一种出水装置及其片状水出水嘴
技术领域
本发明涉及一种出水嘴，尤其是涉及一种可以流出片状水的出水嘴，以及具有该出水嘴的出水装置。
背景技术
现有水龙头或花洒等出水装置的出水嘴一般都具有多种水花模式，比如花洒水或雾状水或片状水等。其中，片状水指的是扁平状的水花，也称之为“瀑布水”。如中国专利公告号为CN203500653U、CN201934715U等实用新型专利就公开有能流出片状水的出水结构，其一般都是通过设置狭长的出水口形成片状水花。
然而，现有的片状水出水嘴流出的片状水效果仍然有待改进，具体而言，现有的片状水出水嘴有以下缺陷：（1）由出水嘴的出水口流出的片状水在一定的距离范围内效果尚且可以，但是超过该距离后，由于水的表面张力的作用，片状水两侧的水通常会往中间收缩靠拢，导致出水收缩，水花容易破裂；（2）现有的片状水出水嘴需要在高水压、大流量的情况下才能维持比较好的水花形态，当水压较低、流量较小时，通常难以维持较好的水花形态，有时甚至无法形成片状水；（3）片状水的形态在高水压和低水压情况下形态差异较大；（4）需要较长的整流段，导致出水嘴的体积需要较大。
发明内容
本发明为解决上述问题，提供一种片状水出水嘴，其结构简单，能在较长的距离范围内维持较好的片状水水花形态，并且在水压较低的情况下，也能维持较好的片状水水花形态，高水压和低水压下水花形态差异较小，并且整流段较短，出水嘴的体积可以设计得较小。
为达上述目的，根据本发明的一方面，本发明提供了以下技术方案：
一种片状水出水嘴，包括与出水装置的出水通道相连通的出水腔，所述出水腔具有与所述出水通道的出水端连通的入水口和与所述入水口连通的出水口，所述出水通道的水流经由所述出水口向外流出，所述出水腔具有纵向高度H、横向宽度W及沿水流方向的长度L，所述出水腔沿水流方向形成有第一出水腔和第二出水腔，所述第一出水腔的出水端形成所述第二出水腔的入水端，所述第一出水腔的横向宽度W1和所述第二出水腔的横向宽度W2分别沿水流方向渐变大，并且所述第二出水腔在宽度方向上的两侧分别形成一沿水流方向延伸的扩腔，两个所述扩腔之间形成纵向截面为长条形的中间腔，所述扩腔的纵向高度H3高于所述中间腔的纵向高度H2。
优选的，所述第一出水腔的横向截面为梯形、纵向横截面为长方形，所述第一出水腔的纵向高度H1沿水流方向大致相同。
优选的，所述第一出水腔的纵向高度H1与所述中间腔的纵向高度H2大致相同。
优选的，所述中间腔的纵向横截面为长方形，所述中间腔的纵向高度H2的取值范围为：0.5mm≤H2≤1.0mm。
优选的，所述中间腔的纵向高度H2的取值范围为：0.7mm≤H2≤0.8mm。
优选的，所述扩腔的纵向截面为圆形或椭圆形，所述扩腔靠近所述中间腔的一侧形成开口并与所述中间腔平滑过渡连通，所述扩腔的入水端与所述第一出水腔的出水端在水流方向上平滑过渡连通。
进一步优选的，所述扩腔的纵向截面的圆的直径φ与所述中间腔的纵向高度H2的关系为：
H2+0.4mm≤φ≤H2+1mm。
进一步优选的，两个所述扩腔位于所述出水口处的中心在宽度方向上的距离S，8mm≤S≤12mm。
优选的，所述第一出水腔的两侧边的夹角а的角度范围为：2°≤а≤20°。
优选的，所述第一出水腔沿水流方向的长度L1≥2mm，所述第二出水腔沿水流方向的长度L2≥4mm。
优选的，还设有与所述出水腔的入水口相连通的缓冲腔，所述出水腔经由所述缓冲腔与所述出水通道相连通，所述缓冲腔的横向宽度大于所述出水腔的入水口的横向宽度。
根据本发明的另一方面，本发明还提供一种出水装置，包括出水通道和上述任一项所述的片状水出水嘴，所述出水腔与所述出水通道相连通。
优选的，所述出水通道的水流方向经转角转向后流入所述出水腔。
相比现有技术，本发明的优点是：
1、本发明的片状水出水嘴，由于出水腔设置有第一出水腔和第二出水腔，第一出水腔的横向宽度W1和第二出水腔的横向宽度W2分别沿水流方向渐变大，并且，第二出水腔在宽度方向上的两侧分别形成一沿水流方向延伸的扩腔，两个扩腔之间形成纵向截面为长条形的中间腔，扩腔的纵向高度H3高于中间腔的纵向高度H2，这样，由于两侧扩腔的作用，两侧的水流更多，能够在一定程度上阻止片状水两侧的水流在水的表面张力的作用下向内缩，从而使得片状水花能够在较长距离范围内维持良好的水花形态。并且在水压较低的情况下，也能维持较好的片状水水花形态，高水压和低水压下水花形态差异较小，并且不需要设置特殊的整流结构，整流段较短，出水嘴的体积可以设计得较小，尤其适用于手持花洒或顶喷花洒或龙头或喷枪等空间有限的出水装置上。
2、扩腔的纵向截面为圆形或椭圆形，扩腔分别与中间腔和第一出水腔平滑过渡连通，这样可以使得水流更平稳，出水效果更好。
3、扩腔的纵向截面的圆的直径φ与所述中间腔的纵向高度H2的关系式采用H2+0.4mm≤φ≤H2+1mm时，可以使得无论是高压水流还是低压水流都能形成良好的片状水花，并且能在较长距离上保持片状水花。
4、出水装置的出水通道的水流方向经转角转向后流入所述出水腔，这样对水流进行整流，避免出水通道的水流直接冲入出水嘴的出水腔，有助于出水水花的稳定性更好。
5、通过设置缓冲腔进一步对流入出水腔中的水流进行整流，从而使得水流更平稳、进一步有助于维持出水水花的效果。
附图说明
为了使本发明的优点更容易理解，将通过参考在附图中示出的具体实施方式更详细地描述上文简要描述的本发明。可以理解这些附图只描绘了本发明的典型实施方式，因此不应认为是对其保护范围的限制，通过附图以附加的特性和细节描述和解释本发明。在附图中：
图1为本发明一优选实施例的片状水出水嘴的立体结构图；
图2为图1的立体剖视图；
图3为图1的俯视图；
图4为图3中A-A的剖视图；
图5为图4中箭头B所示方向的视图；
图6为图5中C-C的剖视图；
图7为本发明一优选实施例的片状水出水嘴а取值为2°时的片状水水流示意图；
图8为本发明一优选实施例的片状水出水嘴а取值为10°时的片状水水流示意图；
图9为本发明一优选实施例的片状水出水嘴а取值为20°时的片状水水流示意图；
图10为本发明一优选实施例的具有片状水出水嘴的出水装置的立体结构图；
图11为图10的立体分解图；
图12为图10的剖视图；
图13为本发明一优选实施例的具有片状水出水嘴的花洒的正视图；
图14为图13中D-D的剖视图；
图15为图13的立体示意图；
图16为本发明一优选实施例的花洒的出水面板的立体示意图。
图中附图标记分别是：
1-出水嘴；2-出水装置；
10-出水腔；11-入水口；12-出水口；13-第一出水腔；14-第二出水腔；141-扩腔；142-中间腔；
20-缓冲腔；
W1-第一出水腔的横向宽度；W2-第二出水腔的横向宽度；
H1-第一出水腔的纵向高度；H2-中间腔的纵向高度；H3-扩腔的纵向高度；
L1-第一出水腔沿水流方向的长度；L2-第二出水腔沿水流方向的长度；
S-两个扩腔位于出水口处的中心在宽度方向上的距离；
а-第一出水腔的两侧边的夹角；
φ-扩腔的纵向截面的圆的直径；
100-出水通道；200-接头；300-出水面板；400-转角。
具体实施方式
为了使本发明所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚、明白，以下结合附图和实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
在下文的讨论中，给出了细节以便提供对本发明更为彻底的理解。然而，本领域技术人员可以了解，本发明可以无需一个或多个这些细节而得以实施。在特定的示例中，为了避免与本发明发生混淆，对于本领域公知的一些技术特征未进行详尽地描述。需要说明的是，本文中所使用的术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并非限制。
本发明中所引用的诸如“第一”和“第二”的序数词仅仅是标识，而不具有任何其他含义，例如特定的顺序等。而且，例如，术语“第一部件”其本身不暗示“第二部件”的存在，术语“第二部件”本身不暗示“第一部件”的存在。
请查阅图1至图9，本发明的一优选实施例的一种片状水出水嘴1，用于设置在出水装置上以控制流出片状的水花，片状水出水嘴包括与出水装置的出水通道相连通的出水腔10，出水腔10具有与出水通道的出水端连通的入水口11和与入水口11连通的出水口12，出水通道的水流经由出水口12向外流出。
出水腔10具有纵向高度H、横向宽度W及沿水流方向的长度L。
请查阅图6，本发明的主要改进之处是：出水腔10沿水流方向形成有第一出水腔13和第二出水腔14，第一出水腔13的出水端形成第二出水腔14的入水端。第一出水腔13的横向宽度W1和第二出水腔14的横向宽度W2分别沿水流方向渐变大。第二出水腔14在宽度方向上的两侧分别形成一沿水流方向延伸的扩腔141，两个扩腔141之间形成纵向截面为长条形的中间腔142，如图1所示，扩腔141的纵向高度H3高于中间腔142的纵向高度H2。
片状水出水嘴的出水腔10中，在两侧扩腔141的作用下，两侧的水流更多，能够在一定程度上阻止两侧的水流在水的表面张力的作用下向内缩，从而使得片状水花能够在较长距离范围内维持良好的水花形态。并且在水压较低的情况下，也能较好的维持片状水水花形态，高水压和低水压下水花形态差异较小，并且不需要设置特殊的整流结构，整流段较短，出水嘴的体积可以设计得较小，尤其适用于手持花洒或顶喷花洒等空间有限的出水装置上。
请查阅图2、图4和图6，本实施例中，第一出水腔13的横向截面为梯形、纵向横截面为长方形，第一出水腔13的纵向高度H1沿水流方向大致相同（这里“大致相同”指相同或基本相同），并且，第一出水腔13的纵向高度H1与中间腔142的纵向高度H2大致相同（同样的，这里“大致相同”指相同或基本相同）。
作为优选的，如如图1和图6所示，中间腔142的纵向横截面为长方形，中间腔142的纵向高度H2的取值范围为：0.5mm≤H2≤1.0mm。进一步优选的，中间腔142的纵向高度H2的取值范围为：0.7mm≤H2≤0.8mm。
为了使得出水水流更平稳，出水效果更好，本实施例中，扩腔141的纵向截面为圆形，扩腔141靠近中间腔142的一侧形成开口并与中间腔142平滑过渡连通，扩腔141的入水端与第一出水腔13的出水端在水流方向上平滑过渡连通。可以理解的，扩腔141的纵向截面也可以为椭圆形或其他不规则圆弧形等。
较佳的，扩腔141的纵向截面的圆的直径φ与中间腔142的纵向高度H2的关系为：
H2+0.4mm≤φ≤H2+1mm。
本发明经过大量的实验证明，采用上述关系式，获得的片状水形态更佳，低水压或高水压均可维持较好的水花形态，并且低水压和高水压情况下水花的形态差距较小。
较佳的，两个扩腔141在出水口12处的中心在宽度方向上的距离S，8mm≤S≤12mm。第一出水腔13的两侧边的夹角а的角度范围为：2°≤а≤20°。通过改变夹角а的角度，可以调节片状水花外扩的宽幅，如图7至图9所示，图7中，а=2°；图8中，а=10°；图9中，а=20°,从这三个图中可以明显地看出，片状水花向外扩的宽幅（即片状水花两侧边的夹角角度）与а的角度成正比。
本实施例中，较佳的，第一出水腔13沿水流方向的长度L1≥2mm，第二出水腔14沿水流方向的长度L2≥4mm。
本实施例中，还设有与所述出水腔10的入水口11相连通的缓冲腔20，所述出水腔10经由所述缓冲腔20与所述出水通道相连通，所述缓冲腔20的横向宽度大于所述出水腔10的入水口11的横向宽度。通过设置缓冲腔20进一步对流入出水腔10中的水流进行整流，从而使得水流更平稳、有助于维持出水水花的效果。
请查阅图10至图16，根据本发明的另一方面，本发明还提供一种出水装置2，包括出水通道100和上述任一项的片状水出水嘴1，所述出水腔10与所述出水通道100相连通。
图10至图12所示的出水装置2为水龙头，其中，水龙头的主体未图示出，水龙头通过接头200与片状水出水嘴1接通。
图13至图16所示的出水装置2为手持式花洒，片状水出水嘴1直接设置在手持式花洒的出水面板300上，整体结构十分紧凑。
为了对水流进行整流，有助于出水水花的稳定性更好，较佳的，出水通道100的水流方向经转角400转向后流入出水腔10。
可以理解的，出水装置2不限于上述的水龙头或手持式花洒，还可以其他需要出水装置，比如喷枪等。
除非另有定义，本文中所使用的技术和科学术语与本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中使用的术语只是为了描述具体的实施目的，不是旨在限制本发明。本文中出现的诸如“部件”等术语既可以表示单个的零件，也可以表示多个零件的组合。本文中出现的诸如“安装”、“设置”等术语既可以表示一个部件直接附接至另一个部件，也可以表示一个部件通过中间件附接至另一个部件。本文中在一个实施方式中描述的特征可以单独地或与其他特征结合地应用于另一个实施方式，除非该特征在该另一个实施方式中不适用或是另有说明。
上述说明示出并描述了本发明的优选实施例，如前，应当理解本发明并非局限于本文所披露的形式，不应看作是对其他实施例的排除，而可用于各种其他组合、修改和环境，并能够在本文发明构想范围内，通过上述教导或相关领域的技术或知识进行改动。而本领域人员所进行的改动和变化不脱离本发明的精神和范围，则都应在本发明所附权利要求的保护范围内。
