专利名称：自来水喷射流致热即开即浴淋浴器的制作方法
技术领域：
本实用新型为一种自来水喷射流致热即开即浴淋浴器，是对传统洗浴技术的革命性突破，该淋浴器由流体动力取代了各类燃料，具有节能、安全、环保、方便的优点，属流体动力应用新领域。
背景技术：
在日常生产、生活中，洗浴是人类健康和卫生不可缺少的条件。目前，国内外洗浴设施大都采用燃煤、燃油、燃气锅炉供给热水。随着科学技术的发展和人们物质生活水平的提高，地热、电热、太阳能也相继进入人们的供热和洗浴领域。但不管上述何种供热方式，都需要耗费大量燃料，造成环境污染，甚至有重大安全隐患，太阳能供热还受到天气和场所的限制。长期以来，人们盼望开发一种直接用自来水即开即浴的淋浴器，以实现安全、低耗、环保、方便和无需加热成本的的洗浴之梦。
人类原始祖先之所以由猿演化成人，是他们学会了用火和使用工具，而火的发明恰恰是摩擦即钻木取火。同样，根据流体动力学原理，在密闭的管路中，粒子无序运动的高速液流，会产生剧烈的碰撞和摩擦，其动能可以部分和大部转换为热能。因而，只要创造出液流无序运动的条件，就会产生强烈的紊流，进而将流体动能转换为热能。基于液流无序运动可将动能转换为热能的原理，人类进行了无数次有益的探索。冷战时期，为了应对美国的战略威胁，前苏联发明了著名的“火箭鱼雷”，该技术利用流体力学原理，其动能将水相转换为环绕雷体的高速气液两相流，从而大大减小了雷体在水中的阻力，而膨胀爆裂的气泡又类似高速射流，推进鱼雷前进，使之比时速最快的美国鱼雷快了4倍，从而控制了制海权，对美国海军构成了极大的战术威胁。冷战结束后，乌克兰专家又利用高速紊流所产生的空化现象，在其内表面产生相对负压，使液体发热而产生大量微小气泡，在液相压力作用下，气泡高速碰撞、摩擦、爆裂，从而释放出巨大能量，进而加热液体，使自来水喷射流致热在工业和民用洗浴领域的应用成为可能。
发明内容
本发明的目的是探索一种毋须消耗燃料的能量作加热载体，巧妙地设计一种高效致热的紊流激发器或扰流诱导装置，从而快速加热流经喷射腔的自来水，为非燃烧喷射流致热开发一种适于工业和民用的节能、安全、环保、方便的高效换代洗浴装置。
为实现上述目的，本实用新型从根本上突破了传统的加热方式，巧妙地设计出一种多级交错逆向射流紊流激发器或多翅尾翼双螺旋线扰流诱导陀螺，利用多级交错全方位逆向射流激发效应或高效双螺旋线扰流诱导效应激发强紊流或强扰流液流，从而使液态粒子高强度无序碰撞、摩擦，产生大量热量，快速加热流经喷射腔的自来水，为非燃烧喷射流致热开发了一种适于工业和民用的节能、安全、环保、方便的高效换代洗浴装置，开创了流体动力应用新领域。
自来水喷射流致热即开即浴淋浴器技术解决方案是1.流程设计该淋浴器由自来水供水管线(1)、进水管汇(2)、喷射流致热腔(3)、射流管汇(4)、水温调节管汇(5)、喷淋管汇(6)和喷头(7)组成。洗浴时，自来水供水管线(1)内的带压自来水流经进水管汇(2)，缩径增压后射入喷射流致热腔(3)，同时，旁通射流管汇(4)内的增压水以小于主流道的流量经逆向射流孔(10)射入主流道，多股逆向增压水流产生强烈紊流使液体动能转化为热能；或者被加热流体进而流经多翅尾翼螺旋线扰流诱导陀螺(13)，再次被加热后，经喷淋管汇(6)和喷头(7)喷出，直接用于洗浴。水温调节管汇(5)可适时补充未加温的自来水，以调节适子洗浴的水温。
2.喷射流致热腔优化和创新本实用新型根据流体动力原理原理，对密闭管路中流体的压力、排量、几何模型与温度的关系进行了计算机仿真，对加热腔的形状、构造或者其结合提出了结构更新颖、效果更显著的适于实用的新的技术方案。其喷射流致热腔(3)由不同内径和形状的的管道腔体组成，其紊流激发腔液流入口段(8)为缩径喇叭口，高速射流段(9)为等径段，等径段内表面铸造粗糙面不机加工。高速射流段(9)激发紊流的方式有多种优化结构，或者其外表面径向均布一排或数排逆向射流孔(10)，逆向射流孔(10)与轴线最优夹角为15°-70°前后交错分布，每排射流孔一至数孔，下一排射流孔与前排射流孔相邻两孔交错成垂直平分线对称分布，射流孔外侧用射流室(11)进行密封，用射流管汇(4)调节其射流流量，以控制射流流量小于主流道流量，逆向射流孔(10)之后为球形(或锥筒形)稳定室(12)；或者设置一多翅尾翼螺旋线扰流诱导陀螺(13)，其锥形左右旋螺旋线(16)成凸或凹单螺线轨迹分布，或者成同轨迹同尺寸左右旋双螺线分布，或者成同轨迹不同尺寸左右旋双螺线分布，多翅尾翼螺旋线扰流诱导陀螺(13)或者用多翅尾翼(17)或者用心杆或者用环圈固定在等径段对称中心；或者逆向射流孔(10)与多翅尾翼螺旋线扰流诱导陀螺(13)组合使用。多翅尾翼螺旋线扰流诱导陀螺(13)之后为消声吸振反射室(14)，其后的扩径喇叭口腔体为热流喷射口(15)。
本实用新型自来水喷射流致热即开即浴淋浴器与常规洗浴装置比较，具有以下明显优势。
1.不需要任何燃料，大幅度节能；2.靠流体动力致热，实现了“O”污染；3.流体喷射加剧了流体的振动，使液流和管道不易结垢，被称为液体管道的“清道夫”；4.淋浴器结构极简单、使用极方便、一次安装、终生受益。
自来水喷射流致热即开即浴淋浴器突破了有史以来传统的燃料加热洗浴方式，是开创性的洗浴换代装置。
图1为自来水喷射流致热即开即浴淋浴器流程示意图，其中1.自来水供水管线；2.进水管汇(包括管线和阀门)；3.喷射流致热腔；4.射流管汇(包括管线和阀门)；5.水温调节管汇(包括管线和阀门)；6.喷淋管汇；7.喷头。
图2为喷射流致热腔结构示意图，其中8.紊流激发腔液流入口段；9.高速射流段；10.逆向射流孔；11.射流室；12.球形稳定室，13.多翅尾翼螺旋线扰流诱导陀螺；14.消声吸振反射室；15.热流喷射口。
图3为多翅尾翼螺旋线扰流诱导陀螺结构示意图，其中16.锥形左右旋螺旋线；17.多翅尾翼。
实施例本实用新型自来水喷射流致热即开即浴淋浴器由直接串接或并接在自来水供水管线(1)上的进水管汇(2)、喷射流致热腔(3)、射流管汇(4)、水温调节管汇(5)、喷淋管汇(6)和喷头(7)组成。
射流管汇(4)、水温调节管汇(5)并接于自来水供水管线(1)上，其出口分别接射流室(11)和热流喷射口(15)。
喷淋管汇(6)或者为刚性金属管，或者为包敷金属蛇皮纹的塑胶软管。喷头(7)或者为普通葵花状喷淋头，或者为流线可调性喷淋头。
本实施方案对喷射流致热腔(3)的形状和构造进行了优化创新，其紊流激发腔液流入口段(8)为缩径喇叭口，高速射流段(9)为等径段，等径段内表面铸造粗糙面不机加工。高速射流段(9)激发紊流的方式采用在高速射流段(9)外表面径向均布三排逆向射流孔(10)，逆向射流孔(10)与轴线夹角成15°、30°、45°前后交错分布，每排射流孔三孔，下一排射流孔与前排射流孔相邻两孔交错成垂直平分线对称分布，射流孔外侧用射流室(11)进行密封；逆向射流孔(10)之后为球形稳定室(12)；再其后为多翅尾翼螺旋线扰流诱导陀螺(13)，其锥形左右旋螺旋线(16)成同轨迹同尺寸左右旋双螺线分布，多翅尾翼螺旋线扰流诱导陀螺(13)用多翅尾翼(17)固定在等径段对称中心；多翅尾翼螺旋线扰流诱导陀螺(13)之后为消声吸振反射室(14)；其后的扩径喇叭口腔体为热流喷射口(15)。
本实用新型自来水喷射流致热即开即浴淋浴器使用条件自来水压力不小于0.3MPa，喷淋水温25-40℃。
权利要求1.一种自来水喷射流致热即开即浴淋浴器，其主要外形特征为该淋浴器由以串连方式依次并接在自来水供水管线(1)上的进水管汇(2)、喷射流致热腔(3)、喷淋管汇(6)、喷头(7)和射流管汇(4)、水温调节管汇(5)组成，其各部连接关系为在自来水供水管线(1)上旁接的射流管汇(4)出口连接射流室(11)，水温调节管汇(5)出口连接于喷射流致热腔(3)的热流喷射口(15)外端，喷射流致热腔(3)腔体内部构造依次为缩径喇叭口、等径射流腔、球形或锥筒形稳定室、多翅尾翼螺旋线扰流诱导陀螺、消声吸振反射室、热流喷射口。
2.根据权利要求1所述的自来水喷射流致热即开即浴淋浴器，其特征在于射流管汇(4)、水温调节管汇(5)并接于自来水供水管线(1)上，其出口分别接射流室(11)和热流喷射口(15)，水量用各自的控制阀调节。
3.根据权利要求1所述的自来水喷射流致热即开即浴淋浴器，其特征在于喷淋管汇(6)或者为刚性金属管，或者为包敷金属蛇皮纹的塑胶软管。
4.根据权利要求1所述的自来水喷射流致热即开即浴淋浴器，其特征在于喷头(7)或者为普通葵花状喷淋头，或者为流线可调性喷淋头。
5.根据权利要求1所述的自来水喷射流致热即开即浴淋浴器，其特征在于喷射流致热腔(3)由不同内径和形状的的管道腔体组成，其紊流激发腔液流入口段(8)为缩径喇叭口，高速射流段(9)为等径段，等径段内表面铸造粗糙面不机加工；高速射流段(9)激发紊流的方式有多种优化结构，或者其外表面径向均布一排或数排逆向射流孔(10)，逆向射流孔(10)与轴线最优夹角为15-70°前后交错分布，每排射流孔一至数孔，下一排射流孔与前排射流孔相邻两孔交错成垂直平分线对称分布，射流孔外侧用射流室(11)密封，用射流管汇(4)调节其射流流量，以控制射流流量小于主流道流量，逆向射流孔(10)之后为球形或锥筒形稳定室(12)；或者设置一多翅尾翼螺旋线扰流诱导陀螺(13)；或者逆向射流孔(10)与多翅尾翼螺旋线扰流诱导陀螺(13)组合使用；多翅尾翼螺旋线扰流诱导陀螺(13)之后为消声吸振反射室(14)，其后的扩径喇叭口腔体为热流喷射口(15)。
6.根据权利要求1或5所述的自来水喷射流致热即开即浴淋浴器，其特征在于多翅尾翼螺旋线扰流诱导陀螺(13)的锥形左右旋螺旋线(16)成凸或凹单螺线轨迹分布，或者成同轨迹同尺寸左右旋双螺线分布，或者成同轨迹不同尺寸左右旋双螺线分布；多翅尾翼螺旋线扰流诱导陀螺(13)或者用多翅尾翼(17)或者用心杆或者用环圈固定在等径段对称中心，其中多翅尾翼为3-10翅，翅与翅之间交叉对称分布。
专利摘要本实用新型为一种自来水喷射流致热即开即浴淋浴器，属流体动力应用新领域。该装置由自来水供水管线、喷射流致热腔、淋浴喷头及附属管阀等组成。喷射流致热腔由紊流激发腔、球形稳定室、多翅尾翼螺旋线扰流诱导陀螺等不同内径和形状的管道腔体组成。该淋浴器由喷射流动力取代了各类燃料，具有节能、安全、环保、方便的优点，可广泛应用于居室、宾馆、厂房等各种盥洗、淋浴、冲刷等场所。
文档编号A47K3/28GK2930573SQ20052011213
公开日2007年8月8日 申请日期2005年6月30日 优先权日2005年6月30日
发明者王钢, 王颖 申请人:王钢, 王颖