DE69527558T2

DE69527558T2 - Vakuumabsorptionvorrichtung

Info

Publication number: DE69527558T2
Application number: DE69527558T
Authority: DE
Inventors: Keigo Arimoto; Kunio Kanai; Masayuki Kurematsu; Hidetoshi Nishikawa
Original assignee: Noritsu Koki Co Ltd
Current assignee: Noritsu Koki Co Ltd
Priority date: 1994-02-16
Filing date: 1995-02-04
Publication date: 2003-04-10
Anticipated expiration: 2015-02-05
Also published as: US5730585A; EP0668445A2; KR100201754B1; EP0668445A3; US5927952A; US5577893A; JP3363984B2; CN1078685C; EP0668445B1; JPH07224799A; KR950033088A; CA2142141A1; CN1111723A; DE69527558D1

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Vakuumabsorption und insbesondere eine Vorrichtung zur Vakuumabsorption, die mit einer Saugeinrichtung in einem Wasserweg ausgerüstet ist, in dem Wasser mittels einer Pumpe zirkuliert.
Es gab schon früher eine Vorrichtung, bei der eine Saugeinrichtung als Anordnung zum Evakuieren des Innern eines Vakuumbehälters diente. Die Saugeinrichtung ist mit einem Innenrohr versehen, das sich stromabwärts zum Ende hin in einen Schlauch verjüngt. An der Seitenwand des Innenrohrs ist ein Absorptionsdurchgang vorgesehen, der mit dem Vakuumbehälter verbunden ist. Das heißt, eine erhöhte Geschwindigkeit eines Stroms durch das Innenrohr erzeugt einen Abschnitt mit niedrigerem Druck um den Strom herum, und deshalb kann der Absorptionsdurchgang das Innere des Vakuumbehälters evakuieren, weil der Absorptionsdurchgang zu dem Abschnitt mit niedrigem Druck hin offen ist.
Fig. 13 zeigt eine übliche Vorrichtung zur Vakuumabsorption 53, die mit einer Saugeinrichtung 52 in einem Wasserweg 51 ausgerüstet ist, in dem Wasser mittels einer Pumpe 50 zirkuliert. Die Vorrichtung zur Vakuumabsorption 53 speichert Umlaufwasser in einem Tank 54. Ein Einwegmechanismus, der nur geöffnet werden kann, wenn Luft aus einem Vakuumbehälter 55 evakuiert wird, ist in einem Absorptionsdurchgang 56 der Saugeinrichtung 52 vorgesehen, an die der Vakuumbehälter 55 angeschlossen ist. Deshalb ist ein zur Atmosphäre offenes Ventil 57 gesondert vorgesehen, damit das Innere des Vakuumbehälters 55 zum atmosphären Druck zurückkehrt.
Was den Einwegmechanismus betrifft, so sind Löcher 58, 59 durch eine Kugel 60 nicht geschlossen, wenn das Fluid beginnt, in die linke Richtung in der Zeichnung zu strömen, wie in Fig. 14(a) dargestellt ist. Dagegen ist das Loch 58 durch die Kugel 60 unter dem Einfluß des Drucks des Fluids geschlossen, wenn das Fluid beginnt, in die rechte Richtung in der Zeichnung zu strömen, wie in Fig. 14(b) dargestellt ist. Die bekannte Vorrichtung zur Vakuumabsorption 53 kann in dem Vakuumbehälter 55 ein Vakuum durch einen solchen Einwegmechanismus aufrechterhalten, der in dem Absorptionsdurchgang 56 vorgesehen ist, sogar nachdem das Fluid beim Stillstand der Pumpe 50 zum Stehen kommt. Vergleiche z. B. GB-A-969267.
Wenn es aber erforderlich ist, daß das Innere des Vakuumbehälters im Fall des Entfernens des Vakuumbehälters 55 von der Saugeinrichtung 52 oder in einem ähnlichen Fall zum atmosphären Druck zurückkehrt, sind einige andere Mittel nötig, und deshalb ist das zur Atmosphäre offene Ventil 57 vorgesehen.
Wie oben erwähnt, weist die bekannte Vorrichtung zur Vakuumabsorption einen Einwegmechanismus, ein zur Atmosphäre offenes Ventils und eine zugeordnete Steuervorrichtung auf. Deshalb besteht das Problem, daß das System der bekannten Vorrichtung zur Vakuumabsorption große Abmessungen aufweist. Somit ist eine Vorrichtung zur Vakuumabsorption erforderlich, um den Einwegmechanismus und das zur Atmosphäre offene Ventil wegzulassen und das System zu vereinfachen. Wie jedoch in den Fig. 15 und 16 dargestellt ist, entstehen die folgenden Probleme, wenn ein Auslaß unter oder über einer Wasseroberfläche in einer Vorrichtung vorgesehen ist, in der ein Einwegmechanismus und ein zur Atmosphäre offenes Ventil nur weggelassen werden.
Das heißt, wie in Fig. 15 gezeigt wird, wenn der Auslaß 61 unter der Wasseroberfläche vorliegt, tritt keine Geräuschbildung durch ein Zusammentreffen von Umlaufwasser, das aus dem Auslaß 61 auf die Wasseroberfläche abläuft, und keine Verminderung der Absorptionskraft der Saugeinrichtung 52 durch Mitwirkung von Luft ein (siehe Fig. 15(a)). Aber es besteht das Problem, daß ein unangenehmes Geräusch durch Schlürfen von Wasser auftritt, weil das Umlaufwasser über den Auslaß in umgekehrter Richtung in den Vakuumbehälter strömt und der Wasserspiegel in dem Tank 54 bis zur Position des Endes des Auslasses 61 sinkt, wenn die Pumpe stillsteht (siehe Fig. 15(b)).
Andererseits ist es nicht wahrscheinlich, daß dann, wenn sich der Auslaß 61 über der Wasseroberfläche befindet, Umlaufwasser über den Auslaß 61 in den Vakuumbehälter 55 gelangt, wenn die Pumpe 50 gestoppt wird (siehe Fig. 16(b)). Jedoch gibt es hier das Problem, daß die Absorptionskraft der Saugeinrichtung 52 vermindert ist, weil Luft in den Tank 54 gelangt und eine große Menge an Blasen gebildet wird (siehe Fig. 16 (a)). Es gibt auch das Problem, daß ein Geräusch entsteht, weil das Ablaufwasser aus der Saugeinrichtung 52 auf die Wasseroberfläche in dem Tank 54 trifft.
Im Hinblick auf das oben Gesagte liegt deshalb der Erfindung die Aufgabe zu Grunde, eine Vorrichtung zur Vakuumabsorption bereitzustellen, die ruhig arbeitet und in ihrem System vereinfacht ist, wobei die Absorptionskraft aufrechterhalten bleibt.
Gemäß der vorliegenden Erfindung wird eine Vorrichtung zur Vakuumabsorption zur Verfügung gestellt, mit einem Behälter zum Sammeln von Umlaufwasser, einem Wasserweg zum Zirkulieren des Umlaufwassers mittels einer Pumpe, die an einer Absorptionseinlaßseite des Behälters angeordnet ist, einer Saugeinrichtung, die an dem Wasserweg angebracht ist, einem Strömungsumkehr-Verhinderungsmechanismus, um das Umlaufwasser daran zu hindern, umgekehrt in einen mit der Saugeinrichtung verbunden Vakuumbehälter zu fließen, und um Frischluft von der Saugeinrichtung in dem Vakuumbehälter einzuführen.
Vorzugsweise ist der Auslaß der Wasserwegs über der Wasseroberfläche des Umlaufwassers in dem Behälter angeordnet, und der Strömungsumkehr-Verhinderungsmechanismus befindet sich an dem Auslaß und erlaubt es, daß Umlaufwasser während des Betriebs der Pumpe in das Wasser abfließt und daß während des Stillstands der Pumpe Luft über den Auslaß in den Vakuumbehälter aufgenommen wird.
In diesem Fall weist der Strömungsumkehr-Verhinderungsmechanismus vorzugsweise einen Auslaß auf und hat ein kleines Loch mit einer Größe, die ein kleineres Wasservolumen ablaufen läßt als dem Volumen entspricht, das aus dem Auslaß an der Stelle austritt, die unter die Wasseroberfläche abgesunken ist. Ferner ist der Mechanismus mit einem Hohlkörper mit Ablauffenstern in der Position über der Wasseroberfläche ausgerüstet. Der Hohlkörper weist vorzugsweise an seiner Außenseite eine WellenveRhinderungsplatte auf, die entlang der Wasseroberfläche des Umlaufwassers in dem Behälter vorragt.
Andererseits ist der Strömungsumkehr-Verhinderungsmechanismus mit einem Gummirohr versehen, derart, daß dessen Ende während des Betriebs der Pumpe unter die Wasseroberfläche reichen kann und durch einen negativen Druck des Vakuumbehälters in den Auslaß gesaugt werden kann und sich während des Stillstands der Pumpe umstülpt.
Ferner weist der Strömungsumkehr-Verhinderungsmechanismus eine flexible Leitung auf, die in der Lage ist, ihr Ende während des Betriebs der Pumpe unter die Wasseroberfläche vorwärts zu bewegen und während des Stillstands der Pumpe durch eine eigene Rückstellkraft über die Wasseroberfläche zurückzuziehen.
Für den obigen Zweck ist die Leitung vorzugsweise in Form eines Balgs ausgebildet, oder die Leitung weist zwei Platten, von denen jede etwa in der Mitte mit einem Loch versehen ist, und ein flexibles Rohr, das die Löcher der Platten verbindet, sowie einen elastischen Körper zwischen den Platten auf.
Weiterhin kann der Auslaß des Wasserwegs unter der Wasseroberfläche des Umlaufswassers in dem Behälter vorgesehen sein, wobei der Strömungsumkehr-Verhinderungsmechanismus ein Nebenleitungsrohr aufweist, das von der Oberstromseite der Saugeinrichtung zur Wasseroberfläche in dem Behälter führt, sowie ein Ventil vorgesehen ist, das sich in dem Nebenleitungsrohr befindet und Luft nur in Richtung zu der Saugeinrichtung hin durchläßt. In diesem Fall kann das Ventil auch so ausgebildet sein, das es im Eingriff mit der Pumpe öffnet und schließt.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung zur Vakuumabsorption kann während des Betriebs der Pumpe Umlaufwasser in das Wasser abführen und während des Stillstands der Pumpe mittels des Strömungsumkehr-Verhinderungsmechanismus Luft über den Auslaß aufnehmen.
Wenn der Auslaß über der Oberfläche des zirkulierenden Wassers in dem Behälter angeordnet ist und der Strömungsumkehr- Verhinderungsmechanismus einen Hohlkörper mit einem kleinen Loch und einem Ablauffenster aufweist, steigt die Wasseroberfläche in dem Hohlkörper, weil das Volumen des Wassers, das aus dem kleinen Loch in dem Behälter austritt, kleiner ist als das Volumen des Wassers, daß während des Betriebs der Pumpe aus dem Auslaß abläuft. Dementsprechend sinkt der Auslaß unter die Wasseroberfläche. Da andererseits das Niveau der Wasseroberfläche in dem Hohlkörper bei Stillstand der Pumpe sofort zum ursprünglichen Niveau zurückkehrt, erscheint der Auslaß über der Wasseroberfläche und die Luft wird über den Auslaß in den Vakuumbehälter aufgenommen. Wenn die Wellenverhinderungsplatte an der Außenseite dieses Hohlkörpers vorgesehen ist, kann sie das Ansteigen der Wasseroberfläche verhindern, welches durch das Umlaufwasser erzeugt wird, das aus dem Ablauffenster überläuft, und kann den Einschluß von Luft in den Strom des Umlaufwassers, das aus dem kleinen Loch in das Wasser eintritt, vermeiden.
Wenn der Strömungsumkehr-Verhinderungsmechanismus benutzt wird, der das Gummirohr aufweist, sinkt während des Betriebs der Pumpe das Ende des Gummirohrs unter die Wasseroberfläche. Wenn aber die Pumpe zum Stillstand kommt, wird zuerst das Innere des Gummirohrs durch den negativen Druck in dem Vakuumbehälter stark zusammengedrückt und dann nach oben in die Innenseite des Auslasses hineingesaugt, der über der Wasseroberfläche angeordnet ist. Dann wird die Luft durch das umgestülpte Gummirohr in den Vakuumbehälter aufgenommen.
Wenn ferner der Strömungsumkehr-Verhinderungsmechanismus benutzt wird, der die flexible Leitung aufweist, wird das Ende der Leitung durch den Druck des Umlaufwassers während des Betriebs der Pumpe bis unter die Wasseroberfläche verlängert und beim Stillstand der Pumpe durch die eigene Rückstellkraft über die Wasseroberfläche zurückgezogen.
Wenn sich der Auslaß unter der Oberfläche des Umlaufwassers in dem Behälter befindet, wird der Strömungsumkehr-Verhinderungsmechanismus mit dem Nebenleitungsrohr und einem Ventil benutzt, und es wird beim Stillstand der Pumpe Luft in den Vakuumbehälter aufgenommen, und zwar über das Nebenleitungsrohr, das sich von der stromaufwärtigen Seite der Saugeinrichtung bis zur Wasseroberfläche in dem Behälter hin erstreckt ist. Das Ventil wird durch den negativen Druck in dem Vakuumbehälter geöffnet oder im Eingriff mit der Pumpe geöffnet und geschlossen.
Die Vorrichtung zur Vakuumabsorption gemäß der vorliegenden Erfindung wird nun unter Bezugnahme auf die Zeichnungen im einzelnen beschrieben.
Fig. 1 ist eine perspektivische Ansicht einer Ausführungsform einer Vorrichtung zur Vakuumabsorption gemäß der Erfindung;
Fig. 2 ist eine teilweise weggeschnittene perspektivische Ansicht des Strömungsumkehr-Verhinderungsmechanismus der Vorrichtung zur Vakuumabsorption gemäß Fig. 1;
Fig. 3 ist eine Querschnittsansicht, welche die Wirkungsweise des Strömungsumkehr-Verhinderungsmechanismus gemäß Fig. 2 erläutert;
Fig. 4 ist eine schematische Darstellung der Wirkungsweise des Strömungsumkehr-Verhinderungsmechanismus gemäß Fig. 1;
Fig. 5 ist eine perspectivische Ansicht einer anderen Ausführungsform der Vorrichtung zur Vakuumabsorption gemäß der vorliegenden Erfindung;
Fig. 6 ist eine perspektivische Ansicht vor dem Zusammenbau des Strömungsumkehr-Verhinderungsmechanismus der Vorrichtung zur Vakuumabsorption gemäß Fig. 5;
Fig. 7 ist eine schematische Darstellung der Wirkungsweise des Strömungsumkehr-Verhinderungsmechanismus gemäß Fig. 6;
Fig. 8 ist eine schematische Darstellung des Aufbaus und der Wirkungsweise einer weiteren Ausführungsform des Strömungsumkehr-Verhinderungsmechanismus der Vorrichtung zur Vakuumabsorption gemäß der vorliegenden Erfindung;
Fig. 9 ist eine schematische Darstellung des Aufbaus und der Wirkungsweise einer noch weiteren Ausführungsform des Strömungsumkehr-Verhinderungsmechanismus der Vorrichtung zur Vakuumabsorption der vorliegenden Erfindung;
Fig. 10 ist eine perspektivische Ansicht einer anderen Ausführungsform einer Vorrichtung zur Vakuumabsorption gemäß der vorliegenden Erfindung;
Fig. 11 ist eine schematische Darstellung der Wirkungsweise der Vorrichtung zur Vakuumabsorption gemäß Fig. 10;
Fig. 12 ist eine perspektivische Ansicht des in Fig. 11 gezeigten Ventils;
Fig. 13 ist eine schematische Darstellung einer üblichen Vorrichtung zur Vakuumabsorption;
Fig. 14 ist eine schematische Darstellung eines Schnitts des Einwegmechanismus gemäß Fig. 13;
Fig. 15 ist eine schematische Darstellung der Schwierigkeiten, die im Fall der Vereinfachung einer üblichen Vorrichtung zur Vakuumabsorption auftreten; und
Fig. 16 ist gleichfalls eine schematische Darstellung von Schwierigkeiten, die im Fall der Vereinfachung einer üblichen Vorrichtung zur Vakuumabsorption auftreten.
Die unterschiedlichen Punkte zwischen einer Vorrichtung zur Vakuumabsorption gemäß der vorliegenden Erfindung und dem Stand der Technik, wie er in Fig. 13 dargestellt ist, sind das Fehlen des Einwegmechanismus, der sich in dem Absorptionsdurchgang 56 der Saugeinrichtung 52 befindet, das zur Atmosphäre offene Ventil 57, welches in dem Vakuumbehälter 55 angeordnet ist, die Einrichtungen (nicht dargestellt) in Verbindung mit dem zur Atmosphäre offenen Ventil 57 sowie die Vereinfachung des Systems, bei der das Innere des Vakuumbehälters 55 während des Betriebs der Pumpe 55 unter Vakuum gehalten wird und bei Stillstand der Pumpe 50 zum atmosphärischen Druck zurückkehrt. Bezüglich des Aufbaus gibt es zwei Fälle, bei denen der Auslaß oberhalb oder unterhalb der Wasseroberfläche angeordnet ist.
Im ersten Fall, bei dem sich der Auslaß oberhalb der Wasseroberfläche befindet, ist dieser mit dem Strömungsumkehr- Verhinderungsmechanismus ausgerüstet und derart ausgebildet, daß er während des Betriebs der Pumpe deutlich unter die Wasseroberfläche sinkt und sich bei Stillstand der Pumpe deutlich über der Wasseroberfläche befindet. Deshalb wird, obwohl das Umlaufwasser in das Wasser abgeleitet wird, der umgekehrte Fluß des Umlaufwassers verhindert, weil dann, wenn die Pumpe stillsteht, durch den Auslaß Luft in das Innere des Vakuumbehälters aufgenommen wird. Für diese Art des Strömungsumkehr-Verhinderungsmechanismus kommt der Strömungsumkehr-Verhinderungmechanismus (Hohlkörper) 8 in der Vorrichtung zur Vakuumabsorption 10 gemäß Fig. 1 bis 4, der Strömungsumkehr-Verhinderungsmechanismus 22 in der Vorrichtung zur Vakuumabsorption 20 mit einem Gummirohr 21 gemäß den Fig. 5 bis 7 oder der Strömungsumkehr-Verhinderungsmechanismus 25 oder 30 in der Vorrichtung zur Vakuumabsorption 20 gemäß Fig. 8 oder 9 mit einer flexiblen Leitung in Betracht.
Wenn gemäß dem zweiten Fall der Auslaß unter der Wasseroberfläche angeordnet ist, kommt die Art des Strömungsumkehr-Verhinderungsmechanismus in Betracht, bei der ein Luftdurchgang zur Aufnahme von Luft in dem Vakuumbehälter gesondert vorgesehen ist, und zwar durch Anbringen eines Nebenleitungsrohres 31 (siehe Fig. 10) oder dergleichen.
Zuerst wird unter Bezugnahme auf die Fig. 1 bis 4 eine Vorrichtung zur Vakuumabsorption 10 beschrieben, die mit einem Strömungsumkehr-Verhinderungsmechanismus ausgerüstet ist, der einen Hohlkörper (nachfolgend als "Puffer" bezeichnet) 8 gemäß der vorliegenden Erfindung aufweist. In Fig. 1 bezeichnet die Ziffer 1 einen Behälter, die Ziffer 2 eine Pumpe, die durch einen Motor 4 mit einem Kondensator 3 angetrieben wird, die Ziffer 5 einen Wasserweg, in dessen Innerem Umlaufwasser zirkuliert, das sich in dem Behälter 1 angesammelt hat, wobei der Wasserweg an der Seite des Absorptionseinlasses mit einer Pumpe 2 versehen ist, und die Ziffer 6 eine Saugeinrichtung mit einem Absorptionsdurchgang 7, welcher den Vakuumbehälter mit der Saugeinrichtung verbindet.
Wie Fig. 2 zeigt, weist der Puffer 8 einen Hohlkörper mit einem Hohlraum im Innern und einen internen Auslaß 9 auf. Ferner ist der Puffer 8 mit einem kleinen Loch 11 im Boden, Ablauffenstern 12 an der Oberseite und einer ringplattenförmigen Wellenverhinderungsplatte 13 an der Außenseite versehen. Das kleine Loch 11 ist vorzugsweise an der Stelle ausgebildet, die unter die Wasseroberfläche sinken soll, und ist in der Mitte des Bodens gebohrt, wie Fig. 2 zeigt. Da die Kräfte des vorwärtsdrängenden Wasserstroms symmetrischen sind, gelangt kaum Luft in den Behälter. Ferner ist die Größe des kleinen Lochs 11 derart gewählt, daß nur ein kleineres Wasservolumen hindurchtreten kann als das aus dem Auslaß 9 austretende Volumen.
Das Ablauffenster 12 ist an einer Stelle über der Wasseroberfläche ausgebildet. Das Ablauffenster 12 ist vorgesehen, damit das angesammelte Wasser in dem Puffer 8 überfließt, das über den Auslaß 9 entleert wird, jedoch nicht über das kleine Loch 11 entleert werden kann. Deshalb ist das Ablauffenster 12 vorzugsweise von einem oberen Deckel 14 abgedeckt, dessen Seitenteil 14a sich nach unten erstreckt. Da dann der Wasserstrom entlang der Außenseite 8a des Puffers 8 strömt, wie in Fig. 3(a) gezeigt wird, sind kein lautes Geräusch durch Verspritzen von Wasser auf der Wasseroberfläche und keine Blasenbildung durch Aufnahme von Luft zu befürchten.
Die Wellenverhinderungsplatte 13 ist etwa in der Mitte der Außensenseite 8a des Puffers 8 und an der gleichen Stelle wie die Wasseroberfläche A des Umlaufwassers, das sich in dem Behälter 1 angesammelt hat (siehe Fig. 3), vorgesehen. Dadurch kann ein Ansteigen der Wasseroberfläche durch Umlaufwasser, das durch das Ablauffenster 12 überströmt, verhindert werden. Die Wellenverhinderungsplatte 13 kann auch die Aufnahme von Luft verhindern, die durch einen Strom von Umlaufwasser entsteht, das aus dem kleinen Loch 11 in das Wasser austritt.
Ferner ist der Auslaß 9 der Saugeinrichtung 6 im Innern des Puffers 8 und an einer Stelle über der Wasseroberfläche A des Umlaufwassers, das sich in dem Behälter 1 angesammelt hat, vorgesehen. Der Puffer 8 ist derart angebracht, daß etwa die Hälfte hiervon unter die Wasseroberfläche sinken könnte.
Als Nächstes wird die Funktionsweise des Puffers 8 unter Bezugnahme auf Fig. 3 erläutert. Fig. 3(a) zeigt eine schematische Seitenansicht des Puffers 8 während des Betriebs der Pumpe, und Fig. 3(b) zeigt eine schematische Seitenansicht des Puffers 8 während des Stillstands der Pumpe.
Das Umlaufwasser strömt aus dem Auslaß 9 der Saugeinrichtung 6 während des Betriebs der Pumpe (Pfeil B). Ein Teil des Umlaufwassers tritt aus dem kleinen Loch 11 unter der Wasseroberfläche des Behälters aus (Pfeil C). Jedoch strömt das Umlaufwasser, das nicht durch das kleine Loch 11 hindurchtritt, über das Ablauffenster 12 (Pfeil D), weil die Größe des kleinen Lochs zu gering ist, um das ganze Umlaufwasser ablaufen zu lassen. Zu diesem Zeitpunkt gibt es keine Probleme mit einer Geräuschbildung, mit der Aufnahme von Luft oder dergleichen, da die Wasseroberfläche in dem Puffer 8 angestiegen ist und der Auslaß 9 unter das Wasser sinken kann. Weiterhin wird, wenn die Pumpe gestoppt wird, Luft aus dem Auslaß 9 durch den Absorptionsdurchgang 7 (Pfeil E) in den Vakuumbehälter aufgenommen, weil die Höhe der Wasseroberfläche in dem Puffer 8 gleich wird dem Niveau der Wasseroberfläche A und weil der Auslaß 9 über der Wasseroberfläche erscheint.
Fig. 4 zeigt einen Strom während des Betriebs der Pumpe der Vorrichtung zur Vakuumabsorption 10. Das Umlaufwasser wird in dem Behälter 1 gesammelt. Der Wasserspiegel wird derart eingestellt, daß das kleine Loch 11 des Puffers 8 in dem Wasser sinken könnte und der Auslaß 9 der Saugeinrichtung 6, der in der Puffer 8 vorgesehen ist, über der Wasseroberfläche angeordnet sein könnte. Wenn der Schalter eines Motors 4 in die Stellung EIN gebracht wird, arbeitet die Pumpe 2, und das durch die Pumpe 2 nach oben gepumpte Wasser erreicht durch den Wasserdurchgang 5 die Saugeinrichtung 6 und wird durch den Auslaß 9 abgeführt. Die Saugeinrichtung 6 kann mit diesem Strom den Vakuumbehälter (nicht dargestellt) evakuieren, wobei der Behälter über den Absorptionsdurchgang 7 mit der Saugeinrichtung 6 verbunden ist. Zu diesem Zeitpunkt befindet sich der Auslaß 9 in dem Puffer 8 im Wasser (siehe Fig. 3(a)). Wenn der Schalter des Motors 4 auf AUS gestellt wird und die Pumpe stillsteht sowie der Strom gestoppt wird, erreicht das Niveau der Wasseroberfläche in dem Puffer 8 jenes der Wasseroberfläche im Behälter 1, und der Auslaß 9 erscheint über der Wasseroberfläche (siehe Fig. 3(b)).
Als Nächstes wird eine andere Ausführungsform einer Vorrichtung zur Vakuumabsorption gemäß der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf Fig. 5 beschrieben.
Diese Vorrichtung zur Vakuumabsorption 20 ist mit einem Strömungsumkehr-Verhinderungsmechanismus 22 ausgerüstet, der ein Gummirohr 21 anstelle des Puffers 8 aufweist. Fig. 6 ist eine schematische Darstellung dieses Strömungsumkehr-Verhinderungsmechanismus 22 vor dessen Zusammenbau, wobei das Gummirohr 21 über einen Zylinder 23 an der Saugeinrichtung 6 angebracht ist, wie Fig. 7 zeigt. Ein Ende 23a des Zylinders 23 befindet sich über die Wasseroberfläche A in dem Behälter 1, und das an dem Ende 23a befestigte Gummirohr 21 weist eine Länge auf, die es ermöglicht, daß das Ende 21a bis unter die Wasseroberfläche A des Behälters 1 reicht.
Die Qualität, der Innendurchmesser und die Dicke des Gummirohrs 21 werden vorzugsweise derart festgelegt, daß die Innenoberfläche fest zusammengedrückt und durch einen negativen Druck in dem Vakuumbehälter leicht umgestülpt wird, wenn die Pumpe zum Stillstand kommt. Konkret bedeutet dies, daß es vorzugsweise aus Naturkautschuk, insbesondere aus Siliconkautschuk, hergestellt ist. Der Innendurchmesser ist nicht besonders begrenzt, beträgt aber im allgemeinen etwa 14 mm, und die Dicke liegt im allgemeinen bei etwa 0,1 mm.
Gemäß Fig. 6 ist der Innendurchmesser F des Zylinders 23 an der mit dem Gummirohr 21 verbundenen Seite vorzugsweise größer als der Außendurchmesser des Gummirohrs 21, weil dieses in den Zylinder 23 umgestülpt wird. Konkret bedeutet dies, daß der Innendurchmesser F des Zylinders vorzugsweise 15 bis 20 mm beträgt, wenn der Außendurchmesser des Gummirohrs bei 14 mm und dessen Dicke bei 0,1 mm liegen. Der Zylinder 23 kann aus Polyvinylchlorid (PVC) hergestellt sein.
Als Nächstes wird die Funktion des Strömungsumkehr-Verhinderungsmechanismus 22 entsprechend dem Gummirohr 21 unter Bezugnahme auf Fig. 7 beschrieben. Wenn die Pumpe 2 in Betrieb ist, wird das Umlaufwasser durch den Auslaß 9 abgeführt, und der Vakuumbehälter wird evakuiert. In diesem Fall befindet sich das Ende 21a des Gummirohrs 21 unter der Wasseroberfläche A im Behälter 1, so daß verhindert wird, daß durch den Strom und die Aufnahme von Luft ein Geräusch erzeugt wird (siehe Fig. 7(a)). Wenn die Pumpe 2 stillsteht, wirkt ein negativer Druck zur Innenseite des Vakuumbehälters (Pfeil G). Das Gummirohr 21 wird zuerst durch diesen negativen Druck fest zusammengedrückt, bevor das Umlaufwasser nach oben gezogen wird (siehe Fig. 7(b)), dann nach oben gesaugt (siehe Fig. 7(c)) sowie schließlich in den Zylinder 23 umgestülpt (siehe Fig. 7(d)), um es zu ermöglichen, daß Luft durch das umgestülpte Gummirohr 21 in den Vakuumbehälter aufgenommen wird.
Ferner wird der Strömungsumkehr-Verhinderungsmechanismus, welcher eine flexible Leitung aufweist, unter Bezugnahme auf die Fig. 8 und 9 beschrieben.
Fig. 8 ist eine schematische Darstellung des Aufbaus und der Wirkungsweise des Strömungsumkehr-Verhinderungsmechanismus, der eine flexible Leitung in Form eines Balgs benutzt. Dieser Strömungsumkehr-Verhinderungsmechanismus 25 hat einen zylindrischen Körper, bei dem ein wasserdichtes Tuch aus Kunststoff oder dergleichen auf ein Federelement, z. B. auf eine Schraubenfeder, aufgesteckt ist, oder einen Balg, der die Elastizität des Kunststoffs selbst ausnutzt und dergleichen. Das Ende des Strömungsumkehr-Verhinderungsmechanismus 25 ist im natürlichen Zustand, wie in Fig. 8(b) gezeigt wird, über der Wasseroberfläche A im Behälter 1 angeordnet und sinkt während des Betriebs der Pumpe durch den Wasserdruck unter das Wasser, wie in Fig. 8(a) dargestellt wird. Mit anderen Worten, wenn die Pumpe zum Stillstand kommt, kehrt der Strömungsumkehr-Verhinderungsmechanismus durch seine Rückstellkraft in den natürlichen Zustand zurück, und über das Ende 25a des Auslasses, der über der Wasseroberfläche erscheint, wird Luft aufgenommen. Deshalb ist vorzugsweise in der Nähe des Endes 25a ein unter Druck stehender Teil 25b vorgesehen, der sich innen befindet und sich vertikal zur Richtung des Stroms ausdehnt, um den Druck des Stroms leicht aufzunehmen.
Fig. 9 ist eine schematische Darstellung des Aufbaus und der Wirkungsweise des Strömungsumkehr-Verhinderungsmechanismus 30, der eine flexible Leitung mit zwei Platten 26, 27, ein Rohr 28 und einen elastischen Körper 29 aufweist. Bei diesem Strömungsumkehr-Verhinderungsmechanismus 30 ist im natürlichen Zustand das Ende 30a auch über der Wasseroberfläche A in dem Behälter 1 angeordnet, wie in Fig. 9(b) dargestellt ist, und sinkt durch den Wasserdruck während des Betriebs der Pumpe unter das Wasser, wie Fig. 9(a) zeigt. Wenn die Pumpe zum Stillstand kommt, kehrt der Strömungsumkehr-Verhinderungsmechanismus 30 durch die Rückstellkraft des elastischen Körpers 29 in den natürlichen Zustand zurück, und es wird Luft von dem Ende 30a des Auslasses, der über der Wasseroberfläche erscheint, aufgenommen. Das Rohr 28 dieses Strömungsumkehr-Verhinderungsmechanismus 30 verbindet die Löcher 26a und 27a der zwei Platten 26 und 27 und besteht aus einem zusammenlegbaren Material. Deshalb besteht es vorzugsweise aus einem Kunststoff in Form eines Balgs, der keine Rückstellkraft aufweist. Der Innendurchmesser A des Rohres 28 ist auch vorzugsweise größer als der Durchmesser der Löcher 26a und 27a (insbesondere 27a) der Platten, um es einem engen Teil 28a zu ermöglichen, den Druck eines Stroms leicht aufzunehmen.
Der elastische Körper 29 spielt eine Rolle zum Anheben der Platte 27 an der Seite des Endes über der Wasseroberfläche im natürlichen Zustand, wie Fig. 9(b) zeigt. Dann ist es bevorzugt, daß der elastische Körper 29 ein Federelement, z. B. eine Schraubenfeder, ist, wie in Fig. 9 gezeigt wird. Es ist auch möglich, einen Synthesekautschuk, Naturkautschuk oder dergleichen, die bei Raumtemperatur elastisch sind, sowie eine Magnetkraft, ein Gaskissen (einen Gegenstand, der sich durch den Druck von eingeschlossener Luft in einem Kolben oder dergleichen wieder zurückstellt) oder dergleichen zu benutzen. Nicht weniger als zwei elastische Körper 29 werden vorzugsweise in gleichem Abstand am Umfang des Wasserstroms angeordnet, so daß die Entfernung zwischen den Platten 26 und 27 gleichmäßig ist.
Bei der obigen Anordnung, die in den Fig. 8 oder 9 dargestellt wird, ist es auch während des Betriebs der Pumpe geräuschlos und ruhig, weil Umlaufwasser in das Wasser abgeführt wird und die Leistung der Saugeinrichtung 6 gleichzeitig nicht vermindert wird, weil keine Luft aufgenommen wird. Da sich der Auslaß über der Wasseroberfläche befindet, wird Luft durch den Auslaß in den Vakuumbehälter aufgenommen. Deshalb strömt das Umlaufwasser nicht in ungekehrter Richtung.
Als Nächstes wird eine Vorrichtung zur Vakuumabsorption 38, die mit einem Auslaß 32 unter der Wasseroberfläche und einem Nebenleitungsrohr 31 in dem Wasserweg 5 ausgerüstet ist, unter Bezugnahme auf Fig. 10 erläutert.
Das Nebenleitungsrohr 31 erstreckt sich von der stromaufwärtigen Seite der Saugeinrichtung 6 zum oberen Teil des Behälters 1, und eine Öffndung 33 des Endes des Nebenleitungsrohres ist über dem oberen Teil des Behälters 1 und oberhalb der Wasseroberfläche des Umlaufwassers angeordnet. Ein Ventil 34 ist an der Innenseite hiervon untergebracht.
Wie Fig. 11 zeigt, kann sich das in der Nebenleitung 31 befindliche Ventil 34 nur in die Richtung öffnen, die in der Zeichnung nach rechts weist. Das heißt, wie Fig. 11(a) zeigt, das Ventil 34 wird während des Betriebs der Pumpe durch den Druck des Stroms geschlossen, und das Umlaufwasser wird aus dem Auslaß 32, der sich unter der Wasseroberfläche befindet, in das Wasser abgeleitet. Wie Fig. 11(b) zeigt, wird dann, wenn die Pumpe 2 zum Stillstand kommt, da der Innendruck des Vakuumbehälters negativ ist, das Innere des Wasserwegs 5 auch negativ. Das Ventil 34 öffnet sich, so daß Luft von der Öffnung 33 durch den oberen Teil der Saugeinrichtung 6 in den Vakuumbehälter 35 aufgenommen werden kann. Deshalb besteht nicht die Befürchtung, daß das Umlaufwasser über den Auslaß 32 eindringt.
Da zu Beginn des Betriebs der Pumpe 2 kein ausreichender Wasserdruck auf das Ventil 34 einwirkt und deshalb das Ventil nicht ausreichend geschlossen wird, ist zu befürchten, daß das Umlaufwasser durch das Nebenleitungsrohr 31 tritt. Dann ist die Öffnung 33 am Ende des Nebenleitungsrohres 31 vorzugsweise zum oberen Teil des Behälters 1 hin gerichtet, kann aber zur Außenseite des Behälters 1 hin ausgerichtet sein, wenn er zur Atmosphäre offen ist.
Was weiterhin das Ventil 34 betrifft, so weist es eine Ventilplatte 36 auf, die an einem ringförmigen Auflager 37 abgestützt ist sowie sich öffnen und schließen kann, wie Fig. 14 zeigt. Es kann auch ein üblicher Einwegmechanismus, wie er in Fig. 14 dargestellt ist, oder dergleichen eingesetzt werden. Das Ventil 34 könnte so ausgebildet sein, daß es zum Zeitpunkt EIN schließt und zum Zeitpunkt AUS öffnet, in Verbindung mit EIN und AUS des Motors 4.
Wie beschrieben wurde, wird bei der Vorrichtung zur Vakuumabsorption das Innere des Vakuumbehälters evakuiert und durch den Betrieb der Pumpe unter Vakuum gehalten und kehrt beim Stillstand der Pumpe zum Atmosphärendruck zurück. Da das Innere des Vakuumbehälters evakuiert und zum Atmosphärendruck zurückgeführt werden kann, was nur durch die Stellungen EIN und AUS des Schalters, mit dem der die Pumpe antreibende Motor versehen ist, geschieht, ist der Betrieb leicht und das System ist vereinfacht.
Der Strömungsumkehr-Verhinderungsmechanismus führt während des Betriebs der Pumpe das Umlaufwasser in das Wasser ab und führt beim Stillstand der Pumpe Luft in den Vakuumbehälter ein. Dementsprechend ist der Mechanismus ruhig, weil nicht zu befürchten ist, daß das abgeführte Wasser ein Geräusch verursacht. Auch werden keine Blasen gebildet, und die Leistungsfähigkeit der Saugeinrichtung ist nicht vermindert, weil nicht zu befürchtet ist, daß in das Umlaufwasser Luft aufgenommen wird. Darüber hinaus strömt das Umlaufwasser durch den negativen Druck des Vakuumbehälters, wenn die Pumpe stillsteht, nicht in umgekehrter Richtung.
Obwohl nur gewisse, gegenwärtig bevorzugte Ausführungsformen im einzelnen beschrieben wurden, ist für Fachleute offensichtlich, daß gewisse Änderungen und Modifikationen durchgeführt werden können, ohne den Umfang, wie er durch die nachfolgenden Ansprüche definiert ist, zu verlassen.

Claims

1. Vorrichtung zur Vakuumabsorption, mit

einem Behälter (1) zum Sammeln von Umlaufwasser,

einem Wasserweg (5) zum Zirkulieren des Umlaufwassers mittels einer Pumpe (2), die an einer Absorptionseinlaßseite des Behälters (1) angeordnet ist, und

einer Saugeinrichtung (6), die an dem Wasserweg (5) angebracht ist,

gekennzeichnet durch einen Strömungsumkehr-Verhinderungsmechanismus, um das Umlaufwasser daran zu hindern, während des Stillstands der Pumpe (2) umgekehrt in einen mit der Saugeinrichtung (6) verbundenen Vakuumbehälter zu fließen, und um Frischluft von der Saugeinrichtung in den Vakuumbehälter einzuführen.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, worin über der Wasseroberfläche des Umlaufwassers in dem Behälter (1) ein Auslaß (9) des Wasserwegs (5) angeordnet ist sowie sich der Strömungsumkehr-Verhinderungsmechanismus an dem Auslaß (9) befindet und während des Betriebs der Pumpe (2) das Umlaufwasser in das Wasser abführen und während des Stillstands der Pumpe (2) Luft über den Auslaß in den Vakuumbehälter aufnehmen läßt.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, worin der Strömungsumkehr- Verhinderungsmechanismus den Auslaß (9) aufweist, mit einem kleinen Loch (11) mit einer solchen Größe versehen ist, daß ein kleineres Wasservolumen abgeführt wird als dem Volumen entspricht, welches in der unter die Wasseroberfläche gesunkenen Position aus dem Auslaß (9) auströmt, sowie in der Position über der Wasseroberfläche einen Hohlkörper (8) mit Ablauffenstern (12) aufweist.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, worin der Strömungsumkehr- Verhinderungsmechanismus an seiner Außenseite eine Wellenverhinderungsplatte (13) aufweist, die entlang der Wasseroberfläche des Umlaufwassers in dem Behälter (1) vorragt:

5. Vorrichtung nach Anspruch 2, worin der Strömungsumkehr- Verhinderungsmechanismus ein Gummirohr (21) aufweist, derart, daß dessen Ende (21a) während des Betriebs der Pumpe (2) unter die Wasseroberfläche gelangen und durch einen negativen Druck in dem Vakuumbehälter in den Auslaß (9) gesaugt werden kann und sich während des Stillstands der Pumpe (2) umwendet.

6. Vorrichtung nach Anspruch 2, worin der Strömungsumkehr- Verhinderungsmechanismus eine flexible Leitung (25) aufweist, die in der Lage ist, ihr Ende (25a) während des Betriebs der Pumpe (2) unter die Wasseroberfläche vorwärts zu bewegen und während des Stillstands der Pumpe (2) durch eine eigene Rückstellkraft über die Wasseroberfläche zurückzuziehen.

7. Vorrichtung nach Anspruch 6, worin die Leitung (25) die Form eines Balgs aufweist.

8. Vorrichtung nach Anspruch 6, worin die Leitung zwei Platten (26, 27) aufweist, von denen jede etwa in der Mitte mit einem Loch (26a, 27a) versehen ist, und mit einem flexiblen Rohr (28), das die Löcher der Platten verbindet, sowie mit einem elastischen Körper (29) zwischen den Platten (26, 27) ausgerüstet ist.

9. Vorrichtung nach Anspruch 1, worin der Auslaß des Wasserwegs (32) unter der Oberfläche des Umlaufwassers in dem Behälter (1) vorgesehen ist sowie der Strömungsumkehr- Verhinderungsmechanismus ein Nebenleitungsrohr (31) aufweist, das von der Oberstromseite der Saugeinrichtung (6) zur Wasseroberfläche in dem Behälter (1) führt, sowie mit einem Ventil (34) versehen ist, das sich in dem Nebenleitungsrohr (31) befindet und Luft nur in Richtung zu der Saugeinrichtung (6) hin freigibt.

10. Vorrichtung nach Anspruch 9, worin das Ventil (34) im Eingriff mit der Pumpe (2) öffnet und schließt.