РАСПЫЛИТЕЛЬНАЯ НАСАДКА
SPRAY NOZZLE

Область техники, к которой относится изобретение
Настоящее изобретение относится к распылительной насадке. В частности, настоящее изобретение относится к насадке для распыления воды для использования с парогенератором устройства для обработки паром, например, отпаривателем одежды. Настоящее изобретение также относится к отпаривателю одежды, который включает в себя распылительную насадку настоящего изобретения.
Предпосылки изобретения
Во многих устройствах для обработки паром, таких как отпариватели одежды, электрический насос используется для подачи воды на поверхность нагрева для генерации пара. В некоторых устройствах вода подается из дозирующей головки в виде единого потока или струи на поверхность нагрева. В некоторых применениях требуется распыление воды на большую площадь с целью повышения отвода теплоты и эффективности обработки паром, и поэтому используется распылительная насадка или многоструйная насадка.
Известные распылительные насадки обычно имеют отверстие небольшого диаметра для обеспечения распыления и большого распространения воды. Обычно, насадки выполнены из металла или твердых полимеров. Вода под давлением принудительно проходит через распылительную насадку и получаемый выпуск воды с высокой скоростью приводит к широкой форме распыла. Давление воды, размер отверстия насадки и элементы для создания завихрения рядом с выпускным отверстием распылительной насадки определяют размеры распыленных капелек и угла распыла.
Чем выше давление, тем эффективнее распыление и угол распыла, и, следовательно, скорость потока должна быть также выше. Для уменьшения скорости потока до величин, которые может поддерживать парогенератор, отверстие насадки должно быть очень маленьким. Поскольку пользователь отпаривателя одежды может использовать жесткую воду во время работы, накипь может образовываться внутри насадки, особенно во время периодов покоя, когда нет потока воды, и остаточная вода испаряется вследствие тепла в паровой камере, насадка может легко засориться накипью. Следовательно, поток воды блокируется образованной накипью, и процесс обработки паром ухудшен или предотвращен.
Распылительная насадка для распыления жидкости под давлением известна из US 1,636,314 и содержит эластомерный диск, имеющий прорезь, которая открывается под давлением подаваемой жидкости для обеспечения распыления. Однако, так как прорезь является относительно небольшой, форма распыла является относительно узкой, и она может легко блокироваться накипью.
Элемент насадки известен из US 3,174,694 и включает в себя упругую выпускную трубку, имеющую прорезь, через которую выпускается жидкость при сгибе вручную выпускной трубки.
Краткое описание настоящего изобретения
Целью настоящего изобретения является создание распылительной насадки, которая, по существу, уменьшает или устраняет один или более недостатков известных распылительных насадок.
Настоящее изобретение определено независимыми пунктами формулы изобретения, зависимые пункты формулы изобретения определяют преимущественные варианты осуществления.
В соответствии с настоящим изобретением описана распылительная насадка, содержащая эластомерную трубку, содержащую проксимальный конец, через который текучая среда проходит в упомянутую трубку, и дистальный конец, прорезь, образованную в эластомерной трубке между упомянутым проксимальным концом и упомянутым дистальным концом для распыления упомянутой текучей среды из упомянутой эластомерной трубки, причем эластомерная трубка включает в себя усиливающий элемент для ограничения деформации эластомерной трубки.
За счет образования прорези в эластомерной трубке между проксимальным и дистальным концами трубки, прорезь может иметь размер для обеспечения широкой формы распыла. Усиливающий элемент предотвращает чрезмерное расширение или чрезмерную деформацию эластомерной трубки.
В предпочтительном варианте осуществления эластомерная трубка содержит цилиндрическую стенку, причем упомянутая прорезь образована в упомянутой стенке.
Прорезь обычно образована на цилиндрической стенке трубки, а не на ее дистальном конце. Это означает то, что длина прорези может быть увеличена и проходить вокруг криволинейной поверхности цилиндрической стенки для обеспечения более широкой формы распыла.
Предпочтительно, цилиндрическая стенка имеет продольную ось, и прорезь проходит в направлении вдоль окружности вокруг упомянутой продольной оси.
Так как прорезь проходит в направлении вдоль окружности вокруг оси, она обеспечивает широкую форму распыла, которая является линейной или прямой.
В предпочтительном варианте осуществления усиливающий элемент окружает цилиндрическую стенку.
За счет обеспечения того, что усиливающий элемент окружает цилиндрическую стенку, чрезмерная деформация вдоль длины трубки ограничена или предотвращена.
Усиливающий элемент предпочтительно проходит вокруг дистального конца эластомерной трубки.
За счет прохождения усиливающего элемента через дистальный конец трубки, деформация в продольном направлении также ограничена.
Усиливающий элемент может быть выполнен как одно целое с эластомерной трубкой. Это дает возможность легко изготавливать трубку и предотвращать необходимость в закреплении отдельного элемента на трубке во время сборки.
Предпочтительно, усиливающий элемент содержит область с увеличенной толщиной материала, образующего эластомерную трубку.
Область с увеличенной толщиной является преимущественным способом обеспечения усиления, так как это предотвращает необходимость в использовании другого материала.
В альтернативном варианте осуществления усиливающий элемент предпочтительно является отдельным элементом, закрепленным на эластомерной трубке.
Отдельный элемент может иметь более высокую жесткость, чем материал, из которого образована трубка и, таким образом, ограничивать расширение трубки.
В одном варианте осуществления отдельный элемент содержит кожух, закрепленный на упомянутой эластомерной трубке.
Кожух может частично окружать трубку, так что только часть трубки, которая окружена, предотвращена от расширения свыше конкретного предела.
В других предпочтительных вариантах осуществления прорезь может быть дугообразной в направлении, отличном от направления вдоль окружности, вокруг продольной оси эластомерной трубки.
За счет образования прорези, которая является криволинейной или иначе образованной в направлении, отличном от направления вдоль окружности, обеспечиваются иные формы распыла.
В любом из предпочтительных вариантов осуществления прорезь может иметь противоположные кромки, которые находятся в контакте друг с другом в закрытом положении, когда давление текучей среды в эластомерной трубке ниже заданного давления.
Заданным давлением является давление, которое необходимо для получения оптимального веерообразного распыления. Оно может составлять 100 мбар или более выше давление окружающей среды и, предпочтительно ниже 3 или 4 бар выше давление окружающей среды.
Предпочтительно, дистальный конец эластомерной трубки закрыт.
За счет обеспечения закрытого конца трубки, вся текучая среда должна выходить через прорезь.
В альтернативном варианте осуществления дистальный конец трубки предпочтительно открыт для прохождения текучей среды в эластомерную трубку, как из проксимального конца, так и дистального конца.
В соответствии с другим аспектом настоящего изобретения описан отпариватель одежды, содержащий парогенератор, включающий в себя камеру и питающий водяной шланг, проходящий в упомянутую камеру, для подачи воды из резервуара в упомянутую камеру для превращения воды в пар, и распылительную насадку в соответствии с настоящим изобретением, закрепленную на конце упомянутого питающего водяного шланга внутри камеры.
Эти и другие аспекты настоящего изобретения будут понятны и объяснены со ссылкой на варианты осуществления, описанные ниже.
Краткое описание чертежей
Варианты осуществления настоящего изобретения будут описаны только в качестве примера со ссылкой на сопроводительные чертежи, на которых
фиг.1 - перспективный вид распылительной насадки в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения;
фиг.2 - вид в разрезе сбоку распылительной насадки на фиг.1 без жидкости, проходящей через нее;
фиг.3 - тот же самый вид, что и на фиг.2, но с жидкостью, проходящей через распылительную насадку;
фиг.4A - вид сверху распылительной насадки, изображенной на фиг.1-3;
фиг.4B изображает типичную веерообразную форму распыла, полученную с помощью распылительной насадки на фиг.4A;
фиг.5A - вид сверху распылительной насадки, изображенной на фиг.1-3 с другой формой прорези;
фиг.5B изображает типичную веерообразную форму распыла, полученную с помощью распылительной насадки на фиг.5A;
фиг.6 - перспективный вид распылительной насадки, изображенной на фиг.1-5B, которая включает в себя выполненный как одно целое усиливающий элемент;
фиг.7 - перспективный вид распылительной насадки, изображенной на фиг.1-5B, которая включает в себя усиливающий элемент в виде отдельного элемента;
фиг.8A-8C иллюстрируют три альтернативных варианта осуществления в соответствии с настоящим изобретением, в которых распылительная насадка образует замкнутый контур трубопровода в каждом случае; и
фиг.9 - схематичный вид отпаривателя одежды, который включает в себя распылительную насадку в соответствии с вариантами осуществления настоящего изобретения.
Подробное описание вариантов осуществления
Распылительная насадка 1 изображена на фиг.1-7. Распылительная насадка 1 в основном предназначена для использования в парогенераторе 2 отпаривателя 3 одежды (см. фиг.9) для распыления воды на поверхность 4 нагрева для превращения в пар. Распылительная насадка 1 обеспечивает то, что вода, выпускаемая насадкой 1, равномерно распределяется по поверхности 4 нагрева без блокирования накипью или другими загрязняющими частицами.
Фиг.1 - перспективный вид распылительной насадки или эластомерной трубки 1, закрепленной на питающем водяном шланге 5 или проходящей от конца питающего водяного шланга 5. Распылительная насадка 1 предпочтительно представляет собой трубку, образованную стенкой 6, и имеет продольную ось A-A. Распылительная насадка 1 предпочтительно выполнена из непроницаемого для текучей среды упругого материала, которая открыта на своем проксимальном конце 7, т.е., конце, который закреплен на питающем водяном шланге 5, и закрыта на своем дистальном конце 8, т.е., своем противоположном конце, удаленном от питающего водяного шланга 5. Проксимальный конец 7 предпочтительно имеет меньший диаметр, чем диаметр конца питающего водяного шланга 5, на котором он закреплен, так что проксимальный конец 7 может быть упруго деформирован и вытеснен за конец питающего водяного шланга 5, таким образом, устанавливая распылительную насадку 1 на конце питающего водяного шланга 5. Затем, распылительная насадка 1 удерживается на месте на конце питающего водяного шланга 5 за счет силы трения, которая всегда будет превышать максимальное давление воды для предотвращения выталкивания водой распылительной насадки 1 с конца питающего водяного шланга 5. В качестве альтернативы, соединитель шланга или зажим (не показан) может использоваться для удержания насадки 1 на питающем водяном шланге 5.
Противоположный дистальный конец 8 стенки 6, удаленный от проксимального конца 7, предпочтительно закрыт или закупорен, таким образом, единственный выход для потока воды из распылительной насадки 1 осуществляется через прорезь 9, образованную в стенке 6. Стенка 6 предпочтительно является цилиндрической. Следует понимать, что стенка 6 может иметь другие виды и может иметь другие формы. Например, она может состоять как из прямолинейных, так и криволинейных частей.
Как показано на чертежах, прорезь 9 образована в цилиндрической стенке 6 и расположена на расстоянии, как от проксимального, так и дистального концов 7, 8 распылительной насадки 1. Прорезь 9 предпочтительно проходит в направлении вдоль окружности вокруг оси A-A цилиндрической стенки 6. При отсутствии потока воды через распылительную насадку 1 прорезь 9 предпочтительно остается закрытой, т.е., противоположные кромки прорези 9 находятся в поджатом состоянии друг к другу. Однако, когда вода ʹWʹ проходит в распылительную насадку 1, и давление в распылительной насадке 1 превышает заданное давление, материал поблизости от прорези 9 предпочтительно деформируется, так что противоположные кромки прорези 9 разделяются, таким образом, обеспечивая распыление воды, как показано на фиг.4. Длина прорези 9 определяет ширину формы распыла водяной струи из прорези 9. Предпочтительно, длина прорези 9 равна или меньше половины длины окружности распылительной насадки 1.
Заданным давлением является давление, которое необходимо для получения оптимального веерообразного распыления, которое зависит от уплотняющей силы противоположных кромок прорези 9, свойств материала распылительной насадки 1, таких как его упругость и сопротивление растяжению, характеристик давления и расхода насоса. Очень большое давление может разорвать распылительную насадку 1, таким образом, предпочтительно ограничивать давление ниже 3 или 4 бар выше окружающей среды. Насос 18 может иметь номинальное значение давления, например, 0,5-11 бар.
На фиг.4B изображена имеющаяся типичная форма ʹSʹ распыла, когда распылительная насадка 1 имеет прорезь 9, как описано выше, со ссылкой на фиг.1-3 и 4A. Так как прорезь 9 проходит по окружности вокруг оси A-A цилиндрической стенки 6 без отклонения в осевом направлении, полученная в результате форма распыла является, по существу, прямолинейной.
Фиг.5B - вид сверху распылительной насадки 1, которая подобна распылительной насадке 1 на фиг.1-4A за исключением того, что прорезь 9ʹ закруглена к дистальному концу 8. На фиг.5B изображена имеющаяся типичная форма ʹSʹ распыла, когда распылительная насадка 1 имеет прорезь 9ʹ, как показано на фиг.5A. Так как прорезь 9ʹ закруглена, полученная в результате форма распыла также имеет соответственно дугообразную форму.
Следует понимать, что прорезь 9 может иметь другие виды и может иметь другие формы. Например, она может состоять как из прямолинейных, так и криволинейных частей, или она может иметь волнообразный профиль. Также может быть образовано более одной прорези 9, 9ʹ в цилиндрической стенке 6. Каждая прорезь 9 может быть расположена на расстоянии от своей соседней прорези 9 в осевом направлении или в направлении вдоль окружности.
Как показано на фиг.6 и 7, усиливающий элемент 10, 11 предпочтительно частично окружает эластомерную распылительную насадку 1. Усиливающий элемент 10, 11 предпочтительно выполнен из более жесткого или более упругого материала, чем материал, из которого образована распылительная насадка 1, и предотвращает чрезмерную деформацию распылительной насадки 1. Усиливающий элемент 10 может быть выполнен как одно целое с распылительной насадкой 1, или он может быть отдельным элементом или кожухом 11, который закрепляется на распылительной насадке 1 или плотно окружает распылительную насадку 1. В варианте осуществления на фиг.6 усиливающий элемент 10 предпочтительно содержит область или суженную часть с увеличенной толщиной, которая проходит по криволинейной поверхности 6 и через дистальный конец 8. В варианте осуществления на фиг.7 усиливающий элемент 11 предпочтительно содержит отдельный колпачок или кожух, который окружает верхнюю часть распылительной насадки 1.
В каждом из вариантов осуществления, описанных выше, дистальный конец эластомерной трубки 1 закрыт. Однако, на фиг.8A, 8B и 8C изображены возможные альтернативные варианты осуществления, в которых распылительная насадка 1 открыта на обоих концах, и питающий водяной шланг 5 разветвляется и соединяется с обоими концами 12ʹ распылительной насадки 1 для подачи воды в распылительную насадку 1 через оба конца 12ʹ. Питающий водяной шланг 5 образует замкнутый контур вместе с распылительной насадкой 1. Как, в частности, показано на фиг.8A, распылительная насадка 1 может принимать криволинейную форму, когда оба конца 12, 12ʹ закреплены на питающем водяном шланге 5. Подача под давлением и эффект распыления подобны предыдущим вариантам осуществления.
На фиг.9 изображен схематичный вид отпаривателя 3 одежды, который включает в себя распылительную насадку 1 в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения. Отпариватель 3 одежды предпочтительно содержит камеру или резервуар 13 для содержания жидкости, такой как вода 14. Трубка 15 может сообщаться по текучей среде с резервуаром 13 с помощью электронасоса 18, который всасывает воду из резервуара 13 и подает ее через питающий водяной шланг 5 в распылительную насадку 1, расположенную в камере 16 парогенератора 2. Средство для обработки воды (не показано) может по выбору быть расположено в канале для воды. Нагревательный элемент 17 предпочтительно расположен в паровой камере 16, который нагревает поверхность 4, так что вода, распыляемая через прорезь 9 из насадки 1, контактирует с поверхностью 4 и превращается в пар. В качестве альтернативы, поверхность 4 может быть образована из стенок паровой камеры 16, и, таким образом, нагревательный элемент 17 может находиться в тепловом соединении с паровой камерой 16. Нагревательный элемент 17 предпочтительно управляется средством регулировки температуры, например, термореле 19.
Насадка 1 направляет веерообразную струю воды в виде единого потока на поверхность 4 нагрева. Прорезь 9 предпочтительно имеет форму и/или размер для управления распределением струи и обеспечения того, что на всю поверхность 4 нагрева равномерно распыляется вода, таким образом, обеспечивая максимальную эффективность генерации пара.
Пар, генерируемый в паровой камере 16, предпочтительно проходит через выпускное отверстие 20 из камеры 16 и по гибкой трубке для подачи пара, такой как шланг 21, и в ручной отпариватель 22, который может, например, быть гладильным устройством для глажки одежды. В качестве альтернативы (не показано), парогенератор может быть расположен в ручном отпаривателе, в то время как вода подается из резервуара, расположенного в ручном отпаривателе, или в отдельном основании. Электронасос может работать в импульсном режиме для обеспечения рассчитанной скорости потока (осредненной по времени).
Эластомерный материал может быть выбран из группы упругих материалов в зависимости от рабочих температур, в частности, от рабочих температур в парогенераторе отпаривателя одежды, таких как, например, этилен-пропилен-монодиен, силиконовый каучук, фторэластомеры или эластомеры с другой температурой и стойкостью к пару или смеси эластомеров с полимерами. Толщина стенки эластомерной трубки 1 может составлять 0,5-5 мм, и внутренний размер перпендикулярно к стенке, т.е., ее диаметр в случае цилиндрической трубки, может составлять 2-20 мм или, наиболее предпочтительно, 2-15 мм. Твердость эластомеров может составлять 30-90 A по шкале Шора.
Вышеупомянутые варианты осуществления, как описано, являются только иллюстративными и не ограничивают объем настоящего изобретения. Хотя настоящее изобретение описано подробно со ссылкой на предпочтительные варианты осуществления, специалисты в данной области техники должны понимать, что возможны изменения в настоящем изобретении без отхода от сущности и объема настоящего изобретения, которые также будут входить в область охранительного действия формулы изобретения настоящего изобретения. В формуле изобретения слово «содержащий» не исключает других элементов или этапов, и неопределенный артикль ʺaʺ или ʺanʺ не исключает множества. Любые ссылочные позиции в формуле изобретения не должны истолковываться как ограничивающие объем.