CN101175573B - 包括涡流室的喷嘴 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及流体喷嘴，该流体喷嘴包括围绕Z轴旋转对称的涡流室(1)，该轴的原点O，至少两个入口通道(2，3)通向所述涡流室中。前述室(1)配备有排放管道(4)，该排放管道的轴(Δ)相对于对称轴(Z)倾斜角(α)。根据本发明，管道(4)形成为使得其轴(Δ)的原点(O1’)的位置相对于对称轴(Z)的原点(O)偏移距离(d)，该距离取决于所述管道的倾斜角(α)的值：沿着取决于所述通道的位置和横截面的方向，并且与管道(4)的方向相反。

Description

包括涡流室的喷嘴
技术领域
本发明涉及带有涡流室的喷嘴，其被设计成用于带有侧向出口的喷射按钮。
它尤其涉及与当前的涡流室相比保证更好喷射的喷嘴。
背景技术
法国专利申请FR2,853,635描述了一种带有侧向出口的喷射按钮，其包括围绕第一轴对称旋转的涡流室，所述涡流室具有中心出口和周边入口，并且被布置在彼此适配的两个模制部分，内部分和外部分之间，所述模制部分是总体同轴的。
在外部分内制造界定形成所述涡流室的腔的凹窝，该外部分还包括喷出管道，该喷出管道在一侧通向腔中并在另一侧通向按钮的外部，从所述凹窝的中心延伸通过其壁。
所述两个部分包括相对于它们共用的第二插入轴倾斜的面，彼此依靠。在外部分的倾斜面上制造所述凹窝，并且沿着一个方向和根据一个角度布置倾斜面使得足以允许外部分沿着共用轴(第二插入轴)从其模上被去除而不会损坏凹窝。
待喷射的液体以给定速率通过至少两个入口通道进入涡流室，所述入口通道切向地通向室中。
以通常方式，在其即将喷出到按钮的外部之前，液体注入到室中的速率在室内产生液体的加速涡流旋转循环，导致液体被喷射。
涡流室的管道通常在中心，具有匹配室的旋转对称轴的轴线。
根据在专利申请FR2,853,635中描述的按钮的实施例，涡流室的喷出管道垂直于两个部分的共用轴延伸，以便允许侧向喷射。而且，喷出管道的轴相对于涡流室的轴倾斜。
喷出管道的轴相对于涡流室的轴的该倾斜破坏和禁止涡流室产生的效应，该效应出现在按钮的出口处液体喷射之后。
实际上，喷出管道的轴的倾斜产生了扰动，该扰动使高速喷射到涡流室中的液体的运动不平衡。该运动在喷出管道的入口减慢，减弱，甚至完全停止，这导致在管道的出口获得与预期喷射相反的射流。
由于以下原因获得射流而不是喷射：液体根据轴对称的运动涡流，并且该运动在涡流室中围绕室的中心轴被获得。当运动接近喷出管道时，加速旋转的液体的该运动被大大破坏，原因是喷出管道相对于室的轴的倾斜定位导致方向突然变化。
实际上，对于相对于室的轴成相对小的角(约为5°-10°)倾斜的喷出管道，所获得的喷射被削弱、不均匀，并且喷射流成半圆形。而且倾斜角越大，喷射的质量越低，直到喷射变成几乎为直线的射流。
而且，在专利申请FR2,853,635中描述的本发明的实施例的上下文中，为了再平衡室内液体的运动，在室中的液体注入速率方面寻求结构不平衡。为此，制造带有不同横截面的两个入口通道。
然而，这样的方案并不能利用具有与所述室共用其轴的中心管道和具有相同横截面的入口通道并且旋转对称的传统涡流室获得良好的喷射结果。
发明内容
本发明旨在通过提供一种不同于包括制造带有不同横截面的两个通道的方案来避免由喷出室的轴相对于涡流室的轴的倾斜导致的喷射质量差的问题。
本发明涉及一种用于喷射液体的喷嘴，其包括带有围绕原点为O的轴Z旋转对称的涡流室，至少两个液体入口通道通向所述涡流室中。所述室包括喷出管道，该喷出管道的轴根据某个角度相对于所述室的对称轴倾斜。根据本发明，管道4被制造成使得其轴A具有原点O’
—其位置相对于所述室的对称轴的原点O偏移一定距离，该距离取决于所述管道相对于所述室的轴的倾斜角的值；
—根据由所述通道的位置和横截面所决定的方向，和
—根据与所述管道的方向相反的方向。
所述管道的方向应当被理解成指的是液体从所述室内部喷出到喷嘴的外部的方向。
通过相对于所述室的轴的原点偏移喷出管道的轴的原点，可以避免破坏所述室中的液体涡流的问题。
实际上，由于方向的变化，围绕所述室的对称轴的涡流在喷出管道中被破坏。
通过将喷出管道的入口放置成更靠近所述室的入口通道之一，获得相对于所述室的轴不对称的涡流。
然而，该流动相对于给定轴总是对称的。
所以便于使所述管道的轴与该轴对准，使得涡流关于喷出管道的轴对称。
所以包括相对于所述室的原点偏移所述管道的原点的方案使得有可能获得相对于喷出管道的轴对称的涡流。实际上，当倾斜管道被定位成与所述室的轴成直线时，涡流在所述室中是对称的，但是在喷出管道中完全不对称。为了获得均匀喷射，流动在喷出管道中必须是对称的。而且通过相对于所述室的轴的原点偏移喷出管道的原点，有可能在所述管道中获得对称涡流。
根据本发明的喷嘴的第一实施例，对于值为20°以上的倾斜角，分离两个原点O和O’的距离至少等于60μm，并且优选地大于或等于120μm。
根据可选实施例，对于值为60°的倾斜角，分离两个原点O和O’的距离为150μm。
根据本发明的另一实施例，所述通道均匀地通向所述室的周边中。
根据本发明的又一实施例，所述通道具有相同的横截面。
根据本发明的再一实施例，所述通道相对于所述室的周边沿切向方向被定位。
根据本发明的又一实施例，所述通道具有弧形和凸形形状。
根据再一实施例，所述室由带有平底部的锥形腔构成，所述管道的上游端通向所述平底部中。
所以根据本发明的喷嘴使得有可能获得均匀喷射，由于室连接到通道，在所述通道中轴相对于所述室的轴倾斜，使得能够在设计用于侧向喷射液体的按钮中实现。
附图说明
通过参考附图的以下描述，本发明的其他目标和优点将变得显而易见，其中：
-图1是根据本发明的喷嘴在轮廓图中、在XYZ参考系中的图形表示；和
-图2是图1中所示的喷嘴在轮廓图中、在XY参考系中的另一图形表示。
具体实施方式
以下描述涉及根据本发明的喷嘴的实施例，其特别适合于如法国专利申请FR2,853,635中所述的被设计成以喷射形式侧向地释放液体的按钮。
如图1中所示，喷嘴包括围绕轴Z旋转对称的涡流室1，该轴Z的原点为O。
两个液体入口通道2和3通向该室1中。
然而，本发明的原理也适用于配备有两个以上的入口通道的喷嘴。
在图1和2中可以看到，通道2和3具有相同的横截面，使得两个通道具有相同的液体流速能力(flow-rate capacities)。
而且，通道2和3均匀地通向室1的周边中。这促进了液体在室中的均匀分布。
为了在室中产生液体的涡流运动，可以预见沿一个方向定位通道2和3，如图2中所示，该方向与室1的周边相切。
为了进一步改善涡流运动，也可以预见提供带有弧形和凸形形状的通道。在图1中建议了本发明的该实施例。
室1由带有平底5的锥形腔构成，用于将液体喷出到喷嘴的外部的管道4的上游端通向所述平底中。
喷出管道4由管状元件组成，并且具有轴Δ，该轴相对于室1的对称轴Z倾斜角α。
根据本发明，管道4被制造成使得其轴Δ具有原点O’，该原点O’的位置相对于对称轴Z的原点O偏移距离d。
距离d取决于所述管道的倾斜角α的值。
根据本发明，由连接两个原点O和O’的直线限定的方向取决于通道2和3的位置和横截面，并且最后，O和O’之间的方向与管道4的方向，即从喷嘴喷出液体的方向相反。
实际上，如先前所述，在所述室中产生的涡流的破坏在与所述管道的倾斜角成直线的喷出管道的入口增加。而且，已发现倾斜角越大，为了在喷出管道的出口获得均匀喷射而增加所述室中的不平衡就变得越重要。而且，通过将喷出管道的上游孔口放置得更靠近通道2和3之一的出口端，由喷出管道的倾斜导致的破坏由将所述管道的入口放置得更靠近所述通道之一的出口而产生的不平衡补偿。
而且，关于连接O和O’的直线的方向，它取决于引入到所述室中的液体的流速，并取决于它在所述室中产生的涡流运动。关于从O和O’的矢量方向，可取的是沿着与所述管道的方向相反的方向放置O’。
根据本发明，如图1中所示，对于值为20°以上的角，距离d至少等于60μm。
在本发明的所述实施例的上下文中，假设所述管道的倾斜角α为60°。O和O’之间的距离d基本为150μm(+/-20μm)。
一旦确定距离d，可以理解的是可以从以O为原点以d为距离的圆C选择点O’。
从图2可以理解，在穿过点O并且方向基本平行于涡流的切线的直线D上选择点O’。所述室中液体的涡流的方向由图2中的箭头S表示。
穿过O的该直线D在两点与圆C相割。
在这两点之间选择点O’使得矢量OO’的方向与流动的循环方向相反，并且特别地，与产品通过所述管道从所述室喷出的方向相反。
前面的描述清楚地解释了本发明的方案如何使得有可能获得均匀喷射。
在实施例的例子的上下文中为角α和距离d指定的值并不以任何方式限制本发明。
本发明扩展到具有本发明的特定特性的任何喷嘴或等效装置。

Claims (7)

1.用于喷射液体的喷嘴，其包括围绕轴(Z)旋转对称的涡流室(1)，所述轴的原点(O)，所述液体的至少两个入口通道(2，3)通向所述涡流室中，所述室(1)配备有喷出管道(4)，该喷出管道的轴(Δ)相对于对称轴(Z)倾斜一角度(α)，其特征在于所述管道(4)被制造成使得其轴(Δ)具有原点(O’)，该原点的位置相对于对称轴(Z)的原点(O)偏移一段距离(d)，该距离(d)取决于所述管道的倾斜角(α)的值；对称轴(Z)的原点(O)与管道(4)的轴(Δ)的原点(O’)之间连线的方向取决于由所述通道的位置和横截面所决定的方向，并与所述管道(4)的方向相反。
2.根据权利要求1所述的喷嘴，其特征在于，对于值大于20°的角(α)，距离(d)至少等于60μm。
3.根据权利要求2所述的喷嘴，其特征在于，所述距离(d)大于120μm。
4.根据权利要求1所述的喷嘴，其特征在于，对于值为60°的角(α)，距离(d)基本为150μm。
5.根据权利要求1所述的喷嘴，其特征在于所述通道(2，3)具有相同的横截面。
6.根据权利要求1所述的喷嘴，其特征在于所述通道沿着与所述室(1)的周边相切的方向被定位。
7.根据前述权利要求中任一项所述的喷嘴，其特征在于所述室(1)由带有平底(5)的锥形腔构成，所述管道(4)的上游端通向所述平底(5)中。
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