RU2046214C1

RU2046214C1 - Diaphragm blower

Info

Publication number: RU2046214C1
Authority: RU
Inventors: П.З. Шеремет
Original assignee: Акционерное общество "Новатор"
Priority date: 1992-06-01
Filing date: 1992-06-01
Publication date: 1995-10-20

Abstract

FIELD: pumping fluids. SUBSTANCE: unit has two concave disks and diaphragm clamped between them. The right and left working chambers are interposed between disks and diaphragm. The solenoid drive has armature made up as magnetically conducted projection secured at the central part of the diaphragm from the side of the right chamber, coils, and magnetic conductor the open part of which answered to the projection is arranged inside the right chamber. The sucking and delivery branch pipes are in communication with each chamber through the same valves and connecting pipe lines. The number of units is even and the units are arranged over a ring. The diaphragm of each unit has additional armature secured at its central part from the side of the left chamber. The additional armature is made up as a magnetic projection. The magnetic conductor of the drive of each unit has additional open part positioned inside the left chamber of adjacent unit and answered to the respective projection of the additional armature of the adjacent unit. The magnetic conductor is constructed as two central equidistant stators provided with the coils. The opposite poles of the stators are positioned inside the chambers. The open parts are made up as spacers between the opposite poles. EFFECT: enhanced efficiency. 3 dwg

Description

Изобретение относится к насосо- и компрессоростроению, в частности к электромагнитным мембранным нагнетателям для жидкости и газа. The invention relates to a pump and compressor engineering, in particular to electromagnetic membrane blowers for liquid and gas.

Известен мембранный нагнетатель, содержащий корпус, выполненный в виде двух вогнутых дисков, защемленную между дисками магнитопроводную мембрану, рабочие камеры, выполненные между дисками и мембраной, расположенный в диске электромагнитный привод, имеющий катушки и разомкнутый магнитопровод, всасывающий и нагнетательный патрубки, сообщенные через одноименные клапаны с рабочими камерами [1]
Недостаток известного мембранного нагнетателя работа электромагнитного привода только с одной стороны катушек, что снижает КПД нагнетателя.A known membrane supercharger comprising a housing made in the form of two concave disks, a magnetic conductor membrane pinched between the disks, working chambers made between the disks and the membrane, an electromagnetic drive located in the disk, having coils and an open magnetic circuit, suction and discharge pipes communicated through valves of the same name with working chambers [1]
A disadvantage of the known membrane supercharger is the operation of an electromagnetic drive on only one side of the coils, which reduces the efficiency of the supercharger.

Наиболее близким по технической сущности к описываемому является мембранный нагнетатель, содержащий модуль, включающий в себя два вогнутых диска и защемленную между ними мембрану, правую и левую рабочие камеры, выполненные между дисками и мембраной, электромагнитный привод, имеющий якорь в виде магнитопроводного выступа, закрепленного в центральной части мембраны со стороны правой рабочей камеры, катушки и магнитопровод, разомкнутая часть которого, соответствующая выступу якоря, расположена в правой рабочей камере, всасывающий и нагнетательный патрубки, сообщенные через одноименные клапаны и соединительные трубопроводы с каждой рабочей камерой [2]
Недостаток известного мембранного нагнетателя работа электромагнитного привода только с одной стороны катушек, что снижает КПД нагнетателя, а также то, что мембрана получает от электромагнитного привода силовое воздействие только с одной стороны, что способствует вибрации конструкции и снижению ресурса работы нагнетателя.The closest in technical essence to the described is a membrane supercharger containing a module that includes two concave disks and a membrane pinched between them, the right and left working chambers, made between the disks and the membrane, an electromagnetic drive having an armature in the form of a magnetic conduit fixed in the central part of the membrane from the side of the right working chamber, the coil and the magnetic circuit, the open part of which, corresponding to the protrusion of the armature, is located in the right working chamber, suction and discharge tatelny nozzles communicated through valves with the same name and the connecting lines with each working chamber [2]
A disadvantage of the known membrane supercharger is the operation of the electromagnetic drive on only one side of the coils, which reduces the efficiency of the supercharger, and also that the membrane receives force from the electromagnetic drive on only one side, which contributes to vibration of the structure and a decrease in the service life of the supercharger.

Цель изобретения повышение КПД и рабочего ресурса мембранного нагнетателя. The purpose of the invention is to increase the efficiency and operating life of the membrane blower.

Цель достигается за счет того, что мембранный нагнетатель, содержащий модуль, включающий в себя два вогнутых диска и защемленную между ними мембрану, правую и левую рабочие камеры, выполненные между дисками и мембраной, электромагнитный привод, имеющий якорь в виде магнитопроводного выступа, закрепленного в центральной части мембраны со стороны правой рабочей камеры, катушки и магнитопровод, разомкнутая часть которого, соответствующая выступу якоря, расположена в правой рабочей камере, всасывающий и нагнетательный патрубки, сообщенные через одноименные клапаны и соединительные трубопроводы с каждой рабочей камерой, в соответствии с описываемым изобретением содержит четное количество модулей, расположенных кольцеобразно, причем мембрана каждого модуля имеет закрепленный в ее центральной части со стороны левой рабочей камеры дополнительный якорь в виде дополнительного магнитопроводного выступа, а магнитопровод электромагнитного привода каждого модуля имеет дополнительную разомкнутую часть, расположенную в левой рабочей камере соседнего модуля и выполненную соответствующей выступу дополнительного якоря соседнего модуля, при этом магнитопровод выполнен из двух центральных эквидистантных статоров с катушкой на каждом, разноименные полюса статоров расположены в рабочих камерах, а разомкнутые части магнитопровода выполнены в виде промежутков между разноименными полюсами. The goal is achieved due to the fact that the membrane supercharger containing the module, which includes two concave disks and a membrane pinched between them, the right and left working chambers, made between the disks and the membrane, an electromagnetic actuator having an armature in the form of a magnetic conduit mounted in the central parts of the membrane from the side of the right working chamber, the coil and the magnetic circuit, the open part of which, corresponding to the protrusion of the armature, is located in the right working chamber, the suction and discharge pipes through the valves and connecting pipelines with the same working chamber, in accordance with the described invention, contains an even number of modules arranged annularly, the membrane of each module having an additional armature fixed in its central part from the side of the left working chamber in the form of an additional magnetic conductor protrusion, and an electromagnetic magnetic circuit the drive of each module has an additional open part located in the left working chamber of the neighboring module and made sponding additional projection module adjacent the armature, the magnetic core made up of two equidistant central stator with a coil on each one, opposite poles of the stators are arranged in the working chambers, and magnetic-open parts are formed as gaps between the opposite poles.

На фиг.1 схематически изображен четырехмодульный мембранный нагнетатель, разрез через центры мембран и частичный разрез нижней катушки; на фиг.2 разрез А-А на фиг.1; на фиг.3 разрез Б-Б на фиг.1. Figure 1 schematically shows a four-module membrane supercharger, a section through the centers of the membranes and a partial section of the lower coil; figure 2 section aa in figure 1; figure 3 section BB in figure 1.

Мембранный нагнетатель содержит четное количество модулей, например четыре модуля 1-4, расположенные кольцеобразно. Каждый из модулей включает в себя два вогнутых диска 5 и 6, 7 и 8, 9 и 10, 11 и 12 соответственно и защемленную между ними мембрану 13-16, правую и левую рабочие камеры 17 и 18, 19 и 20, 21 и 22, 23 и 24, выполненные между упомянутыми дисками и мембраной, электромагнитный привод 25-28, имеющий якорь в виде магнитопроводного выступа 29-32, закрепленного в центральной части мембраны 13-16 со стороны правой рабочей камеры 17, 19, 21, 23, и дополнительный якорь в виде дополнительного магнитопроводного выступа 33-36, закрепленного в центральной части мембраны 14, 15, 16, 13 (соседнего модуля 2, 3, 4, 1) со стороны левой рабочей камеры 20, 22, 24, 18 магнитопровод, выполненный из нижнего и верхнего (последний показан только на фиг. 2 и 3) центральных эквидистантных статоров 37-40 с расположенными на них нижней и верхней (последняя показана только на фиг.2) катушками 41-44, причем каждый конец пары статоров (нижнего и верхнего) 37-40 имеет разноименные полюса N,S (см. фиг.3), расположенные в рабочих камерах 17 и 20, 19 и 22, 21 и 24, 23 и 18 соседних модулей 1 и 2, 2 и 3, 3 и 4, 4 и 1, а между разноименными полюсами N, S выполнены в виде промежутков h (см. фиг.3) разомкнутые части магнитопровода, соответствующие якорю и дополнительному якорю, т.е. магнитопроводному выступу 29 и 33, 30 и 34, 31 и 35, 32 и 36. Прилегающие к каждому электромагнитному приводу 25-28 две рабочие камеры 17 и 20, 19 и 22, 21 и 24, 23 и 18 сообщены с всасывающим и нагнетательным патрубками 45 и 46, 49 и 50, 51 и 52, 47 и 48 через одноименные клапаны 53 и 54, 57 и 58, 59 и 60, 55 и 56 и соединительные трубопроводы 61 и 65, 62 и 66, 63 и 67, 64 и 68. The diaphragm supercharger contains an even number of modules, for example, four modules 1-4 arranged in an annular fashion. Each of the modules includes two concave disks 5 and 6, 7 and 8, 9 and 10, 11 and 12, respectively, and a membrane 13-16 pinched between them, the right and left working chambers 17 and 18, 19 and 20, 21 and 22 , 23 and 24, made between the said disks and the membrane, an electromagnetic drive 25-28 having an anchor in the form of a magnetic protrusion 29-32, mounted in the Central part of the membrane 13-16 from the side of the right working chamber 17, 19, 21, 23, and additional anchor in the form of an additional magnetic protrusion 33-36, fixed in the Central part of the membrane 14, 15, 16, 13 (adjacent mode I 2, 3, 4, 1) from the side of the left working chamber 20, 22, 24, 18, the magnetic circuit made of the lower and upper (the latter is shown only in Figs. 2 and 3) of the central equidistant stators 37-40 with the lower ones located on them and the upper (the latter is shown only in figure 2) coils 41-44, and each end of the pair of stators (lower and upper) 37-40 has opposite poles N, S (see figure 3) located in the working chambers 17 and 20 , 19 and 22, 21 and 24, 23 and 18 of adjacent modules 1 and 2, 2 and 3, 3 and 4, 4 and 1, and between opposite poles N, S are made in the form of gaps h (see figure 3) the open parts of the magnetic circuit corresponding to the anchor and the additional anchor, i.e. magnetic conduit 29 and 33, 30 and 34, 31 and 35, 32 and 36. Two working chambers 17 and 20, 19, 22, 21 and 24, 23 and 18 adjacent to each electromagnetic drive 25-28 are in communication with the suction and discharge nozzles 45 and 46, 49 and 50, 51 and 52, 47 and 48 through valves of the same name 53 and 54, 57 and 58, 59 and 60, 55 and 56 and connecting pipelines 61 and 65, 62 and 66, 63 and 67, 64 and 68.

Штрихпунктирной линией на фиг. 1 показана окружность 69 с центром 70, проведенная через центры мембран 13-16 кольцеобразно расположенных модулей 1-4, вдоль которой изогнуты магнитопроводы в виде статоров 37-40 электромагнитных приводов 25-28. The dash-dotted line in FIG. 1 shows a circle 69 with a center 70 drawn through the centers of the membranes 13-16 of the annularly arranged modules 1-4, along which the magnetic cores are curved in the form of stators 37-40 of electromagnetic drives 25-28.

Мембранный нагнетатель работает следующим образом. Membrane supercharger works as follows.

Включаются и выключаются электромагнитные приводы при любом их четном количестве поочередно. При включении электромагнитных приводов 25 и 27 нечетных модулей 1 и 3 (электромагнитные приводы 26 и 28 четных модулей 2 и 4 при этом выключены) электрический ток поступает в катушки 41 и 43. При этом электромагнитные силы притягивают якоря в виде магнитопроводных выступов 29, 33 и 31, 35 к разноименным полюсам N, S магнитопроводов в виде нижнего и верхнего эквидистантных статоров 37 и 39, причем якоря (выступы 29, 33 и 31, 35) входят как плунжеры в разомкнутые части магнитопровода, т.е. входят в промежутки (см. фиг.3) между разноименными полюсами N, S статоров 37 и 39, что увеличивает тяговые усилия на мембраны 13-16, соединенные с якорями (с упомянутыми выступами 29, 33, 31, 35). При этом мембраны 13-16 выталкивают рабочую среду (жидкость, газ) из рабочих камер 17, 20 и 21, 24 через соединительные трубопроводы 65 и 67, нагнетательные клапаны 54 и 60 в нагнетательные патрубки 46 и 52 и засасывают рабочую среду в рабочие камеры 19, 22 и 23, 18 через соединительные трубопроводы 62 и 64, всасывающие клапаны 57 и 55 из всасывающих патрубков 49 и 47. The electromagnetic drives turn on and off with any even number of them in turn. When the electromagnetic drives 25 and 27 of the odd modules 1 and 3 are turned on (the electromagnetic drives 26 and 28 of the even modules 2 and 4 are turned off at the same time), the electric current enters the coils 41 and 43. In this case, the electromagnetic forces attract the armature in the form of magnetic protrusions 29, 33 and 31, 35 to the opposite poles N, S of the magnetic cores in the form of lower and upper equidistant stators 37 and 39, and the anchors (protrusions 29, 33 and 31, 35) enter as open plungers of the magnetic circuit, i.e. enter the gaps (see figure 3) between the opposite poles N, S of the stators 37 and 39, which increases the pulling forces on the membranes 13-16 connected to the anchors (with the said protrusions 29, 33, 31, 35). In this case, the membranes 13-16 push the working medium (liquid, gas) from the working chambers 17, 20 and 21, 24 through the connecting pipes 65 and 67, the discharge valves 54 and 60 into the discharge pipes 46 and 52 and suck the working medium into the working chambers 19 , 22 and 23, 18 through the connecting pipes 62 and 64, the suction valves 57 and 55 from the suction pipes 49 and 47.

После этого выключаются нечетные электромагнитные приводы 25 и 27 и включаются четные электромагнитные приводы 26 и 28 модулей 2 и 4. Электрический ток поступает в катушки 42 и 44. При этом электромагнитные силы притягивают якоря в виде магнитопроводных выступов 30, 34 и 32, 36 к разноименным полюсам N и S магнитопроводов в виде нижнего и верхнего эквидистантных статоров 38 и 40, причем якоря (выступы 30, 34 и 32, 36) входят как плунжеры в разомкнутые части магнитопровода, как было описано выше. При этом мембраны 14, 15, 16, 13 выталкивают рабочую среду из рабочих камер 19, 22 и 23, 18 через соединительные трубопроводы 66 и 68, нагнетательные клапаны 58 и 56 в нагнетательные патрубки 50 и 48 засасывают рабочую среду в рабочие камеры 17, 20 и 21, 24 через соединительные трубопроводы 61 и 63, всасывающие клапаны 53 и 59 из всасывающих патрубков 45 и 51. После этого цикл повторяется. After that, the odd electromagnetic drives 25 and 27 are turned off and the even electromagnetic drives 26 and 28 of the modules 2 and 4 are turned on. Electric current enters the coils 42 and 44. In this case, the electromagnetic forces attract the armature in the form of magnetic conductor protrusions 30, 34 and 32, 36 to the opposite the poles N and S of the magnetic cores in the form of lower and upper equidistant stators 38 and 40, and the anchors (protrusions 30, 34 and 32, 36) enter as open plungers in the open parts of the magnetic circuit, as described above. In this case, the membranes 14, 15, 16, 13 push the working medium out of the working chambers 19, 22 and 23, 18 through the connecting pipes 66 and 68, the discharge valves 58 and 56 into the discharge nozzles 50 and 48, the working medium is sucked into the working chambers 17, 20 and 21, 24 through the connecting pipes 61 and 63, the suction valves 53 and 59 of the suction pipes 45 and 51. After that, the cycle repeats.

Таким образом обеспечиваются работа каждого электромагнитного привода с двумя мембранами и двухстороннее силовое воздействие на мембрану каждого модуля. Thus, the operation of each electromagnetic drive with two membranes and two-sided force impact on the membrane of each module are ensured.

Использование изобретения повышает КПД, производительность и рабочий ресурс мембранного нагнетателя. The use of the invention increases the efficiency, productivity and operating life of the membrane supercharger.

Claims

A MEMBRANE SUPPRESSOR containing a module including two concave disks and a membrane pinched between them, a right and left working chambers made between disks and a membrane, an electromagnetic drive having an armature in the form of a magnetic conductor protrusion fixed in the central part of the membrane from the right working chamber , coils and magnetic circuit, the open part of which, corresponding to the protrusion of the armature, is located in the right working chamber, the suction and discharge nozzles communicated through the same valves and connections pipelines with each working chamber, characterized in that it contains an even number of modules arranged annularly, moreover, the membrane of each module has an additional anchor fixed in its central part from the side of the left working chamber in the form of an additional magnetic protrusion, and the magnetic circuit of the electromagnetic drive of each module has an additional open part located in the left working chamber of the adjacent module and made corresponding to the protrusion of the additional anchor of the neighboring module, while the magnetic circuit is made of two central equidistant stators with a coil on each, the opposite poles of the stators are located in the working chambers, and the open parts of the magnetic circuit are made in the form of gaps between the opposite poles.