WO2019168417A2 - Pompe à piston munie de tuyaux compartimentés pour minimiser l'effort de pompage - Google Patents
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Definitions
- Piston pump with compartmentalized pipes to minimize pumping effort.
- the invention relates to a fluid pumping device comprising a piston pump and an associated part serving to actuate the pump, with the initial aim of minimizing the pumping effort of groundwater drinking water in a rural environment called hydraulic village.
- Village water supply is the supply of water to village populations by means of devices whose installation is less expensive.
- the water is thus taken from a superficial watercourse (river, dam, lake, etc.) or from a water table.
- the advantage of the water table is that the water drawn from it is generally potable and can therefore be dispensed with, which reduces the cost of installations and costs when it is necessary to proceed with the treatment of surface water before their consumption.
- This pump which is immersed in the water table that forces the water outward, is often human-powered in developing countries (DCs) because the rural areas of developing countries are not always connected to the electricity grid and the conventional distribution network. 'water.
- the object of the present invention is to provide a piston pumping device which minimizes the effort required to suck and discharge liquid from a water table.
- this object is achieved with a piston pump actuated effectively by a pumping device for suction and delivery of liquid.
- This piston pump consists of a suction cylinder, a series of compartmentalized pipes serving as a reservoir for the aspirated fluid and a sleeve whose setting in motion makes it possible to actuate the pumping.
- the cylinder used for suction has an adjustable piston because obeying the actions of movements and a check valve.
- the sleeve whose movement is facilitated by bearings, is linked to the piston by means of rods which transmit its movement for the aspiration of the fluid.
- Each pipe compartment has a non-return valve and allows the aspirated fluid to be distributed evenly throughout the device to prevent overcharging that makes pumping difficult.
- a weir located after the compartmentalized pipes is intended to receive the fluid discharged from the device. The fluid can be collected at this level or pushed up, in a water tower for example.
- a column overcomes the weir.
- This column contains a rod connected to the piston for the suction of water.
- a flanged seal makes it possible to create the tightness of the device at the weir.
- Said pump is actuated by a mechanical control device with human motive a priori. It provides fast pumping with one finger.
- said pumping device comprises two pillars supporting a frame made of two crosspieces. The frame is equipped with a cross bar, magnets, springs, a joystick, a counterweight and a reception device. Its magnets couple during operation with other magnets whose closest is of opposite pole and the other of the same pole.
- the action of the magnets is on the one hand, to accelerate the movement of the transverse bar by attraction of the magnet of this bar and on the other hand, to constitute a stop by repulsion of the magnet of the cross bar .
- These different elements are connected by springs via receiving devices of these springs.
- the movement is transmitted to the transverse bar via the springs which are transmission members and softening shocks during movement. These springs also minimize the energy to be supplied and increase the output.
- the device designed according to the invention has the advantage of minimizing the effort provided and pumping more quickly. It is therefore usable by all: children, adults, old men, men, women. It speeds up water production and improves hygiene.
- FIG. 1 is a profile view of the pumping device
- Figure 2 shows the piston pump with compartmentalized pipes.
- This device comprises (board 2/2) a strainer (2) attached to the end of the cylinder (3) acting as a vacuum cleaner.
- the end of the cylinder is of a narrower shape, in a spindle, serving as seat for a ball (4).
- the assembly constitutes an anti-return valve (5).
- a piston-regulator (6) consisting of disks, one of which, flexible, matches the inside diameter of the cylinder (3) acting as a seal (7) to create the seal in the cylinder (3).
- This piston-regulator (6) is said regulator because it allows the admission of the fluid into the cylinder (3) more easily and effective discharge without the effect of overcoming the fluid that compresses, put in place the operator.
- each orifice (8) On the face of the piston-regulator (6), is made an orifice (8) passing through it from its center.
- One of the parts of each orifice is flared and serves as a housing for the ball (4) where once housed constitutes a nonreturn valve (5) where the movement of the ball (4) is marked by a fixation translated by a device safety device (9) which prevents it from deflecting its box.
- Said safety device (9) on the central orifice (8) constitutes a support where the rod (10) couples by attachment to the piston-regulator (6) to set it in motion.
- a succession of pipes (11) completes it by bolting by means of the flanges (12) to the aerial part where, in receptive mode, a terminal is presented as receiver (13) of the repressed fluid.
- Said receiver (13) has in its upper part, a weir (14) for the output of water and a pivoting sleeve (15) whose movement is made possible by the bearings (16) which it is equipped.
- a bead suite is to the end of the removable sleeve (15) inside the receiver (13).
- Each pipe unit (11) represents a compartment.
- a perforated cone (17) in which is housed an orifice ball (18) sliding around the rod (10).
- Said orifice ball (18) is wrapped by a seal (7) where at its upper part, it marries the rod (10) by means of a collar (19), all this constitutes a non-return valve (5).
- a flange seal (20) where at its upper part before laying the closure (21) of the receiver (13), it marries the rod (10) by means of a collar .
- This flange seal (20) is a stop for the water travels and leads to go up as we wish while excluding any leaking liquid according to the rules of art.
- the pumping device As for the pumping device, it consists of two pillars (22) connected to their upper ends by two cross members, one of which is threaded (23) and the other of which is not threaded (24).
- a bearing support (25) on which is fixed a casing (35) with a bearing (29).
- a crossbar (28) having two orifices at one of its ends in which are embedded bearings (29).
- a rod with a threaded connection end (30) where the other end has an orifice in which is introduced the threaded rod (30) welded to the body of the casing (35) through the bearings (29) which it is equipped with the pivoting sleeve (15) (plate L A) of the pump.
- the other bearing (29) of this bar (28) is housed an axis welded to one of its ends, a suite of receiving device (26) of the tension springs (33), a housing (35). and the sleeve (34) of said control device where the natural magnet (27) with which it is fitted couples with the natural magnet (27) on the face of the transverse bar (28)
- a downwardly directed tube (31) is fixed perpendicularly to the cross bar (28). At the free end of this tube (31), is plated a natural magnet (27).
- a pair of magnets (27) Opposite the pillars (22) and on the alignment of the counterweight (32) is a pair of magnets (27) coupled with the magnet (27) of the transverse bar (28).
- the magnets of this pair of magnets (27) have opposite poles and create a remote attraction with the magnet (27) of the crossbar (28) but a repulsion with it in proximity.
- This pair of magnets (27) is connected to springs (33) via receiving devices (26) of these springs (33) and a housing (35).
- the magnets (27) used allow either shock absorption or slow movement when the poles are of the same name or accelerate the movement when the poles are of opposite names.
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Abstract
. L'invention concerne un dispositif de pompage de fluide comportant une pompe à piston et une partie emboîtée servant à actionner la pompe, dans un but initial de minimiser l'effort de pompage de l'eau de boisson des nappes phréatiques en milieu rural dénommée hydraulique villageoise. Elle est constituée de deux parties : Une pompe à piston comprenant un cylindre (3) pour l'aspiration, une suite de tuyaux (11) compartimentés servant de réservoir du fluide aspiré et une manche (15) qui permet d'actionner le pompage. Le cylindre (3) servant à l'aspiration dispose d'un piston (6) et d'un clapet anti retour (5). La manche (15) dont le mouvement est facilité par des roulements (16), est liée au piston régulateur (6) aux moyens de tringles (10) qui lui transmettent son mouvement pour l'aspiration du fluide. Chaque compartiment de tuyau (11) dispose d'un clapet anti-retour (5) et permet que le fluide aspiré soit distribué régulièrement dans tout le dispositif pour éviter une surcharge rendant le pompage pénible. Un dispositif de pompage constitué de deux piliers (22) supportant un cadre fait de deux traverses (23) et (24). La traverse supérieure (23) comporte un boitard (35) supportant un aimant (27) couplé, en fonctionnement, avec un aimant (27) fixée sur la barre transversale de la traverse (28) inférieure pour agir comme une butée. Sur la traverse inférieure (24) est montée perpendiculairement une barre transversale (28) équipée d'un contrepoids (32) à l'une de ses extrémités qui a en charge, de vaincre la charge du fluide au-dessus du piston (6). A l'autre extrémité de la barre transversale (28), se trouve un dispositif conduisant à la manche (15) de la pompe pour l'actionner. Au centre de la barre transversale (28) se trouve un tube (37) vertical comportant un aimant qui, en couple avec une paire d'aimants (27) accélérera le mouvement de la barre transversale (28) et constituer une butée. Les différents éléments du dispositif sont reliés par des ressorts (33) via des dispositifs de réception (26) de ces ressorts. Lorsque l'opérateur actionne la manche à balai (34), le mouvement est transmis à la barre transversale (28) via les ressorts (33) et les aimants naturels (27) qui permettent de minimiser l'énergie à fournir et de l'accroitre à la sortie
Description
DESCRIPTION DE L’INVENTION
Pompe à piston munie de tuyaux compartimentés pour minimiser l'effort de pompage.
L’invention concerne un dispositif de pompage de fluide comportant une pompe à piston et une partie associée servant à actionner la pompe, dans un but initial de minimiser l’effort de pompage de l’eau de boisson des nappes phréatiques en milieu rural dénommée hydraulique villageoise.
L’hydraulique villageoise est l’approvisionnement en eau des populations villageoises au moyen de dispositifs dont l’installation est moins onéreuse. L’eau est ainsi prélevée d’un cours d’eau superficielle (rivière, barrage, lac, etc.) ou d’une nappe phréatique. L’avantage de la nappe phréatique est que l’eau qui y est puisée est généralement potable et peut donc se passer de traitement, ce qui allège les installations et les coûts alors qu’il est nécessaire de procéder au traitement des eaux de surface avant leur consommation.
Les moyens habituels utilisés pour atteindre et puiser les eaux souterraines sont :
- un puits d’environ un mètre de diamètre et l’utilisation d’une puisette munie d’une corde,
- un système de forage aboutissant à un puits assez profond de moins de vingt centimètres de diamètre associé à une pompe qui puise l’eau directement en profondeur, dans la nappe phréatique.
Cette pompe immergée dans la nappe qui refoule l’eau vers l’extérieur est souvent à motricité humaine dans les pays en développement (PED) parce que les zones rurales des PED ne sont pas toujours raccordées au réseau électrique et au réseau conventionnel de distribution d’eau.
Ces forages munis de pompes ont l’avantage de procurer directement et à moindre coût, de l’eau potable aux populations. Toutefois, ces pompes qui sont généralement à pédale ou à main nécessitent beaucoup d’énergie pour leur fonctionnement. En plus, à cause de son principe de fonctionnement, cette pompe est inefficace pour une montée en hauteur de l’eau recueillie. Il est à noter aussi que c’est avec beaucoup d’effort physique qu’il faut actionner la pompe pour obtenir de l’eau, rendant ainsi le pompage d’eau très pénible en milieu rural car l’opérateur doit faire assez d’effort afin de vaincre la charge que constitue le liquide au-dessus du piston car cette technologie nous l’impose.
La présente invention a pour but, de fournir un dispositif de pompage à piston qui minimise l’effort à fournir pour aspirer et refouler du liquide d’une nappe phréatique.
Conformément à l’invention, ce but est atteint avec une pompe à piston actionnée efficacement par un
dispositif de pompage pour l’aspiration et le refoulement du liquide.
Cette pompe à piston est constituée d’un cylindre pour l’aspiration, d’une suite de tuyaux compartimentés servant de réservoir du fluide aspiré et d’une manche dont la mise en mouvement permet d’actionner le pompage. Le cylindre servant à l’aspiration dispose d’un piston réglable car obéissant aux actions des mouvements et d’un clapet anti retour. La manche dont le mouvement est facilité par des roulements, est liée au piston aux moyens de tringles qui lui transmettent son mouvement pour l’aspiration du fluide. Chaque compartiment de tuyau dispose d’un clapet anti-retour et permet au fluide aspiré d’être distribué régulièrement dans tout le dispositif pour éviter une surcharge qui rend le pompage pénible. Un déversoir situé à la suite des tuyaux compartimentés est destiné à recevoir le fluide refoulé du dispositif. Le fluide peut être recueilli à ce niveau ou être refoulé en hauteur, dans un château d’eau par exemple.
Pour le refoulement du fluide en hauteur, une colonne surmonte le déversoir. Cette colonne contient une tringle liée au piston pour l’aspiration de l’eau. Un joint à bride permet de créer l’étanchéité du dispositif au niveau du déversoir. Ladite pompe est actionnée par un dispositif mécanique de commande à motricité humaine à priori. Il fournit un pompage rapide à l’aide d’un seul doigt. En effet, ledit dispositif de pompage comprend deux piliers supportant un cadre fait de deux traverses. Ledit cadre est équipé d’une barre transversale, d’aimants, de ressorts, d’une manche à balai, d’un contrepoids et de dispositif de réceptions. Ses aimants entrent en couple pendant le fonctionnement avec d’autres aimants dont le plus proche est de pôle opposé et l’autre de même pôle. L’action des aimants est d’une part, d’accélérer le mouvement de la barre transversale par attraction de l’aimant de cette barre et d’autre part, de se constituer en butée par répulsion de l’aimant de la barre transversale. Ces différents éléments sont reliés par des ressorts via des dispositifs de réception de ces ressorts.
Lorsque l’opérateur actionne la manche à balai, le mouvement est transmis à la barre transversale via les ressorts qui sont des organes de transmission et d'adoucissement des chocs lors des mouvements. Ces ressorts permettent également de minimiser l’énergie à fournir et de l’accroître à la sortie.
Le dispositif conçu conformément à l’invention à l’avantage de minimiser l’effort fourni et de pomper plus rapidement. Il est par conséquent utilisable par tous : enfants, adulte, vieillards, hommes, femmes. Il accélère la production d'eau et améliore l’hygiène.
L’invention est décrite ci-après à l'aide d’un exemple avec référence aux dessins joints pour lesquels :
La figure 1 est une vue de profil du dispositif de pompage,
La figure 2 représente la pompe à piston munie de tuyaux compartimentés.
Ce dispositif comporte (planche 2/2) une crépine (2) fixée au bout du cylindre (3) faisant office d’aspirateur. Le bout du cylindre est d’une forme rétrécie, en fuseau, servant de siège à une bille (4). L’ensemble constitue un clapet anti retour (5). A l’intérieur du cylindre (3) est logé un piston-régulateur (6) constitué de disques dont l’un, souple, épouse le diamètre intérieur du cylindre (3) faisant office de joint (7) pour créer l’étanchéité dans le cylindre (3). Ce piston-régulateur (6) est dit régulateur parce qu’il permet l’admission du fluide dans le cylindre (3) plus aisément et le refoulement efficace sans que l’effet de vaincre le fluide qui s’y comprime, mette à l’épreuve l’opérateur. Sur la face du piston-régulateur (6), est fait un orifice (8) le traversant depuis son centre. L’une des parties de chaque orifice est évasée et sert de loge à la bille (4) où une fois logée constitue un clapet anti retour (5) où le mouvement de la bille (4) est balisé par une fixation traduite par un dispositif de sécurité (9) qui l’empêchent de dévier sa loge. Ledit dispositif de sécurité (9) sur l'orifice central (8) se constitue en support où la tringle (10) s’accouple par fixation au piston-régulateur (6) afin de le mettre en mouvement. Du puits où est logé le cylindre (3), une suite de tuyaux (11) l’en complète par boulonnage aux moyens des brides (12) jusqu’à la partie aérienne où en réceptif, un terminal s’y présente en tant que récepteur (13) du fluide refoulé. Ledit récepteur (13) comporte en sa partie supérieure, un déversoir (14) pour la sortie de l’eau et d’une manche pivotante (15) dont le mouvement est rendu possible grâce aux roulements (16) dont elle est équipée. A l’intérieur des tuyaux (11), une suite de tringle se présente jusqu’au bout de la manche amovible (15) à l’intérieur du récepteur (13). Chaque unité de tuyau (11) représente un compartiment. A l’intérieur de celui-ci et en sa partie supérieure bridée, est disposé un cône troué (17) dans lequel est logée une bille à orifice (18) coulissant autour de la tringle (10). Ladite bille à orifice (18) est enveloppée par un joint (7) où en sa partie supérieure, elle épouse la tringle (10) au moyen d’un collier (19), tout ceci constitue un clapet anti-retour (5). Au-dessus du déversoir (14) est disposé un joint à bride (20) où en sa partie supérieure avant la pose de la fermeture (21) du récepteur (13), elle épouse la tringle (10) au moyen d’un collier. Ce joint à bride (20) constitue une butée pour le parcourt de l’eau et l’emmène à aller en hauteur selon notre désir tout en excluant toute quelconque fuite du liquide selon les règles de l'art.
Quant au dispositif de pompage, il est constitué de deux piliers (22) reliés à leurs extrémités supérieures
par deux traverses dont une est filetée (23) et l’autre non filetée (24).
Au centre de la traverse (24) est fixée par boulonnage car réglable, un support de pallier (25) sur lequel est fixé un boîtard (35) doté d'un roulement (29).
Au bout libre du support de pallier (25), est fixé un dispositif de réception (26) des ressorts (33). Entre ce dispositif de réception (26) des ressorts de traction (33) et l’axe du roulement (29) du boîtard (35), est fixé un aimant naturel (27).
Sur la traverse (24) est logée une barre transversale (28) comportant deux orifices à l'une de ses extrémités dans lesquelles sont encastrés des roulements (29). Dans le roulement (29) extrême de la barre transversale (28) est logée une tige à bout fileté de liaison (30) où l’autre bout comportant un orifice dans lequel est introduit la tige filetée (30) soudée sur le corps du boîtard (35) par l’entremise des roulements (29) dont il est doté avec la manche pivotante (15) (planche LA) de la pompe. Dans l’autre roulement (29) de cette barre (28), est logé un axe soudé à l'un de ses bouts, une suite de dispositif de réception (26) des ressorts de traction (33), un boîtard (35) et la manche (34) dudit dispositif de commande où l’aimant naturel (27) dont elle est équipée entre en couple avec l’aimant naturel (27) sur la face de la barre transversale (28)
Un tube (31) dirigé vers le bas est fixé perpendiculairement à la barre transversale (28). A l’extrémité libre de ce tube (31), est plaqué un aimant naturel (27).
A l'autre extrémité de la barre (28), est fixé un contrepoids (32).
En face des piliers (22) et sur l’alignement du contre poids (32), se trouve une paire d’aimants (27) en couple avec l’aimant (27) de la barre transversale (28). Les aimants de cette paire d’aimant (27) ont des pôles opposés et créent une attraction à distance avec l’aimant (27) de la barre transversale (28) mais une répulsion avec celui-ci à proximité. Cette paire d’aimant (27) est liée à des ressorts (33) via des dispositifs de réception (26) de ces ressorts (33) et un boîtard (35).
Lorsque l’opérateur actionne la manche à balai (34), le mouvement est transmis à la barre transversale (28) via les ressorts (33) qui sont des organes de transmission et d'adoucissement des chocs lors des mouvements. Ces ressorts (33) permettent également de minimiser l’énergie à fournir et de l’accroitre à la sortie.
Les aimants (27) utilisés permettent, soit d’amortir les chocs ou de ralentir le mouvement lorsque les pôles sont de même nom ou d’accélérer le mouvement lorsque les pôles sont de noms contraires.
Claims
REVENDICATIONS
1. Pompe à piston munie de tuyaux compartimentés pour minimiser l’effort de pompage, caractérisée en ce qu’elle est composée d’une pompe à piston et d’un dispositif pour actionner le pompage de fluide.
2. Pompe à piston munie de tuyaux compartimentés pour minimiser l’effort de pompage selon la revendication 1 , caractérisée en ce que la pompe à piston comporte un cylindre (3) pour l’aspiration, une suite de tuyaux compartimentés (11) servant de réservoir du fluide aspiré et une manche (15) dont la mise en mouvement permet d’actionner le pompage.
3. Pompe à piston munie de tuyaux compartimentés pour minimiser l'effort de pompage selon les revendications 1 et 2, caractérisée en ce que le cylindre (3) servant à l’aspiration dispose d'un piston (6) et d’un clapet anti retour (5).
4. Pompe à piston munie de tuyaux compartimentés pour minimiser l’effort de pompage selon les revendications 1 et 2, caractérisée en ce que la manche (15) dont le mouvement est facilité par des roulements (16), est liée au piston (6) aux moyens de tringles (10) qui lui transmettent son mouvement pour l’aspiration du fluide.
5. Pompe à piston munie de tuyaux compartimentés pour minimiser l’effort de pompage selon les revendications 1 et 2, caractérisée en ce que chaque compartiment de tuyau (11) dispose d’un clapet anti-retour (5) et permet que le fluide aspiré soit distribué régulièrement dans tout le dispositif pour éviter une surcharge pouvant rendre le pompage pénible.
6. Pompe à piston munie de tuyaux compartimentés pour minimiser l’effort de pompage selon les revendications 1 , 2, 3 et 5, caractérisée en ce qu’une colonne contenant une tringle (10) liée au piston surmonte le déversoir pour permettre l’aspiration et le refoulement du fluide en hauteur.
7. Pompe à piston munie de tuyaux compartimentés pour minimiser l'effort de pompage selon la revendication 1 , caractérisée en ce que le dispositif de pompage est constitué de deux piliers (22) supportant un cadre fait de deux traverses (23) et (24), d’aimants (27) pour accélérer ou servir de butée au mouvement, de boitard (35), d’une barre transversale (28) dont les mouvements serviront à actionner la pompe, de ressorts (33) pour la transmission des mouvements et l’adoucissement des chocs.
8. Pompe à piston munie de tuyaux compartimentés pour minimiser l’effort de pompage selon les
revendications 1 et 7, caractérisée en ce que la traverse supérieure comporte un boitard (35) supportant un aimant (27) couplé, en fonctionnement, avec un aimant (27) de même pôle fixé sur la barre transversale (28) de la traverse (24) inférieure pour agir comme une butée.
9. Pompe à piston munie de tuyaux compartimentés pour minimiser l’effort de pompage selon les revendications 1 , 7 et 8, caractérisée en ce qu'un contrepoids (32) équipant l’une des extrémités d’une barre transversale (28) montée perpendiculairement sur la traverse inférieure (24), a en charge de vaincre la charge du fluide au-dessus du piston régulateur (6).
10. Pompe à piston munie de tuyaux compartimentés pour minimiser l’effort de pompage selon les revendications 1, 7 et 8, caractérisée en ce qu’à l’autre extrémité de la barre transversale (28) se trouve un dispositif de réception de ressorts (26) conduisant, par l’intermédiaire d’un boitard
(35), à la manche de la pompe (34) et une tige qui sera reliée à la pompe pour l’actionner.
11. Pompe à piston munie de tuyaux compartimentés pour minimiser l’effort de pompage selon les revendications 1 , 7 et 8, caractérisée en ce qu’au centre de la barre transversale (28) se trouve un tube vertical (31 ) comportant un aimant (27) à son extrémité en couple avec un autre aimant (27) sur sa latérale et formant une paire d’aimants dont l’action est d’une part, d’accélérer le mouvement de la barre transversale par attraction et d’autre part, de se constituer en butée par répulsion.
Applications Claiming Priority (2)
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|---|---|---|---|
| OA1201800105 | 2018-03-02 | ||
| OA1201800105 | 2018-03-02 |
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Family Applications (1)
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|---|---|---|---|
| PCT/OA2019/000002 WO2019168417A2 (fr) | 2018-03-02 | 2019-02-22 | Pompe à piston munie de tuyaux compartimentés pour minimiser l'effort de pompage |
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