一种浮力驱动恒量液体抽取器及其使用方法与流程

本发明涉及液体抽取装置技术领域，具体涉及一种浮力驱动恒量液体抽取器。

背景技术：

对液体进行抽取以实现与其他液体混合或者作其他用途是工业生产和日常生活中常见的一种操作，现有的液体抽取装置种类多样，比如电力泵、手摇泵、手动抽取器等需要借助电力或人力的装置，利用虹吸原理的虹吸式抽取器，以及依靠大气压原理的气动式抽取器等等，但现有的液体抽取装置并未涉及如何借助液位不断变化的液体产生的浮力作为液体抽取的驱动力，由于一些液体通常会发生液位的不断上升和下降，本发明实施例提出的一种浮力驱动恒量液体抽取器，将具有这种“潮汐式”液位规律变化的液体产生的浮力有效地转化为液体抽取器的驱动力，无需额外借助人力或电力驱动，实现自动地、定量的液体抽取。

技术实现要素：

本发明实施例的目的在于提供一种浮力驱动恒量液体抽取器及其使用方法，用以解决现有的一些液体抽取装置需额外借助人力或电力驱动、成本高、资源利用率低的问题。

为实现上述目的，本发明实施例提供一种浮力驱动恒量液体抽取器：所述液体抽取器包括浮子、驱动力放大机构、活塞组件、储液盒和吸液管，所述浮子外部存在能在液位上升后对浮子产生浮力的第一液体，所述浮子连接驱动力放大机构，所述活塞组件包括活塞和活塞套筒，所述驱动力放大机构连接活塞，所述活塞设置在活塞套筒内，所述储液盒内盛装有第二液体，所述吸液管设置在储液盒内，所述吸液管下端置于第二液体液面以下，所述吸液管上端出口与活塞套筒连通，所述储液盒上设置有出液口，所述出液口与活塞套筒连通，所述浮子受到的合力通过驱动力放大机构放大后能驱动活塞在活塞套筒内滑动产生吸力或推力从而对储液盒内的第二液体进行定量抽取和排出。

优选的，所述第一液体的平均密度值大于浮子的平均密度值。

优选的，所述浮子设置在储液盒内，所述储液盒内隔离有容纳浮子的浮子腔室，所述储液盒的侧面和底部设置有通孔，所述第一液体液位升高后能通过储液盒上的通孔进入浮子腔室内。

优选的，所述驱动力放大机构包括杠杆机构或者齿轮机构。

优选的，所述杠杆机构包括固定的支点以及活动连接在支点两侧的动力臂和阻力臂，所述动力臂通过连接杆与浮子连接，所述阻力臂连接活塞。

优选的，所述动力臂与阻力臂的臂长比为2-3。

优选的，所述吸液管的出口处设置有第一单向阀。

优选的，所述出液口处设置有第二单向阀。

优选的，所述储液盒上设置有用于往储液盒内添加第二液体的加液口，所述加液口上盖设有加液口盖。

本发明实施例还提出了一种浮力驱动恒量液体抽取器的使用方法，所述使用方法包括：

浮子外部的第一液体液面处于低位时，浮子位于第一液体液面以上，浮子在重力作用下同样处于低位；

第一液体液位升高并淹没浮子，由于第一液体的平均密度值大于浮子的平均密度值，浮子所受到的浮力大于浮子的重力，浮子上浮，浮子上浮过程受到的合力通过驱动力放大机构放大后驱动活塞在活塞套筒内滑动产生吸力，将第二液体由吸液管内定量吸取至活塞套筒内；

第一液体液位下降至不再淹没浮子，浮子在重力作用下回落，浮子下落过程受到的合力通过驱动力放大机构放大后驱动活塞在活塞套筒内滑动回复并产生推力，同时将被吸取的第二液体由出液口排出储液盒外；

重复上述过程，第一液体液位的每一次上升和下降，均将第一液体对浮子的合力转化为第二液体抽取和排放的驱动力，实现对储液盒内的第二液体进行自动定量地抽取和排放。

本发明实施例具有如下优点：

本发明实施例提出的一种浮力驱动恒量液体抽取器及其使用方法，在外部第一液体的液面处于低位时，浮子不受浮力作用，第一液体的液位升高并淹没浮子，浮子在浮力作用下上浮，上浮过程的合力通过驱动力放大机构放大后驱动活塞产生吸力，使得储液盒内的第二液体在每次第一液体的液位升高时可以自动定量的被抽取一定分量，第一液体液位下降后浮子在重力作用下回落，回落过程的合力通过驱动力放大机构放大后驱动活塞产生推力，被抽取的第二液体被排出，既可以被投放至与第一液体混合，也可以被抽取用作其他用途，该液体抽取器可以应用至抽水式马桶水箱的清洁剂添加中，将马桶水箱中规律性的水位变化产生的浮力转化为对液体清洁剂抽取的驱动力，设计巧妙，无需额外借助人力或电力驱动，实现自动地、定量化的液体抽取，能有效节约资源和成本。

附图说明

图1为本发明实施例1提供的一种浮力驱动恒量液体抽取器的结构示意图。

图2为本发明实施例1提供的一种浮力驱动恒量液体抽取器的吸液状态示意图。

图3为本发明实施例1提供的一种浮力驱动恒量液体抽取器的排液状态示意图。

图中：1-浮子、2-驱动力放大机构、3-活塞组件、4-储液盒、5-吸液管、6-液体箱、7-第一液体、8-第二液体、21-动力臂、22-阻力臂、31-活塞、32-活塞套筒、41-储液腔室、42-浮子腔室、43-第二液体投放腔室、44-加液口、45-通孔、46-出液口、51-第一单向阀、461-第二单向阀。

具体实施方式

以下由特定的具体实施例说明本发明的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点及功效。

须知，本说明书所附图式所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本发明可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本发明所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本发明所揭示的技术内容得能涵盖的范围内。同时，本说明书中所引用的如“上”、“下”、“左”、右”、“中间”等的用语，亦仅为便于叙述的明了，而非用以限定本发明可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本发明可实施的范畴。

实施例1

如图1、图2和图3所示，本实施例提出的一种浮力驱动恒量液体抽取器包括浮子1、驱动力放大机构2、活塞组件3、储液盒4和吸液管5。浮子1外部存在能在液位上升后对浮子1产生浮力的第一液体7，第一液体7储存在液体箱6中。

储液盒4可以分为储液腔室41、浮子腔室42和第二液体投放腔室43，本实施例中的储液腔室41如图所示，类似一个u形管状的结构，浮子腔室42由储液腔室41围成并位于储液腔室41的中间位置，储液腔室41内储存有第二液体8，储液腔室41的上端设置有用于往储液腔室41内添加第二液体8的加液口44，加液口44上盖设有加液口盖，浮子1设置在浮子腔室42中，在储液腔室41的侧面和底部均设置有多个通孔45，外部的第一液体7可以通过这些通孔45进入浮子腔室42中对浮子1产生浮力，同时储液腔室41内的第二液体8不会流出，浮子腔室42中的第一液体7的液位与储液腔室41外的第一液体7的液位持平，第二液体投放腔室43位于浮子腔室42的出口通道上方，第二液体投放腔室43上设置有出液口46，储液盒4的加液口44和出液口46均设置于第一液体7的液面最高位以上，吸液管5设置在储液腔室41内，吸液管5的下端置于第二液体8液面以下，吸液管5上端与第二液体投放腔室43连通，吸液管5出口处设置有第一单向阀51，出液口46处设置有第二单向阀461。

浮子1上升和下降的合力通过驱动力放大机构2放大，本实施例中的驱动力放大机构2为杠杆机构，杠杆机构包括与储液盒4内壁固定连接的支点以及活动连接在支点两侧的动力臂21和阻力臂22，浮子1上升和下降的合力f作用至动力臂21，动力臂21的臂长为l，阻力臂22的臂长为l，l/l的值可设定为2-3，阻力臂22受到的力为fl/l，这样合力f被放大2-3倍，活塞组件3包括活塞31和活塞套筒32，动力臂21通过连接杆与浮子1连接，阻力臂22连接活塞31，活塞31滑动在活塞套筒32内，活塞套筒32设置在浮子腔室42的出口通道中。

作为优选，驱动力放大机构2还可以为齿轮机构，齿轮机构包括半径大小不同的两组同轴设置的齿轮(r＞r)，浮子1通过齿条与大齿轮啮合连接，浮子1上升和下降的合力f作用至半径为r的大齿轮，通过大齿轮的转动带动同轴的小齿轮转动，则小齿轮受到的扭力为fr/r，r/r的值可设定为2-3，合力f被放大2-3倍后将小齿轮受到的扭力通过与小齿轮啮合的齿条传递驱动活塞31。

储液盒4可以通过挂钩安装在液体箱6内壁，除了将储液盒4设置在液体箱内外，作为优选，储液盒4还可以与其他部件分离设置在液体箱6的外壁上，而浮子1设置在液体箱6内，浮子1、驱动力放大机构2以及活塞组件3通过吸液管5与储液盒4连接。作为优选，本实施例的储液盒4整体可以设计为椭圆型，以充分利用液体箱空间，储存更多的第二液体。

本实施例提出的一种浮力驱动恒量液体抽取器的使用方法为：当第一液体7的液面处于低位时，浮子1在重力作用下同样处于低位；第一液体7液位逐渐升高至浮子1被淹没，由于第一液体7的平均密度值大于浮子1的平均密度值，浮子1所受到的浮力大于浮子1的重力，浮子1上浮，浮子1上浮的合力通过驱动力放大机构2放大后驱动活塞31在活塞套筒32内滑动产生吸力；第一单向阀51打开，第二液体8在活塞31的吸力作用下由吸液管5内被定量吸出，如图2所示；第一液体7液位逐渐下降至不再淹没浮子1，浮子1在重力作用下回落至最低位，浮子1下降的合力通过驱动力放大机构2放大后驱动活塞31在活塞套筒32内滑动回复并产生推力，第二单向阀461打开，第一单向阀51关闭，被吸取的第二液体8由出液口46排出储液盒4外，如图3所示；重复上述过程，第一液体7液位的每次上升和下降，均将第一液体7对浮子1的合力转化为对第二液体8抽取和排放的驱动力。

本实施例提出的一种浮力驱动恒量液体抽取器及其使用方法，在外部第一液体7的液面处于低位时，浮子1不受浮力作用，第一液体7的液位升高与浮子1接触，浮子1在浮力作用下上浮，上浮的合力通过驱动力放大机构2放大后驱动活塞31产生吸力，使得储液盒4内的第二液体8可以在每次第一液体7的液位升高时自动定量的被抽取，被抽取的第一液体可以被投放至与第一液体7混合，也可以通过将储液盒4设置在液体箱6外部或者出液口46连接其他管路，将第一液体7抽取至其他处使用，通过精巧的设计将第一液体液位变化产生的浮力转化为对第二液体抽取的驱动力，无需额外借助人力或电力驱动，实现了自动化、定量地液体抽取，能有效节约资源和成本。

实施例2

本发明实施例1的一种浮力驱动恒量液体抽取器可应用于往抽水马桶水箱中自动投放清洁剂，液体箱6为常用抽水马桶水箱，第一液体7为水，储液盒4内盛装的第二液体8为清洁剂，浮子1的体积约250-300cm³，浮子内加上配重使浮子1总重约125-150g，根据浮力计算公式，浮子1浸没在水中时所受到的浮力约为250-300g，浮力大于重力，浮子1在水中上浮，上浮行程设定约3-5cm，最高位时受到连接杆的阻止，杠杆机构中动力臂21和阻力臂22的臂长比为2-3，可将浮子1的合力放大2-3倍作用至活塞31，浮子1上升，活塞31下降，清洁剂被吸入到液体投放腔室41，水位下降时清洁剂被投放至抽水马桶水箱中与水混合，这样可以往抽水马桶水箱内自动定量地投放清洁剂，清洁剂投放浓度均匀，可有效解决现有的马桶清洁剂使用时存在的前期浓度高、后期浓度低、前后效果不一的问题，同时清洁路径宽，清洁覆盖面广，能有效减少清洁剂浪费。

虽然，上文中已经用一般性说明及具体实施例对本发明作了详尽的描述，但在本发明基础上，可以对之作一些修改或改进，这对本领域技术人员而言是显而易见的。因此，在不偏离本发明精神的基础上所做的这些修改或改进，均属于本发明要求保护的范围。