水力驱动蓄能式人造间歇泉装置

摘要

本发明属于园林园艺技术领域，尤其涉及一种水力驱动蓄能式人造间歇泉装置。包括：底座、隔膜、顶盖和垫圈，隔膜的上部空间为蓄水腔，隔膜的下部空间为蓄能腔，蓄水腔外设有进水接头，内设有塔形弹簧、弹性阀塞和喷射孔。蓄能腔内设有管形弹簧和用于调节塔形弹簧与管形弹簧初始压缩量的弹簧升降架及弹簧升降调节丝杠。水力驱动蓄能式人造间歇泉装置，模仿了天然间歇泉的“蓄能-释放”原理，蓄水蓄能后，以较进水流量大得多的瞬时流量快速喷出。水力驱动，自动运行，无需外加其它的动力和控制装置。提供了一种置于公园假山内顶部，供游人观赏、儿童嬉戏的水力驱动蓄能式人造间歇泉。具有观赏效果好，省水、节能的特点。

说明书

技术领域：

本发明属于园林园艺技术领域，尤其涉及一种水力驱动蓄能式人造间歇泉装置。

背景技术：

天然的间歇泉十分壮美，是自然界最令人惊叹的现象之一，体现了大自然的神奇，极具观赏价值。但是，天然间歇泉源于大自然的恩赐，极为稀少，难得一见。

发明内容：

本发明的目的在于：模仿天然间歇泉的“蓄能-释放”原理，提供一种置于公园假山内顶部，供游人观赏、儿童嬉戏的水力驱动蓄能式人造间歇泉装置。

本发明的目的是这样实现的：

一种水力驱动蓄能式人造间歇泉装置，包括：底座、隔膜、顶盖和垫圈，底座上设有透气孔，底座呈开口向上的漏斗形，漏斗形底部的圆形管内安装有弹簧升降架，弹簧升降架上安装有弹簧升降调节丝杠，弹簧升降架的上部中心区域，设有圆柱形槽口，圆柱形槽口的直径略大于管形弹簧的外径，弹簧升降架的外径略小于底座漏斗形底部的圆形管的内径，隔膜由弹性材料制成，隔膜的接近外缘处设有波纹，中心区域的上下两面安装有硬质扣板，上下扣板的面积相等位置对应，下扣板的中心安装有固定管形弹簧的导柱，导柱和上下扣板及隔膜通过拧紧的螺栓固定在一起，导柱的直径略小于管形弹簧的内径，管形弹簧的上部一端套于固定管形弹簧的导柱上，管形弹簧的下部一端嵌入弹簧升降架上部的圆柱形槽口内，塔形弹簧下部的大头一端固定在隔膜中心区域的上扣板上，塔形弹簧上部的小头一端固定有弹性阀塞，弹性阀塞为圆台形，小头朝上，顶盖的侧面设有与外部有压水源连接的进水接头，进水接头上没有与外部有压水源连接的安装丝扣，顶盖的中心向上隆起，呈小头朝上的圆台形，顶盖的上部中心开有喷射孔，喷射孔的上部出水口为圆柱形，下部进水口为圆台形，进水口的圆台形斜面与圆台形弹性阀塞的斜面吻合，垫圈用于止水，由弹性材料制成，底座、隔膜、顶盖和垫圈通过拧紧的位于外缘的螺栓固定在一起，按功能，将隔膜的上部空间称为蓄水腔，隔膜的下部空间称为蓄能腔，底座、隔膜、顶盖、垫圈、弹簧升降架、管形弹簧、管形弹簧的导柱、隔膜的上下扣板、塔形弹簧、弹性阀塞和喷射孔的水平截面轮廓的几何图形，不包括底座上的透气孔的水平截面轮廓的几何图形，皆为同心圆形，隔膜的上下扣板覆盖隔膜的面积要远远大于喷射孔的上部出水口的过流断面面积，喷射孔的上部出水口的过流断面面积要远大于进水接头流道的过流断面面积，管形弹簧的弹性模量(刚度)要大于塔形弹簧的弹性模量(刚度)，通过调节弹簧升降架上的弹簧升降调节丝杠，调节管形弹簧和塔形弹簧的初始压缩量。

水力驱动蓄能式人造间歇泉装置的工作原理和过程如下：

如附图1所示，在管形弹簧2-1和塔形弹簧2-2被压缩的初始弹力作用下，弹性阀塞2-3封闭了喷射孔3-2。

有压水通过进水接头3-1进入蓄水腔，在有压水的压力作用下，隔膜2向下移动，压缩蓄能腔的管形弹簧2-1积蓄弹性势能，同时拉伸塔形弹簧2-2，因为弹性阀塞2-3内外侧存在压差，被吸附于喷射孔3-2的内侧，塔形弹簧2-2的拉伸力不足以克服弹性阀塞2-3吸附于喷射孔3-2内侧的吸力，如附图2所示。在有压水的压力作用下，隔膜2继续向下移动，继续压缩蓄能腔的管形弹簧2-1积蓄弹性势能，同时继续拉伸塔形弹簧2-2，直至塔形弹簧2-2的拉伸力达到足以克服弹性阀塞2-3吸附于喷射孔3-2内侧的吸力，弹性阀塞2-3被从喷射孔3-2的内侧迅速拉开，打开被封闭的喷射孔3-2，如附图3所示。积蓄弹性势能的管形弹簧2-1迅速复位，释放积蓄的能量，推动隔膜2向上移动，迫使蓄水腔内的蓄水通过喷射孔3-2，以较通过进水接头3-1的进水流量大得多的瞬时流量快速喷出。同时向上移动的隔膜2通过塔形弹簧2-2带动弹性阀塞2-3向上移动，直至弹性阀塞2-3重新封闭喷射孔3-2，停止喷水，如附图1所示。“有压水通过进水接头3-1进入蓄水腔，......”。如此周而复始地重复上述过程。

本发明具有如下积极效果：

水力驱动蓄能式人造间歇泉装置，模仿了天然间歇泉的“蓄能-释放”原理，蓄水蓄能后，以较进水流量大得多的瞬时流量快速喷出。水力驱动，自动运行，无需外加其它的动力和控制装置。具有观赏效果好，省水、节能的特点。

附图说明：

附图1、2、3为水力驱动蓄能式人造间歇泉装置处于不同工作状态时的示意图。

具体实施方式：

一种水力驱动蓄能式人造间歇泉装置，如附图1、2、3所示，包括：底座1、隔膜2、顶盖3和垫圈4，底座1上设有透气孔1-1，底座1呈开口向上的漏斗形，漏斗形底部的圆形管内安装有弹簧升降架1-2，弹簧升降架1-2上安装有弹簧升降调节丝杠，弹簧升降架1-2的上部中心区域，设有圆柱形槽口，圆柱形槽口的直径略大于管形弹簧2-1的外径，弹簧升降架1-2的外径略小于底座1漏斗形底部的圆形管的内径，隔膜2由弹性材料制成，隔膜2的接近外缘处设有波纹，中心区域的上下两面安装有硬质扣板，上下扣板的面积相等位置对应，下扣板的中心安装有固定管形弹簧2-1的导柱，导柱和上下扣板及隔膜2通过拧紧的螺栓固定在一起，导柱的直径略小于管形弹簧2-1的内径，管形弹簧2-1的上部一端套于固定管形弹簧2-1的导柱上，管形弹簧2-1的下部一端嵌入弹簧升降架1-2上部的圆柱形槽口内，塔形弹簧2-2下部的大头一端固定在隔膜2中心区域的上扣板上，塔形弹簧2-2上部的小头一端固定有弹性阀塞2-3，弹性阀塞2-3为圆台形，小头朝上，顶盖3的侧面设有与外部有压水源连接的进水接头3-1，进水接头3-1上设有与外部有压水源连接的安装丝扣，顶盖3的中心向上隆起，呈小头朝上的圆台形，顶盖3的上部中心开有喷射孔3-2，喷射孔3-2的上部出水口为圆柱形，下部进水口为圆台形，进水口的圆台形斜面与圆台形弹性阀塞2-3的斜面吻合，垫圈4用于止水，由弹性材料制成，底座1、隔膜2、顶盖3和垫圈4通过拧紧的位于外缘的螺栓固定在一起，按功能，将隔膜2的上部空间称为蓄水腔，隔膜2的下部空间称为蓄能腔，底座1、隔膜2、顶盖3、垫圈4、弹簧升降架1-2、管形弹簧2-1、管形弹簧2-1的导柱、隔膜2的上下扣板、塔形弹簧2-2、弹性阀塞2-3和喷射孔3-2的水平截面轮廓的几何图形，不包括底座1上的透气孔1-1的水平截面轮廓的几何图形，皆为同心圆形，隔膜2的上下扣板覆盖隔膜2的面积要远远大于喷射孔3-2的上部出水口的过流断面面积，喷射孔3-2的上部出水口的过流断面面积要远大于进水接头3-1流道的过流断面面积，管形弹簧2-1的弹性模量(刚度)要大于塔形弹簧2-2的弹性模量(刚度)，通过调节弹簧升降架1-2上的弹簧升降调节丝杠，调节管形弹簧2-1和塔形弹簧2-2的初始压缩量。

水力驱动蓄能式人造间歇泉装置的工作原理和过程如下：

如附图1所示，在管形弹簧2-1和塔形弹簧2-2被压缩的初始弹力作用下，弹性阀塞2-3封闭了喷射孔3-2。

有压水通过进水接头3-1进入蓄水腔，在有压水的压力作用下，隔膜2向下移动，压缩蓄能腔的管形弹簧2-1积蓄弹性势能，同时拉伸塔形弹簧2-2，因为弹性阀塞2-3内外侧存在压差，被吸附于喷射孔3-2的内侧，塔形弹簧2-2的拉伸力不足以克服弹性阀塞2-3吸附于喷射孔3-2内侧的吸力，如附图2所示。在有压水的压力作用下，隔膜2继续向下移动，继续压缩蓄能腔的管形弹簧2-1积蓄弹性势能，同时继续拉伸塔形弹簧2-2，直至塔形弹簧2-2的拉伸力达到足以克服弹性阀塞2-3吸附于喷射孔3-2内侧的吸力，弹性阀塞2-3被从喷射孔3-2的内侧迅速拉开，打开被封闭的喷射孔3-2，如附图3所示。积蓄弹性势能的管形弹簧2-1迅速复位，释放积蓄的能量，推动隔膜2向上移动，迫使蓄水腔内的蓄水通过喷射孔3-2，以较通过进水接头3-1的进水流量大得多的瞬时流量快速喷出。同时向上移动的隔膜2通过塔形弹簧2-2带动弹性阀塞2-3向上移动，直至弹性阀塞2-3重新封闭喷射孔3-2，停止喷水，如附图1所示。“有压水通过进水接头3-1进入蓄水腔，......”。如此周而复始地重复上述过程。