CN109862967B - 涡旋壶淋浴头引擎 - Google Patents

Abstract

淋浴头引擎(5)在内部涡旋涡旋室内的水。可以使用多个涡旋室(22，24)，每个涡旋室彼此分开。水通过中板(17)上的成角度通孔(26，32)涡旋。当水通过成角度的孔口(26，32)时，它以一定角度射出。然后水接触涡旋室壁并继续跟随壁的曲率。弯曲的壁与成角度的入口配对使得水在涡旋室内继续涡旋。水通过槽(18，20)从涡旋室中释放出来，这使得水能够以排出角度保持角速度。

Description

涡旋壶淋浴头引擎

交叉参考早前申请

本申请作为PCT国际专利申请于2017年9月13日提交，并要求2016 年9月13日提交的美国临时专利申请No.62/393,735的优先权，其公开内容通过引用整体并入于此。

技术领域

本发明涉及淋浴头引擎装置。更具体地，本发明涉及在不使用喷嘴或活动部件的情况下产生流出淋浴引擎的水的流动模式和移动。

背景技术

淋浴头传统上用于将饮用水源(例如市政供水或井)中的水输送到浴室淋浴器中。存在许多不同类型的淋浴头以满足广泛的需求。一些淋浴头输送高压流，这可以通过限制流速实现，从而增加压力。其他淋浴头增加了输送的水量，从而降低了输送水流的压力。

任何淋浴头设计的一个常见障碍是美国的州和联邦法律限制了淋浴头可以提供的水量。为了普遍销售，淋浴头通常每分钟输送不超过2.5加仑的水。预计在不久的将来还将对水流量进行额外限制。由于饮用水压力的供应通常是固定的且不可变的，因此淋浴头设计仅限于可用于满足这些严格要求的模式类型和用户体验。

一种已知的解决方案是为淋浴头提供操纵水输送的“引擎”。典型的引擎包括涡轮机或喷嘴，其输送传统淋浴头通常不具有的独特的水输送模式。独特输送装置的一个示例包括淋浴头内的涡轮机，当水离开淋浴头时产生涡旋模式。

已知的这些类型的淋浴头的问题是随着添加到淋浴头的部件数量的增加，相关的成本也增加。另外，诸如涡轮机之类的活动部件引入了潜在的故障源和淋浴头的脆弱程度。最后，饮用水中常见的杂质如矿物质会导致结垢，其随着时间的推移会堵塞涡轮机或以其他方式影响性能。

因此，需要一种淋浴头引擎，其产生独特的淋浴体验，同时符合传统的水流量输送要求。还需要一种淋浴头引擎，其在不使用活动部件的情况下产生水的运动。还需要一种淋浴头引擎，其以成本有效的方式产生独特的水流体验。

发明内容

淋浴头引擎包括背板，该背板具有与供水源流体连通的开口。与背板间隔开的中板在背板和中板之间形成收集室。在第一直径处的中板中的第一组孔口与在大于第一直径的第二直径处的中板中的第二组孔口允许水通过中板并进入第一和第二涡旋室。

第一和第二涡旋室由与中板隔开的前板形成。从中板延伸的分隔壁将第一涡旋室与第二涡旋室分开。前板中与第一涡旋室流体连通的第一组孔和前板中与第二涡旋室流体连通的第二组孔喷洒来自相应的第一和第二涡旋室的水。

中板中的第一组孔口以不是法向于中板的前侧的角度形成，使得当水通过第一组孔口时，它从前侧离开并以一角速度进入第一涡旋室，因此在第一涡旋室内产生水的旋涡运动。

类似地，中板中的第二组孔口以不是法向于中板的前侧的角度形成，使得当水通过第二组孔口时，它从前侧离开并以一角速度进入第二涡旋室，因此在第二涡旋室内产生水的旋涡运动。

第一涡旋室中的水的角速度处于第一旋转方向(例如，顺时针方向)，并且第二涡旋室中的水的角速度处于与第一旋转方向相反的第二旋转方向 (例如，逆时针)，使得当水离开前板上的相应孔时，它以相反的角度离开，产生网格状的影响。前板中的第一和第二组孔是法向于表面的细长槽，其允许各个涡旋室内的水的角速度迫使水离开细长槽，同时保持角动量并产生倾斜的水流。

附图说明

下面将参照附图描述本发明，附图仅作为非限制性示例给出，在附图中：

图1是根据本发明的实施例的使用中并以格子模式喷水的淋浴头引擎的侧透视图；

图2是图1的淋浴头引擎的分解图；和

图3是图1的淋浴头引擎的截面图。

在几个视图中，相应的附图标记表示相应的部件。这里阐述的举例说明了本发明的实施例，并且这些举例不应被解释为以任何方式限制本发明的范围。

具体实施方式

图1示出了根据本发明的实施例的淋浴头引擎5的透视图。淋浴头引擎 5可以实施为各种淋浴头。在该示例中，淋浴头引擎5自身形成淋浴头6。可以设想到，淋浴头引擎5可以装配在任何其他淋浴头内，以使其具有不同的外观。

淋浴头引擎5产生喷洒模式17，其由多组水流形成。在所示的实施例中，第一组流7以一个角度离开淋浴头引擎5的前板11，而第二组流9以不同的角度离开前板11。在不脱离本发明的本质的情况下，可以改变每个相应角度的精确度数。优选地，淋浴头引擎以独特的角度产生多个水流以产生格子或网格状外观。

成角度的水流不是由通常成角度的传统喷嘴产生的。相反，淋浴头引擎 5使水在背板13和前板11之间产生涡旋运动。水可以通过如所示的螺纹套环15引入淋浴头引擎5，但是任何其他已知的紧固机构可以是用于为淋浴头引擎5提供水。

现在看图2，淋浴头引擎5是分解图形式示出了背板13和前板11内的内部工作。当水进入背板13中的开口36时，它被收集在收集室34内。中板17通过支撑凸缘28密封背板13，从而防止水绕过中板17。当水收集在收集室中时，它产生压力，使其流出中板17的孔口。第一组孔口26形成比第二组孔口32小的直径环，第二组孔口与中板17的中心轴向地间隔开。分隔壁42从中板17的前侧40延伸，将第一组孔口26与第二组孔口32分开。

分隔壁42允许通过第一组孔口26的水与通过第二组孔口32的水保持分开。支撑凸缘28邻接前板11以保持来自于第一组孔口26和第二组孔口 32的相应水的分离，从而形成第一涡旋室22和第二涡旋室24。

从第一组孔口26进入第一涡旋室22的水和从第二组孔口32进入第二涡旋室24的水可被迫存储动能。第一涡旋室22可以储存水，并且保持其动能与第二涡旋室24中的水分开，反之亦然。通过使水围绕第一涡旋室22和第二涡旋室24分开地涡旋，可以以水动量的形式产生动能。为了使水涡旋，第一组孔口26和第二组孔口32可以通过中板17的厚度以不是法向于中板 17的面表面的角度形成。

例如，参照图3，示出了淋浴头引擎5的图示。背板13允许水在通过中板17之前聚集在收集室34中。如图所示，第一组孔口26相对于中板17的表面以角度43形成。类似地，第二组孔口32穿过中板17以不同于角度43 的角度40形成。第一组孔口26的角度43由此产生成角度的水射流44。第二组孔口32的角度40也产生成一定角度的水射流46，但是注意每个相应水射流的方向。不同的角度产生不同方向的水射流。

第一涡旋室22，在图2中最佳地示出，使水在分隔壁42和中心壁49 内涡旋。各个壁42，49中的每一个都包括弯曲部分，该弯曲部分迫使水射流44沿其移动。结果是涡旋运动48(在这种情况下，通常是圆形的)，其受到与水射流44的倾斜方向一致的旋转方向的影响并且遵循该旋转方向。

类似地，第二涡旋室24在图2中最佳地示出，使分在分隔壁42和前板壁51内涡旋。每个相应的壁42，51还包括弯曲部分，该弯曲部分迫使水射流46沿其移动。结果是涡旋运动50(在这种情况下，通常也是圆形的)，其受到与水射流46的倾斜方向一致的旋转方向的影响并且遵循该旋转方向。在操作期间，第一涡旋室22和第二涡旋室24内的水继续涡旋，形成动量和角速度。各个角速度以涡旋运动48，50的形式示出。随着压力的增加，水通过第一组孔18和第二组孔24排出。第一组孔18将第一组涡旋室22内的水射流52形式的水以角度60排出。第二组孔20将第二涡旋室24内的水射流54形式的水以不同的角度62排出。水射流52和54的角度由于在各个涡旋室内的涡旋运动而不是例如由第一和第二组孔18，20的成角度形状生成。

优选地，第一组孔18和第二组孔20呈细长槽的形式，如图2所示。槽优选地沿着涡旋运动的弧延伸，这允许出水在其穿过前板11的表面30时保持角速度。

尽管已经参考特定装置、材料和实施例描述了本公开，但是从前面的描述，本领域技术人员可以容易地确定本公开的基本特征，并且可以进行各种改变和修改以在不脱离所附权利要求中阐述的本发明的精神和范围的情况下适应各种用途和特征。

Claims (20)

1.一种淋浴头引擎，包括：

背板，该背板具有与供水源流体连通的开口；

中板，该中板与背板隔开，在背板和中板之间形成收集室；

在第一直径处的中板中的第一组孔口；

在大于第一直径的第二直径处的中板中的第二组孔口；

与中板间隔开的前板，形成前板和中板之间的第一涡旋室和第二涡旋室；

从中板延伸的分隔壁，该分隔壁将第一涡旋室与第二涡旋室分开；

与第一涡旋室流体连通的前板中的第一组孔；

与第二涡旋室流体连通的前板中的第二组孔；和

其中第一组孔口和第二组孔口成一角度，使得它们分别在第一涡旋室和第二涡旋室内向来自于供水源的水提供涡旋运动。

2.根据权利要求1所述的淋浴头引擎，其中：

所述中板中的第一组孔口以不是法向于中板的前侧的角度形成，使得当水通过第一组孔口时，它从前侧离开并以一角速度进入第一涡旋室，因此在第一涡旋室内产生水的涡旋运动。

3.根据权利要求1所述的淋浴头引擎，其中在中板中的第二组孔口以不是法向于中板的前侧的角度形成，使得当水通过第二组孔口时，它从前侧离开并以一角速度进入第二涡旋室，因此在第二涡旋室内产生水的旋涡运动。

4.根据权利要求1所述的淋浴头引擎，其中所述中板中的第一组孔口和中板中的第二组孔口分别以不是法向于中板的前侧的不同角度形成，使得当水通过第一和第二组孔口时，它离开前侧并以一角速度进入第一和第二涡旋室，从而在第一和第二涡旋室内产生水的旋涡运动。

5.根据权利要求4所述的淋浴头引擎，其中第一涡旋室中的水的角速度是顺时针方向的，而第二涡旋室中的水的角速度是逆时针方向的。

6.根据权利要求1所述的淋浴头引擎，其中水以不是法向于所述前板的面表面的前表面的角度离开所述前板中的所述第一和第二组孔。

7.根据权利要求6所述的淋浴头引擎，其中所述前板中的第一和第二组孔是法向于所述面表面的细长槽。

8.一种淋浴头引擎，包括：

背板，该背板具有被构造为与供水源流体连通的开口；

中板，该中板具有穿过平行表面的多个孔口，至少部分地固定在形成于背板中的凹槽内；

围绕中板的周边延伸的支撑凸缘，该支撑凸缘被构造成与背板中的凹槽接合，使得供水源流过中板中的多个孔口，所述多个孔口包括第一组孔口和第二组孔口；

其中第一组孔口以小于法向于中板的平行表面的角度穿过中板形成，并且其中第二组孔口以大于法向于中板的平行表面的角度穿过中板形成；

前板，该前板具有与中板间隔开的面表面，形成用于水离开第一组孔口的第一涡旋室和用于水离开第二组孔口的第二涡旋室；

在前板和中板之间的分隔壁，该分隔壁将第一涡旋室与第二涡旋室分开；

前板中的第一组孔，与第一组孔口流体连通并且构造成每个以小于法向于前板的面表面的角度输送水流；和

前板中的第二组孔，与第二组孔口流体连通并且构造成每个以大于法向于前板的面表面的角度输送水流。

9.根据权利要求8所述的淋浴头引擎，其中所述中板中的第一组孔口和所述中板中的第二组孔口每个都分别以不是法向于所述中板的前侧的不同角度形成，使得当水通过第一和第二组孔口时，它离开前侧并以一角速度进入第一和第二涡旋室，从而在第一和第二涡旋室内产生水的旋涡运动。

10.根据权利要求9所述的淋浴头引擎，其中所述第一涡旋室中的水的角速度是顺时针方向的，所述第二涡旋室中的水的角速度是逆时针方向的。

11.根据权利要求8所述的淋浴头引擎，其中水以不是法向于所述前板的面表面的前表面的角度离开所述前板中的第一和第二组孔。

12.根据权利要求8所述的淋浴头引擎，其中所述多个孔口包括位于所述中板中的第一组孔口，每个与所述中板的中心相距第一距离；以及在中板中的第二组孔口，每个与中板的中心相距第二距离，其中第二距离大于第一距离。

13.根据权利要求8所述的淋浴头引擎，其中该分隔壁在所述第一组孔口和所述第二组孔口之间从所述中板延伸，并且其中所述第一涡旋室内的水与第二涡旋室内的水通过分隔壁保持分开。

14.根据权利要求13所述的淋浴头引擎，其中所述第一涡旋室内的水顺时针流动，从而以第一角度离开所述第一组孔，并且其中所述第二涡旋室内的水逆时针流动，从而以不同于第一角度的第二角度离开所述第二组孔。

15.一种淋浴头引擎，包括：

中板，具有平行的前侧和后侧，一分隔壁从中板的前侧延伸；

穿过中板的多个孔口，以不是法向于中板的前侧和后侧的角度形成，其中分隔壁基于它们各自的角度分开多个孔口；

支撑凸缘，从中板的前侧延伸，分隔多个孔口的一部分；

背板，接合中板的后侧，具有开口，该开口构造成与供水源流体连通；

前板，具有与中板间隔开的面表面，形成用于水离开中板中的多个孔口的第一和第二涡旋室，其中第一涡旋室包括成第一角度的多个孔口，第二涡旋室包括成第二角度的多个孔口；和

穿过前板形成的多个孔，与第一和第二涡旋室连通，构造成以不是法向于所述面表面的变化角度从第一和第二涡旋室输送水。

16.根据权利要求15所述的淋浴头引擎，其中所述多个孔口包括中板中的第一组孔口和中板中的第二组孔口，每个分别以不是法向于中板的前侧的不同角度形成，使得当水通过第一和第二组孔口时，它从前侧离开并以一角速度进入第一和第二涡旋室，从而在第一和第二涡旋室内产生水的旋转运动。

17.根据权利要求16所述的淋浴头引擎，还包括分隔壁，该分隔壁在所述第一组孔口和所述第二组孔口之间从所述中板延伸，并且其中所述第一涡旋室内的水与所述第二涡旋室内的水通过分隔壁保持分开。

18.根据权利要求16所述的淋浴头引擎，其中从所述第一和第二涡旋室离开所述前板中的多个孔口的水以多个角度离开。

19.根据权利要求16所述的淋浴头引擎，其中所述第一和第二涡旋室中的水以一角速度移动，使得它以一角度离开所述前板中的多个孔口。

20.根据权利要求16所述的淋浴头引擎，其中所述前板中的多个孔口是细长槽。

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