МЕМБРАННЫЙ КОМПРЕССОР

МЕМБРАННЫЙ КОМПРЕССОР


RU (11) 2187699 (13) C1

(51) 7 F04B45/04 

(12) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ПАТЕНТУ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ 
Статус: по данным на 27.05.2008 - прекратил действие, но может быть восстановлен 

--------------------------------------------------------------------------------

(21) Заявка: 2001126102/06 
(22) Дата подачи заявки: 2001.09.26 
(24) Дата начала отсчета срока действия патента: 2001.09.26 
(45) Опубликовано: 2002.08.20 
(56) Список документов, цитированных в отчете о поиске: RU 2037650 C1, 19.06.1995. RU 2070666 C1, 20.12.1996. SU 1495506 А1, 23.07.1989. FR 1564867 А, 25.04.1969. FR 2102578 А, 07.04.1972. DE 2417383 А, 23.10.1975. ЕР 0743452 А1, 20.11.1996. GB 2016605 A, 26.09.1979. 
(71) Заявитель(и): ЗАО "ВНИИМП-ВИТА" 
(72) Автор(ы): Лютов Г.П.; Чубаров В.П. 
(73) Патентообладатель(и): ЗАО "ВНИИМП-ВИТА" 
Адрес для переписки: 125422, Москва, ул. Тимирязевская, 1, ЗАО "ВНИИМП-ВИТА", лаборатория патентных исследований и изобретательства, зав. лаб. Е.Г. Александрову 

(54) МЕМБРАННЫЙ КОМПРЕССОР 

Мембранный компрессор предназначен для получения сжатых газов или вакуума, свободных от примесей паров и масел. Содержит корпус, приводной вал с эксцентриком и подшипниками качения. На толкателе закреплены две мембраны с образованием двурабочих камер с клапанами. Толкатель выполнен в виде сборной жесткой прямоугольной рамки с прорезями, расположенными на противоположных сторонах рамки. Рабочие камеры снабжены регуляторами мертвого объема, выполненными в виде резьбовых колец, расположенных на резьбовых периметрах рабочих камер между ними и корпусом. Клапаны рабочих камер выполнены в виде резиновых пластин с двумя лепестками. Повышается кпд с одновременным повышением выходного давления, уменьшается шум и износ. 1 ил. 


ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ



Изобретение относится к мембранным компрессорам (насосам), предназначенным для получения сжатых газов (или вакуума), свободных oт примесей паров масел.

Известен мембранный насос по патенту РФ 2070666 (кл. F 04 В 43/02, 1997 г.), содержащий корпус, приводной вал, толкатель с закрепленной на ней мембраной и механизм преобразования вращательного движения в возвратно-поступательное.

Механизм преобразования в данном насосе выполнен в виде наклонной поверхности, контактирующей с поверхностью опорного элемента толкателя, причем обратный ход толкателя осуществляется пружиной, что увеличивает нагрузку при прямом ходе толкателя.

Кроме того, в указанном насосе отсутствует регулятор мертвого объема камеры, что не позволяет уменьшить его величину и, следовательно, повысить кпд насоса.

Известен также насос с эластичным рабочим органом по пат.РФ 2037650 (кл. F 04 В 43/00, 1995 г.), содержащий электропривод, связанный при помощи приводного валика с эксцентриком, и механизм преобразования вращательного движения в поступательное с толкателем эластичного рабочего органа и гидравлическую магистраль с клапанами входа и выхода. При этом приводной валик выполнен в виде шайбы с пазом, в котором при помощи регулировочного винта закреплен эксцентрик с подшипником, а в толкателе выполнен горизонтальный паз, ширина которого равна внешнему диаметру подшипника.

В настоящем устройстве, также как и в устройстве по патенту РФ 2070666, механизм преобразования позволяет преобразовать вращательное движение в плоскопараллельное возвратно-поступательное.

Однако в данном устройстве для обеспечения его работоспособности горизонтальный паз толкателя должен быть выполнен чуть больше внешнего диаметра подшипника (во избежание заклинивания последнего). Это приводит к тому, что данный насос работоспособен лишь при низких оборотах, т.к. неизбежны ударные нагрузки на подшипник при смене хода в толкателе. При высоких оборотах это резко снизит ресурс работы подшипника и увеличит шум при работе насоса.

Кроме того, в насосе также не предусмотрено устройство peгулировки мертвого объема, что не позволяет увеличить кпд насоса.

Данное изобретение peшает задачу повышения кпд мембранного компрессора с одновременным повышением выходного давления вакуума, уменьшения шума и износа.

Решение поставленной задачи достигается тем, что в мембранном компрессоре (вакуум-насосе), содержащем корпус с установленным в нем приводным валом с эксцентриком и подшипниками качения, толкатель с закрепленными на нем двумя эластичными мембранами, две рабочих камеры с резьбовыми боковыми поверхностями, клапанами и крышками, согласно настоящему изобретению толкатель выполнен в виде сборной жесткой прямоугольной рамки, ширина которой равна (или меньше на 0,005-0,01 мм) наружному диаметру подшипников с прорезями, большими на 1-2 мм ширины подшипников, причем расположены на противоположных сторонах рамки толкателя таким образом, что наружные кольца двух крайних подшипников эксцентрика контактируют с одной стороной рамки толкателя, а наружные кольца одного или двух средних подшипников контактируют с другой стороной рамки толкателя. Согласно изобретению рабочие камеры снабжены регуляторами мертвого объема, выполненными в виде резьбовых колец, установленных на боковых резьбовых поверхностях рабочих камер между камерами и корпусом, при этом клапаны рабочих камер выполнены в виде резиновых пластин с двумя лепестками па каждой, ход которых на линии всасывания ограничен цилиндрическими проточками глубиной 0,5-1,0 мм на наружных плоскостях рабочих камер, а на линии всасывания - аналогичными проточками на внутренних плоскостях крышек.

Таким образом, технический результат настоящего изобретения заключается в том, что благодаря предложенным конструктивным усовершенствованиям мембранный компрессор обеспечивает повышение выходного давления (вакуума) с одновременным уменьшением шума и износа и увеличением кпд.

Изложенная сущность изобретения поясняется конкретным примером выполнения мембранного компрессора и чертежом (фиг. 1), на котором представлено конструктивное исполнение мембранного компрессора.

Мембранный компрессор (вакуум-насос) содержит корпус 1, приводной вал 2 с эксцентриком 3 и подшипниками качения 4, толкатель 5 с закрепленными на нем двумя мембранами 6, две рабочих камеры 7 с клапанами 8, 9 и крышками 10.

При этом толкатель 5 выполнен и виде сборной жесткой прямоугольной рамки 11, ширина которой равна (или на 0,005-0,01 мм меньше) наружному диаметру подшипников 4 с прорезями 12, большими на 1-2 мм ширины подшипников, причем прорези 12 расположены на противоположных сторонах рамки 11 таким образом, что наружные кольца двух крайних подшипников 4 эксцентрика 3 контактируют с одной стороны толкателя 5, а наружные кольца одного или двух подшипников 4 контактируют с другой стороны толкателя 5.

Рабочие камеры 7 снабжены регуляторами мертвого объема, выполненными в виде резьбовых колец 13, расположенных на резьбовых периметрах рабочих камер 7 между ними и корпусом 1, причем клапаны 8, 9 рабочих камер 7 выполнены в виде резиновых пластин с двумя лепестками, ход которых на линии всасывания ограничен цилиндрическим углублением глубиной 0,5-1,0 мм на наружных поверхностях рабочей камеры 7, а на линии нагнетания - такими же углублениями на внутренних сторонах крышек 10.

Мембранный компрессор (вакуум-насос) работает следующим образом.

При вращении приводного вала 2, установленного в корпусе 1, эксцентрик 3 совершает вращательное движение с жестко установленным эксцентриситетом. Внутренние кольца подшипников 4 также совершают вращательное движение вместе с эксцентриком 3, а наружные кольца подшипников 4, за cчет того, что они зажаты только одной своей стороной, совершают возвратно-поступательное движение в плоскости, перпендикулярной плоскости рабочих камер 7. При этом крайние и средние подшипники совершают возвратное качение в разные стороны по контактирующим с ними сторонам толкателя 5. В результате этого толкатель 5 с закрепленными на нем мембранами 6 совершает плоскопараллельное возвратно-поступательное движение без угловых перемещений, что позволяет сближать практически без зазоров наружные поверхности толкателя 5 и внутренние поверхности рабочих камер 7 и тем самым уменьшить мертвый объем.

При прямом ходе толкателя 5 (1/2 оборота вала 2) во встречной рабочей камере идет процесс нагнетания, а в противоположной камере идет процесс всасывания, а при обратном ходе толкателя 5 процессы в камерах 7 меняются на противоположные.

В цикле всасывания воздух, за счет образующегося в рабочей камере разрежения, отгибает лепесток клапана 9 всасывания и поступает внутрь рабочей камеры 7. Лепесток клапана 8 при этом закрывает выпускные отверстия камеры 7.

В цикле нагнетания воздух в рабочей камере начинает сжиматься. При этом клапан 9 закрывается, а клапан 8 открывается.

За счет выполнения клапанов 8, 9 в виде резиновых пластин с двумя лепестками, ход которых на линии всасывания ограничен цилиндрическими углублениями глубиной 0,5-1,0 мм на наружных поверхностях рабочих камер 7, а на линии нагнетания - такими же углублениями на внутренних сторонах крышек, уменьшается подклапанное пространство, что также уменьшает мертвый объем.

Также для уменьшения мертвого объема, который может появиться в результате появления суммы отрицательных допусков при изготовлении, и предотвращения заклинивания в результате появления суммы положительных допусков при изготовлении, служат регуляторы мертвого объема, выполненные в виде резьбовых колец 13, расположенных на резьбовых периметрах рабочих камер 7.

Таким образом, вращением колец 13 обеспечивается изменение зазора между внешними поверхностями толкателей 5 и внутренними поверхностями камер 7.

Проведенные испытания показали, что заявленный мембранный компрессор (вакуум-насос), по сравнению с устройствами аналогичного назначения (патент РФ 2070666, патент РФ 2037650) обладает улучшенными эксплуатационными характеристиками и отличается:

- увеличенным выходным давлением (вакуумом);

- увеличенным кпд;

- уменьшенным износом;

- уменьшенным шумом. 


ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ



Мембранный компрессор, содержащий корпус с установленным в нем приводным валом с эксцентриком и подшипниками качения, толкатель с закрепленными на нем двумя эластичными мембранами, две рабочих камеры с резьбовыми боковыми поверхностями, клапанами и крышками, отличающийся тем, что толкатель выполнен в виде сборной жесткой прямоугольной рамки, ширина которой равна или меньше на 0,005-0,01 мм наружного диаметра подшипников, с прорезями, большими на 1-2 мм ширины подшипников, причем прорези расположены на противоположных сторонах рамки толкателя таким образом, что наружные кольца двух крайних подшипников эксцентрика контактируют с одной стороной рамки толкателя, а наружные кольца одного или двух средних подшипников контактируют с другой стороной рамки толкателя, а рабочие камеры снабжены регуляторами мертвого объема, выполненными в виде резьбовых колец, установленных на боковых резьбовых поверхностях рабочих камер между камерами и корпусом, при этом клапаны рабочих камер выполнены в виде резиновых пластин с двумя лепестками на каждой, ход которых на линии всасывания ограничен цилиндрическими проточками глубиной 0,5-1,0 мм на наружных плоскостях рабочих камер, а на линии всасывания - аналогичными проточками на внутренних плоскостях крышек.




ПРОЧИТАТЬ НУЖНО ВСЕМ !
Судьба пионерских изобретений и научных разработок, которым нет и не будет аналогов на планете еще лет сорок, разве что у инопланетян



Независимый научно технический портал
Насосы и компрессорное оборудование






СОВЕРШЕННО БЕСПЛАТНО!
Вам нужна ПОЛНАЯ ВЕРСИЯ данного патента? Сообщите об этом администрации портала. В сообщении обязательно укажите ссылку на данную страницу.


ПОИСК ИНФОРМАЦИИ В БАЗЕ ДАННЫХ


Режим поиска:"и" "или"

Инструкция. Ключевые слова в поле ввода разделяются пробелом или запятой. Регистр не имеет значения.

Режим поиска "И" означает, что будут найдены только те страници, где встречается каждое из ключевых слов. При использовании режима "или" результатом поиска будут все страници, где встречается хотя бы одно ключевое слово.

В любом режиме знак "+" перед ключевым словом означает, что данное ключевое слово должно присутствовать в найденных файлах. Если вы хотите исключить какое-либо слово из поиска, поставьте перед ним знак "-". Например: "+центробежный -насос".

Поиск выдает все данные, где встречается введенное Вами слово. Например, при запросе "насос" будут найдены слова "насосы", "насосом" и другие. Восклицательный знак после ключевого слова означает, что будут найдены только слова точно соответствующие запросу ("насос!").



Рейтинг@Mail.ru