CN104043543A - 无喷溅喷头 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种用于喷射器的喷头，其包括接收流体供应的主体部分和与所述主体部分流体连通的头部分。所述喷头的所述头部分包括外表面，所述外表面包括用于指导来自所述喷头的高速流体流的多个喷射喷嘴和被布置为同中心地围绕着所述喷射喷嘴并且指导大致围绕着所述高速流体流的较低速水幕的外环的多个喷射孔。所述较低速水幕减少了可能由所述喷射喷嘴指导的高速喷射引起的喷溅。

Description

无喷溅喷头

相关专利申请的交叉引用

本申请要求2013年3月14日提交的美国临时申请号61/785,107的优先权，所述临时申请以引用的方式整体并入本文。

背景

本公开大体上涉及喷射器领域。例如，喷射器可以用于厨房水龙头作为水龙头喷口的可伸展特征或作为侧向喷射件。在其它应用中，喷射器可用作花园浇水软管的连接件或用作压力清洗机的部件。常规喷射器通常流体连接至具有入口水压的水源。水喷射器还通常包括控制通过所述喷射器的分配端的水流的阀门。喷射器的分配端通常包括喷头，并且所述喷头的配置通常决定分配的水(即喷射的水)的不同方面。例如，喷头的配置可以决定喷射的一般形状(即喷射的几何形状为狭窄的、平直的还是圆锥形的等)。一些喷头可包括喷嘴，并且所述喷嘴的尺寸、形状和位置可决定所喷射水的方向和速度。

通常，喷射器可被配置用来增加所述喷射器分配端的水压，由此增加所分配的水的速度。这种类型的喷射器可适用于例如洗涤餐具。提供高速喷射的喷射器对于使用者而言是难以控制的。因此，从喷射器分配的水可能偏离清洁表面如餐具，并且浸湿、喷溅或喷射周围的物体如工作台或使用喷射器的人。因此，使用喷射器洗涤物体可能具有很多意外且不需要的结果。因此，存在对可以产生不偏离预定清洁表面的高速喷射的喷射器的需要。

此外，对节约水的需要因世界不同区域内的水供应短缺而增加。为了增加水节约，不同联邦法律和法规可能限制厨房和浴室中的耗水量。例如，1992年的联邦能源政策法案(Federal Energy Policy Act)通常将厨房中使用的水龙头和喷头的流速限制为2.2加仑/分钟(gpm)。因此，存在对提供可以通过提供不偏离表面的高速水流来有效操作同时有效运转以使得水能得到节约的喷射器的需要。

概述

本公开的示例性实施方案涉及一种用于喷射器的喷头。所述喷头包括接收流体供应的主体部分和与所述主体部分流体连通的头部分。头部分包括外表面和被配置用来指导其中的高速喷射并布置在其中心部分的多个喷射喷嘴。头部分还包括于其中布置为外环的多个喷射孔。所述喷射孔围绕着喷射喷嘴，并且所述喷射孔被配置用来在与主体部分的纵轴大体平行的方向上指导较低速流体流。这些喷射孔被配置成使得当流体供应与所述喷射孔和喷射喷嘴二者流体连通时，较低速流体流减少可由高速喷射引起的喷溅。

本公开的另一个实施方案涉及一种喷头，其包括接收流体供应的主体部分和与所述主体部分流体连通的头部分。头部分包括延伸通过其中的多个喷射孔和多个喷射喷嘴。这些喷射喷嘴被配置用来指导来自头部分和围绕这些喷射喷嘴的喷射孔的高速喷射。这些喷射孔被配置用来当这些喷射孔和喷射喷嘴与流体供应流体连通时指导大致限制高速喷射的较低速水幕。这些喷射孔进一步被配置成使得当流体供应与这些喷射孔和喷射喷嘴二者流体连通时，较低速水幕有效减少可能由高速喷射引起的喷溅。

本公开的又一个实施方案涉及一种喷头，其包括接收流体供应的主体部分和与所述主体部分流体连通的头部分。头部分包括延伸通过其中的多个喷射孔和多个喷射喷嘴。这些喷射喷嘴被配置用来指导来自喷头的高速喷射。所述喷射孔围绕着喷射喷嘴并且大约间隔至多1mm。当流体供应与喷射孔流体连通时，通过所述喷射孔分配的流体流大致为圆柱形的。

附图简述

图1是根据本公开的一个示例性实施方案的喷射器的底部透视图。

图2是图1所示喷射器的透视图，所述喷射器正分配来自中心喷射喷嘴的水。

图3是图1所示喷射器的透视图，所述喷射器正分配来自中心喷射喷嘴和喷射孔外环的水。

图4是图1所示喷射器的剖面图，所述喷射器正分配来自中心喷射喷嘴和喷射孔外环的水。

详细描述

根据一个示例性实施方案，喷射器4可以例如用于水龙头组件(附图中未示出)。喷射器4可以用于不同类型的水龙头组件，如厨房水龙头、浴室水龙头或洗衣室水龙头。这类喷射器可被配置为(但不限于)用于水龙头喷口的可拔出喷嘴或者为侧向喷射连接件。喷射器还可以用作花园浇水软管或压力清洗机的连接件或者其它合适的应用。

参见图1，喷射器4可包括入口端8、分配端7(例如，头部分)和主体部分9。入口端8可流体连接至流体供应6(例如，供水管线)。主体部分9可位于入口端8与分配端7之间。此外，主体部分9可容纳流体管道(未示出)，其可用于将水流从入口端8导向到分配端7。喷射器4的分配端7可包括喷头1，所述喷头1包括设置于其中、延伸通过其中并且流体连接至喷射器4的入口端8的多个孔。喷射器4还可以包括用于控制通过喷射器4的入口端8的水流的阀门(未示出)。

喷射器4的主体部分9可包括用于指导朝向分配端7的分开部分的水流的多个通道(图1未示出)。另外，主体部分9中的每个这类通道可以通过阀门分别调节压力，以便使分配端7的每个部分具有不同水压。例如，一个通道内经受的水压可以通过阀门或另一个流动限制或流动调节装置来增加，由此增加水流动通过所述通道和排出喷射喷嘴3的速度。

进一步参见图1，喷头1被示出为包括多个喷射孔2(例如，小孔、开口、孔等)和多个喷射喷嘴3(例如，小孔、喷口(jet)、喷嘴等)。喷射孔2被示出为具有相同尺寸并且被布置为邻近喷头上的径向向外位置设置的大致圆形图案。然而，这些喷射孔2可具有任何合适的尺寸并被布置为任何适合的图案。这些喷射喷嘴3被示出为具有比喷射孔2的尺寸大的相同尺寸并且被布置为邻近喷头1上的径向向内位置设置的大致圆形图案。然而，喷射喷嘴3可具有任何合适的尺寸并且被布置为任何合适的图案，如多边形或六边形图案。

喷射孔2被配置来当启动喷射器以排出来自喷头的水时形成喷射水幕形式的相对较软(更柔和等)、较低速流体流。图1示出的喷射器4被配置成使得从喷射孔2排出的较低速水幕具有足够的速度以便在冲击喷射表面时维持水幕的形状和完整性并仅形成最少量的偏离或喷溅。喷射器4还被配置成使得当启动喷射器4以自喷头排出水时喷射喷嘴3形成呈一系列水流或水“射流”形式的更有力、更高速的流体流(如图2的实例所示)。较高速的水射流意图提供足够高的质量流速和能量以从有待清洁的表面(例如，餐具、炊具等)除去碎屑(例如，粘在上面的食物或其它物质等)。同时(即与此结合)，较高速水射流提供了有力的水喷射(例如，用于清洁表面等)，而在较高速射流周围布置为大致同轴配置的较低速水幕意图通过至少部分使来自偏离射流的水限制在水幕界限内(如图3和图4中的实例所示)，使与较高速射流冲击表面或物体时的偏离有关的“喷溅”减至最少。此外，在水幕意图帮助限制射流的喷溅或偏离/反射时，所述水幕还意图促进冲洗或除去由射流从表面驱除或疏松的碎屑或其它物质。

根据一个示例性实施方案，设置在主体部分9中的第一通道可流体连接至分配端7的中心部分并且流体连接至喷射喷嘴3(以形成射流的流动路径)。此外，阀门(或其它流动限制或流动调节装置)可用于增加第一通道内的水压并通过一个或多个喷射喷嘴3排出，由此增加从喷射喷嘴3流出水的速度以形成射流。因此，喷射喷嘴3可提供更高速的水射流或水流，由此增加从喷射喷嘴3中分配的水的擦洗力。

根据一个示例性实施方案，喷射喷嘴3被布置为大致圆形的图案。在其它实施方案中，喷射喷嘴3可被布置为任何合适的图案(例如，星形或其它多边形图案)。此外，喷头1的喷射喷嘴3可流体连接至流体供应6。

如图2所示，喷射器4可包括其中从喷头的径向向内部分分配较高速水流并且阻断来自喷射孔2的流体流的设置(即，一个或多个喷射喷嘴3没有被来自喷射孔2的较低速水幕流所围绕)。这个设置的特征可在于有力的较高速水射流，它在冲击喷射表面时可能具有不需要的偏离趋势，由此无意识地浸湿或喷溅周围物体。

根据一个示例性实施方案，如图1所示，喷射孔2被布置为外“环”。喷射孔2也流体连接至供水系统6。应理解，喷头1可包括更多或更少数目的喷射孔2，其可布置为不同的其它图案。例如，喷射孔2可包括同中心地围绕着中心喷射喷嘴3或喷射喷嘴3的中心环的多个环(即，具有不同直径的环)。

单个喷射孔2的开口可由一个孔洞限定。根据本公开的不同实施方案，流体可以在与喷射孔2的孔洞纵轴大致平行的第一方向A上流动通过(即，分配通过)每个喷射孔2的开口。根据本公开的一个示例性实施方案，每个喷射孔2的孔洞的纵轴可以与喷头1的纵轴轴向地对齐或平行地延伸。而且，每个喷射孔2的纵轴可以与喷头1的端表面13(例如，外表面)垂直。因此，喷射孔2的外环可以被配置成使得水在第一方向A上从喷射孔开口分配，所述第一方向A与喷射器4的纵轴大致平行或者与喷头1的端表面13垂直。此外，用于喷头1的组合喷射孔2的开口可以为共平面的(即，设置在一个平面上)。喷射孔2的外环的孔洞和开口可被配置成使得从其中分配的水限定大致圆柱形的形状。此外，从喷射孔2中分配的水可以形成围绕着较高速射流3的较低速水幕。

根据本公开的一个替代性实施方案，喷头1的端表面13可以为大致平直的。或者，端表面13可以为凸面的或凹面的。喷射孔2的孔洞和开口可被布置为外环并且稍微径向向外地(即，从喷射器的中心轴开始分散)定向(即，指向)。这个定向/配置意图提供稍微呈圆锥形的水幕喷射。根据这个实施方案，从喷射孔2中分配的这类稍微呈圆锥形的水幕还被配置用来屏蔽或限制可能从由一个或多个中心喷射喷嘴3中分配的水中偏离的任何水。

根据本公开的替代性实施方案，喷头1的端表面13可具有稍许弯曲(即向外为凸面或凹面的端表面)。对于稍微凸/凹的喷头1，喷射孔2的孔洞和开口可以与端表面13垂直抑或稍微径向向外地指向。根据配置，喷射孔2可提供稍微呈圆锥形或圆柱形的水幕。根据这些实施方案，从喷射孔2中分配的较低速水幕可屏蔽从一个或多个中心喷射喷嘴3中分配的任何偏离的水。

根据本公开的不同实施方案，喷射孔2的开口的直径可以小于一个或多个中心喷射喷嘴3的开口的直径。例如，根据一个实施方案，喷头1可包括大约8个具有约1mm直径的喷射喷嘴3。喷头1还可以包括约100个至180个之间的具有0.28mm至0.32mm之间的直径并布置为两个同中心外环的喷射孔2。更确切地说，喷头1可以包括130个至160个之间的具有0.28mm至0.32mm之间的直径并布置为两个同中心外环的喷射孔2。更具体地说，喷头1可以包括大约144个具有约0.31mm的近似直径并布置为两个同中心外环的喷射孔。

此外，喷射孔2可以使用光蚀刻方法形成在喷头1中。然而，任何合适的方法和工艺都可用于形成喷射孔2，并且本公开并不意图限制在喷头1中形成喷射孔2的可能方式。例如，在其它实施方案中，可以使用钻孔或拉削工艺在喷头1中加工出喷射孔2。

根据本公开的不同实施方案，中心喷射喷嘴3和外喷射孔2可以由单一构件如不锈钢盘整体地形成于喷头1中。例如，可以使用光蚀刻工艺在盘的径向向外部分内设置(即，形成)多个喷射孔2，并且可以使用另一种工艺(例如，拉削、穿孔等)在所述盘的中心部分加工出喷射孔3。

根据一个替代性实施方案，喷头1可以由单独构件形成，每个单独构件包括喷射孔2和喷射喷嘴3二者之一。例如，可以使用光蚀刻工艺在具有中心孔的不锈钢盘上形成喷射孔2。此外，不锈钢盘的中心孔可以由包括一系列其中形成有中心喷射喷嘴的另一个构件(例如，一个盘)接纳。包括喷射喷嘴3的所述构件可以由任何合适的材料(例如，塑料、金属等)形成。可以使用不同方法如注塑成型工艺来形成包括一系列形成有喷射喷嘴3的构件。

根据一个示例性实施方案，喷射孔2可以彼此间隔规定的距离。例如，根据一个具体实施方案，喷射孔2的开口可以测量到大约0.31mm的直径，并且喷射孔2可以彼此间隔大约1mm或更少。有利地是，当喷射孔2在外环中被布置为间隔大约1mm时，从喷射孔2中分配的水可以由大致圆柱形的水幕形状限定。此外，可以通过使用具有较低流速的流来维持“水幕”。由喷射孔2形成的“水幕”可以围绕着从一系列中心喷射喷嘴3中分配的较高速的水流。因此，喷射器4可以被配置成使得从喷射孔2中分配的水具有比从内部喷射喷嘴3中分配的水相对较低的速度。应理解，这些喷射孔可以间隔任何合适的距离并且本文所公开的距离不具有限制性。

因为喷头的喷射孔2的外环可以径向围绕着一系列中心喷射喷嘴3，所以从外环分配的较低速水流意图屏蔽或限制从内部喷射喷嘴分配的可能偏离清洁表面的较高速水。因此，具有喷射孔2环和一系列中心喷射喷嘴3的喷头可以被配置用来提供清洁喷射表面的充足擦洗力，而可能偏离或喷溅出喷射表面的水量显著减少。

根据不同实施方案，被布置为喷头1内的外环的喷射孔2的数量可以基于喷射器4的总体流体流速的最大限度来确定。例如，喷射器4的最大流速可以为2.2加仑/分钟(gpm)。或者，淋浴器中使用的装置的最大流速可以为2.5gpm。给定喷射器4的最大流速为2.2gpm，则喷射孔2的组合流速可以近似等于喷射喷嘴3的组合流速(即，外环和内环可各自具有小于或近似等于1.1gpm的流速)。或者，喷射孔2的组合流速可以比喷射喷嘴3的组合流速小。例如，喷射孔2的组合流速可以比这些喷嘴3的组合流速小大约20%至30%。此外，喷嘴3的给定总体流速可以确定足够的喷射孔2总体流速以便提供有效的屏蔽效应或“水幕”。例如，喷嘴3可以具有大约1.0gpm的给定流速，并且为了有效屏蔽来自喷嘴3的水的水偏离或喷溅，可以为喷射孔2选择大约0.75gpm的总体流速。根据其它实施方案，喷射孔2可以呈被配置用来以所需图案(例如，圆形水幕等)发射所需水流的一个或若干个曲线开口的形式(例如，弧形槽、环等)。

喷射器4可以进一步包括用于分别调节通过喷射孔2和喷射喷嘴3分配的水的流速的一个或多个阀门(未示出)。这个阀门可以允许水选择性流动通过将水导向喷射孔2的第一通道和/或将水导向喷射喷嘴3的通道。一个或多个这类阀门可以例如通过设置在喷射器4的主体部分9的外部表面上的机械或电开关来可操作地控制。

根据本公开的替代性实施方案，喷射孔2可以非圆形图案(例如，椭圆形或正方形)布置在喷头1上。此外，喷射喷嘴3可以被配置用来将水向内地导向交叉或会聚的一点。喷射喷嘴3还可以被配置成使得通过其中分配的水与喷头1的端表面13大致垂直。

本领域技术人员将轻易了解，包括被布置和配置用来有效减少来一个或多个中心喷射喷嘴的喷溅的喷射孔外环的喷射器的益处。例如，喷射器可包括分配高速水流(其也偏离清洁表面)的强有力中心喷嘴和分配呈保护性水幕形式(有效限制自中心喷嘴偏离的水)的水的一系列外喷射孔。因此，当人们使用喷射器洗涤物品(即餐具)时，他/她可以更高效、更有效且更准确地进行清洁操作。

如本文使用，术语“近似”、“大约”、“大致”、“基本上”以及类似术语意图具有与本公开的主题所涉及的领域的普通技术人员通常和公认的用法相一致的广泛含义。审阅本公开的本领域技术人员应理解，这些术语意图允许对所描述并且要求保护的某些特征进行描述，而并不将这些特征的范围限于所提供的确切数值范围。因此，这些术语应该被解释为指示所描述并且要求保护的主题的非实质性和无关紧要的修改或变化应视为是在所附的权利要求书中所叙述的本公开的范围之内。

应注意，本文用于描述各种实施方案的术语“示例性”意图指示这些实施方案是可能的实例、代表和/或可能实施方案的说明（并且这个术语并不欲暗示这些实施方案一定是不寻常或最好的实例）。

本文使用的术语“连接(coupled)”、“连接(connected)”等意指两个元件直接或间接彼此连接。这种连接可以是固定的（例如永久的）或可移动的（例如可拆除的或可松开的）。实现这种连接的方法可以是这两个构件或者这两个构件与任何另外的中间构件彼此一体地形成为单个整体，也可以是这两个构件或者这两个构件与任何另外的中间构件彼此附接。

本文中提及元件的位置（例如“顶部”、“底部”、“上方”、“下方”等）仅用来描述附图中各种元件的取向。应注意，各种元件的取向可能根据其它示例性实施方案而不同并且这些变化意图由本公开所涵盖。

值得注意的是，如不同示例性实施方案所示的喷射器的构造和布置仅为说明性的。虽然本公开中仅详细地描述了几个实施方案，但是审阅本公开的本领域技术人员将容易认识到，许多修改是可能的（例如各种元件的大小、尺寸、结构、形状和比例、参数值、安装布置、材料的使用、颜色、取向、制造工艺等的变化）而不实质性背离本文描述的主题的新颖教义和优势。举例来说，显示为一体形成的元件可以由多个零件或元件构成，元件的位置可以颠倒或发生其它变化，并且不连续元件或位置的性质或数目可以改变或变化。可以根据替代性实施方案将任何工艺或方法步骤的次序或顺序进行变换或重新排序。各种示例性实施方案的设计、操作条件和布置可以发生其他替代、修改、变化或省略，而不背离本公开的范围。

Claims (21)

1.一种喷头，其包括：

接收流体供应的主体部分；以及

与所述主体部分流体连通的头部分，其中所述头部分包括外表面；

在所述头部分内形成的多个喷射喷嘴和多个喷射孔，所述喷射喷嘴被布置在所述头部分的中心部分内，并且所述喷射孔被布置为所述头部分内的外环，以使得所述喷射孔围绕着所述喷射喷嘴；

其中所述喷射喷嘴被配置用来指导其中的高速喷射，并且所述喷射孔被配置用来在与所述主体部分的纵轴平行的方向上指导较低速流体流；

其中所述喷射孔进一步被配置成使得当所述流体供应与所述喷射孔和所述喷射喷嘴二者流体连通时，所述较低速流体流有效减少可能由所述高速喷射引起的喷溅。

2.如权利要求1所述的喷头，其中当所述流体供应与所述喷射孔流体连通时，所述较低速流体流大致为圆柱形。

3.如权利要求1所述的喷头，其进一步包括用于分别调节所述较低速流体流和所述高速喷射的阀门。

4.如权利要求1所述的喷头，其中所述喷头包括设置于其中的100个与180个之间的具有0.28mm与0.32mm之间的测量直径的喷射孔。

5.如权利要求1所述的喷头，其中所述喷射孔是使用光蚀刻工艺形成。

6.如权利要求1所述的喷头，其中所述头部分是由不锈钢盘形成。

7.如权利要求1所述的喷头，其中被布置为外环的所述喷射孔大约间隔至多1mm。

8.一种喷头，其包括：

接收流体供应的主体部分；

与所述主体部分流体连通的头部分；

多个喷射喷嘴，其延伸通过所述头部分并被配置用来指导来自所述头部分的高速喷射；以及

多个喷射孔，其延伸通过所述头部分、围绕着所述喷射喷嘴并且被配置用来当所述喷射孔和喷射喷嘴与所述流体供应流体连通时指导大致限制所述高能喷射的较低速水幕；

其中所述喷射孔进一步被配置成使得当所述流体供应与所述喷射孔和所述喷射喷嘴二者流体连通时，所述较低速水幕有效减少可能由所述高速喷射引起的喷溅。

9.如权利要求8所述的喷头，其中当所述流体供应与所述喷射孔流体连通时，所述较低速流体流大致为圆柱形。

10.如权利要求8所述的喷头，其中当所述流体供应与所述喷射孔流体连通时，所述较低速流体流为圆锥形。

11.如权利要求8所述的喷头，其进一步包括用于分别调节所述较低速流体流和所述高速喷射的阀门。

12.如权利要求8所述的喷头，其中所述喷头包括设置于其中的100个与180个之间的具有0.28mm与0.32mm之间的测量直径的喷射孔。

13.如权利要求8所述的喷头，其中所述喷射孔是使用光蚀刻工艺形成。

14.如权利要求8所述的喷头，其中所述头部分是由不锈钢盘形成。

15.如权利要求8所述的喷头，其中被布置为外环的所述喷射孔大约间隔至多1mm。

16.一种喷头，其包括：

接收流体供应的主体部分；以及

与所述主体部分流体连通的头部分；

延伸通过所述头部分并被配置用来指导来自所述头部分的高速喷射的多个喷射喷嘴；以及

大约间隔至多1mm、延伸通过所述头部分并围绕所述喷射喷嘴的多个喷射孔；

其中当所述流体供应与所述喷射孔流体连通时，通过所述喷射孔分配的流体流大致为圆柱形。

17.如权利要求16所述的喷头，其中所述喷射孔是使用光蚀刻工艺形成。

18.如权利要求16所述的喷头，其中所述喷射孔被配置成使得当所述流体供应与所述喷射孔和所述喷射喷嘴二者流体连通时，通过所述喷射孔分配的所述流体流有效减少可能由所述高速喷射引起的喷溅。

19.如权利要求16所述的喷头，其中所述喷头包括设置于其中的100个与180个之间的具有0.28mm与0.32mm之间的测量直径的喷射孔。

20.如权利要求16所述的喷头，其中所述头部分是由不锈钢盘形成。

21.一种喷头，其包括：

具有中心轴的头部分；

设置于所述头部分内并被配置用来以第一速度并在与所述中心轴大致平行的方向上发射水射流的多个喷射喷嘴；

设置于所述头部分内并被配置用来发射大致平行于且围绕着所述中心轴和所述喷射喷嘴的不连续水流环的多个喷射孔，所述喷射孔被配置用来以第二速度发射水，所述第二速度小于所述第一速度。