Компрессор Советский патент 1981 года по МПК F25B9/00 

Изобретение относится к области компрессоростроения:

Известен компрессор, содержащий лоршень, установленный в цилиндре с образованием сообщенных между собой посредством подогревателя, регенератора и теплообменника теплой и холодной полостей и полости расширения, и накопительную емкость, подключаемую к холодной полости П|ри крайних -положениях поршня, а к полости расширения - при подходе поршня к крайним положениям 1.

В известном компрессоре имеют место большие табариты и «изкая часовая производительность из-за небольшой частоты движения поршня.

Целью изобретения является сокрашение габаритов и веса компрессора.

Указанная цель достигается тем, что, полость расширения выполнена внутри поршня.

На чертеже схематично изображен описываемый компрессор.

Компрессор содержит .поршень 1, установленный в цилиндре 2 с образованием сообщенных между собой посредством подогревателя ,3 регенератора 4 и теплообменника 5 теплой и холодной Полостей 6 и 7 и полости 8 расширения, и накопительную емкость 9, подключаемую к холодной

полости 7 при крайних положениях поршня 1, а к полости 8 расширения - при подходе поршня 1 к крайним положениям. Полость 8 расширения выполнена внутри поршня 1. Полость 8 соединена через трубопровод 10 и газораспределительный механизм 11 с холодной полостью 6. Накопительная емкость 9 соединяется с холодной полостью 6 через трубопровод 10, а

10 клапаны 12 и 1,3 соединяют холодную полость 6 с всасывающим и нагнетательным трубопроводом (на чертеже не показан).

Компрессор работает следующим образом.

15

При движении поршня 1 вниз газ из полости 7 через теплообменник 5, регенератор 4 и подогреватель 3 вытесняется в полость 6, одновременно нагреваясь. При этом возрастает давление газа в полостях

20 7 7 и 6 компрессора. Одновременно вследствие движения поршня 1 давление газа в полости 8 поршня 1 также возрастает. Поскольку величина относительного мертвого объема полости 8 достаточно велика, дав25ление газа в полости 7 растет быстрее, чем в полости 8, и возникшая разность давлений вызывает силу, действующ ю на поршень 1, направленную в сторону его движения и возрастаюшую по мере перемеще30ния поршня вниз.

При достижении в полостях 6 и 7 давления, равного давлению нагнетания, открывается клапан 12 и нроисходит «агнетание газа. Вблизи нижнего крайнего положения поршня 1 срабатывает газораспределительный механизм 11, соединяя полость 7 с полостью 8. Происходит перепуск сжатого газа из .полости 7 в полость 8 через трубопровод 10 и газораспределительный механиам 11. При этом да.вление в лолостях 8 И 7 выравнивается. После выравнивания давления газораспределительный механизм 11 разобщает полости 8 и 1. Поршень 1, продолжая двигаться по инерции, достигает мертвой точки. В период движения поршня 1 по инерции давление в полостях 7 и 8 Возрастает.

При достижении поршнем 1 нижней мертвой точки газораспределительный механизм 11 соединяет полость 7 через трубопровод 10 С накопителыной ем,костью 9, и происх1одит перепуок южатого га:за из лолости 7 через трубопровод 10 в емякость 9. Давление ,в .полости 7 станавится равным средн1аму давлению .

Возникшая разность давлений между полостями .8 и 7 перемеш,ает теперь поршень 1 вверх и газораспределительный механизм 11 разобщает полость 7 и емкость 9. Давление в нолости 7 падает вследствие охлаждения газа в регенераторе 4 и теплообменнике 5 при его перетекании из полости б в полость 7. Одновременно давление в полости 8 снижается за счет увеличения ее объема.

После разобщения полости 7 и емкости 9 сохраняетс-я переменная разность давлений между полостями 8 и 7, вызывая силу, направленную в сторону движения поршня 1 и возрастающую по мере его приближения к верхней мертвой точке. При понижении давления в полостях 6 и 7 до давления всасывания открывается клапан 13 и происходит всасывание газа.

Вблизи верхней мертвой точки поршня 1 срабатывает газораспределительный механизм 11, соединяя полость 7 с полостью 8. Происходит перепуск расширившегося

газа из полости 8 через трубопровод 10 и газораспределительный механизм И в полость 7. При этом давление в полостях 8 и 7 выравнивается. После выравнивания давления газораспределительный механизм 11 разобщает полости 8 и 7, а поршень 1, продолжая двигаться по инерции, достигает верхней мертвой точки. В период движения поршня 1 по инерции давление в полостях

7 .и 6 понижается.

При достижении поршнем 1 верхней мертвой точки газораспределительный механизм 11 соединяет полость 7 и емкость 9, происходит перепуск газа из емкости 9 в

полость 7. Давление в полости 7 становится равным среднему давлению цикла. Возникшая разность давлений между полостями 8 и 7, перемещает теперь поршень 1 вниз. Цикл повторяется.

При движении поршня 1 возникает сила, всегда направленная -в сторону его движения.

Использование изобретения позволяет повысить производительность компрессора

и уменьшить его габариты.

Формула изобретения

Компрессор, содержащий поршень, установленный в цилиндре с обяазованием сообщенных между собой посредством подогревателя, регенератора и теплообменника теплой и холодной полостей и полости

расширения, и накопительную емкость, подключаемую к холодной полости при крайних положениях поршня, а « полости расширения - при подходе поршня к крайним положениям, отличающийся тем, что.

с целью сокращения габаритов и веса, полость расширения выполнена внутри поршня.

Источник информации, принятый во внимание при экспертизе:

1. Авторское свидетельство СССР по заявке № 2700237/25-06, М. кл.2 F 25 В 9/00, 1978.