本申请要求于2016年12月28日提交的题为“喷嘴梢”的美国临时申请号62/439839的优先权，其公开内容通过引用整体地并入本文。
本公开涉及流体喷射系统，并且尤其涉及用于流体喷射系统的喷嘴梢。
背景技术：
流体喷射系统普遍地用于从工业组装到家庭喷涂的各种各样的应用中。手持涂料喷射器可以由操作人员使用，而自动喷射器典型地用于机械化的制造过程。通过这种系统喷射的流体符合大部分由孔的形状和尺寸限定的喷射模式。具有不同孔的形状和尺寸的不同喷嘴梢可以被定位于流体喷射系统中以改变由流体喷射系统喷射的流体的喷射模式。
技术实现要素：
喷嘴梢包括主体部分以及附接到主体部分的手柄部分，所述主体部分具有穿过所述主体部分从孔入口延伸到孔出口的孔。手柄部分配置成使主体部分旋转。具有上游端和下游端的保持器定位于主体部分的孔中。保持器包括从保持器的上游端延伸到下游端的保持器通路。具有上游端和下游端的前置孔口件定位于主体部分的孔中。前置孔口件包括从前置孔口件的上游端延伸到下游端的前置孔口件通路。前置孔口件通路由上游端上的凹部、下游端上的膨胀室部分以及位于凹部的下游和膨胀室部分的上游的前置孔口限定。前置孔口是前置孔口件通路的最窄部分。具有上游端和下游端的末端件定位于主体部分的孔中。末端件包括从末端件的上游端延伸到下游端的末端件通路。下游端包括出口喷嘴。
喷嘴梢包括主体部分以及附接到主体部分的手柄部分，所述主体部分具有穿过所述主体部分从孔入口延伸到孔出口的孔。手柄部分配置成使主体部分旋转。具有上游端和下游端的保持器定位于主体部分的孔中。保持器包括从保持器的上游端延伸到下游端的保持器通路。具有上游端和下游端的前置孔口件定位于主体部分的孔中。前置孔口件包括从前置孔口件的上游端延伸到下游端的前置孔口件通路。前置孔口件通路包括膨胀室部分，膨胀室部分具有与前置孔口件的下游端对准的下游端。具有上游端和下游端的末端件定位于主体部分的孔中。末端件包括从末端件的上游端延伸到下游端的末端件通路。下游端包括出口喷嘴。末端件通路包括膨胀室部分，膨胀室部分包括与末端件的上游端对准的上游端。前置孔口件通路的膨胀室部分在下游端处的直径大于末端件通路的膨胀室部分在上游端处的直径。
一种喷嘴梢组，每个喷嘴梢包括主体部分以及附接到主体部分的手柄部分，所述主体部分具有穿过所述主体部分从孔入口延伸到孔出口的孔。手柄部分配置成使主体部分旋转。具有上游端和下游端的保持器定位于主体部分的孔中。保持器包括从保持器的上游端延伸到下游端的保持器通路。具有上游端和下游端的前置孔口件定位于主体部分的孔中。前置孔口件包括从前置孔口件的上游端延伸到下游端的前置孔口件通路。具有上游端和下游端的末端件定位于主体部分的孔中。末端件包括从末端件的上游端延伸到下游端的末端件通路。下游端包括出口喷嘴。保持器、前置孔口件和末端件对于该喷嘴梢组中的每个喷嘴梢具有相同的长度。前置孔口件能够针对该喷嘴梢组中的每个喷嘴梢而变化。
附图说明
图1是涂料喷射器的立体图。
图2是喷嘴梢的立体图。
图3a是喷嘴梢的喷嘴组件的分解图。
图3b是喷嘴梢的截面图。
图4a是喷嘴组件的截面图。
图4b是喷嘴组件的分解截面图。
图5是喷嘴组件的第一替代实施例的截面图。
图6是喷嘴组件的第二替代实施例的截面图。
具体实施方式
本公开涉及一种用于可以在低压下使用的流体喷射器的喷嘴梢。喷嘴梢具有主体部分和手柄部分。保持器、前置孔口件和末端件可以定位于喷嘴梢的主体部分中。流动路径延伸穿过保持器、前置孔口件和末端件。流体可以流过流动路径以施加到物体。在喷嘴梢中，喷嘴梢前置孔口件与末端件接触。前置孔口件和末端件协作形成湍流室。湍流室向流过湍流室的流体施加湍流。湍流剪切流体，以达到均匀的喷射风机模式。
本文使用涂料作为流过喷射器的示例性流体，但是应该理解，这仅仅是一个示例，并且除了涂料之外的其它流体(例如水、油、污渍、抛光剂、涂层、溶剂等)可以被喷射。
图1是喷射器10的立体图。图2是喷嘴梢18的立体图。图1至2将一起讨论。喷射器10包括主体12、储存器14、喷嘴16和喷嘴梢18。喷嘴梢18包括主体部分20、手柄部分22、流动路径24、流动路径入口26、出口喷嘴28、孔30、孔入口32和孔出口34。
喷射器10包括可由使用者握住以使用喷射器10的主体12。储存器14附接到喷射器10的主体12中的开口。储存器14可从主体12移除以填充涂料。储存器14可以是柔性聚合物容器。喷嘴16也附接到喷射器10的主体12中的开口。
图1示出了喷射器10是在喷射过程中可以用一只手支撑的手持喷射器。在替代实施例中，喷射器10可以是任何合适的喷射器。例如，喷射器10可以是更大的具有单独的储存器、泵、软管和喷枪部分的非手持喷射器。
喷嘴梢18定位于喷射器10的喷嘴16中。喷嘴梢18可以插入喷嘴16中和从喷嘴16中移除。喷嘴梢18向喷射器10中的涂料施加喷射模式，并且可以使用不同的喷嘴梢18以获得不同的喷射模式。而且，喷嘴梢18可以被移除以进行清洁。喷嘴梢18包括主体部分20和手柄部分22。主体部分20是定位于喷射器10的喷嘴16中的圆柱形部分。主体部分20由例如不锈钢的金属制成。手柄部分22定位于主体部分20的顶端上。手柄部分22可由使用者握住以从喷射器10的喷嘴16插入和移除喷嘴梢18。手柄部分22由聚合物制成。手柄部分22形状像箭头，以向使用者指示如何将喷嘴梢18定位于喷射器10的喷嘴16中。
喷嘴梢18还包括流动路径24、流动路径入口26和出口喷嘴28。流动路径24定位于喷嘴梢18的主体部分20中并且相对于主体部分20的轴线a垂直地延伸穿过主体部分20。流动路径24具有流动路径入口26和出口喷嘴28。流动路径入口26定位于喷嘴梢18的主体部分20的第一侧。出口喷嘴28定位于喷嘴梢18的主体部分20的第二侧。涂料可以从流动路径入口26通过流动路径24流动到出口喷嘴28。
喷嘴梢18的流动路径24延伸通过定位于喷嘴梢18的孔30中的部件。孔30是相对于轴线a垂直地延伸穿过主体部分20的圆柱形开口。孔30与流动路径24同轴对准。孔30具有孔入口32和孔出口34。孔入口32定位于喷嘴梢18的主体部分20的第一侧。孔出口34定位于喷嘴梢18的主体部分20的第二侧。孔30的孔入口32与流动路径24的流动路径入口26对准，并且孔30的孔出口34与流动路径24的出口喷嘴28对准。
喷射器10包括泵(未示出)，泵从储存器14抽取涂料并且在压力下将涂料泵送通过喷射器10的主体12和喷嘴16中的流动路径。泵可以是通过电源线或电池接收电力的电动泵。涂料被泵入喷嘴梢18的流动路径24中，通过喷嘴梢18的流动路径24，并从出口喷嘴28喷出。离开出口喷嘴28的涂料离开喷射器10以施加到物体上。
典型地，现有技术的喷射器已经在高压下操作。在高压下运行喷射器会使喷射器中的泵和喷射器的其它部件磨损。喷嘴梢18允许喷射器10在低压力下使用。在低压力下使用喷射器10延长了喷射器10中的泵和其它部件的寿命。此外，当可以使用低压力时，喷射器10可以被制造得较小。
图3a是喷嘴梢18的喷嘴组件36的分解图。图3b是沿着图2的线4-4截取的喷嘴梢18的截面图。喷嘴梢18包括主体部分20、手柄部分22、流动路径24、流动路径入口26、出口喷嘴28、孔30、孔入口32、孔出口34和多件式喷嘴组件36，多件式喷嘴组件36包括保持器38、前置孔口件40和末端件42。
喷嘴梢18包括圆柱形主体部分20和附接到主体部分20的顶端的手柄部分22。流动路径24延伸穿过喷嘴梢18的主体部分20并且包括流动路径入口26和出口喷嘴28。出口喷嘴28是用于通过喷射器(参见图1)和喷嘴梢18的流动路径24流动的涂料的离开点。孔30延伸穿过喷嘴梢18的主体部分20并与流动路径24对准。孔30包括孔入口32和孔出口34。
喷嘴组件36包括保持器38、前置孔口件40和末端件42。保持器38、前置孔口件40和末端件42定位于喷嘴梢18的孔30中。保持器38定位成邻近孔入口32，前置孔口件40定位于保持器38和末端件42之间，并且末端件42定位成邻近孔出口34。保持器38由诸如不锈钢的金属制成。前置孔口件40和末端件42由刚性、基于粉末的材料诸如碳化钨制成。在保持器38、前置孔口件40和末端件42中形成流动路径24。流动路径入口26定位于保持器38的第一侧，并且出口喷嘴28定位于末端件42的第二侧。
喷嘴梢18被设计成允许喷射器在低压力下操作。为了在低压力下操作，喷嘴梢18必须将湍流施加到流过喷嘴梢18的流动路径24的涂料中。前置孔口件40和末端件42调节流过喷嘴梢18的涂料的喷射模式的流动和形状。在前置孔口件40和末端件42之间形成湍流室。湍流室向流过喷嘴梢18的涂料施加湍流。湍流剪切涂料以产生均匀的喷射风机模式。
图4a是喷嘴组件36的截面图，图4b是喷嘴组件36的分解截面图。喷嘴梢18包括主体部分20、流动路径24、流动路径入口26、出口喷嘴28、孔30、孔入口32、孔出口34、喷嘴组件36、保持器38、前置孔口件40和末端件42。主体部分20包括第一钻孔50、第二钻孔52和肩部54。保持器38包括上游端60、下游端62、锥形部分64、通道66和保持器通路68。前置孔口件40包括上游端70、下游端72、凹部74、圆角76、前置孔口78、锥形部分80、膨胀通道82和前置孔口件通路84。末端件42包括上游端90、下游端92、锥形部分94、阶梯形通道96、出口部分98和末端件通路100。图4a还显示了膨胀室102。图4a至4b也显示了轴线b。
喷嘴梢18包括圆柱形主体部分20和附接到主体部分20的顶端的手柄部分22。流动路径24延伸穿过喷嘴梢18的主体部分20并且包括流动路径入口26和出口喷嘴28。出口喷嘴28是用于流过喷射器(参见图1)和喷嘴梢18的流动路径24的涂料的输出点。孔30由第一钻孔50和第二钻孔52形成，并且延伸穿过喷嘴梢18的主体部分20并与流动路径24对准。孔30包括孔入口32和孔出口34。孔30是圆柱形的。
喷嘴组件36包括保持器38、前置孔口件40和末端件42。保持器38、前置孔口件40和末端件42定位于喷嘴梢18的孔30中。保持器38定位成邻近孔入口32，前置孔口件40定位于保持器38和末端件42之间，并且末端件42定位成邻近孔出口34。保持器38、前置孔口件40和末端件42均为大致圆柱形，并且配合入圆柱形孔30中。
喷嘴梢18的主体部分20的孔30具有邻近孔入口32的第一钻孔50和邻近孔出口34的第二钻孔52。孔30的第一钻孔50的直径大于第二钻孔52的直径。肩部54定位于孔30的第一钻孔50和第二钻孔52之间。肩部54是孔30的第一钻孔50和第二钻孔52之间的倾斜台阶。保持器38、前置孔口件40和末端件42定位于孔30中，使得保持器38的外圆柱壁、前置孔口件40和末端件42抵靠孔30的第一钻孔50配合。末端件42抵接孔30中的肩部54以将末端件42保持在孔30中。
保持器38是圆柱形的，并且包括上游端60和下游端62。保持器38的上游端60与孔30的孔入口32以及流动路径24的流动路径入口26对准。保持器38的下游端62抵接前置孔口件40。保持器38包括锥形部分64和通道66。锥形部分64和通道66是保持器38中的开口，所述开口形成通过保持器38的流动路径24的一部分。锥形部分64具有与保持器38的上游端60对准的第一侧以及邻近通道66定位的第二侧。锥形部分64是在上游端60处具有较大直径的截头圆锥形开口，所述截头圆锥形开口在通道66处渐缩至较小直径。通道66具有邻近锥形部分64定位的第一侧和以及与保持器38的下游端62对准的第二侧。通道66是在锥形部分64和下游端62之间延伸的圆柱形开口。锥形部分64和通道66在保持器38中形成保持器通路68。保持器通路68从保持器38的上游端60延伸到下游端62。
前置孔口件40是圆柱形的，并且包括上游端70和下游端72。前置孔口件40的上游端70抵接保持器38。前置孔口件40的下游端72抵接末端件42。前置孔口件40包括具有圆角76的凹部74、前置孔口78、锥形部分80和膨胀通道82。凹部74、前置孔口78、锥形部分80和膨胀通道82是前置孔口件40中的开口，所述开口形成通过前置孔口件40的流动路径24的一部分。凹部74具有与前置孔口件40的上游端70对准的第一侧和邻近前置孔口80定位的第二侧。凹部74是具有圆角76的u形开口。圆角76邻近凹部74的第二侧定位，并朝向前置孔口78弯曲。前置孔口78具有邻近凹部74定位的第一侧，以及邻近锥形部分80定位的第二侧。前置孔口78是在凹部74和锥形部分80之间延伸的圆柱形开口。锥形部分80具有邻近前置孔口78定位的第一侧和邻近膨胀通道82定位的第二侧。锥形部分80是在前置孔口78处具有较小直径的截头圆锥形开口，所述截头圆锥形开口逐渐变宽成在膨胀通道82处具有较大的直径。膨胀通道82具有邻近锥形部分80定位的第一侧和与前置孔口的下游端72对准的第二侧。膨胀通道82是在前置孔口件40的锥形部分80和下游端72之间延伸的圆柱形开口。如图4a至4b所示的实施例中，膨胀通道82具有恒定的直径。在替代实施例中，膨胀通道82可以具有在下游方向上逐渐增大的直径。凹部74、前置孔口78、锥形部分80和膨胀通道82通过前置孔口件40形成前置孔口件通路84。前置孔口件通路84从前置孔口件40的上游端70延伸到下游端72。
末端件42是圆柱形的，具有在下游方向上延伸的圆顶形末端。末端件42包括上游端90和下游端92。末端件42的上游端90抵接前置孔口件40。末端件42的下游端92与孔30的孔出口34和流动路径24的出口喷嘴28对准。末端件42包括锥形部分94、阶梯形通道96和出口部分98。锥形部分94、阶梯形通道96和出口部分98是末端件42中的开口，所述开口形成通过末端件42的流动路径24的一部分。锥形部分94具有与末端件42的上游端60对准的第一侧和邻近阶梯形通道96定位的第二侧。锥形部分94是在上游端90处具有较大直径的截头圆锥形开口，所述截头圆锥形开口逐渐变细成在阶梯形通道96处具有较小的直径。在替代实施例中，锥形部分94可以具有恒定的直径。阶梯形通道96具有邻近锥形部分94定位的第一侧和邻近出口部分98定位的第二侧。阶梯形通道96包括多个圆柱形开口，所述圆柱形开口的直径在锥形部分94和出口部分98之间逐渐变小。在替代实施例中，阶梯形通道96可以是截头圆锥形的，在下游方向上逐渐变细。出口部分98具有邻近阶梯形通道96定位的第一侧和与末端件42的下游端92对准的第二侧。出口部分98是在阶梯形通道96处具有较小直径的截头圆锥形开口，所述截头圆锥形开口逐渐变宽成在下游端92处具有较大直径。出口部分98被切入末端件42的圆顶部分中。锥形部分94、阶梯形通道96和出口部分98形成末端件42中的末端件通路100。末端件通路100从末端件42的上游端90延伸到下游端92。
膨胀室102形成在前置孔口件40和末端件42之间。膨胀室102包括前置孔口件40中的锥形部分80和膨胀通道82以及末端件42中的锥形部分94。膨胀室102将施加湍流给流过膨胀室102的涂料。
保持器38、前置孔口件40和末端件42定位于孔30中。保持器38压配合到孔30中以将前置孔口件40和末端件42保持在孔30中。流动路径24延伸穿过保持器38、前置孔口件40和末端件42，并且形成在保持器38、前置孔口件40和末端件42的开口中。流动路径入口26定位于保持器38的上游端60处，并且出口喷嘴28定位于末端件42的下游端92处。流动路径24延伸穿过保持器38的锥形部分64和通道66；穿过前置孔口件40的凹部74、前置孔口78，锥形部分80和膨胀通道82；并穿过末端件42的锥形部分94、阶梯形通道96和出口部分98。
涂料将在流动路径入口26处进入流动路径24。涂料将进入保持器38的锥形部分64并且将流动至通道66。保持器38的通道66与前置孔口件40的凹部74对准并具有与凹部74相同的直径。流过流动路径24的涂料将从保持器38的通道66流到前置孔口件40的凹部74。然后涂料将穿过凹部74流至前置孔口78。凹部74的圆角76防止涂料被捕获到凹部74中，并且将有助于将凹部74中的涂料移动到前置孔口78。前置孔口78是流动路径24的最窄部分。涂料然后将从前置孔口78流动到锥形部分80，并且从锥形部分80流动到膨胀通道82。锥形部分80和膨胀通道82形成膨胀室102的一部分。
前置孔口件40的膨胀通道82具有比末端件42的锥形部分94更大的直径。末端件42的上游端90在流动路径24中形成平坦且正交的壁。来自前置孔口件40的膨胀通道82的涂料将流入末端件42的锥形部分94中。来自前置孔口件40的膨胀通道82的一些涂料在进入锥形部分94之前将抵靠末端件42的上游端90流动。锥形部分94形成膨胀室102的一部分。锥形部分42中的涂料将流过阶梯形通道96并流出出口部分98。从出口部分98流出的涂料将处于雾化的喷射风机中，并且可以施加到物体。
前置孔口件40中的前置孔口78和末端件42的出口部分98的上游侧是流动路径24的最窄部分。在前置孔口件40中的前置孔口78与末端件42的出口部分98之间定位的开口引起通过前置孔口件40和末端件42的涂料流中的湍流。这些开口包括前置孔口件40中的锥形部分80和膨胀通道82，以及末端件42的锥形部分94和阶梯形通道96。湍流剪切流体以形成均匀的喷射风机模式。
此外，末端件42的上游端90的定位于流动路径24中的部分还将湍流施加从前置孔口件40的膨胀通道82流到末端件42的锥形部分94的涂料中。前置孔口件40的膨胀通道82的尺寸设计成具有比末端件42的锥形部分94更大的直径。这意味着前置孔口件40的膨胀通道82的容纳体积通过末端件42的上游端90在下游方向部分地限定。末端件42的上游端90位于流动路径24内并且在流动路径24中产生陡峭的环形构造。这在流动路径24中产生湍流。此外，这允许前置孔口件40的下游端72和末端件42的上游端90的平齐接合表面，以维持这些件之间的密封并防止泄漏出流动路径24。
前置孔口98的尺寸被设计成并且定位成在流动路径24中产生阻力以产生喷射风机模式。前置孔口98可以具有不同的尺寸和位置，以适应流过喷嘴梢18的不同类型的涂料或其它流体。图5和6示出了显示前置孔口98的不同尺寸和位置的两个替代实施例。
图5是喷嘴组件36的第一替代实施例的截面图。喷嘴梢18包括喷嘴组件36、保持器38、前置孔口件40和末端件42。前置孔口件40包括上游端70、下游端72、凹部74、圆角76、前置孔口78、锥形部分80和膨胀通道82。
图5中所示的喷嘴梢18具有与图4a至4b中所示的喷嘴梢18大体相同的结构和设计。前置孔口件40与图4a至4b中所示的不同，因为前置孔口78和锥形部分80具有不同的尺寸。如图5所示，前置孔口件40的前置孔口78和锥形部分80的直径都大于图4a至4b中所示的直径。前置孔口78和锥形部分80的位置没有改变。
增加前置孔口件40的前置孔口78和锥形部分80的直径改变了流过喷嘴梢18的涂料的喷射模式。可以采用这种操作以适应不同的涂料类型或流过喷嘴梢18的其它流体。
图6是喷嘴组件36的第二替代实施例的截面图。喷嘴梢18包括喷嘴组件36、保持器38、前置孔口件40和末端件42。前置孔口件40包括上游端70、下游端72、凹部74、圆角76、前置孔口78、锥形部分80和膨胀通道82。
图5中所示的喷嘴梢18具有与图4a至4b中所示的喷嘴梢18大体相同的结构和设计。前置孔口件40与图4a至-4b中所示的不同，因为前置孔口78和锥形部分80更靠近末端件42定位。如图5所示，前置孔口件40的凹部74被制成比图4a至4b中所示的更长，并且前置孔口件40的膨胀通道82被制成比图4a至4b中所示的更短。前置孔口78和锥形部分80的尺寸没有改变。
通过缩短前置孔口98和末端件42之间的距离，增加前置孔口件40的凹部74的长度并缩短前置孔口件40的膨胀通道82的长度改变了流过喷嘴梢18的涂料的喷射模式。可以采用这种操作以适应流过喷嘴梢18的不同的涂料类型或其它流体。
如图4a至6所示，改变前置孔口98的尺寸和位置可以改变在喷嘴梢18中产生的湍流。不同的喷嘴梢18可以设计成具有不同程度的湍流以适应不同类型的涂料和其它流体。此外，不同程度的湍流可以为不同的工作产生不同的风机模式。修改前置孔口98的尺寸和位置以改变流过喷嘴梢18的流体的湍流和风机模式允许容易制造喷嘴梢18。不同的喷嘴梢18可以使用相同的本体部分20、手柄部分22、保持器38和末端件42。必需改变以变化湍流和风机模式的仅有部分是前置孔口件40。这允许喷射器被设计成适应一种尺寸的喷嘴梢18，同时还允许流过喷嘴梢18的涂料的湍流和风机模式的灵活性。
虽然已经参照示例性实施例描述了本发明，但是本领域技术人员将会理解，可以做出各种改变并且可以用等同物替换其元件，而不偏离本发明的范围。此外，在不脱离本发明的实质范围的情况下，可以作出许多修改以使特定的情况或材料适应于本发明的教导。因此，本发明不旨在限于所公开的特定实施例，而是本发明将包括落入所附权利要求范围内的所有实施例。