专利名称：太阳能往复水泵的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及水泵和太阳能利用，具体的是一种太阳能往复水泵。
背景技术：
现有的太阳能水泵一般有以下几种(1)太阳能气压水泵，这种水泵尽管结构简单，运行方便，但由于蒸汽直接与水接触，因而热效率太低；(2)光伏太阳能水泵，这种水泵尽管运行可靠，但所需太阳能电池价格昂贵；(3)太阳能隔膜水泵，这种水泵结构简单，成本低，加工容易，但所需换向机构复杂，运行不可靠，属间断性提水，至今难以在实际工程中发挥作用。由此可见，现有的太阳能水泵尽管在原理上是可行的，但在应用中均存在着一些缺陷，普遍存在着可操作性差、实用性较差的问题。
发明内容
本实用新型的目的是针对目前我国太阳能水泵普遍存在效率低，运行可靠差，实用性较差的问题，提供一种太阳能往复水泵，该实用新型结构简单、运行可靠、效率高、成本低，具有较强的可操作性。
本实用新型是这样实现的在往复水泵内通过增设双活塞、左右气动室及左右自动冷却器等装置，使传统的往复水泵具备完善的热动功能，再通过配置太阳能集热器、加热水箱、双动浮沉式工质工作器，以达到利用太阳能驱动太阳能往复水泵进行工作的目的。
双活塞是通过活塞杆连接成工字型，分为左、右侧活塞，设置左、右侧活塞的目的一是为水泵的左、右容积室提供工作动力，二是为设置左右气动室、左右自动冷却器提供放置空间，左、右自动冷却器分别装置在左、右侧活塞内侧，和左、右侧活塞固定在一起，其作用就是自动对左、右气动室内的工质进行冷却，以保证工质正常工作。左、右气动室分别设置在隔板和左、右自动冷却器之间，其作用就是通过工质在气动室的气压变化，推动左、右侧活塞做往复运动。太阳能集热器可采用热管式、板式、真空管式等太阳能集热器，太阳能集热器的作用是将太阳能输送到加热水箱，给加热水箱里的水加热。加热水箱和太阳能集热器通过水管相连接，加热水箱充有一定量的水，在水里放置两个能自动上浮和下沉的双动浮沉式工质工作器。加热水箱的作用就是通过双动浮沉式工质工作器的上浮和下沉，将太阳能集热器里的热能，按照一定要求交替地传递给左、右两个双动浮沉式工质工作器。在左、右两个双动浮沉工质工作器里分别装有一定量的工质，并在管端装有射流器，当左、右双动浮沉式工质工作器里的工质在加热水箱里加热后，就会形成有一定气压的气体。如工质气体及部分液体通过射流器和气管进入到太阳能往复水泵左气动室，这时左侧活塞就会在左气动室气压的作用下向左移动，右侧活塞也会同时向左移动，由于左、右活塞向左移动，而使左容积室排水，右容积室吸水，同时右气动室里的工质也会通过气管排回右双动浮沉式工质工作器，随着左双动浮沉式工作器里的工质不断向左气动室里移动，其工作器里的工质也在不断减少，当减少到一定程度时，由于重量减少左双动浮沉式工作器浮出水面，其内的工质会自动停止加热，活塞这时已移动到左端极点，并停止移动，与此同时，右气动室里的工质也已全部排入右双动浮沉式工质工作器里，致使该工作器由于重量大幅增加而沉入加热水箱中，并进行加热，加热后的工质同样会通过射流器和气管将有压气体和部分液体输送到右气动室，右气动室气压增加使活塞向右移动，由于活塞的向右移动，而使右容积室排水，左容积室吸水，同时使左气动室里的工质不断地回流到左双动浮沉式工质工作器，当回流工质到达到一定重量时，该工作器下沉，并对工质加热，而这时右双动浮沉式工质工作器里的工质由于已全部进入右气动室，而使该工作器重量大幅减小而上浮。这时活塞已移动到了右端极点。如此往复循环即可完成该实用新型的正常工作。
本实用新型有以下积极有益的效果(1)利用左右双动浮沉式工质工作器和左右气动室进行交替循环自动运行，省去了一般热机必须使用的液体工质泵以及换向机构等，使该实用新型具有结构简单，运行可靠的特点。
(2)该实用新型直接使用太阳能做为热力源，不需要太阳能电池转换，生产成本较低；(3)工质通过设在左右气动室一侧的左右自动冷却器进行自动水冷却，从而保证了工质的工作效率及正常运行；(4)该实用新型具有效率高，工作原理严谨，结构简单，实用性强的特点，可用于广大农村农田灌溉，也可用于城镇工业和生活供水。
图1是本实用新型一实施例的俯视结构图。
图2是图1中泵体部分正视结构图。
图3是图1中太阳能集热器及加热水箱等部件正视结构图。
图中，1.泵壳 2.左、右活塞 3.左右活塞连杆 4.隔板 5.左、右自动冷却器 6.左容积室 7.右容积室 8.左气动室 9.右气动室 10.出水单向阀 11.进水单向阀 12.左右自动冷却器进出水孔 13.左右自动冷却器进出水槽 14.左气动室进出气管 15.右气动室进出气管 16.水泵出水管 17.水泵进水管 18.管接头 19.软管 20.阀门 21.加热水箱 22..左双动浮沉式工质工作器 23.高温水 24.右双动浮沉式工质工作器25.太阳能集热器出水管 26.太阳能集热器回水管 27.太阳能集热器28.螺栓 29.水泵上盖 30.工质 31.射流器喷嘴 32.射流器吸入室 33.射流器吸入管 34.太阳能集热器支架。
具体实施方式
在图1中，泵壳(1)是由铸钢铸造而成，它的作用就是和其它部件一起构造左右容积室、左右气动室及活塞运动缸体等。左、右活塞(2)是由钢板切割加工而成，通过左、右活塞连杆(3)连接固定在一起，左、右活塞连杆(3)由圆钢加工制作，两端和左、右活塞焊接在一起，左、右活塞(2)的作用就是一方面为左、右容积室提供工作动力，另一面构造左、右气动室，并和左、右气动室进行能量交换。隔板(4)是由钢板加工而成，它和泵壳(1)焊接在一起，其作用是和左、右活塞(2)一起，形成左气动室(8)和右气动室(9)。左、右自动冷却器(5)设置在左、右活塞(2)内侧，是由钢板焊接而成，焊接在左、右活塞(2)内侧，是一个密封式容器，在左、右活塞(2)侧面分别打有一进出水孔(12)，水可以通过此孔进出左、右自动冷却器(5)，左、右自动冷却器(5)的作用就是通过进出左、右自动冷却器的水，将左、右气动室里的工质热量带走，以达到对工质进行冷却的目的。对于冷却的时间及冷却过程的控制，是通过左、右活塞(2)的往复运动和左、右自动冷却器进出水槽(13)有序配合自动完成的。当左双动浮沉式工质工作器(22)加热后，其内工质气化并进入左气动室(8)，左气动室(8)使左、右活塞(2)向左移动，当移动到左端点时，左双动浮沉式工质工作器(22)里的工质已全部流出，工作器上浮，并停止加热，左活塞正好到达左自动冷却器进出水槽(13)的位置，进出水槽(13)和进出水孔(12)相连通，致使左容积室(6)里的水迅速进入左自动冷却器(5)，而这时左气动室(8)里的工质温度也已达到了最高，其能量也已转化完毕，需要迅速降温冷却，为工质向左双动浮沉式工质工作器(22)回流进行必要的准备工作。左气动室(8)热量迅速传递到左自动冷却器(5)，其内水温升高，与此同时，右双动浮沉式工质工作器(24)下沉而加热，其内的工质加热而气化并不断进入右气动室(9)，右气动室(9)使左、右活塞(2)向右移动，这时左容积室(6)迅速形成负压，在这种负压的作用下，左自动冷却器(5)的高温水被吸入左容积室(6)，当左右活塞(2)移到右端点时，同上过程，右容积室里的水进入到右自动冷却器(5)，并对右气动室(9)的工质进行冷却。这样周而复始的运行，从而自动完成对工质定时定量的冷却。左容积室(6)和右容积室(7)分别是由左活塞和右活塞及泵壳(1)组合而成，其作用均是通过容积的改变，建立负压和正压，以达到吸水和排水的目的。当左、右活塞(2)向左移动时，左容积室(6)为正压，水通过出水单向阀(10)而排出，右容积室(7)为负压，通过进水单向阀(11)将进水池的水吸入容积室(7)。反之既然。左气动室(8)和右气动室(9)均由隔板(4)、泵壳(1)、左、右活塞(2)组合而成，其作用均是通过工质的进入和排出，推动左、右活塞(2)做往复运动。当左双动浮沉式工质工作器(22)的工质被加热而不断进入左气动室(8)时，左、右活塞(2)向左移动，随着左、右活塞(2)的向左移动，右气动室(9)里的工质不断回流到右双动浮沉式工质工作器(24)。当左、右活塞(2)向左移动一定行程后，由于左双动浮沉式工质工作器(2)的重量减轻而上浮，并停止加热，这时，右双动浮沉式工质工作器(24)里的工质由于全部回流重量增加，而使工作器下沉到加热水箱(21)里对工质进行加热，加热后工质不断从工作器进入右气动室(9)，这时的左、右活塞(2)就会不断地向右移动，当左、右活塞(2)向右移动一定行程后，由于右双动浮沉式工质工作器(24)里的工质全部流出而工作器上浮，而停止加热，左双动浮沉式工质工作器(22)里的工质由于全部回流而使工作器下沉并对工质加热，加热后的工质又重新进入到左气动室(8)，如此循环即可使左、右活塞(2)进行往复运动。出水单向阀(10)是标准部件，水流只能从左、右容积室流出，不能流回，它的作用就是使左、右容积室里的有压水排出。进水单向阀(11)也是标准部件，水流只能流进左、右容积室，不能流出，它的作用就是当左、右容积室里为真空时，水泵进水池的水在大气压的作用下进入左、右容积室。左、右自动冷却器进出水孔(12)是在左、右活塞(2)一侧面打的孔洞，它的作用就是为左、右自动冷却器(5)输入冷却水和回流高温水。左、右自动冷却器进出水槽(13)设在泵壳(1)的一侧面，也是在左、右活塞(2)缸体一侧面的两端部位，是在泵壳(1)铸造时预留的矩形小水槽，它的作用就是通过和左右自动冷却器进水孔(12)有序接通和断开，将冷却水引入左、右自动冷却器(5)，并将左、右自动冷却器(5)里的高温水引出。其工作过程前面已介绍，这里不再叠述。左气动室进出气管(14)和右气动室进出气管(15)，均是由钢管制做，它的作用就是将工质输入和输出左右气动室。水泵出水管(16)是由钢管制做而成，它的作用就是使左、右容积里的有压水流出。水泵进水管(17)是由钢管制做而成，它的作用就是使进水池里的水进入左、右容积室。管接头(18)是标准件，它的作用就是连接软管(19)。软管(19)为塑料软管，它的作用就是能随着左、右双动浮沉式工质工作器上浮或下沉而移动。阀门(20)是标准件，它的作用就是通过打开或关闭控制工质的流动，以达到控制该实用新型的启闭。加热水箱(21)是由钢板焊接而成，为内外两层，隔层内添充保温材料，以达到水箱保温的目的。左双动浮沉式工质工作器(22)和右双动浮沉式工质工作器(24)均是由钢板焊接而成，为密闭容器，其作用就是为工质提供工作空间。太阳能集热器出水管(25)是由钢管制作，其作用是将太阳能集热器(27)的热量通过水流输送到加热水箱(21)。太阳能集热器回水管(26)是由钢管制作而成，其作用是使加热水箱(21)里的低温水回流到太阳能集热器(27)进行加温。太阳能集热器(27)采用真空管式集热器，其作用是获取太阳能。
在图2中，螺栓(28)为标准件，其作用是将水泵上盖(29)固定在泵壳(1)上。水泵上盖(29)是由钢板加工而成，其作用是可以通过打开水泵上盖(29)对水泵进行检修。
在图3中，工质(30)可采用低沸点的液体，如氟利昂或者烷类或者氨水，工质的作用就是利用其低沸点的特点，加热产生气压，冷凝形成液体，为水泵气动室提供动力。射流器由部件射流器喷嘴(31)、射流器吸入室(32)、和射流器吸入管(33)组成，其各部件均是由钢管制作而成，射流器喷嘴(31)和射流器吸入室(32)焊接在一起，其作用是引入有压工质气体进行高速喷射，射流器吸入室(32)的作用是形成真空室，射流器吸入管(33)和射流器吸入室(32)焊接在一起，其作用是将液体输送到射流器的吸入室(32)。射流器的工作原理是当工质加热气化后，有压气流以较高的速度通过射流器喷嘴(31)向外喷射，这时高速气流会将射流器吸入室(32)里的空气夹带走，而使射流器吸入室(32)形成真空，由于真空的作用，将沉在左、右双动浮沉式工质工作器里的底部液体工质，通过射流器吸入管(33)吸到射流器吸入室(32)，进入到射流器吸入室(32)的液体工质会随由射流器喷嘴(31)喷射的工质气流进入左、右气动室，这样周而复始的运行，射流器即可将左、右双动浮沉式工质工作器里气体工质和液体工质不断地输送到左、右气动室。太阳能集热器支架(34)是由角钢焊接而成，它对太阳能集热器起支撑和固定作用。
权利要求1.一种太阳能往复水泵，其特征在于它包括太阳能集热器、加热水箱、双动浮沉式工质工作器、双活塞、左右气动室、左右自动冷却器和左右容积室组件，双动浮沉式工质工作器设置在加热水箱里，双活塞、左右气动室、左右自动冷却器和左右容积室设置在圆筒形泵体内，太阳能集热器通过管道和加热水箱相连通，双动浮沉式工质工作器通过管道和左右气动室相连通。
2.根据权利1要求所述太阳能往复水泵，其特征在于左右气动室设置在左右活塞和隔板之间，使左右气动室容积的变化由左右活塞所处的位置来确定。
3.根据权利1要求所述太阳能往复水泵，其特征在于左右自动冷却器设置在左右活塞内侧，在左右活塞内，分别设置有左右自动冷却器进出水孔，在泵壳壳体上，设置左右自动冷却器进出水槽，进出水孔和冷却器相连通，进出水槽是在左右活塞运行中和进出水孔相连通或断开的。
4.根据权利要求1所述太阳能往复水泵，其特征在于左右活塞通过左右活塞连杆连接在一起。
5.根据权利要求1所述太阳能往复水泵，其特征在于左右容积室设置在左右活塞的外侧，并装有单向进、出水阀。
6.根据权利要求1所述太阳能往复水泵，其特征在于左右双动浮沉式工质工作器放置在加热水箱里，并能交替自由浮沉，其输气管端和射流器相连通。
专利摘要一种太阳能往复水泵，属于水泵节能和太阳能利用技术领域。它包括太阳能集热器、加热水箱、双动浮沉式工质工作器、双活塞、左右气动室、左右自动冷却器和左右容积室组件，双动浮沉式工质工作器设置在加热水箱里，双活塞、左右气动室、左右自动冷却器和左右容积室设置在圆筒形泵体内。其结构特点是所述太阳能集热器通过管道和加热水箱相连通，双动浮沉式工质工作器通过管道和左右气动室相连通。同现有技术相比，本实用新型具有结构简单、运行可靠、效率高、运行成本低、可操作性较强的特点。它可以有效利用太阳能驱动太阳能往复水泵工作，以达到提升或输送水等液体的目的。
文档编号F04B17/00GK2818838SQ20052011203
公开日2006年9月20日 申请日期2005年6月28日 优先权日2005年6月28日
发明者路金喜, 杜贵荣, 绳莉丽, 关柯, 张文丽 申请人:河北农业大学