CN1397380A - 带有旋转喷嘴的多排水模式喷淋头 - Google Patents

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Abstract

一种喷淋头，具有一个进水口和一个控制阀，该控制阀被连接在所述壳体的进水口上，并且具有多个出水口。控制阀用于对水流流向多个周向排布的喷洒开口和流向一个位于所述喷洒开口内部的喷嘴进行调节。所述喷嘴能够旋动，从而可以提供一种柔和的喷洒效果，该喷洒操作可以独立于将水流从喷洒开口排出，或者与从喷洒开口将水流排出一同进行。所述喷嘴还能够进行颤动，颤动所提供的喷洒效果多少要比当所述喷嘴仅进行旋动时所提供的喷洒效果更为集中。该喷淋头还具有一个辅助开口，该辅助开口可以与其它喷洒装置一同使用。

Description

带有旋转喷嘴的多排水模式喷淋头
本发明的技术领域
本发明涉及一种喷头，更具体地说涉及一种可以提供多种不同喷洒模式的喷淋头。这种喷淋头可以提供一种基本上呈环形分布的传统喷洒模式；也可以利用一个旋动喷嘴来提供一种柔和但部分会聚的喷洒效果；或者是通过所述喷嘴进行颤动或章动(nutational movement)来提供一种更为会聚的直接喷洒效果，这种喷洒效果多少要比由旋动喷嘴产生的喷洒效果更为强烈一些。这种喷淋头还可以提供一种由传统喷洒模式与部分会聚喷洒效果组合而成的喷洒效果，以及一种由旋动喷洒模式与颤动喷洒模式组合而成的喷洒效果。
本发明的背景技术
美国专利US 6092739描述和申请了一种喷洒头或者喷淋头，在该喷洒头或者喷淋头中存在有一个涡轮，用于使得喷洒喷嘴进行颤动，该专利属于本申请的受让人——俄亥俄州的Moen Incorporated of NorthOlmsted。本发明改进了US 6092739中的技术方案，不仅能够使得喷淋头中的喷嘴进行颤动或章动，而且能够使得喷洒喷嘴进行变速旋动，以及进行这两种运动的混合运动。这种喷淋头还具有一个辅助开口，该辅助开口通常被封闭起来，但是适合于与一个独立的手持喷淋头一同使用，或者将水供送至环绕喷淋室定位的固定式喷洒器中。
所述喷淋头包括有一个控制阀，该控制阀用于导引来自于喷淋头进水口的水流过不同的水流通道，以便提供前述的多种喷洒模式。在某一位置处，所有的水均被导引流过环形排布的光晕式喷洒出水口。在第二位置处，水被导引至一个被连接在所述喷嘴上的旋动诱导元件，后者促使所述喷嘴进行旋动，产生柔和的喷洒效果。该控制阀还允许对这两种喷洒模式进行混合。在第三位置处，控制阀将会将水导引至一个涡轮，这将使得所述喷嘴进行颤动或者章动，提供一种多少更为强烈并且更为会聚的喷洒模式。也可以通过在喷嘴颤动的同时进行一定程度的旋动，来对强烈的喷洒模式与柔和的喷洒模式进行混合。
颤动诱导元件与旋动诱导元件同轴地位于所述喷淋头之内，并且均具有独立的水流通道，来将到来的水流导引入这些元件运动的腔室内。这两个诱导元件均被连接在喷嘴上，并且均用于促使喷嘴进行运动。
对本发明的概述
本发明涉及一种具有多种喷洒模式的喷淋头，并且尤其涉及这样一种喷淋头，在该喷淋头中可以利用传统的固定光晕式喷洒出水口进行喷洒，利用一个能够提供柔和会聚喷洒效果的旋动喷嘴进行喷洒，或者利用一个颤动喷嘴进行喷洒，其中该颤动喷嘴能够提供一种多少更为强烈或者更为会聚的喷洒效果。
本发明的另外一个目的是一种如前所述的喷淋头，在该喷淋头中存在有一个辅助开口，该辅助开口可以用于将水供送至一个手持喷淋器或者固定于淋浴室中的其它额外喷淋装置中。
本发明的另外一个目的在于，提供一个结构简单、工作可靠的喷淋头，在使用者的控制下，该喷淋头可以提供多种不同的喷洒模式。
本发明的再一个目的在于，提供一种喷淋头，通过对水流的作用力、频率及作用范围进行控制，该喷淋头能够产生不同的直观和可感知淋浴体验。
本发明还有一个目的在于，提供一种喷淋头，该喷淋头可以是一种固定的喷洒模式，或者是可调节的喷洒模式，这些可调节的喷洒模式的某些参数会发生变化。
本发明的再一个目的在于，提供一种喷淋头，该喷淋头具有这样一种喷洒模式，该喷洒模式的作用力发生变化，提供一种类似按摩的感觉。
本发明的又一个目的在于，提供一种喷淋头，通过使用者的简单手动操作，可以改变由该喷淋头提供的喷洒模式的类型。
本发明的再一个目的在于，提供一种喷淋头，该喷淋头可以具有一种柔和的雨滴状高频旋动喷洒模式，或者具有一种具有较大作用力的喷洒模式，提供一种揉搓按摩效果。
本发明还有一个目的在于，提供一种所述类型的喷淋头，该喷淋头可以对前述喷淋模式加以组合。
在随后的说明书、附图和权利要求中，将会明白本发明的其他目的。
对附图的简述
在下面的附图中示意性地示出了本发明，其中：
附图1是本发明中喷淋头的侧视图；
附图2是所述喷淋头的正视图；
附图3是一个分解侧视图，示出了所述喷淋头中的组件；
附图4是沿附图2中平面4-4的剖面；
附图5是一个局部正视图，示出了所述喷淋头中控制旋钮运动的范围；
附图6是一个局部正视图，示出了位于完全光晕式位置处的控制旋钮；
附图7是一个局部正视图，其中外罩的一部分被去除，示出了在所述完全光晕式位置处的阀门位置和水流状态；
附图8是一个放大了的局部正视图，其中外罩被去除，示出了处于所述完全光晕式位置处的控制阀；
附图9是一个局部正视图，示出了位于光晕/旋动位置处的控制旋钮；
附图10是一个类似于附图7的局部正视图，其中外罩的一部分被去除，示出了位于光晕/旋动位置处的阀门位置和水流状态；
附图11是一个局部正视图，示出了位于旋动位置处的控制旋钮；
附图12是一个类似于附图7和10的局部正视图，其中外罩的一部分被去除，示出了位于所述旋动位置处的阀门位置和水流状态；
附图13是一个局部正视图，示出了位于旋动/颤动位置处的控制旋钮；
附图14是一个类似于附图7、10和12的局部正视图，示出了位于旋动/颤动位置处的控制旋钮和水流状态；
附图15是一个局部正视图，示出了位于颤动位置处的控制旋钮；
附图15A是一个局部正视图，其中外罩的一部分被去除，示出了位于颤动位置处的阀门位置和水流状态；
附图16是所述控制旋钮连接装置的侧视图；
附图17是沿附图16中平面17-17的剖面；
附图18是贯穿所述控制旋钮连接装置的轴向剖面；
附图19是所述控制旋钮的后视图；
附图20是沿附图19中平面20-20的剖面；
附图21是位于光晕/旋动位置处的控制阀及其进水口和出水口处水流状态的示意性视图；
附图22是一个类似于附图21的视图，示出了位于旋动位置处的控制阀及其进水口和出水口处的水流状态；
附图23是一个类似于附图21和22的视图，示出了位于旋动/颤动位置处的控制阀及其进水口和出水口处的水流状态；
附图24是一个类似于附图21至23的视图，示出了位于颤动位置处的控制阀及其进水口和出水口处的水流状态；
附图25是控制阀壳体的正视图；
附图26是沿附图25中平面26-26的剖面；
附图27是沿附图25中平面27-27的剖面；
附图28是所述控制阀壳体的俯视图；
附图29是沿附图28中平面29-29的剖面；
附图30是沿附图25中平面30-30的剖面；
附图31是所述控制阀的分解视图；
附图32是控制阀旋转套筒的正视图；
附图33是沿附图32中平面33-33的剖面；
附图34是所述旋转套筒的侧视图；
附图35是控制阀杆的侧视图；
附图36是所述控制阀杆的后视图；
附图37是所述控制阀杆的正视图；
附图38是密封件支撑套筒的后视图；
附图39是所述密封件支撑套筒的侧视图；
附图40是控制阀焊板的正视图；
附图41是沿附图40中平面41-41的剖面；
附图42是阀杆连接装置的正视图；
附图43是沿附图42中平面43-43的剖面；
附图44是所述阀杆连接装置的后视图；
附图45是喷洒面板的侧视图；
附图46是所述喷洒面板的后视图；
附图47是所述喷洒面板上位于内侧的那列开口中之一的经放大局部剖面；
附图48是所述喷洒面板上位于外侧的那列开口中之一的经放大局部剖面；
附图49是发动机壳体的侧视图；
附图50是沿附图49中平面50-50的剖面；
附图51是所述发动机壳体的正视图；
附图52是所述发动机壳体的俯视图；
附图53是所述发动机壳体的后视图；
附图54是沿附图53中平面54-54的剖面；
附图55是沿附图53中平面55-55的剖面；
附图56是沿附图53中平面56-56的剖面；
附图57是所述发动机壳体的仰视图；
附图58是端帽的侧视图；
附图59是沿附图58中平面59-59的剖面；
附图60是所述端帽的正视图；
附图61是沿附图60中平面61-61的剖面；
附图62是涡轮的侧视图；
附图63是所述涡轮的后视图；
附图64是沿附图63中平面64-64的剖面；
附图65是一个放大的剖面，示出了处于旋动模式的涡轮、外罩及喷嘴；
附图66是所述外罩的侧视图；
附图67是所述外罩的正视图；
附图68是沿附图66中平面68-68的剖面；
附图69是喷洒头的侧视图；
附图70是扩张锥体的正视图；
附图71是所述扩张锥体的后视图。
对优选实施例的描述
本发明涉及一种可以提供多种不同喷洒模式的喷淋头。术语“光晕”喷洒模式，指的是从多个环形排布的喷洒开口进行喷洒的模式，如同在传统喷淋头中那样。在该喷淋头中存在有一个喷洒喷嘴，该喷洒喷嘴可以进行旋动，并且位于喷洒开口的圆周内部，当其进行旋动时，能够提供一种可调节的、从中间向外扩散的柔和喷洒模式。该喷嘴还可以进行颤动，在这种情况下，喷嘴的喷洒效果更为会聚，并且多少要比由喷嘴的纯粹旋动所提供的喷洒效果更为强烈。用于使得淋浴者能够选择所需喷洒模式的控制装置，还能够使得淋浴者对光晕式喷洒模式与旋动喷洒模式进行组合，以及对旋动喷洒模式与颤动喷洒模式进行组合。
在美国专利US 6092739中对喷洒喷嘴的颤动，也可以称作“章动”，进行了详细描述，在发生颤动或者章动的过程中，喷嘴本身的轴线缓慢地环绕另外一根轴线进行运动，所述美国专利属于本申请的受让人——俄亥俄州的Moen Incorporated of North Olmsted，通过参考将该专利中公开的内容结合入本发明中。但是，美国专利US 6092739公开和申请了喷嘴的颤动，而本申请则将由这种运动所产生的喷洒模式与其它类型的喷洒模式组合起来，使得淋浴者能够享受到若干种不同的淋浴感觉。这种喷淋头还具有一个辅助开口，该辅助开口可以被连接到一个手持喷淋器上，或者将水导引到一个或者多个环绕淋浴室定位的固定喷洒器中。
附图1和2示出了这种喷淋头的外表。存在有一个前罩10和一个后罩12。从前罩10向外延伸出一个发动机罩，该发动机罩被标记为14。一个检修盖(access cover)16提供了一个通往后罩12的开口。
附图3是所有喷淋头组件的分解视图。从最左侧开始，一个螺母18被用来将后罩固连到一个球体20上，在该球体20中安装有一个过滤网22，并且该球体20被固连到一根从淋浴室墙壁中延伸出来的普通水管上。还存在有一个密封件24，该密封件24在外形上是对称的，并且在附图4中示出了其所在的位置，该密封件24用于将球体的内侧端部封接到发动机壳体26上。通过结合附图4中的剖面，将会更好地理解附图3。在发动机壳体的进水口处，设置有一个流量调节器28，用于对流过发动机壳体的水量进行控制，并进而将其输送到后面所描述的控制阀中。
正如在附图4中特别示出的那样，还存在有一个辅助孔塞30，在该辅助孔塞30上卡持有一个密封件32，该密封件32用于封闭发动机壳体26上的辅助开口34。
在发动机壳体内部，存在有一个端帽36，在该端帽36上安装有一个花篮状柱头40(basket)。在花篮状柱头40的内部设置有一个涡轮38，并且存在有一个花篮状柱头O形环42和一个枢动球体44，该花篮状柱头O形环42和枢动球体44形成了安装于花篮状柱头40内的涡轮的一部分。
喷洒头46包括有一根导管48，该导管48在端帽36内进行延伸，并且与一个U形杯体50和垫圈52同轴设置。一个扩张锥体54被安装在所述喷洒头的端部。
喷洒面板被标记为56，并且发动机罩14将被置于该喷洒面板56之内。在该喷淋头被完全组装好之后，喷洒面板56将由前罩10覆盖起来。
针对控制阀来说，存在有一个阀壳体58，同时该控制阀还包括有一个杆密封件60、一个旋转套筒62、一根杆64及一个密封件支撑套筒66。一块焊板(weld plate)68覆盖在所述控制阀的一个端部上，并且在其上安装有一个杆连接装置70。杆连接装置70由连杆72连接到旋钮连接装置76上，并且通过前罩10连接到控制旋钮74上。
在附图49至57中详细地示出了发动机壳体26，并且在附图4中示出了其在所述外罩内的位置。该发动机壳体26的内侧端部上带有螺纹，这些螺纹被标记为78，用于与螺母18连接。流量调节器28被安装在一个小的腔室80中，该腔室80位于从过滤网22流过的水流路径上。通往辅助开口34的通道被标记为82，该通道82旁通于所述流量调节器28。从而，水可以从喷淋头进水口直接流向辅助开口，除非一个辅助装置被连接在该辅助开口上，该辅助开口通常由孔塞30封闭起来。在附图55和57中，在流量调节器28的下游进入发动机壳体内部的进水口被标记为84，该进水口84被连接在阀壳体58上。发动机壳体中具有一个颤动腔室86，水从一个颤动进水口88流入到该颤动腔室86中，该颤动进水口88通过一条通道90被连接在控制阀壳体58上。正如由92所示出的那样，通道90的外表面发生弯曲，通过利用一个插件94来使得通道90的内表面同样发生弯曲，从而为水流方向必须改变大约90度的水流提供一个无涡流流动路径。利用由所述弯曲表面形成的这条流动路径，所述喷淋头将较少发生涡流现象，从而降低噪音。
在发动机壳体内部还存在有一个旋动腔室96，水流通过一个旋动进水口98从控制阀流入到该腔室96中。发动机壳体的外侧端部具有一个环形沟槽100，在该环形沟槽100中容纳有被导引到即将描述的光晕式喷洒开口的水流。随着水流被导引到颤动腔室和旋动腔室中，通过控制阀来对流向环形沟槽100中的水流量进行调节。
在附图58至61中详细地示出了端帽36，该端帽36位于发动机壳体26的内部。端帽36包括有一个向内延伸的凸缘102，该凸缘102被容纳在一个周向沟槽104中，该周向沟槽104位于发动机壳体中的颤动腔室与旋动腔室之间的交界处(附图54)。正如在附图59中所示出的那样，从进水口98流入旋动腔室中的水流被导引流过一对相对但多少有些沿切线方向延伸的旋动进水口106，并且水流从该进水口106流入到端帽的内部。花篮状柱头40位于端帽内部。端帽36的外侧端部包括有一个钻孔108，该钻孔108具有间隔开的凸台110，在这些凸台110上支撑有一个缓冲垫112。与凸台110直接邻接的是一个第二凸台114，该第二凸台114支撑着所述U形杯体50，该U形杯体50封靠在导管48的外侧，其中导管48形成了所述喷洒喷嘴的一部分。还存在有一个第三凸台116，该第三凸台116支撑着在附图3中示出的垫圈52。
所述端帽可以被连接在发动机壳体上，以便在对该喷淋头进行组装时这两个元件被永久性地固连在一起。端帽延伸穿过发动机壳体上的开口118，同时，由导管48构成的喷洒喷嘴、喷洒头46及扩张锥体54从端帽开始向外延伸，并且如同附图4中特别示出的那样，由所述发动机罩14将它们环绕起来。
在附图66至68中示出了位于端帽内部的花篮状柱头40，并且在附图4和65中示出了该花篮状柱头40在端帽和发动机外壳中的位置。花篮状柱头40包括一个套筒120、一个位于一条沟槽124中的缓冲垫42，其中沟槽124位于这样一个位置处，即在该位置处，花篮状柱头的运动能够迫使缓冲垫与端帽的侧壁126发生接触。所述侧壁用作一个导轨，用于对花篮状柱头和喷嘴的颤动加以约束。套筒120的外周具有多个非径向的中凹/凹陷弯曲叶片128，这些叶片128在附图67中特别示出，并且这些叶片128的曲率能够使得水流流过端帽上的开口106，来使得花篮状柱头进行旋转或者旋动。通过利用能够俘获到来水流的叶片，将会增大传递至花篮状柱头的旋转作用力。
直接在叶片128的下游，花篮状柱头具有多个窗口130，各个窗口130均由支杆132(post)分隔开来。正如在附图67中特别示出的那样，支杆132的曲率能够导引水流流向外罩，来向内穿过窗口流入到喷嘴的导管48中。相邻叶片132之间的空隙的上端部具有一个面朝下方的曲面134，随着花篮状柱头在端帽内进行旋动，对花篮状柱头产生一个轻微的提升力，以减小摩擦作用。叶片128是驱动叶片，用于迫使花篮状柱头进行旋转，而弯曲的支杆132用作泵送叶片，用于导引水流向内流向所述导管，由该导管将水送往所述喷嘴。
套筒120的内部封闭有所述枢动球体44，利用该枢动球体44，在其中心具有一个向内凸起的突出部136，在该突出部136上支撑有涡轮38。在附图62至64中详细地示出了涡轮38，该涡轮38的外侧端部具有一个凹窝138，后者被置放在凸起突出部136上。所述涡轮38环绕着枢动球体44进行颤动。最好，在涡轮38的外侧端部处具有一个面朝下方的凹窝，以便水流可以从该连接部流过，来降低水中的杂质滞留在该接头处并且导致涡轮发生磨损的可能性。
涡轮38具有多个中凹的沟槽140，这些沟槽140面对着颤动进水口88，正如在附图63中特别示出的那样，这些沟槽呈非径向排布。沟槽状中凹叶片142与外罩上的中凹叶片以相同的方式发挥作用。水流经过导引轴向流往涡轮，但是叶片142的中凹非径向外形会迫使水流转过约90度，流向颤动腔室的侧壁。水流的这种旋转运动用于迫使涡轮朝向花篮状柱头40的内侧表面144进行移动，并且由这些内侧表面144来对涡轮的颤动程度加以约束。实际上，进入的水流将由涡轮叶片俘获，并且向外抛出，从而，涡轮垂直于水流方向发生移动。另外，由于形成所述叶片的沟槽是非径向的，所以水流将向涡轮传递一个旋转力矩，迫使涡轮进行旋转。通过利用水流来冲击涡轮，将会产生三种运动分量：旋转运动、颤动以及有助于增强颤动的向下运动。虽然向下运动必须最小化，但是必须能够保持涡轮位于凸起突出部136上。
在前面参考的美国专利US 6092739中较为详细地描述了颤动，但是可以将其认为是一种章动，即涡轮的轴线缓慢地环绕另外一根轴线进行移动，而并非环绕该涡轮本身的轴线进行移动。涡轮的这种颤动被传递至花篮状柱头，再由该花篮状柱头将这种运动传递给固定有该花篮状柱头的喷嘴。涡轮的内侧端部与颤动腔室中带有颤动进水口88的相对表面之间的空隙，小于涡轮上的中凹凹槽的深度，从而使得涡轮不会在无意中移动到一个无效位置处。
在附图69至71中示出了喷嘴装置，并且正如在附图4和65所特别示出的那样，该喷嘴装置包括有喷洒头46，该喷洒头46具有一根导管48，该导管48具有内部空间150，并且该导管延伸入并被固定在花篮状柱头40上。在152处向外扩张的导管48延伸入所述喷洒头中，该喷洒头在其外侧端部处具有一个锥形腔室154，在该锥形腔室154中，放置有扩张锥体54。正如在附图71中所特别示出的那样，锥体54上具有多条切槽156(在本实施例中为五条)和一个中部通道158，由这些通道的组合形成了流往喷洒喷嘴开口160的水流管道。通道156和158的横剖面面积均相等，并且这些组合在一起的切槽与开口的总剖面面积大于导管48的横剖面面积，以便不会在从喷嘴流出的水流上产生回压。扩张锥体具有一个环形沟槽162，该环形沟槽162用于容纳所述喷洒头上的一个环形突出部164，来将所述那些元件连接成一体的喷洒喷嘴。
正如在附图4中所特别示出的那样，花篮状柱头和喷嘴的颤动在两个位置处受到约束，其中，附图4示出了处于颤动模式的喷淋头。首先，通过缓冲垫42在组合在一起的喷嘴与花篮状柱头的内侧端部处与侧壁126发生接触来加以约束，其次，通过导管48的外表在喷嘴的外侧端部处或者附近与缓冲垫112发生接触来加以约束。缓冲垫42与缓冲垫在其上旋转的侧壁126之间的直径之比，等于导管150的外侧与缓冲垫112的内侧之间的直径之比。从本质上说，组合在一起的花篮状柱头和喷嘴环绕这些运动约束位置之间的一个枢轴进行颤动。由于在发生接触的位置处导管或者花篮状柱头不存在左右运动，所以这样就能够减弱颤动时所产生的噪音，并且延长缓冲垫的使用寿命。
喷嘴上的喷洒开口多少靠近在一起(close together)，但是这些开口的真正作用，尤其是在喷淋头处于颤动模式时的真正作用，是为了使得水流以更大的冲击力喷射到淋浴者的身上。在旋动模式下，即使这些开口靠近在一起，由于被连接在一起的花篮状柱头与喷嘴的旋转运动会迫使从喷嘴开口处流出的水流变成细小微滴，所以其真正作用略微比较柔和，为使用者提供一种明显柔和的感觉。
在用于图示喷洒面板56的附图45至48中，示出了光晕式喷淋开口的细节。水流穿过该面板流过前罩上的开口170，该开口170在附图1中示出。正如在附图46中特别示出的那样，喷洒面板56呈部分环状，并且包括一列位于内侧的喷洒开口172和一列位于外侧的喷洒开口174。附图45是该喷洒面板的侧视图。附图47和48示出了喷洒面板上位于内侧的和位于外侧的那列开口。附图47示出了位于内侧的那列喷洒面板开口，各个开口均包括有一个大体呈圆筒形的通道176，该圆筒形通道176终止于一个对称锥体178(symmetrical cone)，在该对称锥体178的端部处有开口180。由于锥形部分178的侧壁是对称的，所以流入和流过前述通道的水流将从开口180处沿着通道的轴线方向排出。从而，位于内侧的那列开口172将提供这样一种喷洒模式，即在该喷洒模式中，从各个开口处流出的各条水流路径均大体沿着喷淋头面板的轴线方向。
附图48示出了位于外侧的那列开口174。在这种情况下，仍然存在有一个圆筒形通道182，但是位于通道182端部处的锥体184是非对称的，并且其内侧壁186将迫使流过所述通道端部处的开口188的水流，从通道182的轴线向外或者背离该轴线进行流动。从而，从位于外侧的那列喷洒开口流出的水流从喷淋头面板向外扩散。从前述两列光晕式开口流出的水流的结果是一种比水流流过的面板要宽的喷洒模式。所述喷洒模式发生扩张，并且在水流流过的位置处，其宽度大于喷淋头的宽度。
面板56具有一个内部沟槽190，该内部沟槽190面朝发动机壳体中的沟槽100。当这两个元件被连接起来时，组合在一起的沟槽形成了一条水流通道，来环绕喷淋头进行周向流动，并且流动到前述的喷洒开口中。
参照附图4，球体20带有内部螺纹194，该内部螺纹194用于将喷淋头固连到一个从喷淋室侧壁中向外延伸出来的水管上。过滤网22在球体20中同轴放置，并且能够将流入该喷淋头的水中的杂质去除。这种去除作用对于在这里所示出的喷淋头来说尤其重要，因为在这种喷淋头中存在有多个移动部件，如果水中的杂质堆积在一对移动元件之间，那么将会造成损坏。
螺母18可以具有一个补强环圈196，用于对球体20与螺母18之间的轴承表面进行补强。正如先前所描述的那样，螺母18螺接并且安装在发动机壳体26上。流过球体20的水流流过其开口198，并且从这里流入到通往水流调节器28和辅助开口的通道中。
控制阀壳体被标记为58，并且在附图21至24中示出了水流流入和流出该壳体的状态。在附图25至30中详细地示出了壳体本身。进入控制阀壳体58的进水口被标记为200，并且水流从该进水口通过一个开口204流入到阀门腔室202中。从阀门腔室58流出的光晕式出水口被标记为206，颤动出水口被标记为208，而旋动出水口被标记为210。正如在附图29中特别示出的那样，细长的进水开口204带有弯曲端部，而且却具有一个隆起的凸块212，在该凸块212上，控制阀的一部分如下面所述的那样进行移动。正如在附图29中特别示出的那样，密封环214可以将颤动出水口封闭起来。
附图31中的分解视图示出了控制阀中的元件。旋转套筒62具有一个底部进水口216、一个侧部出水口218和一个凹陷区域220，该凹陷区域220用于使得水流从旋转套筒向外流出。同样，所述套筒还具有一个底部出水口222，该底部出水口222在附图32中示出。
旋转套筒62位于密封件支撑套筒66中，并且能够相对于该密封件支撑套筒66进行旋转。杆64具有一个杆延伸部224，该杆延伸部224上安装有一个四边形密封件60，并且该延伸部224延伸穿过一个位于密封件支撑套筒66上的凸块228。杆64穿过一个位于焊板68上的中心开口230，在该中心开口230处，焊板68与杆连接装置70相配合。
杆64上具有一条沟槽234，在该沟槽234中，延伸有一个位于旋转套筒62上的突出部236，来将这两个元件互锁起，以便进行同步旋转。在附图38和39中所详细示出的密封件支撑套筒66，用作用于旋转套筒62的封闭体，并且其本身位于阀壳体58的腔室202的内部。套筒66具有一对侧部出水口238和240，同时出水口238用作光晕式出水口，而出水口240用作旋动出水口。颤动出水口是位于旋转套筒62中的开口222。各个出水口238和240均将分别具有位于此处的合适密封环239和241，同时这些封闭环承靠在阀壳体腔室302的内部。
正如前面所示出的那样，杆连接装置70被固连在杆64和旋转套筒62上，并且将迫使杆64和旋转套筒62进行旋转。在附图42至44中详细地示出了所述杆连接装置，该杆连接装置具有一个支臂242，在该支臂242的端部处带有一个开口244。在该支臂上将容纳附图15A中示出的连杆72的一个端部。连杆72可以是一根刚性金属丝，并且将控制旋钮74的动作传送到杆连接装置70、杆64及旋转套筒62，来改变喷淋头的喷洒模式。
在附图16、17和18中示出了连接旋钮76，该连接旋钮76包括有一个杆部250，该杆部250延伸入一个控制旋钮开口252中，以便控制旋钮74的旋转运动会迫使连接旋钮76发生移动。连接旋钮76具有一个开口254，该开口254将容纳连杆72的一个端部。通过在控制旋钮74与控制阀之间进行互连，控制旋钮的旋转将迫使控制阀上的旋转套筒62进行旋转。但是，在该连接部处存在一定程度的运动损失，比如控制旋钮旋转150度将使得旋转套筒旋转95度。重要的是，淋浴者能够从一个易于操作的位置处对控制旋钮进行操作，来改变喷洒模式。
下面是对喷淋头的工作过程和对其若干种不同喷洒模式的描述。附图6示出了控制旋钮的最大移动范围。正如在该附图中所示出的那样，控制旋钮74处于一个光晕式位置处，比如该控制旋钮74指向前罩上代表规则水流的符号。通过逆时针运动将迫使阀门元件上的旋转套筒使得阀壳体从附图6中的完全光晕式位置改变到附图9中的光晕/旋动混合位置。通过进一步逆时针运动，将到达附图11中的旋转位置，并且通过继续逆时针运动，将会将控制旋钮置于附图13中的旋动/颤动位置处。再进一步逆时针运动，将迫使控制旋钮达到附图5中的完全颤动位置处。
附图7和8示出了处于完全光晕式位置处的阀门和控制旋钮连接装置。正如附图7中箭头所示出的那样，水流通过通道200流入到阀门壳体58中。并且水流从光晕式出水口206流入到在附图25和51中所示出的发动机壳体上的进水口207中。为了到达发动机壳体并且到达使得水流流向光晕式出水口的面板沟槽，参看附图4，水流将流入到位于发动机壳体外侧的环形凹槽100中，并且从该凹槽抵达前述的沟槽，将水送入喷洒面板56上的光晕式开口中。
附图9、10和21示出了处于光晕/旋动混合排水位置处的控制旋钮和阀门。附图9示出了控制旋钮的位置，而附图10则示出了流向旋动开口和光晕式开口的进水和出水路径。附图21示出了流过阀门本身的水流。水流经过开口204进入到腔室202中，并且通过密封件支撑套筒上的侧部开口238和240而排出。正如由附图65中水流箭头所示出的那样，水流将从阀门壳体58中排出，并且沿前述的光晕式路径进行流动，流入到旋动腔室中。
附图11、12和22示出了处于纯粹旋动位置的水流路径。注意附图11中控制旋钮的位置，在这里，控制旋钮比附图9中的控制旋钮进一步顺时针移动。附图12示出了水流流入阀壳体和水流流出密封件支撑套筒上的侧部出水口240的状态。附图22示出了穿过所述阀门的水流路径，从阀门壳体的进水口，流向阀门壳体的出水口，并且穿过旋动套筒上的底部开口，流向密封件支撑套筒上的侧部出水口。
附图13、14和23类似地示出了处于旋动/颤动混合位置的水流路径。注意附图13中控制旋钮74的位置和附图14中阀门的位置，箭头指示出了进入阀门的水流、通过旋转装置的流出水流以及阀门壳体上的出水通道。在附图23中，同样示出了流过阀门本身的水流。
以同样的方式，附图15、15A和24示出了当所有水流均流向颤动腔室时在控制旋钮和阀门所在位置处的水流路径。另外，水流显然沿着所示出的指向箭头进行流动。
下面，将着重对当控制旋钮和控制阀处于前述位置时涡轮、花篮状柱头及喷嘴的运动状态进行描述，这需要参照附图4和65。附图4示出了位于最大颤动位置处的水流模式。水流通过颤动出水口98流入到颤动腔室中，并且冲击所述涡轮。正如前面所描述的那样，涡轮将进行颤动或者进行章动。涡轮的运动受到所述元件与花篮状柱头内壁之间接触作用的制约。颤动作用被传递到被固定在所述喷嘴上的花篮状柱头上，导致所述喷嘴也将进行颤动。因此，通过水流沿着附图4中的箭头方向进行流动，将会产生一个会聚并且多少更为强烈的按摩或者揉搓型喷洒模式。通过涡轮的颤动，水被向外抛洒出来，并且流向一部分花篮状柱头的外侧，穿过该花篮状柱头上的窗口，进而向下穿过导管的中部流向扩张锥体上的喷嘴开口。在前面所参考的美国专利US 6092739中描述了喷嘴的这种运动。
附图65中示出了旋动状态。在这种情况下，水流不会接触到涡轮，并且不会导致涡轮发生颤动，而是直接流向花篮状柱头40。注意附图65中的箭头。水流冲击到花篮状柱头的叶片上，迫使该花篮状柱头如前所述那样进行旋动或者旋转。这种旋动基本上与花篮状柱头和喷嘴的轴线同轴，不存在颤动。由于喷嘴更快地进行旋动，因此从开口160流出的水流将被分散成水滴，从而从喷嘴中产生一种较为柔和并且不太会聚的喷洒模式。
正如前面所述那样，根据控制旋钮的位置，可以对颤动和旋动加以组合。当沿逆时针方向移动旋钮时，淋浴者将首先被置于完全旋动模式下，通过沿逆时针方向进一步进行移动，提供一种颤动/旋动混合喷洒出水模式。在这种情况下，水流流入到颤动腔室和旋动腔室中，并且喷嘴将进行颤动和旋动，但是颤动幅度小于当控制旋钮处于完全颤动位置时的颤动幅度。
当处于旋动模式时，花篮状柱头和喷嘴的旋转方向与当该喷淋头处于完全颤动模式时这些元件的旋转方向相同。虽然可以是其它方式，但是通过在这两个元件同步工作时使得它们具有相同的旋转方向，可以为淋浴者提供较好的控制效果。
在这里所描述和公开的喷淋头能够提供三种不同的喷洒模式，以及这些模式的组合。在纯粹的光晕模式下，喷洒模式非常类似于传统喷淋头的喷洒模式。在纯粹的旋动模式下，可以提供一种具有雨滴感觉的柔和但多少有些会聚的喷洒效果。喷嘴的颤动会缩小喷洒模式的作用范围，但是会增大作用力，或者说提供一种更为会聚的喷洒效果，为淋浴者提供一种揉搓按摩的感觉。
辅助开口的存在使得这种喷淋头可以与其它淋浴装置一同使用，比如一个手持式喷淋器或者固定式喷淋器，这些固定式喷淋器可以在淋浴室中沿不同方向设置。
通过调整一个易于操作的控制旋钮，可以使得淋浴者具有全方位的淋浴体验。对于淋浴者来说，可以对水流的作用力、频率及作用范围进行连续调节。
虽然在这里已经示出和描述了本发明的优选实施方式，但是应该认识到，还会存在有多种改进实施例、替代实施例及可选择实施例。

Claims (54)

1.一种喷淋头，包括有一个壳体，一个位于所述壳体上的进水口，一个位于所述壳体中并且具有一个进水口和多个出水口的控制阀，一条位于所述壳体进水口与所述控制阀进水口之间的水流通道，
多个在所述壳体上呈圆周排布的喷洒开口，一条位于所述控制阀出水口中的一个出水口与所述喷洒开口之间的喷洒开口水流通道，
一个位于所述壳体上的喷洒喷嘴，该喷洒喷嘴具有多个出水口，并且在其上连接有一根水管，
一个颤动诱导元件，该颤动诱导元件位于所述壳体中，并且与所述喷嘴协同工作，使得该喷嘴进行颤动，一条位于所述控制阀出水口中另外一个出水口与所述颤动诱导元件之间的颤动水流通道，从而使得水流从所述控制阀流向所述颤动诱导元件，迫使该颤动诱导元件进行颤动，并且使得所述喷嘴进行颤动，所述颤动水流通道与所述喷嘴导管相连通，用于将水流供送至所述喷嘴出水口，
一个旋动诱导元件，该旋动诱导元件位于所述壳体中，并且与所述喷嘴协同工作，使得该喷嘴进行旋动，一条位于所述控制阀出水口中再一个出水口与所述旋动诱导元件之间的旋动水流通道，从而使得水流从所述控制阀流向所述旋动诱导元件，迫使该旋动诱导元件进行旋动，并且使得所述喷嘴进行旋动，所述旋动水流通道与所述喷嘴导管相连通，用于将水流供送至所述喷嘴出水口，
所述控制阀可以在一些用于将水流从所述控制阀进水口导引至所述控制阀出水口的位置之间进行移动。
2.如权利要求1中所述喷淋头，其特征在于：所述控制阀能够在用于将水流从所述控制阀进水口导引至各个控制阀出水口的位置与同时将水流导引至不止一个控制阀出水口的位置之间进行移动。
3.如权利要求2中所述喷淋头，其特征在于：所述控制阀被制成并且适合于同时将水流导引至所述喷洒开口水流通道、所述旋动水流通道以及所述旋动水流通道和所述颤动水流通道。
4.如权利要求1中所述喷淋头，其特征在于：所述控制阀包括有一个具有出水口的密封件支撑套筒，和一个位于该密封件支撑套筒中的旋转套筒，在该旋转套筒上具有一个进水口。
5.如权利要求4中所述的喷淋头，其特征在于：所述旋转套筒上还包括有一个出水口。
6.如权利要求4中所述的喷淋头，还包括有一根被连接在所述旋转套筒上的杆，一个在所述壳体上远离所述控制阀的控制元件，和一个被连接在所述控制元件与所述杆之间的连接装置。
7.如权利要求1中所述的喷淋头，其特征在于：所述颤动诱导元件包括有一个带有多个叶片的涡轮，该涡轮和涡轮叶片与所述颤动水流通道成一直线，并且面对所述颤动水流通道。
8.如权利要求7中所述的喷淋头，其特征在于：所述壳体包括有一个涡轮腔室，所述涡轮位于该涡轮腔室内，所述颤动水流通道开口于该涡轮腔室中。
9.如权利要求8中所述的喷淋头，其特征在于：所述涡轮叶片非径向延伸。
10.如权利要求9中所述喷淋头，其特征在于：所述涡轮叶片呈中凹形状，导致在该叶片的作用下，从所述颤动水流通道被导引至该叶片上的水流回转大约90度，从而在来自于所述颤动水流通道的水流作用下，使得涡轮沿与颤动水流通道大约呈90度的方向进行移动。
11.如权利要求10中所述的喷淋头，其特征在于：被导引到所述非径向延伸叶片上的水流会迫使所述涡轮进行旋转。
12.如权利要求7中所述的喷淋头，其特征在于：所述喷嘴包括有一根支杆，所述涡轮被可移动地置于该支杆上。
13.如权利要求12中所述的喷淋头，其特征在于：所述涡轮包括有一个中凹凹窝，所述喷嘴支杆延伸入该凹窝中，从而对所述涡轮提供支撑作用，以便该涡轮进行颤动或者旋动。
14.如权利要求7中所述的喷淋头，其特征在于：所述涡轮延伸入所述旋动诱导元件中，并且能够相对于该旋动诱导元件进行移动。
15.如权利要求14中所述的喷淋头，其特征在于：所述旋动诱导元件对所述涡轮的颤动程度加以约束。
16.如权利要求15中所述的喷淋头，其特征在于：所述喷嘴包括有一根支杆，该支杆延伸到所述旋动诱导元件中，并且为所述涡轮提供支撑作用。
17.如权利要求16中所述的喷淋头，其特征在于：所述喷嘴水管延伸穿过所述支杆。
18.如权利要求17中所述的喷淋头，其特征在于：所述喷嘴、旋动诱导元件及涡轮相互同轴设置。
19.如权利要求1中所述的喷淋头，其特征在于：所述壳体包括有一个旋动腔室，所述旋动诱导元件被置于该旋动腔室内，所述旋动水流通道包括有多个与所述旋动腔室局部相切的开口。
20.如权利要求19中所述的喷淋头，其特征在于：所述旋动诱导元件包括有多个向外延伸的叶片，这些叶片被定位成能够接收来自于所述开口的水流。
21.如权利要求20中所述的喷淋头，其特征在于：所述旋动诱导元件叶片呈中凹形状，并且被定位成能够俘获来自于所述局部相切开口的水流，来迫使旋动诱导元件进行旋转。
22.如权利要求21中所述的喷淋头，其特征在于：所述旋动诱导元件叶片非径向延伸。
23.如权利要求20中所述的喷淋头，其特征在于：所述旋动诱导元件包括有多个窗口，在与所述叶片发生接触之后，来自于所述局部相切开口的水流将穿过所述窗口，并且流入到所述喷嘴导管中。
24.如权利要求23中所述的喷淋头，其特征在于：所述叶片在其上端部处发生弯曲。
25.如权利要求23中所述的喷淋头，其特征在于：所述窗口由支杆分隔开来，所述支杆具有一定的曲率，用于将水流向内导向所述喷嘴导管。
26.如权利要求25中所述的喷淋头，其特征在于：所述喷嘴包括有一根支杆，所述喷嘴支杆延伸入所述旋动诱导元件中，同时所述喷嘴导管被置于所述喷嘴支杆内。
27.如权利要求1中所述的喷淋头，还包括有一个位于所述壳体上的辅助开口，和一条位于所述壳体进水口与所述辅助开口之间的通道。
28.如权利要求1中所述的喷淋头，其特征在于：所述喷嘴包括有一个具有多个水流开口的扩张锥体，和一根导管，该导管用于形成所述水管，并且被连接在所述扩张锥体上。
29.如权利要求28中所述的喷淋头，其特征在于：所述扩张锥体上多个水流开口的总横剖面面积大于所述导管的横剖面面积。
30.如权利要求29中所述的喷淋头，其特征在于：所述多个扩张锥体水流开口包括有一个共同的中部开口，和环绕在该中部开口周围排布的周向开口。
31.如权利要求30中所述的喷淋头，其特征在于：所述周向排布的开口从所述中部开口开始向外扩张。
32.如权利要求28中所述的喷淋头，其特征在于：所述导管延伸入所述旋动诱导元件中，并且所述颤动诱导元件在所述旋动诱导元件内部延伸。
33.如权利要求28中所述的喷淋头，其特征在于：所述导管被固定在所述旋动诱导元件上，通过所述颤动诱导元件迫使所述旋动诱导元件和所述喷嘴进行颤动，由所述壳体上的装置对所述旋动诱导元件的颤动和所述喷嘴的颤动加以约束。
34.如权利要求33中所述的喷淋头，其特征在于：所述用于对旋动诱导元件的颤动加以约束的装置与所述旋动诱导元件的外表之间的比率，等于所述用于对导管的颤动加以约束的装置与所述导管外表之间的比率。
35.如权利要求1中所述的喷淋头，其特征在于：所述喷洒开口位于所述喷嘴的径向外侧。
36.如权利要求35中所述的喷淋头，其特征在于：所述喷洒开口环绕所述壳体部分地周向延伸。
37.如权利要求36中所述的喷淋头，其特征在于：所述喷洒开口被沿周向排成两列，一列位于内侧，一列位于外侧。
38.如权利要求37中所述的喷淋头，其特征在于：各个喷洒开口均具有一根轴线，位于内侧的那列喷洒开口均具有一个锥体形侧壁，水流沿着所述锥体的轴线流过位于内侧的那列喷洒开口。
39.如权利要求37中所述的喷淋头，其特征在于：位于外侧的那列喷洒开口均具有一个非对称的锥形侧壁，用于将喷洒水流从该喷洒开口的轴线向外进行导引。
40.如权利要求35中所述的喷淋头，其特征在于：所述喷洒开口水流通道包括有一个周向延伸的沟槽，该沟槽与所述喷洒开口相连通。
41.如权利要求1中所述的喷淋头，其特征在于：所述壳体进水口中包括有一个过滤器。
42.如权利要求41中所述的喷淋头，其特征在于：所述壳体进水口中包括有位于所述过滤器下游的流量限制器。
43.如权利要求42中所述的喷淋头，其特征在于：所述壳体包括有一个辅助开口，该辅助开口位于所述流量限制器的上游，但位于所述过滤器的下游。
44.一种喷淋头，该喷淋头包括有一个壳体，一个位于该壳体上的进水口，多个在该壳体上周向排布的喷洒开口，一条位于所述壳体进水口与所述喷洒开口之间的喷洒开口水流通道，
一个在所述壳体上具有多个出水口的喷洒喷嘴，并且在该喷洒喷嘴上连接有一根水管，
一个颤动诱导元件，该颤动诱导元件位于所述壳体内，并且与所述喷嘴协同工作，使得所述喷嘴进行颤动，一条位于所述壳体进水口与所述颤动诱导元件之间的颤动水流通道，从而使得水流流向所述颤动诱导元件，迫使该颤动诱导元件进行颤动，并且使得所述喷嘴进行颤动，所述颤动水流通道与所述喷嘴导管相连通，用于将水供送至所述喷嘴出水口，以及
一个旋动诱导元件，该旋动诱导元件位于所述壳体内，并且与所述喷嘴协同工作，使得所述喷嘴进行旋动，一条位于所述壳体进水口与所述旋动诱导元件之间的旋动水流通道，从而使得水流流向所述旋动诱导元件，迫使该旋动诱导元件进行旋动，并且使得所述喷嘴进行旋动，所述旋动水流通道与所述喷嘴导管相连通，用于将水供送至所述喷嘴出水口。
45.如权利要求44中所述的喷淋头，还包括有位于所述壳体内的阀门装置，所述阀门装置用于对从所述壳体进水口流向所述水流通道的水流进行控制，以便选择性地使用所述喷洒开口、颤动诱导元件和旋动诱导元件。
46.如权利要求45中所述的喷淋头，其特征在于：所述阀门装置能够使得流向所述水流通道的水流同时流向所述开口和所述喷嘴。
47.如权利要求45中所述的喷淋头，还包括有一个手动选择元件，该手动选择元件位于所述壳体的外侧，和一个位于所述手动选择元件与所述阀门装置之间的连接装置。
48.如权利要求44中所述的喷淋头，其特征在于：所述喷嘴被固定在所述旋动诱导元件上，而所述颤动诱导元件被支撑在所述旋动诱导元件上。
49.一种喷淋头，该喷淋头包括有一个壳体，一个位于所述壳体上进水口，一个位于所述壳体内并且具有一个进水口和多个出水口的控制阀，一条位于所述壳体进水口与所述控制阀进水口之间的水流通道，
多个在所述壳体上周向排布的喷洒开口，一条位于所述控制阀出水口中的一个出水口与所述喷洒开口之间的喷洒开口水流通道，
一个在所述壳体上并且具有多个出水口的喷洒喷嘴，在该喷洒喷嘴上连接有一根水管，
一个颤动诱导元件，该颤动诱导元件位于所述壳体内，并且与所述喷嘴协同工作，使得所述喷嘴进行颤动，一条位于所述控制阀出水口中另外一个出水口与所述颤动诱导元件之间的颤动水流通道，从而使得水流从所述控制阀流向所述颤动诱导元件，迫使该颤动诱导元件进行颤动，并且使得所述喷嘴进行颤动，所述颤动水流通道被连接在所述喷嘴导管上，用于将水供送至所述喷嘴出水口，
所述控制阀能够在一些用于将水流从所述控制阀进水口导引至所述控制阀出水口的位置之间进行移动。
50.如权利要求49中所述的喷淋头，还包括有一个旋动诱导元件，该旋动诱导元件位于所述壳体内，并且与所述喷嘴协同工作，使得所述喷嘴进行旋动，一条位于所述控制阀出水口中再一个出水口与所述旋动诱导元件之间的旋动水流通道，从而使得从所述控制阀流向所述旋动诱导元件，迫使该旋动诱导元件进行旋动，并且使得所述喷嘴进行旋动，所述旋动水流通道被连接在所述喷嘴导管上，用于将水供送至所述喷嘴出水口，所述颤动诱导元件在所述壳体内被支撑在所述旋动诱导元件上。
51.一种喷淋头，该喷淋头包括有一个壳体，一个位于所述壳体上的进水口，一个位于所述壳体内并且具有一个进水口和多个出水口的控制阀，一条位于所述壳体进水口与所述控制阀进水口之间的水流通道，
多个在所述壳体上圆周排布的喷洒开口，一条位于所述控制阀出水口中的一个出水口与所述喷洒开口之间的喷洒开口水流通道，
一个在所述壳体上并且具有多个出水口的喷洒喷嘴，在该喷洒喷嘴上连接有一根水管，
一个旋动诱导元件，该旋动诱导元件位于所述壳体内，并且与所述喷嘴协同工作，使得所述喷嘴进行旋动，一条位于所述控制阀出水口中另一个出水口与所述旋动诱导元件之间的旋动水流通道，从而使得水流从所述控制阀流向所述旋动诱导元件，迫使该旋动诱导元件进行旋动，并且使得所述喷嘴进行旋动，所述旋动水流通道被连接在所述喷嘴导管上，用于将水供送至所述喷嘴出水口，
所述控制阀能够在一些用于将水从所述控制阀进水口导引至所述控制阀出水口的位置之间进行移动。
52.如权利要求51中所述的喷淋头，还包括有一个颤动诱导元件，该颤动诱导元件位于所述壳体内，并且与所述喷嘴协同工作，使得所述喷嘴进行颤动，一条位于所述控制阀出水口中再一个出水口与所述颤动诱导元件之间的颤动水流通道，从而使得水流从所述控制阀流向所述颤动诱导元件，迫使该颤动诱导元件进行颤动，并且使得所述喷嘴进行颤动，所述颤动水流通道被连接在所述喷嘴导管上，用于将水供送至所述喷嘴出水口。
53.如权利要求51中所述的喷淋头，其特征在于：所述颤动诱导元件上具有多个叶片，这些叶片被定位成能够接收来自于所述颤动水流通道的水流，从而由这些被导引至所述叶片的水流迫使所述颤动诱导元件进行颤动。
54.如权利要求51中所述的喷淋头，其特征在于：所述旋动诱导元件上具有多个弯曲的叶片，这些叶片被定位成能够俘获来自于所述旋动水流通道的水流，迫使所述旋动诱导元件进行旋转。
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