CN105318072B - 形成瀑布型水流的出水裝置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种形成瀑布型水流的出水装置，包括内部流道及连通于该内部流道出口端的出水腔室。本发明主要改良处在于：出水腔室设有相连于内部流道的入口及出口，且出水腔室的内部形成一个如喷嘴般造型的喉部，利用内部腔室的纵向高度自入口沿水流方向至出口渐缩，以及横向宽度自入口沿水流方向至喉部渐缩，再从喉部至出口渐扩的结构设计，可以将水流挤压至喉部再重新调整流速与流向，以达到在横向宽度上最均匀的水流扩散与分布效果。另外，搭配出水腔室二相对横向壁面的渠道及渠道二边侧的阶梯设计，可适当限制水流过度往两边侧扩散。据此，本发明可以确保水流通过出口后能够获得完美的瀑布造型水流，且维持较长距离仍不会产生内缩或破面现象。

Description

形成瀑布型水流的出水裝置

技术领域

本发明涉及一种出水装置，尤其涉及一种可以形成完美瀑布型水流的出水装置，例如瀑布龙头或花洒等。

背景技术

现有瀑布龙头或花洒等厨房或卫浴用出水装置，可以提供扁平状如瀑布造型的水流，由于这种水流均匀、柔和并可产生如瀑布般的洗涤或淋浴效果，因此，对于身体淋浴或手部清洗特别感到舒适，也由此而越来越受消费者的喜爱。

中国专利公告号CN 203500653 U、CN 201934715 U、CN 201651501 U、CN201827481 U、CN 201836495 U等实用新型专利技术文献，已揭露有多种瀑布龙头结构，可以单独或复合产生瀑布水流。中国专利公告号CN 201702058U、CN 202803469 U实用新型专利，以及申请公告号CN 102631996 A发明专利技术文献，也揭露有多种瀑布花洒结构。

从上述各专利技术文献可以得知，只要在龙头或花洒上设计出狭长状的出水口，就可以让水流在通过该出水口时形成如瀑布般的出水效果。然而，现有瀑布龙头或花洒普遍存在有出水不均匀的问题，具体而言，当水流从出水口流出后，其两边侧通常会产生往中间部位急剧收缩靠拢呈类似倒三角状的收边或破面现象，不仅严重影响出水的美观性，也会影响可利用的水流面积，以及水流的冲洗强度与均匀性，从而无法达到预期的使用效果。虽然上述专利技术文献不约而同针对这样的现象提供一些解决的技术方案，但效果都未臻理想。

例如，中国专利公告号CN 201836495 U实用新型专利即揭露有借由将出水口形状设计为两边大中间小的结构，企图创造将水流往出水口两边侧导引流出的趋势，用以形成抵抗水流张力的向外偏心力，使水流能够在较长的距离内保持大致等宽的瀑布水流，减少出水收缩。然而，在实际使用与测试中发现，这样的设计容易使水流两边侧过于鼓胀，无法形成均匀宽扁的水流。

中国专利公告号CN 201836495 U实用新型专利则揭露有借由将出水腔的腔面高度设计为随着出水方向递减，以及将出水腔的腔面设计为渐宽的喇叭状结构，用以引导水流往两边侧流动，以期解决上述问题。但经实际使用与测试发现，从出水口流出的水流会先往两边侧外扩再内缩，使得水流在宽度上的变化过大，无法保持较长距离的均一宽度，故使用效果上仍然不尽理想。

发明内容

本发明主要目的在于提供一种形成瀑布型水流的出水装置，可以获得完美的瀑布造型水流，且维持较长距离仍不会产生内缩或破面现象。

为了实现上述目的，本发明提供一种形成瀑布型水流的出水装置，包括内部流道及可使来自于所述内部流道的水流由此通过后形成瀑布水流的出水腔室，所述出水腔室连通于所述内部流道的出口端，其特征在于：

所述出水腔室上设有一个相连于所述内部流道的入口及出口，且所述出水腔室具有纵向高度h、横向宽度w及沿着水流方向的流道长度L；所述纵向高度h于所述入口处形成有一个最大的纵向高度h1，并沿着水流方向渐缩至所述出口处形成一个最小的纵向高度h2；所述出水腔室内形成有喉部，所述喉部沿着水流方向的位置与所述入口相距X距离，所述横向宽度w从所述入口处的横向宽度w1渐缩至所述喉部形成有一个最小的横向宽度w3，且从所述喉部渐扩至所述出口处形成有一个横向宽度w2；所述出水腔室系由二相对的横向壁面及二相对的侧向壁面共同设置而成，所述纵向高度h系由所述横向壁面间的距离设定而成，所述横向宽度w系由所述侧向壁面间的距离设定而成；二相对的所述横向壁面于所述横向宽度w的中间部位各凹设有渠道，且二相对的所述横向壁面分别形成至少二个用以共同设定所述渠道的阶梯。

具体地，所述X/L系介于0.2～0.5之间。

具体地，所述w1/w3系介于1.3～1.6之间。

具体地，所述w2/w3系介于1.3～1.6之间。

具体地，所述横向壁面于所述渠道的二边侧分别形成有多数个阶梯。

进一步地，每个所述阶梯具有一个可适当限制水流往两边侧流动的挡壁及一个往两边侧低斜的台阶。

进一步地，所述横向壁面上任两相对的所述阶梯的所述挡壁相隔有一间隔宽度S，所述间隔宽度S从所述入口处渐缩至相对于所述喉部处形成有一个最小的间隔宽度S2，再渐宽至所述出口处。

较佳地，所述渠道处的纵向高度为于所述渠道的中间部位最小并往所述渠道的两边侧渐增。

具体地，所述内部流道的水流在通过所述出水腔室的所述出口时产生一流速V，所述流速V在所述出口沿着所述横向宽度W中间位置的流速为V1，所述流速V在所述出口的横向断面的中心至所述出口的横向断面的侧端之间长度的3/5～4/5的范围内的流速为V2，该V2/V1为介于1.01～1.03之间。

本发明的形成瀑布型水流的出水装置，由于出水腔室内的流道采渐缩再渐扩的喷嘴设计，可以将水流挤压至喉部再重新调整流速与流向，因此，可借以达到整流的效果。另外，利用出水腔室的横向宽度上设计多数个阶梯，还可以限制流道中的水流过度地往两边侧流动，避免出水的水花两边侧发生过于鼓胀的现象，进而形成相当均匀柔和的宽扁状瀑布水流，使该瀑布水流臻于完美。

附图说明

图1为本发明第一实施例出水装置的立体图；

图2为本发明第一实施例出水装置的剖视图；

图3为本发明图2位于出水腔室处的局部放大图；

图4为本发明出水腔室在入口处的局部剖视图；

图5为本发明出水腔室在入口处的局部侧视剖面图；

图6为本发明出水腔室在出口处的局部立体图；

图7为本发明出水腔室在出口处的局部示意图；

图8为本发明出水腔室沿横向宽度的局部剖视图；

图9为本发明图8的俯视图；

图10为本发明出水腔室在出口处的局部立体图，并显示有流速V、V1及V2；

图11为本发明第二实施例的出水装置的立体图；

图12为本发明第二实施例的出水装置的剖面图；

图13为本发明第三实施例的出水装置的立体图；

图14为本发明第三实施例的出水装置的剖视图；

图15为本发明第四实施例的出水装置的立体图；

图16为本发明第四实施例的出水装置的剖面图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明做进一步说明。

如图1、2所示，本发明提供一种形成瀑布型水流的出水装置第一实施例，该出水装置1为一常见的瀑布龙头，包括内部流道2及出水腔室4，本实施例的部分内部流道2系形成于一个大致呈弯管状的出水管3内；出水腔室4系连通于该内部流道2的出口端，其可使来自于该内部流道2的水流由此通过后形成瀑布水流。本实施例的出水腔室4系形成于该出水管3的末端，并由该出水管3一体成型而成，但不以此为限，也可以是一个固接于该出水管3末端的独立构件，例如以焊接固定而成。

本发明主要改良在于：

所述出水腔室4，如图3至9所示，其上设有一个相连于该内部流道2的入口10及出口20，且出水腔室4具有一纵向高度h、一横向宽度w及一沿着水流方向的流道长度L；所述纵向高度h在该入口10处形成有一个最大的纵向高度h1，并沿着水流方向渐缩至该出口20处形成一个最小的纵向高度h2；

一喉部30，其形成于所述出水腔室4内，该喉部30沿着水流方向的位置与所述入口10相距X距离，所述横向宽度w从该入口10处的横向宽度w1渐缩至该喉部30形成有一个最小的横向宽度w3，且从该喉部30渐扩至该出口20处形成有一个横向宽度w2；所述出水腔室4系由二相对的横向壁面41及二相对的侧向壁面42共同设置而成，所述纵向高度h系由所述横向壁面41间的距离设定而成，所述横向宽度w系由所述侧向壁面42间的距离设定而成；二相对的所述横向壁面41于该横向宽度w的中间部位各凹设有渠道43，且二相对的所述横向壁面41分别形成至少二个用以共同设定出该渠道43的阶梯44。

如图8所示，本实施例的横向壁面41于所述渠道43二边侧分别形成有三个阶梯44，并可借由最内侧的二个相对阶梯44共同设定所述渠道43。更进一步说，每个所述阶梯44具有一个可适当限制水流往两边侧流动的挡壁441及一个往两边侧低斜的台阶442。

如图8、9所示，所述横向壁面41上任两相对阶梯44的挡壁441相隔有一间隔宽度S，该间隔宽度S从入口10处渐缩至相对于所述喉部30处形成有一个最小的间隔宽度S2，再渐宽至出口20处。

如图7所示，所述渠道43处的纵向高度为于渠道43的中间部位最小并往渠道43的两边侧渐增。

本发明出水腔室4利用入口10处的纵向高度h1及横向宽度w1朝喉部30位置同步渐缩的设计，可以产生喉部30位置产生增压喷流作用，之后，利用该喉部30的纵向高度h朝该出口20方向渐缩，但横向宽度w3朝该出口20方向渐扩的设计，可以有效地迫使通过该喉部30的水流往两边侧扩散，进而确保通过该出口20的水流得以自然形成扁平状的瀑布水流。

为了让水流可以有充份地行程在该喉部30位置处产生增压喷流作用，该喉部30与入口10必须有足够的流动行程，同时，为了确保通过该喉部30的水流有足够的流动行程扩散至两边侧，以形成预期中的瀑布水流，该喉部30与出口20必须有足够的间隔距离。经实际测试发现，该喉部30与入口10间的距离x与出水腔室4的总流道长度L两者间的比例(X/L)以介于0.2～0.5之间较为理想；换言之，该喉部30的位置大致是以沿着水流方向的中间位置略为偏向该入口10处为最佳。

另外，为了使通过入口10的水流到达该喉部30位置时，能够借由横向宽度w的渐缩达到增压喷流效果，该喉部30位置上形成有最小的横向宽度w3，但过度的增压会使通过出口20的水流过强，且不利于通过喉部30的水流往两边扩散，增压过小则使通过出口20后的水流过弱，且同样不利于通过喉部30的水流往两边扩散，因此，经实际测试发现，该入口10的横向宽度w1与喉部30的横向宽度w3两者间的比例(w1/w3)以介于1.3～1.6之间较为理想，同时，该出口20的横向宽度w2与喉部30的横向宽度w3两者间的比例(w2/w3)以介于1.3～1.6之间较为理想。

本发明利用在两相对横向壁面41的横向宽度w中间部位各凹设有渠道43，以及搭配该渠道43处的纵向高度在中间部位最小，并往两边侧渐增的设计，有助于通过该渠道43的水流适当地被导引往两边侧扩散。但为了防止水流被过度的扩散集中于两边侧造成鼓胀现象，在该渠道43两边侧的阶梯44即可用来适当地限制水流往两边侧流动，以避免其过度地扩散，进而使水流在横向上的扩散与分布更为均匀。例如，借由本实施例在渠道43两边侧各设置三个阶梯44，即可借由三个阶梯44的挡壁441形成水流扩散上的限制效果。另外，利用每一阶梯44的台阶442往两边侧低斜的设计，可以某种程度地将水流局限滞留在该台阶442上，以达到将水流沿着横向稳定及均匀分配的效果。

如图10所示，本发明来自于内部流道2的水流在通过该出水腔室4的出口20时产生流速V，该流速V在该出口20沿着横向宽度W中间位置的流速为V1，该流速V在出口20的横向断面的中心至出口20的横向断面的侧端之间长度的3/5～4/5的范围内的流速为V2，经实际测试，该V2/V1为介于1.01～1.03之间，这意味着水流通过该出口20靠近两边侧位置时的流速略高于中间位置时的流速，不仅证明水流确实被往两边侧挤压扩散，其略高的流速有助于从出口20形成的瀑布水流维持较长的一段距离，而不致于产生收缩与破面现象。

本发明的出水装置1除了第一实施例的水龙头形态，但还可以为其他形态的水龙头，如图11、12所示的第二实施例水龙头，即具有一个大致呈倒L状的出水本体5，可借以界定出所述内部流道2，且该出水本体5上同样一体成型有所述出水腔室4、入口10及出口20等用以形成瀑布水流的出水结构。

如图13、14所示的第三实施例水龙头，则借由一龙头本体6形成所述内部流道2及出水腔室4，较特别的是，该龙头本体6还成型有一水嘴7，该水嘴7上设有一开放式流道7a，可将来自于该出口20的瀑布水流导引送出。

本发明出水装置1也不限于水龙头形态，还可以为花洒形态，如图15、16所示，为一种安装于上方壁墙上的顶壁式花洒，该花洒具有传统多数个喷水孔8a组成的花洒出水，并在一边侧上设置有本发明的出水腔室4，当水流进入该花洒本体8的内部流道2后，可分别被导引流向所述喷水孔8a产生花洒出水，以及流向所述出水腔室4产生瀑布水流。

本发明出水装置1还可以为其他非典型的水龙头或花洒形态，例如，一体或非一体式设置于浴缸壁墙内，且从外观上仅看到位于浴缸壁面上的出口20，同时，从出口20流出的瀑布水流可以直接流入浴缸内。由上可知，本发明出水装置1可被具体实施的外观形态相当广泛多元，且不限于传统或典型厨房、卫浴用水龙头或花洒形态。

本发明出水装置1利用出水腔室4形成的出水结构，有别于传统形成瀑布型水流的出水结构，除了使水流更为平顺外，还可以达成最佳的水流扩散与出水速度分布，使流出的水花呈现宽扁均匀的瀑布型式，且维持一段较长的距离，而不会产生内缩或破面现象。其中，出水腔室4内的流道采用渐缩再渐扩的喷嘴设计，可以将水流挤压至喉部30再重新调整流速与流向，而达到整流的效果。在横向上设计有多数个阶梯44，可以限制流道中的水流过度地往两边侧流动，避免出水的水花两边侧发生过于鼓胀的现象，因此，可以形成相当均匀柔和的宽扁状瀑布水流。

本发明上述已做了详细的说明并引证了实施例，对于本领域的普通技术人员，显然可以按照上述说明做出各种替代方案或者修改；因此所有在此基础上做出的替代方案和修改，都包括在本权利要求的精神和范围之内。

Claims (8)

1.一种形成瀑布型水流的出水装置，包括内部流道及可使来自于所述内部流道的水流由此通过后形成瀑布水流的出水腔室，所述出水腔室连通于所述内部流道的出口端，其特征在于：

所述出水腔室上设有一个相连于所述内部流道的入口及出口，且所述出水腔室具有纵向高度h、横向宽度w及沿着水流方向的流道长度L；所述纵向高度h于所述入口处形成有一个最大的纵向高度h1，并沿着水流方向渐缩至所述出口处形成一个最小的纵向高度h2；所述出水腔室内形成有喉部，所述喉部沿着水流方向的位置与所述入口相距X距离，所述横向宽度w从所述入口处的横向宽度w1渐缩至所述喉部形成有一个最小的横向宽度w3，且从所述喉部渐扩至所述出口处形成有一个横向宽度w2；所述出水腔室系由二相对的横向壁面及二相对的侧向壁面共同设置而成，所述纵向高度h系由所述横向壁面间的距离设定而成，所述横向宽度w系由所述侧向壁面间的距离设定而成；二相对的所述横向壁面于所述横向宽度w的中间部位各凹设有渠道，且二相对的所述横向壁面分别形成至少二个用以共同设定所述渠道的阶梯，所述横向壁面于所述渠道的二边侧分别形成有多数个阶梯，每个所述阶梯具有一个可适当限制水流往两边侧流动的挡壁及一个往两边侧低斜的台阶。

2.根据权利要求1所述的形成瀑布型水流的出水装置，其特征在于，所述X/L系介于0.2～0.5之间。

3.根据权利要求1所述的形成瀑布型水流的出水装置，其特征在于，所述w1/w3系介于1.3～1.6之间。

4.根据权利要求1所述的形成瀑布型水流的出水装置，其特征在于，所述w2/w3系介于1.3～1.6之间。

5.根据权利要求1所述的形成瀑布型水流的出水装置，其特征在于，所述横向壁面上任两相对的所述阶梯的所述挡壁相隔有一间隔宽度S，所述间隔宽度S从所述入口处渐缩至相对于所述喉部处形成有一个最小的间隔宽度S2，再渐宽至所述出口处。

6.根据权利要求5所述的形成瀑布型水流的出水装置，其特征在于，所述渠道处的纵向高度为于所述渠道的中间部位最小并往所述渠道的两边侧渐增。

7.根据权利要求1所述的形成瀑布型水流的出水装置，其特征在于，所述内部流道的水流在通过所述出水腔室的所述出口时产生一流速V，所述流速V在所述出口沿着所述横向宽度w 中间位置的流速为V1，所述流速V在所述出口的横向断面的中心至所述出口的横向断面的侧端之间的长度的3/5～4/5的范围内的流速为V2，该V2/V1为介于1.01～1.03之间。

8.根据权利要求1所述的形成瀑布型水流的出水装置，其特征在于，所述出水装置为水龙头或花洒。