[发明专利]一种设有隔层的能量收集装置

说明书

技术领域

本发明属于水力学应用技术领域，具体涉及一种设有隔层的能量收集装置。

背景技术

泵主要用来输送水、油、酸碱液、乳化液、悬乳液和液态金属等液体，也可输送液体及含悬浮固体物的液体。申请号为２０１０１０２７８７４５．６，名称为《气液泵》的专利公开了一种气液泵，该泵由液管和气管组成，液管设置输气孔与气管相连接，气管气体压力大于大气压。该气液泵的能量来源是有压气体，对环境不会造成污染，且可以节约大量的电能、石油能源等。

为了提供有压气体，上述专利还公开了一种供气装置，该供气装置通过过流液体将进气处附近的气体混入到液体中，并将气体分离成小气泡，当液体在重力加速度垂直方向的分量不大于零时，气泡向上运动浮出水面，在气泡溢出水面处收集溢出气体。该供气装置将液体中所蕴藏的动能、势能转换为气压差能，这个气压差能可以作为动力来驱动其它装置，比如上述气液泵。事实上，这些气体不仅可以用于气液泵进行泵水，也可以用于其他领域。

但是，上述供气装置产生的有压气体较少，工作效率较低，极大地限制了供气装置的使用范围。

发明内容

本发明提供一种设有隔层的能量收集装置，其能产生较多的有压气体，提高装置的工作效率，扩大装置的使用范围。

本发明采用如下技术方案：

一种设有隔层的能量收集装置，其包括进水管，所述进水管包括进水口、入气口和出水口，所述出水口与能量收集仓连通，所述能量收集仓包括排气口和放水口，且所述能量收集仓水平安装或接近水平安装，所述能量收集仓内设有隔层，所述隔层位于所述出水口与放水口之间，所述隔层与能量收集仓上壁面之间设有通流口和/或所述隔层中设有通流口；所述出水口位于所述通流口的下方。

优选的是，排气口位于所述出水口与所述放水口之间，所述隔层位于所述出水口与排气口之间。

上述任一方案优选的是，还包括出水管，所述出水管包括入水口和排水口，所述入水口通过所述放水口与能量收集仓连通。

上述任一方案优选的是，所述入水口位于所述排气口的下方。

进一步优选的是，所述能量收集仓的截面面积大于所述进水管的截面面积。

较佳地，所述进水管是竖直安装或接近竖直安装。

上述任一方案优选的是，还包括进气管，所述进气管包括出气口和进气口，所述出气口位于所述进水管内部，所述进气口位于所述进水管外部，且所述进气口与大气相通。

上述任一方案优选的是，所述排水口位于能量收集仓内液面的上方。

上述任一方案优选的是，所述出水管是竖直安装或接近竖直安装。

上述任一方案优选的是，所述出水管的管径大于所述进水管的管径。

本发明中的隔层可以阻止或减小液体中的气泡随液体一起从放水口流出，其原理是：在能量收集仓中，气泡在液体的带动下会随着液体一起运动，但同时气泡也具有上浮的作用；当液体与气泡遇到隔层时，由于隔层的阻挡作用，会促使液体从通流口进入另一侧，而气泡水平方向的速度降低了，但是仍在进行上浮，因此液体流到放水口时，大部分的气体已经上浮，减少了随液体一起流出的气泡的量。

本发明中，所述隔层与能量收集仓上壁面之间设有通流口，说明通流口位于所述隔层的上侧、能量收集仓上壁面的下侧。在能量收集仓中，当液体与气泡遇到隔层时，由于隔层的阻挡作用，会促使液体从通流口进入另一侧，而液体中的气泡在液体的流动及隔层的作用下，会加快上浮到隔层的上侧，这就促使气泡可以从排气口处排出，以便于收集到更多的有压气体。

所述出水口位于所述通流口的下方，可以给反冲上来的气泡一个向上的速度，使得气泡更快地逸出液面，因而可以进一步减少随液体流出的气泡的量，在排气口处可以收集到更多的气体。

本发明的设有隔层的能量收集装置工作过程：液体从进水口处进入进水管，入气口处的气体在液体的带动下，经入气口进入进水管；进入进水管中的液体带动气体一起沿进水管运动，经出水口进入能量收集仓内；在能量收集仓内，气体进行上浮，并可以经排气口排出，液体经通流口进入隔层的另一侧，并经放水口排出能量收集仓。在排气口处排出的气体为有压气体，该有压气体的压强大于大气压强（即是指气体收集装置所在地的大气压强）。

本发明的设有隔层的能量收集装置中，气体从液体中浮出后，可以从排气口处排出，在排气口处可以收集到有压气体。由于隔层的设置，使得更多的气体进行上浮，减少了随液体一起穿过通流口的气体的量，进而减少了从放水口中流出的气体的量，所以在排气口处收集到的气体的量增加了，因此提高了该装置的效率。