Пенообразующий узел и сжимаемый вспениватель
Предложен пенообразующий узел, содержащий корпус с проходом для воздуха и проходом для жидкости. Каждый из проходов заканчивается горловиной и сообщается с раздаточным проходом, имеющим раздаточное отверстие. Корпус клапана в исходном положении герметично закрывает горловину прохода для жидкости и горловину прохода для воздуха для предотвращения протечек из прохода для жидкости и прохода для воздуха в раздаточный проход, а во время выдачи открывает горловину прохода для жидкости и горловину прохода для воздуха для обеспечения перемешивания воздуха и жидкости в раздаточном проходе. Горловина прохода для воздуха является кольцеобразной, и при этом проход для воздуха содержит камеру выравнивания давления для равномерного распределения давления воздуха по кольцеобразной горловине. 2 н. и 15 з.п. ф-лы, 7 ил.
Настоящее изобретение относится к пенообразующему узлу и сжимаемому вспенивателю, содержащему такой пенообразующий узел. Сжимаемый вспениватель представляет собой пенораздаточное устройство, имеющее емкость, наполненную вспениваемой жидкостью и воздухом, которое сжимается для получения некоторого количества пены.
Известны сжимаемые вспениватели и пенообразующие узлы, подходящие для сжимаемых вспенивателей. Например, WO2007/086730, WO2007/086731, WO2007/086732, WO2008/072949 и WO2009/136781 раскрывают сжимаемые вспениватели и пенообразующие узлы предшествующего уровня техники.
Желательно, чтобы пена, выдаваемая пенообразующим узлом и сжимаемым вспенивателем, имела хорошее качество.
Задачей изобретения является обеспечение пенообразующего узла, который сконфигурирован выдавать пену хорошего и постоянного качества, или по меньшей мере обеспечение альтернативного сжимаемого вспенивателя.
В соответствии с одним аспектом изобретения, изобретение обеспечивает пенообразующий узел, содержащий:
корпус, имеющий проход для воздуха и проход для жидкости, каждый из которых заканчивается горловиной и сообщается с раздаточным проходом, имеющим раздаточное отверстие, и
корпус клапана, который в исходном положении герметично закрывает горловину прохода для жидкости и горловину прохода для воздуха для предотвращения протечек из прохода для жидкости и прохода для воздуха в раздаточный проход и который во время выдачи открывает горловину прохода для жидкости и горловину прохода для воздуха, чтобы обеспечить перемешивание воздуха и жидкости в раздаточном проходе,
при этом горловина прохода для воздуха является по существу кольцеобразной, и при этом проход для воздуха содержит камеру выравнивания давления для распределения давления воздуха по существу равномерно по по существу кольцеобразной горловине.
В некоторых вариантах воплощения известных пенообразующих узлов для сжимаемых вспенивателей давление в горловине прохода для воздуха может быть неодинаковым в различных местах в горловине прохода для воздуха. Это может, например, иметь место, когда отверстие для впуска воздуха горловины прохода для воздуха расположено не концентрично с по существу кольцеобразной горловиной. В настоящем изобретении становится понятно, что распределение давления по периметру горловины прохода для воздуха и тем самым качество пены может быть существенно улучшено путем обеспечения камеры выравнивания давления, сконфигурированной равномерно распределять давление воздуха по горловине прохода для воздуха.
Камера выравнивания давления является частью прохода для воздуха, сконфигурированной распределять воздух по периметру горловины прохода для воздуха для получения по существу равномерного давления воздуха по периметру горловины прохода для воздуха.
Камера выравнивания давления может содержать относительно большой объем от суммарного объема прохода для воздуха. Объем камеры выравнивания давления составляет, например, по меньшей мере 25%, предпочтительно по меньшей мере 40%, суммарного объема прохода для воздуха. Камера выравнивания давления может дополнительно быть по существу циркулярно-симметричной и/или концентрической с горловиной прохода для воздуха.
Проход для воздуха содержит отверстие для впуска воздуха и по существу кольцеобразную горловину. Камера выравнивания давления обеспечена между отверстием для впуска воздуха и по существу кольцеобразной горловиной. Предпочтительно, и поперечное сечение отверстия для впуска воздуха, и поперечное сечение прохода для воздуха между камерой выравнивания давления и горловиной прохода для воздуха существенно меньше, чем поперечное сечение камеры выравнивания давления.
Отверстие для впуска воздуха прохода для воздуха обеспечено для подачи воздуха от источника воздуха, в частности емкости, в пенообразующий узел для образования пены, например, когда емкость сжимаемого вспенивателя сжимается. В варианте воплощения отверстие для впуска воздуха расположено не концентрично с по существу кольцеобразной горловиной прохода для воздуха.
В варианте воплощения поперечное сечение отверстия для впуска воздуха больше, чем поперечное сечение прохода для воздуха между камерой выравнивания давления и горловиной прохода для воздуха.
Камера выравнивания давления и по существу кольцеобразная горловина прохода для воздуха предпочтительно расположены рядом друг с другом и сообщаются друг с другом.
Предпочтительно, поперечное сечение между камерой выравнивания давления и горловиной прохода для воздуха является наименьшим поперечным сечением прохода для воздуха, то есть меньше, чем поперечные сечения отверстия для впуска воздуха, камеры выравнивания давления и горловины прохода для воздуха. Путем обеспечения наименьшего поперечного сечения прохода для воздуха между камерой выравнивания давления и горловиной прохода для воздуха можно положительно влиять на давление, создаваемое в камере выравнивания давления. К тому же, давление может более равномерно распределяться по периметру горловины прохода для воздуха.
Поперечное сечение между горловиной прохода для воздуха и камерой выравнивания давления может быть, например, по меньшей мере в 5 раз меньше или по меньшей мере в 10 раз меньше, чем поперечное сечение камеры выравнивания давления.
В варианте воплощения горловина прохода для воздуха и камера выравнивания давления сообщаются друг с другом через множество отверстий в перегородке между по существу кольцеобразной горловиной и камерой выравнивания давления, при этом множество отверстий по существу равномерно распределено по периметру горловины прохода для воздуха. Путем обеспечения перегородки с множеством отверстий, по существу равномерно распределенных по периметру горловины прохода для воздуха, между камерой выравнивания давления и горловиной прохода для воздуха равномерное давление воздуха в камере выравнивания давления может быть должным образом распределено по периметру горловины прохода для воздуха.
Предпочтительно, по меньшей мере три отверстия обеспечены в перегородке между камерой выравнивания давления и горловиной прохода для воздуха.
В варианте воплощения поперечное сечение множества отверстий в перегородке между камерой выравнивания давления и горловиной прохода для воздуха существенно меньше, чем поперечное сечение камеры выравнивания давления. Поперечное сечение камеры выравнивания давления предпочтительно по меньшей мере в 10 раз, предпочтительно по меньшей мере в 25 раз, больше поперечного сечения отверстий в перегородке между камерой выравнивания давления и горловиной прохода для воздуха.
Предпочтительно, множество отверстий вместе имеют наименьшее поперечное сечение в проходе для воздуха.
В варианте воплощения горловина прохода для воздуха является кольцеобразным отверстием. Однако в альтернативном варианте воплощения горловина прохода для воздуха может содержать множество отверстий прохода для воздуха, расположенных по кругу.
В варианте воплощения поперечное сечение прохода для воздуха между камерой выравнивания давления и горловиной прохода для воздуха существенно меньше, чем поперечное сечение камеры выравнивания давления. Поперечное сечение прохода для воздуха или его части определяется в плоскости, перпендикулярной продольной оси пенообразующего узла.
В варианте воплощения проход для воздуха содержит отверстие для впуска воздуха для присоединения трубки подачи воздуха, при этом отверстие для впуска воздуха расположено не концентрично с по существу кольцеобразной горловиной прохода для воздуха. В отсутствие камеры выравнивания давления такая расположенная не концентрично трубка подачи воздуха может вызвать неравномерное распределение давления воздуха в горловине прохода для воздуха. Путем обеспечения камеры выравнивания давления между отверстием для впуска воздуха и по существу кольцеобразной горловиной прохода для воздуха давление воздуха может обеспечиваться более равномерно по периметру по существу кольцеобразной горловины прохода для воздуха.
Поперечное сечение отверстия для впуска воздуха может быть существенно меньше, чем поперечное сечение камеры выравнивания давления. Например, поперечное сечение отверстия для впуска воздуха может быть по меньшей мере в 5 раз меньше или по меньшей мере в 10 раз меньше, чем поперечное сечение камеры выравнивания давления.
Поперечное сечение отверстия для впуска воздуха предпочтительно больше, чем поперечное сечение соединения между камерой выравнивания давления и по существу кольцеобразной горловиной прохода для воздуха, например, чем поперечное сечение множества отверстий в перегородке между камерой выравнивания давления и по существу кольцеобразной горловиной.
Пенообразующий узел может содержать трубку подачи воздуха, соединенную с отверстием для впуска воздуха. Трубка подачи воздуха предназначена для соединения отверстия для впуска воздуха, которое расположено на относительно низком уровне и обычно будет ниже уровня жидкости в емкости, с верхней областью внутреннего пространства емкости. Эта верхняя область будет содержать воздух, когда емкость удерживается в положении, в котором должен использоваться пенообразующий узел. Трубка подачи воздуха может быть отдельной частью или образовывать единую часть с отверстием для впуска воздуха. Также поперечное сечение между камерой выравнивания давления и горловиной прохода для воздуха может быть меньше, чем поперечное сечение трубки подачи воздуха.
Желательно, чтобы качество пены, выдаваемой сжимаемым вспенивателем, было достаточным с самого начала сжатия емкости. Также легкое нажатие на емкость не должно приводить к выдаче только жидкости или пены очень низкого качества.
В варианте воплощения горловина прохода для воздуха является кольцеобразной и расположена на первой окружности, а горловина прохода для жидкости и входные отверстия раздаточного прохода расположены на второй окружности, при этом первая окружность и вторая окружность расположены концентрично и рядом друг с другом. Предпочтительно, диаметр первой окружности больше, чем диаметр второй окружности.
В соответствии с другим аспектом изобретения, изобретение обеспечивает пенообразующий узел, содержащий:
корпус, имеющий проход для воздуха и проход для жидкости, каждый из которых заканчивается в горловине и сообщается с раздаточным проходом, имеющим раздаточное отверстие, и
корпус клапана, который в исходном положении герметично закрывает горловину прохода для жидкости и горловину прохода для воздуха для предотвращения протечек из прохода для жидкости и прохода для воздуха в раздаточный проход и который во время выдачи открывает горловину прохода для жидкости и горловину прохода для воздуха, чтобы обеспечить перемешивание воздуха и жидкости в раздаточном проходе,
при этом горловина прохода для воздуха является кольцеобразной и расположена на первой окружности, а горловина прохода для жидкости и входные отверстия раздаточного прохода расположены на второй окружности, при этом первая окружность и вторая окружность расположены концентрично и рядом друг с другом.
Предпочтительно, диаметр первой окружности больше, чем диаметр второй окружности.
При таком расположении сжатие емкости будет приводить к появлению сообщения между горловиной прохода для воздуха и входными отверстиями как раз перед появлением сообщения между горловиной прохода для жидкости и входными отверстиями. Таким образом, сжатие емкости будет сначала приводить к выдаче воздуха, что будет приводить непосредственно к хорошему качеству пены, выдаваемой пенообразующим узлом. Также легкое сжатие емкости будет приводить к выдаче только воздуха, а не выдаче жидкости, последнее является нежелательным.
Во время приведения в действие сжимаемого вспенивателя емкость сжимаемого вспенивателя сдавливается для выдачи воздуха и жидкости из емкости. После выдачи некоторого количества пены емкость должна вернуться к исходному состоянию за счет гибкости самой емкости и/или компенсационного средства. Канал подачи воздуха обеспечен для подачи воздуха в емкость для замещения воздуха и жидкости, выданных во время выдачи пены.
Желательно, чтобы воздух, который подается через канал подачи воздуха, не проходил через жидкость в емкости, чтобы в емкости не образовывалась пена перед фактической выдачей из емкости жидкости для образования пены. Поэтому канал подачи воздуха соединен с проходом для воздуха, чтобы воздух мог поступить в емкость через проход для воздуха в верхнюю область внутреннего пространства емкости.
Однако является нежелательным, чтобы небольшое количество пены, присутствующей в горловине прохода для воздуха, входило в канал подачи воздуха, поскольку присутствие пены в канале подачи воздуха может существенно замедлить скорость, с которой воздух поступает в емкость через канал подачи воздуха.
В варианте воплощения пенообразующий узел содержит канал подачи воздуха для подачи воздуха в емкость, при этом канал подачи воздуха соединен с проходом для воздуха между горловиной прохода для воздуха и отверстием для впуска воздуха для соединения с трубкой подачи воздуха, при этом место расположения соединения канала подачи воздуха и прохода для воздуха расположено на расстоянии от горловины прохода для воздуха.
В соответствии с другим аспектом изобретения, изобретение обеспечивает пенообразующий узел, содержащий:
корпус, имеющий проход для воздуха и проход для жидкости, каждый из которых заканчивается в горловине и сообщается с раздаточным проходом, имеющим раздаточное отверстие, и
корпус клапана, который в исходном положении герметично закрывает горловину прохода для жидкости и горловину прохода для воздуха для предотвращения протечек из прохода для жидкости и прохода для воздуха в раздаточный проход и который во время выдачи открывает горловину прохода для жидкости и горловину прохода для воздуха, чтобы обеспечить перемешивание воздуха и жидкости в раздаточном проходе,
при этом пенообразующий узел содержит канал подачи воздуха для подачи воздуха в емкость, при этом канал подачи воздуха соединен с проходом для воздуха между горловиной прохода для воздуха и отверстием для впуска воздуха для соединения с трубкой подачи воздуха, при этом место расположения соединения канала подачи воздуха и прохода для воздуха расположено на расстоянии от горловины прохода для воздуха.
Разнося на расстояние, предпочтительно в вертикальном направлении, соединение между каналом подачи воздуха и проходом для воздуха от горловины прохода для воздуха, вероятность, что пена войдет в канал подачи воздуха, существенно уменьшается.
В варианте воплощения канал подачи воздуха соединен с проходом для воздуха в месте расположения камеры выравнивания давления.
В варианте воплощения корпус содержит первую часть корпуса и вторую часть корпуса, установленную на первой части корпуса, при этом вторая часть корпуса ограничивает собой горловину прохода для жидкости и горловину прохода для воздуха, и при этом между первой частью корпуса и второй частью корпуса образуется камера выравнивания давления воздуха.
С таким корпусом, содержащим такие первую и вторую части корпуса, камера выравнивания давления может быть эффективно образована между первой и второй частями корпуса. Во второй части корпуса могут быть обеспечены отверстия, которые соединяют горловину прохода для воздуха с камерой выравнивания давления. Как описано выше, эти отверстия предпочтительно распределены по периметру горловины прохода для воздуха.
Первая часть корпуса может содержать часть в форме трубки, сконфигурированную соединять трубку подачи воздуха с корпусом. Первая часть корпуса может дополнительно содержать герметизирующий обод для взаимодействия с герметизирующим ободом второй части корпуса для образования центрального прохода для жидкости по существу на продольной оси центра пенообразующего узла. Камера выравнивания давления, образованная между первой и второй частями корпуса, может окружать центральный проход для жидкости и может соединять канал подачи воздуха с проходом для воздуха.
В варианте воплощения горловина прохода для жидкости содержит множество выходных отверстий, расположенных по кругу, при этом множество выходных отверстий в исходном положении закрыто корпусом клапана, при этом корпус клапана содержит по меньшей мере в месте расположения множества выходных отверстий часть по существу в форме трубки, и при этом в исходном положении внутренняя поверхность части в форме трубки закрывает множество выходных отверстий.
В соответствии с другим аспектом изобретения, изобретение обеспечивает пенообразующий узел, содержащий:
корпус, имеющий проход для воздуха и проход для жидкости, каждый из которых заканчивается в горловине и сообщается с раздаточным проходом, имеющим раздаточное отверстие, и
корпус клапана, который в исходном положении герметично закрывает горловину прохода для жидкости и горловину прохода для воздуха для предотвращения протечек из прохода для жидкости и прохода для воздуха в раздаточный проход и который во время выдачи открывает горловину прохода для жидкости и горловину прохода для воздуха, чтобы обеспечить перемешивание воздуха и жидкости в раздаточном проходе,
при этом горловина прохода для жидкости содержит множество выходных отверстий, расположенных по кругу, при этом множество выходных отверстий в исходном положении закрыто корпусом клапана, при этом корпус клапана содержит по меньшей мере в месте расположения множества выходных отверстий часть по существу в форме трубки, и при этом в исходном положении внутренняя поверхность части в форме трубки закрывает множество выходных отверстий.
Часть в форме трубки корпуса клапана обеспечивает очень подходящую форму, чтобы закрывать выходные отверстия горловины прохода для жидкости.
В варианте воплощения корпус ограничивает собой множество входных отверстий для раздаточного прохода, и при этом множество входных отверстий расположено на той же самой окружности, что и выходные отверстия горловины прохода для жидкости.
Изобретение дополнительно относится к сжимаемому вспенивателю, содержащему сжимаемую емкость, имеющую отверстие, и пенообразующему узлу по любому из пунктов 1-14, установленному на или в отверстии.
В альтернативных вариантах воплощения раздаточных устройств для выдачи пены пенообразующий узел в соответствии с изобретением может быть расположен в или на емкости, содержащей жидкость и газ под давлением, например на емкости с вспениваемой жидкостью и газом-вытеснителем. Кроме того, пенообразующий узел может комбинироваться с любым другим устройством, которое может обеспечить вспениваемую жидкость и газ под давлением, например устройством, имеющим жидкостный насос и воздушный насос, или устройством, имеющим непрерывную подачу под давлением жидкости и воздуха.
Далее будет более подробно объяснено изобретение с помощью иллюстративного варианта воплощения, в котором будут сделаны ссылки на прилагаемые чертежи, на которых:
фиг.1 показывает поперечное сечение варианта воплощения сжимаемого вспенивателя в соответствии с изобретением;
фиг.2 показывает поперечное сечение в изометрической проекции варианта воплощения фиг.1 во время выдачи пены;
фиг.3 показывает поперечное сечение в изометрической проекции варианта воплощения фиг.1 во время насыщения воздухом емкости;
фиг.4 и 5 показывают верхний и нижний вид в изометрической проекции первой части корпуса варианта воплощения фиг.1; и
фиг.6 и 7 показывают верхний и нижний вид в изометрической проекции второй части корпуса варианта воплощения фиг.1.
Фиг.1 показывает вариант воплощения раздаточного устройства в соответствии с изобретением. Раздаточное устройство в целом указано позицией под номером 1. Раздаточное устройство 1 имеет тип сжимаемого вспенивателя. Такой сжимаемый вспениватель выдает пену через раздаточное отверстие в результате сжатия емкости. После сжатия емкость возвращается к исходному состоянию или благодаря упругости непосредственно емкости или с помощью средства восстановления, которое обеспечено для возврата емкости к исходному состоянию.
Пена, которая может быть образована с использованием раздаточного устройство 1, может использоваться для всевозможных целей, например, как мыло, шампунь, пена для бритья, жидкость для мытья посуды, лосьон для загара, лосьон после загара, моющий раствор, продукты по уходу за кожей и т.п.
Раздаточное устройство показано в исходном положении, то есть когда емкость не сжимается.
Изображенный сжимаемый вспениватель может удерживаться в руке во время выдачи. Кроме того, можно установить это или подобное раздаточное устройство в держатель, который должен крепиться, например, к стене, аналогично держателям, которые можно видеть, например, в общественных туалетах для выдачи жидкого мыла. Может также использоваться любое другое устройство для сжатия емкости. Раздаточное устройство предназначено для использования в положении, показанном на фиг.1, то есть с раздаточным отверстием, направленным в значительной степени вниз.
Раздаточное устройство 1 включает в себя сжимаемую вручную емкость 2, содержащую жидкость и воздух. Емкость имеет отверстие 2a, на котором установлен пенообразующий узел. Емкость 2 может иметь любую подходящую форму, например форму, имеющую эллиптическое или круговое поперечное сечение.
Пенообразующий узел имеет в значительной степени круговую симметрию относительно продольной оси симметрии A-A. Пенообразующий узел содержит корпус с первой частью 3 корпуса, второй частью 4 корпуса и третьей частью 5 корпуса. Третья часть 5 корпуса присоединена к емкости 2 с помощью резьбового соединения. Первая часть 3 корпуса и вторая часть 4 корпуса герметично закреплены между емкостью 2 и третьей частью 5 корпуса. Альтернативно, третья часть 5 корпуса может быть прикреплена с помощью защелочного соединения, сварного соединения, воздухонепроницаемого уплотнения или другого подходящего соединения на или в емкости 2.
На фиг.4, 5, 6 и 7 первая часть 3 корпуса и вторая часть 4 корпуса показаны с видом сверху и видом снизу.
Пенообразующий узел содержит в значительной степени конический корпус 6 клапана, который закреплен около фиксирующей секции 6a между второй частью 4 корпуса и третьей частью 5 корпуса. Корпус 6 клапана выполнен из гибкого, предпочтительно упругого материала. Кремнийорганический материал, такой как, например, жидкий силиконовый каучук (LSR), оказался особенно подходящим материалом для корпуса 6 клапана.
В показанном положении раздаточного устройства воздух относительно жидкости расположен в верхней части емкости 2, то есть в верхней области емкости 2. Жидкость и воздух могут быть преобразованы в пену с помощью пенообразующего узла, которая выдается через раздаточное отверстие 7 в крышке 8. Крышка показана в закрытом положении. Для выдачи пены крышка может быть смещена в направлении вниз относительно пенообразующего узла, чтобы открыть раздаточное отверстие 7. Может также использоваться любое другое подходящее средство открытия и закрытия раздаточного отверстия, например откидная крышка.
Пенообразующий узел содержит проход 9 для жидкости и проход 12 для воздуха. Проход для жидкости идет от нижней внутренней части емкости до кольцеобразной горловины 10 прохода для жидкости, сформированной тремя выходными отверстиями 11, ограничиваемыми второй частью 4 корпуса. Первая часть 3 корпуса содержит цилиндрическую центральную часть для герметичного размещения в цилиндрической части второй части 4 корпуса для формирования центрального прохода для жидкости по существу на продольной оси пенообразующего узла. Первая часть 3 корпуса содержит отверстие 9a, которое является частью прохода 9 для жидкости.
Канал 12 для воздуха проходит от отверстия 13 для впуска воздуха до кольцеобразной горловины 14 прохода для воздуха. Кольцеобразная горловина 14 прохода 12 для воздуха образована одним кольцеобразным отверстием. Как вариант, кольцеобразная горловина может быть сформирована одним или более отверстиями, расположенными по кругу. Отверстие 13 для впуска воздуха является частью в форме трубки на первой части 3 корпуса, на которой расположена трубка 15 подачи воздуха для соединения верхней области внутреннего пространства емкости с отверстием 13 для впуска воздуха.
Горловина 14 прохода 12 для воздуха расположена на первой окружности. Горловина 10 прохода 9 для жидкости и впускные отверстия 30 раздаточного прохода 16 расположены на второй окружности. Первая окружность и вторая окружность расположены концентрично и рядом друг с другом.
Кольцеобразная горловина 10 прохода для жидкости и кольцеобразная горловина 14 прохода для воздуха расположены концентрично относительно продольной оси A-A. Благодаря кольцеобразным входным отверстиям 10, 14 жидкость и воздух распределяются по круговой и относительно большой площади поверхности, что приводит к относительно хорошему перемешиванию.
В исходном положении, показанном на фиг.1, кольцеобразные входные отверстия 10, 14 прохода для жидкости и прохода для воздуха герметично закрыты корпусом 6 клапана. Кольцеобразная дугообразная секция корпуса 6 клапана простирается в горловину 14 прохода 12 для воздуха. В месте расположения множества выходных отверстий 11 кольцеобразной горловины 9 канала 10 для жидкости корпус 6 клапана содержит часть по существу в форме трубки. Внутренняя поверхность этой части в форме трубки корпуса клапана герметично закрывает выходные отверстия 11 в исходном положении раздаточного устройства 1. Дугообразная секция и часть в форме трубки обеспечивают надлежащую герметизацию входных отверстий 10, 14.
Во время выдачи, то есть когда на емкость 2 раздаточного устройства 2 нажимают, корпус 6 клапана открывает горловину 10 прохода для жидкости и горловину 14 прохода для воздуха по отношению к трем впускным отверстиям 30, то есть входным отверстиям раздаточного прохода 16. Раздаточный проход 16 заканчивается в раздаточном отверстии 7. При сжатии емкости жидкость поступает из горловины 10 прохода 9 для жидкости, а воздух поступает из горловины 14 прохода 12 для воздуха во впускные отверстия 30 раздаточного прохода, чтобы обеспечить перемешивание воздуха и жидкости для образования пены в раздаточном проходе и чтобы выдать образованную пену через раздаточное отверстие 7. Потоки жидкости и воздуха через проход для жидкости и воздуха для образования пены схематично показаны на фиг.2.
Раздаточный проход 16 проходит от впускных отверстий 30 через центральную часть корпуса 6 клапана к раздаточному отверстию 7. В раздаточном проходе 16 расположен ситовидный элемент 13 с двумя ситами 13a и сужением 13b между двумя ситами 13a.
Как правило, канал 12 для воздуха содержит один или более воздушных каналов, которые доставляют воздух в емкости, которые сообщаются с горловиной 14 прохода 12 для воздуха, которая в исходном положении закрыта корпусом 6 клапана. Проход для жидкости, соответственно, содержит один или более жидкостных каналов, которые доставляют жидкость в емкости, которые сообщаются с горловиной 10 прохода 9 для жидкости, которая в исходном положении закрыта корпусом 6 клапана.
Корпус 6 клапана герметично закреплен между второй частью 4 корпуса и третьей частью 5 корпуса. Для того чтобы в исходном положении достичь более качественной герметизации корпусом 6 клапана входных отверстий 10, 14 прохода 9 для жидкости и прохода 12 для воздуха, корпусу 6 клапана придано некоторое аксиальное предварительное натяжение между второй частью 4 корпуса и третьей частью 5 корпуса.
Трубка 15 подачи воздуха расположена не концентрично с кольцеобразной горловиной 14 прохода 12 для воздуха. Чтобы избежать неравномерного распределения давления воздуха по кольцеобразной горловине 14 прохода 12 для воздуха, проход для воздуха содержит камеру 17 выравнивания давления в проходе 12 для воздуха между отверстием 13 для впуска воздуха и горловиной 14 прохода 12 для воздуха.
Камера 17 выравнивания давления сконфигурирована для распределения давления воздуха, которое возникает во время приведения в действие сжимаемого вспенивателя, равномерно по периметру кольцеобразной горловины 14.
Камера 17 выравнивания давления образована пространством между первой частью 3 корпуса и второй частью 4 корпуса. Горловина 14 прохода 12 для воздуха и камера 17 выравнивания давления связаны друг с другом через три отверстия 18 во второй части 5 корпуса. Множество отверстий 18 в значительной степени равномерно распределено по периметру горловины 14 прохода 12 для воздуха. Угловое положение отверстия 13 для впуска воздуха находится между двумя из отверстий 18. Предпочтительно, отверстие 13 для впуска воздуха расположено не на одной линии с одним из отверстий 18.
Для положительного влияния на равномерное распределение давления воздуха по периметру горловины 14 прохода 12 для воздуха отверстия 18 имеют, все вместе, поперечное сечение, которое является наименьшим поперечным сечением из всего прохода 12 для воздуха, включая трубку 15 подачи воздуха.
Для получения равномерного распределения давления воздуха по горловине 14 прохода 12 для воздуха отверстия 18, все вместе, имеют в значительной степени меньшее поперечное сечение, чем поперечное сечение камеры 17 выравнивания давления. Поперечное сечение отверстий 18 может быть, например, по меньшей мере в 10, предпочтительно по меньшей мере в 25 раз, меньше, чем поперечное сечение камеры выравнивания давления, измеренное в плоскости, по существу параллельной к плоскости, в которой расположены отверстия 18. Дополнительно, или как вариант, объем камеры 17 выравнивания давления может быть относительно большим, например, по меньшей мере 25%, предпочтительно по меньшей мере 40%, суммарного объема прохода 12 для воздуха.
Относительный большой объем камеры 17 выравнивания давления и/или относительно малое поперечное сечение отверстий 18 приводит к тому, что давление по периметру камеры выравнивания давления в значительной степени одинаковое. В результате поток воздуха к кольцеобразной горловине 14 через отверстия 18 будет одинаков, результатом чего будет одинаковое давление на кольцеобразной горловине 14.
Следует отметить, что поперечное сечение отверстия 13 для впуска воздуха также в значительной степени меньше, чем поперечное сечение камеры 17 выравнивания давления.
Пенообразующий узел содержит канал 20 подачи воздуха для подачи воздуха в емкость 2. Во время приведения в действие сжимаемого вспенивателя емкость сжимаемого вспенивателя сдавливается для выдачи воздуха и жидкости из емкости. После выдачи некоторого количества пены емкость должна возвратиться к исходному состоянию за счет гибкости самой емкости и/или средства восстановления. Канал 20 подачи воздуха обеспечен для подачи воздуха в емкость 2 для замещения воздуха и жидкости, выданных во время выдачи пены. Поток воздуха во время этой подачи воздуха в емкость схематично показан на фиг.3.
На стороне, расположенной за пределами фиксирующей секции 6a, корпус 6 клапана имеет кольцеобразную уплотнительную кромку 6b, которая служит в качестве клапана для впускного воздушного клапана, который позволяет попасть воздуху в емкость 2 через канал 20 подачи воздуха, когда в емкости 2 создается некоторое пониженное давление в результате выдачи жидкости и воздуха из емкости 2. Уплотнительная кромка 6b обычно герметично закрывает проход из емкости 2 наружу, но позволяет пройти потоку воздуха извне в емкость 2 через отверстия 21 для впуска воздуха и канал 20 подачи воздуха, когда в емкости 2 присутствует пониженное давление.
Желательно, чтобы воздух, который подается через канал 20 подачи воздуха, не проходил через жидкость в емкости 2, чтобы в емкости не формировалась пена перед фактической выдачей пены из пенообразующего узла. Поэтому канал 20 подачи воздуха соединен с проходом 12 для воздуха, чтобы воздух мог поступать в емкость 2 через канал 12 для воздуха и трубку 15 подачи воздуха в верхнюю область внутреннего пространства емкости 2.
Наличие пены в канале 20 подачи воздуха может существенно замедлить скорость, с которой воздух может поступать в емкость 2 через канал 20 подачи воздуха, и, следовательно, увеличить время, необходимое для восстановления исходного состояния емкости 2. Чтобы избежать попадания небольшого количества пены, присутствующей в горловине прохода для воздуха, в канал 20 подачи воздуха, канал 20 подачи воздуха соединен с проходом 12 для воздуха в месте расположения камеры 17 выравнивания давления. Стенки второй части 4 корпуса обеспечивают надлежащее разделение между горловиной 14 прохода 12 для воздуха и каналом 20 подачи воздуха. Отверстия 18 имеют относительно небольшое поперечное сечение и отстоят от горловины 14 в вертикальном направлении, так что вероятность, что пена от горловины 14 попадет в канал 20 подачи воздуха, очень мала.
Во избежание деформации корпуса 6 клапана из-за вращения второй части 4 корпуса относительно третьей части 5 корпуса между первой частью 3 корпуса и третьей частью 5 корпуса и между первой частью 3 корпуса и второй частью 4 корпуса расположен ограничитель вращения. Такая деформация может возникнуть из-за вращательного перемещения емкости относительно пенообразующего узла при установке пенообразующего узла на емкости в случае, если бы ограничитель вращения отсутствовал. Такая деформация является нежелательной, так как деформация может привести к другому давлению открытия корпуса 6 клапана и/или течи корпуса 6 клапана.
Для обеспечения герметичности между первой частью 3 корпуса и емкостью 2, между первой частью 3 корпуса и емкостью обеспечена прокладка 29. Прокладка 29 имеет то преимущество, что между пенообразующим узлом и емкостью 2 получается надлежащая герметизация. Неровности уплотняемой поверхности емкости 2 или первой части 3 корпуса, например вследствие производственного процесса, могут быть учтены материалом прокладки 29, который предпочтительно является эластичным.
Когда емкость 2 сжимается, давление в емкости 2 увеличивается. Первоначально увеличивающееся давление гарантирует, что дугообразная секция корпуса 6 клапана прижимается более сильно к внутреннему кольцеобразному краю горловины 14 прохода 12 для воздуха, приводя к улучшенной герметизации между корпусом 6 клапана и внутренним кольцеобразным краем. Когда давление в емкости 2 увеличивается еще больше путем сжатия последней, дугообразная секция в некоторый момент перемещается вниз, в результате чего она отделяется от внутреннего кольцеобразного края горловины 14 прохода 12 для воздуха.
В момент, когда корпус 6 клапана отделяется от кольцеобразного герметизирующего края, и горловина 10 прохода 9 для жидкости, и горловина 14 прохода 12 для воздуха по существу одновременно начнут сообщаться друг с другом и с впускными отверстиями 30 раздаточного прохода. Как следствие, появляется смесь воздуха и жидкости, которая из-за давления, которое вызвано сжатием емкости, будет течь в раздаточный проход через впускные отверстия 30.
Эта смесь воздуха и жидкости будет затем течь через маленькие сита 13a и сужение 13b, что приведет к появлению (улучшенной) пены. Эта пена будет течь вниз через раздаточный проход к раздаточному отверстию 7, где она будет выдаваться.
Таким образом, после приведения в действие пенообразующего узла корпус 6 клапана, как следствие, перекатывается по внутреннему кольцеобразному краю горловины 14 (то есть уплотняющему кольцу между первой окружностью с кольцеобразной горловиной 14 и второй окружностью с выходными отверстиями 11 и впускными отверстиями 30), так что входные отверстия 10, 14 и впускные отверстия 30 начинают сообщаться друг с другом.
Следует отметить, что корпус 6 клапана и входные отверстия 10 и 14 сконфигурированы так, что после сжатия емкости 2 горловина 14 прохода 12 для воздуха открывается непосредственно перед горловиной 10 прохода 9 для жидкости, то есть горловина 14 начинает сообщаться с впускными отверстиями 30 непосредственно перед тем, как горловина 10 начинает сообщаться с впускными отверстиями 30. В результате пена, выдаваемая из раздаточного устройства, будет непосредственно иметь хорошее качество. В противоположность этому, если бы горловина 10 открывалось непосредственно перед горловиной 14, пена, выдаваемая из раздаточного устройства, первоначально была бы очень влажной, а когда емкость лишь немного сдавлена, из раздаточного отверстия может вытекать только жидкость.
Если конструкция имеет вид, как представлено в настоящем документе, пена будет иметь желаемое качество.
Вышеописанный вариант воплощения сжимаемого вспенивателя был описан в положении, когда раздаточное отверстие направлено вниз. Все ссылки выше и/или ниже сделаны относительно этого положения. Раздаточное устройство предназначено для использования в этом положении. Однако можно обеспечить вариант воплощения, в котором раздаточное устройство может быть перевернуто (инвертировано относительно показанного положения) для выдачи пены и/или нахождения в состоянии покоя. Такие варианты воплощения считаются попадающими в объем правовой охраны этого изобретения.
Для получения более подробной информации касательно конструкции вариантов воплощения сжимаемого вспенивателя делается ссылка на WO2007/086730, WO2007/086731, WO2007/086732, WO2008/072949 и WO2009/136781, содержание которых включено в настоящее описание.
Специалисту в области техники должно быть понятно, что все отдельные свойства, которые были упомянуты касательно одного из аспектов, могут также применяться в варианте воплощения в соответствии с одним из других аспектов изобретения. Такие варианты воплощения, таким образом, считаются попадающими в объем правовой охраны изобретения.
1. Пенообразующий узел, содержащий:
корпус, имеющий проход для воздуха и проход для жидкости, каждый из которых заканчивается горловиной и сообщается с раздаточным проходом, имеющим раздаточное отверстие, и
корпус клапана, который в исходном положении герметично закрывает горловину прохода для жидкости и горловину прохода для воздуха для предотвращения протечек из прохода для жидкости и прохода для воздуха в раздаточный проход и который во время выдачи открывает горловину прохода для жидкости и горловину прохода для воздуха, чтобы обеспечить перемешивание воздуха и жидкости в раздаточном проходе,
при этом горловина прохода для воздуха является по существу кольцеобразной, и проход для воздуха содержит камеру выравнивания давления для распределения давления воздуха по существу равномерно по существу по кольцеобразной горловине.
2. Пенообразующий узел по п.1, в котором наименьшее поперечное сечение прохода для воздуха обеспечено между камерой выравнивания давления и горловиной прохода для воздуха.
3. Пенообразующий узел по п.1, в котором камера выравнивания давления воздуха расположена между отверстием для впуска воздуха прохода для воздуха и по существу кольцеобразной горловиной прохода для воздуха, причем поперечное сечение отверстия для впуска воздуха и поперечное сечение прохода для воздуха между камерой выравнивания давления и горловиной прохода для воздуха существенно меньше, чем поперечное сечение камеры выравнивания давления.
4. Пенообразующий узел по п.3, в котором поперечное сечение отверстия для впуска воздуха больше, чем поперечное сечение прохода для воздуха между камерой выравнивания давления и горловиной прохода для воздуха.
5. Пенообразующий узел по п.1, в котором горловина прохода для воздуха и камера выравнивания давления сообщаются друг с другом через множество отверстий в перегородке между по существу кольцеобразной горловиной и камерой выравнивания давления, при этом множество отверстий по существу равномерно распределено по периметру горловины прохода для воздуха.
6. Пенообразующий узел по п.5, в котором множество отверстий вместе имеют меньшее поперечное сечение, чем поперечное сечение камеры выравнивания давления, при этом множество отверстий вместе предпочтительно имеют наименьшее поперечное сечение в проходе для воздуха.
7. Пенообразующий узел по п.5, в котором множеством отверстий являются по меньшей мере три отверстия.
8. Пенообразующий узел по п.1, в котором проход для воздуха содержит отверстие для впуска воздуха для присоединения трубки подачи воздуха, при этом отверстие для впуска воздуха расположено не концентрично с по существу кольцеобразной горловиной прохода для воздуха.
9. Пенообразующий узел по п.1, в котором объем камеры выравнивания давления составляет по меньшей мере 20%, предпочтительно по меньшей мере 40%, суммарного объема прохода для воздуха.
10. Пенообразующий узел по п.1, в котором поперечное сечение прохода для воздуха между камерой выравнивания давления и горловиной прохода для воздуха существенно меньше поперечного сечения камеры выравнивания давления.
11. Пенообразующий узел по п.1, в котором горловина прохода для воздуха является кольцеобразной и расположена на первой окружности и в котором горловина прохода для жидкости и входные отверстия раздаточного прохода расположены на второй окружности, при этом первая окружность и вторая окружность расположены концентрично и рядом друг с другом.
12. Пенообразующий узел по п.1, в котором пенообразующий узел содержит канал подачи воздуха для поступления воздуха в емкость, при этом канал подачи воздуха соединен с проходом для воздуха между горловиной прохода для воздуха и отверстием для впуска воздуха для соединения трубки подачи воздуха, при этом место соединения канала подачи воздуха и прохода для воздуха расположено на расстоянии от горловины прохода для воздуха.
13. Пенообразующий узел по п.12, в котором канал подачи воздуха соединяется с проходом для воздуха в месте расположения камеры выравнивания давления.
14. Пенообразующий узел по п.1, в котором корпус содержит первую часть корпуса и вторую часть корпуса, установленную на первой части корпуса, при этом вторая часть корпуса образует горловину прохода для жидкости и горловину прохода для воздуха, и между первой частью корпуса и второй частью корпуса образуется камера выравнивания давления воздуха.
15. Пенообразующий узел по п.1, в котором горловина прохода для жидкости содержит множество выходных отверстий, расположенных по кругу, при этом множество выходных отверстий в исходном положении закрыты корпусом клапана, при этом корпус клапана содержит по меньшей мере в месте расположения множества выходных отверстий часть по существу в форме трубки, и при этом в исходном положении внутренняя поверхность части в форме трубки закрывает множество выходных отверстий.
16. Пенообразующий узел по п.15, в котором корпус образует множество входных отверстий для раздаточного прохода и в котором множество входных отверстий расположено на той же самой окружности, что и выходные отверстия горловины прохода для жидкости.
17. Сжимаемый вспениватель, содержащий сжимаемую емкость, имеющую отверстие и пенообразующий узел по любому из пп.1-16, установленный на или в отверстии.
