[发明专利]一种风能机械式深井取水装置及方法

权利要求书

1.一种风能机械式深井取水装置，其特征在于：包括风力传动机构和若干组活塞抽水单元，分别为第1级活塞抽水单元、第2级活塞抽水单元.....第n级活塞抽水单元、终级活塞抽水单元；

所述第1～n级活塞抽水单元均包括活塞、第一单向阀、第二单向阀、抽水管道、储水槽；抽水管道的下部设有一储水弯，储水弯的底部伸入储水槽内，且储水弯的底部设有弹性磁力阀用于启闭储水弯向储水槽出水；其中，第1级活塞抽水单元的抽水管道的末端伸入水井内，第2～n级活塞抽水单元的抽水管道的末端伸入前一级活塞抽水单元的储水弯内；所述活塞设于抽水管道的顶部；所述第一单向阀设于抽水管道的上部，用于将抽水管道内下方的气体抽至抽水管道上方；所述第二单向阀设于抽水管道顶部且位于活塞侧下方，用于将抽水管道上方的气体向外排出；

所述终级活塞抽水单元包括活塞、第一单向阀、第二单向阀、抽水管道；抽水管道的末端伸入第n级活塞抽水单元的储水弯内，所述活塞设于抽水管道的顶部；所述第一单向阀设于抽水管道的上部，用于将抽水管道内下方的水抽至抽水管道上方；所述第二单向阀设于抽水管道顶部且位于活塞侧下方，用于将抽水管道上方的水向外排出；

所述风力传动机构连接活塞，用于传动活塞往复运动。

2.如权利要求1所述的一种风能机械式深井取水装置，其特征在于：单向阀包括阀体座、及设于阀体座内的球体和弹簧，所述阀体座设有依次连通的上出口、弹簧容置腔、球体容置腔和下出口，所述球体的一端顶抵阀体座的下出口，球体的另一端顶抵弹簧的一端，弹簧的另一端顶抵阀体座的上出口。

3.如权利要求1所述的一种风能机械式深井取水装置，其特征在于：所述弹性磁力阀包括从上到下依次设置的铁管、拉伸弹簧、磁力塞，所述铁管的底部套接在磁力塞的顶部，所述拉伸弹簧套设于铁管和磁力塞的外周。

4.如权利要求3所述的一种风能机械式深井取水装置，其特征在于：所述铁管的顶部和磁力塞的底部均设有限位圈，所述拉伸弹簧的两端分别顶抵限位圈。

5.如权利要求1所述的一种风能机械式深井取水装置，其特征在于：所述抽水管道的储水弯呈横向的T型设置。

6.如权利要求1所述的一种风能机械式深井取水装置，其特征在于：所述风力传动机构包括依次连接的扇叶、锥齿、齿轮增速结构、曲轴和曲柄；所述扇叶平行于地面设置，扇叶的中心轴与锥齿固定，以将平行于地面的扇叶旋转运动转换为垂直于地面的旋转运动；所述齿轮增速结构将锥齿转换输出的旋转运动进行增速，并输出到曲轴；所述曲轴铰接曲柄，曲柄末端连接活塞，以在曲轴旋转的同时通过曲柄带动活塞上下运动。

7.如权利要求6所述的一种风能机械式深井取水装置，其特征在于：所述曲轴铰接有一个或两个曲柄，每个曲柄分别铰接一个活塞。

8.如权利要求6所述的一种风能机械式深井取水装置，其特征在于：所述曲轴设有多根，所述齿轮增速结构的组数对应曲轴所设置，多根曲轴在空间交错布置，以带动多个活塞运动。

9.权利要求1～8任一项所述的一种风能机械式深井取水装置的取水方法，其特征在于：

所述风能机械式深井取水装置工作时，由风能提供到风力传动机构转换成活塞运动的动力；将第1级活塞抽水单元的抽水管道底部没入水中，当活塞向上运动时，管道内容积变大、压强变小，此时第一单向阀打开，抽水管道内的气体由抽水管道下方抽至抽水管道上方；当活塞向下运动时，管道内容积变小、压强变大，此时第一单向阀关闭，第二单向阀打开，将气体排出；通过多次活塞往复运动，抽水管道内气体基本被抽至接近真空状态，此时在大气压作用下，可将水压至抽水管道4～10米高处，并充满储水弯，通过控制弹性磁力阀将储水弯的水注入储水槽中；

第1级活塞抽水单元的活塞经过多次循环，将第1级活塞抽水单元的储水槽的水注满，此时第2级活塞抽水单元的活塞进入将水注满第2级活塞抽水单元的储水槽的抽水循环，以此类推，最后一个活塞可将水直接抽出地面；通过二级或多级的活塞抽水单元，最终实现将水从深井中抽出地面。