PL164330B1 - Pompa wyporowa PL PL - Google Patents

Abstract

1 Pompa wyporowa posiadajaca srodki okresla- jace komore zasilania przyjmujaca plyn do przepompo- wania, srodki okreslajace komore pompy o zmiennej objetosci, kanal wlotowy, przez który plyn jest doprowa- dzany z komory zasilania do komor y pompy, wylot przez który plyn Jest odprowadzany z komory pompy, czlon wyporowy skojarzony z komora pompy i ruchomy w przeciwnych kierunkach wzdluz z góry okreslonego toru tak, ze przechodzi przez zmienna strefe wyporu komory pompy aby przemiennie zwiekszyc i zmniejszyc objetosc komory, srodki napedowe dla poruszania czlonu wypo- rowego co najmniej w kierunku zmniejszajacym obje- tosc komor y pompy i srodki zaworu wlotowego dla zamykania kanalu wlotowego dla zatrzymania wyplywu plynu na zewnatrz komory pompy przez k a n a l wlotowy, z n a m ie n n y tym, ze pierwsza komora za s ila n ia (15-1, 15-2, 15-3, 15-4, 15-5, 15-6 , 15-7, 15-8 , 15-9, 15-10) Jest zbiornikiem majacym mozliwosc przemieszczenia zmiennych przepompowywanego plynu i jest polozona poprzecznie i dokola strefy wyporu drugiej komory (16- 1, 16-2, 16-3, 16-4, 16-5, 16-6, 16-7, 16-8, 16-9, 16- 10) pompy, przy czym wlotowy kanal (17-1, 17-2, 17-3, 17-4, 17-5, 17-6 , 17-7, 17-8, 17-9, 17-10) jest wspól- biezny z komora zasilania i otwarty jest do drugiej komory pompy poprzez wzdluzny otwór szczelinowy w sciance ograniczajacej drugiej komory pompy polozonej poprzecznie wzgledem strefy wyporu umozliwiajac prze- plyw z komory zasilania do drugiej komory pompy przez kanal wlotowy bez spadku cisnienia. PL PL

Description

Przedmiotem wynalazku jest pompa wyporowa.

Większość pomp wyporowych, to znaczy pomp, które mają komorę pompy o zmieniającej się objętości i zawierają ruchomy element wypierający przyjmują i wydalają ciecz przez otwory przelotowe otwierające się do komory przez nieruchomą ścianę komory. Otwory wlotowe i wylotowe zwykle mają zawory jełnodrogowd, takie jak zawory kulowe lub klapowe. Ze względu na ograniczoną przestrzeń przeznaczoną na otwory przelotowe i fakt, że czynnikiem ograniczającym wydajność pompowania Jest zwykle samo przejście cieczy rurami do i z pompy, a nie sama pompa, otwory wlotowe i wylotowe są stosunkowo małe. Mały wymiar otworów przelotowych ogranicza prędkość przepływu i wypływu i zużywa energię w postaci tarcia przepływowego i strat z powodu turbulencji. Także, stosunkowo mały rozmiar otworu wlotowego w większości pomp wymaga stosunkowo wysokich różnic ciśnień pomiędzy wlotem i komorą pompy dla dokonania napełnienia w czasie suwu ssania.

Prowadzono badania nad rozwojem pomp do krwi dla zastąpienia lub uzupełnienia serca anatomicznego Jeśli chodzi o pompowanie krwi poprzez układ krwionośny. Istnieje kilka podstawowych wymagań dotyczących pomp do krwi. Po pierwsze, wymaga się, aby mechaniczna pompa do krwi mogła dostarczać krew zasadniczo ciągle, korzystnie z minimalną pulsacją. Po drugie, mechaniczna pompa do krwi powinna mieć możliwość dostosowania swojego wylotu automatycznie do zmian na wlocie, zachodzących w szerokim zakresie. Po trzecie, pompa do krwi, zawierająca

164 330 zawory, musi być zabezpieczona przed tak zwanymi martwymi przestrzeniami, to znaczy przestrzeniami, w których nie ma przepływu w ogóle lub jest mały i gdzie, w konsekwencji, krew mo2e gromadzić się i tworzyć skrzepy; krew musi być utrzymywana w ciągłym ruchu przez pompę. Po czwarte, pompa do krwi musi być sterylna i wolna od toksycznych materiałów przed użyciem, a także cały czas w trakcie pracy.

Najczęściej używane są mechaniczne pompy do krwi dla okresowego użytku, jak w czasie ope racji na otwartym sercu, lub dla wspomożenia serca przez krótki czas do jego wyleczenia. Mechaniczne pompy sercowe ciągłego użytku tylko częściowo spełniają wymagania. Na przykład, mają one ograniczoną zdolność dostosowywania się automatycznie do zmian w zapotrzebowaniu organizmu na krew i nie mogą być dokładniej kontrolowane i regulowane. Aktualne układy mechanicznego pompowania krwi wymagają, aby stosunkowo duże ilości krwi pacjenta wypływały na zewnątrz ciała, a równa jej ilość była dostarczona do organizmu, co jest niepożądane.

Amerykański opis patentowy US 4 648 877 opisuje i pokazuje pompę do krwi, która spełnia właściwie oba te żądania. Pompa według tego patentu ma komorę zasilania i komorę pompy połączone przez krótki kanał zawierający jednodrogowy zawór. Komory są wykonane z elastycznego, praktycznie nierozciągliwego materiału, są stosunkowo niedrogie i po użyciu przez różnych pacjentów, poza ich ciałem mogą być wymienione. Ruchomy pierścień jest przesuwany w kierunku zmniejszenia objętości komory pompy, to znaczy do pompowania krwi z komory pompy, i jest poruszany w przeciwległą stronę dla - nabrania krwi przez odpowiedni wpływ krwi z komory zasilania. Konstrukcja pompy według tego rozwiązania jest taka, że nie występują martwe przestrzenie, gdzie przepływ jest stosunkowo zwalniany i krew może się gromadzić tworząc skrzepy. Przy minimalizowaniu ograniczeń przepływu, pompa ma trzy stosunkowo małe otwory przelotowe, z których dwa mają zawory jednodrogowe.

Celem niniejszego wynalazku jest dostarczenie pompy wyporowej o małych stratach hydraulicznego przepływu. Innym celem wynalazku jest zminimalizowanie spadku ciśnienia na wlocie pompy i tym samym zapewnienie szybkiego przepływu do komory pompy. W związku z tym, innym celem wynalazku jest zminimalizowanie pulsacji strumienia wypływającego z pompy, zarówno wtedy, kiedy wlot jest zamknięty (pulsacja zwrotnego ciśnienia), jak i wtedy, kiedy jest on otwarty (pulsacja indukcji). W związku z tym, wymaga się, aby stosować zawór jednodrogowy, który mógłby być zamykany, bez wywoływania i podlegania zwrotnemu przepływowi tak, żeby uniknąć wstrząsów wynikających ze zwrotnego przepływu. Również dąży się do uproszczenia i zminimalizowania kosztów wymiany elementów pompy, to znaczy wszystkich kanałów, komór, zaworów, przez które przepływa.

Jeszcze innym celem jest dostarczenie pompy, która automatycznie dostosowuje swój wylot do wlotu, i która może mieć minimalną ilość cieczy wewnątrz pompy.

Te i inne cele są realizowane, według wynalazku, przez opracowanie pompy wyporowej, która podobnie jak pompa w opisie US 4 648 877, zawiera komorę zasilania dla dostarczenia cieczy, która ma być pompowana, komorę pompy o zmiennej objętości, kanał wlotowy, przez który ciecz przechodzi z komory doprowadzającej do komory pompy i wylot, przez który ciecz jest wprowadzana. Element wypierający związany z komorą pompy ma możliwość poruszania się w przeciwnych kierunkach wzdłuż wcześniej ustalonego toru takiego, że poprzez zmianę strefy wypierania w komorze pompy odpowiednio wzrasta lub zmniejsza się objętość komory. Mechanizm napędzający porusza element wypierający przynajmniej w kierunku zmniejszenia objętości komory pompy. Zawór wlotowy zamyka kanał wlotowy w celu zablokowania zwrotnego przepływu cieczy z komory pompy przez kanał wlotowy.

Istotą pompy wyporowej posiadającej środki określające komorę zasilania przyjmującą płyn do przepompowania, środki określające komorę pompy o zmiennej objętości, kanał wlotowy, przez który płyn Jest doprowadzany z komory zasilania do komory pompy, wylot przez który płyn Jest doprowadzany z komory pompy, człon wyporowy skojarzony z komorą pompy, i ruchomy w przeciwnych kierunkach wzdłuż z góry określonego toru, tak, 2e przechodzi przez zmienną strefę wyporu komory pompy aby przemiennie zwiększyć i zmniejszyć objętość komory, środki napędowe dla poruszania członu wyporowego co najmniej w kierunku zmniejszającym objętość komory pompy i środki zaworu wlotowego dla zamykania kanału wlotowego dla zatrzymania wypływu płynu na zewnątrz komory pompy przez kanał wlotowy jest to, że pierwsza komora zasilania Jest zbiornikiem

164 330 mającym możliwość przemieszczania zmiennych objętości przepompowywanego płynu i Jest położona poprzecznie i dokoła strefy wyporu drugiej komory pompy, przy czym wlotowy kanał jest współbieżny z komorą zasilania i otwarty jest do komory drugiej pompy poprzez wzdłużny otwór szczelinowy w ściance ograniczającej drugiej komory pompy położonej poprzecznie względem strefy wyporu umożliwiając przepływ z komory zasilania do drugiej komory pompy przez wlotowy kanał bez spadku ciśnienia.

Druga komora pompy posiada ruchomy człon ściany mający możliwość sprzęgnięcia z wyporowym członem przy suwie tłoczenia i odłączenia od wyporowego członu przy suwie ssania tak, że objętość suwu pompy jest ustalona przez doprowadzenie płynu z komory zasilającej, przy czym komora pompy jest okrągła.

Wymiary drugiej komory pompy poprzeczne do kierunku ruchu wyporowego członu są większe niż wymiary wzdłuż tego kierunku ruchu, natomiast wylot jest usytuowany w środku poprzecznej nieruchomej ściany drugiej komory pompy po przeciwległej stronie względem wyporowego członu.

Pierwsza komora zasilania jest przystosowana do odbierania ciągłego dopływu pompowanego płynu i do przepływu co najmniej części swej zawartości do drugiej komory pompy przez wlotowy kanał, gdy elementy zaworu wlotowego są otwarte, oraz do gromadzenia zbiornika płynu, gdy elementy wlotowego zaworu są zamknięte.

Ruchomy człon ściany drugiej komory pompy utworzony jest z giętkiego materiału i jest odkształcany i przemieszczany przez wyporowy człon podczas co najmniej części suwu tłoczenia pompy.

Korzystnie ruchomy człon ściany tworzy część poprzecznie ograniczonej ściany drugiej komory pompy i określa jedną ścianę wlotowego kanału, przy czym elementy zaworu posiadają zaciskowy człon zaworu sprzęgający się z poprzecznie ograniczoną częścią ściany i poruszający ograniczoną część ściany w poprzek otworu, tym samym zamykając wlotowy kanał oraz napędowe elementy okresowego wprawiania w ruch zaciskowego członu w poprzek tego otworu.

Elementy wlotowe zaworu posiadają zasadniczo pierścieniową klapę z giętkiego materiału przymocowaną wzdłuż jednej krawędzi do ściany wlotowego kanału i mającą swą drugą krawędź swobodną dla ruchu w stronę otwartego położenia pozwalającego na wpływ płynu do drugiej komory i w stronę zamkniętego położenia w sprzęgnięciu z drugą ścianą wlotowego kanału dla zatrzymania wypływu płynu z komory pompy przez kanał wlotowy.

Elementy zaworu wlotowego posiadają pierwszą pierścieniową klapkę z giętkiego materiału przymocowaną wzdłuż jednej krawędzi do jednej ściany wlotowego kanału i drugą pierścieniową klapkę z giętkiego materiału przymocowaną wzdłuż jednej krawędzi do drugiej ściany wlotowego kanału, przy czym obie klapki posiadają swoje drugie swobodne krawędzie dla ruchu do położenia otwartego umożliwiającego wpływ płynu do komory pompy oraz do położenia zamkniętego, we wzajemnym sprzęgnięciu dla zatrzymania wypływu płynu z tej komory pompy przez wlotowy kanał.

Korzystnie pierwsza komora zasilania i druga komora pompy są określone przez pierwszy i drugi, oddalone od siebie i nałożone na siebie, człony ściany, przy czym co najmniej Jeden z nich jest utworzony z giętkiego materiału i posiada pierwszą część przemieszczaną przez wyporowy człon po sprzęgnięciu się z tym członem i zmieniającą objętość drugiej komory pompy oraz drugą część, która określa jedną ścianę wlotowego kanału. Elementy zaworu posiadają zaciskowy człon zaworu sprzęgający się z drugą częścią jednego członu ściany, napędowe elementy cyklicznie uruchamiające zaciskający człon zaworu Jedynie częściowo w poprzek wlotowego kanału i giętką taśmę zaworu klapkowego dołączoną do drugiej ściany wlotowego kanału i posiadającą swobodną krawędź ruchomą dla sprzęgnięcia z drugą częścią jednego członu ściany stanowiącą reakcję na ciśnienie płynu w komorze pompy.

Poprzecznie ograniczona ściana drugiej komory pompy jest okrągła, a pierwsza komora zasilania Jest pierścieniowa i całkowicie otacza komorę pompy.

Korzystnie zarówno trzecie komory zasilające jak i drugie komory pompy są pierścieniowe i wylot z komory pompy jest pierścieniowym otworem usytuowanym przy wewnętrznym odgrodzeniu komory pompy zasadniczo poprzecznie względem strefy wyporu. Pompa zawiera też wylotowy zawór, który posiada ruchomy człon zaworu sprzęgający się z trzecią częścią giętkiego członu ściany i napędowymi elementami poruszającymi człon zaworu ruchem posuwisto-zwrotnym i przemieszczającymi tę trzecią część giętkiego członu ściany dla dociśnięcia i odsunięcia go do przeciwległej krawędzi wylotowego otworu przy jego zamknięciu i otwarciu.

164 330

Niżej położony jeden z, oddalonych od siebie i nałożonych, członów ściany jest giętki, a pompa zawiera ponadto elementy podtrzymujące dodatkową część giętkiego członu ściany, przy czym dodatkowa część tworzy dolną ścianę komory zasilania. Elementy podtrzymujące dodatkową część giętkiego członu ściany posiadają jedną lub więcej rolek i elementy obracające rolki po torze orbitalnym wzdłuż komory zasilania dla ciągłego umieszczania płynu w komorze zasilania. Korzystnie element podtrzymujący dodatkową część dolnego członu ściany jest sztywnym nieruchomym członem, a w wylocie znajdują się elementy zaworu wylotowego.

Pompa posiada komorę o zmiennej objętości drugiego stopnia połączoną z wylotem z komory pompy tak, te przyjmuje ona płyn usunięty z tej komory, jednodrogowy zawór w wylocie z komory pompy dla zahamowania wypływu z komory drugiego stopnia do komory pompy, wylotowy kanał prowadzący z komory drugiego stopnia, człon wyporowy drugiego stopnia wprawiany w ruch dla przemiennego zwiększania i zmniejszania objętości komory drugiego stopnia oraz napędowe elementy poruszające człon wyporowy drugiego stopnia co najmniej w kierunku zmniejszenia objętości komory drugiego stopnia.

Korzystnie napędowe elementy pompy zawierają źródło energii zewnętrznej. Korzystnie napędowe elementy członu wyporowego drugiego stopnia są sprężyną, która magazynuje energię gdy objętość komory drugiego stopnia wzrasta poprzez doprowadzenie płynu z komory pompy i uwalnia zmagazynowaną energię, gdy nie jest realizowany dopływ z komory pompy do komory drugiego stopnia. Objętość suwu komory pompy wynosi około dwa razy tyle co objętość suwu komory drugiego stopnia. Komora pompy jest pierścieniowa, a komora drugiego stopnia jest okrągła, a ponadto jest ona usytuowana zasadniczo poprzecznie względem komory pompy i jest przez nią otoczona. Komora zasilana jest pierścieniowa, komora pompy jest okrągła, wylot jest kanałem prowadzącym zasadniczo poprzecznie do komory pompy, a komora drugiego stopnia jest okrągła i jest usytuowana poprzecznie względem komory pompy i w jee pobliżu, przy czym wolumetryczna oojęęość komory jest co najmniej tak duża jak druga komora pompy.

Przedmiot wynalazku jest przedstawiony na rysunku, na którym fig. 1A - 7A przedstawia schematyczne przekroje poprzeczne siedmiu przykładów wykonania pomp jednostopniowych przedstawionych w układzie suwu ssania; fig. 1B do 7B - schematyczne przekroje poprzeczne przykładów wykonania pompy według fig. 1A - 7A w układzie suwu tłoczenia; fig. 6C przedstawia widok komory przykładu wykonania przedstawionego na fig. 6A i 6B, fig. 7C - schematyczny przekrój poprzeczny przykładu przedstawionego na fig. 7A i 7B pod koniec suwu ssania; fig. 8A i 88 przekroje poprzeczne schematyczne pompy dwustopniowej ukazującej wynalazek w różnych etapach jego pracy; fig. 9A i 96 - przekroje podobne do 8A i 88 pompy zmodyfikowanej; fig. 10A i 10B - schematyczne przekroje poprzeczne innej pompy dwustopniowej przedstawiającej wynalazek w różnych etapach pracy, odpowiadających odpowiednio etapom przedstawionym na fig. 8A, 9A i 6B i 9B, a fig. 10C - widok komory przykładu z fig. 10A i 10B.

Takie same elementy przykładów wykonania zostały oznaczone tymi samymi liczbami, po których następuje łącznik /-/ i cyfra oznaczająca numer figury co w sumie daje całkowite oznaczenie liczbowe poszczególnych elementów.

Me wszystkich przykładach wykonania przedstawionych na rysunkach powierzchnie stykające się z pompowaną cieczą są wewnętrznymi powierzchniami, zasadniczo kołowej lub częściowo kołowej odłączalnej komory posiadającej wlot i wylot, wykonanej z giętkiego, lecz nierozciągliwego materiału, takiego Jak polietylen, poliuretan, lub innej folii z tworzyw sztucznych.

W innych nie przedstawionych przykładach wykonania niektórych lub wszystkich z tych powierzchni mogą jednakże być powierzchniami stałych lub ruchomych elementów pompy wykonanych z metalu, na przykład, części stałych pompy, przy czym komora nie musi być o zarysie kołowym.

Jak pokazano na fig. 1A, 1B, pompa posiada obuowę składającą się ze stałej podstawy 10-1 i zdejmowanego lub zawieszonego na zawiasach górnego członu 11-1. Element 12-1 komory umieszczony jest między podstawą 10-1 i górnym członem 11-1. Na swoim obwodzie element 12-1 posiada wlot 13-1, zaś pośrodku posiada pionowy, osiowy wylot 14-1. Element 12-1 posiada pierścieniową komorę doprowadzającą 15-1, do której dochodzi wlot 13-1. Wewnątrz komory doprowadzającej 15-1 znajduje się komora 16-1 pompy łącząca się odcinkiem bocznej ściany ograniczającej z komorą doprowadzającą 15-1 poprzez kanał wlotowy 17-1 w postaci pierścieniowego otworu bez końca mającego kształt szczeliny pomiędzy przeciwległymi ścianami elementu. Komora 16-1 pompy

164 330 łączy się z centralnym wylotem 14-1 poprzez kanał wylotowy 18-1, również utworzony przez pierścieniową szczelinę bez końca. Element 12-1 może być wykonany z dowolnego giętkiego matdalaUg posiadającego właściwości wymagane do konkretnego zastosowania w pompie. Oczywiście, materiał ten musi być dostosowany do cieczy przeznaczonej do pompowania i wystarczająco giętki, wytrzymały i uleΓozciągllwy, aby wytrzymał ciśnienie oraz napięcie edzhanlzłnd i ewentualne termiczne, któremu zostanie poddany.

Podstawa 10-1 obudowy podpiera różne ruchome części składowe, na których umieszczony jest dldedny 12-1, a które, poprzez swe powtarzane, cykliczne ruchy realizują proces pompowania. Te części składowe zawierają centralnie umieszczony zawór wylotowy 20-1 służący do otwierania i zamykania kanału wylotowego 18-1 dla dopuszczenia przepływu między komorę pompy 16-1 i połączeniem wylotowym 14-1. Zawór wylotowy 20-1 jest umieszczony ruchomo i pionowo równolegle do środkowej osi 21-1 pompy tak, by po swym ruchu w górę docisnąć przeciwległe ściany dldmeutg do górnego członu 11-1 obudowy i tym samym zamknąć kanał wylotowy 18-1, zaś po ruchu w dół - rozsunąć ściany elementu tak, aby kanał wylotowy został otwarty. Ruchy zaworu wylotowego 20-1 są powodowane przez dźwignię 22-1, która z kolei uruchamiana jest krzywką lub innym urządzeniem napędowym (nie pokazanym) połączonym z silnikiem.

Urządzenie posiada również zaciskowy wlotowy zawór 23-1, działający podobnie do zaworu wylotowego, w celu zamykania i otwierania kanału wlotowego 17-1. Zawór wlotowy 23-1 jest pierścieniowy, zaś jego ruchy w górę i w dół powodowane są dźwignią 24-1 i uruchamiane w sposób zsynchronizowany z dźwignią 22-1 krzywką napędzaną przez silnik (nie pokazany).

Między zaworami 20-1 i 23-1 naprzeciw komory 16-1 pompy znajduje się pierścieniowy wyporowy człon 25-1, przesuwny pionowo w górę i w dół przy użyciu dźwigni 26-1 i krzywką napędzaną silnikiem (nie pokazano) w sposób podobny jak zawory i zsynchronizowany z nimi. Wyporowy człon 25-1 służy do wypierania, w czasie jego ruchu w górę, dolnej ściany komory pompy, w wyniku czego zostaje zmniejszona objętość komory 16-1 pompy, zaś w czasie jego ruchu w dół komora pompy rozszerza się , gdy wpływa do niej ciecz.

W przykładach przedstawionych na fig. 1A i 1B znajduje się też para rolek 27-1, umieszczonych poniżej dldmenyu 12-1, współpracujących z komorą zasilania 15-1. W trakcie pracy pompy rolki te, których może być więcej niż dwie, obracane są obwodowo wzdłuż komory zasilania przy pomocy uii pokazanych środków, w celu utrzymania cieczy znajdującej się w komorze w ciągłym ruchu. Takie mieszanie cieczy może być konieczne lub korzystne w niektórych zastosowaniach, na przykład wtedy gdy cieczą jest krew.

W czasie pracy pompy komora zasilania 15-1 działa jako zbiornik, którego pojemność jest zmienna w zależności od dopływu i który w sposób ciągły odbiera ciecz doprowadzaną pod stosunkowo niskim ciśnieniem przez wlot 13-1.

W fazie cyklu pracy pompy przedstawionej na fig. 1A, gdy kanał wlotowy 17-1, jest otwarty, a wyporowy człon 25-1 przesuwa się w dół lub właśnie osiągnął dolne położenie ciecz wpływa do komory 16-1 pompy z komory zasilania 15-1 poprzez kanał wlotowy 17-1.

Napełnianie komory 16-1 pompy może nastąpić bardzo raptownie, gdyż kanał wlotowy jest bardzo długi, to znaczy ma bardzo duży zasięg obwodowy i może być otwarty do stosunkowo znacznej wysokości. Innymi słowy, kanał wlotowy może łatwo być otwarty tak, by zapewnić bardzo dużą powierzchnię przekroju przepływu. Także, ponieważ komora zasilania oraz kanał wlotowy otaczają prawie cały obwód komory pompy, zaś płyn wpływa promieniowo ze wszystkich kierunków, długość napełnienia, to jest odległość jaką płyn musi przepłynąć zdlde wypełnienia komory pompy jest krótka i prosta, przez co wpływanie do komory pompy może następować gwałtownie i nie powodując praktycznie żadnego spadku ciśnienia. Komory z komorami pierścieniowymi mogą posiadać znaczną pojemność, a i tak mieć krótki czas napełniania z uwagi na dużą powierzchnię kanału wlotowego i małą odległość napełniania. Wypełnienie komory 16-1 pompy następuje zasadniczo pasywnie zachodzi praktycznie tylko w trakcie działania ciśnienia hydrostatycznego istniejącego w komorze zasilania 15-1 przy kanale wlotowym 17-1, gdyż wewnątrz komory pompy ruch w dół wyporowego członu nie wytwarza bezpośrednio żadnego ssania, wyporowy człon 25-1 nie posiada przenoszącego siłę połączenia z dlemeuene 12-1, działającego w kierunku rozszerzenia komory pompy (w dół).

Jak pokazano na fig. 18 kanał wewnętrzny 17-1 zostaje zamknięty przez ruch ku górze zaworu wlotowego 23-1, zaś zawór wylotowy otwierany zostaje w wyniku ruchu w dół zaworu 20-1.

164 330

Następnie wyporowy człon 25-1 zostaje przesunięty ku górze w celu wyparcia dolnej ściany komory pompy ku górze i tym samym wypchnięcia cieczy z komory 16-1 pompy przez kanał wylotowy 18-1 wylot 14-1. W tym czasie komora zasilania 15-1 jest ponownie napełniana wlotem 13-1. Kanał wylotowy 18-1 zostaje następnie zamknięty, wyporowy człon 25-1 zostaje odciągany w dół, zaś kanał wlotowy 17-1 ponownie otwarty, aby można było przeprowadzić kolejny cykl pracy pompy .

Cechą opisywaną pompy jest połączenie pierścieniowego kanału wlotowego 17-1, pierścieniowego wylotowego 18-1 oraz małej odległości napełniania, pozwalające na bardzo szybkie napełnianie komory pompy, nawet gdy ciśnienie po stronie wlotu jest bardzo niskie, oraz bardzo szybkie opróżnianie komory pompy. Dlatego też pompa może przepompowywać duże objętości cieczy w jednostce czasu z małymi stratami wewnętrznymi i odpowiednio z dużą wydajnością. Jak długo dopływ do pompy nie przekracza prędkości przepływu odpowiadającej wynikowi maksymalnej objętości suwu i prędkości suwu, pompa, dzięki saiAcr^u^c ji, dostosowuje objętość przepompowywaną każdym suwem, do napływu. Z tego też względu pompa utrzymuje ciągły napływ wolny od przerw i pulsacji ciśnienia dla dość szerokiego zakresu prędkości napływu poprzez wlot 13-1. Jeśli napływ przekroczy prędkość przepływu odpowiadającą wymienionemu wcześniej wynikowi, prędkość suwu pompy może być zwiększona. Ponieważ pompa ma małe straty wewnętrzne, prędkość suwu może być zwiększona do znacznych poziomów.

Inną cechą opisywanej pompy oraz pomp, które będą opisane dalej, a które przyczynią się do szybkiego napełniania komory 16-1 pompy, jest zapewnienie wystarczająco dużej pojemności objętościowej komory zasilania 15-1, korzystnie znacznie większej niż komory 16-1 pompy dla zapewnienia napełniania komory 16-1 pompy bez potrzeby uzupełniania zawartości komory zasilania w trakcie napełniania komory pompy. W ten sposób, całość cieczy wpływającej do komory 16-1 pompy w czasie fazy napełniania cyklu jest natychmiast dostępne przy kanale wlotowym 17-1, gdy rozpoczyna się faza napełniania.

Element 12-1 umieszczony jest w obudowie pompy w taki sposób, iż komora zasilania 15-1 może się swobodnie rozszerzać i kurczyć w dość dużym stopniu, w zależności od odpowiednio, napływu cieczy do komory zasilania oraz wypływu cieczy z komory zasilania do komory 16-1 pompy.

Przykład przedstawiony na fig. 2A i 28 rćżni się dd pzzykładu z fi.. ΙΑ, 10 tyłoo tym, iż ni e osmad a ol^k 77- 1 oraz , i e odopta ^ιι^ο!a eett tt^ć^^t a na eennętrz . Ta k sica , ciiś nienie pod którym następuje napełnienie komory 16-2 pompy określane jest różnicą poziomów między kanałem wlotowym 17-2 i powierzchni swobodnej cieczy w komorze zasilania.

W przykładach przedstawionych na fig. 3A i 3B komora zasilania 15-3 jest otwarta, Jak na fig. 2A, 2B. Jednodpogśwl zawory klapkowe lub wargowe 23-3 umieszczone są, odpowiednio, w kanałach wlotowym 17-3 i wylotowym 18-3. I dalej, ruchome elementy zaworu zaciskowego w pierwszych dwóch przykładach zastąpione są odcinkami podstawy 10-3 podpierającymi komorę i określającymi kanały wlotowe 17-3 i 18-3. Każdy zawór 23-1 i 20-1 utworzony Jest z pary pllpćcien^wych, osiowo przeciwstawionych klapek z materiału giętkiego (na przykład z tworzyw sztucznych), które mogą być również nieznacznie elastyczne, których zewnętrzne krawędzie są zgrzane z odpowiednimi naprzeciwległymi elementami ścian w kanale wlotowym 17-3 i które mogą się swobodnie odkształcać, wychylając się w górę lub w dół przy krawędziach wewnętrznych. Gdy ciecz przepływa ku środkowi w kanale wlotowym lub wylotowym, klapki są rozsunięte i praktycznie nie zakłócają przepływu cieczy, lecz gdy tylko ciecz ma tendencję do płynięcia w odwrotnym kierunku, klapki blokują go zamykając kanał. Jakkolwiek klapki są giętkie, nie na tyle Jednak, aby nie mogły się przeciwstawić skutecznie naporowi występujących ciśnień, nie ma więc obawy, że wygną się w niewłaściwym kierunku. Gdy ciśnienie robocze w pompie jest wysokie, klapki mogą być wzmocnione odpowiednim materiałem takim jak włókna szklane, dla zapobieżenia ich przegięciu. Klapki mogą być tak zaprojektowane, aby dzięki swemu kształtowi, giętkości czy innym cechom, przyczyniały się do zwiększania prędkości przepływu cieczy po ich otwarciu. Ponadto, mogą one być ustawione ukośnie w kierunku położenia zamkniętego lub otwartego.

W zmodyfikowanym przykładzie wykonania (nie pokazanym,. jeden z zaworów lub dwa z nich mogą być zaworami zaciskowymi tego typu, Jak pokazano na fig. 1 i fig, 2 z klapkę, W tym przypadku, zawór zaciskowy korzystnie jest przystosowany do niepełnego zamykania powiązanego z nim kanału, a całkowite domknięcie jest realizowane przez klapkę.

164 330

Jak pokazano na fig. 3A i 3B, zawory zaciskowe są ukształtowane przez część klapkową oddzieloną od ścian części komory. Ze względu na to, że klapki korzystnie mogą być ukształtowane przez fałdę w blasze lub w warstwie materiału, z którego część jest zrobiona, ukształtowania tej fałdy dokonuje się w czasie wytwarzania części komory. Ostatnio opisaną konstrukcję można wytwarzać przy pomocy znanych technik produkowania części i innych przedmiotów z tworzyw sztucznych (kształtowanie próżniowe i kształtowanie przez dmuchanie). Ta sama konstrukcja może być zastosowana w przykładzie wykonania opisanym poniżej.

Przykład wykonania pokazany na fig. 1A i 4B jest podobny do przykładu z fig. 1A i 1B poza tym, że zawór wylotowy jest w kształcie niepowrotnego lub jednodrogowego zaworu 20-4 typu klepkowego lub wargowego umieszczonego we wlocie 14-4 i te wyporowy człon 25-4 ma kształt dysku lub płyty (kształt grzyba). W tym przykładzie, komora 16-4 pompy ma raczej kształt dysku, w widoku z góry, niż pierścieniowy, jak to było we wcześniejszych przykładach.

Przykład wykonania pokazany na fig. 5A i 5B różni się od przykładu z fig. 4A i fig. 4B tym, te rolki do mieszania płynu w komorze zasilania 15-5 są ominięte i tym, że zawór wlotowy 23-5 zawiera pojedyńczą klapkę pierścieniową z materiału elastycznego, która jest przymocowana wzdłuż jej zewnętrznej krawędzi do ściany dolnej części i może się poruszać w pozycji, w której tworzy szczelne połączenie ze ścianą górnej części w czasie działania ciśnienia wewnątrz komory 16-5 pompy i tym, ie zawór w kanałe wylotwwym jsst pominięyy. Można aauwayyć, że zawór zamykający w celu zablokowania zwrotnego przepływu w kanale wylotowym nie jest konieczny w tym przypadku, to znaczy kiedy pompa pracuje przy wysokim stopniu sprężania. W takich przypadkach, pęd strumienia wychodzącej cieczy jest wystarczający na ciągłe napełnianie komory 16-5 pompy poprzez kanał wlotowy 17-5, nawet jeśli komora pompy jest otwarta od strony wylotu w czasie napełniania.

Figury 6A i 6B przedstawiają przykład wykonania, który jest podobny do przykładu z fig. 5A i fig. 5B za wyjątkiem umieszczenia i kształtu kanału wylotowego 1B-6, wylotu 14-6 i związanego z nim zaworu wylotowego 20-6.

Wylot 14-6 jeet a tym przypadku promieniowy i jest umieszczony diametralnie przeciwnie do wlotu 13-6. Odpowiednno wylot 14-6 ma swdj prrednl koniec nn opwu0zle komory 16-6 pompy i podobnie jak wlwl t3-3, rozciąga się promieniowo na zewnątrz. Konsekwentnie, część ale tylko część, obwodu tego elementu nie jest wykorzystywana przez komorę zasilania 15-6 i kanał wlotowy 17-6, ale ten ostatni może nadal być bardzo długi.

W tym przykładzie wykonania, zawór wylotowy 20-6 jest tpu klapkowego lub wargowego podobny do zaworu ulotpwegp 26-3 i podobnie, jak ten ostatni jest przymocowany do jednej ściany kanału wylotowego 18-6, który jest umieszczony na połączeniu pomiędzy komorą 16-6 pompy i komorą zasilania 15-6 (fig. 6C, która jest widokiem z góry elementu 12-6 komory).

Jest korzystne w przykładzie pokazanym na fig. 6A, fig. 6B, fig. 6C zablokowanie lub zamknięcie obszaru komory zasilania 15-6 przyległego do połączenia wylotowego, ściana komory zasilania 15-6 powinna mieć kształt taki, aby nie tworzyły się żadne kieszenie, w których przepompowywana ciecz mogłaby się zatrzymywać lub nagle zmieniać swój właściwy kierunek przepływu w stronę dotarcia do kanału wylotowego.

Wylot 14-6 przykładu wykonania z fig. 6A, fig. 6B, fig. 6C nie musi być ustawiony w Jednej osi z wlotem ale może tworzyć z nim większy lub mniejszy kąt. Jeżeli Jest wymagane, dwa połączenia mogą być nawet ulokowane jedno przy drugim, zasadniczo równolegle. Jest jednak ważne, aby kanał wlotowy 17-6 i jego zawór rozciągały się na większej części obwodu komory pompy.

Figury 7A, 7B i 7C pokazują przykład wykonania, w którym część pierścieniowej komory zasilania 15-7 jest umieszczona bliżej środka elementu niż kanał u|ptouw 17-7 w postaci szczeliny. W tym przypadku, mechanizm napędzający wyporowego członu 25-7 jest mechanizmem dźwigającym kulkę na nagwintowanym trzpieniu (nie pokazany szczegółowo), którego nagwintowany trzpień jest połączony obrotowo z wirnikiem 28-7 silnika elektrycznego położonego na podstawie 10-7.

Jak widać z porównania fig. 7A, 7B, 7C z innymi figurami, ruch wyporowego członu 25-7 w tym przykładzie wykonania ma bezpośredni wpływ na kształt i objętość komory zasilania 15-7. Tak więc, gdy wyporowy człon 25-7 porusza się do dołu (15-7), patrz fig. 7A objętość komory

164 330 zasilania 15-7 zmniejsza się, ponieważ wyporowy człon 25-7 obkurcza komorę zasilania 15-7 (fig. 7C). Ciecz z komory zasilania 15-7 następnie przepływa do komory 16-7 pompy razem z cieczą wchodzącą do pompy przez wlot 13-7. W czasie, gdy wyporowy człon 25-7 porusza się do góry i w ten sposób zmniejsza objętość komory 16-7 pompy (fig. 70) komora zasilania 15-7 jest powiększona, a zawór wlotowy 23-7 w tym czasie jest zamknięty. Ciecz, która wtedy wchodzi przez wlot 13-7 gromadzi się w komorze zasilania 15-7 i następnie, podczas kolejnego ruchu w dół wyporowego członu 25-7, przepływa do komory pompy, jak poprzednio.

Przykład wykonania przedstawiony na fig. 7A, 7B, 7C ma również zawór wylotowy 20-7, który zapobiega wstecznemu przepływowi do komory 16-7 pompy z wylotu 14-7. Jak pokazano na rysunku wylot 14-7 jest równoległy i ustawiony diametralnie przeciwlegle do wlotu 13-7, ale są dopuszczalne również inne ustawienia.

Zawór wylotowy 20-7 jest pierścieniowym zaworem klapkowym, którego jedna krawędź obwodowa umocowana jest do górnego członu 11-7 urządzenia pompowego, a druga jego swobodna krawędź jest wyposażona w pogrubiony pierścień 29-7. Ten pogrubiony pierścień 29-7 umacnia swobodny koniec klapki i w pozyji zamknięcia zaworu (fig. 7C) szczelnie przylega do wewnętrznej ściany górnego członu 11-7 urządzenia. Alternatywnie do pokazanej konstrukcji zaworu wylotowego, może być zastosowany zukosowany sprężyną, poruszający się pionowo element zaworu, który szczelnie przylega do części pierścieniowej ściany, gdzie komora 16-7 pompy łączy się z poziomym wylotem 14-7.

Zawór wlotowy 23-7 w przykładzie pokazanym na fig. 7A, fig. 7B, fig. 7C jest również pierścieniowym zaworem klapkowym, który jest przytwierdzony do wyporowego członu 25-7 i dlatego porusza się razem z nim. Takie rozwiązanie powoduje zadawalający przepływ cieczy z komory zasilania 15-7 do komory 16-7 pompy i jest w zakresie ochrony wynalazku zamocowanie klapki do urządzenia pompowego oraz doprowadzanie jego ruchomych części do współdziałania z członem wyporowym.

Jak pokazano w innych przykładach wykonania, w których zawór wlotowy jest zaworem klapkowym lub wargowym, kanał wlotowy 17-7 jest otwarty, aby pozwolić na przepływ do komory pompy z bardzo małym ciśnieniem wejścia takim, aby ciśnienie przed zaworem tylko nieznacznie przewyższała ciśnienie za zaworem. Podobnie, kanał wlotowy jest natychmiast zamykany, kiedy ciśnienie w komorze pompy tylko nieznacznie przewyższy ciśnienie na wejściu do zaworu. Szybkie otwieranie i zamykanie zaworów klapkowych jest zaletą ich pierścieniowego kształtu i wynikiem dużej powierzchni zaworu, na którą działa ciśnienie. Z tego samego powodu, zawór wylotowy 20-7 i odpowiednio kanał wylotowy 18-7 są zamykane natychmiast, jak ciśnienie na wlocie 14-7 przewyższa ciśnienie w komorze 16-7 pompy na początku suwu ssącego.

Figury 8A, 8B pokazują pompę, w której występują dwa wyporowe człony 25-8A i 25-8B, które działają w przeciwnych fazach, w celu ograniczenia objętości poszczególnych części komory pompy w różnych czasach. Jeden wyporowy człon 25-8A przypomina wyporowy człon pokazany na fig. 4 - fig. 6 i służy do zmniejszania objętości środkowej części 16-8A komory drugiego stopnia, która jest podobna do komory pompy z fig. 4 - fig. 6 i łączy się ze środkowym wlotem 14-8. Drugi wyporowy człon 25-8B jest pierścieniowy i współ środkowy z pierwszym, środkowym członem. Ten pierścieniowy, zewnętrzny element służy do zmniejszania objętości pierścieniowej, zewnętrznej części komory 16-8B pompy o zmieniającej się objętości, która Jest współśrodkowa z częścią 16-8A komory drugiego stopnia o zmieniającej się objętości. Po swojej promieniowo wewnętrznej stronie zewnętrzna część komory 16-8B pompy łączy się ze środkową częścią 16-8A komory drugiego stopnia poprzez pierścieniowy kanał 30-8, w którym umieszczony jest jednodrogowy zawór klapkowy 31-8, przypominający zawór klapkowy z fig. 3 - fig. 5, przeznaczony do otwierania i umożliwiania przepływu do części komory 18-8A pompy. Ten kanał jest zarówno kanałem wlotowym części środkowej komory 16-8A pompy i jednocześnie kanałem wylotowym zewnętrznej części komory 16-8B pompy.

Po swojej promieniowo zewnętrznej stronie część zewnętrzna komory 16-8B pompy łączy się z pierścieniową komorą zasilania 15-8, która jest podobna do komory zasilania z fig. 2 i fig.

3, poprzez pierścieniowy kanał wlotowy 17-8 mający jednodrogowy zawór klapkowy 23-8, który otwiera się w celu przepływu do części zewnętrznej komory 16-8B pompy, a który przypomina zawór klapkowy 23-3 i 23-5 z fig. 3 i fig. 5. Owa wyporowe człony 25-8A i 25-8B są wprawiane

164 330 w ruch odpowiednio w przeciwnych fazach przez mechanizm przypominający mechanizmy zastosowane do poruszania wyporowego członu i zaworu zaciskowego z fig. 4. Maksymalne objętości części komory pompy i ruchy dwóch wyporowych członów są tak dobrane, że skok objętości zewnętrznej części komory 16-8B pompy jest około dwukrotnie większy niż środkowej części komory 16-8A pompy.

Figura 8A pokazuje fazę cyklu pracy pompy, w której zewnętrzny wyporowy człon 25-8B jest poruszany do dołu, a zewnętrzna część komory 16-8B jest napełniona z komory zasilania 15-0 poprzez kanał wlotowy 17-8 bez żadnego spadku ciśnienia wzdłuż kanału wlotowego 17-8, podczas gdy środkowy wyporowy człon 15-8A drugiego stopnia jest poruszany do góry, aby usunąć ciecz ze środkowej drugostopniowej części komory 16-8A pompy zawór klapkowy 31-8 jest nadal zamknięty przez ciśnienie w środkowej części komory.

W fazie pokazanej na fig. 8B, stan rzeczy jest odwrotny. Odpowiednio, zewnętrzny wyporowy człon 25-8B porusza się do góry wypychając ciecz z zewnętrznej części 16-88 komory środkowej części komory drugiego stopnia 16-8A poprzez kanał 30-8, podczas gdy środkowy wyporowy człon 25-8A porusza się do dołu powodując, że środkowa część komory 16-8A pompy rozszerza się pod wpływem ciśnienia jakie ciecz wywiera na jej ściany. Objętość cieczy wydalonej z zewnętrznej części komory 16-8B pompy w czasie ruchu w górę zewnętrznego wyporowego członu 25-8B jest większa niż przyrost objętości środkowej części komory 16-8A drugiego stopnia. W związku z tym, ciecz będzie uchodziła przez wylot 14-8 także w tej fazie (fig. 8B) cyklu pracy pompy. Podczas gdy dopływ do komory pompy ma miejsce tylko w fazie, w której zewnętrzna część komory 16-8B pompy jest rozszerzana, wpływ z pompy odbywa się zasadniczo ciągle, chociaż z pewną pulsację.

Przykład wykonania pokazany na fig. 9A i 9B jest podobny w konstrukcji i działaniu do przykładu pokazanego na fig. 8A i 8B z wyjątkiem tego, że wewnętrzny mechanizm napędzający do poruszania wewnętrznego wyporowego członu 25-9A do góry jest zastąpiony przez odpowiednie napędowe elementy 26-9A w postaci mechanizmu sprężynowego ciągle wypychające ten wyporowy człon do góry. W czasie suwu do góry zewnętrznego wyporowego członu 25-9B, środkowy wyporowy człon 25-9A drugiego stopnia jest poruszany do dołu pod wpływem ciśnienia cieczy wewnątrz środkowej dwustopniowej części komory 16-9A, jak pokazano na fig. 9B. W czasie ruchu w dół zewnętrznego wyporowego członu 25-9B, energia mechanizmu sprężynowego porusza środkowy wyporowy człon 25-9A do góry, jak pokazano na fig. 9A.

Figury 10A i 10B są przekrojami poprzecznymi następnego przykładu wykonania, odpowiadającego przykładom z fig. 8A, 8B i fig. 9A i 9B, a dotyczącego dwustopniowego urządzenia pompującego według wynalazku, natomiast fig. 10C jest widokiem z góry elementu komory tego przykładu.

Pompa pokazana na fig. 10A, 10B, 10C zawiera dwa wyporowe człony 25-10A, 25-10B, które działają jak opisano odnośnie fig. 9A, 98. Odpowiednio wyporowy człon 25-10B jest połączony z zewnętrznym mechanizmem napędzającym, powodującym zasadniczo wypieranie, wprawiającym go w ruch do góry, ppodzzs gdy element 2261001 jest ppłęczony z odpowiednim napędowym sprężynowym elementem 266-1)0 s^ll wypryzaajczm gg dd gg^.

Owa wyporowe człony 25-10A i 25-10B i odpowiednie części komory 16-10A i 16-10B pompy nleeentu 12-10 komory są rozłożone poziomo obok siebie, a zswór wlotowy 23-10 1 zswór 31-10 pomiędzy częściami komory pompy są zaworami klapkowymi podobnymi do zaworów 23-6 i 20-6 z fig. 6A, 6B, 6C. Oprócz tego, jak pokazano ns fig. 10C, wlot 13-10 i wylot 14-10 są rozłożone obok siebie i zasadniczo równoległe. Oprócz różnic w sposobie przepływu wynikających z poziomego usytuowania części komory, pompa pokazana na fig. 10A, 10B, 10C działa zasadniczo tak samo, jak pompa z fig. 9A, 9B.

W przykładach wykonania przedstawionych na rysunku i opisanych powyżej, komora 16 pompy i komora zasilana 15 są kołowe lub w kształcie pierścieni i jak można zauważyć, neneenty mechaniczne pompy mają podobny kształt. Taki kształt Jest korzystny pod względem zarówno przepływu cieczy i sposobu wytwarzania, ale w zakresie wynalazku jest również to, że pompa może mieć inny ksstałt, np. bardziej llb mniej owalny lub wydłużony. Kształt wydłonosy moSe ćyć korzystny stczengrnie w p^zy^adzie prOsαznym nn fig. AA , 6B, 6C. gdzie wllt i wyy^o: ss w jednej osi.

164 330

Ponadto, w prcąZłaeach yoZacanąch no fig. 8A, 8B i fig. 9A, 98 śrpdZpez wyporped człon/ 2--2A, 25-9A mogą bąć pierścieniowe, yoZ cdwlętrcne wąpprped człon/ 2--2B, 25--8. Przestrzeń otwarto w iroezowyo yrzriolznrpeyo ζΙζοζ^ιζ eypychooąoąm mpżz zawierać na prcąZUad ζΙζοζιΟ/ mechanizmu nayędcaoącego, kub może bąć wąZpccusrαna do innąch ceków. Jeżd^ w tąm yreuyaeZU) mechanizm lapędcaodcy dko dwóch wupprłeuch członów 25-8A i 25-8B z fig. 8A i 8B yzst zaproyzZOpwoną toZ, żz ekementą mogą bąć wprawiane w ruch zgodnie z wąbcalą fazą eypyoaanra (tzn. w fazie prceolwney kub w sposób pchania-ciągnięcio), kub ind/widuakniz (tąkZo yzdna z części yzsO uruchomiona).

W nrzZtóryoh yrcyyaeZaoa, na prcąZUae gdą pompo yzsO gżywana do pompowania Zrwi, w/ppcpwą człon może bąć Zprz/sOnrz połączoną z mechanizmem pompuoąoym taZim, ZOórą uopeklwla prężną pracę w/porowego członu odpowiednio do mechanizmu płppuyąodgo będącego pod działaniem ciśnienia w Złopred pompowania taZ, że eusręyuye pewne opóźnienie w/porowego członu w czasie suwu sprężania kub zas/sania. Ruch w/porowego członu, ZOórą yzsO yoocąrZowo traconą w w/niZu opóźnienia, yzst oecusZleolu w Zońcu suwu sprężania i może b/ć euZłrcąstalu dka zabezpieczenia przed O/o, że αζα nie zast/gnid w Zomorzd pomp/, ty. poniży Zkopą zaworu 31-8 no fig. 8A, 8B . OZii a łeepłcalpia ożi a OZżi a /yd /złocztoald u Pu łupiimi u tczrZPća d Ok 1 ι^ϋβnla wytwαrcayącuch się na Zońcu suwu catątalla.

Pompa tąpu ypZocanzgo na fig. 8A, 8B, z dwoma kub więczy w/porow/oi członami i częściami Zomor/ pomp/, ZOórz Zprcąstlli są,pierścieniowe, yzsO również eąZprcąstuwana yaZp dwustopniową (kub wlzkpstρyllpwu) Zpoyrztor, tccczgókllz w czku sprężania dużąch ikości powietrza do stptgnZpep nlsZich ciśnień. Cechą chαroZrzruttącclą Zpoprdtpcα szpnstcupeandgp w tzn sposób yzsO to, że sOpsuyz się t/kZp yoozeyńccy zawór pomiądzą stopniami, Zożdą zawór działo zarówno yaZp zawór w/korow/, prpmldlrρwzgp w/kotu kub niższego stopnia, yaZ też yaZp zawór w^Oow/ promieniowego wkoOu kub eyesczgo stopnia.

Inne prcyZUadą w/Zpioiio również mogą b/ć stosowane yaZp Zompresorą kub ppopą powietrza (kub gazu), akz wydaye się, żz w proZt/ce loyrdylzO opgą b/ć euZorcusrαnd, yaZp pomp/ ^ζ^/.

JaZ w/iiZo z rątgnZu, charaZtiryttąoeną cechą ppopą według eąnakocZu yest to, żz pompowana clzcc ma Zprcysrny prczyUyw, ponieważ może ona przechodzić yrezc pompę bzz żadn/ch nogł/ch wyoutcpnyo ^ροι ZlzrunZg. Sccczgóknlz Zpccyttnz w cwiącZg z tąm są prz/Zładą w/Zononia ypZacanz na fig. 1-6 i fig. 2-10, gdzie eytpZość Zompąą pomp/ Jzst bardzo mała w porównaniu zz średnicą a cizcz pU/iiz catadnlccp poziomo aż do w/kotu. NisZi kub płasZl ZszOałO Zompą/ ppopą toZże pozwoko no ZrótZi suw, co oznacza, żz sOopizń sprężania może b/ć w/soZp. W połączeniu z dużą ypwizceohnlą yccdZcpog poprzecznego poezyUueg) yoZl może bąć w Zonakz w/kpOow/m i wl-oPoow/, da decha dcαyiwla bardzo nisZie opory przepO/dp z pu/iwua.

W prcyZUαdαch w/Zononia yoZaeαnąch no fig. 5 - ffg. 10, wykorzystanie JoddnOZrpPowych zaworów, Ztóre są yrcąs0ptpwonz do dokney ścianą zrzmznOg 12 Zpmpą/ i ZOórz są ruchome dp górą, w ZrzrgnZg w/pizrania prczc w/porową człon clzoeą, o ZOóce szczeknli yceąkzgαOą dp gócnzy ścianą, yzsO Zorz/stnz ekatzgp, żz prczpłąe clzocą eąepUąwaną prezc cuch w/pocowzgp członu dop/cho dokną część ZkapzZ. Tzn eppąchaOącą prczyUąe mlnamαrlegyz nlzbzeylzoezńtOwp, żz OaZoZprwlzZ część ^ζ^/ yompoeanzO caOrcąoa się pon^zy kub za ZkapZaml zaworu. Ti preuZUaeą euZpnanra eąnaracZg są scoczgóknlz Zorcąstnz dp pompowania ZcwP, ponieważ nayeażnaeOseum wąmaganlzo w ^osusZu dp pomp Zrwi yzsO Op, obą nie w/stępował/ obszar/ catreąoanaa strumienia prezpłąeu.

W prcąZłαeaoa) ZOórz pczeznOpeaUu wąnαrαezZ na cutgπZg, w/pocow/ człon l yzgp mzoaanlem napędową są umlzscocpnz pon^zy Zpmpąą ppopą. To utątgpwαnie yzsO Zorz/stni w wlzku prcąyaeZoch, tcoczgóknlz Zlzd/, yaZ poZaeano na yrcąZładαoa) peeelzkpną, gotową do w/mlon/ zkzmznO Zomorą z fokil z Owpccąeα tcrgccnzgo kub bkachą Oepceą powierzchnię, ZOórą pompowano łączą w czasie przechodzenia przzz pompę. JαZZpkelzZ, w nadZObą/ch prcąyαeZaoh, Jzst Zprz/sOnd, Zlzd/ w/pocow/ człon usąOguyz się na górnzy ścianie Zpmpąą pompą, a mechanizm napędcayąou mieści się ppwyedy Zpoorą pomp/. Ponadto yzsO możkiwz zastosowanie zw/Złzgp mdoaanicmu napędowego dka dwóch pcczclekzgłąoh pomp zestawion/ch yzdna nad drugą i dciaUαyąoąoa w yrezoiwnyoa fazach. JzsO również mpekiez eyZorcysOanid dwóch mechanizmów nayędcayącuoa dka ydendO Zomorą pompą, pp Jedn/o mechan^o^ lαpędcaOąoąm z Zażdzy stroną praogyącąm yrcdcienid.

Komoro 16-1^ i odchayrl lod ód ć a St aniem βιοιοΖγηγ człon w pyreąZudeep .pp

Zozon/m na fig. 10A, 108, 10C mogę t^ą^ć w/Zocząstane w pit^i^czi^nliu z w/kotami pppp doieoptopy

164 330 niowych w innych konstrukcjach jako jełnndaogowd zawory i jako urządzenia do wyrównywania pulsującego wypływu z pompy. W przypadku pomp do krwi, takie rozwiązanie powoduje, że jednodrogowe zawory są wolne od obszarów zatrzymań przepływu, a poza zaworem uzyskuje się żądaną objętość.

164 330

FIG.10A

-12-10

FIG. 10C

164 330

FIG.9B

164 330

ΖΣΖ.

FIG 8B

164 330

FIG.7C

164 330

FIG.6A

FIG6B

		/ λ/16*
U		ΙΑ 23-6	I 20-6		Ξ3

FIG.6C

146164 330

FIG.5A

FIG.5B

164 330

FIG 4B

164 330

FIG.3A

FIG.3B

164 330

FIG.2A

12-2, ,16-2 18-2· ,14-2 ,11-2

FIG 2B

164 330

FIG.1A

FIG.1B

Departament Wydawnictw UP RP. Nakład 90 egz. Cena 10 000 zł

Claims (26)

1. Zastrzeżenia patentowe

   1. Pompa wppopowa posiadapąsa śaodki określające komorą zasilania prayjmupącą płyn do przepompowania, ścoeZi pZreśkayące Zpopąę pompą p colenney objętości, kanał wkotpwą, pccec Ztórą płąn yest doprowadzaną z komorą zasikania do Zpmpąą pompą, wąkot przez którą płąn jest odprowadzaną z Zpoorą pompą, człon wąpprpwą sZojarzoną z Zomprą pompą, i ruchomą w przeciwnąch ZierunZach wzdłuż z górą pZreśkonego toru taZ, że przechodzi przez zmienną strefę wąppru Zomorą pompą abą przemiennie cwlęZscąć i zmnieysząć objętość Zpmorą, środZi napędowe dka poruszania członu wąporowego co naymniey w ZierunZu conldoseayącąm pbyętpść Zomorą pompą i środZi zaworu wlotowego dka zamąZania Zanału wlotowego dka catccąoanla wąpłąwu płąnu na zewnątrz Zomorą pompą przez Zanał wkotpwą, znamienna tym, że pierwsza Zomora zasikania (15-1, 15-2, 15-3, 15-4, 15-5, 15-6, 15-7, 15-8, 15-9, 15-10), yest zbiorniZiem moyącąo możkiwość przemieszczenia zmiennąch obyętości prceppoppwywanegp płąnu i Jest położona poprzecznie i doZoła strefą wąppru drugiey Zomorą (16-1, 16-2, 16-3, 16-4, 16-5, 16-6, 16-7,

   16- 8, 16-9, 16-10) pompą, przą cząm wkotową Zanał (17-1, 17-2, 17-3, 17-4, 17-5, 17-6, 17-7,

   17- 8, 17-9, 17-10) yest współbieżną z Zomorą zasikania i otwartą yest do drugiey Zomorą pompą poprzez wzdłużną otwór szcze^now/ w ściance ograniczayącey drugiey Zomorą pompą położoney poprzecznie wcgkęeem strefą wąppru uoożklwlaydc przepłąw z Zomorą zasikania do drugiey Zomorą pompą przez Zanał wkotową bez spadZu ciśnienia.
2. 2. Pompa według zzstrz. 1, znamienna tąm, że druga Zomora (16-1,

   16-3, 16-4, 16-5, 16-6, 16-7, 16-8, 16-9, 16-10) pompą posiada ruchomą człon ścianą maodcy możkiwość sprzęgnięcia z w/pocow/o członem (25-1, 25-2, 25-3, 25-4, 25-5, 25-6, 25-7, 25-8, 25-9, 25-10) przą suwie tłoczenia i odłączenia od wąporowego członu przą suwie ssania taZ, że obyętość suwu pompą yest ustakona przez doprowadzenie płąnu z Zomorą zasikayące^.
3. 3. Pompa według zastrz. 1 akbo 2, znamienna tym, że druga Zomora (16-1, 16-2, 16-3, 16-4, 16-5, 16-6, 16-7, 16-8, 16-9, 16-10) pompą yest oZrągła.
4. 4. Pompa weddug zast^. 3, znamienna tym, Ze wymiary drugiejk omory d 16-16-2, 16-3, 16-4, 16-5, 16-6, 16-7, 16-8, 16-9, 16-10) pompą poprzeczne do ZldrunZg ruchu wąporowego członu (25-1, 25-2, 25-3, 25-4, 25-5, 25-6, 25-7, 25-8, 25-9, 25-10) są więZsze niż wąoiarą wzdłuż tego ZierunZu ruchu.
5. 5. Pompa wedeug zastrz. 3, znamienna t y rn, żż wwlot (14-1, 14-2, 14-3, 14-4, 14-5, 14-8, 14-9) yest usątuowaną w środZu ppprcdccndO nieruchomey ścianą drug^y Zomorą (16-1, 16-2, 16-3, 16-4, 16-5, 16-8, 16-9) ppopą po prcdClerdgUdO stronie wcgkędem wyppcpedgp członu (25-1, 25-2, 25-3, 25-4, 25-5, 25-8, 25-9).
6. 6. Pompa według zzatrr. © znamienna tym, tż pierwsza Zomora zasikania (15-1, 15-2, 15-3, 15-4, 15-5, 15-6, 15-7, 15-8, 15-9, 11-10) jest prcąstptoeana do odbierania ciciłgłe dodłyłu ppoopowaneg dłynu u du pazcpdpuu uo ιιΟοοΙρΖ części swey zawartości do drug^y Zomorą (16-1, 16-2, 16-3, 16-4, 16-5, 16-6, 16-7, 16-8, 16-9, 16-10) pompą przez wkotową Zanał (17-1, 177-, 17-3, 13,1. ^7^,1 U,6, 1717- d718- 1719- d7110) gdy elemen

   23-2, 23-3, 23-4, 223-, 23-62 -6,1, 3-78, 2,,9, 223-0) Z70doe wlwłcgdgo op etosądo, ocre do gromadzenia zbiorniZa płąng, gdą dkementą watowe zaworu są zamZnięOd.
7. 7. Pompo wedeug zastrz. 2, znamienna ąym , Ze rurhomy c zł^^nścić^r^^d ruglej Zpopcu (16o1, d6o2, 16-3, d6o4, 16-5, 16-6, d6o8) d6o8) d6o9) 16-10) pompą utworzoną yest z g^OZiego materiału i yesO odZształcaną i pΓzemdecocalua gzee, w^^^oowuu cdon ((25-, 22^^, 25o3, 2---, 25-5, 225-, 25-72 8, 25,25 95 -10) podoas co osdmnd b1 ypęści dwu d łoczenOł pompą.
8. 8. Pompa wedeug zasOrz. 7, znamienna tym, Ze rucgomłczczn ścścny twowzy część poprzecznie pgcαnloepndO ścianą drugidy Zomorą 116od, 16-2) pompą i ^cd^o yedną ścianę watowego Zanału 1d8od) ^-ί), przą cząm ζΙζιοζιΟ/ zaworu pptlαeαyą za^sZową człon (23o1, 23-2) zaworu syccęgαOąoą się z poprzecznie ograniczoną częścią ścianą i pprgseaoąoą ograniczoną część ścianą w poprzeZ otworu, tąm somąm cαmuZαyąo watową Zanał oraz napędowe dkementą (2-o1) 24-2) pZrdSpedgo wprawiania w ruch caclsZoedto członu w popczdZ tego otworu.

   164 330
9. 9. Pompa według zastrz. 3, znamienna tym, te elementy wlotowe zaworu posiadają zasadniczo pierścieniową klapę (23-3, 23-5, 23-6, 23-8, 33-9, 23-10) z giętkiego meaeriału przymocowaną wzdłuż jednej krawędzi do ściany wlotowego kanału (17-3, 17-5, 17-6, 17-8, 17-9, 17-10) i mającą swą drugą krawędź swobodną dla ruchu w stronę otwartego położenia pozwalającego na wpływ płynu do drugiej komory (16-3, 16-5, 16-6, 16-8, 16-9, 16-10) i w stronę zamkniętego położenia w sprzęgnięciu z drugą ścianą wlotowego kanału dla zatrzymania wypływu płynu z komory pompy przez kanał wlotowy.
10. 10. Pompa według zastrz. 3, znamienna tym, że elementy (23-3) zaworu wlotowego posiadają pierwszą pierścieniową klapkę z giętkiego materiału przymocowaną wzdłuż jednej krawędzi do jednej ściany wlotowego kanału (17-3) i drugą pierścieniową klapką z giętkiego materiału przymocowaną wzdłuż jednej krawędzi do drugiej ściany wlotowego kanału, przy czym obie klapki posiadają swoje drugie swobodne krawędzie dla ruchu do położenia otwartego umożliwiającego wpływu płynu do drugiej kamory ((6-3) pompy oraz do położenia zamkniętego we wzajemnym sprzęgnięciu dla zatrzymania wpływupłynu z 'tej komory pompy przez wlotowy kanał (17-3)
11. 11. Pompa według zastrz. 3, znamienna tym, że pierwsza komora zasilania (15-1, 15-2, 15-3, 15-4, 15-5, 15-6, 15-7, 15-8, 15-9, 15-10) i drugie komory (16-1, 16-2, 16-3, 16-4, 16-5, 16-6, 16-7, 16-8, 16-9, 16-10) pompy są określone przez pierwszy i drugi, oddalone od siebie i nałożone na siebie, człony ściany, przy czym co najmniej jeden z nich jest utworzony z giętkiego materiału i posiada pierwszą część przemieszczaną przez wyporowy człon (25-1, 25-2, 25-3, 25-4, 25-5, 25-6, 25-7, 25-8, 25-9, 25-10) po sprzęgnięciu się z tym członem i zmieniającą objętość drugiej komory (16-1, 16-2, 16-3, 16-4, 16-5, 16-6, 16-7, 16-8,

    16- 9, 16-10) pompy oraz drugą część, która okreeia (^-Ιγί^ ścianę wlotowego kanału (17-1, 17-2,

    17- 3, 17-4, 17-5, 17-6, 17-7, 17-8, 17-j , 17^^)0).
12. 12. Pompa według zastrz. 11, znamienna tym, ż- -l-menty zaworu posiadają zaciskowy człon zaworu sprzęgający się z drugą częścią Jednego członu ściany, napędowe -Ι-ιπ-uty cykliczne uruchamiające zaciskający człon zaworu jedynie częściowo w poprzek wlotowego kanału i giętką taśmę zaworu klapkowego dołączoną do drugiej ściany wlotowego kanału i posiadającą swobodną krawędź ruchomą dla sprzęgnięcia z drugą częścią jednego członu ściany stanowiącą reakcję ua ciśnienie płynu w komorze pompy.
13. 13. Pompa według zastrz. 12, znamienna tym, że poprzecznie ograniczona ściana drugiej komory (16-1, 1-32, 1-33, 16-4, 16-5, 16-7, 16-0, 16-9) pompy jest okrągła, a pierwsza komora zasilania (15-1, 15-2, 15-3, 15-4, 15-5, 15-7, 15-8, 15-9) jest pierścieniowa i całkowicie otacza komorę pompy.
14. 14. Pompa według zastrz. 11, znamienna tym, że zarówno trzecie komory zasilające (13-1, 13-2, 13-3) jak i drugie komory (16-1, 16-2, 16-3) pompy są pierścieniowe i wylot z komory pompy jest pierścieniowym otworem (18-1, 18-2, 18-3) usytuowanym przy wewnętrznym odgrodzeniu komory pompy poprzecznie względem strefy wyporu.
15. 15. Pompa według zastrz. 14, znamienna tym, za zawiery orlotowa aawók, który posiada ruchomy człon (20-1, 20-2) zaworu sprzęgający się z trzecią częścią giętkiego członu ściany i napędowymi el-p-utaei (22-1, 22-2) poruszającymi człon zaworu ruchem posuwisto-zwrotnym i przemieszczającymi tę trzecią część giętkiego członu ściany dla dociśnięcia i odsunięcia go do przeciwległej krawędzi wylotowego otworu (18-1, 18-2) przy Jego zamknięciu i otwarciu.
16. 16. Pompa według zastrz. 11, znamienna t y nu Uz njźpO moluźoe- -uZz, z, oddalonych od siebie i będących w superpozycji, członów ściany Jest giętki, a pompa wariara ponadto elemeury (27-1, 10-2, 10-3, 27-4, 10-5, 10-6, 10-7, 10-8, 10-9) podtrzymujące dodatkową część giętkiego członu ściany, przy czym dodatkowa część tworzy dolną ścianę komory zasilania.
17. 17. Pompa według zasrz.. 16. znamienna tyni( te e-ementy dodatkową część giętkiego członu ściany posiadają j-duą lub więcej rolek (27-1, 27-4) i elemeuty obracejąc e rmlki po torz- orbitaUnym komoyy aazlluzl z (15*1, 15*4) dla ccągłego umieszczania płynu w komorze zasilania.
18. 18. PPmpa według zast^. 16. znamienna ty,. źe e-e-eet dom datkową część dolnego członu cnny. -^er ( z^wnymy) zaeuchmpnem wyZnapm 11-2,. 10-4, 10-5,

    10-6, 10-7, 10-8, 10-9).

    164 330
19. 19. Pompa według zastrz. 18, znamienna tym, te w wylocie (14-1, 14-2, 14-3, 14-4) znajdują się elementy (20-1, 20-2, 20-3, 20-4) zaworu wylotowego.
20. 20. Pompa według zastrz. 19, znamienna tym, ze posiada komorę (16-8A, 16-9A, 16-10A) o zmiennej objętości drugiego stopnia połączoną z wylotem (14-8, 14-9, 14-10), komory (16-3, 16-9B, 16-10B) pompy tak, że przyjmuje ona płyn usunięty z tej komory, jednodrogowy zawór (31-8, 31-9, 31-10) w wylocie z komory pompy dla zahamowania wpływu z komory drugiego stopnia do komory pompy, wylotowy kanał prowadzący z komory drugiego stopnia, człon wyporowy drugiego stopnia (25-8A, 25-9A, 25-10A) wprawiany w ruch dla przemiennego zwiększania i zmniejszania objętości komory drugiego stopnia oraz napędowe elementy (26-8A, 26-9A, 26-10A) poruszające człon wyporowy drugiego stopnia co najmniej w kierunku zmniejszenia objętości komory drugiego stopnia.
21. 21. Pompa według zastrz. 20, znamienna tym, 2e napędowe elementy (26-10A) zawierają źródło energii zewnętrznej.
22. 22. Pompa wwdłuu zastrz. 020 , znamienna ty,, 2e napąddww elementy członu wyporowego drugiego stopnia (25-10A) są sprężyną, która magazynuje energię gdy objętość komory drugiego -stopnia (16-10A) wzrasta poprzez doprowadzanie płynu z komory (16-10B) pompy i uwalnia zmagazynowaną energię gdy nie jest realizowany dopływ z komory pompy do komory drugiego stopnia.
23. 23. Pompa według zastrz. 20 a'lbo 22, znamienna tym, że objętość suwu komory (16-8B, 16-9), 16-10B) pompy wynosi około dwa razy tyle co objętość suwu komory (16-8A, 16-9A, 16-10A) drugiego stopnia.
24. 24. Pompa zastrz. 23 . znamienna tym, te koomoa 0(668B, 16-98) apomy jest pierścieniowa, a komora (16-8A, 16-94) drugiego stopnia jest zasadniczo okrągła, a ponadto jest ona usytuowana poprzecznie względem komory pompy i jest przez nią otoczona.
25. 25. Pompa wed^g zastrz. 44 , znamienna ty,, że Okomor ozsiienta Od^D jest pierścieniowa, komora (16-10B) pompy jest okrągła, wylot jest kanałem poprzecznym odchodzącym od komory pompy, a komora (d-^A) drugiego stopnia jest okrągła i jest usytuowana poprzecznie względem komory pompy i w jej pobliżu.
26. 26. Pompa według zastrz. 25, znamienna tym, że wnlumeyayzzna objętość komory zasilania jest co najmniej tak duża jak druga komora (16-1, 16-2, 16-3, 16-4, 16-5, 16-6, 16-7, 16-8, 1699, 16-10) pompy.