термогидроцилиндр

Формула изобретения

ТЕРМОГИДРОЦИЛИНДР, содержащий заполненную расширяющейся при нагревании жидкостью рабочую камеру, перемещающийся под воздействием жидкости плунжер, узел уплотнения плунжера, воздухоспускную пробку с прокладкой, отличающийся тем, что он снабжен направляющей втулкой плунжера с длиной рабочей части, равной не менее трех диаметров плунжера, опирающейся на крышку рабочей камеры, причем на внутренней поверхности втулки выполнена кольцевая проточка, образующая воздушную полость и расположенная выше уплотнительной прокладки воздухоспускной пробки.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к термогидравлическим исполнительным механизмам и может быть использовано, например, в устройствах для автоматического открывания-закрывания фрамуг, окон или дверей в теплицах и парниках с целью проветривания и поддержания заданного теплового режима.

Известен термогидроцилиндр, состоящий из рабочей камеры, заполняемой расширяющейся при нагревании жидкостью, штока и уплотнительных колец. Рабочая жидкость в нем нагревается теплом окружающей среды.

Известен также принятый в качестве прототипа термогидравлический исполнительный механизм с электрическим нагревательным элементом, в котором рабочая камера, заполненная расширяющейся при нагревании жидкостью, герметизирована эластичной диафрагмой, и плунжером размещена прокладка из эластичного материала.

Недостатком этого механизма является ограниченная возможность применения из-за малого хода плунжера, обусловленного конструкцией уплотнения рабочей камеры.

Целью изобретения является расширение функциональных возможностей устройства, повышение надежности в работе и долговечности.

Указанная цель достигается тем, что термогидроцилиндр, содержащий рабочую камеру, перемешающийся под воздействием жидкости плунжер, узел уплотнения плунжера и воздухоспускную пробку с прокладкой, снабжен направляющей втулкой плунжера с длиной рабочей части не менее трех диаметров плунжера, опирающейся на крышку рабочей камеры, причем на внутренней поверхности втулки выполнена кольцевая проточка, расположенная выше уплотнительной прокладки воздухоспускной пробки, образуя воздушную полость.

Сопоставительный анализ заявляемой конструкции термогидроцилиндра с аналогом и прототипом, характеризующими уровень техники, позволил выявить совокупность существенных признаков.

Существенные признаки состоят в том, что устройство содержит направляющую втулку плунжера с длиной рабочей части не менее трех диаметров плунжера, опирающуюся на крышку рабочей камеры, причем на внутренней поверхности втулки выполнена кольцевая проточка, расположенная выше уплотнительной прокладки воздухоспускной пробки, образуя воздушную полость.

Сравнение заявляемого решения с прототипом и другими техническими решениями в данной области не позволило выявить в них признаки, аналогичные признакам, отличающим заявляемое решение от прототипа. Таким образом, заявляемое решение соответствует критерию "новизна".

Указанные существенные признаки в совокупности достаточны и обеспечивают достижение технического результата, а именно, значительный ход плунжера, что расширяет функциональные возможности термогидравлического исполнительного механизма. Указанный технический результат возможен вследствие того, что направляющая втулка имеет длину рабочей части не менее трех диаметров плунжера, опирается на крышку рабочей камеры, воспринимает боковые усилия, действующие на плунжер со стороны внешнего устройства, и предохраняет плунжер от перекоса.

Кольцевая проточка, выполненная на внутренней поверхности направляющей втулки и расположенная выше уплотнительной прокладки воздухоспускной пробки, образует воздушную полость. Воздух в этой полости, сжимаясь при повышении давления в рабочей камере, выполняет роль буфера, который защищает механизм от разрушения в случае возможного ограничения подвижности со стороны внешнего устройства.

Таким образом, существенные признаки находятся в причинно-следственной связи с достигаемым техническим результатом и из анализа уровня техники не очевидны явным образом для специалиста, что характеризует "изобретательский уровень" предлагаемого технического решения.

Заявляемый термогидроцилиндр может быть использован для автоматического открывания-закрывания фрамуг, окон или дверей в теплицах и парниках с целью проветривания и поддержания заданного теплового режима. Таким образом, заявляемое техническое решение отвечает критерию "промышленная применимость".

Сущность изобретения поясняется чертежом, где изображен термогидроцилиндр.

Термогидроцилиндр содержит рабочую камеру 1, заполненную расширяющейся жидкостью, направляющую втулку 2 плунжера, узел уплотнения 3 в верхней части втулки, плунжер 4, воздухоспускную пробку 5 с отверстием для заполнения термогидроцилиндра жидкостью и выпуска воздуха из рабочей камеры.

Направляющая втулка 2 плунжера опирается на крышку рабочей камеры и длина ее рабочей части не менее трех диаметров плунжера. На внутренней поверхности втулки выполнена кольцевая проточка, расположенная выше уплотнительной прокладки воздухоспускной пробки. Кольцевая проточка образует воздушную полость 6, ограниченную сверху узлом уплотнения, содержащим не менее двух уплотнительных манжет. Воздух в полости, сжимаясь при повышении давления в рабочей камере, выполняет роль буфера, защищающего термогидроцилиндр от разрушения в случае возможного ограничения подвижности со стороны внешнего устройства.

Механизм работает следующим образом. Рабочая жидкость в рабочей камере 1, нагреваясь от тепла окружающей среды, расширяется и, воздействуя на плунжер, перемещает его в направляющей втулке 2. Необходимый ход плунжера обеспечивается соответствующим подбором объема рабочей камеры и диаметра плунжера. Усилие, действующее со стороны жидкости на плунжер, определяется внешним воздействием на него.

При охлаждении рабочей жидкости происходит обратный процесс.