CN105195346B - 喷嘴及具有该喷嘴的净水机 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种喷嘴，其具有本体部和头部，喷嘴的内部流道从本体部延伸到头部，头部设置有轴向出流通道和侧向出流通道，其中，所述内部流道的截面积在本体部与头部的交界处附近突变地减小。本发明的喷嘴能提高头部各个出流通道的出流速度，从而在用于净水机时可增强对膜丝的冲刷作用，减少污垢在膜丝上的附着。本发明还涉及一种净水机，其具有本发明所述的喷嘴。

Description

喷嘴及具有该喷嘴的净水机

技术领域

本发明涉及一种喷嘴。本发明还涉及具有该喷嘴的净水机。

背景技术

净水机越来越受到广大消费者的重视，正以迅速增长之势进入家庭场合和公共场合。净水机的工作原理通常如图1所示，净水机包括进水口1、出水口2、机壳3以及排污口7，进水口1内侧设置有喷嘴5，出水口2内侧设有腔体6，壳体3内部还设有沿圆周方向布置的一系列膜丝4，其中，原水从进水口1进入，通过喷嘴5时被分流，一部分水从喷嘴5正前方的圆孔喷出，另一部分水顺着喷嘴5侧面的多个细长窄缝喷出，离开喷嘴5的原水中的一部分通过膜丝4表面的渗透进入膜丝4管道内成为纯净水，所有纯净水汇集到腔体6内，最后经出水口2流出净水机，渗透剩下的水(通常视为污水)则通过排污口7排出。

在净水机的运行过程中，膜丝4上面会附着泥沙和污垢，从而影响渗透效率。由于膜丝封闭在净水机壳体内部，因而对于膜丝的清理目前只能依赖于沿侧向喷出的水的冲刷作用，也即，水从喷嘴5侧面上的多个窄缝喷到膜丝上，冲洗膜丝的同时引起膜丝的振动，以便将膜丝上附着的泥沙污垢去除。然而，现有技术中，上述的冲刷作用效果并不明显，主要是由于喷嘴的结构不够合理。因此，在运行一段时间后，现有技术的净水机仍会出现较明显的效率下降，从而不得不进行拆机维护。

现有技术的净水机喷嘴的常见结构如图2-5所示，喷嘴的内部流道从本体部连贯地延伸(截面面积平缓地过渡)到头部，其六个侧向窄缝直接设在喷嘴侧壁上，且每个窄缝的宽度保持恒定，这种结构导致侧向喷出的原水与轴向喷出的原水湍流强度不高，因而对膜丝的冲刷和致振作用不够明显，不能有效地去除膜丝上的泥沙和污垢，最终减小了膜丝的渗透吸收，进而影响了净水机的流量和长期高效运行。

发明内容

基于上述现状，本发明的主要目的在于提供一种喷嘴，其能提高出流速度，进而在用于净水机时可提高对净水机膜丝的冲刷作用。

上述目的通过以下技术方案实现：

一种喷嘴，其具有本体部和头部，喷嘴的内部流道从本体部延伸到头部，头部设置有轴向出流通道和侧向出流通道，其中，所述内部流道的截面积在本体部与头部的交界处附近突变地减小。

优选地，所述侧向出流通道的截面积沿出流方向渐变地增大。

优选地，相邻的侧向出流通道之间设置有放射状布置的导流板。

优选地，各个导流板的厚度相同。

优选地，所述本体部与所述头部的交界处具有与喷嘴轴线垂直的环形阶梯面。

优选地，所述侧向出流通道的起始宽度与所述导流板的厚度相等。

优选地，每个侧向出流通道的沿喷嘴轴线方向的两端面与喷嘴轴线垂直。

优选地，所述环形阶梯面的内孔的直径大于或等于所述轴向出流通道的直径。

优选地，所述头部具有小端延伸至本体部中的圆锥体或凹曲面回转体，所述圆锥体或凹曲面回转体的小端具有截头面，所述轴向出流通道贯穿所述圆锥体或凹曲面回转体。

优选地，所述侧向出口通道的起始段为环形的一部分，所述环形的内外半径差与所述小端的截头面的内外半径差相等。

优选地，所述侧向出流通道的个数为6。

本发明的另一方面提供了一种净水机，其具有前述的喷嘴。

本发明的喷嘴能提高头部各个出流通道的出流速度，从而在用于净水机时可增强对膜丝的冲刷作用，减少污垢在膜丝上的附着。进一步地，本发明的喷嘴能提高轴向出流和侧向出流的湍流强度，从而在用于净水机时还可增强膜丝的抖动，并与冲刷作用相结合，进一步减少污垢在膜丝上的附着。本发明的净水机能够长时间保证净水出水流量及运行稳定性。

附图说明

以下将参照附图对根据本发明的优选实施方式的喷嘴及净水机进行描述。图中：

图1为配备有现有技术的喷嘴的净水机的结构原理示意图；

图2为现有技术的喷嘴的正视示意图；

图3为图2的喷嘴的径向剖面示意图；

图4为图2的喷嘴的轴向剖面示意图；

图5为图2的喷嘴的外形示意图；

图6为本发明的第一优选实施方式的喷嘴的正视示意图；

图7为沿图6中的线A-A截取的剖面示意图；

图8为沿图6中的线B-B截取的剖面示意图；

图9为图6的喷嘴的外形示意图；

图10为本发明的第一实施方式的净水机的结构原理示意图，其中配备有图6的喷嘴；

图11为本发明的第二优选实施方式的喷嘴的正视示意图；

图12为沿图11中的线C-C截取的剖面示意图；

图13为沿图11中的线D-D截取的剖面示意图；

图14为图11的喷嘴的外形示意图；以及

图15为本发明的第二实施方式的净水机的结构原理示意图，其中配备有图11的喷嘴。

具体实施方式

首先参见图6-9，其中示意地示出了本发明的第一优选实施方式的喷嘴。

所述喷嘴总体上包括本体部11和头部12，喷嘴的内部流道(见图8)从本体部11延伸到头部12，头部12设置有轴向出流通道13和侧向出流通道14(例如图示的6个)。例如，本实施例中，轴向出流通道13优选与喷嘴同轴，而侧向出流通道14优选沿径向设置。该喷嘴工作时，例如水等流体从本体部11进入喷嘴的内部流道，流到头部12后分别经轴向出流通道13和各侧向出流通道14喷出。

现有技术中(参见图2-5)，喷嘴的内部流道从本体部连贯地延伸(截面面积平缓地过渡)到头部，各侧向出流通道及轴向出流通道则直接设置在喷嘴的壁上，这种结构导致在头部沿各个方向的出流的湍流强度较低，因而在用于净水机时难以有效地冲刷膜丝。

与现有技术不同，本发明的喷嘴被创造性地设置成：内部流道的截面积在本体部11与头部12的交界处附近突变地减小。也即，喷嘴的内部流道从喷嘴的本体部11延伸到头部12的过程中，在靠近本体部与头部的交界处附近，该内部流道的截面积突然减小(例如如图8所示)。内部流道的这种突然收缩使得该突变截面处的过流速度提高，从而有利于提高头部各个出流通道的出流速度。该喷嘴在用于净水机时可增强对膜丝的冲刷作用。

优选地，内部流道的截面积突然减小的方式例如如图8所示，是在所述本体部11与所述头部12的交界处设置有与喷嘴轴线垂直的环形阶梯面15。该环形阶梯面15例如类似于孔板的形式，例如为中空圆板，其周边与本体部11的侧壁连成一体或一体形成。也即，内部流道的截面积的突然减小的量即等于前述环形阶梯面的环形面积。

优选地，如图8所示，所述环形阶梯面15的内孔16的直径大于或等于所述轴向出流通道13的直径。设置内孔16的合理直径，可以保证过流速度的提高程度。

优选地，如图7所示，每个侧向出流通道14的截面积沿出流方向渐变地增大。本实施方式中，侧向出流通道14的出流方向为径向。也即，本实施方式中，每个侧向出流通道14为从内向外扩张的流道，这种结构使得流体流过该流道时速度下降，静压升高。这种特性与前述的截面突变导致过流速度提高的特性共同作用，提高了轴向出流通道13的轴向出流及侧向出流通道14的侧向出流的湍流强度。当用于净水机时，这种效应加强了对膜丝的冲刷作用以及冲刷范围，特别是对靠近根部流动困难的膜丝表面也有较好的冲刷效果，从而有利于提高净水机的寿命。

优选地，为实现侧向出流通道的截面积渐变增大，相邻的侧向出流通道之间设置有放射状布置的导流板17。也即，例如如图7所示，头部12的侧壁在周向上划分(优选等分)为多个(例如图示的6个)通道，每个通道由两片导流板形成，这些导流板呈放射状布置，类似于离心风叶的结构特点。

每个导流板17的厚度处处相等，即具有恒定的厚度，当然，单个导流板也可以具有变化(例如渐变)的厚度。优选地，在具有恒定厚度的情况下，不同的导流板的厚度可以相等，也可以不相等。优选地，所有导流板的厚度相同，这种结构便于加工成型，也容易保证各个侧面出流通道的截面积变化规律一致。

优选地，所述侧向出流通道14的起始宽度(即喷嘴内壁上的开口的宽度)与所述导流板17的厚度相等。这种结构同样便于加工成型。

优选地，每个侧向出流通道14的沿喷嘴轴线方向的两端面与喷嘴轴线垂直。也即，侧向出流通道的截面积渐变增大仅由周向上的两侧面的夹角决定，这有利于简化设计和制造过程。

为便于加工，侧向出流通道的个数优选为6个，因而导流板17的个数也为6个，即，相邻的导流板17之间的夹角为60度。

接下来参见图11-14，其中示意地示出了本发明的第二优选实施方式的喷嘴。

与图6-9的喷嘴相同地，本实施方式的喷嘴总体上也包括本体部21和头部22，喷嘴的内部流道(见图13)也从本体部21延伸到头部22，头部22也设置有轴向出流通道23和侧向出流通道24(例如图示的6个)。例如，本实施例中，轴向出流通道23优选也与喷嘴同轴。该喷嘴工作时，例如水等流体从本体部21进入喷嘴的内部流道，流到头部22后也分别经轴向出流通道23和各侧向出流通道24喷出。

与图6-9的喷嘴不同地，侧向出流通道24不是沿径向设置。

与图6-9的喷嘴一致地，本实施方式的喷嘴也设置成：内部流道的截面积在本体部21与头部22的交界处附近突变地减小。也即，喷嘴的内部流道从喷嘴的本体部21延伸到头部22的过程中，在靠近本体部与头部的交界处附近，该内部流道的截面积突然减小(如图13所示)。

与图6-9的喷嘴不同地，本实施方式的喷嘴的内部流道的截面积突然减小的方式例如优选如图13所示，所述头部22具有小端延伸至本体部21中的圆锥体或凹曲面回转体25(图示为凹曲面回转体)，所述圆锥体或凹曲面回转体25的小端具有截头面，所述轴向出流通道23贯穿所述圆锥体或凹曲面回转体25。也即，内部流道的截面积的突然减小的量即等于前述截头面的环形面积。

这种结构的喷嘴与图6-9的喷嘴的工作过程有所区别，流体沿内部流道流至该截面突变处时，流体分成两部分后再进入头部22，然后再分别经侧向出流通道24和轴向出流通道23喷出。

由于该截面突变，本实施方式的喷嘴同样能够提高突变截面处的流体过流速度，从而有利于提高头部各个出流通道的出流速度。在用于净水机时则可增强对膜丝的冲刷作用。

圆锥体或凹曲面回转体25的小端与本体部21部分地重叠(即前者部分地探入后者内部)，因此，该圆锥体或凹曲面回转体25小端的外侧壁与本体部21的内侧壁共同限定出所述侧向出口通道24的起始段，所述起始段为环形的一部分，例如为扇形通槽。优选地，所述环形的内外半径差与所述小端的截头面的内外半径差相等。这种设置有利于保证轴向喷射和侧向喷射的合理分流比例，从而确保湍流强度。

优选地，如图12-14所示，每个侧向出流通道24的截面积同样沿出流方向渐变地增大。本实施方式中，侧向出流通道24的出流方向为沿着圆锥体或凹曲面回转体25的外表面，也即轴向向前的同时径向向外流动。这样，本实施方式中，每个侧向出流通道24也为从后向前并向外扩张的流道，这种结构也使得流体流过该流道时速度下降，静压升高。这种特性与前述的截面突变导致过流速度提高的特性共同作用，提高了轴向出流通道23的轴向出流及侧向出流通道24的侧向出流的湍流强度。当用于净水机时，这种效应同样加强了对膜丝的冲刷作用以及冲刷范围，从而有利于提高净水机的寿命。

优选地，为有效地实现侧向出流通道的截面积渐变增大，相邻的侧向出流通道之间也设置有放射状布置的导流板27。也即，例如如图12所示，头部22的圆锥体或凹曲面回转体25的外侧壁与本体部21的前端面(即靠近头部的端面)之间设置多个导流板27，这些导流板27将本体部21与圆锥体或凹曲面回转体25连成一体，从而构成包括本体部和头部的喷嘴。这些导流板27同时在周向上划分(优选等分)为多个(例如图示的6个)通道，每个通道由两片导流板形成，这些导流板呈放射状布置，类似于离心风叶的结构特点。本实施方式中，侧向出流通道的截面积渐变增大是由两侧导流板的放射状布置与圆锥体或凹曲面回转体25的向前且向外延伸的外侧壁共同实现的。

优选地，每个导流板27的厚度处处相等，当然，单个导流板也可以具有变化(例如渐变)的厚度。优选地，在具有恒定厚度的情况下，不同的导流板的厚度可以相等，也可以不相等。优选地，所有导流板的厚度相同，这种结构便于加工成型，也容易保证各个侧面出流通道的截面积变化规律一致。

为便于加工，侧向出流通道的个数优选为6个，因而导流板27的个数也为6个，即，相邻的导流板27之间的夹角为60度。

本实施方式的喷嘴用在净水机中时，由于圆锥体或凹曲面回转体25将内部流道进行了分流，一部分原水从圆锥体或凹曲面回转体25内部的轴向出流通道23喷出，另一部分原水从圆锥体或凹曲面回转体25的外围流过，并借助于导流板27的周向分流，使得从外围流过的原水顺着例如等分的6个通道流出。这样，也可以加强出流的湍流强度，提高对周围膜丝的冲刷和致振作用，提高净水机寿命。

本发明的第二方面提供了一种净水机，其中配备有本发明的前述的喷嘴。例如，如图10所示，本发明的第一实施方式的净水机中的喷嘴5为本发明第一实施方式的喷嘴，或者，如图15所示，本发明的第二实施方式的净水机中的喷嘴5为本发明第二实施方式的喷嘴。

由于采用了本发明的优选实施方式的喷嘴，本发明的净水机的膜丝能够得到有效的冲刷和抖动，有效减少了污垢在膜丝上的附着，保证了净水机的流量和长期稳定运行。

本领域的技术人员容易理解的是，在不冲突的前提下，上述各有利方式可以自由地组合、叠加。

应当理解，上述的实施方式仅是示例性的，而非限制性的，在不偏离本发明的基本原理的情况下，本领域的技术人员可以针对上述细节做出的各种明显的或等同的修改或替换，都将包含于本发明的权利要求范围内。

Claims (11)

1.一种喷嘴，其具有本体部和头部，喷嘴的内部流道从本体部延伸到头部，头部设置有轴向出流通道和侧向出流通道，其特征在于，所述内部流道的截面积在本体部与头部的交界处附近突变地减小；且所述本体部与所述头部的交界处具有与喷嘴轴线垂直的环形阶梯面。

2.如权利要求1所述的喷嘴，其特征在于，所述侧向出流通道的截面积沿出流方向渐变地增大。

3.如权利要求2所述的喷嘴，其特征在于，相邻的侧向出流通道之间设置有放射状布置的导流板。

4.如权利要求3所述的喷嘴，其特征在于，各个导流板的厚度相同。

5.如权利要求3所述的喷嘴，其特征在于，所述侧向出流通道的起始宽度与所述导流板的厚度相等。

6.如权利要求1所述的喷嘴，其特征在于，每个侧向出流通道的沿喷嘴轴线方向的两端面与喷嘴轴线垂直。

7.如权利要求1所述的喷嘴，其特征在于，所述环形阶梯面的内孔的直径大于或等于所述轴向出流通道的直径。

8.如权利要求1-4之一所述的喷嘴，其特征在于，所述头部具有小端延伸至本体部中的圆锥体或凹曲面回转体，所述圆锥体或凹曲面回转体的小端具有截头面，所述轴向出流通道贯穿所述圆锥体或凹曲面回转体。

9.如权利要求8所述的喷嘴，其特征在于，所述侧向出口通道的起始段为环形的一部分，所述环形的内外半径差与所述小端的截头面的内外半径差相等。

10.如权利要求1-7、9之一所述的喷嘴，其特征在于，所述侧向出流通道的个数为6。

11.一种净水机，其特征在于，其具有权利要求1-10之一所述的喷嘴。