Brevet FR2454000A1 — publié le 19801107

La présente invention concerne les pompes à membranes utilisées pour vehiculer un liquide ouJun gaz. Dans les dispositifs connus de ce genre, la membrane est actionnée par l'intermediaire d'une pièce mecanique reliée à un élément moteur, cet élèment moteur peut être un moteur rotatif muni d'un excéntrique transformant le mouvement de rotation du rotor en mouvement de translation de la membrane; on connait aussi d'autres dispositifs dont l'élèment moteur est une lame vibrante reliée mécaniquement à la membrane, de tels dispositifs necessitent donc l'utilisation de deux élèments distincts : un moteur et une pompe à Fembra- nes reliés par un dispositif mécanique. Le dispositif suivant l'invention permet d'intégrer l'élément moteur à la membrane. En effet, dans la membrane est inclus l'élèm- ent moteur de la pompe, en l'occurence un aimant ou une bobine, ceux ci étant soumis à l'action d'un champ magnétique variable qui les met en mouvement. Aucun organe mécanique n'est plus necessaire pour relier la partie mobile de la membrane à un moteur indépendant. Le dispositif objet de l'invention comporte un corps de pompe fermé à ces deux extrémités par deux capots fixes munis chacun dune soupape permettant le passage du fluide dans un seul sens au travers de la pompe. Le corps de pompe entre les deux capots fixes est séparé en deux volumes par une membrane souple ou rigide munie d'une soupape orientée dans le même sens que les précedantes. Dans cette membrane, est noyé ltélèment moteur, un aimant ou une bobine traver sée par un courant. Sous l'action d'un champ magnétique produit par une bobine fixe parcourue par un courant alternatif, la membrane se déplace dans le corps de pompe et met le fluide en mouvement grâce aux soupapes.L'efficacité de la pompe dépendant du flux magné tique imposé à l'aimant, il est possible de concentrer le maximum ae cHp iNghStique au voisinage de l'aimant au moyen de pièces ferromagnétiques placées autour et à l'intérieur de la bobine. Selon une ra1isetios de l'invention, le champ magnétique actionnant la membrane e8t créé par une bobine de même axe que cette membrane et les deux capots. Le flux magnétique au voisinage de l'aimant est concentré grâce à l'utilisation d'un corps de pompe en matériaux ferromagnétiques se prolongeant autour de la bobine, celle-ci possédant un noyau central et divers pièces ferromagnétiques. Selon une autre réalisation de l'invention, le flux magnétique au voisinage de aimant est augmenté grâce à l'emploi d'une deuxième membrane en matière élastique placé de l'autre coté de la bobine (coté opposé à la première membrane). Dans cette nouvelle membrane est noyé un autre aimant orienté de façon à repousser (ou attirer) l'aimant de la première bobine. L'effet de ce deuxième aimant est de concentrer le champ magnétique autour de la bobina, d'augmen ter le flux à l'intérieur de celle-ci, et de restituer à l'autre aimant énergie vibratoire qu'il reçoit lui aussi de la bobine, celle-ci tendant à les écarter ou à les rapprocher l'un de l'autre. Il y a transfert de l'energie du deuxième aimant vers le premier. Le dessin annexé illustre, à titre d'exemple, un mode de réalisation du dispositif conforme à la présente invention. Tel qu'là est représenté, le dispositif comporte un corps de pompe cylindrique 1 fixé à une plaque 2, il est fermé à l'entree de la pompe par un capot fixe 3 muni d'une soupape 4. A l'intérieur du corps de pompe, que trouvons successivement, une membrane élastique 5 munie d'une soupape 6 et renfermant un aimant 7, bcla suite de cette membrane, une séparation fixe 8 munie d'une soupape 9.Après cette séparation 8, nous trouvons une bobine 10 suivie d'une nouvelle membrane élastique 11 munie d'un aimant 12 et percée de trous 13.Les aimant Les aimants sont disposés de façon à attirer l'aimant 7 vers la sortie de la pompe ( le bas sur la figure), les deux aimants interagissant l'un sur l'autre. Lorsque l'on envoie un courant periodique dans la bobine} la membrane 5 oscille à la même frXquence, les fortes oscillations de la membrane 11 augmentent les oscillations propres de la membrane 5; lorsque le système fonctionne dans un gaz celui-ci passe successivement de l'extérieur de la pompe en A, puis B et C. La bobine est placée de façpn à être refroidie par le fluide de qui la traverse; de plus, l'uniformité de pression de part et d'autre de la membrane 11 lui confère de fortes oscillations. Il y a transfert de énergie de l'aimant 12 vers l'aimant 7 par interaction magnétique. Enfin, un moyen inscripteur placé sous la membrane 11 permet de suivre les évolutions de la plaque 2 lorsque celle-ci est sustentée sur coussin d'air gracie à la pompe. Le dispositif objet de l'invention peut entre utilisée dans les cas où l'on désire pomper un fluide , et en particulier un gaz. Il constitue une pompe extrémement simple et fiable, ne necessitant pas l'utilisation de pièces mécaniques susceptible de S'user. Des applications particulièrement interessantes peuvent être la sustentation sur coussin d'air des objets, lalimantation en air d'un aquarium ou le pompage des gaz. REVENDICATIONS 1 Dispositif permettant de pomper des fluides, caracterisé par le fait qu'il utilise pour mettre en mouvement ce fluide une membrane 5 mise en oscillation par des actions magnétiques à l'intérieur d'un corps de pompe, un aimant ou une bobine excitée par un courant étant noyés au centre de cette membrane 5, et déplaçant celle-ci sous l'action d'un champ magnétique variable. 2) Dispositif selon la revendication 1, caractérisé par le fait que la membrane 5 est munie d'une soupape imposant au fluide un sens de deplacement. 3) Dispositif selon les revendications 1 et 2 , caractérisé par le fait que l'une des deux extrémités du corps de pompe est fermée par un capotimuni d'une soupape orientée dans le même sens que celle de la membrane 5. 4) Dispositif selon les revendications 1 à 3 , caractérisé par le fait que le corps de pompe posséde un deuxième capot muni d'une soupape orientée comme les précédantes, la membrane 5 étant alors intercalée entre les deux capots citas. 5) Dispositif selon les revendications 1 à 3 ou 1 à 4 caractérisé par le fait que le champ magnétique variable est creé par une bobine, de même axe que le corps de pompe et la membrane 5 déjà citée, et traversée par un courant variable, cette bobine pouvant être placée dans le prolongement du corps de pompe de façon serre refroidie par le passage du fluide pompé. 6) Dispositif selon les revendications 1 à 5 ou 1,2,3,5 caractérisé t le fait qu'une deuxième membrane 11, munie en son centre d'un aimant ou d'une bobine excitée par un courant, est placée du coté opposé à la première membrane 5 par rapport à la bobina, cette membrane Il de même axe que la précédante membrane 5 étant percée d'une saris de trous permettant le passage du fluide, 7) 7) Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédantes caractérisé par le fait que le champ magnétique au voisinage du ou des aimants est concentré au moyen de pièces ferromagnétiques disposées autour et à l'intérieur de la bobine. 8) Dispositif selon les revendications 1,2,5 et l'uns quelc-one que des autres, caractérisé par la possibilité de fixer à l'une des membranes un moyen inscripteur permettant de controler ou d'inscrire les déplacements de cette membrane ainsi que ceux de la pompe.