[发明专利]扇形喷嘴

说明书

技术领域

本发明涉及一种尤其用于高压清洁设备的扇形喷嘴，其具有喷嘴体，用于流体的流动通道穿过该喷嘴体，其中，流动通道限定出喷嘴开口，并且包括在流体流动方向上位于喷嘴开口之前的射束成形区段，在该射束成形区段中，流动通道的流动横截面连续变细。

背景技术

使用这种扇形喷嘴，以便能够以扇形展开的流体射束来喷涂物品。作为流体例如可以使用加压的水，其中可以掺有清洁化学物质。水射束可以指向要清洁的物品，其中，物品可以由扇形展开的水射束来喷涂。然而，扇形喷嘴的使用并不局限于加压的水，这种扇形喷嘴例如也可以用于产生扇形展开的空气射束或水蒸气射束。空气射束例如可以指向要干燥的物品。因此，例如可以规定，这种扇形喷嘴使用在车辆清洗设施的干燥设备上。

为了使扇形射束成形，公知有具有裂缝形的喷嘴开口的扇形喷嘴。例如在DE 29 27 737 C2和US 6402062 B1中描述了这种喷嘴。在这种喷嘴中，直接在裂缝形的喷嘴开口上进行射束成形。

也公知有如下的扇形喷嘴，在该扇形喷嘴中，在喷嘴开口上的横截面中呈圆形的流体射束通过紧接着碰撞到侧壁上而成形为扇形射束。这种喷嘴例如用于给绿地浇水。

此外，还公知有如下扇形喷嘴，在该扇形喷嘴中，在喷嘴开口之前，射束成形已经在流动通道的射束成形区段中完成。例如在EP 0 683 696 B1和DE 694 00 060 T2中描述了这种喷嘴。射束成形以如下方式来实现，即，紧接在喷嘴开口之前，以在直径上彼此相对置的方式设置流动通道的两个凹形的扩宽部(否则，该流动通道在流体流动方向上是连续变细的)。侧向的扩宽部导致流体转向，从而使该流体在从喷嘴开口流出之后具有扇形展开的射束形状。这种扇形喷嘴已经在实践中被证实是有利的，但流体在该扇形喷嘴中具有很大的流动损失，而且由于喷嘴体的耗费的加工使该扇形喷嘴的制造需要相当高的成本。

发明内容

本发明的任务是，以如下方式改进开头提到类型的扇形喷嘴，即，使流体在形成扇形射束时仅承受很小的流动损失，并且使扇形喷嘴可以廉价地制造。

根据本发明，该任务在这种扇形喷嘴中以如下方式来解决，即，使得射束成形区段具有如下区域，在该区域中，流动通道的流动横截面从圆形连续过渡为椭圆形。

在根据本发明的扇形喷嘴中，在流动通道的射束成形区段中，流动通道的流动横截面从圆形连续地，即无阶梯且无棱边地过渡为椭圆形。同时，流动通道的流动横截面在流体流动方向上连续减小。流动横截面的连续减小导致流体被均匀加速。由于流动横截面从圆形连续过渡为椭圆形，在射束成形区段的两个在直径上彼此相对置的周边区域中的流体比在射束成形区段的其余周边区域中的流体更强地朝射束中心的方向转向。这导致流体在穿过喷嘴开口时构造出扇形射束。因为在流动方向上连续变细的流动横截面在没有阶梯或棱边的情况下从圆形连续过渡为椭圆形，所以流体被加速，而流体没有与射束成形区段的壁脱离。由于连续的过渡，流动损失可以保持得很小。因此，根据本发明的扇形喷嘴的特征在于具有损失很少的射束成形。由于取消了在射束成形区段内部的阶梯和棱边，根据本发明的扇形喷嘴可以廉价地例如通过注射法来制造，其中，可以使用塑料材料或替选地金属或陶瓷材料来制造。此外，根据本发明的扇形喷嘴具有如下优点，即，借助其可以改善近距离的清洁作用，这是因为喷嘴开口上的流动在实践中能够无雾且精确地聚焦。

有利的是，射束成形区段具有带椭圆形流动横截面的区域，其中，该区域延伸到喷嘴开口，并且喷嘴开口同样椭圆形地构造。直到喷嘴开口的流动横截面可以从圆形连续过渡为椭圆形，其中，喷嘴开口本身同样椭圆形地构造。在此，椭圆的大小可以连续减小。

在本发明的有利设计方案中，流动横截面的椭圆的主轴线的取向沿着整个射束成形区段保持相同。在这种设计方案中，椭圆形流动横截面的主轴线的取向在空间中沿着整个射束成形区段保持不变。

替选地可以规定，椭圆形流动横截面的主轴线的取向随着越来越靠近喷嘴开口而改变。在这种设计方案中，在射束成形区段的区域中，椭圆形流动横截面的主轴线在空间中具有不同的取向。

尤其可以规定，椭圆形喷嘴开口的主轴线相对于流动通道的与喷嘴开口间隔开的流动横截面的椭圆的主轴线成90°角地取向。椭圆形流动横截面的主轴线取向的改变优选在射束成形区段的在流体流动方向上紧接在喷嘴开口之前的端部区域中进行。

可以规定，椭圆形流动横截面的主轴线的取向在射束成形区段的整个长度的至少50％、优选至少75％上都保持不变，并且仅在射束成形区段的与之联接的区域中才改变。