包括柔性孔部的噴嘴的製作方法
2023-05-02 19:14:21
專利名稱：包括柔性孔部的噴嘴的製作方法
技術領域：
本發明主要涉及利用液滴流進行清潔/清洗的口腔護理器具及其他器具或者裝置，更特別地涉及用於這種液滴系統的噴嘴布置。
背景技術：
所有用於清潔或清洗的液滴系統都使用能使得液滴高速通過併到達目標物的噴嘴。具有一個或多個噴嘴的液滴系統被應用於不同的器具或者裝置，特別地包括口腔護理裝置，以及淋浴噴頭、洗碗機和其他用於清潔的噴射裝置。噴嘴的液體開口應當足夠小，從而使得在使用液壓和/或氣壓來對液體進行加速時能產生細小而快速運動的液滴。由於不可避免的機器公差，與這種裝置的正常製造相比，製造具有適當小尺寸開口的噴嘴常常比較困難。此外，噴嘴中的小尺寸開口可能很容易發生阻塞並且通常不能容易地恢復正常。液體在正常(非清潔室)環境下的使用典型地會導致微粒(例如灰塵)存在於泵壓系統中，從而造成噴嘴的阻塞。在某些應用中，使用者將沒有設備或者能力來實現對噴嘴阻塞的清除。雖然位於噴嘴上遊的過濾器的使用能減少阻塞，但是這些過濾器常常也會被阻塞，從而使問題更加棘手。除了在實際液體流動中液體裡的微粒在噴嘴中被截留之外，當使液體在孔中變幹時可能留下微粒，從而同樣導致阻塞。阻塞可以十分徹底，從而使得噴嘴完全失效，但也可能是部分阻塞，能導致不均勻的噴射或者噴射熱點，從而可能對目標區域造成破壞，該區域在口腔護理應用中尤其是牙齒和牙齦。因此，理想的是噴嘴設計為能進行自恢復，也就是，噴嘴可以在正常操作中保持自身清潔並且免於阻塞。
發明內容
本發明提供一種用於液滴產生系統的噴嘴結構，包括:在其前端具有經過此的孔的噴嘴元件，以允許液滴從該孔向外流出從而到達目標物，其中所述孔形成於柔性的彈性部中，其中在沒有液體流和沒有液體壓力的條件下所述孔是打開的，其中所述孔的配置使得所述柔性部以所述孔在正常液體流的期間相對於沒有液體壓力且沒有液體流期間所述孔的直徑而變得直徑更小但仍然打開的方式變形，其中如果在正常液體流期間阻塞物阻塞了孔的一部分或者大部分，則來自所述柔性部的後部的液體壓力增加，使得所述柔性部向外擴展並且從在正常液體流期間所述孔的直徑進一步變形，所述孔的尺寸增加，從而允許阻塞物通過所述開口，因此所述噴嘴在操作中是自我清潔的次外，本發明提供一種用於液滴產生系統的噴嘴結構，包括:在其前端具有孔的噴嘴元件，以允許液滴從該孔流出從而到達目標物，其中，該孔限定於柔性的彈性部中，使得如果阻塞物阻塞了孔的一部分或者大部分，則來自柔性部的後部的液體壓力增加，使得柔性部向外擴展，孔的尺寸增大，從而使得阻塞物通過所述開口，由此該噴嘴在操作中實現了自我清潔。
圖1、圖2和圖3為自我清潔噴嘴結構的橫斷面圖，圖1為無液體壓力情況，圖2為具有適當壓力的情況，圖3為壓力增大從而使得阻塞物通過孔的情況。圖4和圖5為圖3所示實施例的變型的橫斷面圖。圖6為可選實施例的橫斷面圖。
具體實施例方式圖1、圖2和圖3示出了液滴噴嘴10。噴嘴10能夠用於口腔護理器具中，或者其可以成為其他液滴清潔應用的一部分，這些液體清潔應用可以為例如淋浴噴頭或者其他利用液滴噴射進行清潔或者清洗的產品/器具，包括，例如，洗碗機或者其他相似的器具/系統。無論如何，為了便於在此進行描述，噴嘴10被描述為在口腔護理器具應用中。在這種口腔護理器具的使用中，噴嘴10典型的被置於口中。可以為水或者各種潔牙劑或者其他相似的液體的液滴被加速通過噴嘴10，進而根據需要被噴射到牙齒或者使用者口腔的其他部位上。液滴的加速可以通過不同方式實現，包括壓縮空氣以及通過本領域其他已知的方式。在所示實施例中，噴嘴10包括外部剛性殼部12以及內部柔性的彈性孔部14。夕卜部12由剛性材料製成，例如金屬，如不鏽鋼，並且能具有不同的構造。在其中一種構造中，殼部12將是圓筒形的，其從後端17至位於前端的出口部18具有接近0.1mm或者小於0.1mm的壁厚度，該前端包括開口 20。開口 20的尺寸當然能根據應用而發生改變。出口部(從後至前)的長度能為例如大約與外部的圓筒壁的厚度相同，如圖1所示。安裝在外部12內的為孔部14，其緊靠殼部12的出口部18的後表面。在所示實施例中，孔部14同樣大致為圓筒狀，長約6_，該數值可以改變，以及，其從後端21至前部30的壁厚與外部12相近，在所示實施例中，該前部具有(直徑)約150微米並且從後至前長度為大約0.1mm的中心開口 32。這些尺寸同樣可以改變，其取決於特定的應用。孔部14由柔性的彈性材料製成，例如，可以是橡膠或者可注塑的熱塑材料的彈性體材料，具有選擇用於提供操作優點的材料硬度。由於孔部的柔性，噴嘴10為自潔式的。為達到自潔的最佳效果，當不存在液壓時，在前部30的前表面31處中心開口 32的直徑等於(圖1)或者小於(圖5)在前部30的後表面35處開口 32的直徑。圖1、圖2和圖3示出了具有上述構造的噴嘴的自我清潔操作。圖1示出了噴嘴10，此時沒有液壓存在並因此沒有液體經過位於孔部14的前部30中的開口 32流出。在這種條件下，前部30沒有發生變形；開口直徑為大約200微米。在圖2中，液體在適度(正常操作)液壓下通過前部30。在正常壓力下，前部30沿著液體流動方向向前發生變形，從而導致開口 32的直徑減小(至約150微米)。這是噴嘴在正常操作構造。當開口變得被阻塞物阻塞時，施加於前部30後部的壓力將顯著增加。這個壓力使得前端部30進一步的向前移動/變形，導致開口 32的直徑增大，如圖3所示。開口現在已經大得足以允許阻塞物通過。
隨著阻塞物的排出，壓力降回至正常壓力值並且前部30回復到如圖2所示的形狀。如果，另一方面，位於後表面35處的開口 32的直徑小於其位於前表面31處的直徑(當不存在壓力時)，如圖4所示，則在選定範圍的壓力下，通過噴嘴的液體流將相同。在這種設計中，選定範圍內的變化的壓力將導致前部30的相同變形，並且開口 32的直徑不會發生改變，從而在一定壓力範圍內保持恆定液體流。因此，位於柔性的彈性孔部中的開口 32的形狀能用以產生自潔效果，也就是，清除阻塞(圖1、圖5)，或者，能用以在選定範圍的壓力下保持期望的流速(圖4)。儘管圖1至圖3所示實施例包括剛性殼和內嵌的柔性孔部，但所述噴嘴能完全由柔性材料製成，例如熱塑材料或者橡膠，如圖6所示。該噴嘴通常示出為40，在噴嘴前端部44中具有開口 42。這種設計通常將提供理想的結果，儘管圖1至圖3所示實施例典型地在長期操作中將更為穩定。因此，已經描述了一種用於液滴系統中的噴嘴裝置，其在操作過程中能產生預期的自潔效果，其中當發生阻塞時，噴嘴的後部建立壓力，產生彈性內嵌部件的足夠變形從而使得阻塞物通過該噴嘴。儘管出於說明目的在此處描述了本發明最佳實施例，但是應當理解，在不違背由所附權利要求書所限定的本發明的精神的條件下，各種改變、修改或者替代可以被包含在實施例中。
權利要求
1.一種用於液滴產生系統的噴嘴結構，包括:在其前端具有經過此的孔(32)的噴嘴元件(10)，以允許液滴從該孔向外流出從而到達目標物，其中所述孔形成於柔性的彈性部(14)中，其中在沒有液體流和沒有液體壓力的條件下所述孔是打開的，其中所述孔的配置使得所述柔性部以所述孔在正常液體流的期間相對於沒有液體壓力且沒有液體流期間所述孔的直徑而變得直徑更小但仍然打開的方式變形，其中如果在正常液體流期間阻塞物阻塞了孔的一部分或者大部分，則來自所述柔性部的後部的液體壓力增加，使得所述柔性部向外擴展並且從在正常液體流期間所述孔的直徑進一步變形，所述孔的尺寸增加，從而允許阻塞物通過所述開口，因此所述噴嘴在操作中是自我清潔的。
2.如權利要求1所述的噴嘴結構，其中所述柔性部由熱塑材料製成。
3.如權利要求1所述的噴嘴結構，包括在其中置有所述柔性部的外部剛性部(12)，其中所述柔性部包括具有貫通其中的中心孔開口(32)的前部(30)，所述前部被構造和布置為在來自後部的液體壓力的作用下會向前變形，其中當阻塞物阻塞開口的一部分或全部時壓力增加至大於正常操作壓力，在這種情況下，增加的壓力產生所述前部的額外的變形，足以增大所述開口的尺寸以允許阻塞物通過。
4.如權利要求1所述的噴嘴結構，其中在不存在壓力的條件下，該孔在前部的前表面(31)處的直徑等於或者小於該孔在後表面(35)處的直徑。
5.如權利要求1所述的噴嘴結構，其中在不存在壓力的條件下，該孔在前部的前表面處的直徑大於該開口在前部的後端處的直徑。
6.如權利要求1所述的噴嘴結構，其中整個噴嘴元件(40)由柔性的彈性材料製成。
全文摘要
一種用於液滴產生系統的噴嘴結構，其包括位於其前端的柔性的彈性部(14)，該彈性部具有開口(32)，液滴通過該開口到達目標物。當阻塞物阻塞所述開口的一部分或者大部分時，在由於噴嘴中阻塞的壓力引起的增大的壓力作用下，所述柔性的彈性部發生變形並且向外擴展，從而使得開口的尺寸增加到足夠大以致於允許阻塞物通過所述噴嘴脫離。
文檔編號B05B1/00GK103120988SQ201310036649
公開日2013年5月29日 申請日期2006年12月13日 優先權日2005年12月13日
發明者J·W·格雷茨 申請人:皇家飛利浦電子股份有限公司