ВИБРАЦИОННЫЙ НАСОС Российский патент 2017 года по МПК F04F7/00 

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ, К КОТОРОЙ ОТНОСИТСЯ ИЗОБРЕТЕНИЕ

Изобретение относится к области к насосной технике для подъема воды из скважин и колодцев, предпочтительно с целью организации водоснабжения жилых помещений, домов, коттеджей и т.д.

УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ

Из патента РФ на изобретение №2244170 известен сдвоенный вибрационный насос (см. фигуру 1), содержащий корпус 1 с крышками 2, 3 с отверстиями 4, 5, электромагнит с двумя катушками обмоток 6, установленными на каркасах 7, подвижный магнитопровод 8, закрепленный на штоках 9 с помощью эластичных демпфирующих подвесок 10. На штоках 9 закреплены два всасывающих клапана 12. По оси крышек 2, 3 размещены отверстия 4, 5 для всасывания воды из водоисточника, и кольцевые клапаны 13, а на крышке 2 предусмотрено отверстие 14 для выпуска воды из насоса. На выходном патрубке с отверстием 14 имеется лыска А для фиксации шланга С хомутом Б. Выходной патрубок с отверстием 14 известного насоса выполнен в виде цилиндра или конуса с небольшим уклоном. На этот патрубок устанавливается пластиковый шланг С, который крепится стягивающим хомутом Б. На патрубке обычно делают лыску для фиксации шланга. Такая конструкция имеет ряд недостатков. Во-первых, при большой глубине скважины до 50 метров столб воды создает в этом стыке отрывающее усилие под давлением столба воды примерно 5 бар, а при работе насоса в стыке возникают броски давления вплоть до 10 бар, что создает утечку воды в стыке, особенно в области лыски А, где сжатие шланга хомутом ослабленно из-за некруглости поверхности. Во-вторых, обе катушки электромагнитов известного насоса подключены к одному кабелю, что не позволяет произвести раздельное включение верхней и нижней катушки. Это ограничивает возможности регулирования напора и производительности насоса. B-третьих, следует отметить, что регулирование производительности вибрационных насосов представляет собой серьезную и не решенную удовлетворительным образом проблему. При конструировании вибрационных насосов производители стремятся обеспечить максимальную производительность и КПД вибрационного насоса при напряжении питания примерно 220 вольт. Однако при использовании насосов в малодебитных скважинах их производительность часто оказывается избыточной, т.к. вода откачивается быстрее, чем прибывает, что угрожает работоспособности насоса. В связи с этим для снижения производительности часто прибегают к искусственному снижению напряжения, тока или частоты питания насоса. Подобные меры не только требуют использования дополнительного оборудования, которое не добавляет надежности всей системе в целом, но и вводят насос в режимы, при которых его КПД, производительность и напор сильно отдаляются от оптимальных значений, заложенных в конструкции, и становятся крайне чувствительными даже к минимальным колебаниям параметров питающего напряжения, так что небольшие перепады напряжения в сети (что случается, например, при включении нагревательного прибора в доме в условиях сельской местности) приводят к прекращению подачи.

РАСКРЫТИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Если иное не следует из настоящего текста, терминам, выражениям и сокращениям, используемым в настоящем тексте, придают то же значение, что и в описании прототипа.

Задачей настоящего изобретения является создание устройства, которое было бы лишено вышеупомянутых недостатков прототипа.

Технический результат, обеспечиваемый при использовании изобретения, состоит в том, что увеличивается срок службы насоса и, в то же самое время, при использовании насоса расширены пределы изменения его производительности за счет того, что катушки, имеющие каждая свою собственную линию питания, в отличие от параллельно подключенных катушек прототипа, могут активироваться независимо друг от друга.

Как будет понятно среднему специалисту в данной области техники, вышеупомянутая задача решена благодаря тому, что предлагаемый вибрационный насос содержит в себе:

корпус, включающий в себя продолговатую среднюю часть 1 и крышки 2 и 3, снабженные отверстиями 4 и 5 для всасывания текучей среды, оснащенными кольцевыми клапанами 13 и 13', установленные на концах упомянутой средней части,

каркасы катушек 7 и 7' электромагнита, размещенные внутри корпуса,

две катушки 6 и 6', образующие электромагнит, установленные на упомянутом каркасе,

два штока 9 и 9',

две пары электропроводов 15 и 16, каждая из которых обеспечивает электропитание своей упомянутой катушки 6 и 6',

две эластичных демпфирующих подвески 10 и 10', установленные каждая на своем упомянутом штоке 9,

две эластичные перегородки 12 и 12', каждая из которых закреплена на конце своего штока 9 и 9' и вместе с корпусом образует всасывающий клапан,

два магнитопровода 8 и 8', каждый из которых установлен на конце своего упомянутого штока 9 и 9', напротив своей упомянутой катушки 6 и 6', характеризующийся тем, что

выпускной патрубок 14 снабжен резьбой.

Далее вышеупомянутое устройство, охарактеризованное в общих категориях, поясняется на примере некоторых особенно предпочтительных форм выполнения, обеспечивающих получение дополнительных преимуществ.

В одной из предпочтительных форм выполнения вышеупомянутая резьба является наружной.

В особенно предпочтительной форме выполнения вышеупомянутая резьба является резьбой 3/4 или 1 дюйма.

В еще более предпочтительной форме выполнения каждый из вышеупомянутых штоков 9 и 9' дополнительно снабжен цилиндрическими втулками 18 и 18', установленными на расстоянии от вышеупомянутых подвесок 10 и 10'. Это позволяет повысить устойчивость штоков при вибрации по продольной оси.

Необходимо понимать, что в настоящем тексте насос охарактеризован только такими признаками, которые достаточны для решения поставленной задачи, реализации назначения и достижения выбранного технического результата; специального упоминания всех без исключения признаков и утилитарных характеристик насоса не требуется, если специалистам должно быть известно, что изделия того же рода обладают такими признаками и утилитарными характеристиками и без них не реализуется основное назначение; тем более не требуется ограничивать обобщенные признаки какими-либо конкретными вариантами, если таковые должны быть известны специалистам и (или) могут быть подобраны по известным правилам.

Конструкция и использование насоса наглядно иллюстрируется фигурами 1 и 2 на примере частных и конкретных вариантов воплощения.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ

На фиг. 1 схематически изображен вибрационный насос-прототип.

На фиг. 2 схематически изображен вибрационный насос в соответствии с одной из частных форм воплощения изобретения.

На фигурах приняты следующие обозначения:

1 - средняя часть корпуса,

2 и 3 - крышки,

4 и 5 - отверстия для всасывания текучей среды,

6 и 6' - катушки, образующие электромагнит,

7 и 7' - каркас катушек электромагнита,

8 и 8' - магнитопроводы

9 и 9' - штоки,

10 и 10' - эластичные демпфирующие подвески,

12 и 12' - эластичные перегородки, вместе с корпусом образующие всасывающий клапан,

13 и 13' - кольцевые клапаны,

14 - выпускной патрубок снабжен резьбой.

15 и 16 - пары электропроводов,

18 и 18' - втулки демпфера.

ОСУЩЕСТВЛЕНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Как изображено на фигуре 2, вибрационный насос содержит в себе:

корпус, включающий в себя продолговатую среднюю часть 1 и крышки 2 и 3, снабженные отверстиями 4 и 5 для всасывания текучей среды, оснащенными кольцевыми клапанами 13 и 13', установленные на концах упомянутой средней части,

каркасы 7 и 7' катушек электромагнита, размещенные внутри корпуса,

две катушки 6 и 6', образующие электромагнит, установленные на упомянутом каркасе,

два штока 9 и 9',

две пары электропроводов 16 и 16', каждая из которых обеспечивает электропитание своей упомянутой катушки 6 и 6',

две эластичных демпфирующих подвески 10 и 10', установленные каждая на своем упомянутом штоке 9 и 9',

две эластичные перегородки 12 и 12', каждая из которых закреплена на конце своего штока 9 и 9' и вместе с корпусом образует всасывающий клапан,

два магнитопровода 8 и 8', каждый из которых установлен на конце своего упомянутого штока 9 и 9', напротив своей упомянутой катушки 6 и 6', характеризующийся тем, что

выпускной патрубок 14 снабжен резьбой.

Насос по изобретению работает аналогично вибрационному насосу-прототипу с тем важным отличием, что каждая из катушек имеет свое собственное электропитание, благодаря чему штоки 9 и 9' могут двигаться независимо друг от друга. Это позволяет включать и выключать катушки насоса по предварительно заданной программе. В частности, такая программа может половину периода сетевого напряжения включать одну катушку, а вторую половину периода - вторую катушку, что увеличивает срок службы насоса, либо при малом расходе воды - включать одну катушку, а при большом расходе - обе катушки, что позволяет регулировать напор и производительность без изменения напряжения, тока и частоты.

Наличие резьбового патрубка позволяет надежно прикрепить шланг к насосу и обеспечить отсутствие утечек в стыке при давлении столба воды в шланге.

Настоящее изобретение относится к насосной технике. Вибрационный насос содержит корпус, включающий в себя продолговатую среднюю часть 1 и крышки 2 и 3, снабженные отверстиями 4 и 5 для всасывания текучей среды, оснащенными кольцевыми клапанами 13 и 13', установленные на концах части 1, каркасы 7 и 7' катушек электромагнита, размещенные внутри корпуса, две катушки 6 и 6', образующие электромагнит, установленные на каркасе, два штока 9 и 9', две пары электропроводов 15 и 16, каждая из которых обеспечивает электропитание своей катушки 6 и 6', две эластичных демпфирующих подвески 10 и 10', установленные каждая на своем штоке 9 и 9', две эластичные перегородки 12 и 12', каждая из которых закреплена на конце своего штока 9 и 9' и вместе с корпусом образует всасывающий клапан, два магнитопровода 8 и 8', каждый из которых установлен на конце своего штока 9 и 9', напротив своей катушки 6 и 6'. Выпускной патрубок 14 снабжен резьбой. Изобретение направлено на увеличение срока службы насоса и расширение пределов изменения его производительности. 3 з.п. ф-лы, 2 ил.

1. Вибрационный насос, содержащий в себе:

корпус, включающий в себя продолговатую среднюю часть 1 и крышки 2 и 3, снабженные отверстиями 4 и 5 для всасывания текучей среды, оснащенными кольцевыми клапанами 13 и 13', установленные на концах упомянутой средней части,

каркасы 7 и 7' катушек электромагнита, размещенные внутри корпуса,

две катушки 6 и 6', образующие электромагнит, установленные на упомянутом каркасе,

два штока 9 и 9',

две пары электропроводов 15 и 16, каждая из которых обеспечивает электропитание своей упомянутой катушки 6 и 6',

две эластичных демпфирующих подвески 10 и 10', установленные каждая на своем упомянутом штоке 9 и 9',

две эластичные перегородки 12 и 12', каждая из которых закреплена на конце своего штока 9 и 9' и вместе с корпусом образует всасывающий клапан,

два магнитопровода 8 и 8', каждый из которых установлен на конце своего упомянутого штока 9 и 9', напротив своей упомянутой катушки 6 и 6', характеризующийся тем, что

выпускной патрубок 14 снабжен резьбой.

2. Насос по п. 1, характеризующийся тем, что в нем вышеупомянутая резьба является наружной.

3. Насос по п. 1 или 2, характеризующийся тем, что в нем вышеупомянутая резьба является резьбой 3/4 или 1 дюйма.

4. Насос по п. 1, характеризующийся тем, что в нем каждый из вышеупомянутых штоков 9 и 9' дополнительно снабжен цилиндрическими втулками 18 и 18', установленными на расстоянии от вышеупомянутых подвесок 10 и 10'.