1.本发明属于负压产生技术领域,涉及一种抽气装置。
背景技术:2.离心抽气泵能够产生负压并利用负压来抽吸气体。离心抽气泵的工作原理如图1所示。它有一个旋转气体腔(18),腔内的气体高速地旋转。通常,技术人员通过在腔内安装旋转的叶片(4)来带动腔内的气体旋转。旋转气体腔上有抽气通道(5)和排气通道(17)。抽气通道比排气通道更靠近旋转的气体的旋转中心。腔内旋转的气体会产生离心惯性力。在离心惯性力的驱动下,靠近旋转流动的中心的气体向外周移动,从而在径向上形成了中心压强低、外周压强高的压强分布。如果我们让排气通道连接外界环境,腔内的外周压强就基本上可以认为等同于外周环境的压强。那么,腔内的压强是负压,且越靠近旋转气体的中心,负压越强。抽气通道连接旋转气体腔和被抽气对象(例如气罐)。腔内的负压通过抽气通道把被抽气对象内的气体抽出。显然,腔内的负压越强,抽吸能力就越强。腔内旋转气流的离心惯性力决定了腔内的负压的高低。通常,提高离心惯性力的方法是增大旋转气流的径向尺寸(例如,增大腔体的半径和叶片的半径)、增大旋转气流的速度(例如,增大叶片的旋转速度)。但是,这些方法存在如下弊端: (1)增大旋转气流的径向尺寸,也会导致离心抽气泵的体积变大,便携性欠佳。此外,大尺寸的叶片的制作难度大。叶片旋转时受到的阻力增加,叶片容易折断。并且阻力的力臂大,阻力矩大,这会使电机工作在一个低效率的状态。
3.(2)增大叶片的转速虽然可以提高离心惯性力,但是电机的额定速度无法无限地提升,通常只有3000rpm到5000rpm。因此,电机的额定转速限制了离心惯性力的提升幅度。
技术实现要素:4.本发明的目的在于针对现有技术的不足,提供一种抽气装置,该装置通过利用旋转液体流动所产生的负压来抽吸气体,不仅抽气压力高,振动和噪音小,且加工制造容易,装置的体积小。
5.本发明采用如下方式实现上述目的:
6.一种抽气装置,包括液体腔、抽气腔、连接通道、排液通道和抽气通道,所述液体腔内有旋转的液体,所述抽气腔内设有液体,所述抽气腔内的液体通过连接通道与液体腔连通,所述液体腔通过排液通道将液体排出,所述连接通道与液体腔的连通位置比排液通道与液体腔的连通位置更靠近所述液体腔内的旋转液体的中心,所述抽气通道连通抽气腔和被抽气对象,被抽气对象的气体流经抽气通道进入抽气腔。
7.上述技术方案中,进一步的,所述抽气腔包括两个或以上子抽气腔,相应地,与各子抽气腔对应,排液通道包括两个或以上子排液通道,抽气通道包括两个或以上子抽气通道,连接通道包括两个或以上子连接通道;子排液通道连通子抽气腔和液体腔;子连接通道连通子抽气腔和液体腔;子抽气通道连通子抽气腔和被抽气对象;此外,在子抽气腔上还设置有环境通道,环境通道包括两个或以上的子环境通道,子环境通道连通子抽气腔和外界
环境;所述的抽气装置还包括开关机构,用于控制通道的通断。
8.更进一步的,所述子连接通道上设有开关机构一、子排液通道上设有开关机构二、子抽气通道上设有开关机构三、子环境通道上设有开关机构四。
9.对于上述装置,通过下述开关动作实现装置连续抽气:
10.1)对子抽气腔中的一个或多个记为子抽气腔a,打开其对应的开关机构一、开关机构三,同时关闭其对应的开关机构二、开关机构四,对其余子抽气腔中的一个或多个进行操作,记为子抽气腔b,打开其对应的开关机构二、开关机构四,同时关闭其对应的开关机构一、开关机构三;
11.2)启动装置,在液体腔内形成旋转的液体流动,被抽气对象的气体通过子抽气腔a对应的子抽气通道被抽吸进入子抽气腔a中,液体通过子抽气腔b对应的子排液通道进入子抽气腔b中;
12.3)在子抽气腔a的液体的液面降低至子连接通道和子抽气腔a的连通位置之前,关闭子抽气腔a对应的开关机构一、开关机构三,及子抽气腔b对应的开关机构二、开关机构四;打开子抽气腔a对应的开关机构二、开关机构四,及子抽气腔 b对应的开关机构一、开关机构三;则被抽气对象的气体通过子抽气腔b对应的子抽气通道被抽吸进入子抽气腔b中,液体通过子抽气腔a对应的子排液通道进入子抽气腔a中;
13.重复1)到3)控制子抽气腔a及子抽气腔b上开关机构的打开和关闭,从而实现连续抽吸被抽气对象中的气体。
14.或者通过下述开关动作实现装置连续抽气:
15.1)对子抽气腔中的一个或多个记为子抽气腔a,打开其对应的开关机构一、开关机构三,同时关闭对应的开关机构二、开关机构四,对其余子抽气腔中的一个或多个进行操作,记为子抽气腔b,打开其对应的开关机构二、开关机构四,同时关闭开关机构一、开关机构三;
16.2)启动装置,在液体腔内形成旋转的液体流动,被抽气对象的气体通过子抽气腔a对应的子抽气通道被抽吸进入子抽气腔a中,液体通过子抽气腔b对应的子排液通道进入子抽气腔b中;
17.3)在子抽气腔a的液体的液面降低至子连接通道和子抽气腔a的连通位置之前,关闭子抽气腔a对应的开关机构一,及子抽气腔b对应的开关机构二、开关机构四;打开子抽气腔b对应的开关机构三使得子抽气腔a与子抽气腔b连通,之后关闭子抽气腔a对应的开关机构三,并打开子抽气腔a对应的开关机构二、开关机构四,及子抽气腔b对应的开关机构一;于是,被抽气对象的气体通过子抽气腔b对应的子抽气通道被抽吸进入子抽气腔b中,液体通过子抽气腔a对应的子排液通道进入子抽气腔a中;
18.4)在子抽气腔b的液体的液面降低至子连接通道和子抽气腔b的连通位置之前,,关闭子抽气腔b对应的开关机构一,及子抽气腔a对应的开关机构二、开关机构四;打开子抽气腔a对应的开关机构三使得子抽气腔a与子抽气腔b连通,之后关闭子抽气腔b对应的开关机构三,并打开子抽气腔b对应的开关机构二、开关机构四,及子抽气腔a对应的开关机构一;于是,被抽气对象的气体通过子抽气腔a对应的子抽气通道被抽吸进入子抽气腔a中,液体通过子抽气腔b对应的子排液通道进入子抽气腔b中;
19.重复3)和4)从而实现连续抽吸被抽气对象中的气体。
20.进一步的,所述液体腔上设置有气泡通道和气泡收集腔,气泡收集腔通过气泡通道与液体腔内的液体相连通;液体腔内的气泡在浮力的作用下通过气泡通道进入气泡收集腔。
21.更进一步的,所述装置包括气体释放通道和气体释放机构,气体释放机构通过气体释放通道与气泡收集腔连通,排出气气泡收集腔内的气体。
22.进一步的,所述的抽气腔内设有气液阻断物,所述气液阻断物用于减少气体和液体之间的接触,且所述气液阻断物能够随所述液体液面上下移动。
23.进一步的,所述液体腔设有若干个,且彼此串联,即前一液体腔的排液通道仅与后一液体腔的连接通道相连通。
24.进一步的,所述液体腔设有若干个,且彼此并联,即所有液体腔的连接通道相连通,并连通抽气腔,所有液体腔的排液通道相连通,用于排液。
25.与现有技术相比,本发明的抽气装置具有以下优势:
26.本发明的抽气装置利用旋转液体的流动所产生的负压来抽吸气体,采用该方式可以通过选用密度相对更大的旋转流体以轻松提高负压,抽气效率高,而且采用本发明装置产生的负压可有效避免其他气泵因振动而导致的负压波动等问题,可以产生平稳负压;此外,本发明可以极大的降低对电机等设备的要求、及加工精度的要求,可极大的降低成本。
附图说明
27.图1为现有技术中离心抽气泵的工作原理示意图,(a)结构剖视图,(b)叶片俯视图;
28.图2为本发明抽气装置的一种具体结构示意图,(a)结构剖视图,(b)叶片俯视图;
29.图3为图2装置的抽气过程示意图,(a)初始状态,(b)稳定状态;
30.图4为本发明抽气装置的另一种具体结构示意图;
31.图5为本发明抽气装置中气泡收集腔的一种结构示意图;
32.图6为本发明抽气装置中气泡收集腔上设置气体释放通道和气体释放机构的示意图。
33.图7为本发明抽气装置中气液阻断物的一种结构示意图;
34.图8为本发明抽气装置中气液阻断物的另一种结构示意图;
35.图9为本发明抽气装置中液体腔串联的一种结构示意图;
36.图10为本发明抽气装置中液体腔并联的一种结构示意图;
37.图中,1.液体腔、2.抽气腔、3.电机、4.叶片、5.抽气通道、6.排液通道、 7.连接通道、8.被抽气对象、9.环境通道、10.开关机构一、11.开关机构二、12. 开关机构三、13.开关机构四、14.气泡收集腔、15.气泡通道、16.气液阻断物、 17.排气通道、18.旋转气体腔、19.液面、20.气泡、21.气体释放通道、22.气体释放机构;
38.图4中示有a、b两个抽气腔,对应的上述各个部件均以部件编号及其对应字母构成,如抽气腔a上的抽气通道表示为子抽气通道5a;
39.图8、9中示有a、b两个液体腔,对应的上述各个部件均以部件编号及其对应字母构成,如液体腔a上开设的排液通道表示为排液通道6a。
具体实施方式
40.为了使得本发明所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白,以下结合附图及实施例,对本发明进行进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明,并不用于限定本发明。
41.实施例1
42.图2是本发明抽气装置的一种结构示意图。该装置包括液体腔1、抽气腔2、叶片4、电机3;液体腔内有液体,叶片4安装在液体腔1里,电机3驱动叶片 4旋转。旋转的叶片驱动液体腔内的液体旋转。抽气腔2内有液体。液体腔内的液体和抽气腔内的液体通过连接通道7相互连通。液体腔上还设置有排液通道6,排液通道6连通液体腔和外界环境。在液体腔1里,连接通道7的位置比排液通道6的位置更靠近旋转液体的中心。抽气腔2上设置有抽气通道5,抽气通道5 连通抽气腔和被抽气对象8(例如气罐,如图3中(a))。被抽气对象的气体被抽吸出来并通过抽气通道5流入抽气腔2。在本实施例中,排液通道6设置在液体腔的最外侧,连接通道7设置在液体腔的中心;排液通道6及连接通道7的位置也可以根据具体情况进行设置,只需保证连接通道7与液体腔的连通位置比排液通道6与液体腔的连通位置更靠近旋转液体的中心即可。
43.液体腔1内的旋转液体产生离心惯性力。因为液体的密度远大于气体的密度,所以本发明的旋转液体的离心惯性力远大于图1的旋转气体的离心惯性力。那么,液体腔内形成中心压强低、外周压强高的压强分布。排液通道6连通外界环境,这使得旋转液体的边缘的压强等同于外界环境压强。在液体腔里,连接通道7 的位置比排液通道6的位置更靠近旋转液体的中心,所以连接通道7处的压强小于排液通道6处的压强(即外界环境压强)。也就是说,连接通道7处的压强是负压。负压通过连接通道7将抽气腔2的液体吸入并通过排液通道6排出。抽气腔2内的液位下降,使抽气腔内的气体的压强降低,形成负压。负压通过抽气通道5吸入被抽气对象8的气体。
44.以被抽气对象是一个气罐为例进行说明。如图3所示,气罐通过抽气通道5 和抽气腔2相连通。在初始状态(图3中(a)),抽气腔装满了液体,液面19 处于抽气腔的顶部。然后,叶片4转动,在液体腔1内形成旋转的液体流动。旋转液体的离心惯性力在液体腔内形成负压(记为负压a)。负压a通过连接通道7 吸入抽气腔内的液体,使液面下降,从而在抽气腔内形成负压(负压b)。抽气腔的负压b通过抽气通道抽吸气罐的气体,使气罐内的压力降低,形成负压(记为负压c)。在抽气腔里,如果忽略液体高度所产生的压强,抽气腔内的压强是均一的,都是负压b。在抽吸的过程中,负压a强于负压b,负压b强于负压c。最终,当抽吸过程结束时,负压a、负压b和负压c会达到平衡,即,负压a等于负压b,也等于负压c。此时,液面稳定地保持在一个高度上(图3中(b))。
45.将本发明的抽气装置和如图1的离心抽气泵进行比较分析,两者的叶片尺寸相同,转速相同。已知旋转流体的离心惯性力正比于流体密度,因此离心惯性力所形成的负压也正比于流体密度。显然,图1的离心抽气泵在气罐内形成的最终负压将远远小于本发明。这是因为离心抽气泵内的旋转流体是气体,而本发明的旋转流体是液体,后者的密度是前者的数百倍甚至是千倍(例如,前者是空气,后者是水,密度差是830倍)。如果离心抽气泵想要达到本发明的负压,它的叶片转速必须提升约30倍。显然,这是非常困难的。电机的转速受到电机的电气和机械性能(例如,电机转子线圈、转动轴承、转动摩擦等)的限制,不可能无
限制地提高。而本发明则通过采用大密度的旋转流体来提高负压。同时,本发明在抽气腔内设置液体,并且,液体腔必须和抽气腔内的液体通过连接通道保持相互连通。这样能确保抽气的过程中液体腔内存在液体的旋转流动。如果不在抽气腔内设置液体、或者连接通道直接连通抽气腔内的气体,气体就会被抽吸进入液体腔。因为气体的密度比液体小,所以气体会聚集在旋转流动的中心,形成中心气团,挤走液体腔内的部分或全部液体。旋转的液体流动变少了,离心惯性力就会变小,从而削弱液体腔内的负压,进而也会削弱抽气腔内的负压。
46.此外,除了离心抽气泵之外,还有活塞式抽气泵、螺杆抽气泵。活塞抽气泵通过活塞的往复运动来形成很高的负压。但是,因为活塞抽气泵利用电机和曲柄滑块机构来驱动活塞往复运动,这是非对称的机械结构,所以它的缺点是振动非常严重,负压也会因为振动而产生波动。螺杆抽气泵通过两根螺杆的啮合来抽吸空气和形成负压。螺杆啮合对机械加工精度的要求非常高,导致它的造价昂贵,重量大。本发明的叶片运动是轴对称运动,不存在振动问题,负压平稳,并且叶片驱动液体旋转不需要特别高的加工精度,它的造价非常低。
47.在实施例1中,如果持续地从被抽气对象8里抽气,抽气腔2的液面19就会一直降低,直到抽气腔里没有液体。如果再继续抽气的话,气体就会进入液体腔1,把液体腔里的液体挤出去,最终导致液体腔里没有旋转的液体流动,从而导致负压被严重削弱。
48.实施例2
49.为了解决这个问题,本发明的所述抽气腔可以包括两个或以上的子抽气腔,相应地,与各子抽气腔对应,排液通道包括两个或以上的子排液通道,抽气通道包括两个或以上的子抽气通道,连接通道包括两个或以上的子连接通道;子排液通道连通子抽气腔和液体腔;子连接通道连通子抽气腔和液体腔;子抽气通道连通子抽气腔和被抽气对象;此外,在子抽气腔上还设置有子环境通道,子环境通道连通子抽气腔和外界环境;所述抽气装置还包括开关机构以控制装置中通道的通断。
50.如图4所示,本实施例中有a、b两个抽气腔,为子抽气腔2a和子抽气腔 2b。相应地,子抽气腔2a对应子连接通道7a、子排液通道6a、子抽气通道5a、子环境通道9a,子抽气腔2b对应子连接通道7b、子排液通道6b、子抽气通道 5b、子环境通道9b。本例中所有的子排液通道、子抽气通道、子连接通道、子环境通道上都设置有开关机构,如图4中,子连接通道7a和7b上设有开关机构一10a和10b、子排液通道6a和6b上设有开关机构二11a和11b、子抽气通道 5a和5b上设有开关机构三12a和12b、子环境通道9a和9b上设有开关机构四 13a和13b。通过下述动作流程实现连续抽气。
51.(1)开关机构一10a、开关机构三12a、开关机构二11b、开关机构四13b打开。
52.(2)启动电机,叶片旋转并在液体腔内形成旋转的液体流动。子抽气腔2a的液体通过子连接通道7a被吸入液体腔1,并通过子排液通道6b流入子抽气腔2b。同时,子抽气腔2b的气体从子环境通道9b流入外界环境,子抽气腔2b的压强基本保持与外界环境压强一样。被抽气对象8的气体通过子抽气通道5a被抽吸进入子抽气腔2a。
53.(3)在子抽气腔2a的液面下降至底部的子连接通道7a的连通位置之前,开关机构一10a、开关机构三12a、开关机构二11b、开关机构四13b关闭,开关机构二11a、开关机构四13a、开关机构一10b、开关机构三12b打开。子抽气腔 2b的液体通过子连接通道7b被吸入液
体腔1,并通过子排液通道6b流入子抽气腔2a。同时,子抽气腔2a的气体从子环境通道9a流入外界环境,子抽气腔2a 的压强基本保持与外界环境压强一样。被抽气对象8的气体通过子抽气通道5b 被抽吸进入子抽气腔2b。
54.(4)在子抽气腔2b的液面下降至底部的子连接通道7b的连通位置之前,开关机构一10a、开关机构三12a、开关机构二11b、开关机构四13b打开,开关机构二11a、开关机构四13a、开关机构一10b、开关机构三12b关闭,子抽气腔 2a的液体通过子连接通道7a被吸入液体腔1,并通过子排液通道6b流入子抽气腔2b。同时,子抽气腔2b的气体从子环境通道9b流入外界环境,子抽气腔2b 的压强基本保持与外界环境压强一样。被抽气对象8的气体通过子抽气通道5a 被抽吸进入子抽气腔2a。重复上述(3),从而实现连续抽吸被抽气对象的气体。
55.实施例3
56.在实施例2的过程中,所有的开关机构的切换是同时进行的,这会导致与被抽气对象相连通的压强会发生突变。例如,在实施例2的步骤(3)里,当开关机构三12a打开,开关机构12b关闭的时候,被抽气对象8连通的压强从负压瞬间变成了环境压强。压强的突变是一种不稳定的表现。为了抑制压强的突变,本实施例优化了开关机构的动作顺序,如下。
57.(1)开关机构一10a、开关机构三12a、开关机构二11b、开关机构四13b打开。 (2)启动电机,叶片旋转并在液体腔1内形成旋转的液体流动。子抽气腔2a 的液体通过子连接通道7a被吸入液体腔,并通过子排液通道6b流入子抽气腔 2b。同时,子抽气腔2b的气体从子环境通道9b流入外界环境,子抽气腔2b的压强基本保持与外界环境压强一样。被抽气对象8的气体通过子抽气通道5a被抽吸进入子抽气腔2a。
58.(3)在子抽气腔2a的液面下降至靠近底部的子连接通道7a的连通位置之前,首先,开关机构一10a、开关机构二11b、开关机构四13b关闭。然后,开关机构三12b打开,子抽气腔2a和子抽气腔2b相互连通,子抽气腔2b内形成负压。接着,开关机构三12a关闭。之后,开关机构二11a、开关机构四13a打开,子抽气腔2a连通外界环境。最后,开关机构一10b打开。
59.(4)在子抽气腔2b的液面下降至底部的子连接通道7b的连通位置之前,首先,开关机构一10b、开关机构二11a、开关机构四13a关闭。然后,开关机构三 12a打开,子抽气腔2a和子抽气腔2b相互连通,子抽气腔2a内形成负压。接着,开关机构三12b关闭。之后,开关机构二11b、开关机构四13b打开,子抽气腔2b连通外界环境。最后,开关机构一10a打开。重复上述(3),从而实现连续抽吸被抽气对象的气体。
60.在上述的过程中,当两个子抽气腔进行切换的时候,被抽气对象连通的压强虽然也会发生一定程度的变化,但是不会发生从负压突变到环境压强的现象,这改善了本发明抽气装置的稳定性。此外,本发明装置中还可以设置其他开关机构,以进一步改善其负压突变现象,例如实施例3中,还可在所述子抽气腔2a对应的子抽气通道5a与子抽气腔2b对应的子抽气通道5b相连后通过主抽气通道与被抽气对象相连,在主抽气通道上设有主开关机构;当需要切换子抽气腔时,先关闭主开关机构,在子抽气腔2a与2b连通压强平衡后再开启主开关机构。
61.实施例4
62.通常,液体内溶解有气体,在负压的状态下,溶解在液体内的气体会析出,成为小气泡。在本发明中,液体腔内形成负压,因此,液体腔内的液体会析出气泡。又因为气泡的密
度小于液体,所以气泡聚集在旋转液体流动的中心,形成气团。气团挤占了液体的空间,使液体腔的中心区域无法形成旋转的液体流动,这就会削弱负压,进而削弱本发明的抽气效果。为了去除中心的气团,本实施例设计了如图5所示的气泡收集腔14。气泡收集腔14设置在液体腔1的上方,气泡收集腔14通过气泡通道15与液体腔1相连通。气泡通道15设置在液体腔1的旋转流动的中心。
63.气泡收集腔14内有液体。当气泡汇聚到旋转流动的中心时,气泡在浮力的作用下向上运动,通过气泡通道15进入气泡收集腔,并最终聚集在气泡收集腔 14的上部空间。因此,液体腔内不会形成气团。
64.本实施例利用气泡的浮力来把析出的气体从旋转的液体流动中分离出来,避免了旋转的液体流动中心出现气团。并且,在本实施例中,连接通道7和液体腔 1的连通位置设置在液体腔1的下部,如图5所示。从抽气腔2被吸入的液体流入液体腔时具有一个向上的流速,这也有助于把气泡向气泡收集腔输送。
65.图6的气泡收集腔14上还设置有气体释放通道21和气体释放机构22。气体释放通道21连通气泡收集腔14和气体释放机构22。气体释放机构22能够排出气泡收集腔内气体。气体释放机构22可以是一个开关机构。当每次抽气装置使用完毕后,打开气体释放机构22的开关机构,使气泡收集腔14和外界环境连通。只要使气泡收集腔14内的液面低于抽气腔2内的液面,那么,液体会在重力的作用下从抽气腔2流入气泡收集腔14,并挤出气泡收集腔内的气体,使气泡收集腔再次充满液体。气体释放机构22还可以是一个小型的真空泵。在抽气装置工作的状态下,打开真空泵,把气泡收集腔内的气体抽出。
66.实施例5
67.抽气腔2内的液体一直与气体接触,因此,气体会不断地溶解到液体中,新溶解的气体会在液体腔1的负压条件下不断析出。这会导致在液体腔1中的气体持续增加。在实施例1-3中,在液体腔1的中心位置汇聚的气团越来越大;在实施例4中,气泡收集腔14中的气体的容积持续增大,最后气体装满气泡收集腔 14后溢出进入液体腔1,不利于负压的进一步提高。因此,本发明还需进一步解决气体持续析出的问题。
68.本发明解决上述问题的方案是减少液体和气体的接触,从而减少气体溶解到液体的量。以实施例3的一个抽气腔为例,具体的方法如图7所示。在抽气腔的液面上设置气液阻断物16。气液阻断物16的作用是阻隔抽气腔2内的液体和气体的接触,从而达到减少或阻止气液溶解进入液体的目的。气液阻断物16可以是比抽气腔2内的液体密度小,且难溶解空气的另一种液体。例如,抽气腔2 内的液体是水,气液阻断物16是油。油漂浮在水面的上方,阻断气体和水之间的接触,也就避免了气体溶解到水中。气液阻断物16还可以是漂浮在液体上的固体板子,还可以是漂浮在液体上的小球(如图8所示),其能够随所述液体液面上下移动。
69.实施例6
70.本实施例采用两个液体腔串连的方式来增强抽气的负压。如图9所示,使用了液体腔a和液体腔b。液体腔a通过连接通道7a与抽气腔2连通。液体腔a 的排液通道6a和液体腔b的连接通道7b相连通。液体腔b的排液通道6b向外排出液体。如果排液通道6b的压强是环境压强,那么连接通道7a的压强是两个液体腔所产生的负压的叠加。
71.上述仅为本发明的一种实施例,基于该思路,在本发明的其他具体实施例中可以
通过增加串连的液体腔的数量来进一步增加抽气的负压。
72.实施例7
73.本实施例采用两个液体腔并连的方式来增强抽气量。如图10所示,使用了液体腔a和液体腔b。液体腔a的连接通道7a和液体腔b的连接通道7b相互连通,并连通抽气腔2。液体腔a的排液通道6a和液体腔b的排液通道6b相互连通,向外排出液体。从抽气腔2流入的液体的流量是两个液体腔的流量的总和,这就增大了液体的流入量,也就增大了抽气腔的抽气量。
74.上述仅为本发明的一种实施例,基于该思路,在本发明的其他具体实施例中可以通过增加并连的液体腔的数量来进一步增加抽气的负压。
75.以上所述仅为本发明的较佳实施例而已,并不用以限制本发明,凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。
技术特征:1.一种抽气装置,其特征在于,包括液体腔、抽气腔、连接通道、排液通道和抽气通道,所述液体腔内有旋转的液体,所述抽气腔内设有液体,所述抽气腔内的液体通过连接通道与液体腔连通,所述液体腔通过排液通道将液体排出,所述连接通道与液体腔的连通位置比排液通道与液体腔的连通位置更靠近所述液体腔内的旋转液体的中心,所述抽气通道连通抽气腔和被抽气对象,被抽气对象的气体流经抽气通道进入抽气腔。2.根据权利要求1所述的抽气装置,其特征在于,所述抽气腔包括两个或以上子抽气腔,相应地,与各子抽气腔对应,排液通道包括两个或以上子排液通道,抽气通道包括两个或以上子抽气通道,连接通道包括两个或以上子连接通道;子排液通道连通子抽气腔和液体腔;子连接通道连通子抽气腔和液体腔;子抽气通道连通子抽气腔和被抽气对象;此外,在子抽气腔上还设置有环境通道,环境通道包括两个或以上的子环境通道,子环境通道连通子抽气腔和外界环境;所述的抽气装置还包括开关机构,用于控制通道的通断。3.根据权利要求2所述的抽气装置,其特征在于,所述子连接通道上设有开关机构一、子排液通道上设有开关机构二、子抽气通道上设有开关机构三、子环境通道上设有开关机构四。4.根据权利要求3所述的抽气装置,其特征在于,通过下述开关动作实现装置连续抽气:1)对子抽气腔中的一个或多个记为子抽气腔a,打开其对应的开关机构一、开关机构三,同时关闭其对应的开关机构二、开关机构四,对其余子抽气腔中的一个或多个进行操作,记为子抽气腔b,打开其对应的开关机构二、开关机构四,同时关闭其对应的开关机构一、开关机构三;2)启动装置,在液体腔内形成旋转的液体流动,被抽气对象的气体通过子抽气腔a对应的子抽气通道被抽吸进入子抽气腔a中,液体通过子抽气腔b对应的子排液通道进入子抽气腔b中;3)在子抽气腔a的液体的液面降低至子连接通道和子抽气腔a的连通位置之前,关闭子抽气腔a对应的开关机构一、开关机构三,及子抽气腔b对应的开关机构二、开关机构四;打开子抽气腔a对应的开关机构二、开关机构四,及子抽气腔b对应的开关机构一、开关机构三;则被抽气对象的气体通过子抽气腔b对应的子抽气通道被抽吸进入子抽气腔b中,液体通过子抽气腔a对应的子排液通道进入子抽气腔a中;重复1)到3)控制子抽气腔a及子抽气腔b上开关机构的打开和关闭,从而实现连续抽吸被抽气对象中的气体。5.根据权利要求3所述的抽气装置,其特征在于,通过下述开关动作实现装置连续抽气:1)对子抽气腔中的一个或多个记为子抽气腔a,打开其对应的开关机构一、开关机构三,同时关闭对应的开关机构二、开关机构四,对其余子抽气腔中的一个或多个进行操作,记为子抽气腔b,打开其对应的开关机构二、开关机构四,同时关闭开关机构一、开关机构三;2)启动装置,在液体腔内形成旋转的液体流动,被抽气对象的气体通过子抽气腔a对应的子抽气通道被抽吸进入子抽气腔a中,液体通过子抽气腔b对应的子排液通道进入子抽气腔b中;
3)在子抽气腔a的液体的液面降低至子连接通道和子抽气腔a的连通位置之前,关闭子抽气腔a对应的开关机构一,及子抽气腔b对应的开关机构二、开关机构四;打开子抽气腔b对应的开关机构三使得子抽气腔a与子抽气腔b连通,之后关闭子抽气腔a对应的开关机构三,并打开子抽气腔a对应的开关机构二、开关机构四,及子抽气腔b对应的开关机构一;于是,被抽气对象的气体通过子抽气腔b对应的子抽气通道被抽吸进入子抽气腔b中,液体通过子抽气腔a对应的子排液通道进入子抽气腔a中;4)在子抽气腔b的液体的液面降低至子连接通道和子抽气腔b的连通位置之前,,关闭子抽气腔b对应的开关机构一,及子抽气腔a对应的开关机构二、开关机构四;打开子抽气腔a对应的开关机构三使得子抽气腔a与子抽气腔b连通,之后关闭子抽气腔b对应的开关机构三,并打开子抽气腔b对应的开关机构二、开关机构四,及子抽气腔a对应的开关机构一;于是,被抽气对象的气体通过子抽气腔a对应的子抽气通道被抽吸进入子抽气腔a中,液体通过子抽气腔b对应的子排液通道进入子抽气腔b中;重复3)和4)从而实现连续抽吸被抽气对象中的气体。6.根据权利要求1-5任一项所述的抽气装置,其特征在于,所述液体腔上设置有气泡通道和气泡收集腔,气泡收集腔通过气泡通道与液体腔内的液体相连通;液体腔内的气泡在浮力的作用下通过气泡通道进入气泡收集腔。7.根据权利要求6所述的抽气装置,其特征在于,所述装置包括气体释放通道和气体释放机构,气体释放机构通过气体释放通道与气泡收集腔连通,排出气泡收集腔内的气体。8.根据权利要求1-7任一项所述的抽气装置,其特征在于,所述的抽气腔内设有气液阻断物,所述气液阻断物用于减少气体和液体之间的接触,且所述气液阻断物能够随所述液体液面上下移动。9.根据权利要求1-8任一项所述的抽气装置,其特征在于,所述液体腔设有若干个,且彼此串联,即前一液体腔的排液通道与后一液体腔的连接通道相连通。10.根据权利要求1-8任一项所述的抽气装置,其特征在于,所述液体腔设有若干个,且彼此并联,即所有液体腔的连接通道相连通,并连通抽气腔,所有液体腔的排液通道相连通,用于排液。
技术总结本发明公开了一种抽气装置,包括液体腔、抽气腔、连接通道、排液通道和抽气通道;液体腔内有旋转的液体,抽气腔内设有液体,且抽气腔内的液体通过连接通道与液体腔连通,液体腔通过排液通道将液体排出,抽气通道连通抽气腔和被抽气对象,被抽气对象的气体流经抽气通道进入抽气腔。本发明的抽气装置利用旋转液体的流动所产生的负压来抽吸气体,可以通过选用密度相对更大的旋转流体来提高负压。本发明的抽气装置振动和噪音小,且加工制造容易,装置的体积小。积小。积小。
技术研发人员:黎鑫 鲜东廷
受保护的技术使用者:浙江大学
技术研发日:2022.05.20
技术公布日:2022/11/1