CN109811849A - 一种用于智能坐便器的喷嘴导流装置 - Google Patents

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曹满辉
王勇
刘厚林
张子龙
李�雨
谢磊
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Abstract

本发明提供了一种用于智能坐便器的喷嘴导流装置，包括进水管路、过渡管路和出水管路，所述进水管路与过渡管路之间通过挡流板分割，若干所述导流管位于进水管路内，任一所述导流管一端穿过挡流板与过渡管路连通；所述过渡管路通过渐缩管与出水管路连通；所述出水管路内壁设有若干导流槽。若干所述导流管沿水流方向沿顺时针方向倾斜45°向下均布。所述导流管进口形状为圆形，出口形状为椭圆形。所述导流管至少为四根。本发明在增大水流压力的同时四股水流相互交叉相互缠绕旋转着向下运动，从进水管路进入的水流在初始压力的作用下，可以使水流自然产生漩涡，设计符合流动规律。

Description

一种用于智能坐便器的喷嘴导流装置
技术领域
本发明涉及旋转水射流清洗领域，特别涉及一种用于智能坐便器的喷嘴导流装置。
背景技术
目前，应用于智能座便器的喷嘴出水方式主要为柱状水流直进直出型或者按摩脉冲型，即水流在供水压力的作用下，通过喷嘴直接喷射出去，对人体部位进行冲洗，这样的出水方式需要较大的压力才能达到较好的清洗效果，但一旦压力提高，人体的舒适度会变差，且水量消耗较大。
中国发明专利中的一种可形成中空旋转喷洒效果的喷嘴装置，特点是装置中包括一个含有竖直和倾斜水道的芯子。不足之处在于水道结构较繁琐且芯子易发生堵塞。
发明内容
针对现有技术中存在的不足，本发明提供了一种用于智能坐便器的喷嘴导流装置，在增大水流压力的同时四股水流相互交叉相互缠绕旋转着向下运动，从进水管路进入的水流在初始压力的作用下，可以使水流自然产生漩涡，设计符合流动规律。
本发明是通过以下技术手段实现上述技术目的的。
一种用于智能坐便器的喷嘴导流装置，包括进水管路、过渡管路和出水管路，所述进水管路与过渡管路之间通过挡流板分割，若干所述导流管位于进水管路内，任一所述导流管一端穿过挡流板与过渡管路连通；所述过渡管路通过渐缩管与出水管路连通；所述出水管路内壁设有若干导流槽。
进一步，若干所述导流管沿水流方向沿顺时针方向倾斜45°向下均布。
进一步，所述导流管进口形状为圆形，出口形状为椭圆形。
进一步，所述导流管至少为四根。
进一步，若干所述导流槽螺旋均布在所述出水管路内壁。
进一步，任一所述导流槽的截面横截面呈梯形，且所述横截面沿水流方向逐渐变小。
进一步，所述导流槽进口方向与水流方向一致，所述导流槽出口方向沿着管的切向方向；所述导流槽槽深度为0.5mm-1.5mm，宽度为0.3mm-1mm。
进一步，所述出水管路的长度b与内管径a参数之间符合以下关系：b＝k1a，式中：k1为修正系数，k1＝2～3。
进一步，所述渐缩管角度α与导流装置整体长度L参数之间符合以下关系：α＝krL，式中：kr为修正系数，kr＝0.01～0.05。
进一步，所述出水管路外径d与进水管路外径D的比值应满足下列公式：d/D＝0.3～0.8。
本发明的有益效果在于：
1.本发明所述的用于智能坐便器的喷嘴导流装置，通过四条导流管相互作用，在增大水流压力的同时四股水流相互交叉相互缠绕旋转着向下运动。
2.本发明所述的用于智能坐便器的喷嘴导流装置，通过导流槽形状为直进斜出型，且至少四条对称布置，从进水管路进入的水流在初始压力的作用下，可以使水流自然产生漩涡，设计符合流动规律。
3.本发明所述的用于智能坐便器的喷嘴导流装置，进水管路流入的水流经过渐缩管时会对水流产生集束作用，增大水流的动能。
4.本发明所述的用于智能坐便器的喷嘴导流装置，从进水管路到出水管路不需要额外增加叶轮等机构带动旋转，避免因管路复杂而产生堵塞或磨损。
5.本发明所述的用于智能坐便器的喷嘴导流装置，相比于市场上现有柱状出水方式，能耗较少，清洗效果更优。
附图说明
图1为本发明所述的用于智能坐便器的喷嘴导流结构的结构示意图。
图2为本发明所述的导流管示意图。
图3为本发明所述的导流槽示意图。
图4为本发明所述的导流槽横截面示意图。
图中：
1-进水管路；2-导流管；3-挡流板；4-过渡管路；5-渐缩管；6-出水管路；7-导流槽。
具体实施方式
下面结合附图以及具体实施例对本发明作进一步的说明，但本发明的保护范围并不限于此。
如图1所示，本发明所述的用于智能马桶的喷嘴导流结构，包括进水管路1、导流管2、挡流板3、过渡管路4、渐缩管5、出水管路6和导流槽7，所述进水管路1、过渡管路4和出水管路6均为圆柱状管路，所述出水管路6的直径小于过渡管路4的直径，所述进水管路1、过渡管路4、渐缩管5和出水管路依6依次串联联通形成喷嘴通道，所述进水管路1、过渡管路4、渐缩管5和出水管路6水平方向设置，所述进水管路1与过渡管路4之间通过挡流板3隔断，所述导流管2位于进水管路1内部，所述导流管2一端穿过挡流板3与过渡管路4连通。
如图2所示，所述导流管2为四条且均匀分布在挡流板3的四周，四条导流管均顺时针方向倾斜45°向下，进口形状为圆形，出口形状为椭圆形，通过采用CFD软件模拟导流管角度在不同条件下的旋流效果，模拟得出角度的不同对水流流动形态的影响，得出当导流管进口角角度为45°时，水流流动形态最好，这样设置的目的是四条导流管同时出流，四股水流相互交叉，互相促进水流的旋转；所述渐缩管5的收缩角a为13°～32°且所述出水管路6的长度与内径的比值，即修正系数k1为2～3，因为出水管路6长度与内径的比值不同会对水流喷射到空气的状态产生影响，即水流发散问题，以及中间产生中空问题，通过改变喷嘴出口管路的长度与内径管比值，并3D打印喷头，通过对比试验发现出水管路6长度与内径比值为2～3时，喷嘴水流不会发散，而喷嘴的直流段长度也会对喷嘴喷射性能产生影响，直流段长度太长会带来更多的流体管道的动能能量损失，对而流道管道较短不能达到稳定流态效果。本喷嘴装置的水流流动管道不是通过驱动装置驱动，内部流道结构对水流的能量影响较大，因此对于内部结构的优化具有十分重要的意义。
如图3和图4所示，出水管路6内壁设有至少4个导流槽7，所述导流槽7深度为0.5mm～1.5mm，宽度为0.3mm～1mm目的是能保证符合水流流动规律，减少能耗；此外，所述导流槽7至少为四条，对称分布在出水管内壁四周，且导流槽7形状是直进斜出型，即所述导流槽7进口方向与水流方向一致，所述导流槽7出口方向沿水流方向呈锐角；类似于直叶片，这样的目的是可以自然形成涡流，产生的摩擦力较小，能最大程度的保持水流初始的动能。所述导流槽7的截面横截面呈梯形，且所述横截面沿水流方向逐渐变小。
所述渐缩管5角度α与导流装置整体长度L参数之间符合以下关系：α＝krL，式中：kr为修正系数，kr＝0.01～0.05。所述出水管路6外径d与进水管路1外径D的比值应满足下列公式：d/D＝0.3～0.8。
工作原理：
水流从水管进入进水管路1，在圆形管路的作用下，水流会产生初期的预旋，由于挡流板3的限制，水流只能从四条导流管2流入过渡管路4中，此时由于导流管2的切向导流作用，从导流管2中流出的四股水流会相互缠绕着旋转着进入到过渡管路4中，然后流经渐缩管5，在渐缩管5的集束作用下，水流动能大大提高，切向速度也逐渐增大，到达出水管路6时，水流会顺着出水管路6的导流槽7自然产生旋转，由于导流槽为直进斜出式，类似于直叶片，管道内不会产生堵塞与磨损，且不会对水流动能产生较大损耗，此时水流既具有轴向速度又具有切向速度，从出口管路旋转着射出，对人体不仅有着较佳的清洗效果，也有较舒适的体感。
所述实施例为本发明的优选的实施方式，但本发明并不限于上述实施方式，在不背离本发明的实质内容的情况下，本领域技术人员能够做出的任何显而易见的改进、替换或变型均属于本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种用于智能坐便器的喷嘴导流装置，其特征在于，包括进水管路(1)、过渡管路(4)和出水管路(6)，所述进水管路(1)与过渡管路(4)之间通过挡流板(3)分割，若干所述导流管(2)位于进水管路(1)内，任一所述导流管(2)一端穿过挡流板(3)与过渡管路(4)连通；所述过渡管路(4)通过渐缩管(5)与出水管路(6)连通；所述出水管路(6)内壁设有若干导流槽(7)。
2.根据权利要求1所述的用于智能坐便器的喷嘴导流装置，其特征在于，若干所述导流管(2)沿水流方向沿顺时针方向倾斜45°向下均布。
3.根据权利要求2所述的用于智能坐便器的喷嘴导流装置，其特征在于，所述导流管(2)进口形状为圆形，出口形状为椭圆形。
4.根据权利要求2所述的用于智能坐便器的喷嘴导流装置，其特征在于，所述导流管(2)至少为四根。
5.根据权利要求1所述的用于智能坐便器的喷嘴导流装置，其特征在于，若干所述导流槽(7)均布在所述出水管路(6)内壁。
6.根据权利要求5所述的用于智能坐便器的喷嘴导流装置，其特征在于，任一所述导流槽(7)的截面横截面呈梯形，且所述横截面沿水流方向逐渐变小。
7.根据权利要求6所述的用于智能坐便器的喷嘴导流装置，其特征在于，所述导流槽(7)进口方向与水流方向一致，所述导流槽(7)出口方向沿水流方向呈锐角；所述导流槽(7)槽深度为0.5mm-1.5mm，宽度为0.3mm-1mm。
8.根据权利要求1所述的用于智能坐便器的喷嘴导流装置，其特征在于，所述出水管路(6)的长度b与内管径a参数之间符合以下关系：b＝k1a，式中：k1为修正系数，k1＝2～3。
9.根据权利要求1所述的用于智能坐便器的喷嘴导流装置，其特征在于，所述渐缩管(5)角度α与导流装置整体长度L参数之间符合以下关系：α＝krL，式中：kr为修正系数，kr＝0.01～0.05。
10.根据权利要求1所述的用于智能坐便器的喷嘴导流装置，其特征在于，所述出水管路(6)外径d与进水管路(1)外径D的比值应满足下列公式：d/D＝0.3～0.8。
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