专利名称：具有多维流体分配器的淋浴头的制作方法
具有多维流体分配器的淋浴头背景技术及
发明内容
本发明大体涉及淋浴头，且确切地说，涉及包括多维流体分配器的淋浴头。已知淋浴头组件用于通过喷嘴等出口对水进行分配，从而在沐浴区内产生喷水。某些此种淋浴头组件包括一些机械装置，用于调节从出口分散出来的喷水。已知也可以提供一种包括手握式淋浴器的淋浴头组件，所述淋浴头组件可以引导喷水与底座或固定的淋浴头分离。手握式淋浴器可以以可拆除方式安装或对接到固定的淋浴头，其中水可以通过淋浴头和手握式淋浴器输送到沐浴区。例如，此种淋浴头组件在列夫(Lev)的第7，360, 723号美国专利、列夫(Lev)的第7，665，676号美国专利以及吉诺德(Genord)等人的第2009/0007330号美国专利申请案中有所描述。根据本发明的一项说明性实施例，提供一种淋浴头组件，该组件包括多个多维射流装置，用于提供多维喷雾图案。在一项说明性实施例中，淋浴头组件包括以可拆除方式耦接到底座淋浴头的手握式淋浴器。多个二维(2D)射流装置由手握式淋浴器支撑，而且经配置以使水围绕中心轴振荡，从而在平面内生成水扇。多个三维(3D)射流装置由底座淋浴头支撑，而且经配置以使水在平面中的每个平面内围绕相应中心轴发生振荡，从而在发散平面内生成多个水扇。根据本发明的另一项说明性实施例，淋浴头组件包括:第一流体分配单元，其包括多个第一射流装置；以及第二流体分配单元，其以可拆除方式耦接到所述第一流体分配单元而且包括多个第二射流装置。所述第一射流装置和所述第二射流装置各自提供多维喷雾图案。根据本发明的又一项说明性实施例，淋浴头组件包括:底座；以及以可拆除方式耦接到所述底座的手握式淋浴器。多个二维射流装置由手握式淋浴器支撑，而且经配置以使水围绕中心轴振荡，从而在平面内生成水扇。流量控制阀经配置以对输送到二维射流装置的水的流速进行控制，所述二维射流装置由手握式淋浴器支撑。所属领域的一般技术人员可以通过仔细考虑下述对说明性实施例的详细说明来清楚地了解本发明的其他特征和优点，其中所述说明性实施例举例说明了目前公认的实施本发明的最佳方式。
对图式的详细描述尤其参考以下附图，其中:图1为本发明的说明性淋浴头组件的透视图，示出了与底座淋浴头对接的手握式淋浴器；图2为图1中说明性手握式淋浴器组件的透视图，示出了与底座淋浴头分开的手握式淋浴器；图3为沿着图1中的线3-3截取的截面图；图4为沿着图1中的线4-4截取的截面图；图5为图1中说明性淋浴头组件的平面正视图6A和图6B为图1中底座淋浴头的分解透视图；图7为沿着图5中的线7-7截取的底座淋浴头水路的截面图；图8A为图7中水路的细节图；图8B为图7中水路的进一步的细节图；图9为图1中手握式淋浴器的正面分解透视图；图10为图1中手握式淋浴器的后方部分分解透视图；图11为沿着图5中的线11-11截取的手握式淋浴器水路的截面图；图12为由本发明的二维射流装置进行分配的水的局部透视示意图；图13A为由本发明的三维射流装置进行分配的水的局部透视示意图；图13B为由图13A中三维射流装置进行分配的水的局部俯视平面示意图；图13C为由图13A中三维射流装置进行分配的水的局部侧面示意图；图14为又一说明性淋浴头的放大的正面透视图；图15为沿着线15-15截取的图14所示淋浴头的截面图；图16为沿着线16-16截取的图15所示淋浴头的截面图；图17为图14中淋浴头的分解透视图；图18为说明性淋浴头组件的透视图，示出了手握式淋浴器与底座淋浴头之间的
又一对接布置；图19为图18中说明性手握式淋浴器组件的部分分解透视图，示出了与底座淋浴头和手握式淋浴器的内部水路部件分开的手握式淋浴器，为了清晰起见，将手握式淋浴器的内部水路部件移除。图20A为图19中说明性手握式淋浴器组件的截面图，示出了耦接到底座淋浴头的手握式淋浴器；图20B为类似于图20A的截面图，示出了部分与底座淋浴头分开的手握式淋浴器；图21A为盘式磁体磁场的说明性磁通线的示意图；图21B为支架元件(backing element)内所容纳的盘式磁体磁场的说明性磁通线的不意图；图22为包括流量控制阀的说明性淋浴头组件的透视图；图23A为图22中淋浴头组件的部分截面图，示出了在低流速模式下的流量控制阀；图23B为类似于图23A的部分截面图，示出了在高流速模式下的流量控制阀；图24为图22中流量控制阀的分解透视图；图25为本发明的又一说明性淋浴头组件的平面正视图；图26为本发明的又一说明性淋浴头组件的平面正视图；图27为本发明的又一说明性淋浴头组件的平面正视图；以及图28为本发明的又一说明性淋浴头组件的平面正视图。
具体实施例方式本文所述的本发明的实施例并不用于彻底说明，或者将本发明限于所揭示的精确形式。事实上，为此番描述而选出的实施例的目的是为了使所属领域的技术人员能够实践本发明。首先参考图1和图2，淋浴头组件10示范性地包括第一流体分配单元12和第二流体分配单元14，所述第二流体分配单元14以可拆除方式耦接到第一流体分配单元12。说明性地，第一流体分配单元12包括固定的或底座淋浴头，其经配置以得到用户(通常称为顶喷)上方的浴室墙壁(未示出)的支撑。第二流体分配单元14说明性地包括手动杆或手握式淋浴器。手握式淋浴器14以可拆除方式与底座淋浴头12耦接或对接。供水系统22将水供应到所述底座淋浴头12和可拆除手握式淋浴器14。供水系统22通过流体连接器24与淋浴头组件10流体连通。参考图3、图4和图6B，流体连接器24说明性地包括浴球(shower ball) 26以及容纳在滚珠垫圈30与滚珠连接器32之间的环首螺钉28。浴球26使淋浴头12能够围绕正交轴进行旋转运动。浴球26中的内螺纹36促进与导管或立管40 (图1和图3示出)的外螺纹38进行连接，所述导管或立管40由浴室墙壁(未示出)支撑。如本文进一步详述，可以提供限流器来对从供水系统22进入淋浴头组件10中的水的流速进行限制。在图1和图2的说明性实施例中，底座淋浴头12包括弧形外壳44，所述弧形外壳与中心凹槽或开口 46形成圆环，所述中心凹槽或开口 46配置成以可拆除方式容纳手握式淋浴器14。外壳44说明性地包括前饰板(front trim) 48,所述前饰板通过多个弹性锁闩舌片52 (图6A示出)耦接到后饰板(rear trim) 50。发动机组件54容纳在外壳44内。参考图6A、图6B和图7，发动机组件54说明性地包括水路56，所述水路56通过多个螺钉60紧固到喷水面58。密封垫62在水路56与喷水面58之间提供密封。水室63形成于水路56与密封垫62之间(图8A示出)。在某些其他实施例中，水路56和喷水面58可以通过使它们密封的其他方式耦接在一起，包括通过粘合剂或热板焊进行耦接，从而消除对螺钉60以及密封垫62的需求。参考图3和图6A，水路56说明性地包括入口 64，所述入口 64通过一对管臂68、70与弧形构件66流体连通。入口 64支撑流体连接器24。螺母34将后饰板50紧固到入口 64。管状构件72由水路56支撑，而且可以通过挠性软管74 (图3示出)与手握式淋浴器14流体连通。限流器75可以在靠近入口 64的后端处得到支撑，而且经配置以将穿过其中的水流速率限制为不超过预定值。在一项说明性实施例中，限流器75将水流速率限制为不超过2.5加仑/分钟(gpm)。在另一项说明性实施例中，根据美国国家环境保护局(U.S.Environmental Protection Agency)在2010年3月4日发行的淋浴头的节水规范(WaterSense Specification for Showerheads)(可在网站 http://www.epa.gov/watersense/does/showerheads_finalspec508.pdf 获得)，限流器 75 将流速限制为不超过
2.0加仑/分钟(gpm)。插塞76和O形环78可以对入口 64的前端进行密封。插塞76可以使用常规耦合器紧固到入口 64，所述常规耦合器例如，弹性指针、螺纹或卡口式联接器。或者，插塞76可以通过粘合剂或热板焊进行耦接等方式密封地紧固到入口 64的前端，从而消除对O形环78的需求。参考图4和图6B，分流阀80由水路56支撑，而且经配置以将选择性的或组合的水流供应给底座淋浴头12和手握式淋浴器14或其中一者。分流阀80说明性地包括控制构件82，所述控制构件82耦接到旋钮84，以随着旋钮84 —起旋转。控制构件82通过固定夹85说明性地以可旋转方式耦接到入口 64。控制构件82与密封垫86配合，以选择性地将水引导至管臂68、70 (以及淋浴头12的喷水面58)和/或管状构件72 (以及手握式淋浴器14)。由于弹簧90而偏离的插销88选择性地将控制构件82锁定在三个位置中的一个位置，每个位置都从相邻位置偏移45度。在第一位置，通过分流阀80将水流引导至淋浴头12的喷水面58。在第二位置，将水流引导至管状构件72和手握式淋浴器14。在第三位置，将水流引导至(淋浴头12的)喷水面58和(通过软管74)将水流引导至管状构件72 (以及手握式淋浴器14)。多个多维流体分配器或射流装置92由喷水面58支撑，而且与水路56的水室63流体连通。如本文进一步详述，多维射流装置经配置以生成至少在二维中运动的水流或水柱。每个射流装置92说明性地容纳在外壳94内，而外壳94容纳在一个突出部分或凸起部96内，其中突出部分或凸起部96形成于喷水面58中。说明性地，射流装置92的大小经过设置，以压入配合到外壳94内，且外壳94的大小经过设置，以压入配合到凸起部96内。外壳94也可以以超声波方式焊接到凸起部96。参考图7至图8B，形成于水路56与密封垫62之间的水室63经配置以有效地将腔室63的体积最小化，从而提高射流装置92对水流活动的响应性(即，“快速打开”所有射流装置92)。密封垫62保持在水路56的外向表面或基座98与喷水面58的内向表面或基座100之间。说明性地，射流装置92从喷水面58得到大体向外的支撑。如图8A的说明性实施例中所示，射流装置92的入口 102支撑为与喷水面58的基座100大体齐平(即，大体在相同平面内)。凸起部96从基座100向前延伸，从而在密封垫62与水路56的基座98之间提供大体恒定的横截面流动区域。换言之，射流装置92之间的水室63的体积未产生较大变化。在说明性实施例中，密封垫62与基座98之间的尺寸“a”(图8B示出)约为0.080英寸，从而使射流装置92对水活动作出快速响应,而射流装置92的入口 102之间的尺寸“b”(图8A示出)约为0.120英寸，从而将适当的水流提供给射流装置92，且使射流装置92运行。前饰板48包括弧形外部或环104，所述弧形外部或环104得到喷水面58的向前支撑。前部48和发动机组件54配合以形成中心凹槽46，所述中心凹槽46经配置以容纳出口部分或手握式淋浴器14的喷头外壳108。相对面IlOaUlOb形成下槽112，以容纳手握式淋浴器14的手柄114。说明性地由合成橡胶制成的一对相对的缓冲器116a、116b可以有助于将手柄114保持在槽112内的合适位置。在本文进一步详述的某些说明性实施例中，至少一个磁体118可以由前饰板48的后壁120支撑，而且配置成以可拆除方式将手握式淋浴器14紧固到底座淋浴头12。尽管说明性实施例中，发动机组件54和前饰板48用与下槽112 —起形成半圆来显示，但也可以使用其他配置来将其替代。例如，发动机组件54和前饰板48可以采用其他多边形形式，例如，矩形和三角形。下文参考图25至图28对其他配置进行详细描述。参考图3、图9、图10和图11，手握式淋浴器14说明性地包括壳体130，所述壳体130形成手柄114和喷头外壳108。水路132容纳在手柄114中，且与水路适配器134流体连通，所述水路适配器134与水路132之间具有O形环133。水路适配器134配置成与挠性软管74流体连通，所述挠性软管74延伸到淋浴头12的入口 64。密封构件135位于适配器134与手柄114之间。手握式淋浴器发动机136容纳在喷头外壳108内，而且与水路132流体连通。手握式淋浴器发动机136说明性地包括手握式淋浴器发动机水路138，水路138耦接到手握式淋浴器发动机喷水面140 (图10和图11示出)。一对同心O形环142和144说明性地位于水路138和喷水面140中间，以便使它们密封接合。水路室145形成于水路138与喷水面140之间。多个螺钉146说明性地将喷水面140耦接到水路138。在某些其他实施例中，水路138和喷水面140可以通过使它们密封的其他方式耦接在一起，包括通过粘合剂或热板焊进行耦接，从而消除对螺钉146以及O形环142和144的需求。螺钉148等的紧固件可以将手握式淋浴器发动机136耦接到壳体130。外盖或饰板150说明性地耦接到喷头外壳108。水路138包括开口 152，所述开口 152与水路132的出口 154流体连通，而且通过O形环156与之密封。金属垫圈158等的吸磁构件说明性地由外壳108的前表面160支撑，而且经配置以被淋浴头12的磁体118吸引。喷水面140包括多个突出部分或凸起部162，这些突出部分或凸起部162形成腔室164，以容纳多维流体分配器或射流装置166。饰板150包括开口 168，所述开口 168与射流装置166的出口 169对齐，以容纳从射流装置166分散出来的水。说明性地，装置166的大小经过设置，以压入配合到凸起部162的腔室164内。在又一说明性实施例中，外壳(未示出)可以支撑凸起部162内的射流装置166。参考图11，正如淋浴头12的水室63那样，形成于水路138与喷水面140之间的水路室145经配置以有效地将腔室145的体积最小化，从而提高射流装置166对水流活动的响应性(即，“快速打开”所有射流装置166)。说明性地，射流装置166从喷水面140得到大体向外的支撑，以使得射流装置166的入口 170与喷水面140的向内表面172大体处于同一水平(即，大体在相同平面内)。尽管在图11中，鉴于O形环142和144的密封配置，入口170从喷水面140的表面172向内偏移，但是应注意，在去除O形环142和144的配置中，入口 170和表面172可以大体齐平。凸起部162从表面172向前延伸，从而在水路室145内形成大体恒定的横截面流动区域。换言之，从入口到射流装置166的水室145的体积未产生较大变化。进一步参考图11，水路138与表面172之间的尺寸“c”约为0.2英寸,而水路138与射流装置166的入口 170之间的尺寸“d”约为0.120英寸，从而将适当的水流提供给射流装置166，且在使射流装置166运行的同时，促进其快速作出响应。如上所述，底座淋浴头12和可拆除的手握式淋浴器14分别包括多维射流装置92和166，以提供多维喷雾图案。说明性地，射流装置92和166为低压式反馈通道自由的射流振荡器，它采用扇角形来进行图案化喷雾分布和/或使水喷雾连贯起来。说明性地，射流装置92和166可以属于由美国马里兰州哥伦比亚(Columbia, Maryland, USA)的鲍尔斯应用流体学公司(Bowles Fluidics Corporation)制造的类型。参考图12，射流装置166说明性地为二维(2D)射流装置或喷嘴，经配置以通过使水流178围绕中心轴180振荡而在平面176内生成水扇174。所得到的喷雾181以截面示为一条直线。典型的2D射流装置166包括以下表格中详述的说明性特征。2D射流装置
权利要求
1.一种淋浴头组件，其包括: 底座淋浴头； 手握式淋浴器，其以可拆除方式耦接到所述底座淋浴头； 多个二维射流装置，其由所述手握式淋浴器支撑，而且经配置以通过使水围绕中心轴振荡而在平面内生成水扇；以及 多个三维射流装置，其由所述底座淋浴头支撑，而且经配置以在发散平面内生成多个水扇，水在所述平面中的每个平面内围绕中心轴发生振荡。
2.根据权利要求1所述的淋浴头组件，其进一步包括:磁体，所述磁体由所述底座淋浴头和所述手握式淋浴器中的一个支撑；以及吸磁构件，所述吸磁构件由所述手握式淋浴器和所述底座淋浴头中的另一个支撑，其中所述磁体吸引所述吸磁构件，从而相对于所述底座淋浴头固定所述手握式淋浴器。
3.根据权利要求2所述的淋浴头组件，其进一步包括支架元件，所述支架元件可操作地耦接到所述磁体，从而使所述磁体产生的磁场重新定向。
4.根据权利要求3所述的淋浴头组件，其中所述支架元件包括杯状物，所述杯状物包括基盘和圆柱形侧壁。
5.根据权利要求1所述的淋浴头组件，其进一步包括分流阀，所述分流阀由所述底座淋浴头支撑，而且经配置以对从入口流到以下项之一的水流进行控制:所述手握式淋浴器的所述二维射流装置、所述底座淋浴头的所述三维射流装置，以及所述二维射流装置和所述三维射流装置两者。
6.根据权利要求1所述的淋浴头组件，其进一步包括:入口，所述入口由所述底座淋浴头支撑，而且配置成与供水系统流体连通；以及限流器，所述限流器由所述底座淋浴头支撑，而且经配置以将穿过所述入口的水的流速限制为不超过2.5加仑/分钟。
7.根据权利要求1所述的淋浴头组件，其中所述手握式淋浴器进一步包括流量控制阀，所述流量控制阀经配置以对输送到所述二维射流装置的水的流速进行控制，所述二维射流装置由所述手握式淋浴器支撑。
8.根据权利要求7所述的淋浴头组件，其中所述流量控制阀包括分离的低流位置和高流位置。
9.根据权利要求1所述的淋浴头组件，其进一步包括多个防水挡板，所述防水挡板至少部分围绕所述二维射流装置的三个侧面延伸，从而将水朝着所述二维射流装置的入口引导。
10.根据权利要求1所述的淋浴头组件，其中所述底座淋浴头包括弧形外壳，所述弧形外壳形成中心开口，用于容纳所述手握式淋浴器的喷头外壳。
11.根据权利要求10所述的淋浴头组件，其中所述底座淋浴头的所述弧形外壳包括逐渐变细的对接环，而所述手握式淋浴器包括手柄，所述手柄耦接到所述喷头外壳并包括配置成以可拆除方式容纳在所述逐渐变细的对接环内的颈部。
12.—种淋浴头组件， 其包括: 第一流体分配单元，其包括多个第一射流装置； 第二流体分配单元，其以可拆除方式耦接到所述第一流体分配单元，而且包括多个第二射流装置；以及其中所述第一射流装置和所述第二射流装置各自提供多维喷雾图案。
13.根据权利要求12所述的淋浴头组件，其中所述第一流体分配单元包括底座淋浴头，而所述第二流体分配单元包括手握式淋浴器。
14.根据权利要求13所述的淋浴头组件，其中: 所述第一射流装置包括二维射流装置，所述二维射流装置由所述手握式淋浴器支撑，而且经配置以通过使水围绕中心轴振荡而在平面内生成水扇；以及 所述第二射流装置包括三维射流装置，所述三维射流装置由所述底座淋浴头支撑，而且经配置以在发散平面内生成多个水扇，水在所述平面中的每个平面内围绕中心轴发生振荡。
15.根据权利要求14所述的淋浴头组件，其进一步包括:磁体，所述磁体由所述底座淋浴头和所述手握式淋浴器中的一个支撑；以及吸磁构件，所述吸磁构件由所述手握式淋浴器和所述底座淋浴头中的另一个支撑，其中所述磁体吸引所述吸磁构件，从而相对于所述底座淋浴头固定所述手握式淋浴器。
16.根据权利要求15所述的淋浴头组件，其进一步包括支架元件，所述支架元件可操作地耦接到所述磁体，从而使所述磁体产生的磁场重新定向。
17.根据权利要求16所述的淋浴头组件，其中所述支架元件包括杯状物，所述杯状物包括基盘和圆柱形侧壁。
18.根据权利要求14所述的淋浴头组件，其进一步包括分流阀，所述分流阀由所述底座淋浴头支撑，而且经配置以对从入口流到以下项之一的水流进行控制:所述手握式淋浴器的所述二维射流装置、所述底座淋浴头的所述三维射流装置，以及所述二维射流装置和所述三维射流装置两者。
19.根据权利要求14所述的淋浴头组件，其中所述手握式淋浴器进一步包括流量控制阀，所述流量控制阀经配置以对输送到所述二维射流装置的水的流速进行控制，所述二维射流装置由所述手握式淋浴器支撑。
20.根据权利要求19所述的淋浴头组件，其中所述流量控制阀包括分离的低流速位置和高流速位置。
21.根据权利要求14所述的淋浴头组件，其进一步包括多个防水挡板，所述防水挡板至少部分围绕所述二维射流装置的三个侧面延伸，从而将水朝着所述二维射流装置的入口引导。
22.根据权利要求13所述的淋浴头组件，其中所述底座淋浴头包括弧形外壳，所述弧形外壳形成中心开口，用于容纳所述手握式淋浴器的喷头外壳。
23.根据权利要求22所述淋浴头组件，其中所述底座淋浴头的所述弧形外壳包括逐渐变细的对接环，而所述手握式淋浴器包括手柄，所述手柄耦接到所述喷头外壳并包括配置成以可拆除方式容纳在所述逐渐变细的对接环内的颈部。
24.一种淋浴头组件，其包括: 底座； 手握式淋浴器，其以可拆除方式耦接到所述底座； 多个二维射流装置，其由所述手握式淋浴器支撑，而且经配置以通过使水围绕中心轴振荡而在平面内生成水扇；以及流量控制阀，其经配置以对输送到所述二维射流装置的水的流速进行控制，所述二维射流装置由所述手握式淋浴器支撑。
25.根据权利要求24所述的淋浴头组件，其中所述底座包括固定的淋浴头，而多个三维射流装置由所述固定的淋浴头支撑，而且经配置以在发散平面内生成多个水扇，水在所述平面中的每个平面内围绕中心轴发生振荡。
26.根据权利要求24所述的淋浴头组件，其中所述流量控制阀包括分立的低流速位置和高流速位置。
27.根据权利要求26所述的淋浴头组件，其中所述流量控制阀包括:按钮；滑闸，其可操作地耦接到所述按钮；密封件，其由所述滑闸支撑；以及肘形组件，其配置成在所述按钮第一次被按下的状态下，处于所述高流速位置，而在所述按钮第二次被按下的状态下，处于所述低流速位置。
28.根据权利要求24所述的淋浴头组件，其中所述手握式淋浴器包括:水路，所述水路与所述二维射流装置的入口流体连通；以及多个防水挡板，所述防水挡板至少部分围绕所述二维射流装置的三个侧面延伸，从而将水朝着所述二维射流装置的所述入口引导。
29.根据权利要求24所述的淋浴头组件，其进一步包括: 磁体和吸磁构件，其中所述磁体吸引所述吸磁构件，从而相对于所述底座固定所述手握式淋浴器；以及 支架元件，所述支架元件可操作地耦接到所述磁体，从而使所述磁体产生的磁场重新定向。
30.根据权利要求29所述的淋浴头组件， 其中所述支架元件包括杯状物，所述杯状物包括基盘和圆柱形侧壁。
全文摘要
一种淋浴头组件，包括第一流体分配单元，其包括多个第一射流装置；以及第二流体分配单元，其以可拆除方式耦接到所述第一流体分配单元而且包括多个第二射流装置。所述第一射流装置和所述第二射流装置各自提供多维喷雾图案。
文档编号A47K3/28GK103140155SQ201180046920
公开日2013年6月5日 申请日期2011年9月28日 优先权日2010年9月28日
发明者A·斯庞格尔, P·巴顿, 加里·R·马蒂, B·强森 申请人:印地安纳马斯科公司