CN210304301U

CN210304301U - 一种以人力为动力的喷泉

Info

Publication number: CN210304301U
Application number: CN201921148787.0U
Authority: CN
Inventors: 汪辉; 黄磊
Original assignee: Nanjing Forestry University
Current assignee: Nanjing Forestry University
Priority date: 2019-07-21
Filing date: 2019-07-21
Publication date: 2020-04-14
Anticipated expiration: 2029-07-21

Abstract

本技术涉及景观设施技术领域，提供一种以人力为动力的喷泉，具有较强的体验感、较高的参与度、良好的互动性；包括用于容纳常压水、接受有压空气使常压水转变为承压水、将承压水通过喷头喷洒出来的喷泉装置，设置在基础上的机架，设置在机架上用于产生有压空气、将有压空气通过阀门输入喷泉装置的压气装置，设置在机架上以人力为动力为压气装置提供动力的动力装置。

Description

一种以人力为动力的喷泉

技术领域

本技术涉及景观设施技术领域，提供一种以人力为动力的喷泉，具有较强的体验感、较高的参与度、良好的互动性。

背景技术

一般地说，喷泉是一种将水经过一定压力通过喷头喷洒出来具有特定形状的组合体，具有一定压力的水为承压水，提供承压水的一般为水泵。本案中，为示与承压水的区别，将常压环境下的水、或虽具有一定压力但不足以通过喷头喷洒出来的水统称为常压水。

在许多城市公园和广场中，因景观效果好的优点，喷泉的应用非常普遍，已成为公园和广场景观中的重要组成部分，甚至是不可或缺的组成部分。但大部分景观喷泉都是采用电力，通过既定程序实现喷泉景观，游人只可远观，体验感不强，参与度不高，缺乏互动性。此外，因喷泉的能源消耗较多，喷泉多在特定节假日期间，由相关管理部门控制开放时间。

因此，针对提高游人在喷泉景观中的参与感，打造互动景观，同时节约能源，减少消耗的装置就很有必要。

发明内容

本技术的目的是提供一种以人力为动力的喷泉，具有较强的体验感、较高的参与度、良好的互动性。

本技术的目的是通过以下技术方案实现：

一种以人力为动力的喷泉，包括用于容纳常压水、接受有压空气使常压水转变为承压水、将承压水通过喷头喷洒出来喷泉装置，设置在基础上的机架，设置在机架上用于产生有压空气、将有压空气通过阀门输入喷泉装置的压气装置，设置在机架上以人力为动力为压气装置提供动力的动力装置；

动力装置包括以人力为动力转动设置在机架上的主动链轮，转动设置在机架上的从动链轮，移动设置在主动链轮和从动链轮上的链条，摆动设置在从动链轮上的连杆；在主动链轮上设置有当以脚踏的方式驱动主动链轮时使用的脚踏；

压气装置包括设置在机架上一端敞口、另一端的端板上开设有单向腔出气口的腔体，沿腔体的横向固联在腔体内将腔体分割为压气腔和单向腔且具有隔板孔的隔板，移动设置在压气腔内、沿压气腔横向设置且具有推板孔的推板，固联在推板上具有纵向滑槽的导套；侧面固连有与滑槽构成导槽滑块副的限位销轴的推杆移动设置在导套内，推杆的外端与连杆铰接，推杆的内端间歇封堵推板孔；隔板孔的尺寸小于单向腔横截面的尺寸；还包括移动设置在单向腔内、间歇封堵隔板孔的挡板，设置在挡板和端板之间的压簧；

喷泉装置包括沉入水中密封的水箱，密封连接在水箱顶部、通过喷水管与水箱相通的喷头和通过阀门与单向腔出气口联通水箱与单向腔的输气管，密封连接在水箱的下部、通过用于仅可使常压水单向进入水箱的单向阀联通水源与水箱的进水管；

外露的阀门包括两端分别设置有阀门进气口、阀门出气口和底部设置有阀门排气口的阀体，摆动设置在阀门排气口上可封堵阀门排气口的气门，设置在气门与阀体之间使气门具有常开趋势的扭簧，固联在阀体内、位于阀门进气口和阀门排气口之间的固定挡板；固定挡板和阀体底部间的间隙为进气间隙；还包括移动设置在气门和固定挡板之间、间歇封堵进气间隙、在封堵进气间隙时也与开启的气门靠接的L型挡板；L型挡板包括竖向的立板和固联在立板下端的滑板；有压空气由阀门的阀门进气口接入。

本技术的有益效果是：

使用时，游人脚踏脚踏驱动主动链轮转动，主动链轮通过链条带动从动链轮转动。

通过连杆，当从动链轮转动时可以带动推杆在压气腔内做往复运动，推杆带动推板在压气腔内做活塞运动。

当推杆回缩时，推杆回缩空行程为纵向滑槽有效长度时，推杆始通过限位销轴带动推板运动，推杆内端与推板脱离，推板孔畅通，在推杆持续回缩至使推板位于吸气顶点的过程中，空气从推板孔中持续流入压气腔内、压气腔内有效容积最大。

当推杆推进时，推杆推进空行程为纵向滑槽有效长度时，推杆的内端封堵推板孔，在推杆持续推进至使推板位于压气顶点的过程中，推杆持续顶着推板往压气腔内推进，空气承压为有压空气，将有压空气压入单向腔内、压气腔内有效容积最小。

当压气腔内没有有压空气进入或有压空气压力较小不足以克服压簧的弹力时，在压簧的作用下挡板封堵隔板孔，由压气装置至喷泉装置的气路断路，防止喷泉装置中的有压空气回流。当有压空气压力较大时，空气压力克服压簧的弹力，挡板推进，隔板孔开启，有压空气通过单向腔进入气管。

从单向腔排出的有压空气经气管进入阀门时，有压空气施加于立板上的压力克服气门因扭簧的作用而具有的常开趋势而推进，气门开度渐小，随着气门倾角渐小，L型挡板受到气门的阻力也渐小，直至气门完全封堵阀门排气口，有压空气通过阀门输入水箱。

在未充入有压空气时，水源的常压水通过单向阀可充满水箱。有压空气输入水箱后，有压空气聚集于水箱内腔顶部对常压水施压为承压水，承压水通过喷水管喷头，通过喷头形成喷泉。

当游人停止脚踏，或者是水箱内的承压水被基本排空后，压气装置不再向水箱提供有压空气。此时，压力降低的有压空气在气管中由水箱阀门倒流，在有压空气的作用下，L型挡板回缩封堵进气间隙，在扭簧的作用下，气门开启，有压空气经阀门排气口逸出至大气。同时水源的常压水通过单向阀注入水箱，完成对于水箱补水。

上述的以人力为动力的喷泉，具有较强的体验感、较高的参与度、良好的互动性。

上述的以人力为动力的喷泉，推杆的内端设置有球头与推板孔孔口凹设的球窝相配合。采用球头与球窝相配合的结构，使推杆封堵推板孔更加可靠。

上述的以人力为动力的喷泉，喷水管的下端距水箱底4cm-6cm。

一方面是为了尽可能充分利用水箱的容积，另一方面也是避免异物由喷水管进入喷头、堵塞喷头。

上述的以人力为动力的喷泉，在L型挡板的滑板侧面设置有两对滑轮，在阀体侧壁上凹设有导槽，L型挡板通过滑轮与导槽移动设置在阀门侧壁上。这种以导槽和滑轮制成的连接副，实现导槽对于L型挡板移动时的精准导向，以保证L型挡板的立板完全封堵进气间隙、L型挡板的滑板与气门平稳靠接。

上述的以人力为动力的喷泉，当水源为开放型水源时，水箱沉入水中，进水管敞口于开放型水源中。

上述的以人力为动力的喷泉，当水源为封闭型水源时，进水管接入外部供水系统。

上述的以人力为动力的喷泉，还包括固联在机架上供游人乘坐的外壳。

附图说明

图1是一种以人力为动力的喷泉的示意图；

图2是压气装置的结构示意图；

图3是推板孔关闭时的示意图；

图4是推板孔开启时的示意图；

图5是阀门的结构示意图（阀门排气口开启）；

图6是阀门的结构示意图（阀门排气口关闭）。

具体实施方式

下面结合附图，对本技术作进一步说明：

参见图1所示的一种以人力为动力的喷泉，包括用于容纳常压水、接受有压空气使常压水转变为承压水、将承压水通过喷头13喷洒出来的喷泉装置p，设置在基础c上的机架j，设置在机架j上用于产生有压空气、将有压空气通过阀门12输入喷泉装置p的压气装置y，设置在机架j上以人力为动力为压气装置y提供动力的动力装置d；固联在机架j上供游人乘坐的外壳1。

动力装置d包括以人力为动力转动设置在机架j上的主动链轮3，转动设置在机架j上的从动链轮5，移动设置在主动链轮3和从动链轮5上的链条4，摆动设置在从动链轮5上的连杆6；在主动链轮3上设置有当以脚踏的方式驱动主动链轮3时使用的脚踏2。图示中，连杆6通过销轴61铰接在从动链轮5的外沿，则对于推杆7，其有效行程约为从动链轮5的公称直径。脚踏2为现有技术，此不赘述。

又参见图2-图4所示，压气装置y包括设置在机架j上一端敞口、另一端的端板101上开设有单向腔出气口102的腔体8，沿腔体8的横向固联在腔体8内将腔体8分割为压气腔81和单向腔10且具有隔板孔201的隔板20，移动设置在压气腔81内、沿压气腔81横向设置且具有推板孔91的推板9，固联在推板9上具有纵向滑槽171的导套17；侧面固连有与滑槽171构成导槽滑块副的限位销轴71的推杆7移动设置在导套17内，推杆7的外端与连杆6铰接，推杆7的内端间歇封堵推板孔91；隔板孔201的尺寸小于单向腔10横截面的尺寸；还包括移动设置在单向腔10内、间歇封堵隔板孔201的挡板18，设置在挡板18和端板101之间的压簧19.

共轴的压气腔81和单向腔10主体上皆为圆筒形结构。圆形的隔板孔201开设在发兰结构的隔板20的中心，圆形的推板孔91开设在发兰结构的推板9的中心，在推板孔91的右侧外口凹设有球形的球窝。方形的导套17通过固定杆172固联在推板9上。推杆7包括方形的杆体72，固联在杆体72左端且与球窝相配合的球头73。

喷泉装置p包括沉入水面s下密封的水箱15，密封连接在水箱15顶部、通过喷水管14与水箱15相通的喷头13和通过阀门12与单向腔出气口102联通水箱12与单向腔10的输气管11，密封连接在水箱15的侧面下部、通过用于仅可使常压水单向进入水箱15的单向阀16联通水源与水箱15的进水管161。单向阀16为现有技术，此不赘述。喷水管14的下端距水箱底4cm-6cm，本案中，取喷水管14的下端距水箱底5cm。

又参见图5、图6所示，外露的阀门12包括两端分别设置有阀门进气口121、阀门出气口122和底部设置有阀门排气口123的阀体124，摆动设置在阀门排气口123上可封堵阀门排气口123的气门125，设置在气门125与阀体124之间使气门125具有常开趋势的扭簧22，固联在阀体124内、位于阀门进气121口和阀门排气口123之间的固定挡板21。阀体124的内腔呈四棱柱状，固定挡板21固联在阀体124的顶板上，固定挡板21和阀体124底部间的间隙为进气间隙126。还包括移动设置在气门125和固定挡板21之间、间歇封堵进气间隙126、在封堵进气间隙126时也与开启的气门125靠接的L型挡板24；L型挡板24包括竖向的立板241和固联在立板241下端的滑板242；在L型挡板24的滑板242侧面设置有两对滑轮243，在阀体124侧壁上凹设有导槽（图中未示出），L型挡板24通过滑轮243与导槽移动设置在阀门侧壁上。有压空气由阀门12的阀门进气口121接入。

上述的具体实施，水源为开放型水源（如池塘等），水箱沉入水中，进水管敞口于开放型水源中。

作为喷泉装置p的另一具体实施例，当水源为封闭型水源（如供水管道）时，进水管接入外部供水系统。水箱可埋入地下。

作为动力装置d的另一具体实施例，在主动链轮3上设置有当以手摇的方式驱动主动链轮3时使用的手柄（图中未示出）。

下面以游人以脚踏的方式驱动主动链轮、水源为开放型水源为例，详细介绍一种以人力为动力的喷泉上使用过程：

使用时，游人脚踏驱动主动链轮转动，主动链轮通过链条带动从动链轮转动。

从动链轮、连杆、推板构成曲柄滑块机构。通过连杆，当从动链轮转动时可以带动推杆在压气腔内做往复运动，推杆带动推板在压气腔内做活塞运动。推杆的有效行程约等于从动链轮的直径。

当推杆回缩时，推杆回缩空行程为纵向滑槽有效长度时，推杆始通过限位销轴在推板的滑槽中滑动带动推板运动，推杆球头与推板上的球窝，推板孔畅通，在推杆持续回缩至使推板位于吸气顶点的过程中，空气从推板孔中持续流入压气腔内、压气腔内有效容积最大。

当推杆推进时，推杆推进空行程为纵向滑槽有效长度时，推杆的球头封堵推板孔，在推杆持续推进至使推板位于压气顶点的过程中，推杆持续顶着推板往压气腔内推进，空气承压为有压空气，将有压空气压入单向腔内、压气腔内有效容积最小。

本技术的有益效果是：

Claims

1.一种以人力为动力的喷泉，其特征是，包括用于容纳常压水、接受有压空气使常压水转变为承压水、将承压水通过喷头喷洒出来的喷泉装置，设置在基础上的机架，设置在机架上用于产生有压空气、将有压空气通过阀门输入喷泉装置的压气装置，设置在机架上以人力为动力为压气装置提供动力的动力装置；

2.根据权利要求1所述的以人力为动力的喷泉，其特征是，推杆的内端设置有球头与推板孔孔口凹设的球窝相配合。

3.根据权利要求1所述的以人力为动力的喷泉，其特征是，喷水管的下端距水箱底4cm-6cm。

4.根据权利要求1所述的以人力为动力的喷泉，其特征是，在L型挡板的滑板侧面设置有两对滑轮，在阀体侧壁上凹设有导槽，L型挡板通过滑轮与导槽移动设置在阀门侧壁上。

5.根据权利要求1所述的以人力为动力的喷泉，其特征是，当水源为开放型水源时，水箱沉入水中，进水管敞口于开放型水源中。

6.根据权利要求1所述的以人力为动力的喷泉，其特征是，当水源为封闭型水源时，进水管接入外部供水系统。

7.根据权利要求1所述的以人力为动力的喷泉，其特征是，还包括固联在机架上供游人乘坐的外壳。