Главная страница  |  Описание сайта  |  Контакты
КРИОГЕННАЯ ГАЗОВАЯ МАШИНА
КРИОГЕННАЯ ГАЗОВАЯ МАШИНА

КРИОГЕННАЯ ГАЗОВАЯ МАШИНА

Патент Российской Федерации
Суть изобретения: Использование: в поршневых машинах. Сущность: инерционный элемент 9, установленный с помощью упругих элементов - пружин 10 и 11, используемый совместно с поршнем 6, установленным на неподвижном штоке 4 между полостями 7 и 8 изменяемого объема, выполненными внутри полого поршня 2, позволяет повысить надежность устройства. 4 з. п. ф-лы, 1 ил.
Поиск по сайту

1. С помощью поисковых систем

   С помощью Google:    

2. Экспресс-поиск по номеру патента


введите номер патента (7 цифр)

3. По номеру патента и году публикации

2000000 ... 2099999   (1994-1997 гг.)

2100000 ... 2199999   (1997-2003 гг.)
Номер патента: 2013717
Класс(ы) патента: F25B9/00
Номер заявки: 4697966/06
Дата подачи заявки: 30.05.1989
Дата публикации: 30.05.1994
Заявитель(и): МГТУ им.Н.Э.Баумана
Автор(ы): Караваев С.Н.
Патентообладатель(и): Исследовательский центр "Познание"
Описание изобретения: Изобретение относится к области машиностроения, а именно к криогенной технике, и может быть использовано при создании криогенных газовых машин со свободным вытеснительным поршнем.
Известна криогенная газовая машина, содержащая по меньшей мере один цилиндр, установленный в нем вытеснительный поршень, разделяющий внутренний объем цилиндра на две полости - теплую и холодную, связанные между собой через последовательно соединенные регенератор и теплообменник нагрузки, и узел сжатия, подсоединенный к теплой полости.
Недостатком такой машины является относительно низкая тепловая эффективность.
Известна также криогенная газовая машина, содержащая по меньшей мере один цилиндр, установленный в нем при помощи упругих элементов вытеснительный поршень, разделяющий внутренний объем цилиндра на две полости - теплую и холодную, связанные между собой через последовательно соединенные регенератор и теплообменник нагрузки, и узел сжатия, подсоединенный к теплой полости.
Недостатком этой машины являются низкая надежность из-за наличия ударных нагрузок и относительно большие габариты.
Целью изобретения является повышение надежности.
Указанная цель достигается тем, что машина снабжена дополнительными упругими элементами и инерционным элементом, а вытеснительный поршень выполнен полым, причем инерционный элемент установлен в поршне с возможностью осевого перемещения, а каждый дополнительный упругий элемент связан с одной из торцевых поверхностей инерционного элемента и с одной из внутренних торцевых поверхностей поршня.
Кроме того, упругие элементы могут быть выполнены в виде механических пружин сжатия.
Дополнительные упругие элементы могут быть также выполнены в виде механических пружин сжатия.
В вытеснительном поршне выполнена цилиндрическая камера, в которой с образованием полостей изменяемого объема установлен дополнительный поршень, неподвижно установленный на штоке, размещенном в цилиндре, а дополнительные упругие элементы выполнены в виде газовых пружин в полостях изменяемого объема.
Вытеснительный поршень может быть установлен в цилиндре с возможностью вращения вокруг своей оси.
На чертеже приведена схема криогенной газовой машины.
Машина содержит цилиндр 1, установленный в нем вытеснительный поршень 2, внутри которого имеется перегородка 3. На внутренней торцевой поверхности цилиндра 1 закреплен шток 4. Внутри полого вытеснительного поршня 2 образована цилиндрическая камера 5, внутренний объем которой разделен золотниковым поршнем 6 на две полости 7 и 8 изменяемого объема. Поршень 6 жестко закреплен на штоке 4. Между стенками камеры 5 и цилиндра 1 установлен инерционный элемент 9, который с помощью механических пружин 10 и 11 может совершать возвратно-поступательное осевое перемещение. Пружина 10 закреплена на торцевой перегородке 3 и на поверхности инерционного элемента 9. Пружина 11 закреплена на внутренней поверхности торца вытеснительного поршня 2 и на поверхности инерционного элемента 9.
Вытеснительный поршень 2 разделяет внутренний объем цилиндра 1 на две полости - теплую и холодную, связанные между собой через последовательно соединенные регенератор 12 и теплообменник 13 нагрузки. К теплой полости подсоединен узел сжатия с аппаратом внешнего теплообмена (последние на схеме не показаны).
Машина работает следующим образом.
При увеличении давления во внутреннем контуре за счет сжатия в узле сжатия рабочее тело перетекает через теплообменные аппараты 12 и 13 в холодную полость. Вытеснительный поршень 2 движется вниз, сжимая рабочее тело в газовой полости 7 до тех пор, пока он не будет уравновешен.
Инерционный элемент 9 продолжает свое движение, удерживая поршень 2 в нижней мертвой точке.
Аналогично происходит движение вытеснительного поршня 2 вверх и его задержка в верхней мертвой точке.
Таким образом, задержка поршня 2 в мертвых точках позволяет увеличить полноту индикаторной диаграммы и, следовательно, повысить эффективность машины, а использование инерционного элемента и упругих элементов позволяет уменьшить габариты машины, устранить ударные нагрузки и, как следствие, повысить надежность.
Формула изобретения: 1. КРИОГЕННАЯ ГАЗОВАЯ МАШИНА, содержащая по меньшей мере один цилиндр, установленный в нем при помощи упругих элементов вытеснительный поршень, разделяющий внутренний объем цилиндра на две полости - теплую и холодную, связанные между собой через последовательно соединенные регенаратор и теплообменник нагрузки и узел сжатия, подсоединенный к теплой полости, отличающаяся тем, что, с целью повышения надежности, она снабжена дополнительными упругими элементами и инерционным элементом, а вытеснительный поршень выполнен полым, причем инерционный элемент установлен в поршне с возможностью осевого перемещения, а каждый дополнительный упругий элемент связан с одной из торцевых поверхностей инерционного элемента и с одной из внутренних торцевых поверхностей поршня.
2. Машина по п. 1, отличающаяся тем, что упругие элементы выполнены в виде механических пружин сжатия.
3. Машина по пп. 1 и 2, отличающаяся тем, что дополнительные упругие элементы выполнены в виде механических пружин сжатия.
4. Машина по пп. 1 и 2, отличающаяся тем, что в поршне выполнена цилиндрическая камера, в которой с образованием полостей изменяемого объема установлен дополнительный поршень, неподвижно установленный на штоке, установленном в цилиндре, а дополнительные упругие элементы выполнены в виде газовых пружин в полостях изменяемого объема.
5. Машина по пп. 1 и 2, отличающаяся тем, что поршень установлен с возможностью вращения вокруг своей оси.