СИЛЬФОННЫЙ ДВУХСТУПЕНЧАТЫЙ БЕЗМАСЛЯНЫЙ НАСОС Российский патент 2005 года по МПК F04B43/00 

Изобретение относится к области насосостроения, касается сильфонных насосов, работающих с переменным давлением на выходе, и может найти применение в системах создания вакуума и других объектах техники.

Наиболее близкой по технической сущности к предлагаемому техническому решению является конструкция ручного сильфонного насоса, содержащего сильфонный элемент, один из свободных концов которого неподвижно закреплен со стороны впускного отверстия с клапаном, а второй - со стороны выпускного отверстия с клапаном. Сильфонный элемент с помощью рукояток вручную сжимается до полного складывания, а затем с помощью тех же рукояток растягивается, в результате чего происходит перемещение перекачиваемой среды (см. полезная модель RU 4785 U1, МПК 7 F 04 B 43/08, публикация 16.08.1997).

Недостатком известного технического решения является невысокие степень откачки, производительность и долговечность работы насоса, а также сложность конструкции.

Технической задачей предлагаемого изобретения является создание двухступенчатого насоса с более высокой степенью откачки, более производительного, имеющего простую компактную конструкцию, не содержащую трущихся пар и не требующую смазки и антифрикционных покрытий, и имеющего больший срок службы.

Поставленная задача решается за счет того, что в сильфонном насосе, содержащем сильфонный элемент, на одном конце которого выполнено впускное отверстие с клапаном, а на другом - выпускное отверстие с клапаном, сильфонный элемент состоит из двух соосно соединенных между собой сильфонов, разделенных перегородкой, на которой закреплен полый поршень, имеющий на противоположных торцах впускной и выпускной клапаны.

В предпочтительном варианте на перегородке закреплена, по меньшей мере, одна каретка, выполненная с возможностью перемещения вдоль направляющей.

Сущность изобретения поясняется чертежами, где на фиг.1, 2, 3 показаны стадии работы сильфонного насоса.

Сильфонный насос состоит из двух соединенных между собой идентичных сильфонов 1 и 2, неподвижно закрепленных со стороны обеих свободных торцов, расстояние между которыми равно сумме растянутого L₁ и сжатого L₂ сильфонов, т.е.:

L=L₁+L₂.

Сильфон 1 на свободном торце имеет впускное отверстие, перекрываемое клапаном 7, а сильфон 2 - выпускное отверстие, перекрываемое клапаном 10.

Внутри сильфонов 1, 2 установлен с возможностью продольного перемещения полый поршень 3, в центральной части которого выполнен фланец 5, на котором закреплены концы сильфонов 1, 2 и который служит перегородкой, разделяющей полости сильфонов. Фланец 5 жестко связан с кареткой 4, возвратно-поступательно перемещающейся вдоль направляющих 6 от внешнего привода. На торцах поршня 3 выполнены отверстия с клапанами 8 и 9.

Работа насоса осуществляется следующим образом.

На фиг.1 показано положение перечисленных функциональных элементов насоса при откачке газа, когда поршень 3 находится в крайнем правом положении, при этом клапан 7 открыт в результате перепада атмосферного давления Р_атм. и пониженного давления P₁ внутри растянутого сильфона 1, а клапан 8 находится в закрытом положении, поскольку Р₂>P₁.

На фиг.2 показано положение функциональных элементов, при котором поршень 3 перемещается в крайнее левое положение до полного сжатия сильфона 1 и одновременного растяжения сильфона 2. При этом газ из внутренней полости сильфона 1 поступает в полость поршня 3 через клапан 8, открывающийся под действием сжатого газа в полости I, а затем через клапан 9 в полость III растянутого сильфона 2, образующего вторую ступень вакуумного насоса.

На фиг.3 показано положение функциональных элементов после окончания полного цикла откачки газа, соответствующее крайнему правому положению, при котором откачиваемый газ из полости III при сжатии сильфона 2 был вытеснен через клапан 10, открывшийся в момент, когда давление в сильфоне 2 превысило атмосферное, а очередная порция газа поступила в полость I растянутого сильфона 1.

После чего рассмотренная последовательность повторяется необходимое количество раз.

Сильфонный насос по предлагаемому изобретению имеет простую и компактную конструкцию, не содержит трущихся пар, в связи с чем не требует ни смазки, ни антифрикционных покрытий. Насос является двухступенчатым, что позволяет получить более высокую степень откачки. Производительность насоса больше, чем у ручного аналога.

Для откачки одинакового объема сильфон испытывает меньше деформации, чем в насосе-аналоге, что обеспечивает более высокий срок службы и надежность в работе.

Устройство предназначено для использования в области насосостроения, касается сильфонных насосов, работающих с переменным давлением на выходе, и может найти применение в системах создания вакуума и других объектах техники. Содержит сильфонный элемент, один из концов которого неподвижно закреплен со стороны впускного отверстия, а второй - со стороны выпускного отверстия. Сильфонный элемент состоит из двух соосно соединенных между собой сильфонов, разделенных перегородкой, на которой закреплен полый поршень, имеющий впускной и выпускной клапаны. Для обеспечения возможности продольного перемещения поршня на перегородке закреплена, по меньшей мере, одна каретка, выполненная с возможностью перемещения вдоль направляющей. Имеет простую и компактную конструкцию, не содержит трущихся пар, в связи с чем не требует ни смазки, ни антифрикционных покрытий.1 з.п.ф-лы, 3 ил.

1. Сильфонный насос, содержащий сильфонный элемент, на одном конце которого выполнено впускное отверстие с клапаном, а на другом - выпускное отверстие с клапаном, отличающийся тем, что сильфонный элемент состоит из двух соосно соединенных между собой сильфонов, разделенных перегородкой, на которой закреплен полый поршень, имеющий на противоположных торцах впускной и выпускной клапаны.2. Насос по п.1, отличающийся тем, что он снабжен закрепленной на перегородке, по меньшей мере, одной кареткой, выполненной с возможностью перемещения по направляющей.