TW201714672A - 用於噴灌裝置的擴散器部件 - Google Patents

Abstract

一種用於例如噴水器、噴嘴、澆注桿或噴灑器之噴灌裝置的擴散器部件(1)，其被設計用於安裝到該噴灌裝置中，包括用於一液體流的一通路(4)以及一穩定部件，該液體流沿著規定的流動方向(FD)流過該通路，該穩定部件佈置在該通路(4)沿該流動方向(FD)的上游，其中，該穩定部件減小該液體流中的紊流。

Description

用於噴灌裝置的擴散器部件

本發明涉及一種用於改善噴灌裝置的功能的擴散器部件，且涉及包括該擴散器部件的噴灌裝置。

噴灌裝置例如噴水器、噴嘴、澆注桿或噴灑器，能夠噴射出具有相當高的脈衝能量的液體射束，例如清潔射束。這種液體射束以單一射束的形式被噴射出來，其具有所希望之最大的脈衝能量。當液體射束射到要清潔的表面上時，高的脈衝能量能實現顯著的清潔效果。這種液體射束或清潔射束會遭受一些效應，這些效應引起液體射束在射出之後分散，而引起射出的或噴出的液體射束的脈衝能量減小。

本發明的目的是，減小或者避免所述效應，即，引起液體射束在從噴灌裝置射出之後分散的這些效應。

本發明的目的藉由一種用於例如噴水器、噴嘴、澆注桿或噴灑器之噴灌裝置的擴散器部件得以實現，其被設計用來安裝到該噴灌裝置中，包括用於一液體流的一通路以及一穩定部件，該液體流沿著規定的流動方向流經該通路，該穩定部件佈置在該通路沿該流動方向上的上游，其中，該穩定部件減小該液體流中的紊流。

利用穩定部件在穩定部件的下游以及通路的上游或其內部產生層流，而減少液體流中的紊流。這樣就能減少或者徹底防止液體束在離開噴灌裝置時發生分散。此外可以有利地減小在噴灌裝置內部之所需要的安裝空間。如果穩定部件設置在通路的上游，則通路的長度也可以得到減小。因此，擴散器部件的總安裝大小可以保持較小，進而噴灌裝置的總安裝大小可以保持較小。

在本發明的另一有利的設計中，穩定部件被提供為一過濾部件，及/或通路由特別是柱形的及/或管狀的一通路部件來提供，擴散器部件被設計用來引導液體流經過過濾部件和通路部件。

紊流的減小和層流的產生有利地透過利用過濾部件來實現。柱形的或管狀的通路部件允許液體流在流經過濾部件之後變得均勻。特別有利的是，引導或強制液體流完全經過過濾部件和通路部件。過濾部件在此可以剛性地或柔性地設計。

根據本發明的另一有利的實施方式，通路部件形成通路的一輸入開口，特別地，該輸入開口藉由通路部件的一凸緣而形成，其中，輸入開口為漏斗狀地成型，特別是藉由給通路部件設置一輸入邊緣來成型，該輸入邊緣環繞地包圍輸入開口，較佳地，該輸入邊緣具有一倒圓，該倒圓的半徑至少為通路的直徑的0.5倍。

藉由穩定部件而產生的層流的液體流可以採用特別有利的方式輸入到通路中，如果通路的輸入開口為漏斗狀地成型及/或具有輸入邊緣，該輸入邊緣包括倒圓，該倒圓的半徑至少為通路的直徑的0.5倍。輸入邊緣的這種形狀允許使液體流進入到通路中，而不會產生紊流式的部分液流。

在本發明的另一有利的設計中，通路部件形成一輸出開口，其中，有一輸出邊緣環繞地包圍該輸出開口，該輸出邊緣形成階梯形的邊稜，該階梯形的邊稜實質上環繞垂直於通路的流動方向，及/或，輸出邊緣較佳形成錐形的輸出漏斗。

這種輸出開口防止在液流離開通路時液體流發生中斷。特別地，輸出邊緣可以具有實質上尖銳的邊稜，由此進一步降低中斷的風險。

根據本發明的另一有利的實施方式，通路的流動橫截面實質上小於與通路連通的入口的流動橫截面，特別地，從入口的流動橫截面至通路的流動橫截面的變化實質上是連續的。

這種設計進一步降低了特別是當液體流進入到通路中時在穩定部件與通路部件之間出現紊流的風險。

在本發明的另一有利的實施方式中，穩定部件包括一扁平體，該扁平體設置在實質上垂直於流動方向的位置，其中，在扁平體上開設出多個用於讓液體通過的穿孔，這些穿孔的直徑特別是介於約0.4mm~約0.6mm之間，較佳為0.5mm。

帶有扁平體的穩定部件或過濾部件以非常有效的方式減少了液體流中的紊流，該扁平體設置在垂直於流動方向的位置且開設有如上所述的穿 孔。液體流被分成多個較小的液流，由此減小了紊流。例如，沿著扁平體、特別是沿著扁平體的錐形區域分佈大約100個穿孔，對液體流具有積極的穩定效果。此外，扁平體例如可以設置成膜片的形式。

根據本發明的另一有利的實施方式，穩定部件的扁平體實質上覆蓋通路的流動橫截面並沿著該流動橫截面延伸，特別地，穩定部件的扁平體沿著入口的整個流動橫截面延伸。

藉由這種方式，使得經過扁平體的液體量多於在同一時間經過通路的液體量。由此在通路的輸入開口處實現有利的壓力狀況，這允許液體在層流條件下進入到通路中。

根據本發明的另一有利的實施方式，穩定部件以相對於通路的方式佈置，其中，多個穿孔佈置在扁平體上，以此方式，使得有些穿孔佈置在扁平體的覆蓋通路的區域中，而有些穿孔佈置在扁平體之與通路徑向間隔開的區域中。

穩定部件會遭受到位於輸入的液體中的汙物或顆粒。這樣會堵塞穩定部件，因而妨礙了順暢的流過。設置所述穿孔能夠實現對穩定部件的自清潔效果，由此在工作中自由地沖洗穩定部件。

本發明的另一有利的設計係包括特別圍繞通路部件同心地佈置的一壁、以及一支撐部件，該支撐部件使通路部件與所述壁牢固地連接，特別是使通路部件的一部分形成凸緣且與流動方向相逆地軸向地突伸，其中，該支撐部件液體密封地設置並經過適當佈置，從而經由入口流入的液體流被強制流入到通路中。

藉由這種方式形成了一種牢固而堅硬的結構，這種結構允許將擴散器部件液體密封地固定在噴灌裝置內部。藉由擴散器部件形成的凸緣可以進一步減少紊流，並促進層流的形成。

根據本發明的另一有利的實施方式，有一二次腔被形成為環形腔，該環形腔包圍通路的輸入開口，特別地，該二次腔在支撐部件及/或壁及/或凸緣及/或過濾部件之間形成，較佳地，凸緣使得二次腔與通路分開。

這種設計更進一步地改善了自清潔效果。穩定部件在工作中得到清潔，其中，穿孔被連續地沖洗。

在本發明的另一有利的設計中，穩定部件具有一中央的錐形區域和一旁側的平面區域，特別地，該旁側的平面區域環繞地包圍該錐形區域，其中，穩定部件特別是利用其中央的錐形區域接觸凸緣，及/或，該錐形區域的上部區域與流動方向相逆地突伸。

藉由這種方式形成的穩定部件對紊流的減少具有非常有利的效果。此外，旁側的平面區域可以用來將穩定部件固定在壁上，或者固定在噴灌裝置的另一部分上。如果錐形區域與流動方向相逆地突伸，則液體流將得到有利的引導。

根據本發明的另一有利的實施方式，有些穿孔設置在扁平體之對二次腔至少部分地形成限制的區域中。

由此使得二次腔與擴散器部件的入口且與通路的輸入開口產生液體密封的連通。二次腔由此可以強化地有助於減少紊流。

此外有利地，穩定部件由塑膠製成，該塑膠選自聚丙烯或聚甲醛，及/或，通路部件及/或壁及/或支撐部件一體成形地由塑膠材料丙烯腈-丁二烯-苯乙烯形成。替代地或附加地，通路部件及/或壁及/或支撐部件可以由塑膠材料聚丙烯形成。

由聚丙烯或聚甲醛製得的穩定部件具有彈性的特性。例如，這種穩定部件可以固定在壁上，或者固定在擴散器部件的另一部件上，其方式為，利用所述彈性特性。如果通路部件或壁或支撐部件由丙烯腈-丁二烯-苯乙烯製成，則擴散器部件非常耐用，且能夠不活動地與噴灌裝置連接。

在本發明的另一有利的設計中，穩定部件借助卡鎖機構牢固地與壁連結或連接，其方式為，穩定部件在流動方向上移動，或者，穩定部件與壁黏接或焊接，或者，穩定部件與壁一體成形地形成。

使用卡鎖機構能實現使穩定部件在受損情況下快速地得到更換。黏接或焊接能實現使穩定部件及其接合件由不同的材料製成，但它們卻不可鬆脫地連接。一體成形地製造可允許簡單製造擴散器部件。大體上，穩定部件及其接合件之間的連接應液體密封地設計。

本發明的目的還通過一種根據本發明之帶有擴散器部件的噴灌裝置得以實現。

1‧‧‧擴散器部件

2‧‧‧壁

3‧‧‧通路部件

4‧‧‧通路

5‧‧‧輸入邊緣

6‧‧‧輸出邊緣

7‧‧‧支撐部件

8‧‧‧止擋表面

9‧‧‧過濾部件

10‧‧‧二次腔

12‧‧‧密封唇

13‧‧‧凹缺

14‧‧‧錐形區域

15‧‧‧平面區域

16‧‧‧肋

17‧‧‧入口

18‧‧‧通路部件的輸入開口

19‧‧‧凸緣

20‧‧‧穿孔

21‧‧‧通路部件的輸出開口

22‧‧‧階梯形的邊稜

100‧‧‧噴嘴

101‧‧‧平面限定部件

102‧‧‧液體供應管道

103‧‧‧射束供應管道

104‧‧‧固定結構

d_通路‧‧‧通路的直徑

d_入口‧‧‧入口的直徑

FD‧‧‧流動方向

將參照附圖介紹本發明的一種有利設計。

第1圖為包括擴散器部件的噴嘴的剖視圖； 第2圖為分立的或者從噴嘴拆出來的擴散器部件的剖視圖。

第1圖示出噴嘴100，帶有平面限定部件101，且可經由液體供應管道102供應施加有壓力的液體例如水，液體供應管道可以與例如傳統的水供應機構連接。噴嘴100可以用於例如噴灑或澆花園，其中，水借助平面限定部件101分散地或者下雨般地以分離的水滴被噴出，以便實現例如以較小的脈衝能量噴灑大的面積。

噴嘴100經過設置，從而可以把水供應機構從液體供應管道102切換至射束供應管道103。擴散器部件1借助固定結構104被固定在噴嘴100中，從而被輸送經過射束供應管道103的液體到達入口17並充滿入口17。在入口17之後，液體流經過濾部件9，該過濾部件用作液體流的穩定部件，然後，液體流進入到通路4中，通路由柱形的管狀的通路部件3形成。

擴散器部件1，亦即過濾部件9和通路部件3，根據液體在被輸送給入口17時所處的壓力，決定離開通路4的液體射束的形狀。下面詳細介紹這種關係。

第2圖示出與噴嘴100分立出來的擴散器部件1。擴散器部件1具有套筒形式的柱形的壁2，用作支撐及/或保持結構。

有多個肋16環繞地設置在壁2上，且徑向向外突伸離開壁2。至少一個肋16包括止擋表面8，止擋表面8可以用作例如平面限定部件101的支撐表面。

這些肋16形成多個用於將擴散器部件1固定在噴嘴100中或上的凹缺13或底凹。這些肋16及/或凹缺13例如是卡鎖連接件或卡扣連接件或螺紋連接件的一部分。

在壁2的一個區域上設置有密封唇12，噴嘴100之相應的接觸區域與密封唇12相對而置，或者說，密封唇12密封地貼靠在接觸區域上，如果擴散器部件1裝入到噴嘴100中。在這種情況下，密封唇12使得噴嘴100與擴散器部件1之間的連接對液體密封。密封唇12在此可以與擴散器部件1一體地 形成，或者，可以作為附加之單獨的部件、例如作為O形圈被固定。此外，擴散器部件1包括柱形管形式的通路部件3。通路部件3被固定在一個位置，從而由通路部件3形成的通路4平行於所希望的流動方向FD延伸。特別地，通路部件3被支撐部件7固定在壁2上，其中，支撐部件7以適當的方式使壁2與通路部件3之間的空間封閉或密封，從而在壁2與通路部件3之間不會有液體流動，並且，全部液體都強制地經過通路4。

下面介紹噴嘴100中的擴散器部件1的功能。

噴嘴100可以帶有清潔功能地工作，為了清潔功能，噴嘴可以噴出清潔射束。這種清潔射束應具有高的脈衝能量，其結果是，具有大的射程。清潔射束通過使用通路4而產生，其中，對於清潔射束可用之最大的脈衝能量取決於能夠通過供應液體所提供的脈衝能量。噴嘴100內部的清潔射束的射束形狀需要流入的供應液體的一部分能量。這部分能量損失了，因而無助於射出的清潔射束的脈衝能量。

所述損失的能量的大部分由於在噴嘴100內部出現的紊流流動而消耗掉了。擴散器部件1能實現減小這些紊流流動，從而節省下來的脈衝能量能有助於射出的清潔射束的脈衝能量，由此可以增大脈衝能量和清潔射束的射程。

過濾部件9包括扁平體，該扁平體設置在實質上垂直於流動方向FD的位置。扁平體可以開設出多個用於讓液體通過的穿孔20。這些穿孔20的直徑在此可以介於0.4mm~0.6mm之間，特別是為0.5mm。扁平體在此可以具有例如約100個穿孔。

過濾部件9在此可以經過適當佈置，使得扁平體覆蓋通路4的至少一個流動橫截面，且同時主要沿著入口17的全部流動橫截面延伸。由此將穿孔20設置在扁平體的覆蓋通路4的區域中，但同樣設置在扁平體的與通路4徑向地間隔開或錯開地佈置的區域中。

過濾部件9具有實質上錐形區域14和旁側的平面區域15。在旁側形成的平面區域15以適當的方式環繞地包圍實質上錐形區域14，從而錐形區域14接觸通路部件3的凸緣19。過濾部件9經過適當安置，從而錐形區域14的尖端與流動方向FD相逆地突伸。

為了進一步改善清潔射束的特性，通路部件3形成了輸入開口18和輸出開口21。凸緣19通過輸入開口18形成。輸入開口18可以構造成漏斗狀，且附加地或替代地經過構造，從而通路部件3利用輸入邊緣5環繞地包圍輸入開口18。輸入邊緣5實質上以一定的半徑倒圓。該半徑在此可以至少是通路4的直徑(d_通路)的0.5倍。

輸出開口21形成輸出邊緣6，輸出邊緣6環繞地包圍輸入開口18。輸出邊緣6形成階梯形的邊稜22以及實質上錐形的輸出漏斗，階梯形的邊稜實質上環繞垂直於通路4的流動方向FD。輸出開口21的邊稜被設置成尖銳的邊稜，以便防止液體流或清潔射束在經由輸出開口21射出時發生中斷。

過濾部件9可以卡入到卡座中，卡座可以設置在擴散器部件1的壁2中。在此，過濾部件9沿流動方向佈置在通路部件3的上游，這保證了對過濾部件9的固定，這是因為，當液體沿流動方向流動時，過濾部件9頂壓到壁2及/或通路部件3及/或凸緣19上。

1‧‧‧擴散器部件

3‧‧‧通路部件

4‧‧‧通路

9‧‧‧過濾部件

17‧‧‧入口

100‧‧‧噴嘴

101‧‧‧平面限定部件

102‧‧‧液體供應管道

103‧‧‧射束供應管道

104‧‧‧固定結構

d_通路‧‧‧通路的直徑

d_入口‧‧‧入口的直徑

FD‧‧‧流動方向

Claims (15)

1. 一種用於例如噴水器、噴嘴、澆注桿或噴灑器之噴灌裝置的擴散器部件(1)，被設計用於安裝到該噴灌裝置中，包括用於一液體流的一通路(4)以及一穩定部件，該液體流沿著規定的一流動方向(FD)流過該通路，該穩定部件佈置在該通路(4)沿該流動方向(FD)的上游，其中，該穩定部件減小該液體流中的紊流。
2. 根據申請專利範圍第1項所述的擴散器部件(1)，其中，該穩定部件被提供為一過濾部件(9)，及/或，該通路(4)由特別是柱形的及/或管狀的一通路部件(3)來提供，其中，該擴散器部件(1)被設計用來引導該液體流經過該過濾部件(9)和該通路部件(3)。
3. 根據申請專利範圍第2項所述的擴散器部件(1)，其中，該通路部件(3)形成該通路(4)的一輸入開口(18)，特別地，該輸入開口(18)藉由該通路部件(3)的一凸緣(19)而形成，其中，該輸入開口(18)為漏斗狀地成型，特別是藉由給該通路部件(3)設置一輸入邊緣(5)來成型，該輸入邊緣環繞地包圍該輸入開口(18)，較佳地，該輸入邊緣(5)具有一倒圓，該倒圓的半徑至少為該通路(4)的直徑(d_通路)的0.5倍。
4. 根據申請專利範圍第2項或第3項所述的擴散器部件(1)，其中，該通路部件(3)形成一輸出開口(21)，其中，有一輸出邊緣(6)環繞地包圍該輸出開口(21)，該輸出邊緣形成一階梯形的邊稜(22)，該階梯形的邊稜實質上環繞垂直於該通路(4)的流動方向(FD)，及/或，該輸出邊緣(6)較佳形成錐形的輸出漏斗。
5. 根據申請專利範圍第1項至第4項中任一項所述的擴散器部件(1)，其中，該通路(4)的流動橫截面實質上小於與該通路(4)連通的一入口(17)的流動橫截面，特別地，從該入口(17)的流動橫截面至該通路(4)的流動橫截面的變化實質上是連續的。
6. 根據申請專利範圍第1項至第5項中任一項所述的擴散器部件(1)，其中，該穩定部件包括一扁平體，該扁平體設置在實質上垂直於流動方向(FD)的位置，其中，在該扁平體上開設出多個用於讓液體通過的穿孔，該等穿孔的直徑特別是介於0.4mm~0.6mm之間，較佳為0.5mm。
7. 根據申請專利範圍第6項所述的擴散器部件(1)，其中，該穩定部件的該扁平體實質上覆蓋該通路(4)的流動橫截面並沿著該流動橫截面延伸，特別地，該穩定部件的該扁平體沿著該入口(17)的整個流動橫截面延伸。
8. 根據申請專利範圍第7項所述的擴散器部件(1)，其中，該穩定部件以相對於該通路(4)的方式佈置，其中，該等穿孔佈置在該扁平體上，以此方式，使得有些穿孔佈置在該扁平體的覆蓋該通路(4)的區域中，而有些穿孔佈置在該扁平體之與該通路(4)徑向間隔開的區域中。
9. 根據申請專利範圍第1項至第8項中任一項所述的擴散器部件(1)，還進一步包括圍繞該通路部件(3)同心地佈置的一壁(2)、以及一支撐部件(7)，該支撐部件使該通路部件(3)與該壁(2)牢固地連接，特別是使該通路部件(3)的一部分形成該凸緣(19)且與流動方向相逆地軸向地突伸，其中，該支撐部件(7)液體密封地設置並經過適當佈置，從而經由該入口(17)流入的液體流被強制流入到該通路(4)中。
10. 根據申請專利範圍第3項至第9項中任一項所述的擴散器部件(1)，其中，有一二次腔(10)被形成為一環形腔，該環形腔包圍該通路(4)的該輸入開口(18)，特別地，該二次腔(10)在該支撐部件(7)及/或該壁(2)、該凸緣(19)和該過濾部件(9)之間形成，較佳地，該凸緣(19)使得該二次腔(10)與該通路(4)分開。
11. 根據申請專利範圍第1項至第10項中任一項所述的擴散器部件(1)，其中，該穩定部件具有一中央的錐形區域(14)和一旁側的平面區域(15)，特別地，該旁側的平面區域(15)環繞地包圍該錐形區域(14)，其中，該穩定部件特別是利用該錐形區域(14)接觸該凸緣(19)，及/或，該錐形區域(14)的上部區域與流動方向(FD)相逆地突伸。
12. 根據申請專利範圍第6項至第11項中任一項所述的擴散器部件(1)，其中，該等穿孔設置在該扁平體之對該二次腔(10)至少部分地形成限制的區域中。
13. 根據申請專利範圍第1項至第12項中任一項所述的擴散器部件(1)，其中，該穩定部件係由一塑膠製成，該塑膠係選自聚丙烯(PP)或聚甲醛(POM)，及/或，該通路部件(3)及/或該壁(2)及/或該支撐部件 (7)係一體成形地由塑膠材料丙烯腈-丁二烯-苯乙烯(ABS)及/或聚丙烯(PP)形成。
14. 根據申請專利範圍第1項至第13項中任一項所述的擴散器部件(1)，其中，該穩定部件借助一卡鎖機構牢固地與該壁(2)連結或連接，其方式為，該穩定部件在流動方向(FD)上移動，或者，該穩定部件與該壁(2)黏接或焊接，或者，該穩定部件與該壁(2)一體成形地形成。
15. 一種噴灌裝置，包括根據申請專利範圍第1項至第14項中任一項所述的擴散器部件(1)。