Патент на изобретение №2182675
|
||||||||||||||||||||||||||
(54) ИСТОЧНИК ГАЗА ДЛЯ ПНЕВМОПРИВОДА
(57) Реферат: Источник газа предназначен для пневмопривода. Источник содержит полый корпус, в котором размещен элемент, выделяющий при нагреве водород, и электропроводный нагревательный элемент, при этом элемент, выделяющий при нагреве водород, выполнен в виде порошка сплава-накопителя водорода, связанного полимером и нанесенного на слой изоляции нагревательного элемента. Кроме того, нагревательный элемент может быть выполнен с возможностью нагревания или охлаждения при изменении полярности подаваемого на его выводы напряжения питания, а также он может быть выполнен действующим на основе эффекта Пельтье или другого термоэлектрического эффекта. Технический результат – упрощение конструкции. 2 з.п.ф-лы, 2 ил. Изобретение может быть использовано в различных областях техники: в системах регулирования в качестве преобразователей, пневмоприводах, транспортной технике 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. Наиболее близким к предложенному является источник газа для пневмопривода, содержащий полый корпус, в котором размещен элемент, выделяющий при нагреве водород (гидрид металла), и электропроводный нагревательный элемент (US 3256686 А, 21.06.1966). Известный источник газа обладает следующими недостатками. Порошок гидрида металла является весьма мелким и сыпучим, и требуется создание специальной перегородки, удерживающей порошок в определенном объеме и в то же время достаточно легко проницаемой для водорода. Кроме того, гидриды металла при выделении водорода значительно меняют свою структуру, при этом значительно изменяется объем порошка и его теплопроводящие свойства. Технический результат, на достижение которого направлено изобретение, заключается в улучшении его эксплуатационных характеристик путем обеспечения стабильной структуры элемента, выделяющего водород, а также упрощение конструкции. Указанный результат достигается тем, что в источнике газа пневмопривода, содержащем полый корпус, в который помещен элемент, выделяющий при нагреве водород, и нагревательный элемент, элемент, выделяющий водород, представляет собой порошок указанного сплава, связанный полимером и нанесенный на слой изоляции нагревательного элемента. Кроме того, указанный нагревательный элемент может быть выполнен таким образом, что его нагревание и охлаждение может быть осуществлено при изменении полярности подаваемого на его выводы напряжения питания, в частности может быть использован эффект Пельтье. Сущность изобретения поясняется чертежами, где на фиг.1 показан источник газа; на фиг.2 – поперечный разрез источника газа. На чертеже приняты следующие обозначения. Источник газа для пневмопривода включает в себя нагревательный элемент 1, элемент 2, содержащий сплав-накопитель водорода, изолирующее покрытие 3 нагревательного элемента, корпус 4, гайку 5, уплотнитель 6, изолятор-герметик 7, вывод 8 электропитания и газовый вывод 9. Нагревательный элемент 1 выполнен электропроводным с изолирующим покрытием 3 и обладает способностью нагреваться или охлаждаться при изменении полярности подаваемого на его выводы напряжения питания, например выполнен действующим на основе эффекта Пельтье. Элемент 2 представляет собой слой порошка сплава-накопителя водорода, связанного полимером, нанесенный на изолирующее покрытие 3 нагревательного элемента 1. 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. 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. Нагрев-охлаждение производится элементом 1 на основе эффекта Пельтье или другого термоэлектрического эффекта. Устройство состоит из нагревательного-охлаждающего элемента 1, действующего на основе эффекта Пельтье или другого термоэлектрического эффекта, покрытого изолятором 3 и, поверх него, полимером с порошком СНВ. Данная конструкция находится в корпусе 4, герметизируемом гайкой 5 с уплотнителем 6, к нагревательно-охлаждающему элементу подсоединены электрические выводы 8, закрепленные герметизирующим и изолирующим веществом 7, в качестве которого могут быть использованы стекла и компаунды. При подаче напряжения на вводы 8 электропитания происходит нагрев нагревательного элемента 1 и, как следствие, нагрев элемента 2 и выделение водорода, который выходит к приводу через газовый вывод 9. При подаче напряжения в обратной полярности происходит охлаждение элемента 1 и, как следствие, охлаждение порошка СНВ. Охлажденный сплав-накопитель водорода производит 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. Формула изобретения
РИСУНКИ
MM4A Досрочное прекращение действия патента Российской Федерации на изобретение из-за неуплаты в установленный срок пошлины за поддержание патента в силе
Дата прекращения действия патента: 24.02.2003
Номер и год публикации бюллетеня: 14-2004
Извещение опубликовано: 20.05.2004
|
||||||||||||||||||||||||||
