专利名称：射流异型多孔喷头的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种射流喷头，尤其是一种射流异型多孔喷头。
背景技术：
现有的射流喷头结构如图1所示包括与锥筒状流道1一体的喷头本体2，喷头本体2上设有中心通孔，该中心通孔即为射流孔，该种结构的射流喷头由于只有一个大的中心射流孔，故其射程远，但向中间聚拢效能，即卷吸空气的功能比较差，从而流体中携带的空气少，含气体量低，充气效率低，能耗大；另一种射流多孔喷头结构如图2和图3所示包括镶嵌在流道上的喷头本体2，在喷头本体2上不规律地设有若干个圆形射流孔3，且射流孔3的形状昀为圆形，该种结构的射流喷头同样存在含气体量低、充气效率低、能耗大的缺陷，而且在处理污水时，圆形孔容易被堵塞，使用不方便。
发明内容
(一)要解决的技术问题本发明的目的在于克服上述现有技术的不足，提供一种充气效率高、能耗低的射流异型多孔喷头。
(二)技术方案为了实现上述目的，本发明采取以下方案本发明的射流异型多孔喷头，包括圆筒状喷头本体，在圆筒状喷头本体的底壁上设有若干个射流孔，其中所述若干个射流孔由设置在底壁中央的圆形射流孔和若干个异形射流孔组成，其中所述若干个异形射流孔分布在以圆形射流孔的中心为圆心、半径不同的若干个同心圆上。
其中在相邻的同心圆上的异形射流孔错落布置。
其中所述异形射流孔的横截面形状呈肾脏形，且弯向圆形射流孔。
其中所述异形射流孔的纵截面形状为等腰梯形，且所述底壁内侧为等腰梯形孔的上底，外侧为等腰梯形孔的下底，底角α为20°-80°，优选30°-60°，最佳角度为45°。
(三)有益效果本发明的射流异型多孔喷头的优点和积极效果在于本发明中，由于大部分射流孔分布在以中心为圆心、半径不同的若干个同心圆上的异形射流孔，为规律分布，所以在喷射过程中，增强了流体力学中的柯恩达效应(Coanda effect)，使喷头本体周围的空气向中间聚拢作用更加强烈，使空气易于被卷入到液体中，即卷吸空气的功能强，从而喷射出的流体中携带的气体量大，充气效率高，从而降低能耗，实践证明使用本发明消耗1度电的充气量是现有结构的2-3倍。
图1表示现有技术中的一种喷头的剖视图；图2表示现有技术中的另一种喷头的剖视图；图3表示图2所示喷头的俯视图；图4是本发明射流异型多孔喷头的剖视图；图5是图4中A部分的放大图；图6表示本发明中的射流孔在底壁上分布的结构示意图。
图中1.流道；2.喷头本体；3.射流孔；4.圆形射流孔；5.异形射流孔；6.底壁。
具体实施例方式
以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的保护范围。
如图4和图6所示，本发明的射流异型多孔喷头，包括圆筒状喷头本体2，在圆筒状喷头本体2的底壁6上设有若干个射流孔，所述若干个射流孔由设置在底壁中央的圆形射流孔4和若干个异形射流孔5组成，其中所述若干个异形射流孔5分布在以圆形射流孔4的中心为圆心、半径不同的若干个同心圆上，且在相邻的同心圆上的异形射流孔5错落布置，这样有利于增强周围空气向喷射的液柱中间聚拢效应，也就是说，在液柱周围的空气更容易被卷入其中，从而提高充气量。本发明中，分布有异形射流孔5的同心圆的个数及每个同心圆上布置的异形射流孔5的个数与被处理的水体深度、加水压力大小等因素有关。
如图5所示，本发明的射流异型多孔喷头中，异形射流孔5的横截面(即与圆筒状喷头本体2的中轴线垂直的截面)形状呈肾脏形，且弯向圆形射流孔4，即弯向喷头本体2的中轴线方向。其中所说的肾脏形进一步解释为异形射流孔5的横截面形状由四条线首尾顺次连接而成，这四条线分别为以圆形射流孔4的圆心为圆心所作的内弧线51、外弧线52以及连接内弧线51和外弧线52的两个半圆形端线53组成。在液体喷射过程中，作用于内弧线51所在平面的压强P1比较小，作用于外弧线52所在平面的P2的压强比较大，即P1＜P2，这样就增加了卷吸空气的功能，即更容易将各个射流孔间的空气抽吸到液体内，利于提高液体的含气量。
本发明的射流异型多孔喷头中，异形射流孔5的纵截面(即与圆筒状喷头本体2的中轴线平行的截面)形状为等腰梯形，且所述底壁6内侧为等腰梯形孔的上底，外侧为等腰梯形孔的下底，底角α为20°-80°，优选为30°-60°，最佳角度为45°。为了方便加工，在底壁6上、等腰梯形孔上底上面设有加工凸台。在传统思想认为射流孔的纵截面应该为平滑、过渡曲面，而且是液柱入口处的直径大于出口处的直径(见图1或图3)，而本发明在大量实验的基础上得出现有结构的射流孔，其优点是射程远，适于消防用，但其含氧量是比较低的，不适于污水处理用。本发明的这种纵截面为等腰梯形、且液柱入口处的直径小于出口处的直径的射流孔喷射出来的液柱轮廓呈波浪形，液柱的表面张力会产生正反馈作用，使波浪形液柱的波峰和波谷的径向差值沿液柱轴向方向逐渐加剧，最后导致端部的液柱断裂成液滴，液滴的动能通过撞击传递给与之接触的空气，实现了动量转换，从而使气、水加速融合。所以这种特定形状的异形射流孔的作用，不仅仅是增加了空气与液体的接触面积，更主要的是由液柱表面张力产生的正反馈作用所导致的液滴与空气加速、充分融合的良性循环而大幅度提高液体的携气量。关于正反馈原理，在英国的D.J.Tritton著的PHYSICAL FLUID DYANMICS一书中，第201页第17章Instability Phenomena中有详细介绍。
以上为本发明的最佳实施方式，依据本发明公开的内容，本领域的普通技术人员能够显而易见地想到的一些雷同、替代方案，均应落入本发明保护的范围。
权利要求
1.射流异型多孔喷头，包括圆筒状喷头本体(2)，在圆筒状喷头本体(2)的底壁(6)上设有若干个射流孔，其特征在于所述若干个射流孔由设置在底壁中央的圆形射流孔(4)以及若干个异形射流孔(5)组成，其中所述若干个异形射流孔(5)分布在以圆形射流孔(4)的中心为圆心、半径不同的若干个同心圆上。
2.如权利要求1所述的射流异型多孔喷头，其特征在于在相邻的同心圆上的异形射流孔(5)错落布置。
3.如权利要求1所述的射流异型多孔喷头，其特征在于所述异形射流孔(5)的横截面形状呈肾脏形，且弯向圆形射流孔(4)。
4.如权利要求1所述的射流异型多孔喷头，其特征在于所述异形射流孔(5)的纵截面形状为等腰梯形，且所述底壁(6)内侧为等腰梯形孔的上底，外侧为等腰梯形孔的下底。
5.如权利要求4所述的射流异型多孔喷头，其特征在于所述等腰梯形状的异形射流孔(5)的底角α为20°-80°。
6.如权利要求5所述的射流异型多孔喷头，其特征在于所述底角α为30°-60°。
7.如权利要求6所述的射流异型多孔喷头，其特征在于所述底角α为45°。
全文摘要
本发明涉及一种射流喷头，本发明射流异型多孔喷头包括圆筒状喷头本体，在圆筒状喷头本体的底壁中央设有圆形射流孔，在以圆形射流孔的中心为圆心、半径不同的若干个同心圆上分布有若干个异形射流孔。本发明的射流异型多孔喷头的优点和积极效果在于本发明中，由于大部分射流孔分布在以圆形射流孔的中心为圆心、半径不同的若干个同心圆上的异形射流孔，为规则分布，所以在喷射过程中，增强了喷头本体周围的空气向中间聚拢效能，使空气易于被卷入到喷射的液柱中，即卷吸空气的功能强，从而喷射出的流体中携带的气体量大，充气效率高，从而降低能耗，实践证明使用本发明消耗1度电的充气量是现有喷头的2－3倍。
文档编号B05B1/14GK1939596SQ20051008652
公开日2007年4月4日 申请日期2005年9月28日 优先权日2005年9月28日
发明者孙厚钧 申请人:北京华阳惠民科技有限公司