用于花洒和手持喷头的脉动喷水按摩组件.pdf

本发明涉及用于花洒或手持喷头的脉动喷水按摩组件(100)，包括组件壳体(110)和帽件(130)。具有圆周壁的该壳体具有近区(112b)和远区(112c)以及限定壳体空腔(112)的内表面(112a’)，壳体空腔允许涡轮件(120)在其中自由转动。与壁远区(112c)相邻的壳体底座(114)包括若干喷嘴(118)。若干流体口(119)径向地设在壁近区(112b)。涡轮件(120)具有支撑若干等距叶片(124)的轮毂部(122)。每个叶片呈后弯形，并相对于轮毂部成预定倾斜角。涡轮件还包括一对正交地设于轮毂部(122)底部的对称转子凸片(126)，转子凸片之间限定有缺口(128)，从而当涡轮件在壳体空腔中转动时露出至少一个喷嘴组。

1、  一种用于给水装置例如花洒或手持喷头的脉动喷水按摩组件，包括：
组件壳体，其具有圆周壁，该圆周壁具有近区、远区和限定壳体空腔的内表面，空腔中设有能自由转动的涡轮件，所述壳体的圆周壁还具有外表面，该外表面具有用于将所述组件与所述给水装置紧固到一起的紧固装置；所述壳体还包括壳体底座和壳体底板，壳体底座与所述圆周壁的远区相邻并具有围绕所述远区的凸缘部，壳体底板具有由所述圆周壁内表面限定的基本上圆周区，所述壳体底座还包括多个喷嘴，该多个喷嘴布置成至少两个喷嘴组，其中，每个所述喷嘴组包括至少一个喷嘴，所述至少一个喷嘴相对于所述喷嘴组中的任何相邻喷嘴而言沿一共同轴线对齐；所述壳体还包括沿所述圆周壁的近区设置的多个流体口，该多个流体口围绕该近区在径向布置，
所述能自由转动的涡轮件具有轮毂部，轮毂部支撑有多个叶片，其中，每个叶片的高度都与相继叶片的高度相同，并且每个叶片具有在预定角度范围的预定纵向延伸量，每个所述叶片的曲率使得每个所述叶片的内径呈后弯形，且每个所述叶片相对于所述轮毂部成预定倾斜角，所述叶片沿所述轮毂部的外周等距连续分布；所述涡轮件还包括一对对称的转子凸片，所述转子凸片设在所述轮毂部的底部并与之垂直，从而相继凸片之间限定有缺口，以便当所述涡轮件在所述壳体空腔中转动时露出至少一个所述喷嘴组；以及
帽件，该帽件与所述圆周壁的近区相邻，该帽件具有平的外表面和平的内表面，该内表面与外表面之间限定预定厚度，其中，在所述帽件盖住所述壳体空腔时，所述帽件的内表面与所述涡轮件邻近；
其特征在于，通过预定的进口角，每个所述流体口在流体源与所述壳体空腔之间建立流体流通，使得水沿指定流动路径并从而以指定水流方向输送，以使所述涡轮件运转；所述壳体和涡轮件具有用于使所述涡轮件相对于所述壳体自由转动以使所述转子凸片与所述喷嘴组交替对准从而从中脉动给水的转动用装置。

2、  根据权利要求1所述的脉动喷水按摩组件，其特征在于，所述转动用装置包括在所述壳体和所述涡轮件之一上的孔以及在所述壳体和所述涡轮件的另一个上的互补轴，所述孔允许所述轴能自由转动地放置在所述孔中。

3、  根据权利要求2所述的脉动喷水按摩组件，其特征在于，所述轴为从所述壳体底板上垂直向上伸出的圆柱形件，使得所述轴相对于所述壳体的圆周壁同心布置。

4、  根据权利要求3所述的脉动喷水按摩组件，其特征在于，所述涡轮件的所述轮毂部包括预定直径的圆柱形孔，用于接纳所述壳体的轴并允许所述涡轮件围绕该轴自由转动。

5、  根据权利要求3所述的脉动喷水按摩组件，其特征在于，所述喷嘴组相对于所述轴沿着正交的轴线布置。

6、  根据权利要求2所述的脉动喷水按摩组件，其特征在于，所述帽件包括从所述帽件内表面垂直伸出的突起，以用于与所述涡轮件和所述壳体中的至少一个相关联。

7、  根据权利要求1所述的脉动喷水按摩组件，其特征在于，沿着所述叶片的纵向延伸看，每个所述叶片具有变化的厚度，所述厚度由从一共同中心轴线测量的半径的预定范围限定。

8、  根据权利要求1所述的脉动喷水按摩组件，其特征在于，所述缺口的面积优选等于所述转子凸片的面积。

9、  根据权利要求1所述的脉动喷水按摩组件，其特征在于，所述紧固装置包括摩擦接合、螺纹接合、扣紧接合、环氧树脂、槽口和凹座构造、企口构造或它们的任何相当物中的一个或多个。

10、  根据权利要求1所述的脉动喷水按摩组件，其特征在于，所述帽件、所述壳体和所述涡轮件中的至少一个用聚甲醛(POM)或任何相当材料制成。

用于花洒和手持喷头的脉动喷水按摩组件
技术领域
本发明涉及用于花洒头、手持喷头之类给水装置的喷水按摩组件。更特别地，本发明是一种改进的脉动喷水按摩组件，具有阀门转子，该阀门转子有大弯度叶片，以实现更高转速。该特征与正交地设于相邻转子底座上的一个或多个喷嘴组合，从而稳定、重复生成对称的水射流。在该结构中，花洒、手持喷头之类装置喷出的水有力地喷到更大皮肤表面区域上，从而起到理想的治疗效果，而不多费饮用水。
背景技术
大家早就知道按摩对多种生理和心理疾病的治疗好处以及对达到一般健康的好处。各种形式的按摩是普遍使用的方式，用来减压和帮助放松、解除肌肉紧张和僵硬、提高运动成绩、减轻忧郁和焦虑、减轻呼吸急促和脉搏过速、降低血压、减轻肌肉与骨骼疼痛、促进血液循环和淋巴液流动、改进运动范围、增进皮肤的健康和营养以及增加内啡肽(来源：美国按摩治疗协会，www.amtamassage.org)。随着世界范围内人们的生活工作节奏越来越快，人们对在家中和工作场所从易于取得的来源获得满足和治疗的需求越来越大。
卫生用品制造商日益认识到，消费者热切希望在日常生活例如洗澡和淋浴时就可享受按摩。在浴室中让水喷到皮肤上本身就是种惬意的享受，而不仅仅只是清洁身体。卫生用品制造商开发出了各种卫生用品，例如花洒头和手持喷头，能提供脉动按摩动作并产生各种按摩效果(即指压按摩、针灸、深部组织等)。
如本领域所公知，脉动水按摩结构一般使用喷水组件，其具有与静止喷嘴件相邻的环形帽件，帽件与喷嘴件之间装有转动阀件。一种典型的喷嘴件(10)(详情见图1)具有基本上环形底座10a，底座中限定有许多与圆孔14成相切关系的喷嘴12。所示喷嘴12以惯常方式布置，其中，在两个或多个喷嘴组12a中的每个喷嘴组中，两个或多个喷嘴对齐，以使每个喷嘴组12a相对于孔1 4成预定的相切配置。喷嘴件10一般与转动阀件16结合设置，该转动阀件包括转子底座16a，沿转子底座的至少一部分限定有缺口17(见图2)。转子底座16a上支撑有多个环形分布的叶片20，其中，每个叶片为相对于环形叶片毂22相切地延伸的基本上直线件。当流体从设在帽件中的单个流体口进入该喷水组件中(如本领域所公知地)并冲击至少一个叶片20时，转动阀件16在喷嘴件10附近自由转动。这种转动间歇地允许当缺口17处于一个喷嘴组12a之上时水经该喷嘴组输出，从而将不连续的水量喷到使用者皮肤上。
还例如参见On的美国专利No.4,203,550，该专利公开了一种花洒头组件，其具有转子叶片7和底座部7B，转子叶片有直的叶片7A，底座部7B间歇地阻塞水室的一组或多组喷嘴4A。下壳件3具有缺口3A，并布置成使缺口3A可与所有三组喷嘴4A对齐。对至少一组喷嘴4A的阻塞造成连续喷流，并减小了喷流在皮肤表面上的脉动效果。
尽管这类传统喷水组件提供了一定的按摩效果，但上述组件的构形具有一些固有缺点。直的叶片构形阻碍了该组件工作时的转子转速，从而不利地影响了使用者感觉到的按摩效果和噪声(从而削弱了所声称的放松效果的享受)。此外，使用单个流体进口只能使流体进口每次仅与一个喷嘴组对准。这种结构限制了受到水喷的皮肤表面区域，并且不能经不受阻塞的喷嘴反复、稳定地喷水。
因此，希望在不安装和/或大幅改造现有卫生设施的情况下在例如花洒或手持喷头之类的流体输出装置中实现可靠的按摩效果。还希望在不增加耗水的情况下获得反复有力的按摩效果。这些益处应该在容易制造且在多种浴室结构中安装费用不大的脉动喷水组件结构中实现。
发明内容
本发明的一个优点是提供一种能稳定和反复地给使用者最佳按摩效果的喷水按摩组件。
本发明的另一个优点是提供一种可装到新的或现有的花洒和手持喷头上的喷水按摩组件。
本发明的另一个优点是向皮肤表面喷射对称、均匀的脉动射流以便得到更深按摩的好处。
本发明的另一个优点是提供一种实现了上述优点但不牺牲饮用水资源的增强式喷水按摩组件。
为实现上述和其它优点，本发明提供一种改进的喷水按摩组件，其具有壳体，壳体有空腔，空腔中装有转动涡轮件。该壳体空腔由基本上圆周壁限定，沿圆周壁外表面具有许多螺纹，从而可把该组件与给水装置紧固到一起。该壳体空腔具有与静止帽件相邻的壳体壁近区和与静止壳体底座相邻的壳体壁远区。沿该近区的圆周设有多个径向流体口，每个流体口具有预定的进口角。壳体底座具有底板，圆柱轴从底板垂直向上伸出，使得该轴相对于壳体壁同心布置，并允许空腔中的涡轮件自由转动。壳体底座还包括许多喷嘴，它们布置成至少两个喷嘴组。每个喷嘴组包括单个喷嘴或沿一共同轴线对齐的至少两个喷嘴。这些喷嘴组最好相对于圆柱轴沿正交的轴线限定，从而生成必需的喷水相位。
该涡轮件具有基本上圆柱形轮毂部，多个叶片从轮毂部径向延伸。每个叶片具有大曲率、后弯形，其中，每个叶片沿各叶片型面看的厚度变化。在此结构中，稳定和反复地实现了在涡轮上的最大转矩。叶片最好沿轮毂圆周等距连续分布。涡轮件还包括一对对称转子凸片，它们设在轮毂底部并与之正交地布置。相继凸片之间限定有缺口，从而涡轮件的转动露出壳体底板中的一个或多个喷嘴组。涡轮件的转动使对称凸片并从而使对称缺口与喷嘴组交替地对准，以便从中交替喷水。
从以下详细说明中可清楚看出本发明的各种其它优点和特征。
附图说明
图1为用于现有技术喷水按摩组件的喷嘴件的俯视图。
图2为用于现有技术喷水按摩组件的转动涡轮件的俯视图。
图3为本发明喷水按摩组件的立体图。
图4为本发明喷水按摩组件的分解立体图。
图5和6分别为本发明喷水组件的剖面图和分解剖面图。
图7为用于本发明喷水组件的转动涡轮件的立体图。
图7(A)为图7中转动涡轮件的俯视图。
图7(B)为沿A-A线剖取的图7(A)的转动涡轮件的剖面图。
图7(C)为图7(A)中A区的放大图。
图8为图7的转动涡轮件与内有一对轴向设置喷嘴组的壳体相关联的俯视图。
图9为图7的转动涡轮件与具有另一种喷嘴配置的壳体相关联的俯视图。
具体实施方式
下面参见附图，其中相同部件用相同标号表示，示出了本发明的喷水按摩组件100，它具有壳体110，该壳体具有空腔112，空腔中装有转动涡轮件120(见图4-6)。壳体的空腔112由基本上圆周壁112a限定，尤其是由圆周壁112a的内表面112a’限定。沿着壳体壁112a的外表面112a”，设有一个或多个圆周上的螺纹300，用来把组件100与给水装置例如花洒、手持喷头之类紧固到一起。用于紧固组件100的紧固装置不限于螺纹300，而是可包括能够实施本发明的摩擦配合接合装置、槽口和凹座接合装置、企口接合装置、环氧树脂或任何等同物。这些紧固装置不构成本发明的一部分。
壳体空腔112包括与静止帽件130相邻的壳体壁112a近区112b和与环形壳体底座114(也是静止部件)相邻的远区112c。帽件130基本上为环形件，它具有平的外表面130a和平的内表面130b，内外表面之间限定预定厚度。帽件130盖住壳体空腔112时，帽件内表面130b与涡轮件120邻近。突起132可从帽件内表面130b上垂直伸出，用于与涡轮件120和壳体110中的至少一个相关联。利用摩擦接合、螺纹接合或扣紧接合或任何其它能把帽件130可拆地固定在壳体壁112a上的紧固装置来将帽件130固定在壳体壁112a上。
壳体底座114包括环绕壳体壁112a远区112c的基本上环形的凸缘部114a。壳体底板116具有由内壁面112a’界定的圆周区。底板116基本上是平的部件，圆柱轴117从底板116垂直向上伸出，以使圆柱轴117相对于壳体壁112a而言同心布置，并且容许涡轮件120围绕该圆柱轴自由转动。壳体底座114还包括多个喷嘴118，它们布置成至少两个喷嘴组118a，其中，每个喷嘴组118a包括单个喷嘴或沿一共同轴线对齐的至少两个喷嘴(见图8)。替代地，喷嘴组118a也可相对于圆柱轴117沿正交的轴线布置(见图9)。在每一实施例中，水从喷嘴118喷出，以生成均匀、“轴对称”的脉动射流(下文将进一步描述)。必要的是沿正交轴线设置连续的喷嘴118，以使喷水相位能充分喷射分布很广的喷水范围，而不阻碍水流。
沿壳体壁112a的近区112b设置多个流体口119，流体口沿近区112b的圆周在径向上布置(特别如图4所示)。每一流体口119在流体源与空腔112之间建立流体流通，以使涡轮件120在空腔中运转。如图4和6所示，每一流体口119具有预定的进口角度，使得流体口119稍稍倾斜(优选为17°或约17°)，以便使得水沿指定的流动路径和随之产生的水流方向输送，从而使涡轮件120运转。与传统的喷水按摩组件不同，本发明中径向布置的流体口能抑制湍流，从而优化了向使用者喷水所用的能量。帽件130紧固在壳体壁112a上确保了流体口119是水进入组件100的唯一进口。可选地，用图6所示O形圈135之类的一个或多个密封件来进一步进行密封。
下面参照图7和7(A)-7(C)来详细说明涡轮件120。涡轮件120为自由转动件，具有基本上圆柱形轮毂部122，轮毂部122具有直径为D的圆柱形孔122a(见图7(B))。孔122a的大小足以供圆柱轴117插入，并允许涡轮件120围绕圆柱轴117自由运动。帽件内表面130b上的突起132适当地与孔122a和圆柱轴117中的至少一个相关联，以将帽件130作为组件100的一部分可拆地安装(尽管这一结构不是必要的)。应该理解，涡轮件120可具有轴，该轴可插入限定在壳体件110中的互补孔中，以允许涡轮件相对于壳体进行自由转动。还应理解，涡轮件120与壳体110之间的可转动关系可利用适合实施本发明的任何装置来实现，而不限于本文所示和所述的该可插入轴。
轮毂122支撑有多个叶片124，其中，各叶片124的高度H(见图7(B))和角延伸范围θ(见图7(C))相同。叶片124的数量不限于附图所示的配置。每一叶片124的曲率较大，从而每一叶片的内径R1足以使得叶片呈后弯形(见图7(C))。沿着各叶片的长度看，每一叶片的厚度是变化的，该厚度由从一共同中心轴线(图7(C)中标为X)测量的半径R2与R3之间的范围限定。尽管不同涡轮件可有不同厚度范围，但任何一个涡轮件120沿各叶片型面的厚度变化必须一致。在此构形中，以稳定、重复的方式实现了在涡轮上的最大转矩。尽管理想的是提供基本上呈勺形以便与涡轮内外圆周相切的叶片，但这种构形会造成回流，从而在相继叶片上造成制动作用。因此，每一叶片以与流体口119相近或相同的斜度稍稍倾斜，以避免水流的急剧偏差。尽管可使用能够成功实现本发明的任何数量的叶片124，但叶片124最好沿着轮毂122的圆周等距连续分布，以防止沿着叶片型面产生的有害压差和流速差。
涡轮件120还包括一对对称的转子凸片126，它们设在轮毂122底部并与轮毂底部正交(见图8和9)。在相继的凸片126之间有缺口128，从而当涡轮件120在壳体空腔112中运转时，涡轮件120的转动将使一组或多组喷嘴118a露出。对称缺口128的面积最好等于凸片126的面积，从而生成两个正交的对称主喷流。
在操作时，利用沿壳体壁112a外表面112a”设置的螺纹300将组件100旋紧到花洒或手持喷头上。与该花洒或手持喷头流体连通的水源将水通过至少一个流体进口119输出，从而使得涡轮件120开始转动。随之产生的涡轮转动使对称凸片126并从而使对称缺口128与对齐的喷嘴组118a交替对准，以便交替使水从中喷出。叶片124的大曲率确保了在涡轮件120相对于喷嘴118a转动过程中涡轮件120高速运转，同时保持稳定、对称的喷流。
帽件130、壳体110和涡轮件120中的至少一个可用聚甲醛(POM)或任何其它确保低摩擦而不磨损(因此组件100使用寿命长)的相当材料制成。但是，组件100的任何部件的制作材料不限于这种材料，而是可使用适合本发明的任何材料(金属、塑料、复合材料等)。
本发明的喷水按摩组件采用了具有大曲率的涡轮叶片形状，同时叶片稍稍倾斜且等距径向布置。采用这种涡轮构形，本发明实现了对水能量(就流量和压力而言)的有效使用，从而提高了转速。因此，脉动射流具有在更大表面积上分布的更高频率，从而使用者获得更深更舒适的按摩。此外，这种高速转动降低了传统喷水按摩组件结构中固有的噪声。这些好处可被实现，而无需过多消耗饮用水。
本发明的喷水按摩组件可预装在各种花洒和手持喷头上，以提供多种漂亮外观和大小。本发明的喷水按摩组件还可方便地装在现有的商业化或家用浴室、更衣室等中。因此，本发明可与常规的流体输出装置共存或完全取代这类装置，而不改变花洒头数量或与花洒头流体连通的给水系统的结构整体性。
本领域技术人员可对前面所述、所示结构作出各种改动。因此，上述说明和附图中的内容只是例示性而非限制性的。因此，本发明范围由后附权利要求限定。