Микроохладитель

Микроохладитель

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

О П И С А Н И Е (11)676827

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советских

Социалистических

) Республик

К АВТОРСКОМУ СВКДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 01.11.77 (21) 2538315/23-06 с присоединением заявки ¹â€” (51) М. Кл.

F 25 В 9I 00 (43) Опубликовано 30.07.79. Бюллетень № 28 (45) Дата опубликования описания 30.07.79 (53) УДК 621.57.012. .4 (088.8) по делам изобретений и открытий (72) Автор изобретения

В. Н. Рура (71) Заявитель к. т

/, — — — =4.

2 (54) МИКРООХЛАДИТЕЛЪ

Государственный комитет (23) П риоритет

Изобретение относится к холодильно-,газовым машинам, работающим по циклам

Гиффорда — Мак — Магона, Эриксона и др., и может найти применение в качестве генератора холода в микрокриогенной технике. 5

Известны м икр оохладители, в которых механизм газораспределения встроен в генератор холода, а переключение клапанов ,производится перемещающимся поршнем

i(1). 10

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является микроохладитель, содержащий цилиндр, в котором размещен поршень, несущий упор, и газораспределительные клапаны с тягами, снаб- 15 женными ограничителями, взаимодействующими с упором для открытия и закрытия клапанов (2).

Известный микроохладитель работает следующим образом. При подаче газа высоко- 20 го давления открыт впускной клапан и закрыт выпускной.

Выпускной клапан в такте впуска фикси.руется в закрытом положении: разностью давлений по его сторонам и через держа- 25 тель удерживает в открытом положении впускной клапан. В процессе впуска поршень перемещается, в конце такта своим упором взаимодействует с ограничителем держателя клапанов, производя переключе- 30 ние последних, т. е. одновременно открывая выпускной клапан и закрывая впускной.

Начинается такт выпуска.

Впускной клапан фиксируется в закрытом положении разностью давлений по его сторонам и в свою очередь через держатель удерживает выпускной клапан в открытом положении. Поршень перемещается и в конце такта взаимодействует своим упором с ограничителем держателя,,производя переключение клапанов.

В дальнейшем цикл повторяется.

Существенным недостатком такого микроохладителя является то, что в процессе переключения оба клапана некоторый промежуток времени открыты. Это приводит к перетечкам газа из линии высокого давления в линию низкого давления, т. е. к повышению расхода и соответственно к снижению термодинамической эффективности микроохладителя.

Цель изобретения — повышение термодинамической эффективности микроохладителя.

Поставленная цель достигается тем, что клапаны выполнены автономными и подпружинены в направлении их открытия, а на ограничителях установлены упругие элементы, взаимодействующие с упором для закрытия клапанов.

676827

На чертеже показан микроохладитель в момент начала закрытия выпускного клапана.

Микроохладитель состоит из цилиндра 1, перемещающегося в нем поршня 2 с уплотнениями 3, встроенного в поршень регенератора 4. Через регенератор 4 холодная полость 5 сообщается с полостью 6, в которой давление газа меняется в течение цикла работы микроохладителя. Корпус цилиндра 1 снабжен патрубками впуска 7 и выпуска 8 газа. В полости 6 размещены газораспределительные клапаны впуска 9 и выпуска 10 газа со своими тягами 11 и 12, имеющими ограничители 13, 14 и 15, 16. Кла паны 9 и

10 подпружинены пружинами 17 и 18 в направлении их открытия. На ограничителях

14 и 15 размещены упругие элементы 19 и

20, выполненные, например,в виде пружин.

При этом упругие элементы 19 и 20 обладают большей жесткостью, чем пружины 17 и 18.

Для переключения клапанов 9 и 10 служит упор 21, жестко связанный с поршнем

2 и взаимодействующий с ограничителями тяг. Ограничители 13, 14 и 15, 16 расположены на таком расстоянии друг от друга, чтобы обеспечить возможность переключения клапанов 9 и 10 при заданных положениях поршня 2.

Микроохладитель работает следующим образом.

При выпуске газа через патрубок 8 открыт выпускной клапан 10 и закрыт впускной клапан 9. Давление по сторонам выпускного клапана 10 в этот момент одинаково и он фиксируется в положении «открыто» пружиной 18. Впускной клапан 9 фиксируется в положении «закрыто» за счет разности давлений во впускном патрубке 7 и в полости 6, причем усилие, возникающее при этом, больше, чем усилие растянутой пружины 17.

Поршень 2, перемещаясь к нижней мертвой точке (н. м. т.) (согласно расположению микроохладителя на чертеже), упором

21 вступает во взаимодействие с упругим элементом 20, расположенным на ограничителе 15 тяги 12 и, преодолевая сопротивление пружины 18; закрывает выпускной клапан 10.

После этого поршень 2 продолжает перемещаться к н. м. т., сжимая упругий элемент 20, и упором 21 вступает во взаимодействие с ограничителем 13 тяги 11 впускного клапана 9 и, преодолевая усилие, дей5

35 ствующее на впускной клапан 9, открывает

cro. Начинается процесс впуска, т. е. давление в полостях 5 и 6 повышается до максим ального в цикл с.

Поршень 2 начинает перемещаться к высшей мертвой точке (в. м. т,), Давление в полости 6 и во впускном патрубке 7 одинаково и впускной клапан 9 фиксируется в положении «открыто» пружиной 17, а выпускной клапан 10 †.в положении «закрыто» за счет разности давлений в полости 6 и выпускном патрубке 8. Это усилие существенно больше, чем усилие пружины 18, противодействующее ему.

В конце процесса впуска поршень 2 упором 21 начинает взаимодействовать с упругим элементом 19, размещенным на ограничителе 14 тяги 11 впускного клапана 9 и, преодолевая сопротивление пружины 17, закрывает впускной клапан 9.

После этого поршень 2, продолжая перемещаться к в. м. т., сжимает упругий эле- мент 19 и начинает взаимодействовать упором 21 с ограничителем 16, и через тягу 12 открывает выпускной клапан 10. Начинается процесс выпуска газа через патрубок 8.

B дальнейшем цикл повторяется, Предлагаемый микроохладитель по сравнению с известным снижает расход газа путем уменьшения перетечек при сохранении постоянной холодопроизводительности.

В результате этого термодинамическая эффективность микроохладителя увеличивается.

Формула изобретения

Микроохладитель, содержащий цилиндр, в котором размещен поршень, несущий упор, и газораспределительные клапаны с тягами, снабженными ограничителями, взаимодействующими с упором для открытия и закрытия клапанов, о тл и ч а ю шийся тем, что, с целью повышения термодинамической эффективности, клапаны выполнены автономными и подпружинены в направлении их открытия, а,на ограничителях установлены упругие элементы, взаимодействующие с упором для закрытия клапанов.

Источники информации, принятые во внимание лри экспертизе

1. Патент США № 3321926, кл. 62 — 6, опублик. 1966.

2. Авторское свидетельство СССР № 500433, кл. F 25 В 9/00, 1974.

676827

27

Составитель Ю. Килимник

Техред А. Камышникова Корректор Л, Брахнина

Редактор Н. Богатова

Заказ 1686/12 Изд. № 480 Тираж 621 Подписное

НПО «Поиск» Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Типография, пр. Сапунова, 2