用于壓力清洗機(jī)和泵的噴射器的制造方法
【專利說明】用于壓力清洗機(jī)和泵的噴射器
[0001]相關(guān)專利申請(qǐng)的交叉引用
[0002]本申請(qǐng)要求下列申請(qǐng)的權(quán)益:于2012年8月2日提交的申請(qǐng)?zhí)枮?1/679，030的美國臨時(shí)申請(qǐng)；于2012年12月21日提交的申請(qǐng)?zhí)枮?1/745，461的美國臨時(shí)申請(qǐng)；于2013年3月13日提交的申請(qǐng)?zhí)枮?1/780，584的美國臨時(shí)申請(qǐng)；以及于2013年7月9日提交的申請(qǐng)?zhí)枮?3/938，180的美國申請(qǐng)，所有上述申請(qǐng)以其全文通過引用并入本文。
技術(shù)領(lǐng)域
[0003]本發(fā)明總地涉及諸如用于戶外清潔應(yīng)用的加壓和噴水的裝置。更具體地，本發(fā)明涉及一種裝置，其構(gòu)造成例如通過改變流率、水壓、離開裝置的流的形狀、或流的其它特性來調(diào)節(jié)水的流動(dòng)，以便針對(duì)各種戶外清潔任務(wù)之一定制裝置的性能。
【背景技術(shù)】
[0004]不同的噴水裝置用于不同的應(yīng)用。花園軟管噴霧器可附接到花園軟管并且典型地包括噴嘴，噴嘴限制水的流動(dòng)路徑以便針對(duì)各種應(yīng)用，諸如清潔窗戶、洗車、澆灌植物等來調(diào)節(jié)流量流率及水壓受到將水供應(yīng)到花園軟管噴霧器的水源的限制，這可能對(duì)于一些應(yīng)用而目是不夠的。
[0005]壓力清洗機(jī)通常包括泵，以增加水壓來用于重垢清洗和重修表面的應(yīng)用。水壓相對(duì)于典型的花園軟管噴霧器顯著增加，但流率可能會(huì)降低以及噴霧的強(qiáng)度對(duì)于一些應(yīng)用，諸如清潔窗戶和澆灌植物而言可能太大。
[0006]花園軟管增壓系統(tǒng)相對(duì)于家庭供水增大水壓，諸如用于清潔和其它傳統(tǒng)的戶外任務(wù)。然而，通過花園軟管增壓的水壓增大通常小于壓力清洗機(jī)的水壓增大。對(duì)于構(gòu)造成用于各種戶外清潔應(yīng)用的噴水裝置存在需求。對(duì)于改進(jìn)壓力清洗機(jī)、尤其是電動(dòng)壓力清洗機(jī)的“沖洗”或“漂洗”能力(例如，用于洗掉雜物或漂洗被清潔的對(duì)象)也存在需求。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例涉及一種壓力清洗機(jī)，其包括原動(dòng)機(jī)；聯(lián)接到原動(dòng)機(jī)的水泵，水泵包括用于從流體源接收流體的泵入口，以及用于供應(yīng)加壓的初級(jí)流體的泵出口 ；噴射泵，其包括流體聯(lián)接到泵出口的初級(jí)流體入口，構(gòu)造成聯(lián)接到流體源的次級(jí)流體入口，以及流體出口；以及噴槍，其構(gòu)造成流體聯(lián)接到噴射泵的流體出口，噴槍包括具有可變有效流通面積的噴槍出口。其中，在操作過程中，噴槍出口的第一有效流通面積在噴射泵處產(chǎn)生第一背壓，從而實(shí)現(xiàn)高壓操作模式，在該高壓操作模式下加壓的初級(jí)流體流動(dòng)通過噴射泵并通過噴射泵的流體出口流出。其中，在操作過程中，噴槍出口的大于第一有效流通面積的第二有效流通面積在噴射泵處產(chǎn)生小于第一背壓的第二背壓，由此實(shí)現(xiàn)高流量操作模式，在該高流量操作模式下加壓的初級(jí)流體流動(dòng)通過噴射泵并夾帶從流體源通過次級(jí)流體入口供應(yīng)的次級(jí)流體，使得次級(jí)流體也流動(dòng)通過噴射泵，導(dǎo)致通過噴射泵流體出口流出的初級(jí)流體和次級(jí)流體的合并的流體流。
[0008]本發(fā)明的另一實(shí)施例涉及一種電動(dòng)壓力清洗機(jī)，其包括電動(dòng)馬達(dá)；用于將電力供應(yīng)到電動(dòng)馬達(dá)的電源線；聯(lián)接到電動(dòng)馬達(dá)的水泵，水泵包括用于從流體源接收流體的泵入口，以及用于供應(yīng)加壓的初級(jí)流體的泵出口 ；噴射泵，其包括流體聯(lián)接到泵出口的初級(jí)流體入口，構(gòu)造成聯(lián)接到流體源的次級(jí)流體入口，以及流體出口 ；以及噴槍，其構(gòu)造成流體聯(lián)接到噴射泵的流體出口，噴槍包括具有可變有效流通面積的噴槍出口。其中，在操作過程中，噴槍出口的第一有效流通面積在噴射泵處產(chǎn)生第一背壓，從而實(shí)現(xiàn)高壓操作模式，在該高壓操作模式下加壓的初級(jí)流體流動(dòng)通過噴射泵并通過噴射泵的流體出口流出。其中，在操作過程中，噴槍出口的大于第一有效流通面積的第二有效流通面積在噴射泵處產(chǎn)生小于第一背壓的第二背壓，由此實(shí)現(xiàn)高流量操作模式，在該高流量操作模式下加壓的初級(jí)流體流動(dòng)通過噴射泵并夾帶從流體源通過次級(jí)流體入口供應(yīng)的次級(jí)流體，使得次級(jí)流體也流動(dòng)通過噴射泵，導(dǎo)致通過噴射泵流體出口流出的初級(jí)流體和次級(jí)流體的合并的流體流。
[0009]本發(fā)明的另一實(shí)施例涉及一種壓力清洗機(jī)，其包括原動(dòng)機(jī)；聯(lián)接到原動(dòng)機(jī)的水泵，水泵包括用于從流體源接收流體的泵入口，以及用于供應(yīng)加壓的初級(jí)流體的泵出口 ；噴射泵；以及噴槍，其構(gòu)造成流體聯(lián)接到噴射泵的流體出口，噴槍包括具有可變有效流通面積的噴槍出口。噴射泵包括流體聯(lián)接到泵出口的初級(jí)流體入口，構(gòu)造成聯(lián)接到流體源的次級(jí)流體入口，以及流體出口 ；在流體出口的流體上游并且流體聯(lián)接到次級(jí)流體入口的混合腔室；具有限流器的噴嘴，其中所述噴嘴在初級(jí)流體入口和流體出口之間流體聯(lián)接，以便使得加壓的初級(jí)流體在進(jìn)入混合腔室之前流動(dòng)通過限流器；旁通管道，其流體聯(lián)接到泵出口和混合腔室以提供繞過所述噴嘴的旁通流動(dòng)路徑；以及旁通閥，其設(shè)置于旁通管道內(nèi)并且構(gòu)造成在打開位置和關(guān)閉位置之間移動(dòng)以便選擇性地打開和關(guān)閉旁通管道。其中，在操作過程中，噴槍出口的第一有效流通面積在噴射泵處產(chǎn)生第一背壓，從而實(shí)現(xiàn)高壓操作模式，在該高壓操作模式下加壓的初級(jí)流體流動(dòng)通過噴射泵并通過噴射泵的流體出口流出。其中，在操作過程中，噴槍出口的大于第一有效流通面積的第二有效流通面積在噴射泵處產(chǎn)生小于第一背壓的第二背壓，由此實(shí)現(xiàn)高流量操作模式，在該高流量操作模式下加壓的初級(jí)流體流動(dòng)通過噴射泵并夾帶從流體源通過次級(jí)流體入口供應(yīng)的次級(jí)流體，使得次級(jí)流體也流動(dòng)通過噴射泵，導(dǎo)致通過噴射泵流體出口流出的初級(jí)流體和次級(jí)流體的合并的流體流。其中，在高壓操作模式下，所述旁通閥處于打開位置中以及加壓的初級(jí)流體流動(dòng)通過噴嘴及旁通流動(dòng)路徑到達(dá)噴射泵的流體出口，并且其中，在高流量的操作模式下，旁通閥處于關(guān)閉位置中。
[0010]本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例涉及一種水泵，水泵包括用于加壓初級(jí)流體流的泵送機(jī)構(gòu)，泵送機(jī)構(gòu)包括:用于從流體源接收流體的泵入口，以及用于供應(yīng)加壓的初級(jí)流體的泵出口 ；以及噴射泵，其包括流體聯(lián)接到泵出口的初級(jí)流體入口，構(gòu)造成聯(lián)接到流體源的次級(jí)流體入口，以及流體出口。其中，在操作過程中，在噴射泵處的第一背壓下實(shí)現(xiàn)高壓操作模式，在該高壓操作模式下加壓的初級(jí)流體流動(dòng)通過噴射泵并通過噴射泵的流體出口流出。其中，在操作過程中，在噴射泵處小于第一背壓的第二背壓下實(shí)現(xiàn)高流量操作模式，在該高流量操作模式下加壓的初級(jí)流體流動(dòng)通過噴射泵并夾帶從流體源通過次級(jí)流體入口供應(yīng)的次級(jí)流體，使得次級(jí)流體也流動(dòng)通過噴射泵，導(dǎo)致通過噴射泵流體出口流出的初級(jí)流體和次級(jí)流體的合并的流體流。
[0011]本發(fā)明的另一實(shí)施例涉及一種噴射泵，其包括構(gòu)造成流體聯(lián)接到加壓的初級(jí)流體源的初級(jí)流體入口，構(gòu)造成流體地聯(lián)接到次級(jí)流體源的次級(jí)流體入口，流體出口，在流體出口的流體上游并且流體聯(lián)接到次級(jí)流體入口的混合腔室；具有限流器的噴嘴，其中所述噴嘴在初級(jí)流體入口和流體出口之間流體聯(lián)接，以便使得加壓的初級(jí)流體在進(jìn)入混合腔室之前流動(dòng)通過限流器；旁通管道，其流體聯(lián)接到混合腔室以提供繞過所述噴嘴的旁通流動(dòng)路徑；以及旁通閥，其設(shè)置于旁通管道內(nèi)并且構(gòu)造成在打開位置和關(guān)閉位置之間移動(dòng)，以便選擇性地打開和關(guān)閉旁通管道。其中所述旁通閥構(gòu)造成響應(yīng)于在噴射泵處的背壓、在所述打開位置和所述關(guān)閉位置之間移動(dòng)。其中，在噴射泵處的第一背壓下，旁通閥處于打開位置中，以及在噴射泵處小于所述第一背壓的第二背壓下，旁通閥處于關(guān)閉位置中。
[0012]本發(fā)明的另一實(shí)施例涉及一種適于與水泵一起使用的噴射泵成套用具，其包括噴射泵，所述噴射泵包括構(gòu)造成流體聯(lián)接到水泵的泵出口以便接收加壓的初級(jí)流體的初級(jí)流體入口，構(gòu)造成流體聯(lián)接到次級(jí)流體源以便接收次級(jí)流體的次級(jí)流體入口，以及流體出口，以及噴槍，所述噴槍包括具有可變有效流通面積的噴槍出口。
[0013]本發(fā)明的另一實(shí)施例涉及一種適于與水泵一起使用的噴射泵成套用具，其包括噴射泵，所述噴射泵包括構(gòu)造成流體聯(lián)接到水泵的泵出口以便接收加壓的初級(jí)流體的初級(jí)流體入口，構(gòu)造成流體聯(lián)接到次級(jí)流體源以便接收次級(jí)流體的次級(jí)流體入口，以及流體出口，以及第一噴槍，所述第一噴槍包括具有第一有效流通面積的噴槍出口，以及第二噴槍，所述第二噴槍包括具有大于第一有效流通面積的第二有效流通面積的噴槍出口。
[0014]本發(fā)明的另一實(shí)施例涉及一種壓力清洗機(jī)，其包括原動(dòng)機(jī)；聯(lián)接到原動(dòng)機(jī)的水泵，水泵包括用于從流體源接收流體的泵入口，以及用于供應(yīng)加壓的初級(jí)流體的泵出口 ；噴射泵，其包括流體聯(lián)接到泵出口的初級(jí)流體入口，構(gòu)造成聯(lián)接到流體源的次級(jí)流體入口，以及流體出口 ；第一噴槍，其構(gòu)造成流體聯(lián)接到噴射泵的流體出口，第一噴槍具有第一有效流通面積；以及第二噴槍，其構(gòu)造成流體聯(lián)接到噴射泵的流體出口，第二噴槍具有大于第一有效流通面積的第二有效流通面積。其中，在操作過程中，在第一噴槍流體聯(lián)接到流體出口的情況下，第一有效流通面積在噴射泵處產(chǎn)生第一背壓，從而實(shí)現(xiàn)高壓操作模式，在該高壓操作模式下加壓的初級(jí)流體流動(dòng)通過噴射泵并通過噴射泵的流體出口流出。其中，在操作過程中，在第二噴槍流體聯(lián)接到流體出口的情況下，噴槍出口的更大的第二有效流通面積在噴射泵處產(chǎn)生小于第一背壓的第二背壓，由此實(shí)現(xiàn)高流量操作模式，在該高流量操作模式下加壓的初級(jí)流體流動(dòng)通過噴射泵并夾帶從流體源通過次級(jí)流體入口供應(yīng)的次級(jí)流體，使得次級(jí)流體也流動(dòng)通過噴射泵，導(dǎo)致通過噴射泵流體出口流出的初級(jí)流體和次級(jí)流體的合并的流體流。
[0015]本發(fā)明的另一實(shí)施例涉及響應(yīng)于背壓改變流動(dòng)的方法，所述方法包括將加壓流體提供給噴射泵，在噴射泵處形成第一背壓，響應(yīng)于第一背壓實(shí)現(xiàn)高壓操作模式，在該高壓操作模式下加壓的流體流動(dòng)通過噴射泵，在噴射泵處形成第二背壓，其中所述第二背壓小于第一背壓，并且響應(yīng)于所述第二背壓實(shí)現(xiàn)高流量操作模式，在該高流量操作模式下加壓的流體流動(dòng)通過噴射泵并夾帶次級(jí)流體，以便導(dǎo)致流出噴射泵的合并的流體流。
[0016]替代性的示例性實(shí)施例涉及如通?？稍跈?quán)利要求中記載的其它特征和特征的組入口 ο
【附圖說明】
[0017]從結(jié)合附圖的下面詳細(xì)描述將更充分地理解本發(fā)明，其中，相同的附圖標(biāo)記指代相同的元件，其中:
[0018]圖1是壓力清洗機(jī)的透視圖；
[0019]圖2是流量倍增器的示意圖；
[0020]圖3A是壓力清洗機(jī)一部分的示意圖，其包括圖2所示的流量倍增器并根據(jù)第一操作模式進(jìn)行操作；
[0021]圖3B是壓力清洗機(jī)一部分的示意圖，其包括圖2所示的流量倍增器并根據(jù)第二操作模式進(jìn)行操作；
[0022]圖4是適于與圖3所示的壓力清洗機(jī)一起使用的噴嘴的正視圖；
[0023]圖5是適于與圖3所示的壓力清洗機(jī)一起使用的第二噴嘴的正視圖；
[0024]圖6是從與包括流量倍增器的壓力清洗機(jī)一起使用的各種噴嘴所導(dǎo)致的流量和壓力相比較的曲線圖；
[0025]圖7是替代性的流量倍增器的示意圖；
[0026]圖8是壓力清洗機(jī)一部分的示意圖，其包括流量倍增器和任選的化學(xué)品注入系統(tǒng)；
[0027]圖9是根據(jù)示例性實(shí)施例在高壓操作模式下的沿著圖19的線9-9所取的流量倍增器的橫截面視圖；
[0028]圖10是圖9所示流量倍增器一部分的詳細(xì)視圖；
[0029]圖11是圖9所示流量倍增器另一部分的詳細(xì)視圖；
[0030]圖12是在高流量操作模式下的圖9所示流量倍增器的橫截面視圖；
[0031]圖13是圖12所示流量倍增器一部分的詳細(xì)視圖；
[0032]圖14是根據(jù)示例性實(shí)施例的噴槍的示意圖；
[0033]圖15是根據(jù)示例性實(shí)施例的噴槍的示意圖；
[0034]圖16是根據(jù)示例性實(shí)施例的噴槍的示意圖；
[0035]圖17是根據(jù)示例性實(shí)施例在第一配置下的噴槍的示意圖；
[0036]圖18是圖17所示的在第二配置下的噴槍的示意圖；
[0037]圖19是根據(jù)示例性實(shí)施例的集成的流量倍增器和水泵組件的透視圖；
[0038]圖20是根據(jù)示例性實(shí)施例的電動(dòng)壓力清洗機(jī)的透視圖；以及
[0039]圖21是根據(jù)示例性實(shí)施例的壓力清洗機(jī)一部分的透視圖。
【具體實(shí)施方式】
[0040]在閱讀詳細(xì)示出示例性實(shí)施例的附圖之前，應(yīng)當(dāng)理解的是，本申請(qǐng)并不限于在說明書中所提到的或在附圖中所示出的細(xì)節(jié)或方法。還應(yīng)當(dāng)理解的是，術(shù)語僅僅是為了描述的目的而不應(yīng)被視為是限制性的。
[0041]參照?qǐng)D1，壓力清洗機(jī)110包括支撐原動(dòng)機(jī)114(諸如內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī))的框架112，以及構(gòu)造成連接到具有輸送管道120 (例如，高壓軟管)的噴槍118的水泵116 (例如，正排量泵，活塞式水泵，軸向凸輪泵)。在其它實(shí)施例中，電動(dòng)馬達(dá)用作原動(dòng)機(jī)114。在一些實(shí)施例中，原動(dòng)機(jī)114緊固到框架112底板122的頂部，以及水泵116安裝到底板122的下方并經(jīng)由穿過底板122的孔連接到原動(dòng)機(jī)114的動(dòng)力輸出。在其它實(shí)施例中，水泵直接聯(lián)接到發(fā)動(dòng)機(jī)或原動(dòng)機(jī)并由發(fā)動(dòng)機(jī)或原動(dòng)機(jī)支撐。水泵116聯(lián)接(例如，直接聯(lián)接，通過傳動(dòng)系統(tǒng)、皮帶、齒輪或其它驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)間接聯(lián)接)到原動(dòng)機(jī)114以便由原動(dòng)機(jī)114驅(qū)動(dòng)。在一些實(shí)施例中，壓力清洗機(jī)110是便攜式的并包括輪子124和把手126。在其它實(shí)施例中，壓力清洗機(jī)110可以是固定的。在其它實(shí)施例中，壓力清洗機(jī)110安裝到拖車或其它車輛。水泵116包括泵入口 128和泵出口 130。泵入口 128構(gòu)造成聯(lián)接到供應(yīng)管道或軟管，供應(yīng)管道或軟管又連接到流體供應(yīng)部(例如，連接到市政供水系統(tǒng)或井的套管)。在一些實(shí)施例中，泵入口128包括用于將花園軟管聯(lián)接到泵入口 128的低壓花園軟管式接頭。泵出口 130包括用于將泵出口 130聯(lián)接到輸送管道120或包括合適高壓接頭的其它裝置的高壓接頭(例如，M22接頭)。如圖1中所示，壓力清洗機(jī)110使用垂直軸發(fā)動(dòng)機(jī)。根據(jù)一個(gè)替代性的實(shí)施例，原動(dòng)機(jī)可以是水平軸發(fā)動(dòng)機(jī)。
[0042]參照?qǐng)D2，示出流量倍增器，流動(dòng)誘導(dǎo)器，夾帶裝置，噴射器，噴出器，或噴射泵200?流量倍增器200的功能是給壓力清洗機(jī)110提供至少兩種操作模式:高壓模式和高流量模式?！傲髁俊笔侵阁w積流率，并通常以每分鐘加侖(“gpm”)來測(cè)量。流量倍增器200包括流體連接到泵出口 130的初級(jí)流體入口 205，在初級(jí)流體入口 205下游的限制或縮窄段210，在縮窄段210下游的初級(jí)流體噴嘴215，具有流體出口 225的混合腔室220，以及與混合腔室220流體連通的次級(jí)流體入口 230。初級(jí)流體入口 205可直接聯(lián)接到泵出口 130或遠(yuǎn)程聯(lián)接到泵出口 130 (例如，通過高壓管道或軟管)。
[0043]參照?qǐng)D3A-圖3B，初級(jí)流體入口 205構(gòu)造成聯(lián)接到泵出口 130(例如，通過高壓接頭)，并允許初級(jí)流體進(jìn)入流量倍增器200。可選地，初級(jí)流體入口 205可聯(lián)接到水泵116的高壓側(cè)，但仍處于水泵116的殼體內(nèi)。例如，流體入口 205可與泵送機(jī)構(gòu)(例如，一個(gè)或更多個(gè)泵活塞)、流體從泵送機(jī)構(gòu)流出到達(dá)泵送機(jī)構(gòu)的泵出口 130、或泵歧管內(nèi)置(inline)設(shè)置并處于泵送機(jī)構(gòu)、泵出口 130、或泵歧管的下游。流量倍增器200可設(shè)置于卸載閥的上游或下游，卸載閥設(shè)置于水泵116內(nèi)。當(dāng)從泵出口 130流動(dòng)的流體停止時(shí)(例如，當(dāng)從噴槍118的流動(dòng)停止時(shí))，卸載閥允許流體從泵116的高壓側(cè)再循環(huán)至低壓側(cè)。縮窄段210連接初級(jí)流體入口 205和噴嘴215?？s窄段210的直徑在從初級(jí)流體入口 205到噴嘴215的流體流動(dòng)方向上減小。噴嘴215延伸進(jìn)入混合腔室220內(nèi)，并且包括位于混合腔室220內(nèi)的噴嘴出口 235。
[0044]次級(jí)流體入口 230允許次級(jí)流體進(jìn)入混合腔室220內(nèi)。次級(jí)流體入口 230流體聯(lián)接到流體供應(yīng)部。在一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施例中，次級(jí)流體入口 230和泵入口 128共享共同的流體供應(yīng)部(例如，花園軟管套管或入口軟管)。在一些實(shí)施例中，次級(jí)流體入口 230包括低壓的花園軟管式接頭。在其它實(shí)施例中，入口 230源自設(shè)置于泵上游的三通接頭255，其將來自水源(例如，連接到市政供水系統(tǒng)或井的套管)的流動(dòng)分流或分成兩個(gè)支流。第一支流提供給泵入口 128，第二支流提供給次級(jí)流體入口 230。在某些操作模式下，次級(jí)流體流動(dòng)通過次級(jí)入口 230進(jìn)入混合腔室220內(nèi)，在混合腔室220內(nèi)，次級(jí)流體夾帶有在出口 235流出噴嘴215的初級(jí)流體，從而導(dǎo)致通過流體出口 225流出流量倍增器200的合并的流體流。在一些實(shí)施例中，流體出口 225包括高壓接頭。
[0045]參照?qǐng)D3A和圖3B，