НАСОС ДИАФРАГМЕННЫЙ Российский патент 2004 года по МПК F04B43/02 

Изобретение относится к механике, в частности к насосам с эластичными рабочими органами, и может быть использовано как в бытовых, так и производственных условиях различных отраслей народного хозяйства преимущественно для подачи жидкостей под давлением из бочек, канистр и других емкостей, оборудованных пробочными отверстиями.

Аналогичные устройства широко используются для перекачки текучих сред. Известна конструкция насоса с эластичной упругой оболочкой, установленной в корпусе с возможностью взаимодействия с ротором (SU №1670175 А, 16.05.1988).

Основным недостатком указанного устройства является сложность конструкции.

Наиболее близким техническим решением, выбранным в качестве прототипа, является диафрагменный насос, содержащий движущийся возвратно-поступательно рабочий орган, выполненный в виде эластичной гофрированной диафрагмы, представляющей рабочую камеру насоса, всасывающий и нагнетательный клапаны, всасывающий и напорный трубопроводы, а также корпус в виде стакана цилиндрической формы (Патент DE 4206524 А1, МПК⁷ F 04 B 9/14).

Недостатки известного устройства: не обеспечена полная герметичность рабочей камеры, мало приспособлено для использования по назначению в совокупности с бочкой и имеет громоздкую конструкцию.

Задачей изобретения является создание компактного, надежного и удобного при использовании диафрагменного насоса.

Сущность изобретения заключается в следующем.

Верхний конец рабочей камеры (диафрагмы) закрыт и имеет возможность присоединения к приводной ручке. Корпус насоса разделен перемычкой с отверстием в центре на две полости, верхняя из которых содержит раструб под основание диафрагмы и боковое резьбовое отверстие с проточкой под уплотнительное кольцо, нижняя имеет проточку в центре под уплотнительное кольцо. Свободный конец стакана выполнен с проточкой под уплотнительное кольцо и с резьбой на его внешней поверхности, например, под пробочное отверстие бочки. При этом диафрагма герметично присоединена к стакану посредством прижимного диска и стяжного штуцера, полость которого сообщена с полостью диафрагмы через продольное отверстие в нем и с верхней полостью стакана через поперечные отверстия в этом штуцере. Причем полость диафрагмы сообщена с верхней полостью стакана через продольные отверстия в прижимном диске, всасывающий клапан размещен в полости стяжного штуцера, нагнетательный - в полости проходного штуцера, ввинченного в боковое резьбовое отверстие стакана, или в указанном отверстии стакана. Клапаны зафиксированы ниппелями, ввинченными в штуцеры. Всасывающий и напорный трубопроводы выполнены в виде рукавов и герметично присоединены к свободным концам ниппелей. В совокупности это позволяет создать компактный, надежный и удобный при использовании диафрагменный насос. Всасывающий рукав по длине на 1-5 см меньше высоты емкости, например бочки, к которой присоединен насос, что позволяет отделить отстой от перекачиваемой жидкости. На свободном конце этого рукава размещен фильтр, что обеспечивает возможность фильтрации жидкости одновременно с ее подачей. Кроме того, для создания герметичности насоса после использования его по назначению к стенке стакана соосно его резьбовому отверстию жестко присоединена пробка в виде шипа, свободный конец которой выполнен с возможностью присоединения к нему свободного конца напорного рукава. Для обеспечения долговечности диафрагма, мембраны и манжеты клапанов, уплотнительные кольца и рукава выполнены из маслобензостойкой резины.

На чертеже изображен насос диафрагменный.

Он состоит из диафрагмы 9 с приводной ручкой 10, корпуса 7, прижимного диска 11 с резьбовым отверстием в центре, стяжного 8 и проходного 12 штуцеров, всасывающего 4 и нагнетательного 13 клапанов, ниппелей 3 и 14, всасывающего 2 и напорного 15 трубопроводов, выполненных в виде рукавов. Диафрагма 9 представляет собой эластичную гофрированную рабочую камеру, например, конической (показана на чертеже), цилиндрической, сферической или грушевидной формы. Ее верх свободный (имеет возможность возвратно-поступательного перемещения), закрыт и завершен под приводную ручку 10. Низ является основанием, открыт, снаружи выполнен цилиндрическим, изнутри - с образованием фланца под прижимной диск 11. Корпус 7 выполнен в виде стакана цилиндрической формы и имеет две полости, разделенные перемычкой с отверстием в центре, верхняя из которых А с раструбом под основание диафрагмы 9 и боковым резьбовым отверстием с проточкой под уплотнительное кольцо 18, нижняя Б с проточкой в центре под уплотнительное кольцо 5. Свободный конец корпуса 7 выполнен с проточкой под уплотнительное кольцо 19 и с образованием резьбы на его внешней поверхности, например, под пробочное отверстие бочки 1. В корпусе 7 соосно резьбовому отверстию выполнено углубление, в которое запрессована пробка 6 в виде шипа - с возможностью присоединения к нему свободного конца рукава 15. Диафрагма 9 герметично присоединена к корпусу 7 посредством стяжного штуцера 8, пропущенного через отверстие в перемычке до контакта его заплечиков с кольцом 5 и ввинченного свободным концом в диск 11. Полость указанного штуцера сообщена с полостью диафрагмы 9 через продольное отверстие в нем и с полостью А корпуса 7 через поперечные отверстия в этом штуцере. Кроме того, полость диафрагмы 9 сообщена с полостью А корпуса 7 через продольные отверстия в диске 11. Всасывающий клапан 4 размещен в полости стяжного штуцера 8, нагнетательный 13 - в полости проходного штуцера 12, ввинченного в боковое резьбовое отверстие корпуса 7. Указанные клапаны плотно зафиксированы ниппелями 3 и 14, ввинченными в штуцеры 8 и 12. Рукава 2 и 15 герметично присоединены к свободным концам ниппелей 3 и 14. Для упрощения конструкции резьбовое отверстие в корпусе 7 может быть выполнено с возможностью размещения в нем нагнетательного клапана 13, который также зафиксирован ниппелем 14, ввинченным в названное отверстие (не показано). Для отделения отстоя от перекачиваемой жидкости всасывающий рукав 2 может быть выполнен по длине на 1-5 см меньше высоты емкости, например бочки, к которой присоединен насос (не показано). Для обеспечения возможности фильтрации жидкости одновременно с ее подачей на свободном конце всасывающего рукава 2 размещен фильтр (не показано). Для повышения долговечности насоса диафрагма 9, мембраны 16 и манжеты 17 клапанов 4, 13, кольца 5, 18 и 19, а также рукава 2 и 15 выполнены из маслобензостойкой резины.

При необходимости использования насоса в совокупности с бочкой 1 размещают ее вертикально - пробкой вверх. Отвинчивают пробку, устанавливают на корпус 7 кольцо 19, опускают всасывающий рукав 2 в бочку 1 через пробочное отверстие и ввинчивают насос в указанное отверстие на 2-3 оборота. При этом кольцо 19 не должно касаться поверхности бочки 1, что обеспечивает сообщение ее полости с атмосферой. При перекачке жидкости рукав 15 направляют в другую емкость, например в ведро. При осуществлении заправочной операции свободный конец этого рукава вводят в заливную горловину топливного бака автотранспортного средства, при проведении смазочной операции – в маслозаливную горловину, например, двигателя или в заливное отверстие какой-либо картерной полости. Насос готов к работе.

При необходимости перекачки жидкости в указанные емкости или полости из канистры (не показано) также отвинчивают с нее пробку и в горловину опускают свободный конец рукава 2 до касания ниппеля 3 или корпуса 7 верхнего среза горловины канистры. Если емкость канистры мала и не позволяет при этом разместить в ней весь рукав 2, то его конец опускают до касания дна канистры. При этом насос прижимают торцом корпуса 7 к верхней кромке имеющейся бочки 1 или к горизонтальной плоскости какого-нибудь твердого предмета, либо удерживают его за корпус 7 в руке. После установки рукава 15 соответствующим образом насос также готов к работе.

При необходимости перекачки топлива из топливного бака автотранспортного средства (не показано) поступают аналогично: сняв пробку, опускают конец рукава 2 в заливную горловину до касания ниппеля 3 или корпуса 7 верхнего среза указанной горловины и прижимают к нему насос. Направляют свободный конец рукава 15 в необходимую емкость и приступают к работе.

Принцип действия насоса следующий.

Перемещают ручку 10 возвратно-поступательно в направлении оси симметрии диафрагмы 9. При перемещении ручки 10 вниз в полости диафрагмы 9 создается избыточное давление - всасывающий клапан 4 закрывается, нагнетательный 13 открывается и выпускает воздух через напорный рукав в атмосферу. Подготовительный этап работы насоса завершен. При перемещении ручки 10 вверх в указанной полости создается разрежение - нагнетательный клапан 13 закрывается, всасывающий 4 открывается и жидкость из емкости поступает в полость диафрагмы 9 через всасывающий рукав 2, ниппель 3, клапан 4 и продольное отверстие в штуцере 8. Одновременно жидкость проходит через поперечные отверстия в штуцере 8 и заполняет полость А корпуса 7 насоса. При последующем перемещении ручки 10 вниз в полости диафрагмы 9 создается избыточное давление - всасывающий клапан 4 закрывается, нагнетательный 13 открывается и жидкость из полости диафрагмы 9 через отверстия в диске 11 и штуцере 8, через нагнетательный клапан 13, ниппель 14 и рукав 15 под давлением подается в заправочную емкость. В процессе перекачивания жидкости в полость бочки 1 поступает воздух из атмосферы через неплотности резьбового соединения (кольцо 19 не прижато к поверхности бочки 1), в полость канистры или топливного бака - через зазор, образовавшийся в результате неплотного прилегания торцовой поверхности штуцера 3 или корпуса 7 к верхнему срезу горловины, а также через кольцевой зазор между всасывающим рукавом 2 и стенками горловины канистры или бака. Возвратно-поступательные движения ручки 10 прекращают после перекачки необходимого объема жидкости. Если рукав 2 меньше высоты бочки 1, то его конец находится выше уровня отстоя. При этом отстой остается на дне бочки. Если рукав 2 оснащен фильтром, то жидкость проходит через фильтр и фильтруется. В завершение работы насос ввинчивают в пробочное отверстие до образования плотного контакта кольца 19 с бочкой 1. При этом обеспечивают герметичное присоединение насоса к бочке. Для создания герметичности насоса (во избежание утечек в атмосферу, например, паров бензина из полостей насоса и бочки 1) свободный конец напорного рукава 15 плотно присоединяют к пробке 6 (показано штриховыми линиями).

В результате найдена простая, герметичная и надежная конструкция беспоршневого насоса с ручным приводом. Это обусловлено тем, что его рабочий орган выполнен в виде закрытой диафрагмы - эластичной гофрированной рабочей камеры, которая компактно совмещена с приводной ручкой и корпусом. Насос способен подавать жидкость под давлением из бочки или какой-либо канистры в топливный бак при осуществлении заправочных операций или в картерную полость при проведении смазочных операций в процессе эксплуатации автотранспортных средств. Он может быть ввинчен в пробочное отверстие бочки (вместо пробки) для создания в совокупности с ней заправочного или смазочного средства. Насосом также можно перекачивать (сливать) топливо из топливного бака. Его можно использовать для подачи воды и других жидкостей как в бытовых, так и производственных условиях.

Насос предназначен для использования при эксплуатации автотранспортных средств, а также в бытовых и производственных областях различных отраслей народного хозяйства, преимущественно для подачи жидкостей под давлением из бочек, канистр и других емкостей, оборудованных пробочными отверстиями. Содержит движущийся возвратно-поступательно рабочий орган, всасывающий и нагнетательный клапаны, всасывающий и напорный трубопроводы. Рабочий орган выполнен в виде эластичной гофрированной диафрагмы, представляющей собой рабочую камеру насоса, имеющей внизу открытое основание, снаружи выполненное цилиндрическим, а изнутри - с образованием фланца под прижимной диск. Корпус насоса выполнен в виде стакана цилиндрической формы. Верхний конец рабочей камеры закрыт и имеет возможность присоединения к приводной ручке. Корпус насоса разделен перемычкой с отверстием в центре на две полости, верхняя из которых содержит раструб под основание диафрагмы и боковое резьбовое отверстие с проточкой под уплотнительное кольцо. Нижняя имеет проточку в центре под уплотнительное кольцо. Свободный конец стакана выполнен с проточкой под уплотнительное кольцо и с образованием резьбы на его внешней поверхности, например, под пробочное отверстие бочки. Диафрагма герметично присоединена к стакану посредством стяжного штуцера, пропущенного через отверстие в перемычке стакана до контакта его заплечиков с уплотнительным кольцом и ввинченного свободным концом в диск. Полость стяжного штуцера сообщена с полостью диафрагмы через продольное отверстие в нем и с верхней полостью стакана через поперечные отверстия в этом штуцере. Полость диафрагмы сообщена с верхней полостью стакана через продольные отверстия в прижимном диске. Всасывающий клапан размещен в полости стяжного штуцера. Нагнетательный - в полости проходного штуцера, ввинченного в боковое резьбовое отверстие стакана. Указанные клапаны зафиксированы ниппелями, ввинченными в штуцеры. Всасывающий и напорный трубопроводы выполнены в виде рукавов и герметично присоединены к свободным концам ниппелей. Создана простая, малогабаритная, герметичная и надежная конструкция беспоршневого насоса. 6 з.п. ф-лы, 1 ил.

1. Насос диафрагменный, содержащий движущийся возвратно-поступательно рабочий орган, всасывающий и нагнетательный клапаны, всасывающий и напорный трубопроводы, причем рабочий орган выполнен в виде эластичной гофрированной диафрагмы, представляющей собой рабочую камеру насоса, имеющей внизу открытое основание, снаружи выполненное цилиндрическим, а изнутри с образованием фланца под прижимной диск, при этом корпус насоса выполнен в виде стакана цилиндрической формы, отличающийся тем, что верхний конец рабочей камеры закрыт и имеет возможность присоединения к приводной ручке, корпус насоса разделен перемычкой с отверстием в центре на две полости, верхняя из которых содержит раструб под основание диафрагмы и боковое резьбовое отверстие с проточкой под уплотнительное кольцо, нижняя имеет проточку в центре под уплотнительное кольцо, свободный конец стакана выполнен с проточкой под уплотнительное кольцо и с образованием резьбы на его внешней поверхности, например, под пробочное отверстие бочки, при этом диафрагма герметично присоединена к стакану посредством стяжного штуцера, пропущенного через отверстие в перемычке стакана до контакта его заплечиков с уплотнительным кольцом и ввинченного свободным концом в диск, полость стяжного штуцера сообщена с полостью диафрагмы через продольное отверстие в нем и с верхней полостью стакана через поперечные отверстия в этом штуцере, при этом полость диафрагмы сообщена с верхней полостью стакана через продольные отверстия в прижимном диске, всасывающий клапан размещен в полости стяжного штуцера, нагнетательный - в полости проходного штуцера, ввинченного в боковое резьбовое отверстие стакана, указанные клапаны зафиксированы ниппелями, ввинченными в штуцеры, всасывающий и напорный трубопроводы выполнены в виде рукавов и герметично присоединены к свободным концам ниппелей.2. Насос по п.1, отличающийся тем, что боковое резьбовое отверстие в стакане выполнено с возможностью размещения в нем нагнетательного клапана, который зафиксирован ниппелем, ввинченным в указанное отверстие.3. Насос по любому из пп.1 и 2, отличающийся тем, что к стенке стакана соосно его резьбовым отверстием жестко присоединена пробка в виде шипа, свободный конец которой выполнен с возможностью присоединения к нему свободного конца напорного рукава.4. Насос по любому из пп.1-3, отличающийся тем, что всасывающий рукав по длине на 1-5 см меньше высоты емкости, например бочки, к которой присоединен насос.5. Насос по любому из пп.1-4, отличающийся тем, что на свободном конце всасывающего рукава размещен фильтр.6. Насос по любому из пп.1-5, отличающийся тем, что на свободном конце напорного рукава размещен наконечник, выполненный с возможностью установки его в заливное отверстие автотранспортного средства.7. Насос по любому из пп.1-6, отличающийся тем, что диафрагма, мембраны и манжеты клапанов, уплотнительные кольца, а также рукава выполнены из маслобензостойкой резины.