专利名称:无机械部件的控制液体间歇出流的装置的制作方法
本发明涉及一种自动控制液体按一定周期间歇出流的装置。
在生产、生活中，如饮料生产的灌装生产线上，使用着多种形式的可控制有正相对压强的液体按一定周期间歇出流的装置。现有技术的这类装置都有机械部件，有的还需提供附加动力。现有技术的这类装置结构较复杂，使用中设备易损坏。
本发明的目的在于提供一种结构中没有机械部件的装置，用以自动控制有正相对压强的液体按一定周期间歇出流。这种装置在使用中不需提供附加动力。
本发明的目的通过下述方案实现本文的“无机械部件的控制液体间歇出流的装置”，有进液管嘴1，进液孔2，密封容器3，出液孔4，出液管道5。进液孔开设在密封容器上，进液管嘴通过进液孔与密封容器相连。有正相对压强的液体通过进液管嘴流入密封容器中。出液孔开设在密封容器的侧面或底面上，以使流入密封容器内的液体没过出液孔时，液面与密封容器之间形成一个含有气体的密封空间。密封容器通过出液孔与出液管道相连。出液管道从与出液孔相连的一端开始，以总趋势是上升的方向到达出液管道的最高处10，并在最高处改变方向，以总趋势是下降的方向到达出液管道的末端即出液管口9。出液管道的与出液孔相连的一端到最高处之间的部分为上升管道6，其余部分为下降管道8;上升管道与下降管道在最高处相连，并在最高处附近形成一段弯曲管道7。出液管道的截面积与进液管嘴的截面积之比的比值大于1，一般在2-100之间。
有正相对压强的液体持续不断地从进液管嘴流入本发明的密封容器内，即可按一定周期间歇地从本发明的出液管口流出。过程如下液体流入密封容器后，液面逐渐升高。当液面刚没过出液孔时，液面与密封容器形成一个密封空间。随着液体继续流入密封容器，密封容器内的液面逐渐升高，密封空间内的气体被压缩，其压强变得大于大气压强。由于通过出液孔流入上升管道的液体的液面与大气相通，所以上升管道中的液面高于密封容器内的液面。
当上升管道中的液面升至出液管道的最高处时，上升管道中的液体开始通过弯曲管道流入下降管道，并从出液管口流出。由于出液管道的截面积大于进液管嘴的截面积，使得开始时流入下降管道的液体不能充满整个下降管道。当液体在下降管道中流动时，带动了下降管道内的气体一起流动。因此，下降管道内的气体的压强变得小于大气压强。这导致了经过出液管道流出的液体的流量增大。从上升管道中的液面升至出液管道的最高处开始，在很短的时间内，从出液管道流出的液体就充满了整个出液管道。液体就以大于从进液管嘴流入的流量，从出液管口流出。这样，密封容器内的液面逐渐下降。当密封容器内的液面下降到出液孔时，从出液管口流出的液体的流量开始减少，直至停止流出。这时上升管道中的液面降到出液管道的最高处的下面。经过一段时间，上升管道中的液面会再次升到出液管道的最高处。前面所述的液体出流的过程又出现了。这样，持续不断地从进液管嘴流入的液体就按一定周期，间歇地从出液管口流出。
本发明的改进是在密封容器3上开设进气孔11，进气孔的中心的位置在出液孔4的上端所在水平面之上;有进气管12通过进气孔与密封容器相连。进气管所达到的最高位置13高于出液管道的最高处10，进气管的末端即进气口14与大气相通。
本发明的装置结构简单，没有机械部件，使用时无需提供除所控制的液体外的动力。与现有技术的同类装置相比，不易损坏，应用范围更加广泛。例如(一)可用本发明作为揭示自然界岩溶地区的周期性泉的奥秘的实物模型。周期性泉多出现于岩溶地区的地表。周期性泉的出水量呈周期性变化，两次最大出水量的间隔有的几分钟，有的长达几十年。关于周期性泉的成因，至今众说不一。由于岩溶地区的地下溶洞可形成与本实用新型相同的结构，又当岩溶地区的地下水流经这样的溶洞时，就会形成周期性泉。用本发明作为周期性泉的模型，对研究岩溶地区的地质结构，对岩溶地区的地下资源的开发和利用会起积极作用。它还可以作为学校的有关学科的教具，亦可作为人造的周期性泉，设置在公园等场所，供人观尝。
(二)用本发明制成水电站的供水设施。它可将流量较小的水源变成流量较大的水源加以利用，并做到自动定时发电。
(三)用本发明制成以液体为动力的时钟的时控装置。即用液体间歇出流的周期作为时钟的时控装置的计时单位。
附图的说明图1和图2是本发明的装置的纵剖面图。图3是本发明作为岩溶地区的某种周期性泉的模型的纵剖面图。
本发明的一个实施例如下如图1所示的装置，密封容器3的容积为6升，进液管嘴1的内径为3毫米、长度为40毫米，进液孔2的直径为3毫米，出液孔4的直径为10毫米，出液管道5的内径为10毫米，上升管道6两端的垂直高差h为1.3米，下降管道8两端的垂直高差h′为2.2米，弯曲管道7的转弯半径R为0.1米。进液管嘴和密封容器用铝制成，出液管道用塑料管制成。出液孔开设在密封容器的侧壁上，当水面(液面)刚没过出液孔时，水面与密封容器之间形成的密封空间的容积为5升。出液管道的截面积与进液管嘴的截面积之比的比值约为10。
从进液管嘴流入的水的相对压强约为1个大气压强，流量为每秒13毫升。当上升管道中的水面升至出液管道的最高处10时，水开始流入下降管道并从出液管口9流出;3秒时，通过出液管道流出的水的流量就增加到充满了满个下降管道，水以每秒约70毫升的流量从出液管口流出;18秒时，由于密封容器内的液面下降至出液孔，从出液管口流出的水的流量开始减少;35秒时，水停止从出液管口流出;80秒时，上升管道中的水面再次升至出液管道的最高处。水又如同前面所述的过程流出。在这个实施例中，水间歇出流的周期为80秒。
本发明的第二个实施例如图2所示第一个实施例经改进形成第二个实施例。进气孔11及进气管12的直径约为4毫米，最高位置13比最高处10高50毫米。本实施例的液体出流的状况和第一个实施例基本相同。在第一个实施例中，如果密封容器对气体产生微量泄漏，经过若干周期后，液体就不能间歇出流了。本实施例在密封容器上开设了进气孔及进气管，它的作用是在每一个液体间歇出流的周期内，当密封容器内的液面降至进气孔时，随着液体出流，空气可通过进气管及进气孔进入密封容器内。这样就保证了即使密封容器对气体产生微量泄漏，本实施例的装置也能永远实现控制液体按一定周期间歇出流。当流入液体的相对压强在0.1至10个大气压范围内时，出液管道的截面积与进液管嘴的截面积之比的比值在2到100之间。
权利要求
1.“无机械部件的控制液体间歇出流的装置”，可作为生产、生活中自动控制有正相对压强的液体按一定周期间歇出流的装置，或在科研、教学中作为揭示岩溶地区的周期性泉的奥秘的模型，或作为以水为动力的时钟的时控装置，其特征在于1)有进液管嘴1，进液孔2，密封容器3，出液孔4，出液管道5；进液孔开设在密封容器上，进液管嘴通过进液孔与密封容器相连；出液孔开设在密封容器的侧面或底面上；密封容器通过出液孔与出液管道相连；2)出液管道从与出液孔相连的一端开始，以总趋势是上升的方向到达出液管道的最高处10，并在最高处改变方向，以总趋势是下降的方向到达出液管道的末端即出液管口9；出液管道的与出液孔相连的一端到最高处之间的部分为上升管道6，其余部分为下降管道8；上升管道与下降管道在最高处相连，并在最高处附近形成一段弯曲管道7；3)出液管道的截面积与进液管嘴的截面积之比的比值在2-100之间。
2.根据权利要求
1所述的“无机械部件的控制液体间歇出流的装置”，其特征是在密封容器3上开设气孔11，进气孔的中心的位置在出液孔4上端所在水平面之上;有进气管12通过进气孔与密封容器相连;进气管所达到的最高位置13高于出液管道的最高处10，进气管的末端即进气口14与大气相通。
专利摘要
“无机械部件的控制液体间歇出流的装置”是一种自动控制有正相对压强的液体按一定周期间歇出流的装置。该装置主要由进液管嘴、密封容器和出液管道组成。它结构简单，不含机械部件，使用时不易损坏，也不需提供动力。该装置用途广泛，除在生产、生活中作为控制液体间歇出流的装置外，还可作为揭示岩溶地区的周期性泉的奥秘的模型，应用在科研、教学中，亦可作为以水为动力的时钟的时控装置。
文档编号F17D1/00GK87101289SQ87101289
公开日1988年7月27日 申请日期1987年12月29日
发明者李岗 申请人:李岗导出引文BiBTeX, EndNote, RefMan