CN106714975B

CN106714975B - 低压喷射头构造

Info

Publication number: CN106714975B
Application number: CN201680002734.0A
Authority: CN
Inventors: 埃弗雷特·A·文策尔; 罗斯·D·罗素纳; 刘婉娇
Original assignee: Wagner Spray Technology Corp
Current assignee: Wagner Spray Technology Corp
Priority date: 2015-04-20
Filing date: 2016-04-19
Publication date: 2020-04-14
Anticipated expiration: 2036-04-19
Also published as: EP3154705A4; EP3154705B1; CN111318387A; US10913079B2; AU2016252285B2; CA2955118A1; CA2955118C; EP3154705A1; US20160303585A1; WO2016172105A1; AU2016252285A1; CN111318387B; CN106714975A

Abstract

公开一种用于低压流体喷射器的喷射头构造(750)。所述喷射头构造包括：入口孔(786)，所述入口孔被构造成接收流体并在已知的操作点产生湍流。所述喷射头构造(750)还包括出口孔(788)，所述出口孔被构造成以一湍流强度下的喷射图案喷射所述流体。所述喷射头构造(750)还包括通道(790)，所述通道将所述入口孔(786)流体联接到所述出口孔(788)，所述通道包括被构造为在所述出口孔(788)处产生所述湍流强度的多个部分。所述通道(790)包括：第一部分(768)，所述第一部分包括扩张室，所述扩张室被构造为提供从第一部分第一端到第一部分第二端的扩张横截面。所述所述通道(790)还包括第二部分(780)，所述第二部分包括第一液压直径(763)，其中所述第二部分在第二部分第一端上流体联接到第一部分第二端。所述通道(790)还包括第三部分(776)，所述第三部分包括第二液压直径(754)，其中所述第三部分(776)在第三部分第二(一)端上流体联接到所述第二部分(780)。所述通道(790)还包括第四部分(774)，所述第四部分包括喷射头，其中所述第四部分(774)在第四部分第一端上流体联接到第三部分第二端，并且在第四部分第二端上流体联接到所述出口孔(788)。

Description

低压喷射头构造

技术领域

喷射头通常用于各种应用中，以破碎或雾化液体材料，从而以期望的喷射形式输送。一些示例性应用包括但不限于将例如涂料的涂层材料施加到基底，例如向植物施用肥料，杀虫剂或除草剂的农业应用。

虽然本文所述的实施例是在将涂料施加到表面的上下文中，但是应当理解，这些概念不限于这些特定的应用。如本文所用，涂料包括由悬浮在液体介质中的色素或颜料组成的物质以及不含色素或颜料的物质。涂料还可以包括预备涂层，例如底漆，并且可以是不透明的，透明的或半透明的。一些具体的示例包括但不限于乳胶漆，油基漆，染色剂，漆，清漆，油墨等。

发明内容

公开了一种用于低压流体喷射器的喷射头构造。所述喷射头构造包括：入口孔，所述入口孔被构造成接收流体并在已知的操作点产生湍流。所述喷射头构造还包括出口孔，所述出口孔被构造成以一湍流强度下的喷射图案喷射所述流体。所述喷射头构造还包括通道，所述通道将所述入口孔流体联接到所述出口孔，所述通道包括被构造为在所述出口孔处产生所述湍流强度的多个部分。所述通道包括：第一部分，所述第一部分包括扩张室，所述扩张室被构造为提供从第一部分第一端到第一部分第二端的扩张横截面。所述通道还包括第二部分，所述第二部分包括第一液压直径，其中所述第二部分在第二部分第一端上流体联接到第一部分第二端。所述通道还包括第三部分，所述第三部分包括第二液压直径，其中所述第三部分在第三部分第二端上流体联接到所述第二部分。所述通道还包括第四部分，所述第四部分包括喷射头，其中所述第四部分在第四部分第一端上流体联接到第三部分第二端，并且在第四部分第二端上流体联接到所述出口孔。

附图说明

图1A-1F示出了根据本发明的一个实施例的喷枪和多个喷射头构造。

图2示出了根据本发明的一个实施例的喷射头构造的第二实施例。

图3A-3B示出了根据本发明的一个实施例的喷射头构造和过渡喷流速度轮廓图案的第三实施例。

图3C-3E示出了根据本发明的一个实施例的比较喷射图案。

图4A-4B示出了根据本发明的一个实施例的喷射头构造的第四替代实施例。

图5A示出了根据本发明的一个实施例的喷射头构造的第五替代实施例。

图5B-5E示出了根据本发明的实施例的流动图案。

图6A-6C示出了根据本发明的一个实施例的喷射头构造的第六实施例。

图7A-7C示出了根据本发明的一个实施例的喷射头构造的第七实施例。

图8A-8C示出了根据本发明的一个实施例的喷射头构造的第八实施例。

图9A-9C示出了根据本发明的一个实施例的喷射头构造的第九实施例。

图10示出了使用具有根据本发明的一个实施例的喷射头构造的喷枪施加流体的方法的流程图。

图11示出了根据本发明的一个实施例的用于喷枪的示例性喷射头套件。

具体实施方式

在示例性的流体喷射系统中，泵接收流体并对流体加压，将加压流体输送到施加器，施加器使用喷射头将加压流体施加到期望的表面，喷射头被构造有被选为发射所期望的喷射图案(例如，圆形图案，平面图案或扇形图案等)的几何尺寸。流体可以包括施加到表面的任何流体，包括但不限于例如油漆，底漆，漆，泡沫，织构材料，多种组分，粘合剂组分等。为了说明而非限制，将详细描述涂料喷涂系统的示例。喷漆器通过在分散之前雾化流体流来起作用。一种平均液滴尺寸是所期望的。如果流体被雾化成太小的液滴，则会发生过喷。如果液滴太大，则会发生不均匀喷射。通过在流体流内产生不稳定性来实现雾化。因此，期望在喷枪的出口处实现期望的湍流强度，使得实现均匀的喷射。

为了施加均匀的涂层，喷射图案应该是基本上均匀的，具有很少或没有“拖尾效应”。当沿着与喷射图案的中心相反的边缘传递较高浓度的材料时，发生尾部或拖尾效应。虽然已经发现现有的前孔构造(pre-orifice configuration)和精加工喷射头在一些涂料的低压应用中消除尾部，但是已经发现这些喷射头通常产生不期望的锥形喷射图案。对于表面的均匀和专业美观的外观而言，均匀的喷射图案是所期望的。此外，可优选的是，喷射图案具有更尖锐的边缘而不是更大的宽度，因为更尖锐的边缘可以有助于在更靠近边缘(例如壁的边缘)喷射时喷射到目标上。

相比之下，传统的高压无空气喷射图案通常具有基本上均匀覆盖的和良好限定的尖锐边缘。为了减少拖尾效应，常规的无空气喷漆器将涂料置于高压(通常超过3000磅/平方英寸(PSI))，这需要液体喷射系统的流体以及其它成分具有合适的压力等级。这可能增加用户的成本和潜在风险。一种先前的解决方案是使用空气辅助喷枪，其包括引入空气源以帮助在喷射点处的流体的雾化。

另外，与使用低压喷射系统相关的一个问题是不同涂料或其它施加流体的粘度变化。涂料粘度在不同用途(例如底漆，油漆或染色剂)之间不同，并且还可基于制造过程、添加剂等的差异而发生变化。这些差异可导致拖尾效应，该拖尾效应可基于喷射头几何形状和所使用的涂料而大大地变化。通过允许用户针对特定应用选择特定喷射头(例如从由本文公开的一些或全部喷射头构造组成的喷射头套件中选择)，各种喷射头构造可允许使用单个施用器来以所需图案一致地施加流体。

为了减少或最小化在低压下喷射的流体中的拖尾效应，本文所述的至少一些实施例提供改进的喷射头几何形状，其被构造为与具有已知粘度的流体一起使用。例如基于待施加的流体的粘度，本文所述的一些实施例对于一些应用可以是优选的，而对于其他应用而言可以不是优选的。在至少一个实施例中，本文所述的多个喷射头构造作为套件提供，并且试图在不同的喷漆作业之间从喷枪中切换出来。

本文描述了前孔喷射头构造的实施例，其可以在低于典型的高压无空气喷射系统所需的压力下实现基本均匀的喷射图案。在一个实施例中，低压可以定义为低于3000PSI的喷射压力。这些实施例可以允许系统被设计为具有较低的安全风险和降低的成本，使得这种系统更容易用于更多的消费者。

在一个实施例中，用于喷射头的前孔构造被设计成提供基本上均匀的喷射图案，该喷射图案在例如2000PSI或更低的低操作压力下具有显著减少的拖尾效应。图1-9示出了多个喷射头前孔的几何形状，每个喷射头前孔几何形状被构造成与无空气喷漆装置或其它流体喷射系统连接，以提供基本均匀的喷射图案，在一个实施例中，在大约或低于大约为1000PSI的操作压力下，该喷射图案具有显著减小的拖尾效应。本文所述的不同几何形状为制造商和用户提供了多种喷射头构造，从而例如基于项目的特定涂料粘度而选择喷射头。继而，如果在至少一些实施例中设想以套件出售，则不同的几何形状为消费者提供了针对不同用途而选择的不同流体的优化体验。

消除在低喷射压力(例如约1000PSI)下操作的系统中的拖尾效应的一种方法是在喷嘴内产生湍流，这将加速喷流幕(spray sheet)的破裂。当前公知的可用喷射头利用受限的入口引入大的剪切力，这可能最终导致不稳定性和湍流的流体流动。在美国专利No.3858812中示出了这种喷射头构造的一个示例，该专利描述了一种低压喷嘴。虽然在美国专利3858812中描述的机构利用一个受限的入口来引入大的剪切，产生一种喷射图案，该喷射图案可以包括锥形分布，该锥形分布在中心具有高流动浓度，以及远离中心浓度逐渐减小。美国专利No.3858812中公开的前孔也可能在喷射图案边缘上引入混合效应，产生不期望的褪色宽度。

本文所述的喷射头构造包括一系列设计部分，这些设计部分具有构造成调节流体湍流强度的几何特征部。在一个实施例中，不同的部分被单独制造，并且随后组装以产生期望的喷射头构造。在另一个实施例中，喷射头构造被制造为单件。在一个实施例中，喷射头构造被制造为用于喷枪组件的插入件的一部分。在一个实施例中，连接部分在界面处汇合，使得流体从一部分流到另一部分。在一些界面处，在连接部分的半径不同的多个实施例中，流体经历快速扩张或收缩。在其它界面处，相应部分的半径可以基本上相等，使得扩张或收缩是渐进的。

图1A-1F示出了根据本发明的一个实施例的喷枪和多个喷射头构造。图1A示出了例如构造成用在涂料喷涂系统中的喷枪10。在一个实施例中，涂料或另一示例性流体通过喷枪入口20进入，并在流过喷枪10内的流体通道(未示出)之后从喷枪出口50离开。在一个实施例中，本文描述的喷射头构造可以附接到出口50以产生期望的喷射图案。可以至少部分地基于待喷射的流体的已知性质来选择喷射头前孔构造。在另一个实施例中，本文所述的喷射头构造可以内置在喷枪10中，使得出口50包括使得湍流流动增加的喷射头构造。

图1B、1C和1D分别示出了喷射头构造100的透视图，侧视图和端视图。在一个实施例中，喷射头构造100是套件的一部分，提供为与喷枪10一起使用，例如，使得用户可以将喷射头构造100附接到出口50以形成被构造为以期望的喷射图案喷涂涂料的涂料喷涂系统。在一个实施例中，喷射头构造100包括入口端102和出口端106，其中入口端102具有构造成接收流体的入口孔104，出口端106具有位于入口孔104下游的且被构造成喷射流体的出口孔108。

如本文所使用的术语“上游”和“下游”是指通过喷射头构造(例如喷射头构造100)的涂料流的方向，如图1B和图1C中总体由箭头110所示。在一个实施例中，出口孔108具有被构造为以期望的喷射图案施加流体的形状。示例性地，喷射头构造100可以包括出口108，出口108被构造为产生扇形或平面图案。在一个实施例中，喷射头构造100被构造为产生其他适当的喷射图案。

在一个实施例中，喷射头构造100由任何合适的材料形成，包括但不限于陶瓷和/或碳化物材料。示例性地，喷射头构造100的主体114包括基部116和出口部118，它们是整体的，由具有基本上均匀的材料稠度的单个整体形成。在另一个实施例中，主体114和出口部分118的部分单独地形成，然后连接在一起。在一个实施例中，主体114和基座116的部分由单独的材料构成。

图1E-1F示出了第一喷射头构造100的剖视图。图1E是沿图1D中所示的线2-2截取的喷射头构造100的剖视图。如图1E所示，在一个实施例中，通道112形成为穿过主体114，将入口孔104流体联接到出口孔108。示例性地，通道112至少部分地由多个部分202、206、208、210和212限定。然而，在另一个实施例中，通道112可以包括附加部分，或者仅包括部分202、206、208、210和212的子集。

在一个实施例中，部分202从入口孔104接收流体流，并且分别通过部分206、208和210将涂料流提供到部分212，该部分212向出口孔108提供涂料流。

根据一个实施例，部分202、206、208、210和212包括被构造成提供湍流生成和湍流消散特征部的几何形状，湍流生成和湍流消散特征部被构造成调节通道112中的湍流强度。在一个实施例中，湍流特征部可以被构造为形成全湍流，并且在喷射点之前允许流体流中的湍流的一些耗散。在一个实施例中，出口处的湍流强度小于最大湍流的25％。在一个实施例中，湍流强度小于最大湍流的20％。在一个实施例中，湍流强度为最大湍流的至少5％。在一个实施例中，湍流强度在最大湍流的5％和15％之间。湍流调节特征部可以减少用户经历的拖尾效应，从而增加喷射图案均匀性。

在一个实施例中，通道112至少部分地由部分202限定。部分202包括具有第一半径12，第二半径14和轴向距离16的截头圆锥。在一个实施例中，半径12与入口孔104的半径相同。在一个实施例中，半径12小于半径14。在一个实施例中，截头圆锥形部分202的外角18基本上为30°。在另一个实施例中，外角18略大于30°。在另一个实施例中，外角18略小于30°。在另一个实施例中，通道112被构造为提供净扩张率，尽管具有例如如图2所示的那些的任何局部收缩或其他不规则性。

在一个实施例中，当低和/或中粘度涂料离开部分202的孔口时，流动小于全湍流，因为部分206、208和212中的至少一些被构造成将湍流强度调节为产生具有期望强度的均匀湍流场。可以选择期望的强度以便使得尾部破裂并增加图案均匀性。当高粘度涂料离开圆锥202时，其在一个实施例中形成射流，该射流通过部分206、208和2012中的一个或多个而变得不稳定，部分206、208和2012中的一个或多个也可以被构造成调节湍流强度以产生具有期望强度的均匀湍流场，以使得尾部破裂并增加图案均匀性。在一个实施例中，期望强度在全湍流的5％和15％之间。

在一个实施例中，通道112至少部分地由部分206限定。部分206包括具有半径24和轴向距离26的圆柱体。在一个实施例中，例如，如图1E所示，半径24大于半径14。然而，在另一个实施例中，半径24基本上等于半径14。在一个实施例中，半径24小于半径14。图1E示出了圆柱形部分206。然而，在其它实施例中，部分206包括其它适当的构造，例如正方形横截面或椭圆形横截面。在一个实施例中，部分206由在第一端和第二端上的通过广义表面连接的两个液压直径限定。液压直径定义为形状的横截面积与周长的比率的四倍。在一个实施例中，部分206包括矩形棱柱。

在一个实施例中，通道112至少部分地由部分208限定。部分208包括具有轴向距离30，第一半径28和第二半径32的截头圆锥。在一个实施例中，半径32小于半径28。在一个实施例中，半径28基本上等于半径24。在一个实施例中，半径28大于半径24。在一个实施例中，半径28小于半径24。图1E示出了圆锥形部分208。然而，在其他实施例中，可以使用其他适当的构造来提供扩张室。例如，具有正方形或矩形横截面的角锥结构，或具有椭圆形横截面的圆锥。部分208还可以包括抛物线形部分。在另一个实施例中，代替平滑表面，部分208可以包括沿着半径28和半径32之间的距离的净扩张横截面，该净扩张横截面具有局部收缩或恒定横截面。在一个实施例中，圆锥形状提供了制造方便。

在一个实施例中，通道112至少部分地由部分210限定。部分210包括具有半径34和轴向距离36的圆柱体。在一个实施例中，半径34等于半径32。在一个实施例中，半径34大于半径32。在一个实施例中，半径34显著小于半径32。在一个实施例中，部分210包括具有由有效半径34限定的液压直径的广义几何形状。然而，在其他实施例中，部分210包括其它适当的构造，例如正方形横截面或椭圆形横截面。在一个实施例中，部分210由在第一端和第二端上的通过广义表面连接的两个液压直径限定。

在一个实施例中，通道112至少部分地由部分212限定。部分212包括由半径38限定的球体的一部分。在一个实施例中，半径38基本上等于半径34。在一个实施例中，半径38小于半径34。在一个实施例中，半径38大于半径34。在一个实施例中，包括部分212的球体部分是扁圆球体。在另一个实施例中，包括部分212的球体部分是扁长球体。在另一个实施例中，包括部分212的球体部分是完美的球体。在另一个实施例中，包括部分212的球体部分由于折痕或不对称而变得不完美。然而，尽管图1E示出了球形部分212，但是在其他实施例中可以使用其它适当的几何形状。例如，在另一个实施例中，部分212可以包括梯形棱柱或折线球体。

在一个实施例中，所有轴向距离16、26、30、36和半径38基本上相等。在另一个实施例中，轴向距离16、26、30、36和半径38中的至少一些是不同的。在另一个实施例中，所有轴向距离16、26、30、36和半径38是不同的。

在一个实施例中，包括轴向距离16、26、30、36和半径38的组合长度的通道112的长度为至少0.19英寸。在另一个实施例中，通道112的长度小于或等于0.26英寸。在另一个实施例中，通道112的长度为至少0.2英寸，0.21英寸，0.22英寸，0.23英寸，0.24英寸或至少0.25英寸。

在一个实施例中，包括通道112的任何两个邻接部分的半径在它们连接的界面处(例如，部分202和206相交的位置处，或部分206和208相交的位置处，或部分208和210相交的位置处，或部分210和212相交的位置处)是相等的。在另一个实施例中，两个邻接部分的半径在它们连接的界面处(例如，部分202和206相交的位置处，或部分206和208相交的位置处，或部分208和210相交的位置处，或部分210和212相交的位置处)不同。在一个实施例中，包括通道112的邻接部分的半径属于圆柱形几何形状。在另一个实施例中，包括通道112的邻接部分的半径是属于广义横截面面积(例如椭圆形，正方形或其它适当形状)的液压直径的有效半径。

图1F示出了根据一个实施例的喷射头构造250的剖视图。在一个实施例中，喷射头构造250可以包括如上参照图1A至1E所述的喷射头构造100的部分的子集。如图1F所示，通道112形成为穿过主体114，使得其流体地联接入口孔104和出口孔108。示例性地，通道112至少部分地由多个部分202、206、210和212的子集或全部限定。然而，在另一个实施例中，通道112可以包括附加部分，或者仅包括所示部分的子集。

在一个实施例中，部分202从入口孔104接收涂料流，并且构造成分别通过部分206和210向部分212提供涂料流，部分212将涂料流提供到出口孔108，在一个实施例中。

根据一个实施例，部分202、206、210和212包括被构造为提供湍流调节特征部的几何形状，其中湍流调节特征部被构造成产生通过通道112的期望湍流轮廓。湍流调节特征部可以减少用户经历的拖尾效应，从而增加喷射图案均匀性。在一个实施例中，湍流特征部可以被构造成产生全湍流，并且在喷射点之前允许流体流中的湍流的一些耗散。在一个实施例中，出口处的湍流强度小于最大湍流的25％。在一个实施例中，湍流强度小于最大湍流的20％。在一个实施例中，湍流强度为最大湍流的至少5％。在一个实施例中，湍流强度在最大湍流的5％和15％之间。

在一个实施例中，通道112至少部分地由部分202限定。部分202包括具有第一半径12，第二半径14和轴向距离16的圆锥形部分。在一个实施例中，第一半径12等于入口孔104处的半径。在一个实施例中，半径12小于半径14。然而，虽然图1F示出了圆锥形部分，但是在其他实施例中，可以使用其它适当的构造来提供扩张室。例如，具有正方形或矩形横截面的角锥结构，或具有椭圆形横截面的圆锥体。部分202还可以包括抛物线形部分。在另一个实施例中，代替光滑表面，部分202可以包括沿着半径12和半径14之间的距离的净扩张横截面，该净扩张横截面具有局部收缩或恒定横截面。在一个实施例中，圆锥形提供了制造方便。

在一个实施例中，内角18为30°。在另一个实施例中，内角18略大于30°。在另一个实施例中，内角18略小于30°。在一个实施例中，湍流增加特征部起作用，使得当低和/或中粘度的涂料通过截头圆锥202的孔离开时，该涂料是产生均匀的湍流场的湍流，该均匀的湍流长可使得尾部破裂并增加图案均匀性。当高粘度涂料离开截头圆锥202的孔时，其形成射流，该射流通过喷射头构造100的下游几何形状而变得不稳定。

在一个实施例中，通道112至少部分地由部分206限定。部分206包括具有半径24和轴向距离26的圆柱体。在一个实施例中，半径24基本上等于半径14。在一个实施例中，半径24小于半径14。在一个实施例中，半径24大于半径14。然而，虽然部分206被示出为圆柱形部分，但是在一个实施例中，部分206包括具有由有效半径24限定的液压直径的广义几何形状。然而，在其他实施例中，部分206包括其他适当的构造，例如正方形横截面或椭圆形横截面。在一个实施例中，部分206由在第一端和第二端上的通过广义表面连接的两个液压直径限定。

在一个实施例中，通道112至少部分地由部分210限定。部分210包括具有半径34和轴向距离36的圆柱体。在一个实施例中，半径34小于半径24。在一个实施例中，半径34基本上等于半径24。然而，尽管部分210被示出为圆柱形部分，但是在一个实施例中，部分210包括具有由有效半径34限定的液压直径的广义几何形状。然而，在其他实施例中，部分210包括其它适当的构造，例如正方形横截面或椭圆形横截面。在一个实施例中，部分210由在第一端和第二端上的通过广义表面连接的两个液压直径限定。

在一个实施例中，通道112至少部分地由部分212限定。部分212包括具有半径38的球体的一部分。在一个实施例中，半径38基本上等于半径34。在一个实施例中，半径38小于半径34。在一个实施例中，半径38大于半径34。在一个实施例中，球形部分212是扁圆球体的一部分。在另一个实施例中，球体部分212是扁长球体的一部分。在一个实施例中，球体部分212是完美球体的一部分。在另一个实施例中，包括部分212的球体部分通过折痕或不对称被制成不完美。然而，虽然图1F示出球形部分212，但是在其它实施例中可以使用其它适当的几何形状。例如，在另一个实施例中，部分212可以包括梯形棱柱或折线球体。

在一个实施例中，所有轴向距离16、26、36和半径38基本上相等。在另一个实施例中，轴向距离16、26、36和半径38中的至少一些是不同的。在另一个实施例中，所有轴向距离16、26、36和半径38是不同的。

在一个实施例中，包括轴向距离16、26、36和半径38的组合长度的通道112的长度为至少0.19英寸。在另一个实施例中，通道112的长度小于或等于0.26英寸。在另一个实施例中，通道112的长度为至少0.2英寸，0.21英寸，0.22英寸，0.23英寸，0.24英寸或0.25英寸。

在一个实施例中，任何两个邻接部分的半径在它们连接的界面处(例如，部分202和206相交的位置处，或部分210和212相交的位置处)是相等的。在另一个实施例中，两个邻接部分的半径在它们连接的界面处(例如，部分206和210相交的位置处)是不同的。在一个实施例中，包括通道112的邻接部分的半径属于圆柱形几何形状。在另一个实施例中，包括通道112的邻接部分的半径是属于广义横截面面积(例如椭圆形，正方形或其它适当形状)的液压直径的有效半径。

图2示出了根据本发明的一个实施例的喷射头构造的第二实施例。在一个实施例中，喷射头构造200包括流体通道312。在一个实施例中，流体通道312由多个截头圆锥形部分形成。在一个实施例中，例如，如图2所示，对于喷射头200的通道312的至少一部分，一系列截头圆锥形部分允许流体流过一系列扩张的横截面区域。在一个实施例中，如图2所示，对于通道312的至少一个部分，第一半径大于第二半径，使得流体流过至少一个收缩横截面。

在一个实施例中，当流体流过部分318时，横截面面积增加，并且流过部分302、304、306和308时，横截面面积减小。在一个实施例中，如图2所示，部分302、304、306和308的第一半径和第二半径分别是不同的。在另一实施例中，部分302、304、306和308中的至少一些的第一半径和第二半径具有相似的尺寸。在又一个实施例中，部分302、304、306和308中的至少两个的第一半径和第二半径具有相似的尺寸。虽然在图2的示例中示出了五个截头圆锥形部分，但是在一些实施例中，可以存在额外地或者更少的截头圆锥形部分。

在一个实施例中，通道312至少部分地由部分318、302、304、306、308、310、313、314和316限定。然而，在另一个实施例中，通道312可以包括额外的部分或仅包括部分318、302、304、306、308、310、313、314和/或316的子集。

在一个实施例中，部分318从入口305接收涂料流，并且分别通过部分318、302、304、306、308、310、313和314将涂料流提供到部分316，部分316将涂料流提供到出口307。

根据一个实施例，部分318、302、304、306、308、310、313和314包括如下的几何形状，该几何形状该被构造为提供湍流调节能力，以提供通过通道312的期望湍流强度分布。湍流调节特征部可以减少用户经历的拖尾效应，从而增加喷射图案均匀性。

在一个实施例中，通道312至少部分地由部分318限定。部分318包括具有第一半径352，第二半径350和轴向距离359的截头圆锥体。在一个实施例中，第一半径352小于第二半径350。在一个实施例中，通道312包括入口孔305。在一个实施例中，第一半径352基本上等于入口孔305的半径。

在一个实施例中，通道312至少部分地由部分302限定。部分302包括具有轴向距离360，第一半径348和第二半径346的截头圆锥形部分。在一个实施例中，半径346小于半径348。在一个实施例中，半径348基本上等于半径350。在一个实施例中，半径348大于半径350。

在一个实施例中，通道312至少部分地由部分304限定。部分304包括具有第一半径364，第二半径368和轴向距离366的截头圆锥体。在一个实施例中，半径368小于半径364。在一个实施例中，半径364大于半径346。在一个实施例中，半径364基本上等于半径346。

在一个实施例中，通道312包括至少一个部分306。部分306包括第一半径370，第二半径374和轴向高度372。在一个实施例中，半径374小于半径370。在一个实施例中，半径370大于半径368。在一个实施例中，半径370基本上等于半径368。

在一个实施例中，通道312至少部分地由部分308限定。部分308包括具有第一半径376，第二半径380和轴向距离378的截头圆锥形部分。在一个实施例中，半径380小于半径376。在一个实施例中，半径376大于半径374。在一个实施例中，半径376基本上等于半径374。

在一个实施例中，通道312至少部分地由部分310限定。部分310包括具有半径381和轴向距离382的圆柱形部分。在一个实施例中，半径381基本上等于半径380。在一个实施例中，半径381大于半径380。

在一个实施例中，通道312包括至少一个部分313。部分313包括由第一半径386，第二半径390和轴向高度388限定的截头圆锥形部分。在一个实施例中，半径390小于半径386。在一个实施例中，半径386基本上等于半径381。在一个实施例中，半径386大于半径381。在一个实施例中，半径386小于半径381。

在一个实施例中，通道312至少部分地由部分314限定。部分314包括由轴向高度392和半径394限定的圆柱体。在一个实施例中，半径394显著地小于半径386。

在一个实施例中，通道312至少部分地由部分316限定。部分316包括具有半径396的球体的一部分。在一个实施例中，半径316基本上等于半径394。在一个实施例中，半径316小于半径394。在一个实施例中，半径316大于半径394。在一个实施例中，包括部分316的球体部分是扁圆球体。在另一个实施例中，包括部分316的球体部分是扁长球体。在另一实施例中，包括部分316的球体部分是完美球体。

在一个实施例中，轴向距离359、360、366、372和378基本上相等，并且大于轴向距离382和388。在另一个实施例中，轴向距离359、360、366、372和378中的至少一些是不同的。

在至少一个实施例中，本文提出的一些低压喷射头构造实现具有期望的湍流强度的湍流流场，而在其中心没有局部高质量通量。在一个实施例中，喷射头构造包括在最大湍流点的下游的湍流衰减区，该湍流衰减区被构造为在喷射图案上产生均匀的湍流，从而使得任何产生的拖尾破裂，并产生具有尖锐边缘的均匀图案。在一个实施例中，湍流特征部可以被构造为产生全湍流，并且在喷射点之前允许流体流中的湍流的一些耗散。在一个实施例中，出口处的湍流强度小于最大湍流的25％。在一个实施例中，湍流强度小于最大湍流的20％。在一个实施例中，湍流强度为最大湍流的至少5％。在一个实施例中，湍流强度在最大湍流的5％和15％之间。因此，在一个实施例中，由本文公开的喷射头构造的至少一些产生的喷射图案可具有跨越扇形宽度的相同覆盖区，该覆盖区具有相对尖锐的边缘且没有拖尾效应。

图3A-3B示出了根据本发明的实施例的喷射头构造和过渡喷流速度轮廓图案的第三实施例。图3A示出了具有U形切口出口孔的示例性前孔喷射头构造400的剖视图。然而，在另一个实施例中，喷射头构造400可以构造有V形切口出口孔，例如如图1E所示。如图3A所示，在一个实施例中，通道402通过喷射头构造400的主体446形成。在一个实施例中，通道402在第一端上流体联接到入口401，并且在第二端上联接到出口403。示例性地，在一个实施例中，通道402至少部分地由部分404、406、408、410、412和414限定。然而，在另一个实施例中，通道402可以包括附加部分，或者仅包括部分404、406、408、410、412和414的子集。

在一个实施例中，通道402至少部分地由部分404限定。部分404包括由第一半径416，第二半径420和轴向距离418限定的截头圆锥体。在一个实施例中，半径416为小于半径420。在一个实施例中，圆锥形部分404在第一端上流体联接到入口401，并且在第二端上流体联接到圆柱形部分406。在一个实施例中，半径416基本上等于入口401的半径。图3A示出了圆锥形部分404。然而，在其他实施例中，可以使用其它适当的构造来提供扩张室。例如，具有正方形或矩形横截面的角锥结构，或具有椭圆形横截面的圆锥体。部分404还可以包括抛物线形部分。在另一个实施例中，代替平滑表面，部分404可以包括沿半径416和半径420之间的距离的净扩张横截面，该净扩张横截面具有局部收缩或恒定横截面。在一个实施例中，圆锥形提供了制造方便。

在一个实施例中，通道402至少部分地由部分406限定。部分406包括由半径422和轴向距离424限定的圆柱体。在一个实施例中，半径422基本上等于半径420。在一个实施例中，半径422大于半径420。在另一个实施例中，半径422小于半径420。在一个实施例中，圆柱形部分406在第一端上流体联接到圆锥形部分404，在第二端上流体联接到圆柱形部分408。在一个实施例中，部分406包括具有由有效半径422限定的液压直径的广义几何形状。然而，在其他实施例中，部分406包括其它适当的构造，例如正方形横截面，或椭圆形横截面。在一个实施例中，部分406由第一端和第二端上的由广义表面连接的两个液压直径限定。

在一个实施例中，通道402至少部分地由圆柱形部分408限定。部分408包括由轴向距离428和半径426限定的圆柱体。在一个实施例中，半径426大于半径422。在另一个实施例中，半径426基本上等于半径422。在一个实施例中，圆柱形部分408在第一端上流体联接到圆柱形部分406，并且在第二端上流体联接到部分410。在一个实施例中，部分408包括广义几何形状，该广义几何形状具有由有效半径426限定的液压直径。然而，在其他实施例中，部分408包括其他适当的构造，例如正方形横截面或椭圆形横截面。在一个实施例中，部分408由第一端和第二端上的由广义表面连接的两个液压直径限定。

在一个实施例中，通道402至少部分地由部分410限定。部分410包括具有第一半径430，第二半径432和轴向距离434的截头圆锥形部分。在一个实施例中，半径430基本上等于半径426。在另一实施例中，半径430大于半径426。在另一个实施例中，半径430小于半径426。在一个实施例中，半径432小于半径430。在一个实施例中，部分410在第一端上流体联接到圆柱形部分408，并且在第二端上流体联接到圆柱形部分412。虽然图3A示出了圆锥形部分410，但是在其他实施例中，可以使用其它适当的构造来提供会聚横截面。例如，具有正方形或矩形横截面的角锥结构，或具有椭圆形横截面的圆锥。部分410还可以包括抛物线形部分。在另一个实施例中，代替光滑表面，部分410可以包括沿着半径430和半径432之间的距离的净收缩横截面，该净收缩横截面具有局部收缩或恒定横截面。在一个实施例中，圆锥形提供了制造方便。

在一个实施例中，通道402至少部分地由部分412限定。在一个实施例中，部分412包括由轴向距离438和半径436限定的圆柱体。在一个实施例中，半径436显著小于半径432。在另一个实施例中，半径436基本上等于半径432。在一个实施例中，圆柱形部分412在第一端流体联接到圆柱形部分410，并且在第二端流体联接到球形部分414。在一个实施例中，部分412包括具有由有效半径436限定的液压直径的广义几何形状。然而，在其他实施例中，部分412包括其它适当的构造，例如正方形横截面或椭圆形横截面。在一个实施例中，部分412由在第一端和第二端上的由广义表面连接的两个液压直径限定。

在一个实施例中，通道402至少部分地由部分414限定。部分414包括由半径440限定的球体的一部分。在一个实施例中，半径440基本上等于半径436。在一个实施例中，半径440大于半径446。在一个实施例中，半径440小于半径446。在一个实施例中，部分414在第一端上流体联接到圆柱形部分412，并且在第二端上流体联接到出口403。在一个实施例中，部分414包括扁圆球体的一部分。在另一个实施例中，部分414包括扁长球体的一部分。在另一个实施例中，部分414包括完美球体的一部分。在另一个实施例中，包括部分414的球体部分通过折痕或不对称被制成不完美。然而，图3A示出球形部分414，但是在其他实施例中可以使用其他适当的几何形状。例如，在另一个实施例中，部分414可以包括梯形棱柱或折线球体。

在一个实施例中，所有轴向距离418、424、428、434、438和半径440基本上相等。在另一个实施例中，轴向距离418、424、428、434、438和半径440中的至少一些是不同的。在另一个实施例中，所有轴向距离418、424、428、434、438和半径440是不同的。

图3B示出了示例性的过渡射流速度曲线450，在一个实施例中，可以使用在低压下连接到喷枪(例如喷枪10)的喷射头构造400的实施例而生成该曲线450。

在一个实施例中，包括通道402的邻接部分的半径属于圆柱形几何形状。在另一个实施例中，包括通道402的邻接部分的半径是液压直径的有效半径，该液压直径属于广义横截面面积，例如椭圆形，正方形或其它适当形状的。

图3C-3E示出了根据本发明的实施例的比较喷射图案。图3C和3D示出了可以使用之前在本工业中已知的前孔设计来实现的示例性锥形喷射图案。图3C和3D中所示的锥形分布可以例如使用具有在例如美国专利No.3858812中描述的机构的喷嘴来生成。图3C是如使用现有技术的喷射头构造所经历的，前孔机构在1000PSI下产生的锥形分布喷射图案460的透视图。图3D是例如使用在美国专利No.3858812中描述的现有技术的前孔在1000PSI下产生的大衰退宽度喷射图案470的透视图。

图3E示出了在一个实施例中使用喷射头构造400在1000PSI下产生的具有尖锐边缘的示例性均匀喷射图案480的透视图。喷射图案480的尖锐边缘，如图3E所示，表示均匀的喷射图案，几乎没有拖尾效应。这种喷射图案产生更专业美观的外观，特别是当与图3C和3D中所示的喷射图案相比时。

图4A-4B示出了根据本发明的一个实施例的喷射头构造的第四替代实施例。图4A是封闭在主体540内的前孔喷射头构造500的示意图。如图4A所示，通道502延伸穿过喷射头构造500，并且在入口501和出口503之间流体联接部分504、506、508和510。在一个实施例中，通道502延伸穿过从入口501行进到出口503的多个部分504、506、508和510的子集或全部。然而，在另一个实施例中，通道502可以包括附加部分，或者仅包括所示部分504、506、508和510的子集。

根据一个实施例，部分504、506、508和510包括被构造为提供湍流调节能力的几何特征部，所述几何特征部被构造为产生通过通道502的期望湍流轮廓。湍流调节特征部可以减少用户经历的拖尾效应，从而增加喷射图案均匀性。在一个实施例中，湍流特征部可以被构造成产生全湍流，并且在喷射点之前允许流体流中的湍流的一些耗散。在一个实施例中，出口处的湍流强度小于最大湍流的25％。在一个实施例中，湍流强度小于最大湍流的20％。在一个实施例中，湍流强度为最大湍流的至少5％。在一个实施例中，湍流强度在最大湍流的5％和15％之间。

图4B示出了前孔喷射头构造500的剖视图。根据一个实施例，部分502、504、506、508和510提供沿着通道502的特征部，这些特征部设计成在出口503处产生期望的湍流强度。组合地，湍流调节特征部可消除非均匀质量通量和中心线附近的高质量通量。此外，这些湍流调节特征部可以减少拖尾和混合效应，从而增加喷射图案均匀性。

在一个实施例中，通道502至少部分地由部分510限定。部分510包括由第一半径524，第二半径522和轴向距离526限定的截头锥体。在一个实施例中，部分510在第一端流体联接到入口501，并且在第二端流体联接到部分508。在一个实施例中，第一半径524与入口501的半径基本上相同。在一个实施例中，半径524小于半径522。在一个实施例中，内角523为30°。在另一个实施例中，内角523稍大于30°。在另一个实施例中，内角523略小于30°。在一个实施例中，湍流增加特征部起到使得入口501处的尖锐边缘产生大剪切速率以向流动引入最强扰动的作用。图4B示出了圆锥形部分510。然而，在其他实施例中，可以使用其它适当的构造来提供扩张室。例如，具有正方形或矩形横截面的角锥结构，或具有椭圆形横截面的圆锥体。部分510还可以包括抛物线形部分。在另一个实施例中，代替光滑表面，部分510可以包括沿着半径524和半径522之间的距离的净扩张横截面，该净扩张横截面具有局部收缩或恒定横截面。在一个实施例中，圆锥形提供了制造方便。

在一个实施例中，通道502至少部分地由部分508限定。部分508包括由半径518和轴向距离520限定的圆柱体。在一个实施例中，半径518基本上等于半径522。在另一实施例中，半径518大于半径522。在另一个实施例中，半径518小于半径522。在一个实施例中，圆柱形部分508在一端流体联接到部分510，并且在第二端流体联接到部分506。图4B示出了圆柱形部分。然而，可以使用其它适当的构造。例如，在一个实施例中，部分508包括具有由有效半径518限定的液压直径的广义几何形状。然而，在其他实施例中，部分508包括其他适当的构造，例如正方形横截面或椭圆形横截面。在一个实施例中，部分508由在第一端和第二端上的由广义表面连接的两个液压直径限定。

在一个实施例中，通道502至少部分地由部分506限定。部分506包括由轴向距离516和半径514限定的圆柱体。在一个实施例中，半径514基本上等于半径518。在另一个实施例中，半径514大于半径518。在另一个实施例中，半径514小于半径518。在一个实施例中，圆柱形部分506在第一端上流体联接到部分508，并且在第二端流体联接到部分504。图4B示出了圆柱形部分。然而，可以使用其它适当的构造。例如，在一个实施例中，部分506包括具有由有效半径514限定的液压直径的广义几何形状。然而，在其他实施例中，部分506包括其他适当的构造，例如正方形横截面或椭圆形横截面。在一个实施例中，部分506由在第一端和第二端上的由广义表面连接的两个液压直径限定。

在一个实施例中，通道502至少部分地由部分504限定。部分504包括由半径512限定的球体的一部分。在一个实施例中，部分504是扁圆球体的一部分。在另一个实施例中，部分504是扁长球体的一部分。在另一个实施例中，部分504是完美球体的一部分。在一个实施例中，半径512基本上等于半径514。在另一个实施例中，半径512大于半径514。在另一个实施例中，半径512小于半径514。在一个实施例中，部分504在第一端流体联接到部分506，在第二端流体联接到出口503。在一个实施例中，部分504包括出口503。在另一个实施例中，包括部分504的球体部分通过褶皱或不对称而形成为不完美的。然而，尽管图4B示出了球形部分504，但是在其他实施例中可以使用其它适当的几何形状。例如，在另一个实施例中，部分504可以包括梯形棱柱或折线球体。

在一个实施例中，所有轴向距离526、520、516和半径512基本上相等。在另一个实施例中，轴向距离526、520、516和半径512中的至少一些是不同的。在一个实施例中，轴向距离520显著大于轴向距离516。在一个实施例中，包括通道502的邻接部分的半径属于圆柱形几何形状。在另一个实施例中，包括通道502的邻接部分的半径是液压直径的有效半径，该液压直径属于广义横截面面积，例如椭圆形，正方形或其他适当的形状。

根据一个实施例，形成通道502的部分包括在入口501处的受限进口，该进口由尖锐边缘限定，接着是形成例如扩张通道的截头圆锥形部分510。在一个实施例中，在提供流体流通过出口503的流出出口之前，通道502继续提供通过圆柱形部分508和506的直通隧道，并且通向球形部分504。在一个实施例中，通过部分508和/或506的扩张通道被构造为产生逆向压力梯度，以造成通道502中的不稳定。在部分的这种组合或部分的类似组合下，通道502在入口501的下游变成全湍流。因此，在一个实施例中，由部分504、506、508和510以及入口501和出口503的组合形成的通道502引入湍流增加和湍流减小特征部，该湍流增加和湍流减小特征部被设计为打破拖尾效应，而不在喷射图案的中心处产生集中质量通量。

前孔喷射头构造500与外壳540一起可由任何合适的材料形成，包括但不限于陶瓷和碳化物材料。示例性地，构造500包括由单个整体形成的作为一体的部分504、506、508、510和外壳540。在另一个实施例中，部分504、506、508、510和外壳540分开形成。在一个实施例中，部分504、506、508、510和外壳540由不同的材料形成。在另一个示例中，这些部分机械地形成为单独的段并且在稍后的时间被组合。

在一个实施例中，前孔喷射头构造500可以被构造为使得在前孔入口501处的第一半径524满足通过雷诺数计算确定的某些标准。雷诺数Re表征惯性力与粘性力的比率，并由下面的等式1给出：

在等式1中，ρ是流体的密度，D是前孔入口501的液压直径，并且μ是在前孔入口501处的流体的粘度。U是流体的特征速度并且通过下面的等式2给出：

在等式2中，Q包括体积流率。

在一个实施例中，雷诺数标准由下面的等式3给出：

Re＞Re_crit 等式3

在等式3中，Re_crit是临界雷诺数。

在一个实施例中，前孔喷射头构造500的前孔入口501的直径的标准由下面的等式4给出：

在一个实施例中，前孔入口501的直径D小于临界值，D_crit。然而，在一个实施例中，减小前孔入口501的直径可导致不期望的大的压降。

在一个实施例中，确定Re_crit和D_crit允许设计包括喷射头构造的部分，使得实现期望的湍流强度。在一个实施例中，湍流特征部可以被构造成产生全湍流，并且在喷射点之前允许流体流中的湍流的一些耗散，例如如图5B所示，在达到的峰值湍流和出口之间。在一个实施例中，出口处的湍流强度小于最大湍流的25％。在一个实施例中，湍流强度小于最大湍流的20％。在一个实施例中，湍流强度为最大湍流的至少5％。在一个实施例中，湍流强度在最大湍流的5％和15％之间。

图5A示出了根据本发明的一个实施例的喷射头构造的第五替代实施例。如图5A所示，在一个实施例中，喷射头构造600包括沿前孔喷射头构造600的内部形成的从前孔入口601延伸到出口603的中心线602。

在一个实施例中，喷射头构造600在出口处具有大约5％-10％的湍流强度，以及沿着中心线602的大约在8D和14D之间的从前孔入口601到出口603的距离，其中D是前孔入口601的液压直径。这样规定可以加速喷流幕破碎，并消除“拖尾效应”。

在一个实施例中，喷射头构造600包括猫眼形状的出口603。近似湍流强度可以基于由猫眼头产生的“拖尾效应”的强度而变化。此外，在一个实施例中，喷射头构造600包括产生轻“拖尾效应”的猫眼头，并且喷射头构造600具有小于5％的湍流强度。在一个实施例中，喷射头构造600包括产生重“拖尾效应”的猫眼头，并且喷射头构造600具有大于10％的湍流强度。

在一个实施例中，喷射头构造600的湍流强度随着直径变化而保持固定。在一个实施例中，随着横截面积沿喷射头构造600内的流体通道发生改变，喷射头构造600的湍流衰减速度也改变。在一个实施例中，直径的增加增加了湍流衰减速度。在一个实施例中，由直径增加引起的湍流衰减速度的增加不改变喷射头构造600的“拖尾效应”的强度。

图5B-5E示出了根据本发明的实施例的流动图案。图5B示出了上文关于图5A描述的流过前孔构造600的流体的多个流动模拟的图形说明。在一个实施例中，流动模拟用于确定与特定流体组合的前孔喷射头的临界雷诺数，例如与具有已知粘度的涂料组合的喷射头构造600。例如，基于在前孔入口601处的流体的已知粘度，计算并比较针对不同雷诺数的沿着从前孔入口601到出口603的中心线的湍流强度。

在一个实施例中，图5B中所示的多个流动模拟示出了沿着对应于近似为268的雷诺数的曲线1202的层流。该流动对于沿着曲线1204、1206、1208和1210的雷诺数或者例如在雷诺数464-2400之间的雷诺数是过渡的。对于在大约464-2400范围内的雷诺数，沿着中心线602的峰值湍流强度的位置随着雷诺数增加而朝向所述喷射头的出口603移动。

在一个实施例中，对于曲线1214、1216、1218和1220或者具有大约大于2400的雷诺数的那些曲线，当雷诺数增加时，湍流强度保持近似固定，因为流动在沿着流体通道的轴向距离的某些点可以表征为全湍流，或经历最大湍流强度。当雷诺数增加到2400以上时，湍流峰值的位置沿着中心线602保持恒定，并且速度的减小速率保持近似固定。在一个实施例中，湍流特征部可以被构造为在喷射点之前允许流体流中的湍流的一些耗散。在一个实施例中，出口处的湍流强度小于最大湍流的25％。在一个实施例中，湍流强度小于最大湍流的20％。在一个实施例中，湍流强度为最大湍流的至少5％。在一个实施例中，湍流强度在最大湍流的5％和15％之间。

在一个实施例中，给定流体的优选临界数是如下的雷诺数，在该雷诺数下，沿着中心线602，在距离峰值湍流位置的增加距离处，速度是均匀的。在一个实施例中，用于喷射头构造600的图5B的流动模拟的临界雷诺数是对应于曲线1210的大约1200。在一个实施例中，在约2400的临界雷诺数处，沿着中心线602的峰值湍流位置随着雷诺数增加而保持相对固定(参见图5B)，在一个实施例中，在约2400的临界雷诺数处，沿着中心线602的峰值湍流位置随着雷诺数增加而保持相对固定。

随着不同流体的粘度变化，临界雷诺数也改变。因为具有不同粘度的不同流体用于不同的流体应用，所以在不同的时间可能需要不同的喷射头构造，例如本文所述的一些实施例。因此，对于不同的流体应用，可能需要不同的喷射头构造，以确保在喷射头内实现全湍流，并且至少一些湍流强度在出口之前衰减。

图5C示出在对应于如图5B所示的曲线1202的约为268的雷诺数处的用于喷射头构造600的示例性层流射流速度曲线1230。图5D示出了约为1120雷诺数处的过渡射流速度曲线1240。图5E示出了在对应于图5D所示的曲线1214的约为2936的雷诺数处的湍流射流速度曲线1250。

图6-9示出了一组喷射头构造，该组喷射头构造被设计成在用于喷配乳胶涂料的喷枪的喷射头出口处产生期望的湍流强度。基于待分配的流体的已知粘度，例如油基涂料或丙烯酸基涂料的其他流体可能需要不同构造的喷射头构造。

图6A-6C示出了根据本发明的一个实施例的喷射头构造的第六实施例。图6A示出了示例性前孔喷射头构造700，在一个实施例中，该前孔喷射头构造700可以例如连接到例如喷枪10的喷枪，以作为流体喷射系统的一部分。喷射头构造700可以例如以低流率产生窄扇形宽度喷射图案。喷射图案的宽度可以基本上在10和12英寸之间，并且流量可以是大约0.18加仑/分钟。

图6B示出了例如沿着图6A所示的截面A-A截取的喷射头构造700的剖视图。在一个实施例中，喷射头构造700包括杆702和前孔构造706。在一个实施例中，前孔构造706被构造成装配在插入空间704内，使得加压流体在离开喷枪的出口之前被接收并通过前孔构造706。

图6C示出了前孔构造的细节图，例如图6B所示的前孔构造706。在一个实施例中，前孔构造706包括通道790，该通道790至少部分地由部分774、776、778、780、782和784中的一些或全部限定，部分774、776、778、780、782和784分别联接在出口788和入口786之间。然而，在另一个实施例中，通道790包括附加部分或仅仅部分774、776、778、780、782和784的子集。

在一个实施例中，部分784从入口786接收流体，并且分别通过部分782、780、778、778和776向部分774提供流体流，该部分774将流体流提供到出口孔788。

根据一个实施例，部分774、776、778、780、782和784包括被构造为提供湍流增加特征部的几何特征部，该湍流增加特征部被构造为增加通过通道790的流体流中的湍流。湍流增加特征部可以减少由用户经历的拖尾效应，由此增加喷射图案的均匀性。在一个实施例中，湍流特征部可以被构造成产生全湍流，并且在喷射点之前允许流体流中的湍流的一些耗散。在一个实施例中，出口处的湍流强度小于最大湍流的25％。在一个实施例中，湍流强度小于最大湍流的20％。在一个实施例中，湍流强度为最大湍流的至少5％。在一个实施例中，湍流强度在最大湍流的5％和15％之间。

在一个实施例中，通道790由部分784部分地限定。部分784包括由半径770和轴向距离772限定的圆柱体。在一个实施例中，半径770基本上等于入口786的半径。在一个实施例中，部分784在第一端流体联接到入口786，并且在第二端流体联接到部分782。图6C示出了圆柱形部分784。然而，可以使用其它适当的构造。例如，在一个实施例中，部分784包括具有由有效半径770限定的液压直径的广义几何形状。然而，在其他实施例中，部分784包括其它适当的构造，例如正方形横截面或椭圆形横截面。在一个实施例中，部分784由在第一端和第二端上的由广义表面连接的两个液压直径限定。

在一个实施例中，通道790由部分782部分地限定。部分782包括由第一半径777，第二半径776和轴向距离768限定的截头圆锥。在一个实施例中，半径777小于半径776。在一个实施例中，半径777基本上等于半径770。在一个实施例中，半径777大于半径770。在一个实施例中，半径777小于半径770。在一个实施例中，部分782在第一端流体联接到部分784，并且在第二端流体联接到部分780。图6C示出了圆锥形部分782。然而，在其他实施例中，可以使用其他适当的构造来提供扩张室。例如，具有正方形或矩形横截面的角锥构造，或具有椭圆形横截面的圆锥体。部分782还可包括抛物线形部分。在另一个实施例中，代替光滑表面，部分782可以包括沿着半径777和半径776之间的距离的净扩张横截面，该净扩张横截面具有局部收缩或恒定横截面。在一个实施例中，圆锥形提供了制造方便。

在一个实施例中，通道790由部分780部分地限定。部分780包括由半径763和轴向距离764限定的圆柱体。在一个实施例中，半径763显著大于半径776。在一个实施例中，部分780在第一侧上流体联接到部分782，并且在第二侧上联接到部分778。图6C示出了圆柱形部分780。然而，可以使用其它适当的构造。例如，在一个实施例中，部分780包括具有由有效半径763限定的液压直径的广义几何形状。然而，在其他实施例中，部分780包括其他适当的构造，例如正方形横截面或椭圆形横截面。在一个实施例中，部分780由在第一端和第二端上的由广义表面连接的两个液压直径限定。

在一个实施例中，通道790由部分778部分地限定。部分778包括由第一半径762，第二半径760和轴向距离758限定的截头圆锥。在一个实施例中，半径762大于半径763。在一个实施例中，半径762大于半径760。在一个实施例中，部分778在第一端上流体联接到部分780，并且在第二端上流体联接到部分776。图6C示出了圆锥形部分778。然而，在其他实施例中，可以使用其他适当的构造来提供扩张室。例如，具有正方形或矩形横截面的角锥结构，或具有椭圆形横截面的圆锥体。部分778还可包括抛物线形部分。在另一个实施例中，代替平滑表面，部分778可以包括沿着半径762和半径760之间的距离的净收缩横截面，具有局部扩张或恒定横截面。在一个实施例中，圆锥形提供了制造方便。

在一个实施例中，通道790部分地由部分776限定。部分776包括由半径754和轴向距离756限定的圆柱体。在一个实施例中，半径754显著小于半径760。在一个实施例中，部分776在第一端上联接到部分778，在第二端上联接到部分774。图6C示出了圆柱形部分776。然而，可以使用其它适当的构造。例如，在一个实施例中，部分776包括具有由有效半径754限定的液压直径的广义几何形状。然而，在其它实施例中，部分780包括其它适当的构造，例如正方形横截面或椭圆形横截面。在一个实施例中，部分776由在第一端和第二端上的由广义表面连接的两个液压直径限定。

在一个实施例中，通道790部分地由部分774限定。部分774包括由半径752限定的球体的一部分。在一个实施例中，部分774是扁长球体的一部分。在一个实施例中，部分724是扁圆球体的一部分。在一个实施例中，部分774是完美的球体的一部分。在一个实施例中，半径752基本上等于半径754。在一个实施例中，半径752大于半径754。在一个实施例中，半径752小于半径754。在另一个实施例中，包括部分774的球体部分通过折痕或不对称被制成不完美的。然而，虽然图6C示出球形部分774，但是在其他实施例中可以使用其他适当的几何形状。例如，在另一个实施例中，部分774可以包括梯形棱柱或折痕球体。

在一个实施例中，所有轴向距离772、768、764、758、756和半径752基本相等。在另一个实施例中，轴向距离772、768、764、758、756和半径752中的至少一些是不同的。在另一个实施例中，所有轴向距离772、768、764、758、756和半径752是不同的。在一个实施例中，轴向距离764、758、756和半径725的组合长度为至少0.15英寸。在一个实施例中，轴向距离764、758、756和半径725的组合长度为至少0.16英寸。在一个实施例中，轴向距离764、758、756和半径725的组合长度为至少0.165英寸。在一个实施例中，轴向距离764、758、756和半径725的组合长度为至少0.166英寸。在一个实施例中，轴向距离764、758、756和半径725的组合长度小于0.17英寸。在一个实施例中，包括通道790的邻接部分的半径属于圆柱形几何形状。在另一个实施例中，包括通道790的邻接部分的半径是液压直径的有效半径，该液压直径是属于广义横截面面积的，例如椭圆形，正方形或其它适当的形状。

在一个实施例中，插入件内的前孔空间720测量至少0.13英寸。在一个实施例中，前孔空间720测量至少0.14英寸。在一个实施例中，前孔空间720测量不超过0.15英寸。在一个实施例中，前孔空间720测量至少0.142英寸。

图7A-7C示出了根据本发明的一个实施例的喷射头构造的第七实施例。图7A示出了根据本发明的一个实施例的可以联接到喷枪(例如喷枪10)的喷射头构造800的一个示例。喷射头构造800可以例如以高流量产生宽扇形宽度喷射图案。喷射图案的宽度可以基本上在16和18英寸之间，并且流量可以是大约0.39加仑/分钟。

图7B示出了喷射头构造800的剖视图。在一个实施例中，喷射头800包括杆802，以及被构造成配合在喷射头构造800的插入部分804内的前孔构造806。

图7C示出了前孔构造806的放大图。在一个实施例中，前孔构造806包括通道840，在一个实施例中，通道840由部分892、890、888、887、886、884和882的全部或子集限定。然而，在另一个实施例中，通道840可以包括额外的部分，或者仅包括部分892、890、888、887、886、884和882的子集。部分892、890、888、887、886、884和882可以在一个实施例中流体联接在一起以在第一端上的入口894和第二端上的出口896之间形成通道。

在一个实施例中，部分892从入口894接收流体，并且分别通过部分890、888、887、886、884将流体流提供到部分882，该部分882提供流体流到出口孔896。

根据一个实施例，部分892、890、888、887、886、884和882包括构造成提供湍流增加特征部的几何特征部，该湍流增加特征部被构造成增加通过通道840的流体流中的湍流。湍流增加特征部可以减少用户经历的拖尾效应，从而增加喷射图案均匀性。在一个实施例中，湍流特征部可以被构造成产生全湍流，并且在喷射点之前允许流体流中的湍流的一些耗散。在一个实施例中，出口处的湍流强度小于最大湍流的25％。在一个实施例中，湍流强度小于最大湍流的20％。在一个实施例中，湍流强度为最大湍流的至少5％。在一个实施例中，湍流强度在最大湍流的5％和15％之间。

在一个实施例中，通道840由部分892部分地限定。部分892包括由半径880和轴向距离878限定的圆柱体。在一个实施例中，半径880基本上等于入口894处的半径。在一个实施例中，部分892在第一端上流体联接到入口894，在第二端上流体联接到部分890。图7C示出了圆柱形部分892。然而，可以使用其他合适的构造。例如，在一个实施例中，部分892包括具有由有效半径880限定的液压直径的广义几何形状。然而，在其他实施例中，部分892包括其他适当的构造，例如正方形横截面或椭圆形横截面。在一个实施例中，部分892由在第一端和第二端上的由广义表面连接的两个液压直径限定。

在一个实施例中，通道840由部分890部分地限定。部分890包括由第一半径876，第二半径872和轴向距离874限定的截头圆锥。在一个实施例中，半径876小于半径872。在一个实施例中，半径876基本上等于半径880。在一个实施例中，半径876大于半径880。在一个实施例中，半径876小于半径880。在一个实施例中，部分890在第一端上流体联接到部分892，在第二端上连体联接到在部分888。图7C示出了圆锥形部分890。然而，在其他实施例中，可以使用其他适当的构造来提供扩张室。例如，具有正方形或矩形横截面的角锥结构，或具有椭圆形横截面的圆锥体。部分890还可包括抛物线形部分。在另一个实施例中，代替平滑表面，部分890可以包括沿着半径876和半径872之间的距离的净扩张横截面，该净扩张横截面具有局部收缩或恒定横截面。在一个实施例中，圆锥形提供了制造方便。

在一个实施例中，通道840由部分888部分地限定。部分888包括由半径868和轴向距离870限定的圆柱体。在一个实施例中，半径868基本上等于半径872。在一个实施例中，半径868大于半径872。在一个实施例中，半径868小于半径872。在一个实施例中，部分888在第一端上流体联接到部分890，并且在第二端上流体联接到部分887。图7C示出了圆柱形部分888。然而，可以使用其它适当的构造。例如，在一个实施例中，部分888包括具有由有效半径868限定的液压直径的广义几何形状。然而，在其他实施例中，部分888包括其他适当的构造，例如正方形横截面或椭圆形横截面。在一个实施例中，部分888由在第一端和第二端上的由广义表面连接的两个液压直径限定。

在一个实施例中，通道840由部分887部分地限定。部分887包括由半径864和轴向距离866限定的圆柱体。在一个实施例中，半径864显著大于半径868。在一个实施例中，部分887在第一端上流体联接到部分888，在第二端上流体联接到部分886。图7C示出了圆柱形部分887。然而，可以使用其他适当的构造。例如，在一个实施例中，部分887包括具有由有效半径864限定的液压直径的广义几何形状。然而，在其他实施例中，部分887包括其它适当的构造，例如正方形横截面或椭圆形横截面。在一个实施例中，部分887由第一端和第二端上的由广义表面连接的两个液压直径限定。

在一个实施例中，通道840由部分886部分地限定。部分886包括由第一半径860，第二半径858和轴向距离862限定的截头圆锥体。在一个实施例中，半径860基本上等于半径864。在一个实施例中，半径860大于半径864。在一个实施例中，半径860小于半径864。在一个实施例中，半径860大于半径858。在一个实施例中，部分886在第一端上流体联接到部分887，在第二端上流体联接到部分884。图7C示出了圆锥形部分886。然而，在其他实施例中，可以使用其他适当的构造来提供扩张室。例如，具有正方形或矩形横截面的角锥结构，或具有椭圆形横截面的圆锥体。部分886还可包括抛物线形部分。在另一个实施例中，代替光滑表面，部分886可以包括沿着半径860和半径858之间的距离的具有局部扩张或恒定横截面的净收缩横截面。在一个实施例中，圆锥形提供了制造方便。

在一个实施例中，通道840由部分884部分地限定。部分884包括由半径854和轴向距离856限定的圆柱体。在一个实施例中，半径854显著小于半径858。在一个实施例中，部分884在第一端上流体地联接到部分886，并且在第二端上流体联接到部分882。图7C示出了圆柱形部分884。然而，可以使用其它合适的构造。例如，在一个实施例中，部分884包括具有由有效半径854限定的液压直径的广义几何形状。然而，在其他实施例中，部分884包括其它适当的构造，例如正方形横截面或椭圆形横截面。在一个实施例中，部分884由在第一端和第二端上的由广义表面连接的两个液压直径限定。

在一个实施例中，通道840由部分882部分地限定。部分882包括由半径852限定的球体的一部分。在一个实施例中，半径852基本上等于半径854。在一个实施例中，半径852小于半径854。在一个实施例中，半径852大于半径854。在一个实施例中，部分882包括扁圆球体的一部分。在一个实施例中，部分882包括扁长球体的一部分。在一个实施例中，部分882包括完美球体的一部分。在一个实施例中，部分882包括出口896。在另一个实施例中，包括部分882的球体部分通过褶皱或不对称而形成不完美。然而，尽管图7C示出了球形部分882，但是在其他实施例中可以使用其它适当的几何形状。例如，在另一个实施例中，部分882可以包括梯形棱柱或折痕球体。

在一个实施例中，所有轴向距离878、874、870、866、856和半径852基本上相等。在另一个实施例中，轴向距离878、874、870、866、856和半径852中的至少一些是不同的。在另一个实施例中，所有轴向距离878、874、870、866、856和半径852是不同的。在一个实施例中，轴向距离870、866、856和半径852的组合长度为至少0.24英寸。在一个实施例中，轴向距离870、866、856和半径852的组合长度为至少0.25英寸。在一个实施例中，轴向距离870、866、856和半径852的组合长度为至少0.257英寸。在一个实施例中，轴向距离870、866、856和半径852的组合长度小于0.26英寸。在一个实施例中，包括通道840的邻接部分的半径属于圆柱形几何形状。在另一个实施例中，包括通道840的邻接部分的半径是液压直径的有效半径，该液压直径是属于广义横截面面积的，例如椭圆形，正方形或其它适当形状。

在一个实施例中，插入件内的前孔空间820测量至少0.01英寸。在一个实施例中，前孔空间820测量至少0.02英寸。在一个实施例中，前孔空间820测量不超过0.025英寸。在一个实施例中，制造空间820测量至少0.024英寸。

图8A-8C示出了根据本发明的一个实施例的喷射头构造的第八实施例。图8A示出了示例性喷射头构造900，其可以例如联接到喷枪(例如图1所示的喷枪10)。在一个实施例中，喷射头900可构造成使流体达到用于喷射操作的期望的湍流强度流。喷射头构造900可以例如以高流率产生中等扇形宽度的喷射图案。喷射图案的宽度可以基本上在14和16英寸之间，并且流量可以是大约0.31加仑/分钟。

图8B示出了喷射头900的示例性剖视图。在一个实施例中，喷射头900包括杆902和构造成装配在插入件904内的前孔构造906。

图8C示出了前孔构造906的例如图8B所示的区域910的放大视图。在一个实施例中，前孔构造906包括由部分996、994、992、990、988、986和984限定的通道940。在一个实施例中，通道940包括在入口942和出口946之间的流体联接，使得流体分别从入口942流入，流动通过部分996、994、992、990、988、986、984，并且流到出口946。然而，在另一个实施例中，通道940可以包括附加部分或仅部分996、994、992、990、988、986和984的子集。

在一个实施例中，部分996接收来自入口孔942的流体流，并且分别通过部分994、992、990、988和986将流体流提供到部分984，该部分984提供流体流到出口孔946。

根据一个实施例，部分996、994、992、990、988、986和984包括被构造为提供湍流增加特征部的几何特征部，该湍流增加特征部被构造成增加通过通道940的流体流中的湍流。湍流增加特征部可以减少用户经历的拖尾效应，从而增加喷射图案均匀性。在一个实施例中，湍流特征部可以被构造成产生全湍流，并且允许在喷射点之前流体流中的湍流的一些耗散。在一个实施例中，出口处的湍流强度小于最大湍流的25％。在一个实施例中，湍流强度小于最大湍流的20％。在一个实施例中，湍流强度为最大湍流的至少5％。在一个实施例中，湍流强度在最大湍流的5％和15％之间。

在一个实施例中，通道940由部分996部分地限定。部分996包括具有半径980和轴向距离982的圆柱体。在一个实施例中，半径980基本上等于入口942的半径。在实施例中，部分996在第一端上流体联接到入口942，在第二端上流体联接到部分994。图8C示出了圆柱形部分996。然而，可以使用其它适当的构造。例如，在一个实施例中，部分996包括具有由有效半径980限定的液压直径的广义几何形状。然而，在其他实施例中，部分996包括其它适当的构造，例如正方形横截面或椭圆形横截面。在一个实施例中，部分996由在第一端和第二端上的由广义表面连接的两个液压直径限定。

在一个实施例中，通道940由部分994部分地限定。部分994包括由第一半径978，第二半径974和轴向距离976限定的截头圆锥体。在一个实施例中，半径978小于半径974。在一个实施例中，半径978基本上等于半径980。在一个实施例中，半径978大于半径980。在一个实施例中，半径978小于半径980。在一个实施例中，部分994在第一端流体联接到部分996，并且在第二端流体联接到部分992。图8C示出了圆锥形部分994。然而，在其他实施例中，可以使用其它适当的构造来提供扩张室。例如，具有正方形或矩形横截面的角锥结构，或具有椭圆形横截面的圆锥体。部分994还可包括抛物线形部分。在另一个实施例中，代替光滑表面，部分994可以包括沿着半径978和半径974之间的距离的净扩张横截面，该净扩张横截面具有局部收缩或恒定横截面。在一个实施例中，圆锥形提供了制造方便。

在一个实施例中，通道940由部分992部分地限定。部分992包括由半径970和轴向距离972限定的圆柱体。在一个实施例中，半径970基本上等于半径974。在一个实施例中，半径970小于半径974。在一个实施例中，半径970大于974。在一个实施例中，部分992在第一端上流体联接到部分994，并且在第二端上流体联接到部分990。图8C示出了圆柱形部分992。然而，可以使用其它适当的构造。例如，在一个实施例中，部分992包括具有由有效半径970限定的液压直径的广义几何形状。然而，在其他实施例中，部分992包括其他适当的构造，例如正方形横截面或椭圆形横截面。在一个实施例中，部分992由在第一端和第二端上的由广义表面连接的两个液压直径限定。

在一个实施例中，通道940由部分990部分地限定。部分990包括由半径966和轴向距离968限定的圆柱体。在一个实施例中，半径966显著大于半径970。在一个实施例中，部分990在第一端上流体联接到部分992，并且在第二端上流体联接到部分988。图8C示出了圆柱形部分990。然而，可以使用其它适当的构造。例如，在一个实施例中，部分990包括具有由有效半径966限定的液压直径的广义几何形状。然而，在其他实施例中，部分990包括其它适当的构造，例如正方形横截面或椭圆形横截面。在一个实施例中，部分990由在第一端和第二端上的由广义表面连接的两个液压直径限定。

在一个实施例中，通道940由部分988部分地限定。部分988包括由第一半径962，第二半径960和轴向距离964限定的截头圆锥体。在一个实施例中，半径962基本上等于半径966。在一个实施例中，半径962小于半径966。在一个实施例中，半径962大于半径966。在一个实施例中，半径962大于半径960。在一个实施例中，部分988在第一端上流体联接到部分990，在第二端上流体联接到到部分986。图8C示出了圆锥形部分988。然而，在其他实施例中，可以使用其他适当的构造。例如，具有正方形或矩形横截面的角锥结构，或具有椭圆形横截面的圆锥体。部分988还可包括抛物线形部分。在另一个实施例中，代替平滑表面，部分988可以包括沿着半径962和半径960之间的距离的净收缩横截面，该净收缩横截面具有局部扩张或恒定横截面。在一个实施例中，圆锥形提供了制造方便。

在一个实施例中，通道940由部分986部分地限定。部分986包括由半径956和轴向距离958限定的圆柱体。在一个实施例中，半径956显著小于半径960。部分986在第一端上流体联接到部分988，并且在第二端上流体联接到部分984。图8C示出了圆柱形部分986。然而，可以使用其它适当的构造。例如，在一个实施例中，部分986包括具有由有效半径954限定的液压直径的广义几何形状。然而，在其他实施例中，部分986包括其他适当的构造，例如正方形横截面或椭圆形横截面。在一个实施例中，部分986由在第一端和第二端上的由广义表面连接的两个液压直径限定。

在一个实施例中，通道940由部分984部分地限定。部分984包括由半径952限定的球体的一部分。在一个实施例中，半径952基本上等于半径956。在一个实施例中，半径952大于半径956。在一个实施例中，半径952小于半径956。在一个实施例中，部分984包括扁圆球体的一部分。在一个实施例中，球体部分984包括扁长球体的一部分。在一个实施例中，球体984包括完美球体的一部分。在一个实施例中，球形部分984在第一端上联接到部分986，并且在第二端上联接到出口946。在另一个实施例中，包括部分984的球形部分通过折痕或不对称被制成不完美。然而，虽然图8C示出球形部分984，但是在其他实施例中可以使用其他适当的几何形状。例如，在另一个实施例中，部分984可以包括梯形棱柱或折线球体。

在一个实施例中，所有轴向距离982、976、972、968、964、958和半径952基本相等。在另一个实施例中，轴向距离982、976、972、968、964、958和半径952中的至少一些是不同的。在另一个实施例中，所有轴向距离982、976、972、968、964、958和半径952是不同的。在一个实施例中，轴向距离972、968、964、958和半径952的组合长度为至少0.20英寸。在一个实施例中，轴向距离972、968、964、958和半径952的组合长度为至少0.21英寸。在一个实施例中，轴向距离972、968、964、958和半径952的组合长度为至少0.215英寸。在一个实施例中，轴向距离972、968、964、958和半径952的组合长度小于0.22英寸。在一个实施例中，包括通道940的邻接部分的半径属于圆柱形几何形状。在另一个实施例中，包括通道940的邻接部分的半径是液压直径的有效半径，该液压直径属于广义横截面面积，例如椭圆形，正方形或其它适当的形状。

在一个实施例中，插入件内的前孔空间920测量至少0.07英寸。在一个实施例中，前孔空间920测量至少0.075英寸。在一个实施例中，前孔空间920测量不超过0.08英寸。在一个实施例中，整体空间920测量至少0.077英寸。

图9A-9C示出了根据本发明的一个实施例的喷射头构造的第九实施例。图9A示出了示例性喷射头构造1000，其在一个实施例中可以联接到喷枪，例如图1所示的喷枪10。在一个实施例中，喷射头1000可构造成使流体达到用于喷射操作的期望的湍流强度。例如，喷射头构造1000可以以中等流量产生中等扇形宽度的喷射图案。喷射图案的宽度可以基本上在14和16英寸之间，并且流量可以是大约0.24加仑/分钟。

图9B示出了例如沿着图9A所示的线A-A截取的喷射头构造1000的剖视图。在一个实施例中，喷射头构造1000包括杆1002和位于插入件1004内的前孔构造1006。

图9C示出了喷射头构造1000的图9B所示的区域1010的放大视图。在一个实施例中，前孔构造1006包括由部分1094、1092、1090、1088、1086、1084和1082的全部或子集限定的通道1040，这些部分可以被流体联接以产生在第一端上的入口1042到第二端上的出口1042之间的流体联通。

在一个实施例中，部分1094从入口孔1042接收涂料流，并且分别通过部分1092、1090、1088、1086和1084将流体流提供到部分1082，部分1082向出口孔1046提供涂料流。

根据一个实施例，部分1094、1092、1090、1088、1086、1084和1082包括构造成提供湍流增加特征部的几何形状，该湍流增加特征部被构造成增加通过通道1040的流体流中的湍流。湍流增加特征部可以减少由用户经历的拖尾效应，从而增加喷射图案的均匀性。在一个实施例中，湍流特征部可以被构造成产生全湍流，并且允许在喷射点之前流体流中的湍流的一些耗散。在一个实施例中，出口处的湍流强度小于最大湍流的25％。在一个实施例中，湍流强度小于最大湍流的20％。在一个实施例中，湍流强度为最大湍流的至少5％。在一个实施例中，湍流强度在最大湍流的5％和15％之间。

在一个实施例中，通道1040由部分1094部分地限定。部分1094包括由半径1078和轴向距离1080限定的圆柱体。在一个实施例中，半径1078基本上等于入口1042的半径。在一个实施例中，部分1094在第一端上流体联接到入口1042，并且在第二端上流体联接到部分1092。图9C示出了圆柱形部分1094。然而，可以使用其他适当的构造。例如，在一个实施例中，部分1094包括具有由有效半径1078限定的液压直径的广义几何形状。然而，在其他实施例中，部分1094包括其他适当的构造，例如正方形横截面或椭圆形横截面。在一个实施例中，部分1094由在第一端和第二端上的由广义表面连接的两个液压直径限定。

在一个实施例中，通道1040由部分1092部分地限定。部分1092包括由第一半径1076，第二半径1072和轴向距离1074限定的截头圆锥体。在一个实施例中，半径1076基本上等于半径1078。在一个实施例中，半径1076大于半径1078。在一个实施例中，半径1076小于半径1078。在一个实施例中，半径1076大于半径1072。在一个实施例中，部分1092在第一端流体联接到部分1094，并且在第二端流体联接到部分1090。图9C示出了圆锥形部分1092。然而，在其他实施例中，可以使用其它适当的构造来提供扩张室。例如，具有正方形或矩形横截面的角锥结构，或具有椭圆形横截面的圆锥体。部分1092还可包括抛物线形部分。在另一个实施例中，代替平滑表面，部分1092可以包括沿着半径1076和半径1072之间的距离的净扩张横截面，该净扩张横截面具有局部收缩或恒定横截面。在一个实施例中，圆锥形提供了制造方便。

在一个实施例中，通道1040由部分1090部分地限定。部分1090包括由半径1068和轴向距离1070限定的圆柱体。在一个实施例中，半径1068基本上等于半径1072。在一个实施例中，半径1068小于半径1072。在一个实施例中，半径1068大于半径1072。在一个实施例中，部分1090在第一端上流体联接到部分1092，并且在第二端上流体联接到部分1088。图9C示出了圆柱形部分1090。然而，可以使用其它适当的构造。例如，在一个实施例中，部分1090包括具有由有效半径1068限定的液压直径的广义几何形状。然而，在其他实施例中，部分1090包括其他适当的构造，例如正方形横截面或椭圆形横截面。在一个实施例中，部分1090由第一端和第二端上的由广义表面连接的两个液压直径限定。

在一个实施例中，通道1040由部分1088部分地限定。部分1088包括由半径1064和轴向距离1066限定的圆柱体。在一个实施例中，半径1064显著大于半径1068。在一个实施例中，部分1088在第一端上与部分1090流体联接，在第二端上与部分1086流体联接。图9C示出了圆柱形部分1088。然而，可以使用其它适当的构造。例如，在一个实施例中，部分1088包括具有由有效半径1064限定的液压直径的广义几何形状。然而，在其他实施例中，部分1088包括其他适当的构造，例如正方形横截面或椭圆形横截面。在一个实施例中，部分1088由在第一端和第二端上的由广义表面连接的两个液压直径限定。

在一个实施例中，通道1040由部分1086部分地限定。部分1086包括由第一半径1060，第二半径1058和轴向距离1062限定的截头圆锥形部分。在一个实施例中，半径1058小于半径1060。在一个实施例中，半径1060小于半径1064。在一个实施例中，半径1060大于半径1064。在一个实施例中，部分1086在第一端上流体联接到部分1088，在第二端上流体联接到部分1084。图9C示出了圆锥形部分1086。然而，在其他实施例中，可以使用其他适当的构造。例如，具有正方形或矩形横截面的角锥结构，或具有椭圆形横截面的圆锥体。部分1086还可以包括抛物线形部分。在另一个实施例中，代替平滑表面，部分1086可以包括沿着半径1060和半径1058之间的距离的净收缩横截面，该净收缩横截面具有局部扩张或恒定横截面。在一个实施例中，圆锥形提供了制造方便。

在一个实施例中，通道1040由部分1084部分地限定。部分1084包括由半径1054和轴向距离1056限定的圆柱体。在一个实施例中，半径1054显著小于半径1058。在一个实施例中，部分1084在第一端上联接到部分1086，并且在第二端上联接到部分1082。图9C示出了圆柱形部分1084。然而，可以使用其他适当的构造。例如，在一个实施例中，部分1084包括具有由有效半径1054限定的液压直径的广义几何形状。然而，在其他实施例中，部分1084包括其它适当的构造，例如正方形横截面或椭圆形横截面。在一个实施例中，部分1084由在第一端和第二端上的由广义表面连接的两个液压直径限定。

在一个实施例中，通道1040由部分1082部分地限定。部分1082包括由半径1052限定的球体的一部分。在一个实施例中，半径1052基本上等于半径1054。在一个实施例中，半径1052小于半径1054。在一个实施例中，半径1052大于半径1054。在一个实施例中，部分1082包括扁长球体的一部分。在一个实施例中，部分1082包括扁圆球体的一部分。在一个实施例中，部分1082包括完美球体的一部分。在一个实施例中，部分1082在第一端上流体联接到部分1084，并且在第二端上流体联接到出口1086。在另一个实施例中，包括部分1082的球体部分通过折痕或不对称被制成不完美。然而，虽然图9C示出球形部分1082，但是在其他实施例中可以使用其他适当的几何形状。例如，在另一个实施例中，部分1082可以包括梯形棱柱或折皱球体。

在一个实施例中，所有轴向距离1080、1074、1070、1066、1062、1056和半径1052基本上相等。在另一个实施例中，轴向距离1080、1074、1070、1066、1062、1056和半径1052中的至少一些是不同的。在另一个实施例中，所有轴向距离1080、1074、1070、1066、1062、1056和半径1052是不同的。在一个实施例中，轴向距离1070、1066、1062、1056和半径1052的组合长度为至少0.18英寸。在一个实施例中，轴向距离1070、1066、1062、1056和半径1052的组合长度为至少0.19英寸。在一个实施例中，轴向距离1070、1066、1062、1056和半径1052的组合长度为至少0.195英寸。在一个实施例中，轴向距离1070、1066、1062、1056和半径1052的组合长度为至少0.200英寸。在一个实施例中，轴向距离1070、1066、1062、1056和半径1052的组合长度小于0.205英寸。在一个实施例中，包括通道1040的邻接部分的半径属于圆柱形几何形状。在另一个实施例中，包括通道1040的邻接部分的半径是液压直径的有效半径，该液压直径属于广义横截面面积，例如椭圆形，正方形或其它适当形状。

在一个实施例中，插入件内的前孔空间1020测量至少0.080英寸。在一个实施例中，前孔空间1020测量至少0.090英寸。在一个实施例中，前孔空间1020测量不超过0.095英寸。在一个实施例中，前孔空间1020测量至少0.092英寸。

图10示出了根据本发明的一个实施例的使用具有喷射头构造的喷枪施加流体的方法的流程图。在一个实施例中，方法1100与低压喷射头(例如图1-9中描述的任何低压喷射头构造)一起使用。在一个实施例中，方法1100与包括多个喷射头的喷射头套件一起使用，每个喷射头设计用于不同的涂料粘度。

在框1102，接收流体。在一个实施例中，接收流体包括喷枪(例如喷枪10)在入口处接收流体。在一个实施例中，流体可以以相对低的喷射压力(例如1000PSI)加压。

在框1104，将流体施加到表面。在一个实施例中，施加流体包括用户致动喷枪的触发器，例如使得流体从喷枪的入口流动到喷枪的出口。在一个实施例中，施加流体包括使得加压流体流通过低压喷射头(例如本文所述的任何低压喷射头)，从而获得所需的湍流强度，并且施加到表面的均匀的喷射图案基本上不带有拖尾效应。

在框1106，改变喷射头构造。在一个实施例中，改变喷射头构造包括基于待用于给定作业的流体的变化，而将一个喷射头切换为另一个喷射头。例如，可以在喷涂底漆操作期间使用第一喷射头，并且可以在喷涂涂料操作期间使用第二喷射头。由于底漆的粘度不同于涂料的粘度，可能需要不同的喷射头构造以确保实现令人满意的喷射图案。

图11示出了根据本发明的一个实施例的用于喷枪的示例性喷射头套件。在一个实施例中，套件1300包括用于具有喷射头保护件1320的喷枪1310的一个或多个可移除的喷射头插入件。套件可包括喷射头插入件1360、1370、1380和1390中的一个或多个。

插入件1360可以对应于例如上文参考图6B描述的杆702，并且可以被构造成以低流量提供窄扇形宽度的喷射图案。在一个实施例中，插入件1360被构造成以约0.18加仑/分钟的流量提供约10-12英寸的扇形宽度。

插入件1370可以对应于例如上文参考图7B描述的杆802，并且可以被构造为以高流量提供宽扇形宽度喷射图案。在一个实施例中，插入件1370被构造成以约0.39加仑/分钟的流量提供约16-18英寸的扇形宽度。

插入件1380可以对应于例如上文参考图8B描述的杆902，并且可以被构造为以高流量提供中等扇形宽度喷射图案。在一个实施例中，插入件1380被构造成以约0.318加仑/分钟的流量提供约14-16英寸的扇形宽度。

插入件1390可以对应于例如上文参考图9B描述的杆1002，并且可以被构造成以中等流量提供中等扇形宽度喷射图案。在一个实施例中，插入件1390被构造成以约0.24加仑/分钟的流量提供约14-16英寸的扇形宽度。

在一个实施例中，设置有套件1300的喷射头插入件是可移除的，使得喷枪1310的使用者能够以预期特定的喷射操作来选择喷射头。在一个实施例中，套件1300构造有针对特定流体定制的喷射头插入件。例如，在一个实施例中，插入件1360、1370、1380和1390被构造为与乳胶漆一起使用。

在一个实施例中，喷射头插入件1360、1370、1380和1390中的至少一些在喷枪1310内是可倒转的，使得用户可以在喷射操作结束时更容易地清洁插入件。

套件1300，如图11所示，包括四个喷射头插入件1360、1370、1380和1390。然而，在另一个实施例中，每个喷射头插入件都是单独提供的，使得用户可以根据需要单独获得每个喷射头插入件。在另一个实施例中，提供具有不同构造的附加喷射头插入件用于更多种类的喷射图案宽度和流量。

Claims

1.一种用于无空气低压流体喷射器的喷射头构造，所述喷射头构造包括：

入口孔，所述入口孔被构造成接收流体并在已知的操作点产生湍流；

出口孔，所述出口孔被构造成以一湍流强度下的喷射图案喷射所述流体；和

通道，所述通道将所述入口孔流体联接到所述出口孔，所述通道包括被构造为在所述出口孔处产生所述湍流强度的多个部分，所述通道包括：

第一部分，所述第一部分包括扩张室，所述扩张室被构造为提供从第一部分第一端到第一部分第二端的扩张横截面；

第二部分，所述第二部分包括第一液压直径，其中所述第二部分在第二部分第一端上流体联接到第一部分第二端；

第三部分，所述第三部分包括第二液压直径，其中所述第三部分在第三部分第一端上流体联接到所述第二部分；

第四部分，所述第四部分包括喷射头，其中所述第四部分在第四部分第一端上流体联接到第三部分第二端，并且在第四部分第二端上流体联接到所述出口孔；

包括会聚横截面的第五部分，其中所述第五部分在第五部分第一端上流体联接到第二部分第二端；

包括第三液压直径的第六部分，其中所述第六部分流体联接到所述第一部分第一端；和

包括第四液压直径的第七部分，其中所述第四液压直径流体联接在所述第二部分和所述第五部分之间，使得所述第四液压直径提供在第七部分第一端上的所述第二部分和第七部分第二端上的所述第五部分之间的流体联接，其中第七部分的第四液压直径大于第二部分的第一液压直径，并且低压包括2000磅/平方英寸(PSI)之下的压力。

2.根据权利要求1所述的喷射头构造，其中所述喷射图案基本上不具有拖尾效应。

3.根据权利要求1所述的喷射头构造，其中所述通道的长度被构造为提供具有最大湍流强度的湍流流体流，所述最大湍流强度衰减到出口界面处的湍流强度。

4.根据权利要求3所述的喷射头构造，其中所述湍流流体流在出口孔处的湍流强度是最大湍流强度的至少5％。

5.根据权利要求3所述的喷射头构造，其中所述湍流流体流在出口孔处的湍流强度小于最大湍流强度的15％。

6.根据权利要求3所述的喷射头构造，其中，所述多个部分中的一个的轴向长度、液压直径和净扩张角被设计成使得其构造成基于流体的已知粘度引入具有所设计的湍流强度的湍流。

7.根据权利要求1所述的喷射头构造，其中低压包括1000磅/平方英寸(PSI)之下的压力。

8.一种用于以低喷射压力喷射流体的方法，所述方法包括以下步骤：

在无空气喷枪的入口处接收以低喷射压力加压的流体；

致动所述喷枪，使得流体以均匀喷射图案排出，所述喷射图案基本上没有拖尾效应；和

其中所述喷枪包括具有流体流动通道的前孔喷射头构造，并且其中所述流体流动通道包括：

第一部分，所述第一部分包括第一液压直径；

第二部分，所述第二部分包括扩张室，所述扩张室被构造为提供从第二部分第一端到第二部分第二端的扩张横截面，其中所述第二部分在所述第二部分第一端上流体联接到所述第一部分；

第三部分，所述第三部分包括第二液压直径，其中，所述第三部分在第三部分第一端上流体联接到所述第二部分；第四部分，所述第四部分包括会聚室，所述会聚室被构造为提供从第四部分第一端到第四部分第二端的会聚横截面，其中所述第四部分在第四部分第一端上流体联接到所述第三部分；

第五部分，所述第五部分包括喷射头，其中，所述第五部分在第五部分第一端上流体联接到第四部分第二端，并且在第五部分第二端上流体联接到出口孔；以及

具有第四液压直径的第六部分，所述第六部分在第一端上联接到所述第二部分，并且在第二端上联接到所述第三部分，其中第三部分的第二液压直径大于第六部分的第四液压直径，并且低喷射压力包括2000磅/平方英寸(PSI)之下的压力。

9.根据权利要求8所述的方法，还包括：

基于流体的已知粘度选择喷射头构造的步骤。

10.根据权利要求9所述的方法，其中所述选择步骤包括选择喷射头构造使得在所述喷枪的出口处湍流流体流具有最大湍流强度的至少5％的湍流强度。

11.根据权利要求10所述的方法，其中低压包括低于2000PSI的压力。

12.根据权利要求11所述的方法，其中低压包括低于1000PSI的压力。

13.一种用于低压无空气喷射装置的喷射头构造，包括：

入口孔，所述入口孔被构造成接收流体并产生湍流；

出口孔，所述出口孔被构造成以具有小于最大湍流强度的湍流强度的喷射图案喷射所述流体，其中所述最大湍流强度是由所述流体在将所述入口孔流体联接到所述出口孔的通道内所经受的；并且

其中所述通道包括湍流特征部，所述湍流特征部构造成将湍流强度调节到所述湍流强度，其中所述通道包括：

第一部分，所述第一部分包括具有第一轴向距离、第一有效半径和第二有效半径的扩张室，所述第一有效半径小于所述第二有效半径，其中所述第一部分被构造成接收从所述入口孔喷射的流体；

第二部分，所述第二部分包括具有第二轴向距离和第三有效半径的第一液压直径，其中所述第二部分在第一界面处流体连接到所述第一部分；

第三部分，所述第三部分包括具有第三轴向距离和第四有效半径的第二液压直径，其中所述第二部分在第二界面处流体连接到所述第三部分；

第四部分，所述第四部分包括具有球状半径的球体，其中所述第三部分在第三部分第一端上在第三界面处流体联接到所述第四部分，并且其中所述第四部分在第四部分第二端处包括所述出口孔；

第五部分，所述第五部分位于所述第二界面处，所述第五部分包括具有第四有效半径、第五有效半径和第四轴向距离的会聚室，其中所述第五有效半径小于所述第四有效半径，其中所述第二部分在第四界面处流体连接到所述第五部分；

第六部分，所述第六部分包括具有第七有效半径和第五轴向距离的第三液压直径，其中所述第六部分在第五界面处流体联接到所述第一部分，使得从所述入口孔接收的流体在被所述第一部分接收之前通过所述第六部分；以及

第七部分，所述第七部分位于所述第二界面处，其中所述第七部分包括具有第八有效半径和第六轴向距离的第四液压直径，使得从所述第二部分接收的流体在流到第三部分之前通过所述第七部分，其中第七部分的第四液压直径大于第二部分的第一液压直径，并且低压包括2000磅/平方英寸(PSI)之下的压力。

14.根据权利要求13所述的喷射头构造，其中，在第一界面处、在第二界面处、在第三界面处和在第五界面处，邻接的有效半径基本上相同。

15.根据权利要求13所述的喷射头构造，其中，在第四界面处，邻接的有效半径基本上不同。

16.根据权利要求13所述的喷射头构造，其中，所述多个部分中的一个具有轴向长度，液压直径或扩张率，所述轴向长度，液压直径或扩张率被设计成使得其被构造成基于已知的流体粘度将湍流流体流调节到出口孔处的湍流强度。

17.根据权利要求13所述的喷射头构造，其中所述出口孔处的湍流强度为最大湍流强度的至少5％。

18.根据权利要求13所述的喷射头构造，其中所述出口孔处的湍流强度小于最大湍流强度的15％。

19.一种用于无空气低压流体喷射器的喷射头构造，包括：

通过通道流体联接的入口和出口，所述通道包括具有湍流特征部的扩张室，其中流体在所述通道内经历最大湍流强度；

所述通道的轴向长度被构造成使所述流体的湍流强度从所述最大湍流强度衰减到出口湍流强度；并且

其中所述出口湍流强度小于所述最大湍流强度；

其中，所述湍流特征部包括：

第四部分，所述第四部分包括喷射头，其中所述第四部分在第四部分第一端上流体联接到第三部分第二端，并且在第四部分第二端上流体联接到所述出口；

20.根据权利要求19所述的喷射头构造，其中所述出口湍流强度为最大湍流强度的至少5％。

21.根据权利要求19所述的喷射头构造，其中所述出口湍流强度小于最大湍流强度的15％。