Перистальтический насос Советский патент 1984 года по МПК F04B43/12 

1

Изобретение относится к насосостроению, касается перистальтических насосов и может найти применение в различных отраслях народного хозяйства для перекачивания текучих сред.

Известен перистальтический насос;, в котором размещен эластичный шланг, взаимодействующий с приводными элементами, выполненными из материала с термической памятью lj .

Недостатком известного насоса является относительно малое быстродействие, обусловленное продолжительностью цикла изменения формы приводных элементов, что вызвано малой скоростью их охлаждения. Этим обуслолена относительно невысокая производительность насоса.

, Цель изобретения увеличение быстродейатвия и производительности насоса.

Поставленная .цель достигается тем, что в перистальтическом насосе, содержащем корпус, в котором размещен эластичный пшанг, взаимодействующий с приводными элементами, выполненными из материала с термической памятью, приводные элементы закреплены на внутренней поверхности щланга. При этом поверхность приводнык элементов, обращенная к перекачиваемой среде, снабжена покрытием из материала, обладающего свойством обратимого фазового перехода металпдиэлектрик с температурой перехода, лежащей в .диапазоне между температурами мартенситного превращения материала приводных элементов.

Причем покрытие выполнено в виде сегментов.

Кроме того, покрытие выполнено из окиси ванадия.

На фиг. 1 изображен насос, нерабочее состояние; на фиг. 2 - то же, рабочее состояние в процессе изменения формы приводных элементовj на фиг.. 3 вид на поверхность приводных элементов, покрытую материалом, обладающим свойством фазового пере-хода металл-диэлектрик, с покрытием в виде сегментов.

Перистальтический насос содержит корпус (не показан), в котором размещен эластичный щланг 1, взаимодействующий с приводными элементами 2, выполненными из материала с термической памятью. Приводные эле152

менты 2 закреплены на внутренней поверхности 3 ишанга 1. Поверхность приводных элементов 2, обращенная к перекачивающей среде, снабжена покрытием А из материала, обладающего свойством обратимого фазового перехода металл-диэлектрик с температурой перехода, лежащей в диапазоне между температурами мартенситного превращения материала приводных элементов. Покрытие 4 может быть выполнено в виде сегментов 5. Покрытие А может быть вьшолнено из окиси ванадия. Перекачиваемая среда заполняет внутреннюю полость 6 шланга 1.

Насос работает следующим образом.

В исходном положении внутренняя полость 6 шланга 1 заполнена перекачиваемой средой, приводные элементы 2 имеют одинаковую-форму, а покрытие 4 находится в состоянии диэлектрика. От внещнего источника тепла нагревают приводные элементы 2, которые при определенной температуре Т скачкообразно деформируются и, последовательно сжимая эластичный шланг 1, создают.бегущую вдоль него перистальтическую волну, в результате чего среда перекачивается от источника к потребителю. В конце процесса сжатия отключается нагрев приводных элементов 2.При этом в конце процесса нагрева материал покрытия 4 претерпевает фазовый переход диэлектрик-металл и его теплопроводность резко увеличивается. Таким образом, после отключения нагрева приводных элементов 2 они интенсивно охлаждаются за счет теплоотдачи потоку перекачиваемой среды через покрытие 4 При снижении температуры ниже температуры фазового перехода материала покрытия 4 происходит обратный переход металл-диэлектрик и теплопроводность покрытия 4 резко падает Вслед за этим при некоторой температуре То -i Т приводные элементы 2 скачкообразно принимают первоначальную форму. После этого цикл работы повторяется.

Таким образом, за счет интенсификации теплообмена с перекачиваемой средой при охлаждении приводных элементов 2, что достигается расположением элементов 2 на внутренней поверхности 3 щпанга 1, достигается увеличение их быстродействия. Кроме того, за счет нанесения покрытия 4 311 на внутреннюю поверхность приводных элементов 2 достигается повышение интенсивности их охлаждения при отключение подогрева (в фазе металла) и резкое уменьшение ийтенсивности теплообмена при подогреве элементов 2 при переходе покрытия А в фазу диэлектрик Это приводит к дополнительному повышению быстродействия насоПри использовании в качестве покрытия 4 окиси ванадия в диапазоне температур 30-60°С фазовый переход диэлектрик-металл.сопровождается увеличением теплопроводности в 100 раз. Таким образом, может быть достигнуто существенное изменение интенсивности охлаждения приводных элементов 2, тем пературге.1й диапазон мартежитного преч вращения которых охватывает диапазон фазового превращения покрытия 4.

1. ПЕРИСТАЛЬТИЧЕСКИЙ НАСОС, содержащий корпус, в котором размещеи эластичный шланг, взаимодействующий с приводными элементами, выполненньп ш из материала с термической памятью, отличающийс я тем, что, с целью увеличения быстродействия и производительности. приводные элементы закреплены на внутренней поверхности шланга. 2.Насос поп.1,отличающ и и с я тем, что поверхность приводных элементов, обращенная к перекачиваемой среде, снабжена покрытием из материала, обладающего свойством обратимого фазового перехода металл-диэлектрик с температурой перехода, лежащей в диапазоне между температурами мартенситного превращения материала приводных элементов. 3.Насос по п.2, отличающий с я тем, что покрытие выполнено в виде сегментов. 4.Насос попп. 2иЗ,отличающийся тем, что покрытие выполнено из окиси ванадия.