RU2612671C1 - Пьезоэлектрический нагнетатель текучих сред - Google Patents
Пьезоэлектрический нагнетатель текучих сред Download PDFInfo
- Publication number
- RU2612671C1 RU2612671C1 RU2015152253A RU2015152253A RU2612671C1 RU 2612671 C1 RU2612671 C1 RU 2612671C1 RU 2015152253 A RU2015152253 A RU 2015152253A RU 2015152253 A RU2015152253 A RU 2015152253A RU 2612671 C1 RU2612671 C1 RU 2612671C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- walls
- supercharger
- piezoelectric
- filled
- space
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
- F04B—POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
- F04B17/00—Pumps characterised by combination with, or adaptation to, specific driving engines or motors
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Reciprocating Pumps (AREA)
Abstract
Изобретение относится к устройствам для нагнетания текучих сред и может быть использовано в промышленности, на транспорте и в быту при перекачивании жидкостей, а также иных несжимаемых и сжимаемых текучих сред. Нагнетатель состоит из корпуса, внутри которого установлены многослойные пьезокерамические элементы, выполненные в виде цилиндров, защищенных гибкими износостойкими оболочками. Электроды соединены с блоками управления для возбуждения колебаний. На торцах оболочек расположены крышки с присоединенными к ним трубопроводами с впускными и выпускными клапанами. Пьезокерамические элементы выполнены в виде одного цилиндра, помещенного внутри промежуточной трубки с двойными стенками, межстенное пространство которой заполнено эластичным гигроскопическим материалом. Между корпусом и промежуточной трубкой установлен трубчатый корпус с двойными стенками, межстенное пространство которого заполнено воздухом. Повышается напор насоса и кпд. 2 з.п. ф-лы, 7 ил.
Description
Изобретение относится к устройствам для нагнетания текучих сред и может быть использовано в промышленности, на транспорте и в быту при перекачивании жидкостей, а также иных несжимаемых и сжимаемых текучих сред.
Известен пьезоэлектрический нагнетатель текучих сред, описанный в патенте RU 2452872 С1, 10.06.2012.
Пьезоэлектрический нагнетатель текучих сред состоит из пьезоэлементов, расположенных в корпусе и соединенных последовательно, электроды соединены к блокам управления для возбуждения колебаний, а нагнетание текучей среды происходит за счет изменения их длины.
Недостаток известного технического решения заключается в низкой эффективности нагнетателя.
Ближайшим аналогом заявленного технического решения является устройство для нагнетания текучих сред, описанное в патенте (RU 2295802 С2, 02.03.2007).
Известный нагнетатель состоит из корпуса, внутри которого установлены многослойные пьезокерамические цилиндры, защищенные гибкими износостойкими оболочками, электроды, соединенные с блоками управления для возбуждения колебаний, крышек, расположенных на торцах оболочек с присоединенными к ним трубопроводами с впускными и выпускными клапанами, прокладок и привода нагнетателя.
Достоинством известного устройства является высокая, по мнению авторов, производительность, надежность и универсальность.
Недостатком известного нагнетателя является сложность конструкции и относительно высокие габаритные размеры.
Задача, на решение которой направлено настоящее техническое решение, состоит в создании простого, малогабаритного, эффективного и надежного нагнетателя, способного проталкивать текучую среду через внутренний канал цилиндров.
Технический результат, достигаемый при реализации изобретения, заключается в повышении напора насоса, а также в увеличении его кпд.
Для решения поставленной задачи с достижением технического результата в известном пьезоэлектрическом нагнетателе текучих сред, состоящем из корпуса, внутри которого установлены многослойные пьезокерамические элементы, выполненные в виде цилиндров, защищенных гибкими износостойкими оболочками, электроды, соединенные с блоками управления для возбуждения колебаний, крышек, расположенных на торцах оболочек, с присоединенными к ним трубопроводами с впускными и выпускными клапанами, прокладок и приводов, согласно изобретению, пьезокерамические элементы выполнены в виде одного цилиндра, помещенного внутри промежуточной трубки с двойными стенками, межстенное пространство которой заполнено эластичным гигроскопическим материалом, а между корпусом и промежуточной трубкой установлен трубчатый корпус с двойными стенками, межстенное пространство которой заполнено воздухом.
Эластичный гигроскопический материал может быть выполнен в виде пенорезины.
Эластичный гигроскопический материал может быть выполнен в виде гофрированной трубки с тупым углом ребер, при этом ребра снабжены отверстиями, позволяющим свободно проходить текучей среде сквозь упомянутые отверстия.
Выполнение пьезокерамических элементов в виде одного цилиндра, помещенного внутри промежуточной трубки с двойными стенками, межстенное пространство которой заполнено эластичным гигроскопическим материалом, а между корпусом и промежуточной трубкой установлен трубчатый корпус с двойными стенками, межстенное пространство которого заполнено воздухом, упрощает изготовление нагнетателя и повышает его кпд и габаритные размеры.
Выполнение эластичного гигроскопического материала в виде пенорезины также способствует упрощению технологических процессов по изготовлению нагнетателя.
Выполнение эластичного гигроскопического материала в виде гофрированной трубки с тупым углом ребер, снабженных отверстиями, позволяющими свободно проходить текучей среде сквозь них, дает большую возможность технологам для формирования конструкции нагнетателя.
Фиг. 1 - силовой блок нагнетателя, выполненный из пьезоэлементов в виде шайб.
Фиг. 2 - силовой блок нагнетателя в сборе (провода не изображены).
Фиг. 3 - промежуточная трубка, заполненная пенорезиной.
Фиг. 4 - общий вид нагнетателя с промежуточной пенорезиновой трубкой.
Фиг. 5 - блок электропитания пьезоэлектрического нагнетателя.
Фиг. 6 - промежуточная гофрированная трубка.
Фиг. 7 - общий вид нагнетателя с гофрированной трубкой.
Пьезоэлектрический нагнетатель 1 (фиг. 1) содержит блок шайб 2, изготовленных из пьезоэлементов, плотно прилегающих друг к другу и расположенных в виде столба с внутренней полостью 3.
Поверхность каждой шайбы снабжена электродами (на фиг. 1 не показаны), получающими питание от цепи переменного тока через трансформатор. Внутренняя и внешняя поверхности столба из шайб залиты внешним слоем из термостойкой резины (не показан).
С одной стороны от блока шайб расположена наружная шайба 4 (фиг. 2) с отверстием посередине с выходным штуцером 5. С другой стороны имеется такая же шайба 6 с отверстием посередине и штуцером 7. Шайба 4 и шайба 6 вместе с блоком из пьезоэлементов залиты внешним слоем терморезины. Блок шайб помещают внутри промежуточной трубки 8 (фиг. 3) с двойными стенками. Межстенное пространство промежуточной трубки 8 заполнено пенорезиной. Трубку 8, выполненную из плотной резины или гибкой пластмассы, устанавливают внутри трубчатого корпуса 9 (фиг. 4) с двойными стенками. Межстенное пространство трубчатого корпуса 9 заполнено воздухом. Вся конструкция вместе с трубчатым корпусом 9 помещена во внутренний канал, выполненный в виде общего корпуса 10, имеющего вид трубы, выполненной из жесткого материала, например металла или пластмассы. Для предотвращения смещения трубчатого корпуса 9 его закрепляют с двух сторон внутри общего корпуса 10 с помощью неподвижных заглушек 11 и 12. Трубчатый корпус 9 снабжен выводными шлангами 13 и 14. Шланг 14 содержит обратный клапан 15. Аналогичный обратный клапан устанавливают и в шланге 13. Обратные клапаны обеспечивают движению текучей среды только в одну сторону. В свою очередь, штуцер 5 блока шайб снабжен шлангом 16, а штуцер 7 соединен со шлангом 17. В шланге 16 имеется обратный клапан 18. Аналогичный обратный клапан устанавливают и в шланге 17. Обратные клапаны обеспечивают движение текучей среды только в одну сторону.
Электрическая схема питания пьезоэлектрического блока содержит понижающий трансформатор 19 (фиг. 5), в котором имеется обмотка высокого напряжения с проводами 20 и 21 и набор обмоток низкого напряжения с проводами, 22, 23, подающих питание к первой пьезоэлектрической шайбе, провода 24, 25 для питания второй пьезоэлектрической шайбы, провода 26 27 для питания третьей пьезоэлектрической шайбы и т.д. Частота питания трансформатора определяет производительность нагнетателя.
В варианте исполнения эластичный гигроскопический материал выполнен в виде гофрированной трубки 28 (фиг. 6) с тупым углом ребер, при этом ребра снабжены отверстиями (не показаны), позволяющими свободно проходить текучей среде сквозь них.
Общий вид нагнетателя с гофрированной трубкой 28 имеется на фиг. 7.
Пьезоэлектрический нагнетатель текучих сред действует следующим образом. При подаче питания на провода 22-27 и т.д. (фиг. 5) на шайбы 2 из пьезоэлементов (фиг. 1, 2, 4, 7) последние начнут изменять свои габаритные размеры. При определенной полярности сигнала внутренний и внешний размеры пьезоэлементов увеличиваются, при противоположной полярности эти размеры уменьшаются. В процессе увеличения внутреннего размера текучая среда будет стремиться заполнить образующийся вакуум, а при сжатии текучая среда будет вытолкнута во внешнее пространство. При этом обратные клапаны (фиг. 4, 7) обеспечивают протекание текучей среды только в одну сторону от шланга 17 к шлангу 18.
При наличии промежуточной трубки 8 (фиг. 3, 4) в процессе расширения модуля 1 его внешние стенки будут воздействовать на трубку 8, сжимая ее стенки. Находящаяся в трубке текучая среда будет вытесняться наружу по шлангу 13. Обратные клапаны в шлангах 13 и 14 обеспечат движение среды только в одну сторону от шланга 13 к шлангу 14. Сжатие модуля 1 приведет к тому, что находящаяся в межстенном пространстве промежуточной трубки 8 пенорезина будет восстанавливать свой объем, затягивая в пустоты текучую среду. Далее процесс повторяется.
Аналогичный описанному выше процесс будет происходить и при наличии гофрированной трубки 28 (фиг. 6, 7).
Таким образом, в данном предложении для нагнетания текучей среды используется весь объем пьезоэлементов. Это обстоятельство и способствует повышению кпд и производительности данного нагнетателя и снижению его габаритных размеров.
Пьезоэлектрический нагнетатель текучих сред может быть использован и на транспорте, и в промышленности, и в сельском хозяйстве, и в быту при перекачивании жидкостей с высоким напором и относительно небольшой подачей, где по массогабаритным показателям и показателям эффективности использование насосов других типов затруднено.
Claims (3)
1. Пьезоэлектрический нагнетатель текучих сред, содержащий корпус, внутри которого установлены многослойные пьезокерамические элементы, выполненные в виде цилиндров, защищенных гибкими износостойкими оболочками, электроды, соединенные с блоками управления для возбуждения колебаний, крышки, расположенные на торцах оболочек, с присоединенными к ним трубопроводами с впускными и выпускными клапанами, прокладки и приводы, отличающийся тем, что пьезокерамические элементы выполнены в виде одного цилиндра, помещенного внутри промежуточной трубки с двойными стенками, межстенное пространство которой заполнено эластичным гигроскопическим материалом, а между корпусом и промежуточной трубкой установлен трубчатый корпус с двойными стенками, межстенное пространство которого заполнено воздухом.
2. Нагнетатель по п. 1, отличающийся тем, что эластичный гигроскопический материал выполнен в виде пенорезины.
3. Нагнетатель по п. 1, отличающийся тем, что эластичный гигроскопический материал выполнен в виде гофрированной трубки с тупым углом ребер, при этом ребра снабжены отверстиями, позволяющими свободно проходить текучей среде сквозь них.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2015152253A RU2612671C1 (ru) | 2015-12-07 | 2015-12-07 | Пьезоэлектрический нагнетатель текучих сред |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2015152253A RU2612671C1 (ru) | 2015-12-07 | 2015-12-07 | Пьезоэлектрический нагнетатель текучих сред |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2612671C1 true RU2612671C1 (ru) | 2017-03-13 |
Family
ID=58458004
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2015152253A RU2612671C1 (ru) | 2015-12-07 | 2015-12-07 | Пьезоэлектрический нагнетатель текучих сред |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2612671C1 (ru) |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4115036A (en) * | 1976-03-01 | 1978-09-19 | U.S. Philips Corporation | Pump for pumping liquid in a pulse-free flow |
US7118356B2 (en) * | 2002-10-02 | 2006-10-10 | Nanyang Technological University | Fluid pump with a tubular driver body capable of selective axial expansion and contraction |
RU2295802C2 (ru) * | 2005-05-23 | 2007-03-20 | Иван Иванович Зюзин | Высокоэкономичный пьезоэлектрический привод |
RU2452872C2 (ru) * | 2010-07-15 | 2012-06-10 | Андрей Леонидович Кузнецов | Пьезоэлектрический насос |
RU127519U1 (ru) * | 2012-07-02 | 2013-04-27 | Павел Анатольевич Прилепко | Пьезоэлектрический привод |
-
2015
- 2015-12-07 RU RU2015152253A patent/RU2612671C1/ru not_active IP Right Cessation
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4115036A (en) * | 1976-03-01 | 1978-09-19 | U.S. Philips Corporation | Pump for pumping liquid in a pulse-free flow |
US7118356B2 (en) * | 2002-10-02 | 2006-10-10 | Nanyang Technological University | Fluid pump with a tubular driver body capable of selective axial expansion and contraction |
RU2295802C2 (ru) * | 2005-05-23 | 2007-03-20 | Иван Иванович Зюзин | Высокоэкономичный пьезоэлектрический привод |
RU2452872C2 (ru) * | 2010-07-15 | 2012-06-10 | Андрей Леонидович Кузнецов | Пьезоэлектрический насос |
RU127519U1 (ru) * | 2012-07-02 | 2013-04-27 | Павел Анатольевич Прилепко | Пьезоэлектрический привод |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US7399168B1 (en) | Air driven diaphragm pump | |
US9726160B2 (en) | Double acting fluid pump with spring biased piston | |
RU2669099C2 (ru) | Сильфонный насос с гидравлическим приводом | |
JP2006207410A (ja) | ベローズポンプ | |
JP2008032017A (ja) | 蠕動ポンプ | |
ATE350579T1 (de) | Oszillierende verdrängerpumpe | |
WO2007130850A2 (en) | Single stage to two stage compressor | |
RU2612671C1 (ru) | Пьезоэлектрический нагнетатель текучих сред | |
RU2565134C1 (ru) | Поршневой насос-компрессор | |
RU2295802C2 (ru) | Высокоэкономичный пьезоэлектрический привод | |
RU2221934C2 (ru) | Насос перистальтического типа | |
JP5458081B2 (ja) | ダイヤフラム及びダイヤフラムポンプ | |
JP5301435B2 (ja) | 液圧ポンプ | |
RU2776224C1 (ru) | Диафрагменный насос | |
RU2768628C1 (ru) | Диафрагменный насос | |
RU2684694C1 (ru) | Насос | |
US11499552B2 (en) | Fluid working systems | |
RU186943U1 (ru) | Электроприводной диафрагменный насос | |
KR101449300B1 (ko) | 다이어프램 펌프 | |
RU2616432C1 (ru) | Перистальтический насос-смеситель для сильно сгущенных веществ | |
CN104295473A (zh) | 液压容积泵 | |
RU2633975C1 (ru) | Способ перистальтического нагнетания текучих сред на основе пьезоэлектрических элементов | |
RU2610165C1 (ru) | Поршневой вакуумный насос-компрессор | |
RU146149U1 (ru) | Насос подкачки | |
IT202000009091A1 (it) | Compressore per un apparecchio di aerosolterapia e relativo apparecchio per aerosolterapia |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20171208 |