Пристрій захисту двигуна

Реферат: Моторний блок (1) містить корпус (3), у якому розміщений двигун (5), що приводить у дію вал (7), який відходить від корпусу (3) та встановлений у опорному засобі (8) у корпусі (3). Дальній кінець вала (7) може під час роботи занурюватися у рідину, яка підлягає циркуляції. Моторний блок (1) далі містить пристрій для захисту двигуна, який являє собою перегородку (13) поруч з опорним засобом (8), та засіб відведення (15), який утворює порожнину (16) між ним та опорним засобом (8), причому засіб відведення (15) здатний створювати перепад тиску уздовж засобу відведення таким чином, що рідина, що підлягає циркуляції, відводиться з порожнини. UA 100015 C2 (12) UA 100015 C2 UA 100015 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Цей винахід стосується пристрою захисту двигуна, зокрема, але не виключно, пристрою захисту двигуна, який працює у моторному блоку, що становить частину системи охолодження напоїв. Відомі системи охолодження напоїв, які містять бак з охолоджувальною рідиною, яка прокачується по трубах, для охолодження трубної мережі, у якій знаходиться охолоджуваний напій або напої. Така система оснащена моторним блоком, який включає корпус, в якому знаходиться двигун, що приводить у дію вал, який відходить від двигуна та змонтований на підшипниках у корпусі. Моторний блок встановлений зверху на баку з охолоджувальною рідиною, причому приводний вал занурений у цю рідину. На дальньому кінці вала може знаходитися мішалка для циркуляції рідини у баку та/або занурений насос, який проганяє охолоджувальну рідину по трубах. Бажано мати можливість забезпечити захист корпусу та пов'язаних з ним підшипників та двигуна від намокання або зволоження. Втім, часто це буває трудно здійснити внаслідок обмеженого простору, в якому необхідно розмістити моторний блок, зокрема, обмеженої наявної висоти, на якій можна встановити моторний блок зверху бака - наприклад, блок та бак звичайно мають розміщуватися під верхньою або робочою поверхнею бару. Це може означати, що існує відносно малий зазор між верхнім рівнем рідини у баку та нижньою поверхнею корпусу і нижнім підшипником, у якому встановлений вал. Це часто призводить до того, що рідина вибризкується на підшипники та двигун, а це може викликати дочасне пошкодження підшипників та двигуна. Згідно з першим аспектом винаходу створений моторний блок, який містить корпус, у якому розміщений двигун, що приводить в дію вал, який відходить від корпусу та встановлений у опорному засобі у корпусі, причому дальній кінець вала виконаний з можливістю при використанні бути зануреним у рідину, яка підлягає циркуляції, моторний блок далі містить пристрій для захисту двигуна, який являє собою перегородку поруч з опорним засобом, та засіб відведення, виконаний з можливістю утворення порожнини між ним та опорним засобом, а засіб відведення виконаний з можливістю створювати перепад тиску уздовж засобу відведення таким чином, що рідина, що підлягає циркуляції, відводиться з порожнини. Краще, коли засіб відведення виконаний з можливістю випорожняти порожнину при обертанні валу у рідині, що підлягає циркуляції. У кращому варіанті засіб відведення містить статор та ротор, причому ротор виконаний з можливістю закручувати рідину уздовж шляху потоку рідини, визначеного між ротором та статором засобу відведення. Краще, щоб шлях потоку рідини мав вхідний та вихідний отвори, так щоб вихідний отвір був розташований в радіальному напрямку ззовні вхідного отвору. У кращому випадку під час роботи рідина закручується через засіб відведення таким чином, що відцентрова сила примушує рідину витікати радіально назовні у бік вихідного отвору. У кращому випадку вихідний отвір знаходиться на більшій відстані від опорного засобу, ніж вхідний отвір. Статор та ротор засобу відведення краще розташовані так, що утворюють шлях потоку рідини з нахилом відносно подовжньої осі вала. Краще, щоб статор та ротор містили конічні ділянки, розташовані так, що утворюють між собою шлях потоку рідини. Ротор краще жорстко прикріплений до валу так, щоб при роботі обертався разом з ним. У кращому випадку перегородка являє собою порожнисту трубку, один кінець якої відкритий для приймання рідини, що підлягає циркуляції, а інший кінець упирається у корпус двигуна. Вал може бути оснащений насосом, здатним прокачувати рідину крізь циркуляційну систему, до якої насос підключений. У цьому варіанті труба може містити насосну колонку для встановлення насоса на корпусі. Вал може мати мішалку, здатну перемішувати рідину у циркуляційній системі. Згідно з другим аспектом винаходу створена система охолодження напоїв, яка містить моторний блок у складі корпусу, у якому розміщений двигун, що приводить у дію вал, який відходить від корпусу і встановлений у опорному засобі у корпусі, причому дальній кінець вала може під час роботи занурюватися у рідину, яка підлягає циркуляції, і далі система містить пристрій для захисту двигуна, який являє собою перегородку поруч з опорним засобом, та засіб відведення, який утворює порожнину між ним і опорним засобом, а засіб відведення виконаний з можливістю створювати перепад тиску уздовж засобу відведення таким чином, що рідина, що підлягає циркуляції, відводиться з порожнини. Згідно з третім аспектом винаходу створений пристрій захисту двигуна для встановлення на моторному блоку, який містить корпус, у якому розміщений двигун, що приводить у дію вал, 1 UA 100015 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 який відходить від корпусу і встановлений у опорному засобі у корпусі, причому дальній кінець валу може бути занурений у рідину, що підлягає циркуляції, пристрій захисту двигуна також містить перегородку, яка може розташовуватися поруч з опорним засобом, та засіб відведення, який при роботі утворює порожнину між ним та опорним засобом, а засіб відведення виконаний з можливістю створення перепаду тиску уздовж засобу відведення таким чином, що рідина, що підлягає циркуляції, відводиться з порожнини. Інші аспекти винаходу можуть являти собою будь-які сукупності ознак або обмежень, на які тут є посилання. Винахід може бути втілений у життя будь-яким чином, але далі описується кілька варіантів лише у якості прикладів з посиланням на креслення, що додаються, які представляють: фіг. 1 - вигляд збоку з частковим вирізом моторного блока згідно з цим винаходом, який зображує блок, встановлений на системі охолодження напоїв; фіг. 2 - вигляд збоку з частковим вирізом модифікованого моторного блока згідно з цим винаходом; фіг. З - збільшений вигляд збоку в перерізі частини блоків за фіг. 1 та 2. На кресленнях моторний блок 1 містить корпус 3, у якому знаходиться електродвигун 5. Приводний вал 7 приводиться в дію двигуном 5 та відходить від основи 6 корпусу 3. Приводний вал 7 встановлений у опорному засобі усередині корпусу 3, причому опорний засіб містить нижній підшипник 8, який примикає до основи 6 корпусу 3. Двигун 5 може бути двигуном змінного струму з живленням безпосередньо від електричної мережі або двигуном постійного струму з вмонтованим випрямлячем. На дальньому кінці 11 вала 7 розміщений будь-який бажаний засіб забезпечення циркуляції, який у прикладі на фіг. 1, являє собою насос 12 для перекачування рідини та мішалку 14, яка перемішує рідину, не дозволяючи її замерзати. У прикладі за фіг. 2 існує лише мішалка 14. Вхідний отвір до насоса 12 утворений, у даному прикладі, отвором у основі насоса 12. Блок 1 також містить пристрій захисту двигуна, що являє собою перегородку у вигляді порожнистої циліндричної трубки 13, яка відходить униз від основи 6 корпусу 3 концентрично з валом 7. Трубка 13 може бути виконана з будь-якого придатного матеріалу, який може бути пластмасою, хоча у цьому прикладі трубка 13 утворена насосною колонкою, якою насос 12 прикріплений до основи 6 корпусу 3. Пристрій захисту двигуна також містить засіб відведення 15, який розташований на відстані від основи 6 корпусу 3, частково уздовж вала 7 та трубки 13, з утворенням порожнини 16 між засобом відведення 15 та основою 6 корпусу 3. Засіб відведення 15 містить статор 17, жорстко прикріплений до внутрішньої стінки циліндра 13, та ротор 19, жорстко прикріплений до валу 7 з можливістю обертання разом з ним. Статор 17 виконаний у вигляді циліндричного блока з конічним вирізом 18 знизу. Вал 7 проходить крізь центр блока, а між блоком та валом 7 утворений зазор. Ротор 19 має конічну нижню частину 20, верхівка якої у цьому прикладі містить циліндричну бобишку 23 такого розміру, що входить у зазор між блоком статора та валом 7 так, що вал 7 проходить крізь центр бобишки 23. Розмір бобишки 23 забезпечує зазор 25 між зовнішньою стінкою бобишки 23 та внутрішньою поверхнею блока статора, причому цей зазор 25 при роботі пристрою 1 виконує роль вхідного отвору для рідини. У модифікованому варіанті бобишка 23 може бути відсутня. Зовнішня поверхня нижньої конічної частини 20 ротора 19 виконана під таким саме кутом, що й внутрішня поверхня конічного вирізу 18 статора 17, отже, ці поверхні є паралельні, але знаходяться на відстані одна від одної, й між ними утворюється шлях 26 потоку рідини. Простір між нижнім краєм статора 17 та нижнім краєм конічної частини20 ротора 19 слугує вихідним отвором 27. Ротор 19 прикріплений до вала 7 будь-яким придатним кріпильним засобом, у даному прикладі гвинтом 29 без голівки, який вкручується через бобишку 23, міцно зчіплюючи ротор 19 з валом 7. У цьому прикладі у стінці циліндра 13 виконаний прохідний отвір 31, що дає доступ до гвинта 29 без голівки. Можливі інші альтернативні або додаткові засоби кріплення. Наприклад, ротор 19 можна просто насаджувати на довгасті ребра на зовнішній поверхні вала 7. Основа 6 корпусу 3 прикріплена болтами 35 до верхівки системи охолодження напоїв, а саме до бака 37, що містить рідину 39, яка відомим чином охолоджується змійовиком 41. Насос 12 підключений до трубок (не показані) й забезпечує циркуляцію охолодженої рідини у цих трубках для охолодження окремої системи трубопроводів з напоєм, що охолоджується. Мішалка 14 запобігає повному замерзанню охолоджувальної рідини поблизу насоса 12 та мішалки 14. 2 UA 100015 C2 5 10 15 20 25 При роботі пристрою 1 вал 7 занурюють у рідину 39. Коли пристрій 1 відключений, рівень рідини усередині трубки 13 такий саме, як і назовні трубки 13, й досить близький до основи 6 корпусу 3 та пов'язаного з нею опорного засобу 8, у якому встановлений вал 7. Також рівень рідини відносно близький до нижньої поверхні двигуна 5 у корпусі 3. Коли двигун 5 вмикають, вал 7 обертається, приводячи у дію насос 12 та мішалку 14 на своєму кінці. Ротор 19 також обертається разом з валом 7 і, завдяки взаємодії між рідиною 39 у шляху 26 потоку рідини та зовнішньою поверхнею нижньої конічної частини 20 ротора 19, розкручує рідину у шляху 26 потоку рідини. Розкручування рідини 39 навколо осі вала 7 створює відцентрову силу, яке змушує рідину 39 рухатися радіально назовні від валу 7. Шлях 26 потоку рідини, утворений між статором 17 та валом 19, має нахил назовні від осі вала 7, отже, вихідний отвір 27 знаходиться на відстані від вхідного отвору 25 у радіальному напрямку назовні. Таким чином, рідина 39 тече радіально назовні уздовж шляху 26 потоку рідини під дією відцентрової сили, а відтак виходить зі шляху 26 потоку рідини і, таким чином, з порожнини 18 крізь вихідний отвір 27. На рідину 39, яка залишається у порожнині 18, діє атмосферний тиск, який жене додаткову кількість рідини 39 до шляху 26 потоку рідини, де вона розкручується та виходить зі шляху 26 потоку рідини. Таким чином, уздовж засобу відведення 15 утворюється перепад тиску, так що вхідний отвір 25 знаходиться під атмосферним тиском, у той час, як на вихідному отворі 27 тиск нижче атмосферного. Завдяки цьому більша частина рідини 39 відводиться з порожнини 18 між засобом відведення 15 та основою 6 корпусу 3. Отже, забризкування підшипника 8 та двигуна 5 зводиться до мінімуму або зовсім усувається. Засіб відведення 15 використовує дуже мало енергії й не впливає негативно на роботу двигуна 5. Як варіант, засіб відведення 15 може містити крильчатку замість ротора 19, або ротор 19 може мати лопаті, що женуть рідину 39 уздовж шляху 26 потоку рідини. Або ж ротор 19 може являти собою плоский диск, і тоді шлях потоку рідини утворюється радіально назовні уздовж верхньої плоскої поверхні та униз повз зовнішню бічну кромку диска. Само собою зрозуміло, що вищеописаний пристрій 1 може застосовуватися у будь-якій системі, де існує загроза забризкування пристрою 1 рідиною під час роботи, а відтак його застосування не обмежується лише системами охолодження напоїв. 30 ФОРМУЛА ВИНАХОДУ 35 40 45 50 55 60 1. Система охолодження напоїв, яка включає моторний блок для циркуляції рідини в системі, який містить корпус, у якому розміщений двигун, виконаний з можливістю приведення у дію вала, який відходить від корпусу та встановлений у опорному засобі у корпусі, причому дальній кінець вала виконаний з можливістю занурення під час роботи у рідину, яка підлягає циркуляції, моторний блок далі містить пристрій для захисту двигуна, який являє собою перегородку поруч з опорним засобом, та засіб відведення, що утворює порожнину між ним та опорним засобом, засіб відведення виконаний з можливістю створювати перепад тиску уздовж засобу відведення таким чином, що під час використання системи рідина, яка підлягає циркуляції, відводиться з порожнини, мінімізуючи таким чином забризкування опорного засобу і двигуна рідиною, яка циркулює. 2. Система охолодження напоїв за п. 1, у якій засіб відведення виконаний з можливістю випорожнення порожнини при обертанні вала у рідині, що підлягає циркуляції. 3. Система охолодження напоїв за п. 1 або п. 2, у якій засіб відведення містить статор та ротор, причому ротор виконаний з можливістю розкручувати рідину через шлях потоку рідини, визначений між ротором та статором засобу відведення. 4. Система охолодження напоїв за п. 3, у якій шлях потоку рідини має вхідний отвір та вихідний отвір, причому вихідний отвір розташований радіально ззовні від вхідного отвору. 5. Система охолодження напоїв за п. 4, у якій під час роботи рідина розкручується через засіб відведення таким чином, що відцентрова сила діє на рідину, виштовхуючи її у радіальному напрямку назовні, у бік вихідного отвору. 6. Система охолодження напоїв за п. 4 або п. 5, у якій вихідний отвір знаходиться на більшій відстані від опорного засобу, ніж вхідний отвір. 7. Система охолодження напоїв за будь-яким з пп. 3-6, у якій статор та ротор засобу відведення розташовані так, що утворюють шлях потоку з нахилом від подовжньої осі вала. 8. Система охолодження напоїв за будь-яким з пп. 3-7, у якій статор та ротор містять конічні ділянки, розташовані так, що утворюють між собою шлях потоку рідини. 9. Система охолодження напоїв за будь-яким з пп. 3-8, у якій ротор жорстко прикріплений до вала з можливістю обертання при роботі разом з ним. 3 UA 100015 C2 5 10. Система охолодження напоїв за будь-яким з попередніх пунктів, у якій перегородка являє собою порожнисту трубку, один кінець якої відкритий для приймання рідини, що підлягає циркуляції, а інший кінець упирається у корпус двигуна. 11. Система охолодження напоїв за будь-яким з попередніх пунктів, у якому вал оснащений насосом, виконаним з можливістю прокачувати рідину крізь підключену до нього циркуляційну систему. 12. Система охолодження напоїв за будь-яким з попередніх пунктів, у якій вал оснащений мішалкою, виконаною з можливістю перемішування рідини у циркуляційній системі. 4 UA 100015 C2 Комп’ютерна верстка А. Крулевський Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 5