CN113784795B - 广角喷洒喷嘴 - Google Patents

Abstract

具有第一和第二排放孔口（44，46）的喷洒喷嘴（10）设置在圆顶形端壁（42）中，并且第一和第二排放孔中的每个设置在圆顶形端壁的顶点的相对侧中的相应一个上。第一和第二排放孔被配置成产生扇形流体排放图案，并且每个排放孔（44，46）具有细长狭缝状配置。

Description

广角喷洒喷嘴

相关申请的交叉引用

本专利申请要求2019年5月10日提交的名称为“广角喷洒喷嘴（WIDE ANGLE SPRAYNOZZLE）”的美国临时专利申请序列号62/846,055的权益，其全部内容通过引用明确并入本文，包括其中的任何参考。

背景技术

喷洒装置长期以来一直用于农业行业中以用于喷洒诸如杀虫剂、除草剂和杀真菌剂的液体。此类喷洒装置的一种示例是背负式喷洒器，其具有操作者用于向植物施用农药的手持棒。棒通常使用喷洒喷嘴，其具有带有锥形分布图案（pattern）的相对窄的喷洒角度。虽然不贵，但是这种背负式喷洒装置具有大量缺陷。例如，喷嘴配置能够导致对植物的不一致的喷洒覆盖范围，从而导致处理效果不佳。窄喷洒角度也能够需要操作者进行多次通过以将化学品施用到给定区域。因此，化学施用操作能够是耗时的且因此成本更高。

发明内容

鉴于上述内容，本发明的大体目标是提供一种用于喷洒装置的喷洒喷嘴，该喷洒喷嘴具有改进的喷洒覆盖范围，从而导致比利用农业应用中使用的现有喷洒器实现的液体的施用更有效的液体的施用。

本发明的相关目标是提供一种用于喷洒装置的喷洒喷嘴，其产生相对广的分布图案，以致与利用农业应用中使用的现有喷洒器相比，可以以更高效且更少耗时的方式施用液体。

本发明的进一步目标是提供一种产生更加均匀的喷洒分布的用于喷洒装置的喷洒喷嘴。

本发明的另一目标是提供一种能够以相对低的成本被制造的用于喷洒装置的喷洒喷嘴。

在阅读下面的详细描述和参考附图之后，本发明的其它目标和优点将变得明显。所确认的目标不旨在限制本发明。

附图说明

图1是操作者使用根据本发明教导的具有带有喷洒喷嘴的棒的示例性背负式喷洒装置的立体图。

图2是图1的喷洒装置的棒的部分立体图，其示出了喷洒喷嘴。

图3是图2的喷洒喷嘴的立体图。

图4是图2的喷洒喷嘴的横截面立体图。

图5是图2的喷洒喷嘴的端视图，其示出了喷嘴的排放端部。

图6是图2的喷洒喷嘴的端视图，其示出了喷嘴的入口端部。

图7是图2的喷洒喷嘴的侧视立面图。

图8是图2的喷洒喷嘴的侧视立面图，其示出了喷嘴的与图7中所示的侧面相对的侧面。

图9是图2的喷洒喷嘴的另一侧视立面图，其示出了从图7中所示的侧面旋转90°的侧面。

图10是图2的喷洒喷嘴的另一侧视立面图，其示出了喷嘴的与图9中所示的侧面相对的侧面。

图11是根据本发明的喷洒喷嘴的另一实施例的立体图。

图12是图11的喷洒喷嘴的端视图，其示出了喷嘴的排放端部。

具体实施方式

参考附图的图1和图2，示出了具有根据本发明配置的喷洒喷嘴12（在图2中最佳可见）的喷洒装置10的示例性实施例。所示喷洒装置10是背负式喷洒器，其尤其适用于在农业和草坪和花园护理环境中排放诸如杀虫剂、除草剂和杀真菌剂的化学品。但是，本发明不限于喷洒这种液体或在这种环境中使用。而是，本发明的喷洒喷嘴12试图用于喷洒任何适当液体，其中广角和均匀分布图案有利。而且，本发明的喷洒喷嘴12不限于与背负式喷洒器一起使用。相反地，本发明的喷洒喷嘴12可以例如与轮式喷洒装置一起使用，其可以是或者可以不是自推进的或者可以是例如在这种喷洒器的吊杆上的多个间隔开的喷嘴中的一个。

在图1中所示实施例中，背负式喷洒装置10大体包括储存器14以用于存储将被喷洒的液体。在这种情况下储存器14具有附接的肩带16（图1中能够看到其中一个），其被配置成将储存器14支撑在用户的背上。流体储存器14可以根据应用具有其他配置，例如包括手持和轮式配置。操作者可以使用来引导液体喷洒的喷洒棒18经由柔性导管20被附接到储存器14，该导管20与储存器14流体连通。棒18可以配备有致动装置（未示出），其被配置成触发储存器14中的流体的排放。棒18也可以根据应用具有不同配置，例如包括被配置成喷洒枪。

为了排放液体，棒18的远侧端部配备有如图2中所示的喷洒喷嘴12。在所示实施例中，喷洒喷嘴12被安装螺母22附接到棒18的端部，该安装螺母22能够被接收在棒18的螺纹端部（未示出）上。如图3中所示，凸缘24可以被提供在喷洒喷嘴12的上游（参考流体流动的方向）入口端部26处。这个凸缘24可以被安装螺母22捕获在棒18的远侧端部处以便将喷洒喷嘴12固定到棒18且喷洒喷嘴12的主体28突出通过安装螺母22的中央开口。

为了计量进入喷洒喷嘴12中的流体的流速，流控制元件30被提供在喷洒喷嘴12的入口端部26处，如图4和图6所示。在所示实施例中，流控制元件30由盘形构件构成，该构件被接收在喷洒喷嘴12的入口端部26中。所示流控制元件30被配置成是与喷嘴主体28的剩余部分分离的分离件的插入件。然而，在替代性实施例中，流控制元件30可以与喷嘴主体28一体形成。流控制元件30包括居中布置的预孔口32，流体通过其进入喷嘴主体28。在操作中，这个预孔口32随着从储存器供应的流体进入喷嘴主体28而产生从储存器供应的流体的第一压降。中央预孔口32的大小可以变化以便为喷洒喷嘴12提供期望流量容量（flowcapacity）。

如图3、图4、图7和图8中最佳所示，喷洒喷嘴12的主体28包括上游圆柱形部分34和下游凸面部分36。圆柱形部分34和凸面部分36一起限定从喷洒喷嘴12的入口端部26延伸到排放端部40的内部流体通路38，如图4中所示。在流控制元件30中的预孔口32在其下游端部处与内部流体通路38连通。内部流体通路38的圆柱形部分34被配置成允许流体累积在喷嘴主体12中。随着其累积，在内部流体通路38的圆柱形部分34中的流体损失速度。圆柱形部分34的长度可以基于喷洒喷嘴的期望流速而变化，且圆柱形部分34的较长长度对应于较大的流速。根据一个实施例，圆柱形部分34可以具有近似0.35英寸的长度。进而，被设置在圆柱形部分34下游并终止于圆顶形端壁42的凸面部分36为喷洒的流体提供第二压降。凸面部分36也被配置成在喷洒喷嘴12中提供流体的雾化。在一个实施例中，喷洒喷嘴12被配置成具有近似0.75至近似2.0 bar的操作压力。

为了产生广角和均匀分布图案，两个排放孔口44、46被提供在喷嘴主体28的凸面部分36的圆顶形端壁42中。这两个排放孔口44、46在圆顶形端壁42的顶点48的相对侧上彼此偏移，如图5的端视图中所示。具体地，一个排放孔口44被设置在图7中所示的端壁42的第一侧50上，同时另一排放孔口46被设置在图8中所示的端壁42的第二侧52上。这两个排放孔口44、46被相同地配置，但是在相反的基本平行的方向上延伸。

每个排放孔口44、46均具有细长狭缝状配置，该配置随着其从第一端部54、55延伸到第二端部56、57而加宽，且每个孔口44、46的边缘在圆顶形端壁42上以弧形延伸。在这种情况下，每个排放孔口44、46随着其从第一端部54、55延伸到第二端部56、57而连续加宽。在所示实施例中，每个排放孔口44、46的第二端部56、57（代表排放孔口44、46的相对较宽端部）靠近在喷嘴主体28的圆柱形部分34和凸面部分36之间的过渡部60（即，凸面部分的上游端部）。每个排放孔口44、46的相对的第一端部54、55（代表排放孔口44、46的相对较窄端部）是端壁42的更下游部分，其相对更靠近端壁42的顶点48。这两个排放孔口44、46均延伸足够长度以致当在第一和第二方向50、52（由图7和图8表示）上观察时孔口44、46的大部分彼此重叠。不过，这两个排放孔口44、46不沿着其整个长度重叠，如图5中所示。另外，如图9和图10中所示，排放孔口44、46被配置成使得每个孔口44、46的中心线62、63相对于喷嘴主体的纵向轴线64呈锐角。

在一个实施例中，每个排放孔口44、46的在其相应基部处的中心与喷嘴主体28的纵向轴线64间隔开小于近似0.1英寸，并且更具体地与喷嘴主体28的纵向轴线64间隔开近似0.08英寸。在另一实施例中，每个排放孔口44、46的中心线相对于喷嘴主体28的纵向轴线64呈小于近似10°的角度，并且更具体地相对于喷嘴主体28的纵向轴线64呈近似7.5°的角度。在一个实施例中，当在与喷嘴主体28的纵向轴线64垂直延伸的水平平面内测量时每个排放孔口44、46是近似0.23英寸长。在又一实施例中，每个排放孔口44、46在第二端部56、57处的宽度可以是在第一端部54、55处的宽度的近似三倍。根据一个示例性实施例，排放孔口44、46在第一端部54、55处是近似0.01英寸并且在第二端部56、57处是近似0.03英寸。这两个排放孔口44、46的宽度可以被调整成提供期望流速容量，且相对较宽的孔口提供相对较高的流速容量。应该理解的是，所有这些尺寸参考喷洒喷嘴的示例性实施例。

在操作中，这两个排放孔口44、46一起产生均匀扇形喷洒图案，并且排放孔口的重叠的相对较窄部分产生喷洒图案的中心，而排放孔口的相对较宽端部产生喷洒图案的相对端部。公开的排放孔口配置产生了具有相对宽的角度和均匀分布的喷洒图案。这种图案能够允许操作者简单地通过以直线路径穿过相对较宽的区域且该区域的每次穿过是从由前一路径产生的喷洒图案的边缘开始而在该区域上均匀排放液体。

图11和图12中示出了根据本发明的喷洒喷嘴112的另一实施例。为了辅助操作者在喷洒操作期间定向喷洒喷嘴112，图11和图12的喷洒喷嘴112被配置成具有定向特征，在这种情况下该特征包括从喷嘴主体128的圆顶形端壁142的外部表面向外延伸的定向肋170。在所示实施例中，定向肋170穿过顶点且在所述两个排放孔口144和146之间的中间延伸跨过圆顶形端壁142的外部表面。定向肋170进一步包括两个侧面部分172，其中每个均沿着喷嘴主体128的圆柱形部分134的长度延伸到凸缘124。在图11中可见侧面部分172中的一个，并且相同的第二侧面部分（图12中能够看到其一部分）与喷嘴主体128的圆柱形部分134上的第一侧面部分相对地间隔开180度。在这种情况下，定向肋170的侧面部分172均具有随着相应侧面部分172沿着圆柱形部分134从端壁142朝向凸缘124延伸而渐缩的高度，不过也可以使用高度上不渐缩的侧面部分172。

在使用中，操作者能够使用定向肋170来更好地看到喷洒喷嘴112喷洒装置中如何定向，正喷洒喷嘴112正与该喷洒装置一起使用，该喷洒装置诸如为图1中所示的喷洒棒18。定向肋170也能够帮助通知操作者在操作期间从喷洒喷嘴112排出的液体将采用的图案的定向。例如，在所示定向肋170的情况下，由喷洒喷嘴112产生的扇形图案的长边缘将平行于肋170。定向特征能够具有与图11和图12中所示的肋170不同的配置，只要其向操作者提供喷洒喷嘴112的定向（且具体地喷洒喷嘴112的排放孔口144、146的定向）的视觉指示即可。

所有参考（包括在本文中引证的出版物、专利申请和专利）特此通过引用并入，其效果正如每个参考被单独地、具体指出通过引用并入且在文中全部阐述一样。

在描述本发明的上下文（尤其是后面的权利要求书的上下文）中，术语“一”和“一个”和“该”以及“至少一个”和类似指代物的使用被解释成是既包括单数也包括复数，除非在本文中另有指示或与上下文明显矛盾。后跟一个或更多个项目的列表的术语“至少一个”（例如，“A和B中的至少一个”）的使用被解释成意味着从列出的项目选择的一个项目（A或者B）或者列出的项目的两个或更多个的任何组合（A和B），除非在本文中另有指示或与上下文明显矛盾。除非另有说明，否则术语“包括（comprising）”、“具有（having）”、“包括（including）”和“包含（containing）”应该被解释为开放性术语（即意味着“包括，但不限于，”）。在文中对值的范围的叙述仅旨在用作单独提及落入该范围内的每个单独数值的简写方法，除非本文中另有指示，并且每个单独数值被并入说明书中，就好像其在本文中被单独叙述一样。可采用任何合适次序执行本文中所述的所有方法，除非在本文中另有指示或与上下文明显矛盾。在本文中提供的任何一个和所有的示例或示例性语言（例如“诸如”）仅旨在更好地说明本发明，并且并非是对本发明的范围进行限制，除非另有声明。说明书中的语言不应解释为指示任何未要求保护的元素对于本发明的实践是必要的。

在本文中描述了本发明的优选实施例，包括发明人所知道的用于实施本发明的最佳模式。本领域的普通技术人员在阅读了前述内容之后，这些优选实施例的变型将变得明显。本发明人期望熟练的技术人员合适地使用这些变型，本发明人期望能以不同于在本文中具体描述的方式来实施本发明。因此，本发明包括如适用法律所允许的所附权利要求书中涉及的主题的所有修改和等效物。另外，本发明包括上述要素在其所有可能变型中的任何组合，除非在本文中另有指示或与上下文明显矛盾。

Claims (16)

1.一种喷洒喷嘴(12、112)，用于产生并引导扇形喷洒图案，所述喷洒喷嘴包括：

具有第一部分(34)和第二部分(36)的喷嘴主体，所述第一部分具有圆柱形配置，所述第二部分包括圆顶形端壁(42)，所述喷嘴主体的所述第一部分和所述第二部分限定内部流体通路(38)，所述内部流体通路具有入口端部(26)和由所述圆顶形端壁限定的下游端部(40)；

被设置在所述内部流体通路(38)的所述入口端部处的流控制元件(30)，所述流控制元件包括预孔口(32)，流体能够通过该预孔口进入所述喷嘴主体的所述内部流体通路(38)；以及

在所述圆顶形端壁(42、142)中的第一排放孔口(44、144)和第二排放孔口(46、146)，且所述第一排放孔口和所述第二排放孔口中的每个被设置在所述圆顶形端壁的顶点(48)的相对第一侧和第二侧中的相应一个上；所述第一排放孔口和所述第二排放孔口在相反的平行方向上从所述圆顶形端壁的所述顶点延伸；所述第一排放孔口和所述第二排放孔口中的每个具有细长狭缝状配置，该细长狭缝状配置在其第一端部(54、55)处的宽度比在其第二端部(56、57)处的宽度相对更窄，并且所述第一端部被设置成比所述第二端部相对更靠近所述顶点(48)；当从所述第一侧朝向所述第二侧观察时所述第一排放孔口和所述第二排放孔口的靠近每个排放孔口的所述第一端部(54、55)的部分处于重叠关系中，并且所述第一排放孔口和所述第二排放孔口中的每个随着相应排放孔口从所述第一端部(54、55)延伸到所述第二端部(56、57)而连续加宽；并且所述第一排放孔口和所述第二排放孔口以小于其整个长度但足以从所述喷洒喷嘴产生具有均匀分布的扇形流体排放喷洒图案的方式处于重叠关系中，其中所述排放孔口的较窄重叠部分产生所述喷洒图案的中心部分，并且所述排放孔口的相对较宽端部部分产生所述喷洒图案的相对端部部分。

2.根据权利要求1所述的喷洒喷嘴，其中所述第一排放孔口和所述第二排放孔口中的每个的中心线(62、63)中的每个与所述喷嘴主体的纵向轴线(64)形成锐角。

3.根据权利要求2所述的喷洒喷嘴，其中所述第一排放孔口和所述第二排放孔口中的每个的所述中心线(62、63)与所述喷嘴主体的所述纵向轴线(64)形成小于10度的角度。

4.根据权利要求1所述的喷洒喷嘴，其中所述第一排放孔口(44、144)和所述第二排放孔口(46、146)中的每个在所述第二端部(56、57)处的宽度是在所述第一端部(54、55)处的近似三倍。

5.根据权利要求1所述的喷洒喷嘴，其中所述流控制元件(30)包括被接收在所述喷嘴主体的所述入口端部(26)中的盘形构件。

6.根据权利要求1所述的喷洒喷嘴，其中所述预孔口(32)居中布置在所述流控制元件(30)中。

7.根据权利要求1所述的喷洒喷嘴，其中定向肋(170)被提供在所述圆顶形端壁(142)的外部表面上，所述定向肋在所述第一排放孔口(144)和所述第二排放孔口(146)之间的中间延伸跨过所述圆顶形端壁的所述顶点。

8.一种喷洒装置，用于产生并引导扇形喷洒图案，所述喷洒装置包括：

流体储存器(14)；

被柔性导管(20)附接到所述储存器的棒(18)，所述柔性导管与所述储存器流体连通；和

喷洒喷嘴(12、112)，所述喷洒喷嘴被附接到所述棒(18)以用于从所述流体储存器排出扇形流体喷洒，所述喷洒喷嘴包括：

具有第一部分和第二部分的喷嘴主体，所述第一部分具有圆柱形配置，所述第二部分包括圆顶形端壁(42)，所述喷嘴主体的所述第一部分和所述第二部分限定内部流体通路(38)，所述内部流体通路具有入口端部和由所述圆顶形端壁(42)限定的下游端部；

被设置在所述内部流体通路(38)的所述入口端部处的流控制元件，所述流控制元件包括预孔口，流体能够通过该预孔口进入所述喷嘴主体的所述内部流体通路(38)；以及

在所述圆顶形端壁(42)中的第一排放孔口和第二排放孔口，并且所述第一排放孔口和所述第二排放孔口中的每个被设置在所述圆顶形端壁(42)的顶点的相对第一侧和第二侧中的相应一个上；所述第一排放孔口和所述第二排放孔口在相反的平行方向上从所述圆顶形端壁(42)的所述顶点延伸；所述第一排放孔口和所述第二排放孔口中的每个具有细长狭缝状配置，该细长狭缝状配置在其第一端部处的宽度比在其第二端部处的宽度相对更窄，并且所述第一端部被设置成比所述第二端部相对更靠近所述顶点，当从所述第一侧朝向所述第二侧观察时所述第一排放孔口和所述第二排放孔口的靠近每个排放孔口的所述第一端部的部分处于重叠关系中，并且所述第一排放孔口和所述第二排放孔口中的每个具有直的中心线，并且随着相应排放孔口从所述第一端部延伸到所述第二端部而连续加宽；所述第一排放孔口和所述第二排放孔口以小于其整个长度但足以从所述喷洒喷嘴产生具有均匀分布的扇形流体排放喷洒图案的方式处于重叠关系中，其中所述排放孔口的较窄重叠部分产生所述喷洒图案的中心部分，并且所述排放孔口的相对较宽端部部分产生所述喷洒图案的相对端部部分。

9.根据权利要求8所述的喷洒装置，其进一步包括被配置成将所述储存器(14)支撑在用户的背上的肩带(16)。

10.根据权利要求8所述的喷洒装置，其中凸缘被设置在所述喷嘴主体的所述入口端部处并且进一步包括安装螺母以用于将所述喷洒喷嘴固定到所述棒的端部。

11.根据权利要求8所述的喷洒装置，其中所述第一排放孔口和所述第二排放孔口的所述中心线与所述喷嘴主体的纵向轴线形成锐角。

12.根据权利要求11所述的喷洒装置，其中所述第一排放孔口和所述第二排放孔口中的每个的所述中心线与所述喷嘴主体的所述纵向轴线形成小于10度的角度。

13.根据权利要求8所述的喷洒装置，其中所述第一排放孔口和所述第二排放孔口中的每个在所述第二端部处的宽度是在所述第一端部处的三倍。

14.根据权利要求8所述的喷洒装置，其中所述流控制元件包括被接收在所述喷嘴主体的所述入口端部(26)中的盘形构件。

15.根据权利要求8所述的喷洒装置，其中所述预孔口(32)居中布置在所述流控制元件中。

16.根据权利要求8所述的喷洒装置，其中定向肋被提供在所述圆顶形端壁(42)的外部表面上，所述定向肋在所述第一排放孔口和所述第二排放孔口之间的中间延伸跨过所述圆顶形端壁(42)的所述顶点，并且所述第一排放孔口和所述第二排放孔口定向为平行于所述定向肋来引导扇形喷洒图案。