脉冲水流发生器制造技术

针对现有技术存在的不足，本发明专利技术的最主要目的是提供一种尽可能简单的结构，在无需附加电机驱动的情况下，仅通过水流即驱动产生高频振动，以让匀速的水流，变成高频脉冲水流，且高频脉冲水流能使脉冲峰值流速高于匀速水流，从而让脉冲水流具有更好的冲洗效果以及能让水流能集中能量冲击其他物体

【技术实现步骤摘要】
脉冲水流发生器


[0001]本专利技术涉及振动产生装置
、
脉冲水流生成装置
，尤其涉及一种脉冲水流发生器
。

技术介绍

[0002]利用脉冲振动，是解决工程或生产生活中相关问题的很好的解决方案
。
[0003]参见中国专利：
CN201520584283
‑
一种钻头液力脉冲冲击器
、CN201721856350
‑
一种高频低幅复合振动冲击器等，通过旋转式的结构设计，利用流体产生脉冲振动为钻井过程提供显著增益
。
[0004]在常用的大型设备当中，比如筛分设备
、
输送设备
、
给料设备
、
粉碎设备等往往也会利用脉冲振动的有关原理
。
[0005]在与生活更密切相关的器械中，同样也有类似的需求，比如按摩器；医学上的物理治疗，利用振动治疗器对人体局部进行振动，刺激神经和肌肉，增加血液循环，促进康复
。
但是，要形成有规律，周期性的振动，一般都需要有动力源，常常是通过电来驱动马达，马达再来驱动振动体
。
[0006]参见美国专利
US20050097666A1
，以及其
技术介绍
当中提及的美国专利第
6,378,385
号，美国专利
5,920,925
号，美国专利
5,893,180
号，美国专利
5,881,403
号，美国专利第<br/>4,955,539
号，美国专利第
4,320,541
号等等，其产生脉冲流体的机制基本都离不开额外的动力源
、
较为复杂的结构设计或上述旋转式的结构设计其中之一
。
[0007]以上反应了当前现有技术的状况，可以看出，很难有进一步小型化和低成本改造的空间
。

技术实现思路

[0008]针对现有技术存在的不足，本专利技术的最主要目的是提供一种尽可能简单的结构，在无需附加电机驱动的情况下，仅通过水流即驱动产生高频振动，以让匀速的水流，变成高频脉冲水流，且高频脉冲水流能使脉冲峰值流速高于匀速水流，从而让脉冲水流具有更好的冲洗效果以及能让水流能集中能量冲击其他物体
。
[0009]其实现的基本方案为：水流由一个管路分支为至少两个管路
(
至少可以通过三通阀结合管路直接实现
)
，在管路汇聚处设置有一个阀芯，且阀芯的直径大于管路内径，该阀芯经过水流的冲击后，对分支管路进行往复封堵，由于阀芯对阀体高速往复碰撞，使阀体形成激烈的振动，分支输出的水流也由此形成脉冲水流
。
[0010]其中，分支管路垂直于入水管路为最佳效果
。
[0011]本专利技术具体采用以下技术方案：
[0012]一种脉冲水流发生器，其特征在于：包括阀体和阀芯；所述阀体设有至少两个出水口；所述阀芯设置在阀体的内腔中，用于在注入阀体的水流的作用下反复与阀体发生碰撞，且间歇地遮挡任一出水口，以产生脉冲水流，且脉冲水流的峰值流速高于进水流速
。
阀芯高
速往复运动的同时撞击阀体，以使阀体产生高频振动
。
[0013]进一步地，所述阀体的进水方向不朝向任一出水口，以避免阀芯被进水水流反复“堵”在某一出手口附近
。
[0014]作为一种最优选，进水口的开口方向与任一出水口的开口方向均垂直，这样基本可以保证消除进水方向上的冲击力对阀芯运动的干扰
。
[0015]进一步地，所述阀芯为球形
、
柱形
、
椭球形或其他旋转体的其中之一，出水口的横截面为圆形，阀芯的尺寸大于出水口的尺寸，这是确保阀芯运动和碰撞顺畅的最简单的一种设置方式
。
[0016]进一步地，各出水口对应连接至各分支管路
。
[0017]进一步地，所述出水口相对进水口对称设置
。
[0018]进一步地，通过设定阀体内腔中阀芯的活动距离和阀芯的质量控制振动频率
。
[0019]进一步地，通过控制输入水流的流速，调节振动频率
。
[0020]进一步地，通过设定阀体内腔和阀芯的材质控制阀芯与阀体的弹性碰撞程度，以控制振动频率
。
[0021]本专利技术及其优选方案在无需附加电机驱动的情况下，仅通过水流即驱动产生高频振动，以让匀速的水流，变成高频脉冲水流，且高频脉冲水流能使脉冲峰值流速高于匀速水流，从而让脉冲水流具有更好的冲洗效果以及能让水流能集中能量冲击其他物体
。
根据目前的研究测试发现，该种结构尤其适用于冲洗喷头
、
冲牙器的应用场景，可以以非常低的成本实现冲洗效果的极大提升
。
附图说明
[0022]下面结合附图和具体实施方式对本专利技术进一步详细的说明：
[0023]图1为本专利技术装置工作原理分析图；
[0024]图2为本专利技术第一种实施例装置结构立体示意图；
[0025]图3为本专利技术第一种实施例装置结构爆炸图；
[0026]图4为本专利技术第二种实施例装置俯视图；
[0027]图5为本专利技术第二种实施例装置剖视图；
[0028]图6为本专利技术第三种实施例装置结构立体示意图；
[0029]图7为本专利技术第三种实施例装置关键部分爆炸图
。
具体实施方式
[0030]为让本专利的特征和优点能更明显易懂，下文特举实施例，并配合附图，作详细说明如下：
[0031]本实施例首先针对入水管路完全垂直于两对称的出水管路的
T
型管路，并假设进水恒定且水流为理想流体的模型进行理论分析
。
[0032]经过试验的验证，可以假定，在水流作用下，阀芯在
T
型管内循环进行左右快速移动，当阀芯运动至某一出水口的时候，假设阀芯与阀体碰撞前的速度为
v1，碰撞后
(
这里碰撞指的是阀芯与阀体产生非弹性碰撞，同时马上与液体产生非弹性碰撞
)
的速度为
v2。
而阀芯反弹后，朝向相反的方向移动，到另外一边管口的时候，考虑对称性，其速度将会再次达
到
v1。
由于阀芯在
T
型管内是连续左右快速移动，不会停下来，但是阀芯与阀体产生碰撞的时候，并不是完全弹性碰撞，不但把能量传给阀体，同时也产生了能量损失，这些能量损失是因为流体对阀芯的作用，让阀芯由初始的速度
v2提升到碰撞前的速度
v1，即
v1＞
v2。
[0033]下面采用反证法证明，碰撞后速度大于流体的流速：
[0034]假设阀芯与阀体碰撞后的速度
v2'
小于流体的速度
v
w
，即
v2'<本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种脉冲水流发生器，其特征在于：包括阀体和阀芯；所述阀体设有至少两个出水口；所述阀芯设置在阀体的内腔中，用于在注入阀体的水流的作用下反复与阀体发生碰撞，且间歇地遮挡任一出水口，以产生脉冲水流，且脉冲水流的峰值流速高于进水流速，并使阀体产生振动
。2.
根据权利要求1所述的脉冲水流发生器，其特征在于：所述阀体的进水方向不朝向任一出水口
。3.
根据权利要求2所述的脉冲水流发生器，其特征在于：进水口的开口方向与任一出水口的开口方向均垂直
。4.
根据权利要求1所述的脉冲水流发生器，其特征在于：所述阀芯为旋转体，出水口的横截面为圆形，阀芯的尺寸大于出水口的尺寸

【专利技术属性】
技术研发人员：叶滋杰，郑自顯，陈建树，
申请(专利权)人：福州金典工业产品设计有限公司，
类型：发明
国别省市：