并具有进口开口和出口开口。进口通道与包含能发泡的液体的贮液器和进口开口流体相通，且进口通道在其内具有单向阀。泵还包括与出口开口流体相通并在其内具有单向阀的出口通道，且进口通道中的空气进口具有单向阀。隔膜泡沫泵进一步包括电机和与所述电机关联的电机驱动的元件。启动所述电机驱动所述电机驱动的元件以使隔膜重复地塌陷和膨胀，且其中隔膜的膨胀产生真空，使能发泡的液体和空气流入混合室中，而隔膜的塌陷使液体和空气混合物被迫通过出口通道作为泡沫出来。

1.  一种隔膜泡沫泵，包括：
(a)隔膜，其由柔性材料制成，界定混合室，并具有进口开口和出口开口；
(b)进口通道，其与包含能发泡的液体的贮液器和所述进口开口流体相通，所述进口通道在其内具有单向阀；
(c)出口通道，其与所述出口开口流体相通并在其内具有单向阀；
(d)空气进口，其在所述进口通道中并具有单向阀；
(e)电机；
(f)电机驱动的元件，其与所述电机关联；
其中启动所述电机驱动所述电机驱动的元件以使所述隔膜重复地塌陷和膨胀，且其中所述隔膜的膨胀产生真空，所述真空使能发泡的液体和空气流入所述混合室中，而所述隔膜的塌陷使液体和空气混合物被迫通过所述出口通道作为泡沫出来。

2.  如权利要求1所述的隔膜泡沫泵，其中所述电机包括旋转轴；以及所述电机驱动的元件是固定到所述电机轴的凸轮，所述电机的启动用于旋转所述电机轴，致使所述凸轮使所述隔膜重复地塌陷和膨胀。

3.  如权利要求1所述的隔膜泡沫泵，其中所述电机驱动的元件是往复式棒，所述电机的启动用于使所述棒往复运动，致使所述棒使所述隔膜重复地塌陷和膨胀。

4.  如权利要求1所述的隔膜泡沫泵，其中所述出口通道包括至少一个网筛。

5.  如权利要求1所述的隔膜泡沫泵，其中所述进口通道在其中包括在所述空气进口处的文丘里阀。

6.  如权利要求1所述的隔膜泡沫泵，进一步包括向所述空气进口提供加压的空气的气泵。

隔膜泡沫泵
发明领域
本发明在这里属于泡沫泵的领域，其中能发泡的液体和空气混合以产生泡沫产品。更具体地，本发明涉及隔膜泡沫泵，其中通过电机驱动元件，隔膜被造成重复地塌陷和膨胀，从而交替地将能发泡的液体和空气抽入隔膜内的混合室中，并迫使混合物作为泡沫产品出来。
发明背景
很多年来，从保持再填充单元的分配器壳体分配液体，例如肥皂、消毒剂、清洁剂、杀菌剂等是已知的，该再填充单元容纳液体并提供用于分配液体的泵机构。用于这样的分配器的泵机构一般为在致动器移动时仅分配预定量的液体的液泵。最近，为了效率和节约的目的，以通过将空气注入液体中而产生的泡沫的形式分配液体变成所希望的。因此，标准液泵让位于产生泡沫的泵，其必定需要用于以产生期望的泡沫的方式合并空气和液体的装置。
一般，泡沫分配器通过将能发泡的液体流和空气流泵送到混合区域并迫使混合物通过筛子来产生泡沫，以更好地将空气作为气泡分散在能发泡的液体内，并产生更均匀的泡沫产品。气泡越小和越多，泡沫就越厚和越软，虽然太多或太少的空气可能使泡沫有不良的质量。形成期望的泡沫产品的关键是强烈混合能发泡的液体和空气，以将气泡分散在液体内。很多现有的泡沫泵设计使用活塞型机构，其导致泡沫泵的每次启动产生的固定量的泡沫，而没有任何调节能力。因此，存在对一种泡沫泵的需要，该泡沫泵提供能力来调节泡沫泵的每次启动所提供的泡沫的量。
发明内容
一种隔膜泡沫泵包括隔膜，隔膜由柔性材料制成，界定混合室，并具有进口开口和出口开口。进口通道与包含能发泡的液体的贮液器和进口开口流体相通，且进口通道在其内具有单向阀。泵还包括与出口开口流体相通并在其内具有单向阀的出口通道，且进口通道中的空气进口具有单向阀。隔膜泡沫泵进一步包括电机和与所述电机关联的电机驱动的元件。启动所述电机驱动所述电机驱动的元件以使隔膜重复地塌陷和膨胀，且其中隔膜的膨胀产生真空，使能发泡的液体和空气流入混合室中，而隔膜的塌陷使液体和空气混合物被迫通过出口通道作为泡沫出来。
附图的简要说明
图1是根据本发明的概念的分配器的示意图；
图2是根据图1的凸轮的顶视图；
图3是根据本发明的另一实施方式的可选凸轮的顶视图；以及
图4是根据本发明的概念的可选分配器的示意图。
示例性实施方式的详细描述
根据本发明的概念的分配器在图1中示出并通常由数字10表示。分配器10包括具有隔膜12的泡沫泵11，隔膜12通常是圆顶形状的。隔膜12由柔性和弹性材料制成，隔膜12在引入外力时塌陷，接着，当力被除去时，返回到其原始形状。适当的材料包括例如硅树脂、热塑性弹性体等。隔膜12界定其内的内部混合室14，这将在下面更详细讨论。隔膜12可安装在提供安装机构以及用于固定分配器10的其它部件的分配器壳体(未示出)中。
分配器10也包括具有旋转电机轴18的电机16。电机16可为具有旋转轴的任何已知的电机，包括例如设置有电池电源19的DC电机。电机16可包括电机驱动电路17以控制对其的启动(例如持续时间、速度等)。电机16的驱动电路17可由免提启动传感器激励，如在本领域中已知的。凸轮20固定到旋转轴18，使得旋转轴18使凸轮20旋转。在图1和2中，示出凸轮20偏心地安装在轴18上，以便轴18的旋转能够产生作用在隔膜12上的线性力，隔膜12因而像凸轮随动件一样起作用。然而，如在图3中看到的，凸轮也可为具有适当的突出部分的简单的中央安装的轮，如在凸轮20’所示的。
如在图1中看到的，电机16定位成使得轴18相邻于隔膜12延伸，轴18与隔膜12分开一段选定的距离，以便在轴18(因而凸轮20)的全程旋转期间的至少一个点处，隔膜12可呈现其完全膨胀的形状。当电机16的轴18旋转时，凸轮20重复地将力施加在隔膜12上，从而使隔膜12在凸轮20旋转到隔膜12中时塌陷，且当凸轮20继续其旋转时，隔膜20接着膨胀回其原始位置。
隔膜12包括在其基部23上的进口开口22，进口开口与进口通道24流体相通，进口通道24与容纳能发泡的液体S的容器26流体相通。如所示，进口通道24是在一端浸没在能发泡的液体S中的管。单向阀28设置在进口通道24中，以允许流体流入混合室14中，同时阻止流体在相反的方向上朝着贮液器26流动。单向阀28可为本领域中已知的任何这样的阀，并可包括例如球阀、鸭嘴阀、挡板阀等。进口通道24也在其中包括空气进口30，其允许空气被抽到进口通道24中并在进口通道24中与能发泡的液体S混合，如将在下面从进一步的公开中认识到的。空气进口30包括类似于阀28的单向阀32，以阻止空气或液体从进口通道24漏出。
虽然被示意性地示出以粗略地公开本发明的概念，应认识到，隔膜12是公知的泵结构，且如已知的，可固定到容器，以提供通常被称为分配器壳体的再填充单元的东西。特别在肥皂和消毒剂分配领域中，通常提供适合于接纳再填充单元的分配器壳体，该再填充单元主要由肥皂或消毒剂容器组成，而隔膜泵固定到该容器。可使用这样的再填充单元，并以这里公开的方式对隔膜起作用以分配产品。
出口通道36与基部23中的出口开口38流体相通。出口通道36为管的形式，并在开口40终止。单向阀42设置在出口通道36中，以允许流体从隔膜12流出，但阻止流体在相反的方向上流动。与单向阀28一样，阀42可为本领域中已知的任何这样的阀，并可包括例如球阀、鸭嘴阀、挡板阀等。
当启动电机16时，轴18和凸轮20在固定的一段时间内旋转，这由控制电路所控制。当凸轮20旋转到隔膜12中并从隔膜12旋转出时，凸轮20的旋转引起隔膜12的重复和快速的塌陷和膨胀。每当隔膜12塌陷时，混合室14的减少的内部容积产生高压，该高压迫使混合室14的容纳物通过单向阀42出来，并进入出口通道36中。当隔膜12膨胀回到其原始位置时，混合室14的内部容积增加，产生真空。真空沿着进口通道24抽空气和能发泡的液体，并通过单向阀28将它们抽入混合室14中。空气在开口30处通过单向阀32被抽入进口通道24中。在一个实施方式中，空气仅由于液体通过开口30的运动，即，依靠文丘里(Venturi)效应而被抽入通道24中。如本领域技术人员已知的，通过将通道24内的流限制在与空气进口30相邻处，以增加流的速度，从而降低在被限制流处的压力，可增强文丘里效应。可选地，气泵34可用于在空气进口30处提供加压的空气。气泵34可由电机16的控制电路17控制，以便电机16的启动同时引起气泵34的启动。
被抽入进口通道24的空气与能发泡的液体S粗略地混合。由于凸轮20的高速旋转，因而由于隔膜12膨胀和塌陷的快速频率，空气和能发泡的液体在它们通过混合室14循环时被强烈地搅动和更彻底地混合。该混合物前进到开口40并作为泡沫被分配。电机启动的时间段可通过改变控制电路17来调节，以控制在泡沫泵10的每次启动时分配的泡沫的量。旋转速率也可对给定的液体/空气混合物改变，因为可能发现不同的混合物在较小或较大的搅动下变成泡沫。
出口通道36可以可选地包括与开口40相邻的至少一个网筛44，用于在分配之前挤出空气和能发泡的液体混合物。然而应认识到，在一些实施方式中并对于一些液体和空气混合物，由于液体和空气在混合室14中的彻底混合和搅动，将不需要网筛。可以按混合筒46的形式设置所述的至少一个网筛44，混合筒46由在两端以网筛44为界的中空管48组成。如果设置了混合筒46，则可进一步均质化所形成的混合物，以提高在开口40处被分配的泡沫产品的质量。
在图14中示出用于使隔膜12快速膨胀和塌陷的可选实施方式，其中电机16驱动往复式活塞50，以压在隔膜12上并允许其返回到其膨胀状态，非常像凸轮20的旋转。这种往复运动在图4中由双向箭头表示。因此，概括地，电机16驱动由电机驱动的元件来使隔膜12快速塌陷和膨胀，以将空气和液体抽入混合室中，在混合室内强烈地混合它们，并将它们作为泡沫排出到出口。
根据前述内容，应清楚，本发明提供了泡沫泵领域中的改进。虽然为了教导发明性概念的目的在这里公开了特定的实施方式，但应认识到，本发明不限于所示和所述的任何特定的结构或被该结构限制。更确切地，权利要求应当用于限定本发明。