CN110076019A - 水流调节器 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种水流调节器，包括外壳，沿流体的流动方向，外壳上依次设有相连通的用于进液的进液腔、用于将流体旋流加速的旋流腔以及将流体喷射出去的喷孔，所述旋流腔沿流体流动方向逐渐缩径，外壳上还设有位于进液腔和旋流腔之间的容置腔，容置腔内插设有相对其固定设置的内芯，内芯的外壁与所述容置腔的内壁之间沿周向形成供流体通过的至少两条通道，各通道的两端分别与进液腔和旋流腔相连通，且每一所述通道沿内芯轴线呈螺旋状延伸。本发明的调节器使得水流自进入通道后，即开始发生旋转、碰撞，与将水流在水平面上发生碰撞、旋转的方式相比，在达到同等雾化效果的前提下，本发明的水流调节器可以做的体积更小，结构更紧凑。
Description
技术领域
本发明属于卫浴领域，具体涉及一种用于水龙头、花洒等出水装置的水流调节器。
背景技术
在卫浴行业中，比如花洒或水龙头，若其在低压的情况下出水没有冲击力，则使用体验效果不佳，故花洒或水龙头中通常会设置水流调节器。由专利号为ZL20110316146.2(公开号为CN104043544A)的中国发明专利申请公开的《用于卫生出水件的雾化喷嘴及带有出水件的卫生水龙头》已知一种用于喷洒处于压力下的液体的雾化喷嘴，该雾化喷嘴能够用作卫生用水龙头的喷口或者用作淋浴头。所述雾化喷嘴具有涡流室，至少一个横向于喷嘴纵轴线定向的并且大致相切地进入到涡流室中的供应通道通入该涡流室中，其中，涡流室沿流出方向朝向喷嘴通道变细。
但是该雾化喷嘴存在的缺陷在于：1、因该专利的多个供应通道是在同一个水平面上，故流体是在水平面上发生旋流、碰撞，若要达到较好的雾化效果，则喷嘴的体积会较大；并且该雾化喷嘴会导致液滴雾化距离长，压力损耗大，雾化过程经历时间长，影响雾化效果；2、为了防止沿着涡流室壁旋转运动的水射流转移到涡流室的室中心中，该专利需要设置突出部，但是对于卫浴行业对水质要求不高的行业中，其中含有微小颗粒等杂质，喷嘴包含的与水接触的部件越多，则被水中杂质附着的概率越大，容易造成水路堵塞，用户体验感差。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是针对现有技术的现状，提供一种流体停留时间短的水流调节器。
本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为：一种水流调节器，包括外壳，沿流体的流动方向，所述外壳上依次设有相连通的用于进液的进液腔、用于将流体旋流加速的旋流腔以及将流体喷射出去的喷孔，所述旋流腔沿流体流动方向逐渐缩径，其特征在于：所述外壳上还设有位于进液腔和旋流腔之间的容置腔，所述容置腔内插设有相对其固定设置的内芯，所述内芯的外壁与所述容置腔的内壁之间沿周向间隔形成供流体通过的至少两条通道，各所述通道的两端分别与进液腔和旋流腔相连通，且每一所述通道沿内芯轴线呈螺旋状延伸。
所述通道通过如下方式形成：所述内芯的外壁上开设有至少两条沿内芯轴线呈螺旋状延伸的凹槽，每一所述凹槽与容置腔的内壁配合形成所述通道。如此只需简单地在内芯上加工几个螺旋凹槽即可与容置腔内壁配合形成通道，实现高效的雾化效果，该内芯结构通过简单的注塑就能得到，方便快捷，制造成本低，并且不会对流体造成堵塞。
为了保证所有流体都经过旋转加速后再进入旋流腔，所述容置腔与内芯均呈柱状，且所述容置腔的内径与内芯的外径相适配，如此避免流体直接从内芯和容置腔之间的间隙顺流而下，没有进行旋流、加速；并且容置腔的内径与内芯的外径相适配，也保证了二者之间相对固定、不易产生位移。
为了提高流体的湍流混合程度，所述内芯的各所述凹槽内均设有至少两个沿流体流动方向分布的凸起，凸起的设置减少了液体边界层，提高了液体流动过程的紊乱度和流动阻力，增加了液体的碰撞效果，使得液滴喷射效果较好，覆盖范围较广，从而提高雾化效果。
为了防止不同通道的水流之间相互影响，所述内芯上的所有凹槽的螺旋轨迹相同，即沿内芯的径向侧视，所有的凹槽的倾斜角度和倾斜方向一致，提高雾化效果，并且无需额外设置阻挡通道的水流之间相互影响的部件。
为了使得内芯上的凹槽能够更好的对进液腔内的流体进行导流，所述内芯的远离旋流腔的一端伸入进液腔内，从而使进液腔内的水顺利流入流道。
为进一步提高雾化效果，所述旋流腔呈锥状，所述喷孔的直径等于或小于旋流腔的最小内径，如此喷孔的孔径较小，雾化出口压力较大，喷射距离较远，更适合应用于对雾化喷射有一定压力要求的行业，比如卫浴行业。
为防止杂质进入水流调节器内，堵塞流道或影响喷雾效果，所述进液腔上盖设有盖子，该盖子上开设有至少两个能阻止杂质通过的通孔。
为了使得盖子能拆卸地安装于外壳上，所述进液腔的内壁上沿周向设有嵌槽，所述盖子的周缘设有能嵌设于嵌槽内的凸缘，且所述盖子在外力作用下能径向变形。如此先使得盖子径向收缩，待将凸缘置于嵌槽内后，解除施加于盖子上的力，盖子径向伸展恢复至初始状态，凸缘紧紧嵌设于嵌槽内。需要取下盖子时，施力使盖子径向收缩，即可使凸缘脱离嵌槽，然后取下盖子。
与现有技术相比，本发明的优点：1、本发明设置有相连通的螺旋状的通道以及沿流体流动方向逐渐缩径的旋流腔，流体从进液腔进入后，先经过通道进行旋转和加速，然后再经过旋流腔进行旋转和加速，如此在流体的整个运动过程中，其一边朝向喷孔处移动、一边进行旋转加速，从而使得流体在水流调节器内的停留时间短，压力损失小，即一次雾化过程经历的时间短，能在距喷孔较短距离内形成直径分布平坦的液滴，液滴数目分布均匀，且液滴数量较多，达到的雾化效果好；2、通道自进液腔至旋流腔呈螺旋状延伸，如此水流自进入通道后，即开始发生旋转、碰撞，与将水流在水平面上发生碰撞、旋转的方式相比，在达到同等雾化效果的前提下，本发明的水流调节器可以做的体积更小，结构更紧凑；3、本发明涉及部件少、流道设计合理，仅需外壳和内芯即可，故尺寸能做的比较小，适合应用于需要多个水流调节器集成的装置中，比如花洒，能降低花洒等产品的整体尺寸，降低成本，提高市场接受程度；4、本发明的各部件结构简单，比如只需简单地在圆柱状的内芯上加工几个螺旋凹槽即可与容置腔内壁配合形成通道，达到高效的雾化效果，该内芯结构通过简单的注塑就能得到，方便快捷，制造成本低。
附图说明
图1为本发明实施例1的结构示意图；
图2为图1的另一方向的结构示意图；
图3为图1的分解示意图；
图4为图1的剖视图；
图5为图4的A处放大图。
具体实施方式
以下结合附图实施例对本发明作进一步详细描述。
液态流体(如水)从喷雾的喷孔6喷出后经历一次雾化、二次雾化两个过程，如果喷射压力不足够高，喷孔6处会形成连续的圆射流——大直径的液滴，这个过程称为一次雾化过程，二次雾化过程是大直径液滴进一步的破碎，进而形成大量的细小液滴。
如图1～5所示，本优选实施例的水流调节器包括外壳1、内芯2以及盖子7，沿流体的流动方向，外壳1上依次开设有相连通的进液腔3、容置腔4、旋流腔5以及喷孔6，进液腔3供流体进入，容置腔4用于容置内芯2，旋流腔5用于对自容置腔4来的流体进行旋流加速，喷孔6用于将自旋流腔5来的流体喷射出去。
盖子7盖设于进液腔3上，该盖子7上开设有多个能阻止杂质通过的通孔71，以防止杂质进入进液腔3。进液腔3的内壁上沿周向设有嵌槽31，盖子7的周缘设有能嵌设于嵌槽31内的凸缘72，且盖子7在外力作用下能径向变形。如此先使得盖子7径向收缩，待将凸缘72置于嵌槽31内后，解除施加于盖子7上的力，盖子7径向伸展恢复至初始状态，凸缘72紧紧嵌设于嵌槽31内。需要取下盖子7时，施力使盖子7径向收缩，即可使凸缘72脱离嵌槽31，然后取下盖子7。
另外，盖子7呈迎着流体流动方向凸起的锥状，如此盖子7不会过多占用进液腔3的空间，使进液腔3内能进入较多的流体。
内芯2固定插设于容置腔4内，内芯2与容置腔4均呈柱状，且内芯2的外径与容置腔4的内径相适配，内芯2的远离旋流腔5的一端伸入进液腔3内，从而使进液腔3内的水顺利流入通道22。
内芯2的外周壁上沿周向间隔开设有至少两条凹槽21，每一凹槽21沿内芯2的轴线方向螺旋延伸，各所有凹槽21的螺旋轨迹一致，凹槽21与容置腔4的内壁配合形成供流体流过的螺旋状的通道22。
由前述可知，各通道22的两端分别与进液腔3和旋流腔5相连通，且每个通道22沿内芯2轴线呈螺旋状延伸，如此流体在沿通道22的轨迹流动时，即开始进行旋转加速；并且为了提高流体的湍流混合程度，各凹槽21内均设有多个沿流体流动方向随机分布的凸起211，凸起211的设置减少了液体边界层，提高了液体流动过程的紊乱度和流动阻力，增加了液体的碰撞效果，使得液滴喷射效果较好，覆盖范围较广，从而提高雾化效果。
旋流腔5沿流体流动方向逐渐缩径，即旋流腔5呈锥状，从而使得流体在旋流腔5中继续进行旋转加速，即使得经过通道22旋转的水射流在越来越小的锥形轨道中聚集后从喷孔6喷出。
喷孔6的直径等于(也可小于)旋流腔5的最小内径，如此使得雾化出口(即喷孔6处)压力较大，喷射距离较远，更适合应用于对雾化喷射有一定压力要求的行业，比如卫浴行业。
本实施例的流体在水流调节器内的流动过程如下：
流体通过盖子7上的通孔71进入进液腔3，然后经通道22后旋转加速，再通过变径结构的旋流腔5进一步旋转加速，最终汇聚至喷孔6处喷出由细小的水微滴形成的水射流，从而实现处于低压下水的雾化效果。
Claims (9)
1.一种水流调节器，包括外壳(1)，沿流体的流动方向，所述外壳(1)上依次设有相连通的用于进液的进液腔(3)、用于将流体旋流加速的旋流腔(5)以及将流体喷射出去的喷孔(6)，所述旋流腔(5)沿流体流动方向逐渐缩径，其特征在于：所述外壳(1)上还设有位于进液腔(3)和旋流腔(5)之间的容置腔(4)，所述容置腔(4)内插设有相对其固定设置的内芯(2)，所述内芯(2)的外壁与所述容置腔(4)的内壁之间沿周向形成供流体通过的至少两条通道(22)，各所述通道(22)的两端分别与进液腔(3)和旋流腔(5)相连通，且每一所述通道(22)沿内芯(2)轴线呈螺旋状延伸。
2.根据权利要求1所述的水流调节器，其特征在于：所述内芯(2)的外壁上沿周向开设有至少两条沿内芯(2)轴线呈螺旋状延伸的凹槽(21)，每一所述凹槽(21)与容置腔(4)的内壁配合形成所述通道(22)。
3.根据权利要求2所述的水流调节器，其特征在于：所述容置腔(4)和内芯(2)均呈柱状，且所述容置腔(4)的内径与内芯(2)的外径相适配。
4.根据权利要求2所述的水流调节器，其特征在于：所述内芯(2)的各所述凹槽(21)内均设有至少两个沿流体流动方向分布的凸起(211)。
5.根据权利要求2所述的水流调节器，其特征在于：所述内芯(2)上的所有凹槽(21)的螺旋轨迹一致。
6.根据权利要求2所述的水流调节器，其特征在于：所述内芯(2)的远离旋流腔(5)的一端伸入进液腔(3)内。
7.根据权利要求1所述的水流调节器，其特征在于：所述旋流腔(5)呈锥状，所述喷孔(6)的直径等于或小于旋流腔(5)的最小内径。
8.根据权利要求1～7中任一权利要求所述的水流调节器，其特征在于：所述进液腔(3)上盖设有盖子(7)，该盖子(7)上开设有至少两个能阻止杂质通过的通孔(71)。
9.根据权利要求8所述的水流调节器，其特征在于：所述进液腔(3)的内壁上沿周向设有嵌槽(31)，所述盖子(7)的周缘设有能嵌设于嵌槽(31)内的凸缘(72)，且所述盖子(7)在外力作用下能径向变形。
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