ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫЙ КЛАПАН
ELECTROMAGNETIC VALVE

Изобретение относится к аналитическому приборостроению и может быть использовано в системах для управления потоком жидких либо газообразных сред.
Известен электромагнитный клапан по А.С. №569782, опубл. 25.08.1977, содержащий корпус с седлом, электромагнит с якорем-затвором, который подпружинен пружиной и закреплен на плоском упругом элементе с прорезями и перемычками. Данная конструкция является достаточно сложной, плоский упругий элемент не обладает магнитными свойствами и не является подвижной частью системы электромагнитного клапана.
Известный соленоидный (электромагнитный) клапан обычно содержит соленоид (магнит) с сердечником и клапан с проходным отверстием, в котором установлен диск, чтобы открывать или перекрывать поток рабочей среды. Он открывается или закрывается движением магнитного сердечника, который втягивается в соленоид, когда на катушку подается питание (http://www.kipservis/ru/solenoid/htm).
Известен электроуправляемый газовый клапан, патент RU №2211978, опубл. 10.09.2003, содержащий корпус с входным и выходным отверстиями, затвор и седло запорного устройства, якорь электромагнита, взаимодействующий с магнитопроводом электромагнита, и плоские пружины, связанные с якорем. Якорь электромагнита и затвор клапана выполнены отдельными элементами, которые затем жестко скрепляются, данная конструкция имеет большую массу, что приводит к низкому быстродействию.
Известные электромагнитные клапаны (полезные модели №9039, опубл. 16.01.1999; №38877, опубл. 10.07.2004; №56541, опубл. 10.09.2006) содержат корпус с седлом, входной и выходной каналы и запорный орган, который является якорем электромагнитного привода и устанавливается на пакете упругих элементов с внутренними прорезями. Эти конструкции сложны в изготовлении и не имеют необходимого быстродействия.
Задачей заявленного изобретения является разработка конструкции компактного и простого в изготовлении электромагнитного клапана, обладающего надежностью и быстродействием.
Поставленная задача решается тем, что в электромагнитном клапане, содержащем корпус с седлом, входной и выходной каналы, катушки электромагнита, имеется мембрана, служащая плоским якорем электромагнита и запирающим элементом. На стороне мембраны, обращенной к седлу, прикреплено уплотнение в виде мягкой прокладки. Мембрана выполнена из магнитного материала, имеет по меньшей мере три пары радиальных прорезей, делящие мембрану, по меньшей мере, на три сегмента, прорези выполнены таким образом, что внутри каждой пары прорезей имеется упругий элемент. Такое выполнение мембраны существенно увеличивает ее гибкость за счет небольшой толщины упругих элементов, практически мало уменьшает магнитные свойства мембраны. У мембраны, выполненной таким образом, повышается чувствительность к воздействию электромагнитного поля, при минимальном воздействии электромагнитного поля увеличивается ход мембраны.
Сущность изобретения поясняется чертежами, где на фиг.1 приведена конструкция электромагнитного клапана, на фиг.2 изображена мембрана (вид сверху), на фиг.3 - мембрана (вид сбоку).
Электромагнитный клапан на фиг.1 содержит корпус 1, седло 2, входной 3 и выходной 4 каналы, запирающий элемент, выполненный в виде мембраны 5, катушку электромагнита (соленоида) 6. На стороне мембраны 5, обращенной к седлу 2, прикреплено уплотнение в виде мягкой прокладки. Мембрана 5 выполнена из магнитного материала, имеет по меньшей мере три пары радиальных прорезей, делящие мембрану, по меньшей мере, на три сегмента. Прорези выполнены таким образом, чтобы внутри каждой пары прорезей имеется (образуется) упругий элемент 7. На фиг.2 под цифрой 7 показан один из упругих элементов.
Клапан работает следующим образом. В исходном состоянии ток через катушку электромагнита 6 не подается, и мембрана 5 лежит на седле 2. При этом входной 3 и выходной 4 каналы разобщены. При подаче тока через катушку электромагнита 6 мембрана 5 деформируется и приподнимается над седлом 2, открывая проход рабочей среде. При снятии тока мембрана 5 садится на седло 2 и прекращается подача рабочей среды.