CN110614171A - 清洗设备及清洗喷嘴 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种清洗设备及清洗喷嘴，清洗设备包括水泵及清洗喷嘴。水泵将流体泵入加速通道的入水端，并进入到加速通道出水端。扩散通道贯穿清洗喷嘴的外壁并连通于出水端，且扩散通道的中心线与加速通道的轴线呈非平角设置。流体通过出水端进入到扩散通道内时，流体速度较大，一部分流体高速撞击扩散通道的顶壁。由于顶壁的尺寸向远离加速通道的方向趋于增大，使得该部分流体沿着顶壁进行扩散，并通过喷射口喷出扇形状流体。另一部分流体沿着扩散通道的第一侧壁与第二侧壁进行扩散，然后喷射出去，同时小部分流体能够扩散到底壁，从而使喷射出的流体能够更好地包裹覆盖摄像头的镜面，达到高效的清洗效果。

Description

清洗设备及清洗喷嘴

技术领域

本发明涉及清洗结构技术领域，特别是涉及一种清洗设备及清洗喷嘴。

背景技术

目前，汽车上会安装配备摄像头视野功能用于辅助驾驶，如倒车摄像头、并线辅助系统、车辆偏离系统、后视镜、前摄像头、侧摄像头等。因为摄像头暴露在外部环境中，泥土、泥浆水、粉尘、鸟粪会吸附在摄像头镜面上，导致降低摄像头镜面表面的透光率，影响视野的判断，甚至判断失效。摄像头喷嘴需要对这些异物进行清洗移除。目前的清洗喷嘴喷射出来的清洗水为平铺的水流，因为摄像头镜面为弧形镜面，平铺的水流不能很好的包裹覆盖摄像头镜面，导致清洗效果差。

发明内容

基于此，有必要针对上述问题，提供一种清洗效果更好的清洗设备及清洗喷嘴。

一种清洗喷嘴，所述清洗喷嘴上开设有加速通道，所述加速通道具有入水端及与所述入水端相连通的出水端，所述清洗喷嘴上还开设有扩散通道，所述扩散通道贯穿所述清洗喷嘴的外壁形成喷射口，所述扩散通道连通于所述出水端，所述扩散通道的中心线与所述加速通道的轴线呈非平角设置，所述扩散通道的顶壁的尺寸向远离所述加速通道的方向趋于增大，所述扩散通道还具有第一侧壁及与所述第一侧壁相对设置的第二侧壁，所述第一侧壁与所述第二侧壁分别与所述顶壁的相对两侧边连接。

上述清洗喷嘴在使用时，使得流体进入加速通道的入水端，由于入水端与加速通道出水端相连通，进而通过加速通道提高流体的速度。由于扩散通道贯穿清洗喷嘴的外壁并连通于出水端，且扩散通道的中心线与加速通道的轴线呈非平角设置。流体通过出水端进入到扩散通道内时，由于流体速度较大，进而一部分流体高速撞击扩散通道的顶壁。由于顶壁的尺寸向远离加速通道的方向趋于增大，进而使得该部分流体沿着顶壁进行扩散，并通过喷射口喷出扇形状流体。另一部分流体能够沿着扩散通道的第一侧壁与第二侧壁进行扩散，然后喷射出去，同时小部分流体能够扩散到底壁，从而使喷射出的流体近似呈U型或C型，能够更好地包裹覆盖摄像头的镜面，达到高效的清洗效果。

在其中一个实施例中，所述扩散通道的顶壁与所述加速通道的轴线之间的夹角D1为70°-120°。

在其中一个实施例中，所述扩散通道顶壁的相对两侧边分别通过圆弧面过渡至所述第一侧壁与所述第二侧壁。

在其中一个实施例中，所述扩散通道的顶壁为平面或弧形面。

在其中一个实施例中，所述第一侧壁与所述第二侧壁之间的夹角D2为10°-90°。

在其中一个实施例中，所述加速通道的横截面积由所述入水端至所述出水端趋于减小。

在其中一个实施例中，所述加速通道包括提速道及主流道，所述主流道连通于所述提速道的一端，所述主流道的横截面积大于所述提速道的横截面积，所述提速道远离所述主流道的一端形成所述出水端，所述主流道远离所述提速道的一端形成所述入水端。

在其中一个实施例中，所述提速道的轴线与所述主流道的轴线平行设置，且所述提速道的轴线与所述主流道的轴线之间的偏移距离为0mm-2mm。

在其中一个实施例中，所述扩散通道开设于所述提速道的轴线朝向所述主流道轴线的一侧。

在其中一个实施例中，所述提速道的横截面为圆形或椭圆形结构。

在其中一个实施例中，所述清洗喷嘴上还开设有助力室，所述助力室与所述加速通道的出水端相连通，所述助力室与所述出水端同轴设置。

在其中一个实施例中，所述助力室的深度与直径之比小于或等于1：1。

在其中一个实施例中，所述清洗喷嘴为一体成型结构。

一种清洗设备，包括：

如上所述的清洗喷嘴；及

水泵，所述水泵连接于所述加速通道的入水端上。

上述清洗设备在使用时，水泵将流体泵入加速通道的入水端。由于入水端与加速通道出水端相连通，进而通过加速通道提高流体的速度。由于扩散通道贯穿清洗喷嘴的外壁并连通于出水端，且扩散通道的中心线与加速通道的轴线呈非平角设置。流体通过出水端进入到扩散通道内时，由于流体速度较大，进而一部分流体高速撞击扩散通道的顶壁。由于顶壁的尺寸向远离加速通道的方向趋于增大，进而使得该部分流体沿着顶壁进行扩散，并通过喷射口喷出扇形状流体。另一部分流体能够沿着扩散通道的第一侧壁与第二侧壁进行扩散，然后喷射出去，同时小部分流体能够扩散到底壁，从而使喷射出的流体近似呈U型或C型，能够更好地包裹覆盖摄像头的镜面，达到高效的清洗效果。

附图说明

图1为一实施例中的清洗喷嘴的结构示意图；

图2为图1所示的清洗喷嘴的喷射效果图；

图3为图1所示的清洗喷嘴的剖视图；

图4为图3中沿A-A线的剖视图；

图5为图3所示的清洗喷嘴的流体轨迹示意图；

图6为图5所示的清洗喷嘴沿B-B线的流体轨迹剖视图；

图7为第一实施例中的扩散通道的横截面图；

图8为图7所对应的清洗喷嘴的喷射效果图；

图9为第二实施例中的扩散通道的横截面图；

图10为图9所对应的清洗喷嘴的喷射效果图；

图11为第三实施例中的扩散通道的横截面图；

图12为图11所对应的清洗喷嘴的喷射效果图。

附图标记说明：

10、清洗喷嘴，100、加速通道，110、提速道，120、主流道，130、入水端，140、出水端，200、扩散通道，210、喷射口，220、顶壁，230、第一侧壁，240、第二侧壁，300、出水口，400、助力室，20、摄像头。

具体实施方式

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施例做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明。但是本发明能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似改进，因此本发明不受下面公开的具体实施的限制。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施例。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

请参阅图1及图2，一实施例中，清洗设备包括水泵及清洗喷嘴10，水泵将水输送给清洗喷嘴10，通过清洗喷嘴10对摄像头20或其他需要清洗的设备进行清洗。在本实施例中，清洗喷嘴10用于汽车的任何区域清洗，如前风窗玻璃清洗、后风窗玻璃清洗、大灯清洗及所有位置摄像头20的清洗。当然，在其他实施例中，清洗喷嘴10还可以用于其他设备上的安装的摄像头20或其他部件的清洗。

请参阅图3及图4，一实施例中，清洗喷嘴10上开设有加速通道100，加速通道100具有入水端130及与入水端130相连通的出水端140，清洗喷嘴10上还开设有扩散通道200，扩散通道200贯穿清洗喷嘴10的外壁形成喷射口210，扩散通道200连通于出水端140，扩散通道200的中心线与加速通道100的轴线呈非平角设置，扩散通道200的顶壁220的尺寸向远离加速通道100的方向趋于增大，扩散通道200还具有第一侧壁230及与第一侧壁230相对设置的第二侧壁240，第一侧壁230与第二侧壁240分别与所述顶壁220的相对两侧边连接。其中，水泵连接于加速通道100的入水端130上。

请参阅图5及图6，上述清洗喷嘴10在使用时，通过水泵将流体泵入加速通道100的入水端130，使得流体通过加速通道100进入到出水端140，进而提高流体的速度。由于扩散通道200贯穿清洗喷嘴10的外壁并连通于出水端140，且扩散通道200的中心线与加速通道100的轴线呈非平角设置。流体通过出水端140进入到扩散通道200内，由于流体速度较大，进而一部分流体高速撞击扩散通道200的顶壁220。由于顶壁220的尺寸向远离加速通道100的方向趋于增大，进而使得该部分流体沿着顶壁220进行扩散，并通过喷射口210喷出扇形状流体。另一部分流体能够沿着扩散通道200的第一侧壁230与第二侧壁240进行扩散，然后喷射出去，同时小部分流体能够扩散到底壁，从而使喷射出的流体近似呈U型或C型，能够更好地包裹覆盖摄像头20的镜面，达到高效的清洗效果。

请参阅图3，一实施例中，扩散通道200的顶壁220与加速通道100的轴线之间的夹角D1为70°-120°。一方面，避免扩散通道200的顶壁220与加速通道100的轴线之间的夹角D1尺寸过小或过大，导致流体无法有效撞击扩散通道200的顶壁220，进而无法形成沿顶壁220的扩散。另一方面，顶壁220与加速通道100的轴线之间的夹角D1还可以根据清洗喷嘴10与摄像头20的安装位置进行设置，使得清洗喷嘴10喷射出来的流体能够有效覆盖摄像头20镜面。

一实施例中，顶壁220的尺寸向远离加速通道100的方向逐渐增大。使得流体通过扩散通道200的顶壁220能够稳定的扩散，进而有效形成扇形喷射状态。

请参阅图4，一实施例中，第一侧壁230与第二侧壁240分别与加速通道100的出水端140的内壁相切，进而使得通过加速通道100进入到扩散通道200内的流体有效沿着第一侧壁230与第二侧壁240进行扩散，避免第一侧壁230与第二侧壁240与加速通道100连接的部分对流体的流通和扩散造成干扰。

当然，在其他实施例中，第一侧壁230及第二侧壁240与加速通道100的出水端140的内壁还可以不相切。

一实施例中，第一侧壁230与第二侧壁240之间的夹角D2为10°-90°。夹角D2可以根据清洗喷嘴10与摄像头20镜面之间的距离进行调整。通过调整第一侧壁230与第二侧壁240之间的夹角D2，能够调整清洗喷嘴10喷射的扩散幅度，进而能够使得喷射的流体刚好完全覆盖摄像头20的镜面。一般，清洗喷嘴10离摄像头20的镜面越近，需要的喷射幅度越大，则夹角D2越大；反之，需要喷射幅度越小，夹角D2也可以越小。而调整第一侧壁230与第二侧壁240之间的夹角D2可以在清洗喷嘴10产前的任何一个阶段，更容易实现喷射幅度调整。避免了传统的喷射主体与喷嘴球或芯片式组合形成清洗喷嘴的方式，有效提高清洗喷嘴10的适应性。

同时，当确定摄像头20与清洗喷嘴10的距离后，通过调整第一侧壁230与第二侧壁240之间的夹角D2，可设定到最佳喷射扩散状态，使大部分流体能够刚好全包裹摄像头20的镜面表面，不仅能起到节省流体的作用，又能达到最佳的清洗效果。

请参阅图7及图8，在第一实施例中，扩散通道200顶壁220的相对两侧边分别通过圆弧面过渡至第一侧壁230与第二侧壁240。顶壁220的相对两侧边分别通过圆弧面过渡至第一侧壁230与第二侧壁240，使得由扩散通道200喷射出来的扇形喷射的两端就形成圆弧过渡的形状。因为摄像头20镜面为中间凸起四周低的鱼眼状结构，这样使得喷射出去的流体能够更好地包围摄像头20镜面上。

具体地，圆弧面对应的倒角R1为0mm-1mm。

请参阅图9及图10，在第二实施例中，扩散通道200的顶壁220的相对两侧边还可以分别直接连接至第一侧壁230与第二侧壁240。

请参阅图11及图12，在第三实施例中，扩散通道200的顶壁220为平面或弧形面。通过将顶壁220设置成弧形面，使流体能够沿弧形面喷射出去，进而喷射出的流体也呈弧形状，能够更好地包裹覆盖摄像头20镜面的弧形表面，达到高效的清洗效果。

当然，在其他实施例中，扩散通道200的顶壁220还可以为平面。

请再次参阅图3，一实施例中，清洗喷嘴10的外壁上还开设有出水口300，喷射口210与出水口300相连通，出水口300的尺寸大于喷射口210的尺寸。由于流体沿着扩散通道200的内壁进行扩散后通过喷射口210喷出，进而喷射口210的稳定性直接关系到喷出流体的稳定性。由于出水口300的尺寸大于喷射口210，进而通过出水口300能够有效保护喷射口210，进而保证喷射效果的稳定性。

请再次参阅图3及图5，一实施例中，加速通道100的横截面积由入水端130至出水端140趋于减小。由于流通由入水端130逐渐流向出水端140，进而在流量不变的情况下，横截面积趋于减小，能够使得流体的流速得到提到，使得流体有效通过扩散通道200喷射出去。

在其他实施例中，还可以通过其他方式实现流体在加速通道100内的提速，例如通过增大入水端130与出水端140逐渐的压差实现流体的加速。当然，还可以通过其他能够提高流体速度的方式实现。

在本实施例中，加速通道100包括提速道110及主流道120，主流道120连通于提速道110的一端，主流道120的横截面积大于提速道110的横截面积，提速道110远离主流道120的一端形成出水端140，主流道120远离提速道110的一端形成入水端130。由于主流道120的横截面积大于提速道110的横截面积，且流体是不可压液体，当流体由主流道120进入到提速道110内后，能够有效提高流体的速度，实现提速的目的。

例如，当水泵传输到清洗喷嘴10的压力为：130kPa-200kPa的情况下，通过提速道110使得流体的速度可以提升到8m/s-12m/s，流速的提升有助于流体在扩散通道200内扩散。同时，加速通道100及扩散通道200内压强比大气下的压强大，使得能够流体由加速通道100往扩散通道200逃跑，高速撞击扩散通道200的顶壁220，并沿着顶顶壁220及第一侧壁230与第二侧壁240进行扩散开，形成扇形喷射效果。

一实施例中，提速道110的横截面为圆形结构，进而有利于提速后的流体稳定流向扩散通道200。具体地，提速道110的直径为1mm-1.5mm。在本实施例中，提速道110的直径为1.1mm-1.3mm。一方面避免提速道110的直径过小，导致流量不足，进而影响清洗效果；另一方面，若提速道110的直径略大，则会增大流量，导致流量的浪费；而若提速道110的直径过大，则导致流速减低，无法达到有效的扩散喷射。

在其他实施例中，提速道110尺寸还可以朝扩散通道200的方向逐渐减小。或者提速道110的横截面积为椭圆形结构。

一实施例中，提速道110的轴线与主流道120的轴线平行设置，且提速道110的轴线C1与主流道120的轴线C2之间的偏移距离为0mm-2mm，避免提速道110的轴线C1与主流道120的轴线C2偏移距离过大，进而影响流体由主流道120进入到提速道110内。

具体地，扩散通道200开设于提速道110的轴线C1朝向主流道120轴线C2的一侧。进而使得扩散通道200具有足够的开设空间，方便增加扩散通道200的长度，进而能够方便提高流体通过扩散通道200的喷射效果。

可选地，主流道120平滑过渡至提速道110，能够使得流体由主流道120稳定地流入到提速道110内。

请参阅图3及图5，一实施例中，清洗喷嘴10上还开设有助力室400，助力室400与加速通道100的出水端140相连通，出水端140与助力室400同轴设置。具体地，助力室400连通于提速道110远离主流道120的一端。

由于大部分流体通过加速通道100撞击到扩散通道200的顶壁220后喷射出去，但小部分流体能够被引流到助力室400，在助力室400形成分离涡。随着流入流体的增加，分离涡从内而向外扩散，有由小分离涡变为大分离涡的趋势。由于助力室400的空间限制，分离涡不能变得更大，进而使得助力室400的压强不断上升，有部分流体从分离涡流出，然后沿扩散通道200喷射出去。这部分流体能够驱动扩散通道200内的流体，进而提高扩散通道200的喷射速度，有效解决低温时的流体粘性力增大，导致喷射幅度收窄的现象。

可选地，助力室400与提速道110同轴设置，且提速道110的内壁平滑过渡至助力室400的内壁，进而使得流通能够稳定地进入到助力室400内。

一实施例中，助力室400的深度与直径之比小于或等于1：1。由在助力室400形成的分离涡为圆形或近似圆形，将助力室400的深度与直径之比设置为小于或等于1：1，能够使得分离涡的部分流体有效流出，进而助力扩散通道200内的流体。

在本实施例中，助力室400为圆孔形结构。在其他实施例中，助力室400还可以为方孔形结构，助力室400的直径即为助力室400的宽度。

一实施例中，助力室400朝向加速通道100的内壁为圆弧面，进而有利于形成分离涡。当然，助力室400朝向加速通道100的内壁还可以为平面。在另一实施例中，助力室400朝向加速通道100的内壁还可以为平面，该内壁与助力室400的侧壁通过圆弧面光滑过渡，其中，圆弧面对应的倒角R2为0mm-1mm。

请再次参阅图1，一实施例中，清洗喷嘴10为一体成型结构，使得清洗喷嘴10的结构简单，稳定性高，且便于美化清洗喷嘴10外表面结构。在本实施例中，清洗喷嘴10为注塑件。通过一个注塑件便能够达到节省成本，压缩清洗喷嘴10外表面的空间的目的，同时方便实现清洗喷嘴10安装位置的灵活布置。

可选地，清洗喷嘴10大致呈圆柱形结构。在安装时，清洗喷嘴10的出水口300可以正对着摄像头20的镜面，且距离摄像头20的镜面40中心10mm-40mm。

在其他实施例中，清洗喷嘴10还可以有几个部分组成，只要能够有效形成扩散通道200及加速通道100即可。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施例，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (14)

1.一种清洗喷嘴，其特征在于，所述清洗喷嘴上开设有加速通道，所述加速通道具有入水端及与所述入水端相连通的出水端，所述清洗喷嘴上还开设有扩散通道，所述扩散通道贯穿所述清洗喷嘴的外壁形成喷射口，所述扩散通道连通于所述出水端，所述扩散通道的中心线与所述加速通道的轴线呈非平角设置，所述扩散通道的顶壁的尺寸向远离所述加速通道的方向趋于增大，所述扩散通道还具有第一侧壁及与所述第一侧壁相对设置的第二侧壁，所述第一侧壁与所述第二侧壁分别与所述顶壁的相对两侧边连接。

2.根据权利要求1所述的清洗喷嘴，其特征在于，所述扩散通道的顶壁与所述加速通道的轴线之间的夹角D1为70°-120°。

3.根据权利要求1所述的清洗喷嘴，其特征在于，所述扩散通道顶壁的相对两侧边分别通过圆弧面过渡至所述第一侧壁与所述第二侧壁。

4.根据权利要求1所述的清洗喷嘴，其特征在于，所述扩散通道的顶壁为平面或弧形面。

5.根据权利要求1-4任一项所述的清洗喷嘴，其特征在于，所述第一侧壁与所述第二侧壁之间的夹角D2为10°-90°。

6.根据权利要求1-4任一项所述的清洗喷嘴，其特征在于，所述加速通道的横截面积由所述入水端至所述出水端趋于减小。

7.根据权利要求1-4任一项所述的清洗喷嘴，其特征在于，所述加速通道包括提速道及主流道，所述主流道连通于所述提速道的一端，所述主流道的横截面积大于所述提速道的横截面积，所述提速道远离所述主流道的一端形成所述出水端，所述主流道远离所述提速道的一端形成所述入水端。

8.根据权利要求7所述的清洗喷嘴，其特征在于，所述提速道的轴线与所述主流道的轴线平行设置，且所述提速道的轴线与所述主流道的轴线之间的偏移距离为0mm-2mm。

9.根据权利要求8所述的清洗喷嘴，其特征在于，所述扩散通道开设于所述提速道的轴线朝向所述主流道轴线的一侧。

10.根据权利要求7所述的清洗喷嘴，其特征在于，所述提速道的横截面为圆形或椭圆形结构。

11.根据权利要求1-4任一项所述的清洗喷嘴，其特征在于，所述清洗喷嘴上还开设有助力室，所述助力室与所述加速通道的出水端相连通，所述助力室与所述出水端同轴设置。

12.根据权利要求11所述的清洗喷嘴，其特征在于，所述助力室的深度与直径之比小于或等于1：1。

13.根据权利要求1-4任一项所述的清洗喷嘴，其特征在于，所述清洗喷嘴为一体成型结构。

14.一种清洗设备，其特征在于，包括：

如权利要求1-13所述的清洗喷嘴；及

水泵，所述水泵连接于所述加速通道的入水端上。