RU2145569C1

RU2145569C1 - Ozonizer-compressor

Info

Publication number: RU2145569C1
Application number: RU99101313A
Authority: RU
Inventors: М.М. Муратов
Original assignee: Муратов Марат Мусагитович
Priority date: 1999-01-20
Filing date: 1999-01-20
Publication date: 2000-02-20

Abstract

FIELD: chemical industry; medicine; internal combustion engines. SUBSTANCE: ozonizer-compressor has delivery chamber with inlet valves positioned on flexible membrane and outlet valves. Oxygen ionization electrodes with voltage converter are installed between them. Magnetic circuit of inductance col is divided into stationary part including coil and moving part connected to membrane. With elastic suspension of moving part and with shift from position of minimum magnetic resistance of magnetic circuit, supply of alternating-current or pulse voltage causes reciprocating motions of membrane. Current pulse frequency in former is set to be equal to frequency of inherent resonance of membrane. EFFECT: simplified construction and dimensions. 1 dwg

Description

Изобретение относится к области озонирования воздуха в химической промышленности, медицине, двигателях внутреннего сгорания. The invention relates to the field of air ozonation in the chemical industry, medicine, internal combustion engines.

Для получения озона применяют агрегат, состоящий из устройства ионизации кислорода, компрессора нагнетания воздуха и преобразователя напряжения. (1). To obtain ozone, an aggregate is used, consisting of an oxygen ionization device, an air injection compressor and a voltage converter. (1).

Устройство ионизации кислорода образует камеру с расположенными в ней электродами ионизации, на которые подается высокое напряжение (1,2). Преобразователь напряжения выполняется на основе накопительной катушки индуктивности и формирователя импульсов тока через катушку (3). The oxygen ionization device forms a chamber with ionization electrodes located in it, to which a high voltage is applied (1,2). The voltage converter is based on a storage inductor and a current pulse shaper through a coil (3).

Находит применение простейший компрессор перекачки газообразных и жидких сред с катушкой индуктивности. Магнитопровод катушки индуктивности этого компрессора состоит из двух частей: неподвижной и подвижной соединенной с гибкой мембраной. Гибкая мембрана, входной и выходной клапаны с корпусом образуют камеру нагнетания. При упругом подвесе подвижной части, со смешением из положения минимального магнитного сопротивления магнитопровода, подача на катушку индуктивности переменного или импульсного напряжения вызывает возвратно-поступательное движение мембраны, которая вместе с клапанами производит перекачку среды (4,5). Агрегат получения и перекачки озона несовершенен по конструкции, что привело к увеличению массы, объема, перерасходу материалов и неэкономичности как при производстве, так и при эксплуатации. The simplest compressor for pumping gaseous and liquid media with an inductor finds application. The magnetic circuit of the inductor of this compressor consists of two parts: a fixed and a movable connected to a flexible membrane. A flexible membrane, inlet and outlet valves with a housing form a discharge chamber. With an elastic suspension of the moving part, with mixing from the position of the minimum magnetic resistance of the magnetic circuit, applying an alternating or impulse voltage to the inductor induces a reciprocating movement of the membrane, which, together with the valves, transfers the medium (4,5). The unit for the production and transfer of ozone is imperfect in design, which led to an increase in mass, volume, cost overrun of materials and uneconomic both in production and in operation.

Прототипом предлагаемого озонатора-компрессора является агрегат, состоящий из устройств ионизации кислорода, компрессора и преобразователя напряжения, как средство того же назначения, известное до даты приоритета. The prototype of the proposed ozonizer-compressor is an assembly consisting of oxygen ionization devices, a compressor and a voltage converter, as a means of the same purpose, known prior to the priority date.

Предлагаемый озонатор-компрессор является устройством получения и перекачки озона, и отличается от прототипа изложенными далее техническими решениями. The proposed ozonizer-compressor is a device for receiving and pumping ozone, and differs from the prototype in the technical solutions set forth below.

Электроды ионизации кислорода и преобразователь напряжения установлены в камере нагнетания компрессора, что позволило в одном корпусе собрать компрессор, преобразователь напряжения и устройство ионизации. В преобразователе напряжения, магнитопровод накопительной катушки индуктивности выполнен с подвижной и неподвижной частями. На неподвижной части магнитопровода размещены обмотки, а подвижная часть соединена с мембраной компрессора, со смещением из положения минимального магнитного сопротивления магнитопровода. При таком решении катушка индуктивности выполняет две функции. Oxygen ionization electrodes and a voltage converter are installed in the compressor discharge chamber, which made it possible to assemble a compressor, voltage converter, and ionization device in one housing. In the voltage converter, the magnetic circuit of the storage inductor is made with movable and fixed parts. Windings are placed on the fixed part of the magnetic circuit, and the moving part is connected to the compressor membrane, with a displacement from the position of the minimum magnetic resistance of the magnetic circuit. With this solution, the inductor has two functions.

Частота работы преобразователя напряжения установлена равной частоте собственного резонанса мембраны для получения максимального КПД. The frequency of the voltage Converter is set equal to the frequency of the own resonance of the membrane to obtain maximum efficiency.

Предлагаемый озонатор-компрессор имеет корпус, образующий камеру нагнетания с выпускными клапанами и гибкой мембраной, на которой установлены впускные клапана. В корпусе размещен преобразователь напряжения, состоящий из формирователя импульсов тока и катушки индуктивности. Электроды ионизации кислорода размещены в камере нагнетания, между впускными и выпускными клапанами с напряжением, вырабатываемым преобразователем. Катушка индуктивности преобразователя имеет магнитопровод, разделенный на две части: неподвижную - с обмотками и подвижную, соединенную с гибкой мембраной, при подвесе подвижной части со смещением из положения минимального магнитного сопротивления магнитопровода, причем частота импульсов тока в формирователе установлена равной частоте собственного резонанса мембраны. Предлагаемый озонатор-компрессор является устройством получения и перекачки озона. The proposed ozonizer-compressor has a housing forming a discharge chamber with exhaust valves and a flexible membrane on which the intake valves are installed. The housing contains a voltage converter, consisting of a current pulse shaper and an inductor. Oxygen ionization electrodes are placed in the discharge chamber, between the inlet and outlet valves with the voltage generated by the converter. The converter inductance coil has a magnetic circuit divided into two parts: a stationary one with windings and a movable one connected to a flexible membrane, while the movable part is suspended with a shift from the position of the minimum magnetic resistance of the magnetic circuit, and the current pulse frequency in the former is set equal to the membrane’s own resonance frequency. The proposed ozonizer-compressor is a device for receiving and pumping ozone.

В агрегате получения и перекачки озона используются две катушки индуктивности и две камеры: ионизации и нагнетания, возможно соединенные воздуховодом, а предлагаемый озонатор-компрессор имеет одну катушку и одну рабочую камеру, а это уменьшение массы и габаритов, упрощение конструкции, экономия материалов и снижение себестоимости производства. В прототипе преобразователь и компрессор, если не приняты специальные меры, работают независимо и неисправность одного ведет к бесполезной работе другого. Предлагаемый озонатор-компрессор лишен этого недостатка. Озонатор-компрессор может подавать озон под давлением, его легко установить в полости воздушного фильтра двигателей внутреннего сгорания для озонирования и подачи горючей смеси под давлением. The ozone production and pumping unit uses two inductors and two chambers: ionization and injection, possibly connected by an air duct, and the proposed ozonizer-compressor has one coil and one working chamber, and this reduces the weight and dimensions, simplifies the design, saves materials and reduces costs. production. In the prototype, the converter and compressor, if special measures are not taken, work independently and a malfunction of one leads to the useless work of the other. The proposed ozonizer compressor is devoid of this drawback. Ozonator-compressor can supply ozone under pressure, it is easy to install it in the cavity of the air filter of internal combustion engines for ozonation and supply of a combustible mixture under pressure.

Для пояснения конструкции и работы озонатора-компрессора приведен чертеж. To explain the design and operation of the ozonizer-compressor, a drawing is given.

Озонатор-компрессор представляет собой цилиндрический корпус 1, в котором размещены: катушка индуктивности 2 с магнитопроводом 3, а часть магнитопровода 5 является подвижной и соединена с гибкой мембраной 4. На мембране 4 расположены впускные клапана 6. В полости между впускными клапанами 6 и выпускными клапанами 8 установлены электроды ионизации 7. The ozonizer-compressor is a cylindrical body 1, which houses: an inductor 2 with a magnetic circuit 3, and part of the magnetic circuit 5 is movable and connected to a flexible membrane 4. On the membrane 4 are the inlet valves 6. In the cavity between the inlet valves 6 and the exhaust valves 8 installed ionization electrodes 7.

Также в корпусе 1 установлены выпускные клапаны 8 и формирователь импульсов тока 9. Also, in the housing 1, exhaust valves 8 and a current pulse shaper 9 are installed.

Озонатор-компрессор, изображенный на чертеже, работает следующим образом. Формирователь импульсов 9 вырабатывает импульс тока, протекающего через катушку индуктивности 2, вызывая в ней накопление энергии. Одновременно подвижная часть магнитопровода 5 смещается к катушке индуктивности 2, стремясь занять положение минимального магнитного сопротивления магнитопровода 3. При перемещении подвижной части магнитопровода 5, соединенной с мембраной 4, происходит выхлоп через выходной клапан 8. После окончания такта накопления энергии, формирователь импульсов тока 9 производит скоростное выключение тока через катушку 2. При этом в обмотке катушки 2 возникает высокое напряжение, которое подается к электродам ионизации 7, образуя озон. Одновременно происходит уменьшение напряженности магнитного поля в зазоре магнитопровода до нуля, что приводит к возврату мембраны 4, клапана 6 и подвижной части магнитопровода 5 в начальное положение со смещением с учетом инерции. Одновременно с этим клапан 6 открывается вследствие инерции и происходит всасывание воздуха. The ozonizer-compressor shown in the drawing, operates as follows. The pulse shaper 9 generates a pulse of current flowing through the inductor 2, causing it to accumulate energy. At the same time, the movable part of the magnetic circuit 5 is shifted to the inductor 2, trying to occupy the position of the minimum magnetic resistance of the magnetic circuit 3. When moving the movable part of the magnetic circuit 5 connected to the membrane 4, exhaust through the outlet valve 8. After the end of the energy storage cycle, the current pulse generator 9 produces high-speed shutdown of current through coil 2. In this case, a high voltage appears in the coil of coil 2, which is supplied to the ionization electrodes 7, forming ozone. At the same time, there is a decrease in the magnetic field strength in the gap of the magnetic circuit to zero, which leads to the return of the membrane 4, valve 6 and the moving part of the magnetic circuit 5 to the initial position with a displacement taking into account inertia. At the same time, valve 6 opens due to inertia and air is sucked in.

На этом заканчивается один цикл работы озонатора-компрессора. Расположение элементов озонатора-компрессора, тип и схема преобразователя, конструкция электродов ионизатора, расположение и работа клапанов могут иметь множество вариантов, в зависимости от назначения, питания, мощности и т.д. при сохранении идеи и технического решения. При сравнении с агрегатом, состоящим из компрессора, преобразователя и устройства ионизации, выигрыш в массе, объеме и конструкции очевиден в пользу озонатора-компрессора. Предлагаемый озонатор-компрессор может быть преобразован в ионизатор-компрессор газов или жидкостей изменением напряжения ионизации. This ends one cycle of the ozonizer-compressor. The location of the ozonizer-compressor elements, the type and design of the converter, the design of the ionizer electrodes, the location and operation of the valves can have many options, depending on the purpose, power, power, etc. while maintaining ideas and technical solutions. When compared with an assembly consisting of a compressor, a converter, and an ionization device, the gain in mass, volume, and design is obvious in favor of an ozonizer-compressor. The proposed ozonizer-compressor can be converted into an ionizer-compressor of gases or liquids by changing the ionization voltage.

Источники информации
1. Авт. свид-во СССР N 994398 кл. C 01 В 13/10 от 07.02.1983 г., бюл. N 5, фиг. 3.Sources of information
1. Auth. certificate of the USSR N 994398 class. C 01 B 13/10 of 02/07/1983, bull. N 5, FIG. 3.

2. Авт. свид-во СССР N 1543193 кл. C 01 В 13/11 от 15.02.1990 г. бюл. N 6. 2. Auth. certificate of the USSR N 1543193 class. C 01 B 13/11 of February 15, 1990, bull. N 6.

З. Л.М. Фолкенберри. Справочное пособие по ремонту электрических и электронных систем. М.: Энергоатомиздат, 1989 г. стр. 147-165. Z. L.M. Falkenberry. Reference manual for the repair of electrical and electronic systems. M .: Energoatomizdat, 1989 p. 147-165.

4. Патент Германии N 639169 кл. 276-13, 1936 г. 4. German patent N 639169 class. 276-13, 1936

5. Заявка ФРГ N 2345592 кл. F 04 B 43/02, 1976 г. 5. The application of Germany N 2345592 class. F 04 B 43/02, 1976

Claims

An ozonizer-compressor for receiving and pumping ozone, comprising an assembly consisting of an oxygen ionization device including ionization electrodes, a voltage converter, which is a storage inductor with the formation of current pulses of this coil, a compressor, which is a discharge chamber with inlet and outlet valves and flexible a membrane and a magnetic circuit having a fixed part with a winding and a movable connected to a flexible membrane, when the movable part is suspended with an offset from the position a minimum magnetic resistance of the magnetic circuit, characterized in that it has a housing forming a discharge chamber with exhaust valves and inlet valves mounted on a flexible membrane, and oxygen ionization electrodes with a voltage converter are installed between the inlet and outlet valves, the storage inductor of which has a magnetic circuit divided into fixed part with windings and movable, connected to a flexible membrane, while suspending the movable part with displacement from the minimum position magnetic magnetic resistance, and the frequency of current pulses in the shaper is set equal to the frequency of the own resonance of the membrane.