Пенообразующий узел, сжимаемый пенообразователь и выдачное устройство
Изобретение относится к пенообразующему узлу и выдачному устройству для изготовления и выдачи пены, в частности к безнасосному сжимаемому пенообразователю. В пенообразующем узле для образования пены выпуск жидкостного канала является кольцевым. Выпуск воздушного канала и входное отверстие выдачного канала расположены на окружности мнимого круга. Между кольцевым выпуском жидкостного канала и выпуском воздушного канала и/или входным отверстием выдачного канала предусмотрена кольцевая уплотняющая поверхность. С этой поверхности в исходном положении корпус клапана плотно входит в контакт. Во время выдачи корпус клапана становится отделенным от уплотняющей поверхности так, что выпуск воздушного канала, выпуск жидкостного канала и входное отверстие выдачного канала одновременно приходят в сообщение по текучей среде друг с другом. В пенообразующем узле для образования пены сужение расположено в выдачном канале, предпочтительно, выше по потоку от пористого элемента или ситовидного элемента, расположенного в выдачном канале. В сжимаемом пенообразователе для выдачи пены воздушный канал и жидкостный канал находятся в сообщении по текучей среде со сжимаемой емкостью для хранения жидкости и воздуха. В выдачном устройстве для выдачи пены жидкостный канал и воздушный канал соединены с источником жидкости под давлением и источником газа под давлением. Техническим результатом изобретения является улучшение перемешивания и изготовления пены. 5 н. и 13 з.п. ф-лы, 5 ил.
Изобретение относится к пенообразующему узлу и выдачному устройству для изготовления и выдачи пены. В частности, настоящее изобретение относится к безнасосному сжимаемому пенообразователю.
Патент США № 5037006 раскрывает выдачное устройство для выдачи пены. Это известное выдачное устройство содержит сжимаемую вручную емкость для вмещения жидкости и воздуха. Емкость содержит отверстие, в котором установлен корпус. В этом корпусе расположены жидкостный канал и воздушный канал, которые во время выдачи связаны с выдачным каналом, который заканчивается в выдачном отверстии. Кроме того, выдачное устройство содержит корпус клапана, который в исходном положении, закрывает выпуск в жидкостный канал и выпуск в воздушный канал. Корпус клапана является дискообразным упругим элементом, который зафиксирован на периферии, и прижат вплотную к входным отверстиям жидкостного канала и воздушного канала посредством пружины.
Посредством уплотнения/сжатия емкости, давление в емкости увеличивается и, таким образом, увеличивает давление в жидкостном канале и воздушном канале. В результате повышенного давления, корпус клапана на выпуск воздушного канала и жидкостного канала обеспечивает проход, и поток воздуха от воздушного канала и поток жидкости от жидкостного канала объединяются вместе в выдачном канале. В выдачном канале смесь жидкости и воздуха проходит через ряд сит для создания пены, которая выдается посредством выдачного отверстия.
После того как емкость была сжата, емкость будет, по существу, возвращаться в свое первоначальное состояние или посредством эластичности самой емкости, или посредством восстанавливающего средства, которое предусмотрено для возвращения емкости в свое первоначальное состояние.
Недостатком известного выдачного устройства является то, что смесь воздуха и жидкости не является оптимальной, в результате чего качество пены является неудовлетворительным. Кроме того, известное выдачное устройство является сложным и содержит много компонентов, что делает производство усложненным. Кроме того, воздушный канал и жидкостный канал изготавливают смесь, в результате чего скорость жидкого и воздушного потока уменьшается, что, следовательно, также приводит к снижению качества пены.
Одной целью данного изобретения является создание пенообразующего узла для изготовления пены, который разрешает один или более из вышеупомянутых недостатков.
Согласно первому аспекту данного изобретения, создан пенообразующий узел, согласно вводной части п.1, которая отличается тем, что выпуск жидкостного канала является кольцевым и что выпуск воздушного канала и входное отверстие выдачного канала, по существу, расположены на окружности мнимого круга, при этом между выпуском жидкостного канала и выпуском воздушного канала и входным отверстием выдачного канала предусмотрена кольцевая уплотняющая поверхность, с которой, в исходном положении, корпус клапана плотно входит в контакт, при этом во время выдачи корпус клапана становится отделенным от уплотняющей поверхности так, что выпуск воздушного канала, выпуск жидкостного канала и входное отверстие выдачного канала, по существу, одновременно приходят в сообщение по текучей среде друг с другом.
Благодаря расположению таким способом выпусков воздушного канала и жидкостного канала и входного отверстия выдачного канала, возможно, по существу, одновременно, за счет введения в действие клапана, открывание выпусков воздушного канала, жидкостного канала и входного отверстия выдачного канала. Благодаря одновременному открыванию двух выпусков, как воздушного канала, так и жидкостного канала, существует защита от того, что в полуоткрытом положении клапана, например, когда сжимаемая емкость сжимаемого пенообразователя слишком слабо сжата, выдается только воздух или только жидкость. Кроме того, лучшее перемешивание и изготовление пены получается при одновременном открывании.
Благодаря расположению многочисленных выпусков для воздушного канала и/или входных отверстий для выдачного канала, также может быть улучшено изготовление пены.
Предпочтительно, что кольцевой выпуск жидкостного канала, одно или более выпусков воздушного канала и одно или более входных отверстий выдачного канала непосредственно граничат на кольцевой уплотнительной поверхности.
Предпочтительно, что кольцевая уплотнительная поверхность является малой. Например, диаметр кольцевой уплотнительной поверхности равен 4-10 мм, и ширина равна максимально 1 мм, предпочтительно, меньше чем 0,5 мм.
В одном варианте осуществления корпус клапана, по существу, конический. Под термином конический предполагается подразумевать, что корпус клапана имеет, по существу, конструкцию с круговой симметрией и что в направлении центральной оси симметрии диаметр больше на одном конце корпуса клапана, чем на другом конце корпуса клапана. Диаметр может становиться все меньше по всей длине, но может также возрастать или оставаться постоянным вдоль части длины конической формы.
В одном варианте осуществления корпус клапана изготовлен, по меньшей мере, из гибкого, преимущественно, эластичного материала, например силикона, такого как, например, жидкий силиконовый каучук (LSR). Благодаря изготовлению корпуса клапана из гибкого материала, нет необходимости устанавливать какие-либо дополнительные подвижные детали в пенообразующем узле для того, чтобы обеспечить функцию клапана для корпуса клапана. Благодаря использованию эластичного материала, корпус клапана будет возвращаться в его исходное положение после того, как пена будет выдана. Однако данное обратное движение может также подвергаться воздействию любым иным подходящем образом, например посредством пружинного элемента или посредством предварительного натяжения корпуса клапана.
В одном варианте осуществления корпус обладает, по существу, круговой симметрией относительно центральной оси, и/или жидкость, которая была выдана, во время выдачи перемещается в одном направлении по отношению к продольному направлению корпуса. В таком варианте осуществления жидкость не вынуждена следовать сложными траекториями течения, в которых среднее направление жидкости меняется два или более раз. Это также позволяет обеспечить относительно простую конструкцию выдачного устройства.
В одном варианте осуществления эластичный корпус клапана содержит дугообразную часть, причем дугообразная часть продолжается в выпуск жидкостного канала или в выпуск воздушного канала таким образом, что, первоначально, при возрастающем давлении дугообразная часть улучшает герметизацию выпуска жидкостного канала или воздушного канала, соответственно. Когда, например, давление в сжимаемой емкости увеличено посредством ее сжимания, дугообразная часть будет иметь тенденцию к деформации, тем самым вершина дугообразной части будет вдавлена. В результате, части дуги, близкие к краям соответствующего выпуска, будут прижаты более прочно вплотную к этим краям, что приводит к лучшей герметизации. При дальнейшем увеличении давления дуга будет далее деформироваться так, что эта арка станет отцепленной от краев, в результате чего становится возможным поток через соответствующий выпуск.
Такой вариант осуществления, в частности, является преимущественным для жидкостного канала расположенной вверх дном емкости, поскольку в исходном положении выдачного устройства определенное давление прилагается на корпус клапана посредством столба жидкости, который находится над корпусом клапана.
Благодаря дугообразной части корпуса клапана это давление может быть использовано для улучшения герметизации, в частности, выпуска жидкостного канала в исходном положении пенообразующего устройства так, что выдачное отверстие может быть направлено вниз без возникновения утечки.
В соответствии со вторым аспектом, изобретение обеспечивает выдачное устройство согласно вводной части п.17, которая отличается тем, что в упомянутом выдачном канале сужение расположено, преимущественно, выше по потоку от пористого элемента или ситовидного элемента, расположенных в данном выдачном канале.
Благодаря расположению сужения в выдачном канале, возможно ускорять в выдачном канале поток пены или поток жидко-воздушной смеси. В результате, улучшается перемешивание и, таким образом, пенообразование. Преимущественно, сужение расположено вверх по потоку относительно пористого элемента или ситовидного элемента, расположенных в данном выдачном канале так, что после ускорения пена или жидкостно-воздушная смесь пропускается через пористый элемент или ситовидный элемент для улучшения изготовления пены. Выяснилось, что обеспечение сужения приводит к значительному улучшению качества пены. Площадь поверхности сечения сужения, преимущественно, меньше чем 75% площади поверхности сечения выдачного канала, более предпочтительно, меньше чем 50%.
Пенообразующий узел в соответствии с изобретением может, преимущественно, быть применен в сжимаемом пенообразователе, содержащем вручную сжимаемую емкость для вмещения жидкости и воздуха, пенообразующий узел, устанавливаемый на или в отверстии упомянутой емкости.
В альтернативных вариантах осуществления выдачных устройств для выдачи пены, пенообразующий узел в соответствии с данным изобретением может быть расположен в или на емкости, удерживающей жидкость или газ под давлением, например на емкости с жидкостью, способной к пенообразованию, и топливом. Также пенообразующий узел может быть комбинирован с любым другим устройством, которое может обеспечивать жидкость, способную к пенообразованию, и газ под давлением, например устройством, имеющим гидравлический насос и воздушный насос, или устройством, имеющим подачу жидкости и подачу воздуха, которые находятся непрерывно под давлением.
Далее, данное изобретение будет объяснено более детально посредством иллюстративного варианта осуществления, в котором даются ссылки на сопроводительные чертежи, на которых:
Фиг.1 изображает вид в разрезе в соответствии с первым вариантом осуществления выдачного устройства в соответствии с изобретением;
Фиг.2А изображает вид в разрезе данного варианта осуществления в соответствии с Фиг.1 во время выдачи пены;
Фиг.2B изображает половину левой части Фиг.2А;
Фиг.2С изображает половину правой части Фиг.2А;
Фиг.3 изображает вид сверху первой части корпуса варианта осуществления в соответствии с Фиг.1 и 2А, 2B и 2С;
Фиг.4 изображает вид сверху второй части корпуса варианта осуществления в соответствии с Фиг.1 и 2А, 2B и 2С;
Фиг.5 изображает вид в перспективе второй части корпуса варианта осуществления в соответствии с Фиг.1 и 2А, 2B и 2С.
Фиг.1 изображает первый вариант осуществления выдачного устройства в соответствии с изобретением. Выдачное устройство обозначено везде ссылочной позицией 1. Выдачное устройство 1 представляет собой тип сжимаемого пенообразователя.
Такой сжимаемый пенообразователь выдает пену через выдачное отверстие в результате того, что емкость была сжата. После того как она была сжата, емкость будет возвращаться в исходное состояние или посредством эластичности самой емкости, или посредством восстанавливающего средства, которое предусмотрено для того, чтобы вернуть емкость к ее исходному состоянию.
Пена, которая может быть изготовлена, используя выдачное устройство 1, может быть пригодна для различного применения, такого, например, как мыло, шампунь, пена для бритья, жидкость для промывки, лосьон для загара, лосьон после загара, жидкость для отмывки, продукты для ухода за кожей и тому подобное.
Выдачное устройство изображено в исходном положении, которое указывает на то, что емкость не была сжата. Такой сжимаемый пенообразователь может быть управляем вручную. Однако также возможно осуществлять надавливание на емкость при использовании устройства, предназначенного для этой цели.
Иллюстрируемый сжимаемый пенообразователь может быть зафиксирован в руке во время выдачи. Также возможно установить его или подобное выдачное устройство в держатель, который прикреплен, например, к стене, подобно держателю, который может, например, находиться в общественных туалетах.
Выдачное устройство 1 содержит вручную сдавливаемую емкость 2, содержащую жидкость и воздух. Емкость имеет отверстие 3, на котором установлен пенообразующий узел. Емкость 2 может иметь любую подходящую форму, например форму, имеющую эллиптическое или круговое сечение.
Пенообразующий узел обладает, по существу, круговой симметрией относительно центральной оси симметрии А-А. Пенообразующий узел содержит корпус с первой частью 20 корпуса, второй частью 4 корпуса и третьей частью 5 корпуса. Третья часть 5 корпуса прикреплена к емкости 2 посредством резьбового соединения, первая часть 20 корпуса и вторая часть 4 корпуса плотно закреплены между емкостью 2 и третьей частью 5 корпуса. В качестве альтернативы, третья часть 5 корпуса может быть прикреплена посредством защелочного соединения, сварочного соединения, воздухонепроницаемого уплотнения или другого подходящего соединения на или в емкости 2. Кроме того, пенообразующий узел содержит, по существу, конический корпус 6 клапана, который закреплен возле прижимной части 6а между второй частью 4 корпуса и третьей частью 5 корпуса. Корпус 6 клапана изготовлен из упругого, преимущественно, эластичного материала. Силикон, такой как, например, жидкий силиконовый каучук (LSR), обеспечивает множество подходящих материалов для корпуса 6 клапана.
В изображенном положении выдачного устройства, воздух, по отношению к жидкости, расположен в верхней части емкости 2. Жидкость и воздух могут быть преобразованы в пену посредством выдачного устройства 1, которая выдается через выдачное отверстие 8 в уплотнительной крышке 7. Для того чтобы сделать возможным перемешивание жидкости и воздуха, обеспечен жидкостный канал, который проходит от жидкости в емкости через ряд отверстий 9а и/или 9b в первой части 20 корпуса до кольцевого выпуска (горловины) 10 во второй части 4 корпуса (между круговыми краями 4а и 4b) жидкостного канала.
Для воздуха предусмотрен воздушный канал, который проходит от воздуха у верхней части емкости 2 через трубку 11 к трем выпускам (горловинам) 12 (один из которых показан на Фиг.1 и 2) воздушного канала. В изображенном исходном положении как кольцевой выпуск 10, так и выпуски 12, являются герметично закрытыми посредством корпуса 6 клапана. В исходном положении ни один из выпусков 10, 12 не находится в сообщении по текучей среде с одним из трех входных отверстий 30 выдачного канала (из которых только одно показано на чертежах).
Выпуски 12 воздушного канала и входные отверстия 30 выдачного канала, в основном, расположены на окружности мнимого круга (см. также Фиг.5) и граничат на уплотнительной кромке 4а второй части 4 корпуса, где уплотнительная кромка 4а образует кольцевую уплотнительную поверхность для корпуса 6 клапана. На верхней части уплотнительной кромки 4а расположен кольцевой выпуск 10 жидкостного канала. Каждый из выпусков 12 воздушного канала, по меньшей мере, является частично окруженным уплотнительной поверхностью 4с. В показанном варианте осуществления каждый выпуск 12 окружен уплотнительной поверхностью 4с и частью кольцевой уплотнительной поверхностью 4а. Вышеприведенная конфигурация выпусков 10, 12, входных отверстий 30 и уплотнительных поверхностей 4а, 4с более наглядно показана на Фиг.5, на которой показан вид в перспективе второй части 4 корпуса.
При работе выдачного устройства, например сжимания емкости 2, выпуски 10, 12 будут в определенный момент открыты, так как корпус клапана будет отсоединяться от уплотнительной поверхности 4а, как показано на Фиг. 2А, 2B и 2С. В результате, жидкостный канал и воздушный канал приходят почти одновременно в сообщение с выдачным каналом через входные отверстия 30. Как следствие, жидкость и воздух будут перемешиваться и формировать пену в выдачном канале.
Выдачной канал проходит через центральную часть корпуса 6 клапана, в котором расположен ситовидный элемент 13 с двумя маленькими ситами 13а, к выдачному отверстию 8 уплотнительной крышки 7.
В целом, воздушный канал содержит один или более воздушных проходов, которые подводят воздух в емкость в сообщение по текучей среде с выпусками воздушного канала, который в исходном положении закрыт корпусом клапана. Жидкостный канал соответственно содержит один или более жидкостных проходов, которые подводят жидкость в емкость в жидкостную связь с выпуском жидкостного канала, который в исходном положении закрыт корпусом клапана.
Теперь будет рассмотрен корпус 6 клапана более подробно. В точке 6а корпус 6 клапана герметично закреплен между второй частью 4 корпуса и третьей частью 5 корпуса. Кроме того, корпус клапана удерживается кольцевым краем 4а, краем 4с у каждого выпуска воздушного канала и ситовидным элементом 13. Для того чтобы, в исходном положении, достичь лучшего уплотнения вдоль круговых краев 4а и 4с, корпус 6 клапана установлен с некоторым аксиальным предварительным натяжением между второй частью 4 корпуса и третьей частью 5 корпуса.
Корпус 6 клапана имеет дугообразную часть 6с, которая, в исходном положении, расположена, по меньшей мере, частично в выпуске жидкостного канала. Данная дугообразная часть 6с имеет преимущество, которое является результатом действия столба жидкости в емкости и жидкостного канала, который в исходном положении давит на корпус клапана, благодаря чему в точке 4а достигнуто улучшенное уплотнение. Это обуславливает то, что дугообразная часть 6с вжимается, в результате чего стороны дуги сжимаются в боковом направлении. В результате, внешняя сторона дугообразной части 6с проталкивается по направлению к фиксатору 6а, и внутренняя сторона дугообразной части 6с прижимается вплотную к круговому краю 4а, а также вплотную к круговому краю 4с, что увеличивает уплотняющее действие.
В данном случае особенно предпочтительно, что сечение дугообразной части 6с, которая продолжается внутрь жидкостного канала, не является симметричным, но что вершина дугообразной части 6с расположена относительно близко к краю 4а, то есть что вершина дугообразной части 6с расположена ближе к краю 4а, чем к краю 4b. В результате данной формы, дугообразная часть 6с будет, под действием давления столба жидкости, в частности, прижиматься вплотную к краю 4а, что приводит здесь к хорошему уплотнению. Поскольку жидкостный канал уплотнен с другой стороны посредством фиксатора возле части 6а, выпуск является эффективно закупоренным посредством корпуса 6 клапана без необходимости большой фиксирующей силы.
В альтернативном варианте осуществления, в котором корпус 6 клапана встроен не уплотненно к одной из сторон выпуска, вершина может быть расположена возле обоих краев жидкостного канала для того, чтобы достичь преимущества очень сильного фиксирующего эффекта дугообразной части корпуса клапана на обоих краях. Сечение дугообразной части корпуса клапана имеет сходство со спиной верблюда, две вершины корпуса клапана, представляющие горбы верблюда.
На стороне, расположенной с внешней стороны укрепляющей части 6а, корпус 6 клапана имеет уплотнительную кромку 6b, которая служит в качестве клапана для воздушного входного клапана, который допускает воздух в емкость 2, когда определенное пониженное давление создается в емкости 2 в результате того, что жидкость в емкости 2 была выдана. Уплотнительная кромка 6b ортогонально уплотняет канал емкости 2 по направлению к внешней стороне, но будет позволять поток воздуха с внешней стороны внутрь емкости 2 через отверстие 15, когда существует пониженное давление в емкости 2.
Выдачное устройство 1, кроме того, содержит уплотнительную крышку 7. По отношению к третьей части 5 корпуса, данная уплотнительная крышка 7 может быть перемещена, по меньшей мере, в открытое положение, как показано на Фиг.1, и зарытое положение (по направлению к верхней части чертежа относительно корпуса). В закрытом положении проекция участка 5b третьей части 5 корпуса перемещена в выдачное отверстие 8 так, что пена не может быть выдана через выдачное отверстие 8. Воздушный входной канал, который через корпус 6b клапана и отверстие 15 ведет во внутреннее пространство емкости 2, является уплотненным, когда уплотнительная крышка расположена в закрытом положении. Уплотнительная крышка 7 имеет ряд направленных вверх направляющих штифтов, которые вступают в контакт с дополнительными штифтами на третьей части 5 корпуса. Эти взаимосочлененные штифты образуют дополнительное уплотнение в закрытом положении.
Возле их внешней периферии, первая часть 20 корпуса имеет свободный выступающий край 29 (см. Фиг.2С), который продолжается наклонно в направлении емкости 2 и внутрь (по направлению к центральной линии А-А). Данный край 29 служит в качестве уплотняющего элемента для уплотнения соединения между первой частью 20 корпуса и емкостью 2. Такое уплотнение также известно как «крабовая клешня», но еще не использовалось в выдачном устройстве для изготовления пены, в частности не в сжимаемом пенообразователе.
Кроме того, в выдачном канале расположен сужающий элемент 31, который сужает площадь поверхности сечения выдачного отверстия возле сужения 32. Сужение 32 обуславливает ускорение потока пены или потока жидкостно-воздушной смеси в выдачном канале, при этом улучшая качество пены. Сужающий элемент 31 сконструирован совместно с ситовидным элементом 13. В другом варианте осуществления сужающий элемент может быть обеспечен посредством отдельного элемента или посредством элемента, входящего в состав другой части пенообразующего узла.
Площадь поверхности сечения сужающего элемента составляет предпочтительно максимально 75%, более предпочтительно максимально 50%, от площади поверхности сечения выдачного канала выше по потоку от сужения 32.
Сужение расположено выше по потоку от, по меньшей мере, одного из сит 13а или, в целом, перед последним пористым элементом или ситовидным элементом 13. Благодаря размещению сужения 32 выше по потоку от, по меньшей мере, одного из сит, это положительно влияет на образование пены.
Когда емкость 2 сжата, давление в емкости 2 будет возрастать. Сначала возрастание давления будет обеспечивать то, что дугообразная часть 6с корпуса 6 клапана прижата более сильно к кольцевому краю 4а, что приводит к улучшенному уплотнению между корпусом 6 клапана и кольцевым краем 4а. Когда давление в емкости 2 увеличено дополнительно посредством сжимания оставшегося объема, дугообразная часть 6с будет в некоторой точке перемещаться вниз, в результате чего она будет отцеплена от кольцевого края 4а, как показано на Фиг.2А, 2B и 2С.
В тот момент, когда корпус 6 клапана становится отцепленным от кольцевого уплотняющего края 4а, и кольцевой выпуск 10 жидкостного канала, и выпуски 12 воздушного канала будут, по существу, одновременно приходить в сообщение друг с другом и с входными отверстиями 30 выдачного канала. Вследствие этого, будет возникать смесь воздуха и жидкости, что является результатом давления, которое обусловлено сжиманием емкости, которая будет втекать в выдачной канал через входные отверстия 30.
Данная смесь воздуха и жидкости будет далее протекать через сужение 32 и малые сита 13а, которые будут производить (улучшенную) пену. Данная пена будет стекать через выдачной канал по направлению к выдачному отверстию 8, где она будет выдаваться.
Корпус 6 клапана, таким образом, будет, фактически, последовательно перекатываться относительно кольцевого края 4а в течение выдачи, в результате чего жидкость и воздух могут протекать через выдачной канал к выдачному отверстию, создавая пену в выдачном канале.
Фиг.3 изображает вид сверху первой части 20 корпуса. Данная первая часть 20 корпуса является, по существу, круговой и содержит центральное отверстие 23, окруженное шестью отверстиями, три отверстия 9а, имеющие больший диаметр, чем остальные три отверстия 9b. В то время как пена выдается, а также во время заполнения воздухом емкости 2, воздух будет проходить через центральное отверстие 23. В зависимости от желаемого соотношения воздуха к жидкости, предусмотрены одно или более отверстий 9а и 9b для того, чтобы позволить жидкости протекать через них во время работы сжимаемого пенообразователя.
Фиг.4 изображает вид сверху второй части 4 корпуса. Данная вторая часть 4 корпуса содержит три отверстия 24, которые могут приводить в сообщение или большие отверстия 9а, или малые отверстия 9b первой части 20 корпуса в зависимости от положения поворота, в котором вторая часть 4 корпуса расположена на первой части 20 корпуса. Вторая часть 4 корпуса, кроме того, содержит три несквозных отверстия 25, которые, в зависимости от положения первой части 20 корпуса относительно второй части 20 корпуса, будут плотно закрывать или большие отверстия 9а, или малые отверстия 9b.
Если первая часть 20 корпуса и вторая часть 4 корпуса были повернуты на 60° одна относительно другой, отверстия 24 будут соединены с малыми отверстиями 9b, в то время как большие отверстия 9а будут плотно закрыты несквозными отверстиями 25. Это будет приводить к уменьшению жидкости, вытекающей из отверстий 9b во время действия сжимаемого пенообразователя, поскольку количество воздуха, которое протекает через вертикальную трубу 11, в результате того, что емкость 2 сжата, будет оставаться практически одинаковым. Таким образом, соотношение воздуха к жидкости будет изменяться в зависимости от положения вращения первой части 20 корпуса относительно второй части 4 корпуса.
Специалисту в данной области техники будет понятно, что данная конструкция предлагает много возможностей для изменения соотношения воздуха к жидкости посредством изменения количества отверстий в первой части корпуса, которая дополнительно закрыта несквозными отверстиями, а также посредством регулирования размера соответствующих отверстий. Например, при этом возможно также открыть несквозные отверстия 25 так, что появятся шесть сквозных отверстий во второй части 4 корпуса.
Дополнительная возможность повлиять на соотношение воздуха к жидкости осуществляется посредством регулирования наименьшего диаметра воздушного канала, например регулированием внутреннего диаметра вертикальной трубы 11 или регулированием диаметра центрального отверстия 23 в первой части 20 корпуса. Варианты, которые были изложены для регулирования соотношения воздуха к жидкости, могут также быть использованы для влияния на полное количество пены, которая производится, когда емкость 2 сжата.
В настоящем варианте осуществления, в соответствии с Фиг.1 и 2, возможны только два положения: одно, как показано на Фиг.3, где жидкость выдается через три больших отверстия 9а, и положение, в котором первая часть 20 корпуса повернута на 60° относительно третьей части 5 корпуса и в котором жидкость, таким образом, выдается через три малых отверстия 9b. При монтаже различных составляющих сжимаемого пенообразователя 1 к емкости 2, выбор будет сделан с учетом положения, в котором первая часть 20 корпуса будет установлена по отношению к третьей части 5 корпуса, например, в зависимости от жидкости.
Жидкость, которая проходит через отверстие 9а к кольцевому выпуску 10, таким образом, не способна достичь пространства 21, которое расположено между первой частью 4 корпуса и третьей части 20 корпуса. Данное пространство 21 соединяет пространство 22 только над воздушным входным клапаном 6b с внутренней частью вертикальной трубы 11. В результате, воздух, который входит через воздушный входной клапан 6b во время заполнения воздухом емкости 2, следующий за выдачей определенного количества жидкости, будет последовательно проходить через пространства 22 и 21 и через вертикальную трубу 11 в верхнюю часть емкости 2. По сравнению с вариантом осуществления на Фиг.1 и 2, воздух не допускается к прохождению через жидкость в емкости 2 до заполнения воздухом емкости 2. Последнее имеет тот недостаток, что пена может уже быть произведена в емкости 2, поскольку воздух, требуемый для заполнения воздухом баллона, проходит через жидкость.
Посредством образования пространства 21, использующего третью часть 20 корпуса, изготовление пены в емкости 2 во время заполнения воздухом предотвращено конструктивно простым образом. В альтернативном варианте осуществления, возможно, например, в варианте осуществления на Фиг.1 и 2, разместить воздушный проход через первую часть 4 корпуса или вторую часть 5 корпуса, в котором воздушный проход соединяет воздушный входной клапан с внутренней частью вертикальной трубы так, что емкость может быть заполнена воздухом без воздуха, проходящего через жидкость в емкости.
Дополнительным преимуществом данного варианта осуществления выдачного устройства 1 является то, что кольцевой выпуск жидкостного канала и распределение выпусков воздушного канала по окружности круга распределяет жидкость и воздух по относительно большой площади поверхности, что приводит к относительно хорошему перемешиванию. Данное преимущество также достигается, когда одно или оба из кольцевых выпусков продолжаются на протяжении меньше чем 360° или разделены на несколько отверстий, которые вместе образуют разомкнутое кольцевое отверстие. Рассматриваются такие варианты осуществления, которые попадают под действие объема охраны данного изобретения.
В альтернативном варианте осуществления возможно спроектировать корпус клапана не упругим и прижимать или надвигать его ко второй части 4 корпуса, используя пружинный элемент. Когда давление в емкости увеличено, пружина будет затем сжата или разжата, соответственно, создавая зазор между корпусом 6 клапана и третьей частью 4 корпуса. В результате, будет возможно произвести и выдать пену. Однако в таком варианте осуществления выгодный перекатывающийся эффект, описанный выше, не возникнет.
Другим преимуществом данного варианта осуществления выдачного устройства 1 является то, что в результате центрального отверстия 14, которое расположено в корпусе клапана, поток жидкости и/или поток воздуха не может повернуться на угол 90° и более. Благодаря данному отверстию 14 поток жидкости и поток воздуха могут сохранить их скорость, что, таким образом, приводит к лучшему смешиванию жидкости и воздуха. В данном случае, кроме того, выгодно, что корпус 6 клапана сконструирован, по существу, коническим, в результате чего скорость потока жидкости и потока воздуха сохраняется даже более эффективно. В дополнение, коническая форма имеет преимущество, что ситовидный элемент, способствующий производству пены, может быть встроен в конус. Благодаря встраиванию его в коническую форму, полная высота корпуса уменьшается. В целом, иллюстрированный вариант осуществления выдачного устройства имеет то преимущество, что выданная жидкость перемещается в направлении, связанном с направлением центральной оси симметрии, хотя оно было выдано. Это оказывается возможным благодаря специфической конструкции выдачного устройства и целям производства пены желаемого качества.
Другим преимуществом данного варианта осуществления выдачного устройства 1 является то, что дугообразная часть 6с корпуса 6 клапана поддерживает уплотнение между второй частью 4 корпуса и корпусом 6 клапана. В результате этого достигнуто лучшее уплотнение в исходном положении, то есть когда емкость 2 не сжата, таким образом снижается риск утечки жидкости из выдачного устройства. В дополнение, дугообразная часть 6с создает пороговое значение давления, при котором корпус клапана становится отцепленным от второй части 4 корпуса, обеспечивая улучшенную пену постоянного качества.
Вышеописанные варианты осуществления сжимаемого пенообразователя описаны в положении, где крышка направлена вниз. Все ссылки относительно понятий выше и/или ниже сделаны относительно этого положения. Данное выдачное устройство сконструировано для использования в данном положении. В данном случае уплотнительная крышка 7 сконструирована так, что выдачное устройство может устанавливаться на уплотнительной крышке 7, в то время как емкость 2, из-за выпуклой вершины, непригодна для установки на данной вершине. Однако возможно предусмотреть вариант осуществления, в котором выдачное устройство может, фактически, быть повернутым вверх дном (перевернутым по отношению к изображенному положению) для того, чтобы выдавать пену и/или находиться в исходном состоянии. Предполагается, что такие варианты осуществления попадают под действие объема охраны данного изобретения.
Специалисту в данной области техники будет понятно, что все индивидуальные особенности, которые были упомянуты по отношению к одному из аспектов, могут быть также применены в варианте осуществления соответственно к одному из других аспектов изобретения. Предполагается, что такие варианты осуществления, таким образом, попадают под действие объема охраны данного изобретения.
1. Пенообразующий узел для образования пены, содержащий корпус, имеющий воздушный канал и жидкостный канал, каждый из которых заканчивается в выпуске и находится в сообщении с выдачным каналом, который заканчивается в выдачном отверстии, и корпус клапана, который в исходном положении герметично закрывает выпуск жидкостного канала и выпуск воздушного канала для предотвращения потока из жидкостного канала и воздушного канала в выдачной канал, и который во время выдачи открывает выпуск жидкостного канала и выпуск воздушного канала для того, чтобы обеспечить смешивание воздуха и жидкости в выдачном канале,
отличающийся тем, что выпуск жидкостного канала является кольцевым, и тем, что выпуск воздушного канала и входное отверстие выдачного канала расположены, по существу, на окружности мнимого круга, причем между кольцевым выпуском жидкостного канала и выпуском воздушного канала и/или входным отверстием выдачного канала предусмотрена кольцевая уплотняющая поверхность, с которой, в исходном положении, корпус клапана плотно входит в контакт, и при этом во время выдачи корпус клапана становится отделенным от уплотняющей поверхности так, что выпуск воздушного канала, выпуск жидкостного канала и входное отверстие выдачного канала, по существу, одновременно приходят в сообщение по текучей среде друг с другом.
2. Пенообразующий узел по п.1, в котором воздушный канал содержит два или более выпуска, которые расположены на окружности мнимого круга.
3. Пенообразующий узел по п.2, в котором два или более выпуска равномерно распределены по окружности мнимого круга.
4. Пенообразующий узел по п.2, в котором воздушный канал содержит три выпуска, которые расположены по окружности мнимого круга, и при этом между каждыми двумя входами предусмотрено входное отверстие выдачного канала.
5. Пенообразующий узел по п.1, в котором корпус клапана является, по существу, коническим.
6. Пенообразующий узел по п.1, в котором корпус клапана содержит сквозное отверстие, которое образует часть выдачного канала.
7. Пенообразующий узел по п.1, в котором корпус клапана является упругим.
8. Пенообразующий узел по п.1, обладающий, по существу, круговой симметрией относительно центральной оси симметрии, и жидкость, подлежащая выдачи, во время выдачи перемещается в одном направлении относительно направления центральной оси симметрии.
9. Пенообразующий узел по п.1, в котором корпус клапана изготовлен из силиконового материала.
10. Пенообразующий узел по п.1, содержащий уплотнительную крышку, которая может быть перемещена между открытым положением, в котором пена может быть выдана посредством сжатия емкости, и закрытым положением, в котором выдачное отверстие герметизировано.
11. Пенообразующий узел по п.1, в котором корпус клапана содержит край, который продолжается свободно во все стороны, и который служит в качестве клапана для заполнения воздухом отверстия в корпусе для заполнения воздухом емкости.
12. Пенообразующий узел по п.1, в котором сужение расположено в выдачном канале.
13. Пенообразующий узел по п.12, в котором сужение расположено выше по потоку от пористого элемента или ситовидного элемента в выдачном канале.
14. Пенообразующий узел по п.7, в котором гибкий корпус клапана содержит дугообразную часть, которая проходит в выпуск жидкостного канала или в выпуск воздушного канала таким образом, что сначала, когда давление в емкости возрастает, дугообразная часть улучшает герметизацию выпуска жидкостного канала и воздушного канала соответственно.
15. Пенообразующий узел для образования пены, содержащий корпус, имеющий воздушный канал и жидкостный канал, каждый из которых заканчивается в выпуске и находится в сообщении с выдачным каналом, который оканчивается в выдачном отверстии, и корпус клапана, который, в исходном положении, герметично закрывает выпуск жидкостного канала и выпуск воздушного канала для предотвращения потока от жидкостного канала и воздушного канала в выдачной канал, и который во время выдачи открывает выпуск жидкостного канала и выпуск воздушного канала для обеспечения смешивания воздуха и жидкости в выдачном канале, отличающийся тем, что сужение расположено в выдачном канале предпочтительно выше по потоку от пористого элемента или ситовидного элемента, расположенного в выдачном канале.
16. Сжимаемый пенообразователь для выдачи пены, содержащий вручную сжимаемую емкость для хранения жидкости и воздуха и пенообразующий узел по любому из пп.1-15, устанавливаемый на или в отверстие упомянутой емкости, воздушный канал и жидкостный канал, находящиеся в сообщении по текучей среде с емкостью.
17. Выдачное устройство для выдачи пены, содержащее пенообразующий узел по любому из пп.1-15, в котором жидкостный канал и воздушный канал соединены с источником жидкости, содержащим жидкость под давлением и источником газа, содержащим газ под давлением, соответственно.
18. Выдачное устройство для выдачи пены, содержащее пенообразующий узел по любому из пп.1-15, в котором жидкостный канал и воздушный канал находятся в сообщении по текучей среде с емкостью, содержащей жидкость, способную к пенообразованию, и газ, в частности воздух, причем жидкость, способная к пенообразованию, и газ являются сжатыми или могут быть сжаты.
