专利名称：淋浴头的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种淋浴头，该淋浴头包括具有穿过用于使水流过的通道的中心轴线的喷嘴，作用于靠近通道的外部出水口的水的旋转对称的转向件，喷嘴与支架相连，水通过该支架输入，而转向件由杆保持，该杆在通道中带有径向间隙地沿轴向伸出，且由一个锥形面环绕，喷嘴限定有一个环绕转向件并在该转向件的轴向外部的腔，锥形面朝外会聚地突出，杆固定在安装于支架中的插入件中，该插入件有至少一个通孔，该通孔用于把水引向通道。
这种淋浴头可以在挪威第177256号专利中了解，而且，该专利还显示可以相对支架轴向调节的喷嘴。
许多年来，本着每分钟6L-10L的低耗水量(经济淋浴)的目的，已经研发出了一些淋浴头。该耗水量通常是基于正常水压(约200kPa-500kPa)。既然在正常水压下耗水量已经处于“经济水平”、那低水压下水的将使耗水量比所希望的更小。耗水量可以降到“令人满意的水平”以下，许多人认为此类淋浴头不存在。
已经知道可以产生脉动水流的很长时间了。这些淋浴头是基于使用一个类似推进器的转子以。这种淋浴头通常可以在正常连续淋浴水流和脉动淋浴水流之间进行调节。这种淋浴头的构造使耗水量通常比较高，只能用在正常水压下，而且结构复杂。
通过研制低水耗淋浴头，如果不考虑淋浴头的淋浴效果、舒适性和水流结构，在某些时候可以达到这和目的。一方面，在大多数情况下使水流速度变慢，且水流结构也不是非常良好，另一方面，这些结构常常因为杂质或水垢而堵塞，或者这些结构基于喷流/气流原理。
挪威第177256号专利描述了一种淋浴头，其在正常水压下耗水量比较低，在低水压下比其它一些“经济淋浴”更能把水流不舒适性降到一个比较低的程度。这种淋浴头还可在正常淋浴状态和脉动淋浴(按摩淋浴)状态间进行调整，而且，达到脉动淋浴状态不需要旋转淋浴头的任何部件。
这种淋浴头的结构使得任何时段水流始终是以20-40S-1的频率脉动流出，取决于压力的大小。
这是通过水从靠近转向件、会聚杆的最外面部分脉动流出而实现。这样，整个时间流出的水量比连续水流下流出的水量少，从而实现“节水”的目的。
该专利显示一个可以相对于支架轴向旋转，用于改变水流的状态的喷嘴。而且，杆是锥形的且朝转向件会聚。当喷嘴大致最大地拧进支架中，由此转向件与通道的出水口距离接近最远时，流程较远、流速较快的相对大股水流将在锥形表面上远离转向件，有些水流碰击腔的壁，然后从壁反弹，离开喷嘴，从而形成相当均匀的结构。
当喷嘴相对于支架沿轴向拧出，由此转向件与通道的出水口变近时，转向件处的闭塞就会增大，但是该位置适合水压比较低的情况，因为可以获得令人舒适且有效的高水流速度当喷嘴大约拧到其远离支架的末端位置，因此转向件与喷嘴的距离最为接近时，水聚集成均匀的股，并被十分有效地“分散”，从而获得具有水“冲击效应”的按摩功能。
在喷嘴里，环绕转向件的表面大部分是锥形的，而且是从底面向外会聚，这对转向件周围的水的流出方向具有重要影响。
杆成锥形，对通道里最高处的水的流通面积有直接影响。当喷嘴最大地拧进支架中时，该流通面积将变得最小。同时，转向件离通道的出水口最远。因此，通道的最上部大部分闭塞。结果是获得上面所述的相对较大的水股。反之，当喷嘴相对于支架最大地拧出时，该流通面积最大。同时，转向件离通道的出水口最近。因此，转向件外大部分闭塞，这将使淋浴头在低水压力下产生一个满意的水流速度和并提高了舒适性。
在该专利中，杆旋拧进一个和支架成为一体的凸起部上，水经过该支架而被输入。水环绕该凸起部并沿着杆流动。实际上，已经证明，杆在支架中的对准因该保持高的精确度，因为在杆的自由端的转向件要与喷嘴配合工作。转向件固定在凸起部中的一个小的角度误差可能导致转向件相对于喷嘴的相当大的错误的位置，因为转向件相对于喷嘴偏离了中心。因此，建议在生产淋浴头时，根据水流情况生产出不同特征的淋浴头，但是不用变更支架或喷嘴，其通常用塑料铸成。
有一种方案可以简化并确保杆的对准，而且使得生产稍有不同的淋浴头成为可能，该方案在挪威第1998 0820专利申请中进行了描述。该方案是把杆固定在一个安装在支架上的接合件上，该接合件上至少有一个轴向的通透开孔，以将水引进通道里。该开孔或者各开孔可以为接合件外表面上的一个槽的形式或为穿过接合件的一个孔的形式。除了生产不同的接合件，依据水流情况还可以生产具有不同特征的淋浴头。槽或孔使水在进入通道之前保持稳定状态。
在这个已知的方案中，所述的稳定部件是不可调的，并且流过淋浴头的水量会随着水压的变化而变化，这样，水压增大，水量将会增大。
在某些情况下，不管水压大小，人们希望流过淋浴头的水量在合理的范围内尽可能恒定。
常规的淋浴头用一个调节装置来对水进行闭塞，这样，水压增加时，闭塞增大。调节装置安装在淋浴头的入水口处，即软管(或者用于固定的淋浴头的供水管)和淋浴头连接的地方。举例来说，调节装置安装在一个衬套上，该衬套插入后作为软管或供水管和淋浴头之间过渡部分。调节装置本身形成为一个带有轴向开孔和带有槽的柱形或锥形部分的一个环形部件，该调节装置与一个环绕槽的O型圈结合，并由一个辅助环保持就位，调节装置以这样地方式起作用，即当O型圈随着水压力的增大而逐渐变形，并逐渐被挤进环形部件的槽中，由此，流通面积逐渐减小。因此可以在水压约为50kPa-1000kPa时，获得每单位时间内大致恒定的水量。水量当然取决于调节装置的几何形状，如槽的横截面和O型圈的尺寸，必须通过实验才能找出获得一个每单位时间内的期望的水量的几何形状。
调节装置在淋浴头的入水口的位置，即在手柄端部或淋浴头安装在墙壁上的最低位置，使得调节装置即使在淋浴头不用时也在水的浸润之中。如果水流走，由于水的表面张力，仍然会有水在调节装置的孔里存在，水里的水垢将渐渐沉淀并逐渐堵塞孔。这些变小的孔还会减少进入淋浴头里光和氧气的量，而这会加大“硬”水垢的形成，“硬”水垢是相对于供给光和氧气的情况下形成的“粉末”水垢而言的，“粉末”水垢容易被水冲走。因此，每单位时间内的水量有可能减少到令使用者满意的水量以下。
一些地方在介绍一种淋浴时限制最大用水量的装置。然而，相当多已经在使用的限水装置在水压力变化时并不能在单位时间内提供恒定的水量，在水压力降低时，水量减小到低于满意的水量之下。上述提到的调节装置虽然可以改进这种状况，但是由于水垢沉淀和“硬”水垢的形成影响其使用效率。
本发明提供了一种解决方案，这种方案不仅使单位时间水量大致恒定，而且在很大程度内避免了水垢的形成，而且其“放大效应”是使淋浴变的更舒服。
本发明的淋浴头在权利要求1中进行了公开。
根据本发明，调节装置安装在插入件区域中或与之成为一个整体。在淋浴头用完后，淋浴头里的水会流向软管或供水管。进入淋浴头里的空气中的氧气会使沉淀的水垢为“粉末”类型，其在淋浴头下次使用时容易地被冲走。
所述的喷嘴和杆可以彼此相关地固定安装在一起，因此，考虑喷嘴、杆、转向件之间的配合，该淋浴头不能进行调节，然而，在一个优选实施方案中，杆至少在离转向件最远的部分成锥形，由此杆的表面朝转向件会聚，这样，与挪威第177256号专利相似，通过旋拧喷嘴相对于支架轴向移动，而改变杆和喷嘴之间的流通面积。
通过附图所示的实施方案，将在下面对本发明加以更详细的描述。
图1示出一个实施方案的剖视图，其中，插入件和调节装置安装在衬套中，衬套构成支架的一个结合部分，该支架形成一个手柄。
图2和3为实施方案的剖视图，其中，喷嘴和支架之间使用一个接合件，支架在一个外壳中，该外壳也构成一个手柄。插入件和调节装置一起旋进衬套里，该衬套构成接合件的一个结合部分。
这些图以通过喷嘴中心的轴向剖视图示出本发明的淋浴头的实例。附图的比例约为1.5∶1。
部分地合二为一地对这些实施方案加以描述。
剖视图中，一个用于供水的通道2′穿过支架2，该通道仅示出了最靠近淋浴头的一部分。应该理解的是，图1所示的支架2可以以一个已知的方式形成为一个手柄，或者提供有用于附着到墙壁支架上的装置，也可以是手柄和附着件的一个结合体。在图2和3的实施方案中，支架2为外壳25内部的用于供水的一个内部元件，该支架2可以形成一个手柄，其类似于图1中的支架2。
该淋浴头包括一个喷嘴1，该喷嘴1通过螺纹拧进支架2中(如图1)或者拧进内部接合件24中，该接合件24拧进支架2中(如图2和3)。所述的螺纹还可以用于调节喷嘴1相对于支架2或接合件24的轴向位置。可以设置一个止动件来限制可能的调节量。
喷嘴有一个内腔9，该内腔是开口的，用于水流出，内腔9最里面的部分大致为圆形。腔9通过轴向通道8和插入件16中的孔23(图1和3)、孔28(图2)与支架2中的内部通道2′连通。在图1中，这种连通是通过与支架2形成一体的凸起部2中的孔2′实现的。
在所示的实施方案中，沿喷嘴1的腔9内的轴线方向形成有锥形面7。该锥形面7形成在喷嘴1上，但也可能形成在一个可以由塑料制成的环(未图示)上，锥形面7可以是以压配合方式固定在该环上，但也可能是焊接在该环上，例如，如果喷嘴是由望料制成的，则可以通过超声波焊接在该环上。当然，该环还可以是拧进螺纹里。
支架2包含插入件16，插入件16中央有一个孔5，杆3的一端3′拧进或压进孔5中。插入件16和调节装置一起成为一个整体，调节装置由插入件16中的轴向孔23和一个O型圈21构成。图1中，插入件16和调节装置安装在和支架2为一体的凸起部2中，而在图2和3中，插入件16和调节装置则安装在接合件24中。插入件16的一部分形成一个销。在图1所示的实施方案中，这个销通过插入支架2的孔中起对中和稳定作用。
插入件16形成有大致为轴向的槽11。在图1和3所示的实施方案中，槽11形成在插入件16中的周壁上、O型圈21的外侧，而在图2所示的实施方案中，槽则形成在插入件16中、O型圈21的内侧。
槽11和O型圈21一起形成一个调节装置，该调节装置可使每单位时间内的水流量保持恒定。如果没有该调节装置，水压力增加时每单位时间内的水量会增大，会挤压O型圈21使其全部或部分进入槽11中，从而流通面积就会减小。实验表明，在一定的最小压力下，每单位时间内可以得到基本恒定的水量。
图1中，O型圈21在插入件16中沿径向安置在槽11中。图2中，O型圈在接合件24的一个环形座中，沿径向安置在槽11外部。图3基本与图1相似，O型圈21在插入件16中沿径向安置在槽中。
在腔9中，杆3的最外端保持着一个大致为盘形的转向件6，转向件6对着通道8的轴侧可以形成有一个环绕杆的端部的环形槽(未图示)。在转向件6的周缘和锥形面7之间有一个环型的间隙4，该间隙4在喷嘴1相对于支架2(图1)或接合件24(图3)轴向旋拧时是可变的。杆3的直径比通道8小，因此，水可以沿着杆3和通道8的壁之间的环形区域流动。转向件6的轴向外表面6′呈圆顶形状，不过这个表面一般认为不会对水流产生实质的影响。
转向件6和锥形面7一起形成一个环形腔室，这个腔室的形状和大小随着喷嘴1相对支架2的轴向旋拧而改变，该腔室以不同情形对水流产生影响，其取决于该腔室的形状和大小。
锥形面7不需要在其整个轴向长度上呈锥形。锥形面7在其最外端朝向腔9的地方可以是柱形或基本为柱形。通道8可以大体上是柱形，但在最靠近所述腔室的地方，通道8可以包括一个锥形部分8′。
杆3至少在位于通道8最里面(最靠近插入件16)部分的区域是锥形的，这样对于杆3的固定端3′的横截面是最大的。假定通道8本身在该区域的横截面是恒定的，当喷嘴1相对于支架2轴向旋拧时，通道8最里面的水流通面积是变化的。
在所有所示的实施方案中，通道8都是在插塞22(图示已经压入)中形成的，且在插塞22和支架凸起部2(图1)或接合件24(图2和3)之间具有一个密封环12。该密封环防止因泄露而产生的压力损失，它还防止水进入支架2和喷嘴1之间的空腔并长时间滞留在此处形成不卫生的环境。
当喷嘴最大地拧进支架2中，因此转向件6离通道8的外部出水口接近最远时，形成流程较远、流速较快的相对大股水流，其在锥形表面上离开转向件6。有些水流碰击腔9的壁，然后从该壁处反弹，并从喷嘴1喷出，从而形成相对均匀的结构。
当喷嘴相对于支架2拧出，因此转向件6离通道的出水口较近时，转向件6处的间隙4进一步被闭塞。这个位置适用于低水压情况，此时，可获得感觉舒适的一个相对比较大的耗水量和水流速。
当喷嘴1大约拧到其远离支架2的末端位置，因此转向件6与喷嘴1最为最近时，水将呈现出不稳定性，会脉动流出，从而淋浴就像在按摩一样。
环绕转向件6的表面7大体为锥形，并且在喷嘴中朝外会聚，该锥形面7对转向件6周围的水流方向会产生影响。
在图2和3所示的实施方案中，在接合件24和支架2之间还有一个密封环27。此外，有一个帽盖安装在外壳25上，该盖帽封闭喷嘴1和外壳25之间的间隙。
应该理解的是，除了O型圈12和21可以由合成橡胶或天然橡胶制成外，淋浴头的每一个部件都可以由塑料或金属制成。例如，支架2和喷嘴1可以铸造成型，同时，如果杆3和转向件6优选由金属(如铜)经过机加工(例如主要通过车削和螺纹切削)制成一体件，那将最为方便。
带有槽11及孔23的插入件16也可以由塑料制成。孔23可以通过铸造成型，也可以钻孔成型。
权利要求
1.一种淋浴头，其包括具有穿过用于使水流过的通道(8)的中心轴线的喷嘴(1)，作用于靠近通道的外部出水口的水的旋转对称的转向件(6)，喷嘴(1)与支架(2)相连，水通过该支架输入，而转向件(6)由杆(3)保持，该杆(3)在通道中带有径向间隙地沿轴向伸出，且由一个锥形面(7)环绕，喷嘴(1)限定有一个环绕转向件(6)并在该转向件的轴向外部的腔(9)，锥形面(7)朝外会聚地突出，杆(3)固定在安装于支架(2)中的插入件(16)中，该插入件(16)有至少一个通孔(23)，该通孔用于把水引向通道(8)，其特征在于，插入件(16)形成一个调节装置(11，21，23)，该调节装置用于在水压有变化时使每单位时间内流过的水量大致恒定，并且该插入件以一和本身已知的方式包括一个环形部件，该环形部件带有多个轴向槽(11)，一个O型圈靠在这些槽上保持接触，该O型圈受水压力的影响，在水压增大时该O型圈逐步被压入槽中
2.如权利要求1所述的淋浴头，其中，调节装置(11，21，23)包括一个中空的销，杆(3)的一端固定在该销上。
3.如权利要求1所述的淋浴头，其中，O型圈(21)沿径向安装在槽(11)的内侧或外侧。
4.如权利要求1所述的淋浴头，其中，杆(3)在至少距离转向件(6)最远的部分为锥形，由此杆(3)的表面朝转向件(6)会聚，杆(3)和喷嘴(1)之间的水的流通面积通过喷嘴(1)相对于支架(2)的轴向移动而变化。
全文摘要
一种淋浴头，其包括具有穿过用于使水流过的通道(8)的中心轴线的喷嘴(1)，作用于靠近通道的外部出水口的水的旋转对称的转向件(6)，喷嘴(1)与支架(2)相连，水通过该支架输入，而转向件(6)由杆(3)保持，该杆(3)在通道中带有径向间隙地沿轴向伸出，且由一个锥形面(7)环绕，喷嘴(1)限定有一个环绕转向件(6)并在该转向件的轴向外部的腔(9)，锥形面(7)朝外会聚地突出。杆(3)在至少距离转向件(6)最远的部分为锥形，由此杆(3)的表面朝转向件(6)会聚，由此，杆(3)和喷嘴(1)之间的水的流通面积通过喷嘴(1)相对于支架(2)的轴向移动而变化。杆(3)固定在安装于支架(2)中的插入件(16)中，并且用于在水压有变化时使每单位时间内流过的水流量大致恒定的调节装置(11，21，23)安装在插入件(16)的区域内，或者可以在插入件的区域内形成为一个整体。
文档编号B05B1/02GK1674998SQ03818577
公开日2005年9月28日 申请日期2003年7月4日 优先权日2002年7月5日
发明者芬恩·T·拉森 申请人:比奥博公司