CN111992345A - 一种喷头 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种喷头，包括：连接管；壳体，可拆卸式连接至所述连接管的一端；以及出水孔，贯穿所述壳体，且连通至所述连接管；其中，所述出水孔为一圆台体，所述出水孔在壳体外表面一端的孔径小于其在壳体内表面一端的孔径。

Description

一种喷头

技术领域

本申请涉及一种喷头。

背景技术

现有技术中，为了方便去除污渍，通常会在待清洗表面先喷清洁液或液态水，为了达到清洁效果，需要通过喷嘴喷出大面积的水流，同时需要确保水流具有一定的初速度。

目前采用的技术方案是提高压力泵的动能，从而提升液体的喷射速度，加大喷嘴的出水口或增加喷嘴的数量，从而提升喷嘴喷射的面积，造成水资源的浪费和运营成本的提升。

发明内容

本发明需要解决的技术问题在于，如何在控制出水量的同时，提升液体的喷射速度和喷射范围，进而既能节省水资源，又能确保清洁效果。

解决上述技术问题的技术方案是：本发明提供了一种喷头，包括：连接管；壳体，可拆卸式连接至所述连接管的一端；以及出水孔，贯穿所述壳体，且连通至所述连接管；其中，所述出水孔为一圆台体，所述出水孔在壳体外表面一端的孔径小于其在壳体内表面一端的孔径。

进一步的，所述出水孔在壳体内表面一端的孔径为D1，所述出水孔在壳体外表面一端的孔径为D2，D1与D2的比值范围为3～5。

进一步的，所述壳体包括：壳体底板，所述出水孔贯穿于所述壳体底板的中部；以及壳体侧壁，垂直连接至所述壳体底板的边缘处；其中，所述壳体底板与所述壳体侧壁围成一圆柱形空腔。

进一步的，所述连接管包括：安装板，其中部设有一安装板通孔；第一管体，设于所述安装板的一侧，连通至所述安装板通孔；以及第二管体，穿过所述安装板通孔，连通至所述第一管体。

进一步的，所述第一管体包括：管体底座，其为圆柱体，固定至所述安装板；壳体侧壁的内侧螺旋连接至所述管体底座外侧壁；以及管体凸台，其为圆柱体，突出于所述管体底座顶部，所述管体凸台的顶面与壳体底板的内侧面相切；其中，所述管体凸台的底面直径小于所述管体底座的顶面直径；所述管体底座与所述管体凸台内皆设有空腔，连通至所述第二管体。

进一步的，所述第一管体包括：两个管体通孔，贯穿于所述管体凸台侧壁，且彼此相对设置；圆环形通道，位于所述管体凸台的外侧壁与壳体侧壁内侧之间，通过两个管体通孔连通至所述管体凸台内的空腔；两个管体凹槽，下凹于所述管体凸台侧壁的顶部，且彼此相对设置；以及导流槽，下凹于所述管体凸台顶面，通过两个管体凹槽连通至所述圆环形通道。

进一步的，所述第一管体包括第一挡墙，突出于所述管体凸台顶部；第二挡墙，突出于所述管体凸台顶部，与所述第一挡墙形状相同且相对设置；其中，所述第一挡墙、所述第二挡墙及壳体底面的内侧围成一导流槽；所述导流槽中部与所述出水孔相对设置。

进一步的，第一挡墙两侧分别包括第一导流面及第二导流面；第二挡墙两侧分别包括第三导流面及第四导流面；所述第一导流面包括垂直于所述管体凸台顶部的第一平面及第一弧形面；所述第二导流面包括垂直于所述管体凸台顶部的第二平面；所述第三导流面包括垂直于所述管体凸台顶部的第三平面及第二弧形面；所述第四导流面包括垂直于所述管体凸台顶部的第四平面；其中，第一挡墙在第一弧形面末端与第二挡墙的第三平面之间形成第一间隙；第二挡墙在第二弧形面末端与第一挡墙的第一平面之间形成第二间隙，与所述第一间隙相对设置；第一弧形面、第二弧形面及壳体底面的内侧围成第一通道，所述第一弧形面与所述第二弧形面的横截面为同一圆上的两段圆弧；第二平面、第三平面及壳体底面的内侧围成第二通道，通过第一间隙连通至一管体凹槽；第一平面、第四平面及壳体底面的内侧围成第三通道，通过第二间隙连通至另一管体凹槽。

进一步的，第三平面平行于第一平面，第四平面平行于第二平面；和/或，第一平面与第四平面的夹角为30～60度，第二平面与第三平面的夹角为30～60度。

进一步的，第一弧形面末端的切线与所述第三导流面的夹角为30～60度；第二弧形面末端的切线与所述第一导流面的夹角为30～60度。

本发明的有益效果在于：本发明提供一种喷头，在其内部设置环形加速通道，以提升喷头出水孔的出水速度以及在喷头内形成漩涡，使得喷出的水珠具有不同的速度方向，从而提升喷头的喷射速度和喷射面积。

在现有技术中，为了提升喷头的喷射速度和喷射面积，一般需要增加喷头数量和/或压力泵，导致设备成本和维护成本升高，导致水资源浪费严重。而在本发明中，无需增加喷头数量和/或压力泵，也可以提升喷头的喷射速度和喷射面积，可以有效降低成本、节省资源。

附图说明

下面结合附图，通过对本申请的具体实施方式详细描述，将使本申请的技术方案及其它有益效果显而易见。

图1是实施例中的喷头结构爆炸图。

图2是实施例中的连接管结构示意图。

图3是实施例中的第一管体结构示意图。

图4是实施例中管体凸台俯视图。

图5是实施例中第一挡墙和第二挡墙位置关系图。

图6是实施例中壳体结构示意图。

图7是实施例中第一管体和壳体的透视图。

图8是实施例中的水流路线图。

图中标号

喷头1； 连接管100；

壳体200； 密封件300；

进水区101； 加速区102；

出水区103； 第一管体110；

第二管体120； 安装板130；

管体底座1101； 管体通孔1102；

管体凸台1103； 圆环形通道1104；

管体凹槽1105； 导流槽10；

第一导流面141； 第二导流面142；

第三导流面151； 第四导流面152；

第一端1401； 第二端1402；

第三端1501； 第四端1502；

安装板通孔131； 出水孔203；

第一开口1011； 第二开口1012

第一弧形面1421； 第一平面1422；

第二平面1522； 第二弧形面1521。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

在本申请的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

实施例

如图1所示，图1是实施例中的喷头结构爆炸图。本实施例中，本发明的喷头1包括连接管100、壳体200以及密封件300。

如图4所示，图4是实施例中管体凸台俯视图。其中，为了更好的解释本发明，本实施例中的喷头1按功能可分为两个进水区101、一个加速区102以及一个出水区103，液体经过进水区101进入加速区102，在加速区102形成无数圈环形水流，其中，加速区102越靠近出水区103的水流流速更快，环形水流通过出水区103螺旋上升，并通过出水口喷出，完成大面积喷洒。

如图2所示，图2是实施例中的连接管结构示意图。具体的，连接管100包括第一管体110、第二管体120以及安装板130，其中，第一管体110和第二管体120均为中空管体，其管体内部连通，用以传输水流，形成水流通道。第二管体120一端外接水箱，水箱内部设有水泵，水泵能够将水从水箱中泵入第二管体120中，为了节约能源，本实施例中，水箱的水泵采用蠕动泵，即水流以极其微小的速度传动，故本实施例主要目的是将低速水流加速，从而达到高速喷射的目的。

安装板130环设在第一管体110和第二管体120的外侧边缘接缝处，安装板130上设有至少两个安装板通孔131，其中，安装孔131的中心轴线与第一管体110的中心轴线平行，使得安装板通孔131的两端在穿过螺栓或螺钉后，能够安装固定喷头1。

如图4所示，图3是实施例中的第一管体结构示意图。具体的，第一管体110包括管体底座1101、管体通孔1102以及管体凸台1103，管体底座1101为一个中空圆柱管体，其一端固定在安装板130上，其外侧表面设有螺纹，用以后续与壳体200安装。

如图6所示，图6是实施例中壳体结构示意图。壳体200螺旋套设于连接管100上，具体的，壳体200包括壳体底板201和壳体侧壁202，其中，壳体侧壁202垂直连接至壳体底板的边缘处201，在壳体侧壁202的内表面设有与管体底座1101外表面螺纹适配的内螺纹，安装时，壳体200的内螺纹螺旋设于管体底座1101的外螺纹上，达到将壳体200固定在管体底座1101上的目的，由于螺纹之间具有间隙，为了保证壳体200和管体底座1101之间的密封性，将密封件300设于壳体200和安装板130之间，密封件300为弹性密封圈，具有良好的密封效果。

如图7所示，图7是实施例中第一管体和壳体的组装图。管体凸台1103突出于管体底座1101顶部，且其内部也为一个中空腔体，与管体底座1101内部的中空腔体连通，管体凸台1103的底面直径小于管体底座1101的顶面直径，从而使得管体凸台1103的外侧面与管体底座1101的外侧面之间形成一个圆环形通道1104。

为了使得圆环形通道1104和第一管体110以及第二管体120连通，本实施例，在管体凸台1103的侧壁开设有两个相同的管体通孔1102，且彼此相对设置，相对设置的管体通孔1102不仅便于同时制备，而且将第一管体110的水流分流成两股水流，本实施例中，两个管体通孔1102的截面面积之和小于第一管体110内部空腔的径向截面，为了保证单位时间内进出的水流体积一致，则从管体通孔1102出去的水流流速大于进入第二管体120的水流流速，达到初步提升水流流速的目的。

为了进一步提升水流的流速，本实施例中，在管体凸台1103的顶部设有第一挡墙140和第二挡墙150，第一挡墙140和第二挡墙150相对设置且形状相同，第一挡墙140的内侧壁、第二挡墙150的内侧壁、管体凸台1103的上表面以及壳体底板201的内表面围成一导流槽10，所述导流槽10包括上文所述的进水区101和加速区102，进水区101对应管体通孔1102设置，且分别设于管体凸台1103顶部一径向直径两侧。

如图4和图5所示，图5是实施例中第一挡墙和第二挡墙位置关系图。具体的，第一挡墙140包括第一导流面141和第二导流面142，第二挡墙150包括第三导流面151和第四导流面152，其中，第一导流面141和第三导流面151形状相同，第二导流面142和第四导流面152形状相同，第一导流面141和第三导流面151分别设于两个进水区101中，且垂直于管体凸台1103底部，用以引导并限制进水区101的水流，第二导流面142和第四导流面152设于进水区101和加速区102中，且垂直于管体凸台1103底部，用以引导进水区101的水流进入加速区102中。

具体的，第一导流面141包括第一端1401和第二端1402，其中，第一端1401为第一导流面141靠近第四导流面152的一端，第一端1401与第四导流面152之间的间隙为第一开口1011，第二端1402与第四导流面152之间的间隙为第二开口1012。

第二导流面142包括第一弧形面1421和第一平面1422，第一平面1422设于第一弧形面1421远离第一导流面141的一端，第一平面1422从进水区101延伸至加速区102中，其第一平面1422为第一弧形面1421在连接处的切面，用以保障水流顺利过渡到第一弧形面1421。

第一弧形面1421设于加速区102中，第一弧形面1421的圆心与管体凸台1103的顶面圆心重合。

特别的，第一导流面141与第四导流面152之间具有第一夹角θ₁，所述第一夹角θ₁朝向管体凹槽1105方向，且第一夹角θ₁为30～60度。本实施例中，第一夹角θ₁为45度。

第一弧形面1421远离第一平面1422的一端具有第一切线，所述第一切线与第四导流面152之间具有第二夹角θ₂，所述第二夹角θ₂朝向第一导流面141的方向，且第二夹角θ₂小于第一夹角θ₁。

同样的，第三导流面151包括第三端1501和第四端1502，其中，第三端1501为第三导流面151靠近第二导流面142的一端，第三端1501与第二导流面142之间的间隙为第一开口1011，第四端1502与第二导流面142之间的间隙为第二开口1012。

第四导流面152包括第二弧形面1521和第二平面1522，第二平面1522设于第二弧形面1521远离第三导流面151的一端，第二平面1522从进水区101延伸至加速区102中，其第二平面1522为第二弧形面1521在连接处的切面，用以保障水流顺利过渡到第二弧形面1521。

第二弧形面1521设于加速区102中，第二弧形面1521的圆心与管体凸台1103的底面圆心重合。

特别的，第三导流面151与第二导流面142之间具有第三夹角θ₃，所述第三夹角θ₃朝向管体凹槽1105方向，且第三夹角θ₃为30～60度。本实施例中，第三夹角θ₃为45度。

第二弧形面1521远离第二平面1522的一端具有第二切线，所述第二切线与第二导流面142之间具有第四夹角θ₄，所述第四夹角θ₄朝向第二导流面151的方向，且第四夹角θ₄小于第三夹角θ₃。

在本发明的其他优选实施例中，第一弧形面1421、第二弧形面1521以及圆柱体110的底面圆心在同一直线上。

壳体200在螺旋设于连接管100上时，壳体底板201的内侧面与第一挡墙140和第二挡墙150的顶面相切，壳体底板201与第一挡墙140、第二挡墙150围成的进水区101和加速区102，在壳体底板201的中部设有一出水孔203，出水孔203为圆台形开孔，出水孔203的顶端孔径小于出水孔203的底端孔径，出水孔203对应出水区103。

水流通过管体通孔1102流出并填充圆环形通道1104，圆环形通道1104的水位不断上升，直至水位与所述导流槽10的最低面相齐，为了便于水流进入所述导流槽10内部，在管体凸台1103的侧壁对应进水区101的位置设有两个管体凹槽1105，管体凹槽1105的底面下凹于管体凸台1103的侧壁，且其两端分别与圆环形通道1104和导流槽10连通，用以实现水流的平缓流动，避免水源在流动过程中造成能耗损失。

由于管体通孔1102处会不断涌入水流，故本实施例中，进水区101与管体通孔1102相对设置，使得管体通孔1102涌入水流的动能直接推动管体凹槽1105处的水流进入进水区101中，减少了动能损失。

如图8所示，图8是实施例中的水流路线图。水流进入进水区101中后，通过第一导流面141和第四导流面151导流后穿过第二开口1012，由于第二开口1012的尺寸小于第一开口1011尺寸，故第二开口1012处的水流流速大于第一开口1011处的水流流速，为了便于理解，设第一股穿过第二开口1012的水流为W1和W2，W1和W2在穿过第二开口1012后，由于具有一定的初速度V1，W1在向心力的作用下会顺着第一弧形面1421运动，W2在向心力的作用下会顺着第二弧形面1521运动，此时W1和W2的初速度不变，以W1为例，当W1行进至第一弧形面1421的末端时，由于丧失了作用力，在惯性作用下，W1会沿第一弧形面1421末端的切线方向飞出，飞向第四导流面152，由于进水区101会不断的向加速区102涌入水流，故W1会与后续的水流融合形成W3，由于第四夹角θ₄在30度和60度之间，从而保障W1在与后续的水流融合时会有水流方向的速度分量，使其融合后的速度V2大于水流穿过第二开口1012的初速度V1，W3沿着第二弧形面1521运动，直至运动至第二弧形面1521的末端，依旧依照切线方向飞出，并飞至第二导流面142，并与从第二开口1012涌入的水流融合，由于第二夹角θ₂在30度和60度之间，从而具有涌入水流方向的速度分量，故融合后的水流流速能够进一步提升，其中W1与W2的运动轨迹近似，不同点在于，W2与W1的行动方向相差180°，W1与W2经过不断的融合与提速，直至水流进入出水区103，此时出水区103的水流为高速环形水流，由于第二开口1012仍然在不断地涌入水流，加速区102区域的水流体积不断增加，从而将出水区103中的水流挤压至出水孔203内部。

出水孔203具有一环形侧壁，由于水流为高速环形水流，当水流涌入出水孔203内部时，每一水滴的运动轨迹均为螺旋上升轨迹，当水滴运动至出水孔203顶端开口时，会以该点螺旋轨迹的切线飞出，从而扩大了出水孔203的喷射面积，出水孔203的顶端开口尺寸为0.5-1mm，本实施例中，出水孔203的顶端开口直径尺寸为0.7mm，水流以水滴形式穿过所述顶端开口，从而使得单位时间内通过所述顶端开口的水量降低。同时，出水孔203的顶端开口尺寸小于出水孔203的底端开口尺寸，因为出水孔203单位时间内进出水量相同，所以出水孔203的底部开口的水流速度小于出水孔203的顶端开口的水流速度，由此又进一步提升了出水孔203顶端开口的喷射速度。

至此，水流经过至少三次提速，从而达到喷头1的最终喷出速度，同时，此三次提速是通过“挤压”或“速度叠加”的方式，无需通过增压泵等外接动力元件。

本实施例的有益效果在于：本实施例中的一种喷头通过在连接管侧壁开设对称的管体通孔实现“分流”效果，并且初步提升水流的流速，第一挡墙和第二挡墙的侧面、连接管顶面与壳体的内壁形成进水区、加速区和出水区，水流通过第二开口进入进水区，并通过第一开口进入加速区，进水区的第一开口小于第二开口尺寸，进一步提升了水流速度，并将水流“限制”为单向水流，使其具有单一方向的速度，水流在加速区由于向心力作用沿弧形面运动，行至弧形面末端时与进水区涌入的初始水流融合，由于其具有水流方向的速度分量，使得融合后的水流速度提升，进水区不断的涌入初始水流，并与加速区的水流不断融合加速，加速区的水流体积不断增加，直至将水流挤压至出水区，出水区设于加速区中部，加速区中部的环形水流通过出水孔的底部开口进入出水孔内部，以螺旋上升的轨迹行动至出水孔的顶端，并沿螺旋轨迹在该点的切线方向飞出，增大了喷头的喷射面积，同时出水孔的顶端开口尺寸小于底部开口尺寸，降低了单位时间内喷头喷出的水量，同时再次提升了水流速度，水流在经过三次提速后，达到了喷头所需的喷射速度，并提升了喷头的喷射面积。并且极大的降低的单位时间的出水量。

以上实施例的说明只是用于帮助理解本申请的技术方案及其核心思想；本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例的技术方案的范围。

Claims (10)

1.一种喷头，其特征在于，包括：

连接管；

壳体，可拆卸式连接至所述连接管的一端；以及

出水孔，贯穿所述壳体，且连通至所述连接管；

其中，所述出水孔为一圆台体，所述出水孔在壳体外表面一端的孔径小于其在壳体内表面一端的孔径。

2.根据权利要求1所述的喷头，其特征在于，

所述出水孔在壳体内表面一端的孔径为D1，

所述出水孔在壳体外表面一端的孔径为D2，

D1与D2的比值范围为3～5。

3.根据权利要求1所述的喷头，其特征在于，所述壳体包括：

壳体底板，所述出水孔贯穿于所述壳体底板的中部；以及

壳体侧壁，垂直连接至所述壳体底板的边缘处；

其中，所述壳体底板与所述壳体侧壁围成一圆柱形空腔。

4.根据权利要求1所述的喷头，其特征在于，所述连接管包括：

安装板，其中部设有一安装板通孔；

第一管体，设于所述安装板的一侧，连通至所述安装板通孔；以及

第二管体，穿过所述安装板通孔，连通至所述第一管体。

5.根据权利要求4所述的喷头，其特征在于，所述第一管体包括：

管体底座，其为圆柱体，固定至所述安装板；壳体侧壁的内侧螺旋连接至所述管体底座外侧壁；以及

管体凸台，其为圆柱体，突出于所述管体底座顶部，所述管体凸台的顶面与壳体底板的内侧面相切；

其中，所述管体凸台的底面直径小于所述管体底座的顶面直径；

所述管体底座与所述管体凸台内皆设有空腔，连通至所述第二管体。

6.根据权利要求5所述的喷头，其特征在于，所述第一管体包括：

两个管体通孔，贯穿于所述管体凸台侧壁，且彼此相对设置；

圆环形通道，位于所述管体凸台的外侧壁与壳体侧壁内侧之间，通过两个管体通孔连通至所述管体凸台内的空腔；

两个管体凹槽，下凹于所述管体凸台侧壁的顶部，且彼此相对设置；以及

导流槽，下凹于所述管体凸台顶面，通过两个管体凹槽连通至所述圆环形通道。

7.根据权利要求5所述的喷头，其特征在于，所述第一管体包括：

第一挡墙，突出于所述管体凸台顶部；以及

第二挡墙，突出于所述管体凸台顶部，与所述第一挡墙形状相同且相对设置；

其中，所述第一挡墙、所述第二挡墙及壳体底面的内侧围成一导流槽；

所述导流槽中部与所述出水孔相对设置。

8.根据权利要求7所述的喷头，其特征在于，

第一挡墙两侧分别包括第一导流面及第二导流面；

第二挡墙两侧分别包括第三导流面及第四导流面；

所述第一导流面包括垂直于所述管体凸台顶部的第一平面及第一弧形面；

所述第二导流面包括垂直于所述管体凸台顶部的第二平面；

所述第三导流面包括垂直于所述管体凸台顶部的第三平面及第二弧形面；

所述第四导流面包括垂直于所述管体凸台顶部的第四平面；

其中，第一挡墙在第一弧形面末端与第二挡墙的第三平面之间形成第一间隙；

第二挡墙在第二弧形面末端与第一挡墙的第一平面之间形成第二间隙，与所述第一间隙相对设置；

第一弧形面、第二弧形面及壳体底面的内侧围成第一通道，所述第一弧形面与所述第二弧形面的横截面为同一圆上的两段圆弧；

第二平面、第三平面及壳体底面的内侧围成第二通道，通过第一间隙连通至一管体凹槽；

第一平面、第四平面及壳体底面的内侧围成第三通道，通过第二间隙连通至另一管体凹槽。

9.根据权利要求8所述的喷头，其特征在于，

第三平面平行于第一平面，且第四平面平行于第二平面；和/或，

第一平面与第四平面的夹角为30～60度，且第二平面与第三平面的夹角为30～60度。

10.根据权利要求1所述的喷头，其特征在于，

第一弧形面末端的切线与所述第三导流面的夹角为30～60度；

第二弧形面末端的切线与所述第一导流面的夹角为30～60度。

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