本发明专利技术公开的太阳能气压泵自动浇水装置，包括：气压泵水容器、止回阀、贮水容器、蓄水容器；利用所述止回阀控制水流方向构成进水管路和出水管路；利用所述气压泵水容器内空气热胀冷缩产生气压差实现泵水，所述气压泵水容器内部负压时水流从所述贮水容器经所述进水管路流入，正压时水流经所述出水管路流出到所述蓄水容器，形成气压泵水过程；所述蓄水容器中水位上升引发虹吸排水过程，水位下降虹吸排水过程结束。随着昼夜阴晴交替，所述气压泵水容器内温度循环往复变化，不断推动水流从所述贮水容器流向所述蓄水容器，实现自动泵水、蓄水和周期性浇水。本发明专利技术简易实用，可以充分利用现有资源和废弃物品，无电力消耗，节能环保，运行稳定可靠。稳定可靠。稳定可靠。
【技术实现步骤摘要】
太阳能气压泵自动浇水装置
[0001]本专利技术属于花卉等植物自动浇水领域，涉及一种自动浇水的装置，特别是利用太阳能加热容器内空气，通过空气热胀冷缩产生气压变化实现自动泵水、蓄水和周期性浇水，具体的说是太阳能气压泵自动浇水装置。
技术介绍
[0002]绿色植物生长离不开阳光和水，按照植物生长规律提供适当的光照和的水分是植物正常生长的必要条件。晴天太阳光照强度大植物蒸腾作用增强，消耗的水分多；阴天太阳光照强度小，植物蒸腾作用减弱，消耗的水分少。植物蒸腾作用消耗的水分主要依靠根系吸收土壤中的水分，夏日炎炎，土壤中长时间水分不足，植物就会因缺水而萎蔫甚至干枯死亡，但如果土壤中长时间水分过多、通气差，又会导致植物根系缺少必要的氧气而出现烂根、沤根，也会导致植物枯萎，所以养花种菜的浇水原则是见干见湿，土壤表层变干时一次性浇透水，而不是天天浇水或者等土壤完全干透再浇水。但实际生活中，由于人们工作繁忙早出晚归、出门旅行长时间不能浇水造成花卉干枯凋零。为此出现了各种自动滴灌浇水设备，其中CN105104128（北京林业大学）2015年12月2日公开的一种用于盆栽植物的自动滴灌浇水设备，贮水箱需要放置在高处，涉及的传感器和控制器等部件需要电源供电，涉及的滴灌装置结构复杂，制作成本高，所述设备无法简单有效地解决家居盆栽花卉等绿色植物的浇水问题。
技术实现思路
[0003]本专利技术的工作原理是利用一般物体热胀冷缩的性质，且相同温度变化条件下气体的热胀冷缩幅度比固体和液体的热胀冷缩幅度更为明显。当密闭容器受光照强度（太阳光源或白炽灯光源）及环境温度变化时因能量转化及热交换引起容器内部温度变化，容器内空气热胀冷缩引起内部压强变化，根据理想气体方程，气体的温度T、体积V和压强P变化关系为P1V1/T1= P2V2/T2，在压强不变时，体积与温度成正比，在体积不变时，压强与温度成正比。容器内部与外部的气压差能推动连接在容器上的管路中水流(管路中无水流时则为空气，区别在于管路中水流存在水位高度压差，空气的高度压差可以忽略不计)流进或流出容器，当容器内温度上升空气膨胀时，正压差推动水流从容器中流出，且能沿管路上升一定高度，当容器内温度下降空气收缩时负压差从管路中把水流吸入容器，且能沿管路从较低处吸入。在水流流进或流出容器过程中，容器内部空气体积和压强不断变化，容器内外压强达到平衡时水流停止流动。随着日出日落昼夜交替，容器内温度和气压循环往复变化，水流不断流进容器再从容器流出。密闭容器受到光照后内部空气温度升高，且升温幅度与光照强度成正向关系，经过实验测试，常温下天气晴朗时太阳光直接照射单层结构的密闭容器内最高温度可以达到60℃（333K）比最低温度25℃（298K）可以高出30℃(30K)，在压强不变时，体积变化可以达到30/298，约为10%，体积不变时，压强变化也可以达到10%，在常压下对应0.1个标准大气压，对应水柱高度为100厘米。不同季节时太阳光照射下的普通密闭容器内
的最大昼夜温差通常在30℃至40℃左右，无太阳光照射时，容器内温度与环境温度一致。
[0004]为实现上述目的，本申请提供了如下技术方案：本专利技术提供了一种太阳能气压泵自动浇水装置，包括：气压泵水容器、止回阀、贮水容器、蓄水容器、三通接头；其中，所述止回阀用于控制水流单向流动；所述贮水容器上有注水孔与大气相通；所述蓄水容器上连接有进排气管和虹吸排水管, 所述蓄水容器通过所述进排气管与大气相通；所述贮水容器通过所述止回阀与所述气压泵水容器相连，水流从所述贮水容器流向所述气压泵水容器，形成进水管路；所述蓄水容器通过另一个所述止回阀与所述气压泵水容器相连，水流从所述气压泵水容器流向所述蓄水容器，形成出水管路；所述气压泵水容器随光照强度及环境温度变化时，内部温度会发生变化，内部空气热胀冷缩引起气压变化，与外部产生气压差，负压时水流从所述进水管路流入，正压时水流从所述出水管路流出，形成气压泵水过程；所述气压泵水过程泵出水存储到所述蓄水容器中导致水位上升，超过所述虹吸排水管的最高水平位置时引发虹吸排水过程，所述蓄水容器中水位下降至所述虹吸排水管进水口时，空气进入所述虹吸排水管，虹吸排水过程结束。
[0005]随着日出日落昼夜交替，所述气压泵水容器内温度和气压循环往复变化，所述气压泵水过程和虹吸排水过程周而复始进行，从而实现了实现自动泵水、蓄水和周期性浇水。
[0006]为优化上述技术方案，采取的措施还包括：所述气压泵水容器是透明容器，内部放置黑色吸热材料，具体用于：提高光能吸收效率，提高所述气压泵水容器内部温度，提高气压泵水效率。
[0007]在一种可能的实现方式中，所述进水管路和出水管路分别连接到气压泵水容器内部，所述止回阀可以位于所述进水管路和出水管路的任何位置。
[0008]在又一种可能的实现方式中，所述三通接头第一接口与气压泵水容器相连；所述三通接头第二接口与所述进水管路相连，所述止回阀位于所述贮水容器和所述三通接头第二接口之间；所述三通接头第三接口与所述出水管路相连，所述止回阀位于所述蓄水容器和所述三通接头第三接口之间，具体用于：所述进水管路和出水管路通过所述三通接头共用同一管路与所述气压泵水容器相连。
[0009]所述止回阀是止水止气阀，具体用于：阻止水流和空气从进水管路流出所述气压泵水容器；阻止水流和空气从出水管路流入所述气压泵水容器。
[0010]所述贮水容器的水平位置低于所述的蓄水容器，具体用于：阻止贮水容器和蓄水容器之间形成虹吸管路。
[0011]所述进排气管最高点的水平位置高于所述虹吸排水管最高点的水平位置，具体用于：阻止所述虹吸排水管虹吸过程中水从所述进排气管中溢出。
[0012]所述进排气管进水口的水平位置高于所述虹吸排水管出水口的水平位置，具体用于：所述虹吸排水管虹吸过程结束时，所述进排气管中水流完全排空。
[0013]本专利技术的益处是通过太阳光照强度对气压泵水量和植物的蒸腾作用耗水量的同
步同向影响作用，自动调整浇水周期，实现了植物生长过程中按需浇水。与现有技术相比，本专利技术的技术方案原理明确，技术线路清晰，整个装置制作简易，资源消耗少，可以充分利用现有资源或生活中废弃塑料用品，无金属、机械和电气部件，无电能消耗，产品废弃后不会形成电子垃圾，本专利技术的方案设计性价比高、安全可靠且节能节水环保。
附图说明
[0014]图１是本专利技术的总体设计示意图。
[0015]图2是本专利技术的实验装置示意图。
[0016]附图标号：P1气压泵水容器 P2蓄水容器 P3贮水容器 H黑色塑料薄片D1止回阀 D2 止回阀G1进水管路 G2出水管路 G3进出气管 G4虹吸排水管。
具体实施方式
[0017]下面结合附图，详细介绍本专利技术的技术方案的一种可能的实现方式实施过程和实验过程。
[0018]图1为本专利技术的总体结构示意图，如图1所示，本专利技术的太阳能气压泵自动浇水装置，由自动气压泵水管路和自动蓄水浇水管路两部分组成。自动气压泵水管路连接如下：在气压泵水容器P1内放本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.太阳能气压泵自动浇水装置，其特征在于，包括：气压泵水容器、止回阀、贮水容器、蓄水容器、三通接头；其中，所述止回阀用于控制水流单向流动；所述贮水容器上有注水孔与大气相通；所述蓄水容器上连接有进排气管和虹吸排水管, 所述蓄水容器通过所述进排气管与大气相通；所述贮水容器通过所述止回阀与所述气压泵水容器相连，水流从所述贮水容器流向所述气压泵水容器，形成进水管路；所述蓄水容器通过另一个所述止回阀与所述气压泵水容器相连，水流从所述气压泵水容器流向所述蓄水容器，形成出水管路；所述气压泵水容器内部负压时水流从所述进水管路流入，正压时水流从所述出水管路流出，形成气压泵水过程；所述气压泵水过程泵出水存储到所述蓄水容器中导致水位上升，超过所述虹吸排水管的最高水平位置时引发虹吸排水过程，所述蓄水容器中水位下降至所述虹吸排水管进水口时，空气进入所述虹吸排水管，虹吸排水过程结束。2.根据权利要求1所述的太阳能气压泵自动浇水装置，其特征在于，所述气压泵水容器是透明容器，内部放置黑色吸热材料，具体用于：提高光能吸收效率，提高所述气压泵水容器内部温度，提高气压泵水效率。3.根据权利要求1所述的太阳能气压泵自动浇水装置，其特征在于，所述进水管路和出水管路分别连接到气压泵水容器内部，所述止回阀可以位于所述进水管路和出水管路的任何位置...
【专利技术属性】
技术研发人员：陈鑫宇，
申请(专利权)人：陈鑫宇，
类型：发明
国别省市：
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