Компрессор волнового кинетического сжатия

Изобретение относится к компрессору волнового кинетического сжатия. Компрессор содержит корпус 1, электромагнитные катушки 2, подвижные сопла 3, совершающие осевые колебательные движения и связанные с корпусом 1 упругими мембранами 4, окна всасывания и нагнетания. Компрессор снабжен пластинами 5, жестко связанными с соплами 3 и замыкающими магнитопровод неподвижных катушек 2, последовательно установленных в корпусе 1. Каждая мембрана 4 с жестко закрепленным на ней соплом 3 выполнена с возможностью перемещения в соответствии с последовательностью включения катушек 2, получающих электропитание от программного распределителя, и формированием процесса волнового течения газа в межмембранных камерах с последовательным повышением давления в направлении от окна всасывания к окну нагнетания. Изобретение направлено на обеспечение длительного срока службы, повышение надежности, увеличение КПД, уменьшение потребляемой мощности. 5 ил.

 

Изобретение содержит устройство, охарактеризованное одним независимым пунктом формулы изобретения.

В качестве аналогов могут быть рассмотрены следующие устройства:

• Компрессор кинетического сжатия и объемного нагнетания с магнитоэлектрическим приводом. Патент на изобретение №2142576 от 10.12.1999 г.

• Электродинамический компрессор А.С. СССР №830004, 1979 г., МПК F04B 35/04

• Электродинамический компрессор А.С. SU №1121491 А, 1984 г., МПК F04B 35/04, F04B 49/02.

В качестве аналога (прототипа), наиболее близко к заявляемому изобретению, можно выделить «Компрессор кинетического сжатия и объемного нагнетания с магнитоэлектрическим приводом. Патент на изобретение №2142576 от 10.12.1999 г.»

Характерными, существенными признаками аналога (прототипа) и заявленного изобретения является преобразование магнитного поля магнитной системы в энергию колебательного движения рабочего элемента.

Технической проблемой изобретения является создание облегченной, многоступенчатой электромагнитной конструкции, позволяющей работать в широком диапазоне частот колебаний подвижных элементов.

За счет малых амплитуд колебания подвижных элементов обеспечивается технический результат - гарантированный длительный срок службы устройства, повышается надежность, увеличивается КПД, уменьшается потребляемая мощность, это приводит к уменьшению габаритов, стоимости изготовления и эксплуатации.

В компрессоре используется газодинамическая вибрационная схема, совмещающая кинетическое сжатие и частично объемное нагнетание газа при колебательном движении поршня - сопла в дозвуковом диапазоне частот, при этом обеспечивается генерирование волнового движения газа в проточной части, сформированной пространствами между подвижными - колеблющимися мембранами, жестко соединенными с соплами. Это обеспечивает увеличение скорости протекания перекачиваемой среды через критическое сечение сопел, увеличивая эффективность процессов сжатия и нагнетания.

Техническое результат достигается тем, что компрессор волнового кинетического сжатия, содержащий корпус, электромагнитные катушки, подвижные сопла, совершающие осевые колебательные движения и связанные с корпусом упругими мембранами, окна всасывания и нагнетания, согласно изобретению, снабжен пластинами, жестко связанными с соплами и замыкающими магнитопровод неподвижных электромагнитных катушек, последовательно установленных в корпусе, при этом каждая упругая мембрана с жестко закрепленным на ней соплом выполнена с возможностью перемещения в соответствии с последовательностью включения электромагнитных катушек, получающих электропитание от программного распределителя, и формированием процесса волнового течения газа в межмембранных камерах с последовательным повышением давления в направлении от окна всасывания к окну нагнетания.

Описание изобретения сопровождается тремя схемами и двумя сопутствующими эпюрами изменения величины давления по оси компрессора:

Фиг. 1 - схема общего вида компрессора волнового кинетического сжатия с частичным объемным нагнетанием и линейным электромагнитным приводом.

Фиг. 2 - схема включения 1-ой пары электромагнитных катушек.

Фиг. 3 - эпюра изменения величины давления по оси компрессора для случая включения 1-ой пары электромагнитных катушек.

Фиг. 4 - схема включения 2-ой пары электромагнитных катушек.

Фиг. 5 - эпюра изменения величины давления по оси компрессора для случая включения 2-ой пары электромагнитных катушек.

На фиг. 1 представлена схема общего вида компрессора. В корпусе компрессора (1) последовательно устанавливаются неподвижные электромагнитные катушки (2) и подвижные мембраны (4). На мембранах (4) жестко закрепляются облегченные конические сопла (3), связанные с пластинами магнитопровода (5). Пластины (5) обеспечивают колебательное движение сопел (3) за счет воздействия магнитных сил замыкающих магнитопровод неподвижных электромагнитных катушек (2) при работе компрессора. В корпусе (1) располагаются окна всасывания и нагнетания.

Катушки получают электропитание от программного распределителя, который формирует различные законы движения поршней с целью создания повышенного эффекта волнового сжатия и нагнетания с минимальными потерями энергии.

Перемещение мембран происходит в строгой последовательности включения электромагнитных катушек, представленной на Фиг. 2 и Фиг. 4. При этом в межмембранных камерах А, В, С, D формируется процесс волнового течения газа с последовательным повышением давления в направлении от окна всасывания к окну нагнетания.

Одновременно на фиг. 3 и фиг. 5 представлены эпюры изменения величин давления от (Р вс.) до (Р наг.) по оси компрессора для соответствующей схемы включения электромагнитных катушек.

Компрессор волнового кинетического сжатия, содержащий корпус, электромагнитные катушки, подвижные сопла, совершающие осевые колебательные движения и связанные с корпусом упругими мембранами, окна всасывания и нагнетания, отличающийся тем, что компрессор снабжен пластинами, жестко связанными с соплами и замыкающими магнитопровод неподвижных электромагнитных катушек, последовательно установленных в корпусе, при этом каждая упругая мембрана с жестко закрепленным на ней соплом выполнена с возможностью перемещения в соответствии с последовательностью включения электромагнитных катушек, получающих электропитание от программного распределителя, и формированием процесса волнового течения газа в межмембранных камерах с последовательным повышением давления в направлении от окна всасывания к окну нагнетания.