Una pompa a membrana è una pompa volumetrica che utilizza una membrana flessibile per pompare fluidi. La pompa utilizza una serie di valvole di ritegno per garantire che il fluido possa viaggiare solo in una direzione attraverso la camera. Il diaframma stesso può essere espanso e contratto utilizzando aria o fluidi pressurizzati o motori.
In generale, una pompa a membrana sposta i fluidi utilizzando un ciclo in due parti. Nella prima parte il diaframma viene allontanato dalle valvole di ingresso/uscita in modo che il volume della camera aumenti. Questo aumento di volume determina una diminuzione della pressione all’interno della camera rispetto all’ingresso e all’uscita, creando un effetto di vuoto che aspira il fluido. Le valvole di ritegno sulle connessioni di ingresso e uscita assicurano che il fluido possa entrare nella camera solo attraverso la connessione di ingresso.
Al termine della prima fase, la membrana della pompa a membrana viene respinta nella camera. Il volume all’interno della camera quindi diminuisce e la pressione aumenta. Il fluido all’interno della camera viene spinto attraverso la connessione di uscita. Come per il ciclo di ingresso, le valvole di ritegno collegate consentono al fluido di uscire dalla camera solo attraverso l’apposito collegamento.
Nella maggior parte dei casi, il diaframma stesso è sigillato ai lati della pompa, separando completamente la camera dal meccanismo di azionamento. Poiché il meccanismo in realtà non muove il diaframma, ma piuttosto lo allunga e lo contrae, c’è poco attrito all’interno della pompa stessa. Questa caratteristica della pompa a membrana la distingue dagli altri tipi in quanto consente alla pompa di funzionare a secco per lunghi periodi di tempo senza subire danni. Questo, insieme ai loro design flessibili, consente alle pompe a membrana di essere utilizzate in qualsiasi cosa, dalle applicazioni industriali pesanti ai cuori artificiali.
Esistono due tipi principali di attuatori per pompe a membrana. Il primo utilizza aria compressa o fluido per espandere o contrarre il diaframma. Un aumento della pressione sul lato attuatore della pompa spinge il diaframma nella camera, aumentando la pressione sul fluido all’interno della camera e forzandolo attraverso l’uscita. Allo stesso modo, una diminuzione della pressione sul lato dell’attuatore fa flettere la membrana lontano dalla camera.
Il secondo tipo di attuatore utilizza un dispositivo meccanico attaccato al diaframma per spingerlo e tirarlo dentro e fuori dalla camera. L’effetto all’interno della camera è identico indipendentemente dal tipo di attuatore utilizzato. Solo il meccanismo utilizzato per guidare le pulsazioni del diaframma è diverso.