ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫЙ МЕМБРАННЫЙ НАСОС Российский патент 1995 года по МПК F04B43/04 

Изобретение относится к средствам дозирования жидкости и может найти применение в микробиологической и химической отраслях промышленности.

Наиболее близким к описываемому техническому решению является электромагнитный мембранный насос, содержащий корпус, в котором с образованием рабочих камер установлены две мембраны, между которыми расположен ферромагнитный материал, и электромагнитную систему, включающую электромагниты (1).

Технической задачей изобретения является поддержание постоянного давления жидкости при регулировании воды.

Поставленная задача достигается тем, что электромагнитная система содержит по меньшей мере три пары электромагнитов, расположенных по окружности вокруг корпуса, при этом электромагниты одной из пар расположены по обе стороны от мембран и перпендикулярны к ним, а остальные электромагниты - попарно радиально по одну сторону от мембран.

Кроме того, электромагниты, расположенные попарно радиально по одну сторону от мембран, смещены относительно мембран на равные углы.

На фиг.1 изображена схема электромагнитного мембранного насоса; на фиг. 2 - блок-схема устройства управления насосом.

Насос состоит из корпуса 1, в котором размещены две мембраны 2. Между мембранами 2 находится ферромагнитный материал 3, например металлический шарик. Мембраны 2 делят корпус 1 на две рабочие камеры 4 и 5. Входные и выходные отверстия корпуса снабжены всасывающими 6 и нагнетательными 7 клапанами. С внешней стороны корпуса 1 установлена электромагнитная система, состоящая, например, из трех пар электромагнитов 8-10, которые через блок 11 управления, подключены к источнику 12 питания. α - угол, на который смещены относительно мембран расположенные попарно радиально электромагниты 9 и 10.

Устройство управления насосом состоит из генератора 13 импульсов, повторителя 14, электронных ключей 15-20 и переключателя-регулятора 21 дозы.

Выход генератора 13 импульсов соединен с входом повторителя 14, прямой и инверсный выходы которого через переключатель-регулятор дозы 21 соединены с управляющими входами ключей 15-20, причем в положении переключателя 21а-b прямой выход повторителя 14 замкнут на ключи 15 и 16, а инверсный разомкнут. В положении переключателя 21с-d разомкнут прямой выход повторителя 14, а инверсный замкнут на ключи 17-20. Входы ключей 15-20 подключены к источнику питания, а выходы - к обмоткам электромагнитов 8-10. При этом ключи 15 и 16 соединяют с источником питания обмотки электромагнитов пары 8, ключи 17 и 18 - электромагниты 9, ключи 19 и 20 - электромагниты 10.

Насос работает следующим образом.

При использовании полного объема рабочих камер 4 и 5 (фиг.1) выход источника питания поочередно подключается то к одной, то к другой обмотке пары электромагнитов 8. Под действием возникающего в электромагнитах электромагнитного поля ферромагнитный материал с мембранами притягивается то к одной, то к другой обмотке пары электромагнитов 8. Так как электромагниты установлены перпендикулярно к мембранам, то мембраны свободно перемещаются внутри рабочих камер, работая то на всасывание, то на нагнетание жидкости. При этом создается определенное давление подачи жидкости.

Для уменьшения дозы используют электромагниты пар 9 и 10. Источник 12 питания поочередно подключается то к паре электромагнитов 9, то к паре 10. Выбор дозы жидкости осуществляется переключателем-регулятором 21 (фиг.2).

Если используется полный объем насоса (максимальная доза), то замыкают первую пару контактов a-b переключателем 21. В этом случае с генератора 13 импульсов последовательность импульсов поступает на вход повторителя 14. На инверсном и прямом выходах повторителя 14 поочередно в противофазе появляются управляющие импульсы. При этом импульс с прямого выхода подключает к источнику 12 питания через ключ 15 первый электромагнит пары 8, на инверсном выходе повторителя 14 в это время импульс отсутствует и ключ 16 разомкнут. Мембраны с шариков притягиваются к первому электромагниту.

Затем появляется импульс на инверсном выходе повторителя 14, этот импульс подключает через ключ 16 второй электромагнит пары 8. На прямом выходе повторителя в это время импульс отсутствует, ключ 15 разомкнут, первый электромагнит пары 8 обесточен. Мембраны притягиваются к второму электромагниту пары 8. Мембраны, перемещаясь, выдавливают дозируемую жидкость из одной емкости через соответствующий клапан, при этом закачивают в противоположную полость следующую порцию дозируемой жидкости.

При использовании неполного объема насоса (уменьшении дозы) переключателем 21 замыкают контакты c-d. При этом управляющий импульс с прямого выхода повторителя 14 подключает через ключи 17 и 18 к источнику питания пару электромагнитов 9, которая притягивает мембраны.

В этом случае расстояние, на которое мембраны передвигаются, ограничено силовыми линиями поля электромагнитов пары 9. На инверсном выходе повторителя 14 в это время импульс отсутствует, электромагниты 10 не работают.

По окончании действия импульса ключи 17 и 18 отключают электромагниты 9. На инверсном выходе повторителя появляется импульс, который через ключи 19 и 20 включает электромагниты 10, притягивающие мембраны в соответствующую полость дозатора. В этом случае, расстояние, на которое передвигаются мембраны, ограничено силовыми линиями поля электромагнитов 10.

Взаимодействуя с магнитным полем электромагнитов, включающихся поочередно импульсами управления, мембраны перемещаются то в одну, то в другую сторону, перекачивая при этом дозируемую жидкость.

Таким образом, при использовании неполного объема насоса, максимальное расстояние, на которое мембраны могут передвинуться, ограничено силовыми линиями электромагнитного поля пар катушек, однако сила притяжения, действующая на мембраны, не уменьшится, так же как и давление подачи жидкости.

Описываемое устройство позволяет регулировать дозы жидкости, при этом не уменьшая давления подачи жидкости.

Использование: для дозирования жидкости. Сущность изобретения: в корпусе с образованием рабочих камер установлены две мембраны, между которыми расположен ферромагнитный материал. Электромагнитная система содержит электромагниты, расположенные по окружности вокруг корпуса. Электромагниты одной пары расположены по обе стороны от мембран и перпендикулярны к ним, остальные электромагниты-попарно радиально по одну сторону от мембран и смещены относительно мембран на равные углы. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

1. ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫЙ МЕМБРАННЫЙ НАСОС, содержащий корпус, в котором с образованием рабочих камер установлены две мембраны, между которыми расположен ферромагнитный материал, и электромагнитную систему, включающую электромагниты, отличающийся тем, что электромагнитная система содержит по меньшей мере три пары электромагнитов, расположенных по окружности вокруг корпуса, при этом электромагниты одной из пар расположены по обе стороны от мембран и перпендикулярны к ним, а остальные электромагниты - попарно радиально по одну сторону от мембран. 2. Насос по п.1, отличающийся тем, что электромагниты, расположенные попарно радиально по одну сторону от мембран, смещены относительно мембран на равные углы.