Электропривод теплового насоса

Электропривод теплового насоса

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

PECllYBJlMK (я)5 F 25 В 29/00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ пРи гкнт сссР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛ ЬСТВУ

1 (21) 4627050/06 (2 ) 27.12.88 (46) 15,03.93. Бюл. М 10 (71) Специальное конструкторско-технологическое бюро Института проблем машиностроения AH УССР, Институт проблем машиностроения АН УССР (72) А.Н.Кудряш, В.Г.Осинкин, В.С.Зеркалий и А.И.Домрачев

Я) Гончарова Г,Ю. Разработка и исследование термомеханического насоса жидких

1 коиопродуктов. Диссертация на соискание ученой степени канд. техн. наук.

УДК 621.592.016.4 (0,43), Москва, 1986, Московский энергетический институт.

Заявка ФРГ 3046048, кл. F 24 j 3/04, 1987.

Заявка ФРГ 3046048, кл. F 24 j 3/04, 1987. (54) ЭЛЕКТРОПРИВОД ТЕПЛОВОГО НАСОСА

«.,!Ж«, 1802283 3А1 (57) Использование: компрессоростраение, а именно электроприводы тепловых насосов высокого давления порядка 40 — 80 Mila для криогенных систем, электроприводы на базе линейных шаговых электродвигателей.

Сущность изобретения: электропривод теплового насоса содержит цилиндр (1) с установленным в нем поршнем (2), являющимся якорем линейного электродвигателя, а ста-. тор состоит из магнитопроводов, вы полненных в виде замкнутых цилиндрических колец (11), между которыми герметично размещены вставки (12) из немагнитного материала, охваченные обмотками 13, причем обмотки (13) и наружные части колец (11) охвачены общим ярмом (14), В цилиндре (1) находятся всасывающйй (8) и нагнетательный(9) клапаны. Под действием электромагнитных сил поршень (2) совершает движение в цилиндре(1). осуществляя рабос са. 1 ил.

1802283

Изобретение относится к компрессоростроению. а именно к электроприводам тепловых насосов высокого давления порядка

40 — 80 МПа для криогенных систем, в частности к электроприводам на базе линейных шаговых электродвигателей.

Целью изобретения является снижение габаритов и повышение удельной мощности при работе теплового насоса на высоких давлениях.

На чертеже схематично изображен тепловой насос с предлагаемым электроприводом, продольный разрез.

Тепловой насос содержит цилиндр 1, в полости которого установлен поршень 2, разделяющий ее на горячую 3 и холодную 4 зоны, в линии связи между которыми последовательно установлены нагреватель 5, регенератор 6 и охладитель 7, всасывающий 8 и нагнетающий 9 клапаны, Электррпривод теплового насоса выполнен в вйде линейного шагового электродвйгателя, якорем которого является средняя часть 10 поршня 2, а статор состоит. из магнитопрьвода, выполненных в виде набора замкнутых цилиндрических колец 11 иэ ферромагнитного материала, которые размещены между кольцами вставками 12 из нейагнитного материала к герметично с ними соединенными, например, посредством сварки. Кольца 11 и вставки 12 совместно образуют средний кольцевой участок стенки цилиндра 1, Внутренние поверхности колец 11 и вставок 12 образуют рабочую пещерность цилиндра 1 на среднем кольцевом участке егь стенки.

Кольца 11 выступают своей наружной частью над вставками 12. Обмотки 13 статора охватывают вставки 12 и размещены между кольцами 11 концентрично полости цилиндра 1 и поршню 2. Снаружи кольца 11 охвачены совместно с обмоткамй 13 общим ярмом 14. Якорь 10 выполнен в виде цилиндрической зубчатой вставки из ферромагнитного материала поршня 2, при этом промежутки между зубцами заполнены немагнитным материалом

15.

Благодаря тому, что обмотки 13 статора охватывают непосредственно стенку цилиндра 1, которая образована 11 и вставками

12, это значительно сокращает радиальные размеры общего ярма 14 и следовательно, и радиальные габариты теплового насоса.

Уменьшение габаритов предложенного устройства без уменьшения размеров полости его цилиндра 1 и поршня 2 повышает удельную мощность теплового насоса.

Работа линейного шагового двигателя, являющегося электроприводом теплового

t насоса, осуществляет под действием электромагнитных сил, возникающих при коммутации обмоток 13 статора в соответствующей последовательности и

0 действующим на якорь 10 как это происходит в обычном линейном шаговом двигате- . ле.

Тепловой насос с предложенным электроприводом работает следующим образом.

При движении поршня 2 вниз рабочее тело (газ) из холодной зоны 4 через охладитель 7, регенератор 6 и нагреватель 5 перетекает в горячую зону 3. При прохождении рабочего тела через нагреватель 5 происхо- .

20 дит его нагрев, в результате чего давление. рабочего тела повышается и часть его через нагнетательный клапан 9 вытесняется к потребителю. При прохождении рабочего тела через регенератор боно охлаждает набивку.

При ходе поршня 2 вверх нагретое рабочее тело из горячей зоны 3 вытесняется в холодную зону 4, При прохождении рабочего тела через регенератор 6, ранее охлажденный

30 предыдущим прохождением, рабочее тело охлаждается и поступает в холодную зону 4, где пь пути дополнительно охлаждается охладителем 7. При охлаждении рабочего тела давление его снижается, что обеспечивает всасывание через клапан 8 свежей дозы рабочего тела. Дальнейшая работа теплового насоса происходит аналогичным образом с повторением циклов его работы.

Формула изобретения

Электропривод .теплового насоса, содержащий цилиндр с установленным в нем

45 поршнем, являющимся якорем линейного электродвигателя, статор которого состоит из магнитопроводов, герметично размещенных в стенке цилиндра, и обмоток, размещенных снаружи цилиндра, о т л и ч а ю50 щи и с я тем, что, с целью снижения габаритов и повышения удельной мощности при работе теплового насоса на высоких давлениях, магнитопроводы выполнены в виде замкнутых цилиндрических колец, между

55 которыми герметично размещены вставки из немагнитного материала, охваченные обмотками, а обмотки и наружные части магнитопроводов охвачены общим ярмом.