JP2021511953A - Small spray nozzle assembly and method for low temperature and low flow rate - Google Patents

Small spray nozzle assembly and method for low temperature and low flow rate Download PDF

Info

Publication number
JP2021511953A
JP2021511953A JP2020540429A JP2020540429A JP2021511953A JP 2021511953 A JP2021511953 A JP 2021511953A JP 2020540429 A JP2020540429 A JP 2020540429A JP 2020540429 A JP2020540429 A JP 2020540429A JP 2021511953 A JP2021511953 A JP 2021511953A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
nozzle
insert member
spray
nozzle assembly
lateral
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP2020540429A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JPWO2019147668A5 (en
JP7196182B2 (en
Inventor
ヂァオ,チュンリン
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
DlhBowles Inc
Original Assignee
DlhBowles Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by DlhBowles Inc filed Critical DlhBowles Inc
Publication of JP2021511953A publication Critical patent/JP2021511953A/en
Publication of JPWO2019147668A5 publication Critical patent/JPWO2019147668A5/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP7196182B2 publication Critical patent/JP7196182B2/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05BSPRAYING APPARATUS; ATOMISING APPARATUS; NOZZLES
    • B05B1/00Nozzles, spray heads or other outlets, with or without auxiliary devices such as valves, heating means
    • B05B1/14Nozzles, spray heads or other outlets, with or without auxiliary devices such as valves, heating means with multiple outlet openings; with strainers in or outside the outlet opening
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05BSPRAYING APPARATUS; ATOMISING APPARATUS; NOZZLES
    • B05B1/00Nozzles, spray heads or other outlets, with or without auxiliary devices such as valves, heating means
    • B05B1/02Nozzles, spray heads or other outlets, with or without auxiliary devices such as valves, heating means designed to produce a jet, spray, or other discharge of particular shape or nature, e.g. in single drops, or having an outlet of particular shape
    • B05B1/04Nozzles, spray heads or other outlets, with or without auxiliary devices such as valves, heating means designed to produce a jet, spray, or other discharge of particular shape or nature, e.g. in single drops, or having an outlet of particular shape in flat form, e.g. fan-like, sheet-like
    • B05B1/046Outlets formed, e.g. cut, in the circumference of tubular or spherical elements
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B08CLEANING
    • B08BCLEANING IN GENERAL; PREVENTION OF FOULING IN GENERAL
    • B08B3/00Cleaning by methods involving the use or presence of liquid or steam
    • B08B3/02Cleaning by the force of jets or sprays
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60SSERVICING, CLEANING, REPAIRING, SUPPORTING, LIFTING, OR MANOEUVRING OF VEHICLES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B60S1/00Cleaning of vehicles
    • B60S1/02Cleaning windscreens, windows or optical devices
    • B60S1/46Cleaning windscreens, windows or optical devices using liquid; Windscreen washers
    • B60S1/48Liquid supply therefor
    • B60S1/52Arrangement of nozzles; Liquid spreading means
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05BSPRAYING APPARATUS; ATOMISING APPARATUS; NOZZLES
    • B05B1/00Nozzles, spray heads or other outlets, with or without auxiliary devices such as valves, heating means
    • B05B1/34Nozzles, spray heads or other outlets, with or without auxiliary devices such as valves, heating means designed to influence the nature of flow of the liquid or other fluent material, e.g. to produce swirl
    • B05B1/3402Nozzles, spray heads or other outlets, with or without auxiliary devices such as valves, heating means designed to influence the nature of flow of the liquid or other fluent material, e.g. to produce swirl to avoid or to reduce turbulencies, e.g. comprising fluid flow straightening means

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Water Supply & Treatment (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Nozzles (AREA)
  • Cleaning By Liquid Or Steam (AREA)

Abstract

クリーニングの応用事例向けの低流量の小型噴霧ヘッド設計は、単一方向噴霧ノズルの場合は直径約5mm以下、複数の噴霧を有するノズルの場合は直径約8mm以下の、小型噴霧ノズルヘッドを含む。ウォッシャー液は、ノズルの底から流動軸に沿って供給され、2つのパワーノズル又は入口を介して2つの流れに分かれる。このとき、流れは90°回転され、相互作用領域内で互いに衝突する対向するジェットになる。2つの真っ直ぐに向かい合うジェットによって、均一なストリームラインが生成され、ノズルスロートで合流し、均一な噴霧ファンになる。噴霧ファンは、円筒形ノズルヘッドの軸に対して垂直な平面上にある。この流体回路設計によれば、低温時に50%エタノールを用いて、小型サイズの低流速ノズルを一貫して低流速で動作させることが可能となる。このノズル設計によれば、単一ノズルから2以上の異なる向きの噴霧ファンを生成することが可能である。【選択図】図3Low flow small spray head designs for cleaning applications include small spray nozzle heads with a diameter of about 5 mm or less for unidirectional spray nozzles and about 8 mm or less for nozzles with multiple sprays. The washer fluid is supplied from the bottom of the nozzle along the flow axis and splits into two streams via two power nozzles or inlets. At this time, the flow is rotated by 90 ° to become opposing jets that collide with each other in the interaction region. The two straight facing jets create a uniform streamline that merges at the nozzle throat into a uniform spray fan. The spray fan is on a plane perpendicular to the axis of the cylindrical nozzle head. According to this fluid circuit design, it is possible to operate a small size low flow velocity nozzle consistently at a low flow velocity by using 50% ethanol at a low temperature. According to this nozzle design, it is possible to generate two or more differently oriented spray fans from a single nozzle. [Selection diagram] Fig. 3

Description

関連出願の相互参照
この出願は、2018年1月23日に出願された「COLD WEATHER LOW FLOW MINIATURESPRAY NOZZLE ASSEMBLY AND METHOD」と題する米国仮出願第62/620,826号の優先権と利益を主張するものであり、この米国仮出願は、参照によりその全体が本明細書に組み込まれる。この出願は、2018年3月12日に出願された「LOW-FLOW MINIATURE FLUIDICSPRAY NOZZLE ASSEMBLY AND METHO」と題する米国実用特許出願第15/759,242号の一部継続出願でもあり、この米国実用特許出願は、2016年11月16日に出願された米国仮出願第62/423,016号に対する優先権を主張して2017年11月16日に出願された国際出願第PCT/US2017/62044号の国内段階移行出願である。
Cross-reference to related applications This application claims the priority and interests of US Provisional Application Nos. 62 / 620,826 entitled "COLD WEATHER LOW FLOW MINIATURESPRAY NOZZLE ASSEMBLY AND METHOD" filed on January 23, 2018. As a matter of fact, this US provisional application is incorporated herein by reference in its entirety. This application is also a partial continuation of US Practical Patent Application No. 15 / 759,242 entitled "LOW-FLOW MINIATURE FLUIDICSPRAY NOZZLE ASSEMBLY AND METHO" filed on March 12, 2018. The application is of International Application No. PCT / US2017 / 62044 filed on November 16, 2017, claiming priority over US Provisional Application No. 62 / 423,016 filed on November 16, 2016. This is a domestic stage transition application.

この出願は、出願人が共通に所有する次の特許出願にも関連している。すなわち、「Micro-sized Structure andConstruction Method for Fluidic Oscillator Wash Nozzle」と題するPCT出願第PCT/US16/57762号(現在、国際公開第WO2017/070246号)、「Compact Split-lip Shear WasherNozzle」と題するPCT出願第PCT/US15/45429号(現在、国際公開第WO2016/025930号)、及び「"Integrated automotivesystem, compact, low profile nozzle assembly, compact fluidic circuit andremote control method for cleaning wide-angle image sensor's exterior surface」と題する米国特許出願第15/303,329号(現在、米国出願公開第US2017/0036650号)である。これらの開示全体が、参照により本明細書に組み込まれる。 This application is also related to the next patent application commonly owned by the applicant. That is, the PCT application entitled "Micro-sized Structure and Construction Method for Fluidic Oscillator Wash Nozzle", PCT application No. PCT / US16 / 57762 (currently International Publication No. WO2017 / 070246), and the PCT application entitled "Compact Split-lip Shear Washer Nozzle". PCT / US15 / 45429 (currently WO 2016/025930) and "" Integrated automotive system, compact, low profile nozzle assembly, compact fluidic circuit and remote control method for cleaning wide-angle image sensor's exterior surface " U.S. Patent Application No. 15 / 303,329 (currently U.S. Application Publication No. US2017 / 0036650). All of these disclosures are incorporated herein by reference.

開示の分野
本開示は、非常に小さい、すなわち小型の噴霧ノズルアセンブリに関し、特に、外部カメラレンズ表面のような外部表面をクリーニングするための小型の自動車用ウォッシャーノズルに関する。
Fields of Disclosure The present disclosure relates to very small, i.e., small spray nozzle assemblies, especially to small automotive washer nozzles for cleaning external surfaces such as external camera lens surfaces.

フルイディック型ウォッシャーノズルは、高効率(広い有効到達範囲、高速で低流量)の噴霧性能でよく知られている。ただし、フルイディックノズルの主な制限は、パッケージサイズを十分に大きくしなければならない点である(例えば、ほとんどの流体回路では、供給口から出口まで少なくとも6mmが必要である)。 Fluidic washer nozzles are well known for their high efficiency (wide effective reach, high speed and low flow rate) spraying performance. However, the main limitation of fluidic nozzles is that the package size must be large enough (for example, most fluid circuits require at least 6 mm from the supply port to the outlet).

一部の応用事例では、使用可能な空間が非常に限られていることから、パッケージサイズが、大きな問題になる。ジェット噴霧ノズルは、そのような応用事例で一般的に使用された。噴霧パターンが狭いことから、ジェット噴霧ノズルは、ガラス又は外部レンズの表面をクリーンアップするために、比較的高い流速又は比較的長い持続時間を必要とする。ジェットノズル式噴霧ノズルは、フルイディックノズルよりも小さいパッケージサイズを有するが、効果的な噴霧パターンを有していない。 In some application cases, package size is a major issue due to the very limited space available. Jet spray nozzles have been commonly used in such application cases. Due to the narrow spray pattern, jet spray nozzles require a relatively high flow rate or a relatively long duration to clean up the surface of the glass or external lens. Jet nozzle spray nozzles have a smaller package size than fluidic nozzles, but do not have an effective spray pattern.

一部のせん断ノズルは、洗浄に有用な噴霧を生成するように作られ、ノズルハウジング内のボールインサートを使用して調整可能に作られる場合があるが、サイズの制約が、問題として残っている。自動車の設計者は、自動車のウォッシャーノズル用の非常に小型のノズルアセンブリを望んでいるが、同時に、均一な噴霧分布も望んでいる。自動車のOEM事業者は、非常に経済的で多用途のノズルも、望んでいる。例えば、外部トリムアセンブリは、CHMSLライトアセンブリのような多くの機能を組み合わせることが多い。CHMSLライトアセンブリは、外部カメラのような他の機能を含むことがあるが、外部トリムに関する設計者のビジョンを維持する場合、こうしたカメラのレンズのクリーニングは、問題となる。 Some shear nozzles are made to produce a spray useful for cleaning and may be made adjustable using ball inserts in the nozzle housing, but size constraints remain a problem. .. Automotive designers want a very small nozzle assembly for automotive washer nozzles, but at the same time they want a uniform spray distribution. Automotive OEMs also want very economical and versatile nozzles. For example, external trim assemblies often combine many features such as CHMSL light assemblies. The CHMSL light assembly may include other features such as an external camera, but cleaning the lens of such a camera is a problem if the designer's vision of external trim is to be maintained.

せん断ノズルは、小さなパッケージサイズの応用事例でときどき使用されることがあり、噴霧ファン(噴霧の扇風)が供給穴の軸と整列された幾何配置である場合は、良好な性能を発揮するが、噴霧ファンが供給穴の軸に対して垂直な幾何配置である場合は、十分な性能を発揮しない。他の課題としては、せん断ノズルを含む設計案に対する主要な制約となる噴霧の照準や金型の複雑化が挙げられ、高粘度の冷たい液体を噴霧する場合のウォッシャー液噴霧性能も、同様に課題となる。図1A〜図1Gは、車両の窓洗浄システムやカメラ洗浄システムの分野における従来技術と、出願人の従来の小型ウォッシャーノズル部材100のうちの1つを示している(上で組み込まれた参考文献から)。 Shear nozzles are sometimes used in small package size applications, although they perform well when the spray fan is in a geometric arrangement aligned with the axis of the supply hole. , If the spray fan is geometrically arranged perpendicular to the axis of the supply hole, it will not perform well. Other issues include spray aiming and mold complications, which are major constraints on design proposals including shear nozzles, as well as washer fluid spraying performance when spraying high viscosity cold liquids. It becomes. 1A-1G show prior art in the field of vehicle window cleaning systems and camera cleaning systems and one of the applicant's conventional small washer nozzle members 100 (references incorporated above). From).

低温時の噴霧性能が、もう一つの難しい課題であるが、小型ノズルアセンブリにおける低温時のウォッシャー液噴霧生成の問題を解決することは、特に車載カメラ用ウォッシャーノズルの応用事例にとって、非常に望ましい目的である。低温条件下では、カメラのレンズや同様のセンサーの表面から汚れ、氷、塩の汚れを取り除くために、車両のカメラレンズ上での良好な噴霧到達範囲が、非常に重要である。 Spraying performance at low temperatures is another difficult issue, but solving the problem of low temperature washer fluid spray generation in small nozzle assemblies is a highly desirable objective, especially for application cases of washer nozzles for in-vehicle cameras. Is. Under cold conditions, good spray reach on the camera lens of the vehicle is very important to remove dirt, ice and salt stains from the surface of the camera lens and similar sensors.

したがって、実用的で、経済的で、容易に製造でき、非常に小型の自動車カメラ用レンズウォッシャーノズル構成及びクリーニング方法が、必要とされている。 Therefore, there is a need for a very small lens washer nozzle configuration and cleaning method for automotive cameras that is practical, economical, easy to manufacture.

概要
したがって、本開示の一つの目的は、低温下で低流量高粘度の望ましい噴霧配向機能を、非常に小型(例えば、直径5mm)のノズルアセンブリ噴霧ヘッドに組み込む新しい方法を提供することにより、上記の困難を克服することである。
Overview Therefore, one object of the present disclosure is to provide a new way of incorporating the desired spray orientation function of low flow rate and high viscosity at low temperature into a very small (eg, 5 mm diameter) nozzle assembly spray head. Is to overcome the difficulties of.

本開示によれば、新しい小さな(例えば、直径5mmの)せん断ノズルは、小さな噴霧ヘッドの側面から所望の噴霧を提供するように最適化される。本開示のせん断ノズルの幾何形状は、優れた低温性能と容易な製造可能性を実現しながら、ウォッシャー液が低流速であるときに供給穴の軸に対して垂直な均一な噴霧ファンを生成する。さらに、このノズル設計は、1つの単一ノズルから2つの異なる向きのファンを噴霧することができる。 According to the present disclosure, new small (eg, 5 mm diameter) shear nozzles are optimized to provide the desired spray from the sides of the small spray head. The geometry of the shear nozzles of the present disclosure produces a uniform spray fan perpendicular to the axis of the feed hole when the washer fluid is at low flow rates, while achieving excellent cold performance and easy manufacturability. .. In addition, this nozzle design allows one single nozzle to spray two fans in different orientations.

クリーニングの応用事例向けの低流量の小型噴霧ヘッド設計は、カメラレンズの自動洗浄の応用事例に特に適しており、単一方向の噴霧ノズルの場合は直径約5mm以下、複数の噴霧を有するノズルの場合は直径約8mm以下の、小型噴霧ノズルヘッドを含む。ウォッシャー液は、ノズルハウジングの底から、垂直内部管腔の流動軸に沿って供給され、その後、加圧された液は、2つの流れに分かれる。これらの2つの流れは、2つのパワーノズル入口に供給され、そこで流れは90°回転され、相互作用領域内で互いに向かい合う2つのジェットになる。2つの真っ直ぐに向かい合うジェットによって、均一なストリームラインが生成され、それらがノズルスロートで合流し、円筒形ノズルヘッドの軸に対して垂直な平面上の均一な噴霧ファンになる。この流体回路設計によれば、低温(すなわち、約−4°F以下)を含むさまざまな温度時に50%エタノールを用いて、小型サイズの低流速ノズルを一貫して低流速(例えば、約25CPの粘度の場合、25psiのときに約150mL/分〜約300mL/分の流速、又は、25psi以上のときに約250mL/分の流速)で動作させることが可能となる。このノズル設計によれば、1つの単一ノズルから2以上の異なる向きの噴霧ファンを生成(例えば、反対方向にファンを噴霧)することが可能である。 The low flow small spray head design for cleaning applications is particularly suitable for automatic cleaning application of camera lenses, with unidirectional spray nozzles having a diameter of about 5 mm or less and having multiple sprays. The case includes a small spray nozzle head having a diameter of about 8 mm or less. The washer fluid is supplied from the bottom of the nozzle housing along the flow axis of the vertical internal lumen, after which the pressurized fluid splits into two streams. These two streams are fed to the two power nozzle inlets, where the streams are rotated 90 ° into two jets facing each other within the region of interaction. The two straight facing jets create a uniform streamline that merges at the nozzle throat into a uniform spray fan on a plane perpendicular to the axis of the cylindrical nozzle head. According to this fluid circuit design, small size low flow nozzles are consistently low flow (eg, about 25 CP) using 50% ethanol at various temperatures, including low temperatures (ie, about -4 ° F or less). In the case of viscosity, it is possible to operate at a flow velocity of about 150 mL / min to about 300 mL / min at 25 psi, or about 250 mL / min at 25 psi or higher. According to this nozzle design, it is possible to generate two or more differently oriented spray fans from one single nozzle (eg, spray fans in opposite directions).

本開示のノズルアセンブリ方法は、二部品からなるノズルアセンブリにおいて、可変噴霧ファンを有する直径5mmの噴霧ノズルを組み立てるための新しい方法を提供する。噴霧ファン角度は、約15°〜約70°の範囲内になるように選択される場合がある。噴霧照準角は、約−15°〜約+15°の範囲内になるように選択される場合がある。このシステムは、25psiのときに、約200mL/分〜約600mL/分のウォッシャー液流速で、良好に動作する。本開示のノズルアセンブリ及び方法は、低流速(例えば、約25CPの粘度の場合、25psiのときに約150mL/分〜約300mL/分の流速、又は、25psi以上のときに約250mL/分の流速)で有効に動作することが可能なレンズ洗浄システムを提供する。噴霧ノズルは、低温(すなわち、約−4°F以下)を含むさまざまな温度で、高粘度のウォッシャー液(例えば、50%エタノール)を用いて非常に良好に機能する。 The nozzle assembly method of the present disclosure provides a new method for assembling a 5 mm diameter spray nozzle with a variable spray fan in a two-part nozzle assembly. The spray fan angle may be selected to be in the range of about 15 ° to about 70 °. The spray aiming angle may be selected to be in the range of about −15 ° to about + 15 °. This system works well at a washer fluid flow rate of about 200 mL / min to about 600 mL / min at 25 psi. The nozzle assemblies and methods of the present disclosure have low flow rates (eg, for a viscosity of about 25 CP, a flow rate of about 150 mL / min to about 300 mL / min at 25 psi, or a flow rate of about 250 mL / min at 25 psi or higher. ) To provide a lens cleaning system that can operate effectively. The spray nozzle works very well with a highly viscous washer fluid (eg, 50% ethanol) at a variety of temperatures, including low temperatures (ie, about -4 ° F or less).

本開示のノズルアセンブリ及び方法は、ハウジング部材とインサート部材との両方が、荒っぽい大量生産向けに経済的に製造可能な二部品からなる噴霧ノズルアセンブリを含む。本開示のノズルアセンブリ及び方法は、1つのノズル噴霧を有するように実施されてもよいし、2以上の様々な向きの噴霧ファンを有するように実施されてもよい。マルチ噴霧の実施形態では、1つのノズルアセンブリが、発散する、すなわち、反対方向を向いた噴霧軸に沿って照準を定められた2つの別々の噴霧ファンを生成することにより、別々の異なる向きの(例えばカメラレンズ)表面をクリーニングするように構成される場合がある。 The nozzle assemblies and methods of the present disclosure include a two-part spray nozzle assembly in which both the housing member and the insert member are economically viable for rough mass production. The nozzle assemblies and methods of the present disclosure may be implemented to have one nozzle spray or to have two or more spray fans of various orientations. In a multi-spray embodiment, one nozzle assembly produces two separate spray fans that are divergent, i.e., aimed along a spray axis that points in opposite directions, so that they are oriented in different directions. It may be configured to clean the surface (eg, a camera lens).

本開示の上記及びさらなる目的、特徴及び利点は、特に添付の図面と併せて、その特定の実施形態に関する以下の詳細な説明を検討したときに、明らかになるであろう。添付の図面において、様々な図における類似の参照符号は、類似の構成要素を指し示すために使用されている。 The above and additional objectives, features and advantages of the present disclosure will become apparent when considering the following detailed description of the particular embodiment, especially in conjunction with the accompanying drawings. In the accompanying drawings, similar reference numerals in the various figures are used to point to similar components.

米国特許第7,965,336号に開示されているような支援カメラシステムを備えた車両を示す図である。FIG. 5 shows a vehicle equipped with a support camera system as disclosed in US Pat. No. 7,965,336. 米国特許第7,965,336号に開示されているような支援カメラシステムを備えた車両を示す図である。FIG. 5 shows a vehicle equipped with a support camera system as disclosed in US Pat. No. 7,965,336. 従来技術による、撮像システムの外部対物レンズの表面をクリーニングするように構成されたノズルアセンブリを備えた自動車の撮像システムを示す概略図である。FIG. 5 is a schematic diagram showing an automotive imaging system with a nozzle assembly configured to clean the surface of the external objective lens of the imaging system according to the prior art. 従来技術による、自動車の応用事例で使用するための小型スプリットリップせん断ウォッシャーノズルを示す図である。It is a figure which shows the small split lip shear washer nozzle for use in the application example of an automobile by the prior art. 従来技術による、自動車の応用事例で使用するための小型スプリットリップせん断ウォッシャーノズルを示す図である。It is a figure which shows the small split lip shear washer nozzle for use in the application example of an automobile by the prior art. 従来技術による、自動車の応用事例で使用するための小型スプリットリップせん断ウォッシャーノズルを示す図である。It is a figure which shows the small split lip shear washer nozzle for use in the application example of an automobile by the prior art. 従来技術による、自動車の応用事例で使用するための小型スプリットリップせん断ウォッシャーノズルを示す図である。It is a figure which shows the small split lip shear washer nozzle for use in the application example of an automobile by the prior art. 本開示の一実施形態による噴霧ノズル、及び図2AのA−A線に沿った側断面図である。FIG. 3 is a spray nozzle according to an embodiment of the present disclosure, and a side sectional view taken along the line AA of FIG. 2A. 図2AのB−B線に沿った平断面図であり、本開示の一実施形態による、噴霧ノズルの相互作用領域、及びハウジングから分離されたインサート部材を示している。FIG. 2A is a plan sectional view taken along the line BB of FIG. 2A, showing an interaction region of a spray nozzle and an insert member separated from a housing according to an embodiment of the present disclosure. 図3(A)は、本開示の一実施形態による図2AのB−B線に沿った拡大平断面図である。図3(B)は、本開示の一実施形態による図2AのA−A線に沿った拡大断面図である。FIG. 3A is an enlarged plan sectional view taken along line BB of FIG. 2A according to an embodiment of the present disclosure. FIG. 3B is an enlarged cross-sectional view taken along the line AA of FIG. 2A according to an embodiment of the present disclosure. 室温で動作し、25psiのときに約250ml/分のノズル流速を有する、本開示の一実施形態による噴霧ノズルの平面図を示す写真である。FIG. 5 is a photograph showing a plan view of a spray nozzle according to an embodiment of the present disclosure, which operates at room temperature and has a nozzle flow rate of about 250 ml / min at 25 psi. 室温で動作し、25psiのときに約250ml/分のノズル流速を有する、本開示の一実施形態による噴霧ノズルの側面図を示す写真である。It is a photograph which shows the side view of the spray nozzle by one Embodiment of this disclosure which operates at room temperature and has a nozzle flow rate of about 250 ml / min at 25 psi. 約−4度Fで動作し、25psiのときに約250ml/分のノズル流速を有し、50%エタノール液を噴霧する、本開示の一実施形態による噴霧ノズルの平面図を示す写真である。FIG. 5 is a photograph showing a plan view of a spray nozzle according to an embodiment of the present disclosure, which operates at about -4 degrees Fahrenheit, has a nozzle flow rate of about 250 ml / min at 25 psi, and sprays a 50% ethanol solution. 図5Aのノズルが2以上の噴霧ファンを生み出す能力を有する場合の、本開示の他の実施形態による噴霧ノズルの斜視図である。FIG. 5 is a perspective view of a spray nozzle according to another embodiment of the present disclosure, where the nozzle of FIG. 5A has the ability to produce two or more spray fans. 図5Aのノズルアセンブリの正面図である。FIG. 5A is a front view of the nozzle assembly of FIG. 5A. 図5Aのノズルアセンブリの背面図である。FIG. 5A is a rear view of the nozzle assembly of FIG. 5A. 本開示の他の実施形態による、噴霧ノズル用インサートの断面斜視図である。FIG. 3 is a cross-sectional perspective view of an insert for a spray nozzle according to another embodiment of the present disclosure. 本開示の他の実施形態による、噴霧ノズル用インサートの反対側の断面図である。FIG. 5 is a cross-sectional view of the opposite side of the spray nozzle insert according to another embodiment of the present disclosure. 噴霧ノズル用のインサートの上面斜視図である。It is a top perspective view of the insert for a spray nozzle. 本開示による噴霧ノズルの一実施形態を示す断面図である。It is sectional drawing which shows one Embodiment of the spray nozzle by this disclosure. 動作中の本開示の一実施形態によるマルチ噴霧ノズルアセンブリを示す図である。It is a figure which shows the multi-spray nozzle assembly by one Embodiment of this disclosure in operation. 動作中の本開示の一実施形態によるマルチ噴霧ノズルアセンブリを示す図である。It is a figure which shows the multi-spray nozzle assembly by one Embodiment of this disclosure in operation. 動作中の本開示の一実施形態によるマルチ噴霧ノズルアセンブリを示す図である。It is a figure which shows the multi-spray nozzle assembly by one Embodiment of this disclosure in operation. 本開示の一実施形態によるノズルアセンブリの斜視図である。It is a perspective view of the nozzle assembly by one Embodiment of this disclosure.

開示の詳細な説明
次に、本開示の例示的実施形態を詳細に参照する。本開示の例は、添付の図面に示されている。本開示のそれぞれの範囲から外れることなく、他の実施形態を使用することができ、構造的及び機能的な変更を行うことができることを理解されたい。さらに、本開示の範囲から外れることなく、様々な実施形態の特徴を、組み合わせたり変更したりすることができる。したがって、以下の説明は、例示としてのみ提示されており、例示の実施形態に対して行うことができ、それでもなお本開示の思想及び範囲内にある様々な代替及び修正を、決して限定しようとするものではない。
Detailed Description of Disclosure Next, exemplary embodiments of the present disclosure will be referred to in detail. An example of this disclosure is shown in the accompanying drawings. It should be understood that other embodiments may be used and structural and functional changes may be made without departing from the respective scope of the present disclosure. Moreover, features of various embodiments may be combined or modified without departing from the scope of the present disclosure. Accordingly, the following description is presented by way of example only and can be made to the exemplary embodiments and nevertheless attempts to limit the various alternatives and modifications within the ideas and scope of the present disclosure. It's not a thing.

本明細書で使用される場合、「例」及び「例示的」という語は、実例又は例示を意味している。「例」又は「例示的」という語は、重要又は好ましい局面又は実施形態を示すものではない。「または」という語は、文脈からそうではないと示唆されない限り、排他的ではなく包括的であることを意図している。例として、「AはB又はCを使用する」という句には、任意の包括的順列(例えば、がBを使用すること、AがCを使用すること、又はAがBとCの両方を使用すること)が含まれる。 As used herein, the terms "example" and "exemplary" mean an example or an example. The term "example" or "exemplary" does not indicate an important or preferred aspect or embodiment. The word "or" is intended to be inclusive rather than exclusive, unless the context suggests otherwise. As an example, the phrase "A uses B or C" includes any comprehensive permutation (eg, uses B, A uses C, or A uses both B and C). To use) is included.

全図を通して、類似の参照符号が使用される。したがって、アセンブリの機能がすべての図で同一である場合であっても、図によっては、選択された要素のみが示される。同様に、本開示の特定の態様がそれらの図に示されているが、以下で説明されるように、他の態様及び配置も可能である。次に、本開示のノズルアセンブリ及び小型噴霧ノズル部材の詳細な説明を参照すると、添付の図(図2A〜図10)は、本開示の様々な具体的実施形態を示している。 Similar reference codes are used throughout the figure. Therefore, even if the functionality of the assembly is the same in all figures, some figures show only the selected elements. Similarly, certain aspects of the present disclosure are shown in those figures, but other aspects and arrangements are possible, as described below. Next, with reference to the detailed description of the nozzle assembly and the small spray nozzle member of the present disclosure, the accompanying figures (FIGS. 2A-10) show various specific embodiments of the present disclosure.

一例として、本開示の噴霧ノズルシステム及び方法の具体的な例示的実施形態では、非常に小型のノズルアセンブリ200が例示され、そこでは、そのようなシステムが、照準を定められた1以上の噴霧ファン又はパターンを生成する。本開示の小型(例えば、直径5mm)のせん断ノズルアセンブリ200は、小さな噴霧ヘッドの側面から所望の噴霧を提供するように最適化される。一実施形態において、本開示の噴霧ヘッドは、任意の適当な高さを有し、例えば、非限定的な一実施形態では、約4.6mmの高さ又は約3mmの高さを含む、約5mm以下の高さを有する。本開示のせん断ノズルの幾何形状は、優れた低温性能と容易な製造可能性を実現しながら、ウォッシャー液の低流速時に、噴霧軸に沿って均一な噴霧ファン(図4A〜図4Cを参照)を、流体入口又は供給穴(図3(A)〜図3(C)を参照)の中心管腔軸に対して垂直な噴霧ファン平面内に生成する。代替実施形態では、図5A〜図8Cに示されるように、本開示の他の実施形態によるノズル設計は、1つの単一ノズルから2つの異なる向きのファンを噴霧することができるマルチ噴霧ノズルアセンブリ300として構成できるものとして開示される。クリーニング(特に、カメラレンズの洗浄)の応用事例向けの低流量の小型噴霧ヘッド設計は、一実施形態において、直径約5mm以下の小型噴霧ノズルヘッド200を含む。ウォッシャー液(又は何らかの他の流体、液体、さらには空気)は、ノズル200の底部からノズルアセンブリの管腔中心流動軸202に沿って供給され、その後、この液は、2つの流れ204a、204bに分かれる。次に、流れ204a及び204bは、第1のパワーノズル220a及び第2のパワーノズル220bに供給される。これらのパワーノズル、すなわち入口220a及び220bは、流れを90°回転させる管腔又は連通路を画定している。これによって、互いに対向する、すなわち、互いに向かい合う2つのジェットが生成される。これらの流れは、相互作用領域230内で互いに合流し、すなわち相手方と衝突する。図3(A)及び図3(B)の2つの図から最もよくわかるように、これら2つの衝突する、すなわち真っ直ぐに向かい合うジェットによって均一なストリームラインが生成され、それらがノズルスロート部又は出口オリフィス240で合流し、均一な噴霧ファン208になる。噴霧ファン208は、中心噴霧軸に沿って、円筒形ノズルヘッドの入口管腔の中心流動軸に対して垂直な平面に投影される。請求項1に記載のせん断ノズルアセンブリでは、相互作用領域に対するパワーノズルの位置が、上部クリアランス寸法及び下部クリアランス寸法を含み、上部クリアランス寸法は、下部クリアランス寸法よりも大きい。インサート部材の横向きスロートは、第1の側壁210A、第2の側壁210B、床面212A及び屋根面212Bによって部分的に画定されている。第1の側壁と第2の側壁は、互いに対向しており、かつ実質的に平坦である。また、床面と屋根面は、互いに対向しており、かつ実質的に平坦であってよい。ノズルハウジングは、約5.6mmの直径サイズを有するドーム型の先端を含む場合がある。 As an example, in a specific exemplary embodiment of the spray nozzle system and method of the present disclosure, a very small nozzle assembly 200 is exemplified, wherein such a system is one or more aimed sprays. Generate a fan or pattern. The small (eg, 5 mm diameter) shear nozzle assembly 200 of the present disclosure is optimized to provide the desired spray from the side of a small spray head. In one embodiment, the spray heads of the present disclosure have any suitable height, eg, in one non-limiting embodiment, including a height of about 4.6 mm or a height of about 3 mm. It has a height of 5 mm or less. The geometry of the shear nozzles of the present disclosure provides a uniform spray fan along the spray axis at low flow rates of washer fluid, while achieving excellent low temperature performance and easy manufacturability (see FIGS. 4A-4C). Is generated in the spray fan plane perpendicular to the central lumen axis of the fluid inlet or supply hole (see FIGS. 3A-3C). In an alternative embodiment, as shown in FIGS. 5A-8C, the nozzle design according to the other embodiments of the present disclosure is a multi-spray nozzle assembly capable of spraying two differently oriented fans from one single nozzle. It is disclosed as being configurable as 300. A low flow small spray head design for cleaning (particularly, cleaning camera lenses) applications includes, in one embodiment, a small spray nozzle head 200 having a diameter of about 5 mm or less. The washer fluid (or any other fluid, liquid, or even air) is fed from the bottom of the nozzle 200 along the tube center flow axis 202 of the nozzle assembly, after which the fluid flows into the two streams 204a, 204b. Divide. Next, the flows 204a and 204b are supplied to the first power nozzle 220a and the second power nozzle 220b. These power nozzles, ie inlets 220a and 220b, define a lumen or communication path that rotates the flow by 90 °. This creates two jets that face each other, that is, face each other. These streams merge with each other within the interaction region 230, i.e. collide with the other party. As can be best seen from the two figures of FIGS. 3 (A) and 3 (B), these two colliding, or straight facing jets, produce uniform streamlines that are nozzle throats or outlet orifices. It merges at 240 to become a uniform spray fan 208. The spray fan 208 is projected along the central spray axis in a plane perpendicular to the central flow axis of the inlet lumen of the cylindrical nozzle head. In the shear nozzle assembly according to claim 1, the position of the power nozzle with respect to the interaction region includes the upper clearance dimension and the lower clearance dimension, and the upper clearance dimension is larger than the lower clearance dimension. The lateral throat of the insert member is partially defined by a first side wall 210A, a second side wall 210B, a floor surface 212A and a roof surface 212B. The first side wall and the second side wall face each other and are substantially flat. Further, the floor surface and the roof surface may face each other and may be substantially flat. The nozzle housing may include a dome-shaped tip having a diameter size of about 5.6 mm.

この流体回路設計によれば、低温(すなわち、約−4°F以下)を含むさまざまな温度で、最大で約50%のエタノールを含む液体系又は水性系を用いて、小型サイズの低流速ノズルを、一貫して低流速(例えば、約1〜25CPの粘度で、25psiのときに約150mL/分〜約300mL/分の流速、又は、25psi以上のときに約250mL/分の流速)で動作させることが可能となる。ノズルアセンブリ200の構成に変更を加えることで、同じ原理で動作し、1つの単一ノズルアセンブリ(図5A〜図8Cに示されるようなノズル300を参照)から2以上の異なる向きの噴霧ファン(例えば、反対方向に噴霧されるファン)を生成することが可能な2噴霧の実施形態(例えば、ノズルアセンブリ300を参照)を得ることができる。 According to this fluid circuit design, a small size low flow nozzle using a liquid or aqueous system containing up to about 50% ethanol at various temperatures, including low temperatures (ie, about -4 ° F or less). Consistently operates at a low flow rate (for example, at a viscosity of about 1 to 25 CP, at a flow rate of about 150 mL / min to about 300 mL / min at 25 psi, or at a flow rate of about 250 mL / min at 25 psi or higher). It becomes possible to make it. By modifying the configuration of the nozzle assembly 200, it works on the same principle and from one single nozzle assembly (see nozzle 300 as shown in FIGS. 5A-8C) two or more differently oriented spray fans (see FIGS. 5A-8C). For example, it is possible to obtain a two-spray embodiment (see, eg, nozzle assembly 300) capable of producing fans that are sprayed in opposite directions.

本開示のノズルアセンブリ方法は、二部品からなるノズルアセンブリにおいて、可変噴霧ファンを有する小型(例えば、直径約5mm)の噴霧ノズルを組み立てるための新規な方法を提供する。噴霧ファン角度は、約15°〜約70°の範囲内になるように選択される場合がある。噴霧照準角は、約−15°〜約+15°の範囲内になるように選択される場合がある。一実施形態において、本開示のシステムは、25psiのときに、約200mL/分〜約600mL/分のウォッシャー液流速で、良好に動作する。本開示のノズルアセンブリ及び方法は、低流速(例えば、約25CPの粘度で、25psiのときに約150mL/分〜約300mL/分の流速、又は、25psi以上のときに約250mL/分の流速)で有効に動作することが可能なレンズ洗浄システムを提供する。噴霧ノズルは、低温(すなわち、約−4°F以下)条件下で、高粘度のウォッシャー液(例えば、最大で約50%のエタノールを含む液体)を用いて非常に良好に機能する。 The nozzle assembly method of the present disclosure provides a novel method for assembling a small (eg, about 5 mm diameter) spray nozzle having a variable spray fan in a two-part nozzle assembly. The spray fan angle may be selected to be in the range of about 15 ° to about 70 °. The spray aiming angle may be selected to be in the range of about −15 ° to about + 15 °. In one embodiment, the system of the present disclosure works well at a washer fluid flow rate of about 200 mL / min to about 600 mL / min at 25 psi. The nozzle assemblies and methods of the present disclosure have low flow rates (eg, with a viscosity of about 25 CP, a flow rate of about 150 mL / min to about 300 mL / min at 25 psi, or a flow rate of about 250 mL / min at 25 psi or higher). To provide a lens cleaning system that can operate effectively in. The spray nozzle works very well under low temperature (ie, about -4 ° F or less) conditions with a highly viscous washer fluid (eg, a liquid containing up to about 50% ethanol).

本開示のノズルアセンブリ及び方法は、ハウジング部材206とインサート部材216(図2Aを参照)との両方が、粗っぽい大量生産(例えば、プラスチック材料からの成形、3D印刷、射出成形など)向けに経済的に製造可能である、二部品からなる噴霧ノズルアセンブリ200を含む。本開示のノズルアセンブリ及び方法は、1つのノズル噴霧を有するように実施されてもよいし、2以上の様々な向きの噴霧ファンを有するように実施されてもよい。図8A〜図8Cに示されるように、ノズルアセンブリ300は、発散する、すなわち、反対方向を向いた噴霧軸に沿って照準を定められた第1及び第2の別々の噴霧ファンを生成することにより、第1及び第2の個別かつ異なる向きのカメラレンズ表面をクリーニングするように構成される場合がある。 In the nozzle assembly and method of the present disclosure, both the housing member 206 and the insert member 216 (see FIG. 2A) are for coarse mass production (eg, molding from plastic materials, 3D printing, injection molding, etc.). Includes a two-part spray nozzle assembly 200 that is economically viable. The nozzle assemblies and methods of the present disclosure may be implemented to have one nozzle spray or to have two or more spray fans of various orientations. As shown in FIGS. 8A-8C, the nozzle assembly 300 produces divergent, i.e., separate first and second spray fans aimed along the oppositely oriented spray axis. May be configured to clean the surfaces of the first and second camera lenses in individual and different orientations.

図3(A)及び図3(B)に戻ると、動作時には、第1及び第2の入口、すなわちパワーノズル220a及び220bからの2つの流れは、互いに反対方向から相互作用領域230に入る。衝突、すなわち激しくぶつかり合う流れは、相互作用領域の中心噴霧軸に沿って、出口オリフィス又はスロート240に向かって遠位方向に流れるせん断形ストリームラインを生成することにより、平坦な扇形噴霧208を形成する(図4A〜図4Cに示されているように)。図3(A)から最もよく分かるように、出口側スロート240は、所望の噴霧ファンの形を形成しており、低温周囲条件で動作しているときの、そのような小さなノズルの故障を低減する。噴霧は、出口スロート240の動作により生成される流動作用を受けないジェットであることが望ましい。一実施形態において、本開示のノズルアセンブリ200は、ファン入口供給流体が、低流速(例えば、最大約25CPの粘度の場合、25psiのときに約150mL/分〜約300mL/分の流速、又は、25psi以上のときに約250mL/分の流速)で供給されたきに、十分な噴霧ファンを確実に生成することができる。さらに、噴霧ノズル200は、約−4°F以下の低温(例えば、図3を参照)条件下でも、高粘度の流体/水性液体(例えば、約50パーセントのエタノールと約50パーセントの水を含むウォッシャー液)を用いて、非常に良好に機能する。 Returning to FIGS. 3 (A) and 3 (B), during operation, the two flows from the first and second inlets, i.e., the power nozzles 220a and 220b, enter the interaction region 230 from opposite directions. Collisions, or violently colliding flows, form a flat fan-shaped spray 208 by creating a shear streamline that flows distally toward the outlet orifice or throat 240 along the central spray axis of the interaction area. (As shown in FIGS. 4A-4C). As best seen from FIG. 3 (A), the outlet throat 240 forms the desired spray fan shape, reducing the failure of such small nozzles when operating in cold ambient conditions. To do. The spray is preferably a jet that is not subject to the flow action produced by the operation of the outlet throat 240. In one embodiment, the nozzle assembly 200 of the present disclosure has a fan inlet feed fluid with a low flow rate (eg, for a maximum viscosity of about 25 CP, a flow rate of about 150 mL / min to about 300 mL / min at 25 psi, or A sufficient spray fan can be reliably generated when supplied at a flow rate of about 250 mL / min at 25 psi or higher. In addition, the spray nozzle 200 contains a highly viscous fluid / aqueous liquid (eg, about 50 percent ethanol and about 50 percent water) even under low temperature conditions below about -4 ° F (see, eg, FIG. 3). It works very well with washer fluid).

本開示のノズル及び方法の別の利点は、インサート部材(例えば、216)が、射出成形に適しており、さらには三次元印刷にも適していて、製造、組立て、保持、及び密封に強い点である。各パワーノズル220a及び/又は220bについて、管腔断面積又は入口サイズは、非限定的な一例では、約1mm×約0.4mmである。この場合、一般的な相互作用領域の幅は、約0.4mm〜約0.6mmの範囲内である。出口スロート又は出口オリフィス240(図2B及び図3(B)に側面が示されている)は、ハウジング部材206の側面開口部242と軸方向に整列されており、側面開口部242を通して噴霧する。 Another advantage of the nozzles and methods of the present disclosure is that the insert member (eg, 216) is suitable for injection molding and even for 3D printing and is resistant to manufacture, assembly, retention and sealing. Is. For each power nozzle 220a and / or 220b, the lumen cross-sectional area or inlet size is, in a non-limiting example, about 1 mm x about 0.4 mm. In this case, the width of the general interaction region is in the range of about 0.4 mm to about 0.6 mm. The outlet throat or outlet orifice 240 (sides shown in FIGS. 2B and 3B) is axially aligned with the side opening 242 of the housing member 206 and sprays through the side opening 242.

一実施形態において、一般的な出口スロートサイズは、約0.5mm×約1mmである。下部開口部又はハウジング入口オリフィスから供給される流れに対する制限やその乱れを低減する(例えば、流れを楽にする)ために、パワーノズルの管腔領域又は入口サイズは、出口スロートに比べて大きくなっている。相互作用領域230内の供給流の上向きベクトルのバランスをとるために(図2Bの2つの図から最もよく分かるように)、上部クリアランス(Δ1で示されている)は、下部クリアランス(Δ2で示されている)よりも大きくなっている。この入口供給条件は、安定した噴霧を維持するのに役立つ。 In one embodiment, the typical outlet throat size is about 0.5 mm x about 1 mm. The lumen area or inlet size of the power nozzle is larger than the outlet throat to reduce restrictions and turbulence on the flow supplied from the lower opening or housing inlet orifice (eg, to ease the flow). There is. To balance the upward vector of the feed stream within the interaction region 230 (as best seen from the two figures in FIG. 2B), the upper clearance (indicated by Δ1) is indicated by the lower clearance (indicated by Δ2). Is larger than). This inlet supply condition helps maintain a stable spray.

一実施形態において、噴霧ファンは、出口スロート領域240と出口側スロート242との比率を調節することにより、異なる洗浄応用事例に合わせて、調整可能である。入口スロートと出口のスロートとの間の距離も、噴霧ファンに影響を及ぼす。出口側スロート242と出口スロートとの間にオフセットを作り、出口上面又は出口底面に下向きの抜き勾配を付与すること(例えば、図7を参照)により、噴霧照準角を変更することもできる。抜き勾配が付与された上側/下側出口面によって、出口スロートが放射状に拡大されると、噴霧厚は、増加する(例えば、図7を参照)。 In one embodiment, the spray fan can be adjusted for different cleaning applications by adjusting the ratio of the outlet throat region 240 to the outlet throat 242. The distance between the inlet throat and the exit throat also affects the spray fan. The spray aiming angle can also be changed by creating an offset between the outlet throat 242 and the outlet throat to provide a downward draft on the top or bottom of the outlet (see, eg, FIG. 7). The spray thickness increases as the outlet throat is radially expanded by the drafted upper / lower exit surfaces (see, eg, FIG. 7).

図5A〜図8Cに示されるように(これらの図は、ハウジング306及びインサート316を有するマルチ噴霧ノズルアセンブリ300を示している)、本開示の回路設計によれば、異なる向きのレンズや他の表面を洗浄するために、発散する噴霧軸、すなわち、互いに反対方向を向いた噴霧軸を有する2以上の別々の噴霧ファンを生成し、照準を定める1つの単一ノズルアセンブリを作成することができる。この実施形態では、パワーノズルはないが、インサート316内に延びる内部管腔320がある。内部管腔320によれば、流体は、内部管腔320を通って流れることができ、中心部材330に沿って、第1の入口管腔322Aと第2の入口管腔322Bに、分かれて流入することができる。第1の入口管腔322A及び第2の入口管腔322Bは、相互作用領域340に直接連通している。とりわけ、第1及び第2の入口管腔322A、322Bの面積は、相互作用領域340よりも大きくなっている。第1の出口350及び第2の出口360は、相互作用領域340から互いに反対側に延在しており、図7に示されるように、第1の排出口出口352及び第2の排出口出口362と整列するように構成されている。 As shown in FIGS. 5A-8C (these figures show a multi-spray nozzle assembly 300 with housing 306 and insert 316), according to the circuit design of the present disclosure, differently oriented lenses and other To clean the surface, it is possible to generate one or more separate spray fans with divergent spray shafts, i.e., spray shafts pointing in opposite directions, and create one single nozzle assembly to aim. .. In this embodiment, there is no power nozzle, but there is an internal lumen 320 extending into the insert 316. According to the internal lumen 320, the fluid can flow through the internal lumen 320 and flows separately into the first inlet lumen 322A and the second inlet lumen 322B along the central member 330. can do. The first inlet lumen 322A and the second inlet lumen 322B communicate directly with the interaction region 340. In particular, the areas of the first and second inlet cavities 322A and 322B are larger than the interaction region 340. The first outlet 350 and the second outlet 360 extend opposite to each other from the interaction region 340, and as shown in FIG. 7, the first outlet outlet 352 and the second outlet outlet It is configured to align with 362.

図8A〜図8Cに示した例示的実施形態の場合、第1の出口350及び第1の排出口出口352からの第1の噴霧の噴霧方向は、照準=0°、回転=0°であるのに対し、第2の出口360及び第2の排出口出口362からの第2の噴霧の噴霧方向は、照準=−10°、回転=10°である。10°の回転角は、相互作用領域のスロット形断面を有する管腔を、第2の出口360に沿って回転させることにより達成される(図6A、図6B、図6Cを参照)。−10°の照準角は、ハウジング306における第2の出口360と第2の排出口出口362との間のオフセットと、底部出口床370における下向きの抜き勾配とによって達成される。ハウジング206、306の設計とインサート216、316の設計は、どちらも成形に適している。図5A〜図8Cに示したノズルの第1の噴霧軸と第2の噴霧軸との間の(2つの噴霧ファン間の)分離角、又は角度は、180°である。この分離角は、ノズルのパッケージサイズに応じて、約30°であっても、約45°であっても、約90°であっても、又は他の任意の角度であってもよい。本開示のノズルアセンブリ(例えば、200、300)に関する出願人の開発研究から、本開示のノズルは、油、空気又は他の流体でも機能することが分かっている。 In the case of the exemplary embodiment shown in FIGS. 8A-8C, the spraying directions of the first spray from the first outlet 350 and the first outlet outlet 352 are aiming = 0 ° and rotation = 0 °. On the other hand, the spraying direction of the second spray from the second outlet 360 and the second outlet outlet 362 is aiming = −10 ° and rotation = 10 °. The angle of rotation of 10 ° is achieved by rotating the cavity with the slotted cross section of the interaction region along the second outlet 360 (see FIGS. 6A, 6B, 6C). The -10 ° aiming angle is achieved by the offset between the second outlet 360 and the second outlet outlet 362 in the housing 306 and the downward draft in the bottom outlet floor 370. Both the design of housings 206, 306 and the design of inserts 216, 316 are suitable for molding. The separation angle (between the two spray fans) or angle between the first spray shaft and the second spray shaft of the nozzles shown in FIGS. 5A to 8C is 180 °. This separation angle may be about 30 °, about 45 °, about 90 °, or any other angle, depending on the package size of the nozzle. Applicants' development studies on nozzle assemblies of the present disclosure (eg, 200, 300) have shown that the nozzles of the present disclosure also work with oil, air or other fluids.

本開示の種々の実施形態が、添付の図面に示され、前述の詳細な説明に記載されているが、本開示は、開示された実施形態だけに限定されるべきではなく、本明細書に記載された本開示は、特許請求の範囲から外れることなく、多数の再配置、修正、及び置換が可能である。以下の特許請求の範囲は、特許請求の範囲又はその均等の範囲内にある限り、すべての修正及び変更を含むことを、意図している。 Although various embodiments of the present disclosure are set forth in the accompanying drawings and described in the detailed description above, the present disclosure is not limited to the disclosed embodiments and is described herein. The described disclosure is capable of numerous rearrangements, modifications, and substitutions without departing from the claims. The following claims are intended to include all amendments and changes, as long as they are within the claims or their equivalents.

したがって、本明細書は、添付の特許請求の範囲の思想及び範囲内にあるそのようなすべての変更、修正、及び変形を包含することを、意図している。さらに、「含む」という語が、詳細な説明と特許請求の範囲のいずれかで使用されている限り、そのような語は、請求項において「含む」という語が遷移語として使用される場合の「含む」という語の解釈と同様に、包括的であることを意図している。
Accordingly, this specification is intended to include all such modifications, modifications, and modifications within the ideas and scope of the appended claims. Further, as long as the word "contains" is used in either the detailed description or the claims, such words are used when the word "contains" is used as a transition word in the claims. It is intended to be inclusive, as is the interpretation of the word "contains".

Claims (20)

低流量の流体節約せん断ノズルアセンブリであって、
相互作用領域を形成する横向きスロートと連通する2つの対向するパワーノズルを有するインサート部材であって、前記横向きスロートが、前記2つの対向するパワーノズルが前記横向きスロートと交わる端部とは反対側の端部に配置された少なくとも1つの出口オリフィス又は出口スロートを有する、インサート部材と、
前記インサート部材を受け入れる内部容積を取り囲むノズルハウジングと
を含み、
前記少なくとも2つの対向するパワーノズルは、前記インサート部材及び前記ノズルハウジングによって画定されており、少なくとも2つの対向するパワーノズルは、加圧流体を受け取り、前記加圧流体が前記第1及び第2のパワーノズルに流れ込み、それによって、第1の流体流及び第2の流体流が生成され、前記第1及び第2のパワーノズルによって、前記インサート部材により少なくとも部分的に画定された相互作用領域に照準を定められ、
横向きの側壁開口部が、前記インサート部材の前記相互作用領域と連通しており、かつ、横向きスロートを画定しており、前記横向きスロートが、前記ノズルハウジングの側壁に画定された横向き開口部と整列されており、前記ノズルハウジングの軸に対してほぼ垂直な平面上に均一な噴霧ファンを生成し、噴出し、又は可能にし、前記相互作用領域から放射する、せん断ノズルアセンブリ。
A low flow fluid saving shear nozzle assembly
An insert member having two opposing power nozzles communicating with a lateral throat forming an interaction region, wherein the lateral throat is on the opposite side of the end where the two opposing power nozzles intersect the lateral throat. With an insert member having at least one outlet orifice or outlet throat located at the end,
Includes a nozzle housing that surrounds the internal volume that receives the insert member.
The at least two opposing power nozzles are defined by the insert member and the nozzle housing, the at least two opposing power nozzles receive a pressurized fluid, and the pressurized fluid is the first and second. It flows into the power nozzle, which produces a first fluid flow and a second fluid flow, which the first and second power nozzles aim at at least a region of interaction defined by the insert member. Is determined,
A lateral side wall opening communicates with the interaction region of the insert member and defines a lateral throat, which aligns with the lateral opening defined on the side wall of the nozzle housing. A shear nozzle assembly that produces, ejects, or enables a uniform spray fan on a plane approximately perpendicular to the axis of the nozzle housing and radiates from the interaction area.
前記インサート部材の前記横向きの側壁開口部の断面形状が、ノズル出口オリフィスの一部を形成している、請求項1に記載のせん断ノズルアセンブリ。 The shear nozzle assembly according to claim 1, wherein the cross-sectional shape of the lateral side wall opening of the insert member forms a part of the nozzle outlet orifice. 前記ノズル出口オリフィスは、実質的に矩形であり、前記インサート部材内の側壁によって前記横向きスロートに画定され、前記側壁が、平坦な床面から上方に突出している、請求項2に記載のせん断ノズルアセンブリ。 The shear nozzle according to claim 2, wherein the nozzle outlet orifice is substantially rectangular, is defined in the lateral throat by a side wall in the insert member, and the side wall projects upward from a flat floor surface. assembly. 前記横向きの側壁開口部は、前記インサート部材内に形成され、噴霧軸に沿って前記ハウジングの前記横向き開口部と整列されており、前記噴霧軸は、前記ノズルハウジングの入口軸に対して概ね垂直であり、前記インサート部材及び前記ノズルハウジングが、前記入口軸に沿って延びている。請求項1に記載のせん断ノズルアセンブリ。 The lateral side wall opening is formed within the insert member and is aligned with the lateral opening of the housing along a spray axis, the spray axis being approximately perpendicular to the inlet axis of the nozzle housing. The insert member and the nozzle housing extend along the inlet shaft. The shear nozzle assembly according to claim 1. 加圧流体は、前記インサート部材の遠位端に隣接する少なくとも1つの流体通路に導入され、前記第1及び第2のパワーノズル及び前記相互作用領域は、前記インサート部材の近位端に隣接して配置され、前記遠位端及び前記近位端は、前記入口軸に沿って整列するように構成されている、請求項4に記載のせん断ノズルアセンブリ。 The pressurized fluid is introduced into at least one fluid passage adjacent to the distal end of the insert member, and the first and second power nozzles and the interaction area are adjacent to the proximal end of the insert member. The shear nozzle assembly according to claim 4, wherein the distal end and the proximal end are configured to be aligned along the inlet axis. 前記インサート部材は、前記ハウジングの前記内部容積に流入し、前記内部容積を通過して前記第1及び第2のパワーノズルに流入する加圧流体をフィルタリングするためのフィルタポストアレイを画定する側壁特徴を含む、請求項1に記載のせん断ノズルアセンブリ。 The insert member defines a side wall feature that defines a filter post array for filtering pressurized fluids that flow into the internal volume of the housing, pass through the internal volume, and flow into the first and second power nozzles. The shear nozzle assembly according to claim 1. 前記インサート部材は、前記ノズルハウジングの底部開口部内に受入れられ、前記インサート部材の周りで流体が前記ノズルハウジングの前記内部容積に流入することを可能にする、請求項1に記載のせん断ノズルアセンブリ。 The shear nozzle assembly according to claim 1, wherein the insert member is received in a bottom opening of the nozzle housing and allows fluid to flow into the internal volume of the nozzle housing around the insert member. 前記相互作用領域に対する前記パワーノズルの位置は、上部クリアランス寸法及び下部クリアランス寸法を含み、前記上部クリアランス寸法は、前記下部クリアランス寸法よりも大きい、請求項1に記載のせん断ノズルアセンブリ。 The shear nozzle assembly according to claim 1, wherein the position of the power nozzle with respect to the interaction region includes an upper clearance dimension and a lower clearance dimension, and the upper clearance dimension is larger than the lower clearance dimension. 前記インサート部材の前記横向きスロートが、第1の側壁、第2の側壁、及び床面によって部分的に画定されている、請求項1に記載のせん断ノズルアセンブリ。 The shear nozzle assembly of claim 1, wherein the lateral throat of the insert member is partially defined by a first side wall, a second side wall, and a floor surface. 前記第1の側壁及び第2の側壁が、互いに対向しており、かつ、実質的に平坦である、請求項9に記載のせん断ノズルアセンブリ。 The shear nozzle assembly according to claim 9, wherein the first side wall and the second side wall face each other and are substantially flat. 前記ノズルハウジングは、約5.6mmの直径サイズを有するドーム型の先端を含む、請求項1に記載のせん断ノズルアセンブリ。 The shear nozzle assembly of claim 1, wherein the nozzle housing comprises a dome-shaped tip having a diameter size of about 5.6 mm. 前記ノズルアセンブリは、25psiのときに約150mL/分〜約300mL/分の低流速で、前記噴霧軸から約マイナス10度から約プラス10度までの間の照準角を有する均一な噴霧ファンを含む噴霧パターンを噴出し、かつ、約1CPから約25CPまでの粘度の液体の噴霧を、確実に開始することができる、請求項1に記載のせん断ノズルアセンブリ。 The nozzle assembly includes a uniform spray fan with an aiming angle between about -10 degrees and about +10 degrees from the spray axis at low flow rates of about 150 mL / min to about 300 mL / min at 25 psi. The shear nozzle assembly according to claim 1, wherein the spray pattern can be ejected and spraying of a liquid having a viscosity of about 1 CP to about 25 CP can be reliably started. 流体通路を画定する前記特徴は、前記インサート部材の外面及び前記ノズルハウジングの内面に沿って画定されている、請求項1に記載のせん断ノズルアセンブリ。 The shear nozzle assembly according to claim 1, wherein the feature defining the fluid passage is defined along the outer surface of the insert member and the inner surface of the nozzle housing. 前記インサート部材は、前記インサート部材の外面に沿って形成された第1の横向きの入口及び第2の横向きの入口をさらに含み、前記第1の横向きの入口及び前記第2の横向きの入口が、前記インサート部材の前記第1のパワーノズル及び前記第2のパワーノズルと連通している、請求項1に記載のせん断ノズルアセンブリ。 The insert member further includes a first lateral inlet and a second lateral inlet formed along the outer surface of the insert member, the first lateral inlet and the second lateral inlet. The shear nozzle assembly according to claim 1, which communicates with the first power nozzle and the second power nozzle of the insert member. 低流量の小型せん断ノズルアセンブリを組み立てる方法であって、
内部容積を取り囲むノズルハウジング、及び、側壁に沿った横向き開口部を設けるステップと、
相互作用領域を形成する横向きスロートと連通する2つの対向するパワーノズルを有する細長いインサート部材であって、前記横向きスロートが、前記2つの対向するパワーノズルが前記横向きスロートと交わる端部とは反対側の端部に配置された少なくとも1つの出口オリフィス又は出口スロートを有する、インサート部材を形成するステップと、
前記ノズルハウジングの前記内部容積内に前記インサート部材を受入れるステップと、前記流体通路が、前記インサート部材及び前記ノズルハウジングによって画定され、
前記インサート部材の前記横向きスロートを前記ノズルハウジングの前記横向き開口部と整列させるステップと
を含み、
前記流体通路が、相互作用領域と連通する第1のパワーノズル及び第2のパワーノズルと連通しており、前記ノズルハウジングの軸に対してほぼ垂直な平面上に均一な噴霧ファンを噴出し、前記相互作用領域から放射する、低流量の小型せん断ノズルアセンブリを組み立てる方法。
A method of assembling a small shear nozzle assembly with a low flow rate.
A step of providing a nozzle housing surrounding the internal volume and a lateral opening along the side wall,
An elongated insert member having two opposing power nozzles communicating with a lateral throat forming an interaction region, the lateral throat opposite to the end of the two opposing power nozzles intersecting the lateral throat. A step of forming an insert member having at least one outlet orifice or outlet throat located at the end of the
The step of receiving the insert member within the internal volume of the nozzle housing and the fluid passage are defined by the insert member and the nozzle housing.
Includes a step of aligning the lateral throat of the insert member with the lateral opening of the nozzle housing.
The fluid passage communicates with a first power nozzle and a second power nozzle communicating with the interaction region, and ejects a uniform spray fan on a plane substantially perpendicular to the axis of the nozzle housing. A method of assembling a low flow small shear nozzle assembly that radiates from the interaction area.
前記インサート部材を形成するステップは、前記部材の前記横向きスロート内で、前記第1のパワーノズル及び前記第2のパワーノズルを整列させることをさらに含む、請求項16に記載の低流量の小型せん断噴霧ノズルアセンブリを組み立てる方法。 The low flow rate small shear according to claim 16, further comprising aligning the first power nozzle and the second power nozzle within the lateral throat of the member. How to assemble a spray nozzle assembly. 小型で低流量の流体節約せん断ノズルアセンブリであって、
相互作用領域を形成する横向きスロートと連通する2つの対向する入口管腔を有するインサート部材であって、第1の出口及び第2の出口を有する前記横向きスロートが、前記横向きスロートと交わる前記2つの対向する入口管腔を横切って配置されている、インサート部材と、
前記インサート部材を受け入れる内部容積を取り囲むノズルハウジングと、
前記インサート部材の前記第1及び第2の入口管腔と連通する、前記インサート部材内に形成された内部管腔と、
前記ノズルハウジングの側壁を貫通して画定され、前記ノズルハウジングの軸に対してほぼ垂直な平面上に均一な噴霧ファンを噴出し、前記相互作用領域から放射する、第1の出口開口部及び第2の出口開口部と
を含み、
加圧流体が、前記第1及び第2の入口管腔に流れ込み、第1の流体流及び第2の流体流が、前記インサート部材によって画定された前記相互作用領域を横切り、前記第1の出口及び反対側の第2の出口から出て、前記第1の出口開口部及び第2の出口開口部から噴霧し、
前記第1の噴霧及び第2の噴霧は、前記ノズルハウジングの軸に対してほぼ垂直な平面上に均一な噴霧ファンである、せん断ノズルアセンブリ。
A small, low flow fluid-saving shear nozzle assembly
An insert member having two opposing inlet lumens communicating with a lateral throat forming an interaction region, wherein the lateral throat having a first outlet and a second outlet intersects the lateral throat. An insert member that is located across the opposing inlet lumen,
A nozzle housing that surrounds the internal volume that receives the insert member,
An internal lumen formed in the insert member, which communicates with the first and second inlet lumens of the insert member.
A first outlet opening and a first outlet opening defined through the side wall of the nozzle housing and ejecting a uniform spray fan on a plane substantially perpendicular to the axis of the nozzle housing and radiating from the interaction area. Including 2 exit openings
Pressurized fluid flows into the first and second inlet lumens, the first fluid stream and the second fluid stream cross the interaction region defined by the insert member, and the first outlet. And exit from the second outlet on the opposite side and spray from the first outlet opening and the second outlet opening.
The shear nozzle assembly, wherein the first spray and the second spray are uniform spray fans on a plane substantially perpendicular to the axis of the nozzle housing.
前記第1の入口管腔及び第2の入口管腔は、前記相互作用領域よりも大きい面積を有する、請求項17に記載のせん断ノズルアセンブリ。 The shear nozzle assembly according to claim 17, wherein the first inlet lumen and the second inlet lumen have a larger area than the interaction region. 前記第1の入口管腔、第2の入口管腔、及び相互作用領域は、前記インサート部材内に形成される、請求項17に記載のせん断ノズルアセンブリ。 The shear nozzle assembly according to claim 17, wherein the first inlet lumen, the second inlet lumen, and the interaction region are formed in the insert member. 前記第1の噴霧は、前記第2の噴霧とは異なる角度を有する、請求項17に記載のせん断ノズルアセンブリ。
The shear nozzle assembly of claim 17, wherein the first spray has a different angle than the second spray.
JP2020540429A 2018-01-23 2019-01-23 Low temperature, low flow, miniature atomizing nozzle assembly and method Active JP7196182B2 (en)

Applications Claiming Priority (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US201862620826P 2018-01-23 2018-01-23
US62/620,826 2018-01-23
US201815759242A 2018-03-12 2018-03-12
US15/759,242 2018-03-12
PCT/US2019/014746 WO2019147668A1 (en) 2018-01-23 2019-01-23 Cold weather low flow miniature spray nozzle assembly and method

Publications (3)

Publication Number Publication Date
JP2021511953A true JP2021511953A (en) 2021-05-13
JPWO2019147668A5 JPWO2019147668A5 (en) 2022-09-07
JP7196182B2 JP7196182B2 (en) 2022-12-26

Family

ID=65409503

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2020540429A Active JP7196182B2 (en) 2018-01-23 2019-01-23 Low temperature, low flow, miniature atomizing nozzle assembly and method

Country Status (3)

Country Link
EP (1) EP3743317A1 (en)
JP (1) JP7196182B2 (en)
WO (1) WO2019147668A1 (en)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11312338B2 (en) 2020-04-23 2022-04-26 Ford Global Technologies, Llc Sensor apparatus with cleaning

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2017070246A1 (en) * 2015-10-19 2017-04-27 dlhBowles Inc. Micro-sized structure and construction method for fluidic oscillator wash nozzle

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3085754A (en) * 1960-10-04 1963-04-16 Walter Van E Thompson Half-circle sprinkler head
GB2157591B (en) * 1984-04-19 1987-11-25 Spraying Systems Co Air-assisted spray nozzle
GB2298808A (en) * 1995-03-17 1996-09-18 Joseph Henry Combellack Twin-fluid nozzle for atomising a liquid
WO2004047421A2 (en) 2002-11-14 2004-06-03 Donnelly Corporation Imaging system for vehicle
FI8653U1 (en) * 2009-11-27 2010-03-11 Beneq Oy Nozzle
EP3178709B1 (en) 2014-04-11 2019-01-09 dlhBowles Inc. Integrated automotive system, compact, low-profile nozzle assembly and compact fluidic circuit for cleaning a wide-angle image sensor's exterior surface
EP3194078A4 (en) 2014-08-15 2018-04-18 dlhBowles Inc. Compact split-lip shear washer nozzle

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2017070246A1 (en) * 2015-10-19 2017-04-27 dlhBowles Inc. Micro-sized structure and construction method for fluidic oscillator wash nozzle

Also Published As

Publication number Publication date
EP3743317A1 (en) 2020-12-02
WO2019147668A1 (en) 2019-08-01
JP7196182B2 (en) 2022-12-26

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US20060226266A1 (en) Adjustable fluidic sprayer
US11806733B2 (en) Cold weather low flow miniature spray nozzle assembly and method
EP2056968B1 (en) Fluidic device yielding three-dimensional spray patterns
US20180029566A1 (en) Compact Split-Lip Shear Washer Nozzle
JP6545784B2 (en) Improved three jet island fluid oscillator circuit, method and nozzle assembly
US9555422B2 (en) Irrigation spray nozzles for rectangular patterns
US7677480B2 (en) Enclosures for fluidic oscillators
US10092913B2 (en) Fluidic nozzle and improved moving vortex generating fluidic oscillator
US8172162B2 (en) High efficiency, multiple throat fluidic oscillator
CN108602073B (en) Micro-scale structure and construction method for fluid oscillator cleaning nozzle
JP2009502478A (en) Cleaning nozzle and system and method for manufacturing the cleaning nozzle
JP2021511953A (en) Small spray nozzle assembly and method for low temperature and low flow rate
US20230010574A1 (en) Pulsating spray cleaning nozzle assembly and method
US10987681B2 (en) Low-flow miniature fluidic spray nozzle assembly and method
JP2006167601A (en) Two-fluid nozzle
US20230364624A1 (en) One piece spray cleaning nozzle
JP2022091516A (en) Injection nozzle and atomization method
CN201295658Y (en) Dry-fog nozzle
CN117597198A (en) Pulsed spray cleaning nozzle assembly and method

Legal Events

Date Code Title Description
A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20211220

A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20211220

A871 Explanation of circumstances concerning accelerated examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A871

Effective date: 20211220

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20220421

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20220510

A601 Written request for extension of time

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A601

Effective date: 20220810

A524 Written submission of copy of amendment under article 19 pct

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A524

Effective date: 20220829

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20221018

A601 Written request for extension of time

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A601

Effective date: 20221117

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20221214

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 7196182

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150