RU5000U1

RU5000U1 - MICROPRESSOR

Info

Publication number: RU5000U1
Application number: RU96113714/20U
Authority: RU
Inventors: Андрей Александрович Гаврилов
Original assignee: Андрей Александрович Гаврилов
Priority date: 1996-07-09
Filing date: 1996-07-09
Publication date: 1997-09-16

Abstract

1. Микрокомпрессор, содержащий корпус, две оппозитно расположенные относительно корпуса рабочие камеры, связанные через впускные и выпускные клапаны с всасывающими и нагнетательными камерами соответственно, и две эластичные диафрагмы, отделяющие полости рабочих камер от полости корпуса, при этом каждый из жестких центров диафрагм связан с подвижным элементом приводного механизма, отличающийся тем, что подвижный элемент приводного механизма выполнен в виде штока с двумя неподвижно закрепленными на нем встречно ориентированными кольцевыми постоянными магнитами, разделенными ферромагнитной вставкой, при этом шток установлен в отверстии броневого сердечника, выполненного в виде пустотелого кольца с установленной в нем обмоткой возбуждения и имеющего полюсные наконечники, образованные внутренней поверхностью кольца, разделенной в своей центральной части радиальной прорезью, причем ферромагнитная вставка расположена симметрично относительно полюсных наконечников сердечника.2. Микрокомпрессор по п.1, отличающийся тем, что в корпусе между сердечником и каждой из мембран установлены дополнительные упругие опоры штока с возможностью его осевого перемещения.3. Микрокомпрессор по п. 2, отличающийся тем, что упругие опоры штока выполнены в виде пружин мембранного типа.1. A microcompressor comprising a housing, two working chambers opposed to the housing, connected through inlet and outlet valves to suction and discharge chambers, respectively, and two elastic diaphragms separating the cavity of the working chambers from the cavity of the housing, each of which is a rigid center of the diaphragms associated with a movable element of the drive mechanism, characterized in that the movable element of the drive mechanism is made in the form of a rod with two counter-oriented ring fixedly fixed to it permanent magnets separated by a ferromagnetic insert, wherein the rod is installed in the hole of the armored core made in the form of a hollow ring with an excitation winding installed and having pole tips formed by the inner surface of the ring divided in its central part by a radial slot, and the ferromagnetic insert is located symmetrically with respect to the pole pieces of the core. 2. The microcompressor according to claim 1, characterized in that in the housing between the core and each of the membranes additional elastic rod supports are installed with the possibility of its axial movement. The microcompressor according to claim 2, characterized in that the elastic rod supports are made in the form of membrane type springs.

Description

Заявляемая полезная модель относится к области компрессорной техники, в частности, к конструкциям компрессоров с эластичными рабочими органами.The inventive utility model relates to the field of compressor technology, in particular, to the design of compressors with elastic working bodies.

Известны компрессоры (насосы) с эластичными рабочими органами, называемые мембранными или диафрагменными 1, 2, 3. Типичная конструкция мембранного компрессора включает в себя рабочую камеру (или две и даже более двух камер в зависимости от производительности и особенностей практического назначения компрессора), связанную через впускной и выпускной клапаны со всасывающей и нагнетательной магистралями (камерами). В одну из стенок рабочей камеры встроена гибкая диафрагма, способная прогибаться как в сторону внутреннего объема камеры, так и в противоположную сторону. Центральная область диафрагмы армирована жестким диском. Центр последнего механически связан с подвижным элементом приводного механизма, способным совершать возвратноМПК б F 04 в 45/04 МИКРОКОМПРЕССОРKnown compressors (pumps) with elastic working bodies, called diaphragm or diaphragm 1, 2, 3. A typical design of a membrane compressor includes a working chamber (or two or even more than two chambers, depending on the performance and practical features of the compressor), connected through inlet and outlet valves with suction and discharge lines (chambers). A flexible diaphragm is built into one of the walls of the working chamber, capable of bending both toward the internal volume of the chamber and in the opposite direction. The central area of the diaphragm is reinforced with a hard disk. The center of the latter is mechanically connected to the movable element of the drive mechanism, capable of reciprocating MPC b F 04 in 45/04 MICROCOMPRESSOR

поступательное движение вдоль оси, проходящей через центр диафрагмы.translational motion along an axis passing through the center of the diaphragm.

Компрессор приводится в действие с помощью привода, в качестве которого могут использоваться электромеханические устройства с преобразованием вращательного движения в возвратно-поступательное 1, 2, 3, электромагнитные приводы возвратно-поступательного движения 4-10 или приводные устройства возвратно-поступательного движения иного принципа действия 11, 12.The compressor is driven by a drive, which can be used electromechanical devices with the conversion of rotational motion to reciprocating 1, 2, 3, electromagnetic drives of reciprocating motion 4-10 or reciprocating drive devices of a different principle of action 11, 12.

При работе привода его подвижный элемент, связанный с диафрагмой, совершает возвратно-поступательное движение, чем обеспечивается попеременный прогиб диафрагмы в разные стороны от ее нейтрального (ненапряженного) положения. При прогибе диафрагмы внутрь рабочей камеры часть находящейся в ней рабочей среды (газа или жидкости) вытесняется через выпускной клапан, открывающийся повышающимся в рабочей камере давлением, в нагнетательную магистраль. При прогибе диафрагмы в обратную сторону, давление в рабочей камере снижается, в результате чего открывается впускной клапан, и рабочая среда из внешнего объема засасывается в рабочую камеру. Далее цикл повторяется.During operation of the drive, its movable element associated with the diaphragm makes a reciprocating motion, which ensures alternate deflection of the diaphragm in different directions from its neutral (unstressed) position. When the diaphragm bends inside the working chamber, part of the working medium (gas or liquid) located in it is displaced through the exhaust valve, which opens with increasing pressure in the working chamber, into the discharge line. When the diaphragm bends in the opposite direction, the pressure in the working chamber decreases, as a result of which the inlet valve opens, and the working medium from the external volume is sucked into the working chamber. Next, the cycle repeats.

По совокупности конструктивных признаков наиболее близким аналогом заявляемой полезной модели является микрокомпрессор по а.с. СССР N 1694984 1.According to the totality of design features, the closest analogue of the claimed utility model is a micro-compressor according to as USSR N 1694984 1.

Микрокомпрессор - прототип (фиг.1) содержит корпус 1 с установленным в нем электроприводным механизмом 2 возвратнопоступательного движения, две оппозитно расположенные относительно корпуса 1 рабочие камеры 3 и 4, каждая из которых связана через впускной клапан 5 и выпускной клапан 6 с соответствующей камерой 7 всасывания и камерой 8 нагнетания. Полости рабочихThe microcompressor prototype (Fig. 1) contains a housing 1 with an electric drive mechanism 2 for reciprocating motion installed in it, two working chambers 3 and 4 opposite to the housing 1, each of which is connected through the inlet valve 5 and the exhaust valve 6 with a corresponding suction chamber 7 and a discharge chamber 8. Working cavities

- 2 камер 3 и 4 отделены от полости корпуса 1 эластичными диафрагмами 9 и 10 с жесткими центрами 11 и 12, Центры 11 и 12 связаны между собой через подвижные элементы 13 и 14 и преобразователь 15 вращательного движения в возвратно-поступательное. В устройстве прототипе приводной механизм 2 выполнен на базе стандартного электродвигателя вращения, вал которого связан с преобразователем 15 через редукторную передачу (на фиг.1 не показана).- 2 chambers 3 and 4 are separated from the cavity of the housing 1 by elastic diaphragms 9 and 10 with rigid centers 11 and 12, the Centers 11 and 12 are interconnected through movable elements 13 and 14 and the transducer 15 of the rotary motion in the reciprocating. In the prototype device, the drive mechanism 2 is based on a standard rotation motor, the shaft of which is connected to the converter 15 through a gear transmission (not shown in FIG. 1).

Микрокомпрессор - прототип работает следующим образом. Вращательное движение вала электродвигателя 2 с помощью входящей в состав преобразователя 14 эксцентриковой опоры качения (на фиг.1 не показана) преобразуется в возвратно-поступательное движение подвижных элементов 13 и 14. При синхронном движении этих элементов, например, вверх (при показанной на фиг.1 ориентации компрессора), диафрагма 9 за счет давления, оказываемого элементом 13 на ее жесткий центр 11, прогибается внутрь полости рабочей камеры 3, а диафрагма 10 за счет тяги, передаваемой элементом 14 через ее жесткий центр 12 получает прогиб, увеличивающий объем рабочей камеры 4. В результате давление в рабочей камере 3 повышается, и часть находящейся в ней рабочей среды вытесняется через открывающийся клапан б в нагнетательную камеру 8. Давление в камере 4, наоборот, снижается, и рабочая среда из камеры 7 всасывания через открывающийся клапан 5 поступает в полость камеры 4. По достижении элементами 13 и 14 крайних точек их поступательного движения, положение которых определяется характеристикой эксцентриситета преобразователя 15, направление движения элементов 13 и 14 изменяется на противоположное. В этих точках диафрагмы 9 и 10 получают наибольшую величину прогиба.Microcompressor prototype works as follows. The rotational movement of the shaft of the electric motor 2 with the help of the eccentric rolling support included in the transducer 14 (not shown in FIG. 1) is converted into the reciprocating movement of the moving elements 13 and 14. With the synchronous movement of these elements, for example, upward (with the one shown in FIG. 1 of the compressor), the diaphragm 9, due to the pressure exerted by the element 13 on its rigid center 11, bends into the cavity of the working chamber 3, and the diaphragm 10 due to the thrust transmitted by the element 14 through its rigid center 12, receives a deflection, uve the draining volume of the working chamber 4. As a result, the pressure in the working chamber 3 increases, and part of the working medium contained therein is displaced through the opening valve b into the discharge chamber 8. The pressure in the chamber 4, on the contrary, decreases, and the working medium from the suction chamber 7 through the opening the valve 5 enters the cavity of the chamber 4. When the elements 13 and 14 reach the extreme points of their translational motion, the position of which is determined by the eccentricity of the transducer 15, the direction of movement of the elements 13 and 14 changes to and the opposite. At these points of the diaphragm 9 and 10 get the greatest amount of deflection.

- 3 показанной на фиг,1 ориентации компрессора это движение будет сверху вниз) теперь уже диафрагма 9 за счет тяги, передаваемой элементом 13 через ее жесткий центр 11, сначала возвращается в ненапряженное состояние по мере дальнейшего движения элемент 13, а затем прогибается в сторону полости корпуса 1.- 3 of the compressor orientation shown in FIG. 1, this movement will be from top to bottom) now the diaphragm 9, due to the thrust transmitted by the element 13 through its rigid center 11, first returns to the unstressed state as the element 13 moves further, and then bends towards the cavity housing 1.

Диафрагма 10 также изменяет направление своего прогиба, но уже за счет давления, оказываемого элементом 14 на ее жесткий центр 12.The diaphragm 10 also changes the direction of its deflection, but already due to the pressure exerted by the element 14 on its rigid center 12.

Поступательное движение элементов 13 и 14, как и в первом рассмотренном выше случае, ограничивается в крайних точках, положение которых определяется характеристикой эксцентриситета преобразователя 15. В этих точках диафрагмы 9 и 10 опять получают максимальную величину прогиба. При этом наблюдается максимальное вытеснение рабочей среды из камеры 4 в нагнетательную камеру 8 (через открывающийся клапан 6) и максимальное всасывание рабочей среды из камеры всасывания 7 в рабочую камеру 3 (через открывающийся клапан 5).The translational movement of the elements 13 and 14, as in the first case considered above, is limited at the extreme points, the position of which is determined by the eccentricity characteristic of the transducer 15. At these points of the diaphragm 9 and 10, the maximum deflection value is again obtained. In this case, the maximum displacement of the working medium from the chamber 4 into the discharge chamber 8 (through the opening valve 6) and the maximum absorption of the working medium from the suction chamber 7 into the working chamber 3 (through the opening valve 5) are observed.

В следующий цикл работы компрессора все процессы смещения элементов 13 и 14, прогиба диафрагм 9 и 10 и нагнетания и всасывания рабочей среды повторяются подобно рассмотренному выше.In the next cycle of the compressor, all the processes of the displacement of the elements 13 and 14, the deflection of the diaphragms 9 and 10 and the discharge and suction of the working medium are repeated as described above.

Производительность компрессора-прототипа, т.е. объем нагнетаемой им в единицу времени рабочей среды, определяется размерами диафрагм 9 и 10 и величиной их максимального прогиба. Последний же зависит от геометрических размеров преобразователя 15 и не зависит от характеристик жесткости диафрагм 9 и 10.Performance of the prototype compressor, i.e. the volume of the working medium pumped by it per unit time is determined by the sizes of the diaphragms 9 and 10 and the magnitude of their maximum deflection. The latter depends on the geometric dimensions of the transducer 15 and does not depend on the stiffness characteristics of the diaphragms 9 and 10.

Компрессор-прототип обладает достаточно удовлетворительными характеристиками по производительности. Однако потери энергии в преобразователе 15 снижают его КПД.The prototype compressor has quite satisfactory performance characteristics. However, the energy loss in the converter 15 reduces its efficiency.

- 4 Технической задачей, на решение которой направлено заявляемая полезная модель, является повышение КПД устройства за счет исключения потерь на преобразование вращательного движения в возвратно-поступательное.- 4 The technical problem, which is aimed by the claimed utility model, is to increase the efficiency of the device by eliminating losses on the conversion of rotational motion into reciprocating.

Сущность заявляемой полезной модели заключается в том, что в микрокомпрессоре, содержащем корпус, две оппозитно расположенные относительно корпуса рабочие камеры, связанные через впускные и выпускные клапаны с всасывающими и нагнетательными камерами соответственно, и две отделяющие полости рабочих камер от полости корпуса эластичные диафрагмы, жесткие центры которых связаны с подвижным элементом приводного механизма, подвижный элемент приводного механизма выполнен в виде штока с двумя неподвижно закрепленными на нем встречно ориентированными кольцевыми постоянными магнитами, разделенными ферромагнитной вставкой, при этом шток установлен в отверстии броневого сердечника, выполненного в виде пустотелого кольца с установленной в нем обмоткой возбуждения и имеющего полюсные наконечники, образованные внутренней поверхностью кольца, разделенной в своей центральной части радиальной прорезью, причем ферромагнитная вставка расположена симметрично относительно полюсных наконечников сердечника.The essence of the claimed utility model consists in the fact that in a microcompressor comprising a housing, two opposed working chambers opposite the housing, connected through inlet and outlet valves with suction and discharge chambers, respectively, and two diaphragms separating the working chamber cavities from the housing cavity, elastic diaphragms, rigid centers which are connected with the movable element of the drive mechanism, the movable element of the drive mechanism is made in the form of a rod with two fixedly fixed on it with annular permanent magnets separated by a ferromagnetic insert, the rod is installed in the hole of the armored core made in the form of a hollow ring with an excitation winding installed and having pole tips formed by the inner surface of the ring divided in its central part by a radial slot, the ferromagnetic insert located symmetrically relative to the pole pieces of the core.

Совокупность вновь введенных признаков обеспечивает прямое преобразование электрической энергии в возвратно-поступательное движение (без промежуточного получения вращательного движения и последующего его преобразования в возвратно-поступательное, как это происходит в прототипе). При этом, шток с закрепленными на нем постоянными магнитами и ферромагнитной вставкой, а также броневой сердечник, содержащий обмотку возбуждения, являются элементами электромагнитного привода возвратно-поступательногоThe set of newly introduced features provides a direct conversion of electrical energy into reciprocating motion (without the intermediate receipt of rotational motion and its subsequent conversion into reciprocating, as occurs in the prototype). In this case, the rod with permanent magnets fixed to it and a ferromagnetic insert, as well as an armored core containing an excitation winding, are elements of a reciprocating electromagnetic drive

- 5 движения, в котором функцию упругих элементов, ограничивающих осевое перемещение штока, выполняют эластичные диафрагмы. Последние в дополнение к своей основной функции создания давления на рабочую среду в рабочих камерах выполняют еще и функцию стопа привода возвратно-поступательного движения. Эта дополнительная функция налагает требование повышенной жесткости к используемым в составе компрессора эластичным диафрагмам. При недостаточной жесткости диафрагм предпочтительным является выполнение компрессора, когда в его корпусе между сердечником и каждой из мембран установлены дополнительные упругие опоры штока, обеспечивающие возможность его осевого перемещения, которые могут быть выполнены, например, в виде пружин мембранного типа.- 5 movements, in which the function of the elastic elements limiting the axial movement of the rod is performed by elastic diaphragms. The latter, in addition to their main function of creating pressure on the working medium in the working chambers, also perform the function of stopping the drive of the reciprocating motion. This additional function imposes a requirement of increased rigidity on the elastic diaphragms used in the compressor. With insufficient stiffness of the diaphragms, it is preferable to perform the compressor when additional elastic rod supports are installed between its core and each membrane in order to provide axial movement of the rod, which can be made, for example, in the form of membrane type springs.

Техническим результатом, достигаемым заявленной полезной моделью, является исключение из конструкции компрессора преобразователя вращательного движения в возвратно-поступательное. В связи с этим исключаются потери энергии на такое преобразование и общий КПД устройства возрастает. Кроме того, уменьшается масса подвижных элементов привода, что обеспечивает повышение собственной механической резонансной частоты привода и, следовательно, более высокую производительность компрессора.The technical result achieved by the claimed utility model is the exclusion from the compressor design of a converter of rotational motion to reciprocating. In this regard, energy losses due to such a conversion are excluded and the overall efficiency of the device increases. In addition, the mass of movable drive elements is reduced, which ensures an increase in the intrinsic mechanical resonant frequency of the drive and, consequently, higher compressor performance.

Сущность полезной модели поясняется фиг.2, на который изображен заявляемый микрокомпрессор.The essence of the utility model is illustrated in figure 2, which depicts the inventive microcompressor.

Заявляемый компрессор содержит корпус 1, две оппозитно расположенные относительно корпуса 1 рабочие камеры 3 и 4, каждая из которых связана через впускной клапан 5 и выпускной клапан 6 с соответствующей камерой 7 всасывания и камерой 8 нагнетания. Полости рабочих камер 3 и 4 отделены от полости корпуса 1 эластичными диафрагмами 9 и 1О, жесткие центры II к 12 которых связаныThe inventive compressor comprises a housing 1, two opposed working chambers 3 and 4 opposite to the housing 1, each of which is connected through an inlet valve 5 and an exhaust valve 6 with a corresponding suction chamber 7 and a discharge chamber 8. The cavities of the working chambers 3 and 4 are separated from the cavity of the housing 1 by elastic diaphragms 9 and 1O, the rigid centers II to 12 of which are connected

- б между собой штоком 16. Шток 16 проходит сквозь соленоидальную обмотку 17 возбуждения, помещенную в кольцеобразный броневой сердечник 18. Со стороны своего внутреннего отверстия сердечник 18 имеет полюсные наконечники 19 и 20, образованные внутренней поверхностью кольца, разделенной в своей центральной части радиальной прорезью.- between themselves by the rod 16. The rod 16 passes through the solenoidal excitation winding 17, placed in an annular armored core 18. From the side of its inner hole, the core 18 has pole pieces 19 and 20 formed by the inner surface of the ring, divided in its central part by a radial slot.

На штоке 16 жестко закреплены два встречно ориентированных кольцевых постоянных магнита 21 и 22, разделенных между собой кольцеобразной вставкой 23 из ферромагнитного материала. Такая конструкция эквивалентна трехполюсному магниту, имеющему один полюс на вставке 23 и два других одноименных полюса на оппозитных ей сторонах магнитов 21 и 22.On the rod 16 are rigidly fixed two counter-oriented annular permanent magnets 21 and 22, separated by an annular insert 23 of ferromagnetic material. This design is equivalent to a three-pole magnet having one pole on the insert 23 and two other poles of the same name on the opposite sides of the magnets 21 and 22.

Шток 16 установлен таким образом, что магниты 21 и 22 и вставка 23 размещаются во внутреннем отверстии сердечника 18 симметрично относительно его полюсных наконечников 19 и 20 с возможностью свободного осевого перемещения. Центрирование магнитов 21 и 22 вдоль оси сердечника 18 обеспечивается креплением штока 16 в центрах 11 и 12 диафрагм 9 и 10.The rod 16 is installed in such a way that the magnets 21 and 22 and the insert 23 are placed in the inner hole of the core 18 symmetrically with respect to its pole pieces 19 and 20 with the possibility of free axial movement. The centering of the magnets 21 and 22 along the axis of the core 18 is provided by mounting the rod 16 in the centers 11 and 12 of the diaphragms 9 and 10.

В частной форме реализации компрессора шток 16 установлен в корпусе 1 на двух дополнительных упругих опорах 24, обеспечивающих возможность его осевого перемещения, которые выполнены в виде пружин мембранного типа.In a particular form of implementation of the compressor, the rod 16 is installed in the housing 1 on two additional elastic supports 24, providing the possibility of its axial movement, which are made in the form of membrane springs.

Микрокомпрессор работает следующим образом. При подаче переменного напряжения на обмотку 17 возбуждения полюсные наконечники 19 и 20 сердечника 18 намагничиваются, попеременно приобретая роли северного и южного полюсов электромагнита. Пусть, например, в текущий момент времени полюсной наконечник 19 является северным полюсом электромагнита, а полюсной наконечник 20The microcompressor operates as follows. When applying alternating voltage to the field winding 17, the pole pieces 19 and 20 of the core 18 are magnetized, alternately acquiring the roles of the north and south poles of the electromagnet. Let, for example, at the current moment of time, the pole piece 19 is the north pole of the electromagnet, and the pole piece 20

его южным полюсом. Тогда, если постоянные магниты 21 и 22 установлены на штоке 16 так, как это показано на фиг.2 (то есть северными полюсами навстречу друг другу) и вставка 23 играет роль северного полюса трехполюсного составного магнита (из магнитов 21 и 22), то в этот момент времени будет действовать сила, отталкивающая вставку 23 от полюсного наконечника 19 и притягивающая ее к наконечнику 20. Начнется смещение вставки 23 из симметричного относительно наконечников 19 и 20 положения в положение, при котором она будет расположена ближе к наконечнику 20. При этом произойдет смещение связанного со вставкой 23 щтока 16 (для показанного на фиг.2 случая это смещение будет направлено сверху вниз в осевом направлении, задаваемом линией центров диафрагм 9 и 10). Движение штока 16 через жесткие центры 11 и 12 будет передано диафрагмам 9 и 1О. Диафрагма 9 прогнется внутрь полости корпуса 1, а диафрагма 1О прогнется внутрь полости рабочей камеры 4. В результате давление рабочей среды в камере 3 начнет падать, а в камере 4 возрастать. Откроется клапан 5, ив камеру 3 из камеры 7 всасывания поступит (за счет выравнивания давления в магистрали всасывания и давления в камере 3) порция рабочей среды. Одновременно откроется клапан 6, и порция рабочей среды из камеры 4 будет вытолкнута в камеру 8 нагнетания.its south pole. Then, if the permanent magnets 21 and 22 are mounted on the rod 16 as shown in Fig. 2 (i.e., the north poles towards each other) and the insert 23 plays the role of the north pole of the three-pole composite magnet (from magnets 21 and 22), then at this moment in time, a force will act that repels the insert 23 from the pole piece 19 and pulls it to the tip 20. The insert 23 begins to shift from the position symmetrical with respect to the tips 19 and 20 to the position where it will be located closer to the tip 20. This will happen displacements associated with insert 23 schtoka 16 (shown in Figure 2 for the case of this offset will be directed downward in the axial direction given aperture center line 9 and 10). The movement of the rod 16 through the rigid centers 11 and 12 will be transmitted to the diaphragms 9 and 1O. The diaphragm 9 will bend into the cavity of the housing 1, and the diaphragm 1O will bend into the cavity of the working chamber 4. As a result, the pressure of the working medium in the chamber 3 will begin to decrease, and in the chamber 4 will increase. Valve 5 opens, and the chamber 3 from the suction chamber 7 enters (by equalizing the pressure in the suction line and the pressure in the chamber 3) a portion of the working medium. At the same time, the valve 6 opens, and a portion of the working medium from the chamber 4 will be pushed into the discharge chamber 8.

По мере смещения вставки 23 и прогиба диафрагм 9 и 10 начнет возрастать сила, противодействующая смещению штока 16 и обусловленная жесткостью диафрагм 9 и 10. Скорость движения штока 16 и, следовательно, скорость увеличения прогиба диафрагм 9 и 10 начнут уменьшаться. В какой-то момент времени магнитная сила, вызывающая смещение вставки 23 в направлении к наконечнику 20 и сила, противодействующая движению штока 16 и обусловленная жесткостьюAs the insert 23 is displaced and the deflection of the diaphragms 9 and 10 begins to increase, the force counteracting the displacement of the rod 16 and due to the stiffness of the diaphragms 9 and 10 will begin to increase. The speed of the rod 16 and, therefore, the rate of increase in the deflection of the diaphragms 9 and 10 will begin to decrease. At some point in time, the magnetic force causing the insert 23 to shift toward the tip 20 and the force that counteracts the movement of the rod 16 and due to the stiffness

- 8 диафрагм 9 и 10, сравняются, и движение штока 16 прекратится. Прогиб диафрагм 9 и 10 в этот момент достигнет своего максимального значения.- 8 apertures 9 and 10, are equal, and the movement of the rod 16 will stop. The deflection of the diaphragms 9 and 10 at this moment will reach its maximum value.

В последующий период времени сила, обусловленная жесткостью диафрагм 9 и 10, начнет превышать силу магнитного взаимодействия вставки 23 и полюсного наконечника 20, тем более, что в это же время сила магнитного притяжения вставки 23 к наконечнику 20 будет уменьшаться из-за спада амплитуды первой полуволны напряжения возбуждения. Под действием упругих сил, передаваемых от диафрагм 9 и 10 через жесткие центры 11 и 12 на шток 16, последйий начнет движение в обратном направлении, подводя вставку 23 к положению, симметричному относительно наконечников 19 и 20.In the subsequent period of time, the force due to the stiffness of the diaphragms 9 and 10 will begin to exceed the force of magnetic interaction of the insert 23 and the pole piece 20, especially since at the same time the force of magnetic attraction of the insert 23 to the tip 20 will decrease due to a decrease in the amplitude of the first half-wave excitation voltage. Under the action of elastic forces transmitted from the diaphragms 9 and 10 through the rigid centers 11 and 12 to the rod 16, the latter will begin to move in the opposite direction, bringing the insert 23 to a position symmetrical with respect to the tips 19 and 20.

При действии следующей полуволны напряжения полярность полюсных наконечников 19 и 20 изменится на противоположную наконечник 19 станет южным полюсом электромагнита, а наконечник 20 - северным. В результате на вставку 23 будет действовать сила, отталкивающая ее от полюсного наконечника 20 и притягивающая к наконечнику 19. Вставка 23 начнет смещаться по направлению к полюсному наконечнику 19. Вместе с ней произойдет смещение штока 16 и повторение всех процессов прогиба диафрагм 9 и 10 и всасывания и нагнетания рабочей среды, с той разницей, что теперь цикл всасывания будет происходить в камере 4, а цикл нагнетания - в камере 3. Также будут повторены все процессы возникновения упругих сил в диафрагмах 9 и 10, возвращающих к моменту окончания действующей полуволны напряжения шток 16 в положение, характеризующееся симметричным расположением вставки 23 относительно полюсных наконечников 19 и 20.Under the action of the next half-wave of voltage, the polarity of the pole tips 19 and 20 will change to the opposite tip 19 will become the south pole of the electromagnet, and the tip 20 - the north. As a result, the force 23 will act on the insert 23, pushing it away from the pole piece 20 and attracting it to the tip 19. The insert 23 will begin to move towards the pole piece 19. Together with it, the rod 16 will shift and all the processes of bending of the diaphragms 9 and 10 and the suction will repeat and injection of the working medium, with the difference that now the suction cycle will occur in chamber 4, and the injection cycle in chamber 3. All processes of the emergence of elastic forces in the diaphragms 9 and 10, which return to the end of de of the existing half-wave voltage, the rod 16 to a position characterized by a symmetrical arrangement of the insert 23 relative to the pole pieces 19 and 20.

- 9 действии каждой полуволны питающего напряжения. Таким образом фазы нагнетания рабочей среды будут повторяться дважды в течение каждого периода напряжения питания.- 9 actions of each half-wave of supply voltage. Thus, the phases of the pumping medium will be repeated twice during each period of the supply voltage.

Если диафрагмы 9 и 10 имеют повышенную эластичность, то используют дополнительные пружины 24 мембранного типа, создающие усилия, которые складываются с силами упругих деформаций диафрагм 9 и 10, обеспечивая работоспособность компрессора. Пружины 24 способствуют также лучшим условиям центрирования штока 16 по осевой линии сердечника 18, что необходимо для выполнения условия симметричного расположения вставки 23 относительно полюсных наконечников 19 и 20.If the diaphragms 9 and 10 have increased elasticity, then additional membrane-type springs 24 are used, which create forces that add up to the elastic deformation forces of the diaphragms 9 and 10, ensuring the compressor is operational. The springs 24 also contribute to better conditions for centering the rod 16 along the axial line of the core 18, which is necessary to satisfy the condition of a symmetrical arrangement of the insert 23 relative to the pole pieces 19 and 20.

ИСТОЧНИКИ ИНФОРМАЦИИSOURCES OF INFORMATION

1.А.с. СССР N 1694984, кл. F 04 В 45/04 - ПРОТОТИП1.A.S. USSR N 1694984, class F 04 V 45/04 - PROTOTYPE

2.Пат. РФ кл. F 04 В 45/04 N 2037650.2.Pat. RF class F 04 B 45/04 N 2037650.

3.Пат. Японии кл. F 04 В 43/04 N 4-11751.3.Pat. Japan class F 04 B 43/04 N 4-11751.

4.А.с. СССР, кл. F 04 В 43/04 N 1624202.4.A.S. USSR, class F 04 B 43/04 N 1624202.

5.А.с.СССР, кл. F 04 В 35/04 N 1783152.5.A.S.SSSR, cl. F 04 B 35/04 N 1783152.

6.А.С.СССР, КЛ. F 04 В 35/04 N 1756614.6.A.S.SSSR, KL. F 04 B 35/04 N 1756614.

7.Пат. Японии, кл. F 04 В 45/04, N 4-21073.7.Pat. Japan, cl. F 04 B 45/04, N 4-21073.

8.Заявка Японии, кл. F 04 В 43/04, N 472478.8. Japanese application, cl. F 04 B 43/04, N 472478.

9.Пат.США N 5201641, кл. F 04 В 35/04.9. Pat. USA N 5201641, cl. F 04 B 35/04.

10.Заявка Германии N 4035866, кл. F 04 В 35/04.10. German application N 4035866, cl. F 04 B 35/04.

11.Пат. РФ N 2037651, кл. F 04 В 43/06.11.Pat. RF N 2037651, class F 04 B 43/06.

12.Заявка Германии N 4208961, кл. F 04 В 43/06.12. German Application N 4208961, cl. F 04 B 43/06.

- 10 /- 10 /

Claims

1. A microcompressor comprising a housing, two working chambers opposed to the housing, connected through inlet and outlet valves to suction and discharge chambers, respectively, and two elastic diaphragms separating the cavity of the working chambers from the cavity of the housing, each of which is a rigid center of the diaphragms associated with a movable element of the drive mechanism, characterized in that the movable element of the drive mechanism is made in the form of a rod with two counter-oriented ring fixedly fixed to it permanent magnets separated by a ferromagnetic insert, the rod is installed in the hole of the armored core, made in the form of a hollow ring with an excitation coil installed in it and having pole tips formed by the inner surface of the ring separated in its central part by a radial slot, and the ferromagnetic insert is located symmetrically with respect to the pole pieces of the core.

2. The microcompressor according to claim 1, characterized in that in the housing between the core and each of the membranes are installed additional elastic rod supports with the possibility of axial movement.

3. The microcompressor according to claim 2, characterized in that the elastic rod supports are made in the form of membrane type springs.