本發(fā)明涉及一種水噴灌器，該類型可以用于比如說家庭用途，但也可以用于灌溉用途，例如用于“樹下”灌溉。

申請人認(rèn)識到若干種水噴灌器類型，包括由裝在噴灌器殼體里并布置成被流過噴灌器殼體的水驅(qū)動旋轉(zhuǎn)的葉輪或轉(zhuǎn)子組成的一個水馬達(dá)。轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)又轉(zhuǎn)而使一個立柱旋轉(zhuǎn)，此立柱的上端裝有噴灌器噴口。這種類型噴灌器的例子可在美國專利第3930618、3583638、3677472號、英國專利第1517928號及澳大利亞專利說明書第417659號中找到。

本發(fā)明的主要目的在于提供一種改進(jìn)了的水噴灌器，與先有技術(shù)的裝置相比，它結(jié)構(gòu)簡單，制造成本低，而且包含的零件少。

本發(fā)明的另一個目的在于提供一種改進(jìn)了的水噴灌器，它在長時間使用之后不容易“堵塞”，而且它一般無須維修。

因而，根據(jù)本發(fā)明，一種改進(jìn)了的水噴灌器包括有一個貫通延伸的中心軸向內(nèi)孔的一個大體上圓柱形的噴灌器殼體，中心內(nèi)孔有形成轉(zhuǎn)子腔的大直徑內(nèi)孔部和小直徑上部內(nèi)孔部，及用來接受供給噴灌器的水的進(jìn)水裝置;支承在噴灌器殼體的上述中心內(nèi)孔中以便自由轉(zhuǎn)動的一個軸向延伸的管狀立柱;架在上述立柱上端以便隨它一起轉(zhuǎn)動的一個噴灌頭;裝在上述腔中并有與噴灌器殼體中心長軸線重合的垂直旋轉(zhuǎn)軸線的一個轉(zhuǎn)子，上述轉(zhuǎn)子可以自由地繞上述立柱轉(zhuǎn)動并沿著它往復(fù)移動;一個主水流通道從上述進(jìn)水裝置穿過噴灌器中心延伸到上述噴灌頭的出水口，上述主通道至少部分由上述立柱的內(nèi)孔所限定;一個第二水流通道從上述進(jìn)水裝置經(jīng)轉(zhuǎn)子腔到上述立柱內(nèi)部，在噴灌器工作時上述第二通道引導(dǎo)水流進(jìn)入腔中使轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn);以及與上述立柱上的轉(zhuǎn)子撞擊接受部一起工作的、上述轉(zhuǎn)子上的撞塊裝置，安排成當(dāng)水流過噴灌器時，轉(zhuǎn)子高速旋轉(zhuǎn)并使上述撞塊裝置迅速接連地間歇撞擊上述撞擊接受部。借此使立柱及噴灌頭以較低速度旋轉(zhuǎn)。

在噴灌器使用期間出現(xiàn)的立柱與轉(zhuǎn)子間的相對轉(zhuǎn)動和軸向滑動及由此而產(chǎn)生的間歇撞擊顯著地減少水中所含雜質(zhì)如砂礫等在轉(zhuǎn)子腔內(nèi)聚積的可能性，從而顯著減少噴灌器工作受障礙的可能性。

在一個最佳實(shí)施例中，撞塊裝置包括轉(zhuǎn)子上端面上的多個朝上的結(jié)構(gòu)物。轉(zhuǎn)子撞擊接受部包括同樣形狀的朝下突出的結(jié)構(gòu)物。

在另一個最佳實(shí)施例中，噴灌器包括配合在殼體的下敞口端內(nèi)的一個可拆的塞堵，該塞堵帶有允許壓力水直接進(jìn)入上述立柱的一個中心進(jìn)水口，還帶有用來引導(dǎo)水沿第二通道進(jìn)入轉(zhuǎn)子腔的切向配置的進(jìn)水口或流道。

在另一個最佳方案中，立柱延伸穿過轉(zhuǎn)子中形成的中心軸向開孔，并且其下端能寬松旋轉(zhuǎn)地插入在可拆塞堵件中形成的中心圓柱內(nèi)孔部中，內(nèi)孔部則連通中心進(jìn)水口。

在本發(fā)明的另一種形式中，噴灌器殼體制成帶有分隔噴灌器殼體的大直徑部和小直徑部的一個環(huán)形徑向外伸突緣。殼體大直徑部的外壁制成螺紋以便與一個立管的內(nèi)螺紋或外螺紋端螺紋連接，立管再連接供水管。

在另一個最佳方案中，噴灌頭包括制成帶有一部分圓球壁和一個中心軸向內(nèi)孔部的一個內(nèi)部公件，它與管狀立柱的上端摩擦嚙合，借此立柱與內(nèi)部公件一起旋轉(zhuǎn);及扣壓配合于公件上的一個空心的部分球面形母頭部，該頭部制成帶有一個徑向延伸的通孔以便承裝一個噴灌器噴口或噴嘴，使用中來自立柱的上敞口端的水經(jīng)它流出。

為了更充分地說明主要發(fā)明，下面參照有關(guān)附圖更詳細(xì)地?cái)⑹鰩讉€最佳實(shí)施例。

圖1是符合第一實(shí)施例的噴灌器的分解透視圖。

圖2是表示裝在噴灌器立柱上的轉(zhuǎn)子的透視圖。

圖3是圖1所示的噴灌器的局部縱剖視圖。

圖4是符合第二實(shí)施例的噴灌器的類似于圖3的剖視圖。

圖5和圖6畫的是符合本發(fā)明的其他最佳實(shí)施例的噴灌器立柱、轉(zhuǎn)子和蓋堵的不同裝配方案。

在圖1、2和3的第一實(shí)施例中，水噴灌器包括一個大體上圓柱形的由合成塑料制成的噴灌器殼體（11），在殼體（11）上端的一個旋轉(zhuǎn)噴灌頭（12），殼體的下端連接到從噴灌器座（未畫出）向上延伸并連接供水管（未畫出）的一個立管（13）。

噴灌器殼體（11）包括其內(nèi)表面限定一個小直徑內(nèi)孔部（15）的一個小直徑殼體部（14）和其內(nèi)表面限定一個大直徑內(nèi)孔部（19）的一個大直徑殼體部（18）。殼體部（18）有外螺紋用來與立管（13）螺紋連接。殼體部（14）下端結(jié)束于一個環(huán)形徑向外伸突緣（20）。小直徑內(nèi)孔部（15）從殼體（11）的上敞口端起延伸并在其下部結(jié)束于徑向外翻的水平臺肩（22），此臺肩則消失在大直徑內(nèi)孔部（19）中，此內(nèi)孔部延伸到殼體（11）的下敞口端。

大直徑殼體部（18）的下敞口端靠以套筒方式可拆地插入大直徑內(nèi)孔部（19）的一個塞堵或封蓋（23）來封閉。

大直徑內(nèi)孔部（19）限定一個腔（24），里面裝著轉(zhuǎn)子或葉輪（25），轉(zhuǎn)子安排成繞著與噴灌器殼體（11）的中心垂直軸線重合的一個垂直軸線旋轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)子（25）有個中心貫通開孔（26）和多個徑向放射圓周均布的葉片（28），流進(jìn)轉(zhuǎn)子腔（24）的水沖擊這些葉片使之轉(zhuǎn)動。轉(zhuǎn)子（25）的上端制成帶有輪狀環(huán)（29），它帶有一體的朝上的凸曲線撞塊部（30），在此實(shí)施例中有兩個徑向相對的這種撞塊部（30）。此實(shí)施例中，轉(zhuǎn)子是用輕質(zhì)塑料制成的。

一個加長的管狀立柱（31）可旋轉(zhuǎn)地裝在噴灌器殼體（11）中并延伸到穿過小直徑內(nèi)孔部（15），還穿過轉(zhuǎn)子腔（24）的大部分長度，轉(zhuǎn)子（25）安排成自由地繞著該立柱旋轉(zhuǎn)并可在腔（24）的范圍內(nèi)沿著立柱往復(fù)滑動。立柱（31）支承在噴灌器殼體（11）里以便轉(zhuǎn)動。立柱（31）的上端從噴灌器殼體（11）的上敞口端向外伸出并架著噴灌頭（12），而立柱（31）的下端支承在塞堵（23）中形成的中心孔（32）里。位于立柱（31）的兩端之間的是徑向外伸的環(huán)形突緣（33），其直徑大于噴灌器殼體（11）的小直徑內(nèi)孔部（15）的直徑，但小于噴灌器殼體（11）的大直徑內(nèi)孔部（19）。環(huán)形突緣（33）上表面緊靠在噴灌器殼體（11）中的臺肩（22）上。必要時在臺肩（22）和突緣（33）之間加一個環(huán)形墊圈（34）以避免漏水。環(huán)形突緣（33）下側(cè)制成有一對徑向相對的朝下突起的凸曲線結(jié)構(gòu)物（36），其形狀與撞塊部（30）相同。結(jié)構(gòu)物（36）構(gòu)成立柱（31）上的撞擊接受部，使用中它與轉(zhuǎn)子（25）上的撞塊部（30）共同工作以實(shí)現(xiàn)立柱（31）的間歇性旋轉(zhuǎn)撥動，旋轉(zhuǎn)著的轉(zhuǎn)子（25）上的撞塊部（30）與立柱（31）上的結(jié)構(gòu)物（36）之間的撞擊引起這種間歇性撥動。當(dāng)然可以理解，撞擊迅速地接連發(fā)生，結(jié)果立柱（31）連續(xù)旋轉(zhuǎn)，但轉(zhuǎn)速低于轉(zhuǎn)子（25）的高轉(zhuǎn)速。

一對切向配置的螺線形進(jìn)水口或流道（37）做在塞堵或蓋件（23）上，每個流道的上端連通轉(zhuǎn)子腔（24），其下端包括通過塞堵（23）的底壁中的網(wǎng)狀開口與立管內(nèi)部連通的一個擴(kuò)大口部（38），網(wǎng)狀開口起過濾器的作用。流道（37）設(shè)計(jì)成使水在靠近轉(zhuǎn)子葉片（28）尖端處沿近似切線方向進(jìn)入腔（24）。這樣一來，在腔（24）中造成旋轉(zhuǎn)或旋渦質(zhì)量或水流并產(chǎn)生使轉(zhuǎn)子（25）旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)矩。

噴灌頭（12）架在立柱（31）的上端以便隨它一起旋轉(zhuǎn)，并包括制成帶有以推入配合或扣壓配合套裝于管狀立柱（31）的外伸敞口上端的中心管狀套部（42）的一個球鉸公件（41），和“扣壓配合”于公件上的一個球鉸母件（44）。母件（44）包括一個近似C字形的套殼（45）和穿過其壁面的一個近似徑向的通孔（48），一個噴灌器噴口或噴嘴（49）壓配在孔（48）里。噴灌頭的“球鉸”方案使從噴口（49）流出的水流的噴射角及噴頭的旋轉(zhuǎn)速度可以變化（通過調(diào)節(jié)母件（44）的傾角）。

噴灌器的工作原理如下：接通水源，水經(jīng)過立管（13）向上流入塞堵（23）的進(jìn)口，靠它分成兩股分開的水流，一股沿著從進(jìn)水口（46）向上延伸穿過立柱（31）進(jìn)入噴灌頭（12）的通道，另一股沿著從塞堵（23）中的進(jìn)水口（37）進(jìn)入腔（24）的通道，水流進(jìn)和流過該腔使轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動并使它向上運(yùn)動從而撞擊立柱突緣（33），該腔中的水又經(jīng)過立柱（31）中的孔（50）、（53）進(jìn)入立柱（31）。轉(zhuǎn)子撞塊部（30）和立柱突緣（33）上的結(jié)構(gòu)物（36）之間的間歇性沖擊碰撞造成管狀立柱（31）及架在其上的噴灌頭（12）以比轉(zhuǎn)子（25）的速度低的速度旋轉(zhuǎn)。轉(zhuǎn)子與立柱突緣之間的撞擊將暫時使轉(zhuǎn)子向下反彈離開立柱突緣，這種撞擊和反彈運(yùn)動迅速接連發(fā)生。向上流過立柱（31）的水經(jīng)噴灌頭（12）的噴口或噴嘴（49）排出。噴灌頭（12）的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動實(shí)現(xiàn)在圓面積內(nèi)噴水。可以理解，轉(zhuǎn)子的速度及其轉(zhuǎn)矩可以通過改變孔的布置及其尺寸，以及通過采用具有不同斷面尺寸的軸向孔和流道的塞堵來改變，這轉(zhuǎn)而決定著直接通過立柱內(nèi)孔的水量及流過流道的水量。

如圖1～3所示，立柱（31）帶有上一排靠近突緣（33）的圓周均布的排泄孔（50）和下一排圓周均布的孔（53），孔（50）、（53）把轉(zhuǎn)子腔（24）置于與立柱內(nèi)孔連通的液流之中。當(dāng)水沿著兩個通道流過噴灌器（10）時，水從腔（24）經(jīng)孔組（50）、（53）的排泄產(chǎn)生一個“抽吸”合力，其作用把轉(zhuǎn)子（25）朝著立柱突緣（33）向上拉，借此轉(zhuǎn)子撞塊結(jié)構(gòu)物（30）對立柱突緣，（33）上的結(jié)構(gòu)物（36）進(jìn)行更有效的撞擊。在此實(shí)施例中，一起工作的肩形結(jié)構(gòu)物（30）、（36）設(shè)計(jì)成撞擊時實(shí)現(xiàn)點(diǎn)接觸或線接觸，這有效地減少打滑、磨損和接觸時間。撞擊還把轉(zhuǎn)子（25）向下反彈，以致于它可再次恢復(fù)其旋轉(zhuǎn)并由抽吸力向上拉動。

如圖4、5、6的實(shí)施例中所示，取消了下排孔，并且立柱（31）截短，離開塞堵（23），由此讓腔（24）中的水流過轉(zhuǎn)子葉片（28）進(jìn)入立柱（31）的敞口下端。

在圖4所畫的實(shí)施例中，噴灌頭（12）包括制成帶有一個球套殼（55）的大體上球形的殼體（54），其內(nèi)端通著與管狀立柱（31）的敞口上端連通的中心通道（57）。殼體（54）靠一種簡單的推入配合（或扣壓配合）連接定位于立柱（31）上，因而與它一起轉(zhuǎn)動，球套殼（55）的徑向外端沿向上和從噴灌器殼體（11）的中心垂直軸線向外延伸的方向敞口。一個杯形噴灌器噴嘴或噴口（58）扣壓配合在球套殼（55）內(nèi)部以形成一個“球鉸”連接，并帶有與噴嘴進(jìn)水孔同軸并軸向延伸貫穿噴嘴的主出水通道（60）和與它錯開的用來改善排出水流的“撒布”的單獨(dú)的第二出水通道（61）。通過在其套殼（55）內(nèi)簡單地轉(zhuǎn)動杯形噴嘴或噴口（58），即可改變從噴口（58）排出的水流的噴射角。在圖4的實(shí)施例中，轉(zhuǎn)子（25）包括一短段垂掛心軸（62），它寬松地插入塞堵內(nèi)孔里，而立柱（31）的下端則寬松地插入轉(zhuǎn)子的中心開孔里，工作中轉(zhuǎn)子繞立柱轉(zhuǎn)動。

參見圖5和6的插圖，這些實(shí)施例說明立柱（31）、轉(zhuǎn)子（25）和塞堵（23）在其噴灌器殼體（11）中裝配的另一些方案。在圖5中，塞堵（23）制成帶有向上伸出的空心銷軸部（71），它向上伸出穿過轉(zhuǎn)子（25）的中心并寬松地插入立柱（31）的敞口下端，而在圖6中，轉(zhuǎn)子（25）帶有寬松地插入立柱（31）的下端的朝上的銷軸部（72）和寬松地插入塞堵（23）的中心內(nèi)孔的垂掛銷軸部（73）。

本發(fā)明的另一個實(shí)施例（未畫出）中，塞堵制成圓柱體，下端固定在一個塑料隔套的敞口上端里，隔套的底上鉆很多孔，形成一個過濾器，用來過濾進(jìn)入噴灌器殼體的水，塞堵的外側(cè)面制成帶有一對開放的軸向槽，它與隔套壁一起工作，從而形成一個調(diào)壓裝置，該調(diào)壓器的作用是造成與水壓無關(guān)的流過噴灌器殼體的恒定水量。

在所有實(shí)施例中，可以看到殼體部（18）直徑較小，以致于它的螺紋部可以旋入標(biāo)準(zhǔn)的管接頭。向上拉動轉(zhuǎn)子是可能的，部分原因是利用了當(dāng)水被穿過管狀立柱（31）的內(nèi)孔的水流的流動從腔（24）經(jīng)孔（50）、（53）排泄時產(chǎn)生的抽吸作用。由于轉(zhuǎn)子（25）的上端是個輪狀環(huán)，它對此流動的阻力可以忽略不計(jì)。

對上述實(shí)施例的簡單考慮表明，本發(fā)明提供一種結(jié)構(gòu)十分簡單的“微型”旋轉(zhuǎn)式水噴灌器，它很便宜，易于制造，可以隨時裝配和拆卸，并且僅需要有限的維護(hù)。