一种有压气体泵水装置的制作方法

本发明属于水力能利用技术领域，具体涉及一种有压气体泵水装置。

背景技术：

泵是输送液体或使液体增压的机械。它将原动机的机械能或其他外部能量传送给液体，使液体能量增加。泵主要用来输送水、油、酸碱液、乳化液、悬乳液和液态金属等液体，也可输送液、气混合物及含悬浮固体物的液体。

泵按驱动方法可分为电动泵、汽轮机泵、柴油机泵、气动隔膜泵、水轮泵、水锤泵等。电动泵，即用电驱动的泵，需要消耗的能源是电能；汽轮机泵，使用汽轮机驱动的泵，能量来源是蒸汽，蒸汽通常是燃烧煤炭资源获得的；柴油机泵，是以柴油机为动力的水泵，能量来源是柴油；气动隔膜泵，能量来源是压缩气体；水轮泵，主要由水轮机和水泵组成，它直接利用水的下落作为动力推动水轮运转；水锤泵，是利用流动中的水被突然制动时所产生的能量，通过机械作用，产生水锤效应，将低水头能转换为高水头能的高级提水装置。

由于化石能源日益枯竭，消耗煤炭、柴油的泵对于能源和环保来说都是不利的；电能资源的获得对环境的损害不大，但是价格昂贵，消费成本较高；气动隔膜泵的活动部件很多，结构太复杂，产品损耗大，使用寿命不长，维护成本较高；水锤泵的水力冲击较大，结构复杂，对材料损耗较大，寿命较短，扬程也较小；水轮泵的结构复杂，寿命较短，扬程较小，安装不便。

申请号为２０１０１０２７８７４５．６，名称为《气液泵》的专利公开了一种气液泵，该泵由液管和气管组成，液管设置输气孔与气管相连接，气管气体压力大于大气压。该气液泵的能量来源是有压气体，对环境不会造成污染。但是该气液泵的液管直接与气管相连接，具体施工时安装不方便；而且实际泵水时，单根液管的泵水量通常不能满足泵水需求，如果需要多根液管泵水，则也需要安装多根气管，结构较为复杂；另外，由于一根气管中的有压气体只供一根液管泵水，有压气体的利用率较低。

为了解决上述技术问题，本领域的技术人员需要研发出新型的泵水装置，以满足市场需求。

技术实现要素：

本发明提供一种有压气体泵水装置，以达到节能环保、扬程高、寿命长、有压气体的利用率较高的目的。

本发明采用如下技术方案：一种有压气体泵水装置，包括储水装置、泵水管，所述储水装置上设有进气口 和进水口，所述泵水管通过泵水管孔穿过所述储水装置，所述泵水管的一端设有进水口、进气口，所述泵水管的另一端设有出水口；所述进水口、进气口位于所述储水装置内，所述出水口与大气相通。

上述方案优选的是，所述进气口外面设有调节气孔距的装置，所述气孔距是指气体从所述进气口进入泵水管内时，所述进气口与储水装置内的液面的垂直距离。

上述任一方案中优选的是，所述调节气孔距的装置包括调节管，所述调节管套在所述泵水管的外面，且所述调节管位于所述储水装置内；所述调节管一端与储水装置连接，所述调节管的另一端设有调节口，所述调节口位于所述进气口的下面。

进一步地，所述调节气孔距的装置包括调节管，所述调节管套在所述泵水管的外面，且所述调节管位于所述储水装置内；所述调节管一端与所述泵水管之间是密封连接，所述调节管的另一端设有调节口，所述调节口位于所述进气口的下面。

进一步地，所述调节管一端与所述泵水管之间是通过异径管接进行密封连接。

优选的是，所述调节管的下端口为调节口。

较佳地，所述泵水管至少为两根；每根泵水管均有对应的调节气孔距的装置，且不同泵水管的气孔距不相同。

上述任一方案优选的是，所述储水装置内包括漏气管，所述漏气管的一端与储水装置的漏气管孔相连通，所述漏气管的另一端包括漏气孔；所述进气口与储水装置的顶端的垂直距离为L1，所述进气口与储水装置的顶端的垂直距离为L2，所述进水口与储水装置的顶端的垂直距离为L3，所述漏气孔与储水装置的顶端的垂直距离为L4，所述L4大于L1，L4大于L2，L4小于L3。

进一步优选的是，所述漏气管的下端口为漏气孔。

较佳地，还包括气管，所述气管穿过储水装置上的进气口；所述气管的一端位于储水装置的外部，另一端位于储水装置的内部，且所述气管的两端均有开口。

本发明的有压气体泵水装置，泵水管直接设在储水装置中，且可以设置一根或多根，具体可根据实际所需泵水量进行灵活设置；同时，本实施例的泵水装置节能环保、扬程高、寿命长、结构简单、安装方便、节约材料、性能稳定、有压气体的利用率较高。

本发明中的泵水装置，可用于泵水或其他可以流动的液体，具体可用于居民饮水、工业中液体输送等多个领域。本发明中所述的液体可以是水或其他可以流动的液体。

附图说明

图1为本发明一优选实施例中的有压气体泵水装置的截面示意图。

图2为本发明另一优选实施例中的有压气体泵水装置的截面示意图。

图3为本发明又一优选实施例中的有压气体泵水装置的截面示意图。

图4为本发明另一优选实施例中的有压气体泵水装置的截面示意图。

图5为本发明图4所示实施例中有压气体泵水装置的泵水管、异径管接、调节管连接的示意图。

图6为本发明另一优选实施例中的有压气体泵水装置截面示意图。

图7为本发明另一优选实施例中的有压气体泵水装置的截面示意图。

图8为本发明又一优选实施例中的有压气体泵水装置的截面示意图。

图中：

1-储水装置，2-泵水管，3-进气口，4-进水口，5-进水口，6-进气口，7-出水口，8-调节气孔距的装置，9-调节管，10-调节口，11-异径管接，12-漏气管，13-漏气孔，14-漏气管孔，15-气管。

具体实施方式

为了更加清楚地了解本发明的技术方案，下面结合附图对本发明进行详细介绍。本发明的实施例具有示例性的作用，本领域技术人员在本发明实施例基础上做出的无实质形的改进，都应属于本发明的保护范围。

本发明实施例中的“上面”、“下面”、“上侧”、“下侧”、“”、“”、“上端”、“下端”等，只是对某些特征进行区别性地称呼，这是为了方便理解设定的，并无其他方面的限定。附图中，虚线示例性地表示液体，管道中的圆圈示例性地表示气体。

本发明一实施例中提供一种有压气体泵水装置，如图1所示，其包括储水装置1、泵水管2，储水装置1上设有进气口3和进水口4，泵水管2通过泵水管孔穿过储水装置1，泵水管2的一端设有进水口5、进气口6，泵水管2的另一端设有出水口7；进水口5、进气口6位于所述储水装置1内，出水口7与大气相通。

本实施例的有压气体泵水装置工作原理是：泵水装置放入可流动的液体中，其中储水装置上的进水口和泵水管上的进气口、进水口均处在液面以下，通过进气口通入有压气体（有压气体的压强大于液面外的大气压强），有压气体从进气口进入液体中，在液体中，有压气体上浮到顶端（储水装置的顶端），随着有压气体的持续通入，储水管内的液面会下降，当液面降到泵水管上的进气口的下面时，有压气体会通过进气口进入到泵水管内；泵水管内的液面与进气口的垂直距离为h1，泵水管内的液柱h1相对于储水装置的其他液体给予有压气体的压力较小（其他液体受到储水装置的作用，给予有压气体的压力较大），所以有压气体会从泵水管中推动液柱h1沿泵水管泵出；由于泵水管的出水口与液面外的大气相通，当液柱h1从泵水管的出水口泵出后，推动液柱h1的有压气体也会进入大气中，有压气体进入大气后，泵水管内恢复到外界大气压强；由于液体的特性、液面外大气压等的作用，泵水管内会形成液柱h2（泵水管内的液面与进气口的垂直距离为h2），重复上述过程，液柱h2也会被有压气体推出泵水管；持续通入有压气体，从泵水管的出水口处就会有间断性的液柱泵出，进而就可以实现泵液。

所述储水装置可以是正方体、长方体、圆柱体等，也可以是由管状体和隔层组成，只要能够在其进气口处进气、在其进水口处进水、并能安装泵水管，且其他部分能够达到封闭液体、气体流通即可。如果储水装置是由管状体和隔层组成，则管状体内是被隔层封闭的，隔层是能够防止液体、气体通过的装置。

所述储水装置上的进气口可以设置在储水装置的顶端、侧面或下端；所述进水口可以设置在储水装置的顶端、侧面或下端。一般使用时进水口需要处在储水装置所处液面以下，这样方便外界液体直接通过进水口进入储水装置内。

通常进水口位于进气口和进气口的下面，这可以防止通过进气口进入的气体从进水口出来（由于气体在液体中具有上浮的特性），进而可以使更多的有压气体从泵水管上的进气口进入泵水管，提高有压气体的利用率，避免有压气体的浪费。

通常泵水管的底端是进水口，进气口设置在泵水管的侧面；泵水管的出水口应位于所需扬程的位置。泵水管的一端位于储水装置内,另一端位于储水装置的上面。

为了进一步防止气体从进水口中出去，通常在进水口处可以设置单向阀，该单向阀可以使液体进入储水装置，但不能使储水装置中的气体从进水口中出去。另外，在进气口处也可以设置单向阀，可以只允许气体进入储水装置，而避免储水装置中的液体、气体从进气口处出去。

本实施例中所述储水装置、泵水管的材质可以是ＰＶＣ（Polyvinyl chloride，聚录乙烯）、ＡＢＳ（acrylonitrile–butadiene–styrene copolymer，丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物）或其他工程塑料,也可以是陶瓷或金属材质等。另外，储水装置、泵水管可以是一体成型，也可以是分开加工后安装成型。

本实施例中所述的液体可以是水或其他可以流动的液体。泵液，即是在泵水管的出水口处泵出液体。

本实施例的有压气体泵水装置，泵水管直接设在储水装置中，且可以设置一根或多根，具体可根据实际所需泵水量进行灵活设置；同时，本实施例的泵水装置节能环保、扬程高、寿命长、结构简单、安装方便、节约材料、性能稳定、有压气体的利用率较高。

本发明另一实施例中，如图2所示的有压气体泵水装置，进气口6外面设有调节气孔距的装置8，所述气孔距是指气体从所述调节气孔距的装置进入进气口时，所述进气口6与储水装置1内的液面的垂直距离。

所述调节气孔距的装置，是一种半封闭进气口的装置，其上端是不通气的，其下端有允许气体通过的气孔，即是一种使泵水管外面的气体通过其下端的气孔进入进气口、而不允许通过其上端进入进气口的装置。设置气孔与进气口的相对位置，可以得到合理的气孔距。

调节气孔距的装置，可以调节有压气体进入泵水管内部时储水装置内的液面位置。相比于不设调节气孔距的装置的泵水装置，本装置的效率更高。储水装置内的液面位置越低，说明储水装置内的气体越多，气体压力越大，当有压气体从调节气孔距的装置进入到进气口时，较高的气体压力就可以将泵水管内的进气口以上的液柱泵到所需位置。如果不设调节气孔距的装置管，有压气体直接从进气口进入泵水管内，这样由于气体压力较小或液柱较高，不能高效地将液柱泵到所需位置。

如图3所示的有压气体泵水装置，所述调节气孔距的装置包括调节管9，调节管9套在泵水管2的外面，且调节管9位于储水装置1内；调节管9一端与储水装置1连接，调节管9的另一端设有调节口10，调节口10位于进气口6的下面。

如图4所示的装置，所述调节气孔距的装置包括调节管9，调节管9套在泵水管2的外面，且调节管9位于储水装置1内；调节管9一端与泵水管2之间是密封连接，调节管9的另一端设有调节口10，调节口10位于进气口6的下面。

调节管一端与储水装置连接，通常是与储水装置的顶端进行连接。当进气口距离储水装置的顶端较远时，比较浪费材料。调节管一端与泵水管之间是密封连接，不仅可以节约材料，也可以先安装好后再运到现场使用，方便现场施工。

优选的是，如图5所示，调节管9一端与泵水管2之间是通过异径管接11进行密封连接。

较佳地，调节管9的下端口为调节口。调节管的下端口为调节口，可以方便加工、安装，并节约材料。

优选的实施例中，如图6所示，泵水管2至少为两根；每根泵水管均有对应的调节气孔距的装置，且不同泵水管的气孔距不相同。

泵水管至少为两根，相对于单根的泵水管可以加大泵水量，且由于每根泵水管的泵水过程是间断性的，多根泵水管的设置可以实现连续的泵水。泵水管的数量增加，需要有较多的有压气体，气孔距的不同，可以避免有压气体较少时停止泵水，比如：设置了五根泵水管，当有压气体只可以供三根泵水管泵水时，若五根泵水管的气孔距相等，则可能由于有压气体较少，最终不能泵水；若储水装置内的液面位于三根调节管的调节口的下面，且处于另外两根调节管的调节口的上侧，这就可以只使其中三根泵水管进行泵水，进而避免有压气体的量较少时停止泵水。

优选的实施例中，如图7所示，储水装置1内包括漏气管12，漏气管12的一端与储水装置1的漏气管孔14相连通，漏气管12的另一端包括漏气孔13；进气口3与储水装置1的顶端的垂直距离为L1（图7中的L1是0），进气口6与储水装置1的顶端的垂直距离为L2，进水口5与储水装置1的顶端的垂直距离为L3，漏气孔13与储水装置1的顶端的垂直距离为L4，所述L4大于L1，L4大于L2，L4小于L3。

一般储水装置内的气体越多，对泵水效率越有利，但是当有压气体过多时，会将液面压到很低，最终会影响泵水效率。漏气管的设置，为了限制储水装置内的最低液面，避免有压气体过多导致液面低于进水口，进而避免由此可能引起的停止泵水。当有压气体过多，有压气体会将储水装置内的液面压到漏气孔处，此时储水装置内的有压气体会通过漏气孔进入漏气管内，再通过漏气管孔进入到储水装置外部，进而可以减少储水装置内的有压气体。

所述的漏气管可以是一根或多根,漏气孔也可以根据需要进行设置。漏气孔的位置可以根据储水内所需要的最低液面进行设定。

优选的是，所述漏气管的下端口为漏气孔。将漏气管的下端口直接设置在所需漏气的位置

如图8所示的有压气体泵水装置，还包括气管15，气管15穿过储水装置1上的进气口3；气管15的一端位于储水装置1的外部，另一端位于储水装置1的内部，且气管15的两端均有开口。气管的设置，可以使有压气体通过气管进入储水装置内。气管位于储水装置外的一端开口为进气口，位于储水装置内的一段开口的出气口。

较佳地，所述有压气体泵水装置还包括浮漂，所述浮漂连接有拉绳，所述拉绳与协调管连接，所述协调管位于气管外部，且所述协调管与所述气管为间隙配合；所述气管的一端设出气口，所述出气口位于所述储水装置内；所述协调管上设有通气口，所述协调管通过所述拉绳随所述浮漂进行向上或向下浮动时，所述协调管可以打开或封闭所述出气口；所述协调管位于所述储水装置内。

本实施例中：所述浮漂即是可以漂浮在液体上面，并能够随液面上升或下降做向上或向下浮动的装置；浮漂的形状可以是环形、球形、线形、蜂窝形、三角形等；浮漂的材质可以是塑料、巴尔沙木或新型的纳米材料等。所述拉绳，并不局限于绳质材料，也可以是塑料杆、木杆等，能够起到连接协调管与浮漂，并能使协调管随浮漂进行向上或向下浮动的材料就行。

所述气管，即是管状的装置，其下端可以是开口的，也可是封闭的；当气管的下端是开口时，下端口可以作为出气口；当下端口封闭时，气管上的出气口可以设置在气管的侧面。所述气管可以通入气体，也可以通入液体或气液混合体，根据需要设定，名称只是为了方便描述，并无特殊限定之意。

所述协调管，即是管状的装置，其下端可以是开口的，也可以是封闭的；当协调管的下端是开口时，下端口即可以作为通气口；当协调管的下端封闭时，协调管上的通气口可以设置在协调管的侧面。

本实施例中所述气管、协调管的材质可以是ＰＶＣ、ＡＢＳ或其他工程塑料,也可以是陶瓷或金属材质等。

以上所述，仅为本发明的实施例，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。