喷水装置的制作方法

文档序号:3808674阅读:863来源:国知局
专利名称:喷水装置的制作方法
技术领域
本发明涉及将供应的洗净水从喷嘴吐出的喷水装置。
背景技术
过去,当要求用更强的水流清洗时,需要喷射大量的洗净水,或者为了清洗更广阔的范围,或者为了清洗人体时提高洗净感,而需要从洗净喷嘴喷射更大量的洗净水到更广阔的范围。
例如,为了清洁一个广阔的范围提供了一种使洗净水以旋转或略微旋转的方式从洗净喷嘴喷出的方法,当喷射洗净水时洗净喷嘴本身沿着预定轨迹移动。这种方法如图1所示,人体洗净装置的洗净喷嘴由2个马达驱动,同时结合喷嘴左右和前后的动作使喷嘴沿着预定轨迹移动。
在日本专利号为10-193776和2000-008452的专利中,用由水泵加压的洗净水的动能转动叶轮。在该叶轮上一体化地设置了一个喷水口,该喷水口沿圆形轨迹移动,使旋转喷水。
在日本专利号为8-246535A的专利中给出了一个例子,通过具有由水流旋转的叶轮的旋转齿轮和固定齿轮的啮合,使喷出管作圆锥状旋转。
如图1所示,通过结合管嘴移动使洗净管嘴自身沿预定轨迹移动,具有下述问题。
通过结合管嘴移动,使洗净水旋转或略微旋转并喷水,但是需要前后、左右地移动具有洗净管嘴的单元,并且需要更大的动力驱动该单元。而且,该单元的驱动伴随振动。由此,具有振动成为噪声源的问题。因此,以不会产生什么问题的振动强度来驱动洗净管嘴,重要的是以低速驱动。因此管嘴驱动被限制为低速驱动。问题在于,洗净水的旋转或略微旋转的速度不能提高,或者不能从低速变成高速。
而且,用由水泵加压的洗净水的动能转动一个叶轮,使从与叶轮一体的喷水口旋转喷水,具有下述问题。
从喷水口喷出的水沿着与喷水口相同的轨迹旋转。因此,为了清洗更宽阔的区域,有必要增大喷水口的圆形轨迹,同时有必要在圆周径向上增大喷水口的周边零件。高速旋转时滑动阻力增大,因此需要更大的驱动动力。这样,为了得到更大的驱动动力,加大水量和水压就成了要解决的问题。
而且,通过具有由水流旋转的叶轮的旋转齿轮和固定齿轮的啮合,使喷出管作圆锥状旋转以喷出洗净水,具有下述问题。
通过水流的动能,使旋转齿轮旋转,以使喷射管沿着固定齿轮的外围旋转。因此,洗净水喷出时,由于旋转齿轮和固定齿轮的旋转阻力的作用,旋转速度相当低。而且,在洗净水中的水垢等附着在齿轮表面的情况下,旋转需要的水流动能就更大了。因此产生了旋转速度降低或旋转停止的问题。而且,由水流动能提供旋转能量来旋转设置在旋转齿轮上的叶片,其问题在于,需要增大管嘴自身。而且齿轮啮合还有噪音和振动的问题。
另外,由于在管嘴本体和旋转管嘴之间具有滑动部分,与旋转齿轮一样,有脏物阻塞和附着在滑动部分,因此滑动的稳定性和喷水的可靠性都欠佳。
而且,有时,使用者会希望用较低的流量产生强水流进行清洗。为了实现这个愿望,有必要提供高速低流量的洗净水。由于低流量意味着旋转齿轮的驱动力下降,喷出管的旋转也变慢了,使用者可能感到洗净水到达的清洗点在缓慢的移动。如此,就感觉到不能一次洗净该洗净范围。因此,为了使洗净水达到整个的清洗范围,在保持洗净水的流速的同时,有必要以人体察觉不到的速度旋转喷出管或者说旋转喷水以使人体有喷射的水到达旋转的整个轨迹的错觉。这样,以低流量的洗净水通水意味着喷出管只能以低速旋转,并产生清洗点线性移动的感觉,那么很难产生上面描述的错觉。
现在也提出了用流量元件来摆动喷水的提案。但是,这将引起喷水时洗净水飞溅,引起大量的水不能用于清洗而被浪费,不能被保存。另外,由于流量元件的构造,摆动的方向和摆动的频率受到了限制。
尤其在喷射后,即暴露于空气中后,用该元件发振时,喷射洗净水的动能被消耗在流量元件的振动上,结果是削弱了水的喷射力。
女性使用坐浴盆时还有“广阔范围柔和的洗净”的需要。浴盆清洗的对象是对振动等更敏感的人,因此在清洗点以如上述线性移动的地方,水到达清洗点产生的刺激将太强。因此,需要通过清洗点更快的振动产生如上描述的错觉,由于流量元件被摆动频率限制,不可能实现清洗点的高速摆动。
为了解决上述问题,提出了本发明,其目的是提供一种新的水喷射系统,能够不需管嘴驱动而清洗更广阔范围。另外,其试图仅用水的动力而能高速喷水,不用任何管嘴驱动设备,水泵或其它类似驱动设备,并能节约能源,降低成本,减少振动和噪音,也能促进水喷射的可靠性。

发明内容
为了至少部分地解决这些问题,提出了本发明的喷水装置,包括一个喷嘴,供从中喷出洗净水,其中喷嘴具有;供洗净水流入其中的流入室,安装于流入室中的喷水体,其具有一个水喷射元件,包括一个洗净喷水口和一个与水喷射元件相连,位于流入室内部的室内部件,喷水体具有一个管道,引导流入室中的洗净水到喷水口中,一个给水机构,供引导洗净水以这样的路线进入流入室在洗净水流入流入室时,沿着流入室的内周垂直壁产生围绕室内部件的旋转流,该喷水体安装于流入室中,喷水口位于临近于流入室的外部,这样,室内部件能够在流入室内以的姿式摆动,该给水机构在围绕室内部件的旋转水流中产生流速差,基于流速差产生的力对室内部件施加影响,其中,室内部件在流入室中以一个倾斜的姿势降低摆动移动和喷水体的变化。
具有上述构成的本发明的喷水装置,引导洗净水从给水机构到流入室并在流入室中围绕室内部件产生旋转流。该旋转流在室内部件周围产生流速差,使得在流入室中基于该流速差产生力。该力在性质上同物体移动通过流体时,基于流体的速度差作用于物体任何一侧上的升力相似。因此,在下面的描述中,为了描述的方便,将基于流速差的力称为升力。
这样,当室内部件置入流入室中并且旋转流产生于室内部件周围时,产生升力FL。在这个产生时间点上,室内部件的速度为零,相对地,其受到旋转流的流速V(m/sec)的影响。升力FL由下述方程给出,其中L[m]是一个物理量,即长度,相应于受到升力的室内部件的最大投射面积S,ρ[kg/m3]是洗净水的密度。CL是升力系数。
FL=(ρ·V2·CL·L)/2 [N]当升力这样作用于室内部件上时,使阻力FD(=(ρ·V2·CL·L)/2[N])也作用于室内部件上,CD是阻力系数。
现在假设旋转流已经产生于流入室中的室内部件周围,升力以如前所述方式作用于室内部件上。该升力的方向是从旋转流中央向外到围绕室内部件的旋转流的流速高的一侧。同时,室内部件能够在流入室中以倾斜的姿势摆动,接受该升力并倾斜,对流入室倾斜并以升力和阻力的合力方向操作。当阻力沿着旋转流的流向发生时,该合力以沿着旋转流的流向移动室内部件的方向作用。
如果这样,流入室中室内部件周围的旋转流的流速差也变化了,通过这种新的情况下的升力和阻力,室内部件保持着倾斜姿势以旋转流的流向移动。因此,喷水体在流入室中作摆动运动而公转。该公转被称为“摆动公转”。当喷水体的喷水口邻接于流入室外表面,引导入喷水口的洗净水随着喷水体摆动到顶点以圆锥状喷出。即使这样的喷水,公转以摆动公转的方式发生。这样的喷水有时简称为“公转喷水”。
而且,当室内部件受到升力并向流入室侧壁倾斜时,室内部件就直接被流入室的旋转流推动。因此,室内部件从旋转流接收直接的动能并保持着倾斜的姿势沿室内部件的流向移动,因而加速了喷水体的摆动旋转。
这里动能A由下述公式定义,是由水流(旋转流)控制的能量。
A=(ρ·V2·Q)/2 [W]Q代表瞬时流量[m3/sec],R代表水的回转或旋转的半径(m)。
离心力由下述公式定义,它是由于水的回转或旋转由室内部件的公转产生的力,是前述公转或旋转的回转半径方向上产生的力。
F=MV2/R [N]这里M代表喷水体的质量,V代表公转的速度,R代表公转半径。
这样的结果,根据本发明的喷水装置,不伴随管嘴自身的驱动,实现以圆锥状吐出洗净水,可以促进广阔范围的洗净水接触即清洗较广阔的范围。
进一步,在促进广范围的清洗方面,改进洗净水流入流入室以产生旋转流是足够了,通过该旋转流使喷水体的流入室中产生摆动公转。因此,与使管嘴自身沿所定轨迹移动回转或略微回转洗净水而喷水的情况相比,运动部件变小了。另外,喷水体的摆动公转只由洗净水的旋转流产生,无需马达或其他激励器实现摆动公转。因此,不会由激励器的驱动引起噪音和振动,提供了静音和静振的优点。例如,当喷水装置作为人体局部清洗装置来清洗人体局部时,就可提供具有静音和静振的人体局部清洗装置。另外,不需与齿轮等啮合,不会被赃物等阻塞,提高了喷水的可靠性。
除移动部分的小部件之外,没有激励器或其它电气驱动部件,可以提供极其紧凑的人体局部清洗装置。进一步的,除了电气的驱动部分的耐久性不成为问题,也不需要电线连接到管嘴。因此,不需考虑接地故障的问题,装配和维护也被简化,结构简单,因此成本降低了。
实现上述的喷水体摆动公转广范围喷水,可以通过在流入室中装配喷水体,以及通过洗净水导入流入室生成旋转流来达到,可使结构简化,成本降低。通过结构简化,使装置小型化。
产生室内部件周围的流量差的条件,能够根据洗净水向流入室导入的情况和流入室的形状等来调整。由此,喷水体的摆动公转情况也能调整,这样使喷水状态多样化成为可能。例如,可以提高前述的升力和离心力来使喷水体高速摆动公转时喷水,能够使喷水体的摆动公转稳定,从而使喷水稳定。
喷水体高速摆动旋转时,洗净水喷出到达的清洗点也将高速移动。通过摆动转动循环规定的公转频率,人体能体验到整个洗净水到达区域(水到达点的集合)着水的错觉。因此,人体局部清洗装置能够通过着水点的高速移动的错觉实现柔和的广范围的清洗要求,是理想的。
更进一步,除洗挣水具有的动能外,还产生升力。该升力供喷水体的摆动公转较高的速度。因此,与用流动元件相比,不会削弱喷射力。
如果水到达的洗净点推移,产生前述的错觉,那么就不需要连续喷射洗净水同时到达整个着水区域。因此,这样的话,具有节水效果。
本发明的喷水装置能够采取多种模式。
例如,将流入室做成圆筒状,则喷水体的室内部件可以制成圆柱形。这样,每个形状都简单,因而降低了制造成本。
如采取这样的形状,室内部件的外径制成为流入室内径的35-80%,具有下述优点。
为了引起流入室内的室内部件周围的旋转流,使流入流入室的洗净水、对流入室偏心并使喷嘴管路与流入室内壁相连通是简单的。当这样引起洗净水流入时,其中室内部件的外径和流入室的内径是上述的关系,在洗净水最初流入流入室后的瞬间状态中,该流入洗净水确实会引起沿流入室的室内部件周围的旋转流的流速差。因此,可以得到喷水体的摆动公转和喷水状态的稳定化。
与此相对照,如果室内部件的外径较以上的范围大,室内部件的外壁对流入室的内壁靠得太近,从而偏心地流入流入室的洗净水趋向于同室内部件相碰撞并反跳,这就对围绕室内部件的回旋流产生干扰。其结果是,不能顺利地造成前述的升力,并且喷水体的摆动分转,因而也是喷射型成变得不稳定。
室内部件的外径和流入室的内径是上述的关系,回旋流占据室内部件外壁和回旋室内壁之间的空间宽度是适合的,横跨回旋流宽度的速度分布峰值不会无意地对流入室内壁分布不均。因此,峰值位置和室内部件相对接近,使升力容易的作用在室内部件上。与此对比,室内部件外径比前述范围越小,流入室内壁和室内部件外壁之间的空间越大,回旋流的宽度越大,回旋流围绕小直径的室内部件旋转。因此,上述速度分布峰值对流入室内壁是分布不均的,峰值位置和室内部件进一步分离,使升力较难作用在室内部件上。结果,喷水体的摆动公转/喷射方式变得不稳定。
流入室和室内部件中至少有一个具有产生围绕室内部件的回旋流的流速差的周壁形状,例如具有不同弯曲度的周壁部位。即使这样,具有流速差的回旋流可以容易的沿着流入室内壁围绕室内部件产生,这样喷水体的摆动公转/喷射方式可以得到稳定化。
当用连通流入室并对流入室偏心的管嘴管道时,通过具有数个这样的管嘴管道,回旋流可以由洗净水从数个管嘴管道流入流入室而产生。这样流入室中围绕室内部件的回旋流可以容易而稳定的增加。
在这样的例子中,通过制造数个将洗净水以不同的流速流入的管嘴管道,或者具有不同的管道面积,就可以以不同的流速流入洗净水。数个管嘴管道中至少有一个具有使流入洗净水以不同流速流入的功能或者具有不同的管道面积。
数个管嘴管道也可以被制成对流入室的中央以不对称的位置连通流入室周壁。这样在流入室中围绕室内部件的回旋流可以容易而可靠的增加。
可以制成具有管嘴的喷水体在没有洗净水流入流入室的不喷射期间使室内部件对流入室倾斜。例如,管嘴在水平方向上呈现倾斜姿势,并且旋转中的喷水体使室内部件在不喷射期间由于重力的作用对流入室倾斜。这样,喷水体的回旋室内壁和室内部件之间的空间可以在洗净水流入流入室之前变窄。因此,从洗净水到流入室的流入开端,洗净水通过上述狭窄空间的流速可以被增加,可以容易的引起回旋流的速度差。由此,从洗净水流的开端,可以容易产生上述的升力,并可以容易实现稳定化喷水体的摆动公转/喷射方式。
当使喷水体以这种方式倾斜时,可以使用下述方法。一个凸出物可以被设置在流入室底板的中央,通过凸出物在不喷射期间使喷水体的室内部件对流入室倾斜。这样,升力可以容易的从流入洗净水的开端产生,使喷水体的摆动公转/喷射方式稳定化。这样的凸出物也可以被设置在喷水体的流入室的底部。
流入室可以制成在喷水体的室内部件末端具有小直径锥形内周壁,清净水的室内部件为柱形。这样,倾斜的室内部件的外表面和流入室的内壁之间的缝隙可以制成约等于室内部件的长度。这样,在室内部件开始倾斜后,回旋流通过前述缝隙时的流速可以提高到实质上等同于室内部件的整个长度。通过增大对产生升力有贡献的长度,可以增大升力。结果,伴随升力的阻力也增大了,并且喷水体的摆动公转的速度也增大了。另外,回旋流干扰的范围也更大,因此室内部件通过回旋流沿着此处的方向直接被转动。由此,离心力增大,加速了喷水体的摆动公转,因此喷水体的摆动公转在一个稳定的轨迹并可以实现稳定的喷射。
安装于流入室中的喷水体包括柱体直径小于室内部件的喷水部件。通过这样的做法,喷水体的喷水口可以做得在流入室的小直径端同流入室的外侧相邻接,而室内部件则以上述方式分转,其中,喷水体(室内部件)的摆动运动的中心部分直径变小了。因此,受到来自流入室的洗净水水压的压力区域变窄,公转期间中央部分的阻力也更小了。因此,对喷水体的摆动公转的加速和稳定是有好处的。
进一步的,流入室可以具有一个开口。喷水体中喷水部件的喷水口从开口邻接外侧,而且开口的周壁可以被制成对喷水部件的末端的旋转盘。
当喷水体从喷水口喷射洗净水时,回旋室被洗净水填充,洗净水被引入喷水体的喷水口。在这个状态中,喷水体被洗净水向上推动。即使在这种情况下,室内部件受到升力以前述倾斜的姿势引起摆动公转,喷水体摆动公转。
喷水体的摆动公转期间,通过上述的向上推动,室内部件的末端被推至开口的边缘。这样,在推动期间,由于喷水体摆动公转,室内部件末端引起和开口边缘所谓的“一侧接触”,此时喷水体是倾斜的。这样,在非倾斜的一侧区域,喷水部件末端和开口的边缘分开了,随着喷水体的摆动公转,喷水部件末端接触开口边缘的位置改变了,而同时保持着一侧接触。因此流入室中的洗净水会从喷水部件末端在未一侧接触的区域漏出,可以作为喷水部件末端的密封功能。因此,在喷水部件末端或开口边缘不需要特殊润滑剂或润滑功能,使布置更简单,并使维修/检查和安装操作都简化了。
在喷水体的摆动公转期间,室内部件末端只是一侧接触,所以室内部件末端和开口边缘之间的接触只发生在很小的区域。因此,在接触相关的摩擦力也减小了,这可以防止磨损。
流入室可以设计为在开口的开口边缘具有环形凸起向室内部件的末端突出。这样,当室内部件末端以上述方式一侧接触时,则室内部件末端仅在环形凸起上以一侧接触联系。由此,有利于稳定化一侧接触以及防止上述的磨损。在这种情况下,即使发生磨损,沿着环形凸起的周壁,在开口边缘同室内部件末端之间的接触位置也不会改变,因此,不会由于磨损而造成如降低速度等功能上的损害。
将室内部件末端做成斜面形,球面形或弓面形,有利于稳定化一侧接触以及防止上述的磨损。通过将锥形的室内部件末端做成或斜切成弓面形边缘,可以有利于稳定一侧接触以及防止上述的磨损。
通过将开口的开口边缘做成球面形,并使室内部件末端的凸球面契合该球面形。室内部件末端可以接触到开口边缘的整个边缘。这里也可以稳定喷水体的摆动公转。
在上述的方式中,喷水体的室内部件受到基于回旋流的升力以及由回旋流所推动的离心力的作用。因此,当室内部件具有很大的质量时,惯性(=离心力)增大了,室内部件受到升力/离心力开始以倾斜的姿势转动。这样有利于室内部件的摆动公转和公转喷射的稳定化。为了增大室内部件的质量,简单的方法是制造金属的室内部件及树脂的喷水部件。为了制造金属的室内部件及树脂的喷水部件,如插入或模铸的制造方法是有利的,可以提高生产力,降低成本。
喷水体能够在做上述公转(摆动公转)的同时围绕室内部件的轴线自转。这样,当喷水体由于摆动公转而进行圆锥方式的公转喷水,自转方向中的速度成分由喷水体的自转给予洗净水。这样,洗净水(即以圆锥方式旋转喷射的洗净水)被由喷水体旋转产生的围绕自转轴线的离心力分散,因此,洗净水喷射能够达到一个较宽的区域。另外,由于洗净水被分散,圆锥形式公转喷射本身被扩展以使喷射避免产生“空喷射”。
喷水体可以具有连通喷水部件的喷水口的管道,喷水部件对喷水体的自转轴线倾斜。这样,从喷水口出来的洗净水的喷射轨迹变成喷水体的摆动公转产生的圆锥公转喷射轨迹和下述轨迹的结合。即当连接喷水口的管道对喷水体的自转轴线倾斜时,洗净水对自转轴线的圆锥喷射也从喷水口喷出。因此,产生该喷射轨迹和上述圆锥公转喷射轨迹的结合的喷射轨迹,这样避免洗净水向更宽区域喷射的空喷射。当实现宽区域喷射,不特别需要增加水量,只是造成喷水体的自转就足够了,并能有效的节水。
在不要求包括喷水体自转在内的宽区域喷射的场合,连接喷水口的管道只倾斜而不自转就足够了。这样圆锥公转喷射的中心轴线空位即圆锥公转喷射的定位的方向,可以与管道的倾斜一致而倾斜,而不改变管嘴的位置。因此,洗净水的定位(圆锥公转喷射的定位的方向)可以被改变而不受管嘴位置和姿势的限制,增大管嘴布置的自由度。
喷水体可以具有通向对喷水体的自转轴线偏心的喷水部件的喷水口的管道。这样,从喷水口出来的洗净水的喷射轨迹可以为喷水体的摆动公转产生的圆锥公转喷射轨迹和基于喷水口的偏心度的圆形轨迹,使圆锥喷射避免空喷射即使洗净水被喷射在较宽的区域。在管道被倾斜的情况下,可以有效的节水。
如果不需要包括喷水体自转的宽范围喷射,管道通向偏心而不自转的喷水口就足够了。这样,圆锥公转喷射可以不用改变管嘴位置而向管道的偏心位置偏移。因此,洗净水的方向(圆锥公转喷射定位的方向)可以不用受管嘴位置和姿势的限制而偏移,增大管嘴布置的自由度。
当喷水部件设有喷水口时,喷水口可以制成槽形或扩大的锥形。这样,圆锥公转喷射轨迹可以扩展至与喷水口形状一致的洗净水形状。这样,可以产生可靠的喷射,避免空喷射,与管道倾斜/偏心一样,可增大节水效果。
另外,当引导洗净水进入喷水口时为调节洗净水流而使用整流装置是较佳的,或形成数个开口的喷水口。这样,圆锥公转喷射可以更稳定,喷射可靠性可以提高。
喷水体的室内部件的倾斜度可以被调节宽窄。这样,圆锥公转喷射的扩展范围可以设置宽窄,可以容易的得到多种清洗区域。
另外,管嘴可以具有灵活的扣紧部件以扣紧喷水体,并将流入室关闭。这样,可以简单的避免上述的喷水体自转。
为了至少部分地解决目前存在的上述问题,还提供了本发明的另一喷水装置,以从管嘴喷射洗净水,其中管嘴包括,供洗净水流入其中的流入室,
安装于流入室中的喷水体,其具有一个水喷射元件,包括一个洗净喷水口和一个与水喷射元件相连,位于流入室内部的室内部件,喷水体具有一个管道,引导流入室中的洗净水到喷水口中,扣紧喷水体的灵活的扣紧部件,在喷水口被置于邻接流入室的外侧的情况下,扣紧部件的本体可关闭流入室,这样的被装配在流入室中室内部件能在流入室中以倾斜的姿势摆动;一个给水机构,供引导洗净水以这样的路线进入流入室;一个传输机构,通过洗净水经给水机构流入流入室,围绕流入室内周壁产生回旋流,在室内部件上施加回旋力,在流入室中室内部件成倾斜姿势时产生喷水体的摆动运动和公转。
具有上述结构的本发明的喷水装置,引导洗净水从给水机构到流入室,在流入室中围绕内壁产生回旋流,并通过传输机构将回旋力作用到室内部件上。同时,室内部件能够在流入室中以倾斜的姿势摆动,从而在沿着旋转力施加的方向倾斜并旋转,通过流入室的同时接收这一旋转力。
附带的,由于喷水体被关闭流入室和扣紧部件扣紧了,不像上述的喷水装置,喷水体不能自转。由于扣紧部件是柔性的,扣紧部件本体随着室内部件的公转运动而变形并不妨碍室内部件的公转。喷水体在室内部件中摆动运动(摆动公转)时公转。喷水体的喷水口邻接流入室的外侧,所以导入喷水口的洗净水以喷水体的摆动位置为顶点被圆锥形的喷射。以这种方式被喷射,喷水体的摆动公转后的公转产生圆锥公转喷射。
本发明的另外的喷水装置能够不驱动管嘴本身而进行圆锥喷射,其中洗净水接触一个广阔的区域,亦即能产生宽范围的清洗。
根据促进广范围的清洗,促进洗净水流入流入室并产生旋转流,通过该旋转流使喷水体的流入室中产生摆动公转,就足够了。因此,与使管嘴自身沿所定轨迹移动回转或略微回转洗净水而喷水的情况相比,运动部件变小了。另外,喷水体的摆动公转只由洗净水的旋转流产生,无需马达或其他激励器实现摆动公转。因此,不会由激励器驱动引起噪音和振动,提供了静音和静振的优点。例如,当喷水体作为人体局部清洗装置来清洗人体局部时,就可提供具静音和静振的人体局部清洗装置。另外,不需与齿轮等啮合,不会被赃物等阻塞,提高了喷水的可靠性。
除小的运动部件之外,没有激励器和其它电气驱动部件,可以提供极其简洁的人体局部清洗装置。进一步的,电气的驱动部分的耐久性不成为问题,也不需要电线连接到管嘴。因此,不需考虑接地故障的问题,装配和维护也被简化,结构简单,因此成本降低了。
同样,喷水体作摆动公转来实现上述的广范围喷水,通过在流入室中装配喷水体、喷水体摆动公转,以及通过洗净水导入流入室生成旋转流,可使结构简化,成本降低。装置紧凑化。
通过改变洗净水导入流入室的情况可以调节作用在室内部件上的回旋力。因此,通过更高的速度或回旋力的稳定化,喷水体可以具有更高的速度和更稳定的摆动公转,可提供类似上述喷水装置的工作效果。
喷水体不像上述那样自转意味着喷水体在扣紧部件和管嘴之后自转。因此,不存在为了改变喷水体的程度或暂时的旋转,而移动位置。
通过一体化设置喷水体和扣紧部件,不需要密封或旋紧喷水体和扣紧部件。因此,可以简化装配,改善可靠性而无需将各零件固定在一起。
在这些例子中,扣紧部件本体进一步包括与喷水体匹配以扣紧喷水体的柱形扣紧零件,洗净水流入流入室的水压被引起作用在柱形扣紧零件的外壁上。这样做,柱形扣紧零件本身由洗净水压收紧,所有喷水体的密闭性提高了。结果,喷水体密封的可靠性增大了。从柱形扣紧零件的洗净水泄漏可以被显著的减少。而且,不会从柱形扣紧零件泄漏洗净水,所以从喷水口的公转喷射不会被洗净水泄漏干扰,这有利于公转喷射的稳定化。进一步的,由于喷水体不需要粘结到扣紧器本体,所以不需要粘合或贴合过程。因此,洗净管嘴的生产过程可以被简化。扣紧部件以与喷水体的扣紧部位为中心沿径向具有不同的扣紧体厚度。
扣紧部件以与喷水体的扣紧部位为中心沿径向具有不同的扣紧体厚度。这样,在喷水体的摆动公转期间扣紧部件可以变形,进一步的避免了妨碍喷水体的摆动公转,并且增强了摆动公转的可靠性。如果扣紧部件在一个部分做得更薄以实现变形,并在某个局部做得较厚以进行加固,可以防止扣紧部件的断裂。通过使扣紧体在径向上逐渐变厚和不均匀,可改善强度和可靠性并保持喷水体摆动公转期间需要的柔韧性。换言之,扣紧体的厚度由较薄部分突然转向较厚部分也是可以接受的。
扣紧体在围绕其扣紧的喷水体扣紧部位外侧具有一个凸起的弯曲部分。这样,弯曲部分在弯曲方向上的变形可以不用把扣紧体做得很薄才能实现,可以进一步实现扣紧体的变形。因此,它可以容易的产生喷水体的摆动公转并保持着扣紧体的强度。
当制作扣紧体时,任何于聚酯由基、聚烯烃基、聚苯乙烯基的热塑性人造橡胶都是较佳的。这样使用人造橡胶时可以不需要硫化过程,注模浇铸可以作为一种生产技术。因此可以减少生产时间,降低成本,实现再循环。进一步的,由于没有喷水体和扣紧体使用粘性剂或旋紧等时的粘合部分或贴合部分,管嘴可以用一般的树脂材料如PP(聚丙烯),ABS(丙烯腈-丁二烯-苯乙烯)或POM(聚乙醛),可以得到改善的密封性和稳定性。
扣紧体进一步包括一树脂片并能利用树脂的弹性做成弯曲片。这样扣紧体被用于管嘴中时,在喷水体和扣紧体上承受较高的水压,对于由延展性和变形引起的永久应变,断裂等,比使用橡胶合成橡脂的情况,其抵拉力要大些。
在这个例子中,形成扣紧体的树脂用PP(聚丙烯),ABS(丙烯腈-丁二烯-苯乙烯)或POM(聚乙醛)中的一种是较佳的。这样,甚至作为洗净管嘴用于人体局部洗净装置中,通过足够的强度和优良的柔韧性可得到弹性体变形,这是有利的。这也适用弯曲部分。另外,通过使用这些树脂,可以得到优秀的可模铸性和生产率,这对降低成本很有利。
使喷水体如上所述摆动公转的扣紧体可以被制成满足比值0.5<=(f/fn)<=10,其中fn是扣紧体的自然频率,f是喷水体产生的公转循环所定义的频率。这样有以下好处。首先,描述满足比值0.5<=(f/fn)<=1.5的例子。
众所周知,如果上述比值为0.5<=(f/fn)<=1.5,f和fn这样的关系能容易的引起共振。因此,扣紧体随喷水体的摆动公转振动,喷水体的这个循环摆动公转的频率和扣紧体振动之间的关系很容易引起共振。因此,通过喷水体的摆动公转和扣紧体的振动之间的共振,喷水体的摆动公转可以更大,并且用少量的水喷水体就可以进行更大幅度的摆动公转。通过优化扣紧体的刚性,大小和重量可以优化f/fn比值。
在这个例子中,喷水体的摆动公转的频率可以通过在轨迹的特定部分上的传感器进行的频率分析得到的特征峰值来确定。或者,也可以由视频摄像或静像摄像来确定,或者由流速确定。这里的频率包括有频率波动或宽度时得到的平均频率外形在内,在下面的例子中也是这样。
另一方面,如果比值为0.5<=(f/fn)<=10,下述情况亦属实。众所周知,f和fn的关系为阻尼关系,很容易削弱振动。因此,在扣紧体随喷水体的摆动公转振动时,喷水体的摆动公转的频率和扣紧体振动的频率之间的关系很容易削弱共振。因此,没有喷水体摆动公转产生的振动和扣紧体的振动传输给管嘴和喷水装置而产生噪音和振动的问题。这里,如果fn值进一步减小,f/fn值进一步增大,将得到更大的阻尼。为了减小fn值,有必要使扣紧体的刚度和常数极小,并且扣紧体本身的强度可以减小,所以f/fn可以保持为10或10以下。
如果摆动公转是在喷水体不以上述方式自转的情况下产生的,和前述的喷水装置一样,可以将喷水体设计成具有通向对喷水体的中心轴线倾斜的室内部件的喷水口的管道。这样,喷射方向如圆锥公转喷射方向可以不用改变管嘴位置而被倾斜。因此,洗净水的喷射方向可以被改变而不用受制于管嘴位置。例如,用于局部人体洗净装置中,通过在管嘴伸出方向上偏移圆锥公转喷射的方向,可以防止洗后的污染水在清洗时再次落入管嘴。换而言之,对伸出方向反向偏移,可以防止清洗时前向的泼溅。
在上述的任何一种喷水装置中,管嘴具有数个室内部件并且喷水体装配于其中。这样,喷射集中在一个宽范围,允许洗净区域进一步延展。因此,这适合于清洗一个宽范围例如淋浴装置。在这个例子中,具有不同摆动公转轨迹的喷水体可以适当的改变公转频率等,这样每个喷水体可以有选择的进行喷射。这样,具有适合洗净目的的公转轨迹和公转频率的喷水体可以有选择的进行期望的清洗。
当进行上文所述的喷水体的摆动公转时,可以用任何一种公转频率。例如,喷水体的公转频率可以设置为3Hz和以上。当具有这样频率的喷水体被用于人体局部洗净装置的管嘴中时,洗净水与人体的接触点实际上以3Hz左右的频率变换。但是,接触点以此频率变化,人体不容易感觉到水接触点在变化。因此,可能产生幻觉就好像洗净水在接触圆锥喷射的整个轨迹,结果可以降低洗净水的水量。这时,摆动公转速度及摆动公转频率在小和大的目标洗净区域是不同的,如果洗净区域小,较低的移动速度是令人满意的,如果洗净区域大,则移动速度应该大一些。
当喷水体的摆动公转频率设定为大于40Hz和以上时,具有下述优点。
如前所述,浴盆中的清洗目标是很敏感的,皮肤表层极灵敏。因此,即使相当慢的振动和刺激变化范围为3-40Hz,使用者也会感受到令人不快的振动和刺激。
但是,如果用具有摆动公转频率为40Hz以上的喷水体的管嘴作为人体局部洗净装置(女性局部洗净装置)的洗净管嘴,振动和刺激的变化范围不为3-40Hz,因此可以改善令人不快的振动和刺激的感觉。
尤其,通过设置喷水体的摆动公转频率小于160Hz及以下,将具有下述优点。
如果喷水体的摆动公转频率被设置为高于160Hz或以上,水对人体敏感区域的接触不会感受到喷水体的摆动公转(水接触点的变化)。摆动公转频率进一步提高也是这样。
附带的,摆动公转频率增至越高,洗净水的摆动公转产生的离心力也更大。因此,洗净水受离心力的影响,将从摆动公转的初始轨迹向外延展,弄湿期望范围外的位置。增大摆动公转频率或摆动公转速度等,会引起影响洗净水的空气阻力以及引起洗净水的分散和泼溅。这会浪费水。因此,通过保持摆动公转频率在160Hz以下,不会有洗挣区域的不期望的延展和浪费水,所以可以保持合适的洗净区域以及改进节水效果。
将喷水体的摆动公转频率的上限设定为大约380Hz时有下述优点。图2是引起洗净水飞溅状况的说明图。
如图2所示,本发明的喷水装置的管嘴被用于人体局部洗净装置的洗净管嘴,从飞溅洗净水来看,喷射洗净区域L1典型地被限于大约30mm或更少。而且,以最小速度喷射的情况地是如此。
如果喷射方向分量的速度是V1(约每秒12米)令圆周方向的速度分度为V2。由于到人体局部的最大距离为L2(最大大约150mm),令喷射宽度假设为最小(即0),喷射的分散只通过旋转而发生。这样,如果喷射的洗净水通过圆周方向的速率分量被分散和延展,关系V2/V1<=(L1/2)/L2是所希望的,可以最小化洗净水的飞散。如果保持这个关系,即使由于圆周方向的速率分量使飞溅的水滴从喷射表面分离而使洗净水分散,飞溅的水滴进入一个区域(清洗区域L1)这样人体的清洗部位上的水滴飞溅就不会令人烦恼。亦即,上述关系为避免不期望的飞溅的最小要求。
因此,从上述关系,圆周方向上的速度分量V2不大于1.2米每秒是较好的。如果D1是喷水口直径,自转频率fj是V2/(D1·),喷水口直径D1最小为1mm。因此,自转频率fi最佳为fi<=380Hz。
考虑到摆动公转引起的喷射宽度最小为0,如果使之更大,则有必要进一步减小摆动公转的频率。因此,如前述的自转频率fi一样,喷水体的摆动公转频率必须为380Hz及以下,不管摆动公转引起的喷射宽度的大小。类似的,关于流量,考虑到最大喷射量时的流速,但是,如果水量和流速是低的,有必要进一步降低摆动公转的喷射宽度,由于飞溅在这个方向上很大。因此,有必要保持喷水体的摆动公转的频率在380Hz以下,则喷射区域扩展也不会有飞溅。
上述的喷水装置可以通过多种装置实现喷射水洗净物体。例如,除了前述人体局部洗净装置和淋浴装置外,也可以用于便携式人体局部洗净装置,其可以单独进行人体局部洗净。上述的喷水装置,当引起喷水的摆动公转时,不需要激励装置,驱动功能源,电磁或其它类似物。而且,为了节水,洗净水的量可以减少,所以本发明的喷水装置适用于便携式的人体局部洗净装置,它轻便,小巧,成本低。甚至如果用于便携式人体局部洗净装置,可以手动的调节清洗区域,可以节约用水而没有洗净水的飞溅或者不愉快的振动。因此,如果洗净水装在桶中,不会有很快用完的情况。
应用本发明的喷水装置的人体局部洗净装置,喷水装置的节水可以被用于最小化桶中热水的用尽。如果用瞬间热交换器将水烧开,由于仅需要很少量的水,可以降低热水器的功耗,以及使低温升高到需要的温度。另外,由于摆动公转不需要大型的装置,人体局部洗净装置可以做的更小巧,静音以及静振。
进一步的,在水压为大约0.05Mpa的地方,不需要特别水泵来加压用摆动公转提供喷射。另外,用摆动公转的喷射刺激肛门附近的血管,促进血液流动并可以促进净化。已被查实即使提供的水压为0.01Mpa,也可以实现喷水体的摆动公转。
应用本发明的喷水装置的淋浴装置,发挥喷水装置的节水功能,可以得到节水的淋浴装置。如上所述,由于不需要特别的装置或功率,作为淋浴装置用在容易生锈或接地故障的潮湿的环境是合适的,例如浴室中。另外,通过摆动公转的喷射进行淋浴可以按摩和松驰水接触部位的血管,这样就能进行头皮和全身按摩。
应用本发明喷水装置的清洗装置,例如,用来清洗待洗物件的洗碗机,喷水装置的喷咀被导向到待洗物件上,使用由摆动公转产生的喷射对待洗物件进行冲淋。正为以前所述,这种喷射具有一个由摆动公转产生的旋转分量,以及一个在喷水体作旋转时由旋转产生的旋转分量。因此,按照本发明中实施由摆动公转产生喷射的喷水装置,去除待洗物件上所附污垢的能力要比将清洗水直接导向待洗物件的情况要强,从而提高了清洗能力。这样,利用喷水装置提供的节约用水,可以使用较少的清洗水而达到较高的清洗能力。
关于通过摆动公转进行喷射的喷咀,喷阴本身可以节约用水并且提高上述的能力。因此,用本发明的喷咀取代现有清洗装置(洗碗机)洗涤腔中的喷咀,该装置就可容易地取得水的节约和高的清洗能力。
在这种清洗装置(洗碗机)中,喷咀是安装在洗涤腔中设计成可以旋转的旋转臂上。在安装时,喷咀是布置在旋转轴任一侧的旋转臂的末端部分上,从而每个喷咀都可以得到清净水的供给。喷咀然后被定向能做对角线喷射,从页由清净水喷射产生的反作用力以旋转臂相同的方向促进旋转。
通过这样的做法,由位于旋转臂末端的喷咀进行喷射(由摆动公转进行喷射),在旋转臂围绕旋转轴转动的同时通过由摆动公转产生的喷射对碗碟进行冲淋。其结果是,在洗涤腔中的碗碟使用旋转臂的旋转,由喷咀中通过摆动公转产生的喷射得到冲淋。由此清洗碗碟的能力得以强化,水的节约效率也是高的。
附图简要说明图1是现有人体局部洗净装置的说明图;图2是引起洗净水飞溅状况的说明图;图3是描述根据本发明的喷水装置的实施例的人体局部洗净装置100的水路构成图的说明图;图4是洗净管嘴1的剖面图,其中图4(a)显示洗净管嘴1的侧向剖面图,图4(b)是图4(a)中洗净管嘴1的A-A剖面图;图5是描述洗净水流入回旋室4后受力部件12的动作及受力部件12随时间的受力情况;图6是通过受力部件12的行为得到的洗净水喷水状态的说明图;图7是规定回旋室4与受力部件12的内外径比效果的说明图,其中图7(a)是内外径比为0.35-0.80时的回旋状况的说明图,图7(b)是内外径比为0.35以下时的回旋状况的说明图;图8是回旋室流入路3的改进例的说明图;图9是改进例中喷水体110的说明图,图9(a)是喷水体110的纵剖面图,图9(b)是喷水体110的概略斜视图,图9(c)是图9(b)中c-c线剖面图;图10是与喷水体110组装的洗净管嘴1改进例剖面图,图10(a)是洗净管嘴1的横向剖面图,图10(b)是洗净管嘴1的纵向剖面图;图11是从用喷水体120的洗净管嘴1出来的洗净水的喷水情况的说明图;图12是喷水体110、125的改进例的说明图,图12(a)是喷水体120的纵剖面图,图12(b)是喷水体125的纵剖面图;图13是与喷水体120组装的洗净管嘴的纵剖面图;图14是从用喷水体120的洗净管嘴1出来的洗净水的喷水情况的说明图;图15是喷水体110的摆动公转和旋转的关系说明图,图15(a)是喷水体110的摆动公转和旋转的方向相同的情况,图15(b)是喷水体110的摆动公转和旋转的方向相反的情况;
图16是喷水体110采取图15的举动喷水的情况的说明图,其中图16(a)是摆动公转和自转同方向时喷水的情况的说明图,图16(b)是摆动公转和自转反方向时喷水的情况的说明图;图17是其它实施例的洗净管嘴200的横剖面图,图17(a)是洗净管嘴200的侧向剖面图,图17(b)是图17(a)中洗净管嘴200的A-A面剖面图;图18是该洗净管嘴200实现的洗净水喷水的情况说明图;图19是喷水口11对喷水体10的中心轴线倾斜的改进例中得到的喷水情况的说明图;图20是另一改进例的洗净管嘴220的剖面图;图21是再另一个改进例的洗净管嘴220的剖面图;图22是该改进例中所用的洗净管嘴261的说明图,图22(a)是洗净管嘴261的纵剖面图,图22(b)是洗净管嘴261中喷水体270的举动情况和从该管嘴喷水的情况说明图;图23是实现伴随喷水体的摆动公转的洗净水喷水的淋浴装置291的说明图,图23(a)是淋浴装置291的侧向剖面图,图23(b)是图23(a)的淋浴装置291的A-A面剖面图;图24是洗净水从淋浴装置291喷水的情况说明图;图25是实现伴随喷水体的摆动公转的公转喷水的携带型人体局部洗净装置300的简化斜视图;图26是实现伴随喷水体的摆动公转的洗净水公转喷水的食器洗净装置310的简化斜视图;图27是该食器洗净装置310具有回转洗净臂320的说明图;图28是回旋室4的受力部件12周围引起流速差的方法的说明图;图29是受力部件12周围引起流速差的另一方法的说明图;图30是图28中所示回旋室4中从2条流路流入洗净水的状态说明图;图31是图29中所示回旋室4中从2条流路流入洗净水的状态说明图;图32是回旋室4中从多流路流入洗净水的另一方法的说明图,图32(a)是描述从多流入路将流速差给予流入洗净水本身的另一种方法的说明图,图32(b)是调整从多流路流入洗净水的定时的方法的说明图,图32(c)是改变多流路的流入位置的方法的说明图;图33是洗净管嘴335的改进例的说明图;图34是洗净管嘴335的改进例中回旋室4的34-34线剖面图;图35是通过喷水体10自身产生受力部件12的倾斜的洗净管嘴335的改进例;图36是喷水体10的受力部件12为直径比喷水部件10a大的柱体的洗净管嘴335的改进例;图37是改进例的喷水体340与支持情况的说明图;图38是更另一改进例的喷水体的支持方法的说明图;图39是另一改进例的喷水体的支持方法的说明图;图40是改进例的喷水体360的说明图;图41是另一改进例的喷水体365的说明图;图42是改进例的喷水体370的简化斜视图和纵剖面图;图43是另一改进例的喷水体374的纵剖面图和要部扩大剖面图;图44是另一改进例的喷水体380的纵剖面图和要部扩大剖面图;图45是修正例的洗净管嘴400的纵剖面图和要部扩大剖面图;图46是锥形引导器405垂直动作和效果的说明图;图47是改进例的洗净管嘴420的说明图;图48是洗净管嘴420的局部扩大图;图49是洗净管嘴420的弹性体424的效果图;图50是洗净管嘴420的改进例具有的弹性体424和喷水体422的说明图;图51是另一例洗净管嘴450的纵剖面图和要部剖面图;图52是洗净管嘴450的改进例的说明图;图53是另一改进例的洗净管嘴470的说明图;图54是改进例的洗净管嘴480的纵剖面图;以及图55是通过锥形引导部件15喷水体10的倾斜限制情况的说明图。
具体实施例方式
下面结合


本发明的实施方式,图3是根据本发明的喷水装置的实施例的人体局部洗净装置100的水路构成图。
如图3所示,水从上流流入人体局部洗净装置100包括,一过滤器81,一止回阀82,一调压阀83,一电磁阀84,一散压阀85,一热交换器86,和一流量调整阀87以及可从洗净管嘴1将洗净水喷射到人体局部。过虑器81从供给的洗净水中移除脏物和水垢,止回阀82防止洗净水回流到初始的一侧。
通过调压阀83洗净水调整到预定水压,并通过电磁阀84的开阀到达热交换器86。这时,如果由于调压阀83的误操作和操作停止等,洗净水压到了设定值以上,则散压阀85工作,那么下流管路和下流装置不会承受意外的高压。
热交换器86为使从洗净管嘴1喷出的洗净水温水化而加热之,可以是储存式或者是瞬间式的。本实施例中使用了瞬间式热交换器。热交换器86加热的洗净水通过流量调整阀87调整流量,然后从洗净管嘴1喷出。洗净管嘴1通过管嘴驱动马达89伸出到预定的位置,并在清洗结束时和待机时处在人体局部洗净装置100的本体(未图示)中。
人体局部洗净装置100具有控制电路101,供对应于控制手段(如遥控)的操作驱动控制上述设备。一旦使用者使用控制手段(如操作清洗按钮)输入开始清洗操作,该控制电路101接收到开始清洗信号并开始清洗操作。亦即,控制电路101发送驱动信号到管嘴驱动马达89,使清洗管嘴1伸出到预定位置。当管嘴伸出完毕,控制电路101控制电磁阀84开阀,使水路为开放状态以允许洗净水流过。在控制电磁阀的同时,控制电路101通过流量调整器87实行流量控制,洗净水以调整好的流量从洗净管嘴1喷出到人体局部,以进行局部清洗。
接下来描述洗净管嘴1。如图4所示为洗净管嘴1的剖面图,其中图4(a)显示洗净管嘴1的侧向剖面图,图4(b)是图4(a)中洗净管嘴1的A-A剖面图。
如图所示,洗净管嘴1包括作为流入洗净水的流入室的筒状形成的回旋室4,通过管道2和回旋室流入管道3向回旋室4提供洗净水。回旋室流入管道3是管嘴管路,其通水的横截面积比控制电路的小;其偏离回旋室中心地与回旋室连接。由此,来自回旋室流入管道3的洗净水从垂直于回旋室4的方向流入,产生如图中所示的回旋流。由于回旋室流入管道3的横截面积比管道2的小,流入回旋室4的洗净水流速将增大。
洗净管嘴1包括安装于回旋室4内的喷水体10。喷水体10具有具喷水口11的小直径圆柱的喷水部件10a,大直径圆柱形的受力部件12与该喷水部件连接。该受力部件12位于回旋室4内,接收如上所述来自回旋流的多种力,与下述的喷水体10的摆动公转有关。受力部件12包括侧向贯通的供水管道13,回旋室4中的洗净水从该供水管道13被导入喷水口11。供水管道13在受力部件12中交叉开成十字形,该供水管道13的整个通水横截面积比喷水口的大。因此当洗净水从供水管道13被导入喷水口11时,根据面积大小洗净水流是可以调整的,所以从喷水口喷出的洗净水是稳定的。
回旋室4的开口上部设有一密封部件16,以内接的状态插入并支持喷水部件10a,使受力部件12至下垂回旋室4的中心。由此,当洗净水从回旋室的流入管道3流入回旋室4时,洗净水沿着回旋室4的内壁引起围绕受力部件12的回旋流。
在这个例子中,如图所示,受力部件12的外径大约为圆柱回旋室4内径的40%。但是,受力部件12的外径可以为圆柱回旋室4内径的35-80%,最佳为40-70%。该内外径比例的效果如下所述。
以上述方式支持喷水体10的密封部件16可以为O型圈,密封圈或其他弹性体,并如图所示,以在回旋室4的外部邻接喷水口11的状态支持喷水体10。另外,由于该密封部件16是弹性体,在喷水体10得到支持时,受力部件12能够在回旋室4中以不同的方向倾斜,并且该受力部件12能以倾斜的姿势进行摆动。进一步的,由于密封部件是弹性体,喷水体10能够在回旋室内围绕喷水体自身的中心轴线自由的旋转,并能够以密封部件16提供的支持点作为顶点作圆锥形的公转。该公转和自转由上述的受力部件12和回旋流产生,详情将在下面描述。
回旋室4的上壁是图示的喷水体10的喷水部件10a一侧的直径上的锥形引导部件15。该锥形引导部件15限制受力部件12的最大倾斜角度,并且就限制了喷水体10的最大倾斜角度。
具上述装置的洗净管嘴1被作为一个具有包括回旋室4的管嘴末尾部分的管嘴前端部件,并且从图中所示的管嘴体部件1a是可分离的。因此,管嘴前端,包括下述的洗净管嘴,将容易地被替换和安装。
下面说明具有上述构成的洗净管嘴1中洗净水喷水的情况和动作。图5描述洗净水流入回旋室4后受力部件12的动作及受力部件12随时间的受力情况。图6描述通过受力部件12的行为得到的洗净水喷水状态。
如图5所示,假设洗净水从回旋室的流入管道3流入回旋室4(时间t0)。这里,由于洗净水从通水横截面积大的管道2到通水横截面积小的回旋室流入管道3,它将以高流速流入回旋室4。因此,洗净水通过碰撞等获得的动能将增大。
一旦洗净水以这样的方式流入回旋室4,洗净水沿着回旋室4的内壁引起围绕受力部件12的回旋流。该回旋流在回旋室的流入管道3的传输部分具有最高的流速Uin。
在流入洗净水最初开始旋转的地点之间,亦即一方面是回旋室流入管道3的开口的延长线上的周壁部位4a,另一方面是与该部位相对的周壁部位4b,产生了流速Ua和流速Ub的流速差,两者的关系是Ua>Ub。洗净水从周壁部位4a到周壁部位4b流通(旋转)期间,受到回旋室4内的水流分散、洗净水与回旋室壁面的接触、洗净水粘性、表面摩擦等的影响,洗净水将减速。由此,产生受力部件12周围的洗净水的流速差。这里,当移动物质是流体(洗净水),那么洗净水和受力部件12的相互关系与物体通过液体的情况是一样的。
当物体通过流体时,基于裹挟该物体的流体的流速差作用在该物体上的外力产生于回旋室4中受力部件12和洗净水之间,以使与升力相同的力作用于受力部件12。为方便,该力如前称为升力,用其它现象举例,通过流体中的流速差产生升力,与通过飞机机翼表面的速度差产生升力的情况是一致的。
如图4所示,插入回旋室4的受力部件12,和在图5中的时刻t0如下所述。在t0时刻,停止的受力部件12周围产生回旋流,所以升力FL受到周壁部位4a的回旋流的流速Ua[m/sec]的影响。升力FL由下式给出,其中受到升力的受力部件12的最大投影面积为S[m2]、洗净水的密度为ρ[kg/m3]。其中,CL是升力系数。
FL=(ρ·V2·CL·S)/2[N]
当升力作用在受力部件12上时,导致阻力FD(=(ρ·V2·CD·S)/2[N])也作用在受力部件12上。CD是阻力系数。
上式中最大的投影面积S取决于受力部件12的长度L[m],因此通过延伸受力部件12的长度L,可以增大升力和阻力。
如图5中t0时刻所示,一旦受力部件12周围的回旋流在回旋室4中产生,如前述,升力作用在受力部件12上。这个升力从回旋流的中心被引导向外,并向着周壁部位4a,该区域的围绕受力部件12的回旋流的流速很高。同时,由于受力部件能在回旋室4中以倾斜的姿势摆动旋转,它受到该力F1,并向图中箭头FL指示的方向倾斜。这样,一旦受力部件12向回旋室4的内侧壁倾斜,在时刻t1,升力FL和阻力FD都作用并在合力方向上移动。合成力中阴力是沿着回旋流的方法,所以在回旋流动方向上按受力部件12运动方向运动。
这样的话,在受力部件12倾斜侧回旋流的通过间隔变狭小了,由于这个狭小部分,回旋流的流速高了。这个间隔狭小的场所围绕受力部件12移动,因此高流速的回旋流也沿着回旋室的内壁移动。从而,随着最大流速的场所的移动,升力FL和阻力FD的方向也改变了。随着进行到时刻t2、t3和t4,受力部件12保持着倾斜的姿势沿着回旋流的水流方向移动。一旦喷水体以这种方式受到升力和阻力就开始公转,离心力在回旋室的径向方向上作用在喷水体上。
由于这个原因,喷水体10通过密封部件16提供的场所作摆动运动(亦即摆动旋转)而在回旋室4内公转。由于喷水体10的喷水口11与回旋室4的外侧邻接,通过供水导管13导入喷水口11的洗净水以锥形喷出,该锥形的顶点为喷水体10摆动中心。根据喷水体的摆动公转而以公转方式喷水,即产生上述的锥状公转喷水。
当这样锥状公转喷水期间,密封部件16封闭喷水体10的喷水部件10a的周围。由于设置在回旋室4上部的锥形部件15,喷水体10的倾斜的最大角度被限制了,防止以不期望的大倾斜度摆动公转。
此外,一旦受力部件12受到升力FL的作用,并向着回旋室4内壁倾斜,受力部件12就受到回旋室4的回旋流的推动方向上的阻力FD。因此,倾斜姿势的受力部件12受到上述的离心力的影响,保持着倾斜的姿势在回旋流的水流方向上移动,加速喷水体10的摆动公转。
这里描述摆动公转的情况。如图6所示,一旦喷水体10如上述引起摆动公转,随着喷水体10的摆动公转,喷水口11公转而改变喷射方向。因此,喷水口11以描述的螺旋状扩张的轨迹喷射洗净水,导致产生锥状公转喷水。因此,洗净水的喷射轨迹成为锥状摆动公转轨迹,其比喷水口11的轨迹大多了,以至能够清洗更广阔的范围。
因此,根据本实施例的人体局部洗净装置100,不用驱动管嘴自身就能实现锥状公转喷射,能够使洗净水接触和清洗更广阔的范围。
为了清洗广阔范围,洗净水流入回旋室4并产生回旋流是足够的,该回旋流引起喷水体10的摆动公转。亦即在广阔范围清洗时,唯一的移动部件是安装在管嘴的回旋室4中的小的喷水体10。因此,仅用洗净水的回旋流产生喷水体10的摆动公转,不必用马达或其他驱动设备。因此,人体局部洗净装置100不会产生由于驱动设备引起的噪音和振动,而有非常好的静音和静振的优点。
进一步,为产生回旋流,使洗净水流入回旋室4是足够的,不特别需要通过加压水泵等产生加压水提供洗净水。这也更大程度上降低了噪音和振动。
另外,由于不需要啮合齿轮等,没有由脏物引起的阻塞或类似,提高了喷射的可靠性。由于不需齿轮等,喷水部件10a可以具有小直径以减小与密封部件16的滑动阻力,所以在喷水体10的摆动公转期间没有能量损失,摆动公转的速度可以很高。
除了移动部件较少外,没有驱动设备或其它电气驱动部件,因此能够提供极其紧凑的人体局部洗净装置160。进一步,除了不必考虑电气驱动部分的耐抗性问题,也不需要电线连接到管嘴端。因此,不必考虑接地故障,可以简化装配操作和维护操作,结构简单,从而降低了成本。
上述的锥状公转喷射使洗净范围广阔能够通过回旋室4中装配喷水体10并且通过洗净水引入回旋室4产生回旋流来实现。这样可以简化结构,降低成本,也通过简化结构而使装置小型化。
在本实施例中,为洗净水流入回旋室4设计的回旋室流入管道3的通水横截面积是小的,以增大洗净水流入回旋室4的流速。洗净水流入回旋室4的流速决定了前述的升力FL。因此,通过准备回旋室流入管道3的多个通水横截面积并有选择的使用,能够调节作用在受力部件12上的升力FL,以及阻力和离心力。这些力也决定喷水体10摆动公转的频率。因此,通过回旋室流入管道3的通水横截面积的调节或回旋室流入管道3的选择,也能够调节喷水体10摆动公转的频率。因此,具有下述的优点。
其中,F1和ΔS是力和洗净水接触清洗目标如人体或类似物瞬间的力和面积,在这个瞬间人体察觉到的洗净水的强度为F1/ΔS。其中,f1是喷水体10摆动公转的频率,在这一频率连续喷射,频率f1的倒数(Δt=1/f1)为一个周期,在这个周期的时间间隔内接触清洗目标如人体等的总面积S等于这个周期Δt内的ΔS的积分值。
同时,当人通过皮肤茉感觉到刺激时,感受器感觉到刺激,尽管有些不同于人感觉刺激的场合,产生连续刺激或类似连续刺激的感官错觉,相应于几Hz到几百Hz的范围。因此,一定瞬间的刺激强度F1/ΔS在一个轨迹上移动,周期为Δt(移动的整个轨迹S=∫ΔS),个人将有感觉到刺激强度F1/ΔS在整个区域S的感官错觉。Δt越小,这种趋势越明显,在f=大约3Hz,Δt=大约0.3秒开始被感受到。
因此,回旋室流入管道3的通水横截面积能被调节或回旋室流入管道3可被选择以使喷水体10的摆动公转频率f1在3Hz以上。这样,能扩大清洗区域,而不削弱(降低)洗净水刺激度。
在上述瞬间的力F1(下面提到的力F1)和洗净水的量Q1的关系可用下式代表,其中,喷出区域是S1,洗净水流速是V1。
F1=ρ·Q·V1=ρ·Q2·Q/S1从该式可清楚的看到,力F1与瞬间流量Q的平方成正比,与喷出区域S1成反比。因此,在进行节水而减少流量的场合,力F1可以通过减少区域S1而被增大。因此,为减少流速,可以决定改善和保持清洗期间的洗净功率和刺激,减小喷出区域S1,亦即增大洗净水的流速也是人们期望的。
为使喷水体10的摆动公转频率f1大于40Hz,人们也可以进行回旋室流入管道3的水通道横截面积调节或回旋室流入管道3的选择。这样,通过喷水体10的高速摆动公转,喷出洗净水接触到的清洗点能够高速移动。因此,人体能够有一种感觉错觉,就像洗净水在整个水接触范围(水接触点的集合点)。由于此,根据进行上述频率调整的本实施例的人体局部洗净装置100,水接触点的高速移动产生的感官错觉可以实现柔和的广泛区域的清洗愿望,这是人们期望的。尤其是在清洗装置用在对刺激敏感的女性身体局部进行浴盆式清小船坞时,或者使用一般的局部清洗装置,可以在改善刺激感觉的同时恰当地执行喷射清洗。
频率被设置为380Hz及以下的场合,如图2所示摆动公转产生的喷射宽度不会变得不期望的那么大。因此,洗净水在人体局部的溅射可以减少,使清洗变得令人愉快。
关于人体局部洗净装置100,基于回旋流产生升力,升力功率被用于喷水体的摆动公转和加速。这样,洗净水的动能没有被直接用于摆动公转,与使用流量元件的清洗比较,没有削弱喷射强度的风险。
进一步,由于在实践中产生了上述的感官错觉,即使水接触点在移动,不需要连续喷射使整个水接触点被洗净水同时接触。因此,有相当的节水效果。
这里再描述其它的效果。图7是规定回旋室4与受力部件12的内外径比得到的效果的说明图,其中图7(a)是内外径比为0.35-0.80时的回旋状况的说明图,图7(b)是内外径比为0.35以下时的回旋状况的说明图。
首先描述受力部件12的外径φd在回旋室4的内径φD的35-80%的范围(合适范围)内的情形。如图7(a)所示,流入洗净水Sin,在切线方向上从回旋室流入管道3流入回旋室4,到达周壁部位4a而不直接冲击受力部件12。然后,洗净水Sa在周壁部位4a周围回转,以上述的方法减速到达周壁部位4b。这样,沿着回旋室4的内壁围绕受力部件12的流速差引起回旋流,以致前述的喷水体10的摆动公转/喷射模式具有稳定性。
受力部件12的外径和回旋室4的内径之比在合适的范围内的情况下,在回旋室内壁和受力部件外壁之间回旋流占据的间隔不会变得过宽或过窄。因此,这个峰值位置和受力部件12相当接近,所以升力FL容易地好作用在受力部件12上,受力部件12容易地接受升力并倾斜,以使前述的喷水体发生摆动公转。
与此对照,如图7(b)所示,受力部件12的外径小于上述合适范围,回旋流的宽度将被增大,回旋流将围绕小直径的受力部件12旋转。因此,上述流速分布SB的峰值SBp对回旋室内壁变得分布不均,以致峰值位置和受力部件12进一步偏离,升力FL不能容易的作用于受力部件12上。结果,喷水体10的摆动公转使喷水变得不稳定了。
图中虽未示,如果受力部件12的外径比以上的合适范围大,受力部件12的外壁将太接近回旋室内壁,这样流入洗净水Sin冲击受力部件12在回旋室产生回弹,并在围绕受力部件12的回旋流中产生搅动。因此,不能适当的产生上述升力FL,以及喷水体10的摆动公转和喷水状态变得不稳定。
由于流入洗净水Sin冲击受力部件12使摆动公转不稳定,可以如下的方式修改回旋室流入导管3。如图8所示为回旋室流入路3的改进例的说明图。
如图所示,回旋室流入管道3形成为平滑地与回旋室4的内壁面连接。因此,流入洗净水Sin具有速度分量,从开始流入回旋室4在回旋室内壁和受力部件12外壁之间自然的旋转,如图所示。因此,流入洗净水Sin冲击受力部件12可被避免,这样对稳定摆动公转和喷水状态有好处。
在本实施例中,喷水体10在密封部件16的支持下是可转动的,所以在摆动公转期间,在密封部件16的支持点产生摩擦力。如果与锥形引导部件15有接触,这种接触也会产生摩擦力。通过平衡摩擦力和上述力和喷水体10的受力部件12受到的动能,喷水体10将围绕自己的中心轴减旋转。旋转的方向由上述平衡决定,并可以和回旋流方向相同或相反。本实施例的喷水体10,直接接受回旋流的动能的部位是围绕柱形的受力部件12,把水的动能转换为喷水体旋转是困难的。因此,尽管产生喷水体旋转,旋转也是慢的,所以喷水体旋转将以下述修正例进行描述。
上述受力部件12不限制为圆柱形,其可以是三角形柱体,四边形柱体,六边形柱体或其他多边形柱体。
关于受力部件12的重量,其可以通过形状,尺寸,材料等被增加或减少。通过增加或减少重量,可以增加或减少受力部件12被升力或阻力或离心力作用时的旋转速度,以及改变与锥形引导部件15的摩擦力和喷水体的惯性。这样,可以改变喷水体10的摆动公转的速度。
下面描述修正例。修正例的特征在于回旋流的动能转化为喷水体旋转以积极地带来喷水体旋转。图9是修正例中喷水体110的说明图,图9(a)是喷水体110的纵剖面图,图9(b)是喷水体1 10的概略斜视图,图9(c)是图9(b)中c-c线剖面图。图10是与喷水体110组装的洗净管嘴1修正例剖面图,图10(a)是洗净管嘴1的侧向剖面图,图10(b)是洗净管嘴1的纵向剖面图。洗净管嘴1具有回旋室4,以及从管道2和回旋室流入室3提供洗净水到回旋室以产生回旋室4内的回旋流的装置,其与上述的例子相似。
如图所示,喷水体110包括具有喷水口11的小直径圆柱形喷水部件110a,和与之相连的受力部件112。受力部件112具有向四个方向突出的叶片。由于受力部件112的这种布置,周壁部位4a和周壁部位4b之间产生流速差,由于叶片的侧边,与回旋室的内壁的缝隙变窄了,因此引起喷水体10的摆动公转。通过叶片受力部件112产生回旋流,因此回旋室4的回旋流的动能引起喷水体10的旋转。
关于喷水体110,密封部件16以内接的状态支持喷水部件110a。在这种支持状态,喷水口11与回旋室4的外侧邻接,受力部件112在回旋室4中以倾斜的姿势摆动。亦即,喷水体110在密封部件16的支持位置摆动公转,并由于密封部件16的弹性而能旋转。
下面描述喷水状况。图11是从用喷水体110的洗净管嘴1出来的洗净水的喷水情况的说明图。
当洗净水通过管道2和回旋室流入管道3供给回旋室4时,在回旋室4中如上述方式产生回旋流。因此,在上面的例子中,受力部件112由于升力以倾斜的姿势旋转,并引起喷水体10的摆动公转。同时,回旋室4中产生的回旋流以循环的方式冲击受力部件12的叶片。通过这个手段,受力部件112在与回旋流相同的方向旋转喷水体110。
由于喷水体以这个方式旋转,基于旋转的离心力作用在喷水口11喷出的洗净水上。因此,从喷水口11喷出的洗净水由于离心力而扩展飞散。据此,如图11所示,喷射的扩展轨迹和旋转喷射的轨迹相结合,可得到圆锥形旋转喷射的轨迹宽度。通过离心力的作用调节旋转的速度,能够决定喷射的洗净水的扩展情况(扩展轨迹的宽窄)。因此,通过调节叶片形状和受力部件112的尺寸等、喷射水滴的大小、振动强度和刺激度可以控制。
接着,描述另一修正例。该修正例的特征在于,拓展了随着喷水体的摆动公转的公转轨迹。图12是喷水体110、125的修正例的说明图,图12(a)是喷水体120的纵剖面图,图12(b)是喷水体125的纵剖面图。图13是与喷水体120组装的洗净管嘴的纵剖面图。图14是从用喷水体120的洗净管嘴1出来的洗净水的喷水情况的说明图。
如图12(a)所示,喷水体120具有由密封部件16支持的喷水部件121a,以及与喷水部件121a中的供水管道13连通的喷水口121。喷水口121形成对喷水体120的中心轴线(旋转轴线)为倾斜的姿势。喷水体125,如图12(b)所示在喷水部件126a中,具有一个与供水管道13连通的喷水口121,该喷水口121对喷水体120的中心轴线(旋转轴线)偏心。这些喷水体,同喷水体110一样,它们由密封部件16支持,并能摆动公转。另外,由于都有受力部件122、127,每个喷水体作与喷水体110相似的旋转。
如图14所示,当以上述方式在回旋室4中产生回旋流时,由于喷水体120具有与受力部件112相同的受力部件122,它引起围绕其中心轴线的摆动公转。这样,从喷水口21的喷射轨迹是圆锥形喷射轨迹和下述轨迹的结合。亦即,由于喷水口121对旋转轴倾斜,从倾斜的喷水口121出来的喷射由于倾斜的喷水口本身同喷水体旋转相连的旋转而变化,与受到喷水体的离心力结合。因此,洗净水喷射呈现中心位于旋转轴线的圆锥轨迹。因此,从喷水口121的喷射轨迹是圆锥形公转喷射轨迹和上述圆锥形轨迹的结合。
喷水口121使喷射对喷水体120的旋转轴线倾斜。因此,由伴随喷水体自转的离心力产生的扩展轨迹也对于旋转轴线成圆锥形的扩展,扩展的程度取决于喷水口121的倾斜程度。因此,以扩展轨迹和圆锥形旋转喷射轨迹相结合的轨迹喷射,不仅能使洗净水接触更广的范围,而且能够消除着水范围的空水现象。进一步,在这个修正例中,当实现这样的宽范围喷射,不要求特别增加水量,引起喷水体120的旋转就足够了,所以可以有效的节水。
代替喷水体120,图12(b)使用了喷水体125。该喷水体125具有喷水口126,其对喷水体的旋转轴线偏心,所以从偏心口而出的洗净水,与上述倾斜的喷水口一样,呈现中心在旋转轴线的圆形柱状轨迹,这是由于受了偏心口的旋转和喷水体的旋转产生的离心力的作用。因此,具有喷水体125的洗净管嘴1实现截锥体轨迹和圆锥形旋转喷射轨迹相结合的轨迹喷射,与图14相似。
喷水体110和上述修正例中的喷水体120,125能够具有更多或更少的叶片,或由三角形柱体或四边形柱体,六边形柱体,或其它多边形柱体形成,或可以由圆柱形成。通过这样变化叶片的形状,每个喷水体的旋转速度会被改变。
通过改变回旋室4的内壁和每个喷水体的受力部件122、127的外壁之间的间隙或锥形引导部件15的锥形角度,可以改变这些喷水体的摆动公转角度。例如,清洗目标是小或敏感的人体局部,用人体局部洗净装置100的洗净管嘴1,受力部件122,127和回旋室4内壁之间的间隙变窄,喷水体的摆动公转角度也变小了。锥形引导部件15的锥形角度也一样。
进一步,通过使受力部件122,127的叶片相对变小,或成为正方形柱体或三角形柱体或圆柱体,摆动公转期间回旋流对叶片的阻力可以减小。这样,喷水体摆动公转的频率可以比自转的频率大,使摆动公转的速度很高。因此,可以清洗整个范围,以及可以感觉接受同时的强烈喷射。这适合于通过洗净水进入肛门进行灌肠动作或集中清洗单个区域的场合。由于喷水体的摆动公转频率和自转频率能通过叶片形状/受力部件重量等被调节,可以自由的为清洗目标、清洗区域设置适合的频率。
在前述的例子和修正例中,弹性体密封部件16被用于支持喷水体,但是可以除去密封部分,取而代之,洗净管嘴和各个喷水体的各个受力部件的部分直接滑动接触(旋转滑动)。这种情况下,接触受力部件的洗净管嘴的喷水体或锥形引导部件可以由具有良好滑动性和耐磨性的材料制成,例如聚乙醛、尼龙、聚丙烯、聚四氟乙烯、硅树脂、ABS、PPS等。用金属如不锈钢的情况下,将使表面粗糙度最小化。
这里,描述喷水体的自转活动。图15是喷水体110的摆动公转和自转的关系说明图,图15(a)是喷水体110的摆动公转和自转的方向相同的情况,图15(b)是喷水体110的摆动公转和自转的方向相反的情况。
由于回旋室4中的回旋流,喷水体以与图中所示回旋流相同的方向进行摆动公转。在摆动公转期间,如果对于摆动公转产生的滑动阻力被限制在密封部件16的支持位置,则在摆动公转期间只有轻微的滑动阻力作用。因此,通过基于回旋流的升力,试图产生喷水体110的摆动公转的力(如公转力),将引起喷水体110相反于滑动阻力旋转。因此,喷水体110将在回旋室以与回旋流相同的方向(摆动公转方向)摆动公转。
因此,洗净管嘴1在图16(a)中的轨迹上产生与喷射洗净水相同的公转、自转。图16(a)用箭头显示了由洗净水的自转产生的旋转轨迹方向及洗净水的摆动公转产生的移动轨迹,以使人便于理解。由于喷水体的旋转,洗净水顺时针旋转喷射,而且该顺时针旋转喷射是由于喷水体110的旋转。因此,在洗净水的公转轨迹的外周,洗净水的自转方向和公转方向统一,所以在公转轨迹的外周,洗净水受到洗净水自转速度和公转速度产生的空气阻力。由于空气阻力,洗净水随着时间由粘合流产生干扰,被拉成水滴并分散。因此,这些情况下从洗净管嘴1喷出洗净水通过沿着飞散的水滴形成的公转轨迹伸出而接触人体,以能够更柔和地清洗一个广泛的区域。
另一方面,如图15(b),在洗净水的摆动公转期间,喷水体110被做成接触回旋室4的内壁和锥形引导部件15。这样,相对喷水体110的摆动公转的滑动阻力增加了,所以,喷水体110的摆动公转再也不能以与公转方向相同的方向通过上述公转力进行公转。即使发生这种情况,喷水体110试图通过公转力进行摆动公转,所以喷水体在上述接触位置受到滑动阻力,并在与回旋室4内壁和锥形引导部件15接触时自转。这种情况中自转方向与喷水体110的摆动公转方向相反。喷水体110摆动公转喷水,而同时在相反方向自转。
产生相反方向公转/自转的洗净管嘴1在图16(b)所示的轨迹上喷射洗净水。由于喷水体110的自转,顺时针自转喷出洗净水,并且由于喷水体110的摆动公转,反时针公转喷射。因此,在洗净水公转轨迹的外部周界,洗净水的公转方向和自转方向是相反的,所以在洗净水的外部周界仅受到由洗净水自转速度和公转速度的速度差引起的相当小的空气阻力。由于空气阻力相当小,洗净水不会分散的很厉害,而是继续保持相对粘合的流体喷射。因此,从洗净管嘴1喷射的洗净水在这些情况下以相对粘合的流体状态接触人体,以进行更集中更刺激的清洗。当集中喷射时,可以忽略洗净时的一些水滴飞溅。
接下来描述另外一个例子。该实施例的特征在于,喷水体由一个柔性部件扣紧并以该扣紧状态安装于回旋室中。图17是其它实施例的洗净管嘴200的剖面图,图17(a)是洗净管嘴200的侧向剖面图,图17(b)是图17(a)中洗净管嘴200的A-A面剖面图。洗净管嘴200具有回旋室4,并从管道2和回旋室流入管道3洗净水被供应到回旋室4,这与前述的实施例是相似的。
如图所示,洗净管嘴200,像图4中的例子一样,具有喷水体10,通过受力部件12接受基于回旋流的升力。在本实施例中,喷水体10与具有柔性的弹性体202联合,并通过使喷水部件10a和弹性体202的膜状部件204中开有的通孔紧密配合而被弹性体202扣紧。在该方式下扣紧喷水体10的弹性体202组装于洗净管嘴200中以关闭回旋室4的上端。弹性体202具有薄膜状部件204和厚盖部件206在中央扣紧喷水体10。亦即,弹性体202在中央扣紧喷水体10,其在径向具有不同的厚度。
当与回旋室4组装时,弹性体202支持喷水体10,它的喷水口11与回旋室4的外侧邻接,并且受力部件12在回旋室4中下降到中心。因此,当洗净水从回旋室的流入管道3流入回旋室4时,该洗净水沿着回旋室4的内侧壁围绕受力部件12产生回旋流,因此升力以上述方式作用于受力部件12上。
当使受力部件12倾斜的力发生作用时,具有柔性的弹性体202将变形并允许受力部件12倾斜。尤其是,喷水体10的扣紧部分更容易引起受力部件12的倾斜,由于它是由薄膜状部件204组成。因此,当基于回旋流的升力作用于受力部件12时,弹性体202随着回旋室4中倾斜的受力部件12公转,以使喷水体10以上述方式摆动公转。
厚盖部件206是倾斜的,以环绕喷水体10,该倾斜面是锥形引导部件15,用于限制受力部件12的,从而是喷水体10的最大倾斜角,为同上例中所述。
下面是该实施例的从洗净管嘴200喷射的例子。图18是该洗净管嘴200实现的洗净水喷水的情况说明图。
如图18所示,洗净管嘴200与前述例子一样,喷水体10摆动公转。喷水口11以喷水体10的摆动公转中心位置(薄膜状部件204的扣紧位置)作为顶点的圆锥状喷射洗净水,产生前述的圆锥状公转喷射。因此,该实施例也能产生与前述实施例相似的效果。
另一方面,本实施例中,由于弹性体202的变形而允许喷水体10的摆动公转,喷水体10被弹性体202扣紧并支持。因此,喷水体10的摆动公转期间能够密封而不产生旋转滑动阻力。结果,不仅结构简化,而且不用担心洗净水中的废物堵塞或泄漏。
弹性体202的材料可以用硅树脂,腈基丁二烯橡胶(NBR),三元乙丙橡胶(含双环戊二稀)(EPDM),氟橡胶或其它合成橡胶等。弹性体也可以由聚酯系,聚苯乙烯系或聚烯烃系的热塑性人造橡胶构成,并与喷水体10一体化模铸(所谓双色模塑)。这样,可改善粘结强度和可装配性。通过使用热塑性人造橡胶,与橡胶的例子相比不必进行硫化过程,这样就可以缩短模铸过程。
同时,可以选择PP,POM,ABS等作为喷水体10的材料,或用不锈钢或其它金属构成,或者受力部件12仅由金属构成。当由弹性体202扣紧这样材料的喷水体10时,为使两者结合,当弹性体202为人造橡胶时,选择硫化粘合剂或粘合剂是可以被接受的。如果弹性体202用热塑性人造橡胶,可以进行整体模铸,在模铸期间通过热融解树脂和人造橡胶可以有效的结合。弹性体202和喷水体10也可以都用热塑性人造橡胶构成。
另外,弹性体202的硬度,弹性系数,重量和形状可以被最优化到弹性体202的最优的自然频率。这样,弹性体202的振动和由于喷水体10的摆动公转引起的振动可以共振,允许摆动公转的宽度(受力部件12的倾斜程度)被增大。或者,通过调节弹性体202的自然频率,通过喷水体10的摆动公转引起的振动削弱弹性体202以改善抗振效果是可能的。尤其是,使弹性体202的硬度极低或厚度很小以使自然频率很小。或者使弹性体202的硬度极高或厚度很大以使自然频率很大。
下面用以下的方式修改该实施例。图19是喷水体11对喷水体10的中心轴线倾斜的修正例得到的喷水情况的说明图。喷水口11以这种方式喷水时的情况与前述修正例(见图14)就下面几点不同。
如图19所示的修正例,喷水体10被弹性体202扣紧,喷水体10没有产生自转。由此,洗净水的公转喷射方向能够向着喷水口11的倾斜方向的一侧倾斜。因此,如图19所示,在人体局部洗净装置中,如果洗净管嘴200在正交方向伸出,喷水口11向着洗净管嘴200的伸出方向倾斜,在清洗臀部时,能够防止髓的洗净水回淋到洗净管嘴200上。或者,在浴盆清洗时,通过与从管嘴伸出方向相反的倾斜喷水口11,可以防止喷射向前飞溅,叫做“漏喷拔模”。
或者,喷水口11可以对着喷水体10的中心轴线偏心,如图12(b).这样,根据喷水口偏心的程度,公转喷射的轨迹可以偏移一个相应的量。
接下来是前述例子的另一修正例,描述了喷水体被弹性体扣紧的情况。图20是另一修正例的洗净管嘴220的剖面图。
如图所示,洗净管嘴220具有管道232,回旋室流入管道233和回旋室234相应于上述例子的管道2,回旋室流入管道3和回旋室4的。通过供水给回旋室234,在回旋室234中产生前述回旋流。
喷水体230被装置在回旋室234中,该喷水体230如喷水体10等,在回旋室234中从喷水口221通过供水管道223喷射洗净水。
喷水体230在其上端外周部具有凹槽状弹性体支持部件237,并通过弹性体支持部件237与可变形的弹性部件225连接构成。喷水体230通过限制器227被固定在洗净管嘴220中。回旋室234通过弹性体225被封闭。弹性体225由人造橡胶或热塑性人造橡胶形成,并且由于弯曲部分226的功能可以容易的变形。这样,喷水体230能够像前述洗净管嘴220中的喷水体10摆动公转。
喷水体230具有最大的倾斜角,其通过回旋室234上端的锥形引导部件253被限制。
因此,当洗净水被供入回旋室234并在回旋室234中产生的回旋流时,受力部件222受到基于回旋流的升力。这样,喷水体230相对回旋室234的中心轴线摆动公转。
具有这种结构的洗净管嘴220,如图18所示的例子,随着喷水体230的摆动公转以圆锥状公转喷射水。因此,修正例的洗净管嘴220具有与前述实施例相似的效果。
修正例的洗净管嘴220,具有下述的优点。
弹性体225由于具有柔性部分226而能容易的变形。因此,与弹性体225一体设置的喷水体230的摆动公转能够容易的产生。因此,在低水压和弱水流的区域,即使使用少量的水,喷水体230能够可靠的摆动公转,因此能够提高喷射的可靠性。
下面描述再另一个修正例。图21是再另一修正例的洗净管嘴220的剖面图。如图所示,这一修正例与坚固喷水体230的弹性限制器和弹性体225的结构不同,但在喷水体230被制成摆动公转并公转喷射洗净水上没什么不同。
该修正例中的弹性限制器247具有开口256,后者在喷射方向上在喷水口的上部分之中心,以及一个喷水体限制器248。这个限制器248可以在喷射期间当喷水体被水压向喷射方向推动时,防止其浮起。在喷射期间,内部与这一限制器248接触的喷水口221的边缘面是球面的或锥形的。
在这一修正例中,喷水体230具有最大的倾斜角,其通过回旋室234上端的锥形引导部件235被限制。
具有这种结构的洗净管嘴220,如图18所示的例子或上述的例子,随着喷水体230的摆动公转以圆锥状公转喷射的喷水。因此,修正例的洗净管嘴220具有与前述实施例和上述修正例相似的效果。
修正例的洗净管嘴220,具有下述的优点。
即使喷水体被水压沿喷射方向推到上部,由于喷水体限制器248,喷水体也不会过多地向上方移动。因此,弹性体225的硬度可以进一步减轻且做得更薄,或者做得使弹性体225更容易变形。这样设计,喷水体230就很容易摆动公转,不会引起喷水体230不必要的移动或弹性体225不必要的变形从而导致破裂或耐久性减少。
进一步的,由于喷水口221的边缘是球面形的,尽管喷水体230摆动公转时会和喷水体限制器230的里层产生接触,但滑动阻力是最小的,这样摆动公转时能量损失也是最小的。
下面,我们来描述一下另一个修正例。这个例子展示的是由相同材料做成的一体化式的喷水体及其扣紧部分。图22是用该修正例的洗净管嘴261的说明图,图22(a)是洗净管嘴261的纵剖面图,图22(b)是洗净管嘴261中喷水体270的举动情况和从该管嘴喷水的情况说明图。
如图所示,这个修正例的洗净管嘴261也具有管道262,回旋室流入管道263和回旋室264,相应于上述例子的管道2,回旋室流入管道3和回旋室4。通过供水给回旋室234,在回旋室234中产生前述回旋流。
在这个修正例中,喷水体270装配在回旋室264的里面。喷水体270和喷水体10及喷水体230一样,将回旋室264中的洗净水经由供水管273,从喷水口271中喷出。喷水体270也具有受力部件272,其受到基于回旋室264中的回旋流的升力。
在喷水体270的喷水口271的末端有一薄盘形部件275。该薄片部件275有一弯曲部分276,用来围住喷水体270的末端,该弯曲部分276向上伸出。喷水体270和薄片275被环行垫圈278上下夹住,并由垫圈限制器277固定在洗净管嘴上。通过薄片部件275,使得回旋室264能够关闭,这样,喷水体270就能象前述提到的喷水体10和230那样进行摆动公转了。
为确保薄片部件275的灵活性,与喷水体270一体化形成的薄片部件275由PP,POM,ABS或其它软树脂或聚酯系,聚苯乙烯系或聚烯烃系的热塑性人造橡胶构成。由于275部件是薄片形的且有前述所说的弯曲部分276,因此它较容易变形。因此,该修正例也使得喷水体270容易摆动公转。
该修正例中喷水体270也具有最大的倾斜角,其通过回旋室264上端的锥形引导部件265被限制。
因此,当洗净水供给回旋室264并产生回旋室264中的回旋流时,受力部件272受到基于回旋流的升力。这样,喷水体270对回旋室264的中心轴线摆动公转。
具有这种结构的洗净管嘴261,如图18所示的例子,随着喷水体270的摆动公转以圆锥状公转喷射的喷水。因此,修正例的洗净管嘴261具有与前述实施例相似的效果。
该修正例的洗净管嘴261,与前修正例的洗净管嘴220一样,薄片部件275很容易变形。因此,容易引起与薄片部件275一体设置的喷水体270的摆动公转。通过这个方式,能得到与前述修正例相似的效果,即可以适用于低水压的区域,并能改进喷射的可靠性。
在该修正例中,薄片部件275和喷水体270用相同的材料一体设置。结果,不仅结构简单,也不用担心洗净水中的水垢堵塞或泄漏。另外,材料可选择上述树脂或热塑性人造橡胶,与人造橡胶相比能阻止水的氯化,得到更高的可靠性,以及高强度。因此,甚至在使用经大量氯消毒过的水的情况下,或在高水压地区或使用大量水的情况下,耐久性和可靠性是优秀的。
接下来,描述另一修正例。该例子揭示了随着上述喷水体的摆动公转喷射洗净水的装置,而不是人体局部洗净装置。图23是实现伴随喷水体的摆动公转的洗净水喷水的淋浴装置291的说明图,图23(a)是淋浴装置291的横向剖面图,图23(b)是图23(a)的淋浴装置291的A-A面剖面图。图24是洗净水从淋浴装置291喷水的情况说明图。
如图23(a)所示,淋浴装置291包括管道296和具有狭小通道的缓冲室流入管道295,高动能的洗净水(亦即,以高流速)流入缓冲室298。缓冲室298具有数个回旋室294,每个回旋室294由回旋管道294a包围,洗净水沿着回旋室内壁从回旋管道294a开口被引入到回旋室294。因此,在每个回旋室294,产生类似于上述回旋室4中的回旋流。
每个回旋室294具有喷水体290。喷水体290包括喷水口192,通过供水管道293把回旋室294中的洗净水引入到喷水口292,并喷出。喷水体290的一端位于回旋室294内,而且这部分被设置成受力部件297。该受力部件297如上述的受力部件12一样,受到基于回旋流的上述升力的作用。
每个喷水体290和具有柔性的薄膜弹性体299是一体的,并被弹性体299扣紧。弹性体299被固定于淋浴装置291以盖住缓冲室298的开口。因此,弹性体299支持每个喷水体290,这样喷水口292邻接回旋室294的外表面,受力部件297在回旋室294内下降到中心。因此,洗净水从缓冲室流入管道295流到缓冲室298,当洗净水流入每个回旋室294中时,该洗净水引起沿着回旋室294内壁围绕受力部件297的回旋流。这样,上述的升力作用于受力部件297,使喷水体290摆动公转。
具有这种布置的淋浴装置291,在每个回旋室294中喷水体290摆动公转,所以从每个喷水口292为如图18所示的公转喷射。从淋浴装置291的喷射如图24所示,是从每个喷水口292的公转喷射的集合。这里,从每个喷水口291的喷射是独立于其它口的公转喷射的公转喷射。
因此,淋浴装置291,与前述的实施例和修正例一样,即使洗净水的量下降,也可以具较好刺激度的喷射,并保证宽范围的清洗。
在每个回旋室294中的喷水体290的摆动公转频率可以通过上述的流速数量达到3Hz及以上。这样,每个喷水口292的公转喷射给人一种类似于上述的均匀喷射接触的感觉。由于这些公转喷射被集成,淋浴喷射也可以给人以整体接触的感觉。
通过将摆动公转频率的设置比40Hz大,可以消除洗净期间的不舒服感觉,即使当人体的洗净区域皮膏很敏感等。通过进一步的增大频率,人体接收到的喷射感觉相似于所有水接触都被喷水均匀接触的感觉。当摆动公转频率被设置为160Hz,水接触点均匀接触的感觉就不再保持了。
摆动公转频率越高,喷射的洗净水所受到的离心力和空气剪力就越大,导致喷射的分散和飞溅。因此,在期望限制喷射的分散和飞溅的例子中,摆动公转的频率应被限制在小于160Hz以下。
如上所述的淋浴装置291,这些喷水体290由共享的弹性体299支持,但并不限于此。例如,每单个喷水体290可以由如图4所示的密封部件16支持,或者每个喷水体290由每个引导部件例如锥形引导部件15引导。或者,不提供缓冲室298,数个回旋室294能在淋浴装置291中直接形成,并且洗净水平分到每个回旋室。
接下来描述随着喷水体的摆动公转的洗净水的公转喷射的另一个实施例。图25是实现伴随喷水体的摆动公转的公转喷水的携带型人体局部洗净装置300的简化斜视图。
如图所示,人体局部洗净装置300包括桶体301和对桶体301可延伸和可回缩的洗净管嘴302。这样设计的洗净管嘴302,以通过具有作为驱动功率源的干电池的泵控制桶体,来推动桶体中的洗净水。洗净管嘴302受到水的压力并向前伸出到一个预定的位置,然后喷射洗净水。
洗净管嘴302包括管嘴顶端的喷水体303,这样能够像前述的喷水体10那样摆动公转。洗净水被供给回旋室(未示),喷水体被安装在其中,以使洗净水产生回旋流并实现旋转喷射。
人体局部洗净装置300,由于它具有可基于回旋流摆动公转的喷水体303,前述的节水功能可以消除由于桶体301中的水很快耗尽而带来的不适感。另外,由于不需要激励器,装置重量较轻,并便于携带,也允许扩展洗净区域并同时改善洗净功率,尽管是便携式的。
接下来描述洗净水公转喷射的另一修正例。图26是实现伴随喷水体的摆动公转的洗净水公转喷水的食器洗净装置310的简化斜视图;图27是该食器洗净装置310具有旋转清洗臂320的说明图。
如图所示,该食器洗净装置310包括前板上/下门311,312并用这些门关闭清洗室313。在清洗室313中,上下两排设置有喷水时能旋转的旋转清洗臂320。
旋转清洗臂320可旋转地被支持在支持柱321中央,并在支持柱321的左右两侧各有一组两个的喷射管嘴322。喷射管嘴322具有回旋室323和喷水体324,并具有供水管道(未示),以从切线方向向回旋室323提供洗净水并产生洗净水流。在这个例子中,回旋室323和喷水体324可以为前述实施例中或修正例中的各种形式。例如,除了图6中所示的回旋室4和喷水体10之外,他们还可以是图10-图22中所示的回旋室和喷水体。
食器洗净装置310具有图27中所示的指向正交方向的每个喷射管嘴322,旋转洗净臂320的左右喷射管嘴喷射方向相反。图中左侧的喷射管嘴322平行于纸面向后喷射,图中右侧的喷射管嘴322平行于纸面向前喷射。这样,当从旋转洗净臂320的左右端的管嘴喷射洗净水时,洗净水喷射产生的反作用力在旋转洗净臂上方向相同。
为了形成正交向喷射,根据喷射方向成正交的形成回旋室323是可以被接受的。
食器洗净装置310中,具有回旋室323和喷水体324的每个喷射管嘴322在回旋室323中产生回旋流。因此,每个喷射管嘴322引起喷水体324摆动公转如前述的喷水体10一样,以实现如图6,11,14,16和18所示的公转喷射。
食器洗净装置中,还由于每个喷射管嘴322引起公转喷射,如前所述,可改善节水效果,改善洗净性能(污物和餐具的分离性能),扩展清洗区域(水接触面积)等。这样,即使用少量的洗净水也能得到很高的洗净性能。
如果需要,喷射管嘴322可以固定设置在清洗室313的壁上。例如,将去污较难的蒸煮用食器收纳在洗净室313的强洗净框中,固定在壁面的喷射管嘴322向强洗净框喷水(公转喷水)。这样,每个蒸煮用食器都可以适当的被强洗净力冲洗。固定在壁上的管嘴中,现有的通常的管嘴可以被去除,取而代之以上述喷射管嘴322。这样,可以容易的返溯到现有的洗净装置以得到好的节水效果和高洗净性能。
如上所述的食器洗净装置310,具有下述优点。
如上所述,当从旋转洗净臂320的每个喷射管嘴322喷射时,旋转洗净臂320被喷射反作用力作用而旋转。因此,当由摆动公转产生的喷射从每个喷射管嘴喷淋食器时,旋转洗净臂320能够旋转。因此,能够增大食器的洗净性能,洗净水甚至能喷到清洗室的每个角落以彻底清洗食器。
在上述的旋转洗净臂320中,回旋室323对旋转洗净臂320是倾斜的姿态,并且喷水体324被安装在回旋室323中。当喷水体324为图17或图20-22的喷水体时,在无清洗时,喷水体324呈现在其本身重量下通过新安装的膜状部件204或片状部件275等的弯曲成垂直向下延伸的姿势。喷水体324在倾斜的回旋室323中成倾斜的姿势,在喷水体周围喷水体的外壁和回旋室内壁之间形成窄的缝隙。
因此,在此状态下,当洗净水供给回旋室时,回旋流的流速在上述的狭窄的缝隙中增大了。因此,在喷水体324周围可以容易的引起前述的流速差。因此,可以容易的产生基于前述升力的喷水体324的摆动公转,并能增大公转喷射的可靠性。而且,由于喷水体324从开头对回旋室323倾斜,流入一开始就产生回旋流的冲击,喷水体324臂由回旋流推动。因此喷水体324可以引起快速的摆动公转,公转喷射可以从洗净水供应的开头开始。
在这个例子中,通过前述实施例和修正例能够容易的实现回旋室和喷水体在前述的开始清洗之前相对倾斜。例如,人体局部洗净装置100的洗净管嘴1和洗净管嘴200可以被设置为如图19中所示的正交方向延伸并缩回。这样,在每个管嘴中的喷水体10对回旋室成正交方,其具有上述的优点。
上述的食器洗净装置310,用喷射反作用力来使旋转洗净臂320旋转,但并不限于此。例如,旋转洗净臂320能够通过马达或类似物旋转,喷射管嘴322,在该旋转洗净臂320上也可以面向上设置。
或者,面向上的喷射管嘴322可以设置在旋转洗净臂320的上表面,也可以设置在旋转洗净臂320的侧面。这样,当清洗旋转洗净臂320侧面的碗碟时,侧面的洗净管嘴322通过喷射反作用力旋转旋转洗净臂320。同时,上表面的喷射管嘴322清洗旋转洗净臂320上方的碗碟。
接下来描述前述实施例和修正例的实现装置。图28是回旋室4的受力部件12周围引起流速差的方法的说明图。图29是受力部件12周围引起流速差的另一方法的说明图。
如图28所示,回旋室4具有卵形的内周界横剖面,在回旋室流入管道3的对面的周壁部位4a其弯曲程度是大的,在周壁部位4b其弯曲程度是小的。因此,在具有不同弯曲度的周壁部位4a和周壁部位4b之间引起不同的流入洗净水方式,以在两个位置的回旋流Sa和Sb中容易的引起流速差。
如图29的修正例所示,受力部件12具有卵形的内周界横剖面。因此,在凸起的外侧,使受力部件12的外侧壁和回旋室内壁之间的间隙比其它地方变得更窄。由此,洗净水流速能在狭小缝隙中增大,并在受力部件12的周围引起流速差。如图所示,受力部件12的凸出部位临近于周壁部位4a,在该位置的回旋流Sa的流速确实比周壁部位4b的回旋流Sb快。
因此,通过设计如图28和29所示的回旋室4或受力部件12的形状,可得到喷水体/喷射方式的摆动公转的稳定性。
图30是图28中所示回旋室4中从2流路流入洗净水的状态说明图,图31是图29中所示回旋室4中从2流路流入洗净水的状态说明图。
如图所示,如果回旋室流入管道3a和另一回旋室流入管道3b具有相同的管道面积,那么从每个开端流入的洗净水的回旋流Sa和Sb的流速没有差别。但是,当经过具有不同弯曲度的周壁部位4a和周壁部位4b时,在两个位置的回旋流Sa和Sb之间产生流速差。因此,如图30和31所示,即使洗净水从数个流入路径流入回旋室4,也可以得到喷水体/喷射方式稳定的摆动公转。
洗净水也可以从回旋室流入管道3a和回旋室流入管道3b两个流入路径流入,那么回旋室4中围绕受力部件12的回旋流就可以容易而可靠地减少。
图32是回旋室4中从多流路流入洗净水的另一方法的说明图,图32(a)是描述从多流入路将流速差给予流入洗净水本身的另一种方法的说明图。图32(b)是调整从多流路流入洗净水的定时的方法的说明图,图32(c)是改变多流路的流入位置的方法的说明图。
如图32(a)所示,回旋室流入管道3a具有比回旋室流入管道3b小的面积。因此,从各个流入管道的流入洗净水SinA,SinB中,前者具有更快的流速。由此,回旋流Sa,Sb在两个位置周壁部位4a和周壁部位4b之间可以容易的具有流速差。
如图32(b)所示,阀门330,331分别设置在回旋室流入管道3a和回旋室流入管道3b中。当开始喷射洗净水时,延时后每个阀门开启。这样,在一个时间点上,阀门开启,洗净水重新流入,在流入位置流速增大。因此,通过这种方法,受力部件12周围的回旋流可以容易的产生流速差。
如图32(c)所示,回旋室流入管道3a和回旋室流入管道3b流入洗净水到回旋室4,在流入位置对回旋室4的中心是不对称的。在这个例子中,从回旋室流入管道3a流出的洗净水汇合在洗净水从回旋室流入管道3b的流入位置。因此,在汇合位置,流速比其它地方高,受力部件12周围的回旋流可以容易的产生流速差。
这些图中提供了数个回旋室流入管道,这样具有以下的优点。与提供单个回旋室流入管道流入洗净水的情况相比,其优点是流速差和回旋室的流速总体上可以独立的控制。例如,如果保持着从每个回旋室流入管道的洗净水流速的相互关系的同时每个流速降低,那么回旋室的流速可以降低,并保持着瞬间流速差,以使回旋流旋转(喷水体的摆动公转)可以实现稳定化。
进一步,当回旋室流入管道的数量可以为3或更多,这样他们中至少有一个可以引起洗净水流速差或具有不同的管道面积。或者他们中至少有一个的流入位置与其它不对称。
接下来,描述的修正例特征在于喷水体10在不清洗时的特殊姿势以及回旋室4的特殊形状。图33是洗净管嘴335的修正例的说明图。
如图中所示,洗净管嘴335在回旋室4底板的中央具有一个凸起336。在这个例子中,喷水体10是圆柱体,具有统一的直径,包括受力部件12,并由柔性的弹性体337支持,使喷水口11邻接外表面。
回旋室4具有锥形内周壁,其直径向着喷水口11一端减小,在邻近底板的地方接受到切线方向的来自回旋室流入管道3的流水。因此,该洗净管嘴335中,回旋室4中也产生围绕受力部件12的回旋流。
洗净管嘴335,在没有洗净水流入回旋室4的无洗净期间,受力部件12的底端作成妨碍凸起336。因此,在不洗净期间,受力部件12呈现为对回旋室4倾斜的姿势,尤其是对回旋室4的中心。结果,如图33的实线所示,在受力部件12和回旋室4的内壁(锥形壁)之间形成狭窄的区域。因此,从洗净水到回旋室的流入开头,洗净水通过上述狭窄空间的流速可以被增加,可以容易的引起回旋流的速度差。由此,从洗净水流的开头,可以容易产生上述的升力,并可以容易实现稳定化喷水体10的摆动公转/喷射方式。
进一步,洗净管嘴33中,回旋室4的内壁是锥形的,喷水体10(受力部件12)由柱形构成,那么在倾斜的受力部件12的外侧面和回旋室4的锥形壁之间的缝隙可以实质上在受力部件12的整个长度上是相同的。因此,由于受力部件如图中倾斜,回旋流通过前述缝隙时的流速在受力部件12的整个长度上可以用实质上相同的方式。通过增大对产生升力有贡献的长度,可以增大升力。结果,伴随升力的阻力也增大了,并且喷水体10的摆动公转的速度也增大了。另外,回旋流干扰的范围也更大,因此受力部件12沿着此处的方向直接被流回旋转动。由此,离心力更大,加速了喷水体10的摆动公转,因此喷水体10的摆动公转在一个稳定的轨迹并可以实现稳定的喷射。
洗净管嘴335兼具锥形内壁的回旋室4和底板中央的凸起,但是也可以只设置锥形回旋室4或只具有凸起336。例如,凸起336可以形成在图4或20的回旋室内。在洗净管嘴335中,也可以不用凸起336。
这样,洗净管嘴335中,喷水体10在不清洗时是倾斜的,那么可以用下述方式改进。图34是洗净管嘴335的修正例中回旋室4的沿图33中33-33线剖面图。
如图所示,在修正例中,对回旋室4点对称的提供了直径相同的回旋室流入管道3a-3d。因此,当洗净水从每个流入管道流入未装置喷水体10的回旋室4内时,回旋流实际没有产生流速差。这样,在这个修正例中,由于凸起336,受力部件12在不清洗时是倾斜的,所以如前所述,受力部件12的外壁和回旋室4的内壁之间的缝隙变狭窄了。因此,即使点对称地设置数个流入路径,由于受力部件12的倾斜,可以容易的产生上述方式的回旋流的流速差,并可以容易的使喷水体10的摆动公转/喷射方式稳定化。
图35是通过喷水体10自身产生受力部件12的倾斜的洗净管嘴335的修正例。如图所示,在该修正例中,喷水体10在受力部件12的底端具有凸起部分12a,通过凸起部分12a接触回旋室底板,受力部件在不清洗时为倾斜的姿势。因此,该修正例也可以容易的使喷水体10的摆动公转/喷射方式稳定化。
图36是喷水体10的受力部件12为直径比喷水部件10a大的柱体的洗净管嘴335的修正例。如图所示,在该修正例中,喷水体10具有受力部件12和直径小一点的喷水部件10a。环形法兰338与喷水部件10a配合,并且该法兰338被装配在回旋室4顶端的开口内槽339中,以发挥作用。
该修正例中的洗净管嘴335中,受力部件12通过流入回旋室4的洗净水而公转。在此期间,受力部件12的摆动运动的中心部分(喷水体10)是小直径的喷水部件10a的部位。因此,受到来自回旋室4的洗净水水压的压力接受面积更小,公转期间中央部分的阻力,即公转期间法兰338接触开口内槽339的槽壁时的阻力也更小了。因此,对加速喷水体10的摆动公转和使之稳定化是有好处的,并且也有利于减小法兰338和开口内槽339的磨损。
洗净管嘴335中,受力部件12的直径很大,凸起面积也很大,因此作用在受力部件12上的升力/阻力很大。由此,那里的质量也很大。结果,一旦受力部件12在前述的升力/离心力的影响下摆动公转,则惯性(=离心力)增大。这样有利于喷水体10的摆动公转和公转喷射的稳定化。为了增大受力部件12的质量,简单的方法是制造金属的受力部件12及树脂的连续喷水部件10a。为了制造金属的受力部件12及树脂的喷水部件10a,如插入模铸的制造方法是有利的,可以提高生产力,降低成本。
接下来描述喷水体支持方法的修正例。图37是修正例的喷水体340与支持情况的说明图。
如图所示,其中装配有喷水体340的回旋室350在上端具有开口351。喷水体340,在装配在回旋室350中的状态下,其喷水部件的喷水口342从开口351邻接外表。
回旋室350被流入洗净水填充,洗净水从供水管道344被引入喷水体340的喷水口342。在这个状态中,喷水体340被流入回旋室350的洗净水向上推动至开口处351,并被喷水部件341的末端支持在开口351的边缘。在洗净水流入时,喷水体340作为一个旋转盘被支持在开口351的边缘,受力部件343受到基于回旋流的升力,产生上述的摆动公转。
喷水体340的摆动公转期间,通过上述的向上推动,喷水体340的喷水部件341的末端被推至开口351的边缘。这样,在推动期间,由于喷水体摆动公转,喷水部件末端引起和开口351边缘所谓的“一侧接触”,此时喷水体是倾斜的。这样,在非倾斜的一侧区域,喷水部件末端和开口的边缘分开了,随着喷水体340的摆动公转,喷水部件末端接触开口边缘的位置改变了,而同时保持着一侧接触。因此回旋室350中的洗净水会从喷水部件末端在未一侧接触的区域漏出,可以作为喷水部件末端的密封功能。因此,在喷水部件末端或开口边缘不需要润滑剂或润滑功能,使装置更简单,并使维修/检查和安装操作都简化了。
在喷水体340的摆动公转期间,喷水部件末端只是一侧接触,所以喷水部件末端和开口边缘之间的接触只发生在很小的区域。因此,随着接触的摩擦力也减小了,这可以防止磨损。
图38是另一修正例的喷水体的支持方法的说明图。如图所示,在修正例中,开口351的开口边缘具有环形凸起352向喷水部件341的末端突出。在此修正例中,当喷水部件341末端是以上述方式一侧接触,则喷水部件末端仅在环形凸起352上以一侧接触联系。由此,有利于稳定化一侧接触以及防止上述的磨损。即使发生磨损,沿着环形凸起352的周壁,喷水部件末端接触的位置也不会改变,因此,不会由于磨损而造成如降低速度等功能上的损害,可以使旋转稳定。
在这个例子中,通过制作如图37所示的喷水部件末端和如图38所示的斜面形,球面形或弓面形,有利于稳定化一侧接触以及防止上述的磨损。通过把末端的弓面形,倾斜面做大,可以进一步稳定一侧接触。亦即在喷水体稍微倾斜的情况下,产生喷水部件末端不完全接触喷水部件的连接,产生一侧接触。通过对喷水部件末端的弓面形或球面形边缘做成锥形或倒角,可以有利于稳定一侧接触以及防止上述的磨损。
图39是另一修正例的喷水体的支持方法的说明图。如图所示,在修正例中,开口351的开口边缘352是球面形,喷水部件341的末端是契合该球面形的凸出的球面形。在该修正例中,由于在球面形中有相互的接触,依靠两个球面形的相互关系,可以采用这样的方法,喷水部件末端如上所述的一侧接触开口边缘351,或者喷水部件末端受到开口边缘352的整个边缘。在该修正例中也产生一侧接触,使喷水部件341的弓面形和开口边缘352的弓面形不同,或者使整个圆周接触,两者的弓面形基本上相同是可以被接受的。
接下来描述喷水体的修正例。图40是修正例的喷水体360的说明图。图41是另一修正例的喷水体365的说明图。
图40所示的修正例中的喷水体360在喷水部件361中具有斜形的喷水口362。喷水体360可以引起图17和图22所示的摆动公转。这样,如图所示,可以延展契合喷水口的槽形喷射以沿着圆锥形公转喷射轨迹公转。因此,如图所示,可以延展喷射区域,避免空喷射。在延展喷射区域期间,如上所述,可实现节水效果。
另一方面,喷水体360在如图11所示的受力部件363上具有叶片,以引起如上所述的喷水体的摆动公转和自转。这样,如图所示,槽形喷水口362由于喷水体自转而旋转时发生喷射,并且喷射沿着圆锥形公转喷射轨迹。在此期间,与上述的倾斜/偏心喷水口一样,喷水体自转的效果和由于喷水体自转引起的离心力引起圆锥形公转喷射轨迹变成延展圆锥形。因此,当引起摆动公转和喷射口旋转(喷水体旋转),喷射领域可以进一步被扩展,并容易避免空喷射。在这样延展喷射领域期间,如上所述,可以节水。
图41中所示的喷水体365的修正例具有带延展锥形喷水口367的喷水部件366,并引导洗净水从供水管道368以轴向到达喷水口367。供水管道368在受力部件369一端直径较大,在喷水部件366一端直径较小。回旋室的洗净水(从图中喷出的)从底端被引入供水管道368,并且从锥形周界的喷水口367以锥形喷射。喷水体365可应用于产生喷水体的摆动公转/自转,以及只产生摆动公转;在任一情况下,和喷水体360一样,可以避免空喷射,延展喷射以及节水。
喷水体365中,当引导洗净水到喷水口367,洗净水通过小直径的供水管道368。因此,洗净水通过小直径管道受到整流并从喷水口367喷射。甚至当洗净水流入供水管道368时,围绕受力部件369流通的洗净水流入供水管道368而同时维持着回旋分量368。由此,洗净水螺旋形的通过大直径的供水管道368,所以增大了洗净水的可整流性。通过这样的整流,可以稳定的从喷水口喷射洗净水。因此,伴随喷水体的摆动公转/自转的喷水状态可以进一步的被稳定化,并能改善喷射的可靠性。
接下来描述洗净水整流的修正例。图42是修正例的喷水体370的概略斜视图和纵剖面图,图43是另一修正例的喷水体374的纵剖面图和要部扩大剖面图,图44是另一修正例的喷水体380的纵剖面图和要部扩大剖面图。
图42所示的喷水体370具有供水管道372,其引导洗净水进入喷水口371,是片状导管,并被形成交叉十字形。该喷水体370也和前述的喷水体10的供水管道13一样,供水管道372的总的通道截面积比喷水口371大。因此,通过供水管道372本身的管道形状和相对于喷水口371的面积关系,洗净水受到很好的整流并到达喷水口371,在此喷射。结果,根据喷水体370,伴随喷水体的摆动公转/自转的状态可以被进一步的稳定化,也有利于改善喷射的可靠性。
如图43所示的喷水体374包括一喷水口375前端的十字形整流部件376,来自喷水管道377的洗净水在被导入喷水口375之前通过整流部件376被整流。因此,该喷水体374也可以得到稳定的喷射状态并如前所述改善喷射的可靠性。进一步,考虑到安装整流部件376,受力部件379和喷水部件378是独立的部件,两者在安装完整流部件后才被固定。
如图44所示的喷水体380具有集成数个小直径口381的喷水口,其中来自供水管道382的洗净水被整流和喷射。因此,该喷水体380也可以得到稳定的喷射状态和改善如上所述的喷射稳定性。
这些喷水体可以在前述实施例和修正例中被适当的使用。
接下来描述另一修正例。该修正例的特征在于喷水体的受力部件的倾斜程度可变化,以使公转喷射的扩展程度可调节。图45是修正例的洗净管嘴400的纵剖面图和要部扩大剖面图。
如图所示,洗净管嘴400包括回旋室401和喷水体402。喷水体402被支持以使其通过法兰403在开口内槽404中能够摆动公转。
在回旋室401的顶面装配有锥形引导部件405被制成能够在回旋室内上下移动,并在其外周具有架子406。该架子406和置于洗净管嘴400内部的小齿轮407啮合,通过轴408的正转和逆转来上下移动。因此,锥形引导部件405随着架子406的上下移动而上下移动。架子406的垂直运动的范围就是锥形引导部件405的垂直运动范围,其被架子外壳部分409的上下端限制了。
回旋室401与上述小齿轮/轴的放置部位连通。但是,由于放置位置邻近于回旋室顶面,在回旋室底面则对增大上述回旋流没有影响。即在轴的放置位置,密封圈410被安装在轴408上以防止漏水。
具有该装置的洗净管嘴400通过锥形引导部件405的上下移动产生下述效果。图46是锥形引导器405垂直动作和效果的说明图。
如图所示,当小齿轮407以第一方向旋转以提升锥形引导部件405,该引导部件和受力部件的接触位置变得接近喷水体402的支持位置。另一方面,当锥形引导部件405被降低,该引导部件和受力部件的接触位置变得远离喷水体402的支持位置。因此,由锥形引导部件的接触限制的受力部件412的倾斜角θ的大小随着锥形引导部件405的上下移动而变化。这样修正例的洗净管嘴400中,随着喷水体402(受力部件412)的摆动公转/自转的圆锥形公转喷射的扩展程度可以被设置得宽或窄,所以清洗区域可以被容易的调节宽窄。使锥形引导部件405上下移动的轴408也可以手动或由马达等驱动。
接下来描述支持喷水体时改善密封的修正例。图47是修正例的洗净管嘴420的说明图,图48是洗净管嘴420的局部扩大图。
如图所示,洗净管嘴420包括回旋室4中的喷水体422和柔性的弹性体424。柔性的弹性体424也和上述的弹性体225一样,可以由合成树脂和热塑性人造橡胶构成,并由于具有薄弯曲部分425而容易变形。
弹性体424具有柔性部分425的裙部作为厚的固定部分426,该厚的固定部分426被压向弹性体的限制件427以固定洗净管嘴420。弹性体420还包括在其中央的圆柱形扣紧部件428,喷水体422的末端小直径部分429与圆柱形扣紧部件428匹配以支持喷水体422。因此,喷水体422,如上述的喷水体一样,可以摆动公转。在回旋室4的顶板上固定有锥形引导部件430以调整喷水体422的倾斜。
洗净管嘴420具有下述优点。图49是洗净管嘴420的弹性体424的效果图。
当水被供给回旋室4时,喷水体422以上述方式摆动公转,在此期间回旋室4中充满洗净水。因此,回旋室4中的洗净水穿过锥形引导部件430和喷水体422之间的缝隙,并到达围绕弹性体424的圆柱形扣紧部件428的区域,这样水压延展到圆柱形扣紧部件428的外壁。受到该洗净水压的圆柱形扣紧部件428从图中箭头所示的外侧收紧与之匹配的末端小直径部分429,以增强喷水体422和弹性体424的密封。结果,喷水体密封的可靠性增大了。从圆柱形扣紧部件428的洗净水泄漏可以被显著的减少。而且,不会从圆柱形扣紧部件428泄漏洗净水,所以从喷水口423的公转喷射不会被洗净水泄漏干扰,这有利于公转喷射的稳定化。进一步的,当由弹性体424支持喷水体422时不需要粘结,所以不需要粘合或贴合过程。因此,洗净管嘴420的生产过程和装配操作都可以被简化,这有利于降低成本。通过上述的收紧,就能可靠而容易的避免喷水体422的上述自转。
洗净管嘴420可以下述方式进一步的改进。图50是洗净管嘴420的修正例具有的弹性体424和喷水体422的说明图。
如图所示,在此修正例中,弹性体424包括一个在圆柱体扣紧部件428中制成的槽口428a,喷水体422在末端小直径部分具有与槽口428a匹配的凸缘429。这样,由弹性体424支持的喷水体422可以不围绕轴转动,这样有利于使喷水体不产生自转。
接下来描述下一个例子。该例子的特征在于通过喷水体和弹性体的统一使喷水体摆动公转,然后通过水流传送转动力给喷水体。图51是另一洗净管嘴450的纵剖面图和要部剖面图。
如图所示,洗净管嘴450像图47所示的洗净管嘴420一样,具有由弹性体424扣紧的喷水体452,这样喷水体452被支持以能在回旋室454中摆动公转。喷水体452在回旋室中从喷水口456通过供水管道455喷射洗净水。
洗净水从回旋室流入管道3以切线方向流入回旋室454。流入洗净水旋转被支持于回旋室底板可轴向旋转的叶轮458。叶轮458包括在其上端的倾斜棒459,倾斜棒459被插入喷水体452的下端的匹配孔453。因此,由洗净水流入回旋室引起的叶轮458的旋转动作通过倾斜棒459被传送到喷水体452,所以喷水体452如上所述摆动公转,在此期间喷水体452不引起自转。通过这样,和洗净管嘴450一样,可以得到圆锥公转喷射以及类似于上述实施例的效果。
图52是洗净管嘴450的修正例的说明图。这个修正例的特征在于叶轮装置和洗净水流入回旋室的情况。
如图所示,修正例的洗净管嘴450具有在回旋室454底板上由轴向水流引起旋转的叶轮460。该叶轮460在外周壁具有形成螺旋轨迹的螺旋槽,并通过流体(洗净水)流过该槽时的反作用力进行自转。因此,当洗净水从回旋室底板流入回旋室454时,叶轮460旋转,该旋转动作通过倾斜棒461被传送到喷水体452。由此,和洗净管嘴450一样,可以引起喷水体452的摆动公转,并产生圆锥公转喷射以及类似于上述实施例的效果。
下面描述另一修正例。该修正例的特征在于结合了基于回旋流的流速差以引起摆动公转的升力和支持喷水体以能够摆动公转的机构。图53是另一修正例的洗净管嘴470的说明图。
如图所示,该修正例的洗净管嘴470具有上下洗净管嘴流入室,下流入室为通过回旋室流入管道3以切线方向流入洗净水的回旋室472。这样,在回旋室472中以上述方式产生回旋流。回旋室472的上部时由弹性体424扣紧的喷水体452的驱动室474。
回旋室472中装配有旋转体476而不是如上所述的喷水体10等。旋转体476通过类似于图36中喷水体的环形法兰338和开口内槽339被支持,以能够在回旋室472的上端口摆动公转。因此,当洗净水流入回旋室472时,旋转体476引起摆动公转,该摆动公转通过上端匹配的轴467被传输到喷水体452。旋转体476的摆动公转运动和叶轮458的旋转运动在水平方向上没什么不同,这样,受到该运动的传输的喷水体452引起摆动公转。因此,即使是该修正例中的洗净管嘴470,可以得到圆锥公转喷射以及类似于上述实施例的效果。
洗净水也可以通过回旋室472的数个流入路径流入驱动室474。例如,洗净水可以毫无妨碍的从非法兰338接触开口内槽339一侧的位置流入驱动腔474。也可在旋转体476内部提供一个旁路(未示),洗净水从这个旁路流入驱动腔474。或者,在回旋室472和驱动室474的直径上提供一个旁路,其通过开口内槽339的直径,洗净水从该旁路流入驱动室474。
接下来描述将基于水流的旋转力传输给喷水体以能摆动公转的另一修正例。图54是修正例的洗净管嘴480的纵剖面图。
如图所示,洗净管嘴480被弹性体424扣紧的喷水体422,安装于回旋室482中。该回旋室482在底部具有环形槽484,槽内安装有一球486。该球486可以沿着槽484旋转,但旋转运动被槽484的上下壁限制。
在球486置于槽内的状态下,球486接触喷水体422并使喷水体422如图中所示的方式倾斜。当洗净水从回旋室流入管道3以切线方式流入回旋室482时,球486被流入水推动并在槽484内旋转。当球486以这样的方式旋转时,接触球486的喷水体484改变它的倾斜方向而保持着它的倾斜,给出上述的摆动公转。因此,即使是该修正例中的洗净管嘴480,可以得到圆锥公转喷射以及类似于上述实施例的效果。球486的材料没什么限制,可以为树脂或金属等。如果由金属制成,质量将大些,所以沿着槽484旋转后的惯性力也将大些,这便于保持喷水体的摆动公转。
本发明不限于上述的一些实施例和修正例,也可以通过各种各样的模式来实现。
例如,喷水体10的倾斜角度被锥形引导部件15限制的情况可以如下述方法形成。图55是通过锥形引导部件15限制喷水体10的倾斜的情况图。
如图所示,锥形引导部件15具有椭圆形水平横截面的喷水体引导开口15a,以及喷水体10的倾斜被椭圆形的引导开口限制。亦即,喷水体10由于上述回旋室中的回旋流开始摆动公转,并通过接触引导开口15a在图中点划线所示的路径上旋转,与开口的形状一致。由此,根据这一修正例,摆动公转的轨迹以及洗净水的公转轨迹可以被修正。因此,通过使引导开口形状和洗净水的接触目标的形状一致,可以使洗净水以匹配接触目标的形状的方式接触该目标。
工业实用性本发明的喷水装置适用于从管嘴喷水的管嘴喷水装置,多种洗净装置可以实现,例如,人体局部洗净装置,淋浴装置和食器洗净装置等类似装置。此外,在由摆动和公转所产生的喷射下冲洗,可以使得在与水相接触的部位得到按摩并且放松血管,也因此使头皮或整个身体得到放松。
在本发明中显示的清洗吐水装置,例如,一个用于洗涤污物的洗碗机,吐水装置的喷嘴瞄准了将要洗涤的污物,通过摆动和公转对要洗涤的污物进行冲洗。如前所述,该种喷射的水流具有由摆动和公转而产生的旋涡分量,并且,喷射的水体经历自转的位置由自转而引起的旋涡分量。因此,根据本发明的吐水装置,通过摆动和公转来形成喷射,从要洗涤的污物上除去附着的油污的能力要比水流简单地直接冲洗到要洗的污物上要强,所以就可以提高清洗的能力。同时,使用由吐水装置提供的节水器,就可以实现用少量的水却达到提高洗涤能力的目的。
关于由摆动和公转而引起水流喷射的喷嘴,是喷嘴实现了上述的节水和提高洗涤能力的效果。因此,通过简单地与本发明更换现有的洗涤装置(洗碗机)中的洗涤室中的喷嘴,就可以得到新的款式并且有好的节水和提高洗涤能力之功效。
在这样的洗涤装置(洗碗机)中,喷嘴设置在能够在清洗室中旋转的旋转臂上。在安装过程中,喷嘴设置在旋转轴的任一端的旋转臂的末端以便于每个喷嘴可以得到清水。接着,喷嘴以斜线的方向定位在喷射装置上,以便于由清水喷射给予旋转所产生的反作用力与旋转臂是同一个方向。
权利要求
1.一种喷水装置,包括一个喷嘴,供从中喷出洗净水,其中, 喷嘴具有;供洗净水流入其中的流入室,安装于流入室中的喷水体,其具有一个水喷射元件,包括一个洗净喷水口和一个与水喷射元件相连,位于流入室内部的室内部件,喷水体具有一个管道,引导流入室中的洗净水到喷水口中,一个给水机构,供引导洗净水以这样的路线进入流入室在洗净水流入流入室时,沿着流入室的垂直壁产生围绕室内部件的回旋流,该喷水体安装于流入室中,喷水口位于临近于流入室的地方,这样,室内部件能够在流入室内以倾斜的姿式摆动,该给水机构围绕室内部件的回旋流中产生流速差,基于差产生的力对室内部件施加影响,其中,室内部件在流入室中以一个倾斜的姿势引起喷水体的摆动运动和公转。
2.如权利要求1所述的喷水装置,其中,流入室为圆柱形,喷水体的室内部件一般为圆的柱形。
3.如权利要求2所述的喷水装置,其中,室内部件的外径为流入室内径的35-80%。
4.如权利要求1所述的喷水装置,其中,室内部件和流入室中至少有一个具有周壁形状使围绕室内部件产生回旋室的流速差。
5.如权利要求4所述的喷水装置,其特征在于,流入室的周壁和室内部件的周壁中至少有一个具有不同弯曲度的周壁区域。
6.如权利要求1-5中的任一项所述的喷水装置,其特征在于,供水机构具有在流入室的周壁与流入室偏心3连通的管嘴管道。
7.如权利要求1所述的喷水装置,其特征在于,供水机构具有数个在流入室的周壁与流入室偏心3连通的管嘴管道,洗净水从数个管嘴管道流入流入室并产生回旋流。
8.如权利要求7所述的喷水装置,其特征在于,洗净水通过数个管嘴管道以不同的流速流入流入室。
9.如权利要求8所述的喷水装置,其特征在于,数个管嘴管道具有不同的管道面积。
10.如权利要求7所述的喷水装置,其特征在于,数个管嘴管道在对流入室中心不对称的位置连通流入室周壁。
11.如权利要求1所述的喷水装置,其特征在于,管嘴的喷水体在没有洗净水流入流入室的不喷射期间使室内部件对流入室倾斜。
12.如权利要求11所述的喷水装置,其特征在于,管嘴在水平方向上呈现倾斜姿势,并且旋转中的喷水体使室内部件在不喷射期间对流入室倾斜。
13.如权利要求11所述的喷水装置,其特征在于,流入室在流入室底板中央具有凸出物,通过凸出物,喷水体在不喷射期间使室内部件对流入室倾斜。
14.如权利要求11所述的喷水装置,其特征在于,喷水体包括室内部件底端的凸出物,通过凸出物在不喷射期间使室内部件对流入室倾斜。
15.如权利要求1所述的喷水装置,其特征在于,流入室在喷水体的喷水部件一端具有小直径的锥形引导内周壁,喷水体的室内部件一般为柱形。
16.如权利要求1-15中的任一项所述的喷水装置,其特征在于,装配在流入室内的喷水体包括喷水部件,其柱体直径小于室内部件。
17.如权利要求1-16中任一项所述的喷水装置,其特征在于,流入室具有一开口,喷水体中的喷水部件的喷水口被制成邻接开口的外表面,并且开口边缘作为喷水部件的末端的旋转盘。
18.如权利要求17所述的喷水装置,其特征在于,流入室具有与一环形凸出物,其在开口边缘向喷水部件末端突出。
19.如权利要求1-18中任一项所述的喷水装置,其特征在于,喷水体具有质量比喷水体大的室内部件。
20.如权利要求1所述的喷水装置,其特征在于,喷水体引起摆动公转的时候还引起自转,所述旋转为围绕室内部件的轴线。
21.如权利要求20所述的喷水装置,其特征在于,喷水体具有连通喷水口喷射部分的管道,其对喷水体的自转轴线倾斜。
22.如权利要求20所述的喷水装置,其特征在于,喷水体具有连通喷水口喷射部分的管道,其对喷水体的自转轴线偏心。
23.如权利要求1-22中任一项所述的喷水装置,其特征在于,喷水体具有斜形的喷水口。
24.如权利要求1-22中任一项所述的喷水装置,其特征在于,喷水体具有扩展锥形的喷水口。
25.如权利要求1-22中任一项所述的喷水装置,其特征在于,喷水体进一步包括有引导洗净水进入喷水口期间对洗净水整流的整流装置。
26.如权利要求1-24中任一项所述的喷水装置,其特征在于,喷水体具有由数个开口形成的喷水口。
27.如权利要求1-26中任一项所述的喷水装置,其特征在于,管嘴进一步包括调节流入室中喷水体的室内部件的倾斜程度的宽窄调节装置。
28.如权利要求1所述的喷水装置,其特征在于,管嘴进一步包括扣紧喷水体的柔性的扣紧部件,扣紧部件可关闭流入室。
29.如权利要求1-22中任一项所述的喷水装置,其特征在于,一种喷水装置,包括一个喷嘴,供从中喷出洗净水,其特征在于,喷嘴具有;供洗净水流入其中的流入室,安装于流入室中的喷水体,其具有一个水喷射元件,包括一个洗净喷水口和一个与水喷射元件相连,位于流入室内部的室内部件,喷水体具有一个管道,引导流入室中的洗净水到喷水口中,扣紧喷水体的柔性的扣紧部件,在喷水口被置于邻接流入室的外表面的情况下,扣紧部件可关闭流入室,这样室内部件被装配在流入室中以能在流入室中以倾斜的姿势摆动;一个给水机构,供引导洗净水以这样的路线进入流入室;一个传输机构,通过洗净水经给水机构流入流入室,围绕流入室内周壁产生回旋流,在室内部件上施加回旋力,由回旋室中倾斜姿势的室内部件产生喷水体的摆动运动和公转。
30.如权利要求29所述的喷水装置,其特征在于,喷水体和扣紧部件为一体化设置。
31.如权利要求28或29所述的喷水装置,其特征在于,扣紧部件进一步包括与喷水体匹配以扣紧喷水体的柱形扣紧部件,洗净水流入流入室的水压被引起作用在圆柱形扣紧部件的外壁上。
32.如权利要求28-31中的任一项所述的喷水装置,其特征在于,扣紧部件以与喷水体的扣紧部位为中心沿径向具有不同的扣紧体厚度。
33.如权利要求28-32中的任一项所述的喷水装置,其特征在于,扣紧部件进一步包括围绕喷水体扣紧部位的向外凸出弯曲部分。
34.如权利要求28-33中的任一项所述的喷水装置,其特征在于,扣紧部件由聚酯基、聚烯烃基、聚苯乙烯基的热塑性人造橡胶构成。
35.如权利要求28-33中的任一项所述的喷水装置,其特征在于,扣紧部件进一步包括一树脂片并能利用树脂的弹性进行弯曲。
36.如权利要求25所述的喷水装置,其特征在于,扣紧部件的模铸树脂是PP(聚丙烯),ABS(丙烯腈-丁二烯-苯乙烯)或POM(聚乙醛)中的一种。
37.如权利要求28-36中的任一项所述的喷水装置,其特征在于,fn是扣紧部件的自然频率,f是由喷水体产生的公转新定义的频率,f/fn的比值满足0.5<=(f/fn)<=10
38.如权利要求29-37中的任一项所述的喷水装置,其特征在于,喷水体具有连通喷水口喷射部分的管道,其对喷水体的中心轴线倾斜。
39.如权利要求1-38中的任一项所述的喷水装置,其特征在于,管嘴中装配有数个流入室和喷水体。
40.如权利要求1-38中的任一项所述的喷水装置,其特征在于,喷水体公转频率为大于3Hz及以上。
41.如权利要求40所述的喷水装置,其特征在于,频率为大于40Hz及以上。
42.如权利要求40所述的喷水装置,其特征在于,频率为小于380Hz及以下。
43.向人体局部供水的人体局部洗净装置,其特征在于,具有根据权利要求1-42中任何一个的喷水装置,以及从喷水装置中的管嘴喷射洗净水到人体局部区域。
44.如权利要求43所述的人体局部洗净装置,其特征在于,喷水装置是便携式的。
45.如权利要求43所述的人体局部洗净装置,其特征在于,喷水装置具有从厕所的后部可延伸到人体局部区域并从该位置收回的管嘴。
46.喷射供应水到人体的淋浴装置,其特征在于,具有根据权利要求1-42中任何一个的喷水装置,以及从喷水装置中的管嘴喷射洗净水到人体。
47.喷射供应水到物体的清洗装置,其特征在于,具有根据权利要求1-42中任何一个的喷水装置,以及从喷水装置中的管嘴喷射洗净水到人体。
48.如权利要求47所示的清洗装置,其特征在于,在放置待洗物品的清洗室中具有管嘴。
49.如权利要求48所述的清洗装置,清洗装置进一步包括,安装于清洗室中并围绕旋转轴线旋转的旋转臂,以及向安装于旋转臂的终端部分的旋转轴线的任一侧的管嘴供水的给水机构,其特征在于,每个管嘴对于旋转臂以正交方向喷射洗净水,这样洗净水喷射产生的反作用力使旋转臂围绕旋转轴线以相同的方向旋转。
全文摘要
一种新颖的可以获得广范围喷水的喷水装置并且可以节约用水而无需使用电子驱动装置。喷水体10装配在回旋室4中,以其喷水口11邻接于受力部件12的外侧,而受力部件12在同回旋室4相倾斜的位置上振盪。因而在回旋室4中建成一回旋流造成围绕受力部件12的流速差。基于流速差产生的力就作用在受力部件12的流速差。基于流速差产生的力就作用在受力部件12上使喷水体10在同回旋室4成倾斜的位置上产生振盪,由此将洗净水从喷水口11喷射入回旋室4中。
文档编号B05B3/04GK1484724SQ01821687
公开日2004年3月24日 申请日期2001年12月28日 优先权日2001年1月5日
发明者佐藤稔, 也, 畠山真, 夫, 有田钦也, 滨田靖夫 申请人:东陶机器株式会社
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