ES2883773T3 - Conjunto de bomba de muestreo de aire personal - Google Patents
Conjunto de bomba de muestreo de aire personal Download PDFInfo
- Publication number
- ES2883773T3 ES2883773T3 ES16786954T ES16786954T ES2883773T3 ES 2883773 T3 ES2883773 T3 ES 2883773T3 ES 16786954 T ES16786954 T ES 16786954T ES 16786954 T ES16786954 T ES 16786954T ES 2883773 T3 ES2883773 T3 ES 2883773T3
- Authority
- ES
- Spain
- Prior art keywords
- fluid
- diaphragm
- chamber
- piston
- sampling pump
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
- F04B—POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
- F04B45/00—Pumps or pumping installations having flexible working members and specially adapted for elastic fluids
- F04B45/04—Pumps or pumping installations having flexible working members and specially adapted for elastic fluids having plate-like flexible members, e.g. diaphragms
- F04B45/047—Pumps having electric drive
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
- F04B—POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
- F04B35/00—Piston pumps specially adapted for elastic fluids and characterised by the driving means to their working members, or by combination with, or adaptation to, specific driving engines or motors, not otherwise provided for
- F04B35/04—Piston pumps specially adapted for elastic fluids and characterised by the driving means to their working members, or by combination with, or adaptation to, specific driving engines or motors, not otherwise provided for the means being electric
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
- F04B—POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
- F04B39/00—Component parts, details, or accessories, of pumps or pumping systems specially adapted for elastic fluids, not otherwise provided for in, or of interest apart from, groups F04B25/00 - F04B37/00
- F04B39/0027—Pulsation and noise damping means
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
- F04B—POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
- F04B39/00—Component parts, details, or accessories, of pumps or pumping systems specially adapted for elastic fluids, not otherwise provided for in, or of interest apart from, groups F04B25/00 - F04B37/00
- F04B39/0027—Pulsation and noise damping means
- F04B39/005—Pulsation and noise damping means with direct action on the fluid flow using absorptive materials
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
- F04B—POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
- F04B39/00—Component parts, details, or accessories, of pumps or pumping systems specially adapted for elastic fluids, not otherwise provided for in, or of interest apart from, groups F04B25/00 - F04B37/00
- F04B39/0027—Pulsation and noise damping means
- F04B39/0055—Pulsation and noise damping means with a special shape of fluid passage, e.g. bends, throttles, diameter changes, pipes
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
- F04B—POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
- F04B39/00—Component parts, details, or accessories, of pumps or pumping systems specially adapted for elastic fluids, not otherwise provided for in, or of interest apart from, groups F04B25/00 - F04B37/00
- F04B39/0027—Pulsation and noise damping means
- F04B39/0055—Pulsation and noise damping means with a special shape of fluid passage, e.g. bends, throttles, diameter changes, pipes
- F04B39/0072—Pulsation and noise damping means with a special shape of fluid passage, e.g. bends, throttles, diameter changes, pipes characterised by assembly or mounting
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
- F04B—POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
- F04B39/00—Component parts, details, or accessories, of pumps or pumping systems specially adapted for elastic fluids, not otherwise provided for in, or of interest apart from, groups F04B25/00 - F04B37/00
- F04B39/10—Adaptations or arrangements of distribution members
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
- F04B—POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
- F04B39/00—Component parts, details, or accessories, of pumps or pumping systems specially adapted for elastic fluids, not otherwise provided for in, or of interest apart from, groups F04B25/00 - F04B37/00
- F04B39/12—Casings; Cylinders; Cylinder heads; Fluid connections
- F04B39/121—Casings
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
- F04B—POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
- F04B39/00—Component parts, details, or accessories, of pumps or pumping systems specially adapted for elastic fluids, not otherwise provided for in, or of interest apart from, groups F04B25/00 - F04B37/00
- F04B39/12—Casings; Cylinders; Cylinder heads; Fluid connections
- F04B39/123—Fluid connections
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
- F04B—POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
- F04B39/00—Component parts, details, or accessories, of pumps or pumping systems specially adapted for elastic fluids, not otherwise provided for in, or of interest apart from, groups F04B25/00 - F04B37/00
- F04B39/12—Casings; Cylinders; Cylinder heads; Fluid connections
- F04B39/125—Cylinder heads
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
- F04B—POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
- F04B39/00—Component parts, details, or accessories, of pumps or pumping systems specially adapted for elastic fluids, not otherwise provided for in, or of interest apart from, groups F04B25/00 - F04B37/00
- F04B39/16—Filtration; Moisture separation
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
- F04B—POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
- F04B45/00—Pumps or pumping installations having flexible working members and specially adapted for elastic fluids
- F04B45/04—Pumps or pumping installations having flexible working members and specially adapted for elastic fluids having plate-like flexible members, e.g. diaphragms
- F04B45/045—Pumps or pumping installations having flexible working members and specially adapted for elastic fluids having plate-like flexible members, e.g. diaphragms with in- or outlet valve arranged in the plate-like pumping flexible members
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
- F04B—POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
- F04B49/00—Control, e.g. of pump delivery, or pump pressure of, or safety measures for, machines, pumps, or pumping installations, not otherwise provided for, or of interest apart from, groups F04B1/00 - F04B47/00
- F04B49/06—Control using electricity
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
- F04B—POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
- F04B53/00—Component parts, details or accessories not provided for in, or of interest apart from, groups F04B1/00 - F04B23/00 or F04B39/00 - F04B47/00
- F04B53/10—Valves; Arrangement of valves
- F04B53/109—Valves; Arrangement of valves inlet and outlet valve forming one unit
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
- F05B—INDEXING SCHEME RELATING TO WIND, SPRING, WEIGHT, INERTIA OR LIKE MOTORS, TO MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS COVERED BY SUBCLASSES F03B, F03D AND F03G
- F05B2210/00—Working fluid
- F05B2210/10—Kind or type
- F05B2210/12—Kind or type gaseous, i.e. compressible
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Fluid Mechanics (AREA)
- Reciprocating Pumps (AREA)
- Sampling And Sample Adjustment (AREA)
Abstract
Un conjunto de bomba de muestreo de aire personal que comprende: un motor (18) que tiene un pistón (20b) montado en el motor (18) para movimiento recíproco; un conjunto de diafragma acoplado operativamente al pistón (20b), comprendiendo el conjunto de diafragma: una cabeza de válvula (112) que incluye una entrada de fluido (19) y una salida de fluido (17) y que define una cámara de fluido que acopla fluidamente la entrada de fluido (19) y la salida de fluido (17) y que forma un recorrido de fluido desde la entrada de fluido (19) a la salida de fluido (17) una primera junta de diafragma (26) que engancha la cabeza de válvula (112) y encierra al menos una parte de la cámara de fluido, comprendiendo el primer diafragma (26) una porción de membrana de diafragma de pistón (26a) acoplada al pistón (20b) para movimiento recíproco con el pistón (20b), y una porción de membrana de amortiguación (26b) una segunda junta de diafragma (30) que engancha la cabeza de la válvula (112) y encierra el resto de la cámara de fluido, comprendiendo el segundo diafragma (30) una porción de membrana de amortiguación (180); y una válvula de retención (152) dispuesta dentro del recorrido de fluido, donde el movimiento recíproco del pistón (20b) produce un cambio en la presión del aire dentro de la cámara de fluido haciendo que el aire se mueva desde la entrada de fluido (19) hacia la salida de fluido (17), y donde la porción de membrana de amortiguación del primer y segundo diafragma (26, 30) está configurada para cooperar para reducir una amplitud de pulsación en el flujo de aire en la entrada de fluido (19) y la salida de fluido (17).
Description
DESCRIPCIÓN
Conjunto de bomba de muestreo de aire personal
Referencia cruzada a solicitud relacionada
Esta solicitud es una solicitud no provisional que reivindica la prioridad de la solicitud provisional de Estados Unidos número de serie 62/153.167, presentada el 27 de abril de 2015.
Campo de la descripción
La presente descripción se refiere en general a una bomba de aire de diafragma y más en concreto a un conjunto de bomba de muestreo de aire personal.
Antecedentes de la técnica relacionada
GB 440.693 A se refiere a una bomba recíproca accionada eléctricamente para líquidos que comprende una red electromagnética que tiene una armadura soportada de forma resiliente conectada a un émbolo de bombeo de manera que la atracción de la armadura en contacto con el imán, cerrando así el circuito de hierro de este último, produce la carrera de trabajo del émbolo. US 2.405.466 describe un aparato de transferencia de fluido que comprende una bomba de diafragma para hacer que el fluido sea distribuido más suavemente y bajo una presión más uniforme. Las bombas y los controles de muestreo de aire personal son conocidos en general. Por ejemplo, la patente de Estados Unidos número 3.814.552 describe una bomba de muestreo de aire personal que incluye un diafragma de caucho impulsado por un solenoide y válvulas de control de aleta de goma para controlar el flujo de entrada y salida. El diafragma tiene un anillo flexible y una sección central rígida y se utiliza con pulsos de accionamiento temporizados de forma independiente para un flujo esencialmente constante con carga variable. De manera similar, US 4.063.824 describe una bomba de muestreo de aire de flujo constante que incluye una bomba de accionamiento variable que está conectada a un filtro y que es accionada por un motor eléctrico y es controlada por un circuito de realimentación de un integrador y un amplificador para mantener un flujo constante de aire a través de un dosímetro. Un individuo lleva puesto el dosímetro y, al final de un período de tiempo, tal como un día de trabajo, se retira el filtro y se analiza el contenido recogido mediante técnicas convencionales, tales como cromatografía de gases, para determinar el nivel de exposición del individuo que utiliza el dosímetro.
Además, la patente de Estados Unidos número 4.091.674 describe una bomba de muestreo de aire de desplazamiento positivo, de temporización electrónica, para uso con dispositivos de recogida de muestras de aire en diversas condiciones ambientales. El dispositivo proporciona un caudal promedio, un volumen total medido independientemente, un registro del tiempo de operación y una alarma audible de “fallo de caudal”.
La patente de Estados Unidos número 5.107.713 describe una bomba de muestreo de aire controlada por microprocesador que utiliza un motor eléctrico de CC controlado por PWM para regular el flujo de aire generado por una bomba de aire del tipo de diafragma. El sistema de control regula el flujo de aire en función de las RPM del motor estableciendo una tabla de valores que relacionan las RPM del motor con los caudales de aire. El sistema de control mantiene las RPM al valor deseado, pero incluye un bucle de control que detecta las desviaciones en las RPM y ajusta las señales PWM al motor para regular las RPM.
Aunque los dispositivos identificados pueden funcionar generalmente para sus propósitos indicados, hay una necesidad identificable de un muestreador de aire personal mejorado como el descrito en este documento. La invención se define por la materia de la reivindicación 1.
Breve descripción de los dibujos
La figura 1 es una vista en perspectiva frontal de un conjunto de bomba de muestreo de aire personal ejemplar según la presente descripción.
La figura 2 es una vista en alzado lateral del conjunto de bomba de muestreo de aire personal ejemplar de la figura 1.
La figura 3 es una vista en sección transversal del conjunto de bomba de muestreo de aire personal ejemplar de la figura 1 tomada a lo largo de la línea 3-3.
La figura 4 es una vista en alzado lateral del conjunto de bomba de muestreo de aire personal ejemplar de la figura 1 con una parte de la carcasa retirada.
La figura 5 es una vista en perspectiva del conjunto de bomba de muestreo de aire personal ejemplar de la figura 1 con componentes adicionales quitados para mostrar detalles adicionales del conjunto de motor y pistón.
La figura 6 es una vista en alzado lateral del conjunto de bomba de muestreo de aire personal ejemplar de la figura 1 que muestra el motor y los pistones acoplados a los primeros diafragmas elastoméricos.
La figura 7A es una vista en perspectiva de una caja de válvulas con un amortiguador de pulsaciones de entrada para su uso con el conjunto de bomba de muestreo de aire personal ejemplar de la figura 1.
La figura 7B es una vista en perspectiva inversa de la caja de válvulas con un amortiguador de pulsaciones de entrada de la figura 7A.
La figura 8A es una vista en perspectiva de dos conjuntos ejemplares de cabeza de válvula y amortiguador de pulsaciones para su uso con el conjunto de bomba de muestreo de aire personal ejemplar de la figura 1.
La figura 8B es una vista en perspectiva inversa de los dos conjuntos de cabeza de válvula y amortiguador de pulsaciones de la figura 8A.
La figura 9 es una vista en perspectiva de una carcasa de motor ejemplar para uso con el conjunto de bomba de muestreo de aire personal ejemplar de la figura 1.
La figura 10 es una vista en perspectiva de la carcasa de motor de la figura 9 acoplada a los conjuntos de cabeza de válvula y amortiguador de pulsaciones de las figuras 8A y 8B.
La figura 11 es una vista en perspectiva transparente del conjunto de bomba de muestreo de aire personal ejemplar de la figura 1 que muestra un recorrido ejemplar de flujo de fluido.
La figura 12 es una vista en perspectiva alternativa de la figura 11 que muestra adicionalmente el recorrido ejemplar de flujo de fluido.
Descripción detallada
La siguiente descripción de métodos y aparato ejemplares no pretende limitar el alcance de la descripción a la forma o formas precisas detalladas en el presente documento. En su lugar, la siguiente descripción pretende ser ilustrativa para que otros puedan seguir sus ideas.
La presente descripción se dirige en general a una bomba de aire de diafragma rotativo que integra la función de los diafragmas de cabeza de pistón, los amortiguadores de pulsaciones de flujo de aire y las juntas de sellado dentro de un único conjunto de carcasa compacto. En general, el diseño en capas descrito puede reducir el coste de fabricación, el número de componentes utilizados para el funcionamiento y/o el tamaño total del producto. El presente diseño puede reducir el tiempo de montaje y puede crear un procedimiento de montaje “a prueba de fallos” que normalmente no requiere el uso de adhesivos o selladores. Como resultado del diseño integrado, se puede lograr un rendimiento de flujo relativamente óptimo con pulsaciones de flujo mínimas.
En la aplicación de bomba de muestreo de aire personal en la que se puede recoger material particulado en un medio filtrante, a menudo se desea una baja pulsación del flujo de aire de entrada para evitar la vibración del filtro de recogida y la consiguiente pérdida del material depositado. También se desea un flujo de aire suave para garantizar el correcto funcionamiento de los dispositivos de entrada selectivos por tamaño, como los ciclones. Además, al menos en algunos ejemplos, el rendimiento de la pulsación de la bomba de muestreo de aire personal que se describe actualmente cumple con los requisitos de las normas internacionales sobre bombas de muestreo de aire, como ISO13137.
Con referencia ahora a las figuras 1-10, se ilustra un ejemplo de un conjunto de bomba de muestreo de aire personal 10. Se entenderá que, en la presente descripción, los términos fluido, aire, gas, etc. pueden ser utilizados de forma equivalente, y los principios de funcionamiento de la presente descripción no deberán limitarse a ningún gas, fluido o mezcla específicos a menos que se indique específicamente lo contrario. El conjunto de bomba ejemplar 10 define generalmente una carcasa que comprende una carcasa de motor 11, un primer conjunto de cabeza de válvula y amortiguador de pulsaciones 12 y un segundo conjunto de cabeza de válvula y amortiguador de pulsaciones 14. En este ejemplo, el conjunto de bomba 10 incluye además un conjunto de salida 16 acoplado fluidamente al primer conjunto de cabeza de válvula y amortiguador de pulsaciones 12 a través de una salida 17. El conjunto de salida 16 puede incluir un dispositivo u otra estructura adecuada a efectos de detección del caudal de salida. Se entenderá que el conjunto de salida puede incluir y/o puede estar acoplado a cualquier dispositivo adecuado para proporcionar un “procesamiento adicional” en el fluido de salida, incluyendo, por ejemplo, supervisión de toxinas, radiación, etc. En el funcionamiento, se utiliza un motor 18 para producir un movimiento lineal oscilante de un conjunto de pistón de bomba articulado 20 montado dentro de la carcasa de motor 11. En este ejemplo, el conjunto de pistón de bomba articulado 20 incluye una configuración de pistón doble 20a, 20b, con cada uno de los pistones 20a, 20b acoplados para accionar un diafragma de pistón asociado. En particular, en este ejemplo, el movimiento oscilante del pistón y el diafragma de pistón se utiliza para bombear aire a través de una válvula, los conjuntos de cabeza de válvula y amortiguador de pulsaciones 12, 14 como se ve mejor en las figuras 4, 7A, 7B.
En un ejemplo, la operación del motor 18 puede ser controlada por un sistema de control de flujo de bucle cerrado como se describe en la solicitud de Estados Unidos número de serie 14/688.370, pendiente, titulada “Muestreador de aire con sistema de control de flujo de bucle cerrado”, presentada el 16 de abril de 2015.
Con referencia a la figura 3, en este ejemplo, el conjunto de cabeza de válvula y amortiguador de pulsaciones 14 forma una segunda cámara de aire, mientras que el conjunto de cabeza de válvula y amortiguador de pulsaciones 12 forma una primera cámara de aire. Juntos, los pistones 20a, 20b, y los conjuntos 12, 14, respectivamente, forman un conjunto de diafragma de pistón. Cada uno de los conjuntos de cabeza de válvula y amortiguador de pulsaciones 14, 12 incluye generalmente una carcasa o cabeza, incluyendo, por ejemplo, una primera cabeza de válvula 112 y una segunda cabeza de válvula 112. Cada una de la primera cabeza 112 y la segunda cabeza 114 incluye un primer elemento elastomérico 24, 26 que está acoplado a uno de los pistones 20a, 20b, y que sella un lado de la cabeza 112, 114 asociada. Un segundo conjunto de elementos elastoméricos 30, 32 está situado en un lado opuesto de cada una de las cabezas de válvula 112, 114 para sellar el segundo lado de la cabeza de válvula. Cada una de las cabezas de válvula 112, 114 puede sellarse adicionalmente mediante una placa de cubierta 40, 42 fijada de forma segura a la cabeza asociada 112, 114 mediante cualquier método adecuado, incluyendo mediante una pluralidad de sujetadores, tales como sujetadores roscados 120. Se apreciará que las figuras 7a y 7B ilustran un ejemplo de la cabeza de válvula y el amortiguador de pulsaciones 12. El conjunto ejemplar 12 incluye la cabeza de válvula 112, con elementos elastoméricos 26, 30 acoplados con sellado a cualquier lado de la cabeza de válvula 112. La cabeza de válvula 112 incluye una entrada 19 además de la salida 17. Como se describirá en detalle en el presente documento, la cabeza de válvula 112 y el elemento elastomérico 26 incluyen una pluralidad de aberturas 140, 142 para permitir la comunicación de fluido entre las cabezas de válvula 112, 114 a través de un primer conducto 160 y un segundo conducto 162 formados en la carcasa de motor 11.
Con referencia a las figuras 8A, 8B y las figuras 3 y 4, cada una de las cabezas de válvula 114, 112, define varias cámaras de aire 112a, 112b, 112c, y 114a, 114b, 114c, respectivamente. En el ejemplo ilustrado, las varias cámaras de aire 112a, 112b, 112c, y 114a, 114b, 114c están acopladas fluidamente a través de una pluralidad de aberturas 150. Cada una de las aberturas 150 puede incluir una válvula de retención 152, que están ocultas en las figuras 8A, 8B, pero son visibles en las figuras 3 y 4. Como es conocido en la técnica, las válvulas de retención 152 pueden ser utilizadas para proporcionar una única dirección de flujo de aire y para evitar que el aire fluya en una dirección no deseada.
En consecuencia, en esta construcción ejemplar, la entrada 19 está acoplada fluidamente a la cámara de aire 112a y también al conducto 160. La cámara de aire 112a está acoplada fluidamente a la cámara de aire 112b a través de un primer conjunto de aberturas 150a y una de las válvulas de retención 152. La cámara de aire 112b se acopla fluidamente posteriormente a la cámara de aire 112c a través de un segundo conjunto de aberturas 150b y otra de las válvulas de retención 152. El conducto 162 está acoplado fluidamente de forma similar a la cámara de aire 112c. Finalmente, la cámara de aire 112c está acoplada fluidamente a la salida 17.
Con referencia a la cabeza de válvula 114, la cámara de aire 114c está acoplada fluidamente al conducto 160 para recibir aire de la cabeza de válvula 112. Se proporciona una salida 117 en la cabeza de válvula 114 y en este caso puede estar acoplada a un sensor de presión (no mostrado) para supervisar la presión del dispositivo 10. Se apreciará que la salida 117 puede acoplarse a cualquier dispositivo, conducto, sensor u otro dispositivo adecuado según se desee. La cámara de aire 114c está acoplada a la cámara de aire 114b a través de un tercer conjunto de aberturas 150c que incluye otra de las válvulas de retención 152. A continuación, la cámara de aire 114b se acopla a la cámara de aire 114a y al conducto 162 a través de un cuarto conjunto de aberturas 10d que incluye otra de las válvulas de retención 152. Como se ha indicado anteriormente, el conducto 162 está acoplado fluidamente a la cámara de aire 112c a través de la carcasa de motor 11.
Como se apreciará, cada una de las membranas elastoméricas 24, 26, 28, 30 sirve para realizar múltiples funciones y, en este ejemplo ilustrado en la figura 4, generalmente incluye una porción de diafragma de pistón 24a, 26a, y una porción de membrana de amortiguación de pulsaciones 24b, 26b, respectivamente. En particular, para cada conjunto 14, 12, la construcción en capas incluye múltiples diafragmas elastoméricos separados por una cabeza de válvula como se ha descrito anteriormente. Cada uno de los primeros elementos elastoméricos se considera generalmente como un molde de diafragma de pistón elastomérico. Como se muestra en la figura 7A, el elemento elastomérico ejemplar 26 proporciona una junta de sellado entre la carcasa de motor 11 (retirada en la figura 7A) y la cabeza de válvula 112, e incluye una membrana de diafragma de bomba 170 que se acopla a uno de los pistones 20, y una membrana de amortiguación flexible 172. Mientras tanto, como se ilustra en la figura 7B, el elemento elastomérico ejemplar 30 proporciona de manera similar una junta de sellado entre la placa de cubierta 40 (retirada en la figura 7B) y la cabeza de válvula 112, e incluye una membrana de amortiguación flexible 180.
Aunque no se ilustra en las figuras 7A y 7B, la construcción del conjunto de cabeza de válvula y amortiguador de pulsaciones 14 puede ser similar a la construcción descrita en relación con el conjunto ilustrado de cabeza de válvula y amortiguador de pulsaciones 12, o puede ser de cualquier diseño adecuado. Además, la construcción en capas de la presente descripción puede ser aplicable a un diseño de bomba de acción simple (es decir, un conjunto de diafragma de pistón simple) o de doble acción, como se describe en el presente documento.
Como se ilustra, los elementos elastoméricos 26, 30 pueden incluir una pluralidad de características de líneas elevadas, como la característica de líneas elevadas 182, en la superficie de los respectivos elementos 11, 112, 114, 40 y 42 para aumentar localmente la fuerza de compresión aplicada a la membrana y para ayudar a sellar todo el conjunto.
Las porciones de membrana de amortiguación de pulsaciones 24b, 26b están formadas generalmente por la combinación de las membranas de amortiguación elastoméricas flexibles 26, 30 y la cámara de aire cerrada 112c formada dentro de la cabeza de válvula 112. La combinación de la estructura elástica y el volumen de la cavidad asociada reduce la amplitud de las pulsaciones en el flujo de aire de entrada y de salida de la bomba. Además, como se muestra en la figura 4, las porciones de membrana de amortiguación 24b, 26b pueden incluir opcionalmente un resorte 190, tal como un resorte en espiral, u otro mecanismo adecuado para alterar las características elásticas de las membranas 26, 30 y la respuesta del amortiguador. Además, la porción de amortiguación de pulsaciones de flujo 24b, 26b reduce generalmente el nivel de las pulsaciones inducidas por las acciones del diafragma. En una bomba de muestreo personal típica, la magnitud de las pulsaciones en la velocidad del flujo de aire conduce a cambios en las características de rendimiento de los cabezales de muestreo selectivos por tamaño, como los ciclones.
Como apreciarán los expertos en la materia, la acción del pistón alternativo 20 contra la porción de diafragma de pistón 24a, 26a puede utilizarse para crear un efecto de bombeo de presión de aire positiva o negativa, según se desee. La porción de diafragma de pistón 24a, 26a se utiliza para mover un volumen de gas o aire, y las membranas elastoméricas 24, 26, 28, 30 se estiran a través de las cabezas de válvula 112, 114 y no se unen físicamente a ellas. En el funcionamiento, el motor 20 que incluye bielas excéntricas crea un movimiento de bombeo oscilante en las membranas elastoméricas 24, 26.
El movimiento producido por los conjuntos de diafragma de pistón se utiliza para mover un volumen de fluido, gas o aire como se ilustra en las figuras 11 y 12. En general, el aire entra en el conjunto 10 en la entrada 19 y sigue uno de los dos recorridos de fluido 200, 202 como se muestra. En el primer recorrido 200, el aire entra en la entrada 19 y atraviesa las tres cámaras de aire 112a, 112b, 112c, bajo la influencia de la presión del aire producida por la operación de las porciones de diafragma de pistón 24a, 26a, y sale del conjunto 10 en la salida 17, donde puede atravesar el conjunto de salida 16 para la detección del flujo y/u otro procesamiento adecuado, o a través de cualquier otro dispositivo adecuado. Al mismo tiempo, al menos una parte del aire que entra por la entrada 19 puede avanzar a través del segundo recorrido de aire 202 al conducto 160 y a las cámaras de aire 114a, 114b, 114c. Como se ha indicado anteriormente, una parte del aire puede ser purgada a través de la salida 117 para cualquier propósito adecuado, incluyendo, por ejemplo, para detectar la presión. El aire puede volver entonces a la cabeza de válvula 112 y específicamente a la cámara de aire 112c a través del conducto 162, donde el aire puede salir de manera similar a través de la salida 17.
Aunque se han descrito aquí algunos métodos y aparato ejemplares, el alcance de cobertura de esta patente no se limita a ellos. Por el contrario, esta patente cubre todos los métodos, aparatos y artículos de fabricación que caigan dentro del alcance de las reivindicaciones adjuntas.
Claims (15)
1. Un conjunto de bomba de muestreo de aire personal que comprende:
un motor (18) que tiene un pistón (20b) montado en el motor (18) para movimiento recíproco;
un conjunto de diafragma acoplado operativamente al pistón (20b), comprendiendo el conjunto de diafragma: una cabeza de válvula (112) que incluye una entrada de fluido (19) y una salida de fluido (17) y que define una cámara de fluido que acopla fluidamente la entrada de fluido (19) y la salida de fluido (17) y que forma un recorrido de fluido desde la entrada de fluido (19) a la salida de fluido (17)
una primera junta de diafragma (26) que engancha la cabeza de válvula (112) y encierra al menos una parte de la cámara de fluido, comprendiendo el primer diafragma (26) una porción de membrana de diafragma de pistón (26a) acoplada al pistón (20b) para movimiento recíproco con el pistón (20b), y una porción de membrana de amortiguación (26b)
una segunda junta de diafragma (30) que engancha la cabeza de la válvula (112) y encierra el resto de la cámara de fluido, comprendiendo el segundo diafragma (30) una porción de membrana de amortiguación (180); y
una válvula de retención (152) dispuesta dentro del recorrido de fluido,
donde el movimiento recíproco del pistón (20b) produce un cambio en la presión del aire dentro de la cámara de fluido haciendo que el aire se mueva desde la entrada de fluido (19) hacia la salida de fluido (17), y
donde la porción de membrana de amortiguación del primer y segundo diafragma (26, 30) está configurada para cooperar para reducir una amplitud de pulsación en el flujo de aire en la entrada de fluido (19) y la salida de fluido (17).
2. Un conjunto de bomba de muestreo de aire personal como se expone en la reivindicación 1, comprendiendo además un segundo pistón (20a) montado en el motor (18) para movimiento recíproco.
3. Un conjunto de bomba de muestreo personal como se expone en la reivindicación 2, que comprende además un segundo conjunto de diafragma acoplado de forma operativa al segundo pistón (20a), comprendiendo el segundo conjunto de diafragma
una segunda cabeza (114) que incluye una segunda entrada de fluido y una segunda salida de fluido y que define una segunda cámara de fluido que acopla fluidamente la segunda entrada de fluido y la segunda salida de fluido y que forma un segundo recorrido de fluido desde la segunda entrada de fluido a la segunda salida de fluido; una tercera junta de diafragma (24) que engancha la segunda cabeza (114) y encierra al menos una parte de la segunda cámara de fluido, comprendiendo el tercer diafragma (24) una porción de membrana de pistón (24a) acoplada al segundo pistón (20a) para movimiento recíproco con el segundo pistón (20a), y una porción de membrana de amortiguación (24b)
una cuarta junta de diafragma (28) que engancha la segunda cabeza (114) y encierra el resto de la segunda cámara de fluido; comprendiendo el cuarto diafragma 28) una porción de membrana de amortiguación; y
una válvula de retención (152) dispuesta dentro del segundo recorrido de fluido
donde el movimiento recíproco del segundo pistón (20a) produce un cambio en la presión del aire dentro de la segunda cámara de fluido haciendo que el aire se mueva desde la segunda entrada de fluido hacia la segunda salida de fluido.
4. Un conjunto de bomba de muestreo de aire personal como se expone en la reivindicación 3, donde la cámara de fluido de la cabeza de válvula (112) incluye una salida de fluido de conducto y una entrada de fluido de conducto separada y comprendiendo además:
un primer conducto (160) que acopla fluidamente la salida de fluido del conducto a la segunda entrada de fluido de la segunda cabeza (114); y
un segundo conducto (162) que acopla fluidamente la segunda salida de fluido de la segunda cabeza (114) a la entrada de fluido de conducto.
5. Un conjunto de bomba de muestreo de aire personal como se expone en la reivindicación 4, comprendiendo además una carcasa de motor (11) para soportar el motor (18).
6. Un conjunto de bomba de muestreo de aire personal como se expone en la reivindicación 5, donde el conjunto de diafragma y el segundo conjunto de diafragma están montados cada uno en la carcasa de motor (11).
7. Un conjunto de bomba de muestreo de aire personal como se expone en la reivindicación 6, donde al menos uno del primer conducto y el segundo conducto está formado integralmente dentro de la carcasa de motor (11).
8. Un conjunto de bomba de muestreo de aire personal como se expone en la reivindicación 4, donde al menos una de la primera o segunda cabeza (112, 114) incluye un sensor de presión.
9. Un conjunto de bomba de muestreo de aire personal como se expone en la reivindicación 1, donde la porción de membrana de amortiguación (26a) del primer diafragma (26) está acoplada de forma resiliente a la porción de membrana de amortiguación (180) del segundo diafragma (30).
10. Un conjunto de bomba de muestreo de aire personal como se expone en la reivindicación 9, donde la porción de membrana de amortiguación (26a) del primer diafragma (26) está acoplada de forma resiliente a la porción de membrana de amortiguación (180) del segundo diafragma (30) mediante un muelle helicoidal (190).
11. Un conjunto de bomba de muestreo de aire personal como se expone en la reivindicación 1, donde la cámara de fluido comprende
una primera subcámara de fluido (112a) acoplada fluidamente a la entrada de fluido (19);
una segunda subcámara de fluido (112b) acoplada fluidamente a la primera subcámara de fluido (112a) a través de una primera abertura (150a); y
una tercera subcámara de fluido (112c) acoplada fluidamente a la segunda subcámara de fluido (112b) a través de una segunda abertura (150b) y acoplada fluidamente a la salida de fluido (17).
12. Un conjunto de bomba de muestreo de aire personal como se expone en la reivindicación 11, donde la válvula de retención (152) está acoplada de forma estanca a la primera abertura (150a) para impedir sustancialmente que el fluido pase de la segunda subcámara de fluido (112b) a la primera subcámara de fluido (112a).
13. Un conjunto de bomba de muestreo de aire personal como se expone en la reivindicación 12, comprendiendo además una segunda válvula de retención (152) acoplada de forma estanca a la segunda abertura (150b) para impedir sustancialmente que pase fluido de la tercera subcámara de fluido (112c) a la segunda subcámara de fluido (112b).
14. Un conjunto de bomba de muestreo de aire personal como se expone en la reivindicación 11, donde la porción de membrana de diafragma de pistón (26a) está acoplada de forma operable a la segunda subcámara de fluido (112b).
15. Un conjunto de bomba de muestreo de aire personal como se expone en la reivindicación 11, donde la porción de membrana de amortiguación de los diafragmas primero y segundo (26, 30) está acoplada de forma operable a la tercera subcámara de fluido (112c).
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US201562153167P | 2015-04-27 | 2015-04-27 | |
PCT/US2016/028928 WO2016176120A1 (en) | 2015-04-27 | 2016-04-22 | Personal air sampling pump assembly |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
ES2883773T3 true ES2883773T3 (es) | 2021-12-09 |
Family
ID=57199458
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
ES16786954T Active ES2883773T3 (es) | 2015-04-27 | 2016-04-22 | Conjunto de bomba de muestreo de aire personal |
Country Status (6)
Country | Link |
---|---|
US (3) | US10774825B2 (es) |
EP (1) | EP3289220B1 (es) |
KR (3) | KR102402535B1 (es) |
CN (1) | CN107532583B (es) |
ES (1) | ES2883773T3 (es) |
WO (1) | WO2016176120A1 (es) |
Families Citing this family (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR102156620B1 (ko) * | 2018-10-11 | 2020-09-16 | 윤종수 | 에어 샘플링 펌프 및 이를 포함하는 에어 샘플러 |
EP4264222A4 (en) * | 2020-12-17 | 2024-07-17 | Casella Holdings Ltd | STACKABLE PUMP FOR ENVIRONMENTAL AIR SAMPLING |
Family Cites Families (39)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CH180763A (de) * | 1934-03-09 | 1935-11-15 | Blaskopf Max | Elektrisch angetriebene Flüssigkeitspumpe. |
US2342906A (en) * | 1941-04-01 | 1944-02-29 | Cecil W Smith | Pump |
US2405466A (en) | 1943-09-14 | 1946-08-06 | Eisemann Corp | Fluid transfer apparatus |
US3282224A (en) * | 1963-12-12 | 1966-11-01 | Rau Swf Autozubehoer | Membrane or piston pump |
US3366067A (en) * | 1966-04-25 | 1968-01-30 | Kocolowski Michael | Pump assembly |
US3814552A (en) | 1973-04-17 | 1974-06-04 | Atomic Energy Commission | Personal air sampling pump |
US4063824A (en) | 1975-08-05 | 1977-12-20 | E. I. Du Pont De Nemours And Company | Chemical dosimeter having a constant flow air sampling pump |
US4091674A (en) | 1976-06-09 | 1978-05-30 | Amey Guy C | Air sampling pump |
US4432248A (en) * | 1980-10-29 | 1984-02-21 | Gilian Instrument Corporation | Fluid sampling |
FR2517378B1 (fr) * | 1981-11-28 | 1988-03-11 | Becker Erich | Pompe a membrane |
FR2525697B1 (fr) * | 1982-04-21 | 1986-03-28 | Utilisation Ration Gaz | Pompe volumetrique a deux etages pour gaz de petrole liquefies en phase liquide, et procede d'injection de carburant pour moteur de vehicule automobile utilisant une telle pompe |
US4532814A (en) * | 1983-07-12 | 1985-08-06 | Lalin Hill S | Fluid sampler and gas flow control system and method |
GB2226606B (en) * | 1988-12-08 | 1993-05-05 | Astra Tech Ab | Positive displacement pump |
US4896548A (en) * | 1988-12-27 | 1990-01-30 | Gilian Instrument Corp. | Fluid sampler with miniature single-acting pump assembly |
US5107713A (en) * | 1990-03-16 | 1992-04-28 | A.P. Buck, Inc. | Air sampling pump |
GB9023552D0 (en) * | 1990-10-30 | 1990-12-12 | Domino Printing Sciences Plc | A two-stage pump for a continuous ink jet printer |
US5205326A (en) | 1991-08-23 | 1993-04-27 | Hydraulic Power Systems, Inc. | Pressure response type pulsation damper noise attenuator and accumulator |
US6257847B1 (en) * | 1995-08-03 | 2001-07-10 | Medela, Inc. | Diaphragm pump and pump for double-breast pumping |
US6808517B2 (en) * | 1999-12-10 | 2004-10-26 | Medela Holding Ag | Suction sequences for a breastpump |
CN2257569Y (zh) * | 1996-05-21 | 1997-07-09 | 北京市劳动保护科学研究所 | 薄膜泵 |
CN2262114Y (zh) * | 1996-07-12 | 1997-09-10 | 中国辐射防护研究院 | 带缓冲室的双端双泵体隔膜泵 |
US5732741A (en) | 1996-09-25 | 1998-03-31 | Aeroquip Corporation | Noise suppressor |
JPH11247742A (ja) * | 1998-03-02 | 1999-09-14 | Zexel:Kk | プランジャポンプ |
US6478052B1 (en) | 2001-07-25 | 2002-11-12 | Jeff Alan Conley | Pulsation damping assembly and method |
GB0119481D0 (en) * | 2001-08-09 | 2001-10-03 | Casella Cel Ltd | Personal air sampling system and pump for use therein |
AU2005287843B9 (en) | 2004-09-20 | 2010-08-19 | Medela Holding Ag | Membrane pump with bleed valve |
KR100677924B1 (ko) * | 2004-10-29 | 2007-02-06 | 한국생산기술연구원 | 다이어프램을 이용한 정량토출펌프의 맥동 감쇄 장치 |
DE102007005223A1 (de) * | 2006-02-10 | 2007-09-13 | Continental Teves Ag & Co. Ohg | Motor-Pumpenaggregat |
JP4686501B2 (ja) * | 2007-05-21 | 2011-05-25 | 日立オートモティブシステムズ株式会社 | 液体脈動ダンパ機構、および液体脈動ダンパ機構を備えた高圧燃料供給ポンプ |
US20090246035A1 (en) * | 2008-03-28 | 2009-10-01 | Smiths Medical Asd, Inc. | Pump Module Fluidically Isolated Displacement Device |
WO2010106645A1 (ja) | 2009-03-17 | 2010-09-23 | トヨタ自動車 株式会社 | パルセーションダンパ |
WO2012006464A2 (en) * | 2010-07-07 | 2012-01-12 | Ironstone Separations, Inc. | Pulsation dampener |
US20120063925A1 (en) | 2010-09-12 | 2012-03-15 | Dennis Parker | Metering Pump |
CH703813A1 (de) * | 2010-09-17 | 2012-03-30 | Medela Holding Ag | Membranvakuumpumpe. |
DE102011003461A1 (de) * | 2011-02-01 | 2012-08-02 | Robert Bosch Gmbh | Membranpumpe sowie Abgasnachbehandlungssystem mit einer Membranpumpe |
WO2014025613A1 (en) * | 2012-08-10 | 2014-02-13 | Barnes Group Inc. | Flexible connection rod |
EP2722575B1 (en) * | 2012-10-16 | 2017-08-30 | Water Powered Technologies Limited | Gas spring accumulator |
US9829140B2 (en) * | 2015-01-08 | 2017-11-28 | Idex Health & Science Llc | Pulse dampener with automatic pressure-compensation |
JP7257667B2 (ja) * | 2019-02-19 | 2023-04-14 | 柴田科学株式会社 | 4気筒式ダイヤフラムポンプ |
-
2016
- 2016-04-22 KR KR1020177032109A patent/KR102402535B1/ko active IP Right Grant
- 2016-04-22 KR KR1020227017297A patent/KR102446249B1/ko active IP Right Grant
- 2016-04-22 WO PCT/US2016/028928 patent/WO2016176120A1/en unknown
- 2016-04-22 CN CN201680023450.XA patent/CN107532583B/zh not_active Expired - Fee Related
- 2016-04-22 US US15/136,377 patent/US10774825B2/en active Active
- 2016-04-22 EP EP16786954.4A patent/EP3289220B1/en active Active
- 2016-04-22 ES ES16786954T patent/ES2883773T3/es active Active
- 2016-04-22 KR KR1020227032410A patent/KR102494592B1/ko active IP Right Grant
-
2020
- 2020-09-01 US US17/009,520 patent/US11434894B2/en active Active
-
2022
- 2022-09-01 US US17/901,455 patent/US20220412338A1/en active Pending
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
US20170022985A1 (en) | 2017-01-26 |
US11434894B2 (en) | 2022-09-06 |
US20200392955A1 (en) | 2020-12-17 |
KR102402535B1 (ko) | 2022-05-27 |
EP3289220A4 (en) | 2018-05-16 |
KR102494592B1 (ko) | 2023-02-06 |
CN107532583B (zh) | 2020-04-17 |
US10774825B2 (en) | 2020-09-15 |
KR20180004140A (ko) | 2018-01-10 |
EP3289220B1 (en) | 2021-08-04 |
KR102446249B1 (ko) | 2022-09-22 |
US20220412338A1 (en) | 2022-12-29 |
KR20220071300A (ko) | 2022-05-31 |
WO2016176120A1 (en) | 2016-11-03 |
EP3289220A1 (en) | 2018-03-07 |
CN107532583A (zh) | 2018-01-02 |
KR20220132052A (ko) | 2022-09-29 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US8123500B2 (en) | Diaphragm pump | |
US6554587B2 (en) | Pump and diaphragm for use therein | |
US9726160B2 (en) | Double acting fluid pump with spring biased piston | |
JP6730516B2 (ja) | ポンプ | |
US20220412338A1 (en) | Personal air sampling pump assembly | |
KR101386477B1 (ko) | 밀폐형 압축기의 소음 저감 장치 | |
CN105386966A (zh) | 微型隔膜泵 | |
US20150260178A1 (en) | Piston membrane pump | |
BR102012025279A2 (pt) | Sistema de descarga de gás em um compressor de refrigeração e compressor de refrigeração | |
JP6150477B2 (ja) | 往復動式ポンプ | |
JP2016503142A5 (es) | ||
US10626864B2 (en) | Pressurised fluid driven diaphragm pump assembly | |
KR20160090036A (ko) | 다이어프램 펌프와 작동제어방법. | |
US9689409B2 (en) | Passive piston hydraulic device with partition | |
JP3844742B2 (ja) | 低騒音電磁式エアポンプ及びその組付け方法 | |
US20190264672A1 (en) | Volumetric pump | |
CZ2009539A3 (cs) | Pístové cerpadlo, zejména cerpadlo na krev | |
ITMI20120504A1 (it) | Pompa rotativa a membrana rotante | |
CZ20094U1 (cs) | Pístové čerpadlo, zejména čerpadlo na krev |