井水气压供水器及其使用的方法 本发明涉及一种家用井井水气压给水装置，尤其是由钢制气压水罐，罐体固定装置，管路系统及气源设施组成的井水气压供水器。本发明还涉及该井水气压供水器使用的方法。
我国农村家用井是靠辘轳，手动泵，水塔或高位水箱供水。现有的气压给水设备可以代替水塔或者高位水箱，它由气压水罐，水泵机组，电控系统，气体调节控制系统，管路系统及阀门仪表组成。其供水原理是：气压水罐里的水容由水泵向管道供水时同时提供，利用密封罐内空气的可压缩性来贮存和调节水量，具有自动控制管网水压的能力，其中有用空气压缩机向气压水罐内补气的，其补气的目的是保持管网水压一致。见《供水系统设计》P176-178北京，1995年4月水利部农村水利司，水利电力出版社。但是该技术目前一般局限于用水量较大的集体供水，有下列报道客观地反映了目前农村的供水现状：“武汉市政协小康工作队驻扎农村，4年来帮助驻地77个行政村建自来水塔(池)69个，打水井1520口”见《长江日报》98年3月24日，根据这一现状，我国农村家用井须要改善目前的供水状况。除了水塔以外，气压给水设备中的气压水罐，体积大，又有占地面积等方面的原因，目前还不适于家用井供水，而且家用井情况复杂，井点多，分布广，有的井深，有的高位取水，还有的处于无电力地区。为了解决家用井的供水现状。
本发明的目的是提供一种结构简单，使用方便的井水气压供水器；本发明还要提供一种该井水气压供水器使用的方法，使其供水有高度、有水压。
为达到上述目的，本发明井水气压供水器由气压水罐，罐体固定装置，管路系统及气源设施组成，在气压水罐的底部开设有自动进水口，而在气压水罐的顶部开设的孔口连接管路系统排气管，供水管和进气管，其中供水管的入水口设在气压水罐内最低水位处，进气管连接气源设施。
本发明的井水气压供水器使用的方法，包括下述几个步骤，先用罐体固定装置将上述气压水罐潜置于水下，排气管地出气口露出水面，为使罐内自动进水首先开启排气管，使气压水罐内泄压，排气，在水深压强的作用下，罐体上的自动进水口，自动开启，使罐内自动进水，罐内水满，自动进水口自动关闭，为使供水有高度、有水压，关闭排气管密闭罐体后，再开启进气管，开启气源，工作压缩气经进气管向密闭的气压水罐内不断进气、利用水的不可压缩性和流动性、综合运用了玻意耳定律在罐内进行气水置换，被置换出的水容经供水管不断排出，直至罐内最低水位处，然后再进行下一轮供水过程。
上述气压水罐底部开设自动进水口，而在罐体顶部开设的孔口连接供水管和进排气管，供水管的入水口设在罐内最低水位处，排气管连接由控气板和小型贮气罐组成的气源，并在该管道上引出一个排气截止阀，由罐体支撑和挡沙盘组成的罐体固定装置能将气压水罐潜置固定于水下。
该气压水罐底部开设有自动进水口，罐体顶部开设的三个孔口首先各自联接一套由扳手旋塞阀和套管伸缩器串接而成的套件，在套件上再分别联接供水管，排气管和进气管，供水管的入水口设在罐内最低水位处，进气管连接空气压缩机；由缓冲垫，限位挡块，阀件换向凹槽档块和方框形固定支架组成的罐体固定装置，将气压水罐限制在固定支架上的缓冲垫与限位挡块之间，罐体顶部安装的三个扳手旋塞阀其换向扳手均置于固定支架上的各自对应的三个阀件换向凹槽挡块的凹槽内，将固定支架固定在水下时，气压水罐也被潜置于水下。
气源设施采用空气压缩机或者由小型贮气罐和控气板组成的气源，小型贮气罐的充气可以用空气压缩机，还可以经控气板人工打气筒为其充气。
该气压水罐底部开设的自动进水口，是在罐体上开设的孔口焊接进水口凸缘，在该凸缘的罐体内腔一侧，复盖一能开合的活动盖板，活动盖板与进水口凸缘的接触面为锥形密封面。
由于上述解决方案，采用气压水罐潜置水下，而使罐内自动进水，省去了一系列取水设备，使结构简单。作气源的小型贮气罐还可采用控气板人工为其充气，使本发明的井水气压供水器除能用于一般家用井外，还可用于震后临时应急供水。所用空气压缩机作气源为装置自动控制供水创造了条件，由于采用玻意耳定律进行气水置换方式供水，如给装置再配以中、高压空气压缩机作气源，可解决高位工作人员的给水问题，如地处长江边某航道监测站建在高处，妇女们一连工作数日不下山，仅靠上班时在山下500米处的小溪背水上山。
下面给合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细说明：
图1是本发明井水气压供水器第一个实施方式手动控制给水原理图。
图2是本发明井水气压供水器第二个实施方式半自动控制给水原理图。
图3是图1实施方式中所示放大图II的结构示意图。
图4是图1和图2共同所示放大图I的结构示意图。
图1所示井水气压供水器其气压水罐5在底部开设安装有自动进水口6，而在罐顶开设的孔口连接有出水管8和进排气管4、出水管8的入水口设在气压水罐5内的最低水位处，进排气管4连接由控气板2和小型贮气罐1组成的气源，为了一管多用还在进排气管4上引出一个排气截止阀3，由挡沙盘7和罐体固定支撑9组成的罐体固定装置能将气压水罐5潜置固定于水下，挡沙盘7置于罐体和井底之间，杆状、另一端为活绞的固定支撑9以井壁为支撑点，将罐体固定。
图2所示井水气压供水器其气压水罐5底部开设安装有自动进水口6，而在罐顶开设的三个孔口首先各自连接由扳手旋塞阀3和套管伸缩器7串接而成的套件，在该套件上再分别连接进气管2，排气管4和出水管8。出水管8与罐内入水管11连通，其入水口设在最低水位处，进气管2连接气源空气压缩机1。方框形固定支架9将气压水罐5限制在该支架上的限位挡块12与缓冲垫10之间，三个阀件换向凹槽挡块13则固定在固定支架9的上端，安装在气压水罐5顶部的三个扳手旋塞阀3其各自的扳手换向杆均置于各自对应的阀件换向凹槽挡块13的凹槽内。当气压水罐5空罐上浮时，经凹槽拨动板手换向杆，使三个扳手旋塞阀3同时换向而使排气管4开启，出水管8和进气管2关闭，反之在气压水罐5水满下沉时，排气管4关闭，出水管8和进水管2开启。
图3是图1实施方式中放大图II控气板2的结构示意图。在钢质矩形板体II-7上，二短边端面各有一个孔口，分别联接进气口II-1，出气口II-4，而在板体II-7内，进气口II-1的盲孔和出气口II-4的盲孔是二条相向，轴线平行的盲孔，被出气口旋组II-2所用孔垂直贯穿联通，出气口旋纽II-2为螺旋升降式，可调节出气口II-4的气体流量，安装在靠近该出气口II-4的盲孔一侧的长边端面上，在该长边端面上还安装了工作气压力表II-3并与出气口II-4的盲孔连通。在板体II-7的另一长边端面安装并与进气口II-1的盲孔连通的有气源压力表II-5和二只人工充气气门芯II-6。该控气板的进气口II-1可直接连接在小型贮气罐1的角阀上。
图4是图1和图2实施方式共同所示放大图I自动进水口6的结构示意图。进水口凸缘I-1被焊接在气压水罐5底部罐体I-2上，活动盖板I-3被定位螺栓I-4限制在进水口凸缘I-1上，两者之间的接触面为能开合的锥形密封面，活动盖板I-3被置于气压水罐5内腔一侧。
图1、图2实施的井水气压供水器，其使用的方法采用如下步骤：
1)首先将气压水罐5潜置于水下，使排气口露出水面。在图1实施方式中由挡沙盘7和罐体支撑9组成的罐体固定装置将气压水罐5潜置固定于水下。在图2实施方式中由固定支架9，缓冲垫10，限位挡块12和阀件换向凹槽挡块13组成的罐体固定装置将气压水罐5潜置限制于水下，固定支架9则固定于水下。
2)开启排气管使气压水罐5内泄压，并与大气压相通。在图1实施方式中关闭小型贮气罐1后，开启排气截止阀3，气压水罐5罐内的压缩空气经进排气管4，经排气截止阀3排出，并使罐内经此与大气压相通。在图2实施方式中气压水罐5空罐上浮，经阀件换向凹槽挡块13的凹槽拨动，扳手旋塞阀3的扳手使三个扳手旋塞阀3同时换向，此时出水管8和进气管2关闭，排气管4开通而使气压水罐5泄压与大气压相通。
3)在水深压强的作用下，气压水罐5底部开设的自动进水口6自动开启，罐内进水。
在图4所示的自动进水口结构，由于活动盖板I-3被装置在气压水罐5内腔一侧，活动盖板I-3外侧压力大于内侧压力而产生位移，被开启使罐内自动进水。活动盖板I-3内外两侧压力消失，罐内水满而自动复位关闭罐体。
4)关闭排气管，密闭贮满水的气压水罐5。
在图1实施方式中只需关闭排气截止阀3，装置呈供水状态。在图2实施方式中气压水罐5罐内水满，罐体自重而下沉，经阀件换向凹槽挡块13凹槽拨动换向扳手，使三个扳手旋塞阀3同时换向，使排气管4关闭，出水管8和进气管2开启，装置呈供水状态。
5)开启气源，以压缩空气作动力不断向密闭的贮满水的气压水罐5内输入，采用气水置换的方式使罐内被置换的水容积经出水管8全部排出，直至罐内最低水位处。
在图1所示方式中，开启小型贮气罐1，再调旋图3所示控气板2上的出气口旋组II-2，工作压缩气经进排气管4，进入气压水罐5，水经出水管8排出。在图2所示方式中开启空气压缩机1，压缩空气经进气管2，套管伸缩器7，扳手旋塞阀3进入气压水罐5内，而被置换出的水容积经另一套扳手旋塞阀3，套管伸缩器7，经出水管8不断排出。
6)该井水气压供水器采用气水置换方式供水，综合运用了玻意耳定律，在所用的空气压缩机和小型贮气罐二种气源，有下列气水置换公式支持。
根据出水管8的垂直高h，确定支持水柱高h的工作压缩气的压强P2
p2＝h.d d：水的比重
空气压缩机作气源P1P2=V2V1]]>P1＞P2P1：空压机额定输出气体压强；V1：空压机单位时间带P1压强的排气量；V2：单位时间里被置换的水容积。小型贮气罐作气源。P1P2=V2+V1V1]]>P1＞2P2
P1：气源气体压强
V1：小型贮气罐容积；
V2：气源所能置换出的水容积。
在图1实施方式中小型贮气罐1，在实际中采用YSP-15型液化石油气新网瓶，其参数是水压测验2.4Mpa，气密1.6Mpa，容积35L，直径Φ300，高500，下面简单介绍通过控气板人工为其充气供水的情况，如用打气筒Φ38，充气频率40次/分，活塞往复高250mm/次，则钢瓶气源压强至0.4Mpa时，用时13分钟，升至0.6Mpa时，用时19分钟，如二只打气筒同时充气，用时减半。再根据上述置换公式，如供水高度在10M，则气源0.4Mpa，供水52L。0.6Mpa，供水87L。空压机为钢瓶充气至1.6Mpa时则供水262L，因此在有条件的地方，最好以人工充气供水为辅助用法。另外，图1实施方式中的气压水罐5，也采用YSP-15型液化石油气钢瓶改制，主要考虑一般家用井的井径大于Φ300，也使装置轻便实用。