CN103343631A - 用于清洁游泳池的虹吸头 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种虹吸力更大的用于清洁游泳池的虹吸头，它包括筒体（1），所述的筒体（1）的上端设有出污口（3），下端设有吸污口（4），侧壁上设有进水口（2）；进水口（2）与筒体（1）的内腔之间通过出水孔（5）连通，所述的出水孔（5）的出水方向朝向出污口（3）；其特征在于：所述的筒体（1）为从出水孔（5）的出水口处到出污口（3）逐渐变小的收口结构。

Description

用于清洁游泳池的虹吸头

技术领域

本发明涉及一种用于清洁游泳池的虹吸头。 

背景技术

现有技术中有一种利用虹吸原理来对游泳池的池底进行清污的清洁器，它主要包括虹吸头和清洁头部两个部分，结合附图1到附图4，所述的虹吸头包括筒体01，筒体01的上端为出污口03，下端为吸污口04，筒体01的下部设有一个环形导水室06，所述的环形导水室06上设有多个出水孔05，所述的环形导水室06还连通有进水口02。所述的出水孔05均匀分布在环形导水室06的上端面且位于筒体01内；所述的清洁头部包括接头07、把手连接部08和滚轮09；上述结构的虹吸头在工作时吸污口04与接头07相接，用户在进水口02处通过进水管向内打水，打进的水流入环形导水室06内后从出水孔05向外喷出，从出水孔05喷出的水会沿着筒体01的内腔继续向出污口03喷射，由于这种喷射使得筒体01下端的吸污口04处形成了一个负压力，这个负压力会将吸污口04下方污水吸起并在从出水孔05喷出的水的带动下一起从出污口03处喷出，所述的出污口03上会套有一个滤网，用于过滤出污口处喷出的流体中的杂质，所述的吸污口04与接头07相接，这样吸污口04就可以将接头07下方的污水吸起，同时清洁头配有把手连接部08和滚轮09，用户可以十分方便的在游泳池底部推动清洁器进行清洁。但是上述结构的虹吸头在实际使用时存在以下不足之处：进一步结合附图5，所述的出水孔05为四个，根据流体力学的基本原理，由于出水孔05处的流速快，在流体的周围会形成负压区，每个出水孔05周边的压力从近到远是递减的，如图中所示，它包括A、B、C、D四个高压区，在这四个高压区的中心会形成一个压力很低的低压区E，这样当流体从筒体01内向筒体外喷出时，受到不平衡的压力的作用，喷出的部分流体会在低压的作用下被吸入筒体形成返流，进一步结合附图6，由于所述的筒体01从吸污口04到出污口03的管径是依次递增的，到出污口03处时，已经呈明显的喇叭口结构，且所述的筒体的每个水平截面都是圆形，也就是说筒体是一个从吸污口04到出污口03的管径是依次递增的环形喇叭口，这种结构当起虹吸引导作用的流体由出水孔05出喷出后会在筒体01的内壁引导下呈扩散状向外喷射，再结合附图5中的压力分布图，筒体01的中心位置E区对应的虹吸力偏小，而外围A、B、C、D四个区对应的虹吸力偏大，使得已经喷出的部分流体被重新吸回到筒体01内形成返流012，所述的返流012不但对冲掉了向外喷射的流体的流速，同时容易与向外喷射的流体形成回旋，于是就会在筒体内壁与中心区交界处产生涡流，涡流的产生使得引导水的流速和方向发生很大的改变，虹吸头的虹吸力进一步下降。上述缺陷还可以通过在现有技术中的出污口释放细小的纸屑或是细软的飘带来进行验证，本专利的申请人在实验中，发现如果将细小的纸屑在出污口处释放，会有一部分纸屑被吸回到筒体01内，飘带同样如此，会有部分会被吸入到出污口中。 

然而现有技术中由于人们的使用习惯与思维定式，倾向于这种管径递增的喇叭口式的虹吸头，误认为出污口越来越大，出污能力就越强。一般用户都是感觉能用就行了，所以没有人对现有技术中的虹吸头进行内部的结构分析和流体的流场分析。也导致了现有技术中的虹吸头一直存在虹吸力小的缺陷。 

发明内容

本发明要解决的技术问题是，提供一种虹吸力更大的用于清洁游泳池的虹吸头。 

为解决上述技术问题，本发明提供的技术方案为：一种用于清洁游泳池的虹吸头，它包括筒体，所述的筒体的上端设有出污口，下端设有吸污口，侧壁上设有进水口；进水口与筒体的内腔之间通过出水孔连通，所述的出水孔的出水方向朝向出污口；所述的筒体为从出水孔的出水口处到出污口逐渐变小的收口结构。 

采用以上结构后，本发明具有如下优点：采用收口结构后结合附图10所述的流场示意图，喷出于出污口的流体在被回吸的过程中，刚好被收口结构的外沿给挡住了，只有很少的一部分能重新进入到筒体内，这样筒体中的返流就会很小，向外喷射的流体的流速基本上不会受到返流的影响，也不会产生涡流，显然流速最大化之后，出水孔下方所形成的负压就最大，从而产生的吸力也就更大，通过实验数据比较，本发明涉及的虹吸头的虹吸力是现有技术中的虹吸头的虹吸力的8～10倍，虹吸力与出污能力成正比，虹吸头的出污能力得到很大的提高。 

作为改进，所述的出污口为一个，所述的出水孔为一个，出水孔与出污口之间的高度差在120～140mm之间；出污口的水平截面的面积与出水孔处的水平截面的面积之比在0.25～0.65之间。通过多次的样品测试与软件模拟，上述尺寸范围能将成本与产品效果实现最优化。 

作为改进，所述的筒体从出水孔到出污口的任一水平截面呈类圆形。类圆形结构对筒体内的流体的适应性最好。 

作为改进，所述的出水孔为两个，每个出水孔通过一个环形室与进水口相连通，每个出水孔对应一个单独的筒体，两个筒体呈阿拉伯数字8型排列。两个出水孔结构出水效率与吸污效果是单个出水孔的两倍，且可以通过接一个过滤网来进行过滤。 

作为改进，沿出水孔的正上方到出污口处为一段宽度在5～25mm之间的竖直面。出水孔正上方的流体基本是直线向上喷出的，其流速也是最大的，所以筒体上沿出水孔正上方的出水面设计成竖直面对出水孔中喷出的流体的阻碍是最小的，能将出水孔中喷出的流体的引导力最大化。 

附图说明

图1是现有技术中的虹吸头的结构示意图。 

图2是图1中的虹吸头的俯视图。 

图3是图2中A-A面的剖视示意图。 

图4是现有技术中清洁头部的结构示意图。 

图5是现有技术中虹吸头出水孔处的压力分布示意图。 

图6是现有技术中的虹吸头在工作时内部的流场示意图。 

图7是本发明中虹吸头的结构示意图。 

图8是图7的俯视图。 

图9是图7中B-B面的剖视示意图。 

图10是本发明中的虹吸头在工作时内部的流场示意图。 

图11是本发明中的虹吸头在设置两个出水孔时的结构示意图。 

如图所示：现有技术中：01、筒体，02、进水口，03、出污口，04、吸污口，05、出水孔，06、环形导水室，07、接头，08、把手连接部，09、滚轮，010、涡流，011、流体线，012、返流，A、第一高压区，B、第二高压区，C、第三高压区，D、第四高压区，E、中央低压区。 

本发明中：1、筒体，2、进水口，3、出污口，4、吸污口，5、出水孔，6、流体线。 

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步的详细说明。 

结合附图7到附图11，一种用于清洁游泳池的虹吸头，它包括筒体1，所述的筒体1的上端设有出污口3，下端设有吸污口4，侧壁上设有进水口2；进水口2与筒体1的内腔之间通过出水孔5连通，所述的出水孔5的出水方向朝向出污口3；所述的筒体1为从出水孔5的出水口处到出污口3逐渐变小的收口结构。所述的出污口3为一个，所述的出水孔5为一个，出水孔5与出污口3之间的高度差H在120～140mm之间；出污口3的水平截面的面积与出水孔5处的水平截面的面积之比在0.25～0.65之间。所述的筒体1从出水孔5到出污口3的任一水平截面呈类圆形。沿出水孔5的正上方到出污口3处为一段宽度在5～25mm之间的竖直面。所述的竖直面是指与地面垂直的平面或与弧形面。 

所述的出水孔5为两个，每个出水孔5通过一个环形室与进水口2相连通，每个出水孔5对应一个单独的筒体1，两个筒体1呈阿拉伯数字8型排列。 

所述的出水孔5还可以设置成三个，三个出水孔5对应三个筒体，三个筒体呈“品”字型结构分布。所述的出水孔5为方形出水孔最佳，这样产品在开模时更加方便，因为出水孔5与进水口2之间是成夹角的，如果将出水孔5设计成圆孔的话在开模后生产的出来的产品中，出水孔5与进水口2的连接处会产生飞边和毛刺。 

本发明在具体实施时，所述的出污口3的水平截面的外接圆的直径d可设置为26mm，出水孔5处的水平截面的外接圆的直径D可设置为38，出水孔5与出污口3之间的高度差H可设置为130mm。所述的类圆形是指接近圆的多边形、椭圆形、梅花形等。所述的进水口2处接入0.5到1.5公斤的压力的水源即可，一般家用的自来水即可满足进水口2处的进水要求。所述的流体线011和流体线6是为了在原理分析与背景分析中论述方便所采用代表流体流动方向的参照线，并没有具体的实体结构，也不是轮廓线，特此说明。 

本发明的工作原理，进一步结合附图10，当从出水孔到出污口依次变小的收口结构后，出污口处的返流明显减少，且筒体内也产生由于返流与低压区形成的涡流。从出水孔中喷出的引导水的流速受的阻力与缓冲小，其产生的虹吸力自然也就更大，经过实验测试得出，本发明涉及的虹吸头的虹吸力是现有技术中的虹吸头的虹吸力的8～10倍。 

以上对本发明及其实施方式进行了描述，这种描述没有限制性，附图中所示的也只是本发明的实施方式之一，实际的结构并不局限于此。总而言之如果本领域的普通技术人员受其启示，在不脱离本发明创造宗旨的情况下，不经创造性的设计出与该技术方案相似的结构方式及实施例，均应属于本发明的保护范围。 

Claims (5)

1.一种用于清洁游泳池的虹吸头，它包括筒体（1），所述的筒体（1）的上端设有出污口（3），下端设有吸污口（4），侧壁上设有进水口（2）；进水口（2）与筒体（1）的内腔之间通过出水孔（5）连通，所述的出水孔（5）的出水方向朝向出污口（3）；其特征在于：所述的筒体（1）为从出水孔（5）的出水口处到出污口（3）逐渐变小的收口结构。

2.根据权利要求1所述的用于清洁游泳池的虹吸头，其特征在于：所述的出污口（3）为一个，所述的出水孔（5）为一个，出水孔（5）与出污口（3）之间的高度差（H）在120～140mm之间；出污口（3）的水平截面的面积与出水孔（5）处的水平截面的面积之比在0.25～0.65之间。

3.根据权利要求1所述的用于清洁游泳池的虹吸头，其特征在于：所述的筒体（1）从出水孔（5）到出污口（3）的任一水平截面呈类圆形。

4.根据权利要求1所述的用于清洁游泳池的虹吸头，其特征在于：所述的出水孔（5）为两个，每个出水孔（5）通过一个环形室与进水口（2）相连通，每个出水孔（5）对应一个单独的筒体（1），两个筒体（1）呈阿拉伯数字8型排列。

5.根据权利要求1所述的用于清洁游泳池的虹吸头，其特征在于：沿出水孔（5）的正上方到出污口（3）处为一段宽度在5～25mm之间的竖直面。

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