專利名稱：用于汽車和其它應(yīng)用場合的多射流裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本申請涉及液體處理和設(shè)備。更具體地本申請涉及適合于用在例如分配清洗液體、以清洗汽車的擋風(fēng)玻璃、頭燈和后擋風(fēng)玻璃表面的一液體流動裝置。
背景技術(shù)：
汽車擋風(fēng)玻璃、頭燈和后擋風(fēng)玻璃的清洗應(yīng)用需要在被清洗的重要區(qū)域上的清洗液體射流的優(yōu)化分配，以便在刷子作用的幫助下或不用刷子完成適當(dāng)?shù)那逑础Ｓ性S多原因使實現(xiàn)清洗液體的均勻分布的任務(wù)不是容易實現(xiàn)的，這些原因包括這些汽車表面的復(fù)雜的和變化的性質(zhì)。多年來，汽車設(shè)計已包含擋風(fēng)玻璃和頭燈的不同的形狀、尺寸和傾斜。
對于這汽車的清洗任務(wù)可以從現(xiàn)有技術(shù)舉某些例子。在Herita等人的美國專利號5,975,431，Matsumo和Tamano的6,354,515和Yoshida等人的6,082,636和其它專利中都有這方面的揭示內(nèi)容，它們包括穩(wěn)定地將液體射流發(fā)射成氣態(tài)的許多單孔、清洗噴嘴。所有這些噴嘴由于它們都具有從噴嘴發(fā)射的射流，該射流撞擊在玻璃的有限面積上，然后依靠刷子分布液體，所以它們都具有關(guān)于清洗液體分配均勻性的潛在問題。在某些情況下，能夠產(chǎn)生液體成泥漿狀和造成刷子刮片抬起的現(xiàn)象。在另外一些情況下，在刷子抹過該表面以完成清洗過程之前，表面可能沒有充分地被潤濕。在又一些情況下，由于當(dāng)射流沒有撞擊目標(biāo)面積時射流與繞過運動中的汽車的空氣的相互作用，產(chǎn)生射流分布的不均勻。
通過使用空間振蕩、而不是穩(wěn)定地將液體射流發(fā)射成氣態(tài)，近年來已改進(jìn)了這情況。這類型的噴射噴嘴在本文中稱為“射流的(fluidic)”噴嘴。它們提供的改進(jìn)集中于下列實際情況從它們發(fā)射的射流的中心線從一側(cè)振蕩至另一側(cè)，從而與從不振蕩的、穩(wěn)定射流所能濕潤的表面積相比，它們的射流濕潤了大得多的表面積。參見Stouffer的美國專利4,508,267、Stouffer和Heil的美國專利5,971,301、Srinath的美國專利6,186,409和Raghu的美國專利6,253,782。
這些流體的噴嘴在包括汽車的廣泛的清洗應(yīng)用中很成功。這成功是由于從這些噴嘴發(fā)出的射流的性質(zhì)—它們是來回掃描的液體的射流，以及能夠復(fù)蓋汽車玻璃的廣泛面積，實現(xiàn)了均勻的清洗液體分布和要清潔表面的預(yù)潤濕。
并且，能夠?qū)@些流體的噴嘴進(jìn)行設(shè)計，使其產(chǎn)生某些獨特能力。能夠?qū)⑺鼈冊O(shè)計成產(chǎn)生噴滴分布，與傳統(tǒng)噴嘴相比較，該分布具有顯著大尺寸的液體噴滴。倘若這些流體的噴嘴具有改進(jìn)的高速、清洗功能，這些大尺寸噴滴較傳統(tǒng)噴嘴允許目標(biāo)面積更迅速地被潤濕。但是，當(dāng)這些射流較高地瞄準(zhǔn)、以補(bǔ)償在高速時發(fā)生的射流下沉?xí)r，可能造成在側(cè)部的過多噴射。還能夠?qū)⑦@些噴嘴設(shè)計成提供具有特定的、不均勻的小液滴分布(例如射流具有靠近該射流分布的外邊緣的它們小液滴的較大的百分比)的射流。
Hahn的美國專利號6,062,491將兩個流體噴嘴結(jié)合在一單個殼體或頭部內(nèi)，該殼體安裝在要清洗的一汽車表面的前方。這組合產(chǎn)生了兩個單獨操作的、擴(kuò)散的液體射流，它們被報告成能潤濕更廣泛的表面積。在Bauer的美國專利4,185,777，(見圖3中的零件31和40)，F(xiàn)ujikawa的美國專利4,390,128，F(xiàn)izyta的美國專利4,516,288(見

圖1中的零件22)和Haeber的美國專利4,520,961(見圖5)中也可看到為了清洗目的將流體噴嘴組合在一單個殼體內(nèi)。
關(guān)于使用不同射流噴嘴的Hahn發(fā)明的試驗已顯示出若干問題，在Hahn的美國專利號6,062,491中沒有揭示這些問題的解決方案。這些問題包括在射流的小片周圍的液體泄漏問題，這些射流的小片被插入用于安裝單個射流噴嘴的該類型的汽車殼體內(nèi)，該噴嘴用于汽車擋風(fēng)玻璃、頭燈和后擋風(fēng)玻璃的清洗應(yīng)用場合。由于它在流體的噴嘴工業(yè)中是眾所周知的，所以這結(jié)果是不令人驚呀，它在這噴嘴插入件周圍、對于殼體的密封可能是有問題的，尤其是在由于被模制進(jìn)入噴嘴插入件的一第二小片使密封的表面積加大為兩倍而復(fù)合了密封任務(wù)時。因為希望使用在該雙、射流噴嘴結(jié)構(gòu)中的較高的液體壓力，由于在噴嘴表面形成較大的壓力，所以這些小片實際上與它們的殼體分開。
因此，盡管有現(xiàn)有技術(shù)，仍然繼續(xù)需要能夠在較大表面上提供所希望有的液體分布的射流噴嘴。
為了可以較好地理解本發(fā)明的內(nèi)容，以上已經(jīng)相當(dāng)廣泛地總結(jié)了與本發(fā)明有關(guān)的現(xiàn)有技術(shù)。在這方面，有益的是研究本發(fā)明的目的和優(yōu)點。
本發(fā)明的一目的是提供一改進(jìn)的射流噴射裝置，它在單個殼體內(nèi)使用多個噴嘴，以在一更大表面上提供所需的液體分布。
本發(fā)明的另一目的是提供這樣一改進(jìn)的射流噴射裝置，它不使這裝置具有目前與這些裝置相關(guān)聯(lián)的重大的液體泄漏問題。
本發(fā)明的再一目的是提供這樣一改進(jìn)的射流噴射裝置，它易于制造和仍舊處于它的所要求的殼體內(nèi)。
本發(fā)明的又一目的是提供這樣一改進(jìn)的射流噴射裝置，它特別很好地適合于均勻地分布清洗液體，以清洗汽車的擋風(fēng)玻璃、頭燈和后擋風(fēng)玻璃表面。
本發(fā)明的又一目的是提供一改進(jìn)的射流噴射裝置，它將消除來自目前的射流噴嘴的、在高速運行的汽車的車蓋和側(cè)面掃描的射流的問題。
當(dāng)參照所述的總結(jié)、以下的附圖和詳細(xì)說明較好理解本發(fā)明時，本發(fā)明的這些和其它目的和優(yōu)點將變得顯而易見。

發(fā)明內(nèi)容
認(rèn)識到需要研制改進(jìn)的射流噴射裝置，該裝置有在單個殼體中的多個噴嘴，以提供所需的噴射分布，本發(fā)明總地涉及滿足以上所提出的要求和克服與現(xiàn)有技術(shù)裝置和方法相關(guān)聯(lián)的缺點。
按照本發(fā)明，通過一射流插入件能夠滿足上述要求，在一較佳實施例中它包括下列構(gòu)件(1)具有頂、底、前和后外表面的一本體件，(2)分別至少部分地位于該件的頂和底表面內(nèi)的頂和底射流通路，其中這些各通路具有至少一噴嘴、一相互作用腔室以及它的出口端在該件前表面內(nèi)的一出口段，(3)底射流通路具有位于動力噴嘴的上游的、并適合于使它能與供應(yīng)流體至插入件的一流體入口管配合的它的表面積的一部分，以及(4)允許流體從底射流通路流到頂射流通路的內(nèi)通路流動通道，這通道的底端被定位成使它位于入口管與底通路配合位置的下游和底通路的動力噴嘴的上游，同時這通道的頂端位于頂通路的動力噴嘴的上游。
在另一較佳實施例中，本發(fā)明呈一射流裝置的形式。它的構(gòu)件包括(1)上述的射流插入件，(2)具有被構(gòu)造成接納射流插入件的空腔的殼體，同時該空腔具有適合于與插入件的一部分外表面配合的表面，以防止從這些配合表面泄漏流體，殼體還具有允許流體從該管的下端處的入口流動和進(jìn)入該空腔的殼體管，(3)位于殼體管內(nèi)的止回閥以及(4)連接殼體管下端的彎頭。
這樣已相當(dāng)廣泛地總結(jié)了本發(fā)明，以便可以較好地理解以下詳細(xì)說明。當(dāng)然，以下將敘述本發(fā)明的附加特征和這些將形成本發(fā)明的任何權(quán)利要求的主題。
附圖簡述圖1示出本發(fā)明的一較佳實施例。
圖2(a)-(c)示出關(guān)于具有“蘑菇振蕩器”型的兩通路的本發(fā)明的射流插入件的一較佳實施例。
圖3示出用于插入殼體空腔的對齊的一射流插入件。
圖4(a)-(c)示出一射流插入件，它具有位于靠近動力噴嘴的一下游位置的它的內(nèi)通路流動通道，以及它現(xiàn)在在插入件的頂側(cè)具有充分的自由表面積，以便于包含一對齊狹槽和用于與一模制機(jī)的頂桿接觸。
圖5(a)-(b)示出利用具有雙射流通路插入件的本發(fā)明的兩較佳實施例在一汽車擋風(fēng)玻璃上可實現(xiàn)的噴射圖形之一。
圖6示出了本發(fā)明的雙噴射射流噴嘴，它具有頂和底“蘑菇”型通路和施加于各通路的“蓋板”。
圖7示出本發(fā)明的雙噴射射流噴嘴，它具有頂和底、“蘑菇”型通路，該通路具有設(shè)置在該通路的標(biāo)準(zhǔn)出口的下游的“第二相互作用空腔和一島”。
圖8(a)-(b)示出本發(fā)明的雙噴射射流體噴嘴，它具有其中在這些各通路的出口的外邊緣的一部分中切削出一凹槽或通道的頂和底通路。
圖9示出用于一擋風(fēng)玻璃應(yīng)用場合的本發(fā)明的雙噴射射流噴嘴和通過使用在插入件頂部中的“偏航的”射流通路和在插入件的底部的傳統(tǒng)射流通路所實現(xiàn)的噴射圖形。
圖10(a)-(c)示出本發(fā)明的射流插入件的一較佳實施例，它具有在它的上和下射流通路的諸相互作用腔室之間的連接通道。
圖11(a)-(b)示出關(guān)于本發(fā)明的射流插入件的較佳實施例，它具有在它們的上和下射流回路的諸相互作用腔室之間的連接通道。
圖12(a)-(b)示出可應(yīng)用于考慮與本發(fā)明一起使用的類型的止回閥的圖13(a)-(b)示出可應(yīng)用于殼體和彎頭的配合表面的現(xiàn)有技術(shù)，殼體和彎頭結(jié)合形成殼體彎頭結(jié)合件，該結(jié)合件圍繞止回閥，該止回閥位于由這結(jié)合件部分地形成的射流通道內(nèi)。
圖14(a)-(b)示出關(guān)于與本發(fā)明一起使用的止回閥的較佳實施例。
圖15(a)-(b)示出關(guān)于適合于與本發(fā)明一起使用的殼體和彎頭的配合表面的較佳實施例。
具體實施例方式
在詳細(xì)說明本發(fā)明的至少一較佳實施例之前，應(yīng)該理解本發(fā)明不將它的應(yīng)用局限于在以下敘述和附圖中所示出的結(jié)構(gòu)細(xì)節(jié)和組合部分的設(shè)置。本發(fā)明能夠有其它實施例和以不同的方式實施和執(zhí)行。并且，還應(yīng)該理解本文所使用的術(shù)語和專門名詞是用于說明的目的以及不應(yīng)該認(rèn)為是限制性的。
在圖1中示出了本發(fā)明的射流噴嘴的一較佳實施例?？煽闯鏊?a)傳統(tǒng)上用于安裝和對齊用于清洗擋風(fēng)玻璃的射流噴嘴的類型的一汽車殼體10；(b)止回閥12，它包括獨特設(shè)計的活塞12a和彈簧12b，它在止回閥的下游端連接于殼體流動管14的入口，以及在它的上游端連接于彎頭16，該彎頭將流體引入止回閥；以及(c)流體射流插入件18，該插入件被插入在殼體內(nèi)特殊構(gòu)成的一空腔20內(nèi)，以便接納插入件和形成圍繞插入件的流體密封。并且圖1(a)示出殼體的內(nèi)表面的剖視圖，其中活塞的四個柱子的頂部接觸殼體的內(nèi)表面。
圖2(a)-(c)示出了射流插入件的一較佳實施例，它適合于與本發(fā)明一起使用。這插入件18是射流的或振蕩的類型，和包括具有一頂24和一底26外表面的一基本剛性的本體件22。這零件較佳地由當(dāng)受到大致垂直于它的外表面施加的壓力時可稍許變形的塑料模制或制造。分別在頂和底外表面中制造射流通路28、30。這些通路呈從相應(yīng)的頂和底表面凹入的流體通道的形狀和被模制進(jìn)入零件22，從而產(chǎn)生用于流體流過插入件的預(yù)定的流動通道。
有適合于與本發(fā)明的射流插入件一起使用的許多不同的和眾所周知的射流通路的設(shè)計。這些通路的許多通路具有某些共同特征，它包括被構(gòu)造成加速在壓力下流過插入件的液體的運動的至少一動力噴嘴32，液體流過的和其中流體流動現(xiàn)象被啟動、最終導(dǎo)致來自插入件的流動為振蕩性質(zhì)的相互作用腔室34，以及液體從其流出插入件的出口36。圖2的射流通路有某些特獨性它們具有處于動力噴嘴上游的若干過濾柱40。這些柱子的目的是在包含在流過插入件的液體中的較大直徑的屑碎微粒阻塞下游動力噴嘴或通路出口之前過濾這些微粒。
本發(fā)明的插入件還具有內(nèi)通路流動通道42。這通道用于允許來自殼體的供應(yīng)管的流動所供應(yīng)的液體從底射流通路30、在通路的動力噴嘴上游的一位置處流到插入件的頂射流通路28。
在本發(fā)明的一實施例中，這流動通道被對齊，以致它直接位于殼體的供應(yīng)管與插入件的底表面配合的位置處的中心線43之上，以便允許液體流入插入件的底通路。這一通道位置估計可能提供在頂和底射流通路中的驅(qū)動力之間的最小壓力差?？磮D3，它顯示了射流插入件被插入殼體內(nèi)腔。
圖4(a)-(c)示出像圖3中所示的射流插入件的一上方(a)、帶一剖面的(b)和一下方(c)的立體圖，它具有關(guān)于插入件的內(nèi)通路流動路線42的一較佳的、可替換選用的位置。在這實施例中，可見出這流動通道42不與殼體的供應(yīng)管與插入件的底表面配合的位置的中心線對齊。而是，它處于靠近動力噴嘴32的一下游位置。可看出這位置的優(yōu)點是這插入件可易于模制和制造。此外，這位置可以通過放置例如圖4所示的僅在底射流通路中的適當(dāng)分開的柱子的過濾結(jié)構(gòu)過濾通過插入件的流體。
例如，在這射流裝置的制造中，有利的是在流體插入件上有一狹槽或凹槽44，在將它插入它的殼體時該裝置的組裝機(jī)械能夠使用該凹槽，以夾緊和對齊流體插入件18(即提供防止誤差方式以保證射流插入件的正確取向)。并且，在模制這些插入件的過程中，有利的是在插入件的外表面上有某些較大的表面積區(qū)域46，在那里模制設(shè)備的較大的頂桿能與插入件接觸，而不會進(jìn)入共享插入件的外表面的射流通路的道路中。
對于僅在插入件18上的底側(cè)26上含有射流通路的射流插入件，需要對齊的狹槽和頂桿接觸部分是不成問題的，這是由于它們可以位于射流插入件的頂側(cè)上。但是，對于圖2所示的雙通路插入件，由于插入件的頂側(cè)上的射流通路占據(jù)頂側(cè)表面積的相當(dāng)大的部分，所以這是一問題。
圖4示出了對于具有位于靠近動力噴嘴32的一下游位置的它的內(nèi)通路流動通道的插入件18，在插入件的頂側(cè)上現(xiàn)在具有供包括對齊狹槽44和關(guān)于與一模制機(jī)器的頂桿接觸的部位46之用的充分的自由表面積。
已發(fā)現(xiàn)廣泛范圍的射流通路在本發(fā)明中是有用的，用于提供在幾何形狀上不同的表面積上充分均勻的流體分布。例如在一單個射流插入件中能夠使用射流通路的多種組合。
此外，已發(fā)現(xiàn)對于在本文中所揭示的插入件的某些應(yīng)用場合，可以有利的是對于這些插入件具有產(chǎn)生在性質(zhì)上是不振蕩噴射的多個流體流動通路。在專利文獻(xiàn)中發(fā)現(xiàn)有使用在這應(yīng)用情況中的關(guān)于穩(wěn)定狀態(tài)的流動通路的適當(dāng)設(shè)計。這些設(shè)計包括多種穩(wěn)定狀態(tài)射流組合，它們包括所謂“葫蘆型”(見美國專利號5,975,431)，“T噴嘴型”(見美國專利號6,354,515)和多種單噴嘴裝置。類似地，能夠使用這些穩(wěn)定狀態(tài)噴射回路中的一個與本文所揭示的射流通路的一個相組合。
已發(fā)現(xiàn)這些組合供不同的液體流動速率、扇形角度和在不同組合的諸各個射流中的射流對齊之用。例如，圖5(a)和(b)示出了當(dāng)兩個清洗殼體安裝在汽車的車蓋上、這些殼體的每一個都包括射流插入件、該插入件具有埋在它的頂和底表面中的不同的射流通路時，能夠在汽車擋風(fēng)玻璃板實現(xiàn)的噴射分布類型?？煽吹皆诓迦爰?8內(nèi)的上射流通路28發(fā)出較小的水平的扇形角φu射流，同時下射流通路30發(fā)出較大的水平的扇形角φ1射流。
還可以看到這些噴射具有按照位于在殼體的平面內(nèi)的一水平面上方的它們方位可形成的中心線。上噴射中心線形成一垂直噴射角νu，而下噴射中心線形成一垂直噴射角ν1，并且在這兩中心線之間所夾的垂直角為νu-1。除了它們的中心線之外，這些噴射可以用垂直方向擴(kuò)散的數(shù)量為特征，當(dāng)射流從在插入件的前表面上的它的原點進(jìn)一步前進(jìn)時在一射流中能夠看到這垂直方向的擴(kuò)大。我們將這垂直擴(kuò)大定量為射流的“厚度”，用圖5所示的射流的角θ定義它。
因為當(dāng)這些射流從它們各自的射流通路發(fā)出時它們的中心線靠近，所以本發(fā)明的雙射流插入件提供了對于創(chuàng)建有許多工業(yè)應(yīng)用的、新穎的和有效的流體流動現(xiàn)象的未探測過的機(jī)會。例如，對于擋風(fēng)玻璃和頭燈清洗器的應(yīng)用，著手集中研究，以識別將產(chǎn)生改進(jìn)的可工作的和擋風(fēng)玻璃清洗性能的在本發(fā)明的射流插入件中的特定的射流通路。
為了利用本發(fā)明潤濕一普通尺寸的汽車擋風(fēng)玻璃(即1,600毫米寬、1,000毫米高)，可以使用兩個加倍的噴射射流噴嘴，每一個都安裝成離開擋風(fēng)玻璃板的中心線280毫米和在擋風(fēng)玻璃的前方180毫米。每個噴嘴具有一射流插入件，其中頂和底射流通路(它們是“蘑菇”型，見美國專利號6,253,782)的流動路徑相互成角度分開，同時每個射流具有1-2度的厚度?？煽吹竭@些角度在垂直方向產(chǎn)生充分的射流擴(kuò)散，以致適當(dāng)?shù)貪櫇襁@擋風(fēng)玻璃的整個高度。
對于要求較大的射流擴(kuò)散的應(yīng)用場合(例如，噴嘴要安裝成靠近接擋風(fēng)玻璃或擋風(fēng)玻璃較高)，發(fā)現(xiàn)可以將一“顛倒的”錐形體放在這些通路的底面中，以實現(xiàn)包括4-6度的角度的擴(kuò)散或垂直擴(kuò)散。見關(guān)于這“顛倒的”錐形體、射流通路的美國專利號5,749,525。
對于例如頭燈清洗器的應(yīng)用場合，需要大得多的射流分布角(即10-20度)，并且比在諸噴射之間的相互作用區(qū)域中通常所見到的潤濕的通常數(shù)量更好。作為利用本發(fā)明的不同實施例的集中試驗的結(jié)果，發(fā)現(xiàn)了用于滿足這些要求的許多方法。以下敘述和示出了這些較適當(dāng)方法中的某些方法。
圖6示出本發(fā)明的雙噴射射流噴嘴，它具有頂和底“蘑菇”通路和施加于各通路的一獨特類型的“蓋板”。在美國專利號5,845,845中總體揭示了通常稱為“彈回頂(fliptops)”的“蓋板”48的使用。對于本申請，已發(fā)現(xiàn)有利的是對這些蓋板的下游端提供一斜度，以提高從它們發(fā)出的射流的擴(kuò)散。對于在各蓋板中一個9度斜度和靠近它們的出口在射流通路的底面中的一類似9度斜度，已發(fā)現(xiàn)能夠?qū)崿F(xiàn)包括約18度角度的射流。
圖7示出本發(fā)明的另一雙噴射射流噴嘴，它具有頂和底、“蘑菇”型通路，該通路具有設(shè)置在該通路的標(biāo)準(zhǔn)出口的下游的一“第二互相作用腔室和一島”。在美國專利號5,860,603中總體揭示了具有“第二相互作用腔室和一島”50的射流通路的使用。對于本應(yīng)用，已發(fā)現(xiàn)當(dāng)放置在來自一鄰接通路的流動的附近中時，出自這類通路的流動在所產(chǎn)生的諸射流之間、在較大地提高它們的擴(kuò)散速率方面產(chǎn)生顯著的相互作用。采用在本發(fā)明中所使用的這些類型的射流通路，已實現(xiàn)了包括直至50度的角度的射流。
圖8(a)和(b)示出了本發(fā)明的另一雙噴射射流噴嘴，它具有頂和底通路，在這些通路中在各通路的出口的一部分外邊緣中已切削了一凹槽或通道52。已發(fā)現(xiàn)這些凹槽導(dǎo)致流動的相互作用，這相互作用造成射流的擴(kuò)散速率有所提高。用本發(fā)明中的這些射流通路實現(xiàn)了包括10-15度角度的射流。
除了為實現(xiàn)目標(biāo)表面的改進(jìn)的潤濕狀態(tài)而提供較大的、更不同的結(jié)構(gòu)之外，本發(fā)明還提供用于實現(xiàn)用傳統(tǒng)的單噴射噴嘴完全不可能的、噴射圖形的空間分布的結(jié)構(gòu)。例如，用于擋風(fēng)玻璃應(yīng)用場合的圖9示出通過使用帶有在插入件的頂部中的“偏航的”射流通路和在插入件的底部的傳統(tǒng)的射流通路的本發(fā)明所實現(xiàn)的噴射圖形。見關(guān)于一插入件如何實現(xiàn)這“偏航的”射流通路的美國專利號6,240,945。在這應(yīng)用中，看到頂射流具有朝擋風(fēng)玻璃的司機(jī)側(cè)約5-10度偏轉(zhuǎn)的(或“偏航的”)它的中心線。
還發(fā)現(xiàn)通過在上和下射流通路28和30的諸相互作用腔室34之間提供一連接通道54，從而允許在這些腔室內(nèi)的諸流動相互作用，能夠進(jìn)一步擴(kuò)展通過這些射流通路能夠?qū)崿F(xiàn)的噴射圖形類型。見圖10和11。已發(fā)現(xiàn)這相互作用產(chǎn)生來自插入件的頂和底的、能夠同步的振蕩噴射分布，以便產(chǎn)生能夠是完全同相位或完全不同相位的振蕩噴射。例如，圖11(b)示出的射流插入件的試驗顯示它的上和下射流是完全同相位的，而圖11(a)所示的插入件的上和下射流是完全不同相位的。
通過對這些裝置的許多發(fā)明性的改進(jìn)、在本發(fā)明中顯著地降低了在現(xiàn)有技術(shù)射流裝置、尤其是具有帶多射流通路的插入件的那些裝置中的泄漏問題。例如，作為許多試驗的結(jié)果，已發(fā)現(xiàn)在制造射流插入件和殼體中使用聚碳酸酯—PBT，便于制造在射流插入件的外表面和殼體的空腔的接觸或密封表面21之間更精確的配合表面。關(guān)于這塑料的使用，已發(fā)現(xiàn)顯著減少了在零件模制加工中關(guān)于產(chǎn)生不希望有的模制凹坑的傾向，尤其是在殼體空腔的接觸表面中。
此外，已發(fā)現(xiàn)作為重新設(shè)計止回閥和圍繞它的殼體10和彎管16的部分的結(jié)果，能夠顯著地減少在止回閥12周圍和在殼體和彎管的組裝結(jié)合部分中的泄漏。圖12(a)-(b)示出可應(yīng)用于這領(lǐng)域的、關(guān)于一汽車殼體的現(xiàn)有技術(shù)的一樣品，該汽車殼體利用具有僅在它的底表面上的射流通路的射流插入件。在這現(xiàn)有技術(shù)中，看到止回閥由一彈簧、一活塞和一密封件組成。圖13(a)-(b)示出殼體和彎管的接觸或密封或配合表面，殼體和彎管結(jié)合在一起形成圍繞止回閥的殼體一彎管組合件，止回閥位于由這組合件部分地形成的流體通道內(nèi)。
圖14(a)-(b)和圖15(a)-(b)示出在這領(lǐng)域、本發(fā)明的改進(jìn)的一較佳實施例。由于現(xiàn)在彈簧位于空腔12aa內(nèi)，該空腔被構(gòu)造在活塞12b的頂部內(nèi)以接納彈簧12a，所以可以看出本發(fā)明的止回閥12使組裝彈簧—活塞組合件的工作非常簡單。由于該結(jié)構(gòu)和該活塞的有利的長度對直徑的比例，所以在組裝和焊接期間彈簧被保持在它之中而不會歪斜。
通過比較圖13和15，可以看出與現(xiàn)有技術(shù)所示的比較，本發(fā)明的殼壁厚度是較大的和要結(jié)合的表面是較平坦的、便于較好地焊接。此外，與圖12所示的現(xiàn)有技術(shù)彎頭的情況比較，本發(fā)明的頂部是平坦的和有較大的接觸表面。這便于較好地傳送焊接能量和顯著地減小焊接這些零件的困難。在本發(fā)明的零件中能夠得到較高的焊接強(qiáng)度和顯著地下降由于制造疵點而造成的零件必須報廢的百分率。本發(fā)明設(shè)計中的一附加改進(jìn)是活塞周圍的四個流體通道，而不是圖12所示的現(xiàn)有止回閥中的二個，因此閥阻塞的問題較少。
至于本發(fā)明的使用和操作的方式的進(jìn)一步討論，從以上說明應(yīng)該是很明顯的。因此，將不提供關(guān)于使用和操作方式的進(jìn)一步討論。
對于以上說明，會理解到對于本發(fā)明零件的最佳的尺寸關(guān)系，包括在尺寸、材料、形狀、形式、功能和操作方式、組裝和使用方面的變化對于本領(lǐng)域的熟練人員都顯而易見的，關(guān)于附圖中所示的和說明書中所敘述的內(nèi)容的所有等價物都被本發(fā)明所包含。
并認(rèn)為上述敘述僅僅是本發(fā)明原理的說明。并且，由于許多修改和變化對本領(lǐng)域的那些熟練人員是很明顯的，因此并不打算將本發(fā)明局限于以上所示出的和所敘述的具體的結(jié)構(gòu)和工作，全部適當(dāng)?shù)男薷暮偷葍r物都可以被認(rèn)為落在如以下權(quán)利要求書所確定的本發(fā)明的范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一射流插入件(18)，它接收來自一流體入口管(14)的處于壓力之下的流體、和產(chǎn)生流出所述插入件的流體的一特定的空間分布，所述插入件包括具有頂(24)、底(26)、前和后外表面的一零件(22)，至少部分地位于所述頂表面(24)內(nèi)的頂射流通路(28)，至少部分地位于所述底表面內(nèi)的底射流通路(30)，其中，所述各射流通路具有至少一動力噴嘴(32)、在所述噴嘴下游的相互作用腔室(34)、在所述相互作用腔室(34)下游的一出口段(36)，而來自所述出口段的出口位于所述零件的前表面中，所述底通路(30)具有位于所述動力噴嘴上游的、并適合于使它能與流體入口管(14)配合的它的表面積的一部分，流體入口管將流體供應(yīng)至所述插入件(18)，以及允許流體從底射流通路(30)流到頂射流通路(28)的內(nèi)通路流動通道(42)，所述通道(42)的底端被定位成使該底端處于所述入口管(14)與所述底通路(30)配合的所述位置的下游和所述底通路動力噴嘴的上游，所述通道(42)的頂端處于所述頂通路動力噴嘴的上游。
2.如權(quán)利要求1所述的射流插入件(18)，其特征在于，還包括連接所述兩通路的兩相互作用腔室的連接通道(54)。
3.如權(quán)利要求1所述的射流插入件(18)，其特征在于，還包括位于所述插入件的頂表面內(nèi)的對齊結(jié)構(gòu)。
4.如權(quán)利要求3所述的射流插入件(18)，其特征在于，在所述內(nèi)通路通道(54)的底端和所述入口管(14)與所述底通路(30)配合的所述位置之間的距離適合于提供在所述頂表面(24)內(nèi)的所述對齊結(jié)構(gòu)的位置。
5.如權(quán)利要求1所述的射流插入件，其特征在于所述插入件(18)由塑料模制而成；以及在所述內(nèi)通路通道(54)的底端和所述入口管(14)與所述底通路(30)配合的所述位置之間的所述距離適合于提供在模制所述插入件(18)中與所使用的頂桿接觸的點(46)的位置。
6.如權(quán)利要求4所述的射流插入件(18)，其特征在于所述插入件(18)由塑料模制而成，以及在所述內(nèi)通路通道(54)的底端和所述入口管(14)與所述底通路(30)配合的所述位置之間的所述距離還適合于提供在模制所述插入件(18)中與所使用的頂桿接觸的點(46)的位置。
7.如權(quán)利要求1所述的射流插入件(18)，其特征在于所述底射流通路(30)具有定位在所述入口管(14)與所述底通路(30)配合的所述位置和所述底通路動力噴嘴之間的過濾結(jié)構(gòu)。
8.如權(quán)利要求5所述的射流插入件(18)，其特征在于由其模制所述插入件的塑料為聚碳酸酯-PBT。
9.一射流裝置，它接受來自一流體入口管(14)、處于壓力之下的流體和產(chǎn)生從所述裝置流出的流體的特定的空間分布，所述裝置包括射流插入件(18)，具有被構(gòu)造成接收所述射流插入件(18)的一空腔(20)的一殼體(10)，所述空腔具有適合于與所述插入件的外表面的一部分配合的表面，以及防止流體從這配合表面泄漏，所述殼體具有一殼體管(14)，該殼體管允許流體從所述管的下端處的一入口流入所述空腔，其中，所述插入件(18)具有具有頂(24)、底(26)、前和后外表面的一零件，至少部分地位于所述頂表面內(nèi)的頂射流通路(28)，至少部分地位于所述底表面內(nèi)的底射流通路(30)，其中，所述各射流通路具有至少一動力噴嘴(32)、在所述噴嘴下游的相互作用腔室(34)、位于所述相互作用腔室(34)下游的出口段(36)，而所述出口段的出口位于所述零件的前表面內(nèi)，所述底通路(30)具有位于所述動力噴嘴上游的、并適合于使它能與所述殼體管(14)的頂端配合的它的表面積的一部分，所述殼體管將流體供應(yīng)至所述插入件，以及一內(nèi)通路流動通道(42)，它允許流體從底射流通路(30)流到頂射流通路(28)，所述通道(42)的底端被定位成使該底端處于所述殼體管(14)的所述頂端與所述底射流通路(30)配合的所述位置的下游和所述底通路動力噴嘴的上游，所述通道(42)的頂端處于所述頂通路動力噴嘴的上游。
10.如權(quán)利要求9所述的射流裝置，其特征在于，還包括位于所述殼體管(14)內(nèi)的止回閥(12)。
11.如權(quán)利要求10所述的射流裝置，其特征在于，還包括連接至所述殼體管(14)的下端的彎頭(16)。
12.如權(quán)利要求9所述的射流裝置，其特征在于，還包括連接兩所述通路的兩相互作用腔室的連接通道(54)。
13.如權(quán)利要求9所述的射流裝置，其特征在于，還包括位于所述插入件(18)的頂表面(24)內(nèi)的對齊結(jié)構(gòu)。
14.如權(quán)利要求12所述的射流裝置，其特征在于在所述內(nèi)通路通道(54)的底端和所述入口管(14)與所述底通路(30)配合的所述位置之間的距離適合于提供在所述頂表面(24)內(nèi)的所述對齊結(jié)構(gòu)的位置。
15.如權(quán)利要求9所述的射流裝置，其特征在于所述插入件(18)由塑料模制而成，以及在所述內(nèi)通路通道(54)的底端和所述入口管(14)與所述底通路(30)配合的所述位置之間的所述距離適合于提供在模制所述插入件(18)中與所使用的頂桿接觸的點(46)的位置。
16.如權(quán)利要求14所述的射流裝置，其特征在于所述插入件(18)由塑料模制而成，以及在所述內(nèi)通路通道(54)的底端和所述入口管(14)與所述底通路(30)配合的所述位置之間的所述距離還適合于提供在模制所述插入件(18)中與所使用的頂桿接觸的點(46)的位置。
17.如權(quán)利要求9所述的射流裝置，其特征在于所述底射流通路(30)具有定位在所述入口管(14)與所述底通路(30)配合的所述位置和所述底通路動力噴嘴之間的過濾結(jié)構(gòu)。
18.如權(quán)利要求15所述的射流裝置，其特征在于由其模制所述插入件的塑料為聚碳酸酯-PBT塑料。
19.一流動插入件，它接受來自流體入口管的、處于壓力之下的流體、和產(chǎn)生從所述插入件流出的流體的一特定的空間分布，所述插入件包括具有頂、底、前和后外表面的一本體件，位于所述零件內(nèi)的一第一流動通路，位于所述零件內(nèi)的一第二流動通路，其中，所述各流動通路具有一噴嘴和在所述噴嘴下游的出口段，并且所述出口段的出口端位于所述零件的前表面內(nèi)，所述第二通路具有位于所述噴嘴上游的、并適合于使它能與流體入口管配合的入口部分，該入口管將流體供應(yīng)至所述插入件，內(nèi)通路流動通道，它允許流體從第二流動通路流到第一流動通路，所述通道的底端被定位成使該底端處于所述入口管與所述第二通路配合的所述位置的下游和所述第二通路噴嘴的上游，所述通道的頂端處于所述第一通路噴嘴的上游。
20.如權(quán)利要求19所述的流動插入件，其特征在于從包括穩(wěn)定狀態(tài)流動通路和射流通路組成的集合中選擇所述流動通路。
21.如權(quán)利要求19所述的流動插入件，其特征在于所述第一流動通路至少部分地位于所述零件的頂表面內(nèi)，以及所述第二流動通路至少部分地位于所述零件的底表面內(nèi)。
22.如權(quán)利要求19所述的流動插入件，其特征在于，還包括位于所述插入件的頂表面內(nèi)的對齊結(jié)構(gòu)。
23.用于制造流體插入件(18)的一方法，該插入件接受來自流體入口管(14)的、處于壓力之下的流體和產(chǎn)生從所述插入件流出的流體的一個以上的射流，所述方法包括下列步驟模制具有頂、底、前和后外表面的一零件(22)，模制至少部分地位于所述頂表面內(nèi)的頂射流通路(28)，模制至少部分地位于所述底表面內(nèi)的底射流通路(30)，其中，所述各射流通路具有至少一個動力噴嘴(32)、在所述噴嘴下游的相互作用腔室(34)、位于所述相互作用腔室(34)下游的出口段(36)，而所述出口段的出口位于所述零件的前表面內(nèi)，所述底通路(30)具有位于所述動力噴嘴(32)上游的、并適合于使它能與流體入口管(14)配合的它的表面積的一部分，該入口管將流體供應(yīng)至所述插入件，以及模制內(nèi)通路流動通道(42)，該通道允許流體從底射流通路(30)流到頂射流通路(28)，所述通道的底端被定位成使該底端位于所述入口管(14)與所述底通路(30)配合的所述位置的下游和所述底通路動力噴嘴的上游，所述通道(42)的頂端位于所述頂通路動力噴嘴的上游。
24.如權(quán)利要求23所述的用于制造射流插入件的方法，其特征在于，還包括下列步驟模制連接所述兩通路的兩相互作用腔室的連接通道(54)。
全文摘要
接受來自流體入口管(14)的、處于壓力之下的流體、和產(chǎn)生從該插入件流出的流體的特定空間分布的射流插入件(18)包括(1)具有頂、底、前和后外表面的本體件(22)；(2)分別至少部分地位于該零件的頂和底表面內(nèi)的頂和底射流通路(28，30)，其中這些各通路具有至少一動力噴嘴(32)、相互作用腔室(34)和它的出口端位于該零件的前表面內(nèi)的出口段(36)；(3)底射流通路(30)，它具有位于動力噴嘴上游、并適合于使它能與流體入口管(14)配合的它的表面的一部分；以及(4)內(nèi)通路流動通道(24)，它允許流體從底射流通路流到頂射流通路，這通道(42)的底端被定位成使它位于入口管(14)與底通路(30)配合的位置的下游和底通路的動力噴嘴的上游，并且這通道(42)的頂端位于頂通路動力噴嘴的上游。
文檔編號B60S1/52GK1662406SQ03814452
公開日2005年8月31日 申請日期2003年4月10日 優(yōu)先權(quán)日2002年6月20日
發(fā)明者K·伯尼恩, D·E·斯笛爾曼, S·斯里答拉, G·魯塞爾 申請人:鮑爾斯應(yīng)用流體力學(xué)公司