专利名称：风力运水系统及其运作方法
技术领域：
本发明涉及一种运水系统，具体涉及一种利用风力运水的系统及其运作方法。
背景技术：
死水为不流动的水体，水体之所在地没有流通的出入口。形成死水之地包括路边的小凹地、花园中的泥泞，甚至人工制造的器皿皆能形成死水。严格来说，死海亦是死水的一种。死水内之元素不能加添或去除，元素就会沉积、腐烂，使水份败坏。死水亦是蚊虫的滋生地，某些国家，如新加坡，不清理家中的死水是违法的。流水为水的动态，流水的作用是为水份所在地加添或去除元素，为水份带来生命力。故对死水的清理对环境而言至关重要， 但对于死水的处理方法仍不完善，很多需要电力驱动水的流动，不仅大量耗费了能源，也在一定程度上破坏了自然环境，反而得不偿失。鉴于上述问题，本发明公开了一种风力运水系统及其运作方法。其具有如下文所述之技术特征，以解决现有的问题。
发明内容
本发明的目的是提供一种风力运水系统及其运作方法，它能利用风力带动静水的流动，不产生噪音，节能环保，成本低廉，也不需要人工调控，使用方便。本发明风力运水系统及其运作方法是通过以下技术方案实现的一种风力运水系统，包括风力转动机构、螺旋叶片、固定机构及水位提升机构；所述的固定机构竖直设置， 所述的固定机构的下端设置在水中，所述的风力转动机构设置在固定机构的顶端，所述的螺旋叶片是螺旋式上升的薄片，螺旋叶片及所述的水位提升机构设置在固定机构的底部。所述的风力转动机构包括框架、一对旋转叶片及一对叶片转动轴；所述的框架竖直放置，所述的一对叶片转动轴分别设置在框架上，每片旋转叶片的一端对应固定在每根叶片转动轴上，旋转叶片绕着叶片转动轴转动，旋转叶片从叶片转动轴向框架的外侧延伸； 所述的一对旋转叶片呈半椭圆型，旋转叶片的转动范围是0°至180° ；且一对旋转叶片分别设置在框架的两侧，一对旋转叶片关于框架的中心线对称。所述的固定机构包括重心稳定块、内杆、外壳、地基及底座；所述的内杆的上端固定在框架的中央，内杆随框架同步转动，所述的重心稳定块设置在内杆的顶端；所述的外壳是中空的圆柱体结构，外壳套置在内杆上；所述的地基设置在内杆的下部，位于螺旋叶片的上方；所述的底座设置在内杆的底端，位于螺旋叶片的下方；所述的地基至底座的部分设置在水中。所述的水位提升机构包括水流上挡块、水流下档块及单向阀门；所述的水流上挡块设置在螺旋叶片的一侧，且固定在地基的下方，水流上挡块用于降低流入地基与底座之间的水流的水位；所述的水流下档块设置在螺旋叶片的另一侧，且固定在底座的上方，水流下档块用于提升流经螺旋叶片的流水的水位；所述的单向阀门的一端设置在水流下档块上。
上述的风力运水系统，其中，所述的内杆底端呈半球状，所述的底座上设有一凹槽，所述的凹槽与内杆的底端相适配。上述的风力运水系统，其中，所述的单向阀门绕着设置在水流下档块上的一端转动，单向阀门转动角度为0° -90°。 上述的风力运水系统，其中，所述的水流上挡块及水流下档块的高度范围是40-60 厘米。上述的风力运水系统，其中，还包括一减速器；所述的减速器设置在内杆上，位于地基的上方，减速器用于为内杆的转动减速。一种应用于上述的风力运水系统的运作方法，其特征在于该方法至少包括如下步骤步骤1，风力吹动旋转叶片转动，旋转叶片转动的同时带动框架及内杆转动。步骤2，内杆带动螺旋叶片转动，从而使静水流动起来。上述的风力运水系统的控制方法，其中，所述的步骤2中还包括步骤2. 1，水流上挡块将流入地基及底座之间的水流的水位降低。步骤2. 2，水流通过水流上挡块后通过螺旋叶片水位升高。步骤2. 3，水流通过水流下档块流出，返回步骤1。本发明风力运水系统及其运作方法由于采用了上述方案，使之与现有技术相比， 具有以下的优点和积极效果1、本发明风力运水系统由于采用风力运水，节能环保，且自动运转，不需人工干预。2、本发明风力运水系统由于一对旋转叶片和框架之间的特殊设计，使旋转叶片在风力较小的时候也能正常的转动，确保水流时刻保持流动状态。3、本发明风力运水系统由于设有水位提升机构，利用水位差产生的势能转化为动能，推动水的流动，不会污染水资源。4、本发明风力运水系统的运作方法简单，利用风力全自动运行，无需人为干预，成本低，易于普及应用，尤其适合在不流动的静水、死水中使用。以下，将通过具体的实施例做进一步的说明，然而实施例仅是本发明可选实施方式的举例，其所公开的特征仅用于说明及阐述本发明的技术方案，并不用于限定本发明的保护范围。
为了更好的理解本发明，可参照本说明书援引的以供参考的附图，附图中图1是本发明风力运水系统的结构示意图。图2是本发明风力运水系统的运作方法的流程图。
具体实施例方式根据本发明的权利要求和发明内容所公开的内容，本发明的技术方案具体如下所述。请参见附图1所示，本发明风力运水系统包括风力转动机构01、螺旋叶片02、固
5定机构03及水位提升机构04 ；固定机构03竖直设置，固定机构03的下端设置在水中，风力转动机构01设置在固定机构03的顶端，螺旋叶片02及水位提升机构04设置在固定机构03的底部。风力转动机构01包括框架011、一对旋转叶片012及一对叶片转动轴013，框架 011竖直放置，一对叶片转动轴013分别设置在框架011上，一对旋转叶片012呈半椭圆型， 每片旋转叶片012的一端对应固定在每根叶片转动轴013上，旋转叶片012绕着叶片转动轴013转动，旋转叶片012从叶片转动轴013向框架011的外侧延伸，旋转叶片012的转动范围是0° -180° ；且一对旋转叶片012分别设置在框架011的两侧，一对旋转叶片012关于框架011的中心线对称，在受到风力后，其中一片旋转叶片012随风转动，而另一片旋转叶片012不转动。一对旋转叶片012可采用布制的，质量轻，转动时不会增加阻力，只要有2-3级的风即能吹动其中一片旋转叶片012转动；且随风转动的一片旋转叶片012转动时，旋转叶片 012的平面始终与风向平行。固定机构03包括重心稳定块031、内杆032、外壳033、地基034及底座035 ；内杆 032的上端固定在框架011的中央，内杆032随框架011同步转动，重心稳定块031设置在内杆032的顶端，重心稳定块031能使框架011及内杆032转动时重心稳定，同时还起到防水和装饰的作用；外壳033是中空的圆柱体结构，外壳033套置在内杆032上，可防止内杆032受到撞击断裂，同时也确保内杆032在竖直方向上的旋转稳定；地基034设置在内杆 032的下部，位于螺旋叶片02的上方，底座035设置在内杆032的底端，位于螺旋叶片02的下方，内杆032底端呈半球状，底座035上设有一凹槽，该凹槽与内杆032的底端相适配，底座035为内杆032提供支撑，确保内杆032能稳定转动；地基034至底座035的部分设置在水中。螺旋叶片02是螺旋状的薄片，螺旋叶片02呈螺旋式上升固定在内杆032底端，螺旋叶片02随内杆032同步转动，带动水流动，螺旋式上升的螺旋叶片02能在水流动的同时提高流动水的水位。水位提升机构04包括水流上挡块041、水流下档块042及单向阀门043 ；水流上挡块041设置在螺旋叶片02的一侧，且固定在地基034的下方，水流上挡块041用于降低流入地基034与底座035之间的水流的水位；水流下档块042设置在螺旋叶片02的另一侧， 且固定在底座035的上方，水流下档块042用于提升流经螺旋叶片02的流水的水位，水流上挡块041、螺旋叶片02及水流下档块042使流水产生水位差，带动水持续流动；单向阀门 043的一端设置在水流下档块042上，单向阀门043绕着设置在水流下档块042上的一端转动，单向阀门043转动角度为0° -90°，确保水流的流向由水流上挡块041处流至水流下档块042处，水流方向不会倒流。水流上挡块041及水流下档块042的高度范围大约是40_60厘米，优选50厘米， 50厘米的水位差产生的动能足以使河流流动起来。本发明风力运水系统还包括一减速器05，该减速器05设置在内杆032上，位于地基034的上方，减速器05用于为内杆032的转动减速，当风力较大时，框架011及内杆032 的转动会加快，从而导致水流速度过快，为保持水流稳定流动，减速器05在内杆032转动过快时施加外力为其减速。
请参见附图2所示，本发明风力运水系统的运作方法至少包括如下的步骤步骤1，风力吹动旋转叶片012转动，旋转叶片012转动的同时带动框架011及内杆032转动。步骤2，内杆032带动螺旋叶片02转动，从而使静水流动起来。 步骤2. 1，水流上挡块041将流入地基034及底座035之间的水流的水位降低。步骤2. 2，水流通过水流上挡块041后通过螺旋叶片02水位升高。步骤2. 3，水流通过水流下档块042流出，返回步骤1。步骤1和步骤2循环进行，可使静水流动起来。本发明风力运水系统利用风力使静水流动起来，且确保水流方向不变，使静水变成流动水，不消耗能源，也不产生污染和噪音，成本低，结构简单，适合在静水或死水中使用。上述内容为本发明风力运水系统及其运作方法的具体实施例的列举，对于其中未详尽描述的设备和结构，应当理解为采取本领域已有的通用设备及通用方法来予以实施。
权利要求
1.一种风力运水系统，其特征在于，包括风力转动机构(01)、螺旋叶片(02)、固定机构(03)及水位提升机构(04)；所述的固定机构(03)竖直设置，所述的固定机构(03)的下端设置在水中，所述的风力转动机构(01)设置在固定机构(0 的顶端，所述的螺旋叶片(0 是螺旋式上升的薄片，螺旋叶片(0 及所述的水位提升机构(04)设置在固定机构 (03)的底部；所述的风力转动机构(01)包括框架(011)、一对旋转叶片(012)及一对叶片转动轴 (013)；所述的框架(011)竖直放置，所述的一对叶片转动轴(01 分别设置在框架(011) 上，每片旋转叶片(012)的一端对应固定在每根叶片转动轴(013)上，旋转叶片(012)绕着叶片转动轴(013)转动，旋转叶片(012)从叶片转动轴(013)向框架(011)的外侧延伸；所述的一对旋转叶片(012)呈半椭圆型，旋转叶片(012)的转动范围是0°至180° ；且一对旋转叶片(012)分别设置在框架(011)的两侧，一对旋转叶片(012)关于框架(011)的中心线对称；所述的固定机构(03)包括重心稳定块(031)、内杆(032)、外壳(033)、地基(034)及底座(035)；所述的内杆(032)的上端固定在框架(011)的中央，内杆(032)随框架(011) 同步转动，所述的重心稳定块(031)设置在内杆(032)的顶端；所述的外壳(033)是中空的圆柱体结构，外壳(03 套置在内杆(03 上；所述的地基(034)设置在内杆(032)的下部，位于螺旋叶片(02)的上方；所述的底座(035)设置在内杆(032)的底端，位于螺旋叶片 (02)的下方；所述的地基(034)至底座(035)的部分设置在水中；所述的水位提升机构(04)包括水流上挡块(041)、水流下档块(04 及单向阀门 (043)；所述的水流上挡块(041)设置在螺旋叶片(02)的一侧，且固定在地基(034)的下方，水流上挡块(041)用于降低流入地基(034)与底座(03 之间的水流的水位；所述的水流下档块(04 设置在螺旋叶片(0 的另一侧，且固定在底座(035)的上方，水流下档块 (042)用于提升流经螺旋叶片(0 的流水的水位；所述的单向阀门(043)的一端设置在水流下档块(04 上。
2.根据权利要求1所述的风力运水系统，其特征在于所述的内杆(032)底端呈半球状，所述的底座(03 上设有一凹槽，所述的凹槽与内杆(032)的底端相适配。
3.根据权利要求1所述的风力运水系统，其特征在于所述的单向阀门(043)绕着设置在水流下档块(04 上的一端转动，单向阀门(04 转动角度为0° -90°。
4.根据权利要求1所述的风力运水系统，其特征在于所述的水流上挡块(041)及水流下档块(042)的高度范围是40-60厘米。
5.根据权利要求1所述的风力运水系统，其特征在于还包括一减速器(05)；所述的减速器(0 设置在内杆(03 上，位于地基(034)的上方，减速器(0 用于为内杆(032) 的转动减速。
6.一种应用于权利要求1所述的风力运水系统的运作方法，其特征在于该方法至少包括如下步骤步骤1，风力吹动旋转叶片(012)转动，旋转叶片(012)转动的同时带动框架(011)及内杆(03 转动；步骤2，内杆(03 带动螺旋叶片(0 转动，从而使静水流动起来。
7.根据权利要求6所述的风力运水系统的控制方法，其特征在于所述的步骤2中还包括步骤2. 1，水流上挡块(041)将流入地基(034)及底座(035)之间的水流的水位降低； 步骤2. 2，水流通过水流上挡块(041)后通过螺旋叶片(0 水位升高； 步骤2. 3，水流通过水流下档块(04 流出，返回步骤1。
全文摘要
一种风力运水系统，包括风力转动机构、螺旋叶片、固定机构及水位提升机构；固定机构竖直设置，固定机构的下端设置在水中，风力转动机构设置在固定机构的顶端，螺旋叶片是螺旋式上升的薄片，螺旋叶片及水位提升机构设置在固定机构的底部。风力转动机构包括框架、一对旋转叶片及一对叶片转动轴；框架竖直放置，一对叶片转动轴分别设置在框架上，每片旋转叶片的一端对应固定在每根叶片转动轴上，旋转叶片绕着叶片转动轴转动，旋转叶片从叶片转动轴向框架的外侧延伸。本发明利用风力使静水流动起来，且确保水流方向不变，使静水变成流动水，不消耗能源，也不产生污染和噪音，成本低，结构简单，适合在静水或死水中使用。
文档编号F04D13/04GK102235367SQ20101016625
公开日2011年11月9日 申请日期2010年5月5日 优先权日2010年5月5日
发明者张伟 申请人:上海石根环境设计工程有限公司