[发明专利]一种利用自来水动能制取压缩空气的装置及方法

说明书

[技术领域]

本发明涉及压缩空气的制取装置及方法技术领域，具体地说是一种将自来水在使用过程中流失的动能加以利用并制取压缩空气的装置及方法。

[背景技术]

水是地球上最宝贵的资源，是孕育我们人类在内的一切生命之源，保护水资源、节约用水、创建节能型社会是全人类实现可持续发展战略的重要举措和共同目标。尽管我们一直大力提倡“节约用水”，而“节能用水”却是长期以来被人们忽略的另一个重要议题。

目前，城镇居民生活用水及工业生产用水主要来源于自来水，从自来水厂到各个用户终端，其输送过程需要经过泵站多次增压，通过一定压力将水输送到供水管网或高位水塔后供用户使用，其间需消耗大量的电能或其它动力能。

因此，人们所使用的自来水是具有一定的压力的，而自来水的压力主要用于输送，根据当今自来水的使用情况，除消防、洗车、喷淋等使用场合有必需的压力要求外，其它的自来水使用场合几乎都并无压力要求，完全可凭水的自身重力、水的流动性及自由落差便能满足其使用要求。譬如，车站、机场、码头、大型超市及公园街道等公共场合都建有公共厕所，其清理污物并非直接打开水龙头进行冲刷，而是一般都装有高位水箱，先向高位水箱内注水，待积聚到一定水容量，然后打开水箱底阀，水在自身重量及落差的作用下瞬间大量涌出，从而将污物冲掉；家用抽水马桶的工作原理也类似，水箱进水的方式同上，当积聚到一定水量时打开底阀，大量的水一下子涌入马桶，并产生虹吸效应，迅速将污物抽掉；以上两种工作方式所利用的作用力均来源于水的自身重力，而并未利用自来水的压力；此外，每家每户所使用的洗衣机，也并非利用自来水的压力进行冲洗，而是先向桶内放水，然后靠其它机械动力完成洗涤过程；诸如上述，大多数的自来水使用场合，只需将自来水注入水池或容器即可，并无要求自来水必须达到多大的压力。

综上，人们在使用自来水时，基本只利用了自来水管道中的水，而自来水放出时伴随水流所储存的大量动能，则随着哗哗的水流声，并未得到任何利用而随之流失了，从而造成了极大的能源浪费，而这些动能最初是靠消耗电能获得的，这就是长期以来一直被人们所忽略的自来水动能流失问题。在资源稀缺、尤其能源危机的今天，若能减少自来水在使用过程中的动能流失，将自来水在释放时随之流失的动能利用起来，转换成其它储能形式，并充分利用，将对缓解日益紧缺的能源、资源及人类文明发展都将起到积极的作用。

[发明内容]

本发明的目的就是要解决上述的不足而提供一种利用自来水动能制取压缩空气的装置及方法，减少了自来水在使用过程中的动能流失，将自来水在释放时随之流失的动能利用起来，转换成其它储能形式，在转换过程中制取压缩空气，并充分利用或储存，且简化了压缩空气的制取工艺，降低了制取成本。

为实现上述目的设计一种利用自来水动能制取压缩空气的装置，包括压力转换器和储气罐，所述压力转换器上设有进水口，所述进水口连接自来水管道，所述进水口处设有进水阀，所述压力转换器的底部设有排水口，所述排水口处设有排水阀，所述压力转换器上端分别设有出气口、吸气口，所述出气口通过管道连接储气罐的进气口，所述出气口的管道上设有空气出口阀，所述吸气口通过管道连接吸气阀和空气滤清器，所述自来水管道上设有压力表，所述压力转换器上设有压力表一和液位计，所述储气罐上设有压力表二。

还包括电气控制系统，所述电气控制系统通过控制线路分别连接进水阀、排水阀、空气出口阀及吸气阀。

所述压力表、压力表一、压力表二及液位计分别采用压力传感器、压力传感器一、压力传感器二及液位传感器代替，所述压力传感器、压力传感器一、压力传感器二及液位传感器分别由线路连接电气控制系统。

所述储气罐上设有压缩空气出口，所述压缩空气出口处设有压缩空气出口阀和调压阀。

所述储气罐上设有排气口，所述排气口处设有排气阀。

所述排水阀的排水端连接接水器具，所述接水器具安装位置低于压力转换器。

一种利用自来水动能制取压缩空气的方法，包括以下步骤：

1）首先，将压力转换器与大气相通，然后关闭吸气阀、进水阀、排水阀以及空气出口阀，使得压力转换器、储气罐处于封闭状态；

2）通过压力表测得自来水压力为P，压力表一测得压力转换器内压力为P1，压力表二测得储气罐内压力为P2；

3）打开进水阀，自来水进入封闭的压力转换器，压力转换器内液面开始上升，压力转换器上面的空气被压缩；