ТЕРМОСТАТИЧЕСКИЙ НАСОС
THERMOSTATIC PUMP

Изобретение относится к насосной технике, использующей для работы разность температур окружающей среды и перекачиваемой жидкости.
Известен термостатический насос, содержащий испаритель с легкокипящей жидкостью, жесткую емкость с размещенной внутри нее упругой емкостью, водозаборник, водоприемник и соединительные шланги (RU 2184279 C2, 27.06.2002).
Недостатком известного насоса является относительно низкая производительность, обусловленная, в частности, одновременным процессом нагревания и охлаждения испарителя.
Задачей, на решение которой направлено настоящее изобретение, является повышение производительности термостатического насоса.
Технической результат заключается в разнесении во времени процессов нагревания и охлаждения.
Указанная задача решается, а технический результат достигается за счет того, что в термостатическом насосе, содержащем испаритель с легкокипящей жидкостью, жесткую емкость с размещенной внутри нее упругой емкостью, водозаборник, водоприемник и соединительные шланги, в выпускном канале водоприемника размещен упругий баллон, сообщающийся с внутренним пространством жесткой емкости.
На чертеже представлена схема насоса. Насос состоит из испарителя 1 с легкокипящей жидкостью, размещенного в водоприемнике 2, жесткой емкости 3 с размещенной внутри нее упругой емкостью 4, водозаборника 5 и соединительных шлангов. Внутреннее пространство испарителя сообщается через шланг 6 с внутренней полостью упругой емкости 4. Внутреннее пространство жесткой емкости 3 сообщается через шланг 7 с водозаборником 5. В выпускном канале водоприемника 2 размещен упругий баллон 8. Внутреннее пространство баллона 8 соединено шлангом 9 с внутренним пространством жесткой емкости 3. Водозаборник 5 может иметь любую конструкцию, для конкретности допустим схему эрлифта. В этом случае жесткая емкость 3 должна иметь впускной клапан 10. Водозаборник 5 соединяется шлангом 11 с водоприемником 2.
Работает предлагаемый насос следующим образом. В исходном состоянии легкокипящая жидкость частично заполняет испаритель 1, упругая емкость 4 и баллон 8 сжаты силами собственной упругости, воздух заполняет внутреннее пространство емкости 3, клапан 10 открыт и вода под действием давления ее столба h заполнила внутреннее пространство водозаборника 5, водоприемник 2 пуст. Под действием положительной температуры окружающей среды находящаяся в испарителе легкокипящая жидкость нагревается и испаряется. Ее пар по шлангу 6 поступает в упругую емкость 4 и, преодолевая силу ее упругости и давление воздуха в емкости 3, заполняет емкость 4, расширяя ее. Расширяющаяся емкость 4 вытесняет воздух из емкости 3 через шланг 9 в упругий баллон 8. Последний, расширяясь, герметически закрывает выпускной канал водоприемника 2. Одновременно возросшее давление воздуха в емкости 3 закрывает клапан 10. Воздух из емкости 3 поступает в водозаборник 5 и по принципу эрлифта вытесняет из него воду по шлангу 11 в водоприемник 2. Поскольку выпускной канал водоприемника герметически заперт баллоном 8, уровень воды в водоприемнике повышается. В это же время продолжается нагревание испарителя 1, который расположен на уровне, определяемом объемом воздуха в емкости 3, и, следовательно, объемом вытесняемой им из водозаборника воды. Уровень воды в водоприемнике 2 достигнет испарителя несколько раньше, чем воздух из емкости 3 будет вытеснен полностью. С этого момента начнется охлаждение испарителя 1 и конденсация находящихся в системе паров легкокипящей жидкости. В некоторый момент охлаждения давление паров упадет настолько, что упругий баллон 4 сожмется силой его упругости, в емкости 3 возникнет разрежение, воздух из упругого баллона 8 под действием силы его упругости будет вытесняться в емкость 3, баллон 8 сожмется, клапан 10 откроется атмосферным давлением, воздух заполнит внутреннее пространство емкости 3. В результате сжатия баллона 8 откроется выпускной канал водоприемника 2, и вода из водоприемника 2 сольется через открывшийся сливной канал. Вновь начнется нагревание испарителя 1, цикл работы насоса повторится. И так непрерывно.
Как видно из вышеизложенного, процессы нагревания и охлаждения испарителя разнесены во времени и не влияют друг на друга, но этой причине длительность каждого меньше, чем в насосе-прототипе, циклы работы короче и следуют чаще, поэтому производительность предлагаемого насоса выше по сравнению с производительностью известного насоса.