Компрессор

 

КОМПРЕССОР, содержащий цилиндр с всасывающим и нагнетательным кла1таш1ми , дафференциальный поршень, установленный в ципиндре с образованием сообщенных между собой посредством подогревателя. пЛЛ/Н yw4 регенератора и теплообменника теплой и холодной полостей и полости расширения, iiocледние из которых сообщены между собой при подходе поршня к крайним положениям , и установленную в полости расширения подпружиненную втулку, взаимодействующую с поршнем в его крайних положениях, причем участок поршня меньшего диаметра снабжен отбортовкой, ограничивающей его перемещение относительно втулки, и расположен в ее отверстии с зазором, сообщающим холодную полость с полостью расщирения, о тличающийся тем, что, с целью повышения степени сжатия, отбортовка расположена в полости расщирения, втулка подпружинена относительно последней, а участок i поршня больщего диаметра подпружинен от (Л носительно цилиндра.

СОЮЗ GOBETCHHX

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (19) (111

3(59 F 25 В 900

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3440978/25-06 (22) 20.05.82 (46) 15.12.83. Бюл. N 46 (72) А. К. Бреусов, Г. А. Гороховский,.

Ю. П. Мелехин и Д. П. Мелехин (71) Омский политехнический институт (53) 621.512 (088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР ио заявке N 3285920/06, кл. F 25 В 9/00, 1981.

2. Авторское свидетельство СССР по заявке 1(3425516/06, кл. F 25 В 9/00, 1982. г . (54) (57) КОМНРЕССОР, содержащий цилиндр с всасывающим и нагнетательным клапанами, дифференциальный поршень, установ.ленный в цилиндре с образованием сообщенных между собой посредством подогревателя, регенератора и теилообменника теплой и холодной полостей и полости расширения, последние из которых сообщены между собой при подходе поршня к крайним положениям, и установленную в полости расширения подпружиненную втулку, взаимодействующую с поршнем в его крайних положениях, причем участок поршня меньшего диаметра снабжен отбортовкой, ограничивающей его перемещение относительно втулки, и расположен в ее отверстии с зазором, сообщающим холодную полость с полостью расширения, о тл и ч а ю шийся тем, что, с целью повышения степени сжатия, отбортовка расположена в полости расширения, втулка иодпружинена относительно последней, а .участок поршня большего диаметра иодиружинен относительно цилиндра

1060890

Изобретение относится к машиностроению и касается поршневых компрессоров с тепловым приводом, применяемых для микрокриогенных систем, Известен компрессор, содержащий цилиндр 5 с всасывающими и нагнетательными клапанами и дифференцированный поршень, установленный в цилиндре с образованием сообщенных между собой посредством подогревателя, регенератора и теплообменника теплой и холодной полостей и полости расширения, причем в поршне со сто роны полости расширения выполнены каналы, сообщающие последнюю с холодной полостью при подходе поршня к крайним положениям и выполненные изолированно друг от друга, в полости pBGIIIHpcHHH коаксиально поршню установлена с возможностью осевого перемещения подпружиненная относительно цилиндра втулка, взаимодействующая с поршнем в его крайних поло>келиях и имеющая радиальное отверстие, сообщающее каналы поршня при подходе пос леднего к крайним положениям, а в цилиндре установлено ограничивающее перемещение втулки кольцо (1)

Недостатком этого компрессора является его невысокая степень сжатия из-за высокого гидравлического сопротивления каналов во втулке и в поршне в моменты перепуска газа.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является компрессор, содержащий цилиндр с всасывающим и нагнетательным клапанами, дифференциальный поршень, установленный в цилиндре с образованием сообщенных между собой посредством подогревателя, регенерато35 ра и теплообме1птика теплой и холодной полостей и полости расширения, последние из которых сообщены между собой при подходе поршня к крайним положениям, и установлен40 ную в полости расширения подпружиненную втулку, взаимодействующую с поршнем в его крайних положениях, причем участок поршня меньше цилиндра снабжен отбортовкой, ограничивающей его перемещение относительно втулки, и расположен в ее отверстии с зазором, сообщающим между собой холодную полость с полостью расширения f2).

Этот компрессор характеризуется недостаточно высокой степенью сжатия.

Цель изобретения — повышение степени сжатия.

Указанная цель достигается тем, что в компрессоре, содержащем цилиндр с всасывающим и нагнетательным клапанами, дифференциальный поршень, установленный в цилиндре 55 с образованием сообщенных между собой посредством подогревателя регенератора и теплообменника теплой и холодной полостей и полости расширения, последние из которых сообщены между собой при подходе поршня к крайним положениям, и установленную в Iloлости расширения подпружиненную втулку, взаимодействующую с поршнем в его крайних положениях, причем участок поршня меньшего диаметра снабжен отбортовкой, ограничивающей его перемещения относительно втулки, и расположен в ее отверстии с зазором, сообщающим между собой холодную полость и полость расширения, отбортовка расположена в полости расширения, втулка подпружинена относительно последней, а участок поршня большего диаметра подпружинен относительно цилиндра.

На чертеже схематично изображен предлагаемый компрессор, продольный разрез.

Предлагаемый компрессор содержит цилиндр 1 с всасывающим и нагнетательным клапанами 2 и 3, дифференциальный поршень, установленный в цилиндре 1 с образованием

I сообщенных между собой посредством подогревателя 4, регенератора 5 и теплообменника 6 теплой и холодной полостей 7 и 8 и полости расширения 9. При этом последние сообщены между собой при подходе поршня к крайним положениям. В полости 9 расширения установлена подпружиненная втулка 10, взаимодействующая с поршнем в его крайних положениях, причем участок 11 поршня меньшего диаметра снабжен отбортовкой 12, ограничивающей его перемещение относительно втулки 10, и расположен в ее отверстии с зазором 13, сообщающим между собой холодную полость 8 и полость 9 расширения. Отбортовка 12 расположена в полости 9 расширения втулки 10, подпружинена упругим элементом 14 относительно последней, а участок 15 поршня большего диаметра подпружинен упругим элементом 16 относительно цилиндра 1.

Компрессор работает следующим образом.

При движении поршня вниз его участок 15 большего диаметра упирается в верхний край втулки 10 и перемещает ее вниз, разобщая теплую и холодную полости 7 и 8 с полостью

9 расширения. При дальнейшем движении вниз холодный газ из полости 8 через теплообменник 6, регенератор 5 и подогреватель 4 перетекает в полость 7, при этом обменивается теплом с насадкой регенератора 5 и нагревается. Давление в полостях 7 и 8 компрессора возрастает. Одновременно вследствие движения поршня давление газа в полости 9 расширения также повышается. Поскольку величина относительно мертвого объема полости 9 расширения достаточно велика, давление газа в полостях 7 и Зарастет быстрее, чем в полости 9 расширения,, и возникшая разность давлений вызывает силу, действующую на участок 15

1060890 4

Возникшая разность давлений продолжает перемещать поршень вверх. При движении порш ня вверх упругий элемент 16 сжимается. При достижении в полостях 7 и 8 давления, равного давлению всасывания, открывается клапан 2 и происходит всасывание газа в холодную полость 8. При подходе поршня к крайнему верхнему положению дальнейшее перемещение втулки 10 ограничивается. При этом поршень

1р продолжает двигаться по инерции вверх, сжимает упругий элемент 14 и тем самым сообща ет полости 7 и 8 с полостью 9 расширения.

Происходит перепуск части газа из полости расширения 9 в полость 8. Давление в полостях 7, 8 и 9 компрессора выравнивается, всасывающий клапан 2 закрывается, и упругий элемент 16 перемещает. поршень вниз. При движении поршня вниз он упирается в верхний край втулки 10, тем самым разобшая рабочие полости 8 и 7 с полостью 9, и перемещает ее вниз. В дальнейшем цикл повторяется.

Составитель ь. Федоров

Техред Т.Фанта Корректор Ю. Макаренко

Редактор Л. Повхан

Заказ 10016/39 Тираж 530 . Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4

3 поршня большего диаметра и направленную в сторону его движения. Упругий элемент 16 при этом растягивается. При достижении в по лостях 7 и 8 давления, равного давлению нагнетания, открывается нагнетательный клапан 3 и происходит нагнетание газа потребителю. В крайнем положении поршня отбортовка 12 упирается в цилиндр 1 и поршень останавливается. Втулка 10, продолжая двигаться по инерции вниз, сжимает упругий элемент. 14 и сообщает полосту 7 и 8 с полостью 9 расширения, происходи перепуск части сжатого газа из полостей 7 и 8 в полость 9 расширения. Давление в полостях 7, 8 и 9 выравнивается, нагнетательный клапан 3 закрывается, упругий элемент 16 начинает перемещать поршень в верхнее положение. При этом упругий элемент 14 прижимает втулку 10 к участку 15 поршня, разобщая полости 7 и 8 с полостью

9 расширения.

При движении поршня вверх горячий гаэ перетекает из полости 7 в полость 8, охлаждаясь в регенераторе 5 и теплообменнике 6.

При этом давление в полостях 7 и 8 падает.

Давление в полости 9 расширения также падает, но медленнее, чем в полостях 7 и 8.

Таким образом, предлагаемое выполнение компрессора обеспечивает повышение степени сжатия.