CN109863308B - 模块化多级泵组件 - Google Patents

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Abstract

模块化泵系统允许以串联和/或并联构造组合多个分立的泵组件，以根据用户需要调整系统输出。可用手快速地组合所述组件，而不需要工具，以允许在偏远地区中使用。

Description

模块化多级泵组件
相关申请的交叉引用
本申请要求于2016年8月10日提交的题目为“Portable Alternative-EnergyPowered Pump Assembly(便携式的替代能源供电的泵组件)”的美国临时专利申请第62/373,212号的优先权并通过引用将其全文并入本文中。
技术领域
本发明的实施例涉及用于泵送流体的系统和方法，更具体地，涉及太阳能供电的或其它替代能源供电的便携式的且可扩展的泵组件，而用于在偏远地区中提供水。
背景技术
基本的泵设计需要两个主要输入：设计压头以及流体流量需求。基于这两个输入，实践者可设计包含泵和马达的泵组件，所述泵和马达具有足够的功率，以使一定体积的流体(例如水)上升至所需高度，以满足设计压头以及容积流量或流体流量需求。通常，所述泵组件为电动的、现成的构件。
水为用于种植作物、饲养动物、烹饪、卫生以及人类消费的宝贵资源。然而，在世界上的许多区域中，水由于以下许多因素中的任何一个而不容易获得，所述因素可能包含，例如，至含水层或地下水位(其可能随时间和季节变化)的深度，钻井以及安装井的成本，使水上升至地球表面的泵组件的成本，用于运行泵马达或其它装置的电功率的成本以及可用性，等等。
发明内容
当预先不知道传统设计信息时，设计变量可能快速变化，例如，由于干旱或其它自然的或人为的发生，和/或可能不容易获得现成的泵。在这种情况下，可使用串联地液力地连接的较小尺寸的泵来提供用于泵送流体的较大的压头，而可使用并联地液力地连接的较小容量的泵来增加容积流量或流体流量。因此，包含串联地以及并联地连接的泵的泵组件可提供更大的压头能力以及更大的流体流量。
在世界上的、其中居民可以以其它方式获得水的那些区域中，可能希望使用便携式泵送系统为当地居民提供水，例如可被运输至任何所期望的位置以及使用太阳能电池或其它替代能源发电系统供电的泵组件。还可能希望提供一种包含泵壳体的便携式泵组件，所述泵壳体便于将第一泵壳体联接至一个或多个另外的泵壳体，以根据需要产生串联构造和/或并联构造以满足本土需求(例如，压头、容积流量或流体流量、等等)，以及对这些需求的改变。
在第一方面中，本发明的实施例通常涉及一种泵。在某些实施例中，所述泵包含泵壳体，所述泵壳体包含：适于容置泵的内室；用于将流体抽吸至所述泵中的入口；用于从所述泵排出流体的出口；以及围绕所述内室的长形的外罩。在某些实施方式中，所述外罩包含第一和第二快速连接件，用于以串联式构造和/或并联式构造将第一泵壳体联接至一个或多个另外的泵壳体。在某些变形中，所述泵壳体适于以组合的串联式构造和并联式构造联接至相对应的泵壳体。所述泵可进一步包含设置于所述内室中的泵马达，例如，电动(DC)泵，无刷(DC)泵，旋转泵，离心泵，潜水泵，轴流泵，正排量泵，往复泵，以及其组合。
在某些实施方式中，所述长形的外罩为大致圆柱形形状、矩形形状、盒形形状、和/或大致扇形形状和/或包含为平面的和/或弓形的相对的面。在某些变形中，所述弓形面包含凸面和凹面，以使得第一外罩的凸面能联接至第二外罩的凹面，以提供泵组件的并联式构造。
在某些实施方式中，所述第一快速连接件可附接或联接至所述泵壳体的外罩，并且可为：滑动销钉-狭槽连接器；相反极性的磁体；T型狭槽和螺母连接；带凸缘的轨-狭槽连接器；鸠尾形连接件；在其侧壁上具有凸起的中空导管，和/或具有从其侧壁延伸的臂的中空导管。在某些变形中，所述滑动销钉形成于所述长形的外罩的凸面部分上，并且所述狭槽连接器形成于所述长形的外罩的凹面部分中和/或所述狭槽连接器形成非线性开口。在某些应用中，所述第一快速连接件包含位于所述泵壳体的侧壁上的相对的位置处的构件。
在某些实施方式中，所述第二快速连接件可位于所述泵壳体的端部处，并且可为：卡口式连接件；相反极性的磁体；旋拧式连接件；在其侧壁上具有包含孔或开口的柔性夹的中空导管；以及在其侧壁上具有环形环和/或盘的中空导管。在某些变形中，所述卡口式连接件形成于所述外罩的端部处，并且能与形成于另一个外罩的端部处的配合的卡口式连接件联接，以提供泵组件的串联式构造。在某些应用中，所述第二快速连接件包含位于所述泵壳体的相对的端部处的构件。
在特定实施例中，所述第一快速连接件设置于所述出口处，并且所述第二快速连接件设置于所述入口处。在某些实施方式中，所述泵壳体被构造成用于使用所述快速连接件中的至少一个以串联式构造联接至第二泵壳体。
在某些应用中，所述第一快速连接件包含：限定中空导管的侧壁；与所述泵壳体的出口流体连通的近侧端部；适于与第二泵壳体的第二快速连接件形成流体连通并且能可移除地附接至第二泵壳体的第二快速连接件的远侧端部；以及位于所述侧壁上的凸起，每个凸起适于接合位于所述第二泵壳体的第二快速连接件的柔性夹中的相对应的开口。在某些应用中，所述第一快速连接件可固定地附接至所述出口、包含至所述出口中，和/或能可移除地附接至所述泵壳体的接近所述出口的某些部分。
在某些应用中，所述第二快速连接件包含：限定中空导管的侧壁；适于与第二泵壳体的第一快速连接件形成流体连通并且能可移除地附接至第二泵壳体的第一快速连接件的远侧端部；与所述泵壳体的入口流体连通的近侧端部；以及包括有开口的柔性夹，所述开口被构造成用于保持位于所述第二泵壳体的第一快速连接件的侧壁上的相对应的凸起。在某些变形中，所述第二快速连接件固定地附接至所述入口、包含至所述入口中以及能可移除地附接至所述泵壳体的接近所述入口的某些部分。
在又一个应用中，所述第二快速连接件包含：限定中空导管的侧壁；与所述泵壳体的出口流体连通的近侧端部；适于与第二泵壳体的第一快速连接件形成流体连通并且能可移除地附接至第二泵壳体的第一快速连接件的远侧端部；以及从所述侧壁延伸并且包含相对应的凸起的臂，所述凸起适于接合位于所述第二泵壳体的第一快速连接件上的环形环和/或盘。在另一个应用中，所述第二快速连接件可固定地附接至所述出口、包含至所述出口中和/或能可移除地附接至所述泵壳体的接近所述出口的某些部分。
在另一个应用中，所述第一快速连接件可包含：限定中空导管的侧壁；适于与第二泵壳体的第二快速连接件形成流体连通并且能可移除地附接至第二泵壳体的第二快速连接件的远侧端部；以及环形环和/或盘，所述环形环和/或盘被构造成保持位于所述第二泵壳体的第二快速连接件的相对应的臂上的凸起。在另一个应用中，所述第一快速连接件可被固定地附接至所述入口、包含至所述入口中、和/或能可移除地附接至所述泵壳体的接近所述入口的某些部分。
在某些变形中，所述泵组件包含位于所述第一快速连接件与所述第二快速连接件之间的密封装置。
附图说明
通过结合附图阅读以下描述，本发明的实施例的前述特征和优点将变得更加明显，其中：
图1A示出根据本发明的某些实施例的泵组件的立体图；
图1B和1C示出根据本发明的某些实施例的具有滑动式L形连接件的盒形泵组件的相对的侧的立体图；
图1D示出根据本发明的某些实施例的扇形泵组件的平面图；
图1E示出根据本发明的某些实施例的具有鸠尾形连接件的两个泵组件的平面图；
图2A示出根据本发明的某些实施例的并联地液力地联接的两个泵组件的前视立体图。
图2B示出图2A的、根据本发明的某些实施例的并联地液力地联接的两个泵组件的侧视立体图；
图2C示出图2A的、根据本发明的某些实施例的并联地液力地联接的两个泵组件的截面立体图；
图2D示出图2A的、根据本发明的某些实施例的并联地液力地联接的两个泵组件的俯视(平面)图；
图2E示出根据本发明的某些实施例的用于呈并联式构造的三个泵组件的连接歧管的侧视立体图；
图3A示出根据本发明的某些实施例的用于串联式构造的泵组件的上部连接部分的电隔离的立体图；
图3B示出根据本发明的其它实施例的用于串联式构造的泵组件的下部连接部分的电隔离的立体图；
图3C示出根据本发明的某些实施例的用于串联式构造的泵组件的上部连接部分的电隔离的立体图；
图3D示出根据本发明的某些实施例的用于串联式构造的泵组件的下部连接部分的电隔离的立体图；
图3E示出图3C的、根据本发明的某些实施例机械地、液力地、以及电气地联接至图3D的下部连接部分的上部连接部分的立体图；
图4A示出根据本发明的某些实施例的串联地液力地联接的两个泵组件的前视立体图；
图4B示出图4A的、根据本发明的某些实施例的串联地液力地联接的两个泵组件的截面立体图；
图5A示出根据本发明的某些实施例的具有第一快速连接件和第二快速连接件的上部泵壳体和下部泵壳体的分解图。
图5B示出图5A的、根据本发明的某些实施例的处于连接状态中的第一快速连接件和第二快速连接件的立体图；
图5C示出图5B的、根据本发明的某些实施例的第一快速连接件和第二快速连接件的截面视图；
图6A示出根据本发明的某些实施例的单独的/替换的第一快速连接件和第二快速连接件的立体分解图；
图6B示出根据本发明的某些实施例的可选的单独的/替换的第一快速连接件和第二快速连接件的立体分解图；
图7A示出根据本发明的某些实施例的具有可选的第一快速连接件和第二快速连接件的上部泵壳体和下部泵壳体的侧视分解图；
图7B示出图7A的、根据本发明的某些实施例的可选的第一快速连接件和第二快速连接件的立体图；
图7C示出图7B的、根据本发明的某些实施例的可选的第一快速连接件和第二快速连接件的截面视图；
图8示出根据本发明的某些实施例的并联地以及串联地液力地联接的四个泵组件的前视立体图；
图9A示出根据本发明的某些实施例的用于以并联式构造将第一泵组件电联接至第二泵组件的电连接件的第一侧视立体图；
图9B示出根据本发明的某些实施例的用于以并联式构造将第一泵组件电联接至第二泵组件的电连接件的第二侧视立体图；
图10A示出根据本发明的某些实施例的用于旋拧式连接的外部电连接件的立体图；
图10B示出图10A的、根据本发明的某些实施例的附接至泵组件的上部连接部分的外部电连接件的立体图；
图10C示出图10B的、根据本发明的某些实施例的完全地组装的外部电连接件和上部连接部分的立体图；
图10D示出根据本发明的某些实施例的用于卡口座式连接的外部电连接件的立体图；
图11A示出根据本发明的某些实施例的使用卡口座式连接联接至泵组件的下部连接部分的过滤器接头；
图11B示出根据本发明的某些实施例的使用旋拧式连接联接至泵组件的下部连接部分的过滤器接头；以及
图12示出根据本发明的某些实施例的便携式的、替代能源供电的泵组件的方块图。
具体实施方式
在图1A至1C中示出根据本发明的某些实施例的泵组件100、100’。在某些实施例中，泵组件100包含上部连接部分10(其提供用于从泵组件100排出流体的出口)、中间壳体部分20(其提供外罩以及内室)以及下部连接部分30(其提供用于将流体抽吸至泵组件100中的入口)。在某些变形中，泵组件100由这样的材料制成，该材料比如为：为了示例说明性的而非限制性的目的，金属、金属合金、硬塑料、或其组合。有利地，上部连接部分10以及下部连接部分30可适于使用户能够以串联式构造将一个泵组件100可操作地且快速地联接至一个或多个其它泵组件100，以提供更大的泵送压力压头，同时壳体部分20可适于使用户能够以并联式构造可操作地且快速地联接一个或多个其它泵组件100，以提供大的流体流量。
泵组件
在某些实施例中，上部连接部分10包含固定地附接至彼此的第一中空的或大致中空的部分(例如，环形管或环)12以及第二中空的或大致中空的部分(例如，环形管或环)14，以使得第一环形环12的中空部分与第二环形环14的中空部分液力地联接，以提供用于从壳体部分20的内室排出流体的出口。虽然附图将构成上部连接(或出口)部分10的中空部分12、14中的每一个显示为在外部具有圆柱形形状，但是本发明不应当被解释为被限于此。例如，第一中空部分12和第二中空部分14的形状也可为三角形、矩形、多面体形、梯形、椭圆形、或等等。
如图所示，当第一中空部分12和第二中空部分14为圆柱形时，在某些变形中，圆柱形中空部分12、14可同轴地固定地附接至彼此，以使得第一中空部分12附接(例如，焊接、粘附、结合、或等等)至第二中空部分14的顶部，例如，附接至圆周环13。圆周环13可被构造成(例如，为阶梯式)接收以及保持密封装置，例如，O形环、衬垫、垫圈或类似物，以在第一中空部分12被可操作地插入至另一个泵组件100的下部连接部分30中的开口中时围绕上部连接部分10的第一中空部分12提供不透水的、或基本上不透水的密封。可选地或另外地，第一中空部分12的外周表面可包含适于容置同轴地安装的密封装置(例如，O形环)的一个或多个槽，以在第一中空部分12被可操作地插入至另一个泵组件100的下部连接部分30中的开口中时围绕上部连接部分10的第一中空部分12提供不透水的、或基本上不透水的密封。在可选实施例中，第一中空部分12和第二中空部分14中的每一个可包含用于将第一中空部分12可移除地旋拧至第二中空部分14中的一组相对应的螺纹，反之亦然，而不是固定地附接。可选地，第一中空部分部分12、第二中空部分14可被一体地形成为单个构件。
快速连接/分离装置15可形成于或附装至第二中空部分14的外周表面16上。快速连接/分离装置15彼此直径地相对地或者以除180度以外的某个角度成对形成或附接至外周表面16，以提供与配合的泵组件100的特定的圆周配准。虽然图1A示出单对快速连接/分离装置15，但是这样做仅仅是为了示例说明的目的。任何数量的成对快速连接/分离装置15可形成或附接至第二中空部分14的外周表面16。
为了示例说明的而非限制的目的，示例性快速连接/分离装置15可包含卡口式连接或卡口座、相反极性的磁体、滑动销钉-狭槽连接器连接、旋拧式螺纹连接、或等等的任一部分。本领域的技术人员可以理解的是：成对快速连接件/分离件并不意味着每一快速连接件/分离件与另一个连接装置相同。例如，卡口座式凸起、销、或卡子15可形成或附接于第二中空部分14的外周表面16的一个部分上，并且与第二凸起、第二销、或第二卡子15或者与第二中空部分14的外周表面16上的另一个位置处的具有大致L形狭槽37的接收凹窝35配对。
泵壳体20在远侧端部处可操作地且固定地连接至上部连接(或出口)部分10并且在近侧端部处连接至下部连接(或入口)部分30。在某些实施例中，泵壳体20包含长形的中空壳或外罩，其适于提供不透水的或基本上不透水的增压室或内室25，用于容置泵构件(例如，泵、泵马达、电线、等等)。泵壳体20可被构造成单个壳，其提供保护以免受外部负载的影响以及加压内室25或增压室的影响。可选地，泵壳体20可被构造有多个壳，例如双层壳，其包含例如用于容置泵构件(例如，泵、泵马达、电线、等等)的内部加压壳以及用于外部保护的外壳。
泵壳体20可呈现任何形状以便于将泵壳体20安装于钻孔中(如果需要)，和/或用于以并联式构造快速地附接和拆卸两个或更多个泵组件100，如在图2A至2D中所示出的。虽然图2A至2D示出具有大致圆柱形泵壳体20的泵组件100，但是这样做仅仅是为了示例说明的目的。例如，代替为大致圆柱形，泵壳体20中的每一个可为大致矩形或盒形(图1B和1C)，或者在平面图中，类似几何扇形(图1D)。
泵壳体20可为如图1A以及图2A至2D中所示的大致圆柱形，以使得泵壳体20包含具有相对的平面22、24的外周侧壁21，所述相对的平面适于快速地附接以及拆卸呈并联式构造的泵组件100，同时防止围绕连接机构的旋转。面22、24可具有其它几何形状，比如波状外形、凹形、凸形、等等。示例性快速连接件/分离件(在图1A以及图2A至2D中示出)可包含滑动销钉和狭槽连接器装置，其中具有增大的头部的可滑动销钉26可形成或附接至泵壳体20的一个面22上，而具有能够接收可滑动销钉26的增大的头部的超大开口29的狭槽连接器28可形成于泵壳体20的另一个面24中。虽然图中所示的狭槽连接器28的开口为大致线性的，但是本领域的技术人员可以理解的是，也可使用具有非线性(例如，曲形)轨迹的狭槽连接器28。
如图1B和1C中所示，在又一个实施例中，泵壳体20’可为大致矩形或盒形。在某些应用中，泵壳体20’可包含多个，例如四个，邻接的侧壁21’。在某些实施方式中，直径地相对的第一侧壁面22’和第二侧壁面24’可适于快速地附接以及拆卸并联的泵组件100’，同时防止围绕连接机构的旋转。用于图1B和1C中的矩形或盒形泵壳体20’的示例性连接机构可包含形成于或附接至泵壳体20’的第一侧壁面22’上的成对例如L形(阳)凸缘连接件23’，以及形成于泵壳体20’的第二侧壁面24’中或设置于该泵壳体的所述第二侧壁面上的相对应的成对例如L形接收(阴)狭槽连接件27’。在某些变形中，阳凸缘连接件23’可延伸侧壁面22’的整个纵向长度或者可选地延伸该侧壁面的任何部分。类似地，阴狭槽连接件27’可延伸侧壁面24’的整个纵向长度或者可选地延伸该侧壁面的任何部分。在某些变形中，阳凸缘连接件23’和阴狭槽连接件27’中的每一个从上部连接部分10’至下部连接部分30’稍微地渐缩，以在成对阳凸缘连接件23’在泵组件100’的上部连接部分10’处被引入至相应的阴狭槽连接件27’中并且平移至下部连接部分30’端时确保密配合。可选地，止动件33可设置于阴狭槽连接件27’中的一个或多个的下部端部处，以阻止阳凸缘连接件(一个或多个)23’的进一步平移。
可选地，在另一个实施例中，连接件可为鸠尾形连接件(图1E)，其包含形成于或附接至泵壳体20的凸面22上的鸠尾形(阳)部分23，其与形成于泵壳体20的凹面24中的、用于接收鸠尾形阳部分23的狭槽或凹窝(阴)部分27结合。在某些变形中，鸠尾形(阳)部分23可延伸泵壳体20的一个面的整个纵向长度，或者可选地延伸其任何部分。类似地，狭槽或凹窝(阴)部分27可延伸泵壳体20的另个一面的整个纵向长度，或者可选地延伸其任何部分。快速连接件/分离件的另外的示例性实施例可包含：在面上提供钩和环连接装置的相应的部分；在相对的面上提供相反极性的磁体；和/或在相对的面上提供T形狭槽和螺母式连接件。
在某些实施方式中，下部连接部分30形成开口32，其尺寸被设计成容置导管和/或串联地附接至第一泵壳体的第二泵壳体的上部连接部分10的第一中空部分12以及围绕所述导管和/或串联地附接至第一泵壳体的第二泵壳体的上部连接部分的第一中空部分提供不透水的或基本上不透水的密封。在某些实施方式中，环形环34围绕下部连接部分30的平面部分36上的开口32的圆周形成。在某些变形中，环形环34的外部尺寸的尺寸被设置成安装至串联地附接至第一泵壳体的第二泵壳体的上部连接部分10的第二中空部分14的圆周环13中。环形环34可被进一步构造成接合设置于圆周环13中的密封装置，例如，O形环、衬垫、垫圈、或等等，在第一中空部分12被可操作地插入至第一泵壳体的下部连接部分30中的开口32中时围绕串联地附接至第一泵壳体的第二泵壳体的上部连接部分10的第一中空部分12提供不透水的或基本上不透水的密封。在下面更详细地讨论泵组件之间的串联连接。
在某些实施例中，环形壁38从下部连接部分30的平面部分36轴向地延伸。环形壁38的内部尺寸(例如内径)的大小可被设置成容置串联地附接至第一泵壳体的第二泵壳体的第二中空部分14的外部尺寸(例如外径)，以在第一泵壳体的第一中空部分12被可操作地接合于第二泵壳体的下部连接部分30的开口32中时在第二泵壳体的环形壁的内表面39与第一泵壳体的第二中空部分14的外周表面16之间提供可靠的滑动配合。
快速连接/分离装置35可形成于下部连接部分30的环形壁38中。快速连接/分离装置35成对形成并且被构造成与第二泵壳体的上部连接部分10的相对应的连接/分离装置15配合。虽然图1A示出单对快速连接/分离装置35，但是这样做仅仅是为了示例说明的目的。可在下部连接部分30的环形壁38中形成任何数量的快速连接/分离装置35。
为了示例说明的而非限制的目的，示例性快速连接/分离装置35可包含卡口式连接或卡口座、相反极性的磁体、旋拧式螺纹连接、或者等等的任一部分。本领域的技术人员可以理解的是：成对快速连接件/分离件并不意味着每一快速连接件/分离件与另一个连接件/分离件相同。例如，卡口座式凸起、销、或卡子15可形成或附接于下部连接部分30的环形壁38的一个部分上，并且与下部连接部分30的环形壁38上的另一个(例如，直径地相对的)位置处的、具有大致L形狭槽37的卡口座接收凹窝35配对。
如在图3C至3E中所示出的以及在下面更详细地讨论的那样，上部连接部分10”和下部连接部分30”可使用旋拧式螺纹连接机械地、电气地以及液力地联接。例如，在某些实施例中，螺纹58可形成于上部连接部分10”上，并且带有螺纹的旋拧式帽59可以可旋转地附接至每个泵组件100的下部连接部分30”。在某些变形中，旋拧式帽59在外周表面上包含一个或多个脊、平台或凸起，以便于例如通过手或使用扳手夹持以及转动帽59。在一个实施方式中，用于将帽59保持于下部连接部分30”处的环形(例如，L形)凸缘可固定地附接至泵壳体20，例如，平面表面36”处。
并联式构造
有利地，如前所述，本发明的实施例的泵组件100以及快速连接件/分离件15、35容许快速地连接或组装多个泵组件100，以提供更大的压头和/或更大的容积流量或流体流量。参考图2A至2D，一对泵组件100a、100b被显示为在结构上并联地接合，以提供更大的流体流量。在示例性构造中，用于并联地连接一对泵组件100a、100b的连接机构包含分别形成于泵壳体的相对的面22a、24b上的滑动销钉和狭槽连接器装置。然而，本领域的技术人员可以理解的是，连接机构可代替地包含鸠尾形构造、磁性连接、钩和环连接、等等。
如图2C和2D中所示，形成于第一泵组件100a的泵壳体20a上的凸面22a与形成于第二泵组件100b的泵壳体20b中的凹面24b配合。更具体地，如图2C中所示，当连接机构为滑动销钉和狭槽连接器装置时，可将第一泵组件100a的滑动销钉26a插入至第二泵组件100b的狭槽连接器28b中的超大开口29b中。一旦两个泵壳体20a、20b被正确地定位，就可使滑动销钉26a沿远离超大开口29b的方向平移。在某些变形中，狭槽连接器28b的狭槽尺寸(例如，宽度)稍微小于滑动销钉26a的柱尺寸，以在狭槽连接器28b的内表面与滑动销钉26a的柱的外周表面之间提供轻微的过盈摩擦配合。
有利地，第二泵组件100b的凹面24b与第一泵组件100a的凸面22a的非平面表面防止泵组件100a、100b围绕滑动销钉26a旋转。可选地，可使用两对或更多对配合的销钉和狭槽来防止配合的壳体的相对旋转。当两个以上的泵组件并联地接合时，为了避免泵组件100a、100b的大致线性(平面内)布置(图2D)，在某些变形中，相对应的泵壳体20b、20a的侧壁的凹面24b和凸面22a的非平面表面和/或滑动销钉26a的取向可被构造成允许相邻的泵组件100b、100a的非线性(平面内)布置，例如曲线形布置。这样的构造可用来提供形成圆的全部或某一部分的并联的泵的布置。
用于并联式构造的连接歧管
在某些实施方式中，当多个泵组件以并联式构造机械地联接时，连接歧管可液力地联接至并联的泵组件的入口(例如，上部连接部分的第一中空部分)和/或出口(例如，下部连接部分的开口)，以使得流体被通过共同的入口抽吸至并联的泵组件中并从共同的出口从并联的泵组件排出。本领域的普通技术人员可以理解的是，结合泵组件的排出端或传递端所描述的连接歧管的构件可与用于泵组件的入口端处的连接歧管的那些构件基本相同。
图2E示出用于并联式构造的连接歧管40的示例说明性实施例。在某些变形中，连接歧管40包含大致圆柱形的、中空的主干管接头零件42，其在第一(近侧)端部41处为封闭的并且在第二(远侧)端部处具有开口43。在第一端部41与开口43之间存在多个大致圆柱形的、中空的分支导管44a、44b、44c，其与主干管接头零件42的内部(中空)部分以及开口43处于流体连通。虽然图2E示出接合主干管接头零件42的三个分支导管44a、44b、44c，但是这样做仅仅是为了示例说明的目的。本领域的普通技术人员可以理解的是，可在主干管接头零件42中或者与主干管接头零件42一起形成任何数量的中空的分支导管。
在某些应用中，柔性导管46a、46b、46c可以可移除地且液力地附接，以使得例如每个柔性导管46a、46b、46c的第一端部液力地联接至呈并联式构造的泵组件的上部连接部分的相应的第一中空部分，并且每个柔性导管46a、46b、46c的第二端部液力地联接至主干管接头零件42的相应的分支导管44a、44b、44c。第一中空部分处的连接可包含紧密的过盈配合、夹、螺纹、等等。为了在柔性导管46a、46b、46c与分支导管44a、44b、44c之间提供更好的、不透水的密封，可在分支导管44a、44b、44c中的每一个的开口周围和附近形成一系列(例如，三角形)环形脊或环48。由于将在下面更详细地讨论的原因，对于这种布置，可为呈并联式构造的每个泵组件提供单独的电引线或电连接件49a、49b、49c。
有利地，在一个变形中，主干管接头零件42本身可为多个单独的(例如，T形或Y形)部分的集合，所述单独的部分安装至彼此中以按模块化方式形成主干管接头零件42。例如，构成组装的主干管接头零件42的每个单独的部分可在(远侧)开口端部43处或附近稍微地渐缩，以使得单独的零件中的一个的渐缩的开口端部43可被插入至(近侧)可选择性地封闭的端部41中。可选地，开口端部43与可封闭的端部41二者中的每一个可为带螺纹的，以使得开口端部43可被旋拧至可封闭的端部中。将开口端部43插入至可选择性地封闭的端部41中可在两个邻接的单独的部分之间提供紧密的过盈或摩擦配合。可将端塞插入(例如，压配、旋拧、或等等)至可选择性地封闭的端部41中的一个的中空部分中，以在该端部41处提供不透水的或基本上不透水的密封。
在另一种实施方式中，代替使用与柔性导管46a、46b、46c组合的主干管接头零件42，可使用更刚硬的管接头零件，其具有预先确定的尺寸和大小并且具有固定数量的开口(例如，两个泵型、三个泵型或者四个泵型)，用于机械地和液力地联接至呈并联式构造的多个泵组件100的上部连接部分10的固定数量的第一中空部分12。
与具有柔性导管46a、46b、46c的主干管接头零件42不同，更刚硬的管接头零件可避免必须提供单独的电引线或连接件。相反，有利地，更刚硬的管接头零件可包含作为刚性管接头零件的部分的集成式电连接件，以电联接泵组件100中的每一个。
类似的或基本上类似的连接歧管可液力地联接至以并联式构造机械地连接的多个泵组件100的下部连接部分30处的入口或开口32中的每一个。在一个实施例中，主干管接头零件、导管、以及柔性导管可与在上面结合出口组件歧管所描述的那些基本相同。例如，连接歧管可包含大致圆柱形的、中空的主干管接头零件，其在第一(近侧)端部处为封闭的并且在第二(远侧)端部处具有开口。在第一端部与开口之间可存在多个大致圆柱形的、中空导管，其与主干管接头零件的内部(中空)部分以及开口处于流体连通。有利地，在一个变形中，主干管接头零件本身可为许多单独的(例如，T形或Y形)部分的集合，所述单独的部分安装至彼此中以按模块化方式形成主干管接头零件。例如，构成组装的主干管接头零件的每个单独的部分可在(远侧)开口端部处或附近稍微地渐缩，以使得单独的零件中的一个的渐缩开口端部可被插入至第二单独的零件的(近侧)可选择性地封闭的端部中。将第一单独的零件的开口端部插入至第二单独的零件的可选择性地封闭的端部中可在两个邻接的单独的部分之间提供紧密的过盈配合或摩擦配合。可选地，开口端部以及可封闭的端部二者中的每一个可为带螺纹的，以使得开口端部可被旋拧至可封闭的端部中。可将端塞插入(例如，压配、旋拧、或等等)至可选择性地封闭的端部中的一个的中空部分中，以在该端部处提供不透水的或基本上不透水的密封。
在某些应用中，每个柔性导管可以可移除地和液力地附接(例如，在第一端部处)至主干管接头零件的相应的导管。为了在柔性导管与主干管接头零件的导管之间提供更好的、不透水的密封，可在导管中的每一个的、至主干管接头零件的开口周围和附近形成一系列(例如，三角形)环形脊或环。每个柔性导管的第二端部例如可包含中空的连接装置，或者该第二端部可移除地附接至中空的连接装置，该中空的连接装置适于机械地和液力地联接至泵组件100的下部部分30，以在泵组件100的下部部分30中的开口处或者可选地围绕本身机械地和液力地联接至呈并联式构造的泵组件100的下部部分30的过滤器(在下面讨论)提供不透水的或基本上不透水的密封，此外还用以在泵组件100的下部部分30中的开口处提供不透水的或基本上不透水的密封。
串联式构造
参考图4A和4B，一对泵组件100c、100d被显示为以串联式构造液力地接合，以提供更大的泵送压头。在示例性构造中，下部泵组件100d的上部连接部分10d的第一中空部分12d液力地联接于上部泵组件100c的下部连接部分30c中的(入口)开口32c处并联接于该(入口)开口内。可选地，在某些应用中，液力联接可包含下部泵组件100d的上部连接部分10d的第一中空部分12d与上部泵组件100c的下部连接部分30c中的开口32c之间的紧密的滑动过盈配合。有利地，紧密的滑动过盈配合足以提供不透水的或基本上不透水的密封。可选地，在其中紧密的滑动过盈配合不提供足够地不透水的或基本上不透水的密封的应用中，上部泵组件100c与下部泵组件100d可能需要更牢固的且可靠的机械连接。
例如，在一种实施方式中，用于以串联式构造使下部泵组件100d的上部连接部分10d与上部泵组件100c的下部连接部分30c机械地连接的一个连接机构可包含彼此相对地形成于相应的接合的或待接合的泵组件100d、100c的上部连接部分10d和下部连接部分30c上的相对应的卡口座连接件。如图4B中所示，为了示例说明的而非限制的目的，用于串联的快速连接件/分离件的卡口座连接件的实施例可包含下部泵组件100d上的成对凸起、销或卡子15d，其与上部泵组件100c上的接收凹窝35c中的相对应的一对L形狭槽37c组合。更特别地，形成于下部泵组件100d的上部连接部分10d上或附接至该下部泵组件的所述上部连接部分的成角度地相对的凸起、销或卡子15d可以可操作地接合于形成于上部泵组件100c的下部连接部分30c的环形壁36c中的相对应的成角度地相对的接收凹窝35c中。因此，以串联式构造附接泵组件100c、100d可包含：在下部泵组件100d的上部连接部分10d被引入至上部泵组件100c的下部连接部分30c中时，将形成于下部泵组件100d的上部连接部分10d上或附接至下部泵组件的上部连接部分的相应的凸起、销、或者卡子15d引入至形成于上部泵组件100c的下部连接部分30c的环形壁36c中的相对应的接收凹窝35c中。一旦上部连接部分10d的第一中空部分12d以及凸起、销或卡子15d已经被适当地插入，就可沿相反的方向围绕共同的纵向轴线扭转泵组件100c、100d，以使得每个凸起、销、或者卡子15d进入相对应的接收凹窝35c的L形狭槽37c。
在第二实施方式中，用于以串联式构造将下部泵组件100d的上部连接部分10d机械地连接至上部泵组件100c的下部连接部分30c的另一连接机构可包含形成于相应的接合的或待接合的泵组件100d、100c的上部连接部分10d和下部连接部分30c上的或附接至相应的接合的或待接合的泵组件的上部连接部分和下部连接部分的相对应的磁性部件。磁性连接可包含，例如，具有第一磁极性(负或正)的、设置于上部泵组件100c的下部连接部分30c上的第一磁体部分，以及具有第二磁极性(其与第一磁体部分的极性相反)的、设置于下部泵组件100d的上部连接部分10d上的第二磁体部分。在某些变形中，第一磁体部分和第二磁体部分二者中的每一个可具有矩形或杆状形状或者(例如，圆形，卵形、或等等)盘状形状，以使得可通过使杆状或盘状磁体的暴露表面彼此接近而实现磁性(机械)连接。
替代地，在另一个变形中，单个磁性环形环可粘附地或磁性地附接至例如下部泵组件100d的上部连接部分10d的圆周环13，以使得可通过使磁性环形环的暴露表面与上部泵组件100c的下部连接部分30c的含铁金属表面接触而实现磁性(机械)连接。本领域的普通技术人员可以理解的是：单个磁性环形环也可围绕下部连接部分30c的平面部分36上的环形环34粘附地或磁性地附接至上部泵组件100c，以使得可通过使磁性环形环的暴露表面与下部泵组件100d的上部连接部分10d的含铁金属表面接触而实现磁性(机械)连接。
在又一种实施方式中，用于以串联式构造使下部泵组件100j的上部连接部分10j与上部泵组件100i的下部连接部分30i机械地连接以及流体地联接的机构可包含阳连接器90和阴连接器95，比如在图5A-5C中所示的那些。在第一变形中，阳连接器90和阴连接器95可分别固定地附接至下部泵组件100j的上部连接部分10j的第一中空部分12j以及上部泵组件100i的外罩109，和/或包含至下部泵组件的上部连接部分的第一中空部分以及上部泵组件的外罩中。可选地，特别是在原始的阳连接器90以及阴连接器95中的任一个或两个损坏的情况下，单独的/替换的阳连接器90’(图6A)可适于被可移除地插入于原始的阳连接器90的任何剩余的、未损坏的部分(例如，桩)上，和/或单独的/替换的阴连接器95’(图6A)可适于被可移除地插入至上部泵壳体100i的(入口)开口中。
在某些实施例中，阳连接器90可包含下部泵组件100j的上部连接部分10j的第一中空部分12j。用于提供便于将阴连接器95连接至阳连接器90的引导件的多个第一凸起91(例如，矩形凸起)可形成于第一中空部分12j的侧壁上，例如，处于阳连接器90的直径地相对的侧上。用于将阳连接器90可释放地附接至阴连接器95的多个第二凸起93(例如，三角形凸起)可形成于第一中空部分12j的侧壁上，例如，处于阳连接器90的直径地相对的侧上。第一中空部分12j的开口92提供下部泵壳体100j的出口。位于开口92处的环形架94提供平坦表面，密封装置101(例如，O形环、衬垫等等)可放置于该平坦表面上，以在阳连接器90、阴连接器95被适当地机械地以及可操作地连接时在阳连接器90与阴连接器95之间提供不透水的或基本上不透水的密封。
在某些实施例中，阴连接器95可包含由上部侧壁96和下部侧壁98所限定的中空导管。在某些应用中，上部侧壁96的外表面102固定地附接(例如，粘附地附接、焊接、结合等等)至环形环104，环形环104继而固定地附接(例如，粘附地附接、焊接、结合等等)至上部泵壳体100i的外罩109的内表面。由阴连接器95的上部侧壁96的近侧端部所限定的并且在该阴连接器的上部侧壁的近侧端部处的开口可被构造以及布置成与上部泵组件100i的下部连接部分30i的(入口)开口32提供流体连通以及不透水的或基本上不透水的密封。由阴连接器95的下部侧壁98的远侧端部所限定的并且在该阴连接器的下部侧壁的远侧端部处的开口可被构造以及布置成与阳连接器90提供流体连通以及不透水的或基本上不透水的密封。密封装置101(例如，O形环、衬垫等等)可放置于例如阳连接器90的环形架94上，以在阳连接器90、阴连接器95被适当地机械地以及可操作地连接时在阳连接器90与阴连接器95之间提供不透水的或基本上不透水的密封。
在某些变形中，一对柔性夹97位于下部侧壁98的直径地相对的部分上。在某些应用中，孔或开口99可形成于每个柔性夹97中。有利地，柔性夹97在阴连接器95上的位置、孔或开口99在柔性夹97上的位置以及第二凸起93在阳连接器90上的位置适于使得：如在图5B和5C中所示出的，在适当地附接时，每个柔性夹97的孔或开口99接合并捕获相对应的第二凸起93，以将阴连接器95可释放地连接至阳连接器90。在某些实施方式中，当阳连接器90与阴连接器95适当地附接时，密封装置101被抵靠着环形架94压缩于阳连接器90与阴连接器95之间，以在其间提供不透水的或基本上不透水的密封。
在某些应用中，例如，为了便于多个泵壳体100i、100j的串联组装，以便将柔性夹97更好地引导至第二凸起93，在阴连接器95中的下部侧壁98的暴露的下边缘处在柔性夹97之间留有间隙。该间隙被构造成捕获形成于阳连接器90上的一对直径地相对的(例如，矩形的或大致矩形的)第一凸起91，以朝向第二凸起93定向柔性夹97以及孔或开口99。
当阳连接器90以及阴连接器95固定地附接至泵组件100i、100j或包含至所述泵组件中时，使呈串联式构造的泵组件100i、100j分离可涉及从阳连接器90释放阴连接器95，以使得在一个变形中可使柔性夹97同时地远离阳连接器90的侧壁91旋转，以使得第二凸起93不再接合或被捕获于与它们相应的柔性夹97的孔或开口99中。一旦第二凸起93脱离柔性夹97中的孔或开口99，就可将阳连接器90从阴连接器95内部移出。
参考图6A，本领域的普通技术人员可以理解的是：当阳连接器90’与阴连接器95’二者中的一者或多者为单独的/替换的部件时，单独的部件除了以下之外与图5A-5C中所示的那些类似或大致相同：对于单独的/替换的阳连接器90’，单独的/替换的阳连接器90’的外径的大小被设置成安装于原始的第一中空部分中的(出口)开口的内径内，或者，可选地，单独的/替换的阳连接器90’的内径的大小被设置成围绕原始的第一中空部分的外径安装。对于单独的/替换的阴连接器95’，单独的/替换的阴连接器95’的上部侧壁的外径的大小将被设置成安装于上部泵壳体的(入口)开口的内径内。当可移除地连接(例如，通过紧密的过盈配合，通过螺纹旋拧于……上或至……中，等等)或固定地附接(例如，粘附地附接，焊接、结合、等等)至泵壳体的任何剩余部分时，单独的/替换的阳连接器和阴连接器可适于形成不透水的或基本上不透水的密封。优选地，可在每个连接部或附接点处使用至少两个密封装置，以提供不透水的或基本上不透水的密封。
当阳连接器90与阴连接器95二者中的一者或多者为单独的部件时，使呈串联式构造的泵组件100i、100j分离可简单地涉及从原始的第一中空部分12j的剩余部分(例如，柱)内或周围撤回单独的/替换的阳连接器90’的侧壁和/或从上部泵壳体100i的(入口)开口内撤回阴连接器95的上部侧壁96。
本领域的普通技术人员可以理解的是：当连接歧管(比如在图2E中所示出的)被用于并联式构造的多个泵组件中时，可使用特殊的单独的/替换的连接器，用于将第一中空部分的每个出口联接至通向主干管接头零件的柔性导管(亦即，上部歧管)以及用于将柔性导管联接至每个阴连接器的入口开口(亦即，下部歧管)。例如，为了将每个泵组件的第一中空部分机械地和液力地联接至通向上部歧管的主干管接头零件的柔性导管，可使用类似于阴连接器95’(图6A)的混合式单独的/替换的阴连接器。在某些应用中，混合式阴连接器的下部侧壁部分以及柔性夹可与结合阴连接器95或单独的/替换的阴连接器95’所示出和描述的那些相同或基本相同。然而，上部侧壁部分可更长并且在大小方面被设置成具有略小于柔性导管的内径的外径。在某些变形中，一系列环形环可形成于长形的上部侧壁部分的远侧端部附近和远侧端部上，以在长形的上部侧壁部分被插入至柔性导管中时提供不透水的或基本上不透水的密封。
为了将位于每个泵组件的(入口)开口处的阴连接器95的柔性夹机械地和液力地联接至通向下部歧管的主干管接头零件的柔性导管，可使用类似于阳连接器90’(图6A)的混合式单独的/替换的阳连接器。例如，混合式阳连接器可更长并且在大小方面被设置成具有略小于柔性导管的内径的外径。在某些变形中，一系列环形环可形成于长形的侧壁部分的近侧端部附近和近侧端部上，以在长形的侧壁部分被插入至柔性导管中时提供不透水的或基本上不透水的密封。
在又一种实施方式中，用于以串联式构造使上部泵组件100k的下部连接部分30k与下部泵组件100l的上部连接部分10l机械地连接和流体地联接的机构可包含阳连接器110和阴连接器115，比如在图7A-7C中所示出的那些。在某些变形中，阳连接器110可固定地附接(例如，粘附地附接、结合、焊接等等)至上部泵组件100k的外罩，而阴连接器115可固定地附接(例如，粘附地附接、结合、焊接等等)至下部泵组件100l的外罩。
在某些实施例中，阳连接器110可包含由上部(例如，圆柱形的或大致圆柱形的)侧壁112以及下部(例如，圆柱形的或大致圆柱形的)侧壁114所限定的中空导管，其中环形环或盘113使两个侧壁112、114分离并将它们划分开。虽然本发明的实施例将被描述成使得阳连接器110具有整体式构造，但是本领域的普通技术人员可以理解的是，上部侧壁112和下部侧壁114可替代地被制造为单个、整体式零件并且环形环或盘113附接至其外周表面。可选地，上部侧壁112、下部侧壁114、以及环形环或盘113可被制造为三个单独的零件，其可在需要时接合在一起。
上部侧壁112和下部侧壁114二者中的每一个的内径和外径可为相同的或大致相同的，或者它们可不同。在某些实施方式中，环形环或盘113可形成环形零件，该环形零件在横截面中具有恒定的厚度或具有局部截头圆锥形轮廓(如在图中所示出的)。
在某些应用中，上部侧壁112可形成于泵壳体100k的(入口)开口处，而开口111可在下部侧壁114的远侧端部处形成于该下部侧壁中。当适当地操作地联接至阴连接器115时，阳连接器110的下部侧壁114中的开口111被构造和布置成与阴连接器115提供流体连通以及不透水的或基本上不透水的密封。
在某些实施例中，阴连接器115可包含由上部(例如，圆柱形的或大致圆柱形的)侧壁116与下部(例如，圆柱形的或大致圆柱形的)侧壁117所限定的中空导管。在某些变形中，成对的臂119可被形成为从上部侧壁116的外周表面突出(例如，沿平行或大致平行于通过阴连接器115的纵向轴线的方向)。至少一个凸起(例如，三角形凸起)120可形成于每个臂119的内侧部分或面上，以使得成对的臂119的面上的凸起120彼此相对或面对。在某些实施方式中，下部侧壁117与一环形盘部分105一体地形成，该环形盘部分具有围绕所述环形盘部分105的外周边缘形成的突出的侧壁103。在某些变形中，突出的侧壁103垂直于或大致垂直于环形盘部分105。突出的侧壁103的外表面可固定地附接(例如，通过塑性焊接等等粘附地附接)至下部泵壳体100l的外罩的内表面107。
在某些应用中，阴连接器115的上部侧壁116的近侧端部和开口118可被构造和布置成与阳连接器110的下部侧壁114中的开口111和远侧端部提供流体连通以及不透水的或基本上不透水的密封。可放置密封装置101(例如，O形环、衬垫等等)以在阳连接器110、阴连接器115被适当地机械地和可操作地连接时在阳连接器110与阴连接器115之间提供不透水的或基本上不透水的密封。在某些实施方式中，阴连接器115的上部侧壁116与下部侧壁117之间的接合位置形成环形肩部121，密封装置101可放置于该环形肩部上并且密封装置101可被压靠在该环形肩部上。
形成于阴连接器115的成对臂119上的凸起120以及形成于或位于阳连接器110上的环形环或盘113被设置成一旦阳连接器110的下部侧壁114已经被适当地插入至阴连接器115的上部侧壁116中的开口118中就将阳连接器110可释放地附接至阴连接器115。如图7B和7C中所示，当密封装置101例如被阳连接器110的下部侧壁114充分地压缩抵靠在阴连接器115的下部侧壁117的环形肩部121上时，成对的臂119上的凸起120中的每一个接合环形环或盘113的上表面122。有利地，相接合的凸起120与环形环或盘113之间的压缩力的大小使得密封装置保持压缩于阳连接器110与阴连接器115之间，从而提供不透水的或基本上不透水的密封。
当阳连接器110和阴连接器115相结合时，使呈串联式构造的泵组件分离可涉及从阳连接器110释放阴连接器115，以使得在一个变形中，可使成对臂119同时地远离阳连接器110的环形环或盘113旋转，以使得凸起120不再接合或卡持环形环或盘113。一旦凸起120离开环形环或盘113，就可将阳连接器110的下部侧壁114从阴连接器115的上部侧壁116内部移出。
参考图6B，本领域的普通技术人员可以理解的是：当阳连接器110’与阴连接器115’二者中的一者或多者为单独的/替换的部件时，单独的部件除了以下之外与图7A-7C中所示的那些类似或基本相同：对于单独的/替换的阳连接器110’，单独的/替换的阳连接器110’的上部侧壁的外径的大小被设置成安装于原始的阳连接器的任何剩余部分的内径内，或者，可选地，单独的/替换的阳连接器110’的上部侧壁的内径的大小被设置成围绕原始的阳连接器的任何剩余部分的外径安装。对于单独的/替换的阴连接器115’，单独的/替换的阴连接器115’的下部侧壁的外径的大小被设置成安装于原始的阴连接器的任何剩余部分的内径内，或者，可选地，单独的/替换的阴连接器115’的下部侧壁的内径的大小被设置成围绕原始的阴连接器的任何剩余部分的外径安装。优选地，可在每个连接部或附接点处使用至少两个密封装置，以提供不透水的或基本上不透水的密封。
当阳连接器110’与阴连接器115’二者中的一者或多者为单独的零件时，使呈串联式构造的泵组件分离可涉及简单地从原始的阳部分110的剩余部分(例如，柱)内或周围撤回单独的/替换的阳连接器110’的上部侧壁和/或从原始的阴部分115的剩余部分(例如，柱)内或者周围撤回单独的/替换的阴连接器115’的下部侧壁。当可移除地连接(例如，通过紧密的过盈配合，通过螺纹旋拧于……上或至……中，等等)或固定地附接(例如，粘附地附接、焊接、结合、等等)至泵壳体的任何剩余部分时，单独的/替换的阳连接器和阴连接器可适于形成不透水的或基本上不透水的密封。
本领域的普通技术人员可以理解的是：当连接歧管(比如在图2E中所示出的)被用于并联式构造的多个泵组件中时，可使用特殊的单独的/替换的连接器，用于将阴连接器115的每个出口联接至通向主干管接头零件的柔性导管(亦即，上部歧管)。例如，为了将每个泵组件的阴连接器115机械地和液力地联接至通向上部歧管的主干管接头零件的柔性导管，可使用类似于阳连接器110’(图6B)的混合式单独的/替换的阳连接器。在某些应用中，混合式阳连接器的下部侧壁部分以及环形环或盘可与结合阳连接器110或单独的/替换的阳连接器110’所示出和描述的那些相同或大致相同。然而，混合式阳连接器的上部侧壁部分可更长并且在大小方面被设置成具有略小于柔性导管的内径的外径。在某些变形中，一系列环形环可形成于长形的上部侧壁部分的远侧端部附近以及远侧端部上，以在长形的上部侧壁部分被插入至柔性导管中时提供不透水的或基本上不透水的密封。
如图8中所示，多个泵组件100e、100f、100g、以及100h可以以包含串联式和并联式构造的构造机械地和液力地联接。例如，泵组件100e可与泵组件100g串联地联接，并且泵组件100f可与泵组件100h串联地联接。串联的连接布置还可并联地联接至相邻的泵组件，以提供额外的流体流量以及压头压力。虽然图8仅仅示出呈2×2布置的组合，但是串联的泵组件的数量不必与并联的泵组件的数量相同。例如，虽然可使用呈并联式构造的成对泵组件满足特定的流体流量要求，但是所需的泵送压头可能需要呈串联式构造的三个或更多个泵组件。
电连接和绝缘
基于对水(例如，自来水以及盐度为海水的盐度的大约六分之一的水)所进行的电导率测试，分别在自来水以及盐水中在相隔大约12mm的打开的端子之间测量到大约0.01A和大约1.2A的电流。对于后者，当端子之间的距离增加至大约100mm时，测量到大约0.33A的电流。有利地，通过使一个端子与另一个隔离，没有测量到电流。因此，在某些实施例中，本发明使用电隔离构件(例如，O形环)来使正极端子与负极端子电分离，以及将端子中的一个或多个与水密封开来，因为泵组件被用于潮湿环境中并且可能被选择性地浸没。
参考图3A，电连接件的第一实施例包含设置于泵组件的上部连接部分10’上的内部电端子52和外部电端子54，用于为呈串联式构造的卡口座式泵组件提供电力。隔离装置(例如，O形环56)使内部电端子52、外部电端子54电分离。虽然图3A示出内部电端子52、外部电端子54彼此邻近地形成于泵组件的上部连接部分10’上，以使得(O形环)隔离装置56设置于其间，但是这样做仅仅是为了示例说明的目的。在一个变形中，为了提供额外的电流泄漏保护，内部电端子52、外部电端子54可在上部连接部分10’的第一中空部分12’的任一侧上直径地相对的形成于泵组件的上部连接部分10’上，以使得在内部电端子52、外部电端子54之间存在更大的间隔或距离。在另一个变形中，内部电端子52可以以介于大约10度与大约180度之间的角度(当从延伸通过相对的卡口座销15’的横向轴线测量时)偏离外部电端子54。
参考图3B，电连接件的互补的第一实施例包含在泵组件的下部连接部分30’上的内部电端子51和外部电端子53，用于将下部连接部分30’机械地、液力地、以及电气地连接至图3A的泵组件的上部连接部分10’。在某些应用中，内部电端子51接近开口32’设置于平面部分36’上，并且外部电端子53设置于环形环34’上。虽然图3B示出内部电端子51、外部电端子53彼此邻近地形成于泵组件的下部连接部分30’上，但是这样做仅仅是为了示例说明的目的。在一个变形中，为了提供额外的电流泄漏保护，内部电端子51、外部电端子53还可以以开口32’设置于其间的方式形成于泵组件的下部连接部分30’上。在另一个变形中，内部电端子51可以以介于大约10度与大约180度之间的角度(当从延伸通过相对的卡口座凹窝35’的横向轴线测量时)偏离外部电端子53。有利地，偏离(例如，10度或180度的偏离)确保：当凸起、销、或卡子15’在插入于相对应的卡口座凹窝35’中之后旋转至它们各自的L形狭槽37’中时，成对的内部电端子51、52以及成对的外部端子连接件53、54适当地连接于正确的径向位置中。
在图3C-3E中示出用于将下部连接部分30”机械地、液力地、以及电气地连接至上部连接部分10”的互补的电连接件(即，泵组件的下部连接部分30”上的内部电端子51’和外部电端子53’，以及泵组件的上部连接部分10”上的内部电端子52’和外部电端子54’)的第二实施例。参考图3C，环形环式内部电端子52’以及环形环式外部电端子54’设置于泵组件的上部连接部分10”上，用于为呈串联式构造的旋拧式联接泵组件提供电力。隔离装置(例如，O形环56’)使内部电端子52’、外部电端子54’电分离。仅仅为了示例说明的目的，图3C示出提供额外的电流泄漏保护的实施例，因为内部电端子52’、外部电端子54’以上部连接部分10”的第一中空部分12”与(O形环)隔离装置56’设置于内部电端子52’、外部电端子54’之间的方式形成于泵组件的上部连接部分10”上，以使得在内部电端子52’、外部电端子54’之间存在更大的间隔或距离。
参考图3D，电连接件的互补的第二实施例包含设置于泵组件的下部连接部分30”上的内部电端子51’以及外部电端子53’，用于使用旋拧式联接将下部连接部分30”机械地、液力地以及电气地连接至图3C的泵组件的上部连接部分10”。在某些应用中，内部电端子51’接近于开口32”设置于平面部分36”上，并且外部电端子53’设置于环形环34”上。虽然图3D示出内部电端子51’、外部电端子53’形成于开口32”的其他侧上，但是这样做仅仅是为了示例说明的目的。实际上，内部电端子51’、外部电端子53’还可彼此更接近地以及彼此相对地形成，如图3B中的内部电端子51和外部电端子53那样。
图3E示出图3C的泵组件的、用形成于上部连接部分10”上的多个螺纹58以及可旋转地附接至上部连接部分10”的螺纹帽59(具有形成于其上的多个螺纹57)机械地、液力地、以及电气地连接至图3D的泵组件的下部连接部分30”的上部连接部分10”。为了实现额外的水密性，可将管道涂料、PTFE、胶带等等插入于配合的螺纹上或之间。
参考图9A和9B，电连接对(即，泵组件的泵壳体20”’的一个面22”’上的上部电端子62和下部电端子64以及泵组件的泵壳体20”’的配合的面24”’上的上部电端子66和下部电端子68)为呈并联式构造的滑动销钉和狭槽连接式泵组件提供电力。隔离装置(例如，O形环65)使相反极性的电端子对电分离。电端子对设置于它们各自的面22”’和24”’上，以使得一旦第一泵壳体的第一面22”’上的可滑动销钉26”’已经被插入至第二泵壳体的第二面24”’上的相应的超大开口29”’中并且泵组件已经相对于彼此运动以使可滑动销钉26”’平移至狭槽连接器28”’内的所需位置，第一面22”’上的上部电端子62就电联接至第二面24”’上的上部电端子66并且第一面22”’上的下部电端子64电联接至第二面24”’上的下部电端子68。
在某些应用中，当联接时，端子对之间的隔离可由密封装置(例如，O形环65)提供，该密封装置围绕下部电端子68可移除地或粘附地附接至第二面24”’。例如，在一个变形中，大小被设置成接收和容置O形环65的槽69可形成于第二面24”’的表面中。有利地，槽69将O形环65保持于适当位置中，从而在泵组件以并联式构造安装在一起时使隔离免受滑动动作的影响。为了保护和隔离设置于呈并联式构造的泵组件的面上的、未联接至其它电端子的电端子，可将保护侧盖或侧板可移除地附接至暴露的、未连接的面。这是因为：对于任何并联式构造，最外面的泵组件的一个面将暴露，因此需要用于每个暴露面的侧盖或侧板。例如，侧板或侧盖中的一者可包含狭槽连接件以与暴露的第一面22”’的可滑动销钉26”’接合，而其他侧板或侧盖可包含可滑动销钉以与暴露的第二面24”’的狭槽连接器28”’接合。
图10A至10D示出用于将泵组件电联接至电源的外部电连接件70、80的示例说明性实施例。例如，图10A至10C示出用于旋拧式连接的外部电连接件70的第一实施例，而图10D示出用于卡口座式连接的外部电连接件80的第二实施例。在某些实施方式中，外部电连接件70为环形并且包含开口71，该开口的大小被设置成容置泵组件的上部连接部分10的第一中空部分12。在某些变形中，环形电连接件70可包含上部部分72以及具有顶部表面79和底部表面78的下部部分74。电联接至连接引线73的成对端子76a、76b从下部部分74的底部表面78突出。底部表面78可包含环形槽77，所述环形槽的大小被设置成接收和容置密封装置75，例如，O形环，所述密封装置被构造成使内部端子76b与外部端子76a隔离。连接引线73的远侧端部电联接至电源，而穿过下部部分74的顶部表面79的近侧端部则电联接至所述成对端子76a、76b。
如图10B和10C中所示，在操作中，电连接件70可围绕上部连接部分10的第一中空部分12安装，以使得成对的端子76a、76b与设置于上部连接部分10上的成对的相对应的端子54’、52’(图3C)处于电连通。为了便于将成对端子76a、76b中的每一个适当地对准于与其相对应的端子54’、52’的顶上，键、凸起、或隆起可附接至或形成于下部部分74的底部表面78。在某些变形中，用于接收键、凸起、或隆起的通道或孔可形成于或设置于上部连接部分10的平面部分中。可选地，可使端子极化，以使得配合的端子对彼此吸引，或者端子可形成于环形环上。
一旦电连接件70被适当地安装于第一中空部分12上且处于该第一中空部分周围，就可将旋拧式帽59机械地连接至形成于上部连接部分10上的螺纹58。旋拧式帽59可包含开口，第一中空部分12、电引线73、上部部分72、以及下部部分74的某些部分可延伸通过该开口。
如图10D中所示，当电力组件包含卡口座式连接时，在某些应用中，用于电力组件中的至少一个的外部电连接件80可包含圆形、圆柱形或大致圆柱形帽85，其具有顶部部分82以及外周侧壁部分84。在某些变形中，顶部部分82可包含孔81、83，所述孔的大小分别被设置成接收和容置上部连接部分10的第一中空部分12以及接收和容置电引线73。具有L形狭槽37的成对(例如，直径地相对的或成角度地偏离的)凹窝35可形成于侧壁部分84中并且具有适当的大小以接收和容置位于上部连接部分10的第一中空部分12上的凸起、销、或卡子15，以完成卡口座。
过滤器
在很多使用中，泵组件中的一个或多个可被全部或部分地浸没于井水或池塘、溪流、等等中。在这种情况下，过滤器附件可以可移除地附接于泵组件的下部连接部分处以及附接至泵组件的下部连接部分，以防止大颗粒或其它杂质进入泵组件的内部工作件或使进入泵组件的内部工作件的大颗粒或其它杂质最少。图11A和11B示出过滤器附件的两个示例说明性示例的实施例。例如，图11A中所示的过滤器附件86可与具有卡口座式连接的泵组件结合使用。在某些应用中，过滤器附件86可包含薄壁的、中空的圆柱形部分87，其能被插入至下部连接部分30的开口32中以提供不透水的或基本上不透水的密封。圆柱形部分87的远侧端部可包含多个孔88，流体可被抽吸通过所述孔。筛网材料(例如，200号筛网)可放置并保持于孔88上，以捕获可能损害泵组件的内部工作件的沙子和砾石尺寸的颗粒。在某些变形中，圆柱形部分87的远侧端部可为带斜边的(如图所示)。有利地，成对的凸起、销或卡子89可形成于(例如，彼此直径地相对)圆柱形部分87的外表面上。如前所述，成对凸起、销、或卡子89中的每一个被构造成安装并锁定至卡口座式凹窝35的相对应的L形狭槽37中。
图11B中的过滤器附件86’可与具有旋拧式连接的泵组件结合使用。在某些应用中，过滤器附件86’可包含薄壁的、中空的圆柱形部分87’，其为带螺纹的并且能被插入至下部连接部分30的旋拧式帽59中以提供不透水的或基本上不透水的密封。在某些变形中，一个或多个旋钮、脊、平台、或凸起可形成于圆柱形部分87’的外周表面上，以便于例如通过手或使用扳手夹持和转动帽59。圆柱形部分87’的远侧端部可包含多个孔88’，流体可被抽吸通过所述孔。筛网材料(例如，200号筛网)可放置并保持于孔88’上，以捕获可能损害泵组件的内部工作件的沙子和砾石尺寸的颗粒。
便携式的、太阳能电池板供电的泵组件
有利地，多个泵组件100以及它们的相关联的流体连接件为相对紧凑的且重量轻的，以便例如由一个或几个人自由地且容易地输送至远程站点。更有利地，泵马达、电力分配部以及电力传递连接件适于在偏远地区中以及特别地在不由电(公用事业的)功率网、微电网、或等等服务的偏远地区中使用。因此，如图12中所示，在某些实施例中，便携式泵组件100进一步且有利地适于电联接至替代能源发电系统，例如，生成交流(AC)功率的一个或多个太阳能(光伏)板或模块202。在某些变形中，PV板或模块202适于产生相对低至中功率的容量(例如，高达大约120kW)。
可将来自PV板或模块202的、用于输送的、例如24VDC或等等的电流提供(例如，经由公用总线204)至整流器、换流器、转换器、或等等204，以及至功率分配系统206，在这里它可被转换为直流电并被进一步分配(例如，作为DC功率)至泵马达(一个或多个)208。为了示例说明的而非限制的目的，泵马达208可包含电动(DC)泵、无刷(DC)泵、旋转泵、离心泵、潜水泵、轴流泵、正排量泵、往复泵以及其组合。虽然在由轻型的、便携式的太阳能电池板(一个或多个)202供电的方面对便携式泵组件100进行了描述，但是本领域的普通技术人员可以理解的是，便携式泵组件100还可由其它替代的和/或可再生的发电系统209供电。
例如，在世界上的具有适合于发电的风的区域中，可竖立风力涡轮发电机203、帆转子风车等等(其中的某些为便携式的且易于运输至偏远地区)来提供电力。合适的风力涡轮发电机203可包含水平轴装置、竖直轴装置、Darrieus式装置、Gorlov装置等等。包含用于日间操作的太阳能电池板202以及用于日夜操作的风力涡轮发电机203的混合系统也在本发明的范围内。也可使用电池电源。
虽然已经在本文中参考一个或多个优选实施例详细地描述了本发明，但是应当理解的是，本公开仅仅为对本发明的示例说明以及解释说明，并且仅仅是为了提供对本发明的完整的且可行的公开的目的而进行。前述公开不应当被解释为限制本发明或者以其它方式排除任何这样的其它实施例、改编、变形、修改或等同布置；本发明仅仅由所附权利要求以及其等同形式限制。

Claims (30)

1.一种设备，包括：
泵壳体，该泵壳体包含：
适于容置泵的内室；
用于将流体抽吸至所述泵中的入口；
用于从所述泵排出流体的出口；以及
长形的外罩，该外罩围绕所述内室并且均包括第一快速连接件以及第二快速连接件，所述第一快速连接件包括滑动销钉-狭槽连接器，
其中所述滑动销钉-狭槽连接器的滑动销钉形成在所述长形的外罩的凸面部分上，并且所述滑动销钉-狭槽连接器的狭槽连接器形成在所述长形的外罩的凹面部分中，并且
其中所述泵壳体被构造成使用所述第一快速连接件和第二快速连接件二者中的至少一者以串联构造以及并联构造中的至少一种联接至另一泵壳体。
2.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，所述长形的外罩为大致圆柱形形状、矩形形状、盒形形状以及大致扇形形状中的至少一种。
3.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，所述长形的外罩包括选自由平面与弓形面所组成的组的相对的面。
4.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，所述长形的外罩包括相对的弓形面，所述弓形面包括凸面和凹面，以使得第一外罩的凸面能联接至第二外罩的凹面，以提供泵组件的并联构造。
5.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，所述狭槽连接器形成非线性开口。
6.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，所述第二快速连接件选自由下列各物所组成的组：卡口式连接件；旋拧式连接件；相反极性的磁体；在其侧壁上包括有包含开口的柔性夹的中空导管；以及在其侧壁上包括有环形环以及盘中的至少一种的中空导管。
7.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，所述第二快速连接件包括卡口式连接件，该卡口式连接件形成于所述外罩的端部处，并且能与形成于另一个外罩的端部处的配合的卡口式连接件联接，以提供泵组件的串联构造。
8.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，所述泵壳体适于以组合的串联和并联构造联接至多个其他的泵壳体。
9.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，所述第二快速连接件位于所述泵壳体的端部处。
10.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，所述第二快速连接件包括位于所述泵壳体的相对的端部处的构件。
11.一种设备，包括：
泵壳体，该泵壳体包含：
适于容置泵的内室；
用于将流体抽吸至所述泵中的入口；
用于从所述泵排出流体的出口；
长形的外罩，该外罩围绕所述内室并且均包括第一快速连接件以及第二快速连接件；和
设置于所述内室中的泵马达，
其中所述泵壳体被构造成使用所述第一快速连接件和第二快速连接件二者中的至少一者以串联构造以及并联构造中的至少一种联接至另一泵壳体。
12.根据权利要求11所述的设备，其特征在于，所述泵马达选自由下列各物所组成的组：电动直流泵；无刷直流泵；旋转泵；离心泵；潜水泵；轴流泵；正排量泵；往复泵以及其组合。
13.根据权利要求11所述的设备，其特征在于，
所述第一快速连接件设置于所述出口处；
所述第二快速连接件设置于所述入口处；以及
所述泵壳体被构造成使用所述第一快速连接件和第二快速连接件二者中的至少一者以串联构造联接至另一泵壳体。
14.一种设备，包括：
泵壳体，该泵壳体包含：
适于容置泵的内室；
用于将流体抽吸至所述泵中的入口；
用于从所述泵排出流体的出口；以及
长形的外罩，该外罩围绕所述内室并且均包括布置在所述出口处的第一快速连接件以及布置在所述入口处的第二快速连接件，
其中所述第一快速连接件包括：
限定中空导管的侧壁；
与所述泵壳体的出口流体连通的近侧端部；
远侧端部，其适于与另一泵壳体的第二快速连接件形成流体连通并且能移除地附接至所述另一泵壳体的第二快速连接件；以及
位于所述侧壁上的多个凸起，每个凸起适于接合穿过所述另一泵壳体的第二快速连接件的柔性夹的相对应的开口，以将所述泵壳体以串联构造联接至所述另一泵壳体。
15.根据权利要求14所述的设备，其特征在于，所述第一快速连接件至少以以下方式之一设置：被固定地附接至所述出口；包含至所述出口中；以及能移除地附接至所述泵壳体的接近所述出口的某些部分。
16.根据权利要求14所述的设备，其特征在于，所述第二快速连接件包括：
限定中空导管的侧壁；
远侧端部，该远侧端部适于与另一泵壳体的第一快速连接件形成流体连通并且能移除地附接至所述另一泵壳体的第一快速连接件；
与所述泵壳体的入口流体连通的近侧端部；以及
包括多个开口的柔性夹，每个开口被构造成用于保持位于所述另一泵壳体的第一快速连接件的侧壁上的相对应的凸起。
17.根据权利要求16所述的设备，其特征在于，所述第二快速连接件至少以以下方式之一设置：被固定地附接至所述入口；包含至所述入口中；以及能移除地附接至所述泵壳体的接近所述入口的某些部分。
18.根据权利要求13所述的设备，进一步包括位于所述第一快速连接件与所述第二快速连接件之间的密封装置。
19.一种设备，包括：
泵壳体，该泵壳体包含：
适于容置泵的内室；
用于将流体抽吸至所述泵中的入口；
用于从所述泵排出流体的出口；以及
长形的外罩，该外罩围绕所述内室并且均包括布置在所述出口处的第一快速连接件以及布置在所述入口处的第二快速连接件，
其中所述第二快速连接件包括：
限定中空导管的侧壁；
与所述泵壳体的出口流体连通的近侧端部；
远侧端部，该远侧端部适于与另一泵壳体的第一快速连接件形成流体连通并且能移除地附接至所述另一泵壳体的第一快速连接件；以及
从侧壁延伸的多个臂，每个臂包括相对应的凸起，所述凸起适于接合位于所述另一泵壳体的第一快速连接件上的环形环以及盘中的至少一种，以将所述泵壳体以串联构造联接至所述另一泵壳体。
20.根据权利要求19所述的设备，其特征在于，所述第二快速连接件至少以以下方式之一设置：被固定地附接至所述出口；包含至所述出口中；以及能移除地附接至所述泵壳体的接近所述出口的某些部分。
21.根据权利要求19所述的设备，其特征在于，所述第一快速连接件包括：
限定中空导管的侧壁；
远侧端部，该远侧端部适于与另一泵壳体的第二快速连接件形成流体连通并且能移除地附接至所述另一泵壳体的第二快速连接件；
与所述泵组件的入口流体连通的近侧端部；以及
被构造成保持所述多个凸起中的至少一个的环形环以及盘中的至少一种，所述凸起位于另一泵壳体的另一第一快速连接件的任意的臂上。
22.根据权利要求21所述的设备，其特征在于，所述第一快速连接件至少以以下方式之一设置：被固定地附接至所述入口；包含至所述入口中；以及能移除地附接至所述泵壳体的接近所述入口的某些部分。
23.根据权利要求19所述的设备，其特征在于，所述长形的外罩为大致圆柱形形状、矩形形状、盒形形状以及大致扇形形状中的至少一种。
24.根据权利要求19所述的设备，其特征在于，所述长形的外罩包括选自由平面与弓形面所组成的组的相对的面。
25.根据权利要求19所述的设备，其特征在于，所述长形的外罩包括相对的弓形面，所述弓形面包括凸面和凹面，以使得第一外罩的凸面能联接至第二外罩的凹面，以提供泵组件的并联构造。
26.根据权利要求19所述的设备，其特征在于，所述泵壳体适于以组合的串联和并联构造联接至多个其他的泵壳体。
27.根据权利要求19所述的设备，进一步包括位于所述第一快速连接件与所述第二快速连接件之间的密封装置。
28.根据权利要求21所述的设备，其特征在于，所述第一快速连接器的侧壁包括通过所述环形环和盘中的至少一者划分的上部侧壁部分和下部侧壁部分。
29.根据权利要求28所述的设备，其特征在于，具有以下特征中的至少一个：
所述上部侧壁部分和所述下部侧壁部分制造成单个整体式零件，所述环形环和盘中的至少一者能附接至该单个整体式零件；和
所述上部侧壁部分、所述下部侧壁部分以及所述环形环和盘中的至少一者制造成单个整体式零件。
30.根据权利要求21所述的设备，其特征在于，所述第二快速连接件的每个凸起都构造且布置成接合所述环形环和盘中的至少一者，以提供不透水的密封。
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