НАСОС, РАБОТАЮЩИЙ САМ ПО СЕБЕ Российский патент 2002 года по МПК F04F1/18 

Изобретение относится к водоподъемникам, далее к насосам, работающим сами по себе, используемые закономерность поверхностного натяжения жидкости и закономерность объемного расширения жидкости при изменении температуры.

Известен насос, работающий сам по себе, содержащий несколько труб и шлангов, жесткую емкость, трубчатую решетку и резиновый мешок или сильфон /см. журнал ИР - 74/2, стр. 14-15-16/.

Недостатком такого насоса является низкая производительность, т.е. низкий кпд.

Это обусловлено тем, что работа трубок эрлифта и трубчатой решетки /далее конденсатор/ в существующей конструкции насоса Радченко П.А. происходит одновременно. Ввиду чего желаемое увеличение производительности такого насоса и даже путем увеличения объема резинового мешка /далее эластичной емкости/, и жесткой емкости и количества легкокипящей жидкости, кпд остается неизменным.

Это объясняется тем, что при нагревании конденсатора окружающей средой или солнечной энергией, в полости которого находится легкокипящая жидкость, интенсивно испаряется, тем самым, повышая давление в эластичной емкости, герметично соединенной с ним трубопроводом, эта емкость начинает раздуваться, вытесняя чистый воздух, находящийся между внутренней поверхностью жесткой емкости и внешней поверхностью эластичной емкости, по шлангу герметично соединенному с выходным патрубком жесткой емкости, и направляет его в воздушный трубопровод эрлифта. Нижний конец воздушного трубопровода опущен ниже уровня грунтовых вод и ниже пакета жидкостных трубок эрлифта, где вытесненный из него воздух, попадая в жидкостные трубки эрлифта, и с потерей между них поднимается вверх в виде воздушных пробок, каждая из которых увлекает за собой порцию воды на поверхность и стекает по желобу сборника в душевую насадку, затем, обмывая конденсатор, стекает в емкость потребителя, тем самым охладив конденсатор еще не успевшего наполнить газом эластичную емкость до полного ее объема, и из-за снижения в ней давления процесс подъема воды прекращается, вступая в паузу подготовки к повторному циклу, при этом с большими потерями воздуха и неполноты использования рабочего объема эластичной емкости.

Целью настоящего изобретения является повышение производительности насоса, работающего сам по себе за счет повышения его кпд.

Указанная цель достигается тем, что в известном насосе, работающем сам по себе, содержащем несколько жидкостных трубок эрлифта и шлангов, жесткую емкость, эластичную емкость и конденсатор, заполненный частично определенной дозой легкокипящей жидкостью, нижние концы жидкостных трубок эрлифта снабжены распределителем воздуха, выполненным в виде поршня с отверстиями, жестко и герметично соединенного с нижним концом воздушного трубопровода эрлифта и с нижними концами жидкостных трубок, а верхние концы последних и воздушного трубопровода эрлифта герметично соединены с днищем сборника, выполненного в виде цилиндра с желобом, с возможностью свободного съема и посадки его в комплекте с эрлифтом, например, на торцевую поверхность обсадной трубы скважины или опоры над колодцем, а для возможности использования полного объема эластичной емкости в каждом цикле ее работы между желобом сборника и душевой насадки установлены: регулятор частоты циклов /далее РЧЦ/, выполненный в виде емкости, разбалансированной на оси ее вращения противовесом; воронка вместимостью не меньше объема полости жесткой емкости, соединенная с душевой насадкой, а выходной патрубок жесткой емкости снабжен регулятором частоты воздушных пробок /далее РЧВП/, выполненный в виде предохранительного клапана с возможностью регулировки силы прижатия его пружины, например, с помощью установки соответствующего деления нониуса, выполненного на корпусе штуцера, и отметки, выполненной на корпусе патрубка.

Кроме того, с целью придания возможности визуального контроля за нарастанием давления в эластичной емкости до полного объема и предохранения ее от порыва при критическом давлении, крышка жесткой емкости может быть снабжена: гнездом для герметичного соединения с ней штуцера, соединяющего сквозным отверстием полости; эластичной емкости с полостью трубопровода конденсатора; с полостью трубопровода манометра; с полостью воздухостравливащей заглушки и отверстием всасывающего клапана.

Для придания возможности свободной доступности замены и установки эластичной емкости, в случае такой необходимости и эффективного возврата конденсата легкокипящей жидкости в конденсатор из полости эластичной емкости, жесткая емкость может быть установлена кверху дном, а полость эластичной емкости герметично соединена с патрубком штуцера, выступающего за пределы внутренней поверхности крышки.

На чертеже изображены все элементы насоса, работающего сам по себе.

Насос, работающий сам по себе, содержит несколько жидкостных трубок 1 или шлангов, связанных между собой и с воздушным трубопроводом 2 эрлифта, жесткую емкость 3, эластичную емкость 4 и конденсатор 5, заполненный определенной дозой легкокипящей жидкостью, например аммиаком.

Нижние концы жидкостных трубок 1 эрлифта связаны между собой и с воздушным трубопроводом 2 распределителем 6 воздуха, выполненным в виде поршня с отверстиями, для герметичного соединения с ним всех трубок 1 и воздушного трубопровода 2 эрлифта, а верхние концы герметично соединены с днищем сборника 7, выполненным в виде цилиндра с желобом 8. Между последним и душевой насадки 9 установлены регулятор 10 частоты циклов - РЧЦ, выполненный в виде емкости, разбалансированной на оси 11 ее вращения противовесом 12 и воронка 13, соединенная горловиной 14 с душевой насадкой 9, установленной над емкостью 15 потребителя, а между двух последних установлен конденсатор 5, притом с наклоном к югу перпендикуляра его плоскости так, чтобы сторона, соединенная с трубопроводом 16, соединяющего полость конденсатора 5 с полостью сквозного отверстия штуцера 17 была бы выше противоположной, снабженной ниппелем 18, служащим для заправки конденсатора 5 легкокипящей жидкостью (л.ж. ), а для выхода воздуха при заправке конденсатора л.ж. штуцер имеет воздухостравливащую заглушку 19, а для осуществления контроля за внутренним давлением эластичной емкости штуцер имеет еще гнездо, соединяющее полость сквозного его отверстия с полостью трубопровода манометра 30. Вход атмосферного воздуха в межемкостное пространство 21 осуществляется всасывающим клапаном 22, выполненным, например, в виде известного шарика, перекрывающего отверстие своего гнезда, выполненного также в крышке 23 жесткой емкости 3, как и для штуцера 17, с возможностью герметичного соединения корпуса с крышкой. Выход атмосферного воздуха из межемкостного пространства 21 осуществляется через регулятор 24 частоты воздушных пробок - РЧВП, а именно может быть использован такой же клапан, как и всасывающий, только выполнен с возможностью изменения силы его прижимаемой пружины 25 поворотом штуцера 26 в соответствии необходимого деления нониуса 27 с отметкой 28 и фиксации его контргайкой 29, упирающейся в корпус патрубка 30.

Работает насос, работающий сам по себе, следующим образом. Конденсатор 5, нагретый теплом окружающего воздуха или лучами Солнца, заставляет легкокипящую жидкость в нем интенсивно испаряться и, тем самым, повышая давление внутри эластичной емкости 4, которая начинает раздуваться, вытесняя чистый воздух из межемкостного пространства 21 и заполняя внутренний объем жесткой емкости 3, вытесняет из нее воздух через РЧВП порциями определенного давления в воздушный трубопровод 2 эрлифта, опущенного ниже уровня водоносного слоя, но выше конца обсадной трубы 31, снабженной фильтром 32. Затем воздух, выходя из нижнего конца трубопровода 2, скользит по конусу распределителя 6 и ограниченный цилиндрической стенкой последнего попадает без потерь в жидкостные трубки 1 эрлифта и, поднимаясь вверх в виде воздушных пробок, увлекает за собой порцию воды, которая, достигая верхнего конца жидкостной трубки 1, выливается в сборник 7 и стекает по желобу 8 в емкость 10 РЧЦ, которая по мере заполнения до определенного уровня водой дает возможность эластичной емкости 4 принять форму полного объема, при котором емкость 10 РЧЦ автоматически выливает набравшую воду в воронку 13 и с помощью противовеса 12 возвращается в исходное положение, подготовившись к приему воды другого цикла. Тем временем вода из воронки 13 стекает через горловину 14 с определенной ею скоростью в душевую насадку 9, которая распределяет поток воды по всей своей площади, тем самым, интенсивно охлаждает конденсатор 5 и с него стекает в емкость 15 потребителя. По мере истечения всей воды из воронки 13 внутреннее давление в эластичной емкости 4 снизилось до нуля, это означает, что емкость 4 приняла форму пустой, и объем межемкостного пространства 21 заполнил атмосферный воздух через всасывающий клапан 22. Этот период времени - от начала истечения воды из воронки 13 до ее прекращения, подъем воды из эрлифта из-за отсутствия подачи воздуха из межемкостного пространства 21 в воздушный трубопровод 2, также прекращался т.е. это была фаза подготовки ко второму циклу работы насоса.

Но поскольку емкость 10 РЧЦ пуста и конденсатор 5 водой не обливается и не охлаждается, а наоборот снова нагревается, процесс повторяется. Итак периодически, заполняя водой емкость 15 потребителя, днем и ночью беспрерывно, не требуя физических сил владельца, кроме его подготовки и запуска, и электроэнергии. От переполнения емкости 15 потребителя она снабжена патрубком 33, расположенным на верхнем уровне, и с помощью шланга 34 может быть направлена в трубопровод 35 потребителя или в другую запасную емкость, или соседу на дачу.

Для того чтобы остановить работу такого насоса, необходимо открыть всасывающий клапан 22 и держать его открытым, конечно не своими руками, а "чужими", пока не потребуется его запуск, который считается единственным недостатком такого насоса, а именно, перед запуском в работу необходимо обливать конденсатор 5 холодной колодезной водой, пока стрелка манометра 20 не упадет до нуля.

Экономическая эффективность от применения такого насоса в добыче воды в сельском хозяйстве, без сомнений, не малая и может быть полезным не менее чем существующие электронасосы.

Изобретение касается водоподъемника типа эрлифта, приводимого в действие солнечной энергией. Насос содержит несколько жидкостных трубок эрлифта и шлангов, жесткую емкость, эластичную емкость и конденсатор, заполненный частично определенной дозой легкокипящей жидкости. Нижние концы жидкостных трубок эрлифта снабжены распределителем воздуха, выполненным в виде поршня с отверстиями, соединенного с нижним концом воздушного трубопровода эрлифта и с нижними концами жидкостных трубок. Верхние концы трубок и воздушного трубопровода эрлифта герметично соединены с днищем сборника. Сборник выполнен в виде цилиндра с желобом и устанавливается вместе с эрлифтом на торцевую поверхность обсадной трубы скважины или опоры над колодцем. Между желобом сборника и душевой насадкой установлены регулятор частоты циклов и воронка, соединенная с душевой насадкой. Выходной патрубок жесткой емкости снабжен регулятором частоты воздушных пробок. Изобретение направлено на повышение кпд. 2 з.п. ф-лы, 1 ил.

1. Насос, работающий сам по себе, содержащий несколько жидкостных трубок эрлифта и шлангов, жесткую емкость, эластичную емкость и конденсатор, заполненный частично определенной дозой легкокипящей жидкости, отличающийся тем, что нижние концы жидкостных трубок эрлифта снабжены распределителем воздуха, выполненным в виде поршня с отверстиями, жестко и герметично соединенного с нижним концом воздушного трубопровода эрлифта и с нижними концами жидкостных трубок, а верхние концы последних и воздушного трубопровода эрлифта герметично соединены с днищем сборника, выполненного в виде цилиндра с желобом, с возможностью свободного съема и посадки его в комплекте с эрлифтом, например, на торцевую поверхность обсадной трубы скважины или опоры над колодцем, а для возможности использования полного объема эластичной емкости в каждом цикле ее работы между желобом сборника и душевой насадкой установлены регулятор частоты циклов, выполненный в виде емкости, разбалансированной на оси ее вращения противовесом, и воронка вместимостью не менее объема полости жесткой емкости, соединенная с душевой насадкой, а выходной патрубок жесткой емкости снабжен регулятором частоты воздушных пробок, выполненным в виде предохранительного клапана с возможностью регулировки силы прижатия его пружины, например, с помощью установки соответствующего деления нониуса, выполненного на корпусе штуцера и отметки, выполненной на корпусе патрубка. 2. Насос, работающий сам по себе, по п. 1, отличающийся тем, что крышка жесткой емкости снабжена гнездом для герметичного соединения с ней штуцера, соединяющего сквозным отверстием полости эластичной емкости, трубопровода конденсатора, трубопровода манометра и воздухостравливающей заглушки, и гнездом для герметичного соединения с ней всасывающего клапана. 3. Насос, работающий сам по себе, по п. 1, отличающийся тем, что жесткая емкость установлена кверху дном, а полость эластичной емкости герметично соединена с полостью патрубка штуцера, выступающего за пределы внутренней поверхности крышки.