清洗劑自動噴射器的製作方法

2023-07-19 02:57:51 5

專利名稱：清洗劑自動噴射器的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種用於清洗浴盆和浴室圍牆的裝置。
背景技術：
經長期使用後，浴盆和浴室的壁面及門會發黴，或者粘附有肥皂積聚物、硬水以及礦物質沉積物。除去這些沉積物和汙點通常需要一個人用手來擦洗該壁面和門，這是一件令人討厭的工作。可使用清洗劑來減少所需要的擦洗量。
通常將清洗劑(例如，一種包含芳香劑的表面活性劑)噴射到壁面上，然後停留一段時間以使活性成分發生效用，再用一塊布、刷子、或者擦洗墊擦拭該壁面，接著用水衝洗以除去汙垢及清洗劑殘留物。但是，人們已經研究出並已在市場上銷售這樣一些清洗劑，這些清洗劑在不需要擦洗壁面的情況下就可除去沉積物。在使用浴室後，將這些清洗劑噴射到壁面上，然後停留一段時間以使其發生效用。通常可參見WO96/22346和WO98/02511。本發明的受讓人S.C.Johnson Son，Inc.，也銷售這種不需要擦洗就可起作用的浴室清洗劑。
應用不擦洗、不衝洗式清洗劑的一種方法是例如使清洗劑的泵噴射瓶位於浴室圍牆上或其附近，這樣，一個人就可在洗浴之後將清洗劑噴射到浴室圍牆上。但是，這需要消費者花費時間和精力來噴射壁面。
人們已經研究出一些系統來減少清洗圍牆時所需要的勞力。美國專利No.4872225公開了一種用於浴盆及浴室圍牆的噴射器及導管系統，其中，供水系統與噴淋頭及噴射頭兩者流體連通。將水引向噴淋頭或者輸送給用於清洗圍牆的噴射頭。清洗劑容器安裝在浴室圍牆上，清洗劑(經由一種噴射裝置)導入導管內以將該清洗劑噴射到壁面上。這種系統的缺點是使用者必須手動地開啟供水(在還沒有開啟的情況下)、調節分流器、將清洗劑擠入噴射室內、以及在清洗完壁面後關閉供水。同時還存在消費者被清洗劑噴射到的可能性。
其它的系統更費事，例如美國專利No.4383341中公開的一種系統，其包括多個突出的噴嘴，該多個噴嘴經由歧管與一混合閥連接，在該混合閥處使清洗劑濃縮液與水混合。美國專利No.5452485公開了一種用於自動清洗浴盆和浴室的裝置，該裝置具有一體積龐大且動力驅動的浴盆及浴室的「滑動機」，該滑動機按照一定的軌跡分別繞浴盆和浴室壁移動。該滑動機與混合有清洗劑的供水系統連接。該滑動機具有將清洗劑噴射到浴盆及浴室壁上的噴射頭。該滑動機還具有擦洗該壁的刷子。使用者通過一中央控制器來操縱該滑動機以及清洗劑的混合操作。這些系統都是不可取的，因為它們體積龐大、外觀難看.價格昂貴、且需要相當長的安裝時間以及相當高的安裝成本。
因此，目前需要一種向浴盆及浴室圍牆進行自動噴射的改進系統。
發明概述本發明提供一種向浴盆及浴室圍牆自動噴射浴室清洗劑的裝置。
本發明的一個方面是一種可自動關閉的噴射器。該噴射器包括一容納清洗劑的容器。一計量系統控制自該容器流至噴射頭的清洗劑流量，在用戶經由一控制器啟動的噴射循環過程中，該噴射頭用於噴射清洗劑。該控制器可自動地終止噴射循環。
在一種優選形式中，該噴射器具有一電子計時器，在噴射循環開始時利用一開關來啟動該電子計時器。當用戶想開始一次噴射循環時，他或她就按下噴射器前面的一按鈕。這就啟動了一次倒數計時，延遲預定的時間例如二十秒進行噴射。這就給用戶提供了離開浴室圍牆以及關閉門或窗簾的時間。這還給用戶一定的時間，可通過第二次按下按鈕來中止該噴射循環。
優選的，在倒數計時的過程中，啟動一用戶告知系統來提醒用戶即將進行噴射操作，該告知系統包括聲音和視覺警報。除非用戶取消噴射循環，否則在倒數計時結束後將自動地開始噴射循環。此時，計時器又自動地啟動又一次倒數計時(優選為20秒)，在此次倒數計時結束時將終止噴射循環，而不需要用戶作任何事。
在另一種形式中，將該噴射器設計成採用可更換的清洗劑瓶，這種瓶可自零售渠道中買到。此容器具有一託盤，該託盤與容器的上部分形狀相匹配，以接收倒置的容器。除去清洗劑瓶的蓋，將該瓶倒置，然後放置在託盤內。該託盤的底座上可具有一朝上的突起或刺突，用於刺穿覆蓋瓶嘴的內部密封件。
瓶嘴處可具有兩條平行通道，其中一條通道的上遊端處具有液流限制部件，以改善通風。該容器和穿孔柱是這樣構造和設置的，使得容器在組裝狀態下位於穿孔柱上，然後自穿孔柱上取下容器，由此得到的構造將不允許在無缺陷的情況下再次將容器和穿孔柱組裝在一起。這就避免了消費者將不適合的化學物質注入該容器內以再次進行使用的可能性。
本發明自動噴射器可採用各種計量閥和噴射頭。例如，噴射器可包括一個單獨的機動頭，該機動頭包括繞噴射器的縱向軸設置的一分配杯，且利用一環狀蓋來覆蓋該分配杯，該環狀蓋具有一軸孔，一管穿過該軸孔。將該蓋固定在杯上且與該杯的邊緣相間隔，這樣當機動頭轉動時，在離心力的作用下就迫使杯內的清洗劑自杯與蓋之間向外噴出。當杯內的清洗劑液面降低時，額外的清洗劑可經由管流入杯中。當機動頭停止轉動時，清洗劑可經由該管流出，直至杯內的液面到達管的開口。
該機動頭還可包括一球閥，該球閥設置在管內，且位於由該管內徑所限定的一閥座上。利用杯內清洗劑的液位可控制球閥的位置，當杯內空時或者當自杯中向外噴射清洗劑時，球閥打開，僅當杯內的清洗劑液面足夠高時，該球閥才關閉，此時可浮動球閥抵靠在閥座上。
選擇性的，可利用例如安裝在慣性閥上的推銷來操作該球閥。具體的，該慣性閥包括鉸接在一起的上板和下板，以及一個或多個重物，當轉動板時，該重物在離心力的作用下向外移動，從而使兩板分離。該慣性閥具有沿軸固定在上板上的一銷，該銷用於隨著兩板相互分離的同時，提升球閥並使該球閥離開閥座。
還可採用另一種形式的噴射頭。例如，該噴射頭包括可繞軸轉動的盤，盤的中央具有一軸向凹進，該軸向凹進與一通道流體連通，該通道自凹進起徑向延伸至盤周緣上的出口。該噴射頭還可包括一可轉動的射流振蕩和/或一電磁閥，可操縱該電磁閥以選擇性地封堵通風管道。
前述噴射頭形式特別適合於沒有加壓的清洗劑。但是，該容器也可是加壓容器，例如煙霧罐。在這種情況下，噴射頭可包括一葉輪，該葉輪可繞一軸轉動，且其中央具有一軸孔，其端部具有朝向相反方向的噴嘴。選擇性的，噴射頭可具有一機動折流板，該折流板的徑向面朝向其周緣逐漸變細且該折流板可繞縱軸轉動。噴射頭還可為具有許多徑向延伸出口的一固定噴嘴。在任何情況下，在加壓系統中，都優選採用電控制的電磁閥來計量地供給清洗劑。
該杯可選擇性地位於裝置底部，同時馬達位於杯的上方，而容器位於馬達的上方。盤的頂邊緣下方可具有相對的側孔，盤內具有葉片和/或盤的外部具有彈性漫射帶。與馬達皮帶輪相連接的一驅動軸杆驅動杯蓋，該杯蓋反過來又驅動杯。
本發明的另一方面是一種將液體清洗劑自動地噴射至浴室圍牆上的方法。該方法包括啟動一噴射器上的計時器，以啟動第一次倒數計時。在第一次倒數計時結束時，自動地將清洗劑噴射到圍牆的側壁上。該計時器還自動地啟動第二次倒數計時，在第二次倒數計時結束後，自動地終止噴射循環。
在計量杯基本上為一閉合碗狀，且在該杯的側面上具有相對的噴射出口的情況下，其中一個出口可具有不同於另一個出口的尺寸或形狀(例如，用以提供各種噴射圖案)。在馬達位於噴射杯上方的情況下，馬達可具有連接該杯的傳動鏈路(從而可選擇多種速度)，一套筒可用作杯蓋的驅動軸杆，且該套筒還可包圍一輸送管，該輸送管自容器延伸至噴射杯，以及該容器上可連接有一次性使用的穿刺密封件。
還可增加其它一些選擇性特徵，例如提供一長度可調節的掛鈎、為洗頭液及化妝用品提供一盒(例如，位於瓶體位置的上方或其側面)、提供一支點，從而可以傾斜角度進行噴射操作、提供一局部擋板，以防止噴射到360度圓內的某些特定部位，該部位內可能有敏感物質、提供一聲音晶片，以給出有關操作狀態的聲音提示、提供一運動傳感器，如果消費者在循環結束之前進入浴室，該傳感器將被切斷，從而停止操作、以及提供一種適合於將該裝置懸掛在天花板上而不是側壁上的懸掛機構。
本發明的其它方面集中於容器本身。該容器可具有相當剛硬的壁，以抵抗局部真空(例如，高達-3psi)。這一點很重要，因為如果容器壁向內變形，就無法在容器內獲得相當大的阻力，那麼就無法阻止容器內的物質全部流出，甚至於在使用裝置之前就全部流出。
另一種形式的容器具有環繞其周緣的密封件(例如，一O形環密封件)，或者其出口頂部具有一出口邊緣密封件，這有助於容器與其槽座之間的密封連接。同時，這也防止了液體提前排出。
該容器的底部還可具有一體形成的一肥皂盤，該肥皂盤具有一支架和排水道。因而，就不再需要單獨的浴室盒來放置在一般淋浴過程中使用的肥皂。
又一種形式容器的出口附近具有一凸緣，該凸緣可以是一種易碎凸緣，也可以是一種可翻轉凸緣。這就使得該容器僅能使用一次，避免了消費者將不適當的清洗劑注入瓶體內以再次使用的可能性。
本發明的一種重要優點是可自動地清洗圍牆。接觸噴射器上的按鈕就可啟動一次噴射循環，在噴射循環結束後其將自動地終止，因而用戶不需要監督清洗過程或手動地終止清洗過程。
本發明的另一個優點是可噴射圍牆的所有側壁。
本發明的再一個優點是能迅速簡單地給噴射器添加清洗劑。噴射器外殼的形狀與浴室清洗劑瓶的上部分形狀相匹配。此外，該外殼包括一體形成的刺突，用於在將瓶插入到其適當位置上的過程中刺穿該瓶上的內部密封件。補充清洗劑也是一件很簡單的事，只需除去一個新瓶上的蓋，將該瓶倒置，然後將該瓶放入外殼內。
本發明的再一個優點是噴射器可為每次噴射循環自動地計量出適當體積的清洗劑。通過調節計時器以延長或縮短噴射循環的持續時間，或者通過改變轉動速度，可輕易地為不同尺寸的圍牆選擇不同的體積。
本發明的再一個優點是該裝置是獨立的，其具有自己的泵送系統，且所採用的清洗劑不與水混合。
本發明的再一個優點是該裝置可拆卸地安裝在圍牆內，而不損壞牆壁。
本發明的這些及其它優點自以下說明書及附圖將變得明顯。
附圖的簡要說明

圖1是一種本發明自動噴射器的側視圖，該自動噴射器安裝在浴室隔壁上的噴淋管上；圖2是該自動噴射器的前部和頂部的透視圖；圖3是該自動噴射器的正視圖；圖4是該自動噴射器的分解透視圖；圖5是沿圖1是線5-5的側剖視圖；圖6是計量組件和噴射頭組件的放大剖視圖；圖7是沿圖6中線7-7的局部剖視圖；圖8是類似於圖6的局部剖視圖，但採用了另一種計量系統，該計量系統具有用於控制液位的球閥；圖9表示又一種計量系統，該計量系統具有用於控制慣性的銷及球閥；圖10表示另一種噴射頭，該噴射頭具有一離心盤；圖11是圖10所示噴射頭的頂視圖；
圖12表示另一種射流振蕩器噴射頭；圖13表示另一種折流板噴射頭；圖14表示另一種葉輪噴射頭，噴嘴位於該噴射頭的彎曲端部上；圖15是另一種用於煙霧劑罐的噴射器的剖視圖，該噴射器具有固定的噴嘴；圖16表示圖15中的噴嘴；圖17是懸掛在噴淋頭下的一種優選變化實施例的前部及下部透視圖；圖18表示圖17所示裝置的正視圖；圖19是圖17所示裝置的右側視圖；圖20是圖17所示裝置的頂視圖；圖21是沿圖18中線21-21的局部斷面圖；圖22是沿圖19中線22-22的局部斷面圖；圖23是圖17所示噴射器的分解頂部透視圖；圖24是圖17所示噴射器的分解底部透視圖；圖25是馬達與罩蓋之間連接的局部示意性剖視圖；圖26是圖17所示實施例中馬達的頂部透視圖；圖27是圖26所示馬達的倒置、後部分解透視圖；圖28是圖26所示馬達的分解頂部透視圖；圖29是固定在該裝置上的蓋的高度放大底部透視圖；圖30是另一種罩/蓋/驅動杆組件的上部透視圖；圖31是另一種罩/蓋/驅動杆組件的部分剖視圖；圖32示意性地表示了一種一次性容器及該容器的一種接收件；圖33表示當接收件與瓶分離時，接收件如何破壞該瓶的一部分；圖34示意性地表示了一種一次性容器的端部及該端部的接收件；圖35表示圖33所示部件如何實現一次性使用的功能；圖36表示一種具有出口結構的容器，該出口結構可用於控制自這種容器流出的液流量；以及圖37是類似於圖23上部的示意圖，但容器的底部內形成有一肥皂盤。
優選實施例的詳細描述本發明自動噴射器在附圖中通常用數字20來指代。參照圖1-5，噴射器20包括作為主要部件的一夾持盤22、一電子器件外殼24、一噴射頭組件26、以及具有電路系統30的一電動馬達28，該電路系統30用於控制、計時以及告知用戶。該噴射器20安裝在浴盆及浴室圍牆32的內側，最好安裝在具有噴淋頭的壁面上。一吊架34具有兩個支腳36，該兩支腳36穿過盤22內的開口且其下端與電子器件外殼24連接，從而形成一尺寸與噴淋頭管40相配的掛鈎38。另外(或者可供選擇的)利用吸盤42將該噴射器20固定在圍牆上，該吸盤42與盤22背面內的一垂直槽44嚙合。這樣安裝後，噴射流就可接近5英尺高。可利用適當的分隔件(未表示)來維持盤22與外殼24之間的間隙。
盤22和電子器件外殼24可由適當塑料注塑而成。該盤22具有一向上敞開的凹腔46，該凹腔46的形狀與瓶48的頂部形狀一致，該瓶48用於容納浴室清洗劑的液體溶液，例如一種以上提到的不擦洗式清洗劑。該凹腔46的中央具有一沿縱軸52向下延伸的凹座50，將該凹座50的尺寸設定為可容納瓶48的瓶嘴54，如圖5所示。
一體式導管56沿軸向下延伸且與凹座50同心，從而為清洗劑提供了一條經過該盤22的通道。如圖7所示，在盤22的凹座50內模塑有一上部尖銳的釘狀物58，以刺穿用於封閉瓶嘴54的內部密封件(未表示)。
電子器件外殼24被模塑成兩個部分，包括一上部敞開的底座60以及一可移動蓋62。在底座60的前部內具有開關孔64和燈孔66，在該底座60的底部內具有兩個排水孔68。該底座60還具有繞軸52設置的一馬達座70，和一垂直隔板72。垂直地安裝電路系統30和馬達28，使其軸杆沿軸52向上延伸。
電路系統30包括電池基座74和電路板76，該電路板76上載有計時器78、揚聲器80、LED82以及按鈕開關84，將該電路板76安裝在隔板72上，使得LED82位於燈孔66的後方以及開關84位於開關孔64的後方。利用半透明的透鏡83密封該燈孔66使其不透水，同時利用不透水膜86封閉開關孔64。馬達28、電池基座74以及電路系統30經由適當導線87電連接在一起。
利用蓋62將電子組件封閉在底座60內，該蓋可移動且不透水地安裝在底座上。該蓋62包括一沿軸52向下凹進的模塑杯88以及兩條排水管90，該兩條排水管90的頂端敞開，並向下伸入電子器件外殼24的底座60上的排水孔68內，從而可排除濺入該蓋62頂部內的清洗劑和水。凹進杯88包括一軸向孔92，馬達的軸杆穿過該軸向孔92。該孔92容納適當軸承和密封件。
馬達軸杆的花鍵端98與噴射頭組件26連接，該噴射頭組件26包括噴射杯94和環形蓋96，該花鍵端98與模塑在噴射杯94中央內的一帶齒軸向凹槽100相嚙合。噴射杯94具有一體模塑而成的兩銷102，該兩銷102相互間隔且自噴射杯94的邊緣起向上延伸。利用任何適當的連接方式例如將銷102與位於軸向孔106側面的兩徑向遠離孔104熔融或粘結到一起，從而使該蓋96與噴射杯94連接，清洗劑盤22的管56穿過該軸向孔106。
現在參照圖5，6和7，噴射頭組件26控制經過管56的清洗劑流量，並提供一種環形的噴射圖形以噴射所有圍牆的內壁，該噴射圖形最好延伸3-6英尺。計量過程是通過控制聚集在倒置清洗劑瓶的頂部處的氣穴108來實現的。特別的，在將清洗劑瓶裝入噴射器10內前，噴射杯94是空的。當將該瓶裝入噴射器10內時(即，倒置該瓶，並嵌入盤22內)，瓶上的金屬箔密封被刺穿，清洗劑流出該瓶，並用等量的空氣來替換所倒出的清洗劑。由於空氣比清洗劑輕，因此空氣移動至該瓶的頂部，由於瓶的底部沒有開口，因而空氣聚集在那兒。清洗劑將持續地流出該瓶，直至噴射杯94內清洗劑液面稍高於管56的底端。由於聚集在瓶內的空氣所造成的真空，此時將不再有清洗劑自瓶中流出。噴射器將保持這種清洗劑不再自瓶中流出的均衡狀態，直至噴射器10被使用(或者以其它方式排空噴射杯)。
啟動馬達28，以轉動噴射杯94及蓋96一預定時間(例如，10-20秒)，這將導致該杯94內的清洗劑繞軸52旋轉，產生沿該噴射杯94的壁向外且向上移動清洗劑的離心力。這就降低了管56所處的噴射杯中央的清洗劑液位，從而給該瓶開了一個通風口，這樣就可利用進入瓶內的額外空氣來置換清洗劑，使額外的清洗劑自瓶中流出。同樣，清洗劑流入杯內，直至浸沒管56的底端。一旦清洗劑的轉速達到相當高的程度(離心力足夠大)，就經由噴射杯94與蓋96之間的狹縫噴出清洗劑。
在清洗劑的壓力作用下，蓋96會略微向上彎曲，這將略微地加寬狹縫。由於噴射頭組件26的轉動，因此在任何情況下都以環形圖案噴射清洗劑。蓋96保持清洗劑位於噴射杯94內，直至清洗劑的轉速接近噴射杯94和蓋96的轉速。這可減少清洗劑的切變(shearing)，從而維持清洗劑為較大的液滴狀(不霧化)，這樣可形成比較重的噴射流，使噴射距離遠到足夠與圍牆的側壁接觸。
當用戶想將清洗劑噴射到圍牆的壁面上時(通常緊跟在沐浴之後)，他或她僅需簡單地按下位於噴射器10前部的開關84。此操作將向計時器78發送信號，計時器78就開始倒數計時，延後一段時間例如20秒之後再進行噴射。這就給用戶提供了離開浴室圍牆及關閉門或窗簾的時間。這也給用戶時間去第二次按下開關84(或可供選擇的，一單獨的「應急」開關)以中斷噴射循環。在第一次壓下開關84時也啟動了由揚聲器80和LED82組成的一用戶告知系統，該系統通過提供聲音和閃爍光來警告用戶即將進行噴射。
除非用戶取消噴射循環，否則在倒數計時的時間經過之後，噴射循環將自動進行。馬達28開始啟動，從而繞軸52轉動噴射頭組件26，這樣就以環形圖案噴出噴射杯94中的清洗劑。在噴射循環過程中，如上所述向噴射杯94內補充清洗劑。噴射循環一直持續到第二次倒數計時優選為另一個20秒結束，該第二次倒數計時由計時器78自動啟動。此時將切斷馬達28，噴射器返回到備用狀態，而無需用戶做任何事。同時，隨著噴射頭組件的速度減慢並停止轉動，額外的清洗劑將被注入噴射杯94內，直至清洗劑液面位於管56的端部上方。由此，噴射器10就準備好在用戶發出指令時進行又一次噴射循環。
由此，本發明提供了一種用於自動清洗浴盆和浴室圍牆的裝置。只需簡單地觸動一按鈕，就可啟動一次噴射循環，且在清洗完後該噴射循環將自動終止。消費者不需要花費時間來親自噴洗浴室，也沒有被清洗劑溶液噴到的可能性。補充清洗劑時需要做的僅是移除舊瓶，除去新瓶上的蓋，將新瓶倒置，並將新瓶放入盤內。
噴射器可為噴射循環自動計量出適當體積的清洗劑。對於不同面積的圍牆而言，通過延長或縮短噴射循環的持續時間，能輕易地改變上述體積。此外，噴射器沒有與供水線連接。這使得易於安裝該裝置，可將該裝置安裝在現有浴盆和浴室圍牆中的任何適當位置上。同時，也能可拆卸地安裝噴射器，而不損壞牆壁。
另外，本發明還可採用各種變化形式的計量及噴射機構，如圖8-16所示。在這些圖中，與上述實施例中相同的部件用相同的參考數字來指代，只是採用了不同的後綴。
圖8表示一種具有噴射組件26A的噴射器20A，該噴射組件26A包括一噴射杯94A和一環形蓋96A，如上所述，利用一馬達28A轉動該環形蓋96A。在距該管56A底端一定距離的地方，管56A的內徑形成了一錐形閥座110，一球閥112靠著該閥座110以封堵經過該管56A道的液流。該球閥112的直徑小於一部分管56A的內直徑，但大於閥座110的開口直徑以及管56A上端的孔道直徑，這樣該球閥112就位於管56A內，且可向上浮動以封堵閥座110。因此，當噴射杯94A內的清洗劑液面足夠高時(例如靜止時)，球閥112將抵著閥座110，從而相當牢固地封堵該管56A。
但是，當轉動噴射組件26A，從而使噴射杯94A中央內的清洗劑高度下降時，球閥112將在管56A內向下浮動，以允許瓶48A內的清洗劑經由閥座110中的開口流出、繞過該球閥112、最終流出管56A的底端。
儘管未表示，細長管56A可以是一個獨立部件，其一端沿著管56A伸入噴射杯內，另一端經由瓶嘴或者該瓶內的一個單獨開口伸入清洗劑上方的瓶體內，閥座與球閥是該管56A的一部分。因此如上所述，此附加管可根據噴射杯內的清洗劑液面控制經過瓶體的液流，而最初與盤形成一體的管僅能提供一條使清洗劑自瓶體流至噴射杯中的流道。單獨的專用管可提供更均勻的流率，且該流率不依賴於瓶內清洗劑的量。
圖9表示了另一種噴射器20B的實施例，與圖8所示噴射器相似，管56B內包括一球閥112B，該球閥112B可在管56B內浮動，且可抵靠在一閥座110B(位於管56B的底端)上，從而封閉穿過管56B的流道並使瓶內的清洗劑停止向下流動。這裡，利用一慣性閥114來控制球閥112B，該慣性閥114可在馬達的驅動下繞軸轉動。慣性閥114包括上盤狀板116和下盤狀板118，利用三個相隔大約120 °的鉸鏈120連接兩板的邊緣。每個鉸鏈120包括兩個鏈節122，該兩個鏈節122之間可樞轉地連接起來，同時該兩個鏈節122還與板116和118樞轉連接，這樣當使板116和118朝向對方軸向移動時，該兩個鏈節122將徑向朝內移動。每個鉸鏈120還具有自兩鏈節122的樞轉連接點起徑向朝內突出的一重物124。沿著軸向上延伸的一推銷126與上板116連接。下板118形成有一軸套128，該軸套128內具有與馬達軸杆相接合的凹槽。
靜止時，鉸鏈120處於摺疊狀態，這樣板116和118可以相互靠近。在噴射循環過程中，當馬達被啟動時，慣性閥114就開始轉動，重物124在離心力的作用下向外移動，使得上板116沿著軸向上移動。這就導致推銷126接觸並升起球閥112B，使該球閥112B離開閥座110B，這樣清洗劑就可流出管56B(如虛線所示)。當馬達停止時，上板116將下降，球閥112B重新位於閥座110B上，從而封閉了穿過管56B的流道。
圖10-14說明了另一種環形噴射器機構，這種噴射器可提供3-6英尺或更遠距離的環形噴射圖形。例如，圖10和11表示了一種具有上盤132和下盤134的噴射盤130，利用任何適當的方法例如粘接劑將該上盤132和下盤134連接起來。上盤132中具有一軸孔136，該軸孔136提供了噴射盤130內的一個凹槽，該凹槽用於接收來自管56C的清洗劑。下盤134中具有一條經過軸和該盤周邊上兩相對點的弧形槽，該弧形槽在噴射盤130內形成了兩條自軸向凹槽起延伸至周邊出口140的弧形徑向流道138。轉動噴射盤130，就(通過任何適當裝置，例如以上所述的球閥)將清洗劑計量地供給軸向凹槽。毛細作用和離心力牽引著該清洗劑經過流道138，這樣就自出口140噴出具有環狀、輪轉式噴射圖形的清洗劑。流道138優選為弧形，以增大清洗劑與流道壁之間的接觸，從而增強毛細作用的效果。
圖12說明了另一種具有射流振蕩器142的噴射器機構，該噴射器提供了一種擺動式噴射。一般可參見美國專利4562867。射流振蕩器142包括一外殼144，在該外殼144的相對面上分別具有一入口146和一出口148。一阻擋件150固定在外殼144的內部，並限定了入口146和出口148之間的通道。因此，進入該入口146的清洗劑可穿過阻擋件150流至出口148，以及繞過該阻擋件150流至出口148。該射流振蕩器142按照現有技術已知的那樣工作，通過在穿過阻擋件150的通道兩側交替地產生低壓區，從而將進入外殼144的直線液流轉換為擺動式圖案。
射流振蕩器142可安裝在一轉動件上，該轉動件具有徑向向外敞開的出口148且在馬達的驅動下繞軸轉動，從而提供一種環形噴射圖案。選擇性的，可環繞該噴射器提供兩個或多個相互間隔且固定的射流振蕩器，以提供一種360度的噴射。本發明的此實施例可採用任何能將瓶內清洗劑計量地供給一個或多個入口的計量機構。
圖13表示了另一種具有折流板152的噴射頭，該折流板152位於管56D的下方，且安裝於馬達28D的軸杆上，並與該軸杆同心。折流板152的上表面中央處向上突起，且從中央至其周邊逐漸地向下傾斜。因此，在一次噴射循環的過程中，(經由任何適當的方法)自瓶內計量地流出清洗劑，該清洗劑與轉動著的折流板152的斜表面相接觸，從而沿著弧形路徑被徑向向外地推出。這種噴射頭特別適合於加壓的清洗劑瓶，例如煙霧劑噴射罐。
圖14表示了又一種具有管狀體154的噴射頭，該管狀體154具有一與軸對齊的孔口156以及兩具有噴嘴160的彎曲端158。該管狀體154安裝在清洗劑瓶的下方，並可繞軸轉動。如果採用加壓罐或煙霧劑罐，該噴射頭可作為葉輪，在加壓清洗劑的力的作用下轉動，否則也可機動地轉動該噴射頭。選擇性的，這樣一種裝置可與使其轉動的馬達連接。
圖15和16表示了又一種噴射器20E的實施例。在這種實施例中，一倒置的清洗劑噴射罐200容納在由一倒置殼體204所限定的圓柱形空腔202內，利用一吸盤206和/或其它掛接裝置將該殼體204安裝在圍牆的壁面上。殼體204的底端敞開，一電子器件殼體208齧入該底端內。利用一O形環209提供該殼體204與殼體208之間的水密封。
電子器件殼體208內包括電池組210、電磁閥212、以及計時和用戶告知電路214，該計時和用戶告知電路214包括一計時器216、一揚聲器218、一LED(未表示)以及開關220。利用中央具有一開口224的蓋222來覆蓋電子器件殼體208，該開口224允許噴射罐200與外殼208齧接。電子器件殼體208的底部還包括一密封口226，噴射管228自電磁閥212起向下延伸並伸出該開口226，且該噴射管228的底端安裝有一噴射頭230。該噴射頭包括一個或多個徑向向外伸展的噴嘴232。該多個噴嘴232可環繞整個噴射頭230相互間隔以提供一種環形噴射圖案(例如，四個相互間隔90度的噴嘴)，或者位於噴射頭230的一側以提供一種聚焦噴射(如圖16所示)。儘管未表示，但應認識到的是，可將噴射頭230安裝在一馬達上，並轉動該噴射頭，以提供一種環形噴射圖案。
噴嘴232、噴射頭230以及噴射管228給電磁閥212限定了一條液流通道，當該電磁閥212打開時，噴射罐經由該電磁閥212內的一可移動金屬鐵心與該液流通道流體連通。當給電磁閥212供以電流時，該電磁閥的鐵心移向(壓迫)噴射罐200以排出清洗劑。這種噴射器實施例的操作順序類似於以上所述的實施例。
具體的，用戶通過按下開關220來起動噴射循環。此操作將向計時器216發送信號，計時器216就開始倒數計時，延後一段時間例如20秒之後再進行噴射，用戶在此期間可以離開浴室圍牆及關閉門或窗簾，或者第二次按下開關220以中止噴射循環。在第一次壓下開關220時也啟動了一用戶告知系統，該系統通過提供聲音和閃爍光來警告用戶即將進行噴射。除非用戶取消噴射循環，否則在倒數計時的時間經過之後，噴射操作將自動進行，其中，在倒數計時的時間結束的同時，將給電磁閥212通以電流，並經由噴射頭230噴出清洗劑。在噴射循環的過程中清洗劑連續不斷地流出，該噴射循環終止於由計時器216自動啟動的第二次倒數計時結束，優選為另一個20秒間隔。此時，將切斷供給電磁閥212的電流，噴射器返回至備用狀態並為又一次噴射循環作準備，而無需用戶做任何事。
本發明最為優選的實施例表示在圖17-28中。一瓶體310內容納著浴室清洗劑，同時該瓶體310相對密封且倒置地位於一槽座302內。將該瓶體製作地相當剛硬(例如，通過增厚、加固瓶壁等)，以避免當真空度為-3psi時，該瓶壁明顯地向內變形。瓶體與槽座之間的密封可經由瓶體的底部、和/或經由周緣O形環(未表示)、和/或經由其它密封系統來實現。一根加注管303在一可轉動驅動軸杆304的內部、自槽座起向下伸入一可旋轉盤305內。
軸杆304可在軸承306內轉動，且該軸杆304的底端(例如，經由一C形夾)安裝有一蓋307(圖34)。該蓋的支腳308將卡在盤305內的卡穴309中(圖23)。如圖29所示，該蓋可具有環繞著護圈317的排出孔316。如果在盤305內裝有液體的情況下不經意地將該裝置倒置，那麼液體將趨向於經由該孔316流出，而不會洩漏回流至馬達310。
利用電池單元311來啟動馬達310。利用兩個半殼體312/313來保護馬達，避免該馬達暴露於浴室環境，利用螺釘將該兩個半殼體312/313的後部連接在一起。
後殼體件313上具有一後門314，一旦殼體部件312/313被組裝後，該後門314就提供了一條可以接近電池單元的通道(圖24)。如圖27所示，一馬達驅動器320驅動一皮帶輪系統321/322，該皮帶反過來又驅動驅動軸杆304，並由此驅動旋轉盤305。選擇性的，可採用齒輪來連接該馬達驅動器與驅動軸杆。
通過按鈕323來啟動馬達。採用皮帶傳動，就可根據馬達速度來改變軸杆速度及隨後的盤速度。因此，通過選擇一種變速馬達，就可為不同尺寸的圍牆改變噴射圖案。
如圖17和19所示，兩條纜繩325可與槽座302的四個角連接，結果，形成兩個繞過淋浴頭326的線圈。彈性帶327可沿該兩個線圈滑動以控制該線圈的長度。一後部吸盤328也可位於殼體部件313上。
現在具體地描述盤305，如圖21和23所示，可用一蓋335來覆蓋盤305，且在該蓋335與盤305之間具有一O形環336。該盤的主體內可具有相對的側孔336和337，該側孔336與337可具有不同的構造和/或尺寸。對於給定轉速而言，其中一種構造適合於噴射較長的距離，而另一種構造適合於到達相當高和相當低的區域(例如，一種細長的垂直槽)。葉片339有助於向液體施加旋轉力。
如圖30所示，許多彈性纖維340(例如，由塑料製成)可夾在蓋與盤之間，這樣當自該盤的開口(例如，337A)噴出清洗劑時，可利用纖維的猛烈揮動而進一步地分散清洗劑。
隨著可再灌裝容器內的液體沿著加注管流出，該液體聚集在盤內。當該盤內的液位相當高時，就阻斷了對再灌裝瓶的空氣供應，從而延緩並最終停止排出液體，直至下一次噴射循環。由於此實施例中馬達位於盤的上方，液體不會在重力作用下自盤向下漏進電子器件內。
如圖31所示，蓋341可具有掣子件342。這有助於防止在使用完後從壁面上取下整個裝置時以及在盤內仍有一些清洗劑的情況下倒置該裝置時洩漏清洗劑。
如圖32和33所示，瓶體與接收件/槽座之間的相互連接可為一次性使用式。瓶體350具有一易碎凸緣351。槽座的傾斜入口352允許瓶體的邊緣進入該槽座而不破碎。但是，在自槽座中取出瓶體時，瓶嘴下邊緣(相對於插入瓶體的方向判斷)上的切口塊體將破碎。消費者不能再將清洗劑注入該瓶體內，這是不合適的，因為一旦瓶嘴的凸緣破碎，就無法實現液密封，瓶體內的物質將很快地排出。
圖34和35表示了一種類似構造。一翻轉帶體360可作為與瓶體一體形成的一個部件。當解除瓶體與穿孔柱體361之間的連接時，該帶體將翻轉成圖35所示狀態，以防止再次插入此瓶體。
另一種可能的變形構造示意性地表示在圖36中。這種方案通過使瓶體的通風變得便利，而防止發出汩汩的聲音。在這種裝置中，瓶嘴具有平行的通道401和402。孔403用於控制進入通道401的液體。
在循環過程中，液體自通道401排出的速度快於液體經由孔403注入該通道401內的速度。這就為空氣提供了一條通風道，與此同時，液體可連續地自通道402流出。
圖37表示出該容器可具有一用作肥皂盤的凹腔406，該凹腔406內具有支架407和傾斜的排水槽408。這避免了在將該裝置用在浴室內時，需要單獨的浴室盒來儲存肥皂。
以上已經相當詳細地描述了本發明的優選實施例。在本發明的實質及範圍內，對這些優選實施例作出許多變形及改變對本領域技術人員來說都是顯而易見的。例如，可採用以上所公開實施例的混合形式，並用本領域公知的相應機械系統來替換電子計時器、馬達以及用戶告知系統。因此，不應將本發明限制為所述實施例。為確定本發明的整個範圍，以下權利要求書可作為參考。
工業實用性本發明提供了一種用於自動噴射浴盆和浴室圍牆的噴射器。
權利要求
1.一種用於將清洗劑噴射到圍牆的壁面上的自動噴射器，包括一計量系統，用於控制所述清洗劑的流量；一噴射頭，用於在噴射循環過程中噴射所述清洗劑；以及一控制器，用於啟動所述噴射循環並自動地終止所述噴射循環。
2.如權利要求1所述的噴射器，還包括一容納所述清洗劑的容器。
3.如權利要求2所述的噴射器，其特徵在於，所述噴射器具有一託盤，所述託盤的尺寸是這樣設定的，使所述託盤能夠接收倒置狀態下的所述容器。
4.如權利要求3所述的噴射器，其特徵在於，所述託盤包括與之一體形成的一管，所述管向下伸展，且利用所述計量系統計量的所述清洗劑可經由所述管流至所述噴射頭。
5.如權利要求3所述的噴射器，還包括一掛鈎，用於將所述噴射器安裝到一淋浴噴管上。
6.如權利要求5所述的噴射器，還包括一吸盤，用於將所述噴射器固定到所述圍牆的壁面上。
7.如權利要求2所述的噴射器，還包括一計時器，所述計時器與所述計量系統相連，用於在啟動所述噴射循環之後滯後地進行噴射操作。
8.如權利要求7所述的噴射器，其特徵在於，所述控制器為一開關。
9.如權利要求8所述的噴射器，其特徵在於，所述計時器為一電子計時電路。
10.如權利要求9所述的噴射器，還包括一用戶告知系統，所述用戶告知系統包括光警報或聲音警報。
11.如權利要求10所述的噴射器，其特徵在於，所述告知系統包括光警報和聲音警報。
12.如權利要求11所述的噴射器，其特徵在於，在所述計時器被啟動時，按下所述開關，將阻止所述計量系統進行操作，直至再次啟動所述噴射循環。
13.如權利要求12所述的噴射器，還包括一外殼，用於容納所述計時器、開關及告知系統。
14.如權利要求3所述的噴射器，其特徵在於，所述容器具有一出口，所述出口與自所述託盤起向下延伸的一條管狀通道連通，且所述託盤包括一突出件，所述突出件用於刺穿覆蓋所述容器出口的密封件。
15.如權利要求2所述的噴射器，其特徵在於，所述計量系統和所述噴射頭由一可轉動的分配杯提供，所述分配杯繞一縱向軸設置，且利用一環狀蓋來覆蓋所述分配杯，所述環狀蓋具有一軸孔，一管穿過所述軸孔，所述管用作使清洗劑流入所述杯的通道，將所述蓋固定在所述杯上且與所述杯的邊緣相間隔。
16.如權利要求15所述的噴射器，其特徵在於，所述計量系統還包括一球閥。
17.如權利要求15所述的噴射器，其特徵在於，所述控制器為一開關，所述開關用於啟動一馬達，所述杯安裝在所述馬達上。
18.如權利要求17所述的噴射器，還包括計時電路，用於在經過一段預定時間之後，切斷所述馬達。
19.如權利要求2所述的噴射器，其特徵在於，所述噴射頭由一環形盤限定，所述環形盤具有一中央開口，且所述杯與所述盤之間具有接縫。
20.如權利要求2所述的噴射器，其特徵在於，自所述噴射頭噴出的射流可延伸三英尺多。
21.如權利要求14所述的噴射器，其特徵在於，所述計量系統還包括一慣性閥，所述慣性閥可沿一縱向旋轉軸轉動以使一球閥離開閥座。
22.如權利要求21所述的噴射器，其特徵在於，所述慣性閥包括鉸接在一起的上板和下板，以及一個或多個重物，當轉動所述板時，所述重物在離心力的作用下向外移動，從而使所述兩板分離，所述慣性閥具有沿所述軸固定在所述上板上的一銷，所述銷用於接觸所述球閥並使所述球閥離開閥座。
23.如權利要求22所述的噴射器，其特徵在於，所述控制器為一開關和一計時電路，所述開關用於啟動一馬達，所述馬達沿所述旋轉軸與所述下板連接，所述計時電路用於在經過一段預定時間之後斷開所述馬達。
24.如權利要求14所述的噴射器，其特徵在於，所述噴射頭包括可繞一縱向旋轉軸轉動的盤，所述盤的中央具有一軸向凹進，所述軸向凹進與一通道流體連通，所述通道自所述凹進起徑向延伸至所述盤周緣上的出口。
25.如權利要求24所述的噴射器，其特徵在於，所述控制器為一開關和一計時電路，所述開關用於啟動一馬達，所述馬達沿所述旋轉軸與所述盤連接，所述計時電路用於在經過一段預定時間之後斷開所述馬達。
26.如權利要求2所述的噴射器，其特徵在於，所述噴射頭為一可轉動的射流振蕩器。
27.如權利要求2所述的噴射器，其特徵在於，所述計量系統包括一電磁閥。
28.如權利要求2所述的噴射器，其特徵在於，所述清洗劑是加過壓的。
29.如權利要求28所述的噴射器，其特徵在於，所述噴射頭為可繞一縱向軸轉動的葉輪，且所述葉輪的中央具有一軸孔，所述葉輪的端部具有朝向相反方向的噴嘴。
30.如權利要求28所述的噴射器，其特徵在於，所述噴射頭為一折流板，所述折流板的徑向面朝向其周緣逐漸變細。
31.如權利要求30所述的噴射器，其特徵在於，所述折流板可繞一縱向旋轉軸轉動，且所述控制器為一開關和一計時電路，所述開關用於啟動一馬達，所述馬達沿所述旋轉軸與所述折流板連接，所述計時電路用於在經過一段預定時間之後斷開所述馬達。
32.如權利要求28所述的噴射器，其特徵在於，所述計量系統為電磁閥，可選擇性地操縱所述電磁閥以封堵所述通道，以及允許所述清洗劑流至具有許多徑向噴嘴的噴射頭。
33.一種將液體清洗劑自動地噴射至浴室圍牆上的方法，包括啟動一噴射器上的計時器，以啟動第一次倒數計時；在所述第一次倒數計時結束時，自動地將所述清洗劑噴射到所述圍牆的側壁上；以及在緊跟所述第一次倒數計時的第二次倒數計時結束後，自動地終止所述噴射循環。
34.一種用於將清洗劑噴射到圍牆的壁面上的自動噴射器，包括一容器，用於容納所述清洗劑；一計量系統，用於控制自所述容器流出的所述清洗劑的流量；一噴射盤，用於在噴射循環過程中噴射所述清洗劑，所述盤上具有一蓋，所述蓋與一驅動軸杆連接，所述盤還具有至少一個側孔；可操作性地使所述盤與所述蓋連接，以使所述盤與所述蓋一起轉動；以及一控制器，用於啟動所述噴射循環。
35.如權利要求34所述的噴射器，其特徵在於，所述盤至少具有兩個尺寸相互不同或者形狀相互不同的側孔。
36.如權利要求34所述的噴射器，其特徵在於，所述噴射器還包括一設置在所述盤上方的馬達。
37.如權利要求36所述的噴射器，其特徵在於，所述容器與一加注管連接，所述加注管用於使所述液體流至所述盤。
38.如權利要求37所述的噴射器，其特徵在於，所述馬達經由一空心驅動軸杆與所述蓋連接，以及所述加注管自所述容器延伸至所述驅動軸杆。
39.如權利要求34所述的噴射器，其特徵在於，所述盤具有與其連接的彈性細繩，以偏轉自所述側孔噴出的液體。
40.如權利要求34所述的噴射器，其特徵在於，所述盤的內表面上具有葉片。
41.一種用於將清洗劑噴射到圍牆的壁面上的自動噴射器，包括一容器，用於容納所述清洗劑；一槽座，用於接收所述容器，所述槽座具有一朝上的穿孔柱，所述穿孔柱用於刺穿所述容器的密封件；一計量系統，用於控制自所述容器流出的所述清洗劑的流量；一噴射盤，用於在噴射循環過程中噴射所述清洗劑；以及一控制器，用於啟動所述噴射循環。
42.如權利要求41所述的噴射器，其特徵在於，所述容器和穿孔柱是這樣構造和設置的，使得所述容器在組裝狀態下位於所述穿孔柱上，然後自所述穿孔柱上取下所述容器，由此得到的構造將不允許在無缺陷的情況下再次將所述容器和穿孔柱組裝在一起。
43.一種用於權利要求42所述噴射器的容器，其特徵在於，所述容器的出口附近具有一凸緣，所述凸緣可為一種易碎凸緣，或者可為一種可翻轉凸緣。
44.一種用於將清洗劑噴射到圍牆的壁面上的自動噴射器，包括一容器，用於容納所述清洗劑；一計量系統，用於控制自所述容器流出的所述清洗劑的流量；一噴射盤，用於在噴射循環過程中噴射所述清洗劑，所述盤上具有一蓋，一驅動軸杆穿過所述蓋，所述盤還具有至少一個側孔；以及一控制器，用於啟動所述噴射循環；其特徵在於，所述容器的出口處具有兩條平行通道，其中一條通道的上遊端處具有一液流限制部件。
45.一種用於自動噴射器的容器，所述自動噴射器用於將清洗劑噴射到圍牆的壁面上，所述容器包括一底壁；一側壁，自所述底壁起延伸且圍繞一內部空腔，所述內部空腔用於容納所述清洗劑；一出口，靠近所述容器中與所述底壁相對的一端；以及一盤，一體形成在所述底壁的外表面中，所述盤具有一支架和一傾斜的排水道，所述支架適合於當所述容器倒置時，支撐放置在其上的肥皂。
46.一種用於將清洗劑噴射到圍牆的壁面上的自動噴射器，包括一容器，用於容納所述清洗劑；一計量系統，用於控制自所述容器流出的所述清洗劑的流量；一噴射頭，用於在噴射循環過程中噴射所述清洗劑；一控制器，用於自動地控制從所述噴射器中噴出所述清洗劑的噴射操作；其特徵在於，將所述噴射器構造成可整個地安裝在所述圍牆內，這樣安裝時，即使所述噴射器不能從所述圍牆所在的建築物供水系統中獲得水，也能噴射所述清洗劑。
47.如權利要求46所述的噴射器，其特徵在於，所述噴射器適合於懸掛在一淋浴頭上，且利用電池能來操縱所述噴射器。
全文摘要
本發明涉及一種將清洗劑噴射到浴盆及浴室圍牆上的自動噴射器。該噴射器具有可安裝在浴室圍牆內部的外殼，該外殼限定了一託盤，倒置的清洗劑瓶放置在該託盤上。託盤的底部具有沿一縱向軸向下延伸的管，清洗劑經由該管流出。設置在該管下方的機動頭可繞該軸轉動，以計量瓶內的清洗劑，並向外噴射該清洗劑。該噴射器包括計時電路，該計時電路延遲一段預定時間之後再開始進行噴射，並在一段預定時間之後自動地終止噴射。該噴射器還包括用於指示噴射循環開始的系統，這種指示包括聲音和視覺警報。同時本發明還公開了一種自動清洗浴室圍牆的方法。
文檔編號B05B3/02GK1509213SQ02809818
公開日2004年6月30日 申請日期2002年4月12日 優先權日2001年4月13日
發明者布賴恩·K·林斯特德特, 基斯·H·高斯曼, 凱瑟爾·L·費伊, 盧克·C·斯託尼斯, 戴爾·阿伯格, 安伯·N·達德利, 彼得·M·諾伊曼, 道格拉斯·R·埃爾西, 丹尼爾·K·蔡爾茲, 克利福德·克拉夫爾, 霍華德·R·迪特默, 克雷格·F·希斯雷, 特裡·M·科瓦拉, 麥可·C·弗賴揚, 帕德馬·P·瓦蘭納西, 史蒂文·A·扎克, 馬丁·拉特格貝爾, A 扎克, C 弗賴揚, F 希斯雷, K 蔡爾茲, L 費伊, P 瓦蘭納西, R 迪特默, C 斯託尼斯, H 高斯曼, M 科瓦拉, M 諾伊曼, N 達德利, 布賴恩 K 林斯特德特, 德 克拉夫爾, 拉特格貝爾, 斯 R 埃爾西, 阿伯格 申請人:詹森父子公司