[发明专利]一种旋流混气式喷水装置

说明书

本发明提供一种旋流混气式喷水装置，包括进水管、预旋段、增速段、旋流段、混气室、前端喷嘴及通气管；预旋段为内壁表面分布有导流凹槽的管道；增速段为壁面呈现漏斗形的渐缩流道；旋流段包括分流段、旋流管路及射流嘴，分流段为内部设有分流板的管道、旋流管路为两条沿水平线方向成双螺旋结构分布的输送管道、射流嘴为出口成X形间隙的流道；混气室包括混气室外护壁和混气腔。本发明能够很好地产生旋转射流，提升射流的混气性，增加混气效果，提升喷头性能。

技术领域

本发明涉及水射流清洗装置领域，尤其涉及用于智能马桶的一种旋流混气式喷水装置。

背景技术

目前，水射流喷射技术在清洗、冲刷等领域应用非常广泛。食品加工清洗、农产品清洗、厨房厨具冲刷、环境清洗冲刷等大多采用低压水射流进行清洗、冲刷。这些清洗、冲刷量大面广，用水量较大。因此，在水资源日益宝贵的情况下，水气混合喷嘴在清洗领域的应用日益凸显。

目前，智能马桶上采用的喷水装置一般采用电机或泵将水及空气压缩到封闭腔内，使气液混合，以达到较好的清洗效果。但该方法在混气效果不理想的同时造成了能源的浪费。

经检索，中国专利公开号：CN201510836798.8，名称为一种智能马桶喷水机构的喷头装置，提供了一种简单形式混气的马桶喷头，通过动力产生需要的高速射流，以射流压差吸入空气，并让液体和气体在封闭内腔冲击来达到混气效果。该专利设计的混气方法较为简单，在混气过程中造成射流的能量损失，使射流的利用率降低，并且该混气方法溶气效果差，无法保证射流在喷出后仍然能够保持混气状态。

发明内容

针对现有技术中存在不足，本发明提供了一种旋流混气式喷水装置，利用射流表面张力形成旋转的空气腔，通过射流压差将空气吸入射流的空腔内，在射流内部完成混气过程，混气过程中无能量损失，提升混气效果的同时保证射流在喷出后拥有较高气含量。本发明提供的喷水装置采用结构特征使流体在无动力消耗下情况下产生旋流，降低了冲洗过程中能量的消耗。

本发明是通过以下技术手段实现上述技术目的的。

本发明提供了一种旋流混气式喷水装置，包括：沿流体流动方向依次连通的进水管、预旋段、增速段、旋流段、混气室和前端喷嘴；

所述预旋段为内壁具有导流凹槽的管道；

所述旋流段包括沿流体流动方向依次连接的分流段、旋流管路及射流嘴，所述射流嘴与所述混气室的入口端连通，能够产生高速旋转的射流水平射入所述混气室；

所述混气室包括混气室外护壁和混气腔，所述混气室外护壁位于混气腔外侧，所述混气室外护壁连接有通气管，所述通气管贯穿所述混气室外护壁与所述混气腔连通，所述混气腔的出口端与所述前端喷嘴连通。

进一步地，所述导流凹槽数量为多个，所述导流凹槽沿管道内壁呈螺旋型延伸，所述导流凹槽的宽度b₁＝0.01～0.015D₂₁、凹槽深度h₁＝3.5～4.5b₁、槽肩宽度t₁＝1.0～2.0b₁，其中所述D₂₁为所述预旋段的进口端直径；所述预旋段的进口端直径D₂₁与所述进水管的直径D₁相同，所述预旋段的出口端直径D₂₂＝1～1.6D₂₁，所述预旋段的出口端外壁与水平线夹角α₁＝0～3°。

进一步地，所述增速段为呈现漏斗形的渐缩流道，所述增速段沿水平方向布置，所述增速段外壁与水平线的夹角α₂＝0～30°；所述增速段的进口端直径D₃₁＝D₂₂、所述增速段的出口端直径D₃₂＝0.5D₃₁，所述增速段的出口端与所述分流段连通。