压差动力水泵的制作方法
【专利摘要】一种利用流体压力势能转换成机械能作为动力的“压差动力水泵”装置。其构造为：通过转轴(2)组装齿合齿轮(1)、密封罩(3)将外罩(4)的内空间分隔成相对密封的A、B两个空间。当用水管将A、B空间分别联接高低位水源时，空间压力A＞B，装置则为“压差动力机”系统；当用水管将A、B空间分别联接高位水源和泵水高地时，在外力作用下，将空间A中的水输送到泵水高地，装置则为“水泵”系统；将“压差动力机”系统和“水泵”系统同轴组装则为“压差动力水泵”装置。当整机设计制造时，A空间共享。根据水源水位差及泵水高度确定齿合齿轮组数。“水泵”系统在同轴“压差动力机”系统提供的动力作用下，将空间A中的水输送到目标高地。
【专利说明】压差动力水泵 一.
【技术领域】：
[0001] 本发明涉及一种利用流体压力势能转换成机械能作为动力的"压差动力水泵"装 置。在具有水位差的水源地，不需要电、油等其它能源，安装本"压差动力水泵"装置，则可 源源不断地将水（流体）输送到目标高地。 二.
【背景技术】：
[0002] 目前，人类有目的地将水从低水位提升到高水位，采用的方法有：电能抽水机、电 能潜水泵、汽油（柴油）抽水机、水轮泵、水锤泵、水车等。电能抽水机和潜水泵需要耗费电 能，汽油（柴油）抽水机需要耗费油料，水轮泵和水锤泵一般要求在有条件的地方筑坝形 成较大水位落差导致成本太高并有筑坝条件的限制，水车安装位置固定不动且提水高度有 限。现有的各类抽水机、水泵都属于高能耗抽水。自然界中，具有一定水位差但又不具备安 装水轮泵或水锤泵的水源地相对较多，在已形成世界能源危机的今天，研究不耗费现有能 源，如何简单、方便地利用大量的小水位差所具有的水能，将水提升到需要用水的高地，对 人类的工农业生产具有较大的现实意义。 三.
【发明内容】
：
[0003] 本发明的目的在于：为人类提供一种在具有水位差的水源地，在特定空间将水位 差形成的压力势能转换成机械能驱动水泵，在不耗费电、油等其它能源的情况下，将水输送 到目标高地的一种"压差动力水泵"装置。它是由两对以上的有轴齿合齿轮、密封罩、隔板 将外罩内空间分隔成彼此密封的连接高水位水管、低水位水管和送水管的三个区域空间的 装置。连接高水位水管和低水位水管的两个区域空间之间形成压差，使分隔两空间的齿合 齿轮产生转动力矩，从而将压力势能转换成机械能，通过同轴驱动连接高水位水管和送水 管区域空间的齿合齿轮。根据输送水的目标高度，增减连接高水位水管和低水位水管的两 个空间之间的齿合齿轮数，则可实现将水提升到需要用水的高地。水源不枯，取水不断。 四.
【专利附图】
【附图说明】：
[0004] 图1为本发明装置原理图。
[0005] 本发明装置原理图中包括：有轴（2)的齿合齿轮（1)、密封罩（3)、外罩（4)。
[0006] 所述有轴（2)的齿合齿轮（1)和密封罩（3)将外罩（4)的内空间分隔成相对密封 的A、B两个空间。
[0007] 当A空间连通水源高水位，B空间连通水源低水位时，A、B两空间存在压力差，有 轴（2)的齿合齿轮（1)获得转动力矩而转动，从而将压力势能转换成机械能输出。此时，本 装置就是一个"压差动力机"。
[0008] 当A空间连通水源高水位，B空间连通目标高地时，通过足够的外动力使有轴（2) 的齿合齿轮（1)转动，则可将A空间的水输送到目标高地。此时，本装置就是一个"水泵"。
[0009] 图2为本发明装置的结构图
[0010] 本发明装置的构造包括：齿合齿轮（1)、转轴（2)、密封罩（3)、外罩（4)、密封隔板 (5)、水源高水位水管接头￠)、水源低水位水管接头（7)、送水管接头（8)。
[0011] 通过转轴⑵组装齿合齿轮（1)、密封隔板（5)和密封罩（3)将外罩⑷的内空间 分隔成相对密封的A、Bl、B2三个空间区域。
[0012] 所述相对密封空间A、B1及之间的齿合齿轮组、密封罩（3)、外罩（4)、密封隔板（5) 及转轴（2)组成"压差动力机"系统，为整个装置提供机械动力。
[0013] 所述相对密封空间A、B2及之间的齿合齿轮、密封罩（3)、外罩（4)、密封隔板（5) 及转轴（2)组成"水泵"系统。
[0014] "水泵"系统在同轴的"压差动力机"系统提供的机械动力作用下，将空间A中的水 输送到目标高地。
[0015] 图3为齿轮和齿合齿轮组（1)的立体视图。
[0016] 图4为本发明装置实施泵水的系统装配图。
[0017] 泵水装配系统包括：压差动力泵（9)、高水位水源（10)、高水位水管（11)、低水位 水源（12)、低水位水管（13)、送水管（14)、目标高地（15)。
[0018] 将所述高水位水管（11)、低水位水管（13)、送水管（14)分别与压差动力泵（9)和 高水位水源（10)、低水位水源（12)、目标高地（15)对应联接。当压差动力泵（9)、高水位水 管（11)、低水位水管（13)中充满水时,系统开始工作，将流过高水位水管（11)中的部份水 输送到目标地。
[0019] 五·【具体实施方式】及原理：
[0020] (一）·实施例子：
[0021] 如图4,将所述高水位水管（11)、低水位水管（13)、送水管（14)分别与压差动力 泵（9)和高水位水源（10)、低水位水源（12)、目标高地（15)对应联接。压差动力泵（9) 可以放置在高水位水源的水中，也可以放置在地面上，但放置高度要满足能使当地大气压 将高水位水源（10)中的水压到压差动力泵（9)内。可以通过多种方式使系统处于工作状 态。例如，先将系统放入高水位水中，使系统内充满水，然后在保证系统处于吸虹状态下，将 低水位水管（13)的出水口放到低水位水源（12)中，将送水管（14)的出水口放到目标高地 (15)，则实现输送水的目的。
[0022] 实际生产中，根据需要可以建造相对较大的固定提水站，也可以制造小型、微型压 差动力水泵，方便搬运、携带，用于不同量级的提水需求。
[0023] 压差动力水泵系统可设计制造成组件式，根据需要方便地进行组装，以实现不同 的泵水需求。
[0024] (二）·工作原理：
[0025] 1、大气压原理：在真空管内1个大气压能将水位压到10. 3米高处。
[0026] 根据此原理，确定压差动力泵（9)放置的高度范围。
[0027] 2、吸虹管原理：在大气压和液体间分子的内聚力作用下，高水位端的水会通过吸 虹管流向低水位端。
[0028] 根据此原理，可以将系统放置在地面上。
[0029] 2.转动原理：转动系统合力矩不为零时，系统必定发生转动。
[0030] 根据此原理，处于高压、低压之间的齿合齿轮组必定会转动，实现"压差动力机"的 目的。
[0031] 同时根据此原理，增减"压差动力机"系统的齿合齿轮组数（或改变齿轮的直径大 小），使同轴的"水泵"系统中的齿合齿轮获得同样的转动力矩，实现泵水的目的。
[0032] (三）·能量来源：
[0033] 流体的压力势能。
[0034] 六、系统工作效率
[0035] 设水源水位差为h，"压差动力机"的齿合齿轮组数为N，"水泵"系统的齿合齿轮组 数为1，高水位水管的流量为1个单位，提水量为L，提水高度为H。
[0036] 贝丨J :提水高度H = N*h
[0037] 提水量 L=1AN+1)
[0038] 对固定的压差动力水泵系统，水源水位差越大，提水高度越高；对固定的水源水位 差，"压差动力机"的齿合齿轮组数越少，提水量越大。实际生产中，要根据水源水位差和需 要用水的高度来组配压差动力水泵系统。
【权利要求】
1. 利用流体对齿合齿轮组的压力差将流体的压力势能转换成机械能。
2. 使用密封罩和外罩将齿合齿轮分隔成两个空间的方式组装泵。
【文档编号】F04C2/18GK104110371SQ201310154072
【公开日】2014年10月22日 申请日期:2013年4月16日 优先权日:2013年4月16日
【发明者】蒋国才 申请人:蒋国才