CN105292697A - 一种排液结构及具有该排液结构的密闭容器 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种排液结构及具有该排液结构的密闭容器，排液结构包括设置在密闭容器上的出液口，以及设置在出液口内部将出液口分隔成进气通道和排液通道的分隔板，分隔板位于密闭容器内腔内部的部分上固定有用于防止液体直接冲击进气通道的挡板。在使用具有本发明的排液结构的密闭容器向外部倾倒液体时，液体从排液通道位置向外流出，外界气流从进气通道、气体流道位置平稳连续地流入密闭容器内部以平衡内外压差，从而有助于稳定液体流束的流动界面，减少液体流束的波动和飞溅，加快倾倒速度。

Description

一种排液结构及具有该排液结构的密闭容器

技术领域

本发明涉及密闭容器排液结构技术领域，具体涉及一种排液结构及具有该排液结构的密闭容器。

背景技术

密闭容器在通过出液口向外倾倒液体时，随着倾倒的进行，容器内部液面以上空间的气压会降低，从而形成相对于外界环境的负压。

如果出液口口径较小，随着上述负压的持续增大，从出液口排出的液体流束会出现流速降低，甚至最终停止流动的现象。这种现象，是由于出液口内表面张力作用显著，使得出流液面保持为一个平滑的整体液膜，该液膜可以在一定内外压差范围内，对液体流出形成稳定的阻塞。

对于口径较大的出液口，由于液体在流动过程中具有一定的惯性，液体的持续流动会使容器内部液面以上的空间形成更“高”的负压，在“高”负压驱动下，外界气流通过出液口涌入密闭容器，液体流束的流动界面被外界气流冲击后破碎并向密闭容器内部收缩，进而在密闭容器内形成大的气泡；在这一外界气体的涌入过程中，液体流动基本截止，另外在出液口还可能会出现细小流束或者滴液现象。当气泡涌入密闭容器内部后，密闭容器内外压差减小，即开始新一轮的流动过程。在流动开始和截止的过程转换阶段，液体的惯性作用会使得密闭容器内部承受脉动冲击，类似于管道系统内的水击现象。外界气体涌入密闭容器内部的过程不仅会引起液体流束发生剧烈变形，导致液体飞溅以及滴液等现象，还会减缓液体排出速度，这给顺畅倾倒液体带来困难。

为了使液体能够更顺畅地从出液口排出，现有技术中设计了各种各样的解决方案，如：美国专利文献US3235133A公开了一种排液结构，其解决办法是在出液口位置增设专用通气通道；中国专利文献CN202022318U采用的解决办法是在密闭容器顶部开设透气孔，CN202387000U自动回气奶嘴在出液口划分出通气通道和通液通道，CN202022318U的油桶加油嘴设置单向通气的管路等等，然而这些排液结构均存在结构复杂，制造成本过高且适用范围窄的问题；因此，设计一种结构简单、且使液体能够顺畅地从密闭容器的出液口向外排出的排液结构，是现有技术中尚未解决的技术难题。

发明内容

因此，本发明要解决的技术问题在于克服现有技术中的排液结构结构复杂，制造成本高且适用范围窄的技术缺陷，从而提供一种结构简单，制造成本低且使用范围广的排液结构。

本发明还提供一种具有上述排液结构的密闭容器。

为此，本发明提供一种排液结构，包括：

出液口，设置在密闭容器上，用于连通所述密闭容器的内腔与外界空间，且具有一定的轴向长度；

分隔板，设置在所述出液口内部，用于将所述出液口分隔成进气通道和排液通道；

挡板，位于所述内腔内部，并设置在与所述进气通道相对的位置上，所述进气通道在所述挡板上的投影完全落入所述挡板内部；所述挡板与所述出液口之间的最长间隔距离＞0且＜所述进气通道的3倍水力直径。

作为一种优选方案，所述进气通道和所述排液通道成上下布置。

作为一种优选方案，所述进气通道的横截面积为所述排液通道横截面积的1/2～1/20。

作为一种优选方案，所述分隔板的从所述密闭容器内部出发指向外界空间的延伸方向向所述排液通道一侧倾斜，且倾斜角度为0～7°。

作为一种优选方案，所述分隔板为平板、曲面板、具有通透内腔的筒状板、多棱板或多孔板，所述挡板为平板、曲面板、多棱板或多孔板。

作为一种优选方案，所述挡板固定安装在所述分隔板的位于所述内腔内部的部分上。

作为一种优选方案，所述挡板具有与所述分隔板连接的第一侧边，和分别与所述第一侧边的两端连接的两个第二侧边，两个所述第二侧边中的至少一个与所述密闭容器的内壁接触连接；和/或

所述分隔板与所述出液口的内壁固定连接。

作为一种优选方案，所述挡板与所述分隔板之间的夹角为20～160°。

作为一种优选方案，所述挡板外边缘上设有用于防止气泡停留的尖角结构。

作为一种优选方案，还包括适于安装在所述密闭容器上的安装座，所述出液口设置在所述安装座上。

本发明还提供一种密闭容器，其上设置有如上所述的排液结构。

本发明中，进气通道的水力直径具体是指：对于具有某一数值当量水力直径的非圆形管道，其输送流体的流量和阻力与同一工作环境下具有该数值直径的理想圆形管道一致。

本发明提供的排液结构及具有该排液结构的密闭容器，具有以下优点：

1.本发明的排液结构，包括设置在密闭容器上的出液口，以及设置在出液口内部并将出液口分割成进气通道和排液通道的分隔板，挡板位于内腔内部，并设置在与进气通道相对的位置上，进气通道在挡板上的投影完全落入挡板内部，且挡板、分隔板与密闭容器的部分内壁共同形成与进气通道连通的气体流道。在使用本发明的排液结构向外部倾倒液体时，距离出液口特定距离且具有一定遮挡面积的挡板能够防止密闭容器内部的液体直接冲击进气通道，使液体从排液通道位置向外排出，外界气流从进气通道位置平稳连续地流入密闭容器内部以平衡内外压差，从而有助于稳定液体流束的流动界面，减少液体流束的波动和飞溅，使液体能够从排液通道位置顺畅地向外排出，加快倾倒速度。本发明的排液结构结构简单，加工成本低、使用方便，可以广泛的用于汽油桶、油罐、水桶、牛奶桶等使用出液口向外排液的任何密闭容器的稳定流束、增加流速的技术改造。

2.本发明的排液结构，进气通道和排液通道成上下布置，靠近排液通道位置的液体所受重力作用大，靠近进气通道位置的液体所受重力作用小，在使用排液结构向外排出液体时，液体能够以更大的力度经排液通道向外排出，而气体也能够更迅速地从进气通道平稳连续地流入密闭容器。

3.本发明的排液结构，进气通道的横截面积为排液通道横截面积的1/2至1/20，由于外界气体从进气通道进入到密闭容器内腔的速度更快，因而在满足压力平衡的前提下，尽量缩小进气通道的横截面积，增大排液通道的横截面积，能够进一步提高排液速度。

4.本发明的排液结构，分隔板的从密闭容器内部出发指向外界空间的延伸方向向排液通道一侧倾斜，且倾斜角度为0～7°，使进气通道朝向内腔一侧的开口减小，排液通道朝向内腔一侧的开口增大，使进气通道被液体冲击的力度更轻微，且使液体冲击排液通道的力度更强，从而更有利于液体的顺畅排出；另外，使分隔板的角度轻微倾斜，也便于制造加工。

5.本发明的排液结构，挡板的两个第二侧边中的至少一个与密闭容器的内壁接触连接，从而在挡板、分隔板和密闭容器的内壁三者之间围合形成更加封闭的气体流道，更好地防止液体冲击进气通道，避免倾倒液体时液体从进气通道冲出；当然也可以仅设置分隔板与出液口内壁固定连接，从而使连接更加简单。

6.本发明的排液结构，挡板与分隔板之间的夹角为20°～160°，使挡板与分隔板、密闭容器内壁之间围合形成的气体流道不存在较大的允许液体进入的开口，因而能够更好地避免液体通过气体流道冲击进气通道。

7.本发明的排液结构，挡板外边缘上还设有用于防止气泡停留的尖角结构，促使由进气通道位置涌入的气泡迅速上升至液面以上空间，避免扰动液体，防止小流量下的管道流动截止现象。

8.本发明的排液结构，还可以包括适于安装在密闭容器上的安装座，出液口设置在安装座上，在需要使用排液结构时，将设置有出液口的安装座固定安装在密闭容器上使用，排液完毕可以回收，而且损坏后也便于维修、更换。

9.本发明的排液结构，与目前市场上的通气结构相比，结构十分简单，理论上是最简单的通气构型，而且通气通道的引入不影响原始封盖的使用，另外由于本发明的排液结构结构简单，可以直接附着在密闭容器上，能够避免安装外界通气装置可能引起的二次污染等问题。

10.本发明还提供一种密闭容器，其上设置有上述的排液结构，由于采用了上述的排液结构，因而自然具有因采用上述排液结构而带来的一切优点。

附图说明

为了更清楚地说明现有技术或本发明具体实施方式中的技术方案，下面对现有技术或具体实施方式描述中所使用的附图作简单介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是实施例1中排液结构的原理结构示意图。

图2是图1的A-A向视图。

图3是图1中的排液结构安装在密闭容器上的立体结构示意图。

图4是图3中A部分的结构放大示意图。

附图标记：1-出液口，10-气体流道，11-进气通道，12-排液通道，2-密闭容器，20-内腔，3-分隔板，4-挡板，41-第一侧边，42-第二侧边，5-尖角结构，6-液面，7-液体，8-液体流束，9-气泡。

具体实施方式

下面结合说明书附图对本发明的技术方案进行描述，显然，下述的实施例不是本发明全部的实施例。基于本发明所描述的实施例，本领域普通技术人员在没有做出其他创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明的保护范围。而且，下面所描述的本发明不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。

实施例1

本实施例提供一种排液结构，如图1-4所示，包括出液口1，设置在密闭容器2上，用于连通所述密闭容器2的内腔20与外界空间，且具有一定的轴向长度；分隔板3，固定设置在所述出液口1内部，用于将所述出液口1分隔成成上下布置的进气通道11和排液通道12；以及挡板4，与所述进气通道11相对，固定安装在所述分隔板3的位于所述内腔20内部的部分上，与分隔板3、所述密闭容器2的部分内壁共同形成与所述进气通道11连通的气体流道10，且所述进气通道11在所述挡板4上的投影完全落入所述挡板4内部；所述挡板4与所述出液口1之间的最长距离为进气通道11的1倍水力直径。

在使用本实施例的排液结构向外部倾倒液体7时，距离出液口1特定距离且具有一定遮挡面积的挡板4能够防止密闭容器2内腔20中的液体7直接冲击进气通道11，使液体7从排液通道12位置向外排出，外界气流从进气通道11位置平稳连续地流入密闭容器2内部以平衡内外压差，从而有助于稳定液体流束8的流动界面，减少液体流束8的波动和飞溅，使液体7能够从排液通道11位置顺畅地向外排出，加快倾倒速度。本实施例的排液结构简单，制造成本低，且能够适用使用出液口1向外排液的任何密闭容器。另外，还可以在出液口1位置外接排液管，但为了使液体7能够顺畅稳定地排出，还需要在排液管内部设置类似于分隔板3的结构，且需要与设在出液口2位置的分隔板3相对应。

挡板4与出液口1之间的最长距离控制在进气通道的3倍水力直径以内都能很好地防止液体7冲击进气通道11，从而实现发明目的。分隔板3与出液口2内壁之间的连接方式可以是连续接触式固定连接，也可以是间断接触式固定连接，还可以是非直接接触式的连接(如将分隔板3的位于密闭容器2内部的部分与密闭容器2的内侧壁固定连接，从而将分隔板3定位固定在出液口2内部)。挡板4与分隔板3之间的连接方式可以是直角式的固定连接，倒圆角式连接，可以是带预应力的铰链连接，也可以是非接触式连接(即挡板4和分隔板3不接触，各自通过其他方式固定在密闭容器2上)，还可以是与分隔板3以倒角的形式形成一体化的刚性或柔性的具备前述功能、主体结构布置形式一致的分隔板。

所述进气通道11的横截面积为所述排液通道12横截面积的1/4。由于外界气体从进气通道11进入到密闭容器2的内腔21的速度更快，因而在满足压力平衡的前提下，尽量缩小进气通道11的横截面积，增大排液通道12的横截面积，能够进一步提高排液速度。实际上，根据需要，也可以将所述进气通道11的横截面积设置为所述排液通道12横截面积的1/2至1/20，同样可以实现发明目的。

如图1所示，所述分隔板3的从密闭容器内部出发指向外界空间的延伸方向与所述出液口1的轴向平行。使进气通道11和排液通道12的横截面积保持不变，能够避免排液时对液体流束8的阻挡，从而更有利于液体7的顺畅排出。作为一种变形方案，还可以设计分隔板3的从密闭容器2内部出发指向外界空间的延伸方向向排液通道12一侧倾斜，且倾斜角度＞0°且＜7°，使进气通道11朝向内腔20一侧的开口减小，排液通道12朝向内腔20一侧的开口增大，使进气通道20被液体冲击的力度更轻微，且使液体冲击排液通道12的力度更强，从而更有利于液体的顺畅排出，另外，使分隔板的角度轻微倾斜，也有利于制造加工。

在本实施例中，分隔板3为平板形状，挡板4为平板，作为变形设计方案，所述分隔板3还可以是曲面板、具有通透内腔的筒状板(如圆筒形，方筒形或多边筒形)、多棱板或多孔板，所述挡板4也可是曲面板、多棱板或多孔板。

当分隔板3为具有通透内腔的筒状板时，分隔板3的通透内腔形成上述的进气通道11或排液通道12，挡板4设置在分隔板3位于内腔20内部的部分上对进气通道11进行遮挡，防止其受到液体的直接冲击。优选是将分隔板3的通透内腔设置为排液通道12。

如图1所示，所述挡板4具有与所述分隔板3连接的第一侧边41，和分别与所述第一侧边41的两端连接的两个第二侧边42，作为一种改进方案，可设置两个所述第二侧边42与所述密闭容器2的内壁接触连接，从而形成只具有一个上开口的气体流道10，这种设计能够最大程度避免液体7对进气通道11的冲击，保证倾倒液体7时，液体7不会从进气通道11向外冲出。或者设置两个所述第二侧边42中的一个与所述密闭容器2的内壁接触连接，也能达到相近的技术效果。第二侧边42与密闭容器2内壁之间的接触连接可以是连续接触式连接，也可以是间断接触式连接。

如图2所示，所述挡板4与所述分隔板3之间的夹角α为90°。作为一种变形方案，挡板4与分隔板3之间的夹角可以在20-160°的范围内自有选择，如25°、30°、35°、40°、45°、50°、55°、60°、65°、70°、75°、80°、85°、95°、100°、105°、110°、115°、120°、125°、130°、135°、140°、145°、150°、155°等，均能够起到使挡板4与分隔板3、密闭容器2内壁之间围合形成的气体流道10不存在较大的允许液体7进入的开口，因而能够更好地避免液体7通过气体流道10冲击进气通道11的技术效果。

如图1和图3所示，所述挡板4外边缘上设有用于防止气泡停留的尖角结构5。尖角结构能够防止气泡附着在挡板4上扰动液体或堵塞气体流道，促使由进气通道11位置涌入到密闭容器2内部的气泡9迅速上升至液面6以上的空间，以提升气体压力。尖角结构5可以是尖刺形，也可以是锯齿形，还可以是其他常见的能够防止气泡9停留的结构。

作为对本实施例的一种改进方案，还包括适于安装在所述密闭容器2上的安装座，所述出液口2设置在所述安装座上。这使得排液结构成为单独的零部件，在需要使用排液结构时，可以将其固定安装在密闭容器2上使用，排液完毕可以回收，而且损坏后也便于维修、更换。

实施例2

本实施例提供一种密闭容器，其上设置有如实施例1中所述的排液结构。

本实施例中，密闭容器的容量为1.8L，出液口口径为38mm，进气通道的横截面积为出液口口径的1/4。

对本实施例中的密闭容器在不同倾角下进行测试，结果如下表：

注：1、符号“-”标示无内容；2、倾倒过程计时的重复性精度优于0.4s。

由上述表格可知：使用了排液结构的密闭容器，倾倒液体时，从进气通道11涌入的空气形成的气泡显著变小，气泡近似连续，液体流束的落点更加稳定，飞溅现象明显减弱，倾倒速度增大约20％～25％。

显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。

Claims (10)

1.一种排液结构，其特征在于：包括

出液口(1)，设置在密闭容器(2)上，用于连通所述密闭容器(2)的内腔(20)与外界空间，且具有一定的轴向长度；

分隔板(3)，设置在所述出液口(1)内部，用于将所述出液口(1)分隔成进气通道(11)和排液通道(12)；

挡板(4)，位于所述内腔(20)内部，并设置在与所述进气通道(11)相对的位置上，所述进气通道(11)在所述挡板(4)上的投影完全落入所述挡板(4)内部；所述挡板(4)与所述出液口(1)之间的最长间隔距离＞0且＜所述进气通道(11)的3倍水力直径。

2.根据权利要求1所述的排液结构，其特征在于：所述进气通道(11)和所述排液通道(12)成上下布置。

3.根据权利要求1所述的排液结构，其特征在于：所述进气通道(11)的横截面积为所述排液通道(12)横截面积的1/2～1/20。

4.根据权利要求1所述的排液结构，其特征在于：所述分隔板(3)的从所述密闭容器(2)内部出发指向外界空间的延伸方向向所述排液通道(12)一侧倾斜，且倾斜角度为0～7°。

5.根据权利要求1所述的排液结构，其特征在于：所述分隔板(3)为平板、曲面板、具有通透内腔的筒形板、多棱板或多孔板，所述挡板(4)为平板、曲面板、多棱板或多孔板。

6.根据权利要求1-5中任一项所述的排液结构，其特征在于：所述挡板(4)固定安装在所述分隔板(3)的位于所述内腔(20)内部的部分上。

7.根据权利要求1-5中任一项所述的排液结构，其特征在于：所述挡板(4)与所述分隔板(3)之间的夹角(α)为20～160°。

8.根据权利要求1-5中任一项所述的排液结构，其特征在于：所述挡板(4)外边缘上设有用于防止气泡停留的尖角结构(5)。

9.根据权利要求1所述的排液结构，其特征在于：还包括适于安装在所述密闭容器(2)上的安装座，所述出液口(2)设置在所述安装座上。

10.一种密闭容器，其特征在于：其上设置有如权利要求1-9中任一项所述的排液结构。