ВИБРАЦИОННЫЙ НАСОС
VIBRATION PUMP

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ, К КОТОРОЙ ОТНОСИТСЯ ИЗОБРЕТЕНИЕ
Изобретение относится к области к насосной технике для подъема воды из скважин и колодцев, предпочтительно с целью организации водоснабжения жилых помещений, домов, коттеджей и т.д.
УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ
Из патента РФ на изобретение №2244170 известен сдвоенный вибрационный насос (см. фигуру 1), содержащий корпус 1 с крышками 2, 3 с отверстиями 4, 5, электромагнит с двумя катушками обмоток 6, установленными на каркасах 7, подвижный магнитопровод 8, закрепленный на штоках 9 с помощью эластичных демпфирующих подвесок 10. На штоках 9 закреплены два всасывающих клапана 12. По оси крышек 2, 3 размещены отверстия 4, 5 для всасывания воды из водоисточника, и кольцевые клапаны 13, а на крышке 2 предусмотрено отверстие 14 для выпуска воды из насоса. На выходном патрубке с отверстием 14 имеется лыска А для фиксации шланга С хомутом Б. Выходной патрубок с отверстием 14 известного насоса выполнен в виде цилиндра или конуса с небольшим уклоном. На этот патрубок устанавливается пластиковый шланг С, который крепится стягивающим хомутом Б. На патрубке обычно делают лыску для фиксации шланга. Такая конструкция имеет ряд недостатков. Во-первых, при большой глубине скважины до 50 метров столб воды создает в этом стыке отрывающее усилие под давлением столба воды примерно 5 бар, а при работе насоса в стыке возникают броски давления вплоть до 10 бар, что создает утечку воды в стыке, особенно в области лыски А, где сжатие шланга хомутом ослабленно из-за некруглости поверхности. Во-вторых, обе катушки электромагнитов известного насоса подключены к одному кабелю, что не позволяет произвести раздельное включение верхней и нижней катушки. Это ограничивает возможности регулирования напора и производительности насоса. B-третьих, следует отметить, что регулирование производительности вибрационных насосов представляет собой серьезную и не решенную удовлетворительным образом проблему. При конструировании вибрационных насосов производители стремятся обеспечить максимальную производительность и КПД вибрационного насоса при напряжении питания примерно 220 вольт. Однако при использовании насосов в малодебитных скважинах их производительность часто оказывается избыточной, т.к. вода откачивается быстрее, чем прибывает, что угрожает работоспособности насоса. В связи с этим для снижения производительности часто прибегают к искусственному снижению напряжения, тока или частоты питания насоса. Подобные меры не только требуют использования дополнительного оборудования, которое не добавляет надежности всей системе в целом, но и вводят насос в режимы, при которых его КПД, производительность и напор сильно отдаляются от оптимальных значений, заложенных в конструкции, и становятся крайне чувствительными даже к минимальным колебаниям параметров питающего напряжения, так что небольшие перепады напряжения в сети (что случается, например, при включении нагревательного прибора в доме в условиях сельской местности) приводят к прекращению подачи.
РАСКРЫТИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Если иное не следует из настоящего текста, терминам, выражениям и сокращениям, используемым в настоящем тексте, придают то же значение, что и в описании прототипа.
Задачей настоящего изобретения является создание устройства, которое было бы лишено вышеупомянутых недостатков прототипа.
Технический результат, обеспечиваемый при использовании изобретения, состоит в том, что увеличивается срок службы насоса и, в то же самое время, при использовании насоса расширены пределы изменения его производительности за счет того, что катушки, имеющие каждая свою собственную линию питания, в отличие от параллельно подключенных катушек прототипа, могут активироваться независимо друг от друга.
Как будет понятно среднему специалисту в данной области техники, вышеупомянутая задача решена благодаря тому, что предлагаемый вибрационный насос содержит в себе:
корпус, включающий в себя продолговатую среднюю часть 1 и крышки 2 и 3, снабженные отверстиями 4 и 5 для всасывания текучей среды, оснащенными кольцевыми клапанами 13 и 13', установленные на концах упомянутой средней части,
каркасы катушек 7 и 7' электромагнита, размещенные внутри корпуса,
две катушки 6 и 6', образующие электромагнит, установленные на упомянутом каркасе,
два штока 9 и 9',
две пары электропроводов 15 и 16, каждая из которых обеспечивает электропитание своей упомянутой катушки 6 и 6',
две эластичных демпфирующих подвески 10 и 10', установленные каждая на своем упомянутом штоке 9,
две эластичные перегородки 12 и 12', каждая из которых закреплена на конце своего штока 9 и 9' и вместе с корпусом образует всасывающий клапан,
два магнитопровода 8 и 8', каждый из которых установлен на конце своего упомянутого штока 9 и 9', напротив своей упомянутой катушки 6 и 6', характеризующийся тем, что
выпускной патрубок 14 снабжен резьбой.
Далее вышеупомянутое устройство, охарактеризованное в общих категориях, поясняется на примере некоторых особенно предпочтительных форм выполнения, обеспечивающих получение дополнительных преимуществ.
В одной из предпочтительных форм выполнения вышеупомянутая резьба является наружной.
В особенно предпочтительной форме выполнения вышеупомянутая резьба является резьбой 3/4 или 1 дюйма.
В еще более предпочтительной форме выполнения каждый из вышеупомянутых штоков 9 и 9' дополнительно снабжен цилиндрическими втулками 18 и 18', установленными на расстоянии от вышеупомянутых подвесок 10 и 10'. Это позволяет повысить устойчивость штоков при вибрации по продольной оси.
Необходимо понимать, что в настоящем тексте насос охарактеризован только такими признаками, которые достаточны для решения поставленной задачи, реализации назначения и достижения выбранного технического результата; специального упоминания всех без исключения признаков и утилитарных характеристик насоса не требуется, если специалистам должно быть известно, что изделия того же рода обладают такими признаками и утилитарными характеристиками и без них не реализуется основное назначение; тем более не требуется ограничивать обобщенные признаки какими-либо конкретными вариантами, если таковые должны быть известны специалистам и (или) могут быть подобраны по известным правилам.
Конструкция и использование насоса наглядно иллюстрируется фигурами 1 и 2 на примере частных и конкретных вариантов воплощения.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ
На фиг. 1 схематически изображен вибрационный насос-прототип.
На фиг. 2 схематически изображен вибрационный насос в соответствии с одной из частных форм воплощения изобретения.
На фигурах приняты следующие обозначения:
1 - средняя часть корпуса,
2 и 3 - крышки,
4 и 5 - отверстия для всасывания текучей среды,
6 и 6' - катушки, образующие электромагнит,
7 и 7' - каркас катушек электромагнита,
8 и 8' - магнитопроводы
9 и 9' - штоки,
10 и 10' - эластичные демпфирующие подвески,
12 и 12' - эластичные перегородки, вместе с корпусом образующие всасывающий клапан,
13 и 13' - кольцевые клапаны,
14 - выпускной патрубок снабжен резьбой.
15 и 16 - пары электропроводов,
18 и 18' - втулки демпфера.
ОСУЩЕСТВЛЕНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Как изображено на фигуре 2, вибрационный насос содержит в себе:
корпус, включающий в себя продолговатую среднюю часть 1 и крышки 2 и 3, снабженные отверстиями 4 и 5 для всасывания текучей среды, оснащенными кольцевыми клапанами 13 и 13', установленные на концах упомянутой средней части,
каркасы 7 и 7' катушек электромагнита, размещенные внутри корпуса,
две катушки 6 и 6', образующие электромагнит, установленные на упомянутом каркасе,
два штока 9 и 9',
две пары электропроводов 16 и 16', каждая из которых обеспечивает электропитание своей упомянутой катушки 6 и 6',
две эластичных демпфирующих подвески 10 и 10', установленные каждая на своем упомянутом штоке 9 и 9',
две эластичные перегородки 12 и 12', каждая из которых закреплена на конце своего штока 9 и 9' и вместе с корпусом образует всасывающий клапан,
два магнитопровода 8 и 8', каждый из которых установлен на конце своего упомянутого штока 9 и 9', напротив своей упомянутой катушки 6 и 6', характеризующийся тем, что
выпускной патрубок 14 снабжен резьбой.
Насос по изобретению работает аналогично вибрационному насосу-прототипу с тем важным отличием, что каждая из катушек имеет свое собственное электропитание, благодаря чему штоки 9 и 9' могут двигаться независимо друг от друга. Это позволяет включать и выключать катушки насоса по предварительно заданной программе. В частности, такая программа может половину периода сетевого напряжения включать одну катушку, а вторую половину периода - вторую катушку, что увеличивает срок службы насоса, либо при малом расходе воды - включать одну катушку, а при большом расходе - обе катушки, что позволяет регулировать напор и производительность без изменения напряжения, тока и частоты.
Наличие резьбового патрубка позволяет надежно прикрепить шланг к насосу и обеспечить отсутствие утечек в стыке при давлении столба воды в шланге.