CN105834023A - 喷枪头和喷枪 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种喷枪头和喷枪。该喷枪头包括本体，所述本体上形成有主流道及沿所述主流道的周向分布的多个辅助流道。本发明可通过在主流道周围设置的多个辅助流道，在主流道的周围产生一些小的射流，从而干扰、遏制高速主流气流产生的涡流，以破坏由高速射流产生的气流涡的分布形态，因而改善了喷枪出口附近的流场结构，降低了喷枪噪音。

Description

喷枪头和喷枪

技术领域

本发明涉及喷枪领域，特别涉及一种喷枪头和喷枪。

背景技术

汽车清洗的方式很多，各有利弊；但是蒸汽清洗是最有利于汽车车漆保护的清洗方式，是用途最广的清洗方式，也是最有利于环境保护的清洗方式。

蒸汽清洗为柔性清洗，利用蒸汽热降解原理，用柔和的蒸汽将附着在汽车表面的污垢结合、软化、膨胀、分离，再用干净抹布将剩余的污垢和少许的水渍去除；蒸汽清洗有助于漆面的保护、缝隙的清洗，并且含水量少不损伤电路，能够有效清洗汽车发动机、仪表盘、空调口等部位；一边用蒸汽冲，一边擦干，一个流程就能顺利清洗完汽车，操作更加简单、快捷。

采用高压蒸汽进行洗车可大大节约用水量。然而，洗车机喷枪工作时，蒸汽射流非常高，通常达到数百米每秒。当高温、高速蒸汽由喷枪射流进入大气环境后，导致喷头附近气流紊动剧烈，涡流不但数量多，而且涡量大，从而以四极子的形式产生气动噪声，且噪声频谱高频部分存在较高的宽频噪声(4kHz～16kHz)数值，进而导致噪声总值很高。

发明内容

本发明提供了一种喷枪头和喷枪，以解决现有技术中的喷枪噪声大的问题。

为解决上述问题，作为本发明的一个方面，提供了一种喷枪头，包括本体，所述本体上形成有主流道及沿所述主流道的周向分布的多个辅助流道。

优选地，所述辅助流道的截面为圆形，且所述辅助流道的半径小于或等于0.5毫米。

优选地，所述辅助流道的半径与所述主流道的内半径满足以下关系：Ra＝(0.1～0.3)Rb，其中，Ra为辅助流道的半径，Rb为主流道收缩后的内半径。

优选地，所述辅助流道的半径与所述主流道的内半径满足以下关系：Ra＝0.16Rb，其中，Ra为辅助流道的半径，Rb为主流道收缩后的内半径。

优选地，所述辅助流道的中心与所述主流道中心的距离满足以下关系：

Rc＝1.25Rd～0.85Re，其中，Rc所述距离；Rd为喷枪头出口处的管外径；Re为主流道收缩前的内半径。

优选地，所述喷枪头出口处的管外径的取值范围是：Rd＝(1.4～1.6)Rb。

优选地，所述喷枪头出口处的管外径的取值是Rd＝1.42Rb。

优选地，所述辅助流道的数目为：

$N=INT\left(\frac{2\×\mathrm{\π}\×Rc}{l}\right)$

其中，INT为取整数；l的取值范围为(1～2)Rb。

优选地，所述l的取值为1.48Rb，N为8。

优选地，所述辅助流道的截面呈第一形状，所述第一形状由第一圆弧、第一连接线、第二圆弧和第二连接线依次首尾连接而成，且所述第一圆弧与所述第二圆弧具有相同的圆心。

优选地，所述第一连接线及所述第二连接线均为圆弧。

优选地，所述第一连接线及所述第二连接线的半径满足以下关系：Rf＝(0.025～0.075)Rb，其中，Rf为所述第一连接线或所述第二连接线的半径；Rb为主流道收缩后的内半径。

优选地，所述第一连接线及所述第二连接线的半径为Rf＝0.053Rb。

优选地，所述辅助流道的中心与所述主流道中心的距离满足以下关系：Rc＝1.1Rd～0.95Re，其中，Rc所述距离；Rd为喷枪头出口处的管外径；Re为主流道收缩前的内半径。

优选地，所述辅助流道的数目为：

$N=INT\left(\frac{2\×\mathrm{\π}\×Rc}{2L}\right)$

其中，INT为取整数；L为位于所述第一连接线及所述第二连接线之间的、与所述第一圆弧同心的一系列圆弧中的最大弧长。

优选地，所述L的取值为1.59Rb，N为4。

本发明还提供了一种喷枪，其特征在于，包括上述的喷枪头。

本发明可通过在主流道周围设置的多个辅助流道，在主流道的周围产生一些小的射流，从而干扰、遏制高速主流气流产生的涡流，以破坏由高速射流产生的气流涡的分布形态，因而改善了喷枪出口附近的流场结构，降低了喷枪噪音。

附图说明

图1示意性地示出了本发明中的喷枪的结构示意图；

图2示意性地示出了本发明中的喷枪头的I部剖视放大图；

图3示意性地示出了本发明中一个实施例的喷枪头的正视图；

图4示意性地示出了本发明中另一个实施例的喷枪头的正视图；

图5示意性地示出了未设置辅助流道时的流场示意图；

图6示意性地示出了设置了本发明中的辅助流道时的流场示意图。

图中附图标记：1、本体；2、主流道；3、辅助流道；4、手持把手；5、喷枪开关；6、喷枪进口管；7、喷枪出口管；8、喷枪枪头。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的实施例进行详细说明，但是本发明可以由权利要求限定和覆盖的多种不同方式实施。

请参考图1至图6，本发明提供了一种喷枪头，其特别适用于洗车机的喷枪中。在图2至6所示的实施例中，该喷枪头包括本体1，其中，在所述本体1的内部形成有一个主流道2，与现有技术不同的是，在该主流道2的周向还分布有多个辅助流道3，特别地，这些辅助流道3均匀分布在主流道2的周围，以达到更好的降噪效果。其中，图3和图4中的Rg为主流道的外径，图2中箭头A表示气流来流方向。

如图2所示，主流道2在靠近出口处其内径开始变窄，从而形成一个渐缩的台阶结构。主流道2沿喷射方向贯穿该台阶结构，而辅助流道3则可以仅形成于该台阶结构，即形成于该主流道收缩而引起的环状台阶内，且这些辅助流道3也贯穿台阶结构的环状台阶，一端与未收缩前的主流道连通，另一端与喷枪头的出口的外侧连通，以便向外喷射。在一个优选的实施例中，主流道2和辅助流道3的轴线是相互平行的。

图5为现有技术中的未设置辅助流道时的流场示意图，图6为设置了本发明中的辅助流道时的流场示意图。对比图5和图6可知，本发明可通过在主流道2周围设置的多个辅助流道3，在主流道的周围产生一些小的射流，从而干扰、遏制高速主流气流产生的涡流，以破坏由高速射流产生的气流涡的分布形态，因而改善了喷枪出口附近的流场结构，降低了喷枪噪音。

在图3所示的实施例中，辅助流道3的截面可以为圆形，且所述辅助流道3的半径小于或等于0.5毫米。与其他截面形状相比，圆形截面的辅助流道，可以更好地达到降噪效果。

如图3，辅助流道3的半径与所述主流道2的内半径之间存在以下关系式，即Ra＝(0.1～0.3)Rb，其中，Ra为辅助流道的半径，Rb为主流道收缩后的内半径。更优选地，Ra＝0.16Rb。满足上述关系式的情况下，可以进一步提高降噪效果。

如图3，辅助流道3的中心与主流道2中心的距离Rc满足：Rc＝1.25Rd～0.85Re，其中Rd为喷枪头出口处的管外径；Re为主流道收缩前的内半径。

如图3，所述喷枪头出口处的管外径的取值范围是：Rd＝(1.4～1.6)Rb，更优选地Rd＝1.42Rb。

如图3，所述辅助流道的数目可以采用下式确定：

$N=INT\left(\frac{2\×\mathrm{\π}\×Rc}{l}\right)$

其中，INT为取整数；l的取值范围为(1～2)Rb。例如，所述l的取值更优选地为1.48Rb，N为8。

在图4所示的实施例中，所述辅助流道3可以采用狭窄、细长的扁形孔，例如该扁形孔可由第一圆弧、第一连接线、第二圆弧和第二连接线依次首尾连接而成，且所述第一圆弧与所述第二圆弧具有相同的圆心。采用这种结构的辅助流道，同样可以抑制主流气流产生的涡流，达到降低噪音的效果。其中，第一连接线和第二连接线可以采用直线，当然更加推荐的是第一连接线及第二连接线均为圆弧，即对该扁形孔的两端进行圆角化处理。

如图4，第一连接线及所述第二连接线的半径满足以下关系：Rf＝(0.025～0.075)Rb，更优选地Rf＝0.053Rb，其中，Rf为所述第一连接线或所述第二连接线的半径；Rb为主流道收缩后的内半径。采用这种结构，可以在扁形孔的情况下，更加有效地降低噪声。

如图4，所述辅助流道3的中心与所述主流道2中心的距离Rc满足以下关系：Rc＝1.1Rd～0.95Re，其中，Rd为喷枪头出口处的管外径；Re为主流道收缩前的内半径。

如图4，当辅助流道采用扁形孔时，其数目可通过下式确定：

$N=INT\left(\frac{2\×\mathrm{\π}\×Rc}{2L}\right)$

其中，INT为取整数；L为垂直于主流方向的辅助流道两端点的弧长，也可以表示为位于所述第一连接线及所述第二连接线之间的、与所述第一圆弧同心的一系列圆弧中的最大弧长。例如，所述L的取值更优选地为1.59Rb，N为4。

本发明还提供了一种喷枪，其包括上述的喷枪头。请参考图1，该喷枪可包括手持把手4、喷枪开关5、喷枪进口管6、喷枪出口管7以及喷枪枪头8等几部分组成。其中，高温、高压气体由锅炉产生并且通过喷枪进口管、喷枪出口管，最后由喷枪头高速喷射流出。当未采用本专利中的喷枪头时，如图5所示，由于高速气流喷射进入大气环境将会在喷枪出口产生大量、大涡量的涡流，因而产生噪音。当采用了本专利中的喷枪头时，其辅助流道时的流场示意图如图6所示，喷枪出口附近的流场结构得到了很好地改善，从而降低了喷枪噪音。

在一个实验例中的噪音检测结果如下表所示：

采用本专利中的技术方案，可将喷枪出口的噪音降低为3dB左右，大大增加了产品的竞争力。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (17)

1.一种喷枪头，其特征在于，包括本体(1)，所述本体(1)上形成有主流道(2)及沿所述主流道(2)的周向分布的多个辅助流道(3)。

2.根据权利要求1所述的喷枪头，其特征在于，所述辅助流道(3)的截面为圆形，且所述辅助流道(3)的半径小于或等于0.5毫米。

3.根据权利要求2所述的喷枪头，其特征在于，所述辅助流道(3)的半径与所述主流道(2)的内半径满足以下关系：

Ra＝(0.1～0.3)Rb

其中，Ra为辅助流道的半径，Rb为主流道收缩后的内半径。

4.根据权利要求2所述的喷枪头，其特征在于，所述辅助流道(3)的半径与所述主流道(2)的内半径满足以下关系：

Ra＝0.16Rb

其中，Ra为辅助流道的半径，Rb为主流道收缩后的内半径。

5.根据权利要求3所述的喷枪头，其特征在于，所述辅助流道(3)的中心与所述主流道(2)中心的距离满足以下关系：

Rc＝1.25Rd～0.85Re

其中，Rc所述距离；Rd为喷枪头出口处的管外径；Re为主流道收缩前的内半径。

6.根据权利要求5所述的喷枪头，其特征在于，所述喷枪头出口处的管外径的取值范围是：

Rd＝(1.4～1.6)Rb。

7.根据权利要求5所述的喷枪头，其特征在于，所述喷枪头出口处的管外径的取值是Rd＝1.42Rb。

8.根据权利要求5所述的喷枪头，其特征在于，所述辅助流道的数目为：

$N=INT\left(\frac{2\×\mathrm{\π}\×Rc}{l}\right)$

其中，INT为取整数；l的取值范围为(1～2)Rb。

9.根据权利要求8所述的喷枪头，其特征在于，所述l的取值为1.48Rb，N为8。

10.根据权利要求1所述的喷枪头，其特征在于，所述辅助流道(3)的截面呈第一形状，所述第一形状由第一圆弧、第一连接线、第二圆弧和第二连接线依次首尾连接而成，且所述第一圆弧与所述第二圆弧具有相同的圆心。

11.根据权利要求10所述的喷枪头，其特征在于，所述第一连接线及所述第二连接线均为圆弧。

12.根据权利要求11所述的喷枪头，其特征在于，所述第一连接线及所述第二连接线的半径满足以下关系：

Rf＝(0.025～0.075)Rb

其中，Rf为所述第一连接线或所述第二连接线的半径；Rb为主流道收缩后的内半径。

13.根据权利要求12所述的喷枪头，其特征在于，所述第一连接线及所述第二连接线的半径为Rf＝0.053Rb。

14.根据权利要求10所述的喷枪头，其特征在于，所述辅助流道(3)的中心与所述主流道(2)中心的距离满足以下关系：

Rc＝1.1Rd～0.95Re

其中，Rc为所述距离；Rd为喷枪头出口处的管外径；Re为主流道收缩前的内半径。

15.根据权利要求14所述的喷枪头，其特征在于，所述辅助流道的数目为：

$N=INT\left(\frac{2\×\mathrm{\π}\×Rc}{2L}\right)$

其中，INT为取整数；L为位于所述第一连接线及所述第二连接线之间的、与所述第一圆弧同心的一系列圆弧中的最大弧长。

16.根据权利要求15所述的喷枪头，其特征在于，所述L的取值为1.59Rb，N为4。

17.一种喷枪，其特征在于，包括权利要求1至16中任一项所述的喷枪头。