本發(fā)明涉及一種流體制品分配器,其具有容納空氣和流體制品的儲(chǔ)存器、配有分配孔用以分配流體制品的分配頭、使流體制品從儲(chǔ)存器向分配頭輸送的汲取管。分配頭具有:電動(dòng)泵,電動(dòng)泵將空氣輸送到儲(chǔ)存器中,以通過(guò)汲取管將流體制品壓送到分配頭中;電池單元;按壓件,用于起動(dòng)電動(dòng)泵;流體制品排出閥,其布置在分配孔的上游,用于有選擇地?cái)嚅_對(duì)分配頭的供給,該排出閥由按壓件起動(dòng)。
本發(fā)明的優(yōu)先應(yīng)用領(lǐng)域是美容品、化妝品或甚至醫(yī)藥領(lǐng)域。
背景技術(shù):
在現(xiàn)有技術(shù)中,已知文獻(xiàn)ep1513616提出一種手動(dòng)霧化器,其具有儲(chǔ)存器和用于產(chǎn)生噴霧的噴嘴。另外,霧化器還具有電動(dòng)泵,用于產(chǎn)生從儲(chǔ)存器向噴嘴移動(dòng)液體所需的作用力。在該文獻(xiàn)中,電動(dòng)泵是mems(微機(jī)電系統(tǒng))泵。實(shí)際上,霧化器具有大量mems泵。為了向這些mems泵供電,霧化器集成有電池單元,而為起動(dòng)這些mems泵,霧化器具有按壓件。霧化器還具有汲取管,汲取管使儲(chǔ)存器通過(guò)排出閥連接于噴嘴。mems泵還由進(jìn)氣閥聯(lián)接于儲(chǔ)存器。至于該霧化器的結(jié)構(gòu),其總體上與布置在儲(chǔ)存器旁側(cè)的mems泵以及布置在泵與儲(chǔ)存器下方的電池單元成單體。
當(dāng)按壓該霧化器的按壓件時(shí),信號(hào)傳輸?shù)诫娮涌ǎ娮涌▌t同時(shí)控制對(duì)mems泵供電、進(jìn)氣閥打開和流體制品排出閥打開。因此,通過(guò)進(jìn)氣增大儲(chǔ)存器的內(nèi)部壓力,通過(guò)汲取管、打開的排出閥和噴嘴排出流體制品。因此,只要使用者保持按壓住按壓件,就霧狀地分配流體制品。
但是,現(xiàn)有技術(shù)的霧化器在霧化階段開始時(shí)存在缺陷。實(shí)際上,霧化不能立即達(dá)到其穩(wěn)定狀態(tài),以致流體制品在分配階段開始時(shí)沒有以霧化形式被分配。這是因?yàn)檩斔偷絻?chǔ)存器的空氣不能立即升高儲(chǔ)存在儲(chǔ)存器中的流體制品的壓力。實(shí)際上,空氣是可壓縮流體,因而空氣在將其推力傳輸給流體制品之前趨向于壓縮于儲(chǔ)存器中。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本發(fā)明旨在通過(guò)提出一種具有電動(dòng)泵和排出閥的流體制品分配器來(lái)彌補(bǔ)現(xiàn)有技術(shù)中的這種缺陷,其中,分配孔處流體制品的分配不會(huì)經(jīng)歷初始不流暢的分配階段。本發(fā)明還旨在獲得這樣一種流體制品分配,這種分配在整個(gè)持續(xù)時(shí)間、尤其是在初始階段都基本穩(wěn)定。本發(fā)明還旨在使分配孔處流體制品的分配獨(dú)立于儲(chǔ)存器內(nèi)流體制品壓力的升高。
為此,本發(fā)明提出一種流體制品分配器,其具有:
-儲(chǔ)存器,其容納空氣和流體制品,
-分配頭,其配有分配孔用以分配流體制品,
-汲取管,其使流體制品從儲(chǔ)存器輸送到分配頭,
-按壓件,其能在確定的行程上軸向移動(dòng),
-電動(dòng)泵,其將空氣輸送到儲(chǔ)存器中,以通過(guò)汲取管將流體制品壓送至分配頭,電動(dòng)泵由按壓件起動(dòng),
-電池單元,
-流體制品排出閥,其布置在分配孔的上游,用以選擇性地?cái)嚅_對(duì)分配頭的供給,流體制品排出閥由按壓件起動(dòng),按壓件處于與流體制品排出閥的關(guān)閉狀態(tài)相對(duì)應(yīng)的息止高位以及與流體制品排出閥的打開狀態(tài)相對(duì)應(yīng)的壓下低位,
其特征在于:
-來(lái)自電動(dòng)泵的全部空氣都被輸送到儲(chǔ)存器中,
-一旦按壓件離開其息止高位,電動(dòng)泵就被按壓件起動(dòng),而流體制品排出閥僅在壓下低位的附近才打開,使得電動(dòng)泵在流體制品排出閥打開之前被供電,從而在流體制品排出閥打開之前在儲(chǔ)存器中產(chǎn)生增壓,
-電動(dòng)泵以低于1巴、優(yōu)選約為450毫巴的增壓將空氣輸送到儲(chǔ)存器中。
因此,流體制品以一定的壓力級(jí)流到分配孔處,從而避免了與流體制品壓力狀態(tài)升高和分配孔處分配狀態(tài)有關(guān)的前述所有缺陷。例如,一旦儲(chǔ)存在儲(chǔ)存器內(nèi)的流體制品達(dá)到預(yù)定的閾值——其可以是電動(dòng)泵的閾值,流體制品排出閥即可被打開。因此,對(duì)于能產(chǎn)生約450毫巴增壓的電動(dòng)泵來(lái)說(shuō),排出閥的打開僅在儲(chǔ)存器內(nèi)流體制品達(dá)到該值時(shí)才啟動(dòng)。因此,分配孔處流體制品的分配以與穩(wěn)定狀態(tài)相同或者差不多相同的狀態(tài)開始。
一旦移動(dòng)按壓件,電動(dòng)泵就被供電,而排出閥僅在按壓件完全壓下時(shí)才被打開。因此,利用按壓件的整個(gè)行程來(lái)使對(duì)泵的供電和排出閥的打開在時(shí)間上錯(cuò)開。零點(diǎn)零幾秒或者零點(diǎn)幾秒就足以使儲(chǔ)存器內(nèi)流體制品的壓力升高,從而以接近穩(wěn)定狀態(tài)的程度開始分配流體制品。
可注意到,電動(dòng)泵產(chǎn)生的增壓較小或者相當(dāng)小,從而可使儲(chǔ)存器中儲(chǔ)存的流體制品極快地加壓。這種加壓時(shí)間短正好允許利用軸向移動(dòng)式按壓件,按壓件的行程確定該加壓時(shí)間。因此,電動(dòng)泵產(chǎn)生的小增壓與軸向移動(dòng)式按壓件之間存在協(xié)同作用。
根據(jù)一種實(shí)用的實(shí)施方式,排出閥由按壓件機(jī)械地起動(dòng)。這意味著,排出閥的起動(dòng)不需要任何供電或者電處理。
根據(jù)本發(fā)明的另一實(shí)用方面,分配器可具有電開關(guān),電開關(guān)用于啟動(dòng)對(duì)電動(dòng)泵的供電,電開關(guān)由按壓件機(jī)械地起動(dòng)。根據(jù)一種實(shí)用的實(shí)施方式,電開關(guān)具有活動(dòng)凸柱,活動(dòng)凸柱與凸輪接合,凸輪由流體制品排出閥的活動(dòng)機(jī)構(gòu)形成,按壓件安裝在活動(dòng)機(jī)構(gòu)上,一旦按壓件離開其息止高位,凸輪就與活動(dòng)凸柱接合。
根據(jù)一種優(yōu)選實(shí)施方式,分配孔由設(shè)計(jì)成用于實(shí)現(xiàn)流體制品噴霧的噴嘴形成。
根據(jù)本發(fā)明的另一種更具設(shè)計(jì)風(fēng)格的方面,分配頭集成有電動(dòng)泵、電池單元、按壓件和流體制品排出閥。分配器還可具有安裝在儲(chǔ)存器上的支承元件,儲(chǔ)存器有利地形成有頸部,頸部配有用于支承元件的固定型部,分配頭安裝在支承元件上。因此,分配器可分解成兩個(gè)子組件,即第一子組件和第二子組件,第一子組件由儲(chǔ)存器構(gòu)成,儲(chǔ)存器可選地配有汲取管,第二子組件由集成有電動(dòng)泵、電池單元、按壓件和排出閥的分配頭構(gòu)成。這兩個(gè)子組件由支承件彼此聯(lián)接。
根據(jù)本發(fā)明的另一有利的特征,儲(chǔ)存器具有進(jìn)氣閥,進(jìn)氣閥由電動(dòng)泵輸送的空氣強(qiáng)制處于打開狀態(tài)。儲(chǔ)存器還可具有止回閥,止回閥由與分配頭連在一起的導(dǎo)管強(qiáng)制處于打開狀態(tài)。
本發(fā)明的構(gòu)思是使對(duì)電動(dòng)泵的供電和排出閥的打開在時(shí)間上分開,以允許儲(chǔ)存器中儲(chǔ)存的流體制品的壓力升高。使用在確定行程上軸向移動(dòng)的傳統(tǒng)按壓件,可非常簡(jiǎn)單且有效地在電動(dòng)泵與排出閥之間形成時(shí)間偏移。產(chǎn)生低于1巴、優(yōu)待約為450毫巴的小增壓的電動(dòng)泵尤其便于這種時(shí)間偏移。分配器的三級(jí)式結(jié)構(gòu)不僅允許易于裝配,而且還允許獲得與美容品、化妝品或者甚至醫(yī)藥領(lǐng)域中常用分配器的構(gòu)形接近的構(gòu)形。
附圖說(shuō)明
現(xiàn)在將參照作為非限制性示例給出的本發(fā)明實(shí)施方式的附圖,更詳細(xì)地說(shuō)明本發(fā)明。
附圖中:
圖1是根據(jù)本發(fā)明設(shè)計(jì)的流體制品分配器的豎直剖面分解圖;
圖2a是圖1所示分配器的排出閥處于初始息止位置的剖面示意圖;
圖2b是沿圖2a中的線aa的剖面示意圖;
圖3a和3b分別類似于圖2a和2b,但處于略壓下位置;以及
圖4a和4b分別類似于圖2a和2b,但處于完全壓下位置。
具體實(shí)施方式
首先參照?qǐng)D1,以詳細(xì)說(shuō)明根據(jù)本發(fā)明的分配器的結(jié)構(gòu)??偟膩?lái)說(shuō),分配器具有流體制品儲(chǔ)存器1,儲(chǔ)存器上安裝分配頭t,優(yōu)選通過(guò)支承元件3進(jìn)行安裝。有利的是,儲(chǔ)存器1用作安裝在其上的分配頭t的基座。這賦予分配器以美容品、化妝品或者甚至醫(yī)藥領(lǐng)域中的噴霧器或霧化器類型分配器的常規(guī)構(gòu)形。使用者通過(guò)儲(chǔ)存器1握持分配器,按壓分配頭t以致動(dòng)分配器。
流體制品儲(chǔ)存器1可具有任何性質(zhì)、任何形狀、任何構(gòu)形,可用任何適當(dāng)?shù)牟牧现瞥伞T谡f(shuō)明本發(fā)明所用的實(shí)施方式中,儲(chǔ)存器1具有頸部11,頸部限定相對(duì)于儲(chǔ)存器主體截面減小的開口。頸部11可具有一種或者多種這里呈外螺紋形式的固定型部12。還可設(shè)置卡鎖型部或者嵌接型部來(lái)取代螺紋。在圖1中可以看到,儲(chǔ)存器1大部分被灌注以流體制品p,流體制品上面是空氣充注空間a。
儲(chǔ)存器1可配有插塞2,插塞密封地插入到頸部11中。插塞2用作汲取管22的支承件,汲取管在儲(chǔ)存器1中延伸至儲(chǔ)存器底部附近,或者與該底部接觸。插塞2還具有閥片21,閥片限定止回閥(未示出),止回閥通過(guò)與分配頭t連在一起的導(dǎo)管70強(qiáng)制處于打開狀態(tài)。另一方面,插塞2還可具有進(jìn)氣閥(未示出),進(jìn)氣閥通過(guò)電動(dòng)泵4輸送的空氣強(qiáng)制處于打開狀態(tài),如后所述。換句話說(shuō),閥片21管控空氣進(jìn)入流和流體制品排出流。汲取管22直接聯(lián)接于流體制品止回閥,止回閥由導(dǎo)管70強(qiáng)制處于打開狀態(tài)。應(yīng)當(dāng)清楚認(rèn)識(shí)到,插塞2可以僅用作汲取管22的支承件。在變型中,還可以不配置插塞2。
支承元件3是可選構(gòu)件,附接在儲(chǔ)存器1上,更準(zhǔn)確的說(shuō)附接在頸部11上。為此,支承元件3在內(nèi)部限定螺紋31,該螺紋與頸部11的螺紋12配合。當(dāng)然,支承元件3在頸部11上的固定是密封的。
分配頭t具有電動(dòng)泵4,電動(dòng)泵適于將空氣輸送到儲(chǔ)存器1中以給儲(chǔ)存器加壓。電動(dòng)泵4具有出氣孔41,出氣孔延伸通過(guò)支承元件3,有利地與由閥片21形成的進(jìn)氣閥接觸。因此,電動(dòng)泵4輸送的空氣的壓力足以打開止回閥。電動(dòng)泵4有利地具有僅一個(gè)電動(dòng)機(jī),其適于產(chǎn)生低于1巴、優(yōu)選約為450毫巴的空氣增壓。根據(jù)經(jīng)驗(yàn)發(fā)現(xiàn),200毫巴的增壓不允許產(chǎn)生高質(zhì)量霧化。相反,600毫巴增壓的效果也還不大令人滿意。但在350至550毫巴的范圍是可接受的,優(yōu)選值為450毫巴。換句話說(shuō),電動(dòng)泵4產(chǎn)生較低或者相當(dāng)?shù)偷脑鰤?。因此,電?dòng)泵4壓送的空氣進(jìn)入儲(chǔ)存器1內(nèi)部,以使流體制品加壓。
為向電動(dòng)泵4供電,配有電池單元5,其為分配頭t的整體組成部分。在圖1中,為簡(jiǎn)化表示起見,電池單元示出在電動(dòng)泵4的旁側(cè),但實(shí)際上,電池單元5布置在電動(dòng)泵4的后面,以獲得緊湊的分配頭。
分配頭t還具有按壓件6,使用者可用一個(gè)或多個(gè)手指按壓該按壓件以致動(dòng)分配器。按壓件6有利地集成有噴嘴61,噴嘴形成有分配孔62,流體制品在分配孔處以霧化或者噴霧的形式進(jìn)行分配。
分配頭t還具有流體制品排出閥7,排出閥在其入口具有導(dǎo)管70,導(dǎo)管強(qiáng)制止回閥處于打開狀態(tài)。閥7在其出口由按壓件6蓋住。因此,使用者通過(guò)按動(dòng)按壓件6,驅(qū)使打開排出閥7。該閥7的結(jié)構(gòu)和工作情況將在后面更詳細(xì)地說(shuō)明。
分配頭t還具有電開關(guān)8,其為機(jī)械斷流器,允許接通或連通電路。電開關(guān)8具有可由排出閥7致動(dòng)的活動(dòng)凸柱81。電池單元5通過(guò)電開關(guān)8向電動(dòng)泵4供電。要注意的是,在該具體實(shí)施方式中,電池單元5僅專用于向電動(dòng)泵4供電,而不向出口閥7供電。但是,可考慮使用電池單元5同時(shí)向泵4和出口閥7供電,而這不會(huì)超出本發(fā)明范圍。
如從圖1中可明白的是,集成有電池單元5、電動(dòng)泵4、按壓件6、出口閥7和電開關(guān)8的分配頭t通過(guò)支承元件3安裝在儲(chǔ)存器1上。
現(xiàn)在將參照?qǐng)D2a至4b來(lái)詳細(xì)說(shuō)明排出閥7的結(jié)構(gòu)以及其與電開關(guān)8相關(guān)聯(lián)的工作情況。
圖2a和2b中示出排出閥7和電開關(guān)8處于初始息止位置。換句話說(shuō),排出閥7關(guān)閉,電開關(guān)8斷開。在圖2a上可看到,排出閥7具有形成導(dǎo)管70的固定的主體7a、圓柱形的筒體71和開有孔73的外套筒72。筒體71在內(nèi)部接納襯筒7b。排出閥7還具有活動(dòng)機(jī)構(gòu)7c,其形成具有側(cè)孔75的中空桿74。中空桿74在其相對(duì)的端部形成連接套管76,連接套管上安裝按壓件6?;顒?dòng)機(jī)構(gòu)7c還具有外裙部77,外裙部接合到外套筒72內(nèi)。裙部77在孔73附近形成凸輪面78。裙部77還可形成一個(gè)或多個(gè)緊固齒79,緊固齒與外套筒72接合。排出閥7還具有復(fù)位彈簧7d,復(fù)位彈簧在襯筒7b與活動(dòng)機(jī)構(gòu)7d之間起作用以將活動(dòng)機(jī)構(gòu)推到息止位置,在該息止位置,齒79與外套筒72接合并且側(cè)孔75由襯筒7b堵塞。還可發(fā)現(xiàn),在該息止位置,凸輪面78位于孔73的上部分中。
電開關(guān)8未進(jìn)行全面說(shuō)明,因?yàn)槭袌?chǎng)上有許多可用型式。因此,電開關(guān)僅由盒體80表示,活動(dòng)凸柱81從盒體延伸,用作電開關(guān)的按壓件。活動(dòng)凸柱81滑動(dòng)地接合在孔73內(nèi),使得其在凸輪面78的下方延伸到外套筒72內(nèi),如圖2b中相當(dāng)清楚所示的。更準(zhǔn)確的說(shuō),活動(dòng)凸柱81例如可以是圓柱形截面,可具有圓形端頭,圓形端頭鄰近傾斜的凸輪面78就位。在圖2a和2b所示的息止位置,凸輪面78不接觸活動(dòng)凸柱81,或者略靠在其上但不使凸柱移動(dòng)。由此可明白的是,一旦活動(dòng)機(jī)構(gòu)7c向下移動(dòng),就會(huì)使得傾斜的凸輪面78與活動(dòng)凸柱81相接合。
現(xiàn)參照?qǐng)D3a和3b,可看到處于略被起動(dòng)或者壓插的中間位置的排出閥7和電開關(guān)8。實(shí)際上,如以圈標(biāo)示的細(xì)部b、c和d所示,活動(dòng)機(jī)構(gòu)7c僅在相對(duì)于其全行程的非常短的距離上移動(dòng)。側(cè)孔75仍由襯筒7b封閉,如細(xì)部b中可看到的,而活動(dòng)凸柱81由于傾斜的凸輪面78而被完全推壓,如細(xì)部c和d中可看到的。因此,在該中間位置,排出閥7仍然關(guān)閉,而電開關(guān)8已被起動(dòng)。這意味著電動(dòng)泵4由電池單元5供電,壓力空氣注入到儲(chǔ)存器1中,使得流體制品p被加壓。但是,鑒于排出閥7關(guān)閉,分配孔62處并不分配流體制品。因此,流體制品儲(chǔ)存器1中壓力上升,直至排出閥7打開。
如圖4a和4b所示,活動(dòng)機(jī)構(gòu)7c在其整個(gè)行程上完全壓下。在細(xì)部b處可看到,現(xiàn)在側(cè)孔75位于襯筒7b的下方,以致來(lái)自儲(chǔ)存器的流體制品可通過(guò)中空桿76朝按壓件6的方向流通。在細(xì)部c和d可看到,活動(dòng)凸柱81仍完全推壓,但不再是通過(guò)凸輪面78、而是直接通過(guò)裙部77。在該壓下低位,排出閥7打開,電開關(guān)8啟動(dòng)。這意味著儲(chǔ)存在儲(chǔ)存器1中、由電動(dòng)泵4注入的空氣加壓的流體制品可流經(jīng)汲取管22、處于打開狀態(tài)的排出閥7直至分配孔61,在分配孔處被霧化。
因此,利用排出閥7的活動(dòng)機(jī)構(gòu)7c的軸向行程,來(lái)使電開關(guān)8的啟動(dòng)和排出閥7的打開產(chǎn)生相移或者錯(cuò)時(shí)。在初始息止位置,電開關(guān)8未起動(dòng),排出閥7關(guān)閉。但是,一旦按壓所述按壓件6,電開關(guān)8就立即起動(dòng)。這對(duì)應(yīng)于活動(dòng)機(jī)構(gòu)7c的行程的初始階段。因此,電開關(guān)8在排出閥關(guān)閉狀態(tài)下的活動(dòng)機(jī)構(gòu)7c整個(gè)行程上都保持起動(dòng)。僅是在活動(dòng)機(jī)構(gòu)7c行程終點(diǎn)的附近或者在其行程終點(diǎn),排出閥才打開,而電開關(guān)8始終起動(dòng)。電開關(guān)8的起動(dòng)與排出閥7的打開之間的時(shí)間偏移,取決于活動(dòng)機(jī)構(gòu)7c的行程高度和復(fù)位彈簧7d的剛度。但是,可以估算該偏移時(shí)間約為0.05秒。
還應(yīng)該指出,鑒于電動(dòng)泵4僅產(chǎn)生低于1巴、優(yōu)選約為450毫巴的增壓,儲(chǔ)存器1內(nèi)部最大增壓快速達(dá)到。因此,活動(dòng)機(jī)構(gòu)7c的行程足以產(chǎn)生時(shí)間偏移,其允許在儲(chǔ)存器內(nèi)部建立最大增壓。還應(yīng)當(dāng)指出,排出閥7僅為機(jī)械閥,因此無(wú)需供電。同樣,電開關(guān)8為機(jī)械式啟動(dòng),其活動(dòng)凸柱81由排出閥7的活動(dòng)機(jī)構(gòu)7c移動(dòng)。因此,電池單元完全專用于電動(dòng)泵4,而電動(dòng)泵的功率非常低。但是,可使用電接觸器或者電子移相器啟動(dòng)對(duì)電動(dòng)泵4的供電,而這并不會(huì)超出本發(fā)明的范圍。
借助本發(fā)明獲得一種氣動(dòng)電動(dòng)分配器,其分配質(zhì)量在整個(gè)致動(dòng)期間上都保持穩(wěn)定。另外,該分配器能以類似于美容品、化妝品或者甚至醫(yī)藥領(lǐng)域中的常用分配器的方式來(lái)構(gòu)造。