Объемный насос с тепловым приводом Советский патент 1981 года по МПК F04B17/04 

(54) ОБЪЕМНЫЙ НАСОС С ТЕПЛОВЫМ ПРИВОДОМ

Изобретениеотносится к насосостроению касается объемных насосов с тепловым приводом и может найти применение в различных отраслях народного хозяйства для перекачивания текучих сред.

Известен объемный насос с тепловым приводом, содержащий выполненные в корпусе насосную и приводную камеры, отделенные одна относительно другой подвижным разделителем, и термоэлектрическую батарею, спаи которой размещены в стенке приводной камеры, частично заполненной термочувствительной средой 1.

Недостатком известного насоса является то, что для испарения и конденсации заполняющей приводную камеру термочувствительной среды необходимо периодически менять направление тока в термоэлектрической батарее и попеременно нагревать и охлаждать ее спаи. Из-за ограниченной и относительно невысокой скорости охлаждения и нагрева спаев термоэлектрической батареи известный насос обладает относительно невысоким быстродействием, что ограничивает возможную частоту следования рабочих ци1 лов.

Цель изобретения - повышение быстродействия насоса.

Для достижения указанной цели насос снабжен мембраной, установленной в приводной камере, связанной щтоком с разделителем и делящей приводную камеру на полости испарения и конденсации, последняя из которых заполнена частично термочувствительной средой и сообщена двумя каналами с полостью конденсации, причем один из каналов выведен в полость конденсации выще уровня термочувствительной среды и заполнен капиллярно-пористым материалом с больщим гидравлическим сопротивлением, другой канал выполнен в щтоке, выведен под уровень термочувствительной среды в полости конденсации и снабжен регулируемым клапаном сброса, а горячий и холодный спаи термоэлектрической батареи размещены, соответственно, в зоне полости испарения и полости конденсации.

На чертеже показан насос.

В корпусе I выполнены насосная 2 и приводная камеры, последняя из которых разделена мембраной 3 на полость 4 испарения и полость 5 конденсации. Насосная камера 2 отделена от приводной подвижным двухсильфонным разделителем 6. Полость конденсации 5 заполнена частично термочувствительной средой 7 и сообщена с полостью испарения 4 двумя каналами, один из которых 8 выведен в полость 5 конденсации выше уровня термочувствительной сред|)1 7 и заполнен капиллярно-пористым материалом 9 с большим гидравлическим сопротивлением. Другой канал 10 выполнен в птоке 11, связывающем мембрану 3 с разделителем 6, выведен под уровень термочувствительной среды 7 в полость 5 конденсации и снабжен регулируемым клапаном 12 сброса. В зоне полости 4 испарения размещен горячий спай 13 одной из секций 14 термобатареи. Холодный спай 15 секции 14 термобатареи размещен в зоне полости 5 конденсации. Термобатарея может быть снабжена второй секцией 16, холодный спай 17 которой также размещен в зоне полости 5 конденсации, а горячий спай 18 - в зв«е теплообменника 19, снабженного трубопроводами 20 с насосной камерой 2. При подключении секций 14 и. 16 термобатареи к источнику электропитания постояниого тока, горячие спаи 13 и 18 нагреваются, а холодные 15 и 17 - охлаждаются. В полости испарения 4 термочувствительная среда испаряется, давление повышается и мембрана 3 через шток 11 передает движение вверх разделителю 6. Перекачиваемая среда вытесняется из насосной камеры 2 к потребителю. После достижения в полости испарения 4 давления паров, равного давлению настройки клапана 12 сброса, последний открывается и пар сбрасывается в полость 5 конденсации. Проходя через охлажденную термочувствительную среду 7, пар конденсируется. За счет того, что мощность, идущая на охлаждение спаев 15 и 17 секций 14 и 16, больше мощности, идуШ,ей на нагрев спая 13, нарушается термическое равновесие в полостях 4 и 5 и оставшийся пар в полости 4 конденсируется, после чего давление в этой полости падает и клапан 12 закрывается. Нарушение теплового баланса в полостях 4 и 5 вызвано тем, что горячий спай 18 секции 16 термобатареи охлаждается перекачиваемой средой, проходящей через теплообменник 19. Открытие клапана 12 происходит в тот момент, когда уровень термочувствительной среды 7 в полости 5 конденсации оказывается выше уровня канала 8. Пар, конденсирующийся в полости 5, дополнительно повышает уровень термочувствительной среды7. После падения давления в полости 4 испарения мембрана 3 со щтоком 11 и раздеителем 6 движется вниз и перекачиваемая реда поступает в насосную камеру 2. В это время термочувствительная среда 7 по каналу 8, заполненному капиллярно-порисым материалом 9, перетекает из полости 5 в полость 4. Большое гидравлическое сопротивление материала 9 препятствует выбросу пара в такте нагнетания в полость 5. По завершении такта всасывания полость 4 испарения снова заполняется небольшим количеством термочувствительной среды, которая испаряется и приводит в движение мембрану 3. Цикл повторяется. За счет того что спаи термоэлектрической батареи не меняют своего термического состояния, т.е. постоянно или нагреты или охлаждены, не требуется время для периодического нагрева и охлаждения спаев и повышается, тем самым, быстродействие наcoca, Формула изобретения Объемный насос с тепловым приводе), содержащий выполненные в корпусе насосную и приводную камеры, отделенные одна относительно другой подвижным разделителем, и термоэлектрическую батарею, спаи которой размещены в стенке приводной камеры, частично заполненной термочувствительной средой, отличающийся тем, что, с целью повышения быстродействия, насос снабжен мембраной, установленной в приводной камере, связанной штоком с разделителем и делящей приводную камеру на нолости испарения и конденсации, последняя из которых заполнена частично термочувствительной средой и сообщена двумя каналами с полостью конденсации, причем один из каналов выведен в полость конденсации выще уровня термочувствительной среды и заполнен капиллярно-пористым материалом с большим гидравлическим сопротивлением, другой канал выполнен в штоке, выведен под уровень термочувствительной среды в полости конденсации и снабжен регулируемым клапаном сброса, а горячий и холодный спаи термоэлектрической батареи размещены, соответственно, в зоне полости испарения и полости конденсации. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР № 578681. кл. А 61 М 1/24,- 1974.

20

/9

/б