专利名称：连续流式饮用流体分配器的制作方法
技术领域：
本发明涉及流体的储存和分配，尤其涉及在水冷却器中储存和分配饮用流体。
背景技术：
瓶装水冷却器已经被消费者用作优选的饮用水源。在现有的瓶装水冷却器中，装满纯净水的可再装式瓶子放在基座顶上。所述基座包括具有至少一个龙头的储槽。所述瓶子和所述储槽互相流体连通。当用户打开龙头时，水从储槽流出，储槽又从瓶子中抽出水。当瓶子内的水消耗尽时，需要更换瓶子。
如上所述的瓶装水冷却器具有许多不便之处。首先，用充满的瓶子更换空瓶子是相当费力的事。具体而言，它需要具有相当体力的人将充满的瓶子放在基座顶上。瓶子在基座上错位可能导致水溢出。通常，预先通过电话联系售水商。此后，送货员运来新的水瓶，并进行更换。因此，空瓶子的更换相当不方便而且费时，更不必说送货的成本。或者，可以预先储存充满的水瓶。然而，这种选择需要储存空间。而且，需要具有体力的人来完成瓶子的更换。
现有连续流式水冷却器。典型的系统是加利福尼亚州Brea市的Topway Global Inc.公司销售的型号为POU-425H。通常，在这种冷却器中，水瓶不可见。代之以，水直接来自于水源，比如建筑物的水管。即供应的水直接流至冷却器基座的水箱中。通常，供应的水在进入水箱之前流经一系列净化过滤器。电子方式检测水箱内的水位。当水位在预定水位之上时，水箱内的传感器对所安装的机电式阀发出信号，切断对水箱的供应。另一方面，当水位在预定水位下方时，传感器指示机电式阀打开，而使水流入水箱内。
在连续流式水冷却器中，不必经常更换用完的水瓶，因此避免了所述的全部不便之处。然而，连续流式水冷却器更昂贵。而且，具有相应电路的电子传感器更容易出故障。因为水位是隐蔽的，当感应机构出现故障时，水的溢出可能导致危险的泛滥。
尽管有上述的缺点，但瓶装水冷却器具有一定的消费者吸引力。其中，可见清水的美感是主要的吸引特征。尤其是，透明瓶子内的大量清水表达出清洁和新鲜的感觉，从而有利地影响用户的心理，甚至在消费任何水之前。
为了获得瓶装水和连续流式水冷却器的优点，已经设计了混合形式的水冷却器。这种冷却器在Sutera的美国专利US4923091中公开，名称为“自填充瓶装水冷却器”，1990年5月8日授权。在Sutera的专利中，瓶子连接于水箱基部。瓶子接通恒定的供水管路。水经浸在瓶内水位下的水阀进入瓶中。所述阀通过绕在细长的管状通气管周围的浮子连接、驱动。所述通气管沿瓶子的高度方向居中地位于瓶内。所述通气管的出口也在水位以下。所述浮子能沿管状通气管伸缩移动。
当瓶内水位上升时，浮子向上移动，直到到达特定水位，而关闭水阀。另一方面，当水位下降时，浮子跟随下落的水位，因此打开水阀，使水流入瓶内。
Sutera的水冷却器包括较大尺寸的部件。导致的缺点是制造和组装成本增加。而且，体积较大的部件互相移动削弱了整体的运行可靠性。
因此，需要提供一种具有现有的瓶装水冷却器的美感、而没有相应的不便之处的水冷却器。
发明内容
因此，本发明的目的是提供一种用户可看见饮用流体的连续流式饮用流体分配器。
本发明的另一目的是提供一种移动部件较少且部件尺寸更小的连续流式饮用流体分配器，从而提高整体的运行可靠性并降低制造成本。
本发明的饮用流体分配器包括具有封闭端和开口端的瓶子。在第一实施例中，所述开口端装有垫圈，且经所述垫圈密封地置于分配器基座的开口中。安装在瓶子内部的是通过致动臂邻近地连接于浮子的阀。所述阀位于瓶内的流体上方，且连接于连续流流体源。在正常运行过程中，浮子分别通过在瓶内上升、下降的流体上浮动而关闭和打开所述阀。还有带有孔的压力管，该管穿过瓶子且在瓶内流体上方，以保持瓶内的环境大气压。
在第二实施例中，适配器夹在垫圈和瓶子的开口端之间。所述适配器作为使常规水瓶转换为本发明的连续流式分配器的分隔件。
从下面结合附图的详细描述，对于本领域的现有技术人员而言，本发明的这些特征和优点是显然的，其中相同的附图标记表示相同的部件。
图1是以透视图形式示出本发明的第一实施例的主要部件分解图；图2是沿图1的线2-2所作的本发明的第一实施例的剖视图；图3是用在第一实施例中的压力管的透视图；图3A是沿图3的线3A-3A所作的压力管的剖视图；图4A是以剖视图形式示出当瓶内的流体液面下落时致动所述阀的浮子的局部图；图4B是以剖视图形式示出当瓶内的流体液面上升时致动所述阀的浮子的局部图；图5A是在图4A的圆5A中截取的插图；图5B是在图4B的圆5B中截取的插图；图6是以透视图形式示出本发明的第二实施例的主要部件的分解图；以及图7是沿图6的线7-7所作的本发明的第二实施例的剖视图。
具体实施例方式
现在参照图1，其中示出了本发明第一实施例的主要部件的分解图，总体上标为2。该实施例的组件2包括具有开口端8和封闭端6的水瓶4。优选的是，水瓶4是由透明材料比如透明塑料或玻璃制成的。流体阀10设置在瓶内4，该阀通过浮子12经致动臂14致动。流体阀10可以从连续水源比如建筑物的自来水管(未示出)引出水。优选的是，来自所述水源的水在进入流体阀10之前经过一系列过滤器(未示出)。所述净化过程可以是本领域公知的逆向渗透、或碳块过滤。
垫圈16位于瓶子4的开口端8。优选的是，垫圈16由弹性材料比如橡胶或Teflon制成。垫圈16可以压力装配或胶粘在瓶子4的开口端8上。压力管18设置在瓶子4的封闭端6附近的瓶侧壁上。在该实施例中，压力管18设置成可插入穿过瓶子4的侧壁。图3是压力管18的透视图。图3A是沿图3的线3A-3A所作的剖视图。在该实施例中，压力管18具有整体地连接于中空轴19上的凸缘部分17。纵向穿过中空轴19形成孔23。过滤器21插入该孔23中。图3A示出了部分插入中空轴19的孔23的过滤器21。过滤器21被设置成在使用过程中用于避免细菌进入水中。优选的是，过滤器由多孔材料比如聚丙烯、棉花或纱线制成。
图2是沿图1的线2-2所作的剖视图。图2示意性地示出了安装在冷却器基座20上的组件2，该基座包括壳体22。整个分配器标为24。储槽26位于壳体22内，该储槽最好由耐腐蚀材料比如不锈钢制成。在储槽26顶上是基座壳体22上形成的开口28。第一实施例的瓶子4是通过垫圈16密封地压力配合在开口28中，如图2所示。
储槽26绕有与压缩机32连通的冷却盘管30。运行时，压缩机32压缩并泵送冷却剂，经冷却剂管34流经中空盘管30。穿过储槽36底部的是冷水管36，该冷水管连接于冷水龙头38。
居中地穿过储槽26底部的是加热器管40，该管直接通向热水器42。从热水器42引出的是连接于热水龙头46的热水管44。
包围储槽26的是绝热材料制成的绝热层48。在该实施例中，绝热层48由聚苯乙烯泡沫制成。
现在描述水分配设备24的运转。
在正常使用过程中，瓶子4保持预定的水位50，如图2所示。现在参照图4A和4B并结合图2。假设龙头38或46之一打开。水52从储槽26流出。因为储槽26与瓶子4流体连通，所以水从瓶子4流入储槽26。结果，水位下降，如图4A所示。没有水52的浮力支撑，浮子12由于其自重而下降。所以，浮子12绕臂枢轴55沿方向51转动致动臂14，从而使活塞54远离阀通道58的开口56后退，如图5A所示。随着活塞54不再阻塞，水52从阀通道58流经开口56进入瓶子4。流入通道58的水52来自于恒定的供水源(未示出)，比如建筑物的水管。
虽然如上所述水52填充瓶子4，但上升的水52的浮力克服浮子的重力推动浮子12，而绕臂枢轴55沿另一方向53转动致动臂14，如图4B和5B所示。结果，活塞54顶靠阀通道58的开口56，从而阻止水52从通道58流出。
还应当指出的是，对于自由流入和流出瓶子4的水来说，在封闭端6下方且在水位50上方的瓶子4内的空气必须保持环境大气压。位于瓶子4封闭端6附近的压力管18完成这一任务。尤其是，当水位50下落时，空气经位于通气管18的中空轴19内的过滤器21吸入瓶子4内(图3和3A)。另一方面，当瓶子4内的水位上升时，空气被迫经通气管18的过滤器21从瓶子4流出。
通气管18设计成可插入且可更换的。在长期使用之后，通气管18可能需要拔下来，更换具有新过滤器21的不同通气管18。或者，仅可抽出并更换过滤器21，而不丢弃整个通气管18。
虽然设计相当简单，且部件不多，但在阀10内有高效的调节机构。活塞54由弹性材料比如橡胶或Teflon制成。致动臂14设计成以高杠杆率转动。因此，活塞54可以对阀通道58的开口56施加强大的作用力。为说明起见，假设有水从开口56泄漏。所述泄漏将增加瓶子4内的水52，导致瓶子4内的水位50更高。因为水52浮动地向上推动位于水位50处的浮子12，所以浮子12继续沿方向53转动臂14(图4B)。结果，臂14推动活塞54更紧地顶靠在开口56上，从而密封开口56，避免进一步的流体泄漏。
根据本发明，阀10和压力管18位于水位50上方。具体而言，该实施例2的主要部件占据了水位50上方较小的空间。正如本领域所公知，部件的物理尺寸越大，最终机械组件越不可靠。同样，安装和包括的运动部件越多，最终组件越可能出现机械故障。本发明使用较少的运动部件。而且，运动部件的几何尺寸较小，且位于流体液面上方，其中流体的粘度仅最低限度地妨碍运动部件。所以，所述部件的运动具有可靠性和灵活性。
图6和7示出了总体上标为64的本发明的第二实施例的主要部件。图6是显示该实施例的各部件的分解图。图7是沿图6的线7-7所作的剖视图。图7示出了组装在总体上标为66的分配器的基座20上的组件64。
如第一实施例，该实施例的组件64包括具有开口端68和封闭端6的水瓶4。在该实施例中瓶子4由透明塑料制成。以类似于第一实施例的方式，流体阀10位于瓶子4内部，该阀通过浮子12经致动臂14致动。压力管18插入瓶子4的封闭端6附近的瓶子侧壁上。
多个组装在一起的部件位于瓶子4的开口端68，通常称为适配器，标为70。适配器70包括经垫圈74和螺母76旋拧在中心管73的一端73A上的连接器72。中心管73的另一端73b连接于瓶盖78上，该瓶盖又螺旋地拧在瓶子4的开口端68上。盖78夹在两对垫圈74和螺母76之间，盖78的每一侧各有一对，如图7所示。用于适配器70的部件最好由非腐蚀性材料制成。例如，连接器72可以由塑料或玻璃制成。螺母76和垫圈74最好由PVC(聚氯乙烯)制成。还有压力装配或胶粘在连接器72上的垫圈80。在使用过程中，组件64压力装配在冷却器基座20的开口28中。
而且，在正常使用过程中，瓶子4保持内部预定的水位50。在工作时，在该实施例中，水52从瓶子4经中心管73流至储槽26。应当指出的是，瓶子4和连接器72之间的空间没有水52。连接器72用作使瓶子4适应冷却器基座20的开口28的分隔件。冷却器66的其它运行基本上类似于前一实施例。为清楚和简明起见，不再重复流体分配器66的运行细节。
通过第二实施例，广泛使用的任何可再装水瓶都可以转换成本发明的连续流式水瓶。组件64的主要部件，比如阀10、浮子12、适配器70可以制成一套组件，而使消费者可以自己转换。
最后，在本发明的范围内可以有其它变化。对于所述的全部实施例，所述设备描述为用于分配饮用水。可以理解的是，本发明的设备可以用于分配其它流体，比如果汁、宾治或苏打水。此外，瓶子4描述为由透明材料制成。可以选择很宽范围的材料。例如，可以安装不透明或半透明的瓶子。当然，也可以在瓶子上蚀刻或印刷各种设计图案。而且，瓶子可以插有多根通气管18，或一根具有可插入多个过滤器的多个通气孔的气管。对于本领域的技术人员来说，应当理解的是可以作出形式和细节上的这些和其它变化，而不脱离本发明的范围和主旨。
权利要求
1.一种具有基座的饮用流体分配器，所述分配器包括位于所述基座上方的瓶子，所述瓶子可在其内部有效地保持预定的流体液面；位于所述流体液面上方的流体阀；以及通过致动臂邻近地连接于所述流体阀的浮动部件，所述浮动部件通过在所述瓶子内上升和下降的流体上浮动而经所述臂有效地致动所述阀。
2.如权利要求1所述的流体分配器，其特征在于，还包括具有位于所述流体液面上方的通气管，所述通气管具有孔。
3.如权利要求2所述的流体分配器，其特征在于，所述通气管包括第一部分；连接于所述第一部分的第二部分，所述第二部分具有贯穿形成的所述孔，且设置成穿过所述瓶子；以及位于所述孔中的过滤器。
4.如权利要求1所述的流体分配器，其特征在于，所述瓶子包括开口端和封闭端，所述基座包括开口，所述分配器还包括连接于所述开口端的垫圈部件，其中所述瓶子经密封地设置在所述基座的所述开口中的垫圈而设置在所述基座上方。
5.如权利要求4所述的流体分配器，其特征在于，还包括设置在所述瓶子的所述开口端和所述垫圈之间的适配器。
6.如权利要求5所述的流体分配器，其特征在于，所述适配器包括连接于所述瓶子的所述开口端的瓶盖，所述瓶盖具有第一孔；设置在所述瓶子的开口端且环绕所述瓶盖的连接器，所述连接器具有第二孔；具有第一和第二端的管状部件，所述第一端穿过所述第一孔连接于所述瓶盖，所述第二端穿过所述第二孔连接于所述连接器。
7.一种用于分配饮用流体的组件，包括具有开口端和封闭端的瓶子；位于所述瓶子上邻近所述封闭端且远离所述开口端的流体阀；通过致动臂邻近地连接于所述流体阀的浮动部件，所述浮动部件通过运行过程中在所述瓶子内上升和下降的流体上浮动而经所述臂有效地致动所述阀；以及设置在所述封闭端附近且远离所述开口端的压力管，所述压力管具有至少一个贯穿形成的孔。
8.如权利要求7所述的分配饮用流体的组件，其特征在于，还包括基座，和连接于所述瓶子的所述开口端的垫圈部件，所述基座具有开口，所述瓶子经密封地设置在所述基座的所述开口内的垫圈部件而设置在所述基座上方。
9.如权利要求7所述的分配饮用流体的组件，其特征在于，所述压力管包括与凸缘部分整体形成的轴部分，所述轴部分包括贯穿形成的所述孔，所述孔尺寸加工成可容纳过滤器。
10.如权利要求7所述的分配饮用流体的组件，其特征在于，还包括垫圈部件，和设置在所述瓶子的所述开口端和所述垫圈部件之间的适配器。
11.如权利要求10所述的分配饮用流体的组件，其特征在于，所述适配器包括连接于所述瓶子的所述开口端的瓶盖，所述瓶盖具有第一孔；环绕所述瓶盖设置的连接器，所述连接器具有第二孔；以及具有第一和第二端的管状部件，所述第一端穿过所述第一孔连接于所述瓶盖，所述第二端穿过所述第二孔连接于所述连接器。
12.一种具有带开口的基座的饮用流体分配器，所述分配器包括具有封闭端和开口端的瓶子；连接于所述瓶子的所述开口端的垫圈部件，所述瓶子经密封地设置在所述基座的所述开口内的垫圈部件设置在所述基座上方；设置在所述瓶子上的阀；通过致动臂邻近地连接于所述阀的浮动部件；位于所述瓶子上的压力管，所述压力管包括穿过所述瓶子的孔；其中，在运行时所述瓶子在其内部保持预定的流体液面，所述阀、浮动部件和压力管位于所述流体液面上方，从而当所述瓶子内的流体到达所述流体液面时，所述浮动部件随着所述流体浮动地上升，而沿着使所述致动臂关闭所述阀的方向移动所述致动臂，且当所述瓶子内的流体下降到所述流体液面下方时，所述浮动部件随着所述流体浮动地下降，而沿着使所述致动臂打开所述阀的另一方向移动所述致动臂。
13.如权利要求12所述的流体分配器，其特征在于，所述压力管包括与凸缘部分整体形成的轴部分，所述轴部分包括贯穿形成的孔，所述孔尺寸加工成可容纳过滤器。
14.如权利要求12所述的流体分配器，其特征在于，还包括位于所述瓶子的所述开口端和所述垫圈之间的适配器。
15.如权利要求14所述的流体分配器，其特征在于，所述匹配器包括连接于所述瓶子的所述开口端的瓶盖，所述瓶盖具有穿过形成的第一孔；环绕所述瓶盖设置的连接器，所述连接器具有穿过形成第二孔；以及具有第一和第二端的管状部件，所述第一端穿过所述第一孔连接于所述瓶盖，所述第二端穿过所述第二孔连接于所述连接器。
全文摘要
一种饮用流体分配器(24)包括位于分配器基座(20)上的瓶子(4)。安装在瓶子(4)内部的是通过致动臂(14)接近地连接于浮子(12)的阀(10)。所述阀(10)位于瓶子(4)的流体(52)上方，且连接于连续流式流体源。在正常工作时，当流体(52)的液面(50)在瓶子(4)内上升和下降时，利用浮力浮动在流体(52)上的浮子(12)分别关闭和打开所述阀。该分配器还有压力管(18)，具有穿过所述瓶子(4)且在所述瓶子的流体(52)上方的孔，从而保持瓶子(4)内的大气压。
文档编号B67D1/12GK1463246SQ02801775
公开日2003年12月24日 申请日期2002年5月14日 优先权日2001年5月21日
发明者陈亚明, 张彼德H·M 申请人:环达有限公司