改进的三射流岛状部流体振荡器回路、方法和喷嘴组件与流程

相关申请的引用

本申请要求于2014年7月15日提交的、题为“改进的三射流岛状部流体振荡器回路、方法和喷嘴组件(improvedthreejetislandfluidicoscillatorcircuit，methodandnozzleassembly)”的在先共同拥有的号为62/024762的共同待审美国临时专利申请的优先权，以及进一步要求于2015年5月1日提交的、题为“t形岛状部改进的三射流流体振荡器回路、方法和喷嘴组件(tee-islandimprovedthreejetfluidicoscillatorcircuit，methodandnozzleassembly)”的号为62/155826的美国临时专利申请的优先权。本申请还涉及共同拥有的美国专利7,267,290、7,472,848和7,651,036，其全部公开内容通过引用并入本文。

本发明涉及流体处理方法和设备。更具体地，本发明涉及一种流体振荡器和方法，其用于在通常与较高粘度流体相关的较冷温度下产生精确控制的喷雾。

背景技术：

流体振荡器在现有技术中众所周知的是它们能够通过周期性地偏转液体射流来提供宽范围的液体喷雾模式。大多数流体振荡器的操作的特征在于流体射流的周期性地偏转而不使用机械运动部件。因此，流体振荡器的优点是它们不经受磨损，而经受磨损会不利地影响其它喷雾装置的可靠性和操作。

流体振荡器的示例可在许多专利中找到，包括号为3,185,166的美国专利(horton&bowles)、号为3,563,462的美国专利(bauer)、号为4,052,002的美国专利(stouffer&bray)、号为4,151,955的美国专利(stouffer)、号为4,157,161的美国专利(bauer)、号为4,231,519的美国专利(stouffer)(其重新公布为re33,158)、号为4,508,267的美国专利(stouffer)、号为5,035,361的美国专利(stouffer)、号为5,213,269的美国专利(srinath)、号为5,971,301的美国专利(stouffer)、号为6,186,409的美国专利(srinath)和号为6,253,782的美国专利(raghu)。振荡液体射流可产生用于液滴的下游分布的各种喷雾模式，这些液滴随着该液体射流在周围气体环境中分裂而形成。

为了对一些高粘度液体(即15厘泊至20厘泊)进行喷雾，在共同拥有的号为6,253,782的美国专利中公开的“蘑菇形振荡器”发现是特别有用的。然而，还已经发现，当这种液体的温度继续降低以致使其粘度增加(例如25厘泊)时，这种类型的振荡器的性能可能劣化到这样的程度，其中该振荡器不再提供在本质上振荡充分以允许其喷雾分布在可感知的扇形角上的射流。这种情况在汽车挡风玻璃清洗器应用中尤其成问题。

由本申请人解决该问题的早期方案得出了共同拥有的美国专利4,761,036的“三射流岛状部”流体回路的方法和结构，如图1a至图1q中所示，并且通过引用并入本文。插入件18(在图1g中示出)的流体回路几何结构比之前的流体振荡器更有效，但是申请人的试验揭示了对于某些种类的流体和在某些温度下，流体插入件18像其它现有技术的流体振荡器一样在一些情况下可能不会：(a)可靠地开始引发流体动力学机制的振荡；或(b)可靠地保持流体射流振荡转向机制处于相互作用腔室内，并且两者都是可靠地建立和保持期望的振荡喷雾所需的，特别是对于冷流体或粘性流体而言。

因此，需要一种改进的方法和设备来产生较冷、较粘流体的喷雾。

技术实现要素：

因此，本发明的目的是通过提供一种耐用、可靠和成本有效的喷嘴结构、流体振荡器结构和流体分布或喷雾产生方法来克服上述难题，以增强振荡喷雾的可靠启动和维持以及扩大将用于汽车和其它应用中的喷嘴组件的动态和冷性能范围。

本发明的另一个目的是提供一种流体喷嘴和振荡器回路，当流体流开始在相互作用腔室内引发流体动力机制以快速建立和保持期望的振荡喷雾、特别是用冷流体或粘性流体时，从而所述流体喷嘴和振荡器回路被可靠地改进。

根据本发明的说明性实施方式，流体回路被配置成具有流体振荡器的喷嘴组件。流体振荡器或流体回路通常被配置成用于限定通道、端口或槽的壳体中，所述通道、端口或槽容纳限定在流体回路中的流体路径的边界并提供限适于所述流体路径的边界。对于如何使用流体振荡器或流体回路的说明性示例，如申请人的美国专利7651036中的图4(并且在此作为图1f而被包括)所示，具有下述新流体插入件的喷嘴组件配置有壳体，该壳体限定基本上中空的流体不可透过结构，该结构具有内腔和一个或多个端口或槽，所述端口或槽限定具有平滑的内槽壁表面的大致矩形的通路或孔。

喷嘴组件可被配置成包括一个或多个流体回路插入件或块片，该插入件或块片的尺寸被设计成紧密地容纳于在壳体的侧壁内限定的槽中并由该槽保持。当流体回路插入件紧密地安装在壳体的端口或槽内时，喷嘴组件提供通道以用于壳体的内腔和壳体外部之间的流体连通，使得进入壳体内腔的流体可用于产生通过壳体的定向和配置来向远侧引导并瞄准的振荡喷雾。

本发明的新颖的流体回路几何结构的操作基于新的且令人惊奇地稳健的振荡引发和维持机制，其可靠地形成移动涡流，该移动涡流产生可重复的振荡射流和后续喷雾。本发明回路的当前原型产生具有20°至120°扇形角的平面喷雾。本发明流体回路的第一实施方式具有多个部分，这些部分彼此协作以作用于通过其中的流动流体，以产生内部涡流和期望的振荡喷雾。按顺序地，加压流体最初流入入口，该入口通过可选的过滤部分，然后进入流体分流三通动力喷嘴部分，在该流体分流三通动力喷嘴部分中，流体进入并通过第一动力喷嘴、第二动力喷嘴和第三动力喷嘴，所述第一动力喷嘴、第二动力喷嘴和第三动力喷嘴配置成产生第一流体射流、第二流体射流和第三流体射流并将第一流体射流、第二流体射流和第三流体射流瞄准到产生涡流的相互作用腔室或空腔部分中，在相互作用腔室或空腔部分中，三个射流彼此碰撞并与内部特征件碰撞以启动和保持向远侧移动的流体涡流。相互作用腔室或空腔部分向远侧终止在喉部或出口孔口处，该喉部或出口孔口配置成将振荡喷雾向远侧射出到周围环境中。

根据本发明，改进的喷嘴组件包括至少一个流体振荡器，其对流动通过其的加压流体进行操作，以产生流体液滴的振荡喷雾并瞄准所述振荡喷雾。流体振荡器的内部几何结构将来自第一动力喷嘴、第二动力喷嘴和第三动力喷嘴的流体射流瞄准到相互作用腔室中并且抵靠限定第一岛状部壁段、第二岛状部壁段和第三岛状部壁段的向上突出的岛状部突起。岛状部突起与相互作用腔室的远端或喷雾端处的出口孔口间隔开但是沿着共同的中心轴线对准，并且相互作用腔室限定相互作用区域，该区域具有在动力喷嘴宽度pw的12.5倍至13.5倍范围内(优选为13pw)的相互作用区域宽度iw。相互作用区域具有在7.5pw至8.5pw范围内的轴向长度或高度il，并且(最外侧的)第一射流和第三射流在选定的射流交叉点jl处在下游相交，选定的射流交叉点与中心孔口或第二孔口相距的距离等于2.5pw至3pw。(最外侧的)第一射流和第二射流沿着第一射流轴线和第二射流轴线瞄准和对准，第一射流轴线和第二射流轴线以选定的钝角射流交叉角ja相交，该钝角射流交叉角ja优选为约110度。

在本发明的流体几何结构中，第一孔口、第二孔口和第三孔口限定在(a)相互作用腔室的相对的左侧壁和右侧壁，和(b)流体不可透过的第一弯曲横向壁段和流体不可透过的第二弯曲横向壁段之间，其中第一弯曲横向壁段提供第一凹形壁表面，该第一凹形壁表面限定具有选定半径的第一圆柱形壁段，以及第二弯曲横向壁段提供第二凹形壁表面，该第二凹形壁表面限定具有第二选定半径的第二圆柱形壁段，第二选定半径基本上等于所述第一凹形壁表面的选定半径。第一凹形壁表面和第二凹形壁表面限定横向偏移的圆柱形壁段部分，其配置成接收和容纳在相互作用腔室内形成、生长和移动的横向偏移的流体涡流。

第一射流、第二射流和第三射流导致在双稳态周期性振荡循环中在相互作用腔室内形成和移动涡流。当中心射流在相互作用腔室的向上或向内突出的岛状部的每一侧上交替并且该中心射流交替地流出或产生横向间隔开的(例如，左侧和右侧)涡流时，双稳态振荡循环开始。最初，中心射流在岛状部的一侧(例如，左侧)上，导致在该侧(例如，左侧)上的大涡流。该左侧涡流部分地阻挡或抑制从左侧孔口流出的左侧射流，导致(a)在岛状部的上游和右侧孔口附近开始右侧涡流；和(b)右侧射流支配离开出口孔口或喉部内腔的输出射流，从而限定流体喷雾扇形的最左端或边缘。此时，左侧涡流和右侧涡流都向远侧移动，并且中心射流开始朝向岛状部的相对侧(例如，右侧)移动。

在该过渡阶段期间，输出射流穿过从喉部内腔射出的喷雾扇形的中心。当中心射流横向移动到岛状部的右侧时，输出射流喷雾瞄准其扇形的最右端。该振荡循环以相对高的频率(例如，取决于尺寸和操作压力/流率高达300hz)重复自身。

为了确保振荡(a)可靠地开始并且(b)流体射流振荡转向机制可靠地保持在相互作用腔室内，特别是对于冷流体或粘性流体而言，对具有t形岛状部的另一个实施方式进行改进。具有t形岛状部的流体回路实施方式具有向近侧突出的壁段，其在非常宽的流体温度和粘度条件的范围内提供特别稳健的振荡启动。

附图说明

图1a至图1q示出根据现有技术的本申请人在先的三射流岛状部流体回路的美国专利7651036中描述的喷嘴组件部件和流体回路配置。

图2是示出改进的三射流岛状部流体振荡器几何结构的俯视图或平面视图，所述几何结构具有相互作用区域，所述相互作用区域配置成接收从第一动力喷嘴、第二动力喷嘴和第三动力喷嘴进入的第一射流、第二射流和第三射流并作用于所述第一射流、第二射流和第三射流；其中外侧射流被配置成以选定的钝角相交，并且中心射流直接冲击在新颖的岛状部闭塞器上，以用于用较高粘度的流体产生振荡喷雾。

图3a是示出喷嘴组件的喷雾性能的图表，该喷嘴组件配置有图2的流体振荡器(与现有技术的反馈式流体振荡器和蘑菇形流体振荡器相比)，并用于根据本发明的方法产生喷雾。

图3b是示出与图2的流体振荡器类似地配置的喷嘴组件的喷雾性能的另一图表，只是(外侧的)第一动力喷嘴和第三动力喷嘴限定比(中心的)第二动力喷嘴的内腔更大的内腔，如可根据本发明的方法用于产生端部量多(heavy-ended)的喷雾。

图4a、图4b和图4c是示出根据本发明在图2的改进的三射流岛状部流体回路实施例中的振荡循环期间的流体流动的平面视图。

图5a和图5b是示出根据本发明的用于t形岛状部流体回路实施例的替代实施例的平面视图。

图6a是示出根据本发明的图2、图4a、图4b和图4c的流体回路实施例中的流体流动的平面视图。

图6b和图6c是示出根据本发明的图5b所示t形岛状部流体回路实施例中的流体流动的平面视图。

具体实施方式

背景技术的图1a至图1q示出在申请人在先的三射流岛状部流体回路的美国专利7651036中描述的喷嘴组件部件和流体回路配置，并且部分地包括在此以便提供一致的命名。现在转到图2至图6b，本发明的结构和方法通过提供振荡引发流体动力(即，涡流形成和移动)机制的增强启动而改善现有技术并且可靠地增强(意味着在相互作用腔室内流体射流转向机制保持在更宽范围的环境条件下，特别是当对冷流体或粘性流体进行喷雾时)。图2至图6b所示和下面描述的改进的流体回路几何结构和方法适用于申请人的壳体结构(诸如图1f中所示的壳体10)，以提供用于汽车和其它应用的显著改进的喷嘴组件。描述本发明的流体喷雾性能的术语包括如图1a至图1e所示并且在申请人共同拥有的美国专利7651036中所述的术语“喷雾扇形”和“扇形角”，该专利的全部内容通过引用并入本文。根据本文提出的本发明的说明性实施例，流体回路(例如，100、200或300)配置在喷嘴组件(诸如图1f中所示的壳体10)内。流体振荡器或流体回路通常被配置成用在限定空腔、端口或槽20的壳体中，并且下面描述的新颖的流体插入件(例如，100、200或300)被配置在具有壳体的喷嘴组件中，该壳体限定大致中空的流体不可透过的结构，所述结构具有内腔和一个或多个空腔(例如，20)、端口或槽，所述空腔、端口或槽限定大致矩形的通路或孔，该通路或孔具有平滑的内部槽壁表面。

根据本发明，喷嘴组件被配置成包括一个或多个流体回路插入件或块片(例如，100、200或300)，其尺寸被设计成紧密地容纳于在壳体的侧壁内限定的空腔或槽内并由所限定的空腔或槽保持。当流体回路插入件(例如，100、200或300)紧密地配合在壳体的空腔或槽(例如20)内时，喷嘴组件提供通道，该通道用于在壳体的内部内腔(其提供适于加压流体的流体入口)和壳体的外部之间的流体连通，使得进入壳体的内部内腔的流体可用于产生通过壳体的定向和配置向远侧引导和瞄准的振荡喷雾。

喷嘴组件的头(例如，类似于如图1f中所示的10)可以是两件式构造。壳体的喷嘴头可包括构成两个主喷嘴件之一的空腔或承口(例如，20)。流体插入件或块片(例如，100、200或300)构成两个主喷嘴件中的另一个。如果喷嘴头包括用于接收流体插入件或块片的空腔，则在该空腔中限定的大致平坦的平面形底表面终止于宽的大致矩形的开口，所述开口限定在壳体的向远侧突出围封件的远侧喷雾突出侧表面中。在内部，来自入口的流体输送内腔与喷嘴头的内部以及流体入口供应通道或内腔流体连通，该流体入口供应通道或内腔终止于空腔侧壁表面(例如，密封表面22)中的开口中。流体供应内腔与限定在喷嘴头空腔内的内部容积连通，并且当加压流体被泵入并通过喷嘴供应通道时，该流体流入空腔中以及进入并通过流体插入件或块片(例如，100、200或300)。

流体插入件或块片(例如，如下面将更详细地描述的100、200或300)是大致平坦的构件，其适于迫入或压入壳体的空腔20中并且通过由壳体空腔壁施加到插入件上的压力而牢固地保持在其内。为此目的，制造壳体的材料是在压力下稍微变形的固体塑料。空腔具有顶壁和底壁，该顶壁和底壁间隔开的距离大致等于插入件顶表面和底表面之间的插入件(例如，100、200或300)的厚度。可选地，底表面可以稍微弯曲，使得插入件沿其中间稍厚。同样地，插入件的侧壁间隔开的距离基本上等于插入件在其左侧和右侧之间或侧向边缘之间的宽度。在优选实施例中，流体回路插入件(例如，100、200或300)可以比喷嘴头空腔20宽几千分之一英寸。插入件(例如，100、200或300)和空腔20可以沿着它们的轴向长度逐渐变细，在暴露的远端处较宽并且朝向插入的近端变窄。锥度可以是渐变的，或者可以实现为一个或多个彼此略微成角度的离散部分(例如，如图2中所示)。

流体振荡器在插入件(例如，100、200或300)中限定为限定流体通路的基底顶表面中的多个凹入部分。所有流体振荡器的特征被限定为在插入件或块片的顶表面中具有相等深度或变化深度的凹部或槽。当流体插入件(例如，100、200或300)完全插入壳体的狭槽或空腔中时，壳体的内部内腔限定通向空腔的开口，并且该开口与插入件的入口对准并连通，使得流入壳体入口(例如，16)中的清洗器流体或水将流入流体振荡器的相互作用腔室(例如，118、218或318)中以在其中产生振荡涡流，使得建立振荡，并且流体射流来回扫掠以产生通过出口孔口(例如，120、220或320)射出的所需喷雾130。当所选择的流体插入件(例如，100、200或300)被压入或迫入喷嘴头空腔20中时，空腔的侧壁22稍微扩展，继而沿着插入件的中间施加更高的压力。在插入件(例如，100、200或300)的顶表面中形成的振荡器基本上在插入件的边缘之间居中，并且抵靠空腔的内壁非常紧密地密封，使得形成在插入件的表面中或空腔的表面中的流体振荡器仅通过由压配合接合施加的压力就可密封。

应当指出的是，喷嘴头的空腔和流体插入件(例如，100、200或300)尽管被示出为基本上平面的，但其可以是弧形的、成角度的或以其它方式构造的，这取决于所需的喷嘴头形状和喷雾模式(例如，130)。同样，振荡器通道可以限定在插入件的顶表面和底表面中，或者限定在空腔的顶壁和底壁中。唯一的限制是，流体振荡器，无论其限定在哪个或哪些表面中，都通过在壳体空腔内的压配合施加的压力由一个或多个邻接表面密封。

根据如图2至图4c所示的本发明的第一实施例，用于产生喷雾的改进的方法和设备包括喷嘴组件，该喷嘴组件优选地具有空腔(例如，诸如具有空腔20的喷雾壳体10，如图1f中所示)，但配置成接收改进的三射流岛状部流体回路100。图2是示出改进的三射流岛状部流体振荡器100的俯视图或平面视图，其具有相互作用区域118，该相互作用区域配置成接收并作用于从第一动力喷嘴114a、第二动力喷嘴114b和第三动力喷嘴114c进入的第一射流j1、第二射流j2和第三射流j3。如图4a、图4b和图4c中所示，在振荡循环期间，中心射流j2沿中心轴线102向远侧流动，并且直接冲击到新颖的岛状部闭塞器126上，该闭塞器126向内突出到相互作用腔室118中，用于用较高粘度的流体产生精确和更均匀的振荡喷雾，如图3a中所示。

如图2中所示的本发明的流体回路100的第一实施例具有多个部分，这些部分彼此协作以作用于流动通过其中的流动流体，以产生所需的振荡喷雾130。流体从在下游或向远侧通过下面描述的部分的近端入口(总体上以112示出)，并且作为流体液滴的振荡喷雾从喉部或出口120射出，并且为了命名的目的，中心轴线或流动轴线102被定义为从供给入口110的中心延伸到喉部开口120的中心的直线。作用于在振荡器回路100内部并且通过振荡器回路100向远侧流动的加压流体的特征优选地关于中心轴线102对称地限定。

再次参考图2，改进的三射流岛状部振荡器回路100由第一内腔或动力喷嘴114a、第二内腔或动力喷嘴114b和第三内腔或动力喷嘴114c以及重构的岛状部突起126组成，这三个内腔或动力喷嘴加速从入口区域112进入相互作用腔室118向远侧流动的流体，而重构的岛状部突起126在三个动力喷嘴114a、114b、114c的中心的下游突出到相互作用腔室118中。相互作用腔室118可以被认为具有上游部分和下游部分，其中上游部分具有一对边界边缘和与这些边缘等距地间隔开的纵向中心线或中心轴线102。在所示的实施例中，可看到第一动力喷嘴114a和第二动力喷嘴114b与中心线横向间隔开并且位于相互作用腔室上游部分的每个边缘处，并且第三动力喷嘴114c近似地位于相互作用腔室上游部分的中心线上。

如图2中最佳地看到的那样，相互作用腔室118具有选定的宽度iw并且在居中的出口内腔或喉部120处向远侧或下游终止，振荡喷雾从该居中的出口内腔或喉部120排出并且限定在向下游分叉的右侧壁和左侧壁之间。喉部120围绕中心线102名义上对称地限定，并且优选地限定具有选定的横向喉部宽度tw的矩形内腔。在相互作用腔室118内，岛状部126在中心线102上的第三动力喷嘴114c的紧下游间隔开，并且具有基本上平面的横向远侧岛状部壁段，其具有选定的横向岛状部宽度iw。每个动力喷嘴沿着具有选定的流动轴线角度的选定的动力喷嘴流动轴线产生流动，并且具有选定的动力喷嘴宽度pw，其产生最初沿着选定的动力喷嘴的流动轴线居中的相应的瞄准流体射流j1、j2、j3。横向间隔开的第一动力喷嘴114a和第二动力喷嘴114b产生第一流体射流j1和第二流体射流j2，其在射流交叉点jl处以选定的钝角射流交叉角ja在岛状部126下游或远侧的相互作用区域中相交。射流交叉角“ja”具体限定为“钝角”，因为它大于直角(或90度)但小于180度。通过试验和评估开发原型，申请人已经发现，当所选的钝角射流交叉角ja在100度至140度的范围内时，该流体回路的性能是最好的。在所示的实施例中，ja为110度。如图2和图4a至图4c中所示，可看到岛状部126被配置在横向间隔开的外侧动力喷嘴或第一动力喷嘴114a和第二动力喷嘴114b的远侧或下游。

申请人已经发现，通过适当地加压、定向和缩放这些元件，能够产生改善的涡流，所述涡流以允许这些涡流以更均匀的方式从喉部扫掠出的方式向远侧行进到岛状部126的后面或下游，使得涡流交替地靠近喉部的右侧壁，然后靠近其左侧壁。改进的三角形形状和位置已被选择为对于岛状部126而言的优选实施例。基本上三角形的岛状部126被定向成使得其一个点面向来自中心动力喷嘴114c的流体射流j3的迎面流动，如图4a至图4c中最佳可见到的那样。

在流体振荡器回路100中，第一孔口114a、第二孔口114b和第三孔口114c被限定在相互作用腔室的相对的左侧壁和右侧壁与流体不可透过的第一弯曲横向壁段140和流体不可透过的第二弯曲横向壁段150之间，其中第一弯曲横向壁段140提供第一凹入壁表面142，该第一凹入壁表面限定具有选定半径的第一圆柱形壁段，以及第二弯曲横向壁段150提供第二凹入壁表面152，该第二凹入壁表面限定具有第二选定半径的第二圆柱形壁段，所述第二选定半径基本上等于所述第一凹入壁表面的选定半径。第一凹入壁表面142和第二凹入壁表面152限定横向偏移的圆柱形壁段，其配置成接收和容纳在相互作用腔室118内形成、生长和移动的横向偏移的流体涡流(例如参见图4a和图4c)。

三个流体射流j1、j2、j3使得涡流在相互作用腔室118内以在图4a、图4b和图4c中顺序地示出的双稳态周期性振荡循环中形成和移动。当中心射流j3在相互作用腔室的向上突出的岛状部126的每一侧上交替并且交替地流出或产生横向间隔开的(例如，左侧和右侧)涡流时，双稳态振荡循环开始。最初，如图4a中所示，中心射流j3在岛状部的一侧(即，左侧)上，导致在该左侧上的大涡流lv。左侧涡流lv部分地阻挡或抑制从左侧孔口114a流出的左侧射流j1，导致(a)在岛状部126的上游和邻近右侧孔口114b处开始右侧涡流；以及(b)右侧射流j2主导离开出口孔口或喉部内腔120的输出射流，由此限定横向限定流体喷雾130的扇形形状的最左端或边缘。此时，左侧涡流和右侧涡流都在腔室118内向远侧移动并且中心射流j3被横向移位或被迫开始朝向岛状部126的相对侧(即，右侧)移动。

在该过渡阶段(如图4b中所示)期间，来自出口孔口120的喷雾的输出射流横向移动并穿过喷雾扇形的中心。当中心射流横向移动到岛状部126的右侧时(如图4c中所示)，来自出口孔口120的射流喷雾瞄准在其最右端。该振荡循环以相对高的频率(高达300hz，这取决于尺寸和操作压力/流率)重复。

第一射流j1、第二射流j2和第三射流j3使得涡流在双稳态周期性振荡循环中在相互作用腔室118内横向和向远侧地形成和移动，当中心射流j3开始在向上突出的岛状部126的左侧和右侧(或横向相对侧)上交替时开始双稳态周期性振荡循环，中心射流j3开始在向上突出的岛状部126的左侧和右侧(或横向相对侧)上交替导致中心射流j3交替地流出或产生向远侧移动的横向间隔(例如，左侧和右侧)的涡流。作为该振荡引发方法的结果，增强的三射流岛状部流体回路100产生具有冷的、粘性流体的改进的喷雾以及在给定喷嘴组件的喷雾扇形角内产生更均匀的喷雾模式。喷雾性能如图3a中的实线所示，图3a示出在喷雾模式的扇形上总喷雾的单元体积百分比(对于选定的喷雾扇形角而言，参见例如图1c和图1e)。每个单元的所得喷雾体积从总体积的约1.6％变化到总体积的约2.2％，这比由申请人的现有技术反馈式振荡器(点线)或蘑菇形振荡器(短划线)产生的喷雾均匀得多。

根据本发明的方法，对于改进的三射流岛状部的动力喷嘴114a、114b和114c而言，存在至少两种不同的、非显而易见的且令人惊奇地有效的配置：

a)对于基本上均匀的喷雾模式而言，所有三个动力喷嘴114a、114b和114c在内腔面积(例如，矩形横截面面积的宽度和深度)上基本相等。这导致在扇形喷雾上的均匀喷雾分布(如图3a中所示)。

b)或者，对于端部量多的喷雾模式而言，侧动力喷嘴(类似于114a、114b)的内腔面积相等并且略大于中心动力喷嘴(大于114c)(例如，其中所有三个动力喷嘴的深度相等)。这导致在喷雾扇形的边缘处的稍微更多的流体(如图3b的点线所示)。

如上所述，如图1中所示的射流交叉角ja在100度至140度的范围内。申请人已经在90度至180度的范围内进行了测试，并且发现ja应当在100度至140度的范围内(优选110度)，以最佳地执行上述配置。先前(在申请人的在先专利7,472,848和7,651,036中)，射流角不是钝角，而是180度的“直线”角，这意味着来自左侧动力喷嘴和右侧动力喷嘴的射流从动力喷嘴开口直接彼此瞄准，这些动力喷嘴开口在岛状部24的远侧或下游(例如参见在先专利7,472,848的图10和图11以及在先专利7,651,036的图5a至图13(在此复制为图1g至图1q))。申请人的开发工作和试验最终导致发现本发明的改进的性能要求涡流产生机制与申请人在先的几何结构以不同的方式工作，并且要求在岛状部的上方或上游提供更多的“涡流产生”区域。这就是为何第一孔口114a、第二孔口114b和第三孔口114c被限定在相互作用腔室的相对的左侧壁和右侧壁与倒置碗形的流体不可透过的第一弯曲横向壁段140和流体不可透过的第二弯曲横向壁段150之间的原因。第一凹入壁表面142限定第一圆柱形壁段并且提供在岛状部126的上游或上方在岛状部126左侧的第一或左侧涡流产生区域。第二凹入壁表面152限定第二圆柱形壁段并提供在岛状部126的上游或上方在岛状部126右侧的镜像或右侧涡流产生区域。第一凹入壁表面142和第二凹入壁表面152限定横向偏移的圆柱形壁段，并且对称地配置的左侧涡流产生区域和右侧涡流产生区域被配置成产生并且包含在相互作用腔室118内形成、生长和移动的横向偏移的流体涡流(例如参见图4a和图4c)。

用图2至图4c所示的新颖几何结构获得的流体喷雾性能的改进包括：

1.更高的喷雾速度/更高的效率；

2.改善的冷性能；

3.改进的扇形角范围(20度到120度)—大于90度的扇形角具有高速液滴喷雾；

4.均匀的扇形分布；或可选地

5.当优选时，端部量多的分布。

如图2中最佳所示，其示出并且基本上按比例绘制了申请人的优选实施例(通过在几个试验中使用不同原型进行的开发测试发现)。三角形岛状部126在中心轴线102上横向居中，其中岛状部的近侧或向上尖端与中心动力喷嘴或第三动力喷嘴114c的中心轴向对准并指向该中心，第三动力喷嘴114c也居中于中心轴线102上。

在流体振荡器回路100中，所示的第一孔口114a、第二孔口114b和第三孔口114c被限定在相互作用腔室的相对的左侧壁和右侧壁与流体不可透过的第一弯曲横向壁段140和流体不可透过的第二弯曲横向壁段150之间，其中第一弯曲横向壁段140提供第一凹入壁表面142，该第一凹入壁表面限定具有选定半径的第一圆柱形壁段，并且第二弯曲横向壁段150提供第二凹入壁表面152，该第二凹入壁表面限定具有第二选定半径的第二圆柱形壁段，第二选定半径基本上等于所述第一凹入壁表面的选定半径。第一凹入壁表面142和第二凹入壁表面152限定横向偏移的圆柱形壁段，其配置成接收和容纳在相互作用腔室118内形成、生长和移动的横向偏移的流体涡流(例如参见图4a和图4c)。

现在转到图2中所示的实施例的细节，每个动力喷嘴(114a、114b、114c)限定具有选定的深度(“pd”)和动力喷嘴宽度(“pw”)的矩形凹槽或槽。流体振荡器100被配置成用挡风玻璃清洗流体进行喷雾，使得典型的动力喷嘴深度(“pd”)为1.3毫米(“mm”)，以及动力喷嘴宽度(“pw”)为0.55mm。限定流体回路100的流体通路和内部结构特征的构造的特征在于线性尺寸或间距，并且申请人已经发现，这些尺寸之间的关系可以根据流体喷雾应用而按比例放大或缩小，并且以动力喷嘴宽度(“pw”)的倍数表示。相互作用腔室118内的特征沿着中心动力喷嘴114c和出口孔口120之间的中心轴线102被配置在选定位置处，其居中在相互作用腔室的远端壁160内，这提供用于测量这些轴向距离的参考线。

(a)岛状部位置，isl：三角形岛状部126具有横向远端壁，该横向远端壁是平面的并且居中在中心轴线102上并面向出口孔口120。岛状部的远侧横向平面端壁以轴向间隔在近侧或上游从振荡腔室的远端壁160和在中心轴线102上的出口孔口120的中心间隔开，所述轴向间隔等于动力喷嘴宽度的4.5倍(4.5*pw)。

(b)岛状部宽度isw：远侧横向平面端壁具有被称为岛状部宽度的横向宽度，并且调整该尺寸对于增强冷性能而言是关键的。较大的岛状部宽度增加冷起动压力，这是不希望的。申请人发现合适的宽度在pw的3.3倍至3.6倍的范围内。该宽度范围也适合通过现代塑料注射模制方法制造，因为需要向内突出的岛状部突起必须足够大以用于塑料模制。

(c)岛状部高度：岛状部126以选定的高度从相互作用腔室118的空腔或内部体积的底部向上突出或向内突出到相互作用腔室118的空腔或内部体积内。岛状部的高度优选尽可能小(出于对注射模制塑料等制造部件的实际限制)，保持其对于商业上合理的制造工艺是可行的。

(d)相互作用区域宽度iw：申请人发现最优值在动力喷嘴宽度pw的12.5倍至13.5倍的范围内(优选13pw)。

(e)相互作用区域高度il：相互作用腔室118的深度或相互作用区域的高度也是限定侧壁或端壁160的相互作用腔室横向边界的向上突出的高度，该高度是是关键尺寸并且在7.5pw至8.5pw之间变化。

(f)射流交叉点jl：这是关键尺寸，并且当从振荡腔室的远端壁160和出口孔口120在中心轴线102上的中心的范围在2.5倍至3倍pw(2.5至3*pw)时观察到增强的性能。

(g)射流交叉角度ja：如上所述，当用于最外侧射流j1、j2的射流轴线在100度至140度的范围内(例如，110度(如图2、图4a至图4c中可见))时可实现最佳性能。

改进的三射流岛状部流体回路100当如图2、图4a至图4c所示配置成喉部宽度为1mm且喉部深度为1.3mm(提供矩形喷雾孔口120)时能够在22华氏度的温度以840毫升/分钟的流速加压时产生大约14m/s的喷雾速度，以产生具有60度扇形角的喷雾扇形。因为对于喷雾的给定扇形角(例如，在20度至120度的范围内)，相互作用腔室118内的特征的几何结构提供小于预期的喉部面积与动力喷嘴面积比，所以使得上述成为可能。

在所示示例中，对于60度的扇形而言，喉部面积为动力喷嘴面积的60％。相比之下，在申请人的在先专利的蘑菇形回路的情况下，喉部面积对于相同扇形角而言为动力喷嘴面积的100％。因此，对于流体回路100而言，通到喉部120的压力损失较低，这使得较高的喷雾速度成为可能。与现有技术的喷嘴相比，显示的较高的喷雾速度对于更好的动态性能(如在汽车应用中可见的克服风速的喷雾性能)而言是显著的改进。

改进的冷性能：

岛状部位置、岛状部宽度、110度的射流角(ja)和更大的涡流形成面积(可用于岛状部上游的涡流)允许流体振荡器100在较低流体压力条件下用高粘度液体开始振荡(或“开始”)。在甲醇和水以50-50组成的清洗液溶液中，在3psi和更高的压力下实现具有全扇形角(例如60度)的喷嘴喷雾模式。申请人还发现了对于较小的岛状部宽度值而言的改进的冷性能。这些特征的组合提供比先前实施例更好的冷性能。

流体喷雾液滴的分布：

现在转到图3a和图3b，示出了测量的喷雾性能图表(喷雾扇形的体积分布(扇形角为60度))，其中y轴表示占总体的单元体积％，以及x轴是单元编号。使用流体回路100的喷嘴组件的性能以图3a的实线示出，并且显示出更均匀的分布，这意味着在使用时，该喷嘴组件比现有技术的喷嘴更均匀地在其扇形角上分散所喷雾的液体。这种性能显然比反馈式流体类型或蘑菇形流体类型的流体喷嘴更均匀。

图3b示出(如在图例的右侧上所示的点划线轨迹)绘制的另一个改进的三射流岛状部流体振荡器的测量的喷雾性能，其被配置用于如上所述的端部量多的喷雾模式实施例(具有如对于选项2所述的较大内腔面积的动力喷嘴114a和114b，其具有较小的内腔中心动力喷嘴(例如，114c))。

返回到图4a至图4c，用于在流体振荡器100中产生和保持振荡喷雾的工作机制被示出为一系列凝固的瞬间，这些瞬间示出振荡循环中涡流的位置和尺寸。根据本发明的方法，当中心射流(“j3”)向远侧流动并且交替地在岛状部126的相对的左侧和右侧上流动并且交替地流出如图所示的涡流时，产生用于三射流双稳态振荡器100的振荡循环。在图4a中，中心射流在左侧上，而大的涡流lv也在左侧。该涡流lv阻挡或抑制左侧射流j1，导致右侧射流j2主导离开喉部内腔120的输出射流，然后其扫掠到喷雾器130的扇形角的最左端。随着振荡循环的进行，中心射流开始向岛状部的右侧移动。在该阶段期间，输出射流穿过从喉部内腔120射出的扇形的中心。在图3c中，中心射流在岛状部的右侧，以及输出射流在其扇形的最右端。该循环以相对高的频率(高达300hz，这取决于尺寸和操作压力/流率)重复。

广泛地而言，用于控制本发明的三射流双稳态振荡器100中的流体的方法需要流体振荡器(例如，100、200或300(下面描述))在流过其中的加压流体上操作，以产生为流体液滴振荡喷雾形式(例如，130、330)的排出流，其中振荡器包括：用于加压流体的入口(例如，可选地包括过滤柱122阵列的填充区域112)，而加压流体然后流入第一动力喷嘴114a、第二动力喷嘴114b和第三动力喷嘴114c，每个动力喷嘴具有底部和侧壁，所述底部和侧壁被配置成限定文丘里形锥形内腔，以加速该加压流体的运动，从而形成从每个所述动力喷嘴流出的流体的第一射流、第二射流和第三射流，其中每个动力喷嘴的产生的射流沿着选定的射流轴线对准。流体振荡器限定流体连通路径，其连接入口112和第一动力喷嘴、第二动力喷嘴和第三动力喷嘴并允许流体在入口112和第一动力喷嘴、第二动力喷嘴和第三动力喷嘴之间流动，以及该流体连通路径具有边界表面，该边界表面包括一对侧壁以限定相互作用腔室118，该相互作用腔室118与第一动力喷嘴、第二动力喷嘴和第三动力喷嘴流体连通并且接收来自第一动力喷嘴、第二动力喷嘴和第三动力喷嘴的第一射流、第二射流和第三射流。相互作用腔室118具有底部，振荡喷雾从其排出的出口孔口120，以及向上或向内突出的岛状部突起126，该岛状部突起限定从腔室118的底部向上突出并且放置在射流轴线的交叉点处的第一岛状部壁段、第二岛状部壁段和第三岛状部壁段，使得该岛状部126由来自第一动力喷嘴、第二动力喷嘴和第三动力喷嘴的第一射流、第二射流和第三射流(如图4a、图4b和图4c中可见)冲击。岛状部126从相互作用腔室118内的出口孔口120间隔开，但是优选地沿着共同的纵向对称轴线与相互作用腔室118内的出口孔口120对准。

t形岛状部三射流流体

在图5a和图5b中示出了两个附加的实施例，从图5a的实施例开始，t形岛状部三射流振荡器回路200由第一动力喷嘴214a、第二动力喷嘴214b和第三动力喷嘴214c组成，其中第一动力喷嘴214a、第二动力喷嘴214b和第三动力喷嘴214c将来自入口区域212的流体加速到相互作用腔室218内，并且t形岛状部突起226在第三动力喷嘴214c的中心下游突出到相互作用腔室218内。相互作用腔室218可被认为具有上游部分和下游部分，其中上游部分具有一对边界边缘和与这些边缘等距间隔开的纵向中心线或中心轴线。在所示的实施例中，可看到第一动力喷嘴214a和第二动力喷嘴214b与中心线横向间隔开并且位于相互作用腔室的上游部分的每个边缘处，并且第三动力喷嘴214c大致位于相互作用腔室的上游部分的中心线或中心对称轴线上。

相互作用腔室218具有选定的宽度iw并且在位于居中的出口内腔或喉部孔口220处向远侧或下游终止，振荡喷雾从该中心内腔或喉部孔口220排出并且限定在向下游分开的右侧壁和左侧壁之间。喉部孔口220是围绕中心线名义上对称地限定的并且限定具有选定的横向喉部宽度tw的矩形内腔。t形岛状部226位于中心动力喷嘴214c的紧下游，该中心动力喷嘴214c位于相互作用腔室218的中心线上，并且具有选定的横向岛状部宽度iw。每个动力喷嘴沿着具有选定流动轴线角度的选定动力喷嘴产生流动并具有选定的动力喷嘴宽度pw，其产生最初沿着选定的动力喷嘴流动轴线居中定位的射流。横向间隔开的第一动力喷嘴214a和第二动力喷嘴214b产生第一流体射流和第二流体射流，该第一流体射流和第二流体射流在射流交叉点jl处以及以选定的射流相交角ja在岛状部226的下游或远侧的相互作用区域中相交。

在流体振荡器回路200中，示出第一孔口214a、第二孔口214b和第三孔口214c限定在相互作用腔室的相对的左侧壁和右侧壁与流体不可透过的第一弯曲横向壁段240和流体不可透过的第二弯曲横向壁段250之间，其中第一弯曲横向壁段240提供第一凹入壁表面242，该第一凹入壁表面限定具有选定半径的第一圆柱形壁段，以及第二弯曲横向壁段250提供第二凹入壁表面252，该第二凹入壁表面限定具有第二选定半径的第二圆柱形壁段，所述第二选定半径基本上等于所述第一凹入壁表面的选定半径。第一凹入壁表面242和第二凹入壁表面252限定横向偏移的圆柱形壁段，其配置成接收和容纳在相互作用腔室218内形成、生长和移动的横向偏移的流体涡流。

与上面的流体回路100一样，申请人已经发现，通过对振荡器200的流体回路元件进行适当的加压、定向和缩放，人们能够在岛状部226之前和之后产生改善的涡流，其以更均匀的方式从喉部扫掠出，使得涡流交替地靠近喉部的右侧壁，然后靠近其左侧壁。t形岛状部的形状和位置已被选择为岛状部226的优选实施例。t形岛状部226被定向成使得其一个点面向来自中心动力喷嘴214c的向远侧流动的迎面而来的流体，其沿着中心轴线202对准，如图5a中最佳可见。

接下来转到图5b、图6b和图6c，另一个t形岛状部三射流振荡器回路300由第一动力喷嘴314a、第二动力喷嘴314b和第三动力喷嘴314c组成，其中第一动力喷嘴314a、第二动力喷嘴314b和第三动力喷嘴314c将流体从入口区域312加速到相互作用腔室318中，并且t形岛状部突起326在第三动力喷嘴314c的中心下游突出到相互作用腔室318内。相互作用腔室318可以被认为具有上游部分和下游部分，上游部分具有一对边界边缘和从这些边缘等距间隔开的纵向中心线或中心轴线。在所示的实施例中，可看到第一动力喷嘴314a和第二动力喷嘴314b从中心线横向间隔开并且位于相互作用腔室的上游部分的每个边缘处，并且第三动力喷嘴314c大致位于相互作用腔室的上游部分的中心线或中心对称轴线上。

相互作用腔室318具有选定的宽度iw，并且在居中的出口内腔或喉部孔口320处向远侧或下游终止，振荡喷雾从该居中的出口内腔或喉部孔口320排出并且限定在向下游分开的右侧壁和左侧壁之间。喉部孔口320是围绕中心线名义上对称地限定的并且限定具有选定的横向喉部宽度tw的矩形内腔。t形岛状部326位于中心动力喷嘴314c的紧下游，其位于相互作用腔室318的中心线上并且具有选定的横向岛状部宽度iw。每个动力喷嘴沿着具有选定的流动轴线角度的选定的动力喷嘴流动轴线产生流动，并且具有选定的动力喷嘴宽度pw，其产生最初沿着选定的动力喷嘴流动轴线居中定位的射流。横向间隔开的第一动力喷嘴314a和第二动力喷嘴314b产生第一流体射流和第二流体射流，该第一流体射流和第二流体射流在射流相交点jl处以及以选定的射流相交角ja在岛状部326的下游或远侧的相交区域中相交。图5a和图5b中所示的流体振荡器几何结构在操作上类似，但是在图5b中示出的岛状部326比如图5a中所示的岛状部226大并且更加“易于塑料注射模制”。

在流体振荡器回路300中，示出第一孔口314a、第二孔口314b和第三孔口314c限定在相互作用腔室的相对的左侧壁和右侧壁与流体不可透过的第一弯曲横向壁段340和流体不可透过的第二弯曲横向壁段350之间(例如，如图6b中所示)，其中第一弯曲横向壁段340提供第一凹入壁表面342，该第一凹入壁表面限定具有选定半径的第一圆柱形壁段，以及第二弯曲横向壁段350提供第二凹入壁表面352，该第二凹入壁表面限定具有第二选定半径的第二圆柱形壁段，所述第二选定半径基本上等于所述第一凹入壁表面的选定半径。第一凹入壁表面342和第二凹入壁表面352限定横向偏移的圆柱形壁段，其配置成接收和容纳在相互作用腔室318内形成、生长和移动的横向偏移的流体涡流。

现在转到图6b和图6c，通过适当地加压、定向和缩放这些元件，人们能够在岛状部326的上游或近侧(在前面)和下游或远侧(在后面)产生改善的涡流，并且那些移动的涡流以更均匀的方式从喉部320扫掠出，使得涡流交替地靠近喉部的右侧壁，然后靠近其左侧壁。t形岛状部的形状和位置被选择作为岛状部326的优选实施例。基本上t形的岛状部326具有终止于左侧壁和右侧壁端部或点的横向突出的横向壁段以及向近侧突出的轴向对准的壁段，所述向近侧突出的轴向对准的壁段在近侧终止于面向来自中心动力喷嘴314c的向远侧流动的流体的壁端或点内，如图6b和图6c中最佳所示。图5a和图5b的流体回路的目的是改进以进一步“启动”和冷性能。通常，目标是在0°f(其中液体粘度>20cp)对于乙醇的50-50混合物将喷嘴压力降低到17psi以下。所示的设计将提供这种性能或更好的性能。另外，喷雾230和330以及来自出口孔口(例如220、320)的喷雾边缘更加齐整(即，测试显示在喷雾边缘处的更多液体体积，导致更清晰的扇形外观)。而且，喷雾振荡更有效，因此对于给定的ta(throatarea，喉部面积)/pa(powernozzlearea，动力喷嘴面积)之比，对于喷雾230和330而言的喷雾扇形角更高。

图5a和图5b的流体振荡器实施例200和300的主要特征是改进的t形岛状部形状，其导致对于冷温度和较高粘度的流体有更好的启动(其是特征化的且具有更好的“冷性能”)。通过设计更好的振荡启动或开始来获得这种改进。参考图6a(其示出如图2所示和上述的改进的三射流岛状部振荡器100)和图6b和图6c(其示出本发明的提出的t形岛状部形状)，振荡器100的三角形岛状部126(等腰三角形)对于稀释至中等粘度(例如<15cp)的水而言性能良好，但是对于高粘度(例如>20cp)的液体而言较困难并且可能难以开始进行振荡。申请人发现该问题后，将岛状部的形状修改为倒t形配置226、326(但是具有与等腰三角形岛状部126相同的横向宽度或底边尺寸isw)，申请人然后观察到对于高粘度液体的更好性能。例如，用如图2和图6a中所示的流体振荡器100进行喷雾，需要大于25psi的流体压力以产生用于在0f适于含乙醇混合物的喷雾流体的扇形喷雾，而t形岛状部流体振荡器200、300在显著更低的流体压力下操作(例如，对于相同的乙醇混合物而言小于17psi)。振荡引发方法类似于上述，并且如图4a至图4c中所示。例如，图6a示出在相互作用腔室318内到振荡器100的三角形岛状部126上的对称的(单稳态，非振荡)流场(如上所述)，以及图6b示出用于更新的t形岛状部振荡器300的瞬时对称流场。图6c示出适于更新的t形岛状部振荡器300的振荡流场。

对于高粘度的液体而言，由于降低的雷诺数，流动具有对称的强烈倾向，导致直线流作为输出(无振荡射流)，如图6a和图6b中所示，并且当振荡器达到非振荡状态时候，喷嘴组件将不能提供所需的喷雾模式。

根据本发明的方法，对于t形岛状部的动力喷嘴314a、314b和314c而言存在至少两种不同且令人惊奇地有效的配置：

a)对于基本均匀的喷雾模式而言，所有三个动力喷嘴314a、314b和314c在内腔面积(例如，矩形横截面积宽度和深度)上基本相等。这导致喷雾扇形上的均匀喷雾分布(类似于图3a中所示)。

b)或者，对于端部量多的喷雾模式而言，侧动力喷嘴(类似于314a、314b)的内腔面积相等并且略大于中心动力喷嘴(大于314c)(例如，其中所有三个动力喷嘴的深度相等)。这导致在扇形喷雾的边缘处稍微更多的流体(类似于图3b中的点线图所示的流体)。

在现有技术的振荡器中以及甚至对于本发明的一些早期原型(例如，具有三角形岛状部126，如图2和图6a中所示)而言，发现不希望的单稳态导致当中心流体射流平滑地分裂成围绕岛状部(例如，如图1j中所示的34)的两个流时，出口喷雾130停止横越(意味着振荡停止)。

本发明的较新实施例通过下述来解决该问题，即通过提供(例如，在t形岛状部226、326中)第一l形岛状部壁段或内部角形凹穴和第二l形岛状部壁段或内部角形凹穴，其配置成接收来自中心射流(“j3”)的流动并且作为响应，在由倒置的t形岛状部326限定的相对的左侧内部角形壁段和右侧内部角形壁段中产生非常小的反向旋转的第一岛状部凹穴涡流ivccw和第二岛状部凹穴涡流ivcw(例如参见图6b)。当中心射流(“j3”)围绕岛状部分裂时，建立反向旋转的第一微涡流和第二微涡流。随着压力(和流量)增加，这些反向旋转的微涡流ivccw和ivcw变得更强和更大。结果，增加了不稳定性，并且来自中心动力喷嘴314c的中心射流j3将不再维持围绕岛状部326的对称流动。来自中心射流的流体流然后将被迫切换到岛状部的一侧，如图6c中所示，并且建立振荡流场和喷雾330。

在t形岛状部流体振荡器300中强制启动振荡所需的加压流体流动压力被称为“切换压力”，并且如前所述，振荡器300的切换压力小于17psi，这是显著的改进，优于现有技术所需的切换压力以及甚至优于切换压力超过25psi的较早原型(例如，如图2和图6a中所示的100)。

t形岛状部流体振荡器200和300的其它特性类似于上面针对改进的三射流岛状部流体振荡器100所述的特性。具体地：

相互作用区域宽度iw：申请人发现最优值在动力喷嘴宽度pw的12.5倍至13.5倍的范围内(优选13pw)；

相互作用区域高度il：这是一个关键的尺寸，并且在7.5pw至8.5pw之间变化；

射流交叉点jl：这是一个关键的尺寸，并且在2.5pw至3pw之间变化；

射流交叉角ja：如上所述，当最外侧射流ja的射流轴线在100度至140度的范围内并且优选为约110度(如图6b和图6c中所示)时实现最佳性能；以及

改进的喷雾速度：回路300能够具有约14m/s的喷雾速度。因为对于给定的扇形角度而言该特定的几何结构导致较小的喉部面积与动力喷嘴面积之比，使得上述能够实现。

将理解的是，提供改进的喷嘴组件和改进的流体振荡器回路(例如，100、200、300)，其在加压流体上操作以产生流体液滴的振荡喷雾，并且振荡器将来自第一动力喷嘴、第二动力喷嘴和第三动力喷嘴(例如，114a、114b、114c)的流体射流瞄准到相互作用腔室(例如，118)内并朝向限定第一岛状部壁段、第二岛状部壁段和第三岛状部壁段的向上突出的岛状部突起(例如126)。每个动力喷嘴具有选定的矩形内腔面积和宽度(“pw”)。岛状部与相互作用腔室远端处的出口孔口(例如，120)间隔开并且沿着公共轴线(例如，102)与该出口孔口对准，该相互作用腔室限定出具有在7.5pw至8.5pw范围内的轴向长度il的相互作用区域。最外侧的射流(例如，114a、114b)沿着越过岛状部在射流交叉点jl处相交的轴线以100度至140度的钝角瞄准，射流交叉点jl与孔口间隔开等于2.5pw至3pw的距离。相互作用腔室的上游端由横向偏移的第一凹入壁碗状表面和第二凹入壁碗状表面(例如，142、152)限定，该第一凹入壁碗状表面和第二凹入壁碗状表面限定左侧涡流产生区域和右侧涡流产生区域，使得流体射流转向涡流可交替地形成，然后向远侧位移以在流体被泵送通过时在相互作用腔室内横向地引导流体射流，从而可靠地产生和保持横向振荡喷雾扇形，该横向振荡喷雾扇形从出口孔口突出到喷雾(例如，130、230、330)中，该喷雾具有20度至120度范围内的选定扇形角并具有上述改进的喷雾速度。

已经描述了新颖的且改进的喷嘴配置和方法的优选实施例，据信根据本文所述的教导，本领域技术人员可以得出其它变型、变化和改变。因此，应当理解的是，所有这样的变型、变化和改变应被认为落入如所附权利要求中阐述的本发明的范围内。