固體產品分配器的制造方法
【專利摘要】用于分配固體產品在流體中的溶液的方法和裝置。一種獨立式裝置，其包括流體通過而進入的入口部，所述流體在里面接觸和溶解所述產品以形成溶液的反應部，以及所述溶液由此離開所述裝置的出口部。流體可以由單一方向或更多個方向和由頂部或底部遭遇所述產品。所述裝置可以包括用于使流體流到所述固體產品的所需部分的流體轉移裝置。所述裝置可以構造為用以容納特定形狀的固體產品，并且可以包括蓋子或閘門，以防止流體不合期望地接觸所述產品。
【專利說明】
固體產品分配器
【背景技術】
[0001]將固體產品溶解在流體中而形成的溶液，長期以來為人所知，并已用于許多應用場合。相應地，形成溶液的裝置已被開發(fā)，以便生成期望的溶液而無需手動地生成這些溶液。與手動地生成相反，流體被提供給所述裝置，溶液在其中形成，然后流出所述裝置。這種裝置可以被用于生成清潔和消毒溶液或其它所需的溶液。
[0002]許多這樣的形成溶液的裝置的已為在線系統(tǒng)，其中，所述裝置被固定地連接到流體供應器。在這樣的裝置中，流體將流過所述裝置，無論溶液合乎需要與否。為了防止不需要的溶液的形成，產品必須從裝置中移除，以消除混合的機會，或需為流體另選路線。不斷地移除和更換固體產品進入所述裝置對用戶而言可能是乏味和惱人的任務，另選流體流動路線可能是針對系統(tǒng)的昂貴和/或不方便的修改。
[0003]此外，在飲用水供應器的情況下，可能有必要防止溶液流回供水器，因為所述溶液可能是危險的，不可耗用。因此，許多以前的形成溶液的裝置需要某種防回流裝置，以防止形成的溶液通過所述裝置回流入供水器。但是，這種防回流裝置，對于形成溶液的裝置的設計結構而言，增大了成本和復雜性。

【發(fā)明內容】

[0004]本發(fā)明的一些實施例涉及用于在流體中將固體產品溶解以便生成溶液和分配溶液的方法和分配器。分配器通常是獨立的，并且可以包括流體轉移裝置，可將流體供給所述轉移裝置。所述分配器可以包括產品導向件，用以接納所述固體產品。在一些實施例中，產品導向件可以環(huán)繞固體產品的一定高度，例如，當產品在產品導向件中沿豎向設置時。產品導向件可以包括用于包圍一部分固體產品的壁。流體轉移裝置可將入射流體引導到反應部，在那里它遇到固體產品的至少一部分。在反應部中，流體溶解所述產品并形成溶液。所述溶液然后通過(例如)出口部和輸出排流口而排出所述裝置。
[0005]在一些實施例中，所述流體轉移裝置被設置在固體產品上方并且與產品導向件相聯接。流體轉移裝置可構造成用以將輸入流體圍繞產品導向件的外部朝固體產品的基部轉移。所述分配器可以包括設置在分配器的外壁和產品導向件之間的豎向通道，所述流體可以通過所述通道被轉移。在一些實施例中，豎向通道可大體上圍繞產品導向件的壁的整個外表面延伸。在另一些實施例中，流體轉移裝置可以被構造為用以完全地或幾乎完全地圍繞所述流體轉移裝置的周邊而分散流體。在這些實施例中，流體可以被引導通過豎向通道和接觸固體產品的基部的全部周邊側部。流體可從豎向通道向內流動，溶解所述產品，以生成溶液，并通過中心輸出排流口而排出分配器。
[0006]在另外一些實施例中，轉移裝置可構造為用以引導流體到設置在固體產品下方的填充室。在這些實施例中，流體淹沒填充室，并通過在所述反應部的基部中的孔向上流動進入反應部。流體接觸并溶解固體產品的基部，以形成溶液，所述溶液淹沒反應部，其可由壁包圍。一旦溶液充滿反應部達到壁的頂部，它就溢出，流入環(huán)形輸出通道并流到輸出排流
□ O
[0007]流體轉移裝置可以可替代地構造為用以將流體引導至固體產品的頂表面。例如，轉移裝置可以構造為用以將入射流體傳送至轉移裝置中的一系列孔，使得流體可流過所述孔并且與固體產品的頂表面相接觸。可以設計孔的形狀、尺寸和位置，以適應所需流型。
[0008]分配器的某些實施例可以包括用于防止流體不合期望地流向固體產品的蓋子。在一些實施例中，蓋子可呈環(huán)形形狀，以便大體上覆蓋圍繞產品導向件的豎向通道，以便使流體不直接加到豎向通道上而是首先加到所述流體轉移裝置上。蓋子可以包括設置在流體轉移裝置上的格柵。格柵可以被設計為使得流體可以通過該格柵而施加至流體轉移裝置，但該格柵防止流體從所述流體轉移裝置濺出分配器。
[0009]分配器可以包括把手，其用以將分配器固定到支承元件。把手可以是由加載有彈性力(或彈簧力)的，以便將擠壓力施加在把手和分配器本體的一部分(例如外壁)之間的支承元件上。所述分配器可以包括形成在外壁中并且靠近所述把手的突出部。在一些實施例中，分配器可以包括凹口，該凹口介于外壁和突出部之間，其意味著用以容納支承元件的唇緣或邊緣。突出部和/或把手可以包括高摩擦表面，用于接合所述支承元件的一部分，以增大分配器的接合部分和支承元件之間的摩擦系數。凹口和/或高摩擦表面可以起作用以向分配器(當其由支承元件支承時)提供穩(wěn)定性。
[0010]本發(fā)明的各種實施例可以使得所分配溶液具有不同的性質。不同的構造導致流體以不同的能量和流型沖擊固體產品。將用于特定應用場合的實施例可根據所需的性質例如高濃度或在一段時間內保持一致的濃度來選擇。用于分配固體產品的方法和裝置落入本發(fā)明的范圍之內。本發(fā)明的一個或更多個例子和實施例的細節(jié)在附圖和以下描述中闡釋。其它特征、目的和優(yōu)點將由說明書和附圖以及由本發(fā)明的權利要求書而變得更為顯明。
【附圖說明】
[0011 ]圖1A示出了本發(fā)明的一個實施例的立體圖。
[0012]圖1B示出了類似于圖1A中所示的那一個的、本發(fā)明的一個實施例的俯視圖。
[0013]圖1C示出圖1B的實施例的截面視圖，是在圖1B中1-1線截取的。
[0014]圖2和3示出本發(fā)明的替代實施例。
[0015]圖4A不出了本發(fā)明的一個實施例的俯視圖。
[0016]圖4B示出了本發(fā)明的一個實施例的正視圖。
[0017]圖4C是本發(fā)明的一個實施例的截面立體圖，是在圖4A中4-4線截取的。
[0018]圖5A是本發(fā)明的一個替代實施例的立體圖。
[0019]圖5B是圖5A的本發(fā)明的實施例的俯視圖。
[0020]圖5C是本實施例的截面視圖，是在圖5B中5-5線截取的。
[0021 ]圖6是類似于圖5C中所示那個的產品分配器的截面視圖。
[0022]圖7A是產品分配器的一個實施例的立體圖。
[0023]圖7B是如取自圖7A中框7的、分配器的一個實施例的把手的視圖。
[0024]圖7C是如圖7A中所示那個的分配器的俯視圖。
[0025]圖7D是圖7C的實施例的截面視圖，是在7-7線截取的。
[0026]圖8是分配器的立體圖，在所述分配器中流體被加到固體產品的頂表面上。
【具體實施方式】
[0027]本發(fā)明的目的是產生一種用于生成適當濃度的溶液的、易于使用、具有成本效益且可重復的裝置。本發(fā)明的實施例被設計以分配由固體產品和入射流體(例如水)形成的溶液。固體產品可以包括許多不同的產品，其包括但不限于消毒劑、洗滌劑或地板護理產品，因為本發(fā)明的許多應用可能涉及生成用于清洗過程的溶液。在許多情況下，出于成本、性能甚或監(jiān)管的原因，期望獲得和維持一定濃度的溶液。
[0028]圖1A示出了本發(fā)明的一個實施例的立體圖。此固體產品分配器100的實施例包括入口部102 (其接納入射流體)、反應部104 (其中所述流體遭遇固體產品)和出口部106 (上述二者形成的溶液由該出口部分配)。反應部包括用于在流體中溶解以生成溶液的固體產品112。流體通過加到入口部102而被引入所述實施例中。從所述入口部，它流入反應部，在那里它與固體產品接觸。流體溶解固體產品112的接觸部，所述固體產品然后溶解到流體中，由此生成溶液。所述溶液繼續(xù)通過反應部流到出口部，在那里它由本發(fā)明分配出去。圖1A中所示的本發(fā)明的實施例還包括產品導向件110，其至少部分地被容納在反應部內，并構造為用以保持所述固體產品。本發(fā)明的一些具體實施例可以被設計為用以保持特定的產品，其可以特定的限定方式而成形。因此，各種實施例的產品導向件可以獨特地成形，以便接納特定的固體產品。
[0029]雖然圖1A示出的產品112和產品導向件110是五邊形的，然而它們也可同樣由任何其它的形狀(例如三角形、六邊形或矩形)構成。在本發(fā)明的一些實施例中，固體產品的形狀能夠代表固體產品本身。例如，五邊形產品可以包括洗滌劑，六邊形產品可以包括消毒劑，方形產品可以包括地板護理產品。相應地，本發(fā)明的不同實施例可以用于不同的預期應用場合，因為產品導向件的形狀可以代表所預期使用的產品。本發(fā)明的另一些實施例可以包括產品鎖定，其可以防止誤用不正確的形狀的產品，從而防止誤用不正確的組合物。本發(fā)明的一些實施例可以包括各種材料，例如金屬、塑料、復合材料等。另外的一些實施例可以包括聚丙烯。
[0030]圖1B示出了類似于圖1A中所示那個的、本發(fā)明的一個實施例的俯視圖。示出的是入口部102、反應部104和出口部106，以及產品導向件110和固體產品112。圖1C示出圖1B的實施例的截面視圖，是在圖1B中1-1線截取的。如圖所示，本實施例還包括導入斜坡114，其作為入口部102的一部分，使得入射到入口部102的流體沖擊導入斜坡114。流體然后流下導入斜坡114，流入反應部104。導入斜坡114可以提供一種表面，該表面取向成與入射到入口部102的流體成一定角度。在這種情況下，角度關系可以使流體的不合期望的飛濺(無論是濺出分配器還是濺到固體產品112上)得以最小化。此外，導入斜坡可以包括紋理化表面，以促使入射流體隨著其向著反應部行進而散開。一些實施例還可以包括閘門116，以至少防止入射流體不合期望地飛濺到產品112的表面上。在一些實施例中，閘門可以另外提供入口部和反應部之間的邊界。在其它一些實施例中，閘門可以另外調節(jié)入口部和反應部之間的流體的流率(rate of flow)，并且可以按高度來調整，以改變流率。
[0031]在本發(fā)明的某些實施例中，分配器可以包括粧子122，在圖1C中示出，這些粧子位于分配器的底表面上，用以當流體流過各粧子之間的空間時，將固體產品112支承在反應部104的底板上方。理想情況下，在操作中，與流體的深度相比，粧子122較短，使得流體當其流過粧子122時將至少接觸固體產品112的一部分。高粧子112比短粧子122將產品更高地托舉在分配器的基部上，從而將產品112托舉起來進一步脫離流體而改變它們之間的表面接觸量?；捵痈叨瓤梢栽趯嶒炇一蚬S被優(yōu)化，然后再實施到分配器中，使固體產品112和流體之間相互作用的期望量可以視具體入射流體流率或其特定范圍而定。可調節(jié)的或可互換的粧子也可以在考慮之列，其使得最終用戶能夠改變粧子122的高度。粧子122也可以被固定到粧板上，該粧板本身可以由用戶完全更換?；捵拥臄的炕蛎娣e密度可能因實施例而異;然而應當理解，粧子的數量減少將導致每個粧子的表面積上的固體產物的質量增大，有可能造成固體產品112朝粧子122下沉和將其嵌入粧子中間的危險。但是，太多的粧子122可能抑制流體流過分配器的能力。流體在流經粧子122和與固體產品112接觸后，可以離開分配器:通過出口部106經由開口到分配器之外。
[0032]圖2和3示出本發(fā)明的替代實施例。圖2的分配器包括可以關閉的蓋224，其在關閉時覆蓋反應部204內的固體產品。在一些實施例中，所述蓋覆蓋固體產品的頂部和朝向入口部202的側面，從而使其免于不合期望地暴露于入射流體(所述入射流體例如是從入口部202飛濺的或源自不正確地操作所述分配器)。蓋224可以由連接裝置(如鉸鏈226或本領域中已知的其它連接方法)連接到分配器，或者其也可以是可從分配器完全移除的。圖3示出無蓋的本發(fā)明的實施例，但還包括防濺罩318。防濺罩318結合閘門316起作用，以通過阻斷本來可能飛濺起來并越過閘門的流體，而防止流體與固體產品的不合期望的接觸。
[0033]在形成的溶液中的固體產品的濃度取決于幾個因素。流體溫度和流率，以及接觸流體的固體產品的量和它們之間任何特定化學要素，可能影響溶液的濃度。所需的濃度可能因應用場合而異，但有利的是能夠達到并且保持所期望的濃度。因此，在一些實施例中，優(yōu)選的是，固體產品在整個底表面上被流體均勻地溶解。這可能是有利的，因為不均勻的溶解會導致固體產品上的表面變形，從而導致暴露于入射流體的表面積的變化。這進而會導致溶液中固體產品濃度的不合期望的變化。
[0034]圖4A和4B示出本發(fā)明的實施例，其包括旨在生成和/或保持固體產品大體上在整個單一表面上均勻溶解的組件。圖4A示出了本發(fā)明的一個實施例的俯視圖。如圖1C中所示的實施例的情況那樣樣，圖4A的實施例包括分配器底表面上的粧子422，然而，可以看到，這些粧子422朝著入口部延伸到閘門416(該閘門圍擋住固體產品)的周界以外，從而在分配器中提供這樣的粧子，其不支承固體產品，而是處于產品的“上游”。當流體經由入口部進入分配器和最初入射到粧子422的前表面上時，可以生成湍流，從而導致入射流體的向上位移。假若固體產品412將位于這些粧子之上，所述向上移動流體可能與產品接觸，并導致不均勻的和/或不合期望的侵蝕。因此，在本實施例中，粧子422延伸到用以保持固體產品的那個區(qū)域以外，從而，這種與所述粧子的初始接觸、及其導致的湍流和潛在的向上位移，可以在流體觸及產品之前發(fā)生，使得流體在觸及產品之前可以達到穩(wěn)態(tài)流型。在本實施例中，有三排粧子422位于入口部和閘門的最近點之間。
[0035]在另一些情況下，在分配器內流體動力學特性可能會導致在反應部寬度方向上的流率不均勻。在一些情況下，例如，相比于中心部位，分配器的邊緣附近的產品侵蝕更迅速，可以假定或許更快的、優(yōu)選的流體流動是圍繞邊緣而進行的。圖4B示出了用于幫助搞定這種非均勻性的本發(fā)明的一個實施例的正視圖。示出的是分配器的出口部406，溶液從那里被分配出去。通過出口部406，可以看見這些粧子422，也可以看見的是分配器的反應部的基部，在這里被稱為艙殼(hull)428;然而，艙殼并非必須局限于反應部的基部。在本實施例中，艙殼428包括V形艙殼428a，因為其截面類似于字母“V”形。V形艙殼428a的作用是在流體流經反應部時將更多流體從分配器的邊緣拉向中間。這可以減少上文中所描述的靠近邊緣侵蝕加劇現象，從而導致固體產品的整個底表面溶解過程更均勻，增大操作過程中維持所需濃度的可能性。本領域技術人員可以理解的是，在此示出的艙殼的“V”形并不是能夠用于實現這樣的過程的唯一形狀。可以設想其它艙殼形狀，諸如“U”形、拋物線形、或任何可以使一些流體離開邊緣流向從入口到出口的中心通路的其它形狀。
[0036I圖4c是包括圖4A和4B中所示特征的本發(fā)明一個實施例的截面立體圖，截面是在線4-4截取的。在本實施例中，流體進入包括導入斜坡414的入口部402。流體接觸和流下導入坡道414，其引導流體沿著分配器的底部朝粧子422流動。流體接觸第一系列粧子422，這可以在流體中導致湍流。然而，據推測，在流體已經通過了第一系列粧子422后，所導致的大部分湍流會大幅消退，導致過了此點即大體上呈穩(wěn)態(tài)流體流動。在一些實施例中，此第一系列粧子包括至少三排粧子，以提供足夠長的流路供流體流動達到穩(wěn)定狀態(tài)。過了第一系列粧子422，流體理想地穩(wěn)態(tài)流過閘門416下的間隙420并且進入由產品導向件包圍的區(qū)域，其構造成用以將固體產品保持在其粧子422頂部。固體產品在產品導向件410中就位，流體接觸固體產品并且侵蝕它，形成產品在流體中的溶液。溶液然后流至出口部406，在那里它離開分配器。如圖4c中所示的那一個實施例還可以包括艙殼(諸如上述V形艙殼428a)，以幫助均勻溶解地固體產品。雖然圖4c的反應部被設計成用以保持一種特定形狀的產品，可以理解的是，與圖4c所示的那一個實施例類似的另一些實施例可以構造為用以接納不同形狀的產品O
[0037]雖然至此描述的附圖中所示的實施例特色為流體大體上沿一線性方向流動，本發(fā)明的另一些實施例也可以包括其它流型。例如，流體可以通過入口部進入分配器并沿第一方向流入反應部，進而沿著第二方向(其不同于第一方向)流出出口部。本領域技術人員可以理解，許多構造方式落入本發(fā)明的范圍內。另一種這樣的替代性的構造方式在下文中描述。
[0038]圖5A、5B和5(:示出了本發(fā)明的又一實施例，其包括入口部502、反應部504和出口部506 ο圖5A是本發(fā)明的一個實施例的立體圖，示出了入口部502、反應部504和出口部506。圖5B是圖5A的本發(fā)明的實施例的俯視圖，而圖5C是所述實施例的截面視圖，是在圖5B的5-5截取的。在本實施例中，流體經由入口部502被接納，在那里其接觸導入斜坡514。流體流下斜坡514并進入由壁534形成的環(huán)形通道532。所述流體無處可以流動而集聚于環(huán)形通道532中，導致液面上升。一旦液面已達到壁534的高度，加入到入口部502的額外的流體將使環(huán)形通道532中的流體漫過壁534并流入分配器的反應部504。流體在容納著固體產品的產品導向件510的約束下流動，所述固體產品由粧子522的組合支承。流體流經粧子522，與此同時接觸至少一部分支承在其上的固體產品。流體侵蝕產品，然后產品與流體形成溶液。最后溶液經由輸出排流口 536流出分配器的出口部506。重要的是輸出排流口 536應足夠大，使得流出分配器的流量能足夠大，以免液面上升而接觸固體產品512的更多表面或淹沒分配器。
[0039]上述的實施例使得流體能夠沖擊固體產品的每一側，因為流體將均勻地填滿環(huán)形通道并且溢出并流向產品的全部各個側面，假設壁的高度是均勻的話。這與前面實施例的大體上一維流型形成對照，并可有助于實現整個固體產品上更為均勻的溶解型式。雖然圖5C的實施例建議采用圓形(環(huán)狀)通道，也可以使用其它的形狀。如上所述，各種固體制品可以以各種限定的方式被成形，因此，可以這樣:為了接納特定的所需產品，通道和/或形成通道的壁可以制成類似于所需產品的形狀，或設置為任何其它形狀。
[0040]類似于圖5A-5C中所示的那些個的實施例可以修改為大體上反向進行操作。圖6是類似于圖5C中所示那個的產品分配器的截面視圖。圖6示出分配器600，其包括可類似于相對于圖5C描述的那個的壁634所包圍的產品導向件610。分配器600可以包括用以接納流體的入口部602。在一些實施例中，分配器600可以包括配置成按照分配器600的設計引導流體流動的流體轉移裝置640。在所示的實施例中，來自入口部602的流體由流體轉移裝置640引導到填充室642。在操作過程中，流體可在填充室642集聚，直到它到達反應部604中的孔644。
[0041 ] 一旦流體充滿填充室642至孔644，流體就可開始經由孔642進入反應室604。雖然在圖6中未示出，反應室604可以被構造為用以保持通用的或者(在一些實施例中)特別的固體產品。類似于先前描述的實施例，產品可以通過一系列粧子622來支承，所述粧子使得流體能夠穿過其和在產品下流動以溶解產品，并生成溶液。在圖6的說明性實施例中，從填充室642來的流體可在粧子之間流動并溶解所述產品，并在反應部604中形成溶液。在一些實施例中，當流體繼續(xù)進入反應部604時，所形成溶液流經產品導向件610下間隙620，且溶液的液面上升，直至達到壁634的高度。
[0042]當溶液到達壁634的高度，它可以漫過壁，而進入環(huán)形輸出通道632(其類似于圖5C中的環(huán)形通道532)。在一些實施例中，環(huán)形輸出通道632構造為用以引導其中的所有溶液到輸出排流口 636ο在一些實施例中，輸出排流口 636位于分配器600的與入口部602相對的一側，并且可以設置成排放到例如水槽或桶中。
[0043]根據某些實施例的另一分配器在圖7A-7D中示出。圖7A是產品分配器的一個實施例的立體圖。在圖7A中所示的分配器700包括圍繞分配器700的內部的外壁754和用以接納流體的入口部702。入口部702可以包括環(huán)形蓋750，流體可以通過所述蓋而被引導。在一些實施例中，環(huán)形蓋750可以被設置在流體轉移裝置上，流體轉移裝置可以引導入射流體到固體產品。在一些實施例中，如下面進一步描述的，環(huán)形蓋750可以被布置為需要被引導到環(huán)形蓋750的開口的流體接觸流體轉移裝置。如圖7A所示，蓋750可以包括格柵751，入射流體通過所述格柵而被引導。在使得入射流體能夠被引導從分配器700外流過環(huán)形蓋750的同時，格柵751可以防止流體不合期望地濺出分配器700。蓋750可經由鉸鏈726被固定到分配器700，所述鉸鏈使得蓋750能夠被打開。蓋750可以通過鎖閂752確保關閉，防止其不合期望地打開。
[0044]在一些實施例中，分配器700包括把手748。把手748可以被用來支持由人或其它安裝對象保持的分配器700。把手748可經由鉸鏈726附著到分配器700。在一些實施例中，環(huán)形蓋726和把手748經由相同的鉸鏈結構的不同部分連接到分配器700。例如，在一些實施例中，把手748可相對于所述分配器700被加載以彈性力，需要足夠的作用力(例如，大于5-10鎊，在一些實施例中大于5-20鎊)轉動把手748底部使之離開分配器700。在這樣的實施例中，分配器700可由用加載有彈性力的把手固定到某表面上。環(huán)形蓋750可附連到相同于把手748而不被加載有彈性力的結構上。在一些實施例中，蓋750和把手748由單獨的連接機構連接到分配器700。
[0045]圖7B是分配器的一個實施例的把手的視圖，例如取自圖7A中框7。在圖7B的實施例中，分配器700包括凹口766，其靠近把手748，處在分配器的外壁754與由其突出的突出部764的接合部。在一些實例中，當把手接合所述表面本身時，凹口 766可接納用以接納和支承所述分配器的支承元件的唇緣或邊緣，如水桶或水槽的邊緣或隔板。在一些實施例中，可以控制凹口 766的尺寸，以便將分配器700穩(wěn)定在小于0.25英寸的邊緣上。在某些情況下，分配器700可接合這樣的支承元件，其具有過大頂面(在一些實施例中，例如大于0.25英寸)或當把手接合支承元件的側面時不能被凹口 766接納。分配器的突出部764可以包括第一高摩擦表面768，用于接合支承分配器700的支承元件的頂面。第一高摩擦面768可用于增大突出部764與支承元件的頂面之間的摩擦系數，這樣，當分配器的把手748接合所述支承元件時，第一高摩擦表面768可以防止分配器700沿著所述支承元件的頂面滑動。
[0046]在一些實施例中，分配器把手748可以包括第二高摩擦表面770，靠近把手748的底部。第二高摩擦表面770可以被設置成當把手748被關閉時接合所述支承元件的側面。在一些實施例中，關閉所述把手的彈簧力將所述支承元件擠壓在所述把手748的第二高摩擦表面770與所述分配器700的外壁754之間，此時所述第一高摩擦表面768與所述凹口二者中的至少一者接合所述支承元件的頂面。第二高摩擦表面770可以被擠壓靠緊所述支承元件，以防止分配器700相對于所述支承元件而滑動。
[0047]第一高摩擦表面768和第二770高摩擦表面可以包括任何合適的材料以提供把手748與用于分配器700的支承元件之間的適當的摩擦。在一些實施例中，高摩擦表面768，770可以包括普通彈性體，如硅酮。所述材料可基于所述分配器700的常見工作環(huán)境進行選擇。例如，材料可以被選擇以便當表面是濕的、油膩和/或沾滿肥皂水時增大摩擦力/提高穩(wěn)定性。在一些實施例中，第一高摩擦表面768和第二高摩擦表面770的肖氏硬度A可從50到60不等。第一高摩擦表面768和第二高摩擦表面770的位置可以被優(yōu)化，以提供在各種支承元件包括水槽和水桶上的穩(wěn)定性。把手748可構造成用以使得所述第二高摩擦表面770以這樣的高度來接合所述支承元件，所述高度相當地不同于所述外壁754賴以接合所述支承元件的最低點，以便為分配器770提供額外的穩(wěn)定性。
[0048]圖7C是如圖7A中所示的那個的分配器的俯視圖。所述分配器包括流體轉移裝置740和設置在流體轉移裝置740上的環(huán)形蓋750。如圖所示，在一些實施例中，環(huán)形蓋750的內部尺寸(例如，蓋的頂部的直徑)小于流體轉移裝置740的直徑。環(huán)形蓋750可以通過鉸鏈726連接到分配器700和由鎖閂752確保關閉。圖7C的分配器700進一步包括把手748，其經由鉸鏈726附接，并在一些實施例中可以被彈簧加載，以方便所述分配器700與支承表面的接合。
[0049]圖7D是圖7C的實施例的截面視圖，是在7-7線截取的。圖7D中的分配器700包括產品導向件710，所述導向件包括壁，該壁構造成用以接納固體產品。在一些實施例中，產品導向件可以環(huán)繞固體產品的一定高度。雖然固體產品在分配器的操作過程中存在，但其未被示出，以便更好地示出分配器700的附加組件。分配器700可以包括粧子722，其被構造為用以支承所述固體產品以使之離開分配器的底面，并使得流體能夠在固體產品下面流動并與之接觸。所述分配器可以包括外壁754，該外壁754具有內表面。外壁754的內表面可以限定在外壁754的內表面和產品導向件710之間的豎向通道756。在一些實施例中，豎向通道756大體上圍繞產品導向件710的壁的整個外表面延伸。將可理解的是，結構，例如在外壁754和產品導向件710之間的支承結構，可以存在于豎向通道756中。分配器700可以包括在產品導向件710的下方并且在分配器700的基部的上方的間隙720，以使得流體能在產品導向件710下方從中流過。
[0050]所述的分配器700可以包括流體轉移裝置740，該流體轉移裝置構造成用以接納流體、并且將流體轉移到固體產物的一部分上。在示出的實施例中，流體轉移裝置740設置在產品導向件710的上方。在一些實施例中，流體轉移裝置740接合、包圍或重疊產品導向件710，使得流體無法通過產品導向件710的頂部進入。流體轉移裝置740可將流體轉移到產品導向件710外側的豎向通道756，去往固體產品的底部。
[0051]流體轉移裝置740可以引導流體沿豎向通道756向下而流入分配器700的反應部704。反應部可以被構造為用以支承固體產品和接納流體，以使得流體接觸和溶解固體產品的一部分而形成溶液。在圖示的實施例中，流體可以通過豎向通道756，并通過產品導向件710下的間隙720行進以接觸固體產品。流體和產品可在反應部704中形成溶液，并通過輸出排流口 736離開分配器700。在一些實施例中，輸出排流口 736位置靠近反應部704的中心，使得流體從豎向通道向內流動，通過反應部流到輸出排流口 736。
[0052]所述流體轉移裝置740可構造成用以促使流體沿產品導向件710的外表面而展開成層狀。即，所述流體轉移裝置740的設計可以導致流體在產品導向件710的外側在豎向通道756內流動時順應產品導向件710的輪廓。可替代地，所述流體轉移裝置可以導致流體順應分配器700的外壁754的內部的輪廓。在一些實施例中，流體轉移裝置740包括頂點762(大體上居中地位于產品導向件710上)和單一表面(從頂點徑向向外和向下朝向產品導向件710的頂部延伸)。單一表面可以是平滑表面，以使得沒有從頂點762延伸到產品導向件710的角部或凸棱。
[0053]流體轉移裝置740的設計可以是這樣:當流體沖擊轉移裝置740(靠近頂點762)時，流體大體上圍繞轉移裝置的整個圓周散布，然后才到達轉移裝置740的徑向最外部分。這樣，流體可以通過豎向通道756向下方行進，再從全部周邊側接觸固體產品。從全部周邊側均勻溶解所述產品，可以導致一致的侵蝕速率和溶液濃度(隨著時間的推移)。在一些實施例中，分配器700包括環(huán)形蓋750，其設置在流體轉移裝置740上方并且具有內徑780。如果環(huán)形蓋750的內徑780 (例如，在圖7D所示的實施例的環(huán)形蓋750的頂部)小于流體轉移裝置740的直徑770，并在轉移裝置740上大體上居中，環(huán)形蓋750就可起作用以防止流體在不首先接觸所述流體轉移裝置740的情況下就進入分配器700。環(huán)形蓋750可(例如)覆蓋豎向通道756以防止流體直接僅在一側進入通道756。蓋750的內徑780和轉移裝置740的直徑770之間的關系可以被設置成使得入射到轉移裝置740的流體被引導到轉移裝置740的整個圓周，并因此接觸固體產品的全部周邊側。
[0054]在操作期間，當流體流經并溶解固體產品各部分時，損耗圖紋會在固體產品中形成。這些圖紋會改變由流體接觸的固體產品的表面積，因此會對所產生的溶液的濃度具有(通常減緩的)影響。在一些實施例中，分配器700可以包括產品導向件710下在粧子722中間設置的平臺758。在這些實施例中，所述平臺758的頂表面可以高于粧子722的頂面和配置成接納和支承所述固體產品，使所述產品使用一定量后才接觸粧子722。在一些實施例中，平臺構造成用以使得平臺的凈表面積顯著小于粧子的凈表面積。
[0055]當流體穿過粧子722行進時，通過粧子722被限定的流動路徑出現，在固體產品中生成損耗圖紋。在某些情況下，隨著損耗圖紋出現，固體產品的溶解可能變少，獲得的溶液濃度可能降低。然而，通過使用，正被溶解的固體產品的表面可能變軟。固體產品的重量由數量較少的平臺758支承，故重量分布在較小面積上。因此，隨著固體產品的表面變軟，平臺758可穿入固體產品的表面，使得產品能夠下沉，直到它接觸粧子722。因為(在一些實施例中)粧子722構成的凈表面積大于平臺758，所述產品可停止下沉并且停留在粧子722上。產品的降低可以有效地增大產品暴露于流體的量，并且可以起作用以增大濃度。因此，粧子722和平臺758可以被優(yōu)化以使得:產品的沉降所致產品的濃度增大，可以抵消固體產品中形成的損耗圖紋所導致的濃度降低。在圖7D中所示的平臺758是“獨木舟狀”，然而應當理解的是，在保持適當間距和凈面積以支承產品以使得產品能夠在變軟時適當下沉的同時，各種形狀(例如，橢圓形、卵形、均勻的截面、向下增大截面如截頭圓錐形等)都是可行的。
[0056]圖7D的分配器700還包括設置在輸出排流口736下方的液滴收集器760。液滴收集器760被構造成小儲液器，其保存少量溶液，以防止使用分配器700后過量溶液從反應部704不合期望地滴落。在一些實施例中，在操作期間，溶液一離開反應部704即遇液滴收集器760。然而，液滴收集器760可以被設計為保留足夠小量的溶液，從而在仍截獲使用后從反應部104來的輸入流體和/或殘留溶液的同時不致顯著影響分配器700的吞吐量。此舉可當分配器700不使用時防止溶液和/或流體的不合期望的泄漏和滴落。液滴收集器760只保留有限的體積。當通過液滴收集器760保持的溶液體積超過這個有限的體積，溶液就漫過液滴收集器760的外周或圓周(如果為圓形)，并以與當液滴收集器760不存在時離開輸出排流口736的溶液相類似的方式向下滴到分配器700之外。
[0057]雖然許多實施例包括引導輸入流體接觸固體產品的底部表面，一些實施例包括引導流體到固體產品的頂表面的能力。圖8是一種分配器的立體圖，在其中流體被加到固體產品的頂表面。圖8示出包括流體轉移裝置840的分配器800。流體轉移裝置840包括一系列配置成使得流體能夠加到轉移裝置840的頂表面以便穿透的孔846。在一些實例中，轉移裝置840的孔846可以包括網屏。
[0058]在操作期間，流體可以通過孔846行進并在反應部中在轉移裝置840的下方遭遇固體產品。流體可溶解所述固體產品，并生成溶液，溶液可以通過輸出排流口 836離開分配器800。輸出排流口 836可位于分配器800的底側，如圖8所示，也可設置在分配器800的側壁，如在圖6中所示的輸出排流口?？?46和轉移裝置840的形狀可在各種實施例中被改變以實現期望的輸出溶液濃度。在圖8的實施例中，流體轉移裝置840包括圓頂網屏?？?46可以包括圓形、橢圓形或任何其它形狀，并且可以多種配置中的任何一種來布置。
[0059]已經描述了本發(fā)明的各種實施例。在一個常用配置中，本發(fā)明的一個實施例可結合三隔室水槽來使用；其中在用于多步驟程序例如洗碗的每個隔室中需要不同的溶液。在這樣的配置中，本發(fā)明的第一實施例可以被構造為用以分配溶液，其包括第一固體產品，第一固體產品放入水槽的第一隔室中，而本發(fā)明的第二實施例可以構造為用以分配溶液，其包括第二固體產品，第二固體產品放入水槽的第二隔室。因此，使用水槽，用戶可將流體例如水(其由水槽方便地供給)加到本發(fā)明的每個實施例中，從而在水槽的分離隔室中分配所需的第一和第二溶液。例如，在三隔室水槽中，本發(fā)明的實施例可以被用來在水槽的第一隔室中產生洗滌劑溶液和在第三隔室中產生消毒劑溶液，而僅將水留在第二隔室中。包括附加固體產品的本發(fā)明附加實施例可以用于需要附加溶液的過程。
[0060]本發(fā)明的實施例還可以包括安裝構件，其用以將分配器連接到或使之接近用以接納所分配溶液的容器。例如，分配器可以經由安裝構件而連接到水槽的邊緣，使流出出口部的溶液直接流入水槽。它可以另外被連接，以使得水槽的水龍頭方便地將流體引導到本發(fā)明的入口部。例如，分配器還可以安裝在可替代容器(如拖把桶)上。在此示例性配置中，分配器可以被安裝在拖把桶上，并且被布置為使得所生成的溶液(諸如地板清潔溶液)能夠直接流入桶中。本發(fā)明的另一些實施例可以使得分配器能夠安裝到墻壁上(在可以是鄰近流體源的位置)。在這樣的配置中，流體源可以將流體供應到分配器的入口部，并且溶液可以流出出口部而進入任何數目的期望位置，如水槽隔室或桶。示例性安裝構件可以包括例如圖7A的實施例中所示的用加載有彈性力的把手。
[0061]另外，被配置用于保持各種固體產品的本發(fā)明的實施例(包括例如不同形狀的產品導向件)可以具有相似或類似的安裝構件，使得這些實施例能夠被可互換地安裝在容器、墻壁或者本領域技術人員可理解的其它安裝位置處。本文所描述的實施例可以被安裝和用于在多種配置和位置，其包括固定和便攜式位置。所描述的分配器的設計可以在各大氣條件下進行操作。也就是說，它們不需要加壓流體源以生成溶液。因此，自由站立式分配器可以快速而又容易地添加至流體源和從其去除。
[0062]正如前文中指出的那樣，各種因素可以有助于由本發(fā)明分配的溶液的濃度。通常情況下，可以具有期望濃度落入其中的一定范圍。因此，本發(fā)明的元件可以在工廠或實驗室環(huán)境中調整，以實現處于特定操作條件所需范圍內的濃度。此外，元件可以進行優(yōu)化，以實現一定濃度，其處于所希望的范圍，適合于各種典型操作條件中的任何一種，例如，溫度范圍為90-140華氏度，流率范圍為每分鐘四到八加侖。其中，可以被優(yōu)化的要素包括粧子的大小、形狀和數量密度，以及艙殼的形狀和厚度。本領域的技術人員可以理解的是，本發(fā)明的附加組件的修改和優(yōu)化也可以實現濃度的期望變化。
[0063]除了實現所需的濃度，可能重要的是通過多個操作的過程將濃度保持在所需范圍內。除了例如溫度和流量這些參數，濃度也可能受到暴露于入射流體和入射流體的能量之下的固體產品的表面積的影響。因此，一些實施例構造為用以實現大體上為平面的溶解模式，使得暴露于流體之下的產品的表面積大體上保持不變。此外，一些實施例被構造為用以提供具有足夠入射能的輸入流體，以便實現所需的高濃度。能量可舉例來說通過使得流體能夠由重力加速一定距離以使其高速地沖擊固體產品來提供。因此，所述流體賴以加速的高度可用來調整輸出溶液的濃度。
[0064]如圖示實施例和以上描述所示，產品導向器可以被成形為使得它能夠接納特定形狀的固體產品。通常情況下，這種固體產品形狀與產品導向件的相同，如圖1A的五邊形構造所示，并進一步禁止不同形狀的產品(如六方產品)進入產品導向件。本發(fā)明的不同實施例可以進一步被構造為用以容納多個固體產品塊，其中，兩個五角形產品塊可以在產品導向件中彼此堆疊(舉例來說)。在產品導向件中保持至少兩個產品塊的堆疊可能是有利的，因為如果第一個完全溶解，仍存在產品可用以溶解和形成溶液。否則，流體可能進入分配器，不遭遇產品塊，大體上不變地繼續(xù)流出分配器。
[0065]已經描述了本發(fā)明的各種實施例。應當知道，這里所描述的實施例在本質上是示例性的，并非用以以任何方式限制本發(fā)明的范圍。更確切地說，它們作為示例而示出本發(fā)明的各種特征和實施方式。這些和其它實施例均在以下權利要求的范圍之內。
【主權項】
1.一種用于分配流體和固體產品的溶液的獨立式產品分配器，其包括: 產品導向件，其具有壁并且包圍所述固體產品的一定高度； 流體轉移裝置，其用以接納輸入流體和將輸入流體朝所述固體產品的至少一部分轉移； 反應部，其支承所述固體產品并且構造為用以接納來自所述流體轉移裝置的流體，以使所述流體接觸和溶解所述固體產品的一部分從而形成溶液;以及 用于分配所述溶液的輸出排流口。2.如權利要求1所述的分配器，其中，所述流體轉移裝置設置在所述固體產品上方并與所述產品導向件聯接，并且構造為用以圍繞所述產品導向件的外部朝所述固體產品的基部轉移輸入流體;并且 所述反應部接納來自所述流體轉移裝置的流體，使得所述流體接觸和溶解所述固體產品的基部。3.如權利要求2所述的分配器，其中，所述流體轉移裝置構造為用以使流體順著所述產品導向器的輪廓去往所述反應部。4.如權利要求2所述的分配器，其中，所述流體轉移裝置使流體流向所述反應部從而使流體接觸所述固體產品的全部周邊側部。5.如權利要求2所述的分配器，其中，所述流體轉移裝置包括:在所述產品導向件上方大體上居中的頂點、以及從所述頂點朝所述產品導向件的頂部沿徑向延伸的單一表面。6.如權利要求5所述的分配器，其中，所述流體轉移裝置與所述產品導向件的頂部接合，所述接合防止流體進入所述產品導向件的頂部。7.如權利要求2所述的分配器，還包括外壁，所述外壁具有內表面，由其限定在所述外壁的內表面與所述產品導向件的壁之間的豎向通道。8.如權利要求7所述的分配器，其中，所述豎向通道大體上圍繞所述產品導向件的壁的整個外表面而延伸。9.如權利要求7所述的分配器，還包括環(huán)形蓋，所述環(huán)形蓋至少在所述豎向通道上方設置并覆蓋所述豎向通道，使入射流體不能在不首先沖擊在所述流體轉移裝置上的情況下直接流入所述豎向通道。10.如權利要求9所述的分配器，其中，所述環(huán)形蓋包括設置在所述流體轉移裝置上方的格柵。11.如權利要求7所述的分配器，其中，所述輸出排流口居中地位于所述產品導向件的下方，使得流體從所述豎向通道向內流，流過所述反應部，再通過所述輸出排流口而排出。12.如權利要求11所述的分配器，還包括設置在所述輸出排流口下方的液滴收集器。13.如權利要求1所述的分配器，其包括 粧子，其用于至少將所述固體產品支承在所述反應部中，并且被布置為使得當流體穿過所述分配器行進到所述輸出排流口時流過所述粧子之間的空間；以及 平臺，用于承接所述固體產品的底面，所述平臺的頂面高于所述粧子的頂面，使得當固體產品從上面降入所述反應部時，所述平臺先于所述粧子而承接所述固體產品。14.如權利要求13所述的分配器，其中，所述平臺被構造為用以使得隨著固體產品被耗用，所述平臺穿入所述固體產品的底面，使得所述固體產品降到所述粧子上。15.如權利要求1所述的分配器，其中，流體在大氣壓下流過所述分配器。16.如權利要求1所述的分配器，其中，所述流體轉移裝置包括圓頂網屏，所述圓頂網屏設置在所述固體產品上方，并且構造為用以使流體通過所述網屏中的孔而流到所述固體產品的頂面上。17.如權利要求1所述的分配器，其中，所述流體轉移裝置包括填充室，所述填充室設置在支承所述固體產品的反應部的下方，使得當所述填充室充滿流體時，流體從所述填充室導入所述反應部。18.如權利要求17所述的分配器，其中，所述反應部包括壁，使得 (i)流體從所述填充室進入所述反應部并遭遇所述固體產品，從而形成溶液;并且 (ii)所述溶液積聚在所述反應部中，直到其漫過所述壁的頂部，并流到輸出排流口。19.如權利要求18所述的分配器，其中，所述溶液在到達所述輸出排流口之前漫過所述壁的頂部進入環(huán)形輸出通道。20.如權利要求17所述的分配器，其中，所述反應部包括中心孔，流體從所述填充室通過所述中心孔流到所述反應部。21.如權利要求1所述的分配器，還包括用加載有彈性力的把手，其構造為用以接合支承元件的表面，以支承所述分配器。22.如權利要求21所述的分配器，還包括外壁和從所述外壁朝所述把手突出的突出部；所述突出部和外壁限定凹口，所述凹口位于所述突出部與所述外壁的結合處，用以容納所述支承元件的唇部或脊部。23.如權利要求22所述的分配器，還包括至少一個高摩擦表面，其設置在所述用加載有彈性力的把手與所述突出部中的至少一者之上，用以接合所述分配器的支承元件。24.如權利要求1所述的分配器，其中，所述產品導向件的形狀設計成用以容納特定固體產品。25.—種用于分配流體和固體產品的溶液的獨立式產品分配器，其包括: 流體轉移裝置，其用以接納輸入流體并將輸入流體圍繞所述固體產品的外側和朝所述固體產品的基部轉移； 反應部，其容納所述固體產品，并且構造為用以接納來自所述流體轉移裝置的流體，使得流體接觸和溶解所述固體產品的基部，從而形成溶液;以及 用于分配所述溶液的輸出排流口。26.如權利要求25所述的分配器，還包括產品導向件，其形狀設計為用以容納供所述分配器使用的特定固體產品。27.—種用于分配固體產品的溶液的方法，所述方法包括: 提供獨立式自由流動型產品分配器，所述分配器包括: -流體轉移裝置，其用以接納輸入流體和將輸入流體朝所述固體產品的至少一部分轉移; -反應部，其用以容納固體產品并且在其中形成溶液；以及 -出口部，其用于分配溶液；以及 將流體引導至所述流體轉移裝置，由此 所述流體轉移裝置使所述流體流到所述反應部，流體在所述反應部中與固體產品接觸，從而生成液體與產品的溶液;以及將溶液從所述出口部分配出去。28.如權利要求27所述的方法，其中，將流體引導至所述流體轉移裝置包括將流體引導至在所述固體產品上方的流體轉移裝置的頂面，以致所述轉移裝置使流體圍繞并朝向所述固體產品的基部流動。29.如權利要求27所述的方法，其中，所述分配器還包括用加載有彈性力的把手，并且所述方法還包括通過所述用加載有彈性力的把手將所述分配器固定在流體源附近。
【文檔編號】A47L15/44GK105873491SQ201480071749
【公開日】2016年8月17日
【申請日】2014年11月21日
【發(fā)明人】E·J·斯諾德格拉斯, M·P·莫利納洛, B·P·卡爾森
【申請人】藝康美國股份有限公司