CZ15831U1

CZ15831U1 - Pumping system

Info

Publication number: CZ15831U1
Application number: CZ200415733U
Authority: CZ
Inventors: Josef Stenger
Original assignee: Josef Stenger
Priority date: 2004-05-30
Filing date: 2004-08-12
Publication date: 2005-09-26

Description

Oblast technikyTechnical field

Technické řešení se týká přečerpávání kapalin a řeší problém jednoduchého čerpání tekutých médii v oblastech, kde není dostupný síťový zdroj elektrické energie, v oblastech s vysokými nároky na ochranu životního prostředí, v těžko dostupných místech atd.The technical solution concerns the pumping of liquids and solves the problem of simple pumping of liquid media in areas where the mains power supply is not available, in areas with high environmental protection requirements, in hardly accessible places, etc.

Dosavadní stav technikyBACKGROUND OF THE INVENTION

Na čerpání pitné nebo užitkové vody ze studní, nádrží, bazénů, sudů, potoků apod. se využívají různá čerpací zařízení a různé systémy obsahující zejména čerpadla, roury a hadicové prvky na rozvod tekutin, spojovací, regulační a uzavírající armatuiy, filtrační díly atd. Rozhodujícím prvkem těchto systémů jsou čerpadla. Pro účely čerpání a přečerpávání vody se nejčastěji používají oběhová a axiální (ponorná) čerpadla, poháněná spalovacím motorem anebo elektromotorem. Použití čerpadel poháněných spalovacím motorem je výhodné v místech, kde nejsou dostupné elektrické sítě. Průvodním znakem použití čerpadel poháněných spalovacím motorem je zvýšené zatížení životního prostředí výfukovými plyny a hlučností a, v důsledku složité konstrukce a hmotnosti, je také namáhavější manipulace s nimi. Tyto problémy jsou řešeny čerpadly poháněnými elektromotoiy. Jejich použití je však podmíněné dosahem rozvodné sítě, mnohdy těžce dosažitelné v odlehlých místech, v nepřístupných horských terénech mimo města a obce atd. Kromě toho přes jednoduchou konstrukci není možné jejich použití v některých specifických podmínkách, například pro omezené prostorové podmínky, přístupnost terénu, ve kterém je potřebné čerpadlo umístit atd. Existující stav v čerpací technice, charakteristický určitou stagnací ve vytváření nových funkcí zařízení, úpravami v konstrukci s cílem zvýšit univerzálnost, je provázený nasazováním čerpacích systémů jen pro potřeby jednoduché dopravy kapalin.For pumping drinking or service water from wells, reservoirs, swimming pools, barrels, streams, etc. various pumping equipment and systems are used, in particular pumps, pipes and hose elements for fluid distribution, connecting, regulating and closing valves, filter parts, etc. these systems are based on pumps. Circulation and axial (submersible) pumps, driven by an internal combustion engine or electric motor, are most often used for pumping and pumping water. The use of internal combustion engine pumps is advantageous in places where electricity networks are not available. An accompanying feature of the use of internal combustion engine pumps is the increased environmental burden of exhaust gases and noise, and, due to their complex design and weight, they are also more difficult to handle. These problems are solved by electric motor driven pumps. However, their use is conditional on the reach of the grid, often difficult to reach in remote locations, inaccessible mountain terrains outside towns and villages, etc. Moreover, despite their simple construction, their use in certain specific conditions such as limited space conditions, terrain accessibility, The existing state of the art in pumping technology, characterized by some stagnation in the creation of new device functions, modifications in the design to increase versatility, is accompanied by the deployment of pumping systems only for the simple transport of liquids.

Podstata technického řešeníThe essence of the technical solution

Známé nedostatky současných čerpacích systémů odstraňuje čerpací systém podle technického řešení, jehož podstata spočívá v tom, že ho tvoří zdroj nízkého elektrického napětí, na tento zdroj je elektrickým vodičem s příslušenstvím připojený nízkonapěťový čerpací blok, jehož nasávací část je vybavená upevňovacím prvkem, s využitím kterého do nasávacího systému je zařazen filtrační díl a/anebo přípojka spojená s nasávací rourkou anebo se spojkou s filtračním prostředkem, přičemž výtlačná část nízkonapěťového čerpacího bloku obsahuje výtokovou přípojku s připevněnou výtokovou rourkou. Podle výhodného provedení technického řešení nízkonapěťový čerpací blok sestává z nízkonapěťového axiálního čerpadla. Podle dalšího provedení technického řešení nízkonapěťový čerpací blok sestává z alespoň dvou nízkonapěťových axiálních čerpadel hydraulicky a elektricky zapojených do série s využitím mezikusů na propojení výtlaku a nasávání sousedních nízkonapěťových axiálních čerpadel. Elektrický vodič na přívodu napětí pro nízkonapěťová axiální čerpadla je ve formě úseků spojených vzájemně spojitelnými konektory.The known drawbacks of current pumping systems are eliminated by a pumping system according to the invention, which consists of a low-voltage power supply, which is connected to an electric conductor with accessories by a low-voltage pumping block, the suction part of which is equipped with a fastening element. a suction system is provided with a filter element and / or connection connected to the suction tube or to the connection with the filter means, the discharge portion of the low-voltage pump block comprising an outlet connection with a fixed outlet tube. According to a preferred embodiment of the invention, the low-voltage pump block consists of a low-voltage axial pump. According to another embodiment of the invention, the low voltage pump block consists of at least two low voltage axial pumps hydraulically and electrically connected in series using adapters for connecting the discharge and suction of adjacent low voltage axial pumps. The electrical conductor on the voltage supply for the low-voltage axial pumps is in the form of sections connected by mutually connectable connectors.

Výhodou technického řešení je zmenšení okruhu omezení při využívání čerpací techniky, minimalizování fyzické námahy při manipulaci, dosažení variability konstrukce zařízení a tím zabezpečení a přizpůsobení provozu aktuálním podmínkám, z hlediska prostoru a nasazení systému. Další předností je, že byla vytvořena dostupnost zdroje energie a tím umožnění využití na čerpací zařízení i v místech, kde běžné systémy není možné použít a zamezit přitom úrazům způsobeným elektrickým proudem. Zmenšily se rozměry čerpadla v důsledku snižování parametrů elektrického napětí, při zvýšení tlakových a objemových parametrů zařízení.The advantage of the technical solution is to reduce the range of restrictions in the use of pumping equipment, to minimize physical effort during handling, to achieve variability in the design of the equipment and thus to secure and adapt the operation to the current conditions in terms of space and system deployment. Another advantage is that the availability of an energy source has been created, thus enabling the pump to be used even in places where conventional systems cannot be used, while avoiding electric shock. The dimensions of the pump have been reduced as a result of decreasing the electrical voltage parameters, while increasing the pressure and volume parameters of the plant.

Přehled obrázků na výkresechBRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS

Na přiložených výkresech je znázorněn příklad provedení technického řešení, kde jednotlivé obrázky představují:The attached drawings show an exemplary embodiment of the technical solution, where the individual figures represent:

-1 CZ 15831 Ul obr. 1 - zobrazuje nejjednodušší variantu možného vyhotovení čerpacího zařízení, obr. 2 - zobrazuje možnost vyhotovení zařízení s jedním čerpadlem, které je v nasávací části vybaveno jednoduchým filtračním prvkem, obr. 3 - zobrazuje příklad použití a konstrukce řešení připojení účinnějších filtračních prostředků, obr. 4 a 5 je nakreslený příklad zapojení čerpadel do série.Fig. 1 - shows the simplest variant of the possible design of the pumping device, Fig. 2 - shows the possibility of making the single pump device, which is equipped with a simple filter element in the suction part, Fig. 3 - shows an example of use and construction of the connection solution 4 and 5 is an exemplary drawing of pumps in series.

Příklady provedeníExamples

Čerpací systém, který je předmětem ochrany, představuje systém obsahující prvky používané ve vodárenských soustavách jako jsou čerpadla, rourky, hadice, vodárenské spojky, filtry a přípojky a svou konstrukcí umožňující průtok tekutiny. Čerpací systém zobrazený na obr. 1 až 5 představuje konstrukci umožňující průtok vody a tvoří ho zdroj i nízkého elektrického napětí, na který je elektrickým vodičem 2 s příslušenstvím připojený nízkonapěťový čerpací blok 0. Nasávací část 31, 115 nízkonapěťového čerpacího bloku 0 je vybavená upevňovacím prvkem 32, 116. s využitím kterého do nasávacího systému je zařazen filtrační díl 4 a/anebo přípojka 5 spojená s nasávací rourkou 6 anebo se spojkou 7 filtračním prostředkem 8. Výtlačná část 33, 117 nízkonapěťového čerpacího bloku 0 obsahuje výtokovou přípojku 34, 114 s připevněnou výtokovou rourkou 10.The pumping system that is the subject of protection is a system comprising elements used in water systems such as pumps, pipes, hoses, water couplings, filters and connections and by its design allowing fluid flow. The pumping system shown in Figures 1 to 5 is a water-permeable design and is a low-voltage source to which a low-voltage pump block 0 is connected to the electrical conductor 2 with accessories. The suction portion 31, 115 of the low-voltage pump block 0 is provided with a fastener 32, 116, utilizing which suction system includes a filter piece 4 and / or a connector 5 connected to the suction tube 6 or to the connector 7 by the filter means 8. The discharge portion 33, 117 of the low voltage pump block 0 comprises an outlet connection 34, 114 with through the discharge pipe 10.

Zařízení znázorněné na obr. 1 se skládá ze zdroje i nízkého napětí, výhodně 12 V, kterým může být některý z různých druhů akumulátorů jako např. automobilový. Výhodné je také použití přenosných olověných bezúdržbových kapalinových nebo gólových akumulátorů i ve spojení se solárním fotovoltaickým panelem a solárním regulátorem, čímž je umožněné použití čerpacího zařízení i v nočních hodinách v oblastech bez elektrické rozvodné sítě. Zdrojem napětí může být i kombinace přenosného hermetického bezúdržbového akumulátoru i automatické nabíječky. Možné je přímé připojení systému na solární fotovoltaický panel, jako i připojení na síťový adaptér atd. Ke zdroji 1 elektrického napětí je prostřednictvím elektrického vodiče 2 s příslušenstvím např. se zařazeným neoznačeným vypínačem, pojistkou, signalizační diodou, připojené nízkonapěťové axiální čerpadlo 3. Ze strany výstupní svorky vypínače nebo na samotnou výstupní svorku vypínače může být napojený neoznačený elektrický vodič s plovákovým spínačem. Jeho funkcí je vypnout přívod elektrického napětí k čerpadlu v případě poklesu hladiny při čerpání kapaliny pod úroveň nasávací části 31 nízkonapěťového axiálního čerpadla 3. Nasávací část 31 čerpadla 3, která musí být vždy při činnosti ponořená pod hladinou kapaliny, je v oblasti vstupního otvoru vybavená upevňovacím prvkem 32, kterým může být např. kruhová matice, případně prvek s vnějším závitem. K upevňovacímu prvku 32 je pomocí závitového spojení připevněná přípojka 5, na které je natěsno nasunutá a zajištěná nasávací rourka 6, hadice, případně jiný obdobný prvek. Ve výtlačné části 33 nízkonapěťového axiálního čerpadla 3 ve vazbě na výtokový otvor je nainstalovaná výtoková přípojka 34 s natěsno nasunutou a zajištěnou rourkou 10 nebo hadicí případně jinou podobnou částí. Toto řešení je určeno na čerpání neznečištěné kapaliny.The device shown in FIG. 1 consists of a low voltage source, preferably 12 V, which may be any of a variety of accumulators such as automotive. It is also advantageous to use portable lead-free liquid or goal-type accumulators also in conjunction with a solar photovoltaic panel and a solar regulator, which makes it possible to use the pump device at night even in areas without a power grid. The power supply can also be a combination of a portable hermetic maintenance-free battery and an automatic charger. It is possible to connect the system directly to the solar photovoltaic panel, as well as to the mains adapter, etc. A low voltage axial pump 3 is connected to the power supply 1 via an electric conductor 2 with accessories such as an unmarked switch, fuse, signaling diode. the circuit breaker output terminals or the circuit breaker output terminal itself may be connected to an unlabeled electrical wire with a float switch. Its function is to switch off the power supply to the pump in the event of a drop in the level of the pump when the liquid level falls below the suction section 31 of the low voltage axial pump 3. The suction section 31 of the pump 3 must always be submerged during operation. element 32, which may be, for example, a round nut or an element with an external thread. A connection 5 is fastened to the fastening element 32 by means of a threaded connection, onto which the suction tube 6, the hose or any other similar element is displaced and secured tightly. In the discharge part 33 of the low-voltage axial pump 3 in connection with the outlet opening, an outlet connection 34 with a tightly pushed and secured tube 10 or a hose or other similar part is installed. This solution is intended for pumping unpolluted liquid.

Řešení čerpacího systému, které je znázorněné na obr. 2 prakticky představuje systém, který je nakreslený na obr. 1, s tím rozdílem, že s využitím upevňovacího prvku 32 je do nasávací části 31 nízkonapěťového axiálního čerpadla 3 zařazen filtrační díl 4 zhotovený např. z kovového, korozi odolného materiálu, zašroubovaný pomocí závitové části do upevňovacího prvku 32. Využitím redukce parametrů upevňovací části filtračního dílu 4 je možné vytvořit podmínky na zmenšení průměru filtračního dílu 4 a tím vytvořit podmínky na aplikaci čerpacího zařízení v otvorech s průměrem téměř shodným s průměrem čerpadla. Takto zhotovené čerpací zařízení je přizpůsobené na hrubší filtraci přečerpávané kapaliny.The solution of the pumping system shown in FIG. 2 practically represents the system shown in FIG. 1, except that by using the fastening element 32, a filter part 4 made of e.g. of metal, corrosion resistant material screwed into the fastener 32 by means of a threaded part. By reducing the parameters of the fastening part of the filter part 4, it is possible to create conditions for reducing the diameter of the filter part 4 and thereby create conditions for application of the pumping device. . The pumping device produced in this way is adapted for coarser filtration of the pumped liquid.

Příklad uskutečnění technického řešení nakresleného na obr. 3 je obdobný jako na obr. 1 s tím, že tento druh čerpacího zařízení je vhodný na čerpání značně znečištěných kapalin organickými a anorganickými látkami. Tato funkce je zabezpečená aplikací filtračního prostředku 8, který jeThe embodiment shown in FIG. 3 is similar to FIG. 1, except that this type of pumping device is suitable for pumping highly contaminated liquids with organic and inorganic substances. This function is provided by applying the filter means 8 which is

-2CZ 15831 Ul přizpůsobený na zachytávání různých i velmi malých částic. Vhodné je, když filtrační prostředek obsahuje molitanový filtrační materiál. V tomto případě využitím upevňovacího prvku 32 je do nasávací části 31 nízkonapěťového axiálního čerpadla 3 zařazený filtrační prostředek 8 instalovaný v systému, kde nasávací část 31 čerpadla 3 je v oblasti vstupního otvoru vybavená upevňo5 vacím prvkem 32, ke kterému je pomocí závitového spojení připevněna přípojka 5, která je zasunutá do spojky 7, výhodné rychlospojky, kterou je vybavený filtrační prostředek 8.Adapted to capture various and very small particles. Suitably, the filter means comprises a foam filter material. In this case, using the fastener 32, a filter means 8 is installed in the system in the suction portion 31 of the low-voltage axial pump 3, and the suction portion 31 of the pump 3 is provided with a fastening element 32 to the inlet opening. which is inserted into the coupling 7 of the preferred quick coupling provided with the filter means 8.

Za účelem zvýšení parametrů čerpání, zejména tlakových a provozu čerpacího zařízení jsou výhodná řešení znázorněná na obr. 4 a 5. V případě těchto možností realizace předmětu ochrany je potom na zdroj 1 nízkého elektrického napětí elektrickým vodičem 2 připojena sestava nízkonaío pěťových axiálních čerpadel 11, s nasávací částí 111, která je v oblasti vstupního otvoru vybavena upevňovacím prvkem 113. Tímto prvkem, jako v předcházejících případech, může být například kruhová matice, případně prvek s vnějším závitem. Stejně tak každé z čerpadel J4 má výtlačnou část 112 vybavenou výtokovou přípojkou 114, ve vazbě na výtokový otvor. Nízkonapěťová axiální čerpadla H jsou z hlediska konstrukce zařízení a jeho funkce zařazena do série. Tak jak je to znázorněno na obr. 4, sestavu tvoří sériově zapojená dvě čerpadla 11. Jedno čerpadlo sestavy má ze strany nasávací části 111 s využitím upevňovacího prvku 113 připevněnu přípojku 5, vsunutou do spojky 7, ke které je připevněný filtrační prostředek 8. Filtrace kapaliny může být realizována i konstrukcí, která je znázorněna na obr. 2, kde filtrační díl 4 je spojený přímo s upevňovacím prvkem 32, který je na obr. 4 označen odlišně číslem, tj. upevňovacím prvkem 113.In order to increase the pumping parameters, in particular the pressure and the operation of the pumping device, the solutions shown in FIGS. 4 and 5 are advantageous. In the case of these possibilities of realization of the object of protection, then a low-voltage fifth-axial pump assembly 11 the suction part 111, which is provided with a fastening element 113 in the region of the inlet opening. This element, as in the previous cases, can be, for example, a round nut or an element with an external thread. Likewise, each of the pumps 14 has a discharge portion 112 equipped with an outlet connection 114, in connection with the outlet opening. Low-voltage axial pumps H are in series in terms of the design of the device and its function. As shown in FIG. 4, the assembly consists of two pumps 11 connected in series. One assembly pump has a connection 5 attached to the suction part 111 using the fastening element 113, inserted into the coupling 7 to which the filter means 8 is attached. 2, wherein the filter element 4 is connected directly to the fastening element 32, which is indicated differently in FIG. 4 by the number, i.e. the fastening element 113.

Toto čerpadlo H má ze strany výtlačné části 112 připojenou výtokovou přípojku 114, která je spojena se spojujícím mezikusem 12, se kterým je zároveň spojena i přípojka 5 druhého nízkonapěťového axiálního čerpadla 11 sestavy uspořádané ze strany jeho nasávací části 111 s využitím upevňovacího prvku 113. Z hlediska montáže čerpacího zařízení je výhodné, když spojující mezikus 12 je rychlospojka. Elektrické napájení obou nízkonapěťových axiálních čerpadel Π. je řešené vodičem 2 děleným na úseky 21 spojené konektory 22. Tento způsob realizace prostředku napájení ulehčuje a zjednodušuje opravy a servisní práce. Rozpojení úseků je možné zabránit neznázoměným pojišťovacím prvkem. Ostatní prvky systému elektrického napájení jsou prakticky stejné jako jsou popsány v řešení znázorněném na obr. 1. Na obr. 5 je nakresleno obdobné čerpací zařízení jako je znázorněno na obr. 4 s tím rozdílem, že sestava čerpadel 11 je tvořena vyšším počtem čerpadel 11. Důsledkem toho je, že čerpací zařízení obsahuje kromě dvou krajních nízkonapěťových axiálních čerpadel 14, které jsou v konstrukčních a funkčních vztazích prezentovány na obr. 4, i středová nízkonapěťová axiální čerpadla 14. Na obr. 5 je vyobrazen příklad s jedním středovým axiálním čerpadlem 11, které má ze strany nasávací Části 111 s využitím upevňovacího prvku 113 připevněnou přípojku 5. Přípojka 5 je vsunutá do spojujícího mezikusu 12, do kterého je vsunutá výtoková přípojka 114 sousedního nízkonapěťového axiálního čerpadla 11. Středové nízkonapěťové axiální čerpadlo 11 má ze strany výtlačné části 112 uspořádánu výtokovou přípojku 144, která je spojena se spojujícím mezikusem 12, se kterým je zároveň spojena i přípojka 5 druhého nízkonapěťového axiálního čerpadla 14 sestavy uspořádané ze strany jeho nasávací části 111 s využitím upevňovacího prvku 113.This pump 11 has a discharge port 114 connected to the discharge portion 112, which is connected to a connecting spacer 12, to which the connection 5 of the second low-voltage axial pump 11 of the assembly arranged on the suction side 111 is connected. In terms of mounting the pumping device, it is preferred that the connecting piece 12 is a quick coupling. Power supply for both low-voltage axial pumps Π. This method of realization of the power supply means facilitates and simplifies repairs and service work. Disconnection of the sections can be prevented by a not shown insurance element. The other elements of the power supply system are practically the same as those described in FIG. 1. FIG. 5 shows a pumping device similar to that shown in FIG. 4, except that the pump assembly 11 comprises a plurality of pumps 11. As a result, the pumping device comprises, in addition to the two extreme low-voltage axial pumps 14, which are presented in the constructional and functional relationships in FIG. 4, the central low-voltage axial pumps 14. FIG. 5 shows an example with one central axial pump 11; The connection 5 is inserted into the connecting spacer 12, into which the outlet connection 114 of the adjacent low-voltage axial pump 11 is inserted. 12, an outlet connection 144 is provided which is connected to the connecting spacer 12, to which the connection 5 of the second low-voltage axial pump 14 of the assembly arranged on the side of its suction part 111 using the fastening element 113 is also connected.

Průmyslová využitelnostIndustrial applicability

Čerpací systém, který je popsán v technickém řešení, vytváří široký prostor na konkrétní aplikací. Systém může být nasazený v různých místech a oblastech. Z hlediska zdroje elektrické energie je to v místech, kde je dostupnost energetických sítí, ale i v místech, kde síť na rozvod elektrické energie není. Z hlediska konstrukce a výkonových parametrů je využití vhodné zejména na operativní, resp. přerušované čerpací procesy, ale i v dlouhodobějších procesech uskutečňovaných v běžných, ale i náročných specifických podmínkách, samozřejmě v závislosti na materiálové dispozici. Konstrukcí jsou vytvořené podmínky na dosažení nízké hmotnosti zařízení a na vytvoření stavebnicového systému, což vytváří podmínky na zhotovení kufříkové sestavy. Tímto způsobem jsou potom vytvořeny podmínky využití zařízení i v málo přístupných oblastech. Sys50 tém vytváří podmínky i pro řadu dalších možností jeho využití.The pumping system described in the technical solution creates a wide space for a specific application. The system can be deployed in different locations and areas. From the point of view of the source of electricity it is in places where there is availability of energy networks, but also in places where there is no electricity distribution network. In terms of design and performance parameters, the use is particularly suitable for operative, resp. intermittent pumping processes, but also in longer-term processes carried out under normal as well as demanding specific conditions, of course depending on material availability. The construction creates conditions for achieving a low weight of the device and for creating a modular system, which creates conditions for making the briefcase assembly. In this way, the conditions of use of the device are also created even in low-access areas. Sys50 almost creates conditions for many other possibilities of its use.

Claims

PROTECTION REQUIREMENTS

Pumping system, characterized in that it constitutes a water-permeable structure and consists of a low-voltage source (1), a low-voltage pumping block (0) connected thereto by an electrical conductor (2) with accessories, part (31,

5 115) is provided with a fastening element (32, 116), by means of which a filter element (4) and / or a connection (5) connected to the suction tube (6) or the coupling (7) to the filter means (6) are incorporated into the suction system. 8), wherein the discharge portion (33, 117) of the low-voltage pump block (0) comprises an outlet connection (34, 114) with an outlet tube (10) attached.

Pumping system according to claim 1, characterized in that the low-voltage pump block (0) consists of a low-voltage axial pump (3).

Pumping system according to claim 1, characterized in that the low-voltage pump block (0) consists of at least two low-voltage axial pumps (11) hydraulically and electrically connected in series using adapters (12) for connecting the discharge and suction of adjacent low-voltage axial pumps (11).

Pumping system according to claims 1 to 3, characterized in that the electrical conductor (2) at the voltage supply for the low-voltage axial pumps (3, 11) is in the form of sections connected by mutually connectable connectors.