[發(fā)明專利]一種將蒸散勢能或土壤水勢能轉(zhuǎn)化為動力的系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201810204698.7
• 申請日: 2018-03-13
• 公開（公告）號: CN108142251B
• 公開（公告）日: 2021-03-30
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 龍懷玉;張認(rèn)連
• 申請（專利權(quán)）人: 中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)業(yè)資源與農(nóng)業(yè)區(qū)劃研究所
• 主分類號: A01G25/00
• 分類號: A01G25/00;A01G25/06
• 代理公司: 北京市廣友專利事務(wù)所有限責(zé)任公司 11237
• 代理人: 張仲波

1.一種將蒸散勢能或土壤水勢能轉(zhuǎn)化為動力的系統(tǒng)，其特征在于，該系統(tǒng)包括：產(chǎn)能子系統(tǒng)和儲能子系統(tǒng)，其中，

產(chǎn)能子系統(tǒng)包括：用于存儲灌溉水的第一傳水器、第二傳水器、第一連通管、第二連通管、進(jìn)水管、出水管、水源器以及具有透水不透氣性能的灌水器；

儲能子系統(tǒng)包括：第一軸承、第二軸承、第一發(fā)條、第二發(fā)條以及拉線；

第一連通管兩端分別連接到第一傳水器的頂部以及第二傳水器的頂部；

第二連通管兩端分別連接到第一傳水器的內(nèi)底部以及第二傳水器的內(nèi)底部；

進(jìn)水管一端插入到水源器中的水源，與大氣隔開，另一端與第一傳水器的內(nèi)底部連通；

出水管一端與灌水器連通，另一端與第二傳水器的內(nèi)底部連通；

灌水器埋置在土壤中；

第二傳水器通過拉線與第二軸承相連，第二傳水器向下運動，驅(qū)動拉線拉動第二軸承正向轉(zhuǎn)動，第二軸承反向轉(zhuǎn)動時，提升第二傳水器，拉線纏繞到第二軸承上；

第一軸承具有棘輪功能，為單方向轉(zhuǎn)動軸承；

第一發(fā)條的內(nèi)圈安裝在第一軸承上，外圈固定；

第二軸承具有棘輪功能，當(dāng)?shù)诙S承轉(zhuǎn)動方向與第一軸承轉(zhuǎn)動方向相同時，第二軸承與第一軸承鎖死，第二軸承帶動第一軸承一起轉(zhuǎn)動；當(dāng)?shù)诙S承轉(zhuǎn)動方向與第一軸承轉(zhuǎn)動方向相反時，第二軸承與第一軸承松開，第二軸承的轉(zhuǎn)動對第一軸承沒有影響；

第二發(fā)條安裝在第二軸承上，當(dāng)?shù)诙S承帶動第一軸承轉(zhuǎn)動，收緊第一發(fā)條，同時也收緊第二發(fā)條；

所述第一傳水器的容積小于或等于第二傳水器的容積；

所述第一傳水器的底部高于第二傳水器的頂部；

所述第一連通管的最高點高于第二連通管的最高點；

所述第二發(fā)條的拉力大于沒有裝水時的第二傳水器的重量，小于裝滿水時的第二傳水器的重量；

在初始狀態(tài)下，第二傳水器、出水管、灌水器中充滿了灌溉水，進(jìn)水管的一端插入水源中，與大氣隔開，第二傳水器處于低位置，第二發(fā)條處于收緊狀態(tài)；

由于蒸騰作用，使得土壤水勢降低，當(dāng)土壤水勢低于灌水器的水勢，灌水器中灌溉水被土壤通過灌水器管壁吸收到土壤中，使得第二傳水器液面下降，第一傳水器與第二傳水器內(nèi)的氣壓下降，灌溉水通過進(jìn)水管從水源吸進(jìn)到第一傳水器中；

隨著蒸騰作用的繼續(xù)進(jìn)行，第二傳水器液面持續(xù)下降，當(dāng)包括第二傳水器重量以及第二傳水器中水量的總重量小于第二發(fā)條收緊的拉力時，第二發(fā)條驅(qū)動第二軸承轉(zhuǎn)動，將拉線纏繞到第二軸承上，同時將第二傳水器提升到高位置；

在蒸騰作用的持續(xù)進(jìn)行中，灌溉水持續(xù)通過進(jìn)水管被從水源吸進(jìn)到第一傳水器中，當(dāng)灌溉水在第一傳水器的水位漫過第二連通管的頂端后，發(fā)生虹吸現(xiàn)象，第一傳水器中的灌溉水通過第一連通管快速地流到第二傳水器；

由于第一連通管的導(dǎo)水速率大于灌水器的吸水速率，灌溉水在第二傳水器中逐漸攢積，第二傳水器的總重量逐漸增加，當(dāng)?shù)诙魉鞯目傊亓看笥诘诙l(fā)條與第一發(fā)條的拉力的合力時，第二傳水器開始下墜，并通過帶動拉線驅(qū)動第二軸承轉(zhuǎn)動，第二軸承驅(qū)動第一軸承轉(zhuǎn)動，使得第二發(fā)條、第一發(fā)條收緊，第一發(fā)條儲存能量；

由于第一連通管的導(dǎo)水速率大于進(jìn)水管的導(dǎo)水速率，當(dāng)?shù)谝粋魉髦械墓喔人鞯降诙魉骱螅谝粋魉髦恋诙魉鞯墓喔人酚痔幱跀嚅_狀態(tài)，進(jìn)入初始狀態(tài)。

2.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述第一連通管與第二連通管為n型連通管，所述拉線為軟質(zhì)無彈性的拉線。

3.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述第一連通管、第二連通管以及出水管均為具有伸縮性的管道。

4.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述進(jìn)水管內(nèi)徑小于第一連通管內(nèi)徑。

5.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述第一連通管的導(dǎo)水速率大于灌水器的吸水速率。