CN106069981A - 一种储液容器的排液装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及给排水技术领域，尤其涉及一种储液容器的排液装置。该储液容器的排液装置包括依次连通的进液管段、倒U型管段、出液U型管段，出液U型管段的出液段设置进气口和排液口，当出液段的液面高度下降至与排液口的位置齐平时，即储液容器内的液体下降至排液最低液位，此时排液装置不再排液，若储液容器内的液面继续下降，进液管段、倒U型管段、出液U型管段内一直充满液体，在储液容器内的液面上升时，实现虹吸的自动启动，从而实现了间歇式排液，保证了液体输送的稳定性和无动力排液，节约了能源；倒U型管段的顶部下面由储液容器的容器侧壁支撑，实现翻越容器侧壁的排液，无需在容器侧壁上开孔。
Description
技术领域
本发明涉及给排水技术领域，尤其涉及一种储液容器的排液装置。
背景技术
众所周知，虹吸是利用液面高度差的作用力现象，将液体充满一根倒U形的管状结构内后，将开口高的一端置于装满液体的容器中，容器内的液体会持续通过虹吸管从开口于更低的位置流出；虹吸的实质是因为重力和分子间粘聚力而产生。
如图1所示，现有的虹吸装置中，连通高位置容器1和低位置容器2的虹吸管3的管内最高点A处的液体在重力作用下往虹吸管3的低位管口C处移动，在U型的虹吸管3内部产生负压，导致U型的虹吸管3高位管口B处的液体被吸进最高点A，从而使液体源源不断地流入低位置容器2。
简单理解是虹吸是重力和连通器原理的特殊应用。两个容器液面高低不同，用管子将两者液体连通，不论管子什么形状，在液体自身重力作用下，总有保持液面相平的运动趋势，即将流动的液体所受的合力指向下方，因此液体从高处流向低处。
虽然一般的倒U形虹吸管在液体传输上的可实现液体往上绕过障碍物的运输，然而，如图1所示，其在运用中的不足就是，高位置容器中液体下降到一定程度，高位管口B露出水管后，空气即进入虹吸管，导致虹吸停止，即使高位置容器液面继续升高也不能实现虹吸的恢复，因此其使用受限，不能实现稳定的液体输送。
特别是在水族生物培养方面，在不破坏容器壁的前提下，如何实现水族培养容器内液面的控制和自动排水，一直是本领域的难点。
因此，针对以上不足，需要提供了一种储液容器的排液装置。
发明内容
(一)要解决的技术问题
本发明的目的是提供一种储液容器的排液装置以解决采用现有的虹吸管道进行液体转移时存在的虹吸不能恢复和不能实现液体稳定输送的问题。
(二)技术方案
为了解决上述技术问题，本发明提供了一种储液容器的排液装置，其包括依次连通的进液管段、倒U型管段、出液U型管段，所述倒U型管段的顶部下面由储液容器的容器侧壁支撑，所述进液管段位于所述储液容器的内侧，所述出液U型管段位于所述储液容器的外侧，所述出液U型管段的出液段设有进气口和排液口，所述进气口和排液口的高度相同或上下依次设置。
其中，所述进液管段为进液U型管段。
其中，所述进液管段为直管段。
其中，所述进液管段的进液口低于所述出液U型管段的排液口，高于所述出液U型管段的底部位置。
其中，所述倒U型管段上连通有注液段，所述注液段的注液口高于所述储液容器的顶部位置，所述注液段上设置有第一阀门。
其中，所述注液段连接在所述倒U型管段的顶部。
其中，所述出液U型管段的出液段由上至下依次开设多个所述排液口。
其中，所述排液口连接有向下延伸的排液管。
其中，所述进液管段上设置有第二阀门，所述出液U型管段的出液段上位于所述排液口下方的位置设置有第三阀门；所述排液管上设置有第四阀门。
其中，所述储液容器的容器侧壁为水族箱的箱壁、水池的池壁或水坝。
(三)有益效果
本发明的上述技术方案具有如下优点：本发明提供的储液容器的排液装置中，通过依次连通进液管段、倒U型管段、出液U型管段设置，及出液U型管段的出液段进气口和排液口的设置，排液过程中，出液段的液面高度随着储液容器内液面的下降而下降，且出液段的液面高度低于储液容器内液面，在该过程中储液容器内液面高于排液口；当出液段的液面高度下降至与排液口的位置齐平时，即储液容器内的液体下降至排液最低液位，此时排液装置不再排液；在储液容器内的液面上升时，实现虹吸的自动启动，从而实现了间歇式排液，保证了液体输送的稳定性和无动力排液，节约了能源；另外，倒U型管段的顶部下面由储液容器的容器侧壁支撑，实现翻越容器侧壁的排液，无需在容器侧壁上开孔。
进一步地，进液管段优选为进液U型管段，一方面可避免液体内的气泡窜入进液U型管段和倒U型管段，破坏虹吸；另一方面，在液位下降、进液口露出液面后，可托住进液U型管段和倒U型管段内的液体，进一步确保空气无法进入倒U型管，提高了虹吸现象存在的可靠性，保证了虹吸的自动恢复。
优选地，出液U型管段的出液段由上至下依次开设多个排液口，排液口连接有向下延伸的排液管，从而可根据需要对储液容器的排液最低液位进行调整。
附图说明
图1是现有技术中虹吸装置的结构原理示意图；
图2是本发明实施例储液容器的排液装置的结构示意图；
图3是本发明实施例储液容器的排液装置中出液段上开设多个排液口的结构示意图。
图中，1：高位置容器；2：低位置容器；3：虹吸管；4：进液管段；5：倒U型管段；6：出液U型管段；7：储液容器；8：出液段；9：进气口；10：排液口；11：排液管；12：注液段；13：第一阀门；14：第二阀门；15：第三阀门；16：第四阀门。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“上”、“下”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
如图2所示，本发明提供的储液容器7的排液装置包括依次连通的进液管段4、倒U型管段5、出液U型管段6，倒U型管段5的顶部下面由储液容器7的容器侧壁支撑，进液管段4位于储液容器7的内侧，出液U型管段6位于储液容器7的外侧，出液U型管段6的出液段8设有进气口9和排液口10，进气口9和排液口10的高度相同或上下依次设置。
上述实施方式中，储液容器7内的液体处于起始液位时，液体通过依次连通进液管段4、倒U型管段5、出液U型管段6，然后经出液U型管段6出液段8的排液口10排出，由于出液U型管段6的出液段8设有进气口9，排液过程中，出液段8的液面高度随着储液容器7内液面的下降而下降，且出液段8的液面高度低于储液容器7内液面，在该过程中储液容器7内液面高于排液口10；当出液段8的液面高度下降至与排液口10的位置齐平时，即储液容器7内的液体下降至排液最低液位，此时排液装置不再排液；若储液容器7内的液面继续下降(在干旱等情况下，储液容器7内无进水)，由于倒U型管段5、出液U型管段6的设置，空气无法进入倒U型管段5，进而保证进液管段4、倒U型管段5、出液U型管段6内一直充满液体；在储液容器7内的液面上升时，实现虹吸的自动启动，出液段8的排液口10继续有液体排出，这样实现了间歇式排液，保证了液体输送的稳定性和无动力排液，节约了能源；另外，倒U型管段5的顶部下面由储液容器7的容器侧壁支撑，也即倒U型管段5架设在储液容器7的容器侧壁上，实现翻越容器侧壁的排液，无需在容器侧壁上开孔。
优选地，进液管段4为进液U型管段，通过进液管段4的U型设计，一方面在液位下降、进液口未露出液面的过程中，可避免液体内的气泡窜入进液U型管段和倒U型管段5，破坏虹吸；另一方面，在液位下降、进液口露出液面后，可托住进液U型管段和倒U型管段5内的液体，进一步确保空气无法进入倒U型管，保证进液管段4、倒U型管段5、出液U型管段6一直充满液体，在储液容器7内的液面上升时，实现虹吸的自动启动。
当然，进液管段4也可为直管段。当采用直管段时，由于倒U型管段5、出液U型管段6的设置，空气也无法进入倒U型管段5，虹吸现象也仍然存在；只是在液位下降、进液口未露出液面的过程中，液体内的气泡上升易窜入进液U型管段和倒U型管段5，破坏虹吸，或者在液位下降、进液口露出液面后，直管段管壁对其内液体的粘结力小于其内液体重力时，其内液体会流出，进而影响虹吸的存在，总之，采用直管段时，虹吸现象存在的可靠性不强。
一般地，进液管段4的进液口低于出液U型管段6的排液口10，高于出液U型管段的底部位置。这样，排液最低液位由排液口10的高度决定，便于在储液容器7外对排液最低液位进行控制，当然，进液管段4的进液口可高于出液U型管段6的排液口10的位置。
优选地，倒U型管段5上连通有注液段12，注液段的注液口高于所述储液容器的顶部位置，注液段12上设置有第一阀门13，在启动本发明的储液容器7的排液装置前，打开第一阀门13，可通过注液段12上的注液口向倒U型管段5、进液管段4、出液U型管段6内注入液体，排尽其内的空气。一般地，注液段12连接在倒U型管段5的顶部，当然也可连接在倒U型管段5的其他部位，只要方便注液即可。另外，在特殊情况下，如倒U型管段5可从储液容器7的侧壁取下进行注液时，也可不设置注液段12。
优选地，出液U型管段6的出液段8由上至下依次开设多个排液口10，排液口10连接有向下延伸的排液管11，以方便将液体排至合适或需要的地方，其中通过设置多个排液口10，从而可对应多个排液最低液位，也就是说根据需要对储液容器7的排液最低液位进行调整。
如图3所示，为了方便操作，进液管段4上设置有第二阀门14，第二阀门14设置在靠近进液口的位置，出液U型管段6的出液段8上位于排液口10下方的位置设置有第三阀门15；每个排液管11上各设置一个第四阀门16，使用其中一个排液管11时，可关闭其他排液管11上的第四阀门16。
本发明的储液容器的容器侧壁为水族箱的箱壁、水池的池壁或水坝，也即储液容器7可为水族箱，水池或水库，本发明的储液容器7的排液装置特别适用于水族箱，当然也可以应用于水池排水，水坝的排水。
具体地，对于已经制作完整的水族箱，要实现自动溢流排水，则必须开孔及安装排水管，这对不少缺少工具及玻璃开工手艺的人来说几乎很难实现，而本发明可在不破坏原有水族箱结构的情况下，轻松实现水族箱溢流排水。
启动前，先往排液装置内注水：关闭第二阀门14与第三阀门15，打开第一阀门13，从注液段12的注液口将排液装置内注满水，然后关闭第一阀门13。
启动，开启第二阀门14与第三阀门15，排液装置开始工作，水族箱从起始液位M逐渐下降到排水最低水位N，之后不再排水。
若水族箱内液面上升，则虹吸继续恢复排水。
其中，因进液U形管段及出液U形管段的设计，可以在水族箱内的水排至最低水位后空气无法进入倒U形管，保证倒U形管及与其连接的进液U形管段和出液U形管段一直充满水，在水族箱液面上升时，实现虹吸自动启动；出液段8上可设置最低水位三通，该三通的下端与出液段8连通，上端与进气口9连通，侧端即为排液口10，通过该三通的设置，可实现水族箱内最低水位的控制。
通过采用本发明储液容器7的排液装置，可避免破坏原有水族箱侧壁，降低开孔碎裂风险，且成本低，简单易操作；而且无须额外提供动力即可实现排水，节约能源。
当然本发明装置也可在水池、水坝上的应用，具体包括污水池、雨水池、鱼池等，其中可参考上述实施方式，只需加大管径，即可实现越池、越塘、越坝自动排水。采用本发明装置，可避免破坏原有水池、水坝结构，风险低、成本底、简单易操作；也无须额外提供动力即可实现排水，节约能源，特别适用于长距离引水、自来水配水、水力发电、防汛抗旱、溢洪灌溉、水库清淤、地下水回灌等方面。
综上所述，本发明提供的储液容器7的排液装置中，通过依次连通进液管段4、倒U型管段5、出液U型管段6设置，及出液U型管段6的出液段8进气口9和排液口10的设置，当出液段8的液面高度与排液口10的位置齐平时，储液容器7内的液体下降至排液最低液位，此时排液装置不再排液，若储液容器7内的液面继续下降，由于倒U型管段5、出液U型管段6的设置，空气无法进入倒U型管段5，进而保证进液管段4、倒U型管段5、出液U型管段6内一直充满液体，在储液容器7内的液面上升时，实现虹吸的自动启动，从而实现了间歇式排液，保证了液体输送的稳定性和无动力排液，节约了能源；另外，倒U型管段5的顶部下面由储液容器7的容器侧壁支撑，实现翻越容器侧壁的排液，无需在容器侧壁上开孔。
以上仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变型，这些改进和变型也应视为本发明的保护范围。
Claims (10)
1.一种储液容器的排液装置，其特征在于：其包括依次连通的进液管段、倒U型管段、出液U型管段，所述倒U型管段的顶部下面由储液容器的容器侧壁支撑，所述进液管段位于所述储液容器的内侧，所述出液U型管段位于所述储液容器的外侧，所述出液U型管段的出液段设有进气口和排液口，所述进气口和排液口的高度相同或上下依次设置。
2.根据权利要求1所述的储液容器的排液装置，其特征在于：所述进液管段为进液U型管段。
3.根据权利要求2所述的储液容器的排液装置，其特征在于：所述进液管段为直管段。
4.根据权利要求1所述的储液容器的排液装置，其特征在于：所述进液管段的进液口低于所述出液U型管段的排液口，高于所述出液U型管段的底部位置。
5.根据权利要求4所述的储液容器的排液装置，其特征在于：所述倒U型管段上连通有注液段，所述注液段的注液口高于所述储液容器的顶部位置，所述注液段上设置有第一阀门。
6.根据权利要求5所述的储液容器的排液装置，其特征在于：所述注液段连接在所述倒U型管段的顶部。
7.根据权利要求1所述的储液容器的排液装置，其特征在于：所述出液U型管段的出液段由上至下依次开设多个所述排液口。
8.根据权利要求7所述的储液容器的排液装置，其特征在于：所述排液口连接有向下延伸的排液管。
9.根据权利要求1-8任一项所述的储液容器的排液装置，其特征在于：所述进液管段上设置有第二阀门，所述出液U型管段的出液段上位于所述排液口下方的位置设置有第三阀门；所述排液管上设置有第四阀门。
10.根据权利要求9所述的储液容器的排液装置，其特征在于：所述储液容器的容器侧壁为水族箱的箱壁、水池的池壁或水坝。
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| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
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