CN106973728B - 利用空气压力来驱动湿帘循环水的方法和系统 - Google Patents

Abstract

本申请提供一种利用空气压力来驱动湿帘循环水的方法和系统，包括：内部结构基本相同的第一密闭水箱和第二密闭水箱，水箱上盖上安装有一个高压漩涡风机，水箱内部安装有液面传感器、供水管道和回水管道，回水管道上安装有回水控制阀门。控制电路根据从液面传感器接收到的信号，改变高压漩涡风机的电机转向并通过状态电机反转两个回水控制阀门的状态，使得第一密闭水箱和第二密闭水箱分别为湿帘的供水水箱和回水水箱，循环交替，持续为湿帘供水。本申请利用高压漩涡风机的气体压力，将水箱的湿帘冷却水推送到供水管路中，杜绝了湿帘中潜水泵因缺水或异物堵塞发生的泵体损坏。

Description

利用空气压力来驱动湿帘循环水的方法和系统

技术领域

本申请属于农业设备技术领域，具体地涉及一种在温室湿帘降温系统中所使用的利用空气压力来驱动湿帘循环水的方法和系统。

背景技术

近年来，我国的农业大棚正迅速发展起来，并且将来随着农业规模化、集团化的发展，我国农业大棚会进一步发展壮大。目前的农业大棚采用湿帘降温加湿时，大部分都采用了现场挖沟现场造水池，并用潜水泵提水，循环利用水池中的冷却水方式来解决使用湿帘时的成本费用高和浪费水资源问题。

例如，中国专利文献CN204560438U公开了一种食用菌大棚的湿帘降温系统：包括大棚、湿帘降温器、蓄水池、水泵、风机；专利文献CN205897397U公开了一种农业大棚用的水源冷却通风系统，包括：湿帘、风机、循环水泵、蓄水箱、板式换热器、旋流除砂器、电子水处理器、潜水泵、抽水井、回灌井。它们都是采用了蓄水池加潜水泵的方式。但是，采用这种方式存在以下缺点，蓄水池的建造受环境和季节限制，潜水泵因缺水或异物堵塞容易导致泵体损坏。

本申请采用气压式湿帘供水方式，使用可现场拼装的两套相同密闭水箱，利用高压漩涡风机产生的气体压力，将密闭水箱的湿帘冷却水推送到供水管路中。系统中两套相同的密闭水箱，根据水箱液面高度的变化，在高压漩涡风机的驱动下，交替实现施压供水与回流储液的功能。

发明内容

为了改进传统湿帘供水系统中的地下储水池加水泵的循环水模式，本申请利用一套可以按需转换进风/出风的高压漩涡风机，提出了一种新的利用空气压力来驱动湿帘循环水的方法和系统：

当第一密闭水箱的液面传感器处于上止点高水位位置时，所述第一密闭水箱中的液面传感器向控制电路发送信号，所述控制电路得到所述信号后驱动状态电机，所述状态电机通过回水控制阀门同步拉杆，同步控制第一回水控制阀门控制柄和第二回水控制阀门控制柄来反转第一回水控制阀门和第二回水控制阀门状态，使得所述第一密闭水箱的所述第一回水控制阀门关闭，所述第二密闭水箱的所述第二回水控制阀门开启；同时所述控制电路改变高压漩涡风机的电机转向，使得所述高压漩涡风机向所述第一密闭水箱施加空气压力，向所述第二密闭水箱施加负压，所述第一密闭水箱向湿帘供水，所述湿帘回流的水流向所述第二密闭水箱；

第二密闭水箱水位逐步上升，所述第一密闭水箱水位相应下降，当第二密闭水箱的液面传感器处于上止点高水位位置时，所述第二密闭水箱中的所述液面传感器将向所述控制电路发送信号，所述控制电路得到所述信号后驱动状态电机，所述状态电机通过回水控制阀门同步拉杆，同步控制所述第一回水控制阀门控制柄和所述第二回水控制阀门控制柄来反转所述第一回水控制阀门和所述第二回水控制阀门状态，使得所述第一密闭水箱的所述第一回水控制阀门开启，所述第二密闭水箱的所述第二回水控制阀门关闭，同时所述控制电路改变所述高压漩涡风机的电机转向，使得所述高压漩涡风机向所述第二密闭水箱施加空气压力，向所述第一密闭水箱施加负压，所述第二密闭水箱向所述湿帘供水，所述湿帘回流的水流向所述第一密闭水箱；以及

所述第一密闭水箱和所述第二密闭水箱循环交替工作，并持续向所述湿帘供水。

优选的，所述第一密闭水箱内的压力过高时能通过第一压力限制器自动将过高的压力排出，或所述第二密闭水箱内的压力过高时能通过第二压力限制器自动将过高的压力排出。

优选的，所述第一密闭水箱和所述第二密闭水箱内的液面传感器都是浮球式液面传感器，当所述浮球式液面传感器处于上止点高水位位置时，浮球内置的永磁铁到达干簧管的位置，将对应的干簧管触发，所述控制电路得到相应的信号。

优选的，所述第一密闭水箱和所述第二密闭水箱根据湿帘的布置数量，将预先设计的不锈钢或搪瓷板块用螺栓组装并用密封材料进行密封。

一种利用空气压力来驱动湿帘循环水的系统包括：第一密闭水箱、第二密闭水箱，水箱上盖板、高压漩涡风机、第一进出风口、第二进出风口、回水控制阀门同步拉杆、第一回水控制阀门控制柄、第二回水控制阀门控制柄、第一回水控制阀门、第二回水控制阀门、液面传感器、第一供水管道、第二供水管道、第一回水管道、第二回水管道、控制电路、液面传感器和状态电机；

能转换进风或出风的所述高压漩涡风机具有所述第一进出风口和所述第二进出风口，所述第一进出风口穿过所述水箱上盖板与所述第一密闭水箱相连，所述第二进出风口穿过所述水箱上盖板与所述第二密闭水箱相连；所述第一回水控制阀门控制柄和所述第二回水控制阀门控制柄之间通过所述回水控制阀门同步拉杆连接，所述第一回水控制阀门控制柄和所述第一密闭水箱的所述第一回水控制阀门相连接，所述第二回水控制阀门控制柄和所述第二密闭水箱的所述第二回水控制阀门相连接，所述回水控制阀门同步拉杆同步对所述第一回水控制阀门和所述第二回水控制阀门进行状态转换；

所述第一密闭水箱和所述第二密闭水箱内部都安装有所述液面传感器，所述第一供水管道穿过第一密闭水箱箱壁进入所述第一密闭水箱内，所述第二供水管道穿过第二密闭水箱箱壁进入所述第二密闭水箱内，冷却水通过所述第一供水管道或所述第二供水管道向湿帘供水；所述第一回水管道穿过所述第一密闭水箱箱壁进入所述第一密闭水箱内，第二回水管道穿过所述第二密闭水箱箱壁进入所述第二密闭水箱内；所述第一回水控制阀门安装在第一密闭水箱外壁的所述第一回水管道处，所述第二回水控制阀门安装在第二密闭水箱外壁的所述第二回水管道处，湿帘回流水通过所述第一回水管道将冷却水流回到所述第一密闭水箱或所述第二回水管道将冷却水流回到所述第二密闭水箱；

所述控制电路分别与所述液面传感器、所述状态电机、所述高压漩涡风机相连接，所述状态电机与所述回水控制阀门同步拉杆连接，所述控制电路根据从所述液面传感器接收到的信号改变所述高压漩涡风机的电机转向，并通过所述状态电机驱动所述回水控制阀门同步拉杆来反转所述第一回水控制阀门和所述第二回水控制阀门的状态。

优选的，所述水箱上盖板上安装有用于所述第一密闭水箱的第一压力限制器，和用于所述第二密闭水箱的第二压力限制器。

优选的，所述液面传感器是浮球式液面传感器。

优选的，所述高压漩涡风机出风方式为吹吸两用式，最大气压不超过5KPa，空气流量大于50立方米每分钟。

优选的，所述第一回水控制阀门控制柄和所述第二回水控制阀门控制柄都安装在所述水箱上盖板上，所述高压漩涡风机也安装在所述水箱上盖板上。

优选的，所述第一供水管道和所述第二供水管道上都安装有供水单向自动截止阀门。

本申请的优点是：

1.储水箱利用集成复合组装技术制作，可现场拼装。避免了现场挖沟现场造水池的传统工艺，不受环境与季节限制，使建造灵活随意，并且采用预装配技术可节省施工时间。

2.改变了传统的潜水泵提水方式，水流利用气体压力驱动，杜绝了潜水泵因缺水或异物堵塞发生的泵体损坏。

3.密闭水箱内的压力可以通过调节旁路泄压阀的方式改变，压力相对稳定，使得流向喷淋管道的水流均衡，改变了传统水泵高压供水再旁路泄流(压)的能耗损失。

附图说明

图1本发明的整体图(不含水箱上盖板)；

图2本发明的侧视图；

图3本发明的顶视图；

图4本发明的主视图；

图5本发明的局部透视图；

图6本发明的水箱上盖板图；

图7本发明的水箱内外部附件图；

图8本发明的水箱连接方式图。

具体实施方式

本申请利用空气压力来驱动湿帘循环水的方法和系统，是在原湿帘降温硬件的基础上改进而成的。

首先根据现场湿帘的布置数量计算好所需水箱的容积，将预先设计好的不锈钢或搪瓷板块运输到现场组装完成，不锈钢或搪瓷板块之间使用螺栓固定，组装后的水箱要借助密封材料使得箱体达到一定的气密性。相邻的第一密闭水箱1和第二密闭水箱2共用一块水箱上盖板22，内部的零部件安装完毕后将顶部用螺栓封好。水箱中间的隔板将第一密闭水箱1与第二密闭水箱2完全隔离成两个独立的封闭空间，第一密闭水箱1和第二密闭水箱2内外构造基本相同。

水箱上盖板22上安装有高压漩涡风机4，高压漩涡风机4是该系统的主要组成部分，进风/出风可以通过改变电机的转向实现转换。出风方式为吹吸两用式，最大气压不超过5KPa，空气流量大于50立方米每分钟即可。高压漩涡风机4具有第一进出风口14和第二进出风口15，第一进出风口14穿过水箱上盖板22与第一密闭水箱1相连，第二进出风口15穿过水箱上盖板22与第二密闭水箱2相连。水箱上盖板22上安装有第一回水控制阀门控制柄6和第二回水控制阀门控制柄7，第一回水控制阀门控制柄6和第二回水控制阀门控制柄7之间通过回水控制阀门同步拉杆5连接，第一回水控制阀门控制柄6和第一密闭水箱的第一回水控制阀门18相连接，第二回水控制阀门控制柄7和第二水箱的第二回水控制阀门19相连接。水箱上盖板22上还安装有第一压力限制器20和第二压力限制器21，第一压力限制器20用来稳定第一密闭水箱1内的恒定压力，第二压力限制器21用来稳定第二密闭水箱2内的恒定压力，当压力过高时通过克服调节弹簧的压力自动将过高的压力排出。

两个水箱内都安装有浮球式液面传感器，浮球式液面传感器由浮球16、永磁铁17、干簧管等组成，当浮球16内置的永磁铁17到达干簧管的位置，将对应的干簧管触发，控制电路将得到相应的信号。第一密闭水箱1内安装有第一供水管道11，第二水箱内安装有第二供水管道12，第一供水管道11和第二供水管道12从水箱出来后都接入供水主管道13，冷却水在供水主管道13的导流下实现持续向湿帘23供水。第一供水管道11和第二供水管道12上都安装有供水单向自动截止阀门，用来防止第一密闭水箱1和第二密闭水箱2供水时互相干扰。第一密闭水箱1内安装有第一回水管道8，第二密闭水箱2内安装有第二回水管道9，第一供水管道11和第二供水管道12从水箱出来后都接入湿帘回水主管道10，回流的冷却水通过湿帘回水主管道10流回第一密闭水箱1或第二密闭水箱2。第一回水控制阀门18安装在第一密闭水箱1外壁的第一回水管道8处，第二回水控制阀门19安装在第二水箱外壁的第二回水管道9处。

工作时，假设此时第一密闭水箱1是满水箱，第二密闭水箱2是空水箱。第一密闭水箱1的水位控制浮球16处于上止点高水位位置。浮球16内置的永磁铁17将对应的干簧管触发，控制电路得到信号后驱动状态电机，状态电机通过回水控制阀门同步拉杆5，同步旋转第一回水控制阀门控制柄6和第二回水控制阀门控制柄7来反转第一回水控制阀门18和第二回水控制阀门19，使得第一密闭水箱1的第一回水控制阀门18关闭，第二密闭水箱2的第二回水控制阀门19开启。同时控制电路控制高压漩涡风机4的电机反转，高压漩涡风机4开始向第一密闭水箱1施加空气压力，此时第一密闭水箱1内的水经过第一供水单向自动截止阀沿第一供水管道11流入供水主管道13，在供水主管道13的导流下实现向湿帘23供水的能力。

高压漩涡风机4持续向第一密闭水箱1施压供水的同时，第二密闭水箱2此刻是空水箱状态，而且第二密闭水箱2的第二回水控制阀门19处于开启状态，再加上高压漩涡风机4的负压作用，湿帘23回流的冷却水就可以自然流向第二密闭水箱2。随着回流冷却水的不断增加，第一密闭水箱1水位相应下降，第二密闭水箱2水位逐步上升。

当第二密闭水箱2接近满水箱时，第一密闭水箱1的水基本被抽空。第二密闭水箱2中的液面传感器将向控制电路发送信号，控制电路得到信号后驱动状态电机，状态电机通过回水控制阀门同步拉杆5，同步旋转第一回水控制阀门控制柄6和第二回水控制阀门控制柄7来反转第一回水控制阀门18和第二回水控制阀门19的状态，使得第一密闭水箱1的第一回水控制阀门18开启，第二密闭水箱2的第二回水控制阀门19关闭。同时控制电路控制高压漩涡风机4的电机反转，高压漩涡风机4开始向第二密闭水箱2施加空气压力，此时第二密闭水箱2内的水经过第二供水单向自动截止阀沿第二供水管道12流入供水主管道13，在供水主管道13的导流下实现向湿帘23供水的能力。第一密闭水箱1由于第一回水控制阀门18处于开启状态，再加上高压漩涡风机4的负压作用，湿帘23回流的冷却水自然流向第一密闭水箱1。

第一密闭水箱1和第二密闭水箱2，如此循环交替，一推一挽实现持续向湿帘23供水的目的。

本实施例中，控制电路是通过判断第一密闭水箱1或第二密闭水箱2水位是否接近满水，来控制回水控制阀门的反转和高压漩涡风机4电机的转向。但实际上，控制电路也可以通过判断第一密闭水箱1或第二密闭水箱2水位是否低于阈值，或者同时对第一密闭水箱1和第二密闭水箱2的水位进行判断来控制回水控制阀门的反转和高压漩涡风机4电机的转向，这些判断的组合都是本领域技术人员经常采用的判断方式，具体采用哪种判断方式不影响本申请的实现。

本实施例中，液面传感器采用了浮球式液面传感器，本领域技术人员还可以采用浮筒式液面传感器、静压式液面传感器等各种类型的液面传感器。

以上所述是本申请的优选实施方式，应当指出，对于该技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本技术原理前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本申请的保护范围。

Claims (10)

1.一种利用空气压力来驱动湿帘循环水的系统，其特征在于，所述系统包括：第一密闭水箱、第二密闭水箱，水箱上盖板、高压漩涡风机、第一进出风口、第二进出风口、回水控制阀门同步拉杆、第一回水控制阀门控制柄、第二回水控制阀门控制柄、第一回水控制阀门、第二回水控制阀门、液面传感器、第一供水管道、第二供水管道、第一回水管道、第二回水管道、控制电路、液面传感器和状态电机；

能转换进风或出风的所述高压漩涡风机具有所述第一进出风口和所述第二进出风口，所述第一进出风口穿过所述水箱上盖板与所述第一密闭水箱相连，所述第二进出风口穿过所述水箱上盖板与所述第二密闭水箱相连；所述第一回水控制阀门控制柄和所述第二回水控制阀门控制柄之间通过所述回水控制阀门同步拉杆连接，所述第一回水控制阀门控制柄和所述第一密闭水箱的所述第一回水控制阀门相连接，所述第二回水控制阀门控制柄和所述第二密闭水箱的所述第二回水控制阀门相连接，所述回水控制阀门同步拉杆同步对所述第一回水控制阀门和所述第二回水控制阀门进行状态转换；

所述第一密闭水箱和所述第二密闭水箱内部都安装有所述液面传感器，所述第一供水管道穿过第一密闭水箱箱壁进入所述第一密闭水箱内，所述第二供水管道穿过第二密闭水箱箱壁进入所述第二密闭水箱内，冷却水通过所述第一供水管道或所述第二供水管道向湿帘供水；所述第一回水管道穿过所述第一密闭水箱箱壁进入所述第一密闭水箱内，第二回水管道穿过所述第二密闭水箱箱壁进入所述第二密闭水箱内；所述第一回水控制阀门安装在第一密闭水箱外壁的所述第一回水管道处，所述第二回水控制阀门安装在第二密闭水箱外壁的所述第二回水管道处，湿帘回流水通过所述第一回水管道将冷却水流回到所述第一密闭水箱或所述第二回水管道将冷却水流回到所述第二密闭水箱；

所述控制电路分别与所述液面传感器、所述状态电机、所述高压漩涡风机相连接，所述状态电机与所述回水控制阀门同步拉杆连接，所述控制电路根据从所述液面传感器接收到的信号改变所述高压漩涡风机的电机转向，并通过所述状态电机驱动所述回水控制阀门同步拉杆来反转所述第一回水控制阀门和所述第二回水控制阀门的状态。

2.根据权利要求1所述的利用空气压力来驱动湿帘循环水的系统，其特征在于：

所述水箱上盖板上安装有用于所述第一密闭水箱的第一压力限制器，和用于所述第二密闭水箱的第二压力限制器。

3.根据权利要求1所述的利用空气压力来驱动湿帘循环水的系统，其特征在于：

所述液面传感器是浮球式液面传感器。

4.根据权利要求1所述的利用空气压力来驱动湿帘循环水的系统，其特征在于：

所述高压漩涡风机出风方式为吹吸两用式，最大气压不超过5KPa，空气流量大于50立方米每分钟。

5.根据权利要求1所述的利用空气压力来驱动湿帘循环水的系统，其特征在于：

所述第一回水控制阀门控制柄和所述第二回水控制阀门控制柄都安装在所述水箱上盖板上，所述高压漩涡风机也安装在所述水箱上盖板上。

6.根据权利要求1所述的利用空气压力来驱动湿帘循环水的系统，其特征在于：

所述第一供水管道和所述第二供水管道上都安装有供水单向自动截止阀门。

7.一种基于权利要求1所述的系统利用空气压力来驱动湿帘循环水的方法，其步骤如下:

当第一密闭水箱的液面传感器处于上止点高水位位置时，所述第一密闭水箱中的液面传感器向控制电路发送信号，所述控制电路得到所述信号后驱动状态电机，所述状态电机通过回水控制阀门同步拉杆，同步控制第一回水控制阀门控制柄和第二回水控制阀门控制柄来反转第一回水控制阀门和第二回水控制阀门状态，使得所述第一密闭水箱的所述第一回水控制阀门关闭，所述第二密闭水箱的所述第二回水控制阀门开启；同时所述控制电路改变高压漩涡风机的电机转向，使得所述高压漩涡风机向所述第一密闭水箱施加空气压力，向所述第二密闭水箱施加负压，所述第一密闭水箱向湿帘供水，所述湿帘回流的水流向所述第二密闭水箱；

第二密闭水箱水位逐步上升，所述第一密闭水箱水位相应下降，当所述第二密闭水箱的液面传感器处于上止点高水位位置时，所述第二密闭水箱中的所述液面传感器将向所述控制电路发送信号，所述控制电路得到所述信号后驱动状态电机，所述状态电机通过回水控制阀门同步拉杆，同步控制所述第一回水控制阀门控制柄和所述第二回水控制阀门控制柄来反转所述第一回水控制阀门和所述第二回水控制阀门状态，使得所述第一密闭水箱的所述第一回水控制阀门开启，所述第二密闭水箱的所述第二回水控制阀门关闭，同时所述控制电路改变所述高压漩涡风机的电机转向，使得所述高压漩涡风机向所述第二密闭水箱施加空气压力，向所述第一密闭水箱施加负压，所述第二密闭水箱向所述湿帘供水，所述湿帘回流的水流向所述第一密闭水箱；以及

所述第一密闭水箱和所述第二密闭水箱循环交替工作，并持续向所述湿帘供水。

8.根据权利要求7所述的利用空气压力来驱动湿帘循环水的方法，其特征在于：

所述第一密闭水箱内的压力过高时能通过第一压力限制器自动将过高的压力排出，或所述第二密闭水箱内的压力过高时能通过第二压力限制器自动将过高的压力排出。

9.根据权利要求7所述的利用空气压力来驱动湿帘循环水的方法，其特征在于：

所述第一密闭水箱和所述第二密闭水箱内的液面传感器都是浮球式液面传感器，当所述浮球式液面传感器处于上止点高水位位置时，浮球内置的永磁铁到达干簧管的位置，将对应的干簧管触发，所述控制电路得到相应的信号。

10.根据权利要求7所述的利用空气压力来驱动湿帘循环水的方法，其特征在于：

所述第一密闭水箱和所述第二密闭水箱根据湿帘的布置数量，将预先设计的不锈钢或搪瓷板块用螺栓组装并用密封材料进行密封。

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