專利名稱：氣壓儲(chǔ)能供水裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種利用氣壓原理實(shí)現(xiàn)供水的裝置。
在現(xiàn)有技術(shù)中將水從低位引向高位的裝置和工具是電動(dòng)和手動(dòng)機(jī)械泵，它們是屬于同步操作輸水，即水泵停止工作，水流也同時(shí)停止輸出。由于同步操作輸水需要先手動(dòng)泵水，再用容器受水，再將容器內(nèi)的水送到用水槽方可使用，這樣顯得麻煩。如果實(shí)現(xiàn)象現(xiàn)有的自來水供水方式，對于手動(dòng)泵供水裝置來說，還要建造高位水塔，先用水泵將水從低位泵送到高位儲(chǔ)水塔，然后用管系和水龍頭進(jìn)行分配輸水。
本實(shí)用新型的目的在于，推出一種不需要地面水塔的非同步操作(即手工操作與輸水不同步)輸水裝置，它可以提供如自來水那樣的供水方式，可以一次操作基本排光罐內(nèi)儲(chǔ)水。
本實(shí)用新型的任務(wù)是這樣實(shí)現(xiàn)的把一種可膨脹和可收縮的彈性氣包和地面上的氣泵結(jié)合起來作為實(shí)現(xiàn)非同步輸水的動(dòng)力源，再用一根輸氣管將該動(dòng)力源產(chǎn)生的壓縮空氣送入一只按一定彈力倔強(qiáng)系數(shù)制定的彈性氣包，令其膨脹，進(jìn)行儲(chǔ)氣保壓，由于彈性氣包與一只帶進(jìn)水單向閥的剛性蓄水罐是內(nèi)腔連通的，所以，彈性氣包內(nèi)的壓縮空氣直接被導(dǎo)入剛性蓄水罐內(nèi)，使其內(nèi)的蓄水始終維持住一定的水頭壓力，再通過一根出水管將蓄水罐內(nèi)的壓力水引向到地面，供用戶使用，一旦地面上供水管上的閥門被打開，剛性蓄水罐內(nèi)的儲(chǔ)存水就會(huì)以一定的壓力射出。由于使用到一定程度，蓄水罐內(nèi)的水量減少，當(dāng)蓄水罐內(nèi)的水接近排光，罐內(nèi)水平面低于排水管口時(shí)，龍頭放不出水，同時(shí)壓縮空氣也會(huì)從水龍頭口噴出。此時(shí)就開啟放氣嘴，或直到水龍頭口不噴氣為止，讓彈性氣包和輸氣管內(nèi)的氣壓與外界大氣壓溝通，這時(shí)浸在水中的蓄水罐底面上的單向進(jìn)水閥由于內(nèi)外壓差被打開，外面的水進(jìn)蓄水罐內(nèi)或許還會(huì)進(jìn)入彈性氣包內(nèi)腔，直至腔內(nèi)水位與外面的水位等高時(shí)，單向閥就停止進(jìn)水。此時(shí)，關(guān)閉放氣嘴，關(guān)閉所有放水龍頭，再啟動(dòng)壓縮空氣泵，對彈性氣包再進(jìn)行充壓縮空氣，直至彈性氣包膨脹至尼龍寬松層所限制的程度，壓力表上的壓力指示開始上升，并超越氣包特定的彈力倔強(qiáng)系數(shù)所相應(yīng)的極限值時(shí)，停止壓縮氣泵的運(yùn)轉(zhuǎn)，完成蓄壓儲(chǔ)能工作。
總體布局中彈性氣包與剛性蓄水罐的位置可以是前者在后者之上，也可以是前者在后者之下。彈性氣包的數(shù)目可以是一只，也可以是多只相互串通后再與剛性蓄水罐相連通。另外，彈性氣包可以與剛性蓄水罐直接連接，也可把二者分開，用通氣連接管相連接。連通壓縮氣泵與彈性氣包的輸氣管和所述的出水管可以既作為管路使用，又作為支撐桿(用于克服彈性氣包和剛性蓄水罐在水中受到的浮力)使用。為了增加彈性氣包的蓄能能力，還可以在彈性氣包內(nèi)腔加設(shè)連接在中央部位的出水管和彈性氣包壁面之間的拉簧或者在彈性氣包的外壁和井壁之間沿徑向輻射的方向上加設(shè)撐于二者之間的壓縮彈簧，這樣，在彈性氣包可蓄的彈性勢能達(dá)到最大值時(shí)，還附加了由彈簧的拉伸或壓縮所蓄起的另一部分彈性勢能，這樣的能量疊加使整個(gè)系統(tǒng)的總能量大大提高，從而提高水頭壓力和蓄水罐的蓄水量。
以下結(jié)合實(shí)施例和附圖進(jìn)行詳細(xì)的說明。


圖1是本實(shí)施例的總體方案布局圖，圖2是本實(shí)施例的剛性蓄水罐的局部放大圖，圖3是本實(shí)施例的輸氣管之上接頭局部放大圖。
本實(shí)施例展示用于輸送井水至地面上供用戶享受類似自來水之方便的一種氣壓儲(chǔ)能供水裝置。按自下而上的次序布置如下位于最下面的是帶進(jìn)水單向閥的剛性蓄水罐(1)，它的上口與位于其上的一只彈性氣包(2)的下口相互密封螺接，二者之內(nèi)腔相互連通。彈性氣包(2)的上口與一根輸氣管(3)的下端口相互密封螺接，輸氣管(3)通過座臺(tái)(4)被固定在地面上。輸氣管(3)內(nèi)插有一根用于把蓄水罐(1)內(nèi)腔的壓力水引向地面或高處的出水管(5)，二者同軸套合自上而下伸展，輸氣管(3)的內(nèi)壁與出水管(5)外壁之間形成的環(huán)形通道是將壓縮氣泵(6)所產(chǎn)生的壓縮空氣導(dǎo)入至彈性氣包(2)的通路。出水管(5)通過螺蓋(7)與輸氣管(3)保持相對固定，螺蓋(7)的頂面中央孔供出水管(5)通過，相貫線處呈密封并且二者之間相對固定。螺蓋周邊上的內(nèi)螺紋與輸氣管(3)上端口上的外螺紋相互螺接。在螺蓋(7)上還固定有氣壓表(8)，放氣嘴(9)和壓縮空氣進(jìn)氣管(10)。放氣嘴(9)有二個(gè)功能，一是當(dāng)蓄水罐(1)內(nèi)的水需要重新加水時(shí)，就將放氣嘴(9)打開，使罐內(nèi)的氣壓與外界大氣壓等同，此時(shí)井水會(huì)通過蓄水罐(1)底面上的進(jìn)水單向閥進(jìn)入到罐內(nèi)，直到罐內(nèi)的水位與井水水位等同為止。第二個(gè)功能是可以通過放氣嘴(9)可以向蓄水罐(1)內(nèi)添加消毒劑、肥料液和藥液，這在農(nóng)用塑料大棚可以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)滴灌、噴灌、施肥和施農(nóng)藥。滴灌時(shí)水壓需要調(diào)節(jié)的話，只要在通向剛性蓄水罐的輸氣管口上加恒壓控制器就行了。恒壓控制器可以調(diào)節(jié)控制一定的壓縮空氣輸向蓄水罐水面。它不受供電及機(jī)械能的限制。
輸氣管(3)和出水管(5)分別起到克服彈性氣包(2)和蓄水罐(1)在水中所受到的浮力的支撐作用。出水管(5)與輸氣管(3)同軸套合，共同自上朝下伸展，過了輸氣管(3)與彈性氣包(2)的連接頭出水管(5)繼續(xù)朝下伸展，穿過彈性氣包(2)與蓄水罐(1)之間的連接頭、進(jìn)入蓄水罐(1)之內(nèi)腔懸空被固定住。固定架是由接頭套(11)及三至四只撐腳(12)所構(gòu)成，接頭套(11)與出水管(5)的下端口相互螺接，撐腳(12)在蓄水罐(1)上浮時(shí)會(huì)抵住其底面內(nèi)壁，阻止其上浮。在蓄水罐(1)下沉?xí)r則脫開，撐腳(12)與接頭套(11)相互螺接。輸氣管(3)同樣也有阻止彈性氣包(2)和蓄水罐(1)上浮的作用。
在蓄水罐(1)的底面中央有一開孔，在該開孔處裝有一只進(jìn)水單向閥，它包含有固定在蓄水罐(1)底面上的閥座(13)、位于蓄水罐(1)內(nèi)腔、與閥座(13)周沿相固連的網(wǎng)罩(14)，在網(wǎng)罩(14)與閥座(13)之間包含一圓球體(15)，它擱在閥座(13)中央通孔上，二者之間隔有橡膠墊圈。進(jìn)水單向閥的作用是當(dāng)蓄水罐(1)外部的壓力大于罐內(nèi)的壓力時(shí)，外界的水通過該閥進(jìn)入到蓄水罐(1)內(nèi)；相反，當(dāng)罐內(nèi)的壓力大于罐外的水壓時(shí)(當(dāng)彈性氣包被充氣到一定程度時(shí)情況就是這樣)單向閥自行關(guān)閉，不讓罐內(nèi)的蓄水流到罐外去。
彈性氣包(2)是由橡膠、尼龍等彈性材料制作，分尼龍牛筋寬松層(16)和乳膠層(17)。出水管(5)、輸氣管(3)和蓄水罐(1)可以采用金屬或塑料制造。
放罐深度在低水位時(shí)，只要水面能滿過蓄水罐大部就可以了，高水位時(shí)水面滿過蓄水罐和彈性氣包整體。在需要調(diào)節(jié)放罐深度時(shí)，只需將輸氣管(3)連同出水管(5)一起向下伸或者向上撥起然后再作固定就可以了。本裝置在安裝時(shí)應(yīng)注意保證各關(guān)節(jié)銜接的密封性，不能有漏氣的地方。
本實(shí)用新型的保護(hù)范圍并非局限于本實(shí)施例所公開的范圍，利用本系統(tǒng)工作原理的其他種種改變的方案也屬本專利的保護(hù)范圍。
本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)是不需要地面水塔也可以讓用戶在沒有自來水的地區(qū)享受到類似于自來水那樣的供水方式。譬如說一個(gè)家庭當(dāng)有勞動(dòng)力的青壯年在離家之前先用人力手動(dòng)氣壓泵(6)對彈性氣包(2)進(jìn)行充氣，使之膨脹積蓄起足夠的彈性勢能，當(dāng)他離家后，沒有勞動(dòng)力的老人和孩子只需打開水龍頭，就可輕松地享受自來水的好處。如果把手動(dòng)氣壓泵(6)的杠桿臂加長，勞動(dòng)力弱的人也可以泵動(dòng)壓縮氣泵，照樣能進(jìn)行操作。
此裝置還可以在船上供船員在甲板高度從船艙的底部把水汲取上來供人使用。還可以將輸氣管接通一只耐壓密封的儲(chǔ)水罐，供熱水淋浴用。
權(quán)利要求1.一種氣壓儲(chǔ)能供水裝置，它包含有儲(chǔ)存壓縮空氣和水的容器以及輸氣輸水的管系，其特征是所述的容器包含有儲(chǔ)氣蓄壓的彈性氣包(2)和帶有進(jìn)水單向閥(18)的剛性蓄水罐(1)，這二容器之內(nèi)腔相互連通，有一根輸送壓縮空氣的輸氣管(3)將壓縮空氣泵(6)與彈性氣包(2)相互溝通，有一根將蓄水罐(1)內(nèi)的壓力水引向到高處的出水管(5)。
2.如權(quán)利要求1所述的氣壓儲(chǔ)能供水裝置，其特征是所述的輸氣管(3)具有比所述出水管(5)大的直徑，并且二者呈同軸套合狀態(tài)自高處上朝水面下伸，輸氣管(3)的下口與彈性氣包(2)的上口相互連接，出水管(5)則穿過彈性氣包(2)與剛性蓄水罐(1)的連接處下伸至蓄水罐(1)內(nèi)。
3.如權(quán)利要求2所述的氣壓儲(chǔ)能供水裝置，其特征是所述的出水管(5)的下端口被固定在蓄水罐(1)內(nèi)的一只支架(19)上，出水管下端口與蓄水罐(1)內(nèi)壁不接觸，被騰空地固定在支架(19)上，所述的支架(19)在蓄水罐(1)下沉?xí)r與其底面脫開，而在蓄水罐(1)上浮時(shí)則與其底面相抵。
4.如權(quán)利要求1或2或3所述的氣壓儲(chǔ)能供水裝置，其特征是所述的蓄水罐(1)底面上固定的單向閥包含有固定在底面上的閥座(13)，固定在閥座(13)上的密封圈(16)、靠重力座落于密封圈(16)上的圓球(15)，在閥座(13)周沿上固定有一個(gè)將所述圓球(15)罩住的網(wǎng)罩(14)。
5.如權(quán)利要求1或2或3或4所述的氣壓儲(chǔ)能供裝置，其特征是所述的彈性氣包(2)是由橡膠、尼龍等彈性材料制成，分乳膠層與尼龍牛筋寬松層。
專利摘要一種氣壓儲(chǔ)能供水裝置，它能在沒有自來水供應(yīng)的地區(qū)不建造水塔就可以實(shí)現(xiàn)類似自來水那樣的供水方式。它包含有安裝在井內(nèi)浸沒在水中的帶單向進(jìn)水閥的剛性蓄水罐和由橡膠及尼龍彈力層構(gòu)成的彈性氣包，通過地面上的氣泵向彈性氣包充氣，令其膨脹，然后彈性氣包內(nèi)的氣壓傳遞到蓄水罐內(nèi)使內(nèi)盛的水產(chǎn)生一定的水頭壓力，通過出水管把壓力水引向高處或地面供人使用。
文檔編號(hào)E03B3/11GK2077453SQ90223330
公開日1991年5月22日 申請日期1990年11月16日 優(yōu)先權(quán)日1990年11月16日
發(fā)明者張鐘, 鐘芳, 張耀康 申請人:張鐘, 鐘芳, 張耀康