CN101326014A - 包括柔性孔部的喷嘴 - Google Patents

Abstract

一种喷嘴元件(10)，其包括位于其前端的柔性的弹性部(14)，该弹性部具有开口(32)，液滴通过该开口到达目标物。当阻塞物阻塞所述开口的一部分或者大部分时，在由于喷嘴中阻塞的压力引起的增大的压力作用下，所述柔性的弹性部发生变形并且向外扩展，从而使得开口的尺寸增加到足够大以致于允许阻塞物通过所述喷嘴脱离。

Description

包括柔性孔部的喷嘴

本发明主要涉及利用液滴流进行清洁/清洗的口腔护理器具及其他器具或者装置，更特别地涉及用于这种液滴系统的喷嘴布置。

所有用于清洁或清洗的液滴系统都使用能使得液滴高速通过并到达目标物的喷嘴。具有一个或多个喷嘴的液滴系统被应用于不同的器具或者装置，特别地包括口腔护理装置，以及淋浴喷头、洗碗机和其他用于清洁的喷射装置。喷嘴的液体开口应当足够小，从而使得在使用液压和/或气压来对液体进行加速时能产生细小而快速运动的液滴。

由于不可避免的机器公差，与这种装置的正常制造相比，制造具有适当小尺寸开口的喷嘴常常比较困难。此外，喷嘴中的小尺寸开口可能很容易发生阻塞并且通常不能容易地恢复正常。液体在正常(非清洁室)环境下的使用典型地会导致微粒(例如灰尘)存在于泵压系统中，从而造成喷嘴的阻塞。在某些应用中，使用者将没有设备或者能力来实现对喷嘴阻塞的清除。

虽然位于喷嘴上游的过滤器的使用能减少阻塞，但是这些过滤器常常也会被阻塞，从而使问题更加棘手。除了在实际液体流动中液体里的微粒在喷嘴中被截留之外，当使液体在孔中变干时可能留下微粒，从而同样导致阻塞。阻塞可以十分彻底，从而使得喷嘴完全失效，但也可能是部分阻塞，能导致不均匀的喷射或者喷射热点，从而可能对目标区域造成破坏，该区域在口腔护理应用中尤其是牙齿和牙龈。

因此，理想的是喷嘴设计为能进行自恢复，也就是，喷嘴可以在正常操作中保持自身清洁并且免于阻塞。

因此，本发明为一种用于液滴产生系统的喷嘴结构，包括：在其前端具有孔的喷嘴元件，以允许液滴从该孔流出从而到达目标物，其中，该孔限定于柔性的弹性部中，使得如果阻塞物阻塞了孔的一部分或者大部分，则来自柔性部的后部的液体压力增加，使得柔性部向外扩展，孔的尺寸增大，从而使得阻塞物通过所述开口，由此该喷嘴在操作中实现了自我清洁。

图1、图2和图3为自我清洁喷嘴结构的横断面图，图1为无液体压力情况，图2为具有适当压力的情况，图3为压力增大从而使得阻塞物通过孔的情况。

图4和图5为图3所示实施例的变型的横断面图。

图6为可选实施例的横断面图。

图1、图2和图3示出了液滴喷嘴10。喷嘴10能够用于口腔护理器具中，或者其可以成为其他液滴清洁应用的一部分，这些液体清洁应用可以为例如淋浴喷头或者其他利用液滴喷射进行清洁或者清洗的产品/器具，包括，例如，洗碗机或者其他相似的器具/系统。无论如何，为了便于在此进行描述，喷嘴10被描述为在口腔护理器具应用中。在这种口腔护理器具的使用中，喷嘴10典型的被置于口中。可以为水或者各种洁牙剂或者其他相似的液体的液滴被加速通过喷嘴10，进而根据需要被喷射到牙齿或者使用者口腔的其他部位上。液滴的加速可以通过不同方式实现，包括压缩空气以及通过本领域其他已知的方式。

在所示实施例中，喷嘴10包括外部刚性壳部12以及内部柔性的弹性孔部14。外部12由刚性材料制成，例如金属，如不锈钢，并且能具有不同的构造。在其中一种构造中，壳部12将是圆筒形的，其从后端17至位于前端的出口部18具有接近0.1mm或者小于0.1mm的壁厚度，该前端包括开口20。开口20的尺寸当然能根据应用而发生改变。出口部(从后至前)的长度能为例如大约与外部的圆筒壁的厚度相同，如图1所示。

安装在外部12内的为孔部14，其紧靠壳部12的出口部18的后表面。在所示实施例中，孔部14同样大致为圆筒状，长约6mm，该数值可以改变，以及，其从后端21至前部30的壁厚与外部12相近，在所示实施例中，该前部具有(直径)约150微米并且从后至前长度为大约0.1mm的中心开口32。这些尺寸同样可以改变，其取决于特定的应用。

孔部14由柔性的弹性材料制成，例如，可以是橡胶或者可注塑的热塑材料的弹性体材料，具有选择用于提供操作优点的材料硬度。

由于孔部的柔性，喷嘴10为自洁式的。为达到自洁的最佳效果，当不存在液压时，在前部30的前表面31处中心开口32的直径等于(图1)或者小于(图5)在前部30的后表面35处开口32的直径。图1、图2和图3示出了具有上述构造的喷嘴的自我清洁操作。

图1示出了喷嘴10，此时没有液压存在并因此没有液体经过位于孔部14的前部30中的开口32流出。在这种条件下，前部30没有发生变形；开口直径为大约200微米。在图2中，液体在适度(正常操作)液压下通过前部30。在正常压力下，前部30沿着液体流动方向向前发生变形，从而导致开口32的直径减小(至约150微米)。这是喷嘴在正常操作构造。当开口变得被阻塞物阻塞时，施加于前部30后部的压力将显著增加。这个压力使得前端部30进一步的向前移动/变形，导致开口32的直径增大，如图3所示。开口现在已经大得足以允许阻塞物通过。

随着阻塞物的排出，压力降回至正常压力值并且前部30回复到如图2所示的形状。

如果，另一方面，位于后表面35处的开口32的直径小于其位于前表面31处的直径(当不存在压力时)，如图4所示，则在选定范围的压力下，通过喷嘴的液体流将相同。在这种设计中，选定范围内的变化的压力将导致前部30的相同变形，并且开口32的直径不会发生改变，从而在一定压力范围内保持恒定液体流。

因此，位于柔性的弹性孔部中的开口32的形状能用以产生自洁效果，也就是，清除阻塞(图1、图5)，或者，能用以在选定范围的压力下保持期望的流速(图4)。

尽管图1至图3所示实施例包括刚性壳和内嵌的柔性孔部，但所述喷嘴能完全由柔性材料制成，例如热塑材料或者橡胶，如图6所示。该喷嘴通常示出为40，在喷嘴前端部44中具有开口42。这种设计通常将提供理想的结果，尽管图1至图3所示实施例典型地在长期操作中将更为稳定。

因此，已经描述了一种用于液滴系统中的喷嘴装置，其在操作过程中能产生预期的自洁效果，其中当发生阻塞时，喷嘴的后部建立压力，产生弹性内嵌部件的足够变形从而使得阻塞物通过该喷嘴。

尽管出于说明目的在此处描述了本发明最佳实施例，但是应当理解，在不违背由所附权利要求书所限定的本发明的精神的条件下，各种改变、修改或者替代可以被包含在实施例中。

Claims (6)

1、一种用于液滴产生系统的喷嘴结构，包括：在其前端具有孔(32)的喷嘴元件(10)，以允许液滴从该孔向外流出从而到达目标物，其中所述孔形成于柔性的弹性部(14)中，使得如果阻塞物阻塞了孔的一部分或者大部分，则来自所述柔性部的后部的液体压力增加，使得所述柔性部向外扩展，所述孔的尺寸增加，从而允许阻塞物通过所述开口，因此所述喷嘴在操作中是自我清洁的。

2、如权利要求1所述的喷嘴结构，其中所述柔性部由热塑材料制成。

3、如权利要求1所述的喷嘴结构，包括在其中置有所述柔性部的外部刚性部(12)，其中所述柔性部包括具有贯通其中的中心孔开口(32)的前部(30)，所述前部被构造和布置为在来自后部的液体压力的作用下会向前变形，其中当阻塞物阻塞开口的一部分或全部时压力增加至大于正常操作压力，在这种情况下，增加的压力产生所述前部的额外的变形，足以增大所述开口的尺寸以允许阻塞物通过。

4、如权利要求1所述的喷嘴结构，其中在不存在压力的条件下，该孔在前部的前表面(31)处的直径等于或者小于该孔在后表面(35)处的直径。

5、如权利要求1所述的喷嘴结构，其中在不存在压力的条件下，该孔在前部的前表面处的直径大于该开口在前部的后端处的直径。

6、如权利要求1所述的喷嘴结构，其中整个喷嘴元件(40)由柔性的弹性材料制成。

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