微气泡喷头及具有该微气泡喷头的洗涤设备的制作方法

1.本发明涉及微气泡产生装置，具体地涉及微气泡喷头及具有该微气泡喷头的洗涤设备。


背景技术：

2.微气泡(micro-bubble)通常是指气泡发生时直径在五十微米(μm)以下的微小气泡。微气泡根据其直径范围也可以称为微纳气泡(micro-/nano-bubble)、微米气泡或纳米气泡(nano-bubble)。微气泡由于其在液体中的浮力小，因此在液体中滞留的时间比较长。而且，微气泡在液体中会发生收缩直到最后破碎，生成更小的纳米气泡。微气泡在破碎的时候局部会产生高压和高温的热，由此能够破坏漂浮在液体中或附着在物体上的有机物等异物。另外，微气泡带有负电荷，容易吸附漂浮在液体中的带正电荷的异物。因此，异物在其由于微气泡的破碎而被破坏之后会被微气泡吸附，然后慢慢浮到液体表面。这些特性使得微气泡具备很强的清洗和净化能力。目前，微气泡已经被广泛应用于洗衣机等洗涤设备中。
3.为了制造微气泡，不同结构的微气泡产生装置已经被开发出来。例如，中国发明专利申请(cn107321204a)公开了一种微气泡产生器。该微气泡产生器包括两端为开口状的外壳，外壳的第一端连接有进水管，在外壳内沿着水流方向依次设置有涡柱、涡柱壳、气液混合管以及定位在外壳的第二端的孔网。气液混合管从头部到尾部依次形成有连通的容置腔、气流部、加速部和流通部。涡柱壳及位于其内的涡柱定位在容置腔内；气流部的管壁上设有进气口；气流部的内壁朝向容置腔的方向凸出，形成呈漏斗状的凸出部，在漏斗状凸出部的大口端与锥形的涡柱壳之间形成供从进气口进入的空气流入气流部的缝隙；加速部的内径朝向尾部方向逐渐增大。水流流经涡柱在涡柱壳内部形成高速旋转水流，高速旋转水流从涡柱壳的出口流出后进入凸出部围成的漏斗状空间内，在水流周围形成的负压将空气从进气口吸入并与水流混合后进入加速部，由于涡柱壳的锥形面以及加速部的内径朝向尾部方向逐渐增大而形成压差，使混合大量空气的水流(形成气泡水)加速流动，气泡水经由流通部流向孔网，气泡水被孔网中的细孔切割并混合而形成含有大量微气泡的微气泡水。
4.中国发明专利申请(cn107583480a)也公开了一种微气泡产生器。该微气泡产生器包括两端为开口状的外壳，外壳的第一端连接有进水管，在外壳内沿着水流方向依次设置有增压管、气泡产生管以及定位在外壳的第二端的孔网。气泡产生管从第一端到第二端依次形成有容置腔、气液混合部、扩张引导部。在容置腔内接纳增压管，增压管具有面向容置腔的锥形端；在气液混合部内形成有沿着第一端到第二端的方向尺寸逐渐减小的锥形的气液混合空间；扩张引导部内形成有沿着第一端到第二端的方向尺寸增大的扩张引导空间。气泡产生管的管壁上设有进气通道，气液混合部的内壁与增压管的外壁之间形成间隙以便与气泡产生管的外壁上的进气通道连通，增压管的出水口置于气液混合部的进水口内。水流流经增压管增压形成高速水流，高速水流从增压管的出水口流出后进入气液混合腔并且在气液混合腔内形成负压，该负压将大量空气通过进气通道吸入水流中并且使空气与水混合形成气泡水，气泡水从扩张引导部流向孔网，气泡水被孔网的细孔混合和切割形成微气
泡水。
5.上述两种微气泡产生器均具有至少五种独立的部件：外壳，进水管，涡柱和涡壳或增压管，气液混合管或气泡产生管，以及孔网。这些部件都需要设计特定的配合或连接结构，以便所有部件能够组装在一起并且保证组装好的微气泡产生器能够可靠地工作。另外，为了允许将空气从外界吸入到微气泡产生器内，外壳以及气液混合管或气泡产生管上均需要设置空气通道。因此，这样的微气泡产生器的结构复杂，并且制造成本也很高。
6.相应地，本领域需要一种新的技术方案来解决上述问题。


技术实现要素：

7.为了解决现有技术中的上述问题，即为了解决现有微气泡产生器结构复杂、制造成本高的技术问题，本发明提供了一种微气泡喷头，所述微气泡喷头包括：进水管部件，所述进水管部件具有允许水流入的进水端和节流端，所述节流端设置有第一接合部；节流孔，所述节流孔沿着水流方向布置在所述进水管部件内；出水管部件，所述出水管部件具有空气混合端和微气泡产生端，所述空气混合端设置有第二接合部，在所述进水管部件和出水管部件组装好的状态下，所述第一接合部与所述第二接合部彼此接合，在所述第一接合部与第二接合部之间形成轴向间隙，所述轴向间隙与设置在所述空气混合端上或附近的径向通道彼此连通而形成进气通道，所述进气通道的出口靠近所述节流孔以便当水流过所述节流孔时，在所述进气通道的出口附近形成负压并因此将外界空气吸入到所述出水管部件中从而与水混合产生气泡水；起泡器，所述起泡器固定在所述出水管部件的微气泡产生端并且设置成能够在所述气泡水流过其时形成微气泡水。
8.在上述微气泡喷头的优选技术方案中，所述微气泡喷头包括形成在所述节流端内的径向节流部，所述节流孔形成在所述径向节流部上。
9.在上述微气泡喷头的优选技术方案中，所述微气泡喷头包括节流板，所述节流端内设有向内径向延伸的环形肋，所述节流板朝向所述出水管部件抵靠在所述环形肋上，并且所述节流孔形成在所述节流板上。
10.在上述微气泡喷头的优选技术方案中，所述径向通道为形成在所述节流端与所述空气混合端相抵靠的面之间的径向间隙或者为直接形成在所述空气混合端上的径向孔。
11.在上述微气泡喷头的优选技术方案中，所述第一接合部是设置在所述节流端内的内螺纹孔壁，所述第二接合部是设置在所述空气混合端上的外螺纹柱面；或者，所述第一接合部是设置在所述节流端上的外螺纹柱面，所述第二接合部是设置在所述空气混合端内的内螺纹孔壁；所述轴向间隙形成在所述内螺纹孔壁与所述外螺纹柱面之间。
12.在上述微气泡喷头的优选技术方案中，所述第一接合部是设置在所述节流端内的光滑孔壁，所述第二接合部是设置在所述空气混合端上的非光滑柱面，所述非光滑柱面上设置有多条凸棱或沟槽，所述轴向间隙形成在所述光滑孔壁与所述非光滑柱面之间。
13.在上述微气泡喷头的优选技术方案中，所述第一接合部是设置在所述节流端内的非光滑孔壁，所述非光滑孔壁上设置有多条凸棱或沟槽，所述第二接合部是设置在所述空气混合端的光滑柱面，所述轴向间隙形成在所述非光滑孔壁与所述光滑柱面之间。
14.在上述微气泡喷头的优选技术方案中，所述第一接合部是设置在所述节流端内的非光滑孔壁，所述非光滑孔壁上设置有多条凸棱和/或沟槽，所述第二接合部是设置在所述
空气混合端上的非光滑柱面，所述非光滑柱面上设置有多条凸棱和/或沟槽，所述轴向间隙形成在所述非光滑孔壁与所述非光滑柱面之间。
15.在上述微气泡喷头的优选技术方案中，所述起跑器为孔网结构，所述孔网结构包括塑料栅栏、金属网、或高分子材料网。
16.本领域技术人员能够理解的是，在本发明的技术方案中，所述微气泡喷头包括内部设有节流孔的进水管部件和出水端处设有起泡器的出水管部件，并且进气通道由彼此连通的轴向间隙和径向通道组成：所述轴向间隙形成在所述进水管部件的节流端的第一接合部与所述出水管部件的空气混合端的第二接合部之间；所述径向通道形成在所述空气混合端上或附近。水从进水管部件的进水端流入进水管部件；然后水流通过节流孔而被降压膨胀；膨胀的水流被喷入到出水管部件内，在空气混合端内产生负压，在负压的作用下，大量空气从外界经由轴向间隙和径向间隙被吸入到空气混合端内并与水混合而产生含有大量气泡的气泡水；气泡水最后流过位于出水管部件的微气泡产生端的起泡器而产生含有大量微气泡的微气泡水。在本发明的技术方案中，只需将进水管部件的节流端和出水管部件的空气混合端结合在一起就形成微气泡喷头，因此该微气泡喷头可以看作是两部件式的微气泡喷头。进一步地，进气通道被结合到所述进水管部件和出水管部件的接合部之间，因此不需要在微气泡喷头的其它部位再单独设置空气进入通道。相比于现有技术，本发明的微气泡喷头不仅具有产生微气泡的良好性能，而且其部件和结构都被大大简化，其制造成本因此也得到显著地降低。
17.优选地，进水管部件的节流端的第一接合部是内螺纹孔壁，而出水管部件的空气混合端的第二接合部是与所述内螺纹孔壁相啮合的外螺纹柱面，或者节流端的第一接合部是外螺纹柱面，而空气混合端的第二接合部是与该外螺纹柱面啮合的内螺纹孔壁。这样通过在相啮合的螺纹之间预留的间隙来形成轴向间隙，构成进气通道的一部分。可替代地，第一接合部是光滑孔壁，而第二接合部是与所述光滑孔壁相匹配的其上设置有多条凸棱或沟槽的非光滑柱面；或者，第一接合部是其上设置有多条凸棱或沟槽的非光滑孔壁，而第二接合部是与所述非光滑孔壁相匹配的光滑柱面；或者，第一接合部是其上设置有多条凸棱或沟槽的非光滑孔壁，而第二接合部是与所述光滑孔壁相匹配的其上设置有多条凸棱或沟槽的非光滑柱面。这些相匹配的接合结构均能实现在第一接合部与第二接合部之间形成轴向间隙的目的。
18.本发明还提供一种洗涤设备，所述洗涤设备包括如上所述的任一种微气泡喷头，所述微气泡喷头设置成在所述洗涤设备内产生微气泡水。微气泡喷头在洗涤设备内产生含有大量微气泡的微气泡水，因此不仅能够提高洗涤设备的洗净能力，而且能够减少洗涤剂的用量并降低洗涤剂在例如衣物中的残留量。
附图说明
19.下面参照附图来描述本发明的优选实施方式，附图中：
20.图1是本发明具有微气泡喷头的洗涤设备的一种实施例的结构示意图；
21.图2是本发明微气泡喷头的一种实施例的立体示意图；
22.图3是图2所示的本发明微气泡喷头的一种实施例的正视图；
23.图4是图2所示的本发明微气泡喷头的一种实施例的俯视图；
24.图5是沿着图4的截面线e-e截取的本发明微气泡喷头的第一种实施例的剖视图；
25.图6是沿着图4的截面线e-e截取的本发明微气泡喷头的第二种实施例的剖视图；
26.图7是沿着图4的截面线e-e截取的本发明微气泡喷头的第三种实施例的剖视图。
27.附图标记列表：
28.11、箱体；12、盘座；13；上盖；14、地脚；21、外桶；31、内桶；311、脱水孔；32、波轮；33、传动轴；34、电机；35、平衡环；41、排水阀；42、排水管；51、进水阀；52、微气泡喷头；521、进水管部件；522、出水管部件；523、起泡器；524a、第一固定安装部；524b、第二固定安装部；525、节流孔；526、轴向间隙；527、径向间隙；528、节流部；528’、节流板；529、密封圈；211、第一接合部；212、进水端；213、节流端；221、第二接合部；222、微气泡产生端；223、空气混合端；281、插入部。
具体实施方式
29.下面参照附图来描述本发明的优选实施方式。本领域技术人员应当理解的是，这些实施方式仅仅用于解释本发明的技术原理，并非旨在限制本发明的保护范围。
30.需要说明的是，在本发明的描述中，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”等指示的方向或位置关系的术语是基于附图所示的方向或位置关系，这仅仅是为了便于描述，而不是指示或暗示所述装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
31.此外，还需要说明的是，在本发明的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“设置”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，还可以是两个元件内部的连通。对于本领域技术人员而言，可根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
32.为了解决现有微气泡产生器的结构复杂、制造成本高的问题，本发明提供了一种微气泡喷头，该微气泡喷头包括进水管部件和出水管部件。进水管部件具有允许水流入的进水端和节流端，并且节流端设置有第一接合部。在进水管部件内还设有沿着水流方向布置的节流孔。出水管部件具有空气混合端和微气泡产生端，空气混合端设置有第二接合部，并且在微气泡产生端固定有起泡器。在进水管部件和出水管部件组装好的状态下，第一接合部与第二接合部彼此接合，在第一接合部与第二接合部之间形成轴向间隙。轴向间隙和设置在空气混合端上或附近的径向通道彼此连通而形成进气通道。进气通道的出口靠近节流孔以便当水流过节流孔时，在进气通道的出口附近形成负压并因此将外界空气吸入到出水管部件中从而使空气与水混合产生气泡水。起泡器设置成能够在气泡水流过时形成微气泡水。部分进气通道直接形成在节流端的第一接合部与空气混合端的第二接合部之间，并且通过将进水管部件的节流端与出水管部件的空气混合端结合在一起就能形成微气泡喷头。因此，相比于现有技术的微气泡发生器，本发明微气泡喷头的部件数量和结构都被大大简化，并且微气泡喷头的制造成本也大幅降低，同时微气泡喷头仍保持良好的产生微气泡的性能。
33.本发明微气泡喷头可以应用在洗涤领域，杀菌领域，或者其它需要微气泡的领域。例如，本发明微气泡喷头既能够应用到洗涤设备中，也能够结合到卫浴水龙头或花洒等装
置中。
34.因此，本发明还提供一种洗涤设备，该洗涤设备包括本发明的微气泡喷头。该微气泡喷头设置成在该洗涤设备内产生微气泡水。通过微气泡喷头在洗涤设备内产生含有大量微气泡的微气泡水，不仅能够提高洗涤设备的洗净能力，而且能够减少洗涤剂的用量并降低洗涤剂在例如衣物中的残留量，从而有利于用户的健康。
35.参照图1，图1是本发明具有微气泡喷头的洗涤设备的一种实施例的结构示意图。在该实施例中，洗涤设备为一种波轮洗衣机。替代地，在其它实施例中，洗涤设备可以是滚筒洗衣机或烘干一体机等。
36.如图1所示，波轮洗衣机(以下简称洗衣机)包括箱体11，箱体11的上部设置有盘座12，盘座12枢转连接有上盖13。在箱体11内设置有作为盛水桶的外桶21。在外桶21内设置有内桶31，内桶31的底部设置有波轮32，外桶21的下部固定有电机34，电机34通过传动轴33与波轮32驱动连接，在内桶31的侧壁上靠近顶端设有脱水孔311。排水阀41设置在排水管42上，排水管42的上游端与外桶21的底部连通。该洗衣机还包括进水阀51和与进水阀51连通的微气泡喷头52，微气泡喷头52被安装在外桶21的顶部上。水经由进水阀51进入微气泡喷头52以产生包含大量微气泡的微气泡水，并且微气泡喷头52将含有大量微气泡的水先喷入洗涤剂盒以与洗涤剂混合，然后经由洗涤剂盒进入内桶31，进行衣物清洗。微气泡在破碎过程中对洗涤剂产生撞击，并且微气泡通过携带的负电荷也能够吸附洗涤剂，因此微气泡能够增加洗涤剂与水的混合程度，从而降低洗涤剂的用量并减少洗涤剂在衣物上的残留量。另外，微气泡在内桶31内也会撞击衣物上的污渍，并且会吸附产生污渍的异物。因此，微气泡还增强了洗衣机的去污性能。可选地，微气泡喷头还可以直接将携带大量微气泡的微气泡水喷入洗衣机的外桶21或内桶31，以进一步降低洗涤剂的用量并增强洗衣机的清洁能力。
37.参照图2-图4，图2是本发明微气泡喷头的一种实施例的立体示意图，图3是图2所示的本发明微气泡喷头的一种实施例的正视图，而图4是图2所示的本发明微气泡喷头的一种实施例的俯视图。如图2-4所示，作为一种实施例，本发明微气泡喷头52包括进水管部件521和出水管部件522。在出水管部件522的一端安装有起泡器523，起泡器523被设置成能够在气泡水流过其时混合和切割气泡水从而形成微气泡水。
38.可选地，起泡器523为孔网结构，该孔网结构具有至少一道细孔的直径达微米级，优选地，细孔的直径在0～1000微米之间；更优选地，细孔的直径在5～500微米之间。起泡器523的孔网结构可以是塑料栅栏，金属网，高分子材料网，或者其它合适的孔网结构。塑料栅栏通常是指高分子栅栏，其由高分子材料一体注塑成型，或者先将高分子材料制成板，再在该板上通过机加工产生微孔结构而形成塑料栅栏。高分子材料网通常是指通过先将高分子材料制成丝，再用这丝编织成的具有微孔结构的网。高分子材料网可以包括尼龙网，棉纶网，涤纶网，丙纶网等。替代地，起泡器523可以是能够产生微气泡的其它孔网结构，例如由两个非微米级的蜂窝状结构组成的孔网结构。
39.可选地，在进水管部件521上设有第一固定安装部524a和第二固定安装部524b。
40.参照图3和图4，第一固定安装部524a和第二固定安装部524b对称地定位在进水管部件521的外壁的两侧，并且位于微气泡喷头52的中部，用于将微气泡喷头52固定到预定的安装位置。可选地，第一和第二固定安装部524a、524b可设置在出水管部件522上，或者在微
气泡喷头52上只设置一个固定安装部。
41.如图4所示，在一种实施例中，第一和第二固定安装部524a，524b为螺钉孔结构。然而，固定安装部可采用任何合适的连接结构，例如卡扣连接结构、焊接连接结构等。
42.参照图5，图5是沿着图4的截面线e-e截取的本发明微气泡喷头的第一种实施例的剖视图。如图5所示，微气泡喷头52包括进水管部件521和出水管部件522。
43.如图5所示，进水管部件521具有允许水流入的进水端212和让水从进水管部件521流出的节流端213。在进水管部件521内具有从其内壁向内延伸的径向节流部528，在径向节流部528上形成沿着水流方向c布置的节流孔525。在节流端213内形成位于节流孔525下游的第一接合部211，该第一接合部211采用内螺纹孔壁的形式。继续参照图5，出水管部件522具有空气混合端223和微气泡产生端222。沿着水流方向，空气混合端223位于微气泡产生端222的上游。空气混合端223上设置第二接合部221，该第二接合部221为外螺纹柱面，使得外螺纹能够与第一接合部211的内螺纹相啮合。在微气泡产生端222处固定能够产生微气泡的起泡器523。起泡器523可以是任何能够产生微气泡的孔网结构，如在上述实施例中所指出的。
44.如图5所示，在进水管部件521和出水管部件522组装好的状态下，第一接合部211的内螺纹与第二接合部221的外螺纹彼此啮合，并且空气混合端223的端面抵靠形成在节流端213内的径向的抵靠面上。该径向的抵靠面与径向节流部528的面对出水管部件522的一侧侧面平齐。在内螺纹与外螺纹之间形成轴向间隙526并且在空气混合端223的端面与节流端213的抵靠面之间形成径向间隙527。轴向间隙526和径向间隙527彼此连通而形成进气通道，该进气通道的出口靠近节流孔525。水在进入进水管部件521后流过节流孔525，在节流孔525作用下，水被降压膨胀并因此被高速喷入出水管部件522，从而在进气通道的出口附近形成负压；大量的外界空气在负压作用下经由轴向间隙526和径向间隙527被吸入到出水管部件522中并与水混合产生气泡水。该气泡水然后流过起泡器523并被起泡器523切割并混合以产生微气泡水。
45.可选地，节流端213的第一接合部211设置为外螺纹柱面，而空气混合端223的第二接合部221设置为与外螺纹柱面匹配的内螺纹孔壁(图中未示出)。在空气混合端223内形成抵靠面。在进水管部件521和出水管部件522组装好的状态下，节流端213的第一接合部211的外螺纹啮合空气混合端223的第二接合部的内螺纹，并且节流端213的端面抵靠空气混合端223内的抵靠面。轴向间隙形成在啮合的外螺纹和内螺纹之间，而径向间隙形成在相互抵靠的端面和抵靠面之间。
46.可选地，第一接合部211是设置在节流端213内的光滑孔壁，第二接合部221是设置在空气混合端223上的非光滑柱面，该非光滑柱面上设置有多条凸棱或沟槽(图中未示出)。轴向间隙形成在该光滑孔壁与该非光滑柱面之间。
47.可选地，第一接合部211是设置在节流端213内的非光滑孔壁，非光滑孔壁上设置有多条凸棱或沟槽，第二接合部221是设置在空气混合端223上的光滑柱面(图中未示出)。轴向间隙形成在该非光滑孔壁与光滑柱面之间。
48.可选地，第一接合部211是设置在节流端213内的非光滑孔壁，非光滑孔壁上设置有多条凸棱和/或沟槽，第二接合部是设置在空气混合端上的非光滑柱面，非光滑柱面上设置有多条凸棱和/或沟槽(图中未示出)。轴向间隙形成在非光滑孔壁与非光滑柱面之间。
49.本发明微气泡喷头的第一接合部和第二接合部的匹配结构并不限于上述具体列出的结构，例如匹配的结构可以是能够形成预留间隙的“凸棱+凸棱”结构、“凹槽+凹槽”结构、“凸棱+凹槽”结构、或其它合适的匹配结构。
50.可选地，形成在空气混合端223的端面与节流端213的抵靠面之间的径向间隙527被形成在空气混合端223上的径向孔(图中未示处)取代。该径向孔延伸穿过空气混合端223的侧壁以分别连通轴向间隙526和空气混合端223的内腔，从而在节流孔525所制造的负压的作用下，允许空气经由轴向间隙526和该径向孔被吸入空气混合端223的内腔。
51.参照图6，图6是沿着图4的截面线e-e截取的本发明微气泡喷头的第二种实施例的剖视图。如图6所示，在径向节流部528上形成有圆筒状的插入部281。该插入部281围绕节流孔525向下游的出水管部件522的空气混合端213内延伸。该插入部281能够阻止从节流孔525喷出的水流从进气通道的出口窜入径向间隙527和轴向间隙526进而流到微气泡喷头的外部。本实施例的其它未提及部分同前述实施例。
52.参照图7，图7是沿着图4的截面线e-e截取的本发明微气泡喷头的第三种实施例的剖视图。如图7所示，节流孔525形成在独立于进气管部件521的节流板528’上，并且沿着水流方向c布置在节流板528’的中心。在进水管部件521的节流端213内设有向内径向延伸的环形肋214。环形肋214的面向出水管部件522的侧面与节流孔213的抵靠面平齐，因此进气通道的出口就位于该环形肋214与空气混合端223之间。节流板528’朝向出水管部件522抵靠在环形肋214上。在节流板528’与进气管部件521的内壁之间还设有密封件529，以防止有水绕过节流孔流入出水管部件522。密封件529可以是任何合适形式的密封材料，例如橡胶密封圈。本实施例的其它未提及部分同前述实施例。
53.至此，已经结合附图所示的优选实施方式描述了本发明的技术方案，但是，本领域技术人员容易理解的是，本发明的保护范围显然不局限于这些具体实施方式。在不偏离本发明的原理的前提下，本领域技术人员可以对来自不同实施例的技术特征进行组合，也可以对相关技术特征作出等同的更改或替换，这些更改或替换之后的技术方案都将落入本发明的保护范围之内。