Устройство для преобразования погружного насоса в автоматическую насосную станцию и блок управления работой насоса

Описание иолезной модели.
Название. Устройство для преобразования погружного насоса в автоматическую насосную станцию и Блок управления работой насоса.
Область техники. Водопроводные системы, обеспечивающие снабжение водой сельского дома от имеющегося на прилегающей территории источника.
Уровень техники. Устройство превращает погружной насос для подачи воды из колодца в автоматическую насосную станцию. Оно обеспечивает устойчивое водоснабжение сельского дома и приусадебного участка (дачи, садового дома, коттеджа и т.п. или их группы) в автоматическом режиме на качественном уровне, соответствующем условиям централизованного водоснабжения в городе (далее Устройство). Аналогичные средства для оснащения погружного насоса с целью превращения его в автоматическую насосную станцию автору не известны.
Сущность полезной модели. Для достижения технического результата превращения погружного насоса в автоматическую насосную станцию, повьппения надежности и долговечности работы насоса Устройство имеет ряд блоков, реализующих функции:
-поддержания давления в водопроводной системе сельского дома и приусадебного участка на заданном уровне;
-предотвращения утечки воды из водопровода в колодец через клапанную систему насоса;
-управления работой насоса в процессе водопотребления;
-регулирования допустимого понижения уровня воды в колодце в процессе водопотребления;
-защиты насоса от опасного для его работы понижении уровня воды в колодце до установленного ограничителем уровня значения;
-визуального контроля за состоянием водопроводной системы без контрольноизмерительных приборов.
В модели Устройства используется модель Блока управления работой насоса с необходимым и достаточным набором функционально взаимосвязанных узлов и деталей, реапиз)тощих в автоматическом режиме следующие функции:
-поддержания давления в водопроводной системе на заданном уровне;
-включения насоса при начале водопотребления и выключения его при прекращении водонотребления;
-отключения насоса при опасном для его нормальной работы понижении уровня воды в колодце при водопотреблении;
-включения насоса при повышении уровня воды в колодце до безопасного для его работы уровня.
Блок управления работой насоса имеет компактную компоновку узлов и деталей, встроенный штепсельный разъем для подключения насоса, герметичность исполнения.
Перечень фигур и чертежей. Для иллюстрации описания Устройства использованы 16 фигур на трех листах.
На фиг. 1 представлен вертикальный разрез колодца и прилегающей территории, показывающий взаимное расположение узлов и деталей Устройства при размещении Блока управления на стойке колодца.
На фиг. 2 изображен разрез штуцера ресивера с установленными на нем крыщкой и горловиной бутыли ресивера.
На фиг. 3 представлен вид сверху на колодец, узлы и детали Устройства.
На фиг. 4 представляет Блок управления в разрезе.
На фиг. 5 изображен вид сверху на Блок управления при снятой крышке и резиновых прокладках.
На фиг. 7 представлена схема исполнения микропереключателя.
На фиг. 8 изображен вариант фиксации рычага в проеме корпуса Блока управления.
На фиг. 9 представлена схема исполнения Устройства при размещении его узлов и деталей на трубопроводе в верхней части колодца, а также способ его установки на стенке колодца.
На фиг. 10 представлен вариант компановки узлов Блока управления.
На фиг. 11 изображен разрез штуцера в случае изготовления кольца ресивера из термоПластовых материалов.
На фиг. 12 и 13 представлены варианты крепления штуцера, служащего для соединения водопроводной системы с блоком управления.
На фиг. 14 представлен вариант исполнения регулятора давления с использованием резиновой диафрагмы.
На фиг. 15 представлен вариант исполнения регулятора давления с использованием двойной резиновой диафрагмы.
На фиг. 16 представлен вариант исполнения регулятора давления как отдельного сборочного узла с использованием резиновой диафрагмы.
Сведения, подтверждающие возможность осуществления полезной модели.
Устройство (фиг. 1, 3) состоит из: трубопровода 4, обратного клапана 3, ограничителя понижения уровня воды в колодце 2; Блока управления 6, трубки 5 для подключения Блока управления к трубопроводу, емкостей ресивера 8, кольцевой трубки для установки емкостей ресивера 9, тройника для подключения ресивера 10 и набора хомутов для герметичного соединения узлов Устройства с гибкими трубопроводами водопроводной системы сельского дома и приусадебного участка.
Ограничитель допустимого понижения уровня воды в колодце представляет собой грузило 2, объемом 350-400 куб. см. с небольшой отрицательной плавучестью (30-50 гр.), подвешенное с помошью тонкого шнура или лески на наружный конец рычага Блока управления с таким расчетом, чтобы оно располагалось на 3-5 см. выше насоса. В этом случае ограничитель зашишает насос 1 от выхода из строя, отключая его, когда уровень воды в колодце понижается до места расположения грузила. Грузило может быть вьшолнено в виде сосуда, заполненного в рабочем положении водой. Использование грузила поплавкового типа нежелательно в силу возможности запутывания шнура, регулируюшего допустимое понижение уровня воды в колодце.
Трубопровод 4 имеет штуцер для подключения Блока управления, который может устанавливаться на резьбе в стенке водопровода (фиг. 12), прижиматься к отверстию в стенке водопровода хомутом через резиновую прокладку (фиг. 13), соединяться с трубопроводом методом пайки. Для подключения Блока управления к трубопроводу может быть использована металлическая трубка, которая непосредственно впаивается в трубопровод без штуцера.
Трубопровод 4 может быть использован в качестве кронштейна для размещения деталей и узлов устройства, включая сам погружной насос (фиг.9). Трубопровод закрепляется на стенке колодца с помощью специальной петли 35 (фиг.9), надеваемой на крючок, расположенный с внешней стороны стенки колодца.
Блок управления работой насоса (фиг. 4) совмещает в одном герметично закрытом корпусе 20 микропереключатель И подачи электропитания к насосу, возвратную пружину 12, обеспечивающую включение микропереключателя при падении давления в водопроводной системе ниже установленного регулятором давления значения или при повышении уровня воды в колодце сверх установленного ограничителем уровня; гнезда штепсельного разьема 13 для подключения насоса, регулятор давления 14, рьиаг 15 для передачи усилий от элементов управления Устройства на микропереключатель, электропровод 29 (фиг. 4, 5), подводяший электропитание к системе Блока управления от
розетки 7 (фиг. 1) электросистемы сельского дома.
Корпус Блок управления вьшолнен из неэлектроповодного (термопластового) материала, имеет вмонтированпую розетку штепсельного разъема, делящую внутреннее пространство корпуса на два отделения, где с одной стороны образуется пространство и предусмотрены посадочные места для размещения деталей микропереключателя, а с другой стороны - пространство для размещения регулятора давления и подвода электропровода. Для надежности соединения деталей в места крепления к корпусу Блока управления микропереключателя, регулятора давления и крыщки корпуса могут быть вмонтированы металлические гайки.
В Блоке управления применяется микропереключатель (фиг. 7), состоящий из подвижного пружинного контакта 29, щтока 30, неподвижного контактаЗ, пружины микропереключателя 20, устанавливаемых на посадочных местах корпуса 20 Блока управления.
В качестве варианта исполнения микропереключателя может быть использован сам рычаг 15 (фиг. 6), на конпе которого устанавливается на изоляторах контакт прерывателя.
Рычаг 15 в средней части имеет зигзагообразный изгиб, образующий место его опоры. В качестве опоры используется вставленная в основание проема пластина 19 или гребнеобразный выступ в основании проема стенки корпуса Блока управления. Рычаг может быть вьшолнен без изгиба и иметь опору на уплотнительную резиновую прокладку 18. В этом случае фиксация рьлага в проеме может быть осуществлена с помощью поперечных выступов рычага (фиг. 8), выходящих за стенку корпуса Блока управления, или треугольными выступами рычага в зоне проема (фиг. 8), входящих в соответствующие углубления в боковых стенках проема корпуса Блока управления.
Рабочим органом регулятора давления, реагирующим на изменения давления в водопроводной системе, является гофрированная диафрагма 24 (фиг. 4), подобная широко применяемым в регуляторах температуры бытовых холодильников. Гофрированная диафрагма имеет штуцер 25 для соединения регулятора давления с трубопроводом. Шток регулятора давления 21 (фиг. 4), передаюпщй давление от диафрагмы на рычаг Блока управления, имеет в нижней части диск, опирающийся на диафрагму. Шток поджимается к диафрагме верхней частью корпуса регулятора давления 22 через пружину 23. Корпус регулятора давления закрепляется винтами 27 на днище корпуса Блока управления через отверстия в его фланце (фиг. 4,5). Регулировка рабочего давления в водопроводе осуществляется набором соответствующего числа регулировочных шайб, устанавливаемых на пружину и меняющих силу ее воздействия на шток.
В качестве варианта исполнения рабочего органа регулятора давления предусмотрено использование: а) резиновой диафрагмы 32 (фиг. 14), прижимаемой по краю к посадочному месту цилиндрического углубления в днище корпуса Блока управления кольцом 33 (фиг. 14) с резьбой или кольцом без резьбы, прижимаемым фланцем корпуса регулятора давления 22; б) двойная резиновая пластина 34 (фиг. 15), сваренная по краям, устанавливаемая в цилиндрическом углублении днища корпуса Блока управления с помощью штуцера 25, проходяшего через днище корпуса Блока управления через отверстие с резьбой.
В качестве регулятора давления может быть использован отдельно выполненный узел (фиг. 16), устанавливаемый в соответствующее место Блока управления на штуцере через отверстие с резьбой в днище корпуса.
Крышка Блока управления имеет в месте расположения возвратной пружины углубление для фиксации пружины от перемещений, вертикальную щеку или горизонтальные выступы за границы корпуса Блока управления с отверстиями для крепления Блока управления к вертикальным или горизонтальным частям колодца в
месте установки Блока управления.
Герметичность Блока обеспечивается резиновой прокладкой 17 (фиг 4) между крышкой 16 и корпусом Блока 20; резиновым уплотнителем 18 проема в корпусе для выхода рычага 15, размещенной в проеме опоры рычага 19 и самого рьиага 15, а также клеевым уплотнением на выходе пз корпуса других элементов Блока управления.
Блок управления размещается вблизи трубы (на стойке ворота колодца, на крыщке колодца, на спепиальном кронштейне) или на самой трубе. Резиновая трубка 5 (фиг. 1), соединяющая Блок управления с трубопроводом, закрепляется на углублениях штуцеров металлическими обжимными кольцами. При использовании металлической трубки соедипения пропаиваются.
Блок управления включает в работу насос при начале водопотребления и снижении давления в водопроводной системе, при повьппении уровня воды в колодце после его опорожнения до безопасного для работы насоса уровня, установленного регулятором уровня, отключает насос при повышении давления до заданной регулятором давления величины или при понижении уровня воды в колодце до места расположения грузила 2.
Ресивер состоит из кольцеобразной трубы 9 (фиг. 3), служащей опорой ресивера, трех щтуцеров (фиг. 2), позволяющих закреплять на них крышки от стандартных прозрачных пластиковых пятилитровых бутьшей, и самих бутылей 8 (фиг. 1). При изготовлении кольцеобразной трубы и щтуцеров из термопластовых материалов все элементы образуют одну деталь, в которой посадочное место для установки бутылей точно повторяет конфигурацию крышки бутыли (фиг. 11). Кольцеобразная труба 9 (фиг. 3) может иметь иную форму и количество штуцеров (от 2 до 5). При размещении деталей и узлов Устройства на трубопроводе 4 (фиг. 9) ресивер располагается на отводе от трубы 4 и имеет 2 или 4 щтуцера для установки бутылей ресивера. Ресивер устанавливается донышками бутьшей вверх, может размещаться в любом
удобном для конкретного нользователя месте и подключаться к водопроводной системе гибким шлангом через тройник 10 (фиг. 3). Для удобства визуального контроля но уровню воды в прозрачных бутылях за наличием воды и величиной давления в водонроводной системе на стенку бутыли могут быть нанесены нолосы и надписи, показывающие, какому давлению соответствует тот или иной уровень воды в бутыли ресивера (количество воды в бутыли, равное половине ее объема, соответствует давлению воды в водонроводе, равному 1 атм.). Между ресивером и насосом не должно быть занорного вентиля.
Все узлы и детали Устройства имеют известные технологии производства. Подобное Устройство изготовлено автором в 2001 году и использовано на личном садовом участке в весенне-осенний период в непрерывном режиме работы. Устройство обеспечило устойчивое водоснабжения дома и приусадебного участка (кухня, умывальник, душ, туалет, огород и другие объекты водопотребления) без сбоев в работе.
Jffi
8