RU2142576C1 - Компрессор кинетического сжатия и объемного нагнетания с магнитоэлектрическим приводом - Google Patents
Компрессор кинетического сжатия и объемного нагнетания с магнитоэлектрическим приводом Download PDFInfo
- Publication number
- RU2142576C1 RU2142576C1 RU98106824A RU98106824A RU2142576C1 RU 2142576 C1 RU2142576 C1 RU 2142576C1 RU 98106824 A RU98106824 A RU 98106824A RU 98106824 A RU98106824 A RU 98106824A RU 2142576 C1 RU2142576 C1 RU 2142576C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- piston
- nozzle
- conical
- compressor
- core
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Compressor (AREA)
- Compressors, Vaccum Pumps And Other Relevant Systems (AREA)
Abstract
Компрессор предназначен для сжатия газа в звуковом диапазоне и может быть использован в холодильной технике. Магнитная система обеспечивает радиальное магнитное поле. Поршень расположен в радиальном магнитном поле и выполнен в виде электромагнитной катушки. Поршень имеет форму кольца с конической внутренней поверхностью, образующей вместе с неподвижным осевым элементом магнитной системы (керном) кольцевое коническое сопло с расширением в сторону всасывающей камеры. Поршень прикреплен к корпусу на двух токоподводящих пружинных мембранах, ограничивающих амплитуду колебательного движения. В компрессоре используется кинетическое сжатие газа в сопловой части поршня и объемное нагнетание в торцевой при колебательном движении поршня-сопла в постоянном радиальном магнитном поле. Таким выполнением обеспечивают полную уравновешенность, снижение шума, повышение экономичности и простоту изготовления компрессора. 3 з.п. ф-лы, 4 ил.
Description
Изобретение относится к компрессоростроению. В качестве аналога (прототипа), наиболее близкого к заявляемому изобретению, можно использовать электродинамический компрессор, N 306277, 1971 г., МПК F 04 B 35/04. К недостаткам этого устройства можно отнести наличие сил трения в паре плунжер-цилиндр, достаточно большую массу подвижных элементов (плунжера, катушки, пружин), неуравновешенность механизма (вибрации). Характерными, существенными признаками аналога (прототипа) и заявляемого изобретения является преобразование взаимодействия радиального магнитного поля магнитной системы на базе постоянного аксиального кольцевого магнита и магнитного поля катушки с переменным током в энергию колебательного движения последней.
Задачей изобретения является обеспечение бесшумной работы промышленных или бытовых холодильников с повышенным КПД при низкой стоимости изготовления компрессора.
В компрессоре используется газодинамическая вибрационная схема, основанная на принципе кинетического сжатия и объемного нагнетания газа при колебательном движении поршня-сопла в звуковом диапазоне частот.
Техническое решение поставленной задачи достигается тем, что в компрессоре, содержащем магнитную систему, обеспечивающую радиальное магнитное поле, поршень выполнен в виде электромагнитной катушки, подключенной к источнику переменного тока, расположен в радиальном магнитном поле, имеет форму кольца с конической внутренней поверхностью, составляющей сопловую часть поршня и образующей вместе с неподвижным осевым элементом магнитной системы (керном) кольцевое коническое сопло с расширением в сторону всасывающей камеры, прикреплен к корпусу компрессора с помощью двух пружинных мембран, ограничивающих перемещение поршня при его колебательном движении, разделяющих камеру нагнетания от камеры всасывания и подводящих электрическую энергию к электромагнитной катушке, при этом компрессор выполнен по встречной акустической схеме включения электромагнитных катушек, созданной симметричным расположением поршней с синхронным колебательным движением, и имеет замкнутые газовые объемы внутри сравнительно массивных оболочек.
С целью увеличения производительности на поршне устанавливается клапан со следующими вариантами конструктивного исполнения:
лепесткового типа - устанавливается в сопловой части поршня, состоит из конической клапанной решетки и пружинящего лепесткового элемента и формирует кольцевое коническое сопло,
инерционного действия - устанавливается на поршне со стороны нагнетания, выполнен в виде металлического кольца и конической или цилиндрической пружины с соприкасающимися в свободном состоянии витками, один из которой закреплен на поршне со стороны нагнетания, а другой - на металлическом кольце, скользящем по корпусу перед поршнем,
принудительного действия - устанавливается на поршне со стороны нагнетания, состоит из цилиндрической электромагнитной катушки, скользящей по керну перед поршнем при подаче на ее обмотку электрического напряжения в противофазе к напряжению на катушке поршня, и конической или цилиндрической пружины с соприкасающимися в свободном состоянии витками, расположенной между указанными катушками с жестким креплением ее концов на цилиндрической катушке и поршне.
лепесткового типа - устанавливается в сопловой части поршня, состоит из конической клапанной решетки и пружинящего лепесткового элемента и формирует кольцевое коническое сопло,
инерционного действия - устанавливается на поршне со стороны нагнетания, выполнен в виде металлического кольца и конической или цилиндрической пружины с соприкасающимися в свободном состоянии витками, один из которой закреплен на поршне со стороны нагнетания, а другой - на металлическом кольце, скользящем по корпусу перед поршнем,
принудительного действия - устанавливается на поршне со стороны нагнетания, состоит из цилиндрической электромагнитной катушки, скользящей по керну перед поршнем при подаче на ее обмотку электрического напряжения в противофазе к напряжению на катушке поршня, и конической или цилиндрической пружины с соприкасающимися в свободном состоянии витками, расположенной между указанными катушками с жестким креплением ее концов на цилиндрической катушке и поршне.
Регулирование производительности компрессора обеспечивается изменением частоты и силы электрического тока с помощью перестраиваемого низкочастотного генератора.
Сущность изобретения поясняется чертежами, где представлены:
фиг. 1 - схема компрессора (вариант поршня-сопла без клапана).
фиг. 1 - схема компрессора (вариант поршня-сопла без клапана).
фиг. 2 - схема компрессора (вариант поршня-сопла с лепестковым клапаном),
фиг. 3 - схема компрессора (вариант поршня-сопла с клапаном инерционного действия),
фиг. 4 - схема компрессора (вариант поршня-сопла с клапаном принудительного действия).
фиг. 3 - схема компрессора (вариант поршня-сопла с клапаном инерционного действия),
фиг. 4 - схема компрессора (вариант поршня-сопла с клапаном принудительного действия).
Возможность осуществления изобретения рассматривается на разработанной конструкции в соответствии с проведенным теоретическим исследованием числовых значений параметров компрессора по разработанной автором методике расчета.
Компрессор имеет следующие расчетные параметры:
Газ P 22
Производительность (0,525 - 1,4) 20 кг/с,
Степень сжатия 4,75
Потребляемая электрическая мощность (30 - 60) Вт,
КПД (0,95 - 0,75)
Оптимальный режим работы
- диапазон частот (20 - 40) Гц
-амплитуда колебаний поршня 2 мм.
Газ P 22
Производительность (0,525 - 1,4) 20 кг/с,
Степень сжатия 4,75
Потребляемая электрическая мощность (30 - 60) Вт,
КПД (0,95 - 0,75)
Оптимальный режим работы
- диапазон частот (20 - 40) Гц
-амплитуда колебаний поршня 2 мм.
Схема компрессора для варианта поршня-сопла без клапана представлена на фиг. 1. В силу симметричности конструкции проводится описание ее правой половины. Магнитная система, создающая радиальное магнитное поле в рабочем зазоре, состоит из постоянного кольцевого магнита 1, обвязанного магнитопроводом, включающим в себя керн 2, шайбу 3 с всасывающими окнами и кольцевой полюсной наконечник 4. Колебательная система выполнена в виде поршня 5, прикрепленного к полюсному наконечнику 4 с помощью двух мембран 6, являющихся одновременно как упругими элементами, ограничивающими перемещение поршня, так и тоководами, подводящими электрическую энергию на электромагнитную катушку. Камера нагнетания образована кольцевым корпусом 7 и двумя магнитными системами. При перемещении поршня, имеющего форму кольца с конической внутренней поверхностью, в сторону всасывающего окна происходит процесс сжатия газа в сопловой части поршня, одновременно со стороны камеры нагнетания происходит процесс обратного расширения. При перемещении поршня 5 в сторону камеры нагнетания происходит процесс всасывания со стороны конической части поршня и одновременно процесс нагнетания сжатого газа.
Схема компрессора с лепестковым клапаном, установленным в сопловой части поршня, представлена на фиг. 2. Там же показаны эскизы составных элементов клапана: клапанной решетки 8 и пружинного конического лепесткового элемента 9 в свернутом и раскрытом состояниях. Конструкция клапана, обеспечивая работу компрессора с увеличенной на порядок производительностью, не нарушает процесса кинетического сжатия газа в сопловой части поршня.
Схема компрессора с клапаном инерционного действия, установленным на поршне со стороны нагнетания, представлена на фиг. 3. Клапан состоит из конической или цилиндрической пружины 10 с соприкасающимися в свободном состоянии витками и металлического кольца 11, имеющего возможность скользить по керну в осевом направлении при работе компрессора и выполняющего функцию инерционного демпфера, обеспечивающего растягивание пружины в процессе сжатия газа и сжатие пружины в процессе нагнетания. Таким образом, в процессе сжатия пружина 10 образует межвитковые каналы, обеспечивающие прохождение сжатого газа в камеру нагнетания. Концы пружины жестко закреплены на кольце 11 и на поршне 5 со стороны нагнетания.
Схема компрессора с клапаном принудительного действия, установленного на поршне 5 со стороны нагнетания, представлена на фиг. 4. Клапан состоит из конической или цилиндрической пружины 12 с соприкасающимися в свободном состоянии витками и цилиндрической катушки 13, перемещающейся по керну в осевом направлении при подаче электрического напряжения на ее обмотку в противофазе к напряжению на катушке поршня 5 и растягивающей пружину 12 в процессе сжатия газа, а в процессе нагнетания - сжимающей пружину.
Степень повышения давления определяется конусностью сопловой части поршня и теоретически имеет дискретное значение.
Claims (4)
1. Компрессор кинетического сжатия и объемного нагнетания с магнитоэлектрическим приводом, содержащий корпус с поршнем, камеры нагнетания и всасывания, отличающийся тем, что поршень расположен в постоянном радиальном магнитном поле, созданном магнитной системой с неподвижным осевым элементом (керном), и выполнен в виде двух симметрично расположенных электромагнитных катушек магнитоэлектрического привода, включенных по встречной акустической схеме, обеспечивающей синхронное колебательное движение электромагнитных катушек, при этом каждая электромагнитная катушка имеет форму кольца с конической внутренней поверхностью, составляющей сопловую часть поршня и образующей вместе с неподвижным осевым элементом магнитной системы (керном) кольцевое коническое сопло с расширением в сторону всасывающей камеры, кроме того, каждая электромагнитная катушка прикреплена к корпусу при помощи двух пружинных мембран, ограничивающих ее перемещение при колебательном движении, подводящих электрическую энергию к их обмоткам и разделяющих камеру нагнетания от камеры всасывания.
2. Компрессор по п.1, отличающийся тем, что он содержит клапан в сопловой части поршня, состоящий из конической клапанной решетки и пружинящего конического лепесткового элемента.
3. Компрессор по п.1, отличающийся тем, что он содержит клапан инерционного действия, выполненный в виде металлического кольца и конической или цилиндрической пружины с соприкасающимися в свободном состоянии витками, один из концов которой закреплен на поршне со стороны нагнетания, а другой - на металлическом кольце, скользящем по керну перед поршнем.
4. Компрессор по п.1, отличающийся тем, что на поршне со стороны камеры нагнетания расположен клапан принудительного действия, состоящий из цилиндрической электромагнитной катушки, установленной перед поршнем с возможностью скольжения по неподвижному осевому элементу магнитной системы (керну) при подаче на ее обмотку электрического напряжения в противофазе к напряжению на электромагнитных катушках поршня, и конической или цилиндрической пружины с соприкасающимися в свободном состоянии витками и жестко соединенной одним концом с поршнем, а другим концом - с цилиндрической электромагнитной катушкой.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU98106824A RU2142576C1 (ru) | 1998-04-03 | 1998-04-03 | Компрессор кинетического сжатия и объемного нагнетания с магнитоэлектрическим приводом |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU98106824A RU2142576C1 (ru) | 1998-04-03 | 1998-04-03 | Компрессор кинетического сжатия и объемного нагнетания с магнитоэлектрическим приводом |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2142576C1 true RU2142576C1 (ru) | 1999-12-10 |
Family
ID=20204660
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU98106824A RU2142576C1 (ru) | 1998-04-03 | 1998-04-03 | Компрессор кинетического сжатия и объемного нагнетания с магнитоэлектрическим приводом |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2142576C1 (ru) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2768968C2 (ru) * | 2018-01-24 | 2022-03-25 | Горюнов Сергей Владимирович | Компрессор волнового кинетического сжатия |
RU2817454C1 (ru) * | 2020-12-09 | 2024-04-16 | Кнорр-Бремзе Зюстеме Фюр Шиненфарцойге Гмбх | Оптимизированная клапанная система для поршневых компрессоров, ламель клапана и ловитель клапана с аэродинамическим демпфированием |
-
1998
- 1998-04-03 RU RU98106824A patent/RU2142576C1/ru active
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2768968C2 (ru) * | 2018-01-24 | 2022-03-25 | Горюнов Сергей Владимирович | Компрессор волнового кинетического сжатия |
RU2817454C1 (ru) * | 2020-12-09 | 2024-04-16 | Кнорр-Бремзе Зюстеме Фюр Шиненфарцойге Гмбх | Оптимизированная клапанная система для поршневых компрессоров, ламель клапана и ловитель клапана с аэродинамическим демпфированием |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US5231337A (en) | Vibratory acoustic compressor | |
KR100851369B1 (ko) | 선형 압축기 | |
EP2312157B1 (en) | Linear compressor | |
US4002935A (en) | Reciprocating linear motor | |
US4608000A (en) | Air pump | |
JP2004181304A (ja) | 振動発生装置 | |
KR102333982B1 (ko) | 리니어 압축기 | |
EP2322800B1 (en) | Linear compressor | |
CN105829714A (zh) | 往复式压缩机 | |
RU2142576C1 (ru) | Компрессор кинетического сжатия и объемного нагнетания с магнитоэлектрическим приводом | |
EP3261226B1 (en) | Reciprocating motor and reciprocating compressor having the same | |
KR20180083240A (ko) | 가동코어형 왕복동 모터 및 이를 구비한 왕복동식 압축기 | |
US3573514A (en) | Reciprocating motor with excursion multiplication | |
JP2011106324A (ja) | 電磁式ピストンポンプ | |
RU2707587C1 (ru) | Способ генерации звука для испытаний конструкций и устройство для его реализации | |
KR101136202B1 (ko) | 리니어 압축기의 머플러 어셈블리 | |
KR20120005861A (ko) | 왕복동식 압축기 | |
GB2079381A (en) | Alternating current energised gas pumping device | |
US1934994A (en) | Electro-magnetic pump with vibratory movement for gaseous fluids | |
KR20180100878A (ko) | 리니어 압축기 | |
KR100746429B1 (ko) | 리니어 압축기의 소음저감구조 | |
JPH09209922A (ja) | リニア式コンプレッサ | |
RU2067216C1 (ru) | Электромагнитный компрессор | |
JP2584561B2 (ja) | 振動柱ポンプ | |
KR100783233B1 (ko) | 왕복동식 압축기 |