Насос с тепловым приводом Советский патент 1993 года по МПК F04B19/24 

Изобретение относится к насосострое- нию, в частности к насосам с тепловым приводом и может быть использовано для перекачки жидкостей при работе от любого источника нмзкопотенциальйой теплоты, например, от солнечной энергии для перекачки воды из водоема на неэлектрофициро- ванном садовом участке или для циркуляции охлаждающей жидкости в космическом аппарате, или же от аккумулированной тепло вой энергии для цепей прогрева дизеля тепловоза нагретой водой системы охлаждения в период его отстоя в зимнее время года.

Целью изобретения является упроще- ние конструкции и повышение надежности работы насоса путем снижения числа его конструктивных элементов.

На фиг.1 показана конструкция насоса с тепловым приводом; на фиг.2 - график подвода и отвода теплоты по фазам работы насоса.

Насос с тепловым приводом (фиг.1) содержит корпус 1 с впускным 2 и выпускным 3 клапанами, концентрично установленный в нем сильфон 4, закрепленный на верхней крышке корпуса и образующий приводную камеру 5, полностью заполненную рабочим телом, и насосную камеру 6. Рабочее тело имеет высокий коэффициент теплового объемного расширения и высокую теплопроводность. Им. может быть, например, горный воск смешанный с медной пудрой. Днище 7 сильфона 4 выполнено с возможностью соприкосновения с противолежащей стенкой 8 корпуса насоса 1. Насос может иметь поплавок 9, удерживающий его на плаву в водоеме.

Насос с тепловым приводом работает следующим образом.

Подводимая теплота gi. например солнечная радиация (фиг. 1. левая половина) передается через стенку корпуса 1 к рабочему телу. Под действием этой теплоты gi рабочее тело расширяется, а сильфон 4 растяги00

ел

N ю

вается. Это приводит к сжатию перекачиваемой среды в насосной камере 6 и нагнетанию этой среды через выпускной клапан 3 потребителю. Растягивание сильфона А Продолжается до тех пор, пока его днище 7 не войдет в соприкосновение с противолежащей стенкой 8 корпуса насоса 1 (фиг.1, правая половина). В этот момент прекращается подача перекачиваемой среды потребителю выпускной клапан 3 закрывается. Вследствие того, что Днище 7 сильфона 4 прижалось к стенке 8 всей поверхностью контакте, начинается отвод.теплоты от рабочего тела через стенку 8 в окружающую среду, например в воду водоема. Более интенсивный отвод теплоты д2 от рабочего тела по сравнению с постоянным подводом теплоты gi ведет к его охлаждению и к уменьшению высоты сильфона 4. Это приводит к открытию всасывающего клапана 2 и заполнению перекачиваемой среды насосной камеры б. Причем при движении днища 7 вверх отвод теплоты §2 продолжается за счёт омывания днища 7 всасываемой в насосную камеру б холодной перекачиваемой среды, например воды из водоема. Прекращается отвод теплоты д2, когда днище 7 сильфона 4 поднимается до предела .вверх (положение В). При этом клапан 2 закрывается И начинается вновь только подвод теплоты gi. Весь цикл повторяется вновь. График подвода и отвода теплоты по фазам работы насоса представлен на фиг,2. Насос с тепловым приводом позволяет упростить конструкцию (число элементов насоса сведено к минимуму); снизить стоимость (элементы насоса просты в изготовлении и технологичны); повысить надежность работы насоса (малое число простых и надежных в

эксплуатации деталей). Для работы насоса может быть использован любой источник низкопотенциальной теплоты - солнечное излучение, выхлопные газы, нагретые поверхности двигателей и теплосиловых установок. Насос может быть использован для утилизации бросовой теплоты, являться источником энергии или вспомогательным элементом сложной утилизационной установки.

, ф о рмула изобретения

1. Иасос с тепловым приводом, содер- жащий корпус с впускным и выпускным клапанами, концентрично установленный в нем смльфон,закрепленный на верхней крышке

корпуса с образованием насосной и приводной камер, причем последняя заполнена рабочим телом, о т л и ч а ю щи и с я тем, что, с целью упрощения конструкции и повышения надежности в работе, сильфон полностью заполнен рабочим телом, имеющим высокую теплопроводность и высокий коэффициент теплового объемного расширения, а клапаны размещены на днище корпуса с возможностью периодического взаимодействия с сильфоном.

2. Насос по п.1, отличающийся тем, что в качестве рабочего тела используется горный воск, смешанный с медной пуд- рой.

Использование: для перекачки жидкостей при работе от любого источника низко- погенциальиой - теплоты/ Сущность изобретения; в корпусе с впускным и выпускным клапанами концентрично установлен сильфом, закрепленный на верхней крышке корпуса с образованием насосной и привсщ- ной камер.Приводная камера выполнена рабочим телом. Сильфом полностью заполнен рабочим телом, имеющим высокую.теплопроводность и высокий коэффициент теплового объемного расширения. Клапаны размещены на днище корпуса с возможностью периодическо го взаимодействия с сильфоном. В качестве рабочего тела используют горный воск, смешанный с медной пудрой. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.