CN107640132B - 流体喷射装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及流体喷射装置(100)，包括：第一构件(110)，其具有适合于连接至流体源(120)的入口；第二构件(130)，其能够相对于第一构件(110)移动；以及控制构件(150)，其被布置成至少处于第一状态和第二状态，在该第一状态下，控制构件(150)至少基本位于第二构件(130)内，从而防止流体流过第二构件(130)，以限定第二构件(130)的第一行程(S1)，在该第一行程(S1)，不允许流体排出装置(100)；在该第二状态下，控制构件(150)至少基本位于第二构件(130)外，从而允许流体流过第二构件(130)，以限定第二构件(130)的第二行程(S2)，允许流体沿着该第二行程(S2)从装置(100)排出。

Description

流体喷射装置

技术领域

本公开涉及旨在用于清洗例如机动车辆中的零部件的表面以及用于许多其它应用的流体喷射装置。

背景技术

在用于清洗机动车辆中的零部件诸如例如机动车辆前灯、透镜、传感器等的表面的领域中已知流体喷射装置。在至今已知的所述装置中发现的主要问题是无法充分到达一些区域或零部件。结果，无法对它们进行清洗，或者说无法正确地对它们进行清洗，例如不完全清洗。

为了解决上述问题在本领域中已经提出了若干替换解决方案。所述替换解决方案的示例是可定向喷嘴和伸缩组件。

现有技术的可定向喷嘴例如由于存在可能设置在液体喷射路径上的外部零部件或附件而被证明无效。同样，一些区域或零部件无法到达，因此无法对它们进行充分地清洗，而其它区域无法完全清洗。

已知的伸缩装置包括中空气缸、中空活塞和连接至中空活塞的喷嘴。中空活塞被驱动而在喷射其中的清洁液体时相对于中空气缸移位。一旦具有喷嘴的中空活塞已经延伸出，则通过伸出到待清洗表面上的喷嘴喷射清洁液体。尽管已经证明这种已知的伸缩装置至少部分地克服了上述问题，但是它们仍然比较复杂，并且在某些情况下它们不能按照需要进行有效的清洗。

在EP1694541和EP1506109中公开了用于清洗机动车辆表面的伸缩装置的示例。在EP1694541中公开的清洗装置包括中空气缸、中空活塞和连接至中空活塞的喷嘴。中空活塞被布置成在其由其中馈送的液体驱动时克服弹簧而在中空气缸内滑动。液体只有在活塞已经到达预定伸出位置时才被喷射出。EP1506109中公开的清洗装置包括内部中空气缸、装配在彼此之内的外部中空气缸和伸缩喷嘴。内部中空气缸包括用于传导液体的开口，该开口在其抵靠外部中空气缸时保持关闭。当伸缩喷嘴完全压缩时供应清洁液体。

在FR3021014中公开了用于将清洁液体投射到机动车辆表面上的另一种伸缩清洗装置。该伸缩清洗装置在这种情况也包括固定构件、可动构件和密封件。该可动构件初始缩回，并且然后液体通过固定构件的入口端口进入以填充形成在其中的腔室。这致使可动构件抵靠弹簧移位，其中密封件的可弹性变形部分倚靠控制构件的第一节段，从而使得液体仍然在压力下位于腔室内并且不允许流到外部。当可动构件到达其中密封件的可弹性变形部分倚靠控制构件的具有通路的第二节段时，液体被允许通过所述通路流入控制构件，从而允许将液体喷射到外部。

以上现有技术伸缩清洗装置具有若干缺点。例如，EP1694541和EP1506109中描述的清洗装置需要针对每个具体条件即待清洗表面的具体类型和/或位置、喷嘴的具体位置和大小、被喷射的液体的压力等等精确地设计喷嘴的行程。结果，这些清洗装置涉及昂贵的设计并且在一些情况下可能效率低下。在FR3021014中公开的伸缩清洗装置中，控制构件应该根据可动构件行进的行程来设计，这种行程在一些情况下可以较长，结果再次导致不期望的资本密集型的昂贵装置。

因而，需要有一种高效流体喷射装置来清洗机动车辆中的零部件的表面以及用于其它应用，该流体喷射装置结构简单并且设计和制造都节约成本。

发明内容

这里提供了一种流体喷射装置，通过该流体喷射装置，满足了上述需要，同时获得了附加的优点。本发明的流体喷射装置适合于向待清洗、冲洗、漂洗等的表面喷射流体，诸如清洗液体、清洗气体、清洗液体的组合、清洗气体的组合、清洗液体(或多种液体)和气体(或多种气体)的组合等。

本发明的流体喷射装置包括第一构件和第二构件以及所述压力流体源。该第一构件适合于连接至所述加压流体源，所述第二构件被布置成使得当其被由上述加压流体源供应的流体驱动时能够相对于所述第一构件移动。

还设置了控制装置。该控制装置可以是所述第一构件的一部分，例如与所述第一构件一体地形成或者它可以附装至所述第一构件。所述控制构件可以被布置成根据所述第二构件的位置而至少处于第一状态和第二状态下。在该第一状态下，所述控制构件至少基本位于所述第二构件内，从而防止流体流过所述第二构件，以限定所述第二构件的第一行程，沿着该第一形成或在该第一行程期间，不允许流体排出所述流体喷射装置。在该第二状态下，所述控制构件至少基本位于所述第二构件外，从而允许流体流过所述第二构件，以限定所述第二构件的第二行程，沿着该第二行程或在该第二行程期间，允许流体从所述流体喷射装置排出。

本发明的流体喷射装置的有利特征是为所述第二构件设置了不同行程。因而对流体从所述流体喷射装置的排放进行适当的控制，从而使得能够有效地清洗机动车辆以及许多其它应用中的范围广泛的不同零部件(诸如，摄像机透镜、传感器、视觉检测元件和安装在车辆中的其它零部件)表面，而不管它们的形状如何。例如，通过设置所述第二构件的初始位移，即，上述的第一行程(在该第一行程期间，没有流体喷射到流体喷射装置外)，有利地避开了必须防止被润湿的区域，从而不会损坏这些区域。

所述控制构件可以适合于被至少部分地插入所述第二构件内。这可以通过按照需要改变所述控制构件的高度来进行，即，使得所述控制构件的高度基本对应于所述第二构件的所述初始位移(即，第一行程)，在该第一行程期间没有流体喷出所述装置。

本发明的流体喷射装置的进一步优点源自于上述的特征，即，所述控制构件可以适合于至少部分地插入在所述第二构件内。这允许精确地改变流体通过的截面。在某些情况下，所述控制构件适于布置在所述第二构件内部之外，即，不插入在该第二构件内。结果，无需设计更大的控制构件就能够获得更长的流体喷射装置。因而，能够有利地实现重要的材料节省。

在一些示例中，所述控制构件可以包括柱或类似元件。所述柱可以是中空的并且设置有孔，即，通孔，允许流体通过所述孔排放到所述第二构件内。所述孔可以在所述柱的侧部形成在不同高度处。其它不同的孔的形成和布置也是可行的。

一般来说，可能优选的是，供流体通过所述第一构件的截面沿着所述第二构件的移动方向增加以将流体排出所述装置。例如，所述第一构件的内径可以沿着所述第二构件的移动方向增加。也不排除其它的构造。

还设置喷嘴以适当地将流体排出所述装置。所述喷嘴可以与所述第二构件一体地形成或它可以是附装至所述第二构件的单独部件。所述喷嘴可以被构造成从所述装置排出扇形流体流。这允许对机动车辆的零部件诸如机动车辆前灯、传感器等的表面的增加面积进行有效清洗。所述喷嘴可以被构造成排出覆盖大约15°到45°的角度的扇形流体流。从所述装置喷出或排放的流体流的扇形角当然可以根据所述装置涉及的应用以及喷嘴位置来改变。在其它情况下，所述喷嘴可以适合于根据固体流喷射或排放流体，以促进车辆运行时诸如抵抗风的稳定性。所述喷嘴可以被构造成提供不同的喷射模式。

优选在所述第一构件和所述第二构件之间设置密封机构。该密封机构可以包括O型环。该密封机构可以附装至例如第二构件。该密封机构可以用作与所述第二构件相关联的单向阀机构例如止回阀。这在所述流体喷射装置不启动时防止所供应的流体返回到加压流体源内。通过上述构造，能够精确地控制流体喷射的准确位置。因而，当加压清洗流体被供应到第一伸缩构件内时，所述第二伸缩构件在其推动密封机构时由加压清洗流体驱动。

优选的是，本发明的装置进一步包括弹簧机构，例如压缩弹簧，该弹簧机构被布置成抵抗所述第二构件相对于所述第一构件的运动。

已经发现，本发明的流体喷射装置能够提供非常高效、高度均匀的流体流，该流体流能够到达宽广范围的区域，而无需依赖于已知装置中的弹簧阀机构。已经发现本发明的流体喷射装置非常有利，这是因为通过按照需要修改喷嘴位置能够容易地改变流体出口位置，而这是由于控制构件被设计成限定第二构件行程，沿着该第二构件行程或在该第二构件行程期间，允许或不允许流体从装置排出。

可以按照需要提供扫掠效果。这可以通过在第二构件被驱动时即沿着该第二构件的第二行程或在该第二行程期间喷射流体流来进行。结果，实现了有效的清洗效果，从而有效地进行灰尘清除。

本发明的流体喷射装置的示例的附加目的、优点和特征将通过检查说明书而对本领域技术人员变得明显，或者可以通过实践本发明而获知。

附图说明

下面将参照附图通过非限制示例的方式描述本发明的流体喷射装置的具体实现，其中：

图1是其中本发明的流体喷射装置的一个示例已经被示出为位于休止位置的剖视图；

图2是其中本发明的流体喷射装置的一个示例已经被示出为第一行程结束时的操作位置的剖视图；

图3是图2所示的流体喷射装置的位置的剖视图；

图4是位于第二行程开始时的流体喷射装置的位置的剖视图；

图5是本发明的流体喷射装置的另一个示例的总体正视图；

图6是示出了图5所示的流体喷射装置的示例的剖视图。

具体实施方式

在下文中描述的根据图中所示的示例的装置100可以在机动车辆的领域中应用。然而，它可以在其中至少表面10需要清洗的许多其它不同应用中使用。在具体示例中，附图的图1至图5中所示的本发明的流体喷射装置100适合于向机动车辆零部件15诸如摄像机透镜、传感器、视觉检测元件以及安装在车辆中其它零部件中的表面10喷射清洗液体。

图中所示的流体喷射装置100包括第一伸缩构件110和第二伸缩构件130、加压流体源120、喷嘴140、控制构件150、密封机构160和弹簧机构170。

在所示的本发明的非限制性示例中，第一伸缩构件110为连接至加压流体源120的固定构件，该加压流体源120供应加压清洗液体。这里，待供应的清洗液体的压力可以例如大约为1-3Kg/cm²。

第二伸缩构件130是可移位构件，该可移位构件布置在第一伸缩构件110内并且在第一伸缩构件110中供送清洗液体时能够相对于第一伸缩构件110移动。因而，当加压清洗液体被供应到第一伸缩构件110内时，第二伸缩构件130在其推动密封机构160时由该加压清洗液体驱动。

在所示的示例中，控制构件包括作为第一伸缩构件110的一部分的柱150。然而，如果必要的话，该柱150可以是附装至第一伸缩构件110的单独零件。在所示的示例中，柱150是具有顶部尖锐顶端155的圆柱体。柱150的该具体形状便于包围柱150的第二伸缩构件130的定位，尤其是当第二伸缩构件130返回到其休止位置时。

在图5所示的具体示例中，柱150包括具有若干通孔156的中空圆柱体，如附图的图6中详细所示。清洗液体被允许通过所述通孔156排放到第二伸缩构件130内。这些通孔156形成在中空圆柱体的侧部处。

当要进行清洗操作时，清洗流体通过第一构件110进入，从图1中所示的休止位置，清洗流体使第二构件130在附图中向上移动。第二构件130因而相对于柱150移动，从而能够将第二构件130布置在图1所示的第一休止状态下以及图2所示的第二操作状态下。

在图1所示的第一休止状态下，柱150定位在第二构件130内，从而防止清洗液体流过第二构件130。在该第一状态下，限定了用于第二构件130的第一行程S1。在图2所示的第二构件130的第一行程S1期间或者沿着该第一行程S1，没有清洗液体被允许从流体喷射装置100排出。这样，可以建立与第二构件130的所述第一行程S1对应的初始位移，沿着该初始位移或在该初始位移期间，没有清洗液体从流体喷射装置100喷射或排出。结果，避开了必须被防止变湿的零部件15或表面10，从而不会损坏它们。

在图2所示的第二操作状态下，第二构件130移动，直到柱150定位在第二构件130外，从而允许清洗液体流过第二构件130。在该第二状态下，如图2所示限定用于第二构件的第二行程S2。沿着第二构件130的第二行程S2或在该第二行程S2期间，清洗液体被允许排出流体喷射装置100。在第二构件130沿着第二行程S2或在第二行程S2期间相对于第一构件110移动时排放清洗液体，这允许给均匀地分布在正被清洗的零部件15的表面10上的清洗流体流提供扫掠效果。因而实现了有效的清洗效果，从而将灰尘从零部件15的表面10有效地清除。

因而，通过按照需要改变柱150的高度，能够精确地改变清洗液体的通路。例如，可以使柱150的高度与第二构件130的上述初始位移(即，第二构件130的第一行程S1)基本对应，在该第一行程S1期间，不允许清洗液体喷射到装置100外。因此，多个可互换的柱150可以设置成具有不同高度。因此，通过按照需要简单地改变这些参数，则可以将装置100设计成适合于大量应用以及大量不同零部件，而不管它们的形状如何。因此，利用单个流体喷射装置100就能够覆盖范围广泛的应用。

一般来说，可能优选的是，供清洗液体通过第一构件110的截面沿着第二构件130的移动方向增加以将清洗液体排出装置100。例如，如果第一构件110和第二构件130为如这些示例中所示的圆柱形形状，则第一构件110的内径可以沿着第二构件130的移动方向增加。根据装置100的具体应用，按照需要还可以有其它构造。

喷嘴140附装至第二构件130，并且该喷嘴140适合于在第二构件130的第二行程S2期间将清洗液体排出装置100。该示例的装置100中的喷嘴140能够提供覆盖大约15°到45°的角的扇形清洗液体流。

所示示例中的密封机构包括布置在第一构件110和第二构件130之间的O型环160。O型环160附装至第二构件130，并且它还被构造成用作单向阀机构，以允许由加压清洗液体源120供应的清洗液体进入其中，并且使得在流体喷射装置100不启动时，不允许清洗液体返回到加压清洗液体源120。

所示示例中的弹簧装置包括被布置成抵抗第二构件130相对于第一构件110的运动的压缩弹簧170。因而，当第二构件130被由加压清洗液体源120供应的清洗液体驱动时，弹簧170被压缩，而当没有供应清洗液体时，弹簧170使第二构件130向回移位到休止位置，从而在其非操作状态下伸缩地容纳在第一构件110中。

尽管这里已经公开了本发明的流体喷射装置的仅仅若干具体示例，但是本领域技术人员应该理解，可以进行其它另选示例和/或使用以及其明显修改和等同物。本公开因而覆盖所描述的流体喷射装置的具体示例的所有可能组合。本公开的范围不应该受到这些具体示例的限制，而是应该仅通过公平地阅读所附的权利要求来确定。

在权利要求中，涉及附图并且放置在括号中的附图标记仅仅试图用来增加权利要求的可理解性，并且不应该解释为对权利要求的范围进行限制。

Claims (13)

1.一种流体喷射装置（100），该装置包括：

第一构件（110），该第一构件（110）具有适合于连接至流体源（120）的入口；

第二构件（130），该第二构件（130）能够相对于所述第一构件（110）移动；以及

控制构件（150），该控制构件（150）被布置成至少处于：

第一状态，在该第一状态下，所述控制构件（150）至少基本位于所述第二构件（130）内，从而防止流体流过所述第二构件（130），以限定所述第二构件（130）的第一行程（S1），在该第一行程（S1），不允许流体排出所述装置（100）；和

第二状态，在该第二状态下，所述控制构件（150）至少基本位于所述第二构件（130）外，从而允许流体流过所述第二构件（130），以限定所述第二构件（130）的第二行程（S2），允许流体沿着该第二行程（S2）从所述装置（100）排出，

其中，所述流体喷射装置还包括密封机构（160），所述密封机构（160）附接至所述第二构件（130）并与所述第一构件（110）接触，使得当所述控制构件处于所述第一状态下时所述密封机构（160）接触所述控制构件（150），并且当所述控制构件处于所述第二状态下时所述密封机构（160）不接触所述控制构件（150）。

2.根据权利要求1所述的装置（100），其中所述控制构件包括柱（150）。

3.根据权利要求1所述的装置（100），其中所述密封机构（160）的一部分径向地布置在所述第一构件（110）和所述第二构件（130）之间。

4.根据权利要求1所述的装置（100），其中只有在所述控制构件（150）处于所述第二状态下时才允许流体流过所述第二构件（130），以限定所述第二构件（130）的所述第二行程（S2），允许流体沿着该第二行程（S2）从所述装置（100）排出。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的装置（100），其中供流体通过所述第一构件（110）的截面沿着所述第二构件（130）的移动方向增加以将流体排出所述装置（100）。

6.根据权利要求1至4中任一项所述的装置（100），其中所述第一构件（110）的内径沿着所述第二构件（130）的移动方向增加。

7.根据权利要求1至4中任一项所述的装置（100），其中所述控制构件（150）是所述第一构件（110）的一部分或者所述控制构件（150）附装至所述第一构件（110）。

8.根据权利要求1至4中任一项所述的装置（100），其中所述第二构件（130）包括至少一个喷嘴（140）以将流体排出所述装置（100）。

9.根据权利要求8所述的装置（100），其中所述喷嘴（140）被构造成从所述装置（100）排出扇形流体流。

10.根据权利要求9所述的装置（100），其中所述喷嘴（140）被构造成排出覆盖15°到45°的角度的扇形流体流。

11.根据权利要求1至4中任一项所述的装置（100），其中该装置包括与所述第二构件（130）相关联的单向阀机构以允许由所述流体源（120）供应的流体进入其中。

12.根据权利要求11所述的装置（100），其中所述单向阀机构形成在所述密封机构（160）中。

13.根据权利要求1至4中任一项所述的装置（100），其中该装置进一步包括被布置成抵抗所述第二构件（130）相对于所述第一构件（110）的运动的弹簧机构（170）。

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