НАСОС БЫТОВОЙ Российский патент 2008 года по МПК F04B9/14 

Изобретение относится к устройствам для забора и подъема грунтовых вод с водоносных горизонтов и может быть использовано, при заборе воды из артезианских скважин, колодцев и открытых водоемов, в частности, для полива садов и огородов, а также других хозяйственных и бытовых нужд дачников садоводов и жителей отдельных усадьб.

Известны насосы, приводимые в действие мускульной силой по изобретениям СССР: №№8239, 120733, 19048, 1420234, 1634818, 2100578; по зарубежным патентам: GB №№2043765, 2143592, US №5655890, FR №2469579; и другим доступным источникам информации. Однако они сложны конструктивно и не очень удобны при использовании для бытовых нужд.

Наиболее близким по технической сущности заявляемому, является "насос бытовой" по патенту РФ №2153100, F04B 9/14, 2000 г., предназначенный для забора и подъема грунтовых вод из открытых резервуаров и колодцев, используемых для полива садов и огородов. Насос содержит цилиндр и поршень со штоком. Шток соединен шарнирно с рычагом. Цилиндр разделен фланцем на две части. Нижняя часть - рабочий цилиндр. Подпоршневая и надпоршневая полости рабочего цилиндра посредством трубопроводов с запорными устройствами (клапанами) соединены автономно с водозаборной трубой, снабженной фильтром, и со сливом и образуют соответственно системы водозабора и слива. Система дренажа полостей водозаборной трубы и рабочего цилиндра выполнена посредством трубопровода с запорным устройством (клапаном). Верхняя часть цилиндра представляет собой резервуар, заполненный водой и соединенный с полостью водозаборной трубы.

Эта конструкция довольно сложна, металлоемка, имеет весьма ограниченный срок службы, т.к. все металлические элементы подвержены коррозии от значительного по времени взаимодействия с водой.

На фиг.1 представлен общий вид насоса с водозаборной штангой. На фиг.2 представлен поршень со сливным желобом. На фиг.3 - вид с дополнительной водозаборной штангой.

Задачей настоящего изобретения является создание надежного бытового насоса, удобного и легкого в эксплуатации с длительным сроком службы.

Поставленная задача решается тем, что насос бытовой для забора и подъема грунтовых вод с водоносных горизонтов, содержащий цилиндрический корпус с расположенным в его верхней части сливным патрубком, поршень, концентрично установленный в корпусе с возможностью возвратно-поступательного перемещения вдоль продольной оси, водозаборную трубу с фильтром, расположенный в нижней части поршня поршневой клапан и обратный клапан, согласно изобретению поршень выполнен в виде трубы, при этом участок поршня над поршневым клапаном выполнен с плавно изменяющимся диаметром трубы, сначала увеличивающимся до размера внутреннего диаметра корпуса, а затем уменьшающимся до первоначального размера, а выше участка с изменяющимся диаметром в поршне выполнен сливной желоб в виде удлиненного выреза в стенке трубы, а обратный клапан выполнен двойным, в виде разнесенных по высоте двух шаровых клапанов с сальниками, и установлен в нижней части корпуса, ниже которого расположен узел крепления корпуса насоса к водозаборной трубе.

Для повышения надежности, уменьшения общего веса и увеличения срока службы насоса за счет исключения коррозии металлических частей (окисления, разложения металла и осаждения на нем железа и других окислов), вызываемой химическими элементами, содержащимися в воде, все элементы насоса и водозаборная труба с фильтром могут быть выполнены из синтетических полимерных материалов.

Для повышения надежности работы клапанов и увеличения срока их службы за счет уменьшения нагрузки на сальники шары клапанов могут быть выполнены пустотелыми. Это облегчает выкачивание воды за счет снижения веса шаров.

Для облегчения и ускорения демонтажа насоса в качестве узла крепления корпуса насоса к водозаборной штанге может быть использована клиновая муфта.

Для исключения попадания в насос песка и других мелких твердых частиц вместе с забираемой водой, приводящих к износу трущихся частей насоса и клапанов, фильтр может быть выполнен многослойным.

Для обеспечения возможности использования электронасоса для забора воды в промежутке между шаровыми клапанами может быть расположен отвод с заглушкой для подключения электронасоса.

Для обеспечения возможности забора грунтовых вод с разных уровней, как правило, различающихся по химическому составу, насос может содержать, по меньшей мере, одну дополнительную водозаборную трубу с фильтром.

Использование приведенных в совокупности отличительных признаков, а именно: выполнение поршня в виде трубы, имеющей участок с увеличенным диаметром, - служит для обеспечения компрессии при работе насоса и позволяет исключить применение резиновых прокладок, служащих для этой цели в известных насосах и требующих регулярной замены. Это значительно повышает надежность насоса и увеличивает срок его службы без профилактического обслуживания. Кроме того, такое выполнение поршня позволяет отказаться от длинного, тяжелого рычага, заменив его небольшой ручкой. Выполнение поршня со сливным желобом в виде выреза в стенке трубы поршня дает возможность осуществлять слив поднятой воды сразу в сливной патрубок без накопления ее в специальной емкости, что уменьшает размеры и емкость корпуса и его общий вес, а также обеспечивает легкость качания воды. Выполнение обратного клапана двойным и размещение его в нижней части корпуса насоса обеспечивает надежное удержание столба воды и снижает рабочую нагрузку на каждый клапан, что значительно увеличивает надежность работы насоса и срок службы клапанов. Кроме того, такое выполнение позволяет установить отвод для электронасоса без дополнительных вентилей, что повышает надежность работы насоса.

Насос бытовой состоит из цилиндрического корпуса 1 со сливным патрубком 2, внутри которого концентрично ему расположен поршень 3, выполненный в виде цилиндра со сливным желобом 4 в виде удлиненного выреза в стенке трубы. В нижней части поршня 3 установлен посредством крепежных колец поршневой клапан 5, в частности, лепестковый, а в верхней части выполнено сквозное отверстие для установки ручки 6. Участок поршня 7 над клапаном выполнен с плавно изменяющимся диаметром трубы, сначала увеличивающимся до размера внутреннего диаметра корпуса, а затем уменьшающимся до первоначального размера. В корпусе 1 ниже крайнего нижнего положения поршня 3 расположен обратный клапан, выполненный двойным, в виде разнесенных по высоте двух шаров 8 с сальниками (седлами) 9. Шары двойного обратного клапана 8 могут быть выполнены пустотелыми, а сальники 9, например, из армированной резины. Узел крепления 10 корпуса 1 насоса к водозаборной трубе 11, может быть любым, например, клиновая муфта или болтовое крепление. В нижней части водозаборной трубы 11 расположен фильтр 12, жестко соединенный с водозаборной трубой посредством муфты. Для более надежной фильтрации забираемой воды фильтр может быть выполнен многослойным, например, за счет использования одного или нескольких слоев полимерной синтетической сетки, закрепляемой на нем. В промежутке между шаровыми клапанами может быть расположен отвод 13 с заглушкой 14 для подключения электронасоса (на чертеже не показан). Насос может быть укомплектован, по меньшей мере, одной дополнительной водозаборной трубой 15 с фильтром. Корпус и все конструктивные элементы насоса, включая шары двойного обратного клапана, могут быть выполнены из полиэтилена, а водозаборная труба и фильтр - из пластмассы ПВХ.

При емкости насоса, примерно равной 1 л., вес насоса составляет около 2 кг, производительность в среднем 30 литров в минуту, ход поршня около 50 см.

Насос работает следующим образом.

Предварительно водозаборную трубу 11 стационарно устанавливают в скважине. Для получения воды с разных уровней в скважине устанавливают необходимое число дополнительных водозаборных труб разной длины. Для предотвращения попадания в водозаборную трубу мусора вход в скважину закрывают защитным колпаком (на чертежах не показан). Перед началом работы, убрав защитный колпак, корпус насоса 1 надевают на водозаборную трубу 11 и закрепляют посредством узла крепления 10. При использовании в качестве узла крепления 10 клиновой муфты, она с небольшим усилием надевается на водозаборную трубу, стягивает фланец трубы и не только крепко держит сам насос, но и надежно изолирует систему от воздуха. Затем в верхний открытый торец поршня заливают примерно 0,5 литра воды и частыми короткими качками с помощью ручки 6 поднимают воду из скважины до появления ее в сливном патрубке 2. При движении поршня 3 вверх двойной обратный клапан 8, 9 открывается и пропускает воду внутрь корпуса 1. Поршень 3, забрав воду из водозаборной трубы 10 через поршневой лепестковый клапан 5, отдает ее через сливной желоб 7 в сливной патрубок 2, откуда она стекает в емкость, например ведро. При движении ручки и поршня вниз двойной обратный клапан надежно запирает выход воды из корпуса обратно в водозаборную трубу 11. При использовании насоса в зимнее время необходимо надеть корпус 1 на водозаборную трубу 11, расположенную в скважине, залить 0,5 литра холодной воды и поднять воду из скважины подкачкой. После набора требуемого количества воды корпус насоса нужно сразу снять во избежание замерзания в нем воды.

Для использования электронасоса необходимо снять заглушку 14 с отвода 13, плотно соединить выход электронасоса с резиновым шлангом, второй конец которого опустить в емкость с водой и произвести ручкой вручную подкачку воды до тех пор, пока не пойдет вода из сливного патрубка, тогда включить электронасос.

По окончании работы корпус насоса можно снимать потягиванием вверх с поворотом в любую сторону (при использовании клиновой муфты), а вход в скважину закрыть защитным колпаком.

Использование предлагаемого изобретения позволяет использовать насос круглогодично и в любых климатических условиях, просто и легко снимать корпус и убирать его на хранение. Поднимать воду можно как вручную, так и с помощью электронасоса, подсоединяемого через отвод. Предлагаемая конструкция позволяет отказаться от используемых в известных насосах накопительной емкости и рычага, что делает его легким в работе и значительно снижает вес и объем самого насоса. Изготовление насоса, водозаборной трубы и фильтра из синтетических полимерных материалов обеспечивает устойчивость к коррозии всех его узлов и деталей, особенно фильтра. Он не подвержен процессу шлакования за счет того, что фильтрующая поверхность не обрастает налетом окислов железа и других металлов, что обеспечивает его долговечность и механическую прочность. Надежно выполняемая при этих условиях его функция блокировки от попадания с забранной водой песка приводит к тому, что насос практически не имеет износа трущихся частей, а это значительно увеличивает срок его службы.

Насос бытовой предназначен для использования в устройствах для забора и подъема грунтовых вод с водоносных горизонтов при заборе воды из артезианских скважин, колодцев и открытых водоемов, в частности, для полива садов и огородов, а также других хозяйственных и бытовых нужд дачников, садоводов и жителей отдельных усадьб. Насос содержит цилиндрический корпус с расположенным в его верхней части сливным патрубком, поршень, водозаборную трубу с фильтром, расположенный в нижней части поршня поршневой клапан и обратный клапан. Поршень выполнен в виде трубы, при этом участок поршня над поршневым клапаном выполнен с плавно изменяющимся диаметром трубы, сначала увеличивающимся до размера внутреннего диаметра корпуса, а затем уменьшающимся до первоначального размера. Выше участка с изменяющимся диаметром в поршне выполнен сливной желоб в виде удлиненного выреза в стенке трубы, а обратный клапан выполнен двойным, в виде разнесенных по высоте двух шаровых клапанов с сальниками, и расположен в нижней части корпуса, ниже которого расположен узел крепления корпуса насоса к водозаборной трубе. Повышается надежность, снижается вес, повышается срок эксплуатации. 7 з.п. ф-лы, 3 ил.

1. Насос бытовой для забора и подъема грунтовых вод с водоносных горизонтов, содержащий цилиндрический корпус с расположенным в его верхней части сливным патрубком, поршень, концентрично расположенный в корпусе с возможностью возвратно-поступательного перемещения вдоль продольной оси, водозаборную трубу с фильтром, поршневой клапан, расположенный в нижней части поршня и обратный клапан, отличающийся тем, что поршень выполнен в виде трубы, при этом участок поршня над поршневым клапаном выполнен с плавно изменяющимся диаметром трубы, сначала увеличивающимся до размера внутреннего диаметра корпуса, а затем уменьшающимся до первоначального размера, а выше участка с изменяющимся диаметром в поршне выполнен сливной желоб в виде удлиненного выреза в стенке трубы, при этом обратный клапан выполнен двойным в виде разнесенных по высоте двух шаровых клапанов с сальниками, и установлен в нижней части корпуса, ниже которого расположен узел крепления корпуса поршня к водозаборной трубе.2. Насос по п.1, отличающийся тем, что все элементы насоса и водозаборная труба с фильтром выполнены из синтетических полимерных материалов.3. Насос по п.2, отличающийся тем, что корпус и все конструктивные элементы насоса выполнены из полиэтилена, а водозаборная труба и фильтр выполнены из пластмассы ПВХ.4. Насос по п.1, отличающийся тем, что шары двойного обратного клапана выполнены пустотелыми.5. Насос по п.1, отличающийся тем, что в промежутке между шаровыми клапанами, составляющими двойной обратный клапан, расположен отвод с заглушкой для подключения электронасоса.6. Насос по п.1, отличающийся тем, что, в качестве узла крепления корпуса насоса к водозаборной штанге использована клиновая муфта.7. Насос по п.1, отличающийся тем, что фильтр выполнен многослойным.8. Насос по п.1, отличающийся тем, что он содержит, по меньшей мере, одну дополнительную водозаборную трубу с фильтром для забора грунтовых вод на разных уровнях.