专利名称：淋浴喷头器具组件的制作方法
本申请要求于1999年4月8日提交的美国临时申请No.60/128,289的优先权。
本发明涉及淋浴喷头器具组件和水充气装置，更具体地涉及具有不同的连续和脉冲喷雾组合的淋浴喷头器具组件。
在先有技术中，许多以多种功能模式操作的淋浴喷头组件是众所周知的。这些组件提供固定的喷雾型式，并结合有由于通过淋浴喷头的水或脉冲或旋转而产生的按摩作用。各种系统包括(1) 以可拆卸、可转动方式安装在选择器壳内的选择盘。该选择盘具有一面向选择器壳的入口端的入口端和处于与选择盘的入口端相反一端的出口端。该淋浴喷头包括一安装在选择器壳内的选择面和安装在选择器壳内的雾化板。
(2) 一种可以选择不同形式输出水流的淋浴喷头组件，其包括一组水压高时具有大直径、富含气泡的水流，一组在水压低时具有小直径、充满气泡的水流，或者是喷雾，而非气泡水流。
(3) 由产生蒸汽的热水源供给的淋浴系统。在导管内设置有一可有选择地进行控制的分流器，对自淋浴喷头另一端的水源而来的水进行分流，并使其以水雾形式通过出口。该淋浴喷头包括一喷嘴驱动涡轮。水流导向板上的孔由控制板控制，为预定的喷嘴供水，以改变所输出水的力。水力随喷嘴打开的数目而变。
这些系统具有复杂的内部零件，它们相互间必须密封，制造较昂贵，而且由于其零件的复杂性，在使用过程中，常常不能以完全不漏的方式操作。另外，淋浴喷头的出口孔经常会被杂质所堵塞，造成几乎是随机产生的喷雾型式。
人们所需要的是这样的淋浴系统，它克服了先有技术的缺点，制造经济，经久耐用，它可在较大范围的水压下可有效操作，它使人能在常规的连续喷雾、充气喷雾、脉冲喷雾、及其数种组合中进行选择，它能效高且可获得优于传统淋浴喷头器具组件的喷雾特性。
人们所需要的是这样一种淋浴喷头器具组件，它具有可与其它组件互换的零件，零件数量最少，其互换性减少了修理所需的备件数，该组件能有包括射流喷雾、充气、偏转喷雾、脉冲射流喷雾和脉冲偏转喷雾在内的喷雾型式的各种组合，同时还提供有自清洁功能。
这些需要由本发明淋浴喷头器具组件的优选实施例来满足。此处所用“淋浴喷头”一词定义为通过入口管连接到淋浴流体供给装置并通过改变流体类型产生喷雾的任何装置，包括(1)标准的淋浴喷头，(2)脉冲淋浴喷头，和(3)节能充气淋浴喷头。
在本发明淋浴喷头器具组件的第一优选实施例中包括五个塑料部件加一个密封圈；部件是静止件、旋转件、接合件、压力板和面板，在压力板和面板上设置有孔，使流体能从中流出。面板上的偏转表面能输出多种不同的水流型式。旋转件的旋转取决于所选择的具体喷雾型式。静止件包括一对与旋转件接合和脱开接合的止动凸缘。当旋转件脱开接合并可自由转动时，液体流通过旋转件中的通道使旋转件转动，产生涡流。当旋转件可自由转动时，旋转件、静止件和压力板的组合产生脉冲作用。
喷雾型式在压力腔外形成。喷雾选择发生在压力板和面板之间，一个以上的平面，且喷雾选择是在水处于大气压下进行的。喷雾型式由布置在面板下的偏转表面产生。四种基本喷雾型式(1)旋转件静止时的非脉冲无干扰水流；(2)旋转件也为静止时的非脉冲偏转水流；(3)旋转件转动时的脉冲无干扰水流；和(4)旋转件转动时的脉冲偏转水流。
在本发明淋浴喷头器具组件的第二优选实施例中，该器具组件只包括压力板和面板，没有脉冲。在压力板和面板内最好采用一对准机构，因为除非适当对准，水流将变得随机。另外，可以使用“缓和”机构。面板与第一实施例中的面板是一致的。可以得到的喷雾型式有两种(1)非脉冲无干扰水流；和(2)非脉冲偏转水流。
淋浴喷头器具组件中布置在静止件和压力板之间的压力腔必须相对于喷雾选择腔密封。对于传统淋浴喷头器具组件的密封需要提供高压密封装置，与其相反，本发明的淋浴喷头器具组件仅需要将压力腔相对于喷雾选择腔密封。
其它的实施例包括类似于第一和第二优选实施例的包括自清洁作用的淋浴喷头器具组件。在垂直于弹簧钢丝的平面设置有六个自清洁销。圆环弹簧嵌套在压力板的环形狭槽中。压力板上的六个孔的每一个均包括围绕中心孔设置的一蔟孔，销坐落在各中心孔内。随着在进行喷雾选择时面板的相对位置绕压力板弹簧组合的转动，面板的边缘迫使这些销在中心孔内轴向前后运动，产生自清洁作用。销借助淋浴面板自身的转动作用在孔内移动，导致自清洁作用。
本发明淋浴喷头器具组件的优点很多。这些优点包括喷雾型式在压力腔外形成；以及零件数量大大减少，它使备件减少，缩短组装时间，降低成本，且简化修理。本发明的淋浴喷头器具组件还提供了交叉喷雾型式；以及以可互换零件提供多种喷雾型式的淋浴喷头器具组件家族。面板上其它形状和大小的孔使选择带有不同喷雾特性的喷雾型式成为可能。面板相对于压力板的转动和位置关系改变孔的结构和可选择的喷雾型式数目。
为了更完整地理解本发明的淋浴喷头器具组件，可参考以下详细说明和附图，其中以实例形式给出了本发明在现阶段的优选实施例。由于本发明可以在不背离基本特性实质的前提下以多种形式实现，所以应明确理解，附图只是用于图示和说明，并非用于限制本发明。
图1公开了本发明的淋浴喷头器具组件优选实施例的零件分解透视图，它包括固定在手持式淋浴喷头手柄内的一静止件、一旋转件、一接合件、一密封圈、一压力板和一面板；图2A公开了图1所示的淋浴喷头器具组件的接合件、旋转件和静止件的下游表面的零件分解透视图，而图2B公开了图2A所示的接合件、旋转件和静止件的上游下表面的零件分解透视图；图3A公开了图1所示的淋浴喷头器具组件的接合件的上游表面的透视图，而图3B公开了图3A所示的接合件的下游表面的透视图；图4A公开了图1所示的淋浴喷头器具组件的压力板的上游表面的透视图，而图4B公开了图4A所示的压力板的下游表面的透视图；图5A公开了图1所示的淋浴喷头器具组件的面板的上游表面的透视图，而图5B公开了图5A所示的面板的下游表面的透视图6公开了图1所示的接合件、压力板和面板的组件的放大的侧剖面图；图7A公开了图1所示的手持淋浴喷头组件的侧视图，而图7B公开了图1所示的手持淋浴喷头组件的前视图；图8A公开了图7B所示的淋浴喷头器具组件的面板的正视图，该面板的位置相对于压力板处于偏转和非偏转流之间；图8B公开了图8A所示的手持淋浴喷头器具组件的顶视图；而图8C公开了图8A所示的手持淋浴喷头器具组件的底视图；图9公开了本发明淋浴喷头器具组件的第二优选实施例的分解透视图，该组件包括一外壳、一静止件、一旋转件、一接合件、一密封圈、一压力板和一面板。
图10A公开了图9所示的固定式淋浴喷头组件中所用的本发明淋浴喷头器具组件的侧视图；而图10B公开了图10A所示的淋浴喷头器具组件的正视侧截面图；图11A公开了本发明淋浴喷头器具组件的面板的另一优选实施例的下游表面的透视图，该面板具有两种喷雾操作模式选择，充气喷雾和非偏转喷雾；图11B公开了图11A所示面板的上游下表面的透视图；而图11C公开了图11B所示的淋浴喷头组件的面板的一个偏转装置的放大细节视图；图12A公开了本发明淋浴喷头器具组件的压力板的另一优选实施例的上游表面的透视图，此优选实施例与一可互换面板一起使用，该面板示于图5A和5B，用于两件式淋浴喷头器具组件；而图12B公开了图12A所示的压力板的下游下表面的透视图；图13公开本发明淋浴喷头器具组件的又一优选实施例的分解透视图，以包括自清洁环的图1所示的淋浴喷头器具组件表示，当面板相对于压力板转动时清洁压力板内的孔；图14公开了本发明淋浴喷头器具组件的又一优选实施例的分解透视图，以图9所示的两件式固定淋浴喷头器具组件表示，且带有图13所示的自清洁环；图15公开了图13和14自清洁环和压力板之间相互接合的局部放大图；和图16A、16B、16C和16D示出了图13和14所示的面板和自清洁环之间相互接合的放大图。
首先参见附图，图1公开了本发明淋浴喷头器具组件10A的手持式实施例的优选实施例的组装图。图7A、7B、8A、8B和8C给出手持式淋浴喷头外壳和护罩15A的其它视图。本发明的淋浴喷头器具组件10包括静止件20、旋转件30、接合件40、密封圈50、压力板60和面板80。
高压水以约20至80psi(磅/英寸2)之间的压力进入本发明淋浴喷头外壳的后端，80psi下的最高流量为2.5加仑/分钟。水被推过静止件20进入旋转件30，进入并通过压力板60，且通过面板80排出。旋转件30、密封圈50和接合件40插入压力板60内。静止件20卡装在压力板60内，而面板80卡装在接合件内。所用的手持外壳15A基本是传统形式的。
现在参见图2A和2B，两图分别公开了静止件20、旋转件30和接合件40的下游和上游表面。水进入本发明的淋浴喷头器具组件10在切线方向上通过四个布置在静止件20的周边上均匀间隔开的通道22。这种切向水流在淋浴喷头器具组件内的压力腔中产生涡流，使旋转件30转动。
静止件20是一扁平圆盘。静止件20有一设置在中心的静止件毂21，带有处于中心的孔24，用于接纳穿过其中的接合件40的轴。静止件20有8根辐条，辐条23围绕静止件毂21均匀地且对称地间隔开。辐条23自静止件毂21延伸到静止件20的周边。四个静止件通道22交替间隔开地布置在辐条上，处于辐条23的半末端部分上。静止件周边通道22由静止件20的基本平直表面上的旗形凸起部分确定，并在其间构成，静止件20向后朝向外壳15A倾斜。联接两个相反的静止件圆周通道22的是一对垂直于静止件20的表面延伸的凸缘26。凸缘26自静止件上游表面20A延伸，并与外壳15A的内表面接合。这使静止件20相对于外壳15A固定，从而在高压水进入淋浴喷头组件和进入本发明的淋浴喷头器具组件10时防止静止件20有任何转动。在选择的所有喷雾型式下，静止件20均与外壳保持接触并被其固定。静止件20还包括一对自静止件下游表面20A延伸的止动肋28。该止动肋28起与旋转件30接合的作用，当旋转件30的位置处于朝向静止件的轴于朝向静止件的轴向上游方向时阻止旋转件转动。固定肋28的位置是当旋转件30的转动受到限制时，垫37并不阻碍水流通过静止件的圆周通道22。
旋转件30呈圆形，带有设于中心的旋转件毂32，一孔33位于旋转件毂32的中心。该旋转件毂32具有一大体呈管状的延长段35，自旋转件30凸伸出，向静止件20延伸。管状延长段35嵌套在静止件毂25内。旋转件30最好有十二个自旋转件毂32向旋转件外周边延伸的叶片34，叶片34的位置是对称的并均匀间隔开的。叶片34沿轴向延伸，且其位置是当旋转件30与静止件20脱开时，通过静止件通道22进入的水将推动叶片34造成旋转动作。叶片34除了距旋转件的中心稍有偏斜外基本是径向的，模拟螺旋的形状。该螺旋形状强化了旋转。两个弧形垫37互相相对地绕旋转件30的周边环形延伸，每个垫37将三个叶片34联接在一起。叶片34不固定在一起。
当旋转件30转动时，高压水冲击垫37，中断水流。当高压水不冲击垫37时，水流是连续的。顺序地中断和不中断水流产生脉冲效果。两个垫37中断通过本发明的淋浴喷头器具组件10的水流，造成具有不同速度的射流流股，并由此造成“按摩”作用。垫37构形成当旋转件30与静止件20接合，旋转件静止时，垫37不在水流的路径上，因此所有水流基本上是连续的。无论增加或减少由各垫37所覆盖的叶片34的数目，均产生其它的脉冲型式。
如图3A和3B所示，接合件40包括一轴杆状部件42。接合件上游表面40A有一构成中心腔的中心部分。设置在中心并向上游方向延伸的是轴杆42。轴杆42有与旋转件毂32嵌套接合的较粗的腔内部分42A和与静止件毂21嵌套接合的较细的腔外部分42B。台肩44防止旋转件30的轴向运动。旋转件30在轴杆腔内部分42A上随接合件40作轴向运动。静止件20相对于外壳15A固定。
旋转件30坐落在接合件轴杆42的较粗的腔内部分上。静止件20坐落在接合件轴杆42的较细的腔外部分42A上。为了减少旋转件30在接合件40上的支撑表面，一中心通道31通过旋转件30延伸并最好是在上游边缘向内倾斜，这使接合件轴杆42和旋转件30之间的摩擦表面减小。
接合件40的外周边由围绕接合件中心部分45的环48确定。环48通过三条径向辐条46固定到接合件的中心部分45，接合件径向辐条46绕接合件40均匀间隔开。为了强化，各辐条46的腔内一半大约是各接合件辐条46的外面一半的三倍厚。接合件辐条46将接合件周边的外部47分成三部分，各周边部分47具有一约120度的弧形段。各周边部分47有一处于中心的凸起50，凸起50小于各周边部分47的四十五度段。凸起50为接合件40提供了弹性，并提高了接合件40与压力板60接合的牢固性。
中心布置在接合件下游表面40B内的是凹槽52和一中心腔56。三条均匀间隔开的肋54在确定中心凹槽52的中心管壁53和环绕中间腔56的外管壁55之间径向向外延伸。肋54将中间腔56分成三个部分，每部分有一约120度的弧形段。各部分与接合件40的三个周边部分47对准。
接合件40坐落在压力板60内时，接合件40在压力板60内随面板80轴向运动，面板80随喷雾型式的手动选择装置轴向运动。当接合件40朝向外壳15A轴向重新定位时，旋转件30被迫与布置在静止件20的两相反叶片34上的相反的一对止动肋28接合。此接合使旋转件30相对于静止件20锁定。当接合件40随面板80向下游轴向运动时，旋转件30也朝向接合件轴杆42上的面板80轴向运动，使旋转件30自静止件20松脱下。这使高压水通过旋转件30的叶片34之间，产生旋转作用。
轴向力由压力板60的芯孔内的密封接合件轴杆45A的密封圈50的规格来控制。密封圈50和轴的规格由面板80和接合件轴杆45A之间需要传递的力矩的大小来决定。
图4A给出了压力板上游表面60，而图4B给出了压力板下游表面60B。压力板上游表面60A与接合件下游表面40相互配合接合，而压力板下游表面60B与面板上游表面80A配合接合。
压力板60包括一中心孔64，用于承纳接合件外管壁55。在压力板上游表面60A上构成中心孔64的壁65向内向外倾斜。压力板上游表面60A的内部由一同心圆柱壁66所环绕。同心壁66在接合过程中环绕接合件的环48。
孔壁65是倾斜的，有三个各自倾斜向上的部段61A、平直的顶部段61B、倾斜向下的部段61C和平直的底部段61D。倾斜向上部段61A的长度和斜度与倾斜向下部段61C的长度和斜度相同。平直顶部段61B的长度与平直底部段61的长度相同。孔壁65的斜面61将孔壁分成六个相等部分。由于接合件40随面板80轴向运动和转动，所以斜面61与接合件周边部分47配合接合。当接合件40处于向前位置时，接合件辐条46对准平直底部段61D，且斜面61嵌套在打开的接合件周边部分47内。当接合件40向后朝外壳15A运动时，斜面61对准将接合件周边部分47分隔开的接合件辐条46。
压力板的中部分成十二个扇形部分。交替间隔开的部分包括延伸通过压力板60的射流孔73的簇72。射流孔71的各个簇72具有箱形结构。射流孔73的簇72位于交替间隔开的部分中。孔两个一组布置为两组，上面一组布置在下面一组之上并与之对准。另外的交替间隔开的部分没有射流孔。压力板上游表面60A的外部分包括一环形设置的凹槽68，其夹在两环形凸缘67和69之间，与手持淋浴喷头外壳15A配合接合。
压力板下游表面60B的毂62B包括另一系列三个斜面71，用于与面板上游表面80A上的三个斜面81A配合接合。压力板下游表面60B上的各斜面71与压力板上游表面60A上的斜面61对准，并且是错位的。各下游斜面71的顶部71B与布置在压力板上游表面60A上的斜面间隔61D对准。压力板下游表面60B上的斜面71与面板上游表面80A上的斜面81具有相同的形状和结构，如下面所述。压力板60的毂62B和压力板上游表面80A上的毂82各自被分成六个相等的部分，交替间隔开的部分包括一斜面(71或81)。接合件40、压力板60和面板80顶及底斜面部分的长度是这样确定的，其规格使面板80和接合件40一起自由运动到如图3B、4A、4B和5A所示的合适的轴向位置。斜面71和81的相对位置在手动选择喷雾型式过程中使面板80相对于压力板60轴向运动。再者，斜面71和81各自包括一上倾斜表面71A与81A和下倾斜表面71C与81C。各上倾斜表面71A与81A的长度与相反的倾斜表面71C与81C的斜面是相同的，并相反布置。压力板下游表面60B还包括一用于承纳面板80的圆柱形凸缘。
压力板60的中心孔64为一环形套筒68所环绕。多个平台43绕环形套筒68呈弧形定位。压力板上游表面60A包括布置在外周边67和外凸缘69之间的凹槽68，如图4A所示。凹槽68使压力板60能够牢固地固定在淋浴喷头的外壳15上。压力板60包括一自压力板下游表面60B延伸的环形唇缘70。唇缘70与中心通道63同心，且将面板80包围在内。
面板80大体呈圆柱形，带有如图5A所示的上游表面80A和如图5B所示的大体平直的下游表面80B。面板上游表面80A包括一中心轴84，向上游朝向淋浴喷头外壳15A延伸。面板80的中心轴84嵌套在接合件40的中心部分内。环绕该轴的是具有三个缺口85的圆柱壁。各缺口85均匀间隔开，并自平直的面板上游表面80A向圆柱壁的远端延伸。缺口85与下游表面40B的接合件肋54接合。
面板上游表面80A的中心部分包括三个斜面81，如已经说明的，用于与压力板下游表面60B上的斜面71配合接合。
面板下游表面80A的外部包括十二个大小和形状均相同的通道92，各通道92沿共同的圆周绕中心轴线对称间隔开。六个通道92A是中空和不受阻碍的，以形成无偏转水流。交替间隔开的通道92B被一对交叉的部分93分成四块相等的四分之一部分。面板上游表面80A的外周边是一圆柱形凸缘88，用于保持在压力板60内。面板下游表面80B包括覆盖通道92B的凸状泡形偏转表面98。当泡形偏转表面98与压力板60上的射流孔簇72对准时出现偏转水流。当非偏转出口通道92A对准压力板60上的射流孔簇72时出现非偏转水流。一喷雾型式选择装置99径向向外且然后自面板80的周边向后延伸。该喷雾型式选择装置99使安全手柄能够动作，使面板80相对于外壳15重新定位，以选择喷雾型式。因为只有冲击面板80的射流通过泡形偏转表面98，所以面板80与接合件轴杆42的联接只需要力量不大的卡接配合。
各斜面间的空间81D足以使相对表面上的斜面在选择喷雾型式过程中嵌套其间。这些斜面使(a)面板80和接合件40能相对于压力板60轴向移动，和(b)旋转件30相对于静止件20轴向移动，交替地接合和松脱旋转件30。由于输入喷雾交替地通过面板80的泡形偏转表面98和非偏转通道92A射出，而旋转件30交替地接合和松脱，所以能够实现四种不同的喷雾型式。
压力腔处于压力板上游表面60A和外壳15A之间的区域。喷雾选择腔处于压力板下游表面60B和面板上游表面80A之间。水以12～18psi之间的压力进入静止件20，并以7～14psi之间的压力离开旋转件30，且水以大气压力离开压力板60。接合件40起将压力腔与喷雾选择腔配合接合的适配装置的作用。密封圈50设置在接合件的下游表面40B上，为压力腔和喷雾选择腔之间提供密封。
压力板60固定到外壳上，相对于外壳既不能轴向移动也不能转动。同样，静止件20与压力板60接合，相对于外壳既不能轴向移动也不能转动，在手动选择喷雾型式时，面板80相对于外壳转动。由于选择喷雾型式时面板80相对于压力板60转动，所以面板80可轴向向内和向外移动，完整的一圈包括六个向内位置和六个向外位置。面板80以交替的位置选择进行轴向移动，对于每次完整的一圈转动，其型式是A、A、B、B、A、A、B、B、A、A、B和B。压力板60上的孔簇或与泡形偏转表面对准或与布置在泡形偏转表面之间的通道对准，以提供喷雾型式的变化。
如图1至图8所示的本发明淋浴喷头器具组件的优选实施例包括两个脉冲位置和两个非脉冲位置。由于面板80径向上被分为十二等分部分，所以在面板80完整的一圈转动中喷雾型式选择重复三次。
随着喷雾型式选择装置99转动以选择喷雾型式，旋转件30的轴向位置如上所述相对于静止件20前后运动。
当接合件周边部分47与压力板斜面61对准时，该斜面61与周边部分47相嵌套，使接合件40相对于压力板60向前运动，且使旋转件30相对于静止件20向前运动。旋转件30相对于静止件20的向前运动使旋转件30与静止件止动肋28脱离接合。随着压力板60上的射流孔73对准面板80上的非偏转通道92A，水以直、窄(非偏转)喷射型式连续射出。通过相对于外壳15继续转动面板80，使泡形偏转表面98对准射流孔73。这次，水射流偏转为大面积喷雾型式。旋转件30转动过程中，通过静止件周边通道22进入的高压水被板60的输出射流孔73的相反的垫37阻住。旋转件30的转动能产生偏转、脉冲模式和非偏转、脉冲模式。
要以非脉冲模式操作，可再次转动面板80。压力板上游表面60A上的斜面61移动对准接合件辐条46。这造成接合件40向后运动，使旋转件30与静止件止动肋28接触。这种接合锁定了旋转件，使水流以连续、无阻碍的喷雾型式排出本发明的淋浴喷头器具组件10。当压力板60上的射流孔73对准面板80上的非偏转通道92A时，水以直、窄喷雾型式无偏转地连续射出。相对于外壳15继续转动面板80，使泡形偏转表面98对准射流孔73。这次，水流具有相对恒定的速度且偏转为较大面积的喷雾型式。再次重申，接合件40(卡合配接到面板80)在压力板60内的掣卡作用保证了正确对准。
本发明淋浴喷头器具组件中的密封装置的数目与喷雾型式的数目无关。较少的密封装置导致较少的密封表面。本发明淋浴喷头器具组件的压力范围是独特的，离开压力板60的水的流体压力基本是大气压。
现在参见图9，图中给出了本发明淋浴喷头器具组件10B的第二实施例的组装图。淋浴喷头器具组件10B是安装在外壳15B上的一固定单元。该淋浴喷头器具组件包括一静止件20、一旋转件30、一接合件40、一密封圈50、一压力板60和一面板80，与图1的淋浴喷头器具组件的第一优选实施例的静止件20、旋转件30、接合件40、密封圈50、压力板60和面板80一致。外壳15B与任何用于固定淋浴喷头组件的传统外壳基本相同。图10A公开了图9所示的淋浴喷头外壳和护罩的侧视图，而图10B公开了图10A所示的淋浴喷头器具组件的截面图。
外壳15B是焊接在压力板60上的永久连接机构的一部分，而外壳15B直接固定到图9中所示的固定单元的水连接机构。一根套管螺纹连接到外壳15B。该外壳还包括将淋浴喷雾分成相等的四分之一部分的交叉杆(未示出)。要仔细地防止在主焊点以外的位置有任何焊接。在某些情况下，采用了不同的材料，例如ABS或Acetal，以限制焊接表面。或者，旋转件30、接合件40和静止件20组装在压力板60上，而本发明的淋浴喷头器具组件随后焊接到外壳上。然后，面板80压在接合件40上，而接合件40牢固地座放在静止件20上。
图11A和11B分别公开了本发明淋浴喷头器具组件所用的面板180的另一实施例的下游和上游表面。所示的该面板180提供了充气喷雾和非偏转喷雾。当与旋转件和静止件一起使用时，还可以提供脉冲选择模式。此面板180与图1所示的压力板60、接合件40、旋转件30和静止件20和外壳兼容。充气水流接近大气压。充气水流通道192B与非偏转通道192A是交替间隔的，且包括一位于面板上游表面80A上且设置在中心的入口头196。如图11C所示。各入口头196由从其中径向伸展的八个辐条197围绕。各入口头196和辐条197与水流通道192B为一整体，辐条197不转动。入口头196呈拱顶形。通过压力板60的水流冲击入口头196，破碎水流，同时将空气带入水流通道192B。表面张力足以使水流路径转向，使其不能彻底地离开入口头196，而是附着在入口头196的顶表面。一旦附着在该表面，水流将因为表面张力而倾向于保持这种附着(Coanda效应)。这在水流冲击入口头196的凸起表面时出现，产生内压力，有效地将水流带向该表面。入口头196可以与泡形偏转表面98结合使用，以提供偏转和充气喷雾。入口头196还可与旋转件30和静止件20结合使用，以提供按摩模式。
这些水流通过将射流冲击到布置在面板80内的不同偏转表面而重新导向。这些偏转表面位于面板80上交替间隔开的开孔内，一充气偏转表面的零件分解详图示于图11C。通过开孔的水流不偏转或冲击一系列偏转表面并重新导向，造成更弥散或较不直接的喷雾型式。选择喷雾型式通过相对于压力板60转动面板80进行。面板80“键合”和压配合到接合件40上。此组件的转动造成开孔或偏转表面对准射流孔73。
图12A和12B公开了本发明淋浴喷头器具组件所用的压力板260的又一优选实施例。在此实施例中，压力板260的毂部进行了改进，取消了斜面特性61和71，而包括承接面板凸台84的中心凸台。此压力板260与图5的面板80兼容以形成两件式组件。由于不需要与接合件联接，所以不需要压力密封，密封圈50可以取消。该组件提供仅为两种操作模式(1)非偏转和非脉冲喷雾；和(2)偏转的非脉冲喷雾。喷雾选择同样是通过相对于压力板260转动面板80进行。这使面板和压力板可以与其它组件中的类似零件互换，减少了为更换所需库存的备件数目。在面板80和压力板260之间可以包括掣卡特性。
现在参见图13、14、15、16A、16B、16C和16D，图中给出了新颖的自清洁淋浴喷头器具组件。图13公开了包括自清洁环110的图1所示淋浴喷头器具组件的优选实施例的组装图，当面板80相对于压力板60转动时清洁环110可以清洁其上的孔。同样，图14公开了带有与图13所示相同的自清洁环110的图9所示的淋浴喷头器具组件。
六个自清洁销103垂直于弹簧钢丝环105的平面设置。射流孔173目前包括一基本中心孔173A，带有四个相同的横贯中心孔173A的孔173B(见图16D)。弹簧钢丝环105的每个销103位于中心孔173A内。通过淋浴面板80的转动作用，使销103在孔65内移动，形成清理作用。
由于在进行喷雾选择时，面板80的相对位置是绕外壳弹簧组合转动，面板80的边缘迫使销103在射流孔173内轴向上前后运动。射流孔173和销103均是倾斜的，销103进入射流孔173的向上运动造成各射流孔173的内边缘打开并得到冲刷。
图15公开了自清洁弹簧钢丝环和图13和14所示的压力板60之间配合接合的零件分解图；而图16A、16B、16C和16D给出面板80和图13和14所示的自清洁环之间配合接合的零件分解图。
尽管自清洁实施例是结合图1和图9所示的优选实施例给出的，但是本技术领域的专业人士很容易认识到，这些自清洁原理可以很容易地应用于此处所示的所有其它实施例。除了可应用于手持和固定淋浴喷头两者，本发明的原理也适用于其它类型的淋浴、喷嘴和喷洒头结构，包括草坪喷洒头、牙科器械、以及制造和过程控制操作用的洒水系统。
很明显，根据在此公开的内容对于那些本技术领域中的专业人士来说，本发明淋浴喷头器具组件的许多替代、改进和变型是显而易见的。但本发明的界定和范围旨在由所附权利要求决定，而不是由上述说明书的语言决定，而这种构成连带作用等效的替代、改进和变型旨在包括在这些权利要求的实质和范围内。
权利要求
1.一种淋浴喷头器具组件，其包括一旋转件、一静止件、一压力板、一面板，该淋浴喷头器具组件能牢固固定住淋浴喷头，该淋浴喷头器具组件包括当旋转件静止且面板相对于压力板的取向处于第一位置时产生非脉冲和非偏转喷雾型式的装置；当旋转件静止且面板相对于压力板的取向处于第二位置时产生非脉冲和偏转喷雾型式的装置；当旋转件转动且面板相对于压力板的取向处于第三位置时产生脉冲和非偏转喷雾型式的装置；和当旋转件转动且面板相对于压力板的取向处于第四位置时产生脉冲和偏转喷雾型式的装置。
2.如权利要求1所述的淋浴喷头器具组件，其还包括一环形件，它有多个销在轴向上自其延伸，当面板相对于压力板转动时，各销延伸通过水出口，提供自清洁作用。
3.如权利要求1所述的淋浴喷头器具组件，其中，淋浴喷头器具组件包括的零件少于十个。
4.如权利要求1所述的淋浴喷头器具组件，其还包括设置在压力板上游的压力腔，无论偏转或非偏转水流的选择均在压力腔下游，在流体压力几乎为大气压的情况下进行。
5.一种淋浴喷头器具组件，其包括一旋转件、一静止件、一接合部件和一压力板，该接合部件布置在压力板上游的压力腔内，在选择喷雾型式过程中该接合部件轴向运动，该淋浴喷头器具组件的特征在于，接合部件在第一方向上的轴向运动造成静止件和旋转件之间的配合接合，防止旋转件相对于静止件转动；接合部件随后进入第二位置的轴向运动使旋转件相对于静止件能自由转动，造成脉冲喷雾型式。
6.如权利要求5所述的淋浴喷头器具组件，其还包括一些使压力腔与喷雾选择腔配合接合的密封装置，这些密封装置至少有一个设置在压力腔和喷雾选择腔之间，密封装置的数目与喷雾型式的数目无关。
7.如权利要求5所述的淋浴喷头器具组件，其还包括一环形件，有多个销在轴向上自其延伸，当面板相对于压力板转动时，各销延伸通过水出口，提供自清洁作用。
8.如权利要求5所述的淋浴喷头器具组件，其中，无论偏转或非偏转水流的选择均在压力腔下游，在流体压力几乎为大气压的情况下进行。
9.一种淋浴喷头器具组件，其包括在其中设置有多个孔簇的压力板；能相对于压力板转动的面板，这种转动在多种喷雾型式中做出选择时是有用的；和环形件，其具有多个在轴向上自其延伸的销，各销自环形件至其远端向内倾斜，各销延伸通过孔簇中的一个孔，面板相对于压力板的操作迫使销更深入孔内，该操作清除了孔簇内的污垢。
10.如权利要求9所述的淋浴喷头器具组件，其中，一个销清除一个以上孔中的污垢。
11.如权利要求9所述的淋浴喷头器具组件，其还包括设置在压力板上游的压力腔，无论偏转或非偏转水流的选择均在压力腔下游，在流体压力几乎为大气压的情况下进行。
12.一种淋浴喷头器具组件，其包括一压力板，该淋浴喷头组件能在多种喷雾型式中选择一种，该淋浴喷头器具组件包括布置在压力板上游的压力腔；布置在压力板下游的喷雾选择腔；和使压力腔与喷雾选择腔配合接合的装置，该接合装置包括一些密封装置，这些密封装置至少有一个设置在压力腔和喷雾选择腔之间，密封装置的数目与喷雾型式的数目无关。
13.如权利要求12所述的淋浴喷头器具组件，其还包括一些使压力腔与喷雾选择腔配合接合的密封装置，这些密封装置至少有一个设置在压力腔和喷雾选择腔之间，密封装置的数目与喷雾型式的数目无关。
14.如权利要求12所述的淋浴喷头器具组件，其还包括一环形件，有多个销在轴向上自其延伸，当面板相对于压力板转动时，各销延伸通过水出口，提供自清洁作用。
15.一种用于淋浴喷头器具组件的面板，该面板包括多个能够选择第一喷雾型式的第一孔和多个能够选择第二喷雾型式的第二孔，该面板与第一淋浴喷头器具组件兼容，第一淋浴喷头器具组件提供多种喷雾型式，第一淋浴喷头器具组件具有无脉冲喷雾型式；而且该面板兼容第二淋浴喷头器具组件，第二淋浴喷头器具组件提供多种喷雾型式，第二淋浴喷头器具组件包括至少一种脉冲喷雾型式。
16.一种淋浴喷头器具组件，其包括一旋转件、一压力板、一面板，该淋浴喷头器具组件包括使旋转件与压力板配合接合的装置，该淋浴喷头器具组件包括处于压力板上游的压力腔；当旋转件静止且面板相对于压力板的取向处于第一位置时产生非脉冲和非偏转喷雾型式的装置；当旋转件静止且面板相对于压力板的取向处于第二位置时产生偏转、非脉冲喷雾型式的装置，喷雾型式选择是在流体压力几乎处于大气压下进行的。
17.如权利要求16所述的淋浴喷头器具组件，其还包括一环形件，其有多个销在轴向上自其延伸，当面板相对于压力板转动时，各销延伸通过水出口，提供自清洁作用。
18.一种淋浴喷头器具组件，其包括一压力板，该淋浴喷头器具组件包括布置在压力板上游的压力腔；布置在压力板下游包括一面板的喷雾选择腔，该下游流体压力小于5psi；和使压力腔与喷雾选择腔配合接合的装置，该接合装置包括一些设置在压力腔和喷雾选择腔之间的密封装置，密封装置的数目与喷雾型式的数目无关。
19.如权利要求18所述的淋浴喷头器具组件，其还包括一环形件，其有多个销在轴向上自其延伸，当面板相对于压力板转动时，各销延伸通过水出口，提供自清洁作用。
20.如权利要求18所述的淋浴喷头器具组件，其还包括设置在压力板上游的压力腔，无论偏转或非偏转水流的选择均在压力腔下游进行。
21.一种淋浴喷头器具组件，其包括一压力板，该淋浴喷头器具组件包括布置在压力板上游的压力腔；布置在压力板下游包括一面板的喷雾选择腔，该下游流体压力小于5psi；使压力腔与喷雾选择腔配合接合的装置，该接合装置包括使喷雾选择能在基本为大气压下进行的密封装置；和设置在压力腔内的弹簧，该弹簧包括多个垂直于弹簧平面的销，销的直径小于孔的直径，在喷雾选择过程中销可定位于压力板的孔内。
22.如权利要求21所述的淋浴喷头器具组件，其还包括一环形件，其有多个销在轴向上自其延伸，当面板相对于压力板转动时，各销延伸通过水出口，提供自清洁作用。
23.如权利要求21所述的淋浴喷头器具组件，其还包括设置在压力板上游的压力腔，无论偏转或非偏转水流的选择均在压力腔下游，在流体压力几乎为大气压的情况下进行。
24.一种淋浴喷头器具组件，其包括一旋转件、一压力板、一面板，该旋转件相对于一轴布置，该旋转件绕该轴的轴线转动，该淋浴喷头器具组件包括当旋转件静止且面板相对于压力板的取向为牢固对准在一起时，产生非偏转、非脉冲喷雾型式和偏转、非脉冲喷雾型式的装置；和当旋转件转动且面板相对于压力板的取向为牢固对准在一起时产生脉冲偏转喷雾型式和脉冲非偏转喷雾型式的装置，该旋转件包括在其中心贯穿布置的通道，一唇缘定位于该通道内，该唇缘以可转动形式卡持在轴的周围，为转动提供最小的支持表面。
25.如权利要求24所述的淋浴喷头器具组件，其还包括一环形件，其有多个销在轴向上自其延伸，当面板相对于压力板转动时，各销延伸通过水出口，提供自清洁作用。
26.如权利要求24所述的淋浴喷头器具组件，其还包括设置在压力板上游的压力腔，无论偏转或非偏转水流的选择均在压力腔下游，在流体压力几乎为大气压的情况下进行。
27.一种淋浴喷头器具组件，其包括一面板和一压力板，当面板相对于压力板处于第一转动对准位置时，提供充气操作模式，当面板相对于压力板处于第二转动对准位置时，提供射流喷雾操作模式，当面板相对于压力板处于第三转动对准位置时，提供脉冲充气操作模式，而当面板相对于压力板处于第四转动对准位置时提供脉冲射流喷雾操作模式。
28.如权利要求27所述的淋浴喷头器具组件，其还包括压力板中的水流孔的自清洁作用。
29.如权利要求27所述的淋浴喷头器具组件，其还包括一环形件，其有多个销在轴向上自其延伸，当面板相对于压力板转动时，各销延伸通过水出口，提供自清洁作用。
30.如权利要求27所述的淋浴喷头器具组件，其中，淋浴喷头器具组件包括的零件少于十个。
31.如权利要求27所述的淋浴喷头器具组件，其中，该淋浴喷头器具组件包括自清洁装置。
32.如权利要求18所述的淋浴喷头器具组件，其包括可互换的面板，上述面板之一至少提供偏转喷雾操作模式，而上述另一种面板至少提供非偏转喷雾操作模式。
全文摘要
一种淋浴喷头器具组件,其提供连续、偏转、脉冲喷雾和充气喷雾型式的不同组合和变化。其包括静止件、旋转件、接合件、压力板和面板和密封圈;在压力板和面板上布置有使液体能从中流出的孔。面板上的偏转表面能实现不同水流型式的变化。相对于静止件的位置,旋转件开始转动或停止转动,静止件包括一对与旋转件接合和脱开的止动凸缘。当旋转件脱开且自由转动时,水流过旋转件的通道使旋转件转动,产生涡流和脉冲喷雾型式。
文档编号B05B3/04GK1272405SQ0010647
公开日2000年11月8日 申请日期2000年4月10日 优先权日1999年4月8日
发明者I·格林伯格, M·莱夫, A·格诺萨, J·E·佩特罗维克 申请人:阿尔森斯有限公司