Компрессор Советский патент 1982 года по МПК F25B9/00 

(5) КОМПРЕССОР

Изобретение относится к компрессо ростроению и касается поршневых компрессоров с тепловым приводом. Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату является компрессор, содержащий поршень, установленный в цилиндре с образованием полости расширения, теплую и холодную полости, сообщенные между собой посредст- вом теплообменного блока, cocto a er го из последовательно расположенных подогревателя, регенератора и теплообменника, и накопительную емкость, подключаемую к холодной полости при крайних положениях поршня,, а к полости расширения - при подходе поршня к крайним положениям . Однако данный компрессор характеризуется недостаточно высокой про- . изводительностью. Цель изобретения - повышение производительности компрессора путем уменьшения сопротивления магистралей сообщающих между собой теплую и холодную полости о Указанная цель достигается тем, что поршень выполнен полым, теплообменный блок неподвижно установлен в полости поршня, а пространства над-+i под блоком служат соответственно теплой и холодной полостями,. На чертеже схематично изображен предлагаемый компрессор, продольный разрез. Компрессор содержит поршень 1, установленный в цилиндре 2 с образованием полости 3 расширения, теплую А и холодную 5 полости, сообщенные между собой посредством теплообменг иого блока, состоящего из последовательно расположенных подогревателя 6, регенератора 7 и теплообменника 8, и накопительную емкость 9, подключаемую к холодной полости 5 при крайних положениях поршня 1, а к полости 3 расширения - при подходе поршня 1 к крайним положениям. При 3 этом поршень 1 выполнен полым, тепл обменный блок неподвижно установлен в полости 10 поршня 1, а пространства соответственно над и под блоком служат соответственно теплой и холодной 5 полостями. Накопительная емкость 9 подключена к холодной полости 5 и полости 3 расширения через газораспределительный орган 1 Компрессор работает следующим образом, (1ри движении поршня 1 вниз газ из полости 4 через подогреватель 6, регенератор 7 и теплообменник 8 вытесняется в полость 5, одновременно охлаждаясь, при этом 6 полостях k и 5 давление газа понижается. Однов менно понижается давление газа в по лости Зо Поскольку величина относительного мертвого объема полости 3 достаточно велика, давление газа в полости понижаётся быстрее, чем в полости 3, и возникающая рааность давлений вызывает силу, действующую на поршень 1, направленную в сторон его движения и возрастающую по мере перемещения поршня 1 к нижнему крайнему положению. При достижении в полостях и 5 давления, равного давлению всасывания, происходит вса сывание газа в полость 5. ,Вблизи нижнего крайнего положения поршня 1 срабатывает газораспределительный орган 11, соединяя полость 4 с полостью 3. Осуществляется перепуск газа из полости 3 в полость k, при этом давление в полостях 3 и i вы- равнивается. После выравнивания дав ления газораспределительный орган 11 разобщает полости 3 и , а поршень 1 продолжает при этом двигатьс по инерции к нижней мертвой точке. В период движения поршня 1 по инерции давление в полостях k и.5 понижается. При достижении поршнем 1 нижней мертвой точки газораспределительный орган 11 соединяет полость и накопительную емкость 9 происходит перепуск газа из полости 9 в полост . Давление в полости 4 становится равным среднему давлению цикла. Воз никшая разность давлений между полостями 3 и перемещает поршень 1 вверх. Газораспределительный орган 11 разобщает полость t и накопитель ную емкость 9. При движении поршня давление в полости возоастает вследствие нагревания газа в регенераторе 7 и подогревателе 6 при его перетекании из полости 5 в полость k. Одновременно давление в полости 3 возрастает за счет уменьшения ее объема. После разобщения полости 4 и накопительной емкости 9 сохраняется переменная разность давлений между полостями 3 и k, вызывая силу, направленную в сторону движения поршня 1, При повышений давления в полостях 5 и j до дав;1ения нагнетания происходит процесс нагнетания газа потребите/). Вблизи верхнего крайнего положения поршня 1 срабатывает газораспределительный орган 11, соединяя полость с полостью 3. Происходит перепуск сжатого газа из полости k в полость 3. При этом давление в полостях 4 и 3 выравнивается После выравнивания давления газораспределительный орган 11 разобщает полости k и 3. Поршень 1, продолжая двигаться по инерции, достигает верхней мертвой точки. В период движения поршня 1 по инерции давление в полостях 4 и 3 возрастает. При достижении поршнем 1 верхней мертвой точки газораспределительный орган 11 соединяет полость 4 с накопйте льной емкостью 9, происходит перепуск сжатого газа из полости k в накопительную емкость 9, и давление в полости 4 становится равным среднему давлению цикла. Возникающая при этом разность давлений между полостями ЗиЛ сообщает поршню 1 усилие, обеспечивающее его движение вниз, газораспределительный орган 11 разобщает полость 4 и накопительную емкость 90 В дальнейшем цикл повторяется Таким образом, предлагаемое конструктивное выполнение компрессора, позволяет уменьшить сопротивление магистралей, соо&цающих между собой теплую и холодную полости и тем самым повысить частоту движения поршня и в конечном счете производительность компрессора. . Формула изобретения Компрессор, содержащий поршень, установленный в цилиндре с образованием полости расширения, теплую и холодную полости, сообщенные между