具有带一体阀元件的模制管嘴的多级真空喷射器的制造方法_3

文档序号:9509890阅读:来源:国知局
插入到第二级壳体件140的入口端内时被组装到喷射器筒100。
[0061] 还参考图3A至3C中,进行更详细地说明喷射器筒100的部件。
[0062] 第二级壳体件140包括入口部,它具有布置成接收驱动级壳体件130的接收结构 145,驱动级壳体件130又接收该驱动管嘴阵列110。从图1A中可以理解,阀构件135接合 接收结构145,并用于当驱动级壳体件130被安装到第二级壳体件140的入口端内时,提供 在第二级壳体件140和驱动级壳体件130之间的密封。
[0063] 第二级壳体件140限定会聚-发散管嘴146,它构成了喷射器筒100的出口管嘴。 该会聚-发散管嘴146包括会聚入口部分147、直的部分148和发散部分149。直的部分 148也可以是略微发散的。第二级壳体件140还限定了第二级抽吸口 144,通过该抽吸口, 在周围的体积中的空气或其它流体介质被吸入到第二级,以便通过出口管嘴146从喷射器 筒100喷出。
[0064] 出口管嘴146的一个特定特征是,发散部分149包括直径阶梯状扩大部150,沿着 发散部分149的路径形成的部分,在本实施例中,比发散部分149的入口更靠近管嘴146的 出口端;在所示实施例中,扩大部靠近出口管嘴146的出口端。发散管嘴部分149的第一 部分149a从直的部分148以发散角延伸,发散角可以是基本上恒定的,向上达到直径阶梯 状扩大部在尖角151处设置的点。优选地,尖角151是由在管嘴146的发散部分149中由 底切限定。在直径阶梯状扩大部150处,发散部分的壁反向,以形成尖角151,其中,该壁, 在反向回到再次发散同时朝向筒100的出口端在轴向方向上延伸之前,从发散同时朝喷射 器筒100的出口端在轴向方向上延伸,改变到发散同时向喷射器筒100的入口端在轴向方 向上延伸一段短距离。最后逆转回发散形状是任选的,因为图中所示的第二部分149b可能 最初,即在尖角的下游很近,在它以筒100的出口端紧接之前的发散形状继续之前,可以反 转回到以圆柱形直壁形继续。管嘴146的形状将根据喷射器的所需特性被选择,同时要注 意,形状用于使得从在管嘴中的流动和压力条件到进入环境压力中的流动膨胀的改变较少 突变。以这种方式,筒100的出口端的设计可以有利地用来影响在驱动管嘴中的压力和流 速条件。结果是,本领域技术人员在设计驱动管嘴时将有更大的自由度。
[0065] 如图3A所示,在直径上的阶梯状改变可以通过比较在尖角151处阶梯状扩展部紧 邻之前的直径Di,与在与点151径向对齐但在发散部分149的第二发散部分149b上的点 152处紧邻阶梯状扩展部之后的直径Do进行测量。直径上的阶梯状改变用于切断在管嘴 146的发散部分149b中的流体流,以便沿管嘴壁产生湍流出口流,从而减少了在管嘴146的 出口处的摩擦,并相应提高了采用其该喷射器筒100可以从压缩空气的给定源生成真空的 效率。
[0066] Di与Do的比率优选介于6至7和20至21之间,并且最优选是约94至105。
[0067] 翻到图3B,示出了驱动级壳体件130,其限定在其中形成抽吸口 142的入口部分, 通过该抽吸口空气或其它周围介质可以被吸入到要通过喷射器筒100的第二级管嘴和出 口管嘴排放的驱动级。驱动级壳体件130包括环形凹槽139,用于在其中容纳阀体135。同 样,环形凹槽139可以被设置为一连串的独立的凹槽,对于各个抽吸口 144用于容纳单个阀 构件135。
[0068] 驱动级壳体件130还形成管嘴本体,会聚-发散第二级管嘴132被限定在其中,会 聚-发散第二级管嘴132具有会聚入口部分136,直的中间部分137和发散出口部分138。 第二级管嘴限定入口 131和出口 133。此外,该第二级管嘴件130限定接收结构134,例如 为环形凹槽的形式,用于将驱动管嘴件112安装到驱动级壳体件130的入口端。以这种方 式,槽口或等同的接合结构可被设置在驱动管嘴件112上,以与凹槽134接合,或以其他方 式,环状0形环密封件112b可被设置成将驱动管嘴件112和驱动级壳体件130通过互相被 接收在这两个部件的对应的凹槽中而联接在一起。
[0069] 翻到图3C,驱动管嘴件112被示出,设置有这样的0形环112b,用于形成与接收结 构的密封互连,所述接收结构例如为在驱动级壳体件130的入口端处的环形凹槽134。驱动 管嘴件112设置有驱动管嘴阵列110,其包括多个管嘴驱动器120。驱动管嘴件112包括入 口 114,压缩空气供应被提供给该入口,用于供给压缩空气到驱动管嘴120,以从每个驱动 管嘴120产生高速空气的对应的空气喷射。由驱动喷射和夹带于其中的任何流体介质产生 的流体流一般可以称为喷射流或驱动喷射流。
[0070] 图4示出了通过驱动管嘴120的放大截面图。在此情况下,驱动管嘴120形成有 圆形的横截面,如在每个管嘴的轴线方向观察所见,但是具有同等的流体动力效应的非圆 形横截面也是可能的。
[0071] 每个驱动管嘴120可以图4所示的方式形成在驱动管嘴件112中,以便具有直壁 入口流动部分122和发散出口流动部分124。直壁入口流动部分既不会聚也不发散,并且在 入口 121处设置有圆角的、圆形的或倒角的一个或者多个边缘。发散出口流动部分124从直 壁部分122的出口端延伸,从而表现出沿着其长度朝向驱动管嘴的出口端逐渐减少程度的 发散。即,该发散部分124在出口流动部分124的入口端处最大发散,在那里它从直壁部分 122延伸,并且在该部分124的出口端处最小发散。发散部分124在发散出口流动部分124 的出口端处还可以包括另一直壁部分126。如在截面中所示,在垂直于通过驱动管嘴120的 空气流的方向的方向上,发散部分124具有焦点位于直壁入口流动部分122的纵向中心轴 线上的椭圆线段的形状,并从发散管嘴部分124的最大发散端到最小发散端延伸。
[0072] 如果直壁部分126设置在驱动管嘴120的出口处,那么此部分的长度le总体上比 驱动管嘴的整个长度LN优选地是12 %或更少,优选10 %或以下。
[0073] 与驱动管嘴120的入口 121的圆角的,圆形的或倒角的一个或者多个边缘相反,驱 动管嘴120的出口具有锋利的边缘,以到驱动管嘴120形成于其中的管嘴本体112的端面 呈大致90度。这用于当压缩空气被提供给驱动管嘴入口 121并通过驱动管嘴120被加速 时帮助产生从驱动管嘴120放出的高速空气的连贯喷射。
[0074] 这种加速主要在管嘴120的发散部分124中提供,发散部分124提供了从在入口 流动部分122的出口处的内径di到在发散出口流动部分124的出口处的内径do的直径扩 展。在入口流动部分122的出口端处的内径di和在管嘴120的出口处的内径do之间的比 率将根据喷射器所需的特性来选择。如果喷射器被设计成是通常被称为"高流量"的喷射 器,那么do相对di就会较小,例如do~1. 3 · di。如果喷射器被设计成是通常被称为"高 真空"的喷射器,那么do相对di就会较大,例如do~2 ?di。因此,在入口流动部分122的 出口端处的内径di和在管嘴120的出口处的内径do之间的典型范围是在1至1. 2之间, 和 1 至 2. 2 之间(1/L 2 < di/do < 1/2. 2)。
[0075] 不管存在或不存在直壁部分126,并独立选择用于发散出口流动部分124的轴向 长度,直壁入口流动部分122的轴向长度可优选为在入口流动部分122的出口端处的内径 di的约5倍。不管直壁入口流动部分122选择的轴向长度如何,发散出口流动部分124其 本身的或者包括直壁部分126 (如果设置有直壁部分)的轴向长度可优选为在管嘴120的 出口处的内径do的至少两倍。可替代地,直壁入口流动部分122的轴向长度可以是在入口 流动部分122的出口端处的内径di的约5倍,并且发散出口流动部分124的包括直壁部分 126的轴向长度可以是在管嘴120的出口处的内径do的至少两倍。
[0076] 如图1A,图2和图3C所示,驱动管嘴120设置在驱动管嘴阵列110中,以便被基本 互相平行对准,即,每个管嘴120的纵向中心轴线平行于喷射器筒100的中心轴CL轴向对 准。当然,在驱动管嘴阵列110中的驱动管嘴120同样可设置有轻微的发散或会聚,为了定 制从管嘴阵列110朝向第二级管嘴132的入口 131射出的共形成的喷射流的形状,轻微会 聚优选于轻微发散。
[0077] 同样,虽然这些图表示包括四个驱动管嘴配置为2X2矩阵的管嘴阵列110,但是 这不是对本发明的任何限制,本发明可以包括任何数目的驱动管嘴120,比如,具体为,两 个,三个,四个,五个或六个驱动管嘴,在驱动管嘴阵列110中以合适的组布置。例如:三个 管嘴可布置在三角形的点处;四个管嘴可以布置为如图所示在正方形的角处;五个管嘴可 以布置在五边形的角处,或布置在正方形的角,一个管嘴布置在正方形的中心;以及,六个 管嘴可以不同地组合,包括在六边形的角处。
[0078] 当然,根据用途,对于驱动管嘴阵列110,甚至更大数目的驱动管嘴120也有可能 并且可被考虑。还可以设想,各驱动管嘴的设计可能变化,以便控制共同形成的驱动喷射 流,例如,在具有中心管嘴与多个周围管嘴的分组中,该中心管嘴可能被配置为比每个周围 管嘴得到具有更低体积流速的更高速空气喷射。
[0079] 翻到图5A,5B,6, 7A至7C和8,示出根据本发明的喷射器的第二实施例。图5A,5B, 6, 7A至7C和8的实施例也被构造为喷射器筒200。
[0080] 喷射器200在结构和操作上与喷射器100相同,并且上述喷射器100的特征、部 件、操作和使用的描述同样适用于喷射器200,除了特别说明进一步的特征或变化之外。另 外,喷射器筒200包括第一驱动级200A和第二级200B。
[0081] 图5B是朝向喷射器200的出口端的轴向端视图,它清楚地示出了成组布置以便面 对沿着由第二级管嘴232和出口管嘴246限定的轴向通道并且面向其内部的驱动管嘴220 的出口。图5A示出了图5B的A-A截面,其中包含了中心轴线CL,围绕中心轴线CL该喷射 器筒200基本上形成旋转体。另外,喷射器筒200的本体是大致圆柱形,除了抽吸口 242和 244,以及出口管嘴的发散部分。
[0082] 喷射器筒200的结构与喷射器筒100的结构基本上相同,主要的例外是,喷射器筒 200形成为具有构成驱动级200A和第二级200B两者的单个壳体件240。第二级管嘴形成 为单独的第二级管嘴件230,其被布置为在也使得驱动管嘴件212插入到壳体件240的入口 端之前,从其入口端插入到壳体24
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