Brevet FR2504990A1 — publié le 19821105

"Dispositif de pompage " L'invention concerne un dispositif de pompage d'un liquide comportant une pompe à membrane dont la course est fonction du travail exigé,ainsi qu'une soupape d'entrée et une soupape de sortie auxquelles sont raccor- dées respectivement une conduite d'aspiration et une con- duite de refoulement. Des dispositifs de pompage de ce genre sont affectés de l'inconvénient que la pompe à membrane ne permet d'obtenir qu'une faible hauteur d'élévation. L'invention vise à fournir un dispositif de pompage du genre décrit dans le préambule permettant d'augmenter la hauteur d'élévation par des moyens simples et peu co teux. A cet effet, le dispositif de pompage est re- marquable en ce qu'une-conduite d'admission d'air est raccordée à la conduite d'aspiration La pompe à membrane aspire alternativement de l'air et du liquide Il est vrai que cette mesure diminue le débit, mais par contre la hauteur d'éléviation s'en trouve augmentée. Si l'on arrête la pompe à membrane pour un espace de temps assez long, de l'air s'élèvera rapidement le long des colonnes de liquide ce qui fait que lors de son réenclenchement, la pompe n'est pas capable de pomper d'elle-même le liquide. Pour résoudre ce problème, le dispositif de pompage conforme à l Jinvention est remarquable en ce que la première partie de la conduite de refoulement descend immédiatement après la soupape de sortie De ce fait, la pompe est devenue auto-amorçante. Selon un autre mode de réalisation, le dispositif de pompage est remarquable en ce qu'au moins une fermeture hydraulique est située dans la conduite d'aspiration, entre la conduite d'admission d'air et la pompe à membrane. De préférence, ladite fermeture hydraulique est constitutée par une boucle circulaire formée sur la con- duite d'aspiration elle-même. Le dispositif de pompage peut être utilisé dans le cas o il s'agit de pomper de faibles quantités de liquide à une hauteur d'élévation relativement impor- tante Ainsi, ce dispositif peut être utilisé pour le pompage d'eau condensée, par exemple dans des chauffe-eau à pompe à chaleur, ou il peut servir de pompe de cave. lu La description suivante, en regard du dessin annexé, le tout donné à titre d'exemple non limitatif, permettra de mieux comprendre comment l'invention est réalisée. La figure 1 représente un dispositif de pompage conforme à l'invention. La figure 2 représente la pompe à membrane pour le dispositif de pompage. Les figures 3 et 4 représentent un dispositif de pompage dans lequel la pompe est réalisé sous forme d'une pompe foulante auto-amorçante. Les figures 5 et 6 représentent un dispositif de pompage dans lequel la pompe est réalisée sous forme d'une pompe aspirante dont la conduite d'aspiration com- porte des fermetures hydrauliques. Le dispositif de pompage de la figure 1 est con- stitué par une pompe à membrane 1 à laquelle sont raccor- dées une conduite d'aspiration 2 et une conduite de re- foulement 3 L'extrémité 4 de la conduite d'aspiration est située dans un réservoir 5 contenant un liquid à pomper Une conduitte d'acunission d'air 6 est raccordée à la conduite d'aspiration La pompe à membrane 1, repré- sentée sur la figure 2, est une pompe généralement connue et est constituée d'un moteur-vibrateur 7 comportant un stator 8, une bobine 9 et une armature 10 logée de façon mobile dans le carter de pompe, d'une membrane 11 réunie à l'armature 10 ainsi que d'une chambre de pompe 12 munie de soupapes d'entrée 13 et de sortie 14 fonctionnant en sens inverse Dans des pompes à membrane de ce genre, la course de l'armature dépend du travail exigé. Le dispositif de pompage fonctionne comme suit: la pompe aspire de l'air à travers la conduite mince 6 d'admission d'air Toutefois, étant donné que la pompe demande une quantité d'air supérieure à celle que la con- duite peut fournir eu égard à sa résistance, la pompe aspire également du liquide contenu dans le réservoir 5. La pompe refoule alors un mélange de liquide et d'air et, étant donné que cela exige une grande puissance, l'effet de pompage sera plus faible Cela réduit égale- ment l'effet d'aspiration, de sorte que la pompe n'aspire qu'une faible quantité d'air Lorsque la chambre de pompe 12 a été vidée de son contenu d'eau, la pompe aspire une quantité d'air plus grande T Il se produit à nouveau une dépression dans la conduite d'aspiration et le processur se r'épète La pompe aspire et refoule alternativement de l'air et du liquide Cela permet d'obtenir une hauteur d'élévation beaucoup plus grande qu'en l'absence d'une conduite d'air. Lorsque le processus de pompage est arrêté, le liquidedans la conduite de refoulement 3 re- descent au bout d'un certain temps, du fait que l'air monte lentement le long des petites colonnes de liquide Il se forme une colonne de liquide "homogène" au-dessus de la soupape de sortie 14 Si, ensuite, la pompe est enclenchée, elle n'est pas à même de refouler cette colonne de liquide "homogène" Pour résoudre ce problème, la première partie de la conduite de refoulement 3 descend immédiatement après la soupape de sortie 14. Sur la figure 3 cette première partie est formée par une boucle semicirculaire 15 de la conduite de refoulement elle-même Aussi faut-il que la boucle 15 se trouve à un niveau inférieur à relui de la pompe Si on arrtte le processur de pompage pour quelques heures, il est vrai qu'il se forme à nouveau une colonne de liquide "homogène" 16, mais entre cette colonne de liquide "homogène"et la soupape de sortie 14 subsiste une colonne d'air 17 du fait que la boucle 15 monte à cet endroit (voir figure 4). Grâce à cette colonne d'air compressible, le processus de pompage redémarre normalement après l'enclenchement de la pompe On a soumis un dispositif de pompage à des essais qui donnaient des résultats heureux pour les spécifications suivantes: Puissance de la pompe: environ 2,7 W Diamètre intérieur de la conduite d'aspiration: 3,5 mm Diamètre intérieur de la conduite de refoulement: 3,5 mm Diamètre intérieur de la conduite d'admission d'air: 1,2 mm Différence de niveau entre le réservoir et la pompe: 30 cm Hauteur d'élévation: 4,2 m Capacité: 1,5 1/h La figure 5 représente un dispositif de pompage dans lequel du liquide est pompé à partir d'un niveau bas vers un niveau élevé et dans lequel la pompe est située à un niveau élevé Si cette différence de niveau, c'est- à-dire la hauteur d'élévation, est très grande, le pompage sera accompagné d'une ascension rapide d'air le long des petites colonnes de liquide Pour remédier à ce problème, on a prévu une ou plusieurs fermetures hydrauli- ques dans la conduite d'aspiration 2 Comme le montrent les figures 5 et 6, les fermetures hydrauliques peuvent être constituées par des boucles circulaires 18 de la conduite d'aspiration elle-même Le liquide se rassemble dans ces boucles, de sorte que son aspiration s'effectue en quelque sorte par paliers Le nombre de boucles dépend de la hauteur d'élévation désirable Toutefois, il est également possible d'utiliser d'autres fermetures hydrauli- ques. Le dispositif de pompage de la figure 5 est également auto-amorçant, c'est-à-dire que si la pompe est arrêtée pour quelque temps et qu'elle est réenclenchée ensuite, l'action aspirante recommence immédiatement (voir figure 6) Ce dispositif de pompage a été soumis, lui aussi, à des essais qui ont donné des résultats heureux pour les spécifications suivantes: Puissance de la pompe: 2,7 W Diamètre intérieur de la conduite d'aspiration: 3,5 mm Diamètre intérieur de la conduite d'admission d'air: 1,2 mm Distance séparant les boucles: environ 50 cm Hauteur d'élévation: 4,2 m Capacité: 1,2 1/h REVENDICATIONS: 1 Dispositif de pompage d'un liquide comportant une pompe à membrane dont la course est fonction du travail exigé, ainsi qu'une soupape d'entrée et une soupape de sortie auxquelles sont raccordées respectivement une con- duite d'aspiration et une conduite de refoulement, carac- térisé en ce qu'une conduite d'admission d'air ( 6) est raccordée à la conduite d'aspiration ( 2). 2 Dispositif de pompage selon la revendication 1, caractérisé en ce que la première partie ( 15) de la conduite de refoulement ( 3) descend immédiatement après la soupape de sortie ( 14). 3 Dispositif de pompage selon l'une quelconque des revendications 1 et 2, caractérisé en ce qu'au moins une fermeture hydraulique ( 18) est située dans la conduite d'aspiration ( 2), entre la conduite d'admission d'air ( 6) et la pompe à membrane ( 1). 4 Dispositif de pompage selon la revendication 3, caractérisé en ce que la fermeture hydraulique est con- stitués par une boucle circulaire ( 18) formée Su la con- duite d'aspiration ( 2) elle-même.