出水管口浮出水面的倒虹吸式输水装置

摘要

出水管口浮出水面的倒虹吸式输水装置，在供水的上游水位与下游耗水装置的下游水位之间设有倒虹吸管，其特征在于，所述的倒虹吸管包括进水端、输水管和出水端，该输水管连接进水端和出水端；所述进水端位于上游水位，进水端管口通入上游水位水中；所述出水端位于下游水位，所述出水端包括软管、竖直管和浮体；该软管一端与输水管连接，另一端与竖直管连接；所述竖直管管身与浮体固定连接。竖直管上端伸出水面为设定高度，该设定高度即为上下游水位差。倒虹吸管可以有多个出水端。本发明通过一个上游水位可得到多个下游水位，自动灵敏，无误差；且因为竖直管上端管口伸出水面，上下游水位不会逆流，起到逆止阀的作用。

说明书

技术领域

本发明涉及一种输水装置，具体涉及一种出水管口浮出水面的倒虹吸式输水装置，这是一种能产生设定大小的上下游水位差的输水装置，而且可以起到逆止阀的作用。

背景技术

在实验盆栽、无土栽培和育苗池养殖中，常常通过水位控制装置提供一个供水的上游水位，然后通过多个倒虹吸管连接多个耗水的下游水位，但在实际实践中存在两个问题：

1、一个上游水位，虽然可以通过多个管道同时供给多个下游水位，但这些下游水位只能和上游水位一个水位高度。由于处理不同或地形高低等原因，不同的下游水位的水位要求不可能总是一致，遇到此类情况，常常是另起一套水位控制系统，增加了成本。

2、当上游水位控制装置停机或出现故障导致上游水位不再供水，或者下游水位因降雨、人工加液等其他因素导致上下游水位突然上升且速度不一致，或者不同下游水位耗水速度不同，势必导致不同下游水位之间甚至上下游水位之间的串流、污染。逆止阀可以解决这个串流、污染的问题，但效果并不好，因为逆止阀需要一定的启动压力，而且由于加工工艺的问题，即便同一型号的逆止阀的启动压力也有差异，具体操作中很是影响下游水位的控制精度。

发明内容

本发明的目的在于提供一种出水管口浮出水面的倒虹吸式输水装置，本发明能够通过一个供水的上游水位同时提供多个不同水位高度的下游水位的输水装置，而且可以起到逆止阀的作用。

本发明采用以下技术方案：一种出水管口浮出水面的倒虹吸式输水装置，在供水的上游水位与下游耗水装置的下游水位之间设有倒虹吸管，其特征在于，所述的倒虹吸管包括进水端、输水管和出水端，该输水管连接进水端和出水端；所述进水端位于上游水位，进水端管口通入上游水位水中；所述出水端位于下游水位，所述出水端包括软管、竖直管和浮体；该软管一端与输水管连接，另一端与竖直管连接；所述竖直管管身与浮体固定连接。

所述软管的长度大于下游水位最高时所接输水管管口到所接竖直管管口的直线长度，以使该软管始终保持松弛状态。申请人推荐：软管实际长度以大于软管所接的输水管管口到所接竖直管管口的直线长度的2倍为宜。

所述浮体的形状和体积要保证竖直管上端可竖直伸出水面达设定高度，该设定高度即为上、下游水位差。

上游水位通过至少一个倒虹吸管输水到至少一个下游水位。即，所述倒虹吸管可以设有两个或两个以上的出水端；每个出水端分别包含各自的软管、竖直管和浮体。设有多个下游水位时，可以分别称为：第一下游水位、第一出水端、第一软管、第一竖直管和第一浮体；第二下游水位、第二出水端、第二软管、第二竖直管和第二浮体；第三下游水位、第三出水端、第三…余类推。

工作原理： 当装置稳定后，随着下游耗水装置对下游水的消耗，下游水位降低，于是浮体下降，竖直管下降，然后竖直管管口水位低于上游水位，根据倒虹吸原理，于是有水自上游水位中通过倒虹吸管流入下游水位，直至浮体上升，倒虹吸出水管口同于上游水位高度，所以最终下游水位保持不变；不同的下游水位的竖直管伸出浮体的高度不同，产生的下游水位也会不同，所以，本装置可由一个上游水位产生不同水位高度的下游水位；一旦因为下雨或人工加液等有外界水突然进入下游水位，造成下游水位上升，也不会有下游水逆流进入虹吸管和上游水位，因为竖直管出水管口始终浮出下游水位，起到了逆止阀的作用。

本发明有以下优化方案：

1、所述浮体设计为空心圆柱体。当浮体与竖直管固定连接后，二者要保证稳定竖立漂浮在水面不歪倒，以防竖直管无法伸出水面。申请人推荐，所述浮体的底面圆外直径以大于竖直管上端管口到浮体下表面的距离为宜。浮体的材质为泡沫塑料或做成相同形状的中空密封的塑料外壳或金属外壳浮体；竖直管从空心圆柱体空心穿过并与之固定连接在一起。

2、所述倒虹吸管从下游水位底部通入下游水位；所述倒虹吸管从上游水位底部通入上游水位。

3、在一些实施方式中，其中，上游水位的水位高度由水位控制装置控制，从而提供需要的下游水位高度；上游水位控制装置可采用如公开号cn94108500所示的一种水位控制装置；如此，可由已知高度的上游水位得到需要的下游水位高度。

4、在一些实施方式中，进水端包括软管、倒U型管和浮体，分别命名为进水端软管、倒U型管和进水端浮体；进水端软管一端与输水管连接，另一端与倒U型管一端连接，倒U型管另一端伸入水中距离上游水位水面设定深度处，倒U型管管身与进水端浮体固定连接；进水端软管的长度大于所接输水管管口到所接倒U型管管口的直线长度，以使该进水端软管始终保持松弛状态；申请人推荐：进水端软管实际长度以大于进水端软管所接的输水管管口到所接倒U型管管口的直线长度的2倍为宜。

进水端浮体选用具有两个竖直空心的圆柱体，进水端浮体的底面圆外直径以大于倒U型管最高点到进水端浮体下表面的距离为宜，材质为泡沫塑料或做成相同形状的中空密封的塑料外壳或金属外壳浮体；倒U型管从空心圆柱体两个空心穿过并与之固定连接在一起；进水端浮体形状和体积需要保证进水端始终漂浮在上游水位水面；进水端如此设计可用来吸取上游水位设定深度的水，避免水底沉积物进入并堵塞倒虹吸管。

5、在一些实施方式中，其中， 竖直管外表面切有螺旋槽，呈螺杆状；第一浮体空心侧壁有对应的螺旋槽，呈螺母状；第一浮体通过螺纹连接的方式与竖直管固定连接，所以第一浮体在竖直管上固定连接的部位上下可调，从而方便地改变上下游水位差，间接得到设定下游水位高度。

6、在一些实施方式中，其中， 竖直管伸出第一浮体以上的部分包括外管和内管，内管可在外管内做上下滑动，内管和外管结合处用封水材料如硅胶带或塑料薄膜等封住水流并靠阻力制动内管随意上下滑动；改变外管和内管重合部分的长度可以改变竖直管浮出下游水面的高度，从而方便地改变上下游水位差，间接得到设定下游水位高度。

7、在一些实施方式中，其中，竖直管位于水面下的一端通过绳子吊坠有重球，可帮助竖直管呈竖直状态。

本发明的有益效果：

一：因为竖直管上端管口伸出水面，下游水不会逆流，避免了上下游水位之间或不同下游水位之间的串流和污染，这在科研上如实验盆栽，或者下游水位中有加入其它物质的时尤为重要；

二，可由一个上游水位高度提供多个不同的下游水位高度，自动灵敏，无误差；

三，方便地改变上下游水位差，间接控制下游水位高度；

四，从上游设定水深处抽水，避免上游水底沉积物进入并堵塞倒虹吸管。

附图说明

图1为本发明的实施例1的结构示意图；

图2为本发明的实施例2的进水端结构示意图；

图3为本发明的实施例3的出水端结构示意图；

图4为本发明的实施例4的出水端结构示意图；

图5为本发明的实施例5的出水端结构示意图。

具体实施方式

下面参照附图说明本发明的具体实施方式。

实施例1，出水管口浮出水面的倒虹吸式输水装置，参照图1，包括供水的上游水位102，倒虹吸管和连接下游耗水装置的下游水位，其中：倒虹吸管包括进水端103、输水管104和出水端，输水管104连接进水端103和出水端；进水端103位于上游水位102，进水端103管口通入上游水位102水中；出水端位于下游水位，包括软管、竖直管和浮体；软管一端与输水管104连接，另一端与竖直管连接，竖直管管身与浮体固定连接。

上游水位102通过至少一个倒虹吸管输水到至少一个下游水位；即，倒虹吸管可以设有两个或两个以上的出水端；每个出水端分别包括各自的软管、竖直管和浮体，通入各自的下游水位；在此实施例中，设有两个出水端，可以分别称为：第一出水端、第一软管414-a、第一竖直管411-a、第一浮体413-a和第一下游水位412-a，第二出水端、第二软管414-b、第二竖直管411-b、第二浮体413-b和第二下游水位412-b。

软管的长度大于下游水位最高时所接输水管104管口到所接竖直管管口的直线距离，以使该软管始终保持松弛状态，软管实际长度推荐以大于软管所接的输水管104管口到所接竖直管管口的直线距离的2倍为宜。

浮体的形状和体积要保证竖直管上端可竖直伸出水面达设定高度，该设定高度即为上、下游水位差。浮体设计为空心圆柱体，当浮体与竖直管固定连接后，二者要保证稳定竖立漂浮在水面不歪倒，以防竖直管无法伸出水面，浮体的底面圆外直径推荐以大于竖直管上端管口到浮体下表面的距离为宜；浮体的材质为泡沫塑料或做成相同形状的中空密封的塑料外壳或金属外壳浮体；竖直管从空心圆柱体空心穿过并与之卡在一起或粘结或焊接在一起。

上游水位102的水位高度可由水位控制装置101控制，水位控制装置101可采用如公开号CN 94108500提供的一种水位控制装置。

倒虹吸管从下游水位底部通入下游水位；倒虹吸管从上游水位102底部通入上游水位102，进水端103只是一段伸入上游水位102中的水管。

本实施例的工作过程为：参照图1，当装置稳定后，随着下游耗水装置对下游水的消耗，下游水位降低，于是浮体下降，竖直管也一同下降，然后竖直管管口水位低于上游水位102，根据倒虹吸原理，于是有水自上游水位102中通过倒虹吸管流入下游水位，直至浮体上升，倒虹吸出水管口同于上游水位102高度，所以最终下游水位保持不变。由于第一竖直管411-a伸出第一浮体413-a的长度和第二竖直管411-b伸出第二浮体413-b的长度不同，导致第一下游水位412-a和第二下游水位412-b也不同，所以，本装置可由一个上游水位102产生不同水位高度的下游水位。另，因为竖直管一直伸出下游水位的水面，所以一旦下雨或人工加液等有外界水突然进入下游水位，导致第一下游水位412-a、第二下游水位412-b和上游水位102的突然变化，也不会有下游水逆流进入虹吸管和上游水位102，因为竖直管411-a出水管口始终浮出下游水位412-a。

实施例2，参照图2，本实施例与实施例1结构和原理基本相同，区别在于：本实施例的进水端包括软管、倒U型管和浮体，分别命名为进水端软管213、倒U型管211和进水端浮体212；进水端软管213一端与输水管104连接，另一端与倒U型管211一端连接，倒U型管211另一端伸入水中距离上游水位102水面设定深度处，倒U型管211管身与进水端浮体212固定连接；进水端软管213的长度大于所接输水管104管口到所接倒U型管211管口的直线长度，以使该进水端软管213始终保持松弛状态，进水端软管213实际长度推荐以大于进水端软管213所接的输水管104管口到所接倒U型管211管口的直线长度的2倍为宜；进水端浮体212设定形状和体积大小以保证进水端始终漂浮在上游水位102水面，进水端浮体212优选的采用具有两个竖直空心的圆柱体，进水端浮体212的底面圆外直径以大于倒U型管211最高点到进水端浮体212下表面的距离为宜，材质为泡沫塑料或做成相同形状的中空密封的塑料外壳或金属外壳浮体；倒U型管211从空心圆柱体两个空心穿过并与之粘结或焊接在一起；进水端浮体212形状和体积需要保证进水端始终漂浮在上游水位102水面；进水端如此设计可用来吸取上游水位102设定深度的水，避免水底沉积物进入并堵塞倒虹吸管。

进水端如此设计可用来吸取上游水位102设定深度的水，避免水底沉积物进入并堵塞倒虹吸管；初次使用前要使得倒U型管211内充满水。

实施例3，参照图3，本实施例与实施例1的结构和原理基本相同，区别在于：本实施例的竖直管伸出浮体413以上的部分包括外管313和内管311，内管311可在外管313内做上下滑动，内管311和外管313结合处用封水材料312如硅胶带或塑料薄膜等封住水流并靠阻力制动内管311随意上下滑动。

改变外管313和内管311重合部分的长度可以方便地改变竖直管浮出下游水位412水面的高度，间接得到需要的下游水位412高度。

实施例4，参照图4，本实施例与实施例1的结构和原理基本相同，区别在于：本实施例的竖直管411外表面切有螺旋槽403，呈螺杆状；浮体413空心侧壁有对应的螺旋槽403，呈螺母状；浮体413通过螺纹连接的方式与竖直管411固定连接。

所以浮体413在竖直管411上的上下位置可调，从而方便地改变竖直管411浮出下游水位412水面的高度，间接得到需要的下游水位412高度。

实施例5，参照图5，本实施例与实施例1结构和原理基本相同，区别在于：竖直管411位于下游水位412水面下的一端通过绳子503吊坠有重球504，可帮助竖直管411呈竖直状态。