CN112743457A

CN112743457A - 一种手持压力喷射除污机

Info

Publication number: CN112743457A
Application number: CN202110038580.3A
Authority: CN
Inventors: 王利强; 陈逸凌; 李智慧; 刘雅豪; 魏雅静; 叶诗娴
Original assignee: Jiangnan University
Current assignee: Jiangnan University
Priority date: 2021-01-12
Filing date: 2021-01-12
Publication date: 2021-05-04

Abstract

本发明公开了一种手持压力喷射除污机，包括枪体外壳、磨料控制结构、水路控制结构、开关与电源；本发明提供了一种手持压力喷射除污机，本技术方案既可以做到高效清洁，又不需要与待清洗物件直接接触，目前AWJ主要用于工业加工，家用领域未有用及，对于工业中大规模磨料射出极易造成粉尘污染，引进工业技术并且进行改进创新，以水流包裹，本发明对于日常生活除污起到良好效果，除污后的小苏打被水流溶解，对环境无粉尘污染，尤其适用于家中有小孩或老人、孕妇等群体。

Description

一种手持压力喷射除污机

技术领域

本发明涉及家用清洁技术领域，尤其是一种手持压力喷射除污机。

背景技术

据文献调查，沈阳航空航天大学曹国强,张睿对于《高压水射流研究现状及应用》的分析，高压水射流技术是一种正在快速进步、用途很广并在不断拓展新应用领域的技术。随着高压水射流技术的不断发展，高压水射流设备渐渐向高压力、智能化、系列化、专业化、模块化方向发展，在各种不同材质、不同形状、不同特点的目标进行清洗。

近十年来，国外主要发达国家的高压水射流设备已经基本做到了产业化和模块化，特别是在美、日、德等国，各种高压水射流设备生产公司及其配套的零部件生产、维护已经极具规模，在诸多领域已经开始部分甚至全部代替了其他的加工方式，并向更多不同的领域拓展。

我国的高压水射流技术虽然起步较晚，但随着制造业突飞猛进的发展，高压水射流技术也随之取得了长足进步，通过技术引进消化和自主研发，高压水射流相关专业领域的研究机构及公司企业得到了飞速的发展，普通的常规设备基本可替代进口。

其次在高压水射流专门用于清洗除锈领域也均有较为成熟的研究方法和成果，安徽理工大学的程甘霖在关于《水射流清洗除油装置的设计与研究》中，建立不同结构喷嘴的内外部流场模型，导入Gambit对其进行网格划分,利用计算流体动力学(CFD)软件Fluent进行数值模拟，分析出喷嘴结构的对水射流形状的影响，进一步找出理论上能实现不同清洗功能的最佳喷嘴结构。最后，利用实验室现有设备，搭建试验平台，对不同功能的应用进行实际试验，验证了数值模拟中选型的各喷嘴在实际清洗过程中的效果，再利用Autodyn软件功能，对弹药除油功能进行了数值模拟，通过应力分析和应变分析，验证了装置除油功能的可行性和安全性。

在家居清洁中，面对一些类型的清洁目前或是还没有十分高效的方法或是清洁时用户的体验不佳。如根据中国洗涤用品工业协会在《家居清洁及个人护理产品消费行为分析》中的调研，消费者在购买洗洁精时考虑的因素除了清洁干净这个基本因素外最大的需求就是不刺激皮肤，但是在皮肤直接与洗洁精接触时，其对皮肤的伤害是不可避免的。再如家庭用的抽油烟机内部很容易沾染很多污渍，而且简单清洗是处理不掉的，必须使用专业的强力清洗剂进行清洗或是使用较为昂贵的蒸汽洗油烟。而我们要研究的产品利用了磨料水射流技术(Abrasive Water Jet简称AWJ)，其基本原理是在射流中混入固体磨料，使固液两相介质射流通过喷嘴喷出来打击待清洁物品表面。既可以做到高效清洁，又不需要与待清洗物件直接接触。目前AWJ主要用于工业加工，家用领域未有用及。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明提供了一种手持压力喷射除污机。

本发明的技术方案为：一种手持压力喷射除污机，包括枪体外壳、磨料控制结构、水路控制结构、开关与电源；

所述枪体外壳一端上设有枪口，所述枪口包括出料圆筒与出水圆筒，所述出料圆筒外套设有出水圆筒，所述磨料控制结构包括气泵、磨料存放箱与磨料导管，所述磨料存放箱设于枪体外壳上方，所述磨料存放箱下方通过导管与磨料导管相连，所述磨料导管位于枪体外壳内部并且一端与出料圆筒相连，所述气泵通过气管分别与磨料存放箱、磨料导管另一端相连，并且设于枪体外壳内部；

所述水路控制结构包括水箱、电机、抽水组件、水路导管与水路套管，所述枪体外壳下方设有水箱安装孔，所述水箱可拆卸卡接于水箱安装孔内，所述抽水组件与电机相连相连，并设于枪体外壳内部，所述水路套管套设于磨料导管上，并且一端与枪口的出水圆筒相连，所述抽水组件上设有两根水路导管，其中一根所述水路导管插入水箱内，另一根所述水路导管与远离枪口一端的水路套管相连；

所述电源设于枪体外壳内部，所述开关设于枪体外壳外表面，所述开关、电源、气泵与电机通过电线串联。

优选地，所述抽水组件由法兰、齿轮与活塞构成，所述水路导管设于活塞上。

优选地，所述枪体外壳呈L字形。

优选地，所述磨料存放箱上设有封存盖板。

优选地，所述磨料存放箱内部设有固体磨料。

优选地，所述固定磨料为小苏打。

优选地，所述出水圆筒上设有多个圆形阵列的圆形出水孔，所述出水圆筒外围套设有外围挡料筒。

优选地，所述外围挡料筒与出料圆筒高度相等，所述出水圆筒的高度小于外围挡料筒。

与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：

1.本发明与现有技术相比，本技术方案既可以做到高效清洁，又不需要与待清洗物件直接接触。目前AWJ主要用于工业加工，家用领域未有用及，对于工业中大规模磨料射出极易造成粉尘污染，引进工业技术并且进行改进创新，以水流包裹，本发明对于日常生活除污起到良好效果，除污后的小苏打被水流溶解，对环境无粉尘污染，尤其适用于家中有小孩或老人、孕妇等群体。

2.利用小苏打做磨料，小苏打，是一种白色细小晶体，且可溶于水，对环境几乎没有污染，也没有减少磨料的冲击力，因此采用小苏打作为新型固体磨料可大大减少冲射后形成的粉尘，同时减轻对环境的污染，采用小苏打作为新型固体磨料，既保证了磨料的冲击力，又利用小苏打溶于水的特性，在使用过程中不会也有粉尘产生，并且小苏打造价便宜，本发明将工业中的磨料水射流技术进行改进，将磨料调整为以小苏打作为主料，并将其应用在日常清洁的场景，用于家用机械设备的除锈、厨房锅具清洗，磨料水射流所使用的磨料具有良好的冲刷磨削能力，能高效、高质的完成物体或设备表面的除垢、除锈层及氧化层、漆层等清洗工作，对磨料水射流技术进行改进，改变水路与固体两相回合，而采用水路包围磨料，起到即使溶解的作用。

3.高压磨料水射流技术清洗后的废水无乳化现象，后旗清理方便简单，传统清洗法废水不易处理，废水乳化会造成水质恶化，且碱性洗液处理不当，外排后会出现土壤盐碱化，并且主要清洁原理作为物理清洗手法，无须添加化学溶剂，不会产生废气以及化学污染。

4.本发明的产品体积小，方便家中使用，并且方便中存放。

附图说明

图1为本发明的整体的立体结构示意图；

图2为本发明的主视图的剖视图结构示意图；

图3为本发明的枪头立体结构示意图；

图4为本发明的枪头左视图的剖视图结构示意图；

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明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发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明的描述中，需要理解的是，术语中“前”、“后”、“左”、“右”、“上”、“下”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了方便描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位，以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制，本发明中各实施例的技术方案可进行组合，实施例中的技术特征亦可进行组合形成新的技术方案。

请参阅图1至图4所示，本发明提供如下技术方案：一种手持压力喷射除污机，包括枪体外壳1、磨料控制结构2、水路控制结构3、开关4与电源5；

枪体外壳1一端上设有枪口11，枪口11包括出料圆筒111与出水圆筒112，出料圆筒111外套设有出水圆筒112，磨料控制结构2包括气泵21、磨料存放箱22与磨料导管23，磨料存放箱22设于枪体外壳1上方，磨料存放箱22下方通过导管与磨料导管23相连，磨料导管23位于枪体外壳1内部并且一端与出料圆筒111相连，气泵21通过导管分别与磨料存放箱22、磨料导管23另一端相连，并且设于枪体外壳1内部；

水路控制结构3包括水箱31、电机32、抽水组件33、水路导管34与水路套管35，枪体外壳1下方设有水箱安装孔，水箱31可拆卸卡接于水箱安装孔内，抽水组件33与电机32相连相连，并设于枪体外壳1内部，水路套管35套设于磨料导管23上，并且一端与枪口11的出水圆筒112相连，抽水组件33上设有两根水路导管34，其中一根水路导管34插入水箱31内，另一根水路导管34 与远离枪口11一端的水路套管35相连；

电源5设于枪体外壳1内部，开关4设于枪体外壳1外表面，开关4、电源 5、气泵21与电机32通过电线串联。

本发明其中一个实施例为，抽水组件33由法兰、齿轮与活塞构成(与市场上常见的抽水结构相同)，水路导管34设于活塞上。

本发明其中一个实施例为，枪体外壳1呈L字形，方便使用者的拿取。

本发明其中一个实施例为，磨料存放箱22上设有封存盖板221，防止在使用过程中固体磨料6倒出。

本发明其中一个实施例为，磨料存放箱22内部设有固体磨料6，固定磨料为小苏打，采用小苏打作为新型固体磨料6，既保证了磨料的冲击力，又利用小苏打溶于水的特性，在使用过程中不会也有粉尘产生。并且小苏打造价便宜。

将工业中的磨料水射流技术进行改进，将磨料调整为以小苏打作为主料。并将其应用在日常清洁的场景，用于家用机械设备的除锈、厨房锅具清洗。

磨料水射流所使用的磨料具有良好的冲刷磨削能力，能高效、高质的完成物体或设备表面的除垢、除锈层及氧化层、漆层等清洗工作。对磨料水射流技术进行改进，改变水路与固体两相回合，而采用水路包围磨料。起到即使溶解的作用。

具有以下突出优势：

1、主要清洁原理作为物理清洗手法，无须添加化学溶剂，不会产生废气以及化学污染。

2、高压磨料水射流技术清洗后的废水无乳化现象，后旗清理方便简单。传统清洗法废水不易处理，废水乳化会造成水质恶化，且碱性洗液处理不当，外排后会出现土壤盐碱化。

本发明其中一个实施例为，出水圆筒112上设有多个圆形阵列的圆形出水孔1121，出水圆筒112外围套设有外围挡料筒113，外围挡料筒113与出料圆筒111高度相等，出水圆筒112的高度小于外围挡料筒113，使得水流不会四散开，起到导流的作用，并且设多个圆形出水孔1121，可以水流提供一定压力，防止喷出的水无压力，在起到控制喷出水流压力的同时起到防止水流散开，从而防止水流喷到需要清洁位置的区域以外。

本发明使用过程及其原理：

磨料控制部分：开关4连接电源5，按下开关4接通电源5，气泵21开启，向磨料存放箱22与磨料导管23吹气，用来平衡磨料存放箱22与磨料导管23 的压强，磨料存放箱22中磨料受重力下落，并被气流从磨料导管23中喷出到枪口11，最终从枪口11喷出，磨料依靠气泵21给予的强大气流从枪口11的出料圆筒111喷出，获得较高的初速度最终喷射在污渍表面，达到除污目的。

水路控制部分：电源5控制电机32，开关4接通电源5后，电源5带动电机32工作，电机32开始转动，带动法兰与齿轮转动，使活塞进行往复运动，活塞内形成负压，水沿着水路吸水口从水箱31中进入水路导管34，最后从枪口 11的出水圆筒112喷出，水流被喷出，环绕着磨料，在磨料完成除污工作后，及时将磨料溶解，避免粉尘污染，方便后期清理与打扫。

由于开关4、电源5、气泵21与电机32通过电线串联，因此在按下开关4 时，会同时运行，磨料通过磨料导管23输送至枪口11，并从出料圆筒111中喷出，水流在包裹着磨料导管23的水路套管35内进行输送至枪口，并从出水圆筒112的多个圆形出水孔喷出，从而在磨料对家中需要清洁的地方进行清洁的过程中，水流同时环绕着磨料喷出，及时将磨料进行溶解，使得喷过的地方达到快速清洁，并且无需人工直接接触有污垢的地方，达到方便清洗家庭污秽的效果。

使得本发明的产品可以喷射出的磨料水流更加强力，进而在家庭清洗油污或是器具除锈方面都能实现高效率，达到更好效果，并且对于日常生活除污起到良好效果，除污后的小苏打被水流溶解，对环境无粉尘污染，尤其适用于家中有小孩或老人、孕妇等群体。

小苏打遇水分解的性质，使得本发明不具有现有技术中的污染，在家用清洗时也能减少洗洁精等碱性产品的使用，使得该产品的应用意义大大提高。

将工业磨料水射流技术生活化，方便了生活中的去污，并且改进后污染小，适用于家用。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims

1.一种手持压力喷射除污机，其特征在于：包括枪体外壳、磨料控制结构、水路控制结构、开关与电源；

2.根据权力要求1所述的一种手持压力喷射除污机，其特征在于：所述抽水组件由法兰、齿轮与活塞构成，所述水路导管设于活塞上。

3.根据权力要求1所述的一种手持压力喷射除污机，其特征在于：所述枪体外壳呈L字形。

4.根据权力要求1所述的一种手持压力喷射除污机，其特征在于：所述磨料存放箱上设有封存盖板。

5.根据权力要求1所述的一种手持压力喷射除污机，其特征在于：所述磨料存放箱内部设有固体磨料。

6.根据权力要求5所述的一种手持压力喷射除污机，其特征在于：所述固定磨料为小苏打。

7.根据权力要求1所述的一种手持压力喷射除污机，其特征在于：所述出水圆筒上设有多个圆形阵列的圆形出水孔，所述出水圆筒外围套设有外围导流筒。

8.根据权力要求7所述的一种手持压力喷射除污机，其特征在于：所述外围导流筒与出料圆筒高度相等，所述出水圆筒的高度小于外围导流筒。