本發(fā)明涉及一種利用溫度變化使液體飽和蒸氣壓變化形成壓強(qiáng)梯度力從而驅(qū)動(dòng)流體定向運(yùn)動(dòng)而實(shí)現(xiàn)流體輸送的機(jī)械裝置。

背景技術(shù)：

工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、科學(xué)研究和日常生活中很多場合都需要對涉及超低粘度的液體（例如液化石油氣、制冷劑、丙酮等）從一個(gè)容器轉(zhuǎn)移到另一個(gè)容器的情況，但是由于這些液體的粘度太低，無法在葉片的作用下使泵腔形成一層密閉的液膜，使目前所有的機(jī)械泵都不能用于泵送這類液體，因此當(dāng)需要將這類液體從一個(gè)容器轉(zhuǎn)移到另一個(gè)容器的時(shí)候，只能將裝有這類液體的容器升高到一定的位置，然后利用重力作用將液體從處在高處的容器“倒入”到處在低處的容器中，這種“倒入”的方式不但效率很低，而且有時(shí)候可能會(huì)導(dǎo)致很多危險(xiǎn)。同時(shí)，由于這類低粘度或超低粘度的液體無法用泵進(jìn)行轉(zhuǎn)移或輸送，導(dǎo)致很多物體只能在氣體的狀態(tài)下進(jìn)行轉(zhuǎn)移或輸送，顯然氣體狀態(tài)的物體不但密度較低，且需要更多更大的容器才能儲(chǔ)存，這種情況限制了這類物質(zhì)的應(yīng)用。同時(shí)，由于現(xiàn)有泵機(jī)在泵送物體的時(shí)候，被泵送的物體都必須經(jīng)過泵的葉輪，因此，被泵送的物體的物理屬性極容易受到破壞，比如用現(xiàn)在的泵泵送果汁一類的物體時(shí)，當(dāng)果漿在泵送中經(jīng)過泵的葉輪時(shí)，飛速旋轉(zhuǎn)的葉片將損壞果漿的植物纖維素，導(dǎo)致果汁的營養(yǎng)價(jià)值大為受損。為此，設(shè)計(jì)一種可以泵送低粘度或超低粘度的液體的新型泵對提高工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的效率、擴(kuò)大這類物質(zhì)的應(yīng)用范圍，增強(qiáng)物質(zhì)轉(zhuǎn)移的安全性能均具有重大意義。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是克服現(xiàn)有泵機(jī)在抽送液體粘度適應(yīng)性差、對含顆粒液體或流體不能泵送、對泵送物體有損害作用，泵送物體時(shí)可能造成安全事故等弊端，提供一種可以泵送所有低粘度或超低粘度液體、含顆粒液體或流體、對被泵送物體沒有任何損害作用，也不存在任何安全隱患的新型泵。所述泵的基本原理是利用泵腔內(nèi)外三個(gè)密閉空間壓強(qiáng)的高低往復(fù)變化產(chǎn)生正向或反向驅(qū)動(dòng)力泵送液體達(dá)到轉(zhuǎn)移物體的目的，根據(jù)這一原理，本發(fā)明設(shè)計(jì)了一套獨(dú)特的物理結(jié)構(gòu)以及運(yùn)行邏輯程序，所述物理結(jié)構(gòu)的主要組成部分包括：①離心泵；②降溫套；③變溫腔；④加熱模塊；⑤控制總成；及一些連接配件等。上述各主要組成部分按圖1所示連接構(gòu)成一個(gè)有機(jī)整體，構(gòu)成的所述物理結(jié)構(gòu)依照設(shè)計(jì)的工作邏輯運(yùn)行，基本工作邏輯為：工作伊始，離心泵將低溫冷卻液輸送到降溫套內(nèi)，降溫套注入低溫冷卻液后，套在里面的變溫腔溫度下降，隨著變溫腔溫度的持續(xù)降低，其中液體的飽和蒸氣壓迅速下降并導(dǎo)致腔內(nèi)壓強(qiáng)降低，此時(shí)與變溫腔一端連接的吸入端單向閥門由于吸入端壓強(qiáng)大于變溫腔內(nèi)部壓強(qiáng)而打開，工質(zhì)在壓強(qiáng)梯度力的驅(qū)動(dòng)下進(jìn)入變溫腔，隨著工質(zhì)的進(jìn)入，變溫腔內(nèi)的上液位傳感器檢測到腔內(nèi)充滿液體時(shí)，離心泵停止工作，冷卻套內(nèi)冷卻液在重力作用下經(jīng)由離心泵葉輪間隙流回保溫水槽，同時(shí)變溫腔內(nèi)置的加熱模塊開始給工質(zhì)加熱，泵腔內(nèi)的工質(zhì)受熱后飽和蒸氣壓迅速上升，根據(jù)帕斯卡原理，處在同一密閉容器（變溫腔）中的液體壓強(qiáng)也同步上升，當(dāng)變溫腔內(nèi)液體壓強(qiáng)大于與排出單向閥閥門連接的工質(zhì)排出端的壓強(qiáng)時(shí)，排出單向閥打開，變溫腔內(nèi)的液體在壓強(qiáng)梯度力的流向排出端并經(jīng)排出端注入工質(zhì)排出端容器，變溫腔內(nèi)液位隨之下降，當(dāng)下液位傳感器檢測到變溫腔內(nèi)的工質(zhì)被排空時(shí)，加熱模塊停止加熱，同時(shí)，離心泵重新啟動(dòng)，冷卻液再次進(jìn)入降溫套內(nèi)，變溫腔內(nèi)溫度下降、壓強(qiáng)下降，新的工質(zhì)被吸入變溫腔，下一泵送循環(huán)過程開始，如此周而復(fù)始，達(dá)到連續(xù)泵送工質(zhì)的目的。

如附圖1所示，本發(fā)明所述變溫變壓泵是：所述變溫變壓泵包含①離心泵、②降溫套、③變溫腔、④吸入單向閥、⑤上液位傳感器、⑥加熱模塊、⑦排出單向閥、⑧下液位傳感器、⑨控制總成等組成部分。

所述控制總成⑨發(fā)出工作指令，所述離心泵①啟動(dòng)并向所述降溫套②注入一定溫度的冷卻液，隨著所述降溫套②內(nèi)冷卻液的注入，置于所述降溫套②內(nèi)的所述變溫腔③內(nèi)的溫度下降，腔內(nèi)溫度壓強(qiáng)隨之降低，此時(shí)，所述吸入單向閥④在液體吸入端壓力的作用下被打開，需要泵送的工質(zhì)往所述變溫腔③內(nèi)注入，當(dāng)注入的工質(zhì)達(dá)到裝在所述變溫腔③內(nèi)的所述上液位傳感器⑤的位置時(shí)，所述離心泵①停止工作，此時(shí)降溫套內(nèi)的冷卻液將順著離心泵葉輪的空隙流出降溫套，同時(shí)所述變溫腔③內(nèi)所述加熱模塊⑥啟動(dòng)加熱，變溫腔內(nèi)的工質(zhì)溫度升高，所述變溫腔③內(nèi)的飽和蒸氣壓隨之上升，根據(jù)帕斯卡原理，處在同一密閉容器（變溫腔）中的液體壓強(qiáng)也同步上升，當(dāng)所述變溫腔③內(nèi)的液體壓強(qiáng)大于排出端壓強(qiáng)時(shí)，所述排出單向閥⑦打開，此時(shí)所述變溫腔③內(nèi)的液體在壓力推送下自發(fā)流向排出端，所述變溫腔③內(nèi)的液位隨之下降，當(dāng)置于所述變溫腔③內(nèi)的所述下液位傳感器⑧檢測到所述變溫腔③內(nèi)的工質(zhì)排空時(shí)，所述加熱模塊⑥停止加熱，同時(shí)，所述離心泵①重新啟動(dòng)，使冷卻液再次進(jìn)入所述降溫套②，所述變溫腔③內(nèi)溫度再次下降、壓強(qiáng)下降，所述吸入單向閥④再次被打開，新的工質(zhì)再次吸入所述變溫腔③，下一泵送循環(huán)過程開始，如此周而復(fù)始，達(dá)到連續(xù)泵送工質(zhì)的目的。

所述離心泵①是一個(gè)用以泵送冷卻液的離心泵，在所述變溫變壓泵中，所述離心泵①置于裝有低溫冷卻液的冷卻液槽中，并通過一根密閉管道與所述降溫套②相連，所述變溫變壓泵需要降低溫度，吸入液體時(shí)，所述離心泵①從冷卻液槽中抽取冷卻液注入所述降溫套②內(nèi)。

所述降溫套②是一個(gè)套型的容器，用于容納離心泵泵入的冷卻液，并完成冷卻液與變溫腔③的熱交換，所述降溫套②底部與所述離心泵相連，上部側(cè)壁有一個(gè)出口連接冷卻液槽的導(dǎo)管，使得進(jìn)入的冷卻液可以循環(huán)。

所述變溫腔③置于所述降溫套②內(nèi)，上端管口與所述吸入單向閥④連接，下端管口與所述排出單向閥⑦連接。

所述吸入單向閥④一端與所述變溫腔③上端連接，與所述變溫腔③連接端為吸入方向，另一端與工質(zhì)容器管口連接，用于控制工質(zhì)的流向。

所述上液位傳感器⑤置于所述變溫腔③內(nèi)上端，用于檢測吸入的工質(zhì)是否已經(jīng)充滿泵腔。

所述加熱模塊⑥是一個(gè)發(fā)熱裝置，置于所述降溫腔③下部，用于給所述變溫腔③內(nèi)的工質(zhì)加熱。

所述排出單向閥⑦一端與所述變溫腔③下端管道連接，另一端與排出端容器管道連接，與排出端容器管道連接方向?yàn)榕懦龇较颍糜诳刂乒べ|(zhì)只能由變溫腔進(jìn)入排出端。

所述下液位傳感器⑧置于所述變溫腔③內(nèi)，用于檢測所述變溫腔③內(nèi)的工質(zhì)是否被排空。

所述控制總成⑨是控制所述變溫變壓泵工作狀態(tài)的控制裝置，所述離心泵①、所述加熱模塊⑥、所述上液位傳感器⑤和所述下液位傳感器⑧均與所述控制總成⑨連接，向所述控制總成⑨上報(bào)檢測或采集到的信息并接受來自所述控制總成⑨的指令進(jìn)行工作。

附圖說明

圖1變溫變壓泵結(jié)構(gòu)原理圖:①離心泵②降溫套③變溫腔④吸入單向閥⑤上液位傳感器⑥加熱模塊⑦排出單向閥⑧下液位傳感器⑨控制總成圖2變溫變壓泵實(shí)施例圖:①離心泵②降溫套③變溫腔④吸入單向閥⑤上液位傳感器⑥加熱模塊⑦排出單向閥⑧下液位傳感器⑨控制總成⑩冷卻液槽。

具體實(shí)施方式

實(shí)施例：如圖2所示，本實(shí)施例中所述變溫變壓泵中所述離心泵①置于一個(gè)具有一定容積的冷卻液槽內(nèi)，優(yōu)化地，這個(gè)冷卻液槽一般采用發(fā)泡聚苯乙烯保溫槽，容積的大小一般以可裝的冷卻液可以滿足所述離心泵①抽取冷卻液為宜，同時(shí)所述冷卻液槽有可與冷卻裝置連接的管口方便冷卻液降溫，所述離心泵①通過管道與所述降溫套②連接，優(yōu)化地，所述降溫套②可以選用ptfe、pp-r等塑料材料制作，主體一般采用圓柱形，所述降溫套上端側(cè)壁有一個(gè)出口，出口有一根導(dǎo)管伸入所述冷卻液槽，使所述離心泵①導(dǎo)入的冷卻液可以循環(huán)回所述冷卻液槽內(nèi)，所述變溫腔③置于所述降溫套②內(nèi)，優(yōu)化地，所述變溫腔③一般用紫銅制作，一般選用兩端有半球形底部的圓柱形，所述變溫腔③外壁與所述降溫套②內(nèi)壁之間的距離大致為5mm左右，所述變溫腔③上部和下部各有一個(gè)管口分別透過所述降溫套②上蓋和下蓋向外部延伸，上部管口延伸出所述降溫套②上蓋后與所述吸入單向閥④連接，單向連接閥的吸入方向朝所述變溫腔③，所述單向閥④有一個(gè)接口與待注入工質(zhì)的容器接口連接，所述變溫腔③下部管口延伸穿出所述降溫套②下蓋后，與所述排出單向閥⑦連接，所述排出單向閥⑦的排出方向與待接收工質(zhì)的容器管道連接，優(yōu)化地，所述吸入單向閥④和所述排出單向閥⑦均可選用口徑適當(dāng)?shù)膹椈?碟片式單向閥，所述加熱模塊⑥置于所述降溫腔③內(nèi)下端，與所述控制總成⑨連接并互相通信，所述加熱模塊⑨需要的電源由所述控制總成⑨供給，優(yōu)化地，所述加熱模塊一般采用電壓為ac220v的密封型加熱模塊，功率可以根據(jù)所述變溫變壓泵的設(shè)定功率選定，所述上液位傳感器⑤置于所述變溫腔③內(nèi)壁上部，所述下液位傳感器置⑧置于所述變溫腔③內(nèi)壁下部，分別與所述控制總成⑨接通并可互相通信，優(yōu)化地，所述上液位傳感器⑤和所述下液位傳感器⑧均可選用電容式液位傳感器，所述控制總成⑨是一個(gè)可以給所述離心泵①、所述加熱模塊⑥、所述上液位傳感器⑤和所述下液位傳感器⑧適配電源和完成相互通信，儲(chǔ)存并處理數(shù)據(jù)的可編程控制裝置，優(yōu)化地，一般采用基于通用人機(jī)界面（ghmi）的可編程控制器，優(yōu)化地，整個(gè)裝置一般采用ac220v市電電源供電。