TWI490045B - 用於噴灑器之噴嘴單元的導流轉向器 - Google Patents

Description

用於噴灑器之噴嘴單元的導流轉向器

本發明涉及一種用於噴灑器之噴嘴單元的導流轉向器，尤其涉及依據申請專利範圍第1項前序部分之帶有可調節噴霧面積的旋轉式噴灑器。

噴灑器通常用於自動澆灑公園和草坪。於此被稱為旋轉式噴灑器而能夠澆灑其周圍區域涵蓋達到360°之角度範圍之噴灑器已為習知。旋轉式噴灑器通常具有固定的噴灑器底座，其帶有由供水連接到出水口的引導。噴嘴配置包括帶有至少一指引向導流轉向器的噴射噴嘴的噴嘴單元，此噴嘴配置通常設置在液體出口的上游。由噴射噴嘴射出的液體藉由導流轉向器而導流轉向，從而其噴射到噴水裝置緊鄰的區域，如美國專利第US4579285A號所述。噴嘴單元通常的設計方式為，所噴霧區的角度範圍能以可變的方式限定。

帶有可變限定噴霧面積的旋轉式噴灑器的噴嘴單元為已知，例如來自德國新型第DE202007014407U1號或德國專利第DE60003600T2號。這些噴灑器具有導流轉向器安裝於主體上且設置在其表面為線狀或拱形導流轉向表面上。導流轉向表面由高或低彎曲線限定，使在連接處的360°旋轉導致差異表面形成基本上徑向延伸的停止部。處於導流轉向器的導流轉向表面反面的主體表面具有適於導流轉向表面形狀的表面，也設置有徑向延伸停止部。導流轉向器和主體可在旋轉機械的幫助下相對於彼此而旋轉，使其停止部可調整到相對彼此所期望的角度位置。停止部的位置從而界定由旋轉噴灑器所噴霧的周圍區域的角度延伸，而停止部限定在導流轉向器的導流轉向表面上的水流。由於液體抵觸停止部而流動造成由噴灑器所分佈的液體具有一顯著扭曲這些區域中噴霧形態的直噴射流。由此可見，直噴射流的特徵依據兩停止部的相對位置而變化，因此其難以預測。

為了能夠以具目標的方式引導由旋轉式噴灑器噴射的液體至所噴射的整體角範圍的各別角度部分，如在美國專利第US4739934A號和第US5556036A號所建議的，於導流轉向器的表面設有多個向導流轉向器的隔離邊緣徑向延伸的擋板。從而待分佈的液體精確地引導到各別個角度區域，即使如果液體噴射流以一角度撞擊導流轉向器，例如為噴嘴形狀所造成的，或如果由於導流轉向器表面的幾何形狀造成液體以一角度導流轉向，其通常是在有螺旋表面幾何的情況下。

作為形成用以具目標的噴射導流轉向的擋板結構的替代，其由美國專利第US4184239A號和第US4625917號或由德國公開專利申請第DE19634332A1號得知，將槽引入由其隔離邊緣徑向向內延伸的導流轉向器表面。雖然擋板和槽結構兩者基本上防止導流轉向器上流動的液體導流轉向至不期望的角度範圍，其具有所期望的均勻角度獨立噴射形態之噴射形狀分散的缺點。

本發明的目的在於提供一種用於噴灑器之噴嘴單元的導流轉向器，其提供在廣大不同角度範圍內均勻且易於調節的噴霧形態。

本發明的問題是藉由具有申請專利範圍第1項特徵之用於噴灑器之噴嘴單元的導流轉向器來解決的。此申請專利範圍描述三個替代的實施方式，其每個已經單獨解決該項問題，但結合一起可產生最佳的解決方式。本發明具優勢的實施方式和本發明之進化延伸將於附屬的申請專利範圍中描述。

該導流轉向器適用於噴灑器的噴嘴單元，該噴嘴單元具有供水連接、液體出口和由供水連接到液體出口的引導、噴嘴配置，該噴嘴配置具有至少一噴射噴嘴設置在液體出口上游且被指引朝向導流轉向器。指引向噴射噴嘴的導流轉向器之側面設置有以低和高彎曲線限定的線狀或拱形導流轉向表面，這樣在連接處360度的旋轉導致差異表面形成一基本上徑向延伸的停止部。在導流轉向器的低彎曲線上形成一隔離邊緣，其取向為基本上垂直相對於噴射噴嘴的排放方向。

在本發明的第一可能實施方式中，導流轉向器的導流轉向表面設置有徑向延伸朝向隔離邊緣的槽，其在過渡到導流轉向表面的表面之一側是圓弧的。從而液體分佈僅適量地被引導。其優點在於，雖然由於以一角度撞擊導流轉向器或由其螺旋表面而導致不期望的液體角導流轉向被抵消，整個角度範圍內所期望的均勻噴射流形態僅僅最小幅度的受到影響。

在本發明的第二可替代實施方式中，在導流轉向器的導流轉向表面的槽由隔離邊緣徑向地向隔離邊緣端延伸一距離AB。因此，雖然導流轉向表面中的槽引導一些待導流轉向的液體，其在分散到噴霧面積前由導流轉向表面的均勻邊緣區指引。由引導所導致之主要各別的噴射流因而再次相當程度地被擴張。由於均勻邊緣區僅形成整個導流轉向表面的一小區域，表面的螺旋路線造成之持續產生之液體的任何角導流轉向可被忽略。

在本發明的第三替代實施方式中，在導流轉向器中，在其導流轉向表面和停止部之間的過渡區被設計具有一半徑。此防止由導流轉向表面到其上形成的停止部的直接過渡，從而減少流動液體在停止部垂直作用的力。這使得反向力所導致的直噴射流相當程度地減少，從而用於協調由噴灑器所流出的噴霧形態。

從提供易於調節和均勻的噴霧形態的觀點而言，如果結合根據本發明的兩個或所有替代實施方式，依據本發明的導流轉向器因而係以最佳的方式而有優勢地設計，因為這些替代實施方式相互協同互補，而不需於個別方面相互調整。

對於槽的側面而言，以沿其徑向朝向隔離邊緣延伸方向增加其間隔距離的方式設計，從而進一步減少由引導產生之不期望之液體分散而成為個別的噴射流，此為可預期而有優勢的。如果槽延伸不如導流轉向器的隔離邊緣一樣遠，朝向導流轉向區域的均勻邊緣表面的槽擴張產生更圓滑的過渡，從而進一步改進噴射流的擴張。

對於槽而言，以沿其徑向朝向隔離邊緣延伸方向減少其深度的方式設計，其亦為可預期的。除了槽之擴張之外或做為槽之擴張的替代，此實施方式還造成各別噴射流之具優勢的擴張，因而有助於均勻的噴射流形態的產生。

如果槽設計為深度輪廓朝向導流轉向器的隔離邊緣變小，在特定有優勢的方式下其有可能將朝向隔離邊緣的深度輪廓分成至少兩不同傾斜度的部分。距離隔離邊緣最遠的第一部分應呈現無傾斜或比其它部分小的傾斜。其因而有可能，尤其，在朝向隔離邊緣方向上產生相對急促的深度減少，而無需太深的自隔離邊緣遠離的槽尾端，此可導致更大的導流轉向器壁厚度的需求。

在特別具優勢的實施方式中，導流轉向表面開發方式為停止部的輪廓具有至少兩角偏移且徑向間隔線性部，僅導流轉向表面和鄰近隔離邊緣的線性部分設置有半徑。從而，流入後線性部分的液體明顯地朝徑向被引導至導流轉向表面的隔離邊緣，從而抵消由於設有半徑之過渡範圍造成的整個液體噴射流的任何不期望的角導流轉向。

此種不期望的導流轉向可進一步抵消，於具優勢的方式中，連接線性部分的連接部相對於導流轉向表面的半徑形成小於90度的角。在更遠離隔離邊緣的停止部的區域內強烈受徑向引導的部分噴射流從而更好地附加於其他較少受引導的部分噴射流上。

圖1顯示依據本發明具優勢的實施方式的導流轉向器1，包括一位於由噴灑器的噴嘴配置排出之液體的流動方向S上的導流轉向表面2。在優選實施方式中，導流轉向表面2形成與導流轉向器1的縱軸L呈75度的角度。導流轉向表面2設置有徑向延伸槽3，其終止於自限定導流轉向表面2的隔離邊緣4 AB的距離。其將為顯而易見，由於位於導流轉向表面2的槽3，而當AB的距離越大時，液體的集中受到的全部抵消越大。

在優選實施方式中顯示，槽3設計方式為，其深度隨著其徑向延伸朝向隔離邊緣而減少。尤其，在所示具優勢的實施方式中槽3的深度輪廓的選擇方式為，其被區分成不同傾斜的兩個區域5a和5b。距離隔離邊緣4最遠的區域5b不為傾斜。為以最佳化的方式由導流轉向表面2向噴灑器的周圍區域傳輸液體，形成於導流轉向表面2的隔離邊緣4應盡可能為鋒利的邊緣。

圖2為圖1的導流轉向器中導流轉向表面的俯視圖。當導流轉向器手動地旋轉時提供提升抓力的複數個突起6係圍繞導流轉向器1的周圍而設置。由隔離邊緣4限定的導流轉向表面設有複數個徑向設置的槽3。槽3的側面3A和3B的設計方式為，其隨著向隔離邊緣4延伸而間距漸增。此外，由側面3A和3B至導流轉向表面過渡是圓弧的，此由圖3的截面視圖尤其清楚。

圖3是沿線AA穿過設置有槽3和停止部20的導流轉向器1的導流轉向表面2的區域之截面。槽3的側面3A和3B的圓弧由截面視圖尤其清楚。導流轉向表面2和設置有半徑R的停止部20之間的過渡也將清楚可見。

如由圖4清楚可見，在所顯示的導流轉向器中，其以具優勢的方式協同結合根據本發明的所有三個替代實施方式，停止部20被分為兩個角偏移且徑向間隔的線性部22和23。僅由導流轉向表面2至位於最近於隔離邊緣4的線性部22的過渡設有半徑R。兩線性部分22和23藉由連接部24連接在一起，該連接部24具有相對於導流轉向表面2的半徑AR小於90度的角度。

本發明尤其適用於如德國新型第DE202007014407U1號的申請專利範圍所述的噴霧噴嘴中，其中所述蓋體亦具有線狀導流轉向表面，其由本發明的導流轉向器所取代。

在此新型中所述的噴霧噴嘴具有其中形成有中空線狀部的主部分。線狀部的下端設有軸向延伸環狀插槽。依據在此所述蓋體，根據本發明的導流轉向器1可在其下端具優勢的也設置圓環連接器10，該圓環連接器10設計為線狀體11且能旋轉入主部分的中空線狀體。圓環連接器10的下部分優選的具有徑向插槽13，造成相互對稱設置的兩半彎曲部。尤其，在導流轉向器1的下端額外設置圓環肋12，且由圖1清楚可見其具有更大的直徑。一旦導流轉向器1被引入噴霧噴嘴的主部分，圓環連接器10藉著一線狀螺拴在軸向上徑向穿過而被程度地延伸至圓環肋12的區域中，這樣圓環肋可於形成在線狀部的圓環插槽中移動。

由測試可知，沿停止部20流動的液體未以理想的方式由導流轉向表面2直接徑向進入噴灑器周圍的區域，但在A方向上部分導流轉向，與導流轉向表面2的半徑AR形成一角度。這表示在導流轉向器1已相對於噴霧噴嘴的主部分旋轉360度角之前，完全圍繞噴灑器的噴霧形態 已經產生。完全圍繞噴灑器的噴霧形態通常於導流轉向器1已旋轉約355-358度角時產生。

因此，如果導流轉向器1用於已習知的噴霧噴嘴中，例如德國新型第DE202007014407U1號，形成於導流轉向器1上的圓環肋12可以設置在圓環連接器10上，以此一方式使得該圓環肋12在導流轉向器1已旋轉過完整的360度角之前，優選地在旋轉約355-358度角之後，抵觸於形成在主體之線狀部上的環狀插槽上端而停止。此防止導流轉向器1的完整360度旋轉，而因此確保噴霧形態沒有重疊區域，以不期望的方式提供過多的液體。

1‧‧‧導流轉向器

2‧‧‧導流轉向表面

3‧‧‧槽

3A‧‧‧側面

3B‧‧‧側面

4‧‧‧隔離邊緣

5a‧‧‧區域

5b‧‧‧區域

6‧‧‧突起

10‧‧‧圓環連接器

11‧‧‧線狀體

12‧‧‧圓環肋

13‧‧‧徑向插槽

20‧‧‧停止部

22‧‧‧線性部

23‧‧‧線性部

24‧‧‧連接部

A‧‧‧方向

AB‧‧‧距離

AR‧‧‧半徑

L‧‧‧縱軸

R‧‧‧半徑

S‧‧‧流動方向

圖1為導流轉向器1的主體的截面；圖2是圖1中導流轉向器1的導流轉向表面2的俯視圖；圖3是沿線AA穿過設置有槽3和停止部20的導流轉向器1的導流轉向表面2的區域的截面；以及圖4為在停止部20的區域中導流轉向器1的導流轉向表面2的部分細節視圖。

1．．．導流轉向器

2．．．導流轉向表面

3．．．槽

4．．．隔離邊緣

5a．．．區域

5b．．．區域

10．．．圓環連接器

11．．．線狀體

12．．．圓環肋

13．．．徑向插槽

L．．．縱軸

S．．．流動方向

Claims (8)

1. 一種噴灑器之噴嘴單元的導流轉向器，設有一供水連接、一液體出口以及由該供水連接指引向該液體出口的一引導，以及包括一噴嘴配置，該噴嘴配置具有至少一噴射噴嘴位於該液體出口上游並引向該導流轉向器，引向該噴射噴嘴之該導流轉向器之表面設有以低和高彎曲線限定的一線狀導流轉向表面，使得在連接處360度旋轉造成一差異表面形成基本上徑向延伸的一停止部，該低彎曲線於該導流轉向表面上形成一隔離邊緣，其取向為基本上垂直相對於該噴射噴嘴的排出方向，該導流轉向器的特徵在於：該導流轉向表面設有槽，該槽徑向延伸朝向該隔離邊緣，該槽之側面在至該導流轉向表面的過渡處為圓弧；或該導流轉向表面設有槽，該槽徑向延伸朝向該隔離邊緣，其徑向延伸終止於距離該隔離邊緣的一距離；或該導流轉向表面和該停止部之間的過渡區域設計有一半徑。
2. 如申請專利範圍第1項所述之導流轉向器，其中該槽的該側面之設計方式為，隨著其徑向延伸朝向該隔離邊緣時，其間距逐漸增加。
3. 如申請專利範圍第1項或第2項所述之導流轉向器，其中該槽的深度隨著其徑向延伸朝向該隔離邊緣而減少。
4. 如申請專利範圍第3項所述之導流轉向器，其中朝向該隔離邊緣之該槽深度之輪廓具有至少兩個不同傾斜度的區域，一第一區域距離該隔離邊緣最遠且呈現不為傾斜或小於該另一區域的傾斜。
5. 如申請專利範圍第1項至第4項任一項所述之導流轉向器，其中該停止部的輪廓具有至少兩個角偏移且徑向間隔的線性部，僅在該導流轉向表面和鄰近該隔離邊緣的該線性部之間之過度區域設有一半徑。
6. 如申請專利範圍第5項所述之導流轉向器，更包含一連接部連接該線性部，該連接部相對於該導流轉向表面的半徑而形成小於90度的角度。
7. 如申請專利範圍第1項至第6項任一項所述之導流轉向器，其中該導流轉向器的下端形成為設計成一線狀體的一圓環連接器，一圓環肋形成在該圓環連接器的下部。
8. 如申請專利範圍第7項所述之導流轉向器，其中該圓環連接器的下部具有一徑向插槽。