ИСТОЧНИК ГАЗА ДЛЯ ПНЕВМОПРИВОДА Российский патент 2002 года по МПК F03G7/06 

Изобретение может быть использовано в различных областях техники: в системах регулирования, в качестве преобразователей, пневмоприводах, транспортной технике, вакуумной технике, робототехнике и т.д.

Известен источник газа для водородных двигателей (см., например, патент США 5462021 от 15.10.95), содержащий полый корпус с отверстием для выхода газа, в котором размещен порошок сплава-накопителя водорода и нагревательный элемент.

Недостатком известного технического решения является невозможность его использования в системах регулирования, т.к. образующийся водород потребляется двигателем, т.е. нет средств для обеспечения работы источника газа по замкнутому циклу.

Технический результат, на достижение которого направлено изобретение, заключается в расширении его функциональных возможностей путем обеспечения его безрасходной работы по замкнутому циклу.

Указанный результат достигается тем, что в источнике газа привода, содержащем полый корпус с отверстием для выхода газа, в который помещен элемент, содержащий сплав-накопитель водорода, и нагревательный элемент, указанный нагревательный элемент выполнен с возможностью его принудительного охлаждения, а именно нагревательный элемент представляет собой электронагревательную трубку, предназначенную для подачи через нее охлаждающей жидкости и покрытую слоем изоляции. В этом случае элемент, содержащий сплав-накопитель водорода, может представлять собой порошок сплава-накопителя водорода, заполняющий полость корпуса.

Сущность изобретения поясняется чертежом, на котором показан источник газа.

Источник газа для пневмопривода включает в себя нагревательный элемент 1, элемент 2, содержащий сплав-накопитель водорода, изолирующее покрытие 3 нагревательного элемента, корпус 4, изолирующее покрытие 5 корпуса, гайку 6, уплотнитель 7, сетку (фильтр) 8, изолятор-герметик 9, вывод 10.

Нагревательный элемент 1 присоединен к корпусу 4 с помощью изолирующего и герметизирующего вещества (резина, стекло и т.п.). Полость корпуса 4 заполнена элементом 2 - порошком сплава-накопителя водорода. В корпусе 4 размещен нагревательный элемент 1 - электронагревательная трубка с изолирующим покрытием 5, соединенная с источником охлаждающей жидкости. Устройство закрывается и герметизируется с помощью уплотнительной шайбы (уплотнителя 7) и гайки 6. Сетка 8 предотвращает попадание рабочего порошка в выводы 10.

Работает предлагаемый источник газа следующим образом.

Устройство предназначено для питания пневмоприводов в замкнутом цикле использования рабочего тела, в качестве рабочего тела используется водород, что позволяет повысить быстродействие почти в пять раз (т.к. водород выделяется из порошка-сплава накопителя водорода (СНВ) преимущественно в атомарной, а не в молекулярной форме). Давление водорода создается путем поглощения его СНВ при охлаждении СНВ и выделением водорода при его нагреве, что обеспечивает замкнутый цикл работы пневмоисточника.

В источнике газа по нагревательному элементу 1 непрерывно подается охлаждающая жидкость, обеспечивающая охлаждение порошка 2 СНВ и поглощение водорода. При подаче напряжения на нагревательный элемент происходит нагрев СНВ и выделение водорода, поступающего в пневмопривод по выводу 10. По мере наполнения пневмопривода происходит постепенное повышение давления водорода. Сетка 8 препятствует попаданию порошка СНВ в вывод 10 и элементы привода. При прекращении нагревания происходит охлаждение нагревательного элемента 1 и порошка 2, как следствие происходит поглощение водорода СНВ. Изоляторы 7, 9, 5 препятствуют короткому замыканию через корпус прибора, а изолятор 3 препятствует замыканию через порошок и спеканию порошка.

Непрерывное охлаждение нагревательного элемента 1 значительно увеличивает быстродействие пневмоисточника. Быстродействие устройства составляет 1-15 с в зависимости от вида нагревательного элемента 1, охлаждающей жидкости СНВ.

Рабочее давление и количество выделенного-поглощенного водорода зависит от вида и объема порошка СНВ и температуры нагрева-охлаждения. Давление может лежать в пределах 1-300 атм.

При незначительных утечках водорода в приводе и источнике работоспособность источника достигается путем подачи дополнительного водорода в систему привод-источник в режиме работы привода на поглощение водорода.

Предлагаемое устройство имеет следующие преимущества: автономность, простота управления, быстродействие, очень высокая стабильность давления, для электронной промышленности - отсутствие загрязнений химически чистого водорода Н и Н₂, большой выбор диапазонов давлений.

Источник предназначен для получения газа для пневмопривода. Источник газа для привода содержит полый корпус с отверстием для выхода газа, в который помещен элемент, содержащий сплав-накопитель водорода, и нагревательный элемент, выполненный в виде электронагревательной трубки, предназначенной для подачи через нее охлаждающей жидкости и покрытой слоем изоляции. Технический результат - повышение надежности. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

1. Источник газа для привода, содержащий полый корпус с отверстием для выхода газа, в который помещен элемент, содержащий сплав-накопитель водорода, и нагревательный элемент, отличающийся тем, что нагревательный элемент выполнен в виде электронагревательной трубки, предназначенной для подачи через нее охлаждающей жидкости и покрытой слоем изоляции. 2. Источник по п. 1, отличающийся тем, что элемент, содержащий сплав-накопитель водорода, представляет собой порошок указанного сплава, заполняющий полость корпуса.