Микрокомпрессор Советский патент 1992 года по МПК F04B35/04 

Микрокомпрессор относится к технике по получению сжатого воздуха компрессором, Предназначен для аэрации воды и создания искусственных течений в аквариумах. Он также может быть использован в медицине для искусственного дыхания, в технике, где необходимы небольшие потоки при сравнительно малом давлении.

Известен микрокомпрессор МК-Л1-од- ноканальный микрокомпрессор Ленинградского производственного объединения Пластприбор. Он состоит из электромагнита, вибратора - закрепленной жестко одним концом упругой пластины, на другом конце которой установлена пара плоских магнитов, создающих колебательные движения вибратора в переменном магнитом поле. Вибратор перемещлет прикрепленную к нему мембрану насоса, который и дает поток воздуха.

Недостатки устройства в том, что микропроцессор снабжен одним насосом. Кроме того, в компрессоре используется энергия только одного движения вибратора (рабочего хода), что делает его малоэффективным с энергетической точки зрения, Пара плоских магнитов связана тонкой стальной пластиной, это приводит к неэффективному использованию магнитного поля для приведения в движение вибратора. Собственная частота вибратора не совпадает с частотой вынуждающей силы, ч го также снижает эффективность устройства.

Наиболее близким решением является электромагнитный насосе возвратно-поступательным движением, состоящий из корпуса с верхней и нижней пластинами и

X

00 CJ

ю

боковой стенкой, На нижней поверхности верхней пластины корпуса шарнирно закреплены два вибратора. Два диафрагмен- ных насоса смонтированы внутри или снаружи относительно соответствующих вибраторов. В нижних частях вибраторов закреплены постоянные магниты. На верхней поверхности нижней пластины корпуса установлен электромагнит, сердечники которого обращены к постоянным магнитам. При подаче переменного тока на электромагнит вибраторы начинают колебаться и приводят в действие диафрагменные насосы.

Вибраторы колеблются совместно, и между ними сохраняется фактически постоянный зазор.

Собственная частота вибраторов не совпадает с частотой возбуждающей силы, это снижает эффективность устройства.

Цель изобретения - снижение потребляемой мощности путем настройки механи- чески-колеблющихся элементов на резонансный режим с приводом и регулирование производительности.

Для этого в микрокомпрессор, содержащий корпус, рабочие камеры, оппозитно закрепленные на корпусе, рабочие органы со штоками, установленные в камерах, привод, включающий Ш-образный магнитопровод с катушкой переменного тока, вибратор, включающий по меньшей мере одну пластину, закрепленную одним концом на корпусе с возможностью колебательного перемещения, при этом на втором конце пластины закреплен постоянный магнит с полюсными наконечниками, расположенными с возможностью взаимодействия с полюсами магнитопровода, а штоки связаны с пластиной, введены груз с фиксатором, установленный с возможностью их перемещения по пластине.

В микрокомпрессоре постоянный магнит выполнен цельным подковообразным, полюсные наконечники расположены на торцах подковы. Полюсные наконечники постоянного магнита связаны перемычкой из пермаллоя, а камеры поджаты к корпусу посредством винта, при этом между камерами и корпусом установлены эластичные уп- лотнительные прокладки с возможностью изменения степени уплотнения камер посредством винтов

На чертеже изображена функциональная схема микрокомпрессора

Микрокомпрегсор состоит из корпуса 1, источника переменного магнитного поля 2, выполненного в виде Ш-образного сердечника с катушкой 3. вибратора, состоящего из упругой пластины л с балансным грузом

5, одна сторона пластины жестко закреплена на корпусе 1, а другая снабжена подко- вообразным магнитом 6, штоком 7, соединенным с двумя мембранами 8, двух

воздушных насосов 9. закрепленных на корпусе 1, регуляторами потока 10, совмещенными функционально с регулировочными винтами, крепящими насосы 9 к корпусу 1. через прокладку 11 с помощью втулки 12,

0 двух выходных штуцеров 13, которые соединены с потребителем сжатого воздуха с помощью шлангов.

Устройство работает следующим об0а- зом: закрепленный на корпусе 1 источник

5 переменного магнитного поля 2 в виде Ш- образного сердечника с катушкой 3 создает три магнитных полюса, например, S-N-S и два магнитных потока S-N, N-S в прилегающих точках пространства, которые замыка0 ются через подковообразный магнит 6. При этом подковообразный магнит б смещается в сторону сближения разноименных полюсов Ш-образного сердечника 3 и подковообразного магнита б, приводя в движение

5 пластину А вибратора, шток 7, мембрану 8 насоса 9.

При регулировке потока воздуха, выходящего через штуцер 13, изменяют натяг винта 10, передающего усилие через втулку

0 12 на насос 9, и изменяют степень сжатия резиновой прокладки 11. Степень сжатич определяет максимальное давление и величину стравливаемого расхода воздуха. Балансный груз 5, перемещаясь вдоль

5 пластины 4 вибратора, меняет момент инерции и частоту собственных колебаний вибратора, что позволяет настроить вибратор на резонансную частоту источника питания. Резонансный режим микрокомпрессо0 ра обеспечивает повышение полезной мощности, повышение КПД устройства, амплитуды и производительности. Конструкция регулятора упрощена за счет совмещения функций крепящего винта с

5 регулировочным винтом насоса и совмещением функций герметичной прокладки 11 и эластичного демпфера регулировочного винта. Использование подковообразного магнита, замыкающего магнитные потоки

0 электромагнита с Ш-образным сердечником при достаточно малых зазорах, определяемых расчетом магнитных цепей, создает многократное усилие магнитных потоков в магнитопроводах и многократное нозраста5 ние сил, приводящих в движение подвижную систему при фактически тех же энергетических затратах.

Формула изобретения Микрокомпрессор, содержащий vop пус, рабочие камеры оппочитно татотрнные на корпусе, рабочие органы со штоками, установленные в камерах, и привод, включающий Ш-образный магнитопровод с катушкой переменного тока и вибратор, включающий по меньшей мере одну пластину, закрепленную одним концом на корпусе с возможностью колебательного перемещег ния, при этом на втором конце пластины закреплен постоянный магнит с полюсными наконечниками, расположенными с возможностью взаимодействия с полюсами магнитопровода, а штоки связаны с пластиной, отличающийся тем, что, с целью снижения потребляемой мощности путем настройки механически колеблющихся элементов на резонансный режим с приводом и регулирования производительности, он снабжен грузом с фиксатором, установленным с возможностью перемещения на пластине.

2.Микрокомпрессор по п. 1, о т л и ч а ю- щ и и с я тем, что постоянный магнит выполней цельным подковообразным, а полюсные наконечники расположены на торцах подковы.

3.Микрокомпрессор по п. 1, о т л и ч а ю- щ и и с я тем, что полюсные наконечники

постоянного магнита связаны перемычкой из пермаллоя.

4.Микрокомпрессор по п. 1, о т л и ч а ю- щ и и с я тем. что камеры поджаты к корпусу посредством винтов, при этом между камерами и корпусом установлены эластичные уплотнительные прокладки с возможностью изменения степени уплотнения камер посредство винтов.

Использование: для аэрации воды, в медицине для искусственного дыхания. Сущность изобретения: рабочие камеры оппозитно закреплены на корпусе. Рабочие органы со штоками установлены в камерах. Привод содержит Ш-образный магнитопро- вод с катушкой переменного тока и вибратор. Вибратор имеет, по меньшей мере, одну пластину, закрепленную одним концом на корпусе с возможностью колебательного перемещения. На втором конце пластины закреплен постоянный магнит с полюсными наконечниками, взаимодействующими с полюсами магнитопровода, Штоки связаны с пластиной. Груз с фиксатором установлен с возможностью перемещения на пластине. Постоянный магнит выполнен цельным подковообразной формы. Наконечники расположены на торцах подковы, Наконечники связаны перемычкой из пермаллоя. Камеры поджаты в корпусу винтами, Между камерами и корпусом установлены эластичные уплотнительные прокладки для изменения степени уплотнения камер винтами. 3 з.п. ф-лы, 1 ил. со С