用于管道清洗的喷头和装置的制作方法

1.本技术涉及管道清洗技术领域，例如涉及一种用于管道清洗的喷头和装置。


背景技术：

2.在日常生活中有很多管道，例如净水器的滤芯筒和供水管道，需要定期清洗。对于净水器的滤芯筒和供水管道，内壁的附着物较为顽固，清洗比较困难。
3.现有技术中，公开了一种水流式超声波清洗机喷头，包括喷头主体、板状的超声波振子、振动体。喷头主体具有成为供清洗液流动的流路的一部分的前端尖细形状的空洞部、和将空洞部内的清洗液喷出的喷出口。板状的超声波振子配置于空洞部的基端侧。振动体由具有耐化学腐蚀性的非金属无机材料构成。振动体紧密固定于超声波振子的前端面，并占有空洞部的内部空间的一半以上的容积。清洗液从振动体的外表面与空洞部的内壁面之间的间隙流过。
4.在实现本公开实施例的过程中，发现相关技术中至少存在如下问题：
5.超声波振子和振动体固定在喷嘴内，超声波振子的一部分振动被吸收，影响超声波清洗效果。


技术实现要素：

6.为了对披露的实施例的一些方面有基本的理解，下面给出了简单的概括。所述概括不是泛泛评述，也不是要确定关键/重要组成元素或描绘这些实施例的保护范围，而是作为后面的详细说明的序言。
7.本公开实施例提供一种用于管道清洗的喷头和装置，以解决如何提高超声波清洗效果的问题。
8.在一些实施例中，所述用于管道清洗的喷头包括壳体、环形支架和超声波振子，其中，壳体，构造有中空内腔和连通所述中空内腔的进水通道和出水通道；环形支架，外圈固定于所述出水通道的内壁；超声波振子，固定于所述环形支架的内圈；所述环形支架的内圈外圈之间有允许水流通过的网眼，水流经出水通道流出时，超声波振子发出的超声波随水流进入待清洗管道中。
9.在一些实施例中，所述喷头还包括水泵，设置于所述中空内腔，所述进水通道连通所述水泵的进水口，所述出水通道连通所述水泵的出水口。
10.在一些实施例中，所述水泵为脉冲水泵。
11.在一些实施例中，所述喷头还包括喷嘴，连接于所述出水通道的末端，所述喷嘴的内径沿水流方向逐渐减小。
12.在一些实施例中，所述喷嘴包括本体和折弯部，其中，本体，连接于所述出水通道的末端，折弯部，连接于所述本体，折弯部的轴线与所述本体的轴线呈第一夹角。
13.在一些实施例中，所述喷嘴还包括金属环，嵌设置于所述喷嘴的内壁且位于所述喷嘴的本体与所述喷嘴的折弯部的连接处。
14.在一些实施例中，所述喷嘴转动连接于所述出水通道的末端，以使所述喷嘴在喷水时在水流的反冲作用下旋转。
15.在一些实施例中，所述喷头还包括第二变径接头，设置于所述喷头外，且所述第二变径接头的一端适配于待清洗管道以将所述喷头固定于待清洗管道。
16.在一些实施例中，所述用于管道清洗的装置包括上述的喷头、清洗水箱、连接水管、和回水管道，其中，清洗水箱，用于储存清洗水；连接水管，一端连接于所述清洗水箱，另一端连接于所述喷头的进水通道；回水管道，进水端连接于待清洗管道，出水端连接于所述清洗水箱；对待清洗管道进行清洗时，经喷头喷出的水从待清洗管道的第一端进入待清洗管道，进入待清洗管道的水通过所述回水管道回到清洗水箱，以形成水循环。
17.在一些实施例中，所述用于管道清洗的装置还包括回水阀、排水管道和排水阀，其中，回水阀，设置于所述回水管道；排水管道，第一端连接于所述回水管道的第一位置，所述第一位置位于所述回水管道的进水端和所述回水阀之间；排水阀，设置于所述排水管道；打开所述排水阀关闭所述回水阀时待清洗管道中的水通过所述排水管道排出，关闭所述排水阀打开所述回水阀时待清洗管道中的水通过所述回水管道回到所述清洗水箱。
18.本公开实施例提供的用于管道清洗的喷头和装置，可以实现以下技术效果：
19.1、有网眼的环形支架内外圈之间相对独立，超声波振子振动时，内圈随着超声波振子震动，外圈与喷头的内壁保持相对固定，超声波振子发出的超声波不会由于刚性接触造成损失；
20.2、水流通过环形支架的网眼通过，水流环绕超声波振子，有利于超声波的发生和传播。
21.以上的总体描述和下文中的描述仅是示例性和解释性的，不用于限制本技术。
附图说明
22.一个或多个实施例通过与之对应的附图进行示例性说明，这些示例性说明和附图并不构成对实施例的限定，附图中具有相同参考数字标号的元件示为类似的元件，附图不构成比例限制，并且其中：
23.图1是本公开实施例提供的一个用于管道清洗的装置的结构示意图；
24.图2是本公开实施例提供的另一个用于管道清洗的装置的结构示意图；
25.图3是本公开实施例提供的另一个用于管道清洗的装置的结构示意图；
26.图4是本公开实施例提供的另一个用于管道清洗的装置的结构示意图；
27.图5是本公开实施例提供的一个用于管道清洗的喷头的结构示意图；
28.图6是本公开实施例提供的一个用于管道清洗的喷头的环形支架的结构示意图。
29.附图标记：
30.100：清洗水箱；
31.200：喷头；210：水泵；220：超声波振子；230：环形支架；240：喷嘴；241：本体；242：折弯部；250：金属环；
32.300：回水管道；310：回水阀；320：排水管道；330：排水阀；340：过滤模块；
33.400：待清洗管道；
34.500：缓冲水箱；510：进水管道；520：进水阀；530：投放口；
35.610：第一变径接头；620：第二变径接头。
具体实施方式
36.为了能够更加详尽地了解本公开实施例的特点与技术内容，下面结合附图对本公开实施例的实现进行详细阐述，所附附图仅供参考说明之用，并非用来限定本公开实施例。在以下的技术描述中，为方便解释起见，通过多个细节以提供对所披露实施例的充分理解。然而，在没有这些细节的情况下，一个或多个实施例仍然可以实施。在其它情况下，为简化附图，熟知的结构和装置可以简化展示。
37.本公开实施例的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本公开实施例的实施例。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。
38.本公开实施例中，术语“上”、“下”、“内”、“中”、“外”、“前”、“后”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系。这些术语主要是为了更好地描述本公开实施例及其实施例，并非用于限定所指示的装置、元件或组成部分必须具有特定方位，或以特定方位进行构造和操作。并且，上述部分术语除了可以用于表示方位或位置关系以外，还可能用于表示其他含义，例如术语“上”在某些情况下也可能用于表示某种依附关系或连接关系。对于本领域普通技术人员而言，可以根据具体情况理解这些术语在本公开实施例中的具体含义。
39.另外，术语“设置”、“连接”、“固定”应做广义理解。例如，“连接”可以是固定连接，可拆卸连接，或整体式构造；可以是机械连接，或电连接；可以是直接相连，或者是通过中间媒介间接相连，又或者是两个装置、元件或组成部分之间内部的连通。对于本领域普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本公开实施例中的具体含义。
40.除非另有说明，术语“多个”表示两个或两个以上。
41.本公开实施例中，字符“/”表示前后对象是一种“或”的关系。例如，a/b表示：a或b。
42.术语“和/或”是一种描述对象的关联关系，表示可以存在三种关系。例如，a和/或b，表示：a或b，或，a和b这三种关系。
43.需要说明的是，在不冲突的情况下，本公开实施例中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
44.超声波是一种频率超出人类听觉范围20khz以上的声波。超声波的传播要依靠介质，其传播时，使介质中的粒子振荡，并通过介质按超声波的传播方向传递能量，这种波可分为纵向波和横向波。在固体内，两者都可以传送，而在气体和液体内，只有纵向波可以传送。超声波能够引起质点振动，质点振动的加速度与超声频率的平方成正比。因此，几十千赫兹的超声会产生极大的作用力，强超声波在液体中传播时，由于非线性作用，会产生声空化。在空化气泡突然闭合时发出的冲击波可在其周围产生上千个大气压力，对污层的直接反复冲击，一方面破坏污物与清洗件表面的吸附，另一方面也会引起污物层的破坏而脱离清洗件表面并使它们分散到清洗液中。气泡的振动也能对固体表面进行擦洗。气泡还能“钻入”裂缝中做振动，使污物脱落。对于有油脂性污物，由于超声空化作用，两种液体在界面迅速分散而乳化，当固体粒子被油污裹着而粘附在清洗件表面时，油被乳化，固体粒子即脱
落。空化气泡在振动过程中会使液体本身产生环流，即所谓声流。声流可使振动气泡表面存在很高的速度梯度和粘滞应力，促使清洗件表面污物的破坏和脱落，超声空化在固体和液体表面上所产生的高速微射流能够除去或削弱边界污层，腐蚀固体表面，增加搅拌作用，加速可溶性污物的溶解，强化化学清洗剂的清洗作用。
45.结合图1-6所示，本公开实施例提供一种用于管道清洗的喷头200，包括壳体、环形支架230和超声波振子220，其中，壳体，构造有中空内腔和连通中空内腔的进水通道和出水通道；环形支架230，外圈固定于出水通道的内壁；超声波振子220，固定于环形支架230的内圈；环形支架230的内圈外圈之间有允许水流通过的网眼，水流经出水通道流出时，超声波振子220发出的超声波随水流进入待清洗管道中。
46.在本公开实施例中，喷头200用于对待清洗管道400进行喷淋清洗。一方面，经过喷头200喷出的水压力增大，对附着于管道内壁的杂质进行冲洗；另一方面，依靠超声波的空化作用加速待清洗管道400内壁杂质的剥离。对于较大颗粒的杂质，喷头200的冲刷清洗作用较为明显，而超声波清洗粘附于待清洗管道400壁面的有机杂质、沉积金属和余氯等杂质的效果较为明显。
47.环形支架230的外圈固定于出水通道的内壁，超声波振子220固定于环形支架230的内圈。这样，超声波振子220的振动不会被喷头200的内壁吸收，超声波的发生和传播得到了保障。
48.可选地，环形支架230由多片金属网通过折叠和裁剪形成。
49.金属网可以对超声波振子220有一定的支撑，而且，金属网还有利于水的通过。此外，金属网还可以对水中的大颗粒的杂质进行过滤，避免堵塞喷头200。
50.可选地，超声波振子220为柱状，超声波振子220的轴向与水流方向一致。
51.这样，超声波振子220发出的超声波有一定的方向性，具体地，沿其轴线方向传播。超声波振子220的轴向与水流方向一致，这样有利于超声波更好地进入待清洗管道400中。
52.可选地，环形支架230的数量为多个，多个环形支架230沿超声波振子220的长度方向均匀设置。
53.这样的设置形式，环形支架230可以对超声波振子220进行更好的支撑。
54.可选地，喷头200还包括超声波发生器，电连接于超声波振子220。
55.可选地，喷头200还包括水泵210，设置于中空内腔，进水通道连通水泵210的进水口，出水通道连通水泵210的出水口。
56.喷头200包括水泵210，水泵210可以为喷头200供水并为喷头200提供一定的喷淋压力。水泵210内置，方便了喷头200的使用。
57.可选地，水泵210为脉冲水泵210。
58.脉动水泵210的出水有一定频率，每个脉冲周期内喷水一次。设置脉冲水泵210可以依靠水泵210间歇式的出水，对于待清洗管道400内壁的杂质进行多次冲击性冲刷。这样的形式可以增强喷头200对待清洗管道400内壁杂质的剥离能力。
59.可选地，喷头200还包括喷嘴240，连接于出水通道的末端，喷嘴240的内径沿水流方向逐渐减小。
60.从声源发出的声波向某一方向(其他方向甚弱)定向地传播，称之为束射。超声波由于它的波长较短，当它通过小孔(大于波长的孔)时，会呈现出集中的一束射线向一定方
向前进。一方面，喷嘴240的内径逐渐减小，水泵210喷出的水经过喷嘴240是压力增大，速度提高，可以对待清洗管道400的内壁进行更好的冲刷。另一方面，超声波经过喷嘴240末端的小孔时，在束射效应的作用下，其传播方向性增加，可以更好地进入待清洗管道400中。
61.可选地，喷头200还包括金属环250，贴设于喷嘴240的内壁，金属环250用于将水中的超声波反射回水中。
62.超声波在金属表面会发生反射。喷嘴240的内壁贴设金属环250，可以避免超声波被喷嘴240的内壁吸收，有利于超声波从喷嘴240中进入待清洗管道400中。
63.可选地，喷头200至少自超声波振子220到出水口的部分的材质为金属。这样可以避免超声波被喷头200的内壁吸收，有利于超声波从喷头200进入待清洗管道400中。
64.可选地，喷嘴240包括本体241和折弯部242，其中，本体241，连接于出水通道的末端，折弯部242，连接于本体241，折弯部242的轴线与本体241的轴线呈第一夹角。
65.折弯的喷嘴240有利于喷出的水流朝向待清洗管道400的内壁。
66.可选地，喷嘴240还包括金属环250，嵌设置于喷嘴240的内壁且位于喷嘴240的本体241与喷嘴240的折弯部242的连接处。
67.金属环250设置于折弯处，可以减少喷头200内壁对于超声波的吸收，有利于将超声波反射至水流中。
68.可选地，喷嘴240转动连接于出水通道的末端，以使喷嘴240在喷水时在水流的反冲作用下旋转。
69.可选地，喷头200还包括第二变径接头620，设置于喷头200外，且第二变径接头的一端适配于待清洗管道以将喷头200固定于待清洗管道。
70.通过第二变径接头620将喷头200固定于待清洗管道400，一方面，水流不容易喷溅出，另一方面，方便了用户使用。
71.结合图1-6所示，本公开实施例提供一种用于管道清洗的装置，包括上述的喷头200、清洗水箱100、连接水管、和回水管道300，其中，清洗水箱100，用于储存清洗水；连接水管，一端连接于清洗水箱100，另一端连接于喷头200的进水通道；回水管道300，进水端连接于待清洗管道400，出水端连接于清洗水箱100；对待清洗管道400进行清洗时，经喷头200喷出的水从待清洗管道400的第一端进入待清洗管道400，进入待清洗管道400的水通过回水管道300回到清洗水箱100，以形成水循环。
72.一般而言，对管道等工件进行超声波清洗时，通常设置清洗槽，超声波振子220设置于槽底，清洗槽中的水或清洗剂完全浸没待清洗管道400和超声波振子220，水流相对静止。这种管道清洗需要设置水槽，因此占用空间较大，不适合家用使用。此外，这种清洗形式仅通过超声波的空化作用使待清洗管道400内外壁面的杂质剥离，无法对待清洗管道400进行冲刷，清洗作用单一，清洗效果一般。而且，由于超声波的传递在固体中衰减较为严重，因此，超声波不容易穿过待清洗管道400的管壁，对于待清洗管道400的内壁的清洗效果较差。而如果提高超声波的频率以提高对于内壁的清洗效果时，很可能在待清洗管道400的外壁造成蚀点。
73.超声波在静止的水流中传播有一定的方向性，而且衰减较弱。超声波在流动的水中，由于流动的水中有一定的气泡，因此会有一定衰减。超声波从喷头200随水流进入待清洗管道400时，虽然会有一定的衰减，在流动的水流中经过气泡时，经过液体和气体接触面
的多次折射反射，超声波传播的方向性减弱，超声波随水流冲刷待清洗管道400壁面的各个位置。超声波振子220设置在喷头200中，虽然在进入待清洗管道400的过程中损失了一部分能量，但是超声波在待清洗管道400中的分布更加均匀，避免了能量集中侵蚀待清洗管道400的壁面，提高了管道清洗的均匀性，提高了管道清洗的效果。
74.本公开实施例提供的用于管道清洗的装置，可以实现以下技术效果：超声波振子220的超声波随喷头200喷出的水进入待清洗管道400中，通过水流的冲刷和超声波在水中的空化作用可以使待清洗管道400内壁的附着物脱离，对待清洗管道400进行更彻底的清洁；超声波清洗产生的水通过回水管道300进入清洗水箱100中，水被循环利用，节约用水；对净水器清洗时，待清洗管道400可以是单节管道、滤芯筒，也可以是多节连接在一起的管道，清洗方式多样，可以根据净水器的具体形式灵活选择。
75.可选地，用于管道清洗的装置还包括回水阀310、排水管道320和排水阀330，其中，回水阀310，设置于回水管道300；排水管道320，第一端连接于回水管道300的第一位置，第一位置位于回水管道300的进水端和回水阀310之间；排水阀330，设置于排水管道320；打开排水阀330关闭回水阀310时待清洗管道400中的水通过排水管道320排出，关闭排水阀330打开回水阀310时待清洗管道400中的水通过回水管道300回到清洗水箱100。
76.在本公开实施例中，管道清洗装置用于清洗净水器的管道以及滤芯筒。需要清洗净水器时，将待清洗管道400的滤芯拆下，并使待清洗管道400的两端敞开。待清洗管道400的第一端为进水端，待清洗管道400的第二端连接于回水管道300。水泵210可以设置于喷头200，也可以设置于水箱，只要能够实现对于喷头200的供水并为喷头200提供一定出水压力即可。水泵210将喷淋水箱中的水泵210送至喷头200，超声波振子220启动，发生超声波，超声波随着喷头200喷出的水进入待清洗管道400中，通过水流冲刷和超声波的空化作用使待清洗管道400内壁的附着物脱离。待清洗管道400的第二端连接于回水管道300，回水管道300连接于水箱，待清洗管道400中的水通过回水管道300回到水箱，形成清洗水循环。
77.在本公开实施例中，利用待清洗管道400自身的管道内空间形成了清洗腔，可以简化管道清洗装置的结构，减小管道清洗装置的体积。对于待清洗管道400进行清洗时，一方面，靠喷头200喷出的高速水流对待清洗管道400的壁面进行冲刷，另一方面，依靠超声波的空化作用加速待清洗管道400内壁杂质的剥离。对于较大颗粒的杂质，喷头200的冲刷清洗作用较为明显，而超声波清洗粘附于待清洗管道400壁面的有机杂质、沉积金属和余氯等杂质的效果较为明显。
78.可选地，用于管道清洗的装置还包括过滤模块340，设置于排水管道320，过滤模块340用于对经回水管道300回到水箱的水进行过滤。当清洗水进行循环时，从待清洗管道400回到水箱中的水经过过滤模块，水中的杂质被吸附，有利于对待清洗管道400的清洗。
79.可选地，管道清洗装置还包括缓冲水箱500和进水阀520，其中，缓冲水箱500，通过进水管道510与清洗水箱100连通；进水阀520，设置于进水管道510，缓冲水箱500开设有投放口530。
80.缓冲水箱500用于为清洗水箱100供水，缓冲水箱500连接于市政管网时，市政供水的压力被第一进水阀520阻断，这样，喷头200的水泵210上水压力比较稳定，有利于管道清洗装置的清洗程序的设置，也可以提高管道清洗装置的清洗效果。
81.缓冲水箱500开设有投放口530，通过投放口530用户可以根据具体情况选择投入
固定消毒剂，如二氧化氯片、二溴海因，或者加入液体消毒剂，如84消毒液，或者放入臭氧发生器、等离子发生器等消毒模块。为起到杀菌作用，可以根据缓冲水箱500的容量确定投入消毒剂的量，例如二氧化氯浓度为5mg/l，二溴海因浓度为5mg/l～10mg/l，臭氧浓度为0.5～6mg/l。
82.可选地，用于管道清洗的装置还包括电导率传感器，用于获取待清洗管道400中或回水管道300中的水的电导率。电导率传感器可以测得水的电导率，根据电导率可以获得水的洁净程度。例如，电导率小于或等于2000μs/cm时水比较干净，打开回水阀310关闭排水阀330使清洗水进行循环，电导率大于2000μs/cm时则认为水较为浑浊，打开排水阀330关闭回水阀310将清洗管道产生的水排出。设置有电导率传感器方便了管道清洗装置对于清洗水的洁净程度的判断，有利于管道清洗装置根据清洗水的洁净程度控制清洗过程。
83.可选地，用于管道清洗的装置还包括浊度传感器，用于获取待清洗管道400中或回水管道300中的水的浊度。浊度是水的浑浊程度，由水中含有的不溶性悬浮物质胶体物质所致。根据清洗水的浊度值可以获得水的洁净程度。例如，浊度小于或等于5ntu则认为水比较干净，打开回水阀310关闭排水阀330使清洗水进行循环，浊度大于5ntu则认为水较为浑浊，打开排水阀330关闭回水阀310将清洗管道产生的水排出。设置浊度传感器方便了管道清洗装置对于清洗水清洁程度的判断，有利于管道清洗装置根据水的浑浊程度控制管道清洗过程。
84.可选地，用于管道清洗的装置还包括加热装置，设置于缓冲水箱500和/或清洗水箱100。
85.水的温度在50℃-60℃时超声波在水中的空化作用最为明显，此外，对于一些清洗剂和消毒剂，在合适的水温下能够发挥最好的作用。设置有加热装置，可以使管道清洗装置调节缓冲水箱500或清洗水箱100中的水的温度至最为合适的清洗温度，然后缓冲水箱500中的水进入清洗水箱100中对待清洗管道400进行清洗。设置有加热装置也有提高管道清洗装置对于待清洗管道400的清洗效果。
86.可选地，管道清洗装置还包括第一变径接头610，可拆卸连接于回水管道300的进水管，回水管道300通过第一变径接头610与待清洗管道400的第二端连接。
87.对于净水器的待清洗管道400而言，其滤芯筒和水管一般有多个规格，设置有第一变径接头610，可以通过变径接头将不同规格的待清洗管道400连接于回水管道300。这样的设置形式，方便了用户使用。
88.以上描述和附图充分地示出了本公开的实施例，以使本领域的技术人员能够实践它们。其他实施例可以包括结构的以及其他的改变。实施例仅代表可能的变化。除非明确要求，否则单独的部件和功能是可选的，并且操作的顺序可以变化。一些实施例的部分和特征可以被包括在或替换其他实施例的部分和特征。本公开的实施例并不局限于上面已经描述并在附图中示出的结构，并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本公开的范围仅由所附的权利要求来限制。