CN105114366B - 微型太阳热能汲水泵 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种微型太阳能汲水泵，包括依次连接的光能收集组件、光能转换组件和汲水水泵组件；本发明是将太阳能产生的热能直接转化为机械能来做功提水的，省去了光—电转换、电—机转换的过程，减少了太阳能转换环节，大幅提高了太阳能的利用效率。该水泵集经济性、可靠性和环保效益为一体，全自动地日出而作，日落而歇，无需人员看管，维护成本低，是理想的绿色能源高技术产品。本发明可广泛用于沙漠造林、农业滴灌和断电灾区的人畜饮水，无需电力就可将地下水从地下11～20米深处提至地面供沙漠造林、农田滴灌或人畜饮用。本发明技术构成简单、制造成本低、故障率低、耐用、可靠、太阳能的综合利用效率高的优点。
Description
技术领域
本发明涉及新能源技术领域，特别是一种微型太阳能汲水泵。
背景技术
伴随着社会的发展和社会的进步，开发新型能源越来越势在必行，而太阳能光伏发电作为一种新式可再生能源，被越来越多的研究与应用。
目前，市场上的太阳能光伏扬水系统，被认为是当今世界上缺电、无电地区最具吸引力的供水手段，具有较高的经济性和实用性。常规技术中光伏扬水系统通常由光伏阵列、光伏扬水逆变器和水泵三大部分组成，从设计到制造涉及电气、机械、电力电子、计算机、控制等多个学科领域，技术构成复杂、成本高昂、耐用性和可靠性不高。太阳能通过多次光—电转换、电—机转换后，其利用效率大打折扣，综合能源利用效率不高。目前还没有一种理想的办法可以有效的解决这一技术难题。
发明内容
本发明涉及一种微型太阳能汲水泵，解决目前太阳能扬水系统技术构成复杂、成本高昂、耐用性和可靠性低、太阳能的综合利用效率不高的问题。
本发明的技术方案为：
微型太阳能汲水泵，包括依次连接的光能收集组件、光能转换组件和汲水水泵组件；
所述的光能收集组件包括太阳能聚光镜和设置于太阳能聚光镜下方的密封水箱；所述的密封水箱顶面为密封玻璃，在密封水箱上部侧壁上设置有一根通气管；
所述的光能转换组件包括活塞缸和设置于活塞缸内的活塞，活塞底端连接的活塞杆穿设过活塞缸底面，在活塞缸底面与活塞之间的活塞杆上套设上复位弹簧；在活塞缸下部的侧壁上开设有排气孔；所述的通气管与活塞缸连通；
所述的汲水水泵组件包括一个上下开放的长筒状上水管，在上水管下段设置有汲水泵体；所述的汲水泵体包括泵芯和设置于泵芯下方的泵座；泵芯和泵座之间通过下复位弹簧连接；
所述的泵芯包括一个有通孔的提水阀芯，提水阀芯活动地设置于上水管内，在提水阀芯通孔的上端面包覆有上钢球罩，上钢球罩内设置上钢球；
所述的泵座包括一个有通孔的球阀座，球阀座固定地设置于上水管内，在球阀座通孔的上端面包覆有下钢球罩，下钢球罩内设置下钢球；
在所述的上水管上设置有泄水口；
在所述上水管上端固定有一个回转轮，所述的活塞杆配合于回转轮的轮槽中；回转轮的轮槽中设置有一根拉力绳，所述的拉力绳与上钢球罩连接。
所述的上复位弹簧为压缩弹簧，下复位弹簧为拉伸弹簧。
所述的提水阀芯截面为有通孔的“H”形结构。
本发明的有益效果：
1. 本发明是将太阳能产生的热能直接转化为机械能来做功提水的，省去了光—电转换、电—机转换的过程，减少了太阳能转换环节，大幅提高了太阳能的利用效率。
2.该水泵集经济性、可靠性和环保效益为一体，全自动地日出而作，日落而歇，无需人员看管，维护成本低，是理想的绿色能源高技术产品，完全符合建设“资源节约型”及“环境友好型”社会的可持续发展战略。本发明可广泛用于沙漠造林、农业滴灌和断电灾区的人畜饮水，无需电力就可将地下水从地下11～20米深处提至地面供沙漠造林、农田滴灌或人畜饮用。
3.本发明技术构成简单、制造成本低、故障率低、耐用、可靠、太阳能的综合利用效率高的优点。
附图说明
图1为本发明的汲水过程示意图；
图2为本发明的复位过程示意图；
图中，1-太阳能聚光镜，2-密封玻璃，3-密封水箱，4-通气管，5-活塞，6-活塞缸，7-上复位弹簧，8-排气孔，9-回转轮，10-拉力绳，11-上水管，12-泄水口，13-上钢球罩，14-上钢球，15-提水阀芯，16-下复位弹簧，17-下钢球，18-球阀座，19-活塞杆，20-下钢球罩。
具体实施方式
下面结合附图对本发明进行进一步的说明，一种微型太阳能汲水泵，包括依次连接的光能收集组件、光能转换组件和汲水水泵组件；
所述的光能收集组件包括太阳能聚光镜1和设置于太阳能聚光镜1下方的密封水箱3；所述的密封水箱3顶面为密封玻璃2，在密封水箱3上部侧壁上设置有一根通气管4；
所述的光能转换组件包括活塞缸6和设置于活塞缸6内的活塞5，活塞5底端连接的活塞杆19穿设过活塞缸6底面，在活塞缸6底面与活塞5之间的活塞杆19上套设上复位弹簧7，上复位弹簧7为压缩弹簧；在活塞缸6下部的侧壁上开设有排气孔8；所述的通气管4与活塞缸6连通；
所述的汲水水泵组件包括一个上下开放的长筒状上水管11，在上水管11下段设置有汲水泵体；所述的汲水泵体包括泵芯和设置于泵芯下方的泵座；泵芯和泵座之间通过下复位弹簧16连接，下复位弹簧16为拉伸弹簧；
所述的泵芯包括一个有通孔的提水阀芯15，提水阀芯15截面为有通孔的“H”形结构，提水阀芯15活动地设置于上水管11内，在提水阀芯15通孔的上端面包覆有上钢球罩13，上钢球罩13内设置上钢球14；
所述的泵座包括一个有通孔的球阀座18，球阀座18固定地设置于上水管11内，在球阀座18通孔的上端面包覆有下钢球罩20，下钢球罩20内设置下钢球17；
在所述的上水管11上段设置有泄水口12；
在所述上水管11上端固定有一个回转轮9，所述的活塞杆19配合于回转轮9的轮槽中；回转轮9的轮槽中设置有一根拉力绳10，所述的拉力绳10与上钢球罩13连接。
下面介绍本发明的工作原理：
如图1和图2所示，本发明的太阳能聚光镜1利用太阳光照使密封水箱3中的水汽化并产生气压，气流通过通气管4进入活塞缸6推动活塞5向下移动，活塞5向下带动活塞杆19，活塞杆19经过回转轮9逆时针转动，回转轮9上的拉力绳10向上移动，提拉提水阀芯15向上运动；此时，提水阀芯15与固定的球阀座18之间产生负压，位于球阀座18下方的水顶开下钢球17进入到提水阀芯15和球阀座18之间的腔体中；当活塞5向下移动到活塞缸6的排气孔8位置时，汽化气体经过排气孔8泄出，这时活塞5上方的气压下降，上复位弹簧7推动活塞5上移，活塞5向上带动活塞杆19，活塞杆19经过回转轮9顺时针转动，拉力绳10卸力松开，下复位弹簧16拉着提水阀芯15复位，提水阀芯15和球阀座18之间腔体中的水顶开上钢球14，水进入提水阀芯15上部的上水管11中，完成一个工作周期。
从更长时间的工作过程中观察，位于提水阀芯15和球阀座18内的上钢球14和下钢球17交替工作，使水不断进入到提水阀芯15的上放的上水管11中，直至将水位提升至泄水口12溢出。
本发明的内容不限于实施例所列举，本领域普通技术人员通过阅读本发明说明书而对本发明技术方案采取的任何等效的变换，均为本发明的权利要求所涵盖。
Claims (3)
1.微型太阳能汲水泵，其特征在于：包括依次连接的光能收集组件、光能转换组件和汲水水泵组件；
所述的光能收集组件包括太阳能聚光镜（1）和设置于太阳能聚光镜（1）下方的密封水箱（3）；所述的密封水箱（3）顶面为密封玻璃（2），在密封水箱（3）上部侧壁上设置有一根通气管（4）；
所述的光能转换组件包括活塞缸（6）和设置于活塞缸（6）内的活塞（5），活塞（5）底端连接的活塞杆（19）穿设过活塞缸（6）底面，在活塞缸（6）底面与活塞（5）之间的活塞杆（19）上套设上复位弹簧（7）；在活塞缸（6）下部的侧壁上开设有排气孔（8）；所述的通气管（4）与活塞缸（6）连通；
所述的汲水水泵组件包括一个上下开放的长筒状上水管（11），在上水管（11）下段设置有汲水泵体；所述的汲水泵体包括泵芯和设置于泵芯下方的泵座；泵芯和泵座之间通过下复位弹簧（16）连接；
所述的泵芯包括一个有通孔的提水阀芯（15），提水阀芯（15）活动地设置于上水管（11）内，在提水阀芯（15）通孔的上端面包覆有上钢球罩（13），上钢球罩（13）内设置上钢球（14）；
所述的泵座包括一个有通孔的球阀座（18），球阀座（18）固定地设置于上水管（11）内，在球阀座（18）通孔的上端面包覆有下钢球罩（20），下钢球罩（20）内设置下钢球（17）；
在所述的上水管（11）上设置有泄水口（12）；
在所述上水管（11）上端固定有一个回转轮（9），所述的活塞杆（19）配合于回转轮（9）的轮槽中；回转轮（9）的轮槽中设置有一根拉力绳（10），所述的拉力绳（10）与上钢球罩（13）连接。
2.根据权利要求1所述的微型太阳能汲水泵，其特征在于：所述的上复位弹簧（7）为压缩弹簧，下复位弹簧（16）为拉伸弹簧。
3.根据权利要求1或2所述的微型太阳能汲水泵，其特征在于：所述的提水阀芯（15）截面为有通孔的“H”形结构。
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