CN102654122A - 能够减少或杜绝运行时漏气的气泵结构的改进方案 - Google Patents
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Abstract
一种能够减少或杜绝运行时漏气的气泵结构的改进方案，其典型机型是通过了在现有常规而普通的气泵结构形式的基础上，增加了对该气泵(4)实施立体包围性质的金属壳体(2)，而且，进气管(6)在位于该外壳(2)内腔中部分存在一个缝隙宽度(S)的被截除部位，或者，在此基础上，再通过焊接工艺解决其拼缝与管连的密封结构处理。——其改进的最高级形式是能够从绝对杜绝该结构泄漏气体分子的量级程度来考虑制止泄漏的问题。其关键的设计理念在于实现：允许气泵(4)不可避免地从其内部泄漏气体，但是，不允许在结构上有可能让泄漏的该气体再继续进入大气空间。它的“性价比”是很高的，它的使用范畴应该是显而易见的。
Description
技术领域
本发明涉及气泵装置的密封结构形式，尤其是涉及了能够减少或杜绝运行时漏气的气泵结构的多种改进方案。
背景技术
目前，大小规格与型号不同的各种气泵，是用途相当广泛而成熟的一种动力设备，其不足在于：运行时主要是它的轴封处最容易对外泄漏其内部的气体。如果泄漏的气体是廉价的空气，则一点也“不伤脾胃”，如果，泄漏的是昂贵的气体或剧毒的气体，就另当别论了。——尽量从结构上减少气泵的上述泄漏问题，一直是一个人们不断地研究并设法解决的大课题。
发明内容
本发明之目的：
就是为了通过不同的技术改造举措来实现不同程度的气泵结构防止泄漏的技术方案。
为了实现本发明目的，拟采用以下的技术：
有：常规结构形式的由拖动电机通过它的转轴带动的至少存在其轴封处漏气的普通气泵；其特征在于，它包括：
上述的由拖动电机所拖动的该气泵，以及由立体结构形式包围该前二者所构成的金属密封外壳；
所述的该外壳上设置了通过排气管连接该气泵排气口所形成的对外排气接口；
所述的该外壳上还设置了通过进气管连接该气泵吸气口所形成的对外进气接口，而且，进气管位于该外壳内腔中部分(可以是直管或弯曲管)存在缝隙宽度的被截除部位。——该缝隙宽度越小，越适合于高速气流通过本发明的气泵结构，因为，流经该进气管时在该缝隙位置(气流断面由大到小以及再由小到大的高速变化过程当中)的高速气流此时造成的“节流”损失也越小。
——上述的进气管在位于该外壳内腔中部分存在一个缝隙宽度的被截除部位，该被截除部位的缝隙宽度也可以扩大到金属密封外壳内腔壁至气泵吸气口的部位，即达到进气管在位于该外壳内腔中部分被全部截除的地步也是可以的。——适合于低速气流通过本发明的气泵结构，因为，越是低速的气流越不易于造成“节流”损失。
——上述的进气管在位于该外壳内腔中部分存在缝隙宽度的被截除部位等于零。
——上述的金属密封外壳中所涉及到的所有拼接缝隙与管连位置都是通过焊接工艺来实现的。
本发明与现有技术比较的特点：
由于本发明是通过了在现有常规而普通的气泵结构形式基础上，增加了对该气泵实施立体包围性质的金属壳体，这就为在结构上相对制止或绝对制止气泵运行时的漏气现象创造了条件。——其最佳结构形式(必须采用不可拆卸的焊接拼缝与焊接管连技术手段)能够达到绝对制止气体分子泄漏的程度。
附图说明
图示意了作为本发明的结构原理而提出的较为理想的一个实施例。
1：拖动电机；2：金属密封外壳；3：转轴；4：普通气泵(例如：常用的叶片型)；5：排气管；6：进气管；S：进气管在其直线管道局部中被截除的缝隙宽度。
具体实施方式
本发明的结构不是很复杂，其制造难度也不高，其关键在于：在常规而普通的现有气泵4的结构基础上，增加了一个以立体形式包围前者的金属密封外壳2以及配套的技术举措，可以在不同程度上实现制止本发明运行时气体的泄漏，甚至最终还能够实现制止气体分子从本发明中泄漏的可能性。
本发明的第一个防漏改进方案见本发明权利要求的主权项(权利要求1)，其结构主体见说明书附图的示意：
由气泵4以及配用以立体形式包围气泵4的金属密封壳体2的整体结构形式，并且，进气管6在位于该外壳2内腔中部分存在缝隙宽度S的被截除部位。。
在进气管6的直线部位中设置了一个被截除的缝隙宽度S，使得气泵4的吸气口是有限地敞开在金属密封外壳2的内腔当中，目的是让气泵4工作时上述泄漏的少量气体(处于相对静止状态)，很容易受到流经进气管6进入气泵4的高速气流(形成高速低压区)的吸引，从其直线管道上被截除的缝隙宽度S当中进入，混进上述高速气体洪流当中。——形成上述泄漏的气体全部回收利用的全过程。
高速气流能够在该进气管6内的位于直线管道上被截除的缝隙宽度S附近形成的高速低压区，为造成对该外壳2腔内持续吸引上述从气泵4内部不断泄漏气体的自然动力源创造了条件；一般的气体在特定的条件下都会液化，由于在上述的进气管6被截除的缝隙宽度S附近能够形成高速低压区，还是通过该缝隙宽度S，对于不断泄漏的相对静止而易于液化的气体还能够起到促其气化而易于被本发明重新回收使用的作用。
本发明的关键在结构上除了它包括气泵4与它的外包金属密封外壳2以外，另一个在结构上的关键就是：位于金属密封外壳2中的该气泵4的吸气口应该是有限敞开在该外壳2内腔中的、并要求该气泵4的吸气口对准伸进该外壳2内腔中引导高速气流的进气管6被截断之后的管口位置。——其被截除部位的缝隙宽度S可以取2毫米左右。其目的是让由由该气泵4吸入的大量高速气流，能够以最简捷的直线运动方式高速地被引导进入气泵4的体内，经过该气泵4提压之后再继续排出。尽管一般取用的设备功率很大，但其漏气量是不大的，否则，气泵4就存在质量问题了，因此，直线间隙宽度S若取2毫米左右就足够了。
上述的直线间隙宽度S越小，高速气流跨越该直线间隙宽度S时，其气流截面面积突然由小到大、再突然由大到小的变化过程中，所形成的高速气体的“节流”损失就会越小。尤其在大功率机型的高速气流当中，由于这个“节流”问题所引起的能量损失不可低估，减小直线间隙宽度S的数值是减小“节流”损失的必要手段。
本发明的第二个防漏改进方案，由本发明权利要求的主权项(权利要求1)与权利要求2的内容组合而成，其结构主体可以参考说明书附图的示意：
将进气管6在位于金属密封外壳2内腔中的部分被全部截除。
由于进入该外壳2内腔中的高速气流失去了原来进气管6的引导，气流断面突然大幅度地扩大，其气体流速将会突然大减，而在该气流进入气泵4的进气口时，由于气泵4的进气口径突然缩小，其气体流速又会突然剧增，该过程必然会产生很大的“节流”损失。——解决这个“节流”损失问题的技术手段，就是降低通过气泵4的气体流速。因此，这个需要降低气体流速的防漏改进方案，适用于中、低速气流通过本发明该结构的情况，适用范围有限，但是，它的需求数量仍然很大，因此，它仍然可以成为一个可以在有限范围内接受的防漏改进方案。
上述第二个改进方案对于完全回收由气泵4内部泄漏的气体的作用机理或功能，与第一个改进方案完全相同，没有变化，只是让气泵4的进气口完全敞开在金属密封外壳2的内腔当中。
本发明的第三个防漏改进方案，由主权项与权利要求3二者内容组成，其结构主体可以参考说明书附图的示意：
显然，当该直线间隙宽度S为零时，就成就了一根完整的进气管6穿过了金属密封外壳2的内腔直接与气泵4的进气口接通，当然就不存在所谓的“节流”损失问题了，然而，难以解决的如下问题是：
一般气体再特定的条件下都会液化，如果通过气泵4的是易挥发性气体，被封闭在该壳体2内部的泄漏气体就是易挥发性的，存在气体液化的可能，而且可能性很大，长此下去，该泄漏被封闭在该壳体2腔内的易挥发性气体，必然会液化，而该液化情况又会积少成多，最后，让拖动电机1浸泡在该液体当中，使之最终损坏而停机。”——在其实用性方面或适用范围方面将会打折扣，因此，当该直线间隙宽度S为零时，其适用范围仅仅限于在常温附近的条件下绝对不会液化的气体，例如，不含有水分的空气。
——以下再继续考证上述的“不允许泄漏的该气体有可能进入大气空间”的问题，即这个“不允许”的程度达到多少？
众所周知，自行车与汽车一段时间不打气是不行的，这就充分地说明了一个问题：诸如橡皮一类的非金属密封材料的密封程度是不高的，起码不能够阻止空气分子从该非金属密封材料的穿透，只是穿透的速率慢一些。如果上述金属密封壳体2在其拼缝位置和与它接触的管连位置采用的办法是利用诸如橡皮一类的非金属密封材料来密封，或是让极其光洁(再光洁也是有粗糙度的)的金属面之间的压合拼缝处理，都是绝对不能够实现杜绝气体分子从中穿透的。
至此看来，上述本发明的第一个、第二个与第三个防漏改进方案，由于其密封结构的上述缺陷，只能够起到相对制止气体泄漏的程度。
本发明的第四个防漏改进方案(达到从气体分子量级来阻止泄漏的程度)，是在上述第一个防漏改进方案或第二个防漏改进方案或第三个防漏改进方案的基础上，再增加“权利要求4”的内容，就可以实现本发明中的上述三个防漏改进方案进而达到相对应的三个最高级别的绝对密封程度，其技术举措是：
让金属密封外壳2涉及到的拼接缝隙与管连位置都是通过焊接工艺来实现的。
显然，如附图所示意，尽管转轴3进入气泵4体内的轴封处在气泵4运行时很容易泄漏气泵4内部的气体，但是，由于采用了焊接工艺来实现其拼缝与管连的技术举措，该泄漏的气体会被该壳体2绝对地封闭在其腔体中，并在该内腔封闭结构中，不存在让该泄漏的气体分子有可能继续进入大气空间的机会，因为，气体分子无法穿透由金属分子形成的防止泄漏的立体防线。
泄漏问题对于廉价的空气来说可能是无所谓的，然而，对于一些贵重的气体泄漏或强毒性的气体泄漏，就非同小可了，尽管其泄漏的速率很慢。
至此，更应该理解本发明结构设计的关键理念在于：允许该气泵4不可避免地从其内部泄漏气体，但是，不允许在结构上有可能让泄漏的该气体再继续进入大气空间而造成浪费或不良影响(指昂贵或剧毒的气体)。
本发明涉及的是最通用而最简单的水泵工业产品，属于使用过程中最不易损坏的工业产品，为实现其不可拆卸的焊接工艺创造了条件；其适用范畴，更应该是显而易见的；因此，可以说，依据本发明由最高档次的防泄漏手段(焊接)所形成的产品，其实用性最强，并且，还具有很高的“性价比”。
Claims (4)
1.一种能够减少或杜绝运行时漏气的气泵结构的改进方案，有：常规结构形式的由拖动电机(1)通过它的转轴(3)带动的至少存在其轴封处漏气的普通气泵(4)；
其特征在于，它包括：
上述的由拖动电机(1)所拖动的该气泵(4)，以及由立体结构形式包围该前二者所构成的金属密封外壳(2)；
所述的该外壳(2)上设置了通过排气管(5)连接该气泵(4)排气口所形成的对外排气接口；
所述的该外壳(2)上还设置了通过进气管(6)连接该气泵(4)吸气口所形成的对外进气接口，而且，进气管(6)在位于该外壳(2)内腔中部分存在缝隙宽度(S)的被截除部位。
2.一种根据权利要求1所述的能够制止气泵运行时漏气的气泵结构的改进方案，其特征在于：所述的进气管(6)在位于该外壳(2)内腔中部分存在缝隙宽度(S)的被截除部位，而将该被截除部位的缝隙宽度(S)扩大到金属密封外壳(2)内腔壁至气泵(4)吸气口的部位，即进气管(6)在位于该外壳(2)内腔中部分被全部截除。
3.一种根据权利要求1所述的能够制止气泵运行时漏气的气泵结构的改进方案，其特征在于：所述的进气管(6)在位于该外壳(2)内腔中部分存在缝隙宽度(S)的被截除部位等于零。
4.一种根据权利要求1所述的能够制止气泵运行时漏气的气泵结构的改进方案，其特征在于：所述的金属密封外壳(2)中所涉及到的所有拼接缝隙与管连位置都是通过焊接工艺来实现的。
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