[实用新型]暖气自动放气装置

说明书

本实用新型属水暖排气领域，具体利用了水气压力平衡原理、浮力定律、物体与水的重力、杠杆力学、摩擦力、气压与体积的关系等力学原理。利用相通的密闭容器内，气压不等时水位不同，通过水气循环交换，即水位由高处向低处，气压由压高向压低运动。达到水位平衡，即连通器应用原理。

已知有的自动放气装置只适用锅炉。即炉内由水位计控制一定水位，当炉加热产生大量蒸气达一定气压时，为安全起见需放气，常用杠杆安全阀，气压高到一定限度，冲开上端，由重锤通过杠杆放大其重力压住的阀门放气。阀门压力由重锤在杠杆长端位置距离确定，保证气压过安全范围冲开放气。

本实用新型的目的是使暖气自动放气，取代人工放气，省时省力，最终目的是解决暖气因气体产生热水循环受阻，影响取暖的问题，使人们取暖质量提高。

本装置的结构及原理    见剖面图1。

结构主要由贮水金属瓶，及安在其内的：浮标，连轴多杠杆，不相通的上下两管，拧接头和活塞组成。

原理说明首先明确了暖气虽不停循环，产生气体时，水压因循环变化，但始终与气压相等，气压随水压增大或减小，维持动态平衡。

本装置上下两管通过拧头与暖气接通（见图1）暖气无气体时，因水压通过两管，上下同时注入装置内，使瓶内水位上升，因浮标在水的浮力远大于在气中，据浮力定律设计一定体积的浮标，使其浮力大于重力，浮标因向上的上浮力而随水位上升，瓶内上部气体通过未关的排气孔排出，浮标上升，通过相连的几个杠杆，放大上浮力，最后向下反作用活塞，使其下压关闭出孔，此时瓶内水面正好是一个大气压强即P₀启时的水位，为正好关闭活塞的水位，瓶内通过出孔与外界一个P₀平衡，但暖气内水位常为几个大气压强P₀，水压使水位克服水的重力并压缩瓶上部空气继续上升。

据玻意耳－－马略特定律 P₀／P₁＝V₁／V₀，水压为一个P₀时，V₀为此时瓶上部气体体积，水压为几个P₀，瓶上部气体体积就压缩为V₀的几分之一，气体空间缩小，水位因水压大小升致一定水位线不上升。此时活塞向下关闭的力，不仅仅是当时杠杆放大的浮标的上浮力，而主要是水压作用活塞的压力。水压强越大，作用压力也越大，活塞关闭越紧。当然水压小到略高一个P₀时，则靠放大的上浮力关闭住活塞。因瓶内的水位一定时，瓶内的水压与上部气压相等，装置因与暖气相通，所以与暖气内水压也相等，即瓶内水压等于其气压等于暖气水压。

当暖气内由无气到产生一定气体。本装置开始发挥作用，暖气内气体不断产生，暖气水位下降，虽装置顶略高于暖气顶，此时水位也高，暖气水位比瓶内低，虽有水位差即瓶内高段水的重力，但暖气水压不变，仍作用于两管在暖气水中的开口，瓶内高水位的水不能流入暖气中取得水位平衡。

水压强指帕斯卡定律外力在水传递的压强，不指水自身重量产生的压强（P＝n·y）暖气产生气体，指热水易产生水蒸气和水中本身小气泡集中成大气泡冒出水面，使水位上部气体体积增幅大，而水体积减小幅度小。（水里气泡不仅受水的外力压且受水自身重量压体积小。上升水面后，只受外力压，故体积变大和热水分子产生水蒸气本身体积增大，即运动的热水两种生气体因素）则原暖气气压、水压增大。因此时暖气水压、气压相等，并大于瓶内相等的水压、气压，维持压力平衡。所以瓶内高水位维持不变。

当暖气水位因上部气体增多，降致装置在其内的上管开口以下时。上管处于暖气气体当中。此时原压力平衡将打破，产生水气对流，由于瓶内水位高于暖气水位，因水位差即高段水的重力，使两者水位将要取得平衡。（见图1）。瓶高段水有通过下管流入暖气内的压力，因而瓶上部气体体积增大，气压有比暖气内气压减小趋势。虽然暖气水、气压比瓶内大，但同时作用两管，即气压大的气进入瓶内，瓶的水压较低的高位水，可从下管克服比之压强大的暖气的水或气压，而下流入暖气。但在本装置两个条件只是基础，由于不改变暖气结构，装置与暖气连通口处较小，不易使水和气因各自压力差而对流。即瓶内高位水流入水位低的暖气，暖气略高的气压气，流进瓶内低气压处。