Forbidden

You don't have permission to access /zzz_siteguard.php on this server.

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПЕРЕМЕЩЕНИЯ ГАЗА - Патент РФ 2016234
Главная страница  |  Описание сайта  |  Контакты
УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПЕРЕМЕЩЕНИЯ ГАЗА
УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПЕРЕМЕЩЕНИЯ ГАЗА

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПЕРЕМЕЩЕНИЯ ГАЗА

Патент Российской Федерации
Суть изобретения: Сущность изобретения: рабочие органы двух камер механически связаны с подвижным элементом привода. Камеры последовательно соединены между собой. Площадь рабочего органа камеры первой ступени выполнена больше площади рабочего органа камеры второй ступени. Площадь первого рабочего органа определяют по заданной формуле. 1 ил.
Поиск по сайту

1. С помощью поисковых систем

   С помощью Google:    

2. Экспресс-поиск по номеру патента


введите номер патента (7 цифр)

3. По номеру патента и году публикации

2000000 ... 2099999   (1994-1997 гг.)

2100000 ... 2199999   (1997-2003 гг.)
Номер патента: 2016234
Класс(ы) патента: F04B45/04
Номер заявки: 4947178/29
Дата подачи заявки: 20.06.1991
Дата публикации: 15.07.1994
Заявитель(и): Научно-производственное предприятие "Всероссийский научно- исследовательский институт электромеханики"
Автор(ы): Лавринович Л.Л.; Зеличенко Э.И.
Патентообладатель(и): Лавринович Лев Львович; Зеличенко Энгель Израилевич
Описание изобретения: Изобретение относится к компрессоро- и насосостроению, а именно к двухступенчатым компрессорам и насосам объемного действия с электромагнитным приводом, используемым, например, в медицинской технике, а также в других областях техники, где необходимы источники повышенного или пониженного давления.
Устройство для перемещения газа может быть выполнено в виде источника повышенного давления (компрессор) или пониженного давления (вакуумный насос). При этом в каждом случае камера, связанная с атмосферой, является камерой первой ступени, а камера, связанная с нагрузкой, - камерой второй ступени. Рабочие органы могут быть выполнены в виде поршня, диафрагмы или мембраны.
Известно устройство для перемещения газа объемного действия (компрессор), содержащее электромагнитный привод, две последовательно соединенные камеры первой и второй ступеней, рабочие органы которых выполнены в виде диафрагм, каждая из которых посредством тяги механически связана с постоянным магнитом, совершающим возвратно-поступательное движение между полюсами сердечника электромагнита переменного тока.
В таком компрессоре на каждую диафрагму дополнительно к тяговому усилию привода, изменяющемуся по синусоидальному закону, действует постоянная сила, равная разности сил, создаваемыми атмосферным давлением (с внешней стороны диафрагмы) и постоянной составляющей давления в камере (с внутренней стороны диафрагмы). Эта дополнительная сила вызывает постоянное смещение диафрагмы и механически связанного с нею постоянного магнита из среднего положения между полюсами сердечника в сторону одного из полюсов, что ведет к уменьшению размаха колебаний постоянного магнита. Чем выше рабочее давление, тем больше смещение постоянного магнита и меньше размах его колебаний. В результате уменьшается рабочий ход каждой диафрагмы и, следовательно, ухудшаются эксплуатационные параметры, а именно уменьшаются объемная подача, наибольшее рабочее и предельное давление компрессора, КПД.
Таким образом, в известном устройстве нельзя обеспечить расчетные эксплуатационные параметры (объемную подачу, наибольшее рабочее и предельное давления, КПД).
Известно устройство для перемещения газа объемного действия, принятое в качестве прототипа, содержащее электромагнитный привод, две последовательно соединенные камеры первой и второй ступеней, рабочие органы которых выполнены в виде диафрагм, механически связанных между собой и с подвижным элементом привода.
Известное устройство отличается от аналога тем, что тяги, на которых закреплены диафрагмы и постоянные магниты, механически связаны между собой стяжкой. При этом действующие на диафрагмы дополнительные силы оказываются приложенными к подвижному элементу привода в противоположных направлениях.
Однако, полная компенсация дополнительных сил не достигается, так как постоянные составляющие давлений в камерах двухступенчатого компрессора и насоса не равны между собой.
Таким образом, известное устройство при эксплуатации не обеспечивает расчетные параметры, а именно объемную подачу, наибольшее рабочее и предельное давление для компрессора, наибольшее рабочее и предельное разрежение для насоса, КПД из-за неполной компенсации сил, действующих на рабочие органы.
Цель изобретения - улучшение эксплуатационных параметров устройства для перемещения газа за счет компенсации сил, действующих на рабочие органы из-за разности постоянных составляющих избыточных давлений в камерах.
Указанная цель достигается тем, что в известном устройстве для перемещения газа, например, компрессоре или насосе объемного действия, содержащем электромагнитный привод, две последовательно соединенные камеры первой и второй ступеней, рабочие органы которых механически связаны с подвижным элементом привода, площадь S1 рабочего органа первой ступени выполнена большей, чем площадь S2 рабочего органа второй ступени, при этом S1 определяют по формуле
S1 S1 · S2, S2, где Δ Р1 и Δ Р2 - постоянные составляющие избыточных давлений в камерах соответственно первой и второй ступеней.
Действительно, выполнение площади S1 рабочего органа первой ступени большей, чем площадь S2 рабочего органа камеры второй ступени, дает возможность компенсировать дополнительные силы, действующие на рабочие органы при работе устройства. Для полной компенсации действующих в противоположных направлениях дополнительных сил необходимо, чтобы выполнялось равенство
1 - Ратм) ˙ S1=(Р2 - Ратм) ˙ S2, где Ратм - атмосферное давление;
Р1 и Р2 - постоянная составляющая давления в камерах соответственно первой и второй ступеней. Обозначая постоянную составляющую избыточного давления Δ Р1 = = Р1 - Ратм и Δ Р2 = Р2 - Ратм в камерах соответственно первой и второй ступеней, получаем условие полной компенсации дополнительных сил Δ Р1 ˙ S1= Δ Р2 ˙ S2. При этом S1, всегда будет больше S2 из-за того, что всегда больше единицы, потому что в двухступенчатых устройствах для перемещения газа (компрессоре и насосе) Δ Р2 всегда больше Δ Р1. В результате компенсации дополнительных сил увеличивается объемная подача при одновременном повышении наибольшего рабочего и предельного давлений компрессора и разрежений насоса, КПД за счет увеличения хода рабочего органа.
На чертеже приведен пример выполнения устройства для перемещения газа в виде компрессора с рабочим органом - диафрагмой.
Компрессор содержит две камеры 1 и 2 соответственно первой и второй ступеней с клапанами всасывающим 3, нагнетательным 4 и обратным 5, эластичные диафрагмы 6 и 7, механически связанные с ними тяги 8 и 9, эластично или шарнирно закрепленные на корпусе компрессора, стяжку 10, соединяющую между собой тяги 8 и 9, постоянные магниты 11 и 12, закрепленные на концах тяг 8 и 9, Ш-образный магнитопровод 13 с катушкой 14 индуктивности с клеммами 15 и 16 переменного тока.
Площадь диафрагмы 6 превышает площадь диафрагмы 7 и выбрана в соответствии с формулой
S1 S1 · S2. S2
Постоянные магниты 11 и 12 ориентированы к магнитопроводу разноименными полюсами. Камера 1 через клапан 3 соединяется с атмосферой, а камера 2 через клапан 4 - с нагрузкой.
Компрессор работает следующим образом.
При подаче на клеммы 15 и 16 переменного напряжения в воздушных зазорах между полюсами магнитопровода 13 создается знакопеременное магнитное поле. Взаимодействие магнитного поля с постоянными магнитами 11 и 12 вызывает их согласованное (однонаправленное) возвратно-поступательное движение. При движении диафрагм 6 и 7 справа налево в камере 2 происходит выхлоп воздуха в нагрузку через открытый клапан 4. При этом клапан 5 закрыт, клапан 3 открыт, и в камере 1 происходит всасывание воздуха из атмосферы через клапан 3. При движении диафрагм 6 и 7 слева направо закрыты клапаны 3 и 4, открыт клапан 5, и происходит перекачка газа из камеры 1 в камеру 2 через клапан 5.
Выполнение устройства в виде вакуумного насоса отличается от компрессора тем, что площадь диафрагмы 7 выполнена большей, чем площадь диафрагмы 6. При этом камера 2 соединяется с атмосферой через клапан 4, а камера 1 соединяется с откачиваемым объектом через клапан 3.
Работает предлагаемое устройство следующим образом.
При движении диафрагм 6 и 7 справа налево в камере 2 происходит выхлоп газа в атмосферу через открытый клапан 4. При этом клапан 5 закрыт, клапан 3 открыт, и в камере 1 происходит всасывание газа из откачиваемого объекта через клапан 3. При движении диафрагм 6 и 7 слева направо клапаны 3 и 4 закрыты, клапан 5 открыт и происходит перекачка газа из камеры 1 в камеру 2 через клапан 5.
Экспериментальная проверка предложенного устройства подтвердила, что по сравнению с насосом-прототипом объемная подача увеличивается в 3 раза, наибольшее рабочее разрежение и КПД в 3,5 раза и предельное разрежение в 1,4 раза.
Предлагаемое устройство будет использовано в разрабатываемых офтальмологическом отсасывателе 00-01 (медицинский соисполнитель МНТК "Микрохирургия глаза") и хирургическом отсасывателе ОХ-01 (медицинский соисполнитель НИИСП им. Склифосовского).
Формула изобретения: УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПЕРЕМЕЩЕНИЯ ГАЗА, например компрессор, содержащее электромагнитный привод, две камеры, рабочие органы которых механически связаны с подвижным элементом привода, отличающееся тем, что камеры последовательно соединены между собой, при этом площадь S1 рабочего органа камеры первой ступени выполнена большей, чем площадь S2 рабочего органа камеры второй ступени, при этом S1 определяют по формуле
S1 · S2,
где ΔP1 и ΔP2 - постоянные составляющие избыточных давлений в камерах соответственно первой и второй ступени.