具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案、有益效果及显著进步更加清楚，下面，将结合本发明实施例中所提供的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所有描述的这些实施例仅是本发明的部分实施例，而不是全部的实施例，基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

需要说明的是：

本发明的说明书和权利要求书以及本发明实施例附图中的术语“第一”、“第二”和“第三”(如果存在)等，仅是用于区别不同对象，而非用于描述特定的顺序；此外，术语“包括”以及它们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备没有限定于已列出的步骤或单元，而是可选地还包括没有列出的步骤或单元，或可选地还包括对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

需要理解的是，在本发明实施例的描述中，术语“上”、“下”、“顶部”、“底部”等指示性方位或位置用词，仅为基于本发明实施例附图所示的方位或位置关系，是为了便于描述本发明的实施例和简化说明，而不是指示或暗示所述的装置或元件必须具有的特定方位、特定的方位构造和操作，因此，不能理解为是对本发明的限制。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接或活动连接，亦可是成为一体；可以是直接连接，也可以是通过中间媒介的间接连接，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

还需要说明的是：

以下的具体实施例可以相互结合，对于其中相同或相似的概念或过程可能在某些实施例中不再赘述。

下面，以具体的实施例对本发明的技术方案进行详细说明。

实施例

本实施例提供一种能够集聚液体动能进行喷液作业并将液体的部分动能转换为机械能向外输出的液体动能二次利用装置。

如图1本发明实施例提供的一种液体动能二次利用装置的立体结构示意图所示：

本实施例提供的液体动能二次利用装置，包括工作体100；

工作体100包括出功面110和位于出功面相对一侧的喷射面120，出功面110与喷射面120之间还设置有与向工作体100的内部输入与液体的管道(图中未示出)进行连接的接头130，其中，液体经外部动力设备(图中未示出)输送后具有一定的动能。

如图2本发明实施例提供的一种液体动能二次利用装置其出功面一侧的立体结构示意图，图3本发明实施例提供的一种液体动能二次利用装置的分解立体结构示意图所示：

出功面110一侧的工作体100上开挖有叶轮腔111，叶轮腔111的底部为具有轴孔112和泄流孔的隔板113，泄流孔分布在轴孔112的周围，叶轮腔111内安装有叶轮140，且叶轮140的轮轴141其一端从轴孔112中穿出；

叶轮140利用液体的部分动能进行转动，转动的叶轮140通过穿出轴孔112的轮轴141对外输出转动机械能；

连接管道的接头130的端部设有进液孔131，进液孔131在叶轮腔111的内壁上形成液体流出的聚能口132，聚能口132的开口面积小于进液孔131的开口面积，且液体从聚能口132流出后在叶轮腔111的内壁流经路线上还设有导流槽133。

如图4本发明实施例提供的一种液体动能二次利用装置其喷射面一侧的立体结构示意图，图5本发明实施例提供的一种液体动能二次利用装置其喷射面的平面结构示意图所示：

喷射面120一侧的工作体100上开设有环形槽121，且环形槽121与导流槽133连通。

结合图3，还可以看到：

环形槽121上还设有环盖150，环盖150上分布有喷液孔151，具有一定动能的液体经喷液孔151向外喷出。

从上述描述中，可以看出：

首先，本实施例通过具有出功面、喷射面和液体管道接头的工作体，形成能够集聚经外部动力设备输送后的液体所具有的动能进行喷液作业并将液体的部分动能转换为机械能输出、且解决了在轻量化、减薄化，尤其是减薄化过程中产生的液体出口压力分布不均且使用过程中噪音过大问题的液体动能二次利用装置，其中：

出功面一侧的工作体上开挖有安装叶轮的叶轮腔，叶轮腔的底部为具有轴孔和泄流孔的隔板，叶轮的一端轮轴从轴孔中穿出对外输出转动机械能；接头的内部设有进液孔，进液孔在叶轮腔的内壁上形成液体流出的聚能口，聚能口的开口面积小于进液孔的开口面积，且液体从聚能口流出后在叶轮腔的内壁流经路线上还设有导流槽；喷射面一侧的工作体上开设有环形槽，导流槽与环形槽连通，环形槽上设有分布着喷液孔的环盖，具有一定动能的液体能经喷液孔向外喷出；

其次，本实施例提供的液体动能二次利用装置中，由于聚能口的开口面积小于进液孔的开口面积，使得具有一定动能的液体进入工作体后，能在聚能口上集聚液体的动能，从而达到更好地向外喷出液体以及推动叶轮旋转向外输出机械能、充分利用经外部动力设备输送后的液体所具有的动能的目的；

再次，本实施例提供的液体动能二次利用装置中，由于在液体流经的线路上设置了导流槽和环形槽，使得进入工作体的液体的流动变得规则、不宜产生紊流，从而极大地减少液体的相互冲撞，如此，不仅降低了液体流动的噪音，同时，减少了液体的动能损失，由此，使得流经环形槽的液体在不同的区域就有了较为均衡的液体压力，达到了液体压力均匀分布向外喷出的目的。

由此，可以看出：

本实施例提供的液体动能二次利用装置，能够集聚经外部动力设备输送后的液体所具有的动能进行喷液作业并将液体的部分动能转换为机械能输出，且很好地解决了液体动能二次利用装置在其轻量化、减薄化，尤其是减薄化的过程中所产生的液体出口压力分布不均且使用过程中噪音过大的问题，能给用户以更好的使用体验，并为节能减排作出贡献，为人们创造出更加丰富多彩的美好生活。

作为一种优化的实施方式，进一步的，导流槽133和或/环形槽121上还设置有阻回机构。

从图4及图5中可以看到：

阻回机构包括阻回挡板161和/或阻回凸起(图中未示出)，其中：

阻回凸起(图中未示出)由一个或多个在导流槽133的内部逐渐凸起的形体结构组成；

阻回挡板161连接在环形槽121的内壁上，并位于导流槽133与环形槽121的连通处160，且阻回挡板161与环形槽121的内壁之间具有能让流体通过的间隙。

进一步的，阻回凸起的终端延伸至导流槽133与环形槽121的连通处160。

设置了阻回机构之后，一方面，可以将导流槽中流出的液体进行分流，另一方面，可以引导液体以层流方式进入环形槽中，以避免液体过早产生紊流互相冲撞，不仅损失动能，还会因此而产生噪声，同时，还能阻止液体的逆向回流，造成液体的进一步紊乱和动能的进一步损失以及噪音的进一步增加。

从图5中，可进一步看到：

环形槽121内还设置有至少一排的分流导板122，分流导板122用于分流引导从导流槽133中进入环形槽121的流体。

进一步的，从图5中还可看到：

环形槽121以叶轮腔111的内壁外侧为其内圈壁1211，环形槽121以内圈壁1211的相对侧壁为其外周壁1212，各分流导板122包括导流段1221和引流段1222；

各引流段1222从环形槽121与导流槽133的连通处160的外周壁1212起始，以曲率逐渐增大的展开方式进行设置，直至与各对应的导流段1221完成连接。

作为进一步的优化：

引流段1222的高度自其起始处开始以倾斜方式抬升，直至与导流段1221的连接处达到与导流段1221的高度一致。

设置了分流导板之后，可以进一步引导进入环形槽中的液体在一定的流经路线内保持其层流状态，避免液体的互相冲撞而造成动能的损失和噪声的产生。

作为进一步的优化，如图5所示：

工作体100上还设置有液体压力维稳结构；

液体压力维稳结构包括以逐步抬升方式设置的环形槽的槽底结构、以及以渐开线方式从环形槽121的内圈壁至环形槽121的外周壁进行展开的斜坡171，其中：

以逐步抬升方式设置的环形槽121的槽底其最低处与导流槽133连通；

斜坡171起始于导流段1221的终结处附近而结束于环形槽121的底部最高处并从环形槽121的内圈壁1211向环形槽121的外周壁1212倾斜。

环形槽内进一步设置了液体压力维稳结构之后，能够使液体经导流槽进入环形槽的稍远区域之后，不仅因为环形槽的底部呈逐步抬升状使其截面逐渐变小而让液体能够保持相应的压力，同时，由于液体进入斜坡段后，斜坡导致环形槽的截面进一步逐渐变小而让液体能够保持相应的压力，且由于斜坡从环形槽的内圈壁向环形槽的外周壁倾斜，能够引导液体在环形槽中流动的最后阶段能以切线的方式流动，使得液体不至于因为需要适应环形槽的曲率而损失其动能，从而保证液体在流经整个环形槽的过程中，能够获得液体压力的均匀分布，并减小液体流动的噪音。

作为一种优化，如图2所示：

导流槽133其位于叶轮腔111内壁一侧的槽壁为导流槽133的导流槽底1331，导流槽133距聚能口132的一定距离后开始设置，且导流槽底1331沿液体在叶轮腔111内壁上的流动路径以渐开线展开方式进行设置；

导流槽133位于隔板113一侧的槽壁为导流槽133的导流侧壁1332，导流侧壁1332为向隔板113一侧倾斜的斜坡壁。

如此设计，一方面可利用聚能口够集聚液体所具有的动能，另一方面，可使从聚能口中流出的液体能能够尽快作用在叶轮上，减少液体因为在工作体中流动的路径过长而损失其动能，从而获得更多转化的机械能向外输出，满足利用本实施例提供的液体动能二次利用装置进行其他功能应用的需要。

作为一种可选的设施方式：

叶轮140以偏心方式和/或倾斜方式安装在叶轮腔111内，其中，偏心安装的叶轮140与叶轮腔111的临界点位于聚能口132处。

实验证明：

采用偏心方式安装叶轮，能够更好地利用从聚能口流出的全部液体、以及液体的动能，减少液体从叶轮与叶轮腔的空隙中不作功而流失，造成液体动能的损失，甚至在叶轮与叶轮腔的空隙中造成紊流，影响叶轮的转动；

而叶轮以倾斜方式安装在叶轮腔的内部，则可使得叶轮在液体的推动下，转动更加平稳，噪音更小，输出更大功率。

进一步的，作为一种可选的实施方式：

聚能口132的开设高度与叶轮140的安装高度匹配，且聚能口132的开口大小与叶轮140的宽度适配。

聚能口的开设高度与叶轮的安装高度匹配，且聚能口的开口大小与叶轮的宽度适配，实验证明，可更好地利用液体的动能。

作为可选的实施方式：

如图6本发明实施例提供的一种液体动能二次利用装置中另一种环盖的立体结构及安装位置示意图、图7本发明实施例提供的一种液体动能二次利用装置中又一种环盖的立体结构及安装位置示意图所示：

环盖150划分为喷液主区1501和喷液次区1502，其中：

喷液次区1502为环盖150对应于第一截面α两侧各20°的扇形区域、以及对应于第二截面β前方45°的扇形区域和对应于第二截面β后方90°的扇形区域，第一截面α为导流槽133与环形槽121的连通处160的垂直中线与工作体100的中轴线形成的截面，第二截面β为聚能口132的垂直中线与工作体100的中轴线形成的截面，第二截面前方是指以第二截面α为起点液体前进的一侧，第二截面后方是指以第二截面β为起点液体前进方向相背的一侧；

喷液主区1501为除去喷液次区1502以外的其余环盖150的区域。

如图1及图3所示：

喷液孔151均匀分布在喷液主区1501以及喷液次区1502上；或

如图6所示：

喷液孔151均匀分布在喷液主区1501上，而在喷液次区1502则不设置喷液孔15；

以此，确保液体在环形槽中流动的开始区域和末端区域、以及中段的水流易紊乱区域不至于因为液体流的紊乱而导致从喷液孔中喷出的液体的压力分布不均；或

如图7所示：

喷液孔151均匀分布在喷液主区1501上，而在喷液次区1502则少量设置喷液孔151，且设置在喷液次区1502的少量喷液孔151分布在环盖150的内侧；

以此，降低液体在环形槽中流动的开始区域和末端区域、以及中段的水流易紊乱区域因为液体流的紊乱而导致从喷液孔中喷出的液体的液体分布出现较大的落差。

作为进一步的优化，本实施例中：

环盖150与工作体100上还可分别设置相互配合的对准机构(图中未示出)，且环盖150通过卡接方式或螺纹啮合方式连接在工作体100上覆盖环形槽121；

轮轴141从轴孔112中穿出的一端上还可设置快速接头(图中未示出)，快速接头用于插接通过轮轴141输出的转动机械能进行工作的工作部件(图中未示出)。

作为一种可选的实施方式，如图3所示，本实施例中：

在轴孔112四周的隔板113上还设有轴承座，叶轮140带有轴承142，叶轮140通过其安装在轴承座上的轴承142设置在叶轮腔111的内部；

叶轮腔111上还设有封盖180，叶轮腔111通过封盖180进行遮蔽；

封盖180以卡接方式或螺纹啮合方式亦或焊接方式与工作体100连接。

作为进一步的改进，本实施例中：

在具有封盖180的前提下，叶轮140其位于封盖180的一侧还可设置压力平衡机构(图中未示出)，压力平衡机构为设置在叶轮140中部的碗底状或圆柱状的凹陷。

通过设立压力平衡机构，叶轮在具有压力平衡机构一侧液体的压力作用下，叶轮两侧的压力能够保持动态平衡，使得叶轮的运行更加平稳，运行过程中的噪音更低。

进一步的：

封盖180上还可设置轴承座(图中未示出)，叶轮140带有轴承142，叶轮140通过其安装在轴承座上的轴承142设置在叶轮腔111的内部。

进一步的，如图2所示：

轴承座可由间隔设置的多个凸起143围合而成，轴承142可采用密封轴承，叶轮140可采用轮毂式闭式叶轮，其中：

轮毂式闭式叶轮包括两侧均有盖板的叶片、用于与密封轴承连接的轮轴、以及连接叶片与轮轴的辐条。

采用密封轴承可以防止液体中的颗粒物对轴承的损伤，避免液体动能二次利用装置的失灵，从而延长液体动能二次利用装置的使用寿命；

轮毂式闭式叶轮不仅能够减轻整个叶轮的重量，为解决液体动能二次利用装置的轻量化、减薄化作出贡献，同时，实验证明，通过辐条连接的轮毂式闭式叶轮运行更加平稳，噪音更小。

进一步的，本实施例中，如图3、图4所示：

泄流孔上还设有翘板114，翘板114一端连接在隔板113上，翘板114的其余部分上翘切入叶轮腔111的内部从而形成叶轮腔111与喷射面120的侧向贯通孔隙。

从图3、图4中可以看出，本实施例中的翘板114为心形。

设立了翘板之后，一方面能够保证叶轮腔内的液体能够及时畅通地排出，另一方面，能够保持叶轮腔内一定的液体压力，保证液体动能二次利用装置更好地工作。

进一步的，作为一种轻量化的方法，如图3、图4所示，本实施例中：

位于喷射面120一侧的隔板113和/或工作体100上未设置功能机构的区域或部位还开挖有减重穴191或减重槽192，减重穴191或减重槽192用于减轻工作体100的整体重量。

通常情况下，本实施例提供的液体动能二次利用装置，液体在进液孔131处的压力应为0.3MPa以上。

当然，在特定条件下，只要制作的液体动能二次利用装置其各部分的构件能够正常工作，则液体在进液孔处的压力可以不在上述液体压力的范围之内。

通常情况下，喷液孔151的直径可以设计为0.4～1.2mm。

综上所述，可以看出：

本发明实施例提供的液体动能二次利用装置，通过在工作体上设置相应的机构和部件，能够很好地集聚经外部动力设备输送后的液体所具有的动能完成喷液作业并将液体的部分动能转换为机械能输出，且很好地解决了在其轻量化、减薄化，尤其是减薄化的过程中所产生的液体出口压力分布不均且使用过程中噪音过大的问题，能给用户以更好的使用体验，并为节能减排作出贡献，为人们创造出更加丰富多彩的美好生活，而解决技术问题的思路清晰独特、极具创造性和启发性，采用的技术手段新颖巧妙、独居匠心，装置结构紧凑、使用方便，且工作可靠，因此，极具推广和应用价值。

在上述说明书的描述过程中：

术语“本实施例”、“本发明实施例”、“如……所示”、“进一步的”、“进一步改进的技术分方案”等的描述，意指该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中，在本说明书中，对上述术语的示意性表述不是必须针对相同的实施例或示例，而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点等可以在任意一个或者多个实施例或示例中以合适的方式结合或组合；

此外，在不产生矛盾的前提下，本领域的普通技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合或组合。

最后应说明的是：

以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非是对其的限制，尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换，而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围，本领域技术人员根据本说明书内容所做出的非本质改进和调整或者替换，均属本发明所要求保护的范围。