專利名稱：太陽能溫差水泵的制作方法
技術領域：
本發(fā)明屬于太陽能利用領域中的三種水泵。
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》基礎上以展起來的性能更加優(yōu)越的第二代產品，共三種規(guī)格型號。
去年申請的第一代產品雖然有效地解決了以往太陽能水泵需要跟蹤的問題;解決了工質回收需要外來動力的問題;省去了光能轉換成電能、電能轉換成機械能的過程;變高溫條件下運轉為常溫下運轉;還具有無傳動部件、無噪音等優(yōu)點。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品作了重大改進，除了保持第一代產品的上述優(yōu)點外，還提高了揚程，減小了體積。為了與第一代產品相區(qū)別，故命名為《太陽能溫差水泵》。
本發(fā)明的目的是這樣實現(xiàn)的;
利用太陽能或其它熱源使低沸點液體工質膨脹汽化而產生的壓力推動隔膜泵吸水和揚水。并巧妙地利用提取的水作工質的冷源;利用工質自身的溫度變化設置了溫控開關;使冷熱工質通過對流達到冷凝的目的;改變了以往太陽能泵設計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)太陽能水泵設計中工質回收流程長，須外來動力，設備復雜的狀況。也改變了本人去年申請的第一代產品的提水高度有限，體積大的不足之處。
本發(fā)明的具體結構由以下附圖給出。


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。
以下結合附圖詳細說明依據本發(fā)明所提出的具體結構的細節(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。隔膜泵和冷凝器構成一個園柱體安裝在吸熱球內。園柱體外層用隔熱保溫材料包裹(3)。吸熱球與園柱體構成一汽缸(9)，汽缸和冷凝器內裝同一低沸點液體工質，汽缸里被加熱的熱工質與冷凝器里的冷工質通過對流來冷凝，由溫控開關(11)來控制。溫控開關的作用是使冷熱工質有足夠的對流時間，以達到充分冷凝的效果。溫控開關的構造如同電燈線路上的按紐開關，其開啟的動力來自汽缸里的工質受熱膨脹汽化壓力，其關閉的動力來自工質冷凝時的冷縮力。溫控開關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，這正適合溫控開關的溫度要求。此外還可用“慢動關門器”或“液壓自動閥等方法制作。
其工作過程是當陽光穿過透光球(1)、照熱吸球(2)時，吸熱球內的工質受熱膨脹汽化，產生壓力關閉進水閥(8)，推壓隔膜泵(4)頂，部將隔膜內的水從出水口(5)壓出。當隔膜泵在壓完泵中的水到達行程終端時，同時壓開溫控開關(11)，這時汽缸(9)中的汽化熱工質便從溫控開關進入冷凝器(6)，與冷凝器中的冷工質混合對流，這時隔膜泵由于壓力解除，在自身彈簧的推力下伸展復位，水便從進水口(7)經冷凝管進入隔膜泵內。汽缸中的熱工質與冷凝器中的冷工質充分對流后降溫，溫控開關內的工質也因此降溫而產生冷縮力，在冷縮力的作用下關閉溫控開關。在陽光的照射下，水泵又開始新的運轉。
此單球罐太陽能溫差水泵在陽光很充足的地方或時候可以不要外層透光球，在陽光不充足的時候，應增加聚光吸熱器。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。熱管具有單向導熱特性和優(yōu)異的導熱性能，熱管內的工質根據需要可選用甲醇、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液體工質，由溫控開關(11)控制。
其工作過程是當聚光器(1)加熱熱管(2)后，把熱能傳導給汽缸(8)中的低沸點液體工質，工質受熱膨脹汽化進入孔道(10)，推壓隔膜泵(9)頂部，并關閉進水閥(3)，將隔膜泵內的水從出水口(12)壓出。在隔膜壓完泵內的水的同時壓開溫控開關(11)，于是汽缸(8)中的熱工質便從溫控開關進入冷凝器(6)，與冷凝器中的冷工質混合對流。這時隔膜泵由于解除了壓力在彈簧的推動下伸展復位，水便從進水口(4)經冷凝管(13)進入隔膜泵內。汽缸中的熱工質與冷凝器中的冷工質充分對流后降溫，溫控開關內的工質也因此降溫而產生冷縮力，在冷縮作用下關閉溫控開關。在陽光的照射下，水泵又開始新的運轉。
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上增加了一個吸熱器和汽缸，由單缸變成雙缸，流量和功率增加了一倍。
其工作過程是當甲號聚光器(1)把陽光聚集到熱管(2)上時，熱管把熱量傳導到甲號汽缸(3)中的低沸點液體工質中，使甲號汽缸中的工質膨脹汽化，汽化熱工質產生的壓力關閉孔道(16)，進入孔道(4)推壓隔膜泵(13)，關閉進水閥(7)，將隔膜泵內的水從出水口(15)壓出。
隔膜在壓完泵中的水的同時，壓開甲號溫控開關(5)，使甲號汽缸中的熱工質從甲號溫控開關進入冷凝器(8)，與冷凝器中的冷工質混合對流冷凝。這時隔膜泵因解除壓力在彈簧的推動下伸展復位，水便從進水口(6)經冷凝器流入隔膜泵。甲號汽缸中的熱工質與冷凝器中的冷工質對流冷凝降溫，使甲號溫控開關內的工質也降溫產生冷縮力，在冷縮力的作用下關閉甲號溫控開關。在陽光的照射下，甲號汽缸準備著新的運轉。
在甲號汽缸準備運轉的間歇，乙號汽缸(10)開始啟動乙號汽缸里的工質在接受了乙號熱管(11)傳過來的由乙號聚光器(12)聚集的熱量后，便膨脹汽化。汽化熱工質產生的壓力關閉孔道(4)，關閉進水閥(7)，打開孔道(16)推壓隔膜泵(13)將隔膜泵內的水從出水口(15)壓出。
隔膜在壓完泵內的水的同時，壓開乙號溫控開關(9)，使乙號汽缸(10)中的汽化熱工質經乙號溫控開關進入冷凝器(8)，與冷凝器中的冷工質混合對流、冷凝。隔膜泵因此而解除壓力，在自身彈簧的推動下伸展復位水便從進水口(6)經冷凝器進入隔膜泵。乙號汽缸中的熱工質與冷凝器中的冷工質對流冷凝而降溫，乙號溫控開關內的工質也因此降溫而產生冷縮力，在冷縮力的作用下關閉乙號溫控開關。在陽光的照射下，乙號汽缸與甲號汽缸如此交替循環(huán)運轉。
以上三種型號相比較，各有特點一型功能多，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)組成一個園柱體位于吸熱球(2)內。吸熱球與園柱體構成一個汽缸(9)，汽缸和冷凝器內裝同一工質，冷熱工質通過對流冷凝，由溫控開關(11)控制。
2.如權利要求1所述太陽能溫差水泵，去掉其吸熱球(2)內全部部件后，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)組成一個園柱體，汽缸和冷凝器內裝同一工質。冷熱工質通過對流冷凝，由溫控開關(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汽缸(3、10)，兩個溫控開關(5、9)與一個隔膜泵(13)、一個冷凝器(8)組成一個園柱體。兩套吸熱器(1、2、11、12)使兩個汽缸交替推動隔膜泵運轉。
全文摘要
本發(fā)明屬于太陽能利用領域中的三種水泵。是在本人去年五月三日申請的同一項目的基礎上發(fā)展起來的第二代產品。它們利用太陽能使低沸點液體汽化產生的壓力推動隔膜泵吸水、揚水。并巧妙地利用提取的水作冷源，利用工質自身的溫度變化設置了溫控開關，使冷熱工質通過對流冷凝。它改變了以往太陽能水泵工質回收流程長、需要外來動力和跟蹤裝置、設備復雜的狀況。也比本人申請的第一代產品體積小、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)先權日1993年3月22日
發(fā)明者伏元杰 申請人:伏元杰