CN105465054A - 提升流体压强或高度的装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种提升流体压强或高度的装置。自然界中,有很多有一定落差的水或流动的水,它的势能和动能都不能得到很好的利用。本发明包括一可升降容器和一密闭容器,所述可升降容器上部开有气孔并且与一拉绳/连杆相连,可升降容器底部与一软管相通,软管的另一端与所述密闭容器相通,所述密闭容器上还设有至少一个进料管和至少一个出料管,所述进料管和出料管内部分别设有进、出料管单向阀或开关,所述进料管连接水源或者气源,所述出料管连接一目标容器;还包括一动力升降装置,该动力升降装置通过所述拉绳/连杆或者直接固定于可升降容器上。本发明设计合理,可以提升流体的势能或压强,广泛适用于农业、工业生产以及人们生活中。
Description
技术领域
本发明涉及一种提升流体压强或高度的装置。
背景技术
自然界中,风能、水能等都是无污染的可循环利用的能,虽然很多河流都有落差,但是由于落差较小,水的落差势能不能得到很好的利用,如何有效地利用落差较小的水势能或者流动的水的动能,使其为我所用,是一个值得深入研究的问题。
发明内容
本发明要解决的技术问题是如何克服现有技术的上述缺陷,有效利用水的落差势能,提供一种提升流体压强或高度的装置。
为解决上述技术问题,本提升流体压强或高度的装置包括可升降容器、密闭容器和动力升降装置,所述可升降容器上部开有气孔,可升降容器底部与一软管相通,软管的另一端与所述密闭容器相通,所述可升降容器和软管内存有液体或气体,所述密闭容器上还设有至少一个进料管和至少一个出料管,所述进料管上设有进料单向阀或开关;所述出料管上设有出料单向阀或开关,所述进料管连接水源或者气源,所述出料管连通一个目标容器;所述动力升降装置通过所述拉绳/连杆或者直接固定于可升降容器上。
如此设计,由于液体压强大小跟高度有关,气体压强大小几乎和高度无关,通过可升降容器的上下运动,改变密闭容器内的压强大小,在进料单向阀和出料单向阀的有效控制下,将液体水位提升,或将气体压强增大。动力升降装置可以充分利用人力、畜力、风力、水力、电力等外力资源。
作为优化,所述动力升降装置包括一辘轳,所述辘轳一端设有摇把,所述拉绳缠绕在辘轳上。如此设计,可以利用人力、畜力,电力做功,将水位有效提升或增大气体压强。
作为优化,所述辘轳另一端通过一个电磁离合器与一风车的转轴相连。如此设计,当离合器通电闭合后,可以通过风力带动辘轳转动,节能环保。所述辘轳也可以由曲轴代替,拉绳可以由连杆代替。
作为优化,所述动力升降装置包括一重力水容器和一滑轮组,所述重力水容器一侧底部设有排水闸,排水闸上端向外侧伸出一水平挡板,重力水容器下方与水平挡板对应的位置设有一固定板,所述重力水容器上端一侧开有注水口,注水口上方设有注水管,注水管口处设有阀门,所述重力水容器顶部固定有动滑轮,重力水容器正上方和所述可升降容器正上方分别设有定滑轮,所述拉绳分别穿过定滑轮、动滑轮后固定于重力水容器上方位置。如此设计,注水管打开,重力水容器水量增多,逐渐下降,提升可升降容器,密闭容器内压强增大,当到达固定板位置时,打开排水闸,重力水容器中的水排出,关闭注水管,可升降容器下降,充分利用水的势能,用水做功,提升流体高度或压强。
作为优化,所述目标容器包括上目标容器和下目标容器,所述密闭容器包括上密室、中密室和下密室,三者串联相通,所述软管与下密室的底部相通,所述进料管包括中密室进料管和上密室进料管,二者分别通入中密室和上密室内,所述进料单向阀或开关包括设置在中密室进料单向阀或开关和上密室进料单向阀或开关,二者分别设置在中密室进料管和上密室进料管上,所述出料管包括中密室出料管和上密室出料管,二者分别连通中密室和上密室,所述出料单向阀或开关包括中密室出料单向阀或开关和上密室出料单向阀或开关,二者分别设置在中密室出料管和上密室出料管上,中密室进料管与水源相通,中密室出料管与下目标容器相通,上密室的进料管与下目标容器相通,上密室出料管与上目标容器相通。
密闭容器可以分N个密室,N为正整数,如此设计,通过多级密室,可逐级将水位提升得更高。
作为优化,所述动力升降装置包括一重力水容器、一浮力水容器和滑轮组,所述浮力水容器设置在水源下游水中,其底部通过包含动滑轮和定滑轮的滑轮组固定,所述重力水容器固定设置在浮力水容器的上方,重力水容器底部一侧设有排水闸,所述排水闸与一限位拉绳相连,限位拉绳上端固定,所述可升降容器通过穿过滑轮组的拉绳与浮力水容器相连,所述重力水容器上端开口,开口上方设有一注水管。如此设计,通过注水管注水,重力水容器下沉,通过限位拉绳打开排水,在浮力水容器的作用下上浮,从而带动可升降容器下降和上升,继而改变密闭容器内流体的压强。
作为优化,所述密闭容器包括上密室和下密室,二者串联相通,所述软管与下密室的底部相通,所述进料管、出料管与上密室相连,
所述动力升降装置包括一带电磁闸板的可复位冲移物和一滑轮组,所述可复位冲移物设置在管道内,通过穿过滑轮组的拉绳与所述可升降容器连接,可复位冲移物上游设有进水电磁阀。如此设计,打开进水电磁阀,受流水推动,可复位冲移物向下游移动,同时带动可升降容器上升,当可升降容器达到上止点时,关闭进水电磁阀,打开可复位冲移物底部的电磁闸板排水,可升降容器在重力下,带动可复位冲移物复位,周而复始,从而达到改变流体压强或高度的目的。
本提升流体压强或高度的装置的另一种方案:它(包括)可升降容器、密闭容器和动力升降装置,所述可升降容器与一软管相通,软管的另一端与所述密闭容器相通,所述密闭容器上还设有至少一个进料管和至少一个出料管,所述进料管上设有进料单向阀;所述出料管上设有出料单向阀,所述进料管连接水源,所述出料管连接目标容器;动力升降装置直接固定于可升降容器上,所述可升降容器由一个设置在深水井中的浮箱构成,该浮箱内设有隔板,该隔板将浮箱分成浮力水容器和(工作室),浮力水容器中空且完全密闭,构成所述可升降容器,可升降容器底部通过进出水管与水相通,所述软管通过一个管道直通到可升降容器上部,软管、可升降容器和密闭容器上部封有气体,浮力水容器固定连接有一容器联合体,所述容器联合体由重力水容器Ⅰ、重力水容器Ⅱ至重力水容器N组成,所述重力水容器Ⅰ至N由下向上依次固定连接,所述重力水容器Ⅰ至N一侧上端开有注水口,与注水口对应的位置设有注水管,所述注水管口处设有注水电磁阀,所述重力水容器Ⅰ至N底部与注水口相对的一侧分别设有排水电磁阀,可弯曲的刚性管通过所述软管与密闭容器相通,N为正整数。
如此设计,通过给各重力水容器注水,使可升降容器下沉,通过排水电磁阀排水,可升降容器上升,从而带动可升降容器下降和上升,继而改变密闭容器内流体的压强。
本发明提升流体压强或高度的装置,设计合理,结构简单实用,利用具有一定水位差的水的势能或流动的水的动能,可以提升流体的压强,从而实现免外能抽水、发电,得到压缩空气的目的,广泛适用于农业、工业生产和人们的生活中。
附图说明
下面结合附图对本提升流体压强或高度的装置作进一步说明:
图1是本提升流体压强或高度的装置的实施方式一的结构示意图;
图2是本提升流体压强或高度的装置的实施方式二的结构示意图;
图3是本提升流体压强或高度的装置的实施方式三的结构示意图;
图4是本提升流体压强或高度的装置的实施方式四的结构示意图;
图5是本提升流体压强或高度的装置的实施方式五的结构示意图;
图中:1为可升降容器、11为气孔、13为进出水管、12为浮力水容器、14为电磁闸板、15为可复位冲移物、16为管道、17为进水电磁阀、18为隔板、19为管道(在图5所示结构中,工作室内部的管道19应当为不可弯曲的刚性管);2为密闭容器、21为进料管、22为出料管、23为进料单向阀、24为出料单向阀、25为上密室、26为中密室、27为下密室、215为上密室的进料管、216为中密室进料管、225为上密室出料管、226为中密室出料管、235为上密室进料单向阀、236为中密室进料单向阀、245为上密室出料单向阀、246为中密室出料单向阀、3为拉绳、4为软管、5为目标容器、51为上目标容器、52为下目标容器、6为辘轳、61为摇把、62为电磁离合器、63为风车、7为水源池、8为重力水容器、81为排水闸、82为挡板、83为固定板、84为注水管、85为阀门、86为限位拉绳、87为注水电磁阀、88为排水电磁阀、801为重力水容器I、802为重力水容器Ⅱ、803为重力水容器Ⅲ、80N为重力水容器N、9为动滑轮、10为定滑轮。
A、B、C、D、E、F、G、H、I、J、K分别为各水位位置;
103、104均为流体质点。
具体实施方式
实施方式一:如图1所示,本提升流体压强或高度的装置包括可升降容器1、密闭容器2和动力升降装置,所述可升降容器1上端开有气孔11,可升降容器1底部与一软管4相通,软管4的另一端与所述密闭容器2相通,所述可升降容器1和软管4内存有液体,所述密闭容器2上还设有至少一个进料管21和至少一个出料管22,所述进料管上设有进料单向阀23;所述出料管22上设有出料单向阀24,所述进料管21连接水源7,所述出料管22连通一个目标容器5;动力升降装置通过所述拉绳3固定于可升降容器1上。所述动力升降装置包括一辘轳6,所述辘轳6一端设有摇把61,所述拉绳3缠绕在辘轳6上。所述辘轳6另一端通过一个电磁离合器62与一风车63的转轴相连。(当然拉绳3也可以用连杆或杠杆代替,图略。进料单向阀、出料单向阀也可以用开关代替,只是操作复杂些,图略)
工作过程如下:如图1所示,假设某一时刻可升降容器1处在最低E位置,此时由于可升降容器1低于密闭容器2,而可升降容器1的气孔11和大气相通,所以密闭容器2内的液体——水通过软管4流向可升降容器1,密闭容器2内的水减少,体积减小,而密闭容器2总体积不变,水上面的气体体积增大,而气体质量不变,所以气体压强减小,小于大气压,所以出料单向阀24关闭,进料单向阀23打开,水在大气压PO作用下通过进料管21从水源池7被吸入到密闭容器2内。
用手摇动摇把61或者用畜力、电力拖动摇把61,辘轳6转动,拉绳3被收起,可升降容器1被提高。
当可升降容器1被升高到D位置时,此时密闭容器2内气体压强等于大气压强PO,所以进、出料单向阀23、24都关闭。
当可升降容器1被升高到C位置时,可升降容器1位置比密闭容器2高,且气孔11和大气相通,所以可升降容器1内的水会流向密闭容器2内,密闭容器2内水质量越来越多,所占体积越来越大,相反总体积不变的密闭容器2内的气体所占体积越来越小,而气体质量不变,所以压强越来越大——等于大气压PO加上水位CD产生压强PCD,进料单向阀23关闭。
当气体压强大于大气压PO加水位GF所产生压强时即水位CD高于水位GF时,出料单向阀24打开,水被压向目标容器5,达到了将水从水源池7抽到目标容器5的目的。
松开辘轳摇把61,由于可升降容器1自身有一定重量,可升降容器1会向下运行,当可升降容器1向下运行到最低(E位置)时,重复以上过程。
在整个工作过程中,可以通过风车63代替摇把61。电磁离合器62通电闭合后用风车63拖动辘轳6转动,达到同等效果。
辘轳6也可以用曲轴+连杆代替,图略。
实施方式二:如图2所示:所述动力升降装置包括一重力水容器8和一滑轮组,所述重力水容器8一侧底部设有排水闸81,排水闸81上端向外侧伸出一水平挡板82,重力水容器8下方与水平挡板82对应的位置设有一固定板83,所述重力水容器8上端一侧开有注水口,注水口上方设有注水管84,注水管84管口处设有阀门85,所述重力水容器8顶部固定有动滑轮9,重力水容器8正上方和所述可升降容器1正上方分别设有定滑轮10,所述拉绳3分别穿过定滑轮10、动滑轮9后固定于重力水容器8上方位置。
所述目标容器5包括上目标容器51和下目标容器52,所述密闭容器包括上密室25、中密室26和下密室27,三者串联相通,所述软管4与下密室27的底部相通,所述进料管21包括中密室进料管216和上密室进料管215,二者分别通入中密室26和上密室25内,所述进料单向阀23包括设置在中密室进料单向阀236和上密室进料单向阀235,二者分别设置在中密室进料管和上密室进料管上,所述出料管22包括中密室出料管226和上密室出料管225,二者分别连通中密室26和上密室25,所述出料单向阀24包括中密室出料单向阀246和上密室出料单向阀245,二者分别设置在中密室出料管226和上密室出料管225上,中密室进料管216与水源相通,中密室出料管226与下目标容器52相通,上密室的进料管215与下目标容器52相通,上密室出料管225与上目标容器51相通,其他如实施方式一所述。
工作过程如下:如图2所示,假设某一时刻可升降容器1处在最低E位置。此时定滑轮10和可升降容器1之间距离最长,滑轮组动滑轮9和定滑轮10之间距离最短,重力水容器8处在最高位置为空容器,排水闸81在身重力作用下关闭,注水管阀门85关闭。
此时由于可升降容器1比下密室27低,而可升降容器1的气孔11和大气相通,所以下密室27内的水通过软管4流向可升降容器1,下密室27内的水质量越来越少,所占体积越来越小,而下密室27总体积不变,所以下密室27内的气体所占体积越来越大,而气体质量不变,所以气体的压强越来越小,小于大气压强PO。
下密室27内的气体部分跟中密室26和上密室25的气体部分相连通,所以中密室26的气体压强越来越小,小于大气压,所以中密室出料单向阀246关闭,中密室进料单向阀236打开,水从水源池7通过进料管21被吸入中密室26内。
同理,上密室25内的气体压强也小于大气压PO,上密室出料单向阀245关闭,上密室进料单向阀235打开,水从下目标容器52被吸入上密室25内。
此时打开注水管84阀门85向重力水容器8注水,重力水容器8内水越来越多越来越重,当重量达到一定程度时,滑轮组动滑轮9会拉动拉绳3向下运行,拉绳3绕过定滑轮10后会拉动可升降容器1向上运行。
当可升降容器1从最低E位置移动到最高C位置时,由于可升降容器1比下密室27高,而可升降容器1的气孔11和大气相通,所以可升降容器1内的水会通过软管4流向下密室27,下密室27内的水越来越多,所占体积越来越大,而下密室27总体积不变,所以下密室27内的气体所占体积越来越小,而气体质量不变,所以气体压强越来越大,大于大气压PO,等于大气压加水位CD所产生的压强PO+PCD。
下密室27的气体部分跟中密室26、上密室25气体部分相连通,所以中密室26、上密室25的气体压强越来越大,大于大气压,等于PO+PCD,所以中密室进料单向阀236关闭,当PO+PCD>PO+PGF时,中密室出料单向阀246打开,水从中密室26被压入下目标容器52。
同理,假设水位GHF跟水位H、G、I竖直高度相同时,上密室进料单向阀235关闭,上密室出料单向阀245也会打开,中密室26也会被压入上目标容器51,从而达到将水从水源池7→中密室26→下目标容器52→上密室25→上目标容器51的目的。
以此类推,可以将水抽向三级目标容器、四级目标容器等。
注水管84不停往重力水容器8注水,重力水容器8内的水越来越多、越来越重,迫使重力水容器8不停向下运行,当重力水容器8下行到下止点B位置时,固定板83阻挡住挡板82,排水闸81被打开,水从重力水容器8经过排水闸81排到下游,重力水容器8变轻。
由于可升降容器1自身有一定重量,会拉动拉绳3向下运行,当可升降容器1向下运行到最低点E位置时,重复以上循环过程。
可升降容器1向下运行时会拉动重力水容器8向上运行直到到达上止点A时停止,排水闸81自动关闭,此时打开注水管84阀门85向重力水容器8注水,将会重复以上循环过程。
实施方式三:如图3所示,所述动力升降装置包括一重力水容器8、一浮力水容器12和滑轮组,所述浮力水容器12设置在水源下游水中,其底部通过包含动滑轮和定滑轮的滑轮组固定,所述重力水容器8固定设置在浮力水容器12的上方,重力水容器8底部一侧设有排水闸81,所述排水闸81与一限位拉绳86相连,限位拉绳86上端固定,所述可升降容器1通过穿过滑轮组的拉绳3与浮力水容器1相连,所述重力水容器8上端开口,开口上方设有一注水管84,其他如实施方式一所述。
工作过程如下:如图3所示,假设某一时刻可升降容器1处在最高C位置。此时可升降容器1和定滑轮10之间距离最短,滑轮组定滑轮10和动滑轮9之间距离最长,浮力水容器12处在浮起最高状态,重力水容器8为空箱,排水闸81关闭。
此时可升降容器1比密闭容器2高,因为可升降容器1的气孔11和大气相通,所以水从可升降容器1流向密闭容器2,密闭容器2内的水越来越多,所占体积越来越大,而密闭容器2总体积不变,所以密闭容器2内上部的气体所占体积越来越小,压强越来越大,进料单向阀23关闭,出料单向阀24打开,高压气体会被压入目标容器5内,达到获取高压空气的目的。
此时打开注水管84阀门85向重力水容器8注水,重力水容器8内的水会越来越多越来越重,它会迫使浮力水容器12向下运行,滑轮组定滑轮10和动滑轮9之间的距离会越来越短,定滑轮10和可升降容器1之间的距离会越来越长,可升降容器1在自身重力作用下向下运行。
当可升降容器1向下运行到D位置时和密闭容器2处在同一水平高度,此时进料单向阀23关闭,出料单向阀24也关闭。
当可升降容器1向下运行到最低E位置时,可升降容器1比密闭容器2低,而可升降容器的气孔11和大气气源相通,所以水从密闭容器2流向可升降容器1,密闭容器2内的水质量越来越少,所占体积越来越小,密闭容器2上部气体所占体积越来越大,压强越来越小——小于大气压强,出料单向阀24关闭,进料单向阀23打开,空气进入到密闭容器2内。
与此同时重力水容器8的水越来越多越来越重,位置越来越低,当到达A位置时由于限位绳86被拉紧,重力水容器8向下运行而排水闸81被拉住不能向下运行,排水闸81被打开,重力水容器8内的水被排到下游。
此时重力水容器8变轻,整体重力小于浮力水容器12产生的浮力,重力水容器8、浮力水容器12和动滑轮9整体上浮向上运行。滑轮组动、定滑轮10、9之间的距离变长,定滑轮10和可升降容器1之间的距离变短,可升降容器1被拉升到最高C位置。
此时限位绳86松驰,排水闸81在水流冲击和自重影响下关闭,打开注水管84阀门85向重力水容器8注水,重复以上循环过程。
实施方式四:如图4所示:所述密闭容器包括上密室25和下密室27,二者串联相通,所述软管4与下密室27的底部相通,所述进料管21、出料管22与上密室25相连,所述动力升降装置包括一带电磁闸板14的可复位冲移物15和一滑轮组,所述可复位冲移物15设置在管道16内,通过穿过滑轮组的拉绳3与所述可升降容器1连接,可复位冲移物15上游设有进水电磁阀17。可复位冲移物15可以由桶形容器构成,可以是圆柱活塞板构成,其他如实施方式一所述。
工作过程如下:如图4所示,假设某一时刻可升降容器1处在最低E位置,此时由于可升降容器1低于下密室27,而可升降容器1的气孔11和大气相通,所以下密室27内的水通过软管4流向可升降容器1,下密室27内的水减少,体积减小,而密闭容器2总体积不变,所以密闭容器2内的气体所占体积越来越大,但气体的质量不变,所以气体压强越来越小,小于大气压,而下密室27和上密室25的气体部分相通,上密室25的气体压强也小于大气压,出料单向阀24关闭,进料单向阀23打开,水从水源池7被吸入到上密室25内。
此时管道16内进水电磁阀17人为或自动控制为失电关闭状态,可复位冲移物15的电磁闸板14人为或自动控制为得电打开状态,可复位冲移物15没有受到流水冲击,可在管道16内自由状态。
到此时,再通过人为设置或自动控制可复位冲移物15的电磁闸板14失电状态关闭,管道16内进水电磁阀17为得电状态打开,因为上游和下游之间有落差或流动的水有动能,所以水会推动可复位冲移物15从I位置移动到J位置最后到达K位置,同时通过拉绳3会拉动可升降容器1从E位置到D位置再到C位置。
当可升降容器1到达C位置时,由于可升降容器1比下密室27高,水通过软管4从可升降容器1流向下密室27,下密室27内水越来越多,水所占体积越来越大,气体所占体积越来越小,而气体质量不变,所以气体压强会越来越大,下密室27和上密室25气体部分相连通,上密室25内气体压强也越来越大,进料单向阀23关闭,出料单向阀24打开,水从上密室25被压向目标容器5,就达到从水源池7→上密室25→目标容器5的目的。
到此时再次将管道16内进水电磁阀17人为或自动控制为失电关闭状态,可复位冲移物15的电磁闸板14控制为得电打开状态,可复位冲移物15内及其上游管道16内的水排向下游,可复位冲移物15不再受流水产生的力的作用为自由状态,由于可升降容器1自身有一定重量,当不受到拉力时会从高位置C向下运行到D位置,最后到最低E位置,可复位冲移物15受可升降容器1拉动会从K位置回到J位置再到I位置。
可升降容器1运行到最低E位置后重复上一个循环过程。
实施方式五:如图5所示:本提升流体压强或高度的装置包括可升降容器1、密闭容器2和动力升降装置,所述可升降容器1与一软管4相通,软管的另一端与所述密闭容器2相通,所述密闭容器2上还设有至少一个进料管21和至少一个出料管22,所述进料管21上设有进料单向阀23;所述出料管22上设有出料单向阀24,所述进料管21连接水源7,所述出料管22连接目标容器5;动力升降装置直接固定于可升降容器1上,所述可升降容器由一个设置在深水井中的浮箱构成,该浮箱内设有隔板18,该隔板18将浮箱分成浮力水容器12和(工作室),浮力水容器12中空且完全密闭,构成所述可升降容器1,可升降容器1底部通过进出水管13与水相通,所述软管4通过一个管道19直通到可升降容器1上部,软管4、可升降容器1和密闭容器2上部封有气体,浮力水容器12固定连接有一容器联合体,所述容器联合体由重力水容器Ⅰ801、重力水容器Ⅱ802至重力水容器N80N组成,所述重力水容器Ⅰ至N由下向上依次固定连接,所述重力水容器Ⅰ至N一侧上端开有注水口,与注水口对应的位置设有注水管84,所述注水管84口处设有注水电磁阀87,所述重力水容器Ⅰ至N底部与注水口相对的一侧分别设有排水电磁阀88,管道19通过所述软管4与密闭容器2相通,N为正整数。软管4位于深水井内部分应当有环形支撑骨架,防止可升降容器1内气压降低时,软管4被水压压扁。
工作过程如下:如图5所示,假设某一时刻可升降容器1的底部处在深水井的最高C位置,整套固定连接在一起的容器联合体包括浮力水容器12、可升降容器1、重力水容器I801、Ⅱ802、Ⅲ803至重力水容器N80N都浮在水源下游水面上,注水电磁阀87失电关闭,排水电磁阀88全部得电打开,重力水容器I801、Ⅱ802、Ⅲ803至重力水容器N80N内的水全部排到水源下游水面上,重力水容器(I801,II802,III803至N80N)全部变为空容器。
此时由于可升降容器1底部高出下游水面,所以可升降容器1内部的水通过进出水管13倒流到深水井中,可升降容器1上部气体压强小于大气压强,由于密闭容器2上部气体通过管道19和软管4与可升降容器1气体部分相连通,所以密闭容器2内气体压强小于大气压强,所以密闭容器2出料单向阀24关闭,进料单向阀23打开,水从水源池7被吸入到密闭容器2中。
此时人为控制或自动控制排水电磁阀88全部失电关闭,注水管电磁阀87得电打开,水首先进入重力水容器I801内,重力水容器I801变重,容器联合体整体变重,当总重量大于总排水量产生的总浮力时,容器联合体整体向下运行,当重力水容器I801下沉到水面以下时自身重力等于自身浮力,不再对容器联合体贡献重力,此时注水管84对重力水容器Ⅱ802注水,重力水容器Ⅱ802产生的重力作用在容器联合体上,让容器联合体继续向下运行,以此类推。
当可升降容器1底部向下运行到D位置时,可升降容器1内的气体压强等于大气压强PO,密闭容器2进料单向阀23关闭,出料单向阀24也关闭。
当可升降容器1向下运行,底部到达最低E位置时,进出水管13管口在深水井的深处,进出水管13管口处下侧的某流体质点104受到的压强比上侧的流体质点103受到的压强大,所以进出水管13管口101处下侧的流体质点104会向上侧流动到可升降容器1内,可升降容器1内的流体质点——水会增多,水体积会增大,液面压强会增大,液面上气体受到的压强也增大,而气体体积是可以压缩的,气体体积会变小,但可升降容器1为总体积不变的密闭容器,水越来越多体积越来越大时,气体所占体积越来越小而质量不变,所以气体压强增大,等于大气压P0加上水位CE所产生的压强P0+PCE。
由于密闭容器2气体部分跟可升降容器1气体部分是通过软管4相连通的,所以密闭容器2内的气体压强大于大气压,等于P0+PCE,所以进料单向阀23关闭,当密闭容器2内气体压强大于大气压加水位FG所产生压强时即P0+PCE>P0+PGF时,水位差CE高于水位差GF时,出料单向阀24被打开,水从密闭容器2被压向目标容器5,达到了用有落差的水或水源上游流到水源下游的势能,将水从水源池7→密闭容器2→目标容器5的目的。
到此时,人为或自动控制注水管电磁阀87失电关闭,排水电磁阀88全部得电打开。此时高于水源下游水面的某重力水容器8(假设为重力水容器Ⅲ803)内的水通过排水电磁阀88排到下游,重力水容器Ⅲ803为空容器变轻,容器联合体变轻,总重量小于浮力水容器12等浸在水下面部分所产生的浮力,所以容器联合体整体向上运行,重力水容器Ⅲ803排完水高出水面后,重力水容器Ⅱ802也高出水面排水,变为空容器变轻,带动容器联合体继续向上运行,以此类推,直至重力水容器8的底部运行到最高C位置为止。
当可升降容器1底部到达最高位置——C位置时,容器联合体浮在水源下游水面上,此时人为控制或自动控制排水电磁阀88全部失电关闭,注水管电磁阀87得电打开,注水管84向重力水容器Ⅰ801至N80N注水,重复以上循环过程。
本发明可广泛应用于低水位差水的势能的吸取和利用以及流动水的动能的吸取和利用。在不脱离本发明思想的情况下,凡应用本发明说明书及附图内容及所做的各种等同变化,均视同包含于本发明权利要求书范围内。
Claims (8)
1.一种提升流体压强或高度的装置,其特征在于:包括可升降容器、密闭容器和动力升降装置,所述可升降容器上部开有气孔,可升降容器底部与一软管相通,软管的另一端与所述密闭容器相通,所述可升降容器和软管内存有液体或气体,所述密闭容器上还设有至少一个进料管和至少一个出料管,所述进料管上设有进料单向阀或开关;所述出料管上设有出料单向阀或开关,所述进料管连通水源或者气源,所述出料管连通一个目标容器;所述动力升降装置通过所述拉绳/连杆或者直接固定于可升降容器上。
2.如权利要求1所述的提升流体压强或高度的装置,其特征在于:所述动力升降装置包括一辘轳,所述辘轳一端设有摇把,所述拉绳缠绕在辘轳上。
3.如权利要求2所述的提升流体压强或高度的装置,其特征在于:所述辘轳另一端通过一个电磁离合器与一风车的转轴相连。
4.如权利要求1所述的提升流体压强或高度的装置,其特征在于:所述动力升降装置包括一重力水容器和一滑轮组,所述重力水容器一侧底部设有排水闸,排水闸上端向外侧伸出一水平挡板,重力水容器下方与水平挡板对应的位置设有一固定板,所述重力水容器上端一侧开有注水口,注水口上方设有注水管,注水管口处设有阀门,所述重力水容器顶部固定有动滑轮,重力水容器正上方和所述可升降容器正上方分别设有定滑轮,所述拉绳分别穿过定滑轮、动滑轮后固定于重力水容器上方。
5.如权利要求1至4任一所述的提升流体压强或高度的装置,其特征在于:所述目标容器包括上目标容器和下目标容器,所述密闭容器包括上密室、中密室和下密室,三者串联相通,所述软管与下密室的底部相通,所述进料管包括中密室进料管和上密室进料管,二者分别通入中密室和上密室内,所述进料单向阀或开关包括设置在中密室进料单向阀或开关和上密室进料单向阀或开关,二者分别设置在中密室进料管和上密室进料管上,所述出料管包括中密室出料管和上密室出料管,二者分别连通中密室和上密室,所述出料单向阀或开关包括中密室出料单向阀或开关和上密室出料单向阀或开关,二者分别设置在中密室出料管和上密室出料管上,中密室进料管与水源相通,中密室出料管与下目标容器相通,上密室进料管与下目标容器相通,上密室出料管与上目标容器相通。
6.如权利要求1所述的提升流体压强或高度的装置,其特征在于:所述动力升降装置包括一重力水容器、一浮力水容器和滑轮组,所述浮力水容器设置在水源下游水中,其底部通过包含动滑轮和定滑轮的滑轮组固定,所述重力水容器固定设置在浮力水容器的上方,重力水容器底部一侧设有排水闸,所述排水闸与一限位拉绳相连,限位拉绳上端固定,所述可升降容器通过穿过滑轮组的拉绳与浮力水容器相连,所述重力水容器上端开口,开口上方设有一注水管。
7.如权利要求1所述的提升流体压强或高度的装置,其特征在于:所述密闭容器包括上密室和下密室,二者串联相通,所述软管与下密室的底部相通,所述进料管、出料管与上密室相连,
所述动力升降装置包括一带电磁闸板的可复位冲移物和一滑轮组,所述可复位冲移物设置在管道内,通过穿过滑轮组的拉绳与所述可升降容器连接,可复位冲移物上游设有进水电磁阀。
8.一种提升流体压强或高度的装置,其特征在于:包括可升降容器、密闭容器和动力升降装置,所述可升降容器与一软管相通,软管的另一端与所述密闭容器相通,所述密闭容器上还设有至少一个进料管和至少一个出料管,所述进料管上设有进料单向阀;所述出料管上设有出料单向阀,所述进料管连接水源,所述出料管连接目标容器;动力升降装置直接固定于可升降容器上,所述可升降容器由一个设置在深水井中的浮箱构成,该浮箱内设有隔板,该隔板将浮箱分成浮力水容器和工作室,浮力水容器中空且完全密闭,工作室构成所述可升降容器,可升降容器底部通过进出水管与水相通,所述软管通过一个管道直通到可升降容器上部,软管、可升降容器和密闭容器上部封有气体,浮力水容器固定连接有一容器联合体,所述容器联合体由重力水容器Ⅰ、重力水容器Ⅱ至重力水容器N组成,所述重力水容器Ⅰ至N由下向上依次固定连接,所述重力水容器Ⅰ至N一侧上端开有注水口,与注水口对应的位置设有注水管,所述注水管口处设有注水电磁阀,所述重力水容器Ⅰ至N底部与注水口相对的一侧分别设有排水电磁阀,管道通过所述软管与密闭容器相通,N为正整数。
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