流体扫描器喷嘴和采用它的喷流单元的制作方法

文档序号:17129725发布日期:2019-03-16 01:01阅读:192来源:国知局
流体扫描器喷嘴和采用它的喷流单元的制作方法

本申请是2016年5月3日提交的题为“scannernozzleaimstructureandmethod,aimedscannernozzlearrayandmethod”的美国临时申请no.62/330,930的非临时申请并要求其优先权,其公开内容通过引用以其整体并入本文中。

本发明总体上涉及用于流控地生成期望的流体喷流形态(主要为以多个小滴喷洒的液体形态)来可靠地润湿目标区域的方法和设备。在更具体的方面,本发明涉及对流体振荡器喷嘴的增强、它们在被构造为从多个流体扫描器喷嘴生成流体小滴的多个预定制导的三维振荡喷流的喷流组件(例如,淋浴头)中的用途、以及制造这种组件的方法。



背景技术:

在现有技术中已知设计作为生成由被周期性地偏转的液体射流得到的液体小滴的喷流形态的喷嘴的流体振荡器,以及采用多个这种流体振荡器的喷嘴组件和将这种流体振荡器的几何结构集成到喷嘴结构中的方法。这种设计的示例在申请人的共同拥有的在先美国专利no.4122845(stouffer等人)、6240945(srinath等人)、6948244(crockett)、7111800(berning等人)、7677480(russell等人)和8205812(hester等人)以及美国公开no.2011/0233301(gopalan等人)中找到,其中的公开内容以其整体并入本文中,以提供背景和术语参考,并允许本领域技术人员更好地理解本发明的方法和设备。

附图的图1a和1b示意性地示出了申请人的美国专利no.6938835(stouffer)公开的流体振荡器,该专利的公开内容以其整体并入本文中。该振荡器10被称为扫描器型振荡器,并且生成随机扫掠的三维喷流形态以覆盖基本上圆形的目标区域。这通过迫使处于压力下的水穿过圆柱形互动/振荡腔室11来实现,所述互动/振荡腔室被限定在纵向地间隔开的上游端部构件12与下游端部构件13之间,具有穿过其限定出的相应的轴向地对齐的入口孔眼或孔口14和出口孔眼或孔口15。更具体地,这些入口和出口孔眼各自围绕它们自己的形心是对称的,并且围绕腔室11的中心纵向轴线a对称地且同心地设置。上游端部构件12中的入口孔眼被构造为联接到处于压力下的液体(例如,水)的源p+,用于将液体的射流射出到振荡腔室中。下游端部构件中的出口孔口15将加压液体的喷流排放到大气中并且通常排放到表面的待润湿的区域上。圆柱形振荡腔室11被构造为支持圆环涡流流动模式的生成和容积振荡。更具体地,未通过出口孔口15离开的液体射流的周缘的一部分围绕射流向上游反馈,以形成围绕腔室纵向轴线a轴向地居中的三维旋涡流动模式(即,圆圈或圆环形状的旋涡流)。流动液体中的随机扰动导致圆环中的旋涡流变得在径向上不稳定,使得圆环横截面沿着腔室的一个角向部段随机地增大,并且在腔室的相对侧处在圆环截面上相应地减小。这在图1a中通过液体射流的一侧的较大椭圆和在射流的径向相对侧的相应地较小的椭圆示意性地示出。在图1b中,观察到椭圆尺寸具有反转的位置,表明在圆环的那些位置处的旋涡流的直径在某个时间点处反转。流动穿过腔室的射流将偏转离开圆环的较大直径部分,并且当如此偏转时,将导致由射流在出口孔口15处产生的喷流形态被相应地偏转。射流在腔室11中的随机振荡三维偏转导致所得振荡出口射流分解成液体小滴围绕喷流轴线的总体上锥形的形态,所述喷流轴线与腔室轴线a基本上同轴。更具体地,流出的射流相对于腔室轴线a沿横向(即,沿径向)且相对于该轴线沿角向(即,沿切向)随机地偏转,并且由于这种偏转而生成小滴的覆盖目标的预定区域的喷流形态。

申请人的在设计和制造喷嘴组件和部件中的现有研究和开发已经得到了用于生成流体或液体喷流的若干新结构和方法,所述流体或液体喷流具有适当尺寸的小滴的独特喷流形态,所述小滴朝向期望的目标区域或以预定的喷流方向以期望的小滴速度投射。这些开发进而培育了客户对更加专业的喷嘴组件和部件的要求,以解决特定问题或提供创造性喷流形态。例如,具有申请人的流体振荡器的淋浴头已经取得了一些显著的商业成功,部分地因为它们提供了令人愉悦的喷流而不需要过大的流量。

许多考虑因素涉及功能上和美学上令人愉悦的淋浴头的设计。例如,淋浴头通常包括面板,该面板被穿孔以射出处于覆盖预定大立体角的喷流形态的多个水射流;淋浴头设计过程的一部分涉及构造面板以提供期望的喷流形态。进一步,在节水设计中,较少的水用于喷淋或湿润给定区域,并且应意识到的是低流量的淋浴头能通过使水流充气而更有效地使用水。进一步,一些淋浴头被设计为是可调节的,以射出不同的喷流形态。另一个考虑因素是这样的事实,即硬水可能导致钙和镁沉积物堵塞头,降低流量并改变喷流形态。这些设计问题和许多其它问题在美国专利7,740,186(macan等人)和其中引用的现有技术中有所描述。

雨罐型淋浴头已经变得越来越流行,因为它们为使用者提供轻柔雨状喷淋形态的喷流,目标是仅用足够的压力淋湿使用者的整个身体以使其轻度畅快。对于使用者的期望感觉已经被描述为“自然降雨体验”。雨罐淋浴头从穿过面板表面限定出的出口阵列射出其轻柔的喷流形态,并且传统上安装在长鹅颈式喷淋臂上以提供头顶位置,但也可被构造为在从墙上的升高位置突出的传统支撑淋浴头式管接头上使用。雨罐淋浴头具有正面,其通常比普通淋浴头的正面更大,以便从其相应的出口射出的平行流可以提供最大的覆盖。例如,这种淋浴头可以具有带有四十(40)个或更多个喷流通道的六英寸直径面,以试图提供模拟降雨的全身淋湿喷流。所期望的效果可以表征为源自在比典型淋浴头所提供的表面积更大的表面积中的共面开口的相对均匀的喷流。

具有固定射流的固定式喷流头是所有喷流头中最简单的,实质上由水腔室或歧管和一个或更多个出口孔口组成,所述一个或更多个出口孔口射出相应的射流,其被引导以产生恒定的单或多射流形态。具有可调节出口孔口的固定式喷流头通常具有类似的结构,例外的是有可能对出口开口尺寸和/或所采用的出口的数量进行一些调节。然而,淋浴头中的这种出口射出直的射流,其持续地冲击使用者的皮肤上的实质上相同的位置,经常造成刺痛型不适。雨罐喷流头代表了通过扩大射出喷流的区域来减轻这种不适的努力;然而,所得喷流对于许多享受在身体上产生舒适但不痛苦的冲击而没有不适感的淋浴喷流的使用者来说通常过于轻柔。

流体振荡器在现有技术中已知用于通过流控地(即,不使用机械移动部分)周期性地偏转液体射流来提供广泛的液体喷流形态。不用移动部分来实现射流偏转具有的优点是,流体振荡器不经受不利地影响气动和往复式喷嘴的可靠性和操作的磨损。流体振荡器的示例可以在许多专利中找到,包括美国专利no.3,185,166(horton和bowles)、3,563,462(bauer)、4,052,002(stouffer和bray)、4,151,955(stouffer)、4,157,161(bauer)、4,231,519(stouffer)、4,508,267(stouffer)、5,035,361(stouffer)、5,213,269(srinath)、5,971,301(stouffer)、6,186,409(srinath)、6,253,782(raghu)以及6,938,835(stouffer)。这些专利中的公开内容被并入本文中用于关于流体射流能被流控地偏转的各种方式的参考和背景目的。

如在这些和其它专利中所描述的,流体振荡器能够射出振荡射流,其分解成小滴的喷流,这些小滴比来自标准淋浴头的水钻静态喷流非常更加类似降雨。不幸的是,用多个流体振荡器替换生成静态射流的若干喷嘴并不是一件小事。典型的雨罐淋浴头组件具有经由碗形水腔室或歧管被供给的多个喷嘴,所述水腔室或歧管具有中心流入口,其构造有枢转球窝接头,使得淋浴头组件能被制导。在这种情况下,由于入口的性质,歧管内的流变得高度湍流,结果是到每个出口孔口的流与到相邻出口孔口的流不同,并且到任何单个出口孔口的流随时间推移是可变的。流体扫描器喷嘴插入件也对这种湍流以及对与在壳体中密封每个插入件有关的问题敏感。因此,包含上述流体元件的传统淋浴头可能不会像预期那样喷流,因为湍流性的入口或歧管流扰乱流体振荡器的操作。

在美国公开no.2011/0233301(gopalan等人,在上文引用)中公开了一种雨罐型淋浴头,其具有用于将接收到的处于压力下的水输送到面板中的多个流体振荡器插入件的阵列的歧管。尽管该淋浴头对于大多数目的是相当令人满意的,但是该淋浴头和其它上述专利中描述的那些中的任何一个都不提供在具有变化的制导角度的单个模制件中的流体扫描器喷嘴的阵列来允许整体组合喷流形态的预定轮廓。也没有公开途径来在整个目标区域中可靠地提供更大的覆盖区域和更均匀的覆盖。最后,在现有技术中没有公开将多喷嘴扫描器阵列的排出孔口喉部侧制作在一件中的实用方法。

术语

应该明白的是,除非另有说明或根据上下文显而易见,否则如本文所使用的:

术语“轴向”、“轴向地”、“纵向”、“纵向地”等是指平行于流体装置中的互动腔室的纵向轴线延伸的维度。

术语“径向”、“侧向”、“横向”等是指从互动腔室轴线垂直地延伸的维度。

除非另有说明,否则术语“角”、“角向”、“旋转地”等是指相对于互动腔室轴线的角向维度。

术语“上方”、“下方”、“上”、“下”、“向上”、“向下”、“顶部”以及“底部”在本文中被使用来在它们出现于附图中时仅在描述部分和它们的位置时起到方便,并且不应被解释为限制本发明及其部分的位置和取向部分。

如本文所用的,术语“形心”是指二维物体比如孔口的几何中心。



技术实现要素:

本发明的流体扫描器喷嘴通过提供出口孔口构造来克服上述困难,所述出口孔口构造允许喷嘴设计者实现在流体淋浴头中具有特定效用的不同地且选择性地制导扫描喷流。扫描器喷嘴的几何结构及其制造方法允许使用最少的部分并且在部分之间提供经济且有效的密封。更具体地,多个扫描器喷嘴或其部分可以在简单的打开和闭合工具中被模制为扫描器阵列中的一件,其中各个喷嘴被构造为使它们各自的喷流构造被预定地制导,以从阵列实现期望的整体喷流形态。仍然更具体地,阵列中的扫描器喷嘴的出口孔口或“喉部”部分被模制具有适当的制导构造作为一件。横跨阵列的喷嘴制导角度变化允许这样的喷嘴组件,其能够可靠地生成在整个目标区域中具有较大覆盖区域和更均匀的小滴覆盖的喷流。制导或偏转喷流的该方法的特定优点是,当模制扫描器阵列时,垂直于模具的牵拉的非常简单的关闭被维持在阵列中的所有扫描器上。当制造甚至是单个制导扫描器喷嘴出口孔口几何结构时,这也是一个优点,尽管没那么大。

根据本发明,提供不对称或偏轴出口孔口或喉部,以预定地引导或制导总体上锥形的扫描器喷嘴输出喷流。在一个公开的实施例中,从总体上锥形的出口喷流形态的中心线的喷嘴腔室轴线起的发散角度大约是不对称出口孔口与腔室轴线之间的最大角度的三分之一。

根据本发明的一个方面,扫描器喷嘴入口孔口围绕腔室轴线对称地限定,但是其出口孔口不是的,从而限定“制导”孔眼或喉部。出口孔眼的所需不对称性可以由以下情况获得:它围绕其形心不对称且形心设置在腔室轴线上;或围绕其形心对称且形心横向地偏离腔室轴线;或两者。

根据本发明,流体扫描器喷嘴的阵列的出口部分可以被模制在单个模制件中,由此不同的各个扫描器喷嘴可具有不同的相应制导角度。横跨阵列的制导角度变化允许这样的喷嘴组件,其能够可靠地生成在整个目标区域中具有较大覆盖区域和更均匀喷洒的流体小滴覆盖的喷流。

根据本发明的一个方面,以上结合图1a和1b描述的类型的流体扫描器振荡器被修改为使得其出口孔口相对于腔室轴线是不对称的。这种不对称性可以源于:孔口周缘围绕其自身的形心不对称同时设置在腔室轴线上或围绕腔室轴线设置;或孔口形心横向地偏离腔室轴线;或两者。在优选实施例中,不对称性通过孔口的周缘围绕孔形心不对称来提供。在任何情况下,不对称性导致沿横向和沿角向偏转的出口射流被重新引导达由特定不对称性确定的程度。因此,总体上锥形的扫描喷流形态的轴线从腔室轴线偏斜或偏转,从而允许喷流通过孔口几何结构根据需要被制导。本发明的扫描器振荡器包括互动腔室,其可以具有各种各样的构造中的任一种以产生期望的喷流形态,并且在一优选实施例中,是球形的或者由两个球形区段在它们的基部处接合而形成。同样在优选实施例中,不对称出口孔口周缘呈向下游方向会聚的轴向上短(即,相对于腔室的轴向长度较短)的截头锥体的形式。

根据本发明的另一方面,多个修改的扫描器振荡器喷嘴以阵列的形式部署在喷流单元比如淋浴头中。喷嘴的设计制导角度和它们在阵列中的位置允许喷流单元设计者预先选择期望的整体喷流形态。由制导扫描器喷嘴的阵列提供的给定喷流形态可以通过比射出平行静态流的常规喷流头所需的开口数量更少的喷嘴生成。结果,具有制导扫描器喷嘴的喷流头可以小于常规喷流头,并且由于使用较少的喷嘴,覆盖给定目标所需的水量较少。

在本发明的另一方面,流体扫描器喷嘴包括被纵向地限定在上游壁与下游壁之间并且被横向地环绕的互动腔室。上游壁具有被限定在其中的入口开口,用于接收加压液体并将其作为射流沿着腔室纵向轴线输送到腔室中。下游壁具有被限定在其中的出口孔口,用于将来自腔室的液体喷流射出到环绕喷嘴的周围环境中。为了允许从腔室轴线制导或偏斜出口喷流形态,出口孔口可以具有相对于腔室轴线不对称地设置的周缘。入口开口和出口孔口可以沿着腔室轴线至少部分地沿纵向对齐,并且出口孔口可以具有从腔室向外会聚并且围绕腔室轴线不对称地设置的总体上截头锥体形的构造。

上文所描述的改进的流体扫描器振荡器在各种各样的应用中具有效用,并且可以作为单独的振荡器或作为振荡器的组合使用。上述振荡器的喷流生成组件不限于淋浴头;相反,其可用于为任何类型的喷流器应用提供设计的喷流。

本发明的上述和又再一些特征和优点将在考虑其在本文中给出的特定实施例的定义、描述和描述性图后变得显而易见。在下面的详细描述中,各个图中的相似附图标记用于表示相似的部件和元件,并且相似的术语用于指代若干实施例中的类似或相应的元件。虽然这些描述涉及本发明的具体细节,但是应当理解的是,鉴于以下描述,变型可以且确实存在并且对于本领域技术人员将是显而易见的。

附图说明

图1a是现有技术流体扫描器式振荡器的示意图,示出了在其操作期间的一个状态。

图1b是图1a的振荡器的示意图,示出了在其操作期间的另一状态。

图2是示出本发明的流体扫描器振荡器的操作的纵截面中的示意图。

图3是图2的本发明的一个流体扫描器振荡器实施例的纵截面中的透视图。

图4a是本发明的扫描器振荡器的另一实施例的底部部分的平面中的俯视图。

图4b是图4a的扫描器振荡器的纵截面中的视图。

图5a是本发明的扫描器振荡器的另一实施例的底部部分的平面中的俯视图。

图5b是图5a的扫描器振荡器的纵截面中的视图。

图6a是本发明的扫描器振荡器的仍另一实施例的底部部分的平面中的俯视图。

图6b是图6a的扫描器振荡器的纵截面中的视图。

图7是本发明的淋浴头的从下方透视的视图。

图8是采用部分地模制到淋浴头面板中的本发明的流体扫描器振荡器的图7的淋浴头的实施例的纵截面中的分解视图。

图9是图8的淋浴头面板的纵截面中从下方的局部透视图,示出了模制到面板中的本发明的流体扫描器振荡器的底部部分。

图10a是本发明的流体扫描器振荡器的又另一实施例的底部部分的平面中的俯视图。

图10b是图10a的流体扫描器振荡器的纵截面中的视图。

图11a是本发明的流体扫描器振荡器的再一实施例的底部部分的平面中的俯视图。

图11b是图11a的流体扫描器振荡器的纵截面中的视图。

图12a是本发明的流体扫描器振荡器的又再一实施例的底部部分的平面中的俯视图。

图13是采用图3所示类型的流体扫描器振荡器的本发明的淋浴头的另一实施例的纵截面中的分解视图。

具体实施方式

下面给出的具体尺寸仅作为特定实施例的示例,以帮助理解所示出的结构;这些尺寸不应被解释为限制本发明的范围。

特别参考附图的图2,流体扫描器振荡器20包括基本上为球形构造并且具有纵向轴线a的互动腔室21。入口管腔22优选地围绕轴线a同心地设置,并且通常连接到加压液体源,以将液体的射流输送到腔室的上游端部中。与入口管腔基本上径向相对的是出口孔口或孔眼23,其用于将液体射流通过被限定为腔室壁的外表面中的凹部并从孔口23发散的短环形套圈区域24射出到环绕的周围环境。

出口孔口23的周缘被构造为不规则的锥形截头锥体,其从腔室的下游端部沿下游方向会聚,且腔室轴线a穿过其中。出口孔口23的终端是具有可忽略轴向长度的沿角向连续的边缘,而不是具有有限轴向长度的管腔或通道。孔口23的周缘的会聚角度沿角向变化(即,取决于周缘位置),使得其围绕其自身的形心并围绕轴线a不对称地设置。在示出的实施例中,孔口23相对于轴线a的最大会聚角度φ大约为49°,并且在图2中显示在轴线的左侧;会聚角度在附图中轴线右侧的径向相对的位置处最小,约为1°。

如上文结合图1a和1b中所示的扫描振荡器所描述的,未通过出口孔口23离开的液体射流的周缘的一部分随射流向上游反馈,以形成围绕腔室轴线a轴向地居中的三维旋涡流动模式(即,圆圈或圆环形状的旋涡流)。流动液体中的随机扰动导致圆环中的旋涡流变得在径向上不稳定,使得圆环横截面沿着其不同的角向截面随机地增大,并且在腔室的相应相对侧处在圆环截面上相应地减小。流动穿过腔室和圆环的射流将偏转离开圆环的较大直径部分,并且当如此偏转时,将导致由射流在出口孔口23处产生的喷流形态被相应地偏转。射流在腔室21中的随机振荡偏转导致所得振荡出口射流分解成液体小滴围绕喷流轴线的总体上锥形的形态,所述喷流轴线在不存在出口孔口23的不对称性的情况下,将与腔室轴线a基本上同轴。然而,由于孔口不对称,从腔室20排出的扫描喷流形态的轴线x相对于轴线a偏斜(即,喷流形态经历偏转)达角度θ,其由孔口构造和相对于轴线a的横向位置确定。此外,锥形喷流形态变得不对称,如附图中示出的偏转喷流形态的名义边界线y所示。

应该指出的是,获得所选制导对于出口孔口相对于其横向尺寸的轴向长度是敏感的。如果喉部长度太短,则将无法可靠地实现喷流制导角度。如果喉部角度太长,则输出喷流的锥体角度将减小。另外,必须考虑图2所示的特定示例中的扫描器出口孔口的进入角度(即,49°+1°=50°):如果进入角度太小,则喷流的锥体角度将减小;如果进入角度太大,则可能无法实现输出喷流的期望制导角度。作为成功测试的实施例中的尺寸的示例,出口喉部的轴向长度范围为0.010英寸到0.020英寸,并且下游喉部端部的直径范围为0.039英寸到0.044英寸。为了实现不同的偏斜或制导角度,不对称地会聚的喉部壁相对于腔室轴线的角度在一个实施例中沿其周缘在19°与31°之间变化,在另一实施例中在49°与1°之间变化,在再一实施例中在13°与37°之间变化,在又再一实施例中在1°与14°之间变化。

根据出口孔口23的不对称性重新引导喷流形态轴线x的能力允许喷流形态根据需要被制导。更具体地,在具有平坦前面(在此处多个扫描器振荡器的出口是共面的)的喷流头中,设计者可以定位不同制导的共面振荡器,以实现各种各样的组合喷流形态和整体喷流覆盖。

图3中所示的振荡器30在功能上与图2的振荡器20相同,并且由两个部分(顶部部分35和底部部分36)制成,以在两个相应半部(在它们的基部处接合)中限定总体上球形的互动腔室。顶部部分35包括从其顶部向上游延伸的入口连接器37,在其中限定出通向腔室31的液体入口管腔或通道32。顶部部分35的半球形面向下方的表面限定互动腔室31的上半部,并且沿周缘由悬垂的圆柱形壁39界定。环形凸缘38从壁39沿径向向外突出。

底部部分36具有限定腔室31的下半部的半球形面向上方的表面,并且具有振荡器的不对称出口孔口33和穿过其中限定出的环绕套圈区域34。底部部分36的壁40包括环形突台41,其环绕腔室31的下半部的边沿。在突台41的径向外部末端处,壁40向上延伸为与腔室沿径向间隔开的圆柱形部段42。所得环形空间被构造为接收顶部部分35的悬垂圆柱形壁39。在顶部部分35与底部部分36如此接合的情况下,壁39的底部边缘抵接突台41。类似地,壁部段42的环形上边缘抵接突台41的底部表面,并且壁部段42的周向内表面抵接壁39的周向外表面。这些抵接表面促进部分35和36之间的密封,即通过紧密配合抵接、使用一个或更多个垫环、硅树脂密封剂或类似者,或者它们的任意组合。壁部段42的底部表面47从壁40沿径向向外突出,并用作用于如结合图13的淋浴头所描述的组件的支撑凸缘。分度或定位突片43在壁部段42的周缘上的预定角向位置处沿径向向外延伸一小段距离。突片43允许振荡器30以预定角度取向定位在淋浴头中,或类似者,如下文相对于图13所描述的。

图4a和4b、图5a和5b以及图6a和6b中分别示出了流体扫描器振荡器45、55和65(每个均为图2和3中示出的通用类型)的底部半球形部分。每个振荡器被模制到喷流器单元44中,仅其下游部分在这些附图中示出,其平坦底部表面50是喷流器的面。振荡器喷嘴45、55和65基本上是相同的,例外的是它们各自的出口孔口的构造,其如上所述那样不对称地(或对称地以便没有偏斜或偏转)形成轮廓,以实现不同的制导方向。具体地,振荡器45中的出口孔口相对于振荡器轴线不对称地配置,与图2中的出口孔口23相同,使得出口喷流的制导角度向下偏转到右侧。振荡器55中的出口孔口围绕振荡器轴线是对称的,使得不存在喷流形态轴线从振荡器轴线的偏转。振荡器65中的出口孔口相对于振荡器轴线不对称地配置,使得出口喷流的制导角度向下偏转到左侧。

将理解的是,任何数量的振荡器均能如此地组合在喷流器中,且它们的制导角度选择为实现期望的整体喷流形态。作为一示例,在图7、8和9中示出了采用本发明的多个流体扫描器喷嘴的淋浴头70。淋浴头70包括面板71,其具有基本上平坦的前表面并且在其中限定有多个喷流开口72,每个开口被构造为从相应的流体扫描器喷嘴射出喷流形态。流体扫描器喷嘴优选地排列在圆形面板71中距板中心为不同径向距离,以与扫描器喷嘴的制导角度配合,使得来自淋浴头的所得喷流提供水小滴的广泛分布和均匀分布。

图4a、4b和图5a、5b和图6a、6b所示类型的流体扫描器喷嘴的底部部分75被模制为面板71的一部分并且延伸穿过其中。在组装淋浴头时,这些喷嘴的顶部部分76(其基本上类似于图3中的喷嘴顶部部分35,没有定位突片43)从上方放置在面板71中,以与相应的底部部分75接合并且与其连通。面板然后被放置在淋浴头壳体77中,并通过螺钉(未示出)固定并密封在其中,所述螺钉延伸穿过被限定穿过壳体的适当孔膛79,并进入被限定在面板中的螺纹孔膛78中。加压水经由淋浴头入口配件80被接收,所述淋浴头入口配件80优选地由金属比如黄铜或者由塑料或类似者制成,并且适于与配件比如标准1/2英寸管配件接合。接收到的水经由相应的入口连接器81输送到各个振荡器喷嘴,所述入口连接器81形成为喷嘴的上部部分76的一部分,并且其被构造为类似于图3中的连接器37。在这方面,当面板71被密封在壳体77中时,在面板上方具有开放的容积或空间,其接收加压水并且用作歧管,湍流地流动的水从所述歧管分配到连接器81。替代地,壳体77可以设置有一体地形成在其中的配件,以接收相应的连接器81。

代替将流体喷嘴的底部部分模制为淋浴头面板的一部分,图3中所示类型的多个流体扫描器喷嘴85a、85b、85c可以设置为在如图13所示的淋浴头90的适当构造的面板91中的相应喷嘴单元。三个这种喷嘴的底部部分在图10a和10b、图11a和11b以及图12a和12b中示出,每个示出为具有如结合图4a和4b、图5a和5b以及图6a和6b中示出的实施例所描述的相应制导角度。面板91具有穿过其中限定出的多个孔膛92,用于接收相应的扫描器喷嘴85。每个孔膛92包括具有相对较大直径的上圆柱形部段93和具有相对较小直径的下圆柱形部段94,部段之间的界限由环形肩部95限定。每个喷嘴85包括环形支撑凸缘98,其与图3的支撑凸缘47类似地构造,并且布置为在扫描器喷嘴被完全纵向插入相应的孔膛92中时抵接肩部95。在该位置,扫描器喷嘴的底部部分延伸到孔膛的下部段94中,且喷嘴的上部部分位于上孔膛部段93中。

一个或更多个纵向延伸的分度狭槽96被限定在下部段94的边界壁中的不同角向位置处,并且被构造为纵向地接收并沿角向接合从每个扫描器喷嘴85的底部部段的外壁沿径向延伸的分度或定位突片97。定位突片97被构造为与结合图3描述的定位突片43基本上相同。扫描器喷嘴85向任何孔膛92中的插入被防止,除非喷嘴定位突片97与被限定在该孔膛中的分度狭槽96之一沿角向对齐并接合。这允许具有特定制导轴线方向的喷嘴使其在淋浴头喷嘴阵列中的位置得到预定,允许特定设计和预选淋浴头喷流的整体形态。换句话说,具有特定制导角度的振荡器喷嘴能以特定的角度取向插入面板中,以对于淋浴头实现期望的三维组合出口喷流形态。

本发明的这种扫描器喷嘴构造和淋浴头组件和方法提供了一些显著的优点,包括:

1.扫描器喷嘴构件几何结构(其包括具有同轴的相对的入口管腔(即,动力喷嘴)和出口孔口或喉部的实质上球形的互动区域)的简单性允许扫描器流体阵列的简化构造。

a.所有扫描器喷嘴喉部与互动区域的下游半部能被模制在淋浴头的一件中。在该实施例中,对于每个喷嘴单独地模制动力喷嘴和互动区域的上游半部。部件计数等于流体喷嘴的数量加1,这多于一些现有的流体淋浴头中的数量,但是部件非常更易于设计、模制和组装。

b.所有扫描器喉部与互动区域的下游半部能被模制在淋浴头的一件中,并且所有动力喷嘴与互动区域的上游半部能被模制在淋浴头的另一件中。在这种情况下,无论包括有多少流控装置,对于流控装置的部件计数都是两个。该实施例还允许每个淋浴头被设计并构建为最适合的任何扫描器流体几何结构,而不是使用或多或少的在现有流体淋浴头中典型的标准部件。

i.为了便于组件中的大量流体喷嘴的对齐,部件之一可以由柔性材料模制而成,以允许它与另一坚硬的塑料部件相符。

ii.为了便于本发明的组件中的大量流控装置的对齐并且允许将流控装置制导或弯曲为各种制导角度,两个部件都可以由柔性材料模制而成,以允许它们彼此相符并且与保持指定制导角度的坚硬面或背板相符。

2.制作扫描器喷嘴和淋浴头喷嘴组件(即,实质上球形的互动区域同轴相对的入口和出口)的制造过程中固有的经济性提供了在淋浴头组件的一件中经济地模制互动区域的下游部分的选择。由于入口管腔和互动区域的上游半部分对于每个流控装置单独地模制,因此简化了淋浴头的组装并且部件非常更易于设计和模制。

如所描述的,淋浴头喷嘴的底部部分可以在单个模制操作中被经济地模制在一起,并且这种快速且经济的制造方法提供了一种淋浴头或喷嘴组件,其可靠地产生覆盖大覆盖区域的喷流,且在整个目标区域均匀覆盖。本发明的方法和结构因此提供了一种实用的方法,来通过为阵列提供被模制到每个扫描器插入件的喉部中的所选制导特征,而将不同扫描器插入件的喉部侧制作在市售的“开放和闭合”工具中的单个模制件中的扫描器阵列中。

本发明的扫描器流体喷嘴几何结构不需要如现有流体喷嘴所需的大表面密封件;相反,本发明的喷嘴被模制为两个部分,其通过非常简单的圆柱形密封件(其比大表面密封件牢固得多)接合。

如本文中指出的,虽然已经以用于淋浴头的主要应用公开了本发明,但是原理同样适用于需要液体喷流的区域覆盖的喷流器单元。

已经描述了新的和改进的流体扫描器喷嘴和采用它的喷流器组件的优选实施例,相信的是鉴于本文中给出的教导,本领域技术人员可以想到其它的修改、变型和变化。因此应理解的是,所有这种变型、修改和变化都被认为落入如所附权利要求书限定的本发明的范围内。虽然本文中采用了特定的术语,但其仅仅是以通用的和描述性的意义来使用的,并非用于进行限制的目的。

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