JP7196182B2 - Low temperature, low flow, miniature atomizing nozzle assembly and method - Google Patents

Low temperature, low flow, miniature atomizing nozzle assembly and method Download PDF

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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 priority to and benefit from U.S. Provisional Application No. 62/620,826, entitled "COLD WEATHER LOW FLOW MINIATURESPRAY NOZZLE ASSEMBLY AND METHOD," filed January 23, 2018 and this US provisional application is incorporated herein by reference in its entirety. This application is also a continuation-in-part of U.S. utility patent application Ser. The application is based on International Application No. PCT/US2017/62044 filed November 16, 2017 claiming priority to U.S. Provisional Application No. This is a national phase 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 following commonly owned patent applications: PCT Application No. PCT/US16/57762 (now International Publication No. WO2017/070246) entitled "Micro-sized Structure and Construction Method for Fluidic Oscillator Wash Nozzle"; PCT Application entitled "Compact Split-lip Shear Washer Nozzle"; No. PCT/US15/45429 (now International Publication No. WO2016/025930), and entitled "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 (now U.S. Application Publication No. US2017/0036650). The entire disclosures of these 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。 FIELD OF THE DISCLOSURE The present disclosure relates to very small or miniaturized spray nozzle assemblies, and in particular to miniaturized 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 highly efficient (wide coverage, high velocity and low flow) spray performance. A major limitation of fluidic nozzles, however, is that the package size must be sufficiently large (eg, most fluid circuits require at least 6 mm from inlet to 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 applications, the available space is very limited, so package size becomes a big issue. Jet atomizing nozzles were commonly used in such applications. Due to the narrow spray pattern, jet spray nozzles require relatively high flow rates or relatively long durations 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 useful spray for cleaning and may be made adjustable using ball inserts in the nozzle housing, but size constraints remain an issue. . Automotive designers want very compact nozzle assemblies for automotive washer nozzles, but they also want a uniform spray distribution. Automotive OEMs also want highly economical and versatile nozzles. For example, exterior trim assemblies often combine many functions such as CHMSL light assemblies. A CHMSL light assembly may include other features such as an external camera, but cleaning the lens of such a camera is problematic if maintaining the designer's vision for external trim.

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 and perform well if the spray fan (spray fan) geometry is aligned with the axis of the feed hole. However, if the atomizing fan is in a perpendicular geometry to the axis of the feedhole, it will not perform satisfactorily. Other challenges include spray aiming and mold complexity, which are major limitations for designs involving shear nozzles, as well as washer fluid spray performance when spraying cold, highly viscous liquids. becomes. 1A-1G illustrate the prior art in the field of vehicle window cleaning systems and camera cleaning systems and one of Applicant's conventional small washer nozzle members 100 (incorporated references 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。 Cold spray performance is another difficult issue, but solving the problem of cold washer fluid spray generation in small nozzle assemblies is a highly desirable objective, especially for vehicle camera washer nozzle applications. is. In cold conditions, good spray coverage on vehicle camera lenses is very important to remove dirt, ice and salt stains from camera lenses and similar sensor surfaces.

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。 Accordingly, there is a need for a practical, economical, easily manufactured, and very compact automotive camera lens washer nozzle arrangement and cleaning method.

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。 SUMMARY Accordingly, one object of the present disclosure is to provide a new method of incorporating the desired low flow rate, high viscosity spray orientation capability at low temperatures into a very small (e.g., 5 mm diameter) nozzle assembly spray head. It 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, a new small (eg, 5 mm diameter) shear nozzle is optimized to provide the desired spray from the side of a small spray head. The shear nozzle geometry of the present disclosure produces a uniform atomizing fan perpendicular to the axis of the feed hole at low flow rates of the washer fluid while providing excellent low temperature performance and easy manufacturability. . In addition, this nozzle design can spray two differently oriented fans from one single nozzle.

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, compact spray head design for cleaning applications is particularly suitable for automatic camera lens cleaning applications, with a diameter of approximately 5 mm or less for unidirectional spray nozzles and nozzles with multiple sprays. Includes a small atomizing nozzle head, in some cases less than or equal to about 8 mm in diameter. Washer fluid is fed from the bottom of the nozzle housing along the flow axis of the vertical inner lumen, after which the pressurized fluid splits into two streams. These two streams are fed to two power nozzle inlets where the streams are rotated 90° and become two jets facing each other in the interaction area. A uniform streamline is produced by two straight facing jets that meet at the nozzle throat into a uniform atomizing fan on a plane perpendicular to the axis of the cylindrical nozzle head. This fluid circuit design allows the small size, low flow nozzle to operate at consistently low flow rates (e.g., about 25 CP) using 50% ethanol at various temperatures, including low temperatures (i.e., about -4° F. or lower). For viscosity, it is possible to operate at flow rates of about 150 mL/min to about 300 mL/min at 25 psi, or about 250 mL/min at 25 psi and above. With this nozzle design, it is possible to generate two or more differently oriented atomizing fans (eg, atomizing fans in opposite directions) from one single nozzle.

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 atomizing nozzle with a variable atomizing fan in a two piece nozzle assembly. Atomization fan angles may be selected to be within the range of about 15° to about 70°. The spray aiming angle may be selected to be within the range of about -15° to about +15°. This system works well with washer fluid flow rates of about 200 mL/min to about 600 mL/min at 25 psi. Nozzle assemblies and methods of the present disclosure provide low flow rates (e.g., flow rates of about 150 mL/min to about 300 mL/min at 25 psi for viscosities of about 25 CP, or flow rates of about 250 mL/min at 25 psi and above). ) to provide a lens cleaning system capable of operating effectively. The spray nozzle works very well with high viscosity washer fluids (eg, 50% ethanol) at a variety of temperatures, including low temperatures (ie, below about -4° F.).

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 assembly and method of the present disclosure includes a two-piece spray nozzle assembly in which both the housing member and the insert member are economically manufacturable for rough mass production. The nozzle assemblies and methods of the present disclosure may be implemented with a single nozzle spray, or with two or more differently oriented spray fans. In a multi-spray embodiment, one nozzle assembly diverges, i.e., by producing two separate spray fans aimed along oppositely directed spray axes, the It may be configured to clean surfaces (eg camera lenses).

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 further objects, features and advantages of the present disclosure will become apparent upon consideration of the following detailed description of specific embodiments thereof, particularly in conjunction with the accompanying drawings. In the accompanying drawings, like reference numerals in the various figures are used to refer to like 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。1 shows a vehicle with an assisted camera system as disclosed in US Pat. No. 7,965,336; FIG. 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。1 shows a vehicle with an assisted camera system as disclosed in US Pat. No. 7,965,336; FIG. 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。1 is a schematic diagram of an automotive imaging system with a nozzle assembly configured to clean the surface of an external objective lens of the imaging system, according to the prior art; FIG. 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。1 shows a miniature split lip shear washer nozzle for use in automotive applications according to the prior art; FIG. 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。1 shows a miniature split lip shear washer nozzle for use in automotive applications according to the prior art; FIG. 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。1 shows a miniature split lip shear washer nozzle for use in automotive applications according to the prior art; FIG. 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。1 shows a miniature split lip shear washer nozzle for use in automotive applications according to the prior art; FIG. 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。2B is a side cross-sectional view of a spray nozzle according to one embodiment of the present disclosure and taken along line AA of FIG. 2A; FIG. 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。2B is a cross-sectional plan view along line BB of FIG. 2A showing the interaction region of the spray nozzle and the insert member separated from the housing, according to one embodiment of the present disclosure; FIG. 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. 3(A) is an enlarged plan cross-sectional view along line BB of FIG. 2A according to one embodiment of the present disclosure. FIG. 3B is an enlarged cross-sectional view along line AA of FIG. 2A according to one 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. 10 is a photograph showing a plan view of a spray nozzle according to one embodiment of the present disclosure operating at room temperature and having 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。FIG. 10 is a photograph showing a side view of a spray nozzle according to one embodiment of the present disclosure operating at room temperature and having 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. 10 is a photograph showing a plan view of a spray nozzle according to one embodiment of the present disclosure operating at about −4 degrees F, having a nozzle flow rate of about 250 ml/min at 25 psi, and spraying 50% ethanol liquid; 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。5B is a perspective view of an atomizing nozzle according to another embodiment of the present disclosure when the nozzle of FIG. 5A is capable of producing more than one atomizing fan; FIG. 図５Ａのノズルアセンブリの正面図である。5B is a front view of the nozzle assembly of FIG. 5A; FIG. 図５Ａのノズルアセンブリの背面図である。5B is a rear view of the nozzle assembly of FIG. 5A; FIG. 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. 10 is a cross-sectional view of an opposite side of an insert for a spray nozzle 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。Fig. 3 is a top perspective view of an 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。1 is a cross-sectional view of one embodiment of a spray nozzle according to the present disclosure; FIG. 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。FIG. 12 illustrates a multi-spray nozzle assembly according to one embodiment of the present 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。FIG. 12 illustrates a multi-spray nozzle assembly according to one embodiment of the present 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。FIG. 12 illustrates a multi-spray nozzle assembly according to one embodiment of the present 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。FIG. 2 is a perspective view of a nozzle assembly according to one embodiment of the present 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 THE DISCLOSURE Reference will now be made in detail to exemplary embodiments of the present disclosure. Examples of the disclosure are illustrated in the accompanying drawings. It is to be understood that other embodiments may be utilized and structural and functional changes may be made without departing from the respective scope of the present disclosure. Additionally, features of various embodiments may be combined and varied without departing from the scope of the disclosure. Accordingly, the following description is presented by way of illustration only and is in no way intended to limit the various substitutions and modifications that may be made to the illustrated embodiments and still fall within the spirit and scope of this disclosure. 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 words "example" and "exemplary" mean instance or illustration. The words "example" or "exemplary" do not indicate key or preferred aspects or embodiments. 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 inclusive permutation (e.g., uses B, A uses C, or A uses both B and C). use).

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 numerals are used throughout the figures. Therefore, in some figures only selected elements are shown even though the function of the assembly is the same in all figures. Similarly, while certain aspects of the disclosure are shown in those figures, other aspects and arrangements are possible, as described below. Referring now to the detailed description of the nozzle assemblies and miniature atomizing nozzle members of the present disclosure, the accompanying figures (FIGS. 2A-10) illustrate 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, a specific exemplary embodiment of the spray nozzle system and method of the present disclosure illustrates a very compact nozzle assembly 200, in which such a system accommodates one or more aimed sprays. Generate a fan or pattern. The compact (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 head of the present disclosure has any suitable height, including, in one non-limiting embodiment, a height of about 4.6 mm or a height of about 3 mm. It has a height of 5 mm or less. The shear nozzle geometry of the present disclosure provides excellent low temperature performance and easy manufacturability while providing a uniform atomizing fan along the atomizing axis (see FIGS. 4A-4C) at low washer fluid flow velocities. in the atomizing fan plane perpendicular to the central lumen axis of the fluid inlet or feed hole (see FIGS. 3A-3C). In an alternative embodiment, as shown in FIGS. 5A-8C, a nozzle design according to another embodiment of the present disclosure is a multi-atomizing nozzle assembly capable of atomizing two differently oriented fans from one single nozzle. 300 is disclosed. A low flow, miniature spray head design for cleaning applications (especially camera lens cleaning) includes, in one embodiment, a miniature spray nozzle head 200 with a diameter of about 5 mm or less. Washer fluid (or any other fluid, liquid, or even air) is fed from the bottom of the nozzle 200 along the central lumen flow axis 202 of the nozzle assembly, after which the fluid is divided into two streams 204a, 204b. split up. Streams 204a and 204b are then fed to a first power nozzle 220a and a second power nozzle 220b. These power nozzles or inlets 220a and 220b define lumens or passageways that rotate the flow through 90°. This creates two jets that are opposite each other, i.e. facing each other. These flows merge or collide with each other in interaction region 230 . As can best be seen from the two views of FIGS. 3A and 3B, these two impinging or directly facing jets produce uniform streamlines which are aligned with the nozzle throat or exit orifice. It merges at 240 into a uniform atomizing fan 208 . The atomizing fan 208 is projected along the central atomizing axis into a plane perpendicular to the central flow axis of the inlet lumen of the cylindrical nozzle head. A shear nozzle assembly according to claim 1, wherein the position of the power nozzle relative to the interaction area comprises an upper clearance dimension and a lower clearance dimension, the upper clearance dimension being greater than the lower clearance dimension. The transverse throat of the insert member is partially defined by first side wall 210A, second side wall 210B, floor surface 212A and roof surface 212B. The first sidewall and the second sidewall face each other and are substantially planar. Also, the floor surface and the roof surface may face each other and be substantially flat. The nozzle housing may include a domed tip with a diameter size of approximately 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, small size, low flow velocity nozzles can be produced using liquid or aqueous systems containing up to about 50% ethanol at various temperatures, including cryogenic temperatures (i.e., below about -4° F.). at consistently low flow rates (e.g., flow rates of about 150 mL/min to about 300 mL/min at 25 psi, or about 250 mL/min at 25 psi and above, at viscosities of about 1-25 CP) It is possible to A change in the configuration of the nozzle assembly 200 allows two or more differently oriented atomizing fans ( For example, a two-atomization embodiment (see, eg, nozzle assembly 300) can be obtained that can produce counter-atomized fans).

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 small (eg, about 5 mm diameter) atomizing nozzles with variable atomizing fans in a two-piece nozzle assembly. Atomization fan angles may be selected to be within the range of about 15° to about 70°. The spray aiming angle may be selected to be within the range of about -15° to about +15°. In one embodiment, the system of the present disclosure works well with washer fluid flow rates of about 200 mL/min to about 600 mL/min at 25 psi. Nozzle assemblies and methods of the present disclosure provide low flow rates (eg, flow rates of about 150 mL/min to about 300 mL/min at 25 psi, or flow rates of about 250 mL/min at 25 psi or higher, at a viscosity of about 25 CP). To provide a lens cleaning system capable of effectively operating in The spray nozzle works very well with high viscosity washer fluids (eg, fluids containing up to about 50% ethanol) under cold (ie, about −4° F. or less) conditions.

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。 The nozzle assembly and method of the present disclosure allows both the housing member 206 and the insert member 216 (see FIG. 2A) to be made for rough mass production (e.g., molding from plastic materials, 3D printing, injection molding, etc.). It includes a two-piece spray nozzle assembly 200 that is economical to manufacture. The nozzle assemblies and methods of the present disclosure may be implemented with a single nozzle spray, or with two or more differently oriented spray fans. As shown in FIGS. 8A-8C, nozzle assembly 300 produces first and second separate atomizing fans that are divergent, i.e., aimed along oppositely directed atomizing axes. may be configured to clean first and second separate and differently oriented camera lens surfaces.

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。出口側スロート２４０の動作により生成される流動作用が無ければ、噴霧はジェット（噴流）になるであろう。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 Figures 3A and 3B, in operation, the two flows from the first and second inlets, power nozzles 220a and 220b, enter the interaction region 230 from opposite directions. The impinging or colliding flows form a flat fan spray 208 by creating a shear streamline that flows distally toward the exit orifice or throat 240 along the central spray axis of the interaction region. (as shown in FIGS. 4A-4C). As best seen in FIG. 3A, the exit throat 240 forms the desired atomizing fan shape to reduce failure of such small nozzles when operating in cold ambient conditions. do. Without the flow action created by the action of the exit throat 240, the spray would be a jet. In one embodiment, the nozzle assembly 200 of the present disclosure provides a fan inlet feed fluid with a low flow rate (eg, from about 150 mL/min to about 300 mL/min at 25 psi for a viscosity of up to about 25 CP, or A flow rate of about 250 mL/min at 25 psi or higher) can reliably produce sufficient atomizing fan. Further, the spray nozzle 200 contains high viscosity fluid/aqueous liquids (e.g., about 50 percent ethanol and about 50 percent water) even under low temperature conditions (e.g., see FIG. 3) of about -4° F. or less. washer fluid) and works very well.

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 (e.g., 216) is suitable for injection molding and even three-dimensional printing, making it robust to manufacture, assemble, hold, and seal. is. For each power nozzle 220a and/or 220b, the lumen cross-sectional area or inlet size is about 1 mm by about 0.4 mm in one non-limiting example. In this case, typical interaction region widths are in the range of about 0.4 mm to about 0.6 mm. An exit throat or exit orifice 240 (shown sideways in FIGS. 2B and 3B) is axially aligned with a 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, a typical exit throat size is about 0.5 mm by about 1 mm. The lumen area or inlet size of the power nozzle is increased relative to the exit throat to reduce restriction or turbulence (e.g., facilitate flow) to the flow delivered from the lower opening or housing inlet orifice. there is To balance the upward vector of feed flow within the interaction region 230 (as best seen from the two views of FIG. 2B), the upper clearance (designated Δ1) is larger than This inlet feed 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 atomizing fan is adjustable for different cleaning applications by adjusting the ratio of exit throat area 240 to exit throat 242 . The distance between the inlet throat and the outlet throat also affects the atomizing fan. By creating an offset between the exit throat 242 and the exit throat, and by providing a downward draft angle to the exit top or exit bottom (see, eg, FIG. 7), the spray aiming angle can also be varied. The spray thickness increases when the exit throat is radially expanded by the drafted upper/lower exit faces (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 (which show multi-atom nozzle assembly 300 with housing 306 and insert 316), the circuit design of the present disclosure allows different orientations of lenses and other To clean a surface, two or more separate atomizing fans with diverging, i.e., oppositely directed, atomizing axes can be generated to create one single nozzle assembly that is aimed. . In this embodiment there is no power nozzle, but there is an internal lumen 320 that extends through the insert 316 . The inner lumen 320 allows fluid to flow through the inner lumen 320 and split along the central member 330 into a first inlet lumen 322A and a second inlet lumen 322B. can do. First inlet lumen 322 A and second inlet lumen 322 B communicate directly with interaction region 340 . Notably, the areas of the first and second inlet lumens 322 A, 322 B are greater than the interaction area 340 . A first outlet 350 and a second outlet 360 extend oppositely from the interaction area 340 and, as shown in FIG. 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。 For the exemplary embodiment shown in FIGS. 8A-8C, the spray direction of the first spray from the first outlet 350 and the first outlet outlet 352 is aim=0°, rotate=0°. whereas the spray direction of the second spray from the second outlet 360 and the second outlet outlet 362 is Aim = -10°, Rotate = 10°. A 10° rotation angle is achieved by rotating the slotted cross-section lumen 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 housing 206, 306 design and the insert 216, 316 design are suitable for molding. The separation angle, or angle (between the two atomizing fans), between the first and second atomizing axes of the nozzles shown in FIGS. 5A-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. Applicant's development work on the nozzle assemblies (eg, 200, 300) of the present disclosure 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。 While various embodiments of the present disclosure are illustrated in the accompanying drawings and described in the foregoing detailed description, the present disclosure should not be limited to only the disclosed embodiments; The disclosure as described is capable of numerous rearrangements, modifications and substitutions without departing from the scope of the claims. The following claims are intended to cover all modifications and variations insofar as they come within the scope of the claims or the equivalents thereof.

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, the subject specification is intended to embrace all such alterations, modifications and variations that fall within the spirit and scope of the appended claims. Further, to the extent that the word "comprising" is used in either the detailed description or the claims, such word is used as a transition word in a claim. It is intended to be inclusive, as is the construction of the word "including".

Claims (14)

低流量の流体節約せん断ノズルアセンブリであって、
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２つの対向するパワーノズルが、前記インサート部材に形成された出口オリフィス若しくはスロート及び相互作用領域と連通するように構成されており、前記出口オリフィス若しくはスロートは、前記２つの対向するパワーノズルが前記相互作用領域と合流する場所とは反対側の前記インサートに形成された前記相互作用領域の端部に配置されている、インサート部材と、
前記インサート部材を受け入れる入口軸に沿って内部容積を取り囲むノズルハウジングであって、横向きの側壁開口部を含むノズルハウジングと
を含み、
前記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、前記２つの対向するパワーノズルは、加圧流体を受け取るように構成され、前記加圧流体が前記２つの対向する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２つの対向するパワーノズルによって、前記相互作用領域に照準を定められ、
前記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、前記横向きの側壁開口部が、前記ノズルハウジングの側壁を通して画定され、前記ノズルハウジングの前記入口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、前記横向きの側壁開口部から放射する、低流量の流体節約せん断ノズルアセンブリ。 A low flow, fluid conserving shear nozzle assembly comprising:
An insert member having two opposing power nozzles, said two opposing power nozzles configured to communicate with an exit orifice or throat and an interaction region formed in said insert member, said outlet an insert member, wherein an orifice or throat is located at an end of said interaction area formed in said insert opposite to where said two opposing power nozzles meet said interaction area;
a nozzle housing enclosing an interior volume along an inlet axis for receiving the insert member, the nozzle housing including lateral sidewall openings;
The two opposing power nozzles are defined by the insert member and the nozzle housing, the two opposing power nozzles configured to receive pressurized fluid, the pressurized fluid flowing through the two opposing nozzles. into two power nozzles, whereby a first fluid stream and a second fluid stream are generated and aimed at said interaction area by said two opposing power nozzles;
The transverse sidewall opening communicates with the interaction area of the insert member, the transverse sidewall opening being defined through a sidewall of the nozzle housing and substantially relative to the inlet axis of the nozzle housing. A low flow, fluid conserving shear nozzle assembly that produces, jets or allows a uniform atomizing fan on a vertical plane to radiate from said side wall openings. 前記相互作用領域は、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１に記載のせん断ノズルアセンブリ。 2. A shear nozzle assembly according to claim 1, wherein said interaction area is substantially rectangular and defined by sidewalls within said insert member, said sidewalls projecting upwardly from a flat floor surface. 前記横向きの側壁開口部は、噴霧軸に沿って整列されており、前記噴霧軸は、前記ノズルハウジングの前記入口軸に対してほぼ垂直であり、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 sidewall openings are aligned along an atomizing axis, the atomizing axis being substantially perpendicular to the inlet axis of the nozzle housing, and the insert member and the nozzle housing being aligned with the inlet axis. extends along. A shear nozzle assembly according to claim 1 . 前記インサート部材の遠位端に隣接する少なくとも１つの流体通路に加圧流体が導入され、前記２つの対向する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が、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３に記載のせん断ノズルアセンブリ。 A pressurized fluid is introduced into at least one fluid passageway adjacent the distal end of the insert member, and the two opposing power nozzles and the interaction area are positioned adjacent the proximal end of the insert member. 4. The shear nozzle assembly of claim 3, wherein the distal end and the proximal end are configured to align along the inlet axis. 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 of claim 1, wherein the insert member is received within a bottom opening of the nozzle housing and permits fluid to flow into the interior volume of the nozzle housing about the insert member. 前記相互作用領域に対する前記２つの対向する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。 2. The shear nozzle assembly of claim 1, wherein the position of the two opposing power nozzles relative to the interaction area includes an upper clearance dimension and a lower clearance dimension, the upper clearance dimension being greater than the lower clearance dimension. 前記インサート部材の前記相互作用領域が、部分的に第１の側壁、第２の側壁、及び床面によ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。 A shear nozzle assembly according to claim 1, wherein said interaction area of said insert member is defined in part by a first sidewall, a second sidewall and a floor. 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７に記載のせん断ノズルアセンブリ。 8. A shear nozzle assembly according to claim 7 , wherein said first and second sidewalls face each other and are substantially planar. 前記ノズルハウジングは、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。 5 . 2. A shear nozzle assembly according to claim 1, comprising a domed tip having a diameter size of 6 mm. 前記ノズルアセンブリは、２５ｐｓｉのときに１５０ｍＬ／分～３００ｍＬ／分の低流速で、前記ノズルハウジングの前記入口軸に対して概ね垂直な平面からマイナス１０度からプラス１０度までの間の照準角を有する均一な噴霧ファンを噴出し、かつ、１ＣＰから最大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 operates at a low flow rate of 150 mL/min to 300 mL/min at 25 psi from minus 10 degrees to plus 10 degrees from a plane generally perpendicular to the inlet axis of the nozzle housing. 2. The shear nozzle assembly of claim 1 , ejecting a uniform atomizing fan with an aiming angle of between . 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４に記載のせん断ノズルアセンブリ。 5. A shear nozzle assembly according to claim 4, wherein said features defining fluid passageways are defined along an outer surface of said insert member and an inner surface of said 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２つの対向する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 an outer surface of the insert member, the first lateral inlet and the second lateral inlet comprising: A shear nozzle assembly according to claim 1, in communication with said two opposing power nozzles. 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、
入口軸に沿って内部容積を取り囲むノズルハウジングであって、前記ノズルハウジングの側壁に沿って開口部を含むノズルハウジングを設けるステップと、
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を形成するステップであって、前記２つの対向するパワーノズルが、前記細長いインサート部材の相互作用領域と連通しており、前記相互作用領域は、前記２つの対向するパワーノズルが前記相互作用領域と合流する場所とは反対側の前記インサートに形成された前記相互作用領域の端部に配置された出口オリフィス若しくは出口スロートを有している、細長い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及び前記ノズルハウジングによって少なくとも１つの流体通路が画定された前記インサート部材を受入れるステップと、
前記インサート部材の前記相互作用領域を前記ノズルハウジングの前記開口部と整列させるステップと
を含み、
前記流体通路が、前記相互作用領域と連通する２つの対向するパワーノズルと連通しており、前記ノズルハウジングの前記入口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、前記開口部から放射する、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 low flow miniature shear nozzle assembly comprising:
providing a nozzle housing enclosing an interior volume along an inlet axis, the nozzle housing including openings along sidewalls of the nozzle housing;
forming an elongated insert member having two opposing power nozzles, said two opposing power nozzles communicating with an interaction region of said elongated insert member, said interaction region comprising said two power nozzles; an elongated insert member having an exit orifice or exit throat located at an end of said interaction area formed in said insert opposite where two opposing power nozzles meet said interaction area; forming a
receiving the insert member with at least one fluid passageway defined by the insert member and the nozzle housing within the interior volume of the nozzle housing;
aligning the interaction area of the insert member with the opening of the nozzle housing;
said fluid passageway communicating with two opposing power nozzles in communication with said interaction region for ejecting a uniform atomizing fan on a plane substantially perpendicular to said inlet axis of said nozzle housing; A method for constructing a low flow, miniature shear nozzle assembly that radiates from the head. 前記インサート部材を形成するステップは、上部クリアランス寸法及び下部クリアランス寸法を含むように前記２つの対向するパワーノズルを前記相互作用領域に対して位置決めすることをさらに含み、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１３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。 Forming the insert member further includes positioning the two opposing power nozzles relative to the interaction area to include an upper clearance dimension and a lower clearance dimension, wherein the upper clearance dimension is equal to the lower 14. The method of assembling a low flow, mini-shear spray nozzle assembly of claim 13 , wherein the greater than the clearance dimension.
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