專利名稱：太陽能溫差水泵的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于太陽能利用領(lǐng)域中的三種水泵。
它是在本人去年五月三日申請的《太陽能水泵(F03G申請?zhí)?2214529.6公告號CN2122949U》基礎(chǔ)上以展起來的性能更加優(yōu)越的第二代產(chǎn)品，共三種規(guī)格型號。
去年申請的第一代產(chǎn)品雖然有效地解決了以往太陽能水泵需要跟蹤的問題;解決了工質(zhì)回收需要外來動(dòng)力的問題;省去了光能轉(zhuǎn)換成電能、電能轉(zhuǎn)換成機(jī)械能的過程;變高溫條件下運(yùn)轉(zhuǎn)為常溫下運(yùn)轉(zhuǎn);還具有無傳動(dòng)部件、無噪音等優(yōu)點(diǎn)。但仍存在著提水高度有限，體積偏大之不足。本發(fā)明對去年的第一代產(chǎn)品作了重大改進(jìn)，除了保持第一代產(chǎn)品的上述優(yōu)點(diǎn)外，還提高了揚(yáng)程，減小了體積。為了與第一代產(chǎn)品相區(qū)別，故命名為《太陽能溫差水泵》。
本發(fā)明的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的;
利用太陽能或其它熱源使低沸點(diǎn)液體工質(zhì)膨脹汽化而產(chǎn)生的壓力推動(dòng)隔膜泵吸水和揚(yáng)水。并巧妙地利用提取的水作工質(zhì)的冷源;利用工質(zhì)自身的溫度變化設(shè)置了溫控開關(guān);使冷熱工質(zhì)通過對流達(dá)到冷凝的目的;改變了以往太陽能泵設(shè)計(jì)中各部件分散的狀況而成為緊湊的一體。也改變了以往傳統(tǒng)太陽能水泵設(shè)計(jì)中工質(zhì)回收流程長，須外來動(dòng)力，設(shè)備復(fù)雜的狀況。也改變了本人去年申請的第一代產(chǎn)品的提水高度有限，體積大的不足之處。
本發(fā)明的具體結(jié)構(gòu)由以下附圖給出。


圖1是本發(fā)明的第一種型號，即單球罐太陽能溫差水泵。
圖2是本發(fā)明的第二種型號，即單缸太陽能溫差水泵的透視圖。
圖3是本發(fā)明的第三型號，即雙缸太陽能溫差水泵的平面俯視圖。
以下結(jié)合附圖詳細(xì)說明依據(jù)本發(fā)明所提出的具體結(jié)構(gòu)的細(xì)節(jié)及工作情況。
按圖1所示為本發(fā)明的單球罐太陽能溫差水泵。上都為主視圖，下部為平面俯視圖。它由透光球(1)、吸熱球(2)、汽缸(9)、隔膜泵(4)、冷凝器(6)等組成。吸熱球外罩透光球，兩球同心，中間抽成真空(10)，起保溫作用。吸熱球外層涂黑色以增加吸熱效果。為了制造安裝方便，兩球的下部去掉一塊。隔膜泵和冷凝器構(gòu)成一個(gè)園柱體安裝在吸熱球內(nèi)。園柱體外層用隔熱保溫材料包裹(3)。吸熱球與園柱體構(gòu)成一汽缸(9)，汽缸和冷凝器內(nèi)裝同一低沸點(diǎn)液體工質(zhì)，汽缸里被加熱的熱工質(zhì)與冷凝器里的冷工質(zhì)通過對流來冷凝，由溫控開關(guān)(11)來控制。溫控開關(guān)的作用是使冷熱工質(zhì)有足夠的對流時(shí)間，以達(dá)到充分冷凝的效果。溫控開關(guān)的構(gòu)造如同電燈線路上的按紐開關(guān)，其開啟的動(dòng)力來自汽缸里的工質(zhì)受熱膨脹汽化壓力，其關(guān)閉的動(dòng)力來自工質(zhì)冷凝時(shí)的冷縮力。溫控開關(guān)也可用石蠟或者感溫磁鐵制作，還可采用形狀記憶合金制作，目前市場上銷售的用形狀記憶合金制作的胸罩架，在冷水中變軟，在人的體溫下挺直，這正適合溫控開關(guān)的溫度要求。此外還可用“慢動(dòng)關(guān)門器”或“液壓自動(dòng)閥等方法制作。
其工作過程是當(dāng)陽光穿過透光球(1)、照熱吸球(2)時(shí)，吸熱球內(nèi)的工質(zhì)受熱膨脹汽化，產(chǎn)生壓力關(guān)閉進(jìn)水閥(8)，推壓隔膜泵(4)頂，部將隔膜內(nèi)的水從出水口(5)壓出。當(dāng)隔膜泵在壓完泵中的水到達(dá)行程終端時(shí)，同時(shí)壓開溫控開關(guān)(11)，這時(shí)汽缸(9)中的汽化熱工質(zhì)便從溫控開關(guān)進(jìn)入冷凝器(6)，與冷凝器中的冷工質(zhì)混合對流，這時(shí)隔膜泵由于壓力解除，在自身彈簧的推力下伸展復(fù)位，水便從進(jìn)水口(7)經(jīng)冷凝管進(jìn)入隔膜泵內(nèi)。汽缸中的熱工質(zhì)與冷凝器中的冷工質(zhì)充分對流后降溫，溫控開關(guān)內(nèi)的工質(zhì)也因此降溫而產(chǎn)生冷縮力，在冷縮力的作用下關(guān)閉溫控開關(guān)。在陽光的照射下，水泵又開始新的運(yùn)轉(zhuǎn)。
此單球罐太陽能溫差水泵在陽光很充足的地方或時(shí)候可以不要外層透光球，在陽光不充足的時(shí)候，應(yīng)增加聚光吸熱器。去掉透光球后也可用熱水、熱汽作熱源。如去掉吸熱球內(nèi)全部部件，所剩的透光球、吸熱球以及真空保溫層可以作為太陽熱水器使用。
圖2為本發(fā)明的第二種型號，即單缸太陽能溫差水泵的透視圖。它與第一型的工作原理基本相同，只是外型構(gòu)造不同，由球型吸熱改為拋物柱面聚光吸熱(1)，熱管(2)傳熱。也不須跟蹤裝置。熱管具有單向?qū)崽匦院蛢?yōu)異的導(dǎo)熱性能，熱管內(nèi)的工質(zhì)根據(jù)需要可選用甲醇、乙醇、丙酮、戌烷、水等。汽缸(8)隔膜泵(9)、冷凝器(6)三者合成一園柱體，三者之間的比例按功率的大小、工質(zhì)的多少來確定，而不一定三等分。汽缸與另兩部分之間用隔熱層分隔，汽缸與隔膜泵的上部有孔洞(10)相通，冷凝器中的冷凝管(13)與隔膜泵下部相連，冷凝器與汽缸盛同一種低沸點(diǎn)液體工質(zhì)，由溫控開關(guān)(11)控制。
其工作過程是當(dāng)聚光器(1)加熱熱管(2)后，把熱能傳導(dǎo)給汽缸(8)中的低沸點(diǎn)液體工質(zhì)，工質(zhì)受熱膨脹汽化進(jìn)入孔道(10)，推壓隔膜泵(9)頂部，并關(guān)閉進(jìn)水閥(3)，將隔膜泵內(nèi)的水從出水口(12)壓出。在隔膜壓完泵內(nèi)的水的同時(shí)壓開溫控開關(guān)(11)，于是汽缸(8)中的熱工質(zhì)便從溫控開關(guān)進(jìn)入冷凝器(6)，與冷凝器中的冷工質(zhì)混合對流。這時(shí)隔膜泵由于解除了壓力在彈簧的推動(dòng)下伸展復(fù)位，水便從進(jìn)水口(4)經(jīng)冷凝管(13)進(jìn)入隔膜泵內(nèi)。汽缸中的熱工質(zhì)與冷凝器中的冷工質(zhì)充分對流后降溫，溫控開關(guān)內(nèi)的工質(zhì)也因此降溫而產(chǎn)生冷縮力，在冷縮作用下關(guān)閉溫控開關(guān)。在陽光的照射下，水泵又開始新的運(yùn)轉(zhuǎn)。
圖3為本發(fā)明的第三種型號，即雙缸太陽能溫差水泵的平面俯視圖。其工作原理與上兩種型號一樣，外型與第二種一樣，只是在第二型的基礎(chǔ)上增加了一個(gè)吸熱器和汽缸，由單缸變成雙缸，流量和功率增加了一倍。
其工作過程是當(dāng)甲號聚光器(1)把陽光聚集到熱管(2)上時(shí)，熱管把熱量傳導(dǎo)到甲號汽缸(3)中的低沸點(diǎn)液體工質(zhì)中，使甲號汽缸中的工質(zhì)膨脹汽化，汽化熱工質(zhì)產(chǎn)生的壓力關(guān)閉孔道(16)，進(jìn)入孔道(4)推壓隔膜泵(13)，關(guān)閉進(jìn)水閥(7)，將隔膜泵內(nèi)的水從出水口(15)壓出。
隔膜在壓完泵中的水的同時(shí)，壓開甲號溫控開關(guān)(5)，使甲號汽缸中的熱工質(zhì)從甲號溫控開關(guān)進(jìn)入冷凝器(8)，與冷凝器中的冷工質(zhì)混合對流冷凝。這時(shí)隔膜泵因解除壓力在彈簧的推動(dòng)下伸展復(fù)位，水便從進(jìn)水口(6)經(jīng)冷凝器流入隔膜泵。甲號汽缸中的熱工質(zhì)與冷凝器中的冷工質(zhì)對流冷凝降溫，使甲號溫控開關(guān)內(nèi)的工質(zhì)也降溫產(chǎn)生冷縮力，在冷縮力的作用下關(guān)閉甲號溫控開關(guān)。在陽光的照射下，甲號汽缸準(zhǔn)備著新的運(yùn)轉(zhuǎn)。
在甲號汽缸準(zhǔn)備運(yùn)轉(zhuǎn)的間歇，乙號汽缸(10)開始啟動(dòng)乙號汽缸里的工質(zhì)在接受了乙號熱管(11)傳過來的由乙號聚光器(12)聚集的熱量后，便膨脹汽化。汽化熱工質(zhì)產(chǎn)生的壓力關(guān)閉孔道(4)，關(guān)閉進(jìn)水閥(7)，打開孔道(16)推壓隔膜泵(13)將隔膜泵內(nèi)的水從出水口(15)壓出。
隔膜在壓完泵內(nèi)的水的同時(shí)，壓開乙號溫控開關(guān)(9)，使乙號汽缸(10)中的汽化熱工質(zhì)經(jīng)乙號溫控開關(guān)進(jìn)入冷凝器(8)，與冷凝器中的冷工質(zhì)混合對流、冷凝。隔膜泵因此而解除壓力，在自身彈簧的推動(dòng)下伸展復(fù)位水便從進(jìn)水口(6)經(jīng)冷凝器進(jìn)入隔膜泵。乙號汽缸中的熱工質(zhì)與冷凝器中的冷工質(zhì)對流冷凝而降溫，乙號溫控開關(guān)內(nèi)的工質(zhì)也因此降溫而產(chǎn)生冷縮力，在冷縮力的作用下關(guān)閉乙號溫控開關(guān)。在陽光的照射下，乙號汽缸與甲號汽缸如此交替循環(huán)運(yùn)轉(zhuǎn)。
以上三種型號相比較，各有特點(diǎn)一型功能多，制造難度大一些;二型功能單一，制造簡單，如僅作抽水使用，二型最為適宜;三型制造容易，能量大但部件多。
權(quán)利要求
1.一種單球罐太陽能溫差水泵(圖1)，其特征在于它的吸熱器(2)，為一個(gè)去掉一塊的球型，可以吸收任意角度的陽光而不用跟蹤裝置。透光球(1)也是去掉了一塊的球型，兩球之間為一真空保溫層(10)。隔膜泵(4)和冷凝器(6)組成一個(gè)園柱體位于吸熱球(2)內(nèi)。吸熱球與園柱體構(gòu)成一個(gè)汽缸(9)，汽缸和冷凝器內(nèi)裝同一工質(zhì)，冷熱工質(zhì)通過對流冷凝，由溫控開關(guān)(11)控制。
2.如權(quán)利要求1所述太陽能溫差水泵，去掉其吸熱球(2)內(nèi)全部部件后，所剩余的透光球(1)、吸熱球(2)、真空保溫層(10)可以作成太陽能熱水器。
3.如權(quán)利要求1所述太陽能溫差水泵，去掉透光球(1)后，也可用熱水、熱汽作熱源。
4.一種單缸太陽能溫差水泵(圖2)，其特征在于它用拋物柱面(1)聚光，用熱管(2)傳熱。汽缸(8)、隔膜泵(9)、冷凝器(6)組成一個(gè)園柱體，汽缸和冷凝器內(nèi)裝同一工質(zhì)。冷熱工質(zhì)通過對流冷凝，由溫控開關(guān)(11)控制。
5.一種雙缸太陽能溫差水泵(圖3)，其特征在于它由兩個(gè)汽缸(3、10)，兩個(gè)溫控開關(guān)(5、9)與一個(gè)隔膜泵(13)、一個(gè)冷凝器(8)組成一個(gè)園柱體。兩套吸熱器(1、2、11、12)使兩個(gè)汽缸交替推動(dòng)隔膜泵運(yùn)轉(zhuǎn)。
全文摘要
本發(fā)明屬于太陽能利用領(lǐng)域中的三種水泵。是在本人去年五月三日申請的同一項(xiàng)目的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的第二代產(chǎn)品。它們利用太陽能使低沸點(diǎn)液體汽化產(chǎn)生的壓力推動(dòng)隔膜泵吸水、揚(yáng)水。并巧妙地利用提取的水作冷源，利用工質(zhì)自身的溫度變化設(shè)置了溫控開關(guān)，使冷熱工質(zhì)通過對流冷凝。它改變了以往太陽能水泵工質(zhì)回收流程長、需要外來動(dòng)力和跟蹤裝置、設(shè)備復(fù)雜的狀況。也比本人申請的第一代產(chǎn)品體積小、效率高。
文檔編號F03G6/00GK1092848SQ9311091
公開日1994年9月28日 申請日期1993年3月22日 優(yōu)先權(quán)日1993年3月22日
發(fā)明者伏元杰 申請人:伏元杰