ЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ НАСОС

Полезная модель относится к конструкции электрического преимущественно электромагнитного насоса мембранного типа для подачи воздуха как средства аэрации в емкости с водой, в частности, в аквариумы или в водоемы.
Из патента США на изобретение №5011379 (публ. 30.04.1991 г.) известен электромагнитный мембранный насос, содержащий установленные в корпусе электромагниты, между которыми при их переключении возвратно-поступательно перемещается держатель постоянных магнитов, закрепленный с двух противоположных сторон на гибких мембранах. Каждая гибкая мембрана герметично соединена с корпусом клапанов, состоящим из впускной камеры, промежуточной камеры и выпускной камеры, причем мембрана соединена с промежуточной камерой. Вход во впускную камеру сформирован из корпуса электромагнитов, а выход образован через клапан однонаправленно в промежуточную камеру. Выход из промежуточной камеры выполнен через клапан однонаправленно в выходную камеру, соединенную с выходным патрубком.
При включении насоса электромагниты поочередно подключаются своими обмотками к электросети, формируя электромагнитное поле противоположной направленности. Постоянные магниты на держателе поочередно взаимодействуют своими магнитными полями с электромагнитными полями электромагнитов, перемещаясь под их воздействием в ту или другую сторону вместе с держателем, концы которого воздействуют на гибкие мембраны, нажимая на них или оттягивая внутрь корпуса электромагнитов. При оттягивании мембраны в промежуточной камере корпуса клапанов возникает разрежение, способствующее открытию клапана впускной камеры, откуда поступает воздух, забираемый из корпуса электромагнитов через предназначенный для этого вход. При нажатии на мембрану давление в промежуточной камере возрастает, клапан впускной камеры закрывается и открывается клапан выпускной камеры, куда под давлением поступает воздух из промежуточной камеры. Далее воздух уходит в выпускной патрубок. Для снижения передачи вибрации корпус электромагнитов установлен на монтажной поверхности посредством эластичных ножек.
Работа подобного устройства сопровождается достаточно сильным шумом из-за быстрого и частого перемещения держателя магнитов, что делает некомфортным его использование.
Известен электромагнитный мембранный насос, описанный в заявке Японии на изобретение №2000130337 А (публ. 12.05.2000 г.), в котором корпус электромагнитов, соединенный с корпусами клапанов, установлен посредством эластичных ножек на основании, герметично закрепленном на нижней части кожуха насоса. Верхняя часть кожуха насоса закрывает собранный узел корпуса электромагнитов, соединенный с корпусами клапанов, снижая уровень шума от работы устройства. В верхней части кожуха насоса напротив корпуса электромагнитов выполнены отверстия для забора воздуха внутрь кожуха, а на корпусе электромагнитов установлена крышка с отверстием, через которое воздух из кожуха проходит внутрь корпуса электромагнитов. Между установленными в корпусе электромагнитами расположен держатель постоянных магнитов, закрепленный с двух противоположных сторон на гибких мембранах. Каждая гибкая мембрана герметично соединена с корпусом клапанов, состоящим из впускной камеры, промежуточной камеры и выпускной камеры, причем мембрана по периметру соединена с промежуточной камерой, вход во впускную камеру сформирован из корпуса электромагнитов, а выход образован через клапан однонаправленно в промежуточную камеру. Выход из промежуточной камеры выполнен через клапан однонаправленно в выходную камеру, соединенную с первым концом выходного патрубка, второй конец которого простирается в полость, образованную основанием и нижней частью кожуха, снабженной выходным штуцером насоса.
При включении насоса электромагниты поочередно подключаются своими обмотками к электросети, формируя электромагнитное поле противоположной направленности. Постоянные магниты на держателе поочередно взаимодействуют своими магнитными полями с электромагнитными полями электромагнитов, перемещаясь под их воздействием в ту или другую сторону вместе с держателем, концы которого воздействуют на гибкие мембраны, нажимая на них или оттягивая внутрь корпуса электромагнитов. При оттягивании мембраны в промежуточной камере корпуса клапанов возникает разрежение, способствующее открытию клапана впускной камеры, откуда поступает воздух, забираемый из корпуса электромагнитов через предназначенный для этого вход. В корпус электромагнитов воздух поступает через отверстие крышки из полости, образованной верхней частью кожуха. При нажатии на мембрану давление в промежуточной камере возрастает, клапан впускной камеры закрывается и открывается клапан выпускной камеры, куда под давлением поступает воздух из промежуточной камеры. Далее воздух уходит в выпускной патрубок, из него в полость, сформированную основанием и нижней частью кожуха, и далее в выходной штуцер.
Описанная конструкция насоса усложнена необходимостью образования герметичных соединений основания с частями кожуха и выпускными патрубками. Кроме того, охлаждение электромагнитов проходящим через корпус воздухом недостаточно эффективно, поскольку воздух поступает в корпус электромагнитов из полости верхней части кожуха, где он предварительно прогревается от частей насоса.
Наиболее близким является техническое решение воздушного насоса, описанное в международной заявке РСТ WO 01/53700 А1 (публ. 26.07.2001 г.), взятое за прототип.
Воздушный насос по указанной заявке содержит корпус электромагнитов, соединенный с корпусами клапанов, установленный посредством эластичных ножек на основании, закрепленном на нижней части кожуха насоса. Верхняя часть кожуха насоса закрывает собранный узел корпуса электромагнитов, соединенный с корпусами клапанов. В верхней части кожуха насоса напротив корпуса электромагнитов выполнены отверстия для забора воздуха внутрь кожуха, а верхняя часть корпуса электромагнитов по одному из вариантов выполнена открытой, через нее воздух из кожуха проходит внутрь корпуса электромагнитов. Между установленными в корпусе электромагнитами расположен держатель постоянных магнитов, закрепленный с двух противоположных сторон на гибких мембранах. Каждая гибкая мембрана герметично соединена с корпусом клапанов, состоящим из впускной камеры, промежуточной камеры и выпускной камеры, причем мембрана по периметру соединена с промежуточной камерой, вход во впускную камеру сформирован из корпуса электромагнитов, а выход образован через клапан однонаправленно в промежуточную камеру. Выход из промежуточной камеры выполнен через клапан однонаправленно в выходную камеру, соединенную с первым концом выходного патрубка, второй конец которого простирается в нижнюю частью кожуха и соединяется с выходным штуцером насоса.
При включении насоса электромагниты поочередно подключаются своими обмотками к электросети, формируя электромагнитное поле противоположной направленности. Постоянные магниты на держателе поочередно взаимодействуют своими магнитными полями с электромагнитными полями электромагнитов, перемещаясь под их воздействием в ту или другую сторону вместе с держателем, концы которого воздействуют на гибкие мембраны, нажимая на них или оттягивая внутрь корпуса электромагнитов. При оттягивании мембраны в промежуточной камере корпуса клапанов возникает разрежение, способствующее открытию клапана впускной камеры, откуда поступает воздух, забираемый из корпуса электромагнитов через предназначенный для этого вход. В корпус электромагнитов воздух поступает через верхнюю частью кожуха. При нажатии на мембрану давление в промежуточной камере возрастает, клапан впускной камеры закрывается и открывается клапан выпускной камеры, куда под давлением поступает воздух из промежуточной камеры. Далее воздух уходит в выпускной патрубок, а через него в выходной штуцер.
Технической проблемой рассмотренного решения является недостаточная эффективность охлаждения электромагнитов, поскольку воздух поступает в корпус электромагнитов из полости верхней части кожуха, где он предварительно прогревается от частей насоса.
Указанная техническая проблема в электрическом насосе, содержащем корпус электромагнитов, соединенный с корпусами клапанов, установленный посредством эластичных ножек на основании в нижней части кожуха насоса, снабженной выходным штуцером, и закрытый верхней частью кожуха насоса, где между установленными в корпусе электромагнитами расположен держатель постоянных магнитов, закрепленный с двух противоположных сторон на гибких мембранах, каждая гибкая мембрана герметично соединена с корпусом клапанов, состоящим из впускной камеры, промежуточной камеры и выпускной камеры, причем мембрана по периметру соединена с промежуточной камерой, вход во впускную камеру сформирован из корпуса электромагнитов, а выход образован через клапан однонаправленно в промежуточную камеру, выход из промежуточной камеры выполнен через клапан однонаправленно в выпускную камеру, снабженную выходным отверстием, решается тем, что основание образовано нижней частью кожуха насоса, по меньшей мере одна эластичная ножка снабжена продольным сквозным каналом, соединяющим полость корпуса электромагнитов с внешней средой, а выходное отверстие выпускной камеры каждого корпуса клапанов обращено в полость, сформированную совместно нижней частью кожуха и верхней частью кожуха.
Корпус электромагнитов может быть выполнен с донной частью, с которой соединены эластичные ножки.
Корпус электромагнитов установлен на основании предпочтительно посредством четырех эластичных ножек, каждая из которых снабжена продольным сквозным каналом.
Основание образовано преимущественно в нижней части кожуха насоса в виде выпуклости внутрь полости кожуха. При этом выпуклостью внутрь полости кожуха с наружной стороны нижней части кожуха может быть сформировано гнездо, в котором установлен фильтрующий элемент, закрытое перфорированной крышкой.
Каждый корпус клапанов выполнен, как правило, содержащим крышку, посредством которой сформированы впускная и выпускная камеры.
Техническим результатом полезной модели является повышение эффективности охлаждения элементов конструкции насоса, расположенных внутри корпуса электромагнитов, за счет организации подачи наружного воздуха непосредственно в корпус электромагнитов.
Приведенная совокупность признаков в сравнении с известным уровнем техники позволяет сделать вывод о соответствии заявляемого технического решения условию "новизна". В то же время, заявляемое техническое решение применимо в машиностроении в конструкции электромагнитных мембранных насосов, поэтому оно соответствует условию "промышленная применимость".
Заявляемая полезная модель представлена на следующих рисунках.
На фиг. 1-4 показан электрический насос в сборе в различных проекциях:
на фиг. 1 - вид сверху,
на фиг. 2 - вид сбоку,
на фиг. 3 - вид спереди,
на фиг. 4 - вид снизу.
На фиг. 5 приведен электрический насос в разрезе А-А на фиг. 1.
На фиг. 6 представлен электрический насос в разрезе В-В на фиг. 5.
На фиг. 7 изображен электрический насос без верхней части кожуха в аксонометрии.
Электрический насос содержит корпус 1 электромагнитов 2, соединенный с корпусами 3 клапанов 4, 5 и размещенный в кожухе 6, состоящем из нижней части 7 и верхней части 8. Корпус 1 электромагнитов 2 выполнен, как правило, с донной частью 9, с которой соединены эластичные ножки 10, связывающие корпус 1 с основанием 11 в нижней части 7 кожуха 6 насоса, снабженной выходным штуцером 12, и закрыт верхней частью 8 кожуха 6 насоса. По меньшей мере одна эластичная ножка 10 снабжена продольным сквозным каналом 13, соединяющим полость корпуса 1 электромагнитов 2 с внешней средой. В то же время, корпус 1 электромагнитов 2 установлен на основании 11 посредством, как правило, четырех эластичных ножек 10, предпочтительно каждая из которых снабжена продольным сквозным каналом 13. Основание 11 образовано нижней частью 7 кожуха 6 насоса преимущественно в виде выпуклости внутрь полости кожуха 6. При этом выпуклостью внутрь полости кожуха 6 с наружной стороны нижней части кожуха 6 сформировано гнездо 14, в котором установлен фильтрующий элемент 15, закрытое перфорированной крышкой 16.
Между установленными в корпусе 1 электромагнитами 2 расположен держатель 17 постоянных магнитов 18, закрепленный с двух противоположных сторон на гибких мембранах 19. Каждая гибкая мембрана 19 герметично соединена с одним из корпусов 3 клапанов 4, 5, состоящим из впускной камеры 20, промежуточной камеры 21 и выпускной камеры 22, причем мембрана 19 по периметру соединена с промежуточной камерой 21. Каждый корпус 3 клапанов 4, 5 выполнен предпочтительно содержащим крышку 23, посредством которой сформированы впускная камера 20 и выпускная камера 22. Вход 24 во впускную камеру 20 сформирован из корпуса 1 электромагнитов 2, а выход образован через клапан 4 однонаправленно в промежуточную камеру 21, выход из промежуточной камеры 21 выполнен через клапан 5 однонаправленно в выпускную камеру 22, снабженную выходным отверстием 25. Выходное отверстие 25 выпускной камеры 22 каждого корпуса 3 клапанов 4, 5 обращено в полость, сформированную совместно нижней частью 7 кожуха 6 и верхней частью 8 кожуха 6.
При включении насоса электромагниты 2 поочередно подключаются своими обмотками к электросети, формируя электромагнитное поле противоположной направленности. Постоянные магниты 18 на держателе 17 поочередно взаимодействуют своими магнитными полями с электромагнитными полями электромагнитов 2, перемещаясь под их воздействием в ту или другую сторону вместе с держателем 17, концы которого воздействуют на гибкие мембраны 19, нажимая на них или оттягивая внутрь корпуса 1 электромагнитов 2. При оттягивании мембраны 19 в промежуточной камере 21 корпуса 3 клапанов 4, 5 возникает разрежение, способствующее открытию клапана 4 впускной камеры 20, откуда поступает воздух, забираемый из корпуса 1 электромагнитов 2 через предназначенный для этого вход 24. В корпус 1 электромагнитов 2 воздух поступает через сквозные каналы 13 эластичных ножек 10 непосредственно из окружающей среды или через фильтрующий элемент 15. При нажатии на мембрану 19 давление в промежуточной камере 21 возрастает, клапан 4 впускной камеры 20 закрывается и открывается клапан 5 выпускной камеры 22, куда под давлением поступает воздух из промежуточной камеры 21. Далее воздух уходит в выходное отверстие 25 выпускной камеры 22 каждого корпуса 3 клапанов 4, 5 в полость, сформированную совместно нижней частью 7 кожуха 6 и верхней частью 8 кожуха 6. Давление воздуха в этой полости возрастает и воздух выходит из насоса через выходной штуцер 12 нижней части 7 кожуха 6 насоса.
Следует отметить, что вышеупомянутые варианты осуществления иллюстрируют, а не ограничивают полезную модель, и что специалисты в данной области техники будут способны разработать множество альтернативных вариантов осуществления без отступления от объема приложенной формулы полезной модели. Сам по себе тот факт, что определенные критерии перечислены во взаимно различных зависимых пунктах формулы полезной модели, не указывает, что комбинация этих критериев не может быть использована для получения положительного эффекта.