TWI743827B - 液管內之氣泡推進方法及氣泡篩選推進器 - Google Patents

Abstract

本發明提供一種液管內之氣泡推進方法，包括導引外洩氣體進入一液管內生成氣泡，提供一驅動力驅動該液管內之液體流速，用以帶動液管內之氣泡流動，拘束一氣泡體積範圍，用以篩選液管內之氣泡的氣泡體積，令大於該氣泡體積範圍之一過大氣泡分解成一多餘氣泡及一監測氣泡，且令小於該氣泡體積範圍之氣泡成為該監測氣泡，其中通過該驅動力之驅動，令該多餘氣泡排流離開液管，且令該監測氣泡經由液管的導引而接受偵測。本發明還包含實施上述方法的氣泡篩選推進器，以改善小流量氣體外洩時偵測的精確性。

Description

液管內之氣泡推進方法及氣泡篩選推進器

本發明應用於洩漏氣體偵測領域，涉及防止洩漏氣體於液管內生成氣塞現象，進而提供一種液管內之氣泡推進方法及氣泡篩選推進器。

一般例如是熱交換、鍋爐、熱處理、燃氣或廢氣處理等工業設備中都存在有製程氣體，所述的製程氣體多半具備特定的壓力，並且利用例如是管或艙室等構造元件加以導流或儲存。

且知，存在有製程氣體的工業設備在經過一段時間的使用後，經常容易發生製程氣體外洩現象，而影響該等工業設備的妥善率。倘若，外洩的製程氣體具有毒性，其對環境的迫害、人員的健康甚至是安全都會造成相當的威脅。因此，該等工業設備中的製程氣體一旦發生外洩時，必須立即被檢知，以維護設備的妥善率、環境衛生和公共安全。

已知，當今存在有製程氣體的工業設備，多半在氣體導流管道或氣體儲存艙等處安裝氣體壓力感測器、氣體流量計等量測元件，以檢知製程氣體是否外洩的情形。惟，此等現有技術較難精確檢知小流量的氣體外洩情形。

且知，申請人已於日前提出一種將外洩氣體導入液管中生成氣泡，進而以偵測液體中氣泡生成數量或體積的方式進行外洩氣體的偵測暨檢知的技術；惟，此技術當面臨外洩氣體的流量過小時，由於小流量的外洩氣體在液管內的推力也相對地變小，導致小流量外洩氣體所生成的氣泡易於液管內堆積，進而生成氣塞現象，乃至於阻礙氣泡的推進，影響到小流量外洩氣體偵 測的精確性，因此亟待加以改進。

本發明之目的，旨在改善上述小流量氣體外洩時偵測的精確性。

為達上述目的，本發明之一較佳實施例，係在提供一種液管內之氣泡推進方法，以提升小流量氣體外洩時偵測的精確性。其技術手段包括：S1：導引外洩氣體進入一液管內生成氣泡；S2：提供一驅動力驅動該液管內之液體流速，用以帶動液管內之氣泡流動；S3：拘束一氣泡體積範圍，用以篩選液管內之氣泡的氣泡體積，令大於該氣泡體積範圍之一過大氣泡分解成一多餘氣泡及一監測氣泡，且令小於該氣泡體積範圍之氣泡成為該監測氣泡及該多餘氣泡；其中，通過該驅動力之驅動，令該監測氣泡經由液管的導引而接受偵測，且令該多餘氣泡排流離開液管，其中該多餘氣泡為該過大氣泡和該監測氣泡以外的氣泡。

在進一步實施中，該驅動力為由一驅動器提供之推力。

在進一步實施中，該液管至少一部分係沉入一液槽的液體內，該篩選液管內之氣泡的氣泡體積係在該液槽之液體內進行，且該多餘氣泡係排流至該液槽的液體內。

在更進一步實施中，該氣泡體積範圍由一氣泡篩選器設定，該氣泡篩選器係沉入該液槽的液體內，且該多餘氣泡係排流至該液槽的液體內而離開液管。

在更進一步實施中，該液槽的液體密度與該液管中的液體相同。

為能具體實施上述方法，本發明再一較佳實施例係在提供一種氣泡篩選推進器，包括：一器體，其內部形成一液管流道及一氣泡容置室，該液管流道穿伸通過該氣泡容置室，而使該液管流道的雙端分別形成一給液管銜接口及一排液銜接口，該給液管銜接口銜接一提供氣泡的給液管，該排液管銜接口銜接一 排流氣泡進行偵測的排液管，該給液管係經由該氣泡容置室而與該排液管相連通；一加壓管，其一端連通該排液管，另一端銜接一驅動器；其中，該器體之一側端壁上形成一連通該氣泡容置室的開放槽口，該開放槽口的高度相對高於該給液管銜接口，該給液管提供之氣泡包含一過大氣泡，該氣泡容置室拘束該過大氣泡，使該過大氣泡受到浮力的影響而在該氣泡容置室內分解成一監測氣泡及一多餘氣泡，其中該多餘氣泡為該過大氣泡和該監測氣泡以外的氣泡，該多餘氣泡經由該開放槽口排流離開該液管流道，該監測氣泡經由該驅動器導引至該排液管內接受偵測。

在進一步實施中，該給液管銜接口與該排液管銜接口之間相互平行且具有不同的高度差。

在更進一步實施中，該給液管銜接口在該氣泡容置室內的所在高度相對低於該排液管銜接口。

在更進一步實施中，該給液管之一端經由該給液管銜接口植入該氣泡容置室內。

在更進一步實施中，該給液管銜接口製成半圓形管壁狀，且該給液管銜接口的開口面積小於該開放槽口。

在更進一步實施中，該給液管銜接口與該開放槽口形成於該器體的同一側端壁上。

在更進一步實施中，該給液管銜接口在該氣泡容置室內的所在高度相對低於該開放槽口。

在更進一步實施中，該排液管銜接口製成管孔狀。

在進一步實施中，該加壓管與該排液管經由一三通元件相連通。

在更進一步實施中，該三通元件具有相連通的一用以銜接該排液管的第一入口、一用以銜接該加壓管的第二入口及一用以排流液體的出口，該第一入口與該第二入口之間的夾角大於0度且小於180度，該第一入口及該第二入口分別與該出口之間的夾角大於90度且小於等於180度。

在進一步實施中，該加壓管係由該排液管一側所延伸形成。

根據上述技術手段，本發明的優點在於：結合氣泡篩選及動力排流技術，促使小流量之外洩氣體於液管中生成之氣泡，不至於因液管內之壓力過低而堆積生成氣塞現象，因此本發明有助於液管內氣泡之推進，而且還能讓液管內不慎生成氣塞時，該氣塞之較大體積氣體能順利的被篩選成合適體積的監測氣泡，以利提升小流量外洩氣體的偵測精確性。

以上所述之方法與裝置之技術手段及其產生效能的具體實施細節，請參照下列實施例及圖式加以說明。

10:氣泡

11:過大氣泡

12:多餘氣泡

13:監測氣泡

20:液體

30:器體

31:液管流道

32:氣泡容置室

33:開放槽口

34:給液管銜接口

35:排液管銜接口

40:氣體導管

50:液管

51:給液管

52:排液管

60:加壓管

70:液槽

80:氣泡篩選器

90:三通元件

91:第一入口

92:第二入口

93:出口

S1至S3:實施例之步驟說明

圖1是本發明液管內之氣泡推進方法的步驟流程圖。

圖2a至圖2c分別是執行圖1方法的動作示意圖。

圖3是本發明氣泡篩選推進器的立體示意圖。

圖4是圖3的剖示圖。

圖5a至圖5c分別是本發明氣泡篩選推進器的動作示意圖。

請參閱圖1，說明本發明所提供的液管內之氣泡推進方法，包括依序執行下列S1至S3步驟：

步驟S1：導引氣體進入液管。

請參閱圖2a，說明將一氣體導管40連一液管50，其中該氣體導管40用來導引工業設備的洩漏氣體，該工業設備可以是具有製程氣體的熱交換設備、鍋爐、熱處理設備、燃氣設備或廢氣處理設備等。依普通知識可知，此等工業設備為了防止製程氣體洩漏，通常都會在導流製程氣體的導流管道或氣體儲存艙的管道接口、艙蓋接口等容易洩漏氣體的位置，加裝導流洩漏氣體的氣體導管40，以防製程氣體洩漏至大氣中。該液管50內充滿液體20，該液體20可以是水或其他不影響氣泡生成及上浮的油或 溶劑等。藉此，使該氣體導管40能導引洩漏氣體在液管50的液體20內生成氣泡10。

步驟S2：驅動氣泡流動。

請參閱圖2b，說明對液管50內之液體20提供一驅動力，用以驅動液體20流速，進而帶動液管50內之氣泡10流動，避免氣泡10在液管20內堆積而生成氣塞現象，該驅動力在實施上為由一驅動器提供之推力所形成。

步驟S3：拘束氣泡體積範圍。

請參閱圖2c，說明將液管50至少一部分係沉入一液槽70的液體20內，該液槽70可由透明或不透明的槽壁框圍而成，使液槽70連通大氣並且裝填有液體20，該液槽70的液體20密度與液管50中的液體20相同。該沉入液槽70之液體20內的液管50連接一同樣沉入液槽70之液體20內的氣泡篩選器80，該氣泡篩選器80用以拘束氣泡10的氣泡體積範圍。更具體的說，該氣泡篩選器80是在液槽70之液體20內篩選液管50內之氣泡體積，令大於該氣泡體積範圍之一過大氣泡11分解成一多餘氣泡12及一監測氣泡13，且令小於該氣泡體積範圍之氣泡10成為該監測氣泡13及多餘氣泡12，並通過該驅動力之驅動，使監測氣泡13經由液管50的導引而接受偵測，並使多餘氣泡12排流至液槽70的液體20內而離開液管50。

另一方面，請合併參閱圖3及圖4，說明本發明還提供一種氣泡篩選推進器，使上述液管內之氣泡推進方法可以容易地被實施。由上述可知該氣泡篩選推進器，包括一器體30及一加壓管60。其中：該器體30內部形成一液管流道31，該液管流道31雙端分別延伸至器體30表面形成有相互平行的一給液管銜接口34及一排液管銜接口35，該給液管銜接口34用以銜接一提供氣泡10的給液管51，該排液管銜接口35用以銜接一排流氣泡10進行偵測的排液管52，該給液管銜接口34在實施上製成半圓形管 壁狀，該排液管銜接口35在實施上製成管孔狀。進一步的說，該給液管銜接口34與排液管銜接口35之間具有不同的高度差，在具體實施上，該給液管銜接口34在氣泡容置室32內的所在高度相對低於排液管銜接口35。

該器體30內形成一氣泡容置室32，該液管流道31穿伸通過氣泡容置室32，該給液管銜接口34與排液管銜接口35經由氣泡容置室32而相互連通，進而使給液管51經由氣泡容置室32而與排液管52相連通。該器體30於形成給液管銜接口34的同一側端壁上還形成有一連通氣泡容置室32的開放槽口33，該開放槽口33的所在高度相對高於給液管銜接口34，且給液管銜接口34的開口面積小於開放槽口33，使氣泡10由給液管51進入氣泡容置室32內之後，能經由開放槽口33快速離開氣泡容置室32，不會堆積在氣泡容置室32而形成氣塞現象。此外，該給液管51一端是植入氣泡容置室32內，使氣泡10進入氣泡容置室32之後接近排液管52，以利於部分氣泡10(也就是監測氣泡13)進入排液管52中。

該加壓管60一端連通排液管52，另一端銜接一驅動器(未繪示)，該驅動器用來驅動加壓管60內的液體20流入排液管52內，該驅動器在實施上可以是液泵。進一步的說，該加壓管60與排液管52在實施上是經由一三通元件90相連通，該三通元件90具有相連通的一第一入口91、一第二入口92及一出口93，其中該第一入口91用以銜接排液管52，該第二入口92用以銜接加壓管60，該出口93用以排流液體20，該第一入口91與第二入口92之間的夾角是大於0度且小於180度，該第一入口91及第二入口92分別與出口93之間的夾角是大於90度且小於等於180度，當加壓管60內的液體20流入排液管52內時，能流暢的帶動排液管52內的液體20流向出口93。此外，該加壓管60在實施上可以是由排液管52一側所延伸形成。

根據上述配置，請接續參閱圖5a至圖5c，依序揭示 本發明的動作解說圖，說明將導引洩漏氣體的氣體導管40連接至給液管51，使氣體導管40內的氣體在給液管51的液體20內生成氣泡10，同一時間，加壓管60內的液體20經由驅動器的驅動而流入排液管52內，進而帶動排液管52內的液體20流動，令給液管51內的液體20跟著流動，使給液管51內的氣泡10經由液體20的帶動而由給液管51流向氣泡容置室32(如圖5a所示)，其中包含在給液管51內堆積而形成的過大氣泡11，該過大氣泡11是指其體積大於預設的氣泡體積範圍。

當過大氣泡11經由給液管51進入氣泡容置室32時(如圖5b所示)，受到液體20浮力的影響，該過大氣泡11會在氣泡容置室32內上浮，並在上浮的過程中，該過大氣泡11會受到氣泡容置室32所提供之腔室空間的拘束，進而在氣泡容置室32內分解成為多餘氣泡12及監測氣泡13，該多餘氣泡12的氣泡體積可以是大於或小於監測氣泡13；更進一步的，由圖5b的揭示可知，該多餘氣泡12為該過大氣泡11和該監測氣泡13以外的氣泡，因此當排液管52內吸入所需數量的監測氣泡13之後，其餘的多餘氣泡12會藉其浮力而經由開放槽口33排流離開氣泡容置室32而進入液槽70內。

再者，如圖5b所示，使用者可經由排液管52的口徑控制，而使排液管52僅能擷取氣泡容置室32內較小氣泡體積的氣泡成為監測氣泡13，其餘未被排液管52僅能擷取的即成為多餘氣泡12，在此情況下，由於監測氣泡13所具有的浮力會小於多餘氣泡12，當加壓管60的驅動排液管52內的液體20流動時，使排液管52內形成負壓狀態，令具有較小浮力的氣泡成為監測氣泡13而被吸入排液管52內(如圖5c所示)，藉此，來篩選氣泡體積，以便於後續的偵測作業。

以上實施例僅為表達了本發明的較佳實施方式，但並不能因此而理解為對本發明專利範圍的限制。因此，本發明應以申請專利範圍中限定的請求項內容為準。

S1至S3:實施例之步驟說明

Claims (16)

1. 一種液管內之氣泡推進方法，包括執行下列步驟：S1：導引外洩氣體進入一液管內生成氣泡；S2：提供一驅動力驅動該液管內之液體流速，用以帶動液管內之氣泡流動；S3：拘束一氣泡體積範圍，用以篩選液管內之氣泡的氣泡體積，令大於該氣泡體積範圍之一過大氣泡分解成一多餘氣泡及一監測氣泡，且令小於該氣泡體積範圍之氣泡成為該監測氣泡及該多餘氣泡；其中，通過該驅動力之驅動，令該監測氣泡經由液管的導引而接受偵測，且令該多餘氣泡排流離開液管，其中該多餘氣泡為該過大氣泡和該監測氣泡以外的氣泡。
2. 如請求項1所述的液管內之氣泡推進方法，其中該驅動力為由一驅動器提供之推力。
3. 如請求項1所述的液管內之氣泡推進方法，其中該液管至少一部分係沉入一液槽的液體內，該篩選液管內之氣泡的氣泡體積係在該液槽之液體內進行，且該多餘氣泡係排流至該液槽的液體內。
4. 如請求項3所述的液管內之氣泡推進方法，其中該氣泡體積範圍由一氣泡篩選器設定，該氣泡篩選器係沉入該液槽的液體內，且該多餘氣泡係排流至該液槽的液體內而離開液管。
5. 如請求項3所述的液管內之氣泡推進方法，其中該液槽的液體密度與該液管中的液體相同。
6. 一種氣泡篩選推進器，包括：一器體，其內部形成一液管流道及一氣泡容置室，該液管流道穿伸通過該氣泡容置室，而使該液管流道的雙端分別形成一給液管銜接口及一排液管銜接口，該給液管銜接口銜接一提供氣泡的給液管，該排液管銜接口銜接一排流氣泡進行偵測的 排液管，該給液管係經由該氣泡容置室而與該排液管相連通；一加壓管，其一端連通該排液管，另一端銜接一驅動器；其中，該器體之一側端壁上形成一連通該氣泡容置室的開放槽口，該開放槽口的高度相對高於該給液管銜接口，該給液管提供之氣泡包含一過大氣泡，該氣泡容置室拘束該過大氣泡，使該過大氣泡受到浮力的影響而在該氣泡容置室內分解成一監測氣泡及一多餘氣泡，其中該多餘氣泡為該過大氣泡和該監測氣泡以外的氣泡，該多餘氣泡經由該開放槽口排流離開該液管流道，該監測氣泡經由該驅動器導引至該排液管內接受偵測。
7. 如請求項6所述的氣泡篩選推進器，其中該給液管銜接口與該排液管銜接口之間相互平行且具有不同的高度差。
8. 如請求項7所述的氣泡篩選推進器，其中該給液管銜接口在該氣泡容置室內的所在高度相對低於該排液管銜接口。
9. 如請求項7所述的氣泡篩選推進器，其中該給液管之一端經由該給液管銜接口植入該氣泡容置室內。
10. 如請求項7所述的氣泡篩選推進器，其中該給液管銜接口製成半圓形管壁狀，且該給液管銜接口的開口面積小於該開放槽口。
11. 如請求項7所述的氣泡篩選推進器，其中該給液管銜接口與該開放槽口形成於該器體的同一側端壁上。
12. 如請求項7、10或11所述的氣泡篩選推進器，其中該給液管銜接口在該氣泡容置室內的所在高度相對低於該開放槽口。
13. 如請求項7所述的氣泡篩選推進器，其中該排液管銜接口製成管孔狀。
14. 如請求項6所述的氣泡篩選推進器，其中該加壓管與該排液管經由一三通元件相連通。
15. 如請求項14所述的氣泡篩選推進器，其中該三通元件具有相連通的一用以銜接該排液管的第一入口、一用以銜接該加壓管 的第二入口及一用以排流液體的出口，該第一入口與該第二入口之間的夾角大於0度且小於180度，該第一入口及該第二入口分別與該出口之間的夾角大於90度且小於等於180度。
16. 如請求項6所述的氣泡篩選推進器，其中該加壓管係由該排液管一側所延伸形成。

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