专利名称：具有旋转水流的坐浴盆喷嘴结构的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种坐浴盆清洁喷嘴，并且更具体地涉及一种能够利用旋转水流供水的坐浴盆清洁喷嘴。
背景技术：
通常，坐浴盆被组装到马桶座圈上，并且过滤从自来水供给源供给的水并且将过滤水存储在布置于其主体中的水存储器中。当使用者在便后按下按钮以清洁他的或她的身体私部时，利用在水存储器中存储的水的压力，水从喷嘴喷出以清洁个人的生殖部位。
这里，水从喷嘴以预设的喷水角度喷出。
在如上所述的传统坐浴盆操作中，清洁喷嘴设有仅一个水道。这导致在喷出水中存在偏心，并且难以从水流中央轴线调节喷水角度。因此，从喷嘴喷出的水在窄的范围内撞击使用者的下面的身体部分。这导致使用者感到不方便，因为当他或她需要改变接触从喷嘴喷出的水的身体部分的位置时，使用者需要移动他的或她的身体。传统坐浴盆也要求大量的水以用于完全清洁身体部分从而适用于使用者。
发明内容
本发明的目的在于提供一种坐浴盆喷嘴结构，它允许使用者控制从坐浴盆清洁喷嘴的出口喷出的水的喷水角度，并且通过允许水流具有旋转力并且以圆形样式喷射而不引起偏心从而提高清洁能力，同时降低水消耗。
为了实现本发明的目的，提供一种坐浴盆喷嘴结构，包括具有被区分成宽流通道和线流通道的两个内部水道的水道单元30；清洁喷嘴顶端40，在此处经过宽流通道的水流和经过线流通道的水流被合并和喷出，其中清洁喷嘴顶端被连接到水道单元的端部；以及流体混合单元60，它布置在清洁喷嘴顶端的内部的上部中从而流体混合单元对在经过宽流通道和线流通道之后向上流动的水流施加转矩从而由此产生水流的旋转力。
本发明坐浴盆喷嘴结构具有如此优点，在流体混合单元的混合部分中水流被混合成对称结构从而防止水流偏心，同时通过控制流入清洁喷嘴的宽流通道和线流通道中的水量，产生具有从清洁喷嘴顶端的出口喷出的水流的变化旋转力的旋转水流。能够控制从清洁喷嘴顶端的出口喷出的水流的喷水角度以保持在恒定水平。这使得使用者能够改变他的或她的接触水流的身体部分，甚至无需移动他的或她的身体，并且提高清洁能力。
图1是坐浴盆清洁喷嘴的透视图，它包括具有被区分成宽流通道和线流通道的两个内部水道的水道单元，以及清洁喷嘴顶端；图2是连接到水道单元的清洁喷嘴顶端的透视图；图3是图2所示清洁喷嘴顶端的部分A的截面视图；图4是图2所示清洁喷嘴顶端的部分B的截面视图；图5是布置在清洁喷嘴顶端中的流体混合单元的透视图；图6是流体混合单元的等角图；图7是在此处进行数据分析的流体混合单元的最终结构的透视图；图8示出对于根据数据分析试验的结果的每一情形在流体混合单元的流动通道中的压力分布；图9示出根据数据分析试验的结果在清洁喷嘴顶端的出口处水流向量的分布；图10示出根据数据分析试验的结果在清洁喷嘴顶端的出口处通量的分布；
图11是由经过宽流通道和线流通道并且在流体混合单元中混合的水流产生的旋转力的基于流体分析数据绘制的三维流体流图；图12是示出在清洁喷嘴顶端的出口处的速度分量的图；和图13示出根据数据分析试验的结果在清洁喷嘴顶端的出口处旋转水流的分布。
具体实施例方式
参考附图，将详细说明本发明的喷嘴结构。
图1是坐浴盆清洁喷嘴的透视图，它包括具有被区分成宽流通道和线流通道的两个内部水道的水道单元，以及清洁喷嘴顶端，图2是连接到水道单元的清洁喷嘴顶端的透视图，并且图5是布置在清洁喷嘴顶端中的流体混合单元的透视图。
流体混合单元60布置在清洁喷嘴顶端40内部的上部中并且连接到宽流通道10的端部。流动通道在清洁喷嘴顶端的下部中形成并且连接到线流通道20的端部。流动通道也连接到清洁喷嘴顶端40的出口50。清洁喷嘴顶端40的内部的上部和下部仅通过流体混合单元60的混合部分64而相互连接。
流体混合单元60具有第一分支61和第二分支62，在此处宽流通道的端部被分划并且重新连接。流体混合单元60还具有混合部分63，在此处经过第一分支61和第二分支62的两个水流在对称结构中被混合。混合部分63被垂直地连接到清洁喷嘴顶端40的出口50，该出口连接到线流通道20的端部。
本发明的清洁喷嘴包括肛门清洁喷嘴和局部身体部分清洁喷嘴，并且更理想地为肛门清洁喷嘴。
本发明清洁喷嘴如下进行操作。
水量控制阀被如此布置在水道单元30的后端处从而所述的阀自由地控制流入宽流通道和线流通道中的水的混合比率。水量控制阀首先将水供给到线流通道20，并且降低流入线流通道20中的水量并且同时提高流入宽流通道10中的水量。
流入线流通道20中的水流通过导向清洁喷嘴顶端40的内部的下部中的通道21而向下流动，并且随后向上流动以通过流体混合单元60。
当流入流体混合单元60的两个分支61和62中时，从宽流通道10的端部流入清洁喷嘴顶端40的上部中的水流11被分隔成两股水流。被分支的水流在混合部分63中被合并成对称结构。从线流通道20流动的水流21在经过清洁喷嘴顶端的下部之后向上流动。对水流21施加转矩，以由此产生具有旋转力的水流。具有旋转力的水流通过清洁喷嘴顶端40的出口50喷出，该出口具有单独的出口孔。这里，通过控制流入宽流通道10和线流通道20的水量，转矩的大小发生改变，以由此控制旋转水流的喷水角度。
流经流体混合单元的各个分支61和62的水流具有对称结构，这允许被施加到向上流动的水流21的转矩具有对称结构。这防止向上流动并喷出的水流21的偏心，同时产生同心力，以由此允许旋转水流具有圆形截面。
后面，解释操作本发明喷嘴的试验结果。
图6是用于试验数据分析的流体混合单元的等角图。如图6所示，流体混合单元60的第二分支62弯曲以具有0.7mm的曲率半径从而降低在第一分支61和第二分支62之间的流动差异。表1示出用在该试验中的网格类型和数目。
表1
用于分析的流体是具有如下物理特征的水密度＝997(kg/m3)速度＝0.000855(kg/m sec)[43]在数据分析中使用的流体混合单元具有图7所示构造。喷嘴顶端的出口具有1个压力的固定的压力状态。表2示出对于每一最终情形的入口状态，并且通过在每一流动通道中改变流率进行试验从而计算在线性水道和旋转水流之间的差异。
表2
图8示出对于根据数据分析试验的结果的每一情形在流体混合单元的流道中的压力分布。在流体混合单元中的通道压力水平的平均值低于在最终情形-3中的压力水平，因为通过在宽流通道10的端部处分离水流的第二分支62处改进通道结构而降低了流阻。
在表3中，在第一和第二分支61、52处的流率差异在最终情形1和2中小于在最终情形3中。
表3
在表4中，在清洁喷嘴顶端的相同径线上的旋流数示出分布均匀性并且在清洁喷嘴顶端的端部处的流速和旋流数降低，其中示意在流动通道中旋转水流的分布均匀性的旋流数由公式(2×(切向速度))÷(3×(轴向速度))计算。在最终情形3中，在清洁喷嘴顶端的相同径线上的旋流数示出分布的最高均匀性。图13是表4的图形示意。
表4
在旋转水中的流体速度由轴向速度和切向速度分量构成，如图12所示。经过清洁喷嘴顶端40的出口50的水流的轴向速度分量用于允许水流平行于水道轴线流动，并且水流的切向速度分量在水流中产生旋转速度分量从而沿着径向方向喷射水流。相应地，水流强烈喷出，并且随着轴向速度分量的提高进一步强烈喷出，并且随着切向速度分量的提高在宽的范围上喷出并且打旋。
从喷嘴喷出的水流的形状可以通过使用包括流体体积的数值分析方法计算自由表面而进行估计。然而，这种估计需要大量的时间消耗，因为该估计要求计算瞬态。在为本发明进行的试验中，估计范围被限定为喷嘴的端部从而估计流型。如在上面描述的试验数据中示出地，当旋转水流的流率提高时，在清洁喷嘴顶端40的出口50处切向速度分量提高。切向速度分量用于允许经过喷嘴的水流打旋并且沿着径向方向喷射。通过使用各种旋流数，那些速度分量以定量方式进行比较。当旋流数提高时可以获得具有较高的旋转力的水流。
上述试验导致如下结论a)在布置另外的流道(宽流通道10)并且该另外的流道的端部被对称地分支的情形中，而非使用单独的流道的情形中；i)在清洁喷嘴顶端的相同半径上能够获得具有提高的均匀性的旋转样式。然而，当宽流通道10被分支时，由于流道截面面积的提高，通量降低。结果，在清洁喷嘴顶端中，速度和旋转强度降低。
ii)在宽流通道10中平均值降低，并且泵送系统的负载降低。此外，防止了旋转水流从混合部分63回流到线流通道50的现象。
b)在最终情形2中，即使在第一分支61和第二分支62之间存在流率差异，通过改变流道的形状和控制流阻，清洁喷嘴顶端可以具有均匀的旋转强度分布。
c)当在第一分支61和第二分支62之间的流率差异降低时，改进了在清洁喷嘴顶端的相同半径上的旋转强度的均匀性。
d)可以获得在从清洁喷嘴顶端50的出口50的轴向中心的相同半径上具有均匀旋转强度分布的喷嘴系统结构。
e)根据从清洁喷嘴顶端50的出口50的轴向中心的距离的旋转强度的差异在敏感性实验中引起一些问题。通过改变清洁喷嘴顶端的长度降低了旋转强度中的差异。
如上所述，本发明的坐浴盆喷嘴结构具有如此优点，在流体混合单元的混合部分中水流被混合成对称结构从而防止水流偏心，同时通过控制流入清洁喷嘴的宽流通道和线流通道中的水量产生具有从清洁喷嘴顶端的出口喷出的水流的变化旋转力的旋转水流。能够控制从清洁喷嘴顶端的出口喷出的水流的喷水角度以保持在恒定水平。这使得使用者能够改变他的或她的接触水流的身体部分，甚至无需移动他的或她的身体，并且提高清洁能力。
工业可应用性如上所述，本发明的坐浴盆喷嘴结构具有如此优点，在流体混合单元的混合部分中水流被混合成对称结构从而防止水流偏心，同时通过控制流入清洁喷嘴的宽流通道和线流通道中的水量产生具有从清洁喷嘴顶端的出口喷出的水流的变化旋转力的旋转水流。能够控制从清洁喷嘴顶端的出口喷出的水流的喷水角度以保持在恒定水平。这使得使用者能够改变他的或她的接触水流的身体部分，甚至无需移动他的或她的身体，并且提高清洁能力。
序列表旋转水流，宽流通道，线流通道，清洁喷嘴顶端，流体混合单元。
权利要求
1.一种具有旋转水流的坐浴盆喷嘴结构，包括具有被区分成宽流通道和线流通道的两个内部水道的水道单元；清洁喷嘴顶端，在此处经过所述宽流通道的水流和经过所述线流通道的水流被合并和喷出，其中所述清洁喷嘴顶端被连接到所述水道单元的端部；以及流体混合单元，它布置在所述清洁喷嘴顶端的内部的上部中从而所述流体混合单元对在经过所述宽流通道和所述线流通道之后向上流动的水流施加转矩从而由此产生水流的旋转力。
2.根据权利要求1的具有旋转水流的坐浴盆喷嘴结构，其中所述清洁喷嘴顶端使得所述流体混合单元布置在所述清洁喷嘴顶端的内部的上部中并且连接到所述宽流通道的端部，流道布置在所述清洁喷嘴顶端的内部的下部中从而所述流道连接到所述线流通道的端部并且连接到所述清洁喷嘴顶端的出口，其中所述清洁喷嘴顶端的内部的所述上部和下部仅仅通过所述流体混合单元的混合部分连接。
3.根据权利要求1或权利要求2的具有旋转水流的坐浴盆喷嘴结构，其中所述流体混合单元具有第一分支和第二分支，在此处从所述宽流通道的端部流动的水流被分支，其中所述第一和第二分支在其各自端部处被相互连接，并且所述混合部分在第一和第二分支的连接部分处形成从而经过所述第一分支和所述第二分支的两股水流被混合成对称结构，其中所述混合部分与连接到所述线流通道的端部的所述清洁喷嘴顶端的所述出口垂直地连接。
全文摘要
提供一种具有旋转水流的坐浴盆喷嘴结构，其中使用者控制从清洁喷嘴的出口喷射的水流的喷水角度，并且具有旋转力的水流以圆形样式喷射而不引起偏心，由此提高清洁能力并且降低水耗。该坐浴盆喷嘴结构包括具有被区分成宽流通道和线流通道的两个内部水道的水道单元；清洁喷嘴顶端，在此处经过宽流通道的水流和经过线流通道的水流被合并和喷出，其中清洁喷嘴顶端被连接到水道单元的端部；以及流体混合单元，它布置在清洁喷嘴顶端的内部的上部从而流体混合单元对在经过宽流通道和线流通道之后向上流动的水流施加转矩从而由此产生水流的旋转力。能够防止水流偏心并且控制喷水角度以保持在恒定水平，同时产生具有从清洁喷嘴顶端的出口喷出的水流的变化旋转力的旋转水流。这使得使用者能够改变他的或她的接触水流的身体部分，甚至无需移动他的或她的身体，并且提高清洁能力。
文档编号E03D9/08GK101057045SQ200580038299
公开日2007年10月17日 申请日期2005年3月23日 优先权日2004年11月9日
发明者陈晟月 申请人:熊津豪威