TW201524609A - 真空噴灑裝置及其用途 - Google Patents
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Abstract
本文中描述噴灑裝置及其用途。一種真空噴嘴裝置可包括:與一流體源形成流體連通之一第一管;耦接至該管之一轉子;與該第一管之通道形成流體連通之一導管;及耦接至該導管之一第二管,該第二管與一真空源形成流體連通。該轉子與該加壓流體源形成流體連通。該導管實質上成弓形或成角度,使得該導管之一出口在一徑向上自轉子軸線偏移一徑向距離,且其中自該出口噴射之加壓流體在使用期間使該導管旋轉。該真空噴嘴裝置經組態以在使用該真空源來減小系統之一壓力時經由該第二管自一材料移除成份。
Description
本申請案主張2013年7月1日申請之美國臨時申請案第61/841,768號及2013年10月31日申請之美國臨時申請案第61/898,186號的優先權,該兩個臨時申請案之全文以引用之方式併入本文中。
本發明係關於一種用於噴射或分散一股加壓流體及/或其他介質之旋轉噴嘴。更特定言之,本發明係關於一種真空旋轉噴嘴。
已有許多設備用於清潔來自表面之灰塵及污垢。一些此等設備藉由自清潔設備中之噴嘴開口噴灑氣體(例如,壓縮空氣)來清潔表面。其他設備藉由使用高壓空氣而迫使液體、粉末或粒狀研磨劑穿過設備之開口來清潔表面。習知設備趨向於具有迫使高壓空氣及/或清潔流體或其他介質穿過設備之噴嘴的結構。
已有許多習知設備用於清潔來自表面之污垢或塵垢,將高壓空氣用作用以旋轉噴嘴及產生用於將清潔流體遞送至材料之吸力的來源。舉例而言,以下各者描述用以分配用於清潔材料之液體的噴槍:日本公開案第2000-51800號;日本公開案第H11-123350號;日本公開案第H04-37635號;日本公開案第H10-286494號;及日本公開案第2001-104840號;美國專
利第6,883,732號(Hasegawa)及第7,568,635號(Micheli);美國專利申請公開案第2009/0057443號(Sendo)及第2013-0001318號(Sendo);國際公開案第2007/131533號(Jager);及歐洲專利申請公開案第2255885號(Bosua),所有以上各者以引用之方式併入本文中。
美國專利第7,225,503號(Lenkiewicz等人)描述一種用於將清潔流體應用至表面、攪動表面且接著自其提取所應用之流體的液體提取清潔器。該清潔器包括溶液分配系統、液體回收系統及攪動刷總成。溶液分配系統包括供給槽,該供給槽可移除地貼附至外殼且經由觸發器操作之手動噴灑泵而流體地連接至流體分佈器。液體回收系統包括回收槽,該回收槽可移除地安裝至外殼且鄰近於供給槽。氣液分離器被提供於回收槽內。外殼內之另一總成提供真空源,其中工作空氣來自回收槽且至位於馬達與葉輪之間的入口。攪動刷總成可移除地安裝於外殼之下端向前部分中。
美國專利第6,609,269號(Kasper)描述一提取清潔裝置,該提取清潔裝置包括:基座外殼;流體回收系統,其包括具有用於盛放回收流體之流體回收腔室的槽;工作空氣導管;地面上附屬軟管,其在一端處安裝至外殼以用於達成任選之地面清潔;及整體管道,其安裝至外殼且一方面在第一端處連接至附屬軟管且另一方面在附屬軟管入口處連接至工作空氣導管;轉換閥,其位於工作空氣導管中且位於吸入噴嘴與附屬軟管入口之間以將真空源選擇性地連接至吸入噴嘴抑或附屬軟管。整體管道之數個部分係平坦的且整體管道之中間部分延伸於回收槽下面。
此等習知清潔劑及蒸汽清潔系統在清潔表面方面略為有效,但可藉由能夠在周圍溫度下清潔及提取而變得更有效。
本文中描述真空噴灑裝置及使用方法之各種具體實例。在一些具體實例中,真空噴灑裝置包括:與流體源形成流體連通之第一管;耦接至該管之轉子,其中該轉子與加壓流體源形成流體連通;與第一管及轉子之通道形成流體連通之導管,其中該導管實質上成弓形或成角度,使得該導管之出口在徑向上自轉子軸線偏移一徑向距離,其中自出口噴射之加壓流體在使用期間使導管旋轉;及耦接至導管之第二管,該第二管與真空源形成流體連通。真空噴灑裝置經組態以在使用真空源來減小系統之壓力時經由第二管自材料移除成份。
在一些具體實例中,一種清潔一或多個材料之方法包括:將來自真空噴灑裝置之空氣提供至該等材料中之一或多者,使得自材料逐出一或多種化合物;及將真空噴灑裝置內部之壓力減小至一足夠壓力,使得至少所逐出之化合物之一被吸取至真空噴灑裝置中。空氣之一部分經提供為氣溶膠噴霧。
在一些具體實例中,一種清潔一或多種材料之方法包括:將來自真空噴灑裝置之介質提供至該等材料中之一或多者,使得自材料逐出一或多種化合物,其中該介質之一部分經提供為氣溶膠噴霧;及將真空噴灑裝置內部之壓力減小至一足夠壓力,使得至少所逐出之化合物之一被吸取至真空噴灑裝置中。
本發明之優勢將得益於以下詳細描述,且在參考隨附圖式後即變得為熟習此項技術者所顯而易見。
圖1描繪裝備有噴嘴之噴灑設備之具體實例的部分縱向橫截面示意(側面)圖。
圖2A描繪噴嘴之具體實例之前視圖。
圖2B描繪噴嘴跨越圖2A之線2B-2B所截取之橫截面側視圖。
圖3A描繪具有複數個出口之噴嘴之具體實例的前視圖。
圖3B描繪噴嘴跨越圖3A之線3B-3B所截取之橫截面側視圖。
圖4A描繪具有風扇之噴嘴之具體實例的前視圖。
圖4B描繪噴嘴跨越圖4A之線4B-4B所截取之橫截面側視圖。
圖5A描繪具有刷子之噴嘴之具體實例的前視圖。
圖5B描繪噴嘴跨越圖5A之線5B-5B所截取之橫截面側視圖。
圖6描繪裝備有噴嘴及介質容器之噴灑裝置之具體實例的部分橫截面側視圖。
圖7A描繪經組態以遞送介質之噴嘴之具體實例的透視前視圖。
圖7B描繪噴嘴跨越圖7A之線7B-7B所截取之側面橫截面圖。
圖7C描繪圖7A之部分放大之詳細視圖。
圖8A描繪具有複數個導管噴嘴之具體實例的透視前視圖。
圖8B描繪噴嘴跨越圖8A之線8B-8B所截取之側面橫截面圖。
圖9A描繪具有複數個出口之另一噴嘴之具體實例的透視前視圖。
圖9B描繪噴嘴跨越圖9A之線9B-9B所截取之側面橫截面圖。
圖10A描繪具有風扇噴嘴之具體實例的透視前視圖。
圖10B描繪噴嘴跨越圖10A之線10B-10B所截取之側面橫截面圖。
圖11A描繪具有刷子噴嘴之具體實例的透視前視圖。
圖11B描繪圖11A之噴嘴跨越線11B-11B所截取之側面橫截面圖。
圖12描繪具有可撓性導管之噴嘴之具體實例的側面橫截面圖。
圖13描繪圖12中所描繪之噴嘴之可撓性導管的側面橫截面圖。
圖14A描繪具有噴嘴、真空口及介質容器之噴灑裝置之具體實例的透視分解側視圖。
圖14B描繪具有所組裝之剛性導管之噴灑裝置之具體實例的透視側視圖。
圖15描繪具有所組裝之可撓性導管之噴灑裝置之具體實例的透視側視圖。
圖16描繪具有噴嘴及真空口之噴灑裝置之具體實例的透視圖。
圖17描繪具有真空口之真空噴灑裝置外罩之具體實例的透視側視圖。
圖18描繪具有真空口之真空噴灑裝置外罩之另一具體實例的透視側視圖。
圖19描繪具有真空口之真空噴灑裝置外罩之另一具體實例的透視側視圖。
圖20描繪圖19之真空噴灑裝置外罩之透視仰視圖。
圖21A及圖21B描繪密封部件之具體實例之透視圖,該密封部件耦接至真空噴灑裝置之真空口。
圖22A及圖22B描繪密封部件之另一具體實例之透視圖,該密封部件耦接至真空噴灑裝置之真空口。
圖23描繪包括旋轉元件外罩之噴嘴之具體實例的透視側視圖。
圖24描繪包括旋轉元件外罩及剛性導管可撓性外罩之噴嘴之具體實例
的透視側視圖。
圖25描繪包括剛性導管可撓性外罩之噴嘴之具體實例的透視側視圖。
雖然本發明易受各種修改及替代形式之影響,但在圖式中以舉例方式展示了其特定具體實例,且將在本文中對其進行詳細描述。該等圖式可未按比例繪製。然而應理解,該等圖式及對其之詳細描述並非意欲將本發明限於所揭示之特定形式,而正相反,本發明意欲涵蓋屬於由附加之申請專利範圍所界定的本發明之精神及範疇內的所有修改、均等物或替代例。
本文中所描述之噴嘴消除了上文關於噴灑裝置所描述之問題。本文中所描述之噴灑裝置提供用於自旋轉出口噴射及分散一股加壓流體的噴灑裝置,且更特定言之用於允許藉由噴射少量相對低壓氣體(無關於環境條件(例如,溫度))來平滑地轉動遠端同時防止弄髒或磨損的噴灑裝置。在一些具體實例中,本文中所描述之噴灑裝置包括由剛性材料製成之旋轉部件,該剛性材料包括提供於其中之流道以用於產生由加壓流體之噴射之反作用力所產生的旋轉力。在一些具體實例中,本文中所描述之噴灑裝置包括由可撓性導管製成之旋轉部件,該可撓性導管具有提供於其中之流道以用於產生由加壓流體之噴射之反作用力所產生的旋轉力。在某些具體實例中,旋轉部件可旋轉地接合至與加壓流體供給源連通之不動管,使得可在不使用可撓性管或角狀導引件的情況下噴射及分散加壓流體。「流體」指氣體及/或液體。流體之實例包括空氣、水及/或蒸汽。
在一些具體實例中,噴嘴允許構成加壓流體之通道之一部分
的旋轉部分由剛性材料或實質上不可撓性材料製成且可旋轉地接合至不動管之遠端,因此消除存在於經可旋轉地配置之習知可撓性噴嘴中的問題。亦即,在某些具體實例中,在噴嘴之遠端與角狀導引件之內側之間存在減少之碰撞或磨損或不存在碰撞或磨損。另外,在一些具體實例中,噴嘴之旋轉可在噴射加壓流體後立即開始而無關於溫度。
在某些具體實例中,即使加壓流體之壓力相對低,仍在噴嘴開始旋轉的情況下獲得增加加壓流體之壓力波的效應。因此,在某些具體實例中,可將加壓流體之噴射應用於奢華物件(諸如,羽毛織物)。
另外,根據某些具體實例,噴嘴被用作吹塵器,其產生一股加壓流體以在旋轉軸線之延伸處自目標區域移除灰塵同時持續地將噴射力施加至該區域周圍之周圍區上。在此具體實例中,即使當待清潔之織物或彈性物件給灰塵或黏性污垢弄髒時,仍可藉由持續地將噴射力施加至灰塵區域周圍之周圍區上來清潔該織物或彈性物件,如用被褥棒打擊被褥織物以用於揚起及移除灰塵。
在一些具體實例中,可藉由軸承使旋轉部件與不動管彼此可旋轉地接合。在此具體實例中,將軸承包括在內允許作用於旋轉部件之旋轉摩擦減小,同時旋轉部件藉由在相對較低壓力下、少量或在較低溫度下噴射加壓流體而穩定地旋轉。
在其他具體實例中,旋轉部件具有兩個或兩個以上之出口,該等出口提供於旋轉部件之敞開端處且相對於旋轉軸線而對稱地設置。此具體實例准許在加壓流體之噴射之徑向上的反作用力得到平衡,因此確保旋轉部件穩定旋轉而未偏離中心。在某些具體實例中,該等出口同樣地面
對旋轉方向,且加壓流體之噴射之反作用力在旋轉方向上仍然對準,因此使旋轉部件在與噴射方向相反之方向上旋轉。
在一些具體實例中,旋轉部件具有經提供以用於沿旋轉部件之軸線而產生軸向流的軸向吹風機。此等具體實例可允許自該等出口噴射之加壓流體在用於旋轉之組件中減小且在軸向組件中增加。因此,在某些具體實例中,可防止加壓流體過度分散同時增加其沿軸向之噴射。
在某些具體實例中,旋轉部件可包括自其遠端突起之刷子。在此具體實例中,除提供歸因於加壓流體之噴射的力之外,噴灑裝置還可直接藉由刷子之動作來進行清掃,藉此進一步改良灰塵移動能力。
另外,為解決某些上述問題,本發明之一些具體實例包括構成噴嘴之外管之尖端,該噴嘴具有形成於旋轉元件之通道中的內/外雙管結構且具有用於加壓氣體之流道。在某些具體實例中,構成加壓氣體之流道之一部分的轉子係由硬質材料製成且可旋轉地配合至固定外管之尖端。在此具體實例中,有可能解決習知噴嘴之上述問題,其中藉由噴灑加壓氣體而不受約束/不守規矩移動的可撓性噴嘴之整個部分沿喇叭狀導引件之內表面而旋轉。在此具體實例中,藉由噴灑少量加壓氣體或在以相對低的壓力下噴灑加壓氣體,旋轉元件可藉由關聯噴灑反作用力而適當地旋轉。另外,在此具體實例中,可歸因於噴嘴與導引件之內表面之間的摩擦而不存在噴嘴之退化及導引件之內表面的腐化。在此等具體實例中,介質可不受溫度支配而被吸入(吸取)且適當地旋轉擴散。
因此,在噴灑裝置之某些具體實例中,噴嘴即便藉由噴灑少量加壓氣體及具有低壓力之加壓氣體而仍穩定地旋轉。此等具體實例有助
於防止介質飛濺及/或介質偏離噴灑目標。此等具體實例使得有可能即使在噴灑目標需要精細噴灑時仍達成清潔、上漆及噴砂。另外,在一些具體實例中,將加壓氣體之壓力波放大,藉此使得有可能獲得具有極小直徑之氣溶膠噴霧(其中介質適當地擴散),且亦有可能以高噴灑力朝噴灑目標來噴灑此氣溶膠。
在某些具體實例中,複數個噴灑口係敞開的且形成於旋轉元件中,且每一噴灑口可提供在相對於旋轉軸件之旋轉對稱位置中。在此具體實例中,使關於直徑之反作用力平衡以允許旋轉元件圍繞固定外管平滑地旋轉而未偏心(例如搖晃)。另外,藉由使每一噴灑口引導至相同旋轉方向,介質以平衡方式在旋轉軸件周圍之所有方向上噴灑,且由每一噴灑口接收之加壓氣體的噴灑反作用力在旋轉方向上未消除,因此使得有可能旋轉該旋轉元件。
在某些具體實例中,用於噴灑介質之內管之尖端側的敞開端安置於出口附近或旋轉元件之通道內部。在內管之敞開端安置於藉由噴灑加壓氣體形成之負壓區內部的具體實例中,介質可自介質供給源吸取且經由內管遞送。因此,在一些具體實例中,可不必向介質供給源添加高於大氣壓力之內壓。此具體實例可有助於簡化噴灑裝置且改良可操作性。
在一些具體實例中,旋轉元件及固定外管可藉由軸承而可旋轉地連接。此具體實例可有助於減小作用於旋轉元件上之旋轉摩擦,且旋轉元件即便藉由少量噴灑加壓氣體或即使當在低溫下使用時仍可適當地旋轉。
在一些具體實例中,噴嘴具有可撓性導管。
在某些具體實例中,可提供一軸向流風扇以用於在旋轉元件之軸向上產生軸向流。在此具體實例中,自旋轉出口噴灑之氣體的旋轉分量得以抑制,因此增加軸向上之分量。在此具體實例中,在徑向上存在加壓氣體之過度噴灑從而使介質過度地擴散的情況下,可藉由軸向流風扇來抑制旋轉元件之旋轉且可增加軸向上之噴灑力。
在一些具體實例中,刷子可安置於旋轉元件及/或導引件上且自旋轉元件及/或導引件之尖端突出。在此具體實例中,當將本發明之噴灑裝置用於清潔及噴砂時,有可能藉由使用刷子來獲得用於噴灑目標之直接刷光效應。此具體實例可使得有可能進一步增加灰塵移除效能或清潔噴砂表面。
在一些具體實例中,噴嘴裝備有允許在真空下使用噴灑裝置之真空附接件。該真空附接件包括一或多個密封部件。附接件中之密封部件允許在器材中具有很少至最小量改變的情況下將噴灑裝置與加壓流體及真空一起使用。將真空附接件與噴嘴結合使用考慮到材料之有效清潔。
圖1為噴灑裝置10之具體實例之部分縱向橫截面示意側視圖,該噴灑裝置包括位於遠端(圖示中之右邊)的噴嘴12。噴嘴12、接頭14及外罩16之配置係說明於沿垂直線(沿旋轉軸線(AX)貫通)所截取之縱向橫截面圖中。
圖2A為噴嘴12之具體實例之前視圖。圖2B為沿圖2A之線2B-2B所截取之橫截面圖。圖2A中未展示固定(不動)管18之近端(圖示中之左邊)。
噴灑裝置10(例如,吹塵器)噴射一股加壓流體以移除灰
塵且包括噴槍部分20及加壓流體/氣體源22。加壓流體/氣體源為(例如)壓縮空氣缸、空氣壓縮器或加壓空氣之其他已知源。
噴槍20包括槍主體24、槓桿26及閥28。噴槍20耦接至噴嘴12及角狀外罩16。主體24包括具有提供於其中之加壓流體流道的接頭14。閥28允許流道30與加壓氣體源22之間連通。噴嘴12連接至接頭14之遠端。角狀外罩16包圍噴嘴12。槍主體24及加壓氣體源22藉由可撓性管32而彼此連通。
在使用中,當由操作者之手拉動槓桿26時,閥28敞開流道30。閥28之敞開允許儲存於加壓氣體源22中之加壓流體流經通道30且自噴嘴12之遠端噴射。當藉由使用者將槓桿26返回至其原始位置時,閥28閉合流道30以停止加壓流體之流動。
加壓流體並不限於壓縮空氣,而是可選自諸如氮、二氧化碳或氯氟碳化物之惰性氣體。壓縮流體之壓力的範圍可為數個MPa至數十個MPa。在一個具體實例中,當閥28敞開時,加壓流體經減壓至不大於1MPa但高於大氣標準,以自噴嘴12之出口(空氣出口)34噴射。
噴嘴12包括旋轉元件36,該旋轉元件可旋轉地接合至固定管18之遠端(其固定地接合至噴槍20)。
固定管18在近端(圖示中之左邊)處緊密地接合(例如,氣密)至接頭14以用於與加壓氣體源22連通,其中位於固定管內部之中空部充當流道30。固定管18之近端與接頭14之間的接合並未特別受限,而是可藉由在固定管之近端處提供於外側上的公螺紋與提供於接頭之遠端中之母螺紋的組合來實施,該公螺紋與該母螺紋兩者彼此密切地嚙合。
儘管沿中心線或在固定管18之橫截面中的形狀在所說明之橫截面中具有圓形形狀且在所說明之具體實例中沿中心線而線性延伸,但其並無限制。
在一些具體實例中,固定管18之遠端的延伸方向或在固定管之橫截面中的中心與旋轉元件36之旋轉軸線(AX)匹配。只要旋轉元件36可相對於固定管18之遠端旋轉且待噴射之加壓流體不自固定管與旋轉元件之間的間隙洩漏,固定管之橫截面中的中心線與旋轉元件之旋轉軸線之間的匹配便非為強制性的。舉例而言,旋轉軸線可自固定管18之中心線偏移或固定管可延伸而偏移旋轉軸線或遠離旋轉軸線。
旋轉元件36具有提供於其中以用於與固定管18連通之通道38。固定管18與旋轉元件36彼此可旋轉地且氣密地接合,藉以經由固定管得自加壓氣體源22之加壓流體可經由通道38來輸送以自噴嘴尖端40噴射。
噴嘴尖端40提供於與固定管18連通的通道38之遠端(圖示中之右邊)處。噴嘴尖端40定位於在徑向(R)上自旋轉元件36之旋轉軸線(AX)偏移一距離的位置處,如圖2B中所示。噴嘴尖端40中之出口34在與旋轉軸線及徑向兩者相交之方向上具有開口。換言之,預期垂直於出口34之開口的加壓流體噴射產生沿圍繞旋轉軸線之旋轉方向的加壓流體之定向分量。
因此,當自出口34噴射儲存於加壓氣體源22中之加壓流體時,出口允許噴嘴尖端40接收反作用力F(如圖2A中所示)且使具有噴嘴尖端40之旋轉元件36圍繞旋轉軸線而自旋。如所示,出口34在介於旋轉軸線與圍繞旋轉軸線之旋轉之方向中間的方向上延伸。此准許在自出口噴
射加壓流體時具有出口34之旋轉元件36逆時針旋轉,如自旋轉軸線前部所檢視。
由於出口34沿半徑等於噴嘴尖端40自旋轉軸線之偏移距離的圓圈移動,所以其旋轉動作可放大沿圍繞旋轉軸線之定向分量所噴射的加壓流體之壓力波。
固定管18及旋轉元件36係由仍顯著未變形且藉由加壓流體之噴射而不可撓性之剛性材料製成。特別是,固定管18及旋轉元件36可由硬質塑膠材料或金屬材料製成。在某些具體實例中,固定管18係由諸如不鏽鋼之金屬材料製成以用於增加對壓力之抵抗及操作耐久性,而旋轉元件36係由諸如摻雜有增塑劑(就降低慣性力矩及平滑地旋轉而言)之聚胺甲酸酯的硬質塑膠材料製成。
如所示,固定管18與旋轉元件36藉由軸承42(諸如,滾柱軸承或滑動軸承)而彼此接合。
如圖2B中所示,固定管18具有提供於其遠端處之凸緣44。另一方面,旋轉元件36具有提供於其近端中以用於接受凸緣分44及軸承42之腔室46。位於近端處之腔室46係由厚部分48來界定,該厚部分經尺寸化成直徑小於凸緣44且大於固定管18。在軸承42安置於凸緣44與厚部分48之間的情況下,固定管18與旋轉元件36彼此接合,使得其可圍繞延伸跨越位於固定管之橫截面中之中心的軸線而旋轉。
管子50嵌入於旋轉元件36中以用於提供通道38。管子50圍繞旋轉元件36之軸線而被可旋轉地配置且其近端與旋轉軸線(AX)匹配或與旋轉軸線(AX)實質上重疊。當管子50在近端處向腔室46敞開時,
管子與固定管18之通道30連通。管子50之遠端位於自旋轉軸線偏移隔開之位置處,而噴嘴尖端40在敞開端處彎曲,使得出口34經組態以產生沿(例如,平行於)旋轉軸線之定向分量及圍繞旋轉軸線之定向分量。
管子50之材料及形狀並未受限且可藉由硬質塑膠材料之圓形管來實施。雖然管子50為自旋轉軸線傾斜之直線形管子(如所示),但其可藉由曲線形管子或彎曲管子來實施。
可藉由以下程序來製造噴嘴12。在一些具體實例中,可擴大金屬管之遠端的直徑以形成具備凸緣44之固定管18。圓柱形狀之旋轉元件36(其經尺寸化成在近端處直徑較小且在遠端處直徑較大)係由硬質塑膠材料製成。固定管18之近端處的較小直徑與厚部分48之內徑匹配,而遠端處之較大直徑與腔室46處之內徑匹配,如由圖2B中之虛線所表示。
固定管18在外側處被負載,其中軸承42自其遠端側而插入至旋轉元件36中。由於旋轉元件36之厚部分48的內徑小於固定管18之凸緣44的直徑,所以凸緣充當擋止件,使得凸緣與厚部分藉由軸承42而彼此對接(例如,耦接)。
管子50(其已以給定形狀而形成於遠端處)自遠端側處而插入至旋轉元件36中且臨時固定管子50。
旋轉元件36填充有熔合形式之樹脂材料52以固定該臨時固定之管子50,同時其遠端被閉合以在其中形成腔室46。注入至旋轉元件36之遠端側中的樹脂材料52可與旋轉元件之樹脂材料相同或不同。
如所描述,固定管18及旋轉元件36係由剛性材料製成且藉由一或多個軸承42而彼此耦接,藉以其之數個部分很難藉由加壓流體之噴
射的反作用力而變形,因此消除了加壓流體之噴射能量的內部損耗。
由於旋轉元件36經配置具有圍繞旋轉軸線之圓柱形狀,其中其噴嘴尖端40及出口34位於旋轉元件36之遠端側的區域中,所以其在旋轉時在徑向上不提供突起且允許使用者或其他工作者安全地使用本發明之噴灑裝置10。
本發明中所使用之外罩16不直接接觸旋轉元件36且因而可不弄髒或磨損旋轉元件之內側。外罩16並不限於任何特定形狀,只要其在旋轉動作期間不直接接觸旋轉元件36,但其遠端可自出口34朝前部突起以形成用於避免自正轉動之出口噴射之加壓流體過度分散的遮護件。舉例而言,外罩16被安裝至槍主體24中之接頭14(例如,見圖1)。外罩16可卸離地接合至槍主體24。
在一些具體實例中,可藉由在固體形式之旋轉元件36中製造一通孔來提供通道38。旋轉元件36可由兩個單獨部分組成,該等部分在固定管18及至少一個軸承42已被組裝於旋轉元件中時彼此接合。
在一些具體實例中,管子50可被曝露而未直接嵌入於旋轉元件36中。亦即,管子50係由剛性材料製成,使得其遠端自旋轉軸線徑向地偏移一距離且其開口具有沿旋轉方向之定向分量且因此可用作旋轉元件36。在一些具體實例中,旋轉元件36可在不使用用於旋轉之軸承的情況下接合至固定管18之遠端。或者,旋轉元件36及固定管18可藉由另一軸向可旋轉部件而一體式地接合。
圖3A為噴嘴12之具體實例之前視圖。圖3B為沿圖3A之線3B-3B所截取之橫截面的部分縱向橫截面示意(側面)圖。
如圖3A及圖3B中所示,嵌入於旋轉元件36中之管子50被劃分成兩個部分,該等部分朝遠端(圖示中之右邊)延伸且在遠端處彎曲以形成具有其各別出口34a、34b之噴嘴尖端40a、40b。
旋轉元件36之上半部及下半部相對於旋轉軸線(AX)而對稱地配置。因此,具有各別出口34a、34b之兩個噴嘴尖端40a、40b相對於旋轉軸線而被對稱地設置。下出口34a在介於旋轉軸線與圖3A中之向左方向中間的方向上係敞開的。上出口34b在介於旋轉軸線與圖3A中之向右方向中間的方向上係敞開的。換言之,兩個出口34a、34b中之每一者的開口可經組態以產生沿旋轉方向及圍繞旋轉軸線的加壓流體之定向分量。當自出口34a、34b噴射經由固定管18中之通道38所供應之加壓流體時,此准許旋轉元件36沿共同旋轉方向逆時針旋轉,如自旋轉軸線之前部所檢視且由圖3A中之箭頭所表示。
在出口34a、34b相對於旋轉軸線而對稱地設置且其開口面向共同旋轉方向的具體實例中,加壓流體之噴射的反作用力在定向分量處被總計,而加壓流體之徑向分量則彼此偏移,旋轉元件36可平滑地圍繞旋轉軸線旋轉而未自固定管18徑向地偏心或在相反方向上振盪。
在一些具體實例中,出口面向共同旋轉方向意謂:自兩個出口中之一者噴射之加壓空氣之反作用力未被自另一出口噴射之加壓流體之反作用力所中斷或偏移,而是該兩個出口具有相同開口方向。類似地,該等出口可相對於旋轉軸線而對稱地設置意謂其被設置成圍繞旋轉軸線而實質上處於平衡。
雖然單一管子50具有在遠端處具備各別出口34a、34b之兩
個分枝,但固定管18可在遠端處直接或間接地藉由另一連接部件而可旋轉地接合至兩個或兩個以上之管子,其中每一管子具有一個出口。或者,兩個或兩個以上之通道38被提供於固體旋轉元件36中且在遠端處與其各別出口34a、34b連通,如先前所描述。
圖4A為噴嘴12之具體實例之前視圖。圖4B為沿圖4A之線4B-4B所截取之橫截面的部分縱向橫截面示意(側面)圖。
如圖4A及圖4B所示,旋轉元件36包含一軸向吹風的風扇54,其設在該旋轉元件36的外側,以使得在該旋轉元件因該加壓流體之噴射而旋轉時,該風扇54產生沿著旋轉軸線(AX)的氣流。
從而,如果沿著徑向方向(R)從出口34被噴射的該加壓流體太大以及沿旋轉軸線(AX)的氣流較小,該風扇54在旋轉元件36上產生一軸向流,其反作用力減緩該旋轉元件的旋轉動作,於是借助軸向流而增加沿著該旋轉軸的噴射作用力。
亦即,風扇54之動作控制旋轉元件36之過度旋轉因此以衰減加壓流體之分散且增加沿旋轉軸線之噴射力。在此觀點中,在一些具體實例中,旋轉元件36上之軸向吹風機可將旋轉元件上所產生之阻力流轉換為沿旋轉軸線之推進流但不使阻力流變成能量損耗,因此除將阻力流用於控制旋轉元件之旋轉之外還協助加壓流體之噴射,因此使得能夠調整沿旋轉軸線之噴射力。
在一些具體實例中,風扇54可卸離地安裝至旋轉元件36。此允許取決於噴灑裝置10之應用來可調整地增加或減小沿旋轉軸線之噴射。在一些具體實例中,風扇54之扭轉角及安裝角可相對於旋轉元件36
而變化。
圖5A為噴嘴12之具體實例之前視圖。圖5B為沿圖5A之線5B-5B所截取之橫截面的部分縱向橫截面示意性側視圖。
如圖5A及圖5B中所示,旋轉元件36包括安置於其遠端上且自其遠端突起之刷子56。當旋轉元件36藉由加壓流體之噴射的反作用力F而旋轉時,刷子56圍繞旋轉軸線而旋轉以實體地清潔待於旋轉方向上吹風之表面。又,當刷子56在徑向上藉由擴展而推進且可旋轉地分散自出口34噴射之加壓流體時,其清潔效應涉及在旋轉方向與加壓流體之徑向兩者上吹風的組合。
因此,當將噴灑裝置10用作吹塵器時,噴嘴12可噴射一股加壓流體,其中刷子56旋轉實際地清掃及移動黏在待吹風之表面的灰塵,且因此吹走所移除之灰塵。
可使用將刷子56安裝於旋轉元件36上的各種方法。如所示,刷子56經設置成比出口34更接近旋轉軸線(AX)且可因此防止自出口噴射之加壓流體朝旋轉軸線(朝中心)流動且准許跨越旋轉軸線之延伸部所積聚的灰塵藉由自出口噴射之周圍一股加壓流體而被吹風,藉以揚起及移除灰塵之優勢將得到增強。
刷子56可安裝至旋轉元件36之圓周側,但並不限於其安裝於旋轉元件之遠端上(如圖示中所示),且在出口34之遠端向外突起。
圖6為包括噴嘴12及介質容器60之噴灑裝置58之具體實例的部分剖面示意圖側視圖。圖7A為噴灑裝置58之噴嘴12之具體實例的前視圖。圖7B描繪跨越圖7A之線7B-7B所截取的橫截面圖。圖7C為圖
7A之部分擴展圖。
如圖6中所示,噴灑裝置58包括噴槍20、噴嘴12、外罩16、介質容器60、導引(引入)管64及內含加壓氣體(未圖示)之加壓氣體源22。介質容器60中內含介質62且介質包括清潔劑、粒狀材料(諸如,噴砂材料)或粉狀或液體漆或其組合。
噴灑裝置58以來自迴轉的旋轉元件36之尖端的力噴灑加壓氣體以形成負壓且藉此自介質容器60吸取介質62(例如,液體及/或粒狀固體物)。介質62及加壓氣體在旋轉及擴散時被混合及噴灑。在一些具體實例中,介質62被用作清潔劑,且其藉由加壓氣體之噴灑壓力而形成為氣溶膠,且被吹在清潔表面上以獲得清潔能力,且因此噴灑裝置10被用作清潔噴灑器。
噴槍20包括:槍主體24,其具有用於位於其內部中之加壓氣體的通道;接頭14;槓桿26;及閥主體28,其借助於槓桿而在通道與加壓氣體源22之間連通。噴嘴12連接至接頭14之尖端。角狀外罩16包圍噴嘴12且對保護噴嘴有用。槍主體24與加壓氣體源22藉由可撓性管32而連接。
在使用期間,當使用者握住槓桿26時,閥主體28敞開通道30,且加壓氣體源22中內含之加壓氣體藉由接頭14而自噴嘴12之尖端噴灑。當使用者釋放槓桿26時,自加壓氣體源22至接頭14之通道30藉由閥主體28而被閉合,且加壓氣體之流動得以停止。
加壓氣體通常被空氣壓縮至數個MPa單位至數十個MPa單位之壓力。可使用諸如氮、二氧化碳或氯氟碳化物之惰性氣體。藉由敞開
閥主體28,加壓氣體被解壓縮,且在高於大氣壓力但低於約1MPa之噴灑壓力下自噴嘴12之出口34而吹出。
在大氣壓力下介質容器60中內含之介質62經由導引管64而被導引至噴嘴12中,且自噴嘴之尖端而噴灑。導引管64具備換向閥66以用於敞開及閉合自介質容器60至噴嘴12之通道30。使用者操縱換向閥66,且選擇操作模式(僅自噴嘴12之尖端噴灑加壓氣體抑或與介質62混合以進行噴灑)。
在一些具體實例中,噴嘴12具有擁有外管及內管之內/外雙重結構,且自內管噴灑介質62,且自內管之外部與外管之內部之間噴灑加壓氣體。
外管68係由固定於噴槍20上之固定外管18及可旋轉地安裝於其尖端上之旋轉元件36組成。旋轉元件36係由硬質材料製成,且與固定外管18連通之通道38經提供於內部中,且形成一系列通道連同固定外管。在噴嘴尖端40(其對應於旋轉元件36之尖端)處,形成出口34以在一位置處朝與旋轉軸件(AX)之方向及徑向(R)交叉之方向敞開,該位置在該徑向上自旋轉元件之旋轉軸件偏移。
當固定外管18之基座端與接頭14連接時,外管18耦接至加壓氣體源22,使得閥主體28之敞開操作允許自通道之尖端噴灑加壓氣體。加壓氣體退出噴嘴端部分從而使旋轉元件圍繞旋轉軸線(AX)而迴轉,如先前所描述。
另一方面,內管70可包括可撓性管,或在某種程度上類似於外管68,其可由固定於噴槍20上之固定內管及可旋轉地連接至固定內管
之旋轉內管組成。
如圖6中所示,內管70之基座端側(圖示中之左側)插入至固定外管18中,且尖端側(圖示中之右側)與出口34連通。內管70之基座端與介質容器60連通。位於內管70之尖端側處的開口72可自出口34稍微突起(如圖7A及圖7C中所示),但可安置於旋轉元件36之通道38內部或可固定於固定外管18之尖端附近。當自出口34噴灑加壓氣體時,不僅在出口周圍形成負壓區(NP),而且自通道38內部朝固定外管18之尖端形成負壓區,使得在可安置敞開端72之任何處介質62自介質容器60而被吸出。
在一些具體實例中,用於組成內管70之基座端側的固定內管插入至固定外管18中,且用於組成尖端側之旋轉內管76安置於通道38內部。位於旋轉內管76之尖端側72處的敞開端可自出口34稍微突起,或可安置於通道38內部。藉由可旋轉地連接固定內管70與旋轉內管76,旋轉內管係可旋轉的,遵循旋轉元件36,且亦藉由固定內管70而與介質容器60連通。因此,藉由自出口34噴灑加壓氣體,負壓區(NP)形成於出口附近及通道38內部,且介質62自固定內管及旋轉內管而被吸出,且其與加壓氣體混合並自出口噴灑。
因此,藉由經使用由硬質材料製成之旋轉元件來形成用於在高壓下使加壓氣體穿過的通道之尖端側,當噴灑加壓氣體時,噴嘴端並非不受約束/不守規矩移動,或若在低溫環境中使用噴灑裝置58,則噴嘴免於硬化或閉合,且介質62可穩固地噴灑。
參看圖7B,內管70之基座端側(圖示中之左側)藉由換向
閥66(展示於圖6中)而與介質容器60連通。內管之中間部分插入至固定外管18中。尖端部分(內管尖端部分)76(圖示中之右側)插入至提供於旋轉元件36內部之通道38中。如圖6中所示,用於形成外管68之固定外管18之基座端藉由接頭14而與加壓氣體源22連通。
定位於與固定外管18連通之通道38之尖端(圖示中之右側)處的噴嘴尖端40形成於在徑向(R)上自旋轉元件36之旋轉軸線(AX)偏移的位置處。噴嘴尖端40亦具備在與旋轉軸線方向與徑向兩者相交之方向上敞開的出口34。換言之,出口34之敞開側之法線方向(亦即,噴灑方向)具有圍繞旋轉軸線之旋轉方向之分量。在此組態中,藉由操縱槓桿26,當加壓氣體之通道敞開且自出口34噴灑加壓氣體時(如圖7A中所示),噴嘴尖端40接收噴灑反作用力F,且整合之旋轉元件36圍繞旋轉軸線而旋轉。由於出口34被引導於介於旋轉軸線直線前進方向與圍繞旋轉軸線之旋轉方向中間的方向上,所以當自出口噴灑加壓氣體時,旋轉元件36在逆時針方向上旋轉(如自旋轉軸線方向連同出口所見),且出口沿圓之圓周移動,該圓具有對應於自噴嘴尖端40之旋轉軸線之偏移寬度的半徑。
如圖7C中所示,位於內管70之尖端側處的開口72自出口34稍微突起,且安置於在自出口噴灑加壓氣體時所形成的負壓區(NP)中。因此,藉由噴灑加壓氣體,介質得以由負壓區(NP)經由通道34而吸取,且自敞開端72流出。如圖示中所示,不僅在出口34之外部附近形成負壓區(NP)而且在通道38中形成負壓區(展示於圖7B中)。然而,在出口34之外部附近,自出口噴灑之加壓氣體迅速膨脹,使得在彼處周圍之壓力變低。因此,獲得用於介質之強烈吸取力。藉由加壓氣體之此突然膨脹,自敞開
端72流出之介質62(圖7C中之氣溶膠)分散成形成氣溶膠之精細物質。因此,在將清潔劑用作介質的情況下,可將清潔劑氣溶膠連同一股加壓氣體吹至待清潔之表面。氣態清潔劑(氣溶膠)與加壓氣體之混合物藉由迴轉旋轉元件36而噴灑且因此旋轉及擴散,且加壓氣體之壓力波被放大,且可在較高噴灑壓力下將氣體廣泛且均一地噴灑於待清潔之寬闊表面上。
參看圖6,固定外管18為被固定且提供於噴槍20上之管主體。固定外管18之基座端與接頭14的連接模式並未加以特別規定,而是固定外管與接頭應藉由在固定外管18之基座端側之外圓周上形成公螺紋及在接頭之尖端側處形成對應母螺紋而互相嚙合。固定外管18之中心線形狀及剖面形狀並未加以特別規定。如所示,固定外管18之剖面為圓形且中心線形狀為直線型。
在一些具體實例中,固定外管18之剖面中的中心與旋轉元件36之旋轉軸線(AX)彼此重合。然而,就旋轉元件36可在固定外管18上旋轉且噴灑之加壓氣體未顯著地自固定外管與旋轉元件36之間的間隙洩漏而言,旋轉元件之旋轉軸線無需必要地與固定外管之剖面之中心重合,且若旋轉軸線位於自固定外管之中心的偏心位置處,則固定外管之尖端的延伸方向可不與旋轉軸線重合。
固定外管18與旋轉元件36(該兩者形成加壓氣體之通道)兩者係由硬質材料製成,且加壓氣體之噴灑未顯著地使此等材料變形。具體言之,可使用硬質塑膠材料及金屬材料,且自對壓力之抵抗及耐久性的觀點而言,固定外管18係由金屬材料(諸如,不鏽鋼等)製成,且自較小慣性力矩及平滑旋轉的觀點而言,旋轉元件36可由含有向其添加之增塑劑
的硬質塑膠材料(諸如,聚胺甲酸酯等)製成。
如圖7B中所示,固定外管18與旋轉元件36藉由軸承42(諸如,滾柱軸承或滑動軸承)而連接。凸緣44形成於固定外管18之尖端部分處。在旋轉元件36之基座端側內部,提供腔室46以用於容納凸緣44及軸承42。腔室46之基座端側具有厚部分48(例如,突起凸面)以便直徑小於凸緣44且直徑大於固定外管18。藉由將軸承42插入於凸緣44與厚部分48之間,固定外管18與旋轉元件36可旋轉地連接於位於固定外管之剖面之中心中的旋轉軸線上。
藉由將管子50內埋於旋轉元件36中,形成通道38。與旋轉元件36一同軸向地旋轉之管子50在基座端處與旋轉軸線(AX)重合或幾乎重合,且向腔室46敞開,且藉此與固定外管18連通。管子50之尖端位於如自旋轉軸線規定之偏移位置處,且經彎曲使得在敞開端處出口34之方向可具有旋轉方向分量(具有規定之旋轉方向分量)且藉此形成噴嘴尖端40。
管子50之材料及形狀並未加以特別規定,且例如可使用硬質塑膠材料之圓柱管。管子50可為與旋轉軸線傾斜地交叉之直線型管(如圖示中所示),或以中心線形狀而成曲線或彎曲。
介質通道之內管70僅負載有介質容器之保留壓力的高大氣壓。因此,在一些具體實例中,其係由軟質材料製成。詳言之,為使插入於旋轉元件36之通道38中的內管70之內管尖端部分76可遵循旋轉元件且平滑地迴轉,內管為由可撓性合成樹脂(諸如,耐綸、聚四氟乙烯、聚胺甲酸酯、聚丙烯或其類似者)製成之可撓性管。
內管70受由固定外管18及旋轉元件36形成之外管68的保護。若在內管中使用可撓性管,則內管尖端72並非不受約束/不守規矩移動且因此未藉由碰撞於外罩16上而被磨損。
內管70可經形成為自基座端至尖端之一系列可撓性管,或插入至固定外管18內部中之部分可經形成為由硬質塑膠或金屬形成之固定內管,或可撓性管可配合至尖端以便迴轉。
在一些具體實例中,可在以下程序中製造噴嘴12。擴展金屬管之尖端,且形成凸緣44,且製造固定外管18。藉由使用硬質塑膠材料來製造旋轉元件36,該旋轉元件以小直徑遮蓋基座端側且以大直徑遮蓋尖端側。旋轉元件36之基座端側處的小直徑與凸面部分48之內徑重合,且尖端側之大直徑與腔室46之內徑重合,如由圖7B中之虛線所指示。
安裝於軸承42之圓周上的固定外管18自以比旋轉元件大的直徑而被遮蓋的尖端側插入至旋轉元件36中。旋轉元件36之厚部分48的內徑小於固定外管18之凸緣44的直徑,且凸緣充當擋止件,且厚部分與凸緣藉由軸承42而彼此接觸。
固定管之內管70(具有小於固定管18之內徑的外徑)自基座端側或尖端側而被插入至固定管中,且內管尖端部分72之一部分自旋轉元件36突起。
藉由彎曲來形成管子50,使得基座端可與固定外管18對置且尖端可到達自旋轉軸線(AX)之規定的偏移位置且自遮隱之旋轉元件36之尖端側臨時地固定,且內管70之尖端部分在管子50之尖端側開口處自出口34突起。此時,臨時固定之管子50經引導使得出口34可自所要旋轉軸
線分量而形成於旋轉方向部分處。
藉由沿臨時固定之管子50之周邊噴灑融合之樹脂材料52,旋轉元件36被固定,且藉由機械加工旋轉元件之尖端側,腔室46形成於旋轉元件內部。腔室46之基座端側藉由軸承42而氣密地密封。噴灑至旋轉元件36之基座端側的樹脂材料52可為旋轉元件之相同材料抑或不同材料。
自出口34突起的內管70之尖端部分被切割至突起長度之規定的大小。以自內管70之開口72是否安置於在自出口34噴灑加壓氣體時所形成之負壓區(NP)內及介質是否被平滑地吸取的觀點來調整突起長度。
因此,藉由使用硬質材料來製造固定外管18及旋轉元件36,且固定外管18與旋轉元件36兩者藉由軸承42而連接以形成外管68,使得該等組件未藉由加壓氣體之噴灑壓力而變形,且加壓氣體之噴灑能量的內部損害得以抑制。
旋轉元件36以柱狀形狀而形成於旋轉軸線周圍,且以安定於尖端側端面之平面內的形狀來形成噴嘴尖端40及出口34,且旋轉元件不含在徑向上突起之任何部分,且可安全地使用噴灑裝置58。
在一些具體實例中,考慮到使用者及其他人的安全性,如圖6中所示,將角狀外罩16提供於旋轉元件36之徑向橫向方向上。由於外罩16不接觸旋轉元件36,所以內表面不受污染,或旋轉元件未被磨損。因此,就不接觸旋轉元件36而言,外罩16之形狀並未加以特別規定,但為抑制自迴轉出口34噴灑之加壓氣體的過度旋轉及擴散,外罩16之尖端可自出口突起(像至尖端側之雨篷)。外罩16附接至(例如)槍主體24之接頭14。外罩16係可自槍主體34可卸離的。
在一些具體實例中,管子50內埋於旋轉元件36中,且形成通道38。在一些具體實例中,藉由在實心旋轉元件36中刺入一孔,可提供通道38。此外,內部具有通道38之旋轉元件36被分裂成半部,且固定外管18及軸承48配合至旋轉元件36中,且旋轉元件之該等半部可一體式地接合及結合。
在一些具體實例中,管子50可被曝露於外部而未嵌入於旋轉元件36中。亦即,藉由使尖端在徑向(R)上自旋轉軸線(AX)偏移,可將經形成以具有至少在開口方向上之旋轉方向分量的管子50用作旋轉元件36。當將旋轉元件36可旋轉地安裝於固定外管18之尖端上時,可(例如)藉由手動地配合而不使用軸承來直接結合旋轉元件與固定外管兩者,或可藉由未展示之其他旋轉軸線部件來整合旋轉元件與固定外管兩者。
在一些具體實例中,噴嘴12包括一個以上之出口。圖8A為具有至少兩個出口之噴嘴12之透視前視圖。圖8B描繪跨越圖8A中之線8B-8B所截取之橫截面。內埋於旋轉元件36中之管子50被劃分成朝尖端(圖示中之右邊)的兩個分枝,且每一尖端係彎曲及成形的,且提供噴嘴尖端40a、40b,且出口34a、34b係敞開及成形的。內管70在其基座端側處被插入至固定外管18中,且尖端側在噴嘴尖端之方向上自固定外管突起,且被插入至通道38中。然而,內管70之端76未達到二分叉部分78,且若管子連同旋轉元件36圍繞旋轉軸線(AX)旋轉,則內管70與管子50彼此不干擾。
內管70在基座端側處與介質容器60連通,且形成介質之通道。內管70可插入及固定於固定外管18中,且就歸因於介質之循環而未在
內部發生腐蝕或磨損而言其材料並未加以特別規定,且可有利地使用硬質塑膠及金屬。
在使用期間,加壓氣體朝位於內管70與固定外管18之間的噴嘴12尖端流動並經由二分叉管子50而被分枝成兩個方向,且自出口34a、34b噴灑。在使用期間,負壓區形成於出口34a、34b外部附近及通道38內部。內管尖端部分76安置於該負壓區中。因此,介質自內管70而被吸出並在通道38中與加壓氣體混合,且自噴灑口34a、34b旋轉噴灑。
就可藉由負壓區中之吸力效應自內管70吸出介質而言,固定內管70之內管尖端部分76插入於通道38內部,或可安置於與固定外管18之尖端齊平的位置處或固定外管內部。然而,由於負壓區在存在34a、34b的附近係處於最低壓力,所以內管尖端76經安置成接近於出口34a、34b,且安置於通道38內部及二分叉部分78後面及附近。
如圖8B中所示,旋轉元件36之下半部及上半部圍繞旋轉軸線(AX)之中心而對稱地形成。因此,噴嘴尖端40a、40b、出口34a、34b圍繞旋轉軸線而對稱地安置。下出口34a在與自旋轉軸線方向((b)中之紙張上的前方向)之旋轉軸線的偏移方向((b)中之下方向)相交之方向的旋轉反向(圖示中之左方向)上具有敞開分量。歸因於在旋轉軸線方向上噴灑介質的必要性,出口34a具有旋轉軸線方向上之敞開部分。因此,出口34b在介於旋轉軸線方向與旋轉反向中間的方向上係敞開的。類似地,上出口34b朝旋轉軸線方向及朝旋轉反向((b)中之右方向)之中間方向敞開。換言之,出口34a、34b在具有圍繞旋轉軸線之相同旋轉方向分量的旋轉元件36尖端處係敞開及成形的。
因此,當自出口34a、34b噴灑加壓氣體(經由固定外管18內部之通道38供應)時,施加至旋轉元件36之反作用力F為如自圖示(b)中之箭頭所見的共旋轉方向(具體言之,如自旋轉軸線方向所見之逆時針方向)。
因此,複數個出口34a、34b安置於圍繞旋轉軸線之對稱位置處,且被引導於相同旋轉方向上。在使用期間,旋轉元件36之旋轉在徑向上相對於固定外管18而不偏心或不搖擺或振盪,且藉此圍繞旋轉軸線有利地旋轉。藉由形成內管之開口34a、34b,介質得以更均一地分散及噴灑。
在一些具體實例中,複數個噴灑口面向於相同旋轉方向上意謂自任何噴灑口噴灑之加壓氣體不干擾自其他噴灑口噴灑之加壓氣體以消除作用於旋轉元件36上之反作用力,但並不意謂開口方向之完全重合。此亦適用於複數個噴灑口在旋轉軸線周圍之對稱位置,且該複數個噴灑口以良好平衡之方式安置於旋轉軸線周圍已足矣。
如所示,管子50被分枝,且複數個出口34a、34b安置於尖端處,但想像各自具有一個噴灑口之複數個管50可直接結合至一個或複數個固定外管18之尖端或藉由其他連接部件而予以間接地或可旋轉地安置。在一些具體實例中,複數個獨立通道38可機械加工於實心旋轉元件內部,且出口34a、34b可在開口方向上形成於每一尖端處。
在一些具體實例中,噴嘴12可包括複數個通道以用於自噴嘴分散介質。圖9A描繪噴嘴12之尖端部分之具體實例的透視圖。圖9B對應於跨越圖9A之線9B-9B所截取的橫截面。被劃分成兩個部分之管子50內埋於旋轉元件36中,且形成通道38。與圖8A及圖8B形成對比,二分叉
旋轉內管80被插入及固定於通道38中,且可旋轉地連接至內管70。
旋轉內管80具有可旋轉地配合至固定內管70之內管尖端部分76的基座端84。二分叉旋轉內管80之尖端82a、82b分別插入至二分叉通道38中。
尖端82a、82b之位置可位於通道38內部抑或自出口34a、34b突起之噴嘴尖端側外部。如圖9A中所示,尖端82a、82b分別自旋轉元件36之出口34a、34b突起,且尖端84a之開口34b及尖端84b之開口34b安置於經形成於出口34a、34b外部附近的負壓區中。
旋轉內管80係由硬質塑膠、金屬或其他硬質材料製成,且連接至內管尖端部分76以保持與內管70連通,且藉由跟著旋轉元件36之旋轉(歸因於加壓氣體之噴灑)而圍繞旋轉軸線(AX)旋轉。在此狀態下,當自出口34a、34b噴灑加壓氣體時,在旋轉內管80之敞開端34a、34b附近形成負壓,且介質62被吸入穿過旋轉內管80及內管70,且接著與加壓氣體混合、旋轉及噴灑。
旋轉內管80之基座端84與內管尖端部分76可氣密地連接。在一些具體實例中,在以較寬直徑形成基座端84且覆蓋及配合內管尖端部分76的情況下,介質將不逃脫內管尖端部分以洩漏至通道38。
旋轉內管80經組態使得基座端84可圍繞作為旋轉軸線之內管70之尖端部分76而滑動及旋轉。或者,可藉由自內管70突起至尖端側來提供作為旋轉內管80之旋轉軸線的芯部件,且旋轉內管可安裝於此芯部件上。
在一些具體實例中,分配介質之噴嘴12包括風扇。圖10A
描繪包括風扇之噴嘴之具體實例的端視圖。圖10B對應於跨越圖10A之線10B-10B所截取的橫截面。旋轉元件36具備位於其圓周上之軸向流風扇(風扇)54,且當旋轉元件藉由加壓氣體之噴灑而旋轉時,風扇產生朝旋轉軸線(AX)之方向的氣流。因此,若自出口34噴灑之加壓氣體在徑向(R)上過多而在旋轉軸線(AX)方向上不足,則由風扇54產生軸向流,且藉由其反作用力,旋轉元件36之旋轉受到抑制,且連同軸向流而在旋轉軸線之方向上獲得足夠之噴灑力。亦即,藉由由風扇54抑制旋轉元件36之過度旋轉,加壓氣體及介質之擴散得以抑制,且旋轉軸線之方向上的噴灑力得以增強。因此,藉由僅具備用於抑制旋轉元件36之旋轉的旋轉抵抗部件,可調整旋轉軸線之方向上的噴灑力,且此外藉由向旋轉元件提供軸向流風扇(如在較佳具體實例中),旋轉元件中出現之旋轉阻力未被浪費為純粹之能量損耗,而是轉換成旋轉軸線之方向上的射流,藉此協助加壓氣體之噴灑力。在一些具體實例中,可將風扇54可卸離地安裝於旋轉元件36中。結果,取決於噴灑裝置58之應用,旋轉軸線之方向上的噴灑力可按需地增加或減小。此外,自相同觀點而言,風扇54之偏轉角或旋轉元件36上之安裝角可為可變化的及可調整的。
在一些具體實例中,分配介質之噴嘴12包括刷子。圖11A描繪具有刷子之噴嘴之尖端的透視端視圖。圖11B描繪跨越圖11A之線11B-11B所截取的橫截面。旋轉元件36具備自其尖端突起之刷子56。因此,當旋轉元件36藉由加壓氣體之反作用力F而旋轉時,刷子56亦圍繞旋轉軸線而旋轉,且可藉由使用刷子在旋轉方向上實體地擦拭待噴灑之表面。刷子56在徑向上亦藉由自旋轉出口34噴灑之加壓氣體的膨脹及旋轉擴散而
彎曲,且在旋轉方向與徑向兩者上藉由刷子來擦拭待噴灑之表面。
因此,當將噴灑裝置58用作清潔噴灑器時,藉由使用噴嘴12,可將清潔劑之氣溶膠噴灑至待噴灑之表面,且黏性污垢藉由刷子56而在縱向及橫向上被實體地擦掉,且得以移除。
刷子56可以各種模式附接至旋轉元件36。如圖示中所示,藉由自出口34安裝於旋轉軸線(AX)之中心側處,防止自出口噴灑之加壓氣體流至旋轉軸線側(中心方向)中,且可藉由自所有方向均一地圍封而將清潔劑噴灑至安置於旋轉軸線之延伸部上的待噴灑之物件(污垢)。相反地,藉由自出口34將刷子56安裝於外側,自出口噴灑之加壓氣體被導引至軸向中心側,且清潔劑集中於噴灑物件上。刷子56可放置於旋轉元件36之尖端側上,或可提供於旋轉元件之圓周上,且刷子56之尖端可自出口34突起。在一些具體實例中,刷子56附接至外罩16。
本文中描述了噴嘴之組合之實例。用於自正旋轉之出口噴射及分散儲存於加壓流體供給源中之一股加壓流體的噴嘴包括:不動管,其在近端處連通至加壓流體供給源;及由剛性材料製成之旋轉部件,其具有提供於其中之空氣通道以用於與不動管連通,且相對於不動管之遠端而經可旋轉地配置,其中出口提供於旋轉部件之遠端中的一位置(其自旋轉部件之旋轉軸線沿徑向而被偏移隔開)處,且預期其開口面向與旋轉軸線及徑向兩者相交之方向。
在一些具體實例中,噴嘴包括藉由軸承而彼此接合的不動管及旋轉部件。
在一些具體實例中,噴嘴包括:不動管,其在近端處連通至
加壓流體供給源;及由剛性材料製成之旋轉部件,其具有提供於其中之空氣通道以用於與不動管連通,且相對於不動管之遠端而經可旋轉地配置,其中出口提供於旋轉部件之遠端中的一位置(其自旋轉部件之旋轉軸線沿徑向而被偏移隔開)處,且預期其開口面向與旋轉軸線及徑向兩者相交之方向。旋轉部件具有提供於其中之兩個或兩個以上出口以用於分別與不動管連通且相對於旋轉軸線而對稱地設置,同時該等出口在圍繞旋轉軸線之旋轉的方向上係敞開的。不動管與旋轉部件藉由軸承而彼此接合。
在一些具體實例中,噴灑裝置可包括:(A)儲存有加壓流體之加壓流體供給源;(B)噴嘴,其包括:不動管,其在近端處連通至加壓流體供給源;及由剛性材料製成之旋轉部件,其具有提供於其中之空氣通道以用於與不動管連通,且相對於不動管之遠端而經可旋轉地配置,其中出口提供於旋轉部件之遠端中的一位置(其自旋轉部件之旋轉軸線沿徑向而被偏移隔開)處,且預期其開口面向與旋轉軸線及徑向兩者相交之方向;及(C)閥,其用於閉合及敞開位於加壓流體供給源與不動管之間的加壓流體通道,其中旋轉部件藉由加壓流體之噴射而圍繞旋轉軸線轉動,使得可分散自出口噴射之加壓空氣。
在一些具體實例中,噴嘴可包括為具有內/外雙重結構之噴嘴的噴嘴,其中外管及內管被插入至此外管中以用於自該內管與該外管之間噴灑儲存於加壓氣體供給源中之加壓氣體及自該內管噴灑介質,該介質包括液體、粒狀固體物或液體與粒狀固體物之混合物且儲存於介質之供給源中,該噴嘴具有如下(a)至(c)之所有特性:(a)外管具有(i)固定外管,其中基座端與加壓氣體供給源連通,且具有(ii)由硬質材料製成之
旋轉元件,該旋轉元件內部具有通孔以便與固定外管連通且可旋轉地配合至固定外管之尖端,及(iii)在旋轉元件之尖端上,噴灑口經形成以便在於直徑方向上自旋轉元件之旋轉軸件偏移的位置處朝與旋轉軸件之方向及直徑之方向交叉的方向敞開;(b)內管具有可撓性,其中基座端與介質之供給源連通,且尖端側與該等噴灑口連通;及(c)藉由自該等噴灑口噴灑加壓氣體,旋轉元件藉由噴灑反作用力而圍繞旋轉軸件旋轉,且藉由在噴灑口附近或通孔內部產生之負壓經由內管而自介質之供給源吸取介質,且所吸取之介質與所噴灑之加壓氣體混合且自噴灑口噴灑。
在一些具體實例中,噴嘴可包括具有內/外雙重結構之噴嘴,其中外管及內管被插入至此外管中以用於自內管與外管之間噴灑儲存於加壓氣體供給源中之加壓氣體及用於自內管噴灑介質,該介質包括液體、粒狀固體物或液體與粒狀固體物之混合物且儲存於介質之供給源中,該噴嘴具有如下(a)至(c)之所有特性:(a)外管具有(i)固定外管,其中基座端與加壓氣體供給源連通,且具有(ii)由硬質材料製成之旋轉元件,其內部具有通孔以便與固定外管連通且可旋轉地配合至固定外管之尖端,及(iii)在旋轉元件之尖端上,噴灑口經形成以便在於直徑方向上自旋轉元件之旋轉軸件偏移的位置處朝與旋轉軸件之方向及直徑之方向交叉的方向敞開;(b)內管具有(i)插入至固定外管中之固定內管,其中基座端與介質之供給源連通,且具有(ii)由硬質材料製成之旋轉內管,其中基座端可旋轉地連接至位於固定外管內部之固定內管的尖端或通孔之內部,且尖端側插入至通孔中,及(c)藉由自該等噴灑口噴灑加壓氣體,旋轉元件及旋轉內管藉由此噴灑反作用力而圍繞旋轉軸件旋轉,且藉由在噴灑口附
近或通孔內部產生之負壓經由內管而自介質之供給源吸取介質,且所吸取之介質與所噴灑之加壓氣體混合且自噴灑口噴灑。
在一些具體實例中,噴嘴可包括在相對於旋轉軸件之旋轉對稱位置中分別與固定外管之尖端連通的複數個噴灑口,且該複數個噴灑口經形成而朝向圍繞旋轉軸件之相同旋轉方向。
在一些具體實例中,本文中所描述之噴嘴可包括內管之敞開端,該敞開端位於安置於藉由該加壓氣體之噴灑而形成於噴灑口附近之負壓區中的尖端側處。在一些具體實例中,本文中所描述之噴嘴包括內管之敞開端,該敞開端位於安置於該通孔內部之尖端側處。
在一些具體實例中,本文中所描述之噴嘴包括經由軸承而彼此連接之固定外管及旋轉元件。
在一些具體實例中,本文中所描述之噴嘴包括耦接至旋轉元件之風扇,該風扇用於藉由此旋轉元件之旋轉而在旋轉軸件之方向上產生軸向流。
在一些具體實例中,本文中所描述之噴嘴包括耦接至旋轉元件或外罩之刷子。
在一些具體實例中,噴灑裝置包括可撓性導管。可撓性導管之使用可考慮到不同於剛性導管之氣溶膠噴霧圖案。圖12及圖13描繪具有可撓性導管之噴灑裝置之具體實例。圖12描繪含有具有可撓性導管之噴嘴之噴灑裝置的側視圖。圖13描繪噴嘴之可撓性導管之側視圖。
噴灑裝置100可包括加壓氣體供給源22、介質供給源60、藉由(例如)接頭14及外罩16而耦接至槍狀主體24之噴嘴102。接頭14
可包括第一開口108,該第一開口經組態以允許氣體自加壓氣體供給源22穿過至噴嘴102。接頭14亦包括與第一開口108連通之第二開口110。流體供給源60可借助於閥112而耦接至第二開口110。
噴嘴102包括安置於外導管116內之內導管114。安裝部件118耦接至接頭14之前端。安裝部件118包括經組態以接收內導管114之開口120。外出口16之基座端可固定至安裝部件118之前端。
內導管114可定位於外導管116內,使得氣流路徑122形成於外導管116之內表面與內導管114之外表面之間。氣流路徑122經由安裝部件118之開口120而與接頭14之第一開口108連通。內導管114之後部分延伸穿過開口120且延伸至第一開口108中。該後部分進一步延伸至第二開口110中,且因此耦接至連接器112。內導管包括在使用期間使流體穿過之通道124。
外導管116可由可撓性聚合材料組成。可撓性聚合材料之實例包括(但不限於)耐綸、聚四氟乙烯(例如,鐵弗龍)、聚胺基甲酸酯及聚丙烯。內導管114亦可由可撓性聚合材料組成。內導管114可由與外導管116相同之材料組成。在一些具體實例中,僅安置於外導管114內之內導管部分可由聚合可撓性材料形成。
穿過位於外導管116與內導管114之間的氣體流路徑122的氣體自外導管116之一端噴射。當噴射氣體時,自外導管之基座端延伸的外導管116及內導管114部分相對於主體24而移動(如由圖12中之箭頭所示)。內導管及外導管之移動可歸因於該等導管之可撓性而呈迴旋或往復移動。
內導管114之端128延伸超過外導管116之端126。當自外導管116噴射氣體時,負壓區域形成於端128外部。內導管114之端126定位於藉由氣體穿過外導管116所產生之負壓區域內。
一或多個平衡部件130可耦接至外導管116之外表面。平衡部件130可由聚合材料形成。當使用多個平衡部件時,該等平衡部件可沿外導管116定位於隔開之間隔處。當噴嘴在外罩16內移動時,平衡部件130控制噴嘴之慣性力量。
外罩16可耦接至安裝部件118(類似於圖。1及圖6中之接頭14)。外罩16可經組態以限制導管116之移動。如所示,外罩16為圓錐(角)形狀。外罩16可由聚合材料或金屬形成。外罩16之前開口可突起超過內導管114之端126及外導管116之端128。當導管116及因此導管114移動時,該等導管之移動可藉由該等導管與外罩16之內表面的接觸而受限制。因此,可將該等導管之移動限制至預定區域。通風口132可形成於外罩16之一部分中。若外罩之出口被按壓在表面上,則通風口132可允許氣體逃脫外罩16。
加壓氣體供給源22可經由導管134而耦接至主體24。閥28允許流道122與加壓氣體供給源22之間連通。在使用中,當由操作者之手拉動槓桿26時,閥28敞開流道122。閥28之敞開允許儲存於加壓氣體源22中之加壓流體流經通道122且自噴嘴102之遠端噴射。當藉由使用者將槓桿26返回至其原始位置時,閥28閉合流道122以停止加壓流體之流動。
介質供給源60可移除地耦接至連接器112。導引管64經由閥112而耦接至內噴嘴114之基座部分。導引管64延伸至介質供給源60中。
介質供給源60可包括耦接至介質供給源60之主體部分的外罩136。可使用合適之耦接機構(例如,螺桿機構)將介質供給源60可移除地耦接至閥112。
在使用期間,介質供給源60可耦接至流體噴灑裝置之連接器112上。連接器112中之換向閥66經設定於敞開位置中以允許導引管64與內導管114之間流體連接。
在一些具體實例中,加壓氣體供給源22可為壓縮器。若使用壓縮器,則可啟動壓縮器以產生壓縮空氣。或者,加壓氣體供給源22可為預壓縮空氣之槽。槓桿26經啟動以允許壓縮空氣經由導管134、第一開口108及開口120而自加壓氣體供給源22流經外導管116之氣體流路徑122。導管及開口之此組合構成這些主要連通路徑。沿主要連通路徑流動之加壓氣體強有力地經由端128而自外導管116噴射。當噴射氣體時,外導管116及內導管114將開始移動。內導管及外導管之後部分係固定的,而內導管及外導管之前部分則自由移動。內導管及外導管之前部分係由可撓性材料形成。內導管及外導管之移動可藉由外罩16而被限制至預定區域,該預定區域包圍外導管116之至少一部分。因此,導管116之前部分在外罩116內移動。平衡器130可耦接至導管116之外表面以使導管之移動穩定。
當自外出口116噴射氣體時,負壓區域作用於內導管114之端126上。介質62可藉由負壓區域經由內導管114及導引管64而被拉入至所噴射之氣流中。介質所流經之路徑構成第二連通路徑。
流體與氣體之所產生之組合被噴射遠離外導管116。與流體-氣體混合物之噴射同時進行的係,噴嘴102可正移動。在一些具體實例中,噴嘴102之導管114及116可以實質上圓形圖案旋轉以產生流體之圓形噴
灑。所噴射之流體接觸表面從而提供所要之清潔或研磨效應。
導管114及116之移動可藉由外罩16而被限制至預定區域。在一些具體實例中,噴嘴102之移動可呈圓形圖案。導管以圓形圖案所進行之移動可將額外力提供至氣體與流體之所噴射之混合物。因此,氣體與流體之所噴射之混合物可相對於來自固定噴嘴之流而具有增加之力量。
使用耦接至主體24之單一導管134可改良流體噴灑設備之可靠性。另外,將介質供給源60定位於主體24與噴嘴102之間改良了設備之平衡。在必要時,可藉由用新介質供給源替換介質供給源60或藉由再裝滿耗盡之介質供給源來實現改變或補充流體。
可藉由換向閥66之操作來禁止流體流經噴嘴102。當換向閥66經設定於閉合位置中且啟動槓桿26時,如上文所描述,來自加壓氣體供給源22之氣體穿過主要連通路徑且自噴嘴102噴射。因此,可禁止來自介質供給源60之見進入內導管114。以此方式,可將加壓氣體流引導至表面。所噴射之氣體流可被用來對表面吹風且移除來自表面之灰塵及污垢。氣體流亦可被用來在(例如)清潔或上漆操作之後使表面變乾。
在一些具體實例中,自噴灑裝置100移除連接器112且將蓋附接至耦接部件140。將耦接部件置放於連接器112上允許在無介質供給源的情況下使用噴灑裝置。介質供給源之移除可允許在介質供給源將不裝配的空間中使用噴灑裝置100。在一些具體實例中,製造無內導管114、連接器112及介質供給源60之噴灑裝置100。在此等具體實例中,接頭14不包括開口110。
在一些具體實例中,外罩16包括如本文中先前所描述之刷
子。自噴嘴102噴射之氣體與流體混合物可沿外罩16之內圓周表面而噴出。刷子之剛毛可俯身靠近氣體與流體之所噴射之混合物且氣體與流體混合物之流動中止。以此方式,剛毛可根據氣體與流體之所噴射之混合物的移動而移至扭曲位置中。當刷子觸碰到待洗滌之表面時,可藉由剛毛以對應於噴嘴之移動圖案的圖案來洗滌該表面。
在一些具體實例中,本文中所描述之噴嘴裝置包括:儲存有加壓氣體之加壓氣體供給源;儲存有液體、粒狀固體物或液體與粒狀固體物之混合物的介質供給源;及閥元件,其用於切斷或釋放自加壓氣體供給源流至外管之加壓氣體,其中加壓氣體及介質係在混合狀態下噴灑。
在一些具體實例中,噴嘴裝置係攜帶型及輕量型。舉例而言,噴嘴裝置之重量可小於10磅或小於5磅。輕量及緊密型噴嘴裝置允許有效清潔車輛內部及/或小型空間。
在一些具體實例中,噴灑裝置能夠將真空施加至材料。藉由將真空施加至材料,可自材料移除嵌入於材料中及/或在用本文中所描述之噴嘴來處理材料期間被鬆開的顆粒。舉例而言,當使用噴灑裝置以使用空氣之氣溶膠或空氣與介質之氣溶膠自材料移除顆粒時,可自材料移除顆粒。然而,一些顆粒可仍在材料之表面上及/或材料之表面的稍下方。將真空應用於材料移除了所有剩餘顆粒或剩餘顆粒之實質部分。在一些具體實例中,在應用氣溶膠之前將真空施加至材料可協助清潔該材料。可將真空施加於潮濕之材料上。舉例而言,潮濕而不能用介質溶液來清潔。
圖14至圖22描繪能夠使用真空自材料移除顆粒之噴灑裝置之具體實例。圖14A描繪具有真空口及介質容器之噴灑裝置之具體實例的
透視分解側視圖。圖14B描繪具有所組裝之剛性導管之噴灑裝置的透視側視圖。圖15描繪具有所組裝之可撓性導管之噴灑裝置的透視側視圖。圖16描繪具有真空口之噴灑裝置之透視圖。圖17描繪具有真空口之外罩之具體實例的透視側視圖。圖18描繪具有真空口之外罩之另一具體實例的透視側視圖。圖19描繪具有真空口之真空外罩之具體實例的透視側視圖。圖20描繪圖19之真空外罩之具體實例的透視仰視圖。圖21A至圖21B描繪密封部件之具體實例之透視側視圖,該密封部件耦接至真空噴灑裝置之真空口。圖22A至圖22B描繪密封部件之具體實例之透視側視圖,該密封部件耦接至真空噴灑裝置之真空口。在圖14A至圖14B及圖15中,分配介質之噴灑裝置58及噴灑裝置100包括外罩200。在圖16中,噴灑裝置10包括外罩200。
外罩200可包括主體202、端204及真空口206。主體202可耦接或直接耦接至噴灑裝置10之一部分。主體202可直接附接至噴灑裝置(例如,附接至接頭14)及/或經可移除地附接。主體202可包括允許外罩200滑動至噴灑裝置(例如,接頭14)上的通道。主體202可具有輪廓以允許抓住外罩。
如圖17、圖19及圖22中所示,主體200包括經成形以具有使用者之手部輪廓的凹槽(缺口)210及隆脊212。使用具有輪廓之握把(人體工程學握把)允許將來自手部之重量分佈至凹槽。
端204可經形成為主體202之一部分。在一些具體實例中,端204可移除地耦接至主體202。舉例而言,端204可螺紋配合、夾片配合或壓力配合至主體202上或主體202中。允許端204可移除可允許使用多種
附接件(例如,刷附接件或裂隙工具)。
如圖17中所示,端204包括帶斜面部分214及帶輪廓部分216。帶斜面部分214可傾斜以允許相對於材料而以一角度來定位外罩200。以一角度來定位外罩可在將真空施加至外罩期間協助將外罩密封至材料。帶斜面部分可包括凹槽218及隆脊220。凹槽218及隆脊220可形成帶輪廓部分216。凹槽218及隆脊220可被用來自材料鬆開或逐出顆粒。隆脊及凹槽之使用協助刨出材料及顆粒之集合。當帶輪廓部分216定位於待清潔之表面上時,在凹槽與表面之間產生空間。藉由隆脊與材料之接觸而被逐出的顆粒經由凹槽與材料之間的空間而被吸取至外罩200中。在一些具體實例中,端204不包括帶斜面部分214及/或帶輪廓部分216。可使用端204之其他形狀。舉例而言,端204可為曲線形狀、傾斜形狀或所知之其他形狀以協助自材料鬆開或逐出顆粒。
在一些具體實例中,主體202包括壁228。圖18描繪具有壁228之外罩200。壁228可將導管206與接頭14分離以形成真空導管230及流體導管232。壁228之包括將真空源與加壓流體源分離。壁228可允許經由流體導管232將加壓流體及/或介質應用至表面,而同時經由230施加真空以移除被迫離開材料之顆粒或介質。真空導管230可包括將所移除之微粒導引至真空口206中之凹槽或孔道234。孔道234可與帶輪廓部分216對準。雖然圖18中僅展示一個孔道,但預期一個以上之孔道。在一些具體實例中,不存在壁228,但存在孔道234,且反之亦然。舉例而言,可經由孔道234將藉由來自噴嘴之加壓流體所強取的灰塵、污垢、棉絨、毛髮及/或水導引穿過真空導管230。壁228及孔道234可在製造外罩期間經形成為外
罩200之一體式部分。
如圖14至圖18及圖19至圖20中所示,真空口206自主體202延伸。真空口可相對於主體202而以一角度延伸。舉例而言,真空口206可相對於主體202而以範圍為約1度至約90度、約20度至約80度或約40度至約60度之角度延伸。在一些具體實例中,真空口206相對於主體202而以約45度角度延伸。真空口206可經由導管222連接至真空源。導管222包括可撓性部分224及實質上剛性部分226。具有可撓性部分224可協助連接至真空源。可撓性部分可具有與真空源配合互補之任何類型的端配合。實質上剛性部分226之直徑可小於真空口206以允許將實質上剛性部分插入至真空口中。實質上剛性部分226可摩擦地耦接至真空口206之內表面。在一些具體實例中,導管222及真空口206皆為單片式。在一些具體實例中,導管222、真空口206、主體202及端204皆為單片式。在一些具體實例中,導管222不包括可撓性部分224。在其他具體實例中,導管222不包括實質上剛性部分226。
在一些具體實例中,真空外罩200包括狹槽。如圖19及圖20中所示,外罩200包括主體202、端204、真空口206及狹槽240。主體202可耦接或直接耦接至本文中所描述之噴灑裝置(例如,噴灑裝置10、58及100)之一部分。
主體202可以可移除地附接至接頭14。主體202可包括允許外罩200滑動至噴灑裝置(例如,接頭14)上的通道。主體202可具有輪廓以允許抓住外罩。
狹槽240可允許真空外罩200可移除地耦接至接頭14(未圖
示)。狹槽240可經形成為外罩200之一體式部分。狹槽240之一部分可與接頭14之形狀互補以允許外罩240沿接頭14之外表面滑動且覆蓋接頭14之至少一部分及/或噴灑裝置100之固定不動管118。在將外罩200定位於接頭14周圍之後,可藉由使用定位於外罩之開口242中的扣件而將外罩緊固至接頭14。可使用諸如插銷、螺桿或其類似者之已知扣件。開口242之形狀與所選扣件之類型互補。
如所示,狹槽240之一部分(例如,底部分)具有實質上平坦表面246。平坦表面246可在形狀方面與噴灑裝置之實質上平坦表面(例如,接頭14之平坦底表面)互補。當耦接在一起時,接頭14之平坦表面之至少一部分及狹槽14之平坦表面將外罩摩擦地耦接至噴灑裝置。將外罩摩擦地耦接至噴灑裝置可防止在使用期間外罩滑動及/或外罩旋轉。在一些具體實例中,接頭14及狹槽240之表面具有其他互補形狀(例如,圓形或球形)。
狹槽240包括開口248。開口248與外罩200之通道(例如,外罩200之內部)連通。噴灑裝置之噴嘴部分可移動穿過狹槽且移動至外罩之通道中直至噴嘴之噴嘴尖端位於端204內部之所要位置處。舉例而言,噴灑裝置10之噴嘴(固定不動管18、旋轉元件36及固定管子50)部分可沿狹槽240而移動穿過開口248直至噴嘴尖端40位於外罩240內部之所要位置處。一旦定位,便可藉由扣件242之調整來緊固外罩。
如圖21至圖22中所示,端204係成錐形。端204之成錐形可允許在將端按壓在材料上且施加真空時形成密封。端204之成錐形亦可在使用期間增強對材料之刨出或擾動。端204可以在約10度與50度之間的
角度成錐形。在一些具體實例中,端204相對於主體202而具有約45度角度。
外罩200可包括開口250。開口250允許在外罩200內部產生真空。當將外罩200與噴灑裝置組裝時,在噴嘴與外罩200之內壁之間形成環面。經由口206來減小壓力在環面中產生真空或部分真空,從而將微粒物質吸取至外罩中且穿過口206。
在一些具體實例中,真空口206包括密封部件230。當噴灑裝置未連接至真空源時,使用密封部件允許密封與真空源連接之真空口206部分。當真空口206被密封時,噴嘴可連接至空氣供應器50及/或介質供應器60。圖21及圖22描繪用於真空口206之密封部件之具體實例。圖21A及圖21A描繪未組裝之導管222及真空口206之透視圖。圖21B及圖22B描繪插入於真空口206內部之導管222之透視圖。
在圖21A中,導管206包括密封部件236。密封部件236可連接至真空口206之壁。密封部件236可由能夠在導管222插入至真空口206中時加以移動的材料製成。舉例而言,密封部件可由塑膠、橡膠或其類似者製成。密封部件236可具有稍微小於真空口206之開口238但在不存在導管222時足以實質上覆蓋或實質上密封該開口的尺寸。導管222可包括凹槽240。凹槽240可具有與密封部件236相同之尺寸以在將導管222插入於真空口206內部時允許密封部件位於凹槽中,如圖21B中所示。
在圖22A中,密封部件236耦接、直接耦接或貼附至真空口206之外壁。密封部件236可抬起且導管222插入於真空口206內部。舉例而言,密封部件236被抬起且導管222之剛性部分226被插入至真空口206
中。密封部件236可包括鉸接在一起以允許樞轉密封部件之一或多個部分。在一些具體實例中,密封部件係由可撓性材料製成,該可撓性材料貼附至真空口206之壁且在閉合位置中俯身靠近壁之邊緣以覆蓋真空口之開口232。當導管222插入於真空口206中時,密封部件236之一部分接觸導管222之外部表面。舉例而言,密封部件236之一部分擱置在導管222之外部表面上,如圖22B中所示。
預期密封真空口206之其他方法。舉例而言,真空口206可包括耦接至導管之內部部分的密封部件,其係自動地或機械地控制為打開及閉合。
在一些具體實例中,旋轉元件36之端可包括外罩。圖23描繪具有外罩252之旋轉元件36之一部分的具體實例。旋轉元件36可在遠端處敞開且曝露至在清潔一或多種材料之過程中所使用的流體及/或污垢。覆蓋此開口可藉由禁止流體及/或其他材料進入旋轉元件來延長噴嘴之旋轉元件的壽命。外罩252可包括開口254。管子50可經由開口254而延伸穿過外罩252。在製造期間,外罩252可置放於管子50上面且定位於旋轉元件36之端中。外罩252可經壓入配合、膠合或用環氧樹脂黏合以將外罩緊固於適當位置。
在一些具體實例中,實質上剛性管子(導管)之一部分包括可撓性材料(例如,可撓性管道系統或可撓性軟管)。圖24描繪包括可撓性材料及旋轉元件外罩之剛性導管之具體實例。圖25描繪包括可撓性材料之剛性導管之具體實例。可撓性材料252可由橡膠、可撓性塑膠、聚合材料或任何可撓性材料製成。可撓性材料252可附接或可移除地附接至管子
50之端。舉例而言,可撓性材料252可為滑動於管子50之端上面的軟管。在一些具體實例中,使用熱及/或黏附劑將可撓性材料附接至管子50。在管子50之成角度端上具有可撓性管考慮到更寬廣之清潔圖案同時在噴嘴與硬質材料(例如,石頭、卵石或硬碎片)之間產生接觸的情況下保護管子50之端(例如,端50)不受損害。
在使用期間,在使用噴灑裝置10、噴灑裝置58或噴灑裝置100用空氣及/或介質來處理材料之前或之後,外罩200之真空口206被附接至真空源。舉例而言,導管222之一端插入於真空口206中且另一端附接至真空源。端204可定位於材料之表面附近或定位於材料之表面上且可接通真空源。顆粒可被吸取至端204中且在一些具體實例中被收集於外罩200之主體202中。在一些具體實例中,主體202及/或真空源包括用以截留顆粒之過濾器。帶輪廓部分216可按壓在材料上以協助自材料鬆開顆粒。隆脊與材料之接觸將經由凹槽212而被拉入至主體202中的顆粒逐出。
在此專利中,已以引用之方式併入某些美國專利及其他素材(例如,論文)。然而,此等美國專利及其他素材之文字僅以引用方式而被併入達到在此文字與本文中所陳述之其他語句及圖示之間不存在衝突的程度。在存在此衝突的情況下,則在以引用之方式而被併入之此等美國專利及其他素材中的任何此衝突文字未具體地以引用之方式併入於此專利中。
鑒於此描述,本發明之各種態樣之進一步修改及替代具體實例將為熟習此項技術者所顯而易見。因此,此描述將僅解釋為說明性且係用於向熟習此項技術者教示實施本發明之通用方式的目的。應理解,本文中所展示及描述之本發明之形式將被視作具體實例之實例。在受益於本發
明之此描述之後,如將為熟習此項技術者所顯而易見,可用元件及材料來替代本文中所說明及描述之元件及材料,可顛倒或省略部分及過程,且可獨立地利用本發明之某些特徵。在不背離如以下申請專利範圍中所描述的本發明之精神及範疇的情況下,可對本文中所描述之元件作出改變。詞語「包括」意謂包括但不限於。
Claims (29)
- 一種真空噴嘴,其包含:與一流體源形成流體連通之一第一管;與該第一管之通道形成流體連通之一導管,其中該導管實質上成弓形或成角度,使得該導管之一出口被偏移,其中自該出口噴射之加壓流體在使用期間使該導管旋轉;及耦接至該導管之一第二管,該第二管與一真空源形成流體連通;其中該真空噴嘴經組態以在使用該真空源來減小系統之一壓力時經由該第二管自一材料移除成份。
- 如申請專利範圍第1項之真空噴嘴,其包含經組態以減小該第一管與該導管之間的摩擦的一設備。
- 如申請專利範圍第1項之真空噴嘴,其包含一旋轉元件,該旋轉元件耦接至該第一管且與該流體源形成流體連通。
- 如申請專利範圍第1項之真空噴嘴,其包含一旋轉元件及一軸承,該旋轉元件耦接至該第一管且與該流體源形成流體連通,其中該軸承將該第一管接合至該旋轉元件。
- 如申請專利範圍第1項之真空噴嘴,其中該出口實質上位於該導管之遠端處或附近,且其中該加壓流體相對於該導管而以一傾斜角自該出口噴射。
- 如申請專利範圍第1項之真空噴嘴,其中該第二管包含一密封部件,該密封部件經組態以在自該出口噴射加壓流體期間閉合。
- 如申請專利範圍第1項之真空噴嘴,其進一步包含耦接至該第二管之 一第三管,其中該第三管與該真空源及該第二管形成流體連通。
- 如申請專利範圍第1項之真空噴嘴,其進一步包含耦接至該第二管之一第三管,其中該第三管可移除地耦接至該第二管,且其中該第三管與該真空源形成流體連通。
- 如申請專利範圍第1項之真空噴嘴,其進一步包含耦接至該第二管之一第三管,其中該第三管與該真空源形成流體連通,且其中該第三管之一部分係可撓性的。
- 如申請專利範圍第1項之真空噴嘴,其中該第二管包含一夾具。
- 如申請專利範圍第1項之真空噴嘴,其中該第二管之一出口端包含凹槽及隆脊。
- 如申請專利範圍第1項之真空噴嘴,其中該第二管可移除地耦接至該導管。
- 如申請專利範圍第1項之真空噴嘴,其中該真空噴嘴之一重量小於5磅。
- 一種清潔一或多種材料之方法,其包含:將來自一噴嘴裝置之流體提供至該等材料中之一或多者,使得自該材料逐出一或多種化合物,其中該流體之一部分經提供為一氣溶膠噴霧;及將該噴嘴裝置內部之壓力減小至一足夠壓力,使得該等所逐出之化合物中之至少一者被吸取至該噴嘴裝置中。
- 如申請專利範圍第14項之方法,其進一步包含將介質提供至至少該等材料之一。
- 如申請專利範圍第14項之方法,其進一步包含停止或減小真空及藉由該噴嘴將介質提供至至少該等材料中之一。
- 如申請專利範圍第14項之方法,其進一步包含停止或減小該真空及致動一閥,使得藉由該噴嘴將介質提供至至少該等材料中之一。
- 如申請專利範圍第14項之方法,其中提供一空氣氣溶膠包含致動一閥,使得流體自一加壓流體源流經該噴嘴且作為一氣溶膠而流至至少該等材料之一。
- 如申請專利範圍第14項之方法,其中至少該等材料之一為一車輛或船內部。
- 如申請專利範圍第14項之方法,其中至少該等材料之一為一地毯。
- 如申請專利範圍第14項之方法,其中至少該等材料之一為一車輛地毯。
- 一種清潔一或多個車輛內部之方法,其包含:將來自一噴嘴裝置之空氣提供至至少該等車輛內部之一,使得自材料逐出一或多種化合物,其中該噴嘴裝置包含一導管,該導管實質上成弓形或成角度,使得該導管之一出口在一徑向上自轉子軸線偏移一徑向距離,其中自該出口噴射之加壓流體使該導管旋轉同時提供一氣溶膠噴霧;及將一噴嘴裝置內部之壓力減小至一足夠壓力,使得至少該等所逐出之化合物之一被吸取至附接件中。
- 一種清潔一或多種材料之方法,其包含:將來自一噴嘴裝置之介質提供至至少該等材料之一,使得自該材料逐出一或多種化合物,其中該介質之一部分經由一導管而被提供為一氣 溶膠噴霧,該導管包含經組態以在該噴嘴裝置之一外罩內旋轉的一端;及將該噴嘴裝置之一部分內部的壓力減小至一足夠壓力,使得至少該等所逐出之化合物中之一被吸取至該噴嘴裝置中。
- 如申請專利範圍第23項之方法,其中該介質包含清潔劑。
- 如申請專利範圍第23項之方法,其中該介質包含液體及/或固體清潔劑。
- 如申請專利範圍第23項之方法,其進一步包含停止或減小真空及藉由該噴嘴將額外介質提供至少至該等材料之一。
- 如申請專利範圍第23項之方法,其中該噴嘴裝置之重量小於5磅。
- 一種真空噴嘴,其包含:與一流體源形成流體連通之一第一管;耦接至該第一管之一連接部件,其中該連接部件與該加壓流體源形成流體連通;與該連接部件之通道形成流體連通之一導管,其中該導管為實質上可撓性的,使得當自出口噴射加壓流體時該導管之一端在使用期間旋轉;及耦接至該連接部件之一外罩,其中該外罩耦接至一真空源;其中該真空噴嘴經組態以在使用該真空源來減小系統之一壓力時經由第二管自一材料移除成份。
- 一種真空噴嘴,其包含:與一流體源形成流體連通之一第一管; 與該第一管之通道形成流體連通之一導管,其中該導管實質上成弓形或成角度,使得該導管之一出口被偏移,其中自該出口噴射之加壓流體在使用期間使該導管旋轉;耦接至該導管之該出口的可撓性管道系統;及耦接至該導管之一第二管,該第二管與一真空源形成流體連通;其中該真空噴嘴經組態以在使用該真空源來減小系統之一壓力時經由該第二管自一材料移除成份。
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