Durante cientos de años, las bombas de jarra han permitido a las personas extraer agua de pozos subterráneos con relativamente poco esfuerzo (en comparación con el acarreo de cubos de una corriente), gasto (en comparación con construir acueductos para desviar la fusión hielo de las montañas) y el peligro de contaminación (en comparación con un pozo abierto con un sistema de inmersión con cuerda y cubo). El sistema de bomba de jarra usa una serie de pistones especiales para crear un vacío que permite que la presión natural de la atmósfera empuje el agua a través de una tubería.
Mecanismo: Down Swing
Para operar una bomba de jarra , el usuario debe empujar el mango largo arriba y abajo repetidamente. El mango se conecta a un pistón especial con un orificio en el centro y una aleta de metal sujeta con una bisagra (Figura 1). Cuando el mango está hacia arriba, el pistón está en su posición más baja. Cuando se tira hacia abajo del asa, el pistón se mueve hacia su posición más alta.
Si no hay agua en las tuberías, tirar de la manivela eleva el pistón, lo que aumenta el volumen total de la tubería y causa un ligera caída en la presión. Para igualar esta presión, el aire de la superficie comienza a fluir a través del orificio del pistón hasta la tubería. Este flujo de aire atrapa la aleta de metal y la empuja sobre el orificio, sellando el pistón.
Entre el pistón y la parte inferior de la tubería hay una placa de metal estacionaria y sellada con un orificio y una aleta de metal con bisagras (Figura 1 ) A medida que el pistón continúa moviéndose hacia arriba, el volumen entre la placa y el pistón continúa aumentando, lo que disminuye la presión dentro del espacio.
Cada bomba de cántaro incluye un pequeño tubo pasivo que va desde la superficie hasta el pozo. Esto se hace para presurizar el pozo al exponerlo a la atmósfera de la tierra. Cuando la presión entre la placa y el pistón disminuye, el aire de la atmósfera se precipita en el tubo y empuja contra el agua del pozo en un intento de igualar la presión. Esta presión hacia abajo desde el tubo empuja el agua hacia la tubería, disminuyendo el volumen entre el agua y la placa de metal, aumentando la presión. Esta presión fuerza a abrir la aleta a medida que el aire se precipita para igualar la presión en el espacio entre la placa y el pistón. En este punto, el mango está en su posición más alta.
Mecanismo: el movimiento hacia arriba
Al empujar el mango, el pistón se mueve hacia abajo, aumentando la presión dentro de la cámara. Para igualar la presión, el aire fluye hacia abajo a través de la placa de metal, haciendo que la tapa se cierre. Al cerrar, la presión entre la placa y el pozo queda bloqueada en su lugar, suspendiendo el agua a su altura actual dentro de la tubería.
Cuando el pistón se mueve hacia abajo y la placa se cierra herméticamente, la presión entre ellos aumenta Esto hace que la tapa metálica del pistón se abra, permitiendo que la presión se iguale con la atmósfera. Cuando el pistón sube nuevamente, reduce la presión a condiciones subatmosféricas y permite que el aire del tubo empuje aún más el agua.
Mecanismo: Verter el agua
Después de unos pocos ciclos de oscilación hacia arriba y hacia abajo, el agua en el tubo finalmente llega a la placa estacionaria. Una vez que esto sucede, el golpe "hacia arriba" atrae agua a través del orificio en el plato. Durante la subida, una caída en la presión hace que el agua fluya hacia abajo a través del orificio hasta que la aleta metálica se cierra rápidamente, atrapando el agua.
Cuando el pistón presiona la superficie de esta agua atrapada, el agua fluye hacia la parte superior de la cámara a través del orificio del pistón hasta que alcanza su posición más baja. El siguiente giro "hacia abajo" hace que la tapa de metal del pistón se cierre, y el pistón levanta el agua y sale del grifo.