ES2245452T3

ES2245452T3 - DIAPHRAGM PUMP.

Info

Publication number: ES2245452T3
Application number: ES95308267T
Authority: ES
Inventors: Peter Clarke
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1994-11-17
Filing date: 1995-11-17
Publication date: 2006-01-01
Anticipated expiration: 2015-11-17
Also published as: EP0713009A2; EP0713009A3; EP0713009B1; GB9423174D0; DE69534315D1; DE69534315T2

Abstract

SE PRESENTA UNA BOMBA DE DIAFRAGMA (10) QUE COMPRENDE: UNA CAMARA (12) QUE SE ABRE EN LAS PARTES DEL EXTREMO OPUESTO PARA SUMINISTRAR UNA ENTRADA (14) Y UNA SALIDA (16), Y QUE INCLUYE UNA ABERTURA (30) DEFINIDA ENTRE LA ENTRADA Y LA SALIDA; UN DIAFRAGMA FLEXIBLE (40) QUE TIENE UNA REGION INTERNA (42) Y UNA REGION EXTERNA (44). LA REGION EXTERNA SE SELLA CONTRA LA SUPERFICIE DE LA CAMARA QUE RODEA LA ABERTURA PARA CERRAR LA ABERTURA, LA CAMARA Y EL DIAFRAGMA DEFINEN DE ESTA FORMA UN CONDUCTO (50) QUE SUMINISTRA UNA COMUNICACION FLUIDA ENTRE LA ENTRADA Y LA SALIDA; UNA VALVULA DE ENTRADA DE UN SOLO SENTIDO (25) ACOPLADA A LA ENTRADA (14) Y UNA VALVULA DE SALIDA DE UN SOLO SENTIDO (27) ACOPLADA A LA SALIDA (16); LA REGION INTERNA (42) DEL DIAFRAGMA (40) PUEDE EFECTUAR UN MOVIMIENTO DE VAIVEN DENTRO DE LA CAMARA (12) MEDIANTE LO CUAL CUANDO SE PRODUCE EL MOVIMIENTO DE VAIVEN DE LA REGION INTERNA EL FLUIDO ES IMPULSADO AL INTERIOR POR MEDIO DE LA VALVULA DE ENTRADA Y EXPELIDO POR MEDIO DE LA VALVULA DE SALIDA, EL DIAFRAGMA ESTA ANGULADO DE MANERA QUE EL PLANO DEL DIAFRAGMA MIRE HACIA LA SALIDA (16).A DIAPHRAGM PUMP IS PRESENTED (10) THAT INCLUDES: A CHAMBER (12) THAT OPENS ON THE PARTS OF THE OPPOSED END TO SUPPLY AN INPUT (14) AND AN EXIT (16), AND INCLUDES AN OPENING (30) DEFINED BETWEEN THE ENTRY AND EXIT; A FLEXIBLE DIAPHRAGM (40) THAT HAS AN INTERNAL REGION (42) AND AN EXTERNAL REGION (44). THE EXTERNAL REGION IS SELECTED AGAINST THE SURFACE OF THE CHAMBER THAT IS SURROUNDING THE OPENING TO CLOSE THE OPENING, THE CHAMBER AND THE DIAPHRAGM DEFINE IN THIS FORM A DUCT (50) THAT PROVIDES A FLUID COMMUNICATION BETWEEN THE INPUT AND OUTPUT; A VALVE OF INPUT OF A SINGLE SENSE (25) COUPLED TO THE INPUT (14) AND A VALVE OF OUTPUT OF A SINGLE SENSE (27) COUPLED OF THE OUTPUT (16); THE INTERNAL REGION (42) OF THE DIAPHRAGM (40) MAY MAKE A MOVEMENT OF VAIVEN INSIDE THE CHAMBER (12) THROUGH WHEN THE MOVEMENT OF THE INTERNAL REGION IS PRODUCED, THE FLUID IS IMPULSED INSIDE THROUGH THE VALVE INPUT AND EXPELLED THROUGH THE OUTPUT VALVE, THE DIAPHRAGM IS ANGULATED WAY THAT THE DIAPHRAGM PLANE LOOKS TO THE OUTPUT (16).

Description

Bomba de diafragma.Diaphragm pump.

La presente invención se refiere a una bomba de diafragma. La bomba de diafragma de la presente invención tiene una aplicación particular, pero no exclusiva, en el campo del bombeado de aguas residuales.The present invention relates to a pump of diaphragm. The diaphragm pump of the present invention has a particular, but not exclusive, application in the field of pumping of sewage

Las aguas residuales comprenden un medio líquido que arrastra una gran cantidad de material sólido en suspensión y a menudo comprende bolsas de gas tal como metano o aire.Wastewater comprises a liquid medium which drags a large amount of solid material in suspension and to It often includes gas bags such as methane or air.

La presencia de bolsas de gas en las aguas residuales puede a menudo deteriorar la eficiencia de la bomba debido a la compresibilidad del gas.The presence of gas bags in the waters residuals can often deteriorate pump efficiency due to gas compressibility.

La patente US 2351304 descubre un aparato de transferencia de fluidos que comprende una carcasa, un diafragma flexible soportado en dicha carcasa y cooperando con ella para formar una cámara de bomba por encima de dicho diafragma, conductos de entrada y salida en la parte superior de dicha carcasa, válvulas situadas en los conductos con el asiento de la válvula inclinado con respecto a un plano horizontal, siendo adyacente la porción de dicho asiento de válvula de entrada situada en la posición más elevada a dicha válvula de salida con al menos una porción de esta ultima estando situada por encima de la porción de la válvula de entrada que está situada en la posición más elevada por lo que el fluido o gas relativamente ligero de entrada que en otro caso tendería a acumularse inmediatamente debajo de dicha válvula de entrada pasara a dicha válvula de salida y escapará a través de ella, no existiendo estructura interviniente alguna que interfiera con tal flujo.US 2351304 discloses an apparatus of fluid transfer comprising a housing, a diaphragm flexible supported on said housing and cooperating with it to forming a pump chamber above said diaphragm, ducts inlet and outlet at the top of said housing, valves located in the ducts with the valve seat tilted with with respect to a horizontal plane, the portion of said being adjacent inlet valve seat located in the highest position a said outlet valve with at least a portion of the latter being located above the inlet valve portion which is located in the highest position whereby the fluid or relatively light inlet gas that would otherwise tend to accumulate immediately below said inlet valve will pass to said outlet valve and will escape through it, not existing any intervening structure that interferes with such flow.

La patente US 1834957 descubre un bomba de descarga abierta que tiene una estructura de bomba que forma un conducto de paso de agua y que comprende un elemento cuya pared superior es horizontal y cuya pared inferior tiene una porción paralela al flujo horizontal de agua y otra porción contigua a la primera que se inclina hacia arriba hasta que está en alineación horizontal con la pared superior, formando la última porción junto con la pared superior y las paredes laterales del elemento una salida horizontal, comprendiendo también dicha estructura un elemento de boca de descarga que tiene una base con abertura unida al primer elemento en proximidad a los bordes de dicha salida, dicho elemento de boca de descarga teniendo paredes superior e inferior conformadas de manera que faciliten un conducto para el agua sustancialmente directo a través de la estructura y para evacuar el agua saliente de forma sustancialmente horizontal, y una válvula de descarga asentada horizontalmente dentro de dicha estructura contra los bordes de dicha salida y articulada longitudinalmente en el borde de la salida formada por la pared superior para facilitar paso libre al flujo de salida de agua y material de sedimentos, siendo en pendiente hacia arriba la pared inferior de dicha boca de descarga a lo largo de una distancia predeterminada para mantener sumergida la válvula en todo momento y dando origen la porción inclinada de la pared inferior de dicho elemento y la pared inferior inclinada de dicha boca de descarga a
que la posición media de operación de la válvula sea sustancialmente paralela al flujo de agua a través de dicha salida.US 1834957 discloses an open discharge pump having a pump structure that forms a water passage duct and comprising an element whose upper wall is horizontal and whose lower wall has a portion parallel to the horizontal flow of water and another portion contiguous to the first one that tilts upwards until it is in horizontal alignment with the upper wall, the last portion together with the upper wall and the side walls of the element forming a horizontal outlet, said structure also comprising a discharge mouth element that it has a base with opening attached to the first element in proximity to the edges of said outlet, said discharge mouth element having upper and lower walls shaped so as to facilitate a conduit for substantially direct water through the structure and to evacuate the outgoing water substantially horizontally, and a horizontally seated discharge valve of within said structure against the edges of said outlet and articulated longitudinally at the edge of the outlet formed by the upper wall to facilitate free passage to the flow of water and sediment material outlet, the lower wall of said mouth being sloped upward discharge along a predetermined distance to keep the valve submerged at all times and giving rise to the inclined portion of the lower wall of said element and the inclined lower wall of said discharge mouth a
that the average operating position of the valve is substantially parallel to the flow of water through said outlet.

La patente US 3358610 descubre una bomba de diafragma que tiene una carcasa cóncava y una pared comprendida por un diafragma flexible sujeto con abrazadera alrededor de un labio de borde de la carcasa. Una extensión hacia fuera de la carcasa a un lado de y separada del labio de borde lleva una manilla montada de forma giratoria que tiene una porción que se extiende sobre el diafragma y lo sujeta. El diafragma puede así ser fácilmente desmontado para facilitar un paso sin obstrucciones al interior de la bomba. La carcasa tiene válvulas de entrada y salida cuyos ejes están dispuestos formando un ángulo sustancial entre ellos, y el diafragma se mueve sustancialmente a lo largo de la bisectriz de ese ángulo.US 3358610 discloses a pump of diaphragm that has a concave shell and a wall comprised of a flexible diaphragm clamped around a lip of shell edge. An extension out of the housing to a side of and separated from the edge lip carries a handle mounted from rotating shape that has a portion that extends over the diaphragm and holds it. The diaphragm can thus be easily disassembled to facilitate an unobstructed passage inside the bomb. The housing has inlet and outlet valves whose axes are willing to form a substantial angle between them, and the diaphragm moves substantially along the bisector of that angle.

La patente US 2811929 descubre una bomba de diafragma del tipo de simple efecto de descarga y succión que tiene un cuerpo de bomba con una pared que define parcialmente una cámara de bombeo dotada de una entrada de líquido con válvula y una salida de líquido con válvula, y medios para iniciar y para incrementar de forma elástica el régimen de flujo de salida del líquido de dicha cámara.US 2811929 discloses a pump of diaphragm of the type of simple discharge and suction effect that has a pump body with a wall that partially defines a chamber pump equipped with a liquid inlet with valve and an outlet of liquid with valve, and means to start and increase elastic form the flow rate of the liquid outflow of said camera.

La presente invención tiene un objeto de proporcionar una bomba proyectada para permitirle purgarse a sí misma de las bolsas de gas durante la operación normal.The present invention has an object of provide a projected pump to allow it to purge itself same gas bags during normal operation.

La invención proporciona una bomba de diafragma de acuerdo con la reivindicación 1 de las reivindicaciones adjuntas.The invention provides a diaphragm pump according to claim 1 of the claims attached.

Una realización a título de ejemplo de la presente invención se describe con referencia al dibujo que se acompaña, referido como Figura 1, el cual muestra una vista en sección de una bomba de diafragma de acuerdo con la presente invención.An exemplary embodiment of the The present invention is described with reference to the drawing which is accompanies, referred to as Figure 1, which shows a view in section of a diaphragm pump according to the present invention.

En referencia a la Figura 1, se designa en general como 10 una bomba de diafragma adecuada para bombear aguas residuales y comprende una cámara 12 con la forma de un cuerpo hueco alargado que tiene aberturas en extremos opuestos, la cual para su utilización se monta sobre una estructura de soporte 1 mediante patas 13. La abertura en el extremo izquierdo de la cámara sirve como una entrada 14 y la que está en el extremo opuesto, a mano derecha, sirve como una salida 15. La entrada 14 y la salida 16 están construidas para conducir fluido a través de las mismas en una dirección indicada por las flechas F. Se notará que la bomba está construida y su montaje dispuesto de tal forma que las flechas F se extienden de forma horizontal y que la salida 16 está a una altura mayor que la entrada 14.Referring to Figure 1, it is designated in general as 10 a diaphragm pump suitable for pumping water residuals and comprises a chamber 12 in the shape of a hollow body elongated that has openings at opposite ends, which for its use is mounted on a support structure 1 by legs 13. The opening at the left end of the chamber serves as an entrance 14 and the one at the opposite end, by hand right, it serves as an exit 15. Entrance 14 and exit 16 are built to drive fluid through them in a direction indicated by arrows F. It will be noted that the pump is constructed and its assembly arranged in such a way that the arrows F are extend horizontally and that outlet 16 is at a height greater than entry 14.

La entrada y salida 14, 16 están provistas cada una de bridas de conexión anular 18. Las bridas de conexión anular 18 son bridas en ángulo recto en el sentido de que ocupan un plano que forma ángulo recto con las flechas F y sirven como medios para que se conecten a la cámara 12 un conjunto de válvula de entrada 24, que incluye una válvula unidireccional de entrada 25, y un conjunto de válvula de salida 26, que incluye una válvula unidireccional de salida 27.Entry and exit 14, 16 are provided each one of annular connection flanges 18. The annular connection flanges 18 are flanges at right angles in the sense that they occupy a plane which forms a right angle with the arrows F and serve as means for that an inlet valve assembly 24 be connected to chamber 12, which includes an unidirectional inlet valve 25, and a set of outlet valve 26, which includes a unidirectional valve of exit 27.

Se apreciará que el empleo de bridas en ángulo recto 18 de esta manera permite la conexión de los conjuntos de válvula 24, 26 a la cámara 12 de forma tal que los ejes centrales de los conjuntos de válvula se extienden en línea horizontal de forma convenientemente dispuesta.It will be appreciated that the use of angled flanges straight 18 in this way allows the connection of the sets of valve 24, 26 to chamber 12 such that the central axes of valve assemblies extend horizontally conveniently arranged.

La bomba 10 incluye también una abertura 30 en una superficie superior de la cámara 12 entre la entrada 14 y la salida 15, y un diafragma flexible 40. El diafragma flexible 40 incluye una región interior 42 y una región exterior 44, haciendo junta la última contra la superficie de la cámara que rodea la abertura 30, cerrando por ello la abertura 30. El volumen encerrado por el diafragma 40 y la cámara 12 puede calificarse como un pasadizo de fluido 50 que proporciona comunicación fluida entre la entrada y la salida. De una inspección de la Figura 1, puede verse que el plano del diafragma 40, representado por la línea X - X^{1}, tiene una pendiente hacia arriba desde la línea horizontal con un ángulo pequeño al igual que hace una porción 12a de la superficie superior de la cámara vecina a la salida 16 en aproximadamente el mismo ángulo. La bomba 10 incluye también un medio de accionamiento 100 que es capaz de operar para mover de forma alternativa la región interior 42 del diafragma hacia y desde la cámara en una dirección indicada por la flecha D (que es ortogonal a la línea X - X^{1}).Pump 10 also includes an opening 30 in an upper surface of the chamber 12 between the input 14 and the output 15, and a flexible diaphragm 40. The flexible diaphragm 40 includes an inner region 42 and an outer region 44, making put the last one against the surface of the chamber surrounding the opening 30, thereby closing the opening 30. The volume enclosed by diaphragm 40 and chamber 12 can be described as a fluid passage 50 that provides fluid communication between the entry and exit. From an inspection of Figure 1, it can be seen that the plane of the diaphragm 40, represented by the line X - X1, has an upward slope from the horizontal line with a small angle just like a portion 12a of the upper surface of the neighboring chamber at exit 16 in approximately the same angle. Pump 10 also includes a drive means 100 that is capable of operating to move from alternatively the inner region 42 of the diaphragm to and from the camera in a direction indicated by arrow D (which is orthogonal to the line X-X1).

Durante el uso, el medio de accionamiento 100 desplaza de forma alternativa la región interior 42 del diafragma hacia y desde la cámara 12. Durante el movimiento de ascenso, la válvula de salida 27 se cierra y el fluido es succionado hacia dentro del pasadizo 50 a través de la válvula de entrada 25. Durante el movimiento de descenso, la válvula de entrada 25 se cierra y el fluido es expulsado desde la válvula de salida 27.During use, the drive means 100 alternately displaces the inner region 42 of the diaphragm to and from chamber 12. During the ascent movement, the outlet valve 27 closes and the fluid is sucked into inside passage 50 through inlet valve 25. During the downward movement, the inlet valve 25 closes and the fluid is expelled from the outlet valve 27.

Durante el uso, hay una tendencia a que las bolsas de gas se acumulen en la cámara 12 en la región del diafragma 40. Las bolsas de aire se forman como consecuencia de un tubo con fugas o de que se succione aire hacia dentro junto con las aguas residuales durante el movimiento previo de ascenso. Las bolsas de metano se forman como una consecuencia de la descomposición química de las aguas residuales. Estas bolsas tienen un efecto adverso sobre la eficiencia de la bomba.During use, there is a tendency for gas bags accumulate in chamber 12 in the diaphragm region 40. Airbags are formed as a result of a tube with leaks or that air is sucked in along with the water residuals during the previous ascent movement. The bags of methane are formed as a consequence of chemical decomposition of sewage These bags have an adverse effect on The efficiency of the pump.

La altura diferencia entre la entrada 14 y la salida 16 y el carácter de pendiente en ascenso de la superficie superior del pasadizo 50, que en la realización descrita incluye el diafragma 40 y la porción 12a de la superficie superior, estimulan el paso de la bolsa de gas a la salida 16. Además, el hecho de que el diafragma 40 forme ángulo respecto a la horizontal de manera que "se enfrenta" a la salida asegura que una componente de su movimiento durante el movimiento alternativo tiene lugar en la dirección de flujo del fluido expelido desde la salida (indicado por la flecha F). De esta manera, el movimiento alternativo del diafragma puede propulsar las bolsas de gas hacia la salida 16 y expelerlas desde ella.The height difference between the entrance 14 and the exit 16 and the rising slope character of the surface upper of the passage 50, which in the described embodiment includes the diaphragm 40 and portion 12a of the upper surface, stimulate the passage of the gas bag to exit 16. Also, the fact that the diaphragm 40 forms an angle to the horizontal so that "faces" the exit ensures that a component of your movement during the alternative movement takes place in the flow direction of the fluid expelled from the outlet (indicated by the arrow F). In this way, the alternative movement of diaphragm can propel gas bags towards exit 16 and expel them from her.

En otras realizaciones (no representadas), el ángulo de posición del diafragma 40 puede ser acentuado aún más de tal forma que haya un diferencial de pendiente entre, por ejemplo, el diafragma 40 y la porción 12a, con lo que se exagere el efecto de propulsión antes mencionado.In other embodiments (not shown), the position angle of diaphragm 40 can be accentuated even more than such that there is a slope differential between, for example, diaphragm 40 and portion 12a, thereby exaggerating the effect of above mentioned propulsion.

Aunque la presente invención ha sido descrita con gran énfasis respecto a una bomba de aguas residuales, los principios de la presente invención pueden ser también empleados en otros campos en los que se bombeen otros medios.Although the present invention has been described with great emphasis on a sewage pump, the principles of the present invention can also be used in other fields in which other means are pumped.

Claims

1. A diaphragm pump (10) mounted for your use comprising:

: una cámara (12) que está abierta en porciones opuestas de extremo para proporcionar una entrada (14) y una salida (16), e incluyendo una abertura (30) definida en una superficie de la cámara (12) entre la entrada (14) y la salida (16), la entrada (14) y la salida (16) estando construidas para conducir flujo a través de las mismas en una dirección en general horizontal y estando la salida (16) dispuesta e una altura mayor que la entrada (14);a camera (12) which is open at opposite end portions to provide an inlet (14) and an outlet (16), and including an opening (30) defined on a chamber surface (12) between the input (14) and the exit (16), the entrance (14) and the exit (16) being built to drive flow through them in a direction in general horizontal and the outlet (16) being arranged at a height greater than the input (14);

: un diafragma flexible (40) que tiene una región interior (42) y una región exterior (44), haciendo junta la región exterior (44) contra la superficie de la cámara (12) que rodea la abertura (30) para cerrar la abertura (30), la cámara (12) y el diafragma (40) definiendo por ello un pasadizo (50) que proporciona comunicación fluida entre la entrada (14) y la salida (16);a diaphragm flexible (40) that has an inner region (42) and a region exterior (44), bringing together the outer region (44) against the chamber surface (12) surrounding the opening (30) to close the opening (30), the chamber (12) and the diaphragm (40) defined by this a passage (50) that provides fluid communication between the entry (14) and exit (16);

: una válvula unidireccional de entrada (25) conectada a la entrada (14) y una válvula unidireccional de salida (27) conectada a la salida (16);a valve Unidirectional input (25) connected to the input (14) and a one-way outlet valve (27) connected to the outlet (16);

: la región interior (42) siendo capaz de moverse de forma alternativa dentro de la cámara (12), con lo que con el movimiento alternativo de región interior (42) el fluido es succionado hacia dentro a través de la válvula de entrada (25) y expelido a través de la válvula de salida (27),the region interior (42) being able to move alternately within the chamber (12), with what with the alternative region movement inside (42) the fluid is sucked in through the inlet valve (25) and expelled through the outlet valve (27),

: caracterizada porque: characterized because:

: el diafragma (40) forma ángulo de tal forma que el plano del diafragma (40) se enfrenta a la salida (16);the diaphragm (40) forms an angle such that the plane of the diaphragm (40) is face the exit (16);

: la superficie superior que define el pasadizo (50) tiene una pendiente en ascenso desde la horizontal desde generalmente el punto medio entre la entrada (14) y la salida (16) hasta la zona adyacente a la salida (16); ythe surface upper that defines the passage (50) has a rising slope from the horizontal from generally the midpoint between the entrance (14) and exit (16) to the area adjacent to the exit (16); Y

: la superficie superior que define el pasadizo (50) incluye el diafragma (40) y la superficie (12a) de la cámara (12) que rodea la abertura (30), y el plano del diafragma (40) tiene una pendiente en ascenso más pronunciada que la de la superficie (12a) de la cámara (12) que rodea la abertura (30).the surface upper that defines the passage (50) includes the diaphragm (40) and the surface (12a) of the chamber (12) surrounding the opening (30), and the Diaphragm plane (40) has a rising slope plus pronounced that that of the surface (12a) of the chamber (12) that surround the opening (30).

2. A diaphragm pump (10) according to Claim 1 characterized in that the central axes of the inlet (14) and the outlet (16) are arranged so that they are parallel to each other and horizontally separated from each other.