RU2065295C1

RU2065295C1 - Hydropulsation nozzle

Info

Publication number: RU2065295C1
Application number: RU94028234A
Authority: RU
Inventors: Евгений Лазаревич Апарин; Анатолий Анатольевич Белуков; Сергей Владимирович Потемкин
Original assignee: Евгений Лазаревич Апарин; Анатолий Анатольевич Белуков; Сергей Владимирович Потемкин
Priority date: 1994-07-28
Filing date: 1994-07-28
Publication date: 1996-08-20
Also published as: RU94028234A

Abstract

FIELD: medical engineering. SUBSTANCE: device has casing, jet member and oscillation generator. The oscillation generator has feeding channel and output channels. The feeding channel communicates with the input channel and the output channels are connected with jet member control channel. The oscillation generator feeding channel area is less than that of the jet member feeding channel. At least one output channel of the oscillation generator is connected with the jet member control channel which feeding channel is inclined towards the control channel. The casing has the second input channel connected with the oscillation generator feeding channel. EFFECT: enhanced effectiveness in operation. 4 cl, 4 dwg

Description

Изобретение относится к классу гидромассажных устройств и может быть использовано в бытовых и лечебных душевых установках, ваннах, в частности, насадок может быть встроен в душевую головку. The invention relates to the class of hydromassage devices and can be used in domestic and therapeutic shower units, bathtubs, in particular, nozzles can be integrated into the shower head.

Наиболее близким по технической сущности и числу совпадающих признаков решением к предполагаемому изобретению является насадок состоящий из корпуса с входным каналом и струйного элемента, содержащего питающий канал, полость переключения и управляющие каналы, при этом питающий канал связан с входным каналом и открыт в полость переключения, которая с противоположной стороны открыта в окружающее пространство, по бокам полость переключения ограничена стенками, причем управляющие каналы открыты в полость переключения со стороны стенок противоположно друг другу и связаны с приемными каналами, расположенными на концах стенок. The closest in technical essence and the number of matching features solution to the proposed invention is nozzles consisting of a housing with an input channel and an inkjet element containing a supply channel, a switching cavity and control channels, while the supply channel is connected to the input channel and open to the switching cavity, which from the opposite side is open into the surrounding space, on the sides of the switching cavity is bounded by the walls, and the control channels are open into the switching cavity from the side of the walls otivopolozhno each other and are associated with the receiving channels located at the ends of the walls.

Основными недостатками известного устройства являются: во-первых, малая амплитуда колебаний напора истечения, что связано с потерями энергии в струйном элементе из-за заужения проходного сечения полости переключения и эжекции рабочей среды из управляющих каналов; во-вторых, неустойчивый характер колебаний струи и узкий диапазон работы, зависящий от гидродинамических характеристик истечения, свойств рабочей среды и соотношений геометрических размеров насадка. The main disadvantages of the known device are: firstly, the small amplitude of the oscillations of the discharge head, which is associated with energy losses in the jet element due to narrowing of the passage section of the switching cavity and ejection of the working medium from the control channels; secondly, the unstable nature of the oscillations of the jet and a narrow range of operation, depending on the hydrodynamic characteristics of the outflow, the properties of the working medium and the ratio of the geometric dimensions of the nozzle.

На фиг. 1 представлен насадок гидропульсационный; на фиг. 2 вариант насадка с наклоненным питающим каналом; на фиг. 3 вариант насадка со вторым входным каналом; на фиг. 4 пример реализации насадка со струйным генератором колебаний. In FIG. 1 presents nozzles hydro-pulsation; in FIG. Option 2 nozzle with an inclined feed channel; in FIG. 3 option nozzle with a second input channel; in FIG. 4 example implementation of a nozzle with a jet oscillation generator.

Насадок гидропульсационный (фиг. 1) состоит из корпуса 1 с входным каналом 2, по меньшей мере, одного струйного элемента 3, содержащего питающий канал 4, полость 5 переключения и управляющие каналы 6 и 7, при этом питающий канал 4 связан с входным каналом 2 и открыт в полость 5 переключения, которая с противоположной стороны открыта в окружающее пространство, по бокам полость 5 переключения ограничена стенками 8 и 9, причем управляющие каналы 6 и 7 открыты в полость 5 переключения со стороны стенок 8 и 9 противоположно друг другу, и, по меньшей мере, одного генератора 10 колебаний, содержащего питающий канал 11 и выходные каналы 12 и 13, причем питающий канал 11 сообщен с входным каналом 2, а выходные каналы 12 и 13 соединены с управляющими каналами 6 и 7 струйного элемента 3. Площадь питающего канала 11 генератора 10 колебаний может быть меньше площади питающего канала 4 струйного элемента 3. В насадке (фиг. 2) может быть, по меньшей мере, только один выходной канал 12 генератора 10 колебаний соединен с управляющим каналом 6 струйного элемента 3, питающий канал 4 которого наклонен в сторону управляющего канала 6. В корпусе 1 (фиг. 3) может быть выполнен второй входной канал 14, соединенный с питающим каналом 11 генератора колебаний 10. The hydro-pulsation nozzle (Fig. 1) consists of a housing 1 with an input channel 2 of at least one inkjet element 3 containing a supply channel 4, a switching cavity 5 and control channels 6 and 7, while the supply channel 4 is connected to the input channel 2 and is open into the switching cavity 5, which is open on the opposite side to the surrounding space, on the sides of the switching cavity 5 is bounded by walls 8 and 9, and the control channels 6 and 7 are open into the switching cavity 5 from the side of walls 8 and 9, opposite each other, and, at least one about the oscillation generator 10, containing the supply channel 11 and the output channels 12 and 13, and the supply channel 11 is in communication with the input channel 2, and the output channels 12 and 13 are connected to the control channels 6 and 7 of the jet element 3. The area of the supply channel 11 of the oscillation generator 10 may be less than the area of the feed channel 4 of the jet element 3. In the nozzle (Fig. 2) there can be at least only one output channel 12 of the oscillation generator 10 connected to the control channel 6 of the jet element 3, the feed channel 4 of which is inclined towards the control channel 6. In the housing 1 (FIG. 3) can be made the second input channel 14 connected to the supply channel 11 of the oscillation generator 10.

Насадок гидропульсационный работает следующим образом. Hydropulsation nozzle works as follows.

При подаче рабочей жидкости к входному каналу 2 корпуса 1 она поступает в питающий канал 4 струйного элемента 3 и питающий канал 11 генератора колебаний 10. При этом на выходах 12 и 13 генератора колебаний 10 генерируются колебания давления (расхода) рабочей жидкости. Причем, если на выходе 12 давление увеличивается, то на выходе 13 падает и наоборот. Под действием перепада давлений в управляющих каналах 6 и 7, которые связаны с выходными каналами 12 и 13, питающая струя, вытекающая из питающего канала 4 струйного элемента 3 в полость 5 переключения и далее в окружающее пространство, периодически переключается от стенки 8 к стенке 9 и обратно с частотой, равной частоте колебаний давлений в выходных каналах 12 и 13 генератора колебаний 10. When the working fluid is supplied to the input channel 2 of the housing 1, it enters the feed channel 4 of the jet element 3 and the feed channel 11 of the oscillation generator 10. Moreover, pressure (flow) fluctuations of the working fluid are generated at the outputs 12 and 13 of the oscillation generator 10. Moreover, if at the output 12 the pressure increases, then at the output 13 it drops and vice versa. Under the action of a pressure differential in the control channels 6 and 7, which are connected to the output channels 12 and 13, the supply jet flowing from the supply channel 4 of the jet element 3 into the switching cavity 5 and then into the surrounding space is periodically switched from the wall 8 to the wall 9 and back with a frequency equal to the frequency of pressure fluctuations in the output channels 12 and 13 of the oscillation generator 10.

В варианте показанном на фиг. 2, по меньшей мере, один выходной канал, например, 12 генератора колебаний 10 соединен с управляющим каналом 6 струйного элемента 3, питающий канал 4 которого наклонен в сторону управляющего канала 6. При повышении давления в выходном канале 12 и, соответственно, в управляющем канале 6 выше определенного уровня, питающая струя струйного элемента 3 перебрасывается от стенки 8 к стенке 9. При снижении давления ниже определенного уровня питающая струя, вследствие ее наклона в сторону управляющего канала 6, сама возвращается в исходное состояние к стенке 8. Так как частота изменения давления в управляющем канале 6 струйного элемента 3 задается генератором колебаний 10, то и переключение питающей струи в струйном элементе 3 будет происходить с той же частотой. In the embodiment shown in FIG. 2, at least one output channel, for example, 12 oscillation generator 10 is connected to the control channel 6 of the jet element 3, the supply channel 4 of which is inclined toward the control channel 6. With increasing pressure in the output channel 12 and, accordingly, in the control channel 6 above a certain level, the feed stream of the jet element 3 is transferred from the wall 8 to the wall 9. When the pressure drops below a certain level, the feed stream, due to its inclination towards the control channel 6, returns to the initial state to the walls ke 8. Since the frequency of the pressure in the control channel 6 of the jet element 3 is set by the oscillation generator 10, the switching of the supply stream in the jet element 3 will occur with the same frequency.

В варианте, показанном на фиг.3, в корпусе 1 выполнен второй входной канал 14, соединенный с питающим каналом 11 генератора колебаний 10. Рабочая жидкость подается отдельно во входной канал 2 и во входной канал 14. Функционирование насадка происходит аналогично варианту, показанному на фиг.1. Такая схема может применяться для одновременного смешивания двух различных жидкостей. In the embodiment shown in FIG. 3, a second inlet channel 14 is made in the housing 1 and is connected to the supply channel 11 of the oscillation generator 10. The working fluid is supplied separately to the inlet channel 2 and to the inlet channel 14. The nozzle operates in a similar manner to the embodiment shown in FIG. .1. Such a scheme can be used to mix two different liquids simultaneously.

Генератор колебаний 10 может быть реализован различными средствами автоматики: струйной гидроавтоматики, золотниковой гидроавтоматики, электро-гидроавтоматики и т.д. В качестве примера, на фиг. 4 показан вариант реализации насадка со струйным генератором колебаний, который выполнен, например, на базе струйного бистабильного элемента с внешними обратными связями. При подаче рабочей жидкости в питающий канал 11 струйного бистабильного элемента в нем формируется струя, которая благодаря внешним каналам обратной связи переключается от стенки к стенке, создавая колебания давлений на его выходах 12 и 13,
под действием которых переключается питающая струя струйного элемента 3.The oscillation generator 10 can be implemented by various means of automation: jet hydraulic, spool hydraulic, electro-hydraulic, etc. As an example, in FIG. 4 shows an embodiment of a nozzle with a jet oscillation generator, which is made, for example, on the basis of a bistable inkjet element with external feedbacks. When the working fluid is supplied to the feed channel 11 of the bistable jet element, a jet is formed in it, which, thanks to external feedback channels, switches from wall to wall, creating pressure fluctuations at its outputs 12 and 13,
under the action of which the feed stream of the jet element 3 is switched.

Таким образом при натекании свободной питающей струи на преграду, например, стенку или тело, на ее поверхности в точках натекания модулируются колебания давления заданной частоты. В предлагаемой конструкции гидропульсационного насадка весь поток жидкости из питающего канала 4, без отбора какой-либо его части, выбрасывается в полость 5 переключения и далее в окружающее пространство. Благодаря этому, при одинаковых размерах питающего канала и одинаковых напорах истечения достигается большая (по сравнению с прототипом) амплитуда пульсаций давления на поверхности натекания. Кроме того, предлагаемая конструкция гидропульсационного насадка не чувствительна к изменению размеров проточной части и работоспособна в широком диапазоне изменения напора истечения и плотности рабочей среды. ЫЫЫ2 Thus, when a free supply stream flows onto an obstacle, for example, a wall or a body, pressure fluctuations of a given frequency are modulated on its surface at the leak points. In the proposed design of the hydraulic pulsation nozzle, the entire fluid flow from the supply channel 4, without taking any part of it, is discharged into the switching cavity 5 and then into the surrounding space. Due to this, with the same size of the supply channel and the same discharge pressure, a large (compared with the prototype) amplitude of pressure pulsations on the leakage surface is achieved. In addition, the proposed design of the hydro-pulsation nozzle is not sensitive to changes in the size of the flow part and is operable in a wide range of changes in the discharge head and density of the working medium. YYY2

Claims

1. A hydro-pulsation nozzle, consisting of a housing with an input channel and at least one inkjet element containing a supply channel, a switching cavity and control channels, the feeding channel being connected to the input channel and open to the switching cavity, which is open from the opposite side to the surrounding the space on the sides of the switching cavity is limited by the walls, and the control channels are open in the switching cavity from the side of the walls opposite to each other, characterized in that at least one and an oscillation generator comprising a feed channel and output channels, the feed channel being connected to the input channel, and the output channels connected to the control channels of the inkjet element.

2. Nozzles according to claim 1, characterized in that the area of the supply channel of the oscillation generator is less than the area of the supply channel of the jet element.

3. Nozzles for PP. 1 and 2, characterized in that at least one output channel of the oscillation generator is connected to the control channel of the jet element, the feed channel of which is inclined towards the control channel.

4. Nozzles for PP. 1 to 3, characterized in that the housing has a second input channel connected to the supply channel of the oscillation generator.