FI93258B - Nesterengaspumppu ja menetelmä nesterengaspumpun käyttämiseksi - Google Patents

Description

93258

Nesterengaspumppu ja menetelmä nesterengaspumpun käyttämiseksi

Keksintö liittyy nesterengaskaasupumppuun, joka 5 käsittää rengasmaisen pesän; kaasun sisäänmenon pumpattavan kaasun päästämiseksi pesään; kaasun ulostulon pumpatun kaasun päästämiseksi pesästä; pesään pyörivästi asennetun roottorin, joka toimii yhdessä pesässä olevan pumppausnes-teen kanssa kaasun johtamiseksi kaasun sisäänmenosta kaa-10 sun ulostuloon; sekä ohitusjohdon, joka roottorin pyörimissuunnassa ulottuu kaasun ulostulon takana mutta kaasun sisäänmenon edessä olevasta sisäänmenosta ulostuloon, joka roottorin pyörimissuunnassa sijaitsee kaasun sisäänmenon takana, mutta kaasun ulostulon edessä. Keksintö koskee 15 lisäksi menetelmää tällaisen pumpun käyttämiseksi.

Nesterengaskaasupumput edellyttävät yleensä olennaisesti jatkuvaa tuoreen tai kiertävän pumppausnesteen sisäänvirtausta (jota joskus kutsutaan täydennyspumppaus-nesteeksi) sen pumppausnesteen korvaamiseksi, joka normaa-20 listi menetetään kaasunpoistoaukosta. Tätä pumppausnesteen virtausta pumpun läpi käytetään myös absorboimaan osa pumpussa kehittyvästä lämmöstä ja estämään siten pumpun ylikuumeneminen. Olennaisesti jatkuva täydennysnesteen si-säänvirtaus on sen vuoksi tärkeää nesterengaspumpun tulok-25 sekkaalle toiminnalle.

Monissa nesterengaspumppuasennuksissa on suurin osa sisään virtaavasta pumppausnesteestä pumppausnestettä, joka on kierrätetty pumpun poistoaukosta. Yleensä on sellaista kierrätysvirtausta ainakin osittain käytettävä 30 erillisellä nestepumpulla. Tämä lisää järjestelmän kustannuksia ja monimutkaisuutta. Se myös vähentää järjestelmän luotettavuutta sikäli, että erillinen nestepumppu on altis vioille. Vaikka sellaista erillistä nestepumppua ei tarvittaisikaan pumppunesteen kierrättämiseen nesterengas-35 pumpun normaalin toiminnan aikana, saattaa olla vaikeaa 2 93258 tai mahdotonta käynnistää menestyksellisesti pumppua ilman erillistä pumppua pumppausnesteen saattamiseksi virtaamaan pumppua käynnistettäessä.

Johtuen edellä esitetystä on tämän keksinnön pää-5 määränä saada aikaan nesterengaspumppu, joka on itse syöttävä, toisin sanoen nesterengaspumppu, joka voi itse panna alkuun ja pitää yllä pumppausnesteen kierrätysvirtaa osittain pumpun ulkopuolella (ja muodostaa oikein muodostuva sisäinen nesterengas tätä nestettä käyttämällä), ilman 10 että tarvitaan erillistä nestepumppua.

Tämän keksinnön eräänä muuna päämääränä on aikaansaada menetelmä nesterengaspumpun käyttämiseksi siten, että ne ovat itse syöttäviä, erityisesti käyntiinpanta-essa.

15 Kuten DE-patentissa 258 483 esitetään, on tunnet tua, että nesterengaspumppujen täyttöastetta voidaan parantaa käyttämällä kanavaa, jonka kautta kaasu, joka muutoin siirtyisi puristusvyöhykkeestä imuvyöhykkeeseen ("siirtokaasu”), ohittaa imuvyöhykkeen. (Tässä käytettynä 20 tarkoitetaan käsitteellä "kaasu" laajalti kaasumaista ja/ tai höyrymäistä väliainetta, jota pumpataan nesterengas-pumpulla). Käytännössä on kuitenkin erittäin vaikeaa tai mahdotontakin valaa tai muutoin muodostaa DE-patentissa esitetyntyyppisiä ohituskanavia nesterengaspumppujen kar-25 tiomaisiin tai sylinterimäisiin virtauskanaviin.

Sen vuoksi tämän keksinnön eräänä muuna päämääränä on aikaansaada parannetut ohituskanavamuodot nesterengas-pumppua varten, jossa on kartiomaiset tai sylinterimäiset virtauskanavat.

30 Tämän keksinnön eräänä muuna päämääränä on vielä aikaansaada vesirengaspumppu, jossa on sekä ohituskanava että itse syöttävä toiminta.

Tämän keksinnön eräänä muuna päämääränä on vielä aikaansaada menetelmä vesirengaspumpun käyttämiseksi si-35 ten, että pumpun ohituskanava saa lisäksi aikaan pumpun itsesyötön.

n 3 93258

Keksinnön nämä ja muut päämäärät saadaan toteutetuiksi keksinnön periaatteiden mukaan nesterengaspumpulla, jolle on tunnusomaista, että ohitusjohdon sisäänmeno sijaitsee pumppuun syötettävän pumppausnesteen tason alapuo-5 lella ennen pumpun käynnistystä pysähdyksissä olevasta tilasta, ohitusjohdon ulostulon ollessa sijoitettu mainitun pumppausnesteen pinnan yläpuolelle käynnistyshetkeen asti; ja menetelmällä, jolle on tunnusomaista, että menetelmä käsittää vaiheet syöttää pumppuun roottorin vielä 10 seistessä riittävä määrä pumppausnestettä ohitusjohdon sisäänmenon peittämiseksi; pyörittää roottoria suhteellisen korkean paineen aikaansaamiseksi lähellä ohitusjohdon sisäänmenoa olevassa nesteessä ja saada siten pumppausnes-te virtaamaan ohitusjohdon sisäänmenosta ohitusjohdon 15 kautta ulos ohitusjohdon ulostulosta, jotta pumppu voisi alentaa kaasunpainetta lähellä kaasun sisäänmenoa suhteessa kaasun paineeseen kaasun ulostulossa, sekä syöttää lisää pumppausnestettä pumppuun suunnilleen kaasun ulostulossa vallitsevassa paineessa, niin että kaasun sisäänme-20 non lähellä vallitseva pienempi paine imee lisää pumppausnestettä pumppuun.

Kun pumppu käynnistetään, saa pumppausnesteen suhteellisen korkea paine lähellä ohituskanavan sisäänmenoa tyypillisesti pumppausnesteen virtaamaan ohituskanavassa 25 sen sisäänmenosta ulostuloon, ennen kuin nesterengas on kunnolla muodostunut ja saanut aikaan riittävästi imua vetämään kierrätettyä pumppausnestettä pumppuun. Tämä "ohituspumppausneste" parantaa pumpun toimintaa kahdella tavalla. Ensinnäkin se auttaa tiivistämään pumpun sen si-30 säänmeno- ja ulostulokanavien välillä silloinkin kun nesterengas on jonkin verran tyhjentynyt johtuen pumppausnesteen tilapäisestä sisäänvirtauksen puutteesta käynnistettäessä. Toiseksi lisätään osa tästä ohituspumppausnes-teestä puristusvyöhykkeessä muodostuvaan nesterenkaaseen, 35 mikä edistää vakaan nesterenkaan muodostumista.

4 93258

Ohituspumppausnesteen aikaansaama parantunut tiivistys ja nesterenkaan muodostuminen auttaa pumppua pumppaamaan riittävästi kaasua kaasunpaine-eron muodostamiseksi pumpun imu- ja poistokanavien välille. Sen jälkeen kun 5 sellainen kaasunpaine-ero on muodostunut, alkaa pumpussa vallitseva suhteellisen pieni paine imeä kierrätettyä nestettä pumppuun, muodostaen ja sen jälkeen ylläpitäen pumpun jatkuvan täysitehoisen toiminnan edellyttämän kierrätetyn nesteen sisäänvirtauksen. Lisäksi virtaa kaikki tai 10 suurin osa ohituskanavan sisäänmenoon tulevasta siirtokaa-susta ohituskanavan läpi, ohittaen siten pumpun imuvyöhyk-keen ja parantaen pumpun volumetristä tehokkuutta.

Keksinnön eräässä edullisessa suoritusmuodossa on ohituskanavassa nesterengaspumpussa, jossa on sylinteri-15 mäiset tai kartiomaiset kanavat, roottoriakselin ja kanavan välissä vapaa väli, ensimmäinen aukko kanavan läpi ohituskanavan sisäänmenosta kanavaosan ulkopinnalla välykseen sekä toinen aukko kanavaosan kautta vapaasta välistä kanavaosan ulkopinnalla olevaan ohituskanavan ulostuloon. 20 Myös kierrätetyn pumppausnesteen sisäänmeno on yhdistetty vapaaseen väliin.

Keksinnön eräässä edullisessa suoritusmuodossa käsittää ohituskanava sivukanavaisessa tai "litteäsivuises-sa" nesterengaspumpussa kehämäisen tai osittain kehämäi-25 sen kanavan kanavaosassa, ensimmäisen aukon kanavaosan läpi kanavaosan sisäpinnalla (roottoripuolella) olevan ohituskanavan sisäänmenosta kanavaan sekä toisen aukon kanavaosan läpi kanavasta ohituskanavan ulostuloon, joka myös on kanavaosan ulkopinnalla.

30 Keksinnön muut ominaisuudet, luonne ja erilaiset edut selviävät paremmin oheisista piirustuksista sekä keksinnön seuraavasta yksityiskohtaisesta selityksestä.

Kuvio 1 on osittain leikattu pystykuva kartiomai-silla kanavilla varustetusta, tämän keksinnön periaattei-35 den mukaisesta nesterengaspumpusta. Kuvion 1 leikattu osa on otettu pitkin kuvion 2 viivaa 1-1.

93258 5

Kuvio 2 on pitkin kuvion 1 viivaa 2-2 otettu yksinkertaistettu poikkileikkauskuva, jossa pumpun roottori on suureksi osaksi poistettu.

Kuvio 3 on kuvioiden 1 ja 2 pumpun kanavaosan pers-5 pekt i ivikuva.

Kuvio 4 on kuvion 3 osan päätykuva.

Kuvio 5 on tasoprojektio kuvioiden 3 ja 4 kanava-osan ulkopinnasta.

Kuvio 6 on lohkokaavio tyypillisestä nesterengas-10 pumppulaitoksesta, jossa käytetään piirustusten 1-5 nesterengaspumppua tai vaihtoehtoisesti kuvioiden 7-10 nesterengaspumppua.

Kuvio 7 on samanlainen kuvio kuin kuvio 1, joka esittää keksinnön soveltamista sivukanavilla varustettuun 15 nesterengaspumppuun.

Kuvio 8 on samanlainen kuvio kuin kuvio 2 kuvion 7 pumpusta.

Kuvio 9 on hajotettu perspektiivikuva kuvioiden 7 ja 8 pumpun kahdesta osasta.

20 Kuvio 10 on perspektiivikuva yhden, kuviossa 9 esi tetyn osan vastakkaisesta puolesta.

Kuten kuviossa 1 esitetään, käsittää kartiomaisilla kanavilla varustettu, tämän keksinnön periaatteiden mukaan konstruoitu, nesterengaspumppu kiinteään rengasmaiseen pe-25 sään 60 pyöritettävästi asennetun roottorin 40. Roottori on kiinteästi asennettu akselille 42, joka on asennettu pyöritettävästi laakeriasennelmiin 44, jotka ovat lähellä pesän 60 kumpaakin päätä (joista kuviossa 1 näkyy vain yksi pää). Pumpattava kaasu tulee pumppuun päätyosassa 14 30 olevan sisäänmenoaukon 12 kautta. Päätyosan 14 sisällä kaasu virtaa kanavan 16 kautta kiinteässä kartiomaisessa kanavaosassa 20 olevaan kanavaan 22. (Vaikka kanavaosa 20 on itse asiassa katkaistun kartion muotoinen, kutsuvat tekniikkaan perehtyneet sellaisia kanavaosia kartiomaisik-35 si.) Kanavaosa 20 ulottuu akselin 42 ja roottorin 40 yhden 6 93258 pään väliseen vapaaseen väliin. Kaasu virtaa kanavasta 22 roottorin siipien 46 väliin sisäänmenokanavan 24 kautta, jossa on pumpun imu vyöhykkeeksi kutsuttu osa 26 (ks. kuvio 2). Yhteistyössä pesässä 60 olevan pumppausnesteen (ei 5 esitetä, mutta se on täysin tavanomaista) kanssa roottori 40 (joka pyörii nuolen 70 osoittamaan suuntaan) siirtää kaasun sisäänmenovyöhykkeestä 26 puristusvyöhykkeeseen 28 ja puristaa kokoon samanaikaisesti siten siirretyn kaasun. Kokoonpuristunut kaasu poistuu puristusvyöhykkeestä 28 10 ulostuloaukon 30, kanavan 32 ja pesän kanavan 34 kautta poistuen lopulta pumpusta ulostuloaukon 36 kautta.

Kuviossa 1 esitetty rakenne saattaa käsittää olennaisesti koko nesterengaspumpun (lisättynä vain kansirakenteella ja laakeriasennelmalla, jotka ovat pistekatko-15 viivan A - A vasemmalla puolella kuviossa 1). Vaihtoehtoisesti voidaan kuviossa 1 esitetty rakenne kaksinkertaistaa peilikuvana pistekatkoviivan vasemmalle puolelle kaksipäisen pumpun aikaansaamiseksi. Vielä eräänä muuna vaihtoehtona voi pistekatkoviivan A - A vasemmalla puolel-20 la olla samanlainen, mutta pienempi toisiopumppurakenne, jolloin muodostuu kaksivaiheinen pumppu, jossa poistoaukko 36 on yhdistetty toisen vaiheen imuaukkoon.

Tämän keksinnön periaatteiden mukaisesti ohittaa kaikki kokoonpuristunut kaasu, jota ei poisteta roottoris-25 ta 40 poistokanavan 30 kautta imuvyöhykkeen 26 virtaamalla ohituskanavan 50 kautta (joka käsittää tulokanavan 50a, alkuosan 50b, vapaan välin 50c, loppuosan 50d ja poistokanavan 50e. Imukanava 50a on kanavaosan 20 ulkopinnassa oleva aukko, joka on säteittäin vastapäätä pumpun "vas-30 tealuetta" (ts. kohtaa, jossa roottorin siivet 46 ovat lähimpänä pesän 60 sisäpintaa. Kanavan 50 alkuosa 50b ulottuu sisäänmenokanavasta 50a kanavaosan 20 rengasmaisen sisäpinnan ja akselin 42 rengasmaisen ulkopinnan väliseen vapaaseen väliin. Ulostuloaukko 50e on sijoitettu 35 sisäänmenokanavan 24 jälkeen, mutta ennen ulostulokanavaa 93258 7 30 roottorin pyörimiss uimassa. Sen vuoksi saadaan siirto-kaasu, joka muutoin tulisi sisäänmenovyöhykkeeseen 26 (ja pienentäisi siten pumpun täyttöastetta) sen sijaan ohittamaan sisäänmenovyöhyke 26 virtaamalla kanavan 50 kautta.

5 Kuviossa 6 esitetyssä pumpun 10 tyypillisessä asen nuksessa viedään pumpusta ulostulon 36 kautta poistettu kokoonpuristettu kaasu ja liika pumppauskaasu putkijohdon 78 kautta erottimeen 80. Erotin 80 erottaa kaasun (joka poistetaan johdon 82 kautta) nesteestä. Ennalta määrätyn 10 maksimimäärän ylittävä neste poistetaan järjestelmästä poistoputken 84 kautta. Tavallisesti tapahtuu tällainen poisto vain pumppua käynnistettäessä. Järjestelmään jäänyt neste virtaa erottimesta 80 lämmönsiirtimeen 90 johdon 86 kautta. Lämmönsiirron 90 jäähdyttää nesteen siirtämällä 15 lämmön jäähdytysaineeseen (esimerkiksi ilmaan tai veteen), jota syötetään lämmönsiirtimeen 90 johdon 92 kautta ja poistetaan lämmönsiirtimestä johdon 94 kautta. Jäähdytetty pumppausneste kierrätetään lämmönsiirtimestä 90 pumppuun 10 johdon 96 kautta (ks. myös kuvio 1). Kaikki tarvittava 20 täydennysneste syötetään järjestelmään johdon 76 kautta, josta virtausta säädetään tyypillisesti erottimessa 80 olevalla uimuriventtiilillä (ei esitetä).

Kuten kuviossa 7 esitetään, on johto 96 mieluummin yhteydessä vapaaseen väliin 50c päätyosassa 14 olevan joh-25 don 18 kautta sekä kanavaosassa 20 olevaan johtoon 38.

Elementtien 96, 18 ja 38 sijaintikulmat eivät ole kriittisiä ja ne voidaan valita suunnittelijan mielen mukaan.

Huomattakoon, että tämän keksinnön mukaisesti ei tarvita nestepumppua pumppausnesteen kierrättämiseksi ku-30 vion 6 järjestelmässä.

Tämän keksinnön periaatteiden mukaisesti on pumpun vastealueen kanssa yhteydessä olevan ohitusjohdon sisäänmeno 50a pumpun 10 käynnistykseen käytetyn tyypillisen pumppausnesteen pinnan 64 alapuolella. Kuten kuviossa 2 35 esitetään, täytetään pumppu tyypillisesti pumppausnesteel- 93258 8 lä ulostulon 36 kynnykseen 62 saakka (tämä käynnistyspump-pausnesteplnta 64 vastaa mieluummin käynnistyksen ja tasaisen käynnin pumppausnestepintaa erottimessa 80). Sen vuoksi on käynnistyspumppauspinta 64 mieluummin akselin 42 5 keskiviivalla tai hiukan sen yläpuolella. Tämä sijoittaa ohitusjohdon sisäänmenon 50a selvästi käynnistyspumppaus-pinnan 64 alapuolelle. Ohitusjohdon ulostulo 50e on toisaalta mieluummin käynnistyspumppausnestepinnan 64 yläpuolella.

10 Kun pumppu 10 käynnistetään, se pyrkii alussa pois tamaan osan käynnistyspumppausnesteestä ulostulon 36 kautta. Koska ei ole nestepumppua, joka painaisi täydennys-pumppausnesteen pumppuun 10 johdon 96 kautta, pyrkii pumppuun muodostuva nesterengas tyhjenemään, kunnes ohitusjoh-15 don ulostulon 50e lähelle muodostuu riittävän matala kaa-sunpaine aloittamaan pumppausnesteen imemisen pumppuun johtojen 96, 18, 38, 50c ja 50d kautta. Koska toisaalta nesterengas tyhjenee, ei pumppu yleensä pysty (ilman tätä keksintöä) jakamaan kunnolla jäljellä olevaa pumppausnes-20 tettä käyttökelpoiseksi nesterenkaaksi, joka voisi pumpata riittävästi kaasua riittävän paine-eron aikaansaamiseksi kierrätetyn pumppausnesteen sisäänvirtauksen aloittamiseksi. Tämä johtuu todennäköisesti siitä, että nesterengas on etääntynyt liian pitkälle akselista 42, jotta se tiivis-25 täisi pumpun yläosan lähellä olevia pumppauskammioita (ts. sisäänmenokanavasta 24 poistokanavaan 30 roottorin pyörimissuunnassa). Sen vuoksi ei pumppu muodosta ilman tätä keksintöä tai ilman nestepumppua, joka aloittaisi pumppausnesteen kierrätyksen pumppuun, kunnollista nesteren-30 gasta eikä pumppaa kaasua, toisin sanoen pumppu "juuttuu".

On kuitenkin todettu, että kun ohitusjohdon sisään-menoaukko 50a on käynnistyspumppausnesteen pinnan alapuolella, voidaan edellä mainittu juuttuminen käynnistyksen aikana välttää lisäämättä nestepumppua kierrätetyn pump-35 pausnestevirran aloittamiseksi pumppuun. Vaikka tämän syi- 93258 9 tä ei nykyään tarkasti tunnetakaan, uskotaan, että jopa ennen kuin ohitusjohdon ulostulo 50e altistuu riittävän matalalle kaasunpaineelle, jotta se alkaisi imeä kierrätettyä pumppausnestettä johdosta 96, on ohitusjohdon si-5 säänmenoaukko 50a paljastunut riittävän korkealle pump-pausnesteen paineelle (johtuen siitä, että se on uponnut nesteeseen ja myös siitä, että se sijaitsee lähellä pumpun vastealuetta), jotta jonkin verran nestettä pumppau-tuisi nesterenkaan alaosasta läheltä sisäänmenoa 50a vir-10 taamaan johdon 50 kautta uudelleen nesterenkaaseen lähellä pumpun yläosaan ulostulon 50e vieressä. Tämän pumppausnes-tevirran uskotaan estävän kaasunvuotoa ja optimoivan nesteen jakautumisen pumpun sisällä suhteellisen lyhyen käynnistysvaiheen aikana, jolloin nesterengas häviää. Tämä 15 mahdollistaa käyttökelpoisen nesterenkaan muodostumisen pumppuun ja riittävän kaasumäärän pumppaamisen alentamaan kaasun painetta lähellä ulostuloa 50e, jotta kierrätettyä pumppausnestettä alkaisi imeytyä pumppuun johdon 96 kautta. Heti kun kierrätetty pumppausneste alkaa virrata si-20 sään tällä tavoin, täyttyy rengas nopeasti uudelleen ja pumppu aloittaa täyden normaalikäynnin. Sen vuoksi tulee pumppu itsesyöttäväksi käyttämällä tätä keksintöä.

Kuten nyt on ilmeistä, suorittaa johto 50 useita toimintoja. Pumpun käynnistyksen aikana uskotaan johdon 50 25 johtavan pumppausnestettä sisäänmenoaukostaan 50a sen ulostuloaukkoon 50e pumpun tekemiseksi itsesyöttäväksi. Johdon 50 osat 50ec, 50d ja 50e johtavat myös kierrätetyn pumppausnesteen johdosta 96 pumppuun. Johto 50 toimii myös ohitusjohtona pumpun täyttöasteen parantamiseksi.

30 Kuvio 5 esittää ohitusjohdon sisäänmenoaukon 50a ja ulostuloaukon 50e suositut sijainnit ja suhteelliset koot. Johdon alkuosa 50b on samankokoinen kuin ulostuloaukko 50e. Kuten edellä mainittiin, on sisäänmenoaukko 50a lähellä pumpun vastealuetta sekä myös pumpun käynnistyspump-35 pauspinnan alapuolella. Aksiaalisesti on sisäänmenoaukko 95258 10 50a sijoitettu mieluummin lähelle kanavaosan 20 sitä osaa, jossa siirtokaasua todennäköisimmin esiintyy. Pumpussa, jossa on kartiomaiset kanavat, kuten pumpussa 10, on tämä kanavaosan 20 se osa, jonka halkaisija on pienempi. Si-5 säänmenoaukko 50a sijaitsee kulmissa laskettuna suunnilleen puristusvaiheen päättymisen ja sisäänmenovyöhykkeen alun keskivaiheessa.

Ulostuloaukko 50e sijaitsee sisäänmenokanavan 24 jälkeen, mutta ennen ulostuloaukkoa 30 roottorin pyörimis-10 suunnassa. Ulostuloaukko 50e on myös mieluummin olennaisesti suurempi kuin sisäänmenoaukko 50a, jotta nesteen virtaus sisäänmenoaukosta ulostuloaukkoon tehostuisi ja jotta johto-osaan 50d mahtuisivat sekä johto-osasta 50b tuleva neste että johdosta 96 tuleva kierrätetty pumppaus-15 neste. Ulostulokanava 50e on mieluummin aksiaalisesti riittävän pitkä jakaakseen siitä poistuvan nesteen pitkin olennaisesti kanavaosan 20 koko pituutta. Tämän uskotaan parantavan ulostulosta 50e poistetun pumppausnesteen tii-vistysvaikutusta itse syöttävän käynnistysvaiheen aikana. 20 Kuviot 7-10 esittävät tämän keksinnön periaat teiden soveltamista sivukanavilla varustettuun nesteren-gaspumppuun. Vaikka kuvioiden 7-10 pumppu eroaa kuvioiden 1-5 pumpuista, käytetään molempien pumppujen yleisesti samanlaisista osista samoja viitenumerolta. Kuvion 25 6 järjestelmässä voidaan kuvioiden 7-10 pumppuja käyttää pumppuna 10.

Kuvioiden 7 - 10 ja kuvioiden 1-5 pumppujen pääasiallisena erona on, että kuvioissa 7 - 10 on aukko-osa 20 olennaisesti litteä eikä ulkone roottorin 40 ja akse-30 Iin 42 väliseen rengasmaiseen vapaaseen väliin. Sisäänmenoaukko 50a ohitusjohtoon 50 muodostuu ensimmäisenä sä-teittäisenä aukkona pumpun vastealueen lähellä. Ohitus-johdon 50 ulostuloaukko muodostuu toisena säteittäisenä aukkona 50e sisäänmenokanavan 24 jälkeen, mutta ennen 35 ulostuloaukkona 30 roottorin pyörimissuunnassa. Sisään- 93258 11 menoaukon 50a ja ulostuloaukon 50e yhdistää rakenteeseen liittyvä kanava 50c, joka on muodostettu suurimpaan osaan kanavaosan 20 siitä osasta, joka on poispäin roottorista 40. Kanava 50c on ainakin osittain pumpun kehällä voidak-5 seen ohjata ohitusnesteen akselin 42 ympäri sisäänmeno-aukosta 50a ulostuloaukkoon 50e.

Kierrätetty pumppausneste tulee kuvioiden 7-10 pumppuihin johdon 96 kautta ja täyttää päätyosassa 14 olevan johdon 18. Tämä neste tulee pumpun pumppauskammioon 10 (ts. pesään 60) johdon 38 ja toisaalta kanavaosan 20 ja toisaalta akselin 42 ja roottorinavan 48 aksiaalisen pään välisen rengasmaisen vapaan välin kautta.

Ennen kuin kuvioiden 7-10 mukainen pumppu käynnistetään, se täytetään osittain pumppausnesteellä kor-15 keuteen, joka riittää peittämään sisäänmenoaukon 50a, mutta ei ulostuloaukkoa 50e (esimerkiksi korkeuteen, jota kuviossa 8 esittää viiva 64). Heti kun pumppu on käynnistetty, painaa lähellä sisäänmenoaukkoa 50a olevan pump-pausnesteen paineennousu osan tuosta nesteestä ohitusjoh-20 don 50 kautta ulos ulostuloaukosta 50e. Kuten kuvioiden 1-5 pumpuissa, joissa kanavat olivat kartiomaiset, auttaa ulostulosta 50e tuleva pumppausnesteen ohitusvirta tiivistämään pumpun sisäänmenoaukon 24 ja ulostuloaukon 30 välillä. Tämä auttaa pumppua muodostamaan sisäänmenovyö-25 hykkeen 26 ja puristusvyöhykkeen välille paine-eron, jota tarvitaan aloittamaan pumpussa vallitsevan keskimääräisen paineen alentaminen ja siten aloittamaan kierrätetyn pumppausnesteen virtaus pumppuun johtojen 96, 18, 38 ja 52 kautta. Kierrätetyn pumppausnesteen nopeasti aikaansaatu 30 sisäänvirtaus varmistaa nesterenkaan nopean ja oikean muodostumisen pumppuun. Edellä selitetyn käynnistysvaiheen jälkeen ohittaa kokoonpuristunut kaasu, jota ei ole poistettu ulostuloaukon 30 kautta sisäänmenovyöhykkeen 26 virtaamalla ohituskanavan 50 kautta, jolloin se lisää pumpun 35 täyttöastetta, kuten edellä yksityiskohtaisesti todettiin 93258 12 kuvioiden 1-5 sellaisten pumppujen yhteydessä, joissa on kartiomaiset kanavat.

Vaikka keksintöä on valaistu sen sovellutuksissa nesterengaspumpuissa, joissa on kartiomaiset kanavat ja 5 sivukanavat, voivat tekniikkaan perehtyneet todeta, että sitä voidaan yhtä hyvin soveltaa muuntyyppisiin nesteren-gaspumppuihin, kuten esimerkiksi Dardeletin US-patentissa 2 344 396 esitettyihin nesterengaspumppuihin, joissa on sylinterimäiset kanavat. Nykyisiä tarkoituksia varten on 10 ainoa ero kartiomaisilla kanavilla ja sylinterimäisillä kanavilla varustettujen nesterengaspumppujen välillä se, että viimeksi mainituissa on kanavaosan ulkopinta (joka vastaa kuvioissa 1-5 esitettyä kanavaosaa 20) sylinte-rimäinen sen sijaan, että se olisi kartiomainen. Tämän 15 keksinnön perusrakennetta voidaan sen vuoksi soveltaa suoraan nesterengaspumppuihin, joiden kanavat ovat sylinterimäiset.

Claims (14)

1. Nesterengaspumppu (10), joka käsittää rengasmaisen pesän (60); kaasun sisäänmenon (12,16,22,24) pumpatta-5 van kaasun päästämiseksi pesään; kaasun ulostulon (30,32) pumpatun kaasun päästämiseksi pesästä; pesään pyörivästi asennetun roottorin (40), joka toimii yhdessä pesässä olevan pumppausnesteen kanssa kaasun johtamiseksi kaasun si-säänmenosta kaasun ulostuloon; sekä ohitusjohdon (50a, 10 50b,50c,50d,50e), joka roottorin pyörimissuunnassa ulottuu kaasun ulostulon takana mutta kaasun sisäänmenon edessä olevasta sisäänmenosta (50a) ulostuloon (50e), joka roottorin pyörimissuunnassa sijaitsee kaasun sisäänmenon takana, mutta kaasun ulostulon edessä; tunnettu siitä, 15 että ohitusjohdon sisäänmeno (50a) sijaitsee pumppuun syötettävän pumppausnesteen tason alapuolella ennen pumpun käynnistystä pysähdyksissä olevasta tilasta, ohitusjohdon ulostulon (50e) ollessa sijoitettu mainitun pumppausnesteen pinnan yläpuolelle käynnistyshetkeen asti.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen pumppu, tun nettu siitä, että se käsittää lisäksi välineet (76, 78,80,86,90,96,18,38,52) syöttää pumppuun lisää pumppaus-nestettä suunnilleen samassa paineessa, jossa kaasu on kaasun ulostulossa, niin että kun kaasun sisäänmenon (12, 25 16,24) ja kaasun ulostulon (30) välille on saatu aikaan riittävä kaasunpaine-ero, imee pumpussa, lähellä ohitus-johdon ulostuloa (50e) vallitseva suhteellisen matala paine pumppuun lisää pumppausnestettä.

3. Patenttivaatimuksen 2 mukainen pumppu, t u n -30 n e t t u siitä, että väline lisäpumppausnesteen syöttämiseksi pumppuun on yhdistetty ohitusjohtoon tämän sisäänmenon (50a) ja ulostulon (50e) väliin.

4. Patenttivaatimuksen 1 mukainen pumppu, tunnettu siitä, että ohitusjohdon sisäänmeno (50a) on 35 yhteydessä kaikkeen kaasuun, joka ei ole poistunut kaasun 93258 14 ulostulon kautta ja johtaa mainitun kaasun ohitusjohdon ulostuloon (50e) estääkseen mainittua kaasua häiritsemästä kaasun päästämistä sisään kaasun sisäänmenon (12,16,24) kautta.

5. Patenttivaatimuksen 1 mukainen pumppu, tun nettu siitä, että roottori (40) on asennettu akselille (42), että ainakin roottorin yksi aksiaalinen päätyosa on säteittäisesti erillään akselista ja että pumppu käsittää rengasmaisen kanavaosan (20), joka ympäröi akselia ja 10 ulottuu rengasmaiseen tilaan, kaasun sisäänmenon (12,16, 22,24), kaasun ulostulon (30,32) ja ohitusjohdon sisäänmenon (50a) sekä ulostulon (50e) ollessa sijoitettu kanava-osan ulkopinnalle.

6. Patenttivaatimuksen 5 mukainen pumppu, t u n -15 n e t t u siitä, että ohitusjohto kulkee kanavaosan (20) läpi.

7. Patenttivaatimuksen 5 mukainen pumppu, tunnettu siitä, että kanavaosan (20) sisäpinta on säteittäisesti erillään akselista (42), jotta kanavaosan ja 20 akselin välille muodostuisi vapaa väli (50c) ja että ohitusjohto käsittää ensimmäisen osan (50b), joka ulottuu kanavaosan läpi ohitusjohdon sisäänmenosta (50a) vapaaseen väliin, vapaan välin ja toisen osan (50d), joka ulottuu vapaasta välistä ohitusjohdon ulostuloon (50e).

8. Patenttivaatimuksen 7 mukainen pumppu, tun nettu siitä, että se käsittää lisäksi välineen (76, 78,80,86,90,96,18,38) lisäpumppausnesteen syöttämiseksi ohitusjohtoon paineessa, joka on suunnilleen sama kuin kaasunpaine kaasun ulostulossa (30,32), niin että kun kaa-30 sun sisäänmenon (12,16,22,24) ja kaasun ulostulon välille muodostuu riittävä paine-ero, imee ohitusjohdon ulostulon lähellä vallitseva suhteellisen matala paine lisää pump-pausnestettä pumppuun.

9. Patenttivaatimuksen 8 mukainen pumppu, t u n -35 n e t t u siitä, että väline lisäpumppausnesteen syöttämiseksi on liitetty vapaaseen väliin (50c). 93258 15

10. Menetelmä patenttivaatimuksen 1 mukaisen neste-rengaspumpun käyttämiseksi, tunnettu siitä, että menetelmä käsittää vaiheet syöttää pumppuun roottorin (40) vielä seistessä riittävä määrä pumppausnestettä ohitusjoh- 5 don (50a,50b,50c,50d,50e) sisäänmenon (50a) peittämiseksi; pyörittää roottoria (40) suhteellisen korkean paineen aikaansaamiseksi lähellä ohitusjohdon sisäänmenoa olevassa nesteessä ja saada siten pumppausneste virtaamaan ohitus-johdon sisäänmenosta ohitusjohdon kautta ulos ohitusjohdon 10 ulostulosta (50e), jotta pumppu voisi alentaa kaasunpai-netta lähellä kaasun sisäänmenoa (12,16,24) suhteessa kaasun paineeseen kaasun ulostulossa (30), sekä syöttää lisää pumppausnestettä (96,18,38,52) pumppuun suunnilleen kaasun ulostulossa vallitsevassa paineessa, niin että kaasun si-15 säänmenon lähellä vallitseva pienempi paine imee lisää pumppausnestettä pumppuun.

11. Patenttivaatimuksen 10 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että lisäpumppausneste syötetään pumppuun ohitusjohdon (50a,50b,50c,50d,50e) kautta.

12. Patenttivaatimuksen 10 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että ohitusjohdon sisäänmenokana-va (50a) on yhteydessä kaikkeen siihen kaasuun, joka ei poistu kaasun ulostulokanavasta (30) ja että menetelmä lisäksi käsittää vaiheen käyttää ohitusjohtoa johtamaan 25 poistamaton kaasu kaasun ulostulokanavan kautta ohitusjohdon ulostulokanavaan (50e) estäen täten kaasua ohj autumas-ta häiritsemään kaasun tuloa kaasun sisäänmenokanavan kautta.

13. Menetelmä patenttivaatimuksen 5 mukaisen neste-30 rengaspumpun käyttämiseksi, tunnettu siitä, että menetelmä käsittää vaiheet syöttää pumppuun, roottorin (40) vielä ollessa paikallaan, sellainen määrä pumppausnestettä, että ohitusjohdon (50a,50b,50c,50d,50e) sisään-menoaukko (50a), mutta ei ohitusjohdon ulostuloaukko 35 (50e), peittyy nesteeseen; pyörittää roottoria suhteelli- 93258 16 sen korkean paineen aikaansaamiseksi lähellä ohitusjohdon sisäänmenoa olevassa pumppausnesteessä ja saada siten pumppausneste virtaamaan ohitusjohdon sisäänmenosta ohitus johdon kautta ohitusjohdon ulostuloon pumpun auttami-5 seksi pienentämään ohitusjohdon ulostulon lähellä vallitsevaa painetta suhteessa poistoaukon kohdalla vallitsevaan kaasunpaineeseen; sekä syöttää lisää pumppausnestettä (96,18,38) ohitusjohtoon suunnilleen poistokanavan kaasun-paineessa, niin että ohitusjohdon ulostulon lähellä valio litseva kaasunpaine imee lisää pumppausnestettä pumppuun ohitusjohdon ulostulon kautta.

14. Patenttivaatimuksen 13 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että ohitusjohdon sisäänmeno (50a) on yhteydessä kaikkeen kaasuun, joka ei poistu ulostuloka-15 navan (30,32) kautta ja että menetelmä käsittää lisäksi vaiheen käyttää ohitusjohtoa sellaisen kaasun, joka ei ole poistunut ulostulokanavan kautta, johtamiseksi ohitusjohdon ulostuloon (50e), estäen siten johdettua kaasua häiritsemästä kaasun sisäänmenon kautta päästettyä kaasua. 17 93258