I hundratals år har krukpumpar tillåtit människor att extrahera vatten från underjordiska brunnar med relativt liten ansträngning (jämfört med att häcka hinkar från en ström), kostnad (jämfört med byggnadsvattendrar för att avleda smältning is från bergen) och risk för förorening (jämfört med en öppen brunn med ett rep- och hinkdämpningssystem). Krukpumpsystemet använder en serie speciella kolvar för att skapa ett vakuum som gör att atmosfärens naturliga tryck kan trycka upp vatten genom ett rör.

Mekanism: Down Swing

För att använda en krukpump , måste användaren upprepade gånger trycka på det långa handtaget upp och ner. Handtaget kopplas till en speciell kolv med ett hål i mitten och en metallflik som är fäst med ett gångjärn (Figur 1). När handtaget är uppåt är kolven i sitt lägsta läge. När handtaget dras ner rör sig kolven uppåt mot sin högsta position.

Om det inte finns något vatten i rören, höjer handtaget ner kolven vilket ökar rörets totala volym och orsakar en lätt tryckfall. För att utjämna detta tryck börjar luft från ytan strömma genom hålet i kolven ner till röret. Detta luftflöde fångar metallfliken och skjuter den över hålet och tätar kolven.

Mellan kolven och botten av röret är en stationär, förseglad metallplatta med ett hål och gångjärnsmetallflik (Figur 1 ). När kolven fortsätter att röra sig upp, fortsätter volymen mellan plattan och kolven att öka, vilket minskar trycket inuti utrymmet.

Varje krukpump innehåller ett litet passivt rör som löper från ytan ner till brunnen. Detta görs för att trycksätta brunnen genom att utsätta den för jordens atmosfär. När trycket mellan plattan och kolven minskar, luftar luften från atmosfären in i röret och pressar mot brunnsvattnet i ett försök att utjämna trycket. Detta nedåtriktade tryck från röret tvingar vattnet upp i röret, vilket minskar volymen mellan vattnet och metallplattan, ökar trycket. Detta tryck tvingar klaffen öppen när luften rusar in för att utjämna trycket i plåt-kolvutrymmet. Vid denna punkt är handtaget på sitt högsta läge.

Mekanism: Uppsvängningen

Genom att trycka upp handtaget upp flyttas kolven nedåt, vilket ökar trycket inuti kammaren. För att utjämna trycket strömmar luften ner genom metallplattan, vilket gör att klaffen flipar ned. Genom att bläddra stängs trycket mellan plattan och brunnen på plats och suspenderar vattnet vid sin nuvarande höjd inuti röret.

När kolven rör sig ner och plattan är förseglad stängs trycket mellan dem ökar. Detta vrider kolvens metallflik öppna, vilket gör att trycket kan jämföras med atmosfären. När kolven rör sig upp igen, minskar trycket till underatmosfäriska förhållanden och tillåter luft från röret att trycka upp vattnet ännu längre.

Mekanism: Hälla vattnet

Efter några upp och ner svängcykler, vattnet i röret når äntligen den stationära plattan. När detta händer drar "upp" gungan vatten genom hålet i plattan. Under uppgången leder en dropp i tryck till att vattnet strömmer tillbaka ner genom hålet tills metallfliken snabbt vänds stängs och fäller vattnet.

När kolven trycker ner på ytan av detta fångade vatten, strömmar in i kammarens topp genom hålet i kolven tills det har nått sitt lägsta läge. Nästa "ner" -gunga gör att kolvens metallflik flippar stängt - och kolven lyfter upp vattnet och ut ur kranen.