MD640Z

MD640Z - Pompă electrostatică cu piston (variante)

Info

Publication number: MD640Z
Application number: MDS20120165A
Authority: MD
Inventors: Владимир ШКИЛЁВ; Игорь КОЖЕВНИКОВ; Мирча БОЛОГА
Original assignee: Институт Прикладной Физики Академии Наук Молдовы
Priority date: 2012-11-16
Filing date: 2012-11-16
Publication date: 2013-12-31
Also published as: MD640Y

Abstract

Invenţia se referă la pompele electrice pentru pomparea gazelor, lichidelor dielectrice şi conductoare şi poate fi utilizată în industria chimică şi electronică pentru crearea presiunii în schimbătoare de căldură electroconvective şi conducte de căldură electrohidrodinamice.Pompa electrostatică cu piston, conform primei variante, include o cameră cilindrică din material dielectric (1), părţile laterale de intrare şi de ieşire ale căreia sunt dotate cu supape de branşare, totodată în interiorul camerei (1) este amplasat un piston cav (4) în formă de bilă din material conductor, electrozi în formă de plasă (2), amplasaţi convex în direcţia pistonului (4), fixaţi de părţile laterale ale camerei (1) prin intermediul unor arcuri (5), şi conectaţi la o sursă de curent (3), iar pe pereţii camerei (1) sunt amplasaţi consecutiv electrozi inelari de accelerare (6), conectaţi peste unul la polii de aceeaşi polaritate ai sursei (3). Pompa de asemenea include o conductă (7) cu o supapă, fixată de partea exterioară a camerei (1), şi care uneşte spaţiile, formate de părţile laterale ale camerei (1) şi electrozi (2).Pompa, conform variantei a doua, include o conductă din material dielectric (7) cu o supapă, fixată rigid de părţile laterale ale camerei (1), coaxial ei, şi care trece printr-o gaură străpunsă executată în piston (4), cu posibilitatea mişcării libere a pistonului (4) de-a lungul conductei (7), totodată pe capetele conductei (7) sunt executate găuri străpunse. Conducta (7) este executată din fluoroplast.

Description

Invenţia se referă la pompele electrice pentru pomparea gazelor, lichidelor dielectrice şi conductoare şi poate fi utilizată în industria chimică şi electronică pentru crearea presiunii în schimbătoare de căldură electroconvective şi conducte de căldură electrohidrodinamice.

Este cunoscută pompa electrostatică cu membrană, care include un canal închis cu părţi laterale de intrare şi de ieşire, dotate cu supape de branşare, un electrod imobil şi unul mobil în formă de membrană, conectaţi la o sursă de curent [1].

Dezavantajul acestei pompe constă în forţa mică de interacţiune dintre electrodul mobil şi cel imobil, fapt care nu permite crearea unei pompe de o înaltă eficienţă.

Cea mai apropiată soluţie este pompa electrostatică cu membrană, care include un canal dielectric cu părţi laterale de intrare şi de ieşire, folosite în calitate de electrozi, şi între care este amplasată o membrană din material conductor, totodată părţile laterale şi membrana sunt dotate cu supape de branşare. Pompa mai conţine o sursă de curent continuu, la polii căreia sunt conectate părţile laterale şi membrana [2].

Dezavantajul acestei pompe constă în caracteristicile debit-presiune nesatisfăcătoare.

Problema pe care o rezolvă prezenta invenţie constă în ameliorarea posibilităţilor funcţionale şi a productivităţii pompei.

Pompa, conform invenţiei, înlătură dezavantajele menţionate mai sus prin aceea că, conform primei variante, include o cameră cilindrică din material dielectric, părţile laterale de intrare şi de ieşire ale căreia sunt dotate cu supape de branşare, totodată în interiorul camerei este amplasat un piston cav în formă de bilă din material conductor, electrozi în formă de plasă, amplasaţi convex în direcţia pistonului, fixaţi de părţile laterale ale camerei prin intermediul unor arcuri, şi conectaţi la o sursă de curent, iar pe pereţii camerei sunt amplasaţi consecutiv electrozi inelari de accelerare, conectaţi peste unul la polii de aceeaşi polaritate ai sursei. Pompa de asemenea include o conductă cu o supapă, fixată de partea exterioară a camerei, şi care uneşte spaţiile, formate de părţile laterale ale camerei şi electrozi.

Pompa, conform variantei a doua, include o cameră cilindrică din material dielectric, părţile laterale de intrare şi de ieşire ale căreia sunt dotate cu supape de branşare, totodată în interiorul camerei este amplasat un piston cav în formă de bilă din material conductor, electrozi în formă de plasă, amplasaţi convex în direcţia pistonului, fixaţi de părţile laterale ale camerei prin intermediul unor arcuri, şi conectaţi la o sursă de curent, iar pe pereţii camerei sunt amplasaţi consecutiv electrozi inelari de accelerare, conectaţi peste unul la polii de aceeaşi polaritate ai sursei. Pompa de asemenea include o conductă din material dielectric cu o supapă, fixată rigid de părţile laterale ale camerei, coaxial ei, şi care trece printr-o gaură străpunsă executată în piston, cu posibilitatea mişcării libere a pistonului de-a lungul conductei, totodată pe capetele conductei sunt executate găuri străpunse. Conducta este executată din fluoroplast.

Invenţia se explică prin desenele din fig. 1-2, care reprezintă:

- fig. 1, schema pompei electrostatice cu piston conform primei variante;

- fig. 2, schema pompei electrostatice cu piston conform celei de-a doua variante.

Pompa electrostatică cu piston, conform primei variante, include o cameră cilindrică din material dielectric 1, părţile laterale de intrare şi de ieşire ale căreia sunt dotate cu supape de branşare, totodată în interiorul camerei 1 este amplasat un piston cav 4 în formă de bilă din material conductor, electrozi în formă de plasă 2, amplasaţi convex în direcţia pistonului 4, fixaţi de părţile laterale ale camerei 1 prin intermediul unor arcuri 5, şi conectaţi la o sursă de curent 3, iar pe pereţii camerei 1 sunt amplasaţi consecutiv electrozi inelari de accelerare 6, conectaţi peste unul la polii de aceeaşi polaritate ai sursei 3. Pompa de asemenea include o conductă 7 cu o supapă, fixată de partea exterioară a camerei 1, şi care uneşte spaţiile, formate de părţile laterale ale camerei 1 şi electrozii 2.

Pompa, conform variantei a doua, include o conductă din material dielectric 7 cu o supapă, fixată rigid de părţile laterale ale camerei 1, coaxial ei, şi care trece printr-o gaură străpunsă executată în piston 4, cu posibilitatea mişcării libere a pistonului 4 de-a lungul conductei 7, totodată pe capetele conductei 7 sunt executate găuri străpunse. Conducta 7 este executată din fluoroplast.

Pompa electrostatică cu piston, conform primei variante, funcţionează în felul următor.

La aplicarea tensiunii cu polaritate diferită la electrozii 2 şi la electrozii inelari de accelerare 6, conectaţi peste unul la polii de aceeaşi polaritate ai sursei 3, pistonul 4 se deplasează de la un electrod 2 spre celălalt. O deplasare mai intensivă a pistonului 4 se explică prin reîncărcarea pistonului 4 de către electrozii inelari 6. Obţinând o sarcina pozitivă la electrodul 6, pistonul 4 este atras la celălalt electrod 6, care are sarcină negativă. Descărcându-se la cel cu sarcină negativă şi primind sarcină negativă, pistonul 4 este atras de electrodul pozitiv. Ajungând la unul din electrozii 2, pistonul 4 se întoarce în partea opusă şi din nou sub acţiunea electrozilor inelari 6 se îndreaptă spre celălalt electrod 2. Totodată gazele sau lichidele dielectrice trec liber prin părţile laterale de intrare şi de ieşire cu supape de branşare şi prin conducta 7.

Pompa electrostatică cu piston, conform variantei a doua, funcţionează în felul următor.

În acest caz pistonul 4 se mişcă liber, prin intermediul găurii străpunse executate în el, de-a lungul conductei 7, care este fixată rigid de părţile laterale ale camerei 1, coaxial ei. Totodată gazele sau lichidele dielectrice trec liber prin părţile laterale de intrare şi de ieşire cu supape de branşare şi prin conducta 7, prin intermediul găurilor străpunse executate pe capetele ei. Conducta 7 este executată din fluoroplast. Pe lângă faptul că acest material este un dielectric bun, executarea conductei 7 din fluoroplast asigură şi o lunecare mai eficientă a pistonului 4 pe ea.

În lipsa conductei 7 atât în prima, cât şi în a doua variantă, pompa poate face doar o jumătate de ciclu, eliminând dintr-o singură dată lichidul prin partea laterală cu supapă de ieşire. Prezenţa conductei 7 în ambele variante permite de a efectua orice număr de cicluri fără limită.

Mişcarea cu alternare a pistonului 4 de la un electrod 2 spre celălalt şi prezenţa părţilor laterale cu supape de branşare asigură o mişcare direcţionată a gazelor şi lichidelor dielectrice.

1. SU 894830 1981.12.30

2. SU 743145 1980.06.25

Claims

1. Pompă electrostatică cu piston, care include o cameră cilindrică din material dielectric (1), părţile laterale de intrare şi de ieşire ale căreia sunt dotate cu supape de branşare, totodată în interiorul camerei (1) este amplasat un piston cav (4) în formă de bilă din material conductor; electrozi în formă de plasă (2), amplasaţi convex în direcţia pistonului (4), fixaţi de părţile laterale ale camerei (1) prin intermediul unor arcuri (5) şi conectaţi la o sursă de curent (3), iar pe pereţii camerei (1) sunt amplasaţi consecutiv electrozi inelari de accelerare (6), conectaţi peste unul la polii de aceeaşi polaritate ai sursei (3); o conductă (7) cu o supapă, fixată de partea exterioară a camerei (1), şi care uneşte spaţiile, formate de părţile laterale ale camerei (1) şi electrozi (2).

2. Pompă electrostatică cu piston, care include o cameră cilindrică din material dielectric (1), părţile laterale de intrare şi de ieşire ale căreia sunt dotate cu supape de branşare, totodată în interiorul camerei (1) este amplasat un piston cav (4) în formă de bilă din material conductor; electrozi în formă de plasă (2), amplasaţi convex în direcţia pistonului (4), fixaţi de părţile laterale ale camerei (1) prin intermediul unor arcuri (5) şi conectaţi la o sursă de curent (3), iar pe pereţii camerei (1) sunt amplasaţi consecutiv electrozi inelari de accelerare (6), conectaţi peste unul la polii de aceeaşi polaritate ai sursei (3); o conductă din material dielectric (7) cu o supapă, fixată rigid de părţile laterale ale camerei (1), coaxial ei, şi care trece printr-o gaură străpunsă executată în piston (4), cu posibilitatea mişcării libere a pistonului (4) de-a lungul conductei (7), totodată pe capetele conductei (7) sunt executate găuri străpunse.

3. Pompă electrostatică cu piston, conform revendicării 2, în care conducta (7) este executată din fluoroplast.