MD691Z - Pompă electrostatică cu membrană - Google Patents

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 membrană include o cameră închisă (1) cu racorduri (12) de intrare şi de ieşire, dotate cu supape de branşare (2), şi o cameră dielectrică (3), încorporată în camera închisă (1), de-a lungul axei longitudinale a ei. În camera dielectrică (3) sunt amplasaţi cu alternanţă electrozi mobili (6) şi imobili (4). Electrozii mobili (6) sunt executaţi în formă de peliculă conductoare de curent, pe ambele părţi ale lor fiind amplasat câte un inel (8) conductor de curent, totodată electrozii mobili (6) sunt uniţi prin intermediul unor elemente elastice (10), fixate la periferie cu nişte inele dielectrice (9) pe pereţii camerei dielectrice (3), iar în centru - cu o tijă dielectrică (7). Electrozii imobili (4) sunt conectaţi peste unul la polii opuşi ai unei surse de curent continuu (5). Totodată, în centrul electrozilor imobili (4) sunt executate orificii pentru trecerea liberă a tijei (7), care este executată cavă şi la capetele căreia este unită câte o membrană (11), fiecare fixată pe un burduf (13).

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, părţile laterale de intrare şi de ieşire ale căruia sunt dotate cu supape de branşare, o cameră dielectrică, fixată pe canal perpendicular axei longitudinale a lui, o membrană, fixată pe un burduf, electrozi mobili şi imobili [1].

Dezavantajele acestei pompe constau în suprafaţa mică de interacţiune a unei perechi de electrozi şi necesitatea de a mări dimensiunile camerei dielectrice pentru o eficienţă mai înaltă a pompei.

Este cunoscută pompa electrostatică cu membrană, care include un canal închis cu părţile laterale de intrare şi de ieşire dotate cu supape de branşare, o cameră dielectrică, amplasată perpendicular axei longitudinale a canalului, iar între părţile laterale un electrod imobil în formă de ac de coronare şi un electrod mobil în formă de membrană pe burduf [2].

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

Este cunoscută, de asemenea, pompa electrostatică cu membrană, care include un canal dielectric cu părţile laterale de intrare şi de ieşire conductoare, 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 [3].

Dezavantajul acestei pompe constă în posibilitatea de a pompa doar lichide dielectrice.

Cea mai apropiată soluţie este pompa electrostatică cu membrană, care include un canal, părţile laterale de intrare şi de ieşire ale căruia sunt dotate cu supape de branşare, totodată în interiorul canalului este amplasată o membrană, fixată pe un burduf, de asemenea include o cameră dielectrică, fixată pe canal, perpendicular axei longitudinale a lui, între părţile laterale. În cameră sunt amplasaţi cu alternanţă electrozi mobili şi imobili. Electrozii mobili sunt executaţi în formă de peliculă dielectrică cu acoperire metalică, aplicată pe fiecare electrod pe feţe diferite, şi uniţi într-un pachet prin intermediul unei tije dielectrice, iar electrozii imobili sunt conectaţi peste unul la polii opuşi ai sursei de curent continuu, în centrul cărora sunt executate orificii, prin care trece liber tija, care este unită cu membrana [4].

Dezavantajul acestei pompe constă în faptul că pentru funcţionarea ei este necesar de a utiliza o sursă specială de tensiune înaltă cu un bloc de dirijare, care în mod alternativ schimbă tensiunea la electrozii imobili. De la un transformator de tensiune înaltă tradiţional cu două borne ea nu va funcţiona din motivul că o parte a electrodului mobil este acoperită cu dielectric. De asemenea amplasarea canalului şi camerei perpendicular unul faţă de celălalt esenţial măreşte dimensiunile dispozitivului.

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

Pompa, conform invenţiei, înlătură dezavantajele menţionate mai sus prin aceea că include o cameră închisă cu racorduri de intrare şi de ieşire, dotate cu supape de branşare, şi o cameră dielectrică, încorporată în camera închisă, de-a lungul axei longitudinale a ei. În camera dielectrică sunt amplasaţi cu alternanţă electrozi mobili şi imobili. Electrozii mobili sunt executaţi în formă de peliculă conductoare de curent, pe ambele părţi ale lor fiind amplasat câte un inel conductor de curent, totodată electrozii mobili sunt uniţi prin intermediul unor elemente elastice, fixate la periferie cu nişte inele dielectrice pe pereţii camerei dielectrice, iar în centru - cu o tijă dielectrică. Electrozii imobili sunt conectaţi peste unul la polii opuşi ai unei surse de curent continuu. Totodată, în centrul electrozilor imobili sunt executate orificii pentru trecerea liberă a tijei, care este executată cavă şi la capetele căreia este unită câte o membrană, fiecare fixată pe un burduf.

Invenţia se explică prin desenele din fig. 1-3, care reprezintă:

- fig. 1, schema pompei electrostatice cu membrană;

- fig. 2, schema pompei electrostatice cu membrană cu supapele de branşare instalate în interiorul tijei dielectrice;

- fig. 3, schema electrodului mobil executat în formă de peliculă conductoare de curent.

Pompa electrostatică cu membrană include o cameră închisă 1 cu racorduri 12 de intrare şi de ieşire, dotate cu supape de branşare 2, şi o cameră dielectrică 3, încorporată în camera închisă 1, de-a lungul axei longitudinale a ei. În camera dielectrică 3 sunt amplasaţi cu alternanţă electrozi mobili 6 şi imobili 4. Electrozii mobili 6 sunt executaţi în formă de peliculă conductoare de curent, pe ambele părţi ale lor fiind amplasat câte un inel 8 conductor de curent, totodată electrozii mobili 6 sunt uniţi prin intermediul unor elemente elastice 10, fixate la periferie cu nişte inele dielectrice 9 pe pereţii camerei dielectrice 3, iar în centru - cu o tijă dielectrică 7. Electrozii imobili 4 sunt conectaţi peste unul la polii opuşi ai unei surse de curent continuu 5. Totodată, în centrul electrozilor imobili 4 sunt executate orificii pentru trecerea liberă a tijei 7, care este executată cavă şi la capetele căreia este unită câte o membrană 11, fiecare fixată pe un burduf 13.

De asemenea este posibilă instalarea supapelor 2 în interiorul tijei dielectrice 7 (fig. 2).

Pompa electrostatică cu membrană funcţionează în felul următor.

La aplicarea tensiunii cu polaritate diferită, peste unul, la electrozii imobili 4, electrozii mobili 6, executaţi în formă de peliculă conductoare de curent, se deplasează spre unul dintre electrozii imobili 4. Ajungând la el, electrodul mobil 6 se descarcă şi obţine polaritatea electrodului imobil 4, deplasându-se totodată spre alt electrod imobil 4, cu altă polaritate. Datorită procesului de reîncărcare a electrozilor mobili 6, ei permanent oscilează între electrozii imobili 4, conectaţi peste unul la polii opuşi ai sursei de curent continuu 5. Deoarece toţi electrozii mobili 6, în centru, sunt uniţi cu tija dielectrică 7 şi distanţa dintre electrozii imobili 4 este strict fixată, tija 7 pune în mişcare membranele 11, fiecare fiind fixată pe un burduf 13, care datorită supapelor de branşare 2 asigură o circulaţie bine direcţionată a gazelor sau lichidelor. Prezenţa inelelor 8 conductoare de curent sporeşte considerabil durata de exploatare a electrozilor mobili 6. Iar în lipsa lor este posibilă arderea peliculei în timpul descărcărilor electrice la reîncărcarea electrozilor mobili 6.

Datorită plasării compacte în interiorul camerei 3 a pachetului de electrozi cu suprafaţă mare de interacţiune, cresc considerabil caracteristicile de consum şi presiune ale pompei electrostatice cu membrană.

1. SU 873364 1981.01.15

2. SU 894830 1981.12.30

3. SU 743145 1980.06.25

4. MD 631 Y 2013.04.30

Claims (1)

1. Pompă electrostatică cu membrană, care include o cameră închisă (1) cu racorduri (12) de intrare şi de ieşire, dotate cu supape de branşare (2); o cameră dielectrică (3), încorporată în camera închisă (1), de-a lungul axei longitudinale a ei; în camera dielectrică (3) sunt amplasaţi cu alternanţă electrozi mobili (6) şi imobili (4); electrozii mobili (6) sunt executaţi în formă de peliculă conductoare de curent, pe ambele părţi ale lor fiind amplasat câte un inel (8) conductor de curent, totodată electrozii mobili (6) sunt uniţi prin intermediul unor elemente elastice (10), fixate la periferie cu nişte inele dielectrice (9) pe pereţii camerei dielectrice (3), iar în centru - cu o tijă dielectrică (7); electrozii imobili (4) sunt conectaţi peste unul la polii opuşi ai unei surse de curent continuu (5), totodată, în centrul electrozilor imobili (4) sunt executate orificii pentru trecerea liberă a tijei (7), care este executată cavă şi la capetele căreia este unită câte o membrană (11), fiecare fixată pe un burduf (13).