CN107876230B - 一种摆动水出水芯及出水装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种摆动水出水芯及出水装置，摆动水出水芯包括依次连通的紊流腔、振荡腔和出水孔；紊流腔设有进水口和与出水孔相对设置的收缩过水孔，其腔内设有扰动件；振荡腔连通收缩过水孔，其内的分水构件正对收缩过水孔和出水孔设置，分水构件与收缩过水孔之间形成主流通道；第一扰流构件和第二扰流构件分别设于主流通道的两侧，且均与振荡腔内壁界定形成附流通道；分水构件分别与第一扰流构件或第二扰流构件界定形成第一涡旋区或第二涡旋区；出水装置的出水盖的出水通孔内设有摆动水出水芯。该摆动水出水芯及出水装置结构简单，出水装置的结构整体轻便、美观；摆动水花的摆动范围大，能够形成稳定的周期性摆动，摆动水花按摩效果好。

Description

一种摆动水出水芯及出水装置

技术领域

本发明涉及卫浴产品领域，具体涉及一种摆动水出水芯及出水装置。

背景技术

现有的卫浴产品中通常有着丰富的功能，如烘干、冲洗等，而冲洗功能的不同极大地满足了用户对特殊体验的追求，特别是花洒的出水方式，常见的冲洗功能只能输出简单的水柱，流量集中、冲击力大，用户体验不佳；为了改善这种出水方式，日常生活中的卫浴产品出现了颗粒动态水花、摆动水花等按摩式的出水方式，以满足用户对不同冲洗体验的需求。目前，摆动水花的出水方式仍存在着不足之处：振荡腔内的扰流小，或因水道较长而导致振荡腔内形成的涡流或摆动水到出水孔之后损失严重，造成了摆动水花出水的摆动范围较小、有限，冲洗面积小等现象；在冬天老人或小孩使用的情况下，如果所使用的花洒的淋浴面积过小，容易出现用户受冻的情况，用户体验效果不佳；此外，现有的摆动水出水结构中，还存在振荡腔内岛部构件较多、结构复杂等缺点。

发明内容

本发明的目的在于克服背景技术中存在的上述缺陷或问题，提供一种摆动水出水芯及出水装置，结构简单，出水装置的结构整体轻便、美观；摆动水花的摆动范围大，能够形成稳定的周期性摆动，摆动水花按摩效果好。

为达成上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种摆动水出水芯，包括依次连通的紊流腔、振荡腔和出水孔；所述紊流腔的一端设有进水口，其另一端设有与出水孔相对的收缩过水孔，紊流腔内设有扰动件，由进水口流入的水经扰动件扰流，并通过收缩过水孔输出不稳定的射流；所述振荡腔连通收缩过水孔，其内设有分水构件、第一扰流构件和第二扰流构件；所述分水构件正对收缩过水孔和出水孔设置，分水构件与收缩过水孔之间形成主流通道；所述第一扰流构件和第二扰流构件分别设于主流通道的两侧，且均与振荡腔内壁界定形成附流通道；所述分水构件分别与第一扰流构件或第二扰流构件界定形成第一涡旋区或第二涡旋区。

进一步地，所述第一扰流构件和第二扰流构件对称设置于主流通道的两侧。

进一步地，所述振荡腔内壁在靠近出水孔所在一侧呈倾斜设置，出水孔左右两侧的振荡腔内壁间的夹角为100-150度。

进一步地，所述进水口和收缩过水孔相对设置，扰动件与进水口和收缩过水孔正对，并将进水腔分隔形成两条导流通道；导流通道的出水端汇合连通收缩过水孔。

进一步地，所述出水孔的截面呈喇叭状，其开口沿出水方向逐渐扩大。

进一步地，所述分水构件、第一扰流构件、第二扰流构件和扰动件均为扁平状的柱体结构。

进一步地，所述扰动件和分水构件的截面宽度均为收缩过水孔的截面过水宽度的2.5-4倍。

进一步地，所述第一扰流构件和第二扰流构件之间的间距为收缩过水孔的截面过水宽度的1.5-3倍。

进一步地，所述第一扰流构件或第二扰流构件与分水构件间的垂直距离为收缩过水孔的截面过水宽度的3-5倍；所述附流通道的截面过水宽度为收缩过水孔的截面过水宽度的1-2倍。

进一步地，一种出水装置，包括进水盖、出水盖和至少两个如上述的摆动水出水芯；所述进水盖设有进水通孔；所述出水盖设有至少两个扁平状的出水通孔；所述进水盖和出水盖密封螺纹连接，并围合形成中空的进水腔，进水腔连通进水通孔和出水通孔；所述摆动水出水芯密封插设于出水通孔内，所述进水口连通进水腔。

由上述对本发明的描述可知，相对于现有技术，本发明具有的如下有益效果：

1、本技术方案中，摆动水出水芯的振荡腔内设有分水构件、第一扰流构件和第二扰流构件，第一扰流构件和第二扰流构件均与振荡腔内壁界定形成附流通道；紊流腔内的水经收缩过水孔形成不稳定的射流，射流经主流通道流至分水构件，在分水构件的阻挡作用下分隔成两路，从而在第一涡旋区和第二涡旋区形成涡流；并有部分水流经附流通道形成回流，并冲击由收缩过水孔流出的射流，使得主流通道内的水由于扰动而发生偏离；并在此作用下使得第一涡旋区和第二涡旋区内的涡流强度发生改变且存在差异；涡流强度较强的一侧会带走气流，从而吸附旁边的水流，且由与其同侧的附流通道流出的水流扰动主流通道内射流的强度较大，射流在该扰动作用下向另一涡旋区发生偏离并增强该涡旋区内的涡流强度，从而实现了第一涡旋区和第二涡旋区内的涡流强度交替增强或减弱的功能，产生了由出水孔流出的水流呈现周期性地左右摆动的效果，摆动水出水芯出水为片状的水花，提高了冲洗的舒适度，水花摆动按摩频率佳，极大地满足了用户的淋浴或冲洗体验；除此之外，该摆动水出水芯的内部结构简单、制作工艺更为简便，成本消耗更低。

2、第一扰流构件和第二扰流构件对称设置于主流通道的两侧，使得摆动水出水芯所输出的水流左右摆动的频率更为稳定，用户体验效果更佳。

3、出水孔左右两侧的振荡腔内壁间的夹角为100-150度，振荡腔内壁两侧的倾斜夹角过小，会使得振荡腔的流道过长，不仅增大了使用空间，而且会使在第一涡旋区和第二涡旋区形成涡流的能力减弱，使得摆动水出水芯流出摆动水的幅度相应减弱，影响出水效果；振荡腔内壁两侧的倾斜夹角过大，使得振荡腔在第一涡旋区和第二涡旋区下方还存有较大的空间，从而使得形成的摆动水在振荡腔内易损失，不利于较大摆动幅度的摆动水的形成，影响出水效果；因此，将振荡腔内壁两侧的倾斜夹角设为100-150度，不仅节省了摆动水出水芯的使用空间，同时也保证了较佳的摆动出水效果。

4、紊流腔内设有扰动件，使得由进水口流入的水流经扰动件的扰动之后，形成不稳定的紊流，从而提高了振荡腔内由收缩过水孔流入的射流的不稳定性，保证了第一涡旋区和第二涡旋区内形成涡流的强弱存在差异，提高形成摆动水的可能性，保证良好的出水效果，满足用户体验。

5、出水孔的截面呈喇叭状，其开口沿出水方向逐渐扩大，保证摆动水在出水孔处有足够的出水空间以及摆动水出水芯能够形成片状的摆动水花，增大冲洗或淋浴面积，在冬天能够改善老人或小孩受冻的情况，用户体验效果更佳。

6、分水构件、第一扰流构件和第二扰流构件均为扁平状的柱体结构，以简单的结构，实现了分水构件的阻挡及分流功能，以及第一扰流构件和第二扰流构件的扰动功能。

7、扰动件和分水构件的截面宽度均为收缩过水孔的截面过水宽度的2.5-4倍，扰动件过宽或过窄，均会造成扰流效果不佳，使得由收缩过水孔流过的射流较为稳定，降低了第一涡旋区和第二涡旋区的涡流强弱差异，影响摆动水出水芯的出水效果；分水构件过宽，使得水流在受分水构件的阻挡之后损失强度，不利于摆动水的形成；分水构件的过窄，无法起到阻挡主流通道内水流及分流的目的，使得第一涡旋区和第二涡旋区的涡流不易形成；因此，将扰动件和分水构件的截面宽度均为收缩过水孔的截面过水宽度的2.5-4倍，可以有效保证紊流腔内形成不稳定紊流的效果和摆动水出水芯输出摆动水的效果。

8、第一扰流构件和第二扰流构件之间的间距为收缩过水孔的截面过水宽度的1.5-3倍；第一扰流构件和第二扰流构件之间的间距过大，与分水构件界定形成第一涡旋区或第二涡旋区的边界分隔较远，振荡腔内主流通道范围过宽，振荡腔内水流的扰动现象不规律、不稳定，因此，会使摆动水呈周期性摆动的效果不明显；振荡腔内主流通道范围过窄，第一扰流构件和第二扰流构件界定影响，使得主流通道流过的水流较小，在第一涡旋区和第二涡旋区内形成涡流的现象不明显，从而进一步影响了水流的摆动效果；因此，将第一扰流构件和第二扰流构件之间的间距为收缩过水孔的截面过水宽度的1.5-3倍，可以有效保证涡流的形成和对主流通道内的水流稳定的扰动效果；保证形成摆动幅度较大且稳定的按摩水花的出水效果。

9、第一扰流构件或第二扰流构件与分水构件间的垂直距离为收缩过水孔的截面过水宽度的3-5倍，第一扰流构件或第二扰流构件与分水构件间的垂直距离过大，增大了流道，占用空间，在一定程度上损失水速、减弱了扰动效果；第一扰流构件或第二扰流构件与分水构件间的垂直距离过小，形成第一涡旋区和第二涡旋区的范围较小，扰动强度也小；因此；第一扰流构件或第二扰流构件与分水构件间的垂直距离过大或过小，均会影响摆动水花的形成；附流通道的截面过水宽度为收缩过水孔的截面过水宽度的1-2倍，有效保证了附流通道内能够通过足够量的回流，保证对主流的冲击及扰动效果，同时，也避免了宽度过大造成的流道过大，增大占用空间，以及由于回流强度过大造成对主流形成不规律扰动的情况出现。

10、出水装置中设有至少两个摆动水出水芯，使得在两个出水通孔处能够同时输出片状的摆动水花，冲洗或淋浴清洗范围较宽，有效防止冬天冲洗或淋浴小孩或老人受冻的情况发生，同时，保证了用户具有较佳的冲洗或淋浴体验；该出水装置结构简单，整体结构轻便、美观。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域的普通技术人员来说，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例摆动水出水芯的内部结构示意图；

图2为本发明实施例出水装置的立体分解结构示意图；

图3为本发明实施例摆动水出水芯内部水流流向的结构示意图；

图4为本发明实施例摆动水出水芯的出水状态结构示意图一；

图5为本发明实施例摆动水出水芯的出水状态结构示意图二；

图6为本发明实施例摆动水出水芯的出水状态结构示意图三；

图7为本发明实施例摆动水出水芯的出水状态结构示意图四。

主要附图标记说明：

摆动水出水芯1，包括紊流腔11，包括进水口111、收缩过水孔112、扰动件113、导流通道110；振荡腔12，包括分水构件121、第一扰流构件122、第二扰流构件123、主流通道10、附流通道20、第一涡旋区30、第二涡旋区40；出水孔13；

进水盖2，包括进水通孔21；

出水盖3，包括出水通孔31。

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，所描述的实施例是本发明的优选实施例，且不应被看作对其他实施例的排除。基于本发明实施例，本领域的普通技术人员在不作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明的权利要求书、说明书及上述附图中，除非另有明确限定，如使用术语“第一”、“第二”或“第三”等，都是为了区别不同对象，而不是用于描述特定顺序。

本发明的权利要求书、说明书及上述附图中，除非另有明确限定，对于方位词，如使用术语“中心”、“横向”、“纵向”、“水平”、“垂直”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“顺时针”、“逆时针”等指示方位或位置关系乃基于附图所示的方位和位置关系，且仅是为了便于叙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或以特定的方位构造和操作，所以也不能理解为限制本发明的具体保护范围。

本发明的权利要求书、说明书及上述附图中，除非另有明确限定，如使用术语“固接”或“固定连接”，应作广义理解，即两者之间没有位移关系和相对转动关系的任何连接方式，也就是说包括不可拆卸地固定连接、可拆卸地固定连接、连为一体以及通过其他装置或元件固定连接。

本发明的权利要求书、说明书及上述附图中，如使用术语“包括”、“具有”以及它们的变形，意图在于“包含但不限于”。

参见图1和图3，图1和图3示出了本发明摆动出水芯的结构示意图及其内部水流流向的结构示意图。在本发明实施例中，摆动水出水芯1包括依次连通的紊流腔11、振荡腔12和出水孔13。

其中，紊流腔11的一端设有进水口111，其另一端设有与出水孔13相对的收缩过水孔112，紊流腔11内设有扰动件113，由进水口111流入的水经扰动件113扰流，并通过收缩过水孔112输出不稳定的射流。具体地，该扰动件113为扁平状的柱体结构；进水口111和收缩过水孔112相对设置，扰动件113与进水口111和收缩过水孔112正对，并将进水腔分隔形成两条导流通道110；导流通道110的出水端汇合连通收缩过水孔112，通过进水口111流入的水流在扰动件113的扰动作用下，形成了不稳定的紊流状态；具体地，扰动件113的截面宽度为收缩过水孔112的截面过水宽度的2.5-4倍。

振荡腔12连通收缩过水孔112，其内设有分水构件121、第一扰流构件122和第二扰流构件123。

分水构件121正对收缩过水孔112和出水孔13设置，分水构件121与收缩过水孔112之间形成主流通道10；在本实施例中，分水构件121为扁平状的柱体结构，且分水构件121的截面宽度为收缩过水孔112的截面过水宽度的2.5-4倍。

第一扰流构件122和第二扰流构件123分别设于主流通道10的两侧，且均与振荡腔12内壁界定形成附流通道20；在本实施例中，第一扰流构件122和第二扰流构件123对称设置于主流通道10的两侧；附流通道20的截面过水宽度为收缩过水孔112的截面过水宽度的1-2倍。分水构件121分别与第一扰流构件122或第二扰流构件123界定形成第一涡旋区30或第二涡旋区40。在本实施例中，第一扰流构件122和第二扰流构件123为扁平状的柱体结构，且第一扰流构件122和第二扰流构件123之间的间距为收缩过水孔112的截面过水宽度的1.5-3倍；第一扰流构件122或第二扰流构件123与分水构件121间的垂直距离为收缩过水孔112的截面过水宽度的3-5倍。需要说明的是，上述所指的间距、截面宽度或截面过水宽度均为图1和图3所在截面中的间距、宽度或过水宽度；当扰动件或分水构件为不规则形状时，扰动件或分水构件的截面宽度，应指其截面上的最大宽度。

优选地，在本发明实施例中，振荡腔12内壁在靠近出水孔13所在一侧呈倾斜设置，出水孔13左右两侧的振荡腔12内壁间的夹角a为100-150度。

出水孔13的截面呈喇叭状，且其开口沿出水方向逐渐扩大。

参见图2，图2示出了本发明出水装置的立体分解结构示意图。在本发明实施例中，出水装置包括进水盖2、出水盖3和至少两个上述的摆动水出水芯1。

其中，进水盖2设有进水通孔21；出水盖3设有至少两个扁平状的出水通孔31；进水盖2和出水盖3密封螺纹连接，并围合形成中空的进水腔，进水腔连通进水通孔21和出水通孔31；摆动水出水芯1密封插设于出水通孔31内，且进水口111连通进水腔。

装配时，将摆动水出水芯1插设于出水通孔31内，装设到位之后，将进水盖2和出水盖3通过螺钉固定连接，应当理解，摆动水出水芯1与出水通孔31为密封装接；进水盖2和出水盖3也为密封装配。

出水装置通过以下方式实现摆动按摩水花的输出，水流由进水盖2的进水通孔21输入，经进水腔流入至出水盖3的出水通孔31处的摆动水出水芯1内；在摆动水出水芯1内，稳定的水流流入至紊流腔11的进水口111，在扰动件113的扰动作用下，形成不稳定水流，并经收缩过水孔112加速，使得水流在进入振荡腔12时呈不稳定的射流形态，该射流在主流通道10内流经至分水构件121，在分水构件121的阻挡下分流成两股分别流向侧边的水流，水流在第一涡旋区30和第二涡旋区40形成涡流，而由于主流通道10内的射流本身为不稳定形态，水流强度左右两侧分布不均匀，因此，使得第一涡旋区30和第二涡旋区40内形成的涡流的强度是存在差异的；假设此时，主流通道10在靠近第一涡旋区30所在一侧的水流强度更大，那么水流在第一涡旋区30的形成的涡流强度也就更大，由于两侧存在压力差，因此，主流通道10内的水会被引导第一涡旋区30内，相对地，水流进入第二涡旋区40内，并在其内形成涡流的强度较弱，因此，出现较大部分的水从第一涡旋区30下方流至出水孔13，并摆向至与第二涡旋区40所在侧同侧，少部分的水从第二涡旋区40下方流出出水孔13，从而形成摆动出水形态；此时，由第一涡旋区30和第二涡旋区40流入分别由第一扰流构件122和第二扰流构件123与振荡腔12内壁形成的附流通道20内的水流的流速不同，且由第一涡旋区30流入附流通道20的水流流速较大于由第二涡旋区40流入附流通道20的水流流速；因此，在这种情况下，主流通道10内的水流受两侧附流通道20内的水流冲击的强度不一致，具体为，主流通道10内的水流在靠近第一扰流构件122所在一侧所受的冲击较大，使得主流通道10内的水流受冲击而朝第二扰流构件123所在一侧发生偏移，并造成第一涡旋区30内形成的涡流强度减弱，此时，主流通道10内的水流偏移至第二涡旋区40处并形成强度较大于第一涡旋区30内的涡流，从而开始重复与第一涡旋区30内涡流强度较大时的运动规律一致的流水形态，此时，出现较大部分的水从第二涡旋区40下方流至出水孔13，并摆向至与第一涡旋区30所在侧同侧，少部分的水从第一涡旋区30下方流出出水孔13，从而形成摆动方向相反的出水形态；这种规律的重复的水流运动状态，使得由摆动水出水芯1的出水孔13流出的水呈周期性的变化状态，由于分水构件121分成的两侧的分流水道内的水流的流速存在差异，因此，两侧分流水道的水在出水孔13处叠加之后形成周期性摆动的出水效果。

本发明实施例中的摆动水出水芯1的出水形态通过仿真分析软件进行测试，获得如图4至图7所述的出水状态示意图。其中，图4和图5为当第一涡旋区30内的涡流强度大于第二涡旋区40内的涡流强度，主流通道10内的水流被引导第一涡旋区30所在一侧，第一扰流构件122所在一侧的附流通道20内的水流流速较大于第二扰流构件123所在一侧的附流通道20内的水流流速；大部分水流经第一涡旋区30下方的分流水道流至出水孔13，并偏向至与第二涡旋区40所在侧同侧，少部分水流经第二涡旋区40下方的分流水道流至出水孔13，两股水流交汇叠加，并从出水孔13输出摆动的水流。图6和图7为当第二涡旋区40内的涡流强度大于第一涡旋区30内的涡流强度，主流通道10内的水流被引导第二涡旋区40所在一侧，第二扰流构件123所在一侧的附流通道20内的水流流速较大于第一扰流构件122所在一侧的附流通道20内的水流流速；大部分水流经第二涡旋区40下方的分流水道流至出水孔13，并偏向至与第一涡旋区30所在侧同侧，少部分水流经第一涡旋区30下方的分流水道流至出水孔13，两股水流交汇叠加，并从出水孔13输出摆动方向与图5所示的摆动方向相反的水流形态。

综合以上分析，本发明公开的技术方案解决了说明书所列的全部技术问题，实现了相应的技术效果。

上述说明书和实施例的描述，用于解释本发明保护范围，但并不构成对本发明保护范围的限定。通过本发明或上述实施例的启示，本领域普通技术人员结合公知常识、本领域的普通技术知识和/或现有技术，通过合乎逻辑的分析、推理或有限的试验可以得到的对本发明实施例或其中一部分技术特征的修改、等同替换或其他改进，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种摆动水出水芯，其特征是：包括依次连通的紊流腔、振荡腔和出水孔；所述紊流腔的一端设有进水口，其另一端设有与出水孔相对的收缩过水孔，紊流腔内设有扰动件，由进水口流入的水经扰动件扰流，并通过收缩过水孔输出不稳定的射流；

所述振荡腔连通收缩过水孔，其内设有分水构件、第一扰流构件和第二扰流构件；所述分水构件正对收缩过水孔和出水孔设置，分水构件与收缩过水孔之间形成主流通道；所述第一扰流构件和第二扰流构件分别设于主流通道的两侧，且均与振荡腔内壁界定形成附流通道；所述分水构件分别与所述振荡腔内壁以及第一扰流件或第二扰流件界定形成第一涡旋区或第二涡旋区，并通过所述第一涡旋区与第二涡旋区的强度差异变化实现摆动出水。

2.如权利要求1所述的一种摆动水出水芯，其特征是：所述第一扰流构件和第二扰流构件对称设置于主流通道的两侧。

3.如权利要求1所述的一种摆动水出水芯，其特征是：所述振荡腔内壁在靠近出水孔所在一侧呈倾斜设置，出水孔左右两侧的振荡腔内壁间的夹角为100-150度。

4.如权利要求1、2或3所述的一种摆动水出水芯，其特征是：所述进水口和收缩过水孔相对设置，扰动件与进水口和收缩过水孔正对，并将进水腔分隔形成两条导流通道；导流通道的出水端汇合连通收缩过水孔。

5.如权利要求1、2或3所述的一种摆动水出水芯，其特征是：所述出水孔的截面呈喇叭状，其开口沿出水方向逐渐扩大。

6.如权利要求1所述的一种摆动水出水芯，其特征是：所述分水构件、第一扰流构件、第二扰流构件和扰动件均为扁平状的柱体结构。

7.如权利要求1、2或3所述的一种摆动水出水芯，其特征是：所述扰动件和分水构件的截面宽度均为收缩过水孔的截面过水宽度的2.5-4倍。

8.如权利要求1、2或3所述的一种摆动水出水芯，其特征是：所述第一扰流构件和第二扰流构件之间的间距为收缩过水孔的截面过水宽度的1.5-3倍。

9.如权利要求2所述的一种摆动水出水芯，其特征是：所述第一扰流构件或第二扰流构件与分水构件间的垂直距离为收缩过水孔的截面过水宽度的3-5倍；所述附流通道的截面过水宽度为收缩过水孔的截面过水宽度的1-2倍。

10.一种出水装置，其特征是：包括进水盖、出水盖和至少两个如权利要求1-8中任一项所述的摆动水出水芯；

所述进水盖设有进水通孔；所述出水盖设有至少两个扁平状的出水通孔；

所述进水盖和出水盖密封螺纹连接，并围合形成中空的进水腔，进水腔连通进水通孔和出水通孔；

所述摆动水出水芯密封插设于出水通孔内，所述进水口连通进水腔。

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