CN101532480A - 液体循环装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种液体循环装置，其中包括机架、上储液腔、下储液腔和活动储液腔，其中，活动储液腔介于上储液腔与下储液腔之间，所述活动储液腔内设有自动阀组件，当活动储液腔内的液面达到预定高度时，所述自动阀组件可自动打开活动储液腔的排液口，使其中的液体流入所述的下储液腔，并且，所述活动储液腔通过联动机构与所述下储液腔中所设的压力泵相连接，通过该联动机构使活动储液腔的下降和上升动作相应地导致对压力泵的注液与排液，实现液体在上储液腔－活动储液腔－下储液腔之间的循环，在循环过程中毋需借助电力、风力或者人力。此外，还可加装发电装置，在联动机构的带动下通过齿轮组与发电机相连，以产生电流并储存电能。

Description

液体循环装置

技术领域

本发明涉及一种液体循环装置，特别涉及一种适于液体在多个储液腔之间循环流动的装置。

背景技术

目前应用于鱼缸、风车或钟等装置的动力源大多采用电力、风力或者人力，以电力作为动力源时需要耗费电能进而造成对环境资源的耗费，对于风力作为动力源而言，则需依赖于所在位置的自然条件而且受自然条件的诸多限制，对于直接采用人力作为动力源，一方面会造成人力负担，另一方面操作过程中的人为因素容易影响器械运作的稳定性，进而造成不良影响。

发明内容

本发明的目的在于提供一种毋需借助电力即可实现液体在多个储液腔之间循环流动的装置。

上述发明目的是通过以下技术措施来实现的：根据本发明的液体循环装置包括：

机架；

上储液腔，位于所述机架的上部，所述上储液腔具有液体入口和出口；

下储液腔，位于所述机架的下部，所述下储液腔内设有压力泵，所述压力泵具有可与下储液腔相通的入口以及通向所述上储液腔的排液口；

活动储液腔，介于所述的上储液腔与下储液腔之间，所述活动储液腔具有液体入口和排液口，所述活动储液腔内设有自动阀组件，当活动储液腔内的液面达到预定高度时，所述自动阀组件可自动打开活动储液腔的排液口，使其中的液体流入所述的下储液腔；

其中，所述活动储液腔通过联动机构与所述下储液腔中的压力泵相连接，通过该联动机构使活动储液腔的下降和上升动作相应地导致对压力泵的注液与排液。

所述的联动机构可以采用多种方式来实现，在本发明的优选实施方式中，该联动机构包括长杆以及与其相联动的短杆组件、中间构件和杠杆组件，所述活动储液腔悬挂于所述长杆的一端，长杆的另一端与连接盘相固定，所述的短杆组件与其连接座相固定，所述连接盘和连接座均被一横铁件穿过并与该横铁件相固定，此外，所述横铁件还可转动地穿过固定于机架的连接块。

所述的短杆组件包括可张开的短杆对以及使短杆对张开和合拢的短杆件，所述短杆件的一端固定于所述连接座，另一端与所述短杆对相连接，所述短杆件的前后移动可使短杆对发生张开或者合拢，所述短杆对的一端固定于机架，另一端与中间构件的上端相连，所述中间构件的底端与杠杆组件的一端相连接，所述杆杠组件的另一端悬有重物，所述重物的底部与所述下储液腔内的压力泵相连。

所述的短杆组件可以包括一对或者多对可张开式短杆对，在优选的实施方案中，所述的短杆组件包括两对平行设置的可张开式短杆对。

为了使所述中间构件在被压下后能够返回，所述的中间构件通过弹簧件与机架相连，即在所述中间构件的左右两侧设置弹簧，弹簧的另一端固定于机架，从而使所述中间构件悬置于所述机架中。

本发明还可包括发电装置，所述横铁件通过齿轮组与发电机的主轴相连。在优选实施方式中，所述齿轮组包括与横铁件固定连接的齿轮，与该齿轮相啮合的传动齿轮副，以及与所述传动齿轮副相啮合并且固定在发电机主轴上的连接齿轮；所述发电装置还包括与发电机相连的蓄电池。

所述的压力泵优选为杠杆式压力泵，其中包括泵袋和杠杆式控制杆，控制杆的一端为控制杆头部，与所述泵袋相连，控制杆的另一端为控制杆尾部，所述重物位于控制杆尾部，当所述重物下降使控制杆尾部所在端下压时，控制杆头部抬起使压力泵头部张开，流体进入泵袋；反之，当控制杆尾部被所述重物提起时，控制杆头部被压下，泵袋内的流体则会被压出。

所述活动储液腔内设置的自动阀组件包括控制活动储液腔的排液口启闭的第一浮件、第二浮件和“L”形开关，所述第一浮件固定于第一横杆且位于预定液面高度附近，所述第二浮件固定于第二横杆且位于相对较低的位置，所述第一横杆和第二横杆铰接于各自的支架，所述支架固定在活动储液腔的壳体上；所述第二横杆通过绳索与用于密封活动储液腔的排液口的封盖相连。

所述的第一横杆和第二横杆可以是铁制的，并且可在“L”形开关的下角位设置第一磁块；此外，在所述第二浮件的角位设置第二磁块，当浮力尚未达到足够大时，所述磁块所产生的磁力可以稳住第二浮件。

在使用根据本发明设计的液体循环装置时，首先将液体注入下储液腔、下储液腔内的压力泵以及上储液腔。开启上储液腔的阀门，上储液腔中的液体逐渐流入活动储液腔，当活动储液腔内的液体达到足够重量时，活动储液腔开始下降，通过所述联动机构的作用，活动储液腔向下重压带动长杆，进而使短杆组件中的短杆对张开，促使中间构件下压，此时，与压力泵相连的重物向上提起，将泵内的液体压出通过其排液口压入上储液腔，以用于下一循环。当重物升起时，由于重物本身重量和弹簧回弹力的作用，重物底部的压力泵便会慢慢弹回平水位。

当活动储液腔内的液体达到预定液面高度时便会通过自动阀组件开启活动储液腔的排液口，使其中的液体流向下储液腔，随着液体从活动储液腔中流出，活动储液腔逐渐上升，从而带动与压力泵相连的重物向下压，使压力泵内自动补充液体。

本发明与现有技术相比具有以下优点：

本发明利用上储液腔中的液体由于其所处的高度而蕴藏的势能，使上储液腔中的液体流入活动储液腔，借助液面上升触发活动储液腔的自动阀组件，在活动储液腔内的液面达到预定高度时自动开启其排液口，使液体流向下储液腔。同时，由于所述的联动机构的作用，使活动储液腔的下降和上升动作带动下储液腔中的压力泵的排液和注液，从而使液体按如下路径进行循环：将液体从上储液腔经活动储液腔进入下储液腔，最终通过压力泵压入上储液腔，在此循环过程中毋需借助电力、风力或者人力。当本发明连接发电装置时，可借助活动储液腔带动长杆的运动而产生电能，因此，即使在没有河流的环境下也能发电，可适用于缺水的边远地区。

附图说明

下面将结合附图和具体实施方式对本发明进行详细说明。其中：

图1是根据本发明的的液体循环装置的结构示意图，其活动储液腔因液体重量增加而处于下降状态；

图2是图1所示的液体循环装置在其活动储液腔因液体重量不足而处于升起状态时的示意图；

图3是图1中的包括联动机构的局部放大图；

图4是图3中沿A-A方向的剖视图；

图4a是在图3中的横铁件与发电装置相连接时沿A-A方向的剖视图；

图5是图3中的B向视图；

图6所示的液体循环装置中的活动储液腔内部的自动阀组件的结构示意图；

图7为图6所示的活动储液腔在其液体高度尚未达到预定高度时的状态示意图；

图8为图6所示的活动储液腔在其液体高度达到预定高度时的状态示意图。

图9是图6的俯视图。

具体实施方式

图1是根据本发明的优选实施方式而设计的液体循环装置的结构示意图，由图1可知，该液体循环装置包括机架11、上储液腔8、下储液腔9和活动储液腔10。

其中，上储液腔8位于机架11的上部，该储液腔具有排液口，通过液体管道12通向活动储液腔10，在排液口设有液体阀82，当开启该液体阀时，上储液腔8内的液体便可流入活动储液腔10。

下储液腔9位于机架11的下部，在下储液腔9内设有压力泵13，在本实施方式中，该压力泵是杠杆式压力泵，包括由橡胶材料制成的泵袋133和杠杆式控制杆131，泵袋133具有注液口以及排液口，注液口通过管道20与下储液腔9相连通，排液口通过管道19直接通向上储液腔8；控制杆131的一端为头部132，与泵袋133相连，另一端为尾部134。当控制杆尾部134提起时，控制杆头部132被压下，使泵袋133受压，其中的液体会从排液口排出，经管道19流入上储液腔8；当控制杆尾部134下压时，控制杠头部132向上使泵袋133受拉，，其注液口会张开，使下储液腔9中的液体经管道20而注入泵袋133，实现对泵袋133补充液体。此外，下储液腔9设有液体入口，从活动储液腔10排出的液体通过该液体入口而流入下储液腔9。

为了使上储液腔8内的液体不超过预定的液面高度，在上储液腔8与下储液腔9之间还设有管道15，该管道15的上端位于上储液腔8的预定高度位置附近，下端伸入下储液腔9，当上储液腔的液面超过预定高度时，上储液腔8中的液体可经管道15流入下储液腔9，直至上储液腔的液面高度低于预定高度。

活动储液腔10介于上储液腔8与下储液腔9之间，该活动储液腔设有液体入口，来自上储液腔8的液体经管道12从所述入口流入活动储液腔10中，活动储液腔10内设有自动阀组件16，该自动阀组件可实现如下操作：当活动储液腔10内的液面达到预定高度时，自动阀组件16可自动打开活动储液腔的排液口，以排放活动储液腔10中的液体，使其流入下储液腔9中；当活动储液腔10内的大部分液体已排出时，自动阀组件16可自动关闭其排液口。自动阀组件16的具体结构将在下文予以详述。

图6显示了本实施方式中的活动储液腔10内部的结构示意图，其俯视图如图9所示。其中所设的自动阀组件16包括用于控制活动储液腔的排液口启闭进而控制活动储液腔的液面高度的第一浮球161，第二浮球162和“L”形开关166。第一浮球161的体积较大，固定于第一铁制横杆168a的一端，第一铁制横杆168a的另一端铰接于第一支架169a，第一支架169a固定在活动储液腔的壳体上；第二浮球162的体积则相对较小，通过第二铁制横杆168b固定在低于第一浮球161的位置，第二铁制横杆168b铰接于第二支架169b，第二支架169b同样固定在活动储液腔的壳体上；第二铁制横杆168b通过绳索163与用于密封活动储液腔9的排液口的胶制封盖164相连。

“L”形开关166连接于活动储液腔壳体的左右两边位，被第一铁制横杆168a的尾端压住，该开关通过控制第二浮球162进而控制活动储液腔底部的封盖164的启闭。在“L”形开关的下角位设置第一磁块167a，在第二浮球162的角位上设置第二磁块167b。当第二浮球162开始上升时，“L”形开关的下角位的第一磁块167a所产生的磁力使第二浮球保持相对稳定。

当活动储液腔10内的液体较少时，第二浮球162未触及所述的“L”形开关166，如图6所示。随着液面的升高，第二浮球162开始上升并触及“L”形开关166，随着液面高度的继续提高，第二浮球162被“L”形开关166卡住，不再继续上升，而在该卡位储存浮力，如图7所示。

为了能够在活动储液腔内的液面高度达到预定高度时开启排液口，需要解除“L”形开关166对第二浮球162的限制，为此，本实施方式中采用了体积较大的第一浮球161。随着活动储液腔10中的液面高度的增加，第一浮球161不断升高，当液面高度达到预定高度时，第一浮球161向上升起导致第一横杆168a上的第一浮球161所在端上翘，与其相对的另一端则下压，使“L”形开关166的尾部被压下，从而使“L”形开关166越过卡位，解除对第二浮球162的约束，第二浮球162因浮力作用而向上升起，从而带动绳索163拉起封盖164，如图8所示。此时，活动储液腔10内的液体通过排液口流向下储液腔9，随着活动储液腔10内的液体的减少，第一浮球161和第二浮球162开始下降，直至返回至原来的位置，即如图6所示的状态。当活动储液腔内的大部分液体例如90％的液体流出时，用于封闭排液口的封盖164随液流向下再次关闭排液口，由于其本身重量的作用，第二浮球162向下越过卡位，“L”形开关166返回至卡位。随着液体不断地从上储液腔8注入活动储液腔10，即可进入下一循环。

在本实施方式中，通过联动机构17实现对压力泵13的控制杆131的操纵，通过活动储液腔10的下降和上升相应地带动压力泵13的控制杆，进而使压力泵13进行排液与注液。

在本发明的优选实施方式中，联动机构17包括长杆171、与其联动的短杆组件177、中间构件173和杠杆组件172。图3至5中示出了所述联动机构的结构示意图，其中图3为图1中的联动机构17所在部位的局部放大图，图4是图3中沿A-A方向的剖视图，图5是图3的B向视图。参考图3至5可见，活动储液腔10悬挂于一对相互平行的长杆171的一端，长杆171的另一端相应地与一对连接圆盘178相固定，圆盘178位于机架的尾部，横铁件176依次穿过圆盘178、固定于机架尾部的连接块14以及短杆组件的连接座179，圆盘178和连接座179与横铁件176相固定，但横铁件176相对于连接块14可转动，因此，当长杆171下压时可带动圆盘178转动，并由横铁件176再带动固定于连接座179上的短杆组件177。在本实施例中，该短杆组件包括两对平行设置的可张开式短杆177a和177b以及使短杆对张开和合拢的短杆件177c，短杆件177c的一端与短杆组件的连接座179相固定，另一端与连接两短杆对177a和177b的连接处的杆件相连接，因此，短杆件177c的前后移动可使短杆对177a和177b发生张开或者合拢，可张开式短杆对的一端固定在机架11上，另一端与中间构件173的上端相连。在中间构件173的左右两侧设有弹簧174，弹簧174的另一端扣在机架11上，由此，使中间构件173悬置于机架11之中，借助弹簧的回弹作用，可以使中间构件173在被压下之后返回。中间构件173的底端与杠杆组件172的一端相连接，杠杆组件172的另一端悬挂一重物175，重物175的底端与压力泵13的控制杆尾部134相连。

上述联动机构按如下方式操作：当活动储液腔10达到足够重量时开始下降，带动与该储液腔相连的长杆171向下，长杆171的下压使圆盘178转动，通过横铁件176带动与其相固定的短杆组件的连接座179，从而使短杆件177c向前推压，短杆组件中的可张开式短杆对177a和177b受到短杆件177c的向前推压而张开，从而压下与所述短杆177b相连的中间构件173，同时使弹簧174被拉伸，由于中间构件173的下端与杠杆组件172的一端相连，因此，中间构件173的下压使杠杆172另一端所悬挂的重物175上升，由此提起压力泵13的控制杆尾部134，通过杠杆式控制杆131的作用，与尾部相对的控制杆头部132下压，使泵袋133因受压而使其内部的液体被排出，所排出的液体通过管道19排入上储液腔8之中供下一循环使用。图1显示了活动储液腔因液体重量增加而处于下降时的状态。随着从上储液腔8流入活动储液腔10的液体的增加，活动储液腔内的液面高度不断提高，当其液面高度达到预定高度时，上文所述的活动储液腔10内所设置的自动阀组件16使活动储液腔10的排液口自动打开，液体从活动储液腔10流向下储液腔9，直至活动储液腔内液体重量不足，活动储液腔10开始上升，此时，由于联动机构中的重物175本身重力的作用和弹簧174的回弹力作用，中间构件173开始上升，重物175开始下降，此时，可张开式短杆177a和177b合拢，借助杠杆式压力泵13的控制杆131使控制杆头部132向上进而使泵袋133的头部张开，液体由下储液腔注入泵袋133以供下一循环使用，图2显示了活动储液腔因液体重量不足而处于上升时的状态。

由上述可知，通过联动机构17的作用，使活动储液腔10的下降和上升相应地引起泵袋133的排液和注液，最终实现液体的如下循环，即：从上储液腔经过活动储液腔，进入下储液腔，经泵袋回到上储液腔。

在本发明的另一种优选实施方式中，在上文所述的实施方式的基础上，横铁件176的端部向外伸出，通过齿轮组19与直流发电机18相连接，齿轮组19包括与横铁件176相固定的齿轮191、与齿轮191相啮合的传动齿轮副192，与所述传动齿轮副相啮合并且固定在发电机18的主轴上的连接齿轮193，此外，发电机18还连接一蓄电池20。其结构示意图如图4a所示。当长杆171向下运动而带动横铁件176时，就会带动固定在横铁件上的齿轮191转动，并通过与其相啮合的传动齿轮副192而驱动连接在直流发电机18的主轴上的连接齿轮193，进而产生电流并储存于蓄电池中。

尽管以上通过具体实施方式对本发明进行了具体描述，但是这些特定的实施方式并非是对本发明的限定。本领域普通技术人员可以理解，在不偏离本发明的构思的前提下，可进行各种变化或修改，例如，本发明的活动储液腔中所设的自动阀组件装置可以有多种实现方式，使活动储液腔在达到预定液面高度时自动开启其排液口，此外，本发明中的联动机构也可以采用不同的方式，通过活动储液腔的下降和上升动作控制压力泵，相应地实现压力泵的排液和注液。所有这些变化或修改均会落入本发明的权利要求的保护范围之内。

Claims (12)

1、液体循环装置，该装置包括：

机架；

上储液腔，位于所述机架的上部，所述上储液腔具有液体入口和出口；

下储液腔，位于所述机架的下部，所述下储液腔内设有压力泵，所述压力泵具有可与下储液腔相通的入口以及通向所述上储液腔的排液口；

活动储液腔，介于所述的上储液腔与下储液腔之间，所述活动储液腔具有液体入口和排液口，所述活动储液腔内设有自动阀组件，当活动储液腔内的液面达到预定高度时，所述自动阀组件可自动打开活动储液腔的排液口，使其中的液体流入所述的下储液腔；

其中，所述活动储液腔通过联动机构与所述下储液腔中的压力泵相连接，通过该联动机构使活动储液腔的下降和上升动作相应地导致对压力泵的注液与排液。

2、根据权利要求1所述的液体循环装置，其特征在于：所述自动阀组件包括第一浮件、第二浮件和“L”形开关。

3、根据权利要求2所述的液体循环装置，其特征在于：所述第一浮件固定于第一横杆且位于预定液面高度附近，所述第二浮件固定于第二横杆且位于相对较低的位置，所述第一横杆和第二横杆均铰接于各自的支架，所述支架固定在活动储液腔的壳体上；所述第二横杆通过绳索与用于密封活动储液腔的排液口的封盖相连。

4、根据权利要求3所述的液体循环装置，其特征在于：所述的第一横杆和第二横杆是铁制的，在所述活动储液腔内相应于L形开关的下角位设置第一磁块，在第二浮件的角位设置第二磁块。

5、根据权利要求1至4中任何一项所述的液体循环装置，其特征在于：所述联动机构包括长杆以及与其相联动的短杆组件、中间构件和杠杆组件，所述活动储液腔悬挂于所述长杆的一端，长杆的另一端与连接盘相固定，所述的短杆组件与其连接座相固定，所述连接盘和连接座被一横铁件穿过并与该横铁件相固定，所述横铁件还可转动地穿过固定于机架的连接块；所述的短杆组件包括可张开的短杆对以及使短杆对张开和合拢的短杆件，所述短杆件的一端固定于所述连接座，另一端与所述短杆对相连接；所述短杆对的一端固定于机架，另一端与中间构件的上端相连，所述中间构件的底端与杠杆组件的一端相连接，所述杆杠组件的另一端悬有重物，所述重物的底部与所述下储液腔内的压力泵相连。

6、根据权利要求5所述的液体循环装置，其特征在于：所述的短杆组件包括两对平行设置的可张开式短杆对。

7、根据权利要求6所述的液体循环装置，其特征在于：所述压力泵是杠杆式压力泵。

8、根据权利要求7所述的液体循环装置，其特征在于：所述杠杆式压力泵包括泵袋和杠杆式控制杆，控制杆的一端为控制杆头部，与所述泵袋相连，控制杆的另一端为控制杆尾部，所述重物位于控制杆的尾部。

9、根据权利要求8所述的液体循环装置，其特征在于：所述中间构件的左右两侧设有弹簧，弹簧的另一端固定于机架，从而使所述中间构件悬置于所述机架中。

10、根据权利要求5所述的液体循环装置，其特征在于：所述连接盘呈圆盘状。

11、根据权利要求5所述的液体循环装置，其特征在于：还包括发电装置，所述横铁件通过齿轮组与发电机的主轴相连。

12、根据权利要求11所述的液体循环装置，其特征在于：所述齿轮组包括与横铁件固定连接的齿轮，与该齿轮相啮合的传动齿轮副，以及与所述传动齿轮副相啮合并且固定在发电机主轴上的连接齿轮；所述发电装置还包括与发电机相连的蓄电池。

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