Компрессор Советский патент 1982 года по МПК F25B9/00 

(54) КОМПРЕССОР

Изобретение относится к компрес-соростроению и касается компрессоров с дифференциальным поршнем.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности является компрессор, содержащий цилиндр с всасывающим и нагнетательным клапанами и дифференциальный 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 стороны полости расширения выполнены каналы, сообщающие последнюю с холодной полостью при подходе поршня к крайним положениям Cl.

Однако у этого компрессора недостаточно высокая надежность, обусловленная наличием вибраций корпуса компрессора при его работе.

Цель изобретения - повышение надежности компрессора.

Указанная цель достигается тем, что каналы изолированы друг от друга, в полости расширения коаксиально поршню установлена с возможностью осевого перемещения подпружиненная относительно цилиндра втулка, взаимодействующая с- поршнем в его крайних положениях и имеющая радиальное отверстие, сообщающее каналы поршня при подходе последнего к крайним положениям, а в цилиндре установлено ограничивающее перемещение втулки кольцо.

На чертеже схематично изображен описываемый компрессор, продольный

10 разрез.

Компрессор содержит цилиндр 1 с всасывающим и. нагнетательным клапанами 2 и 3 и дифференциальный поршень 4, установленный в цилиндре 1

15 с образованием сообщенных между собой посредством подогревателя 5, регенератора 6 и теплообменника 7 тепловой и холодной полостей 8 и 9 и полости 10 расширения, причем в

20 порыне 4 со, стороны полости 10 расширения выполнены каналы 11, сообщающие последнюю с холодной полостью 9 при подходе поршня 4 к кресКним положениям. При эхом каналы 11 изолированы друг от друга, в полости 10 раскгарения коаксиально поршню 4 установлена с возможностью, осевого перемещения подпружиненная пружиной 12 относительно цилиндра 1 втулка

30 13, вэаимодействукздая с поршнем 4 в

его крайних положениях и имеющая радиальные отверстия 14, сообщающее каналы 11 поршня 4 при подходе последнего к крайним положениям. В цилиндре 1 установлено ограничивающее перемещение втулки 13 кольцо 15.

Компрессор работает следующим образом.

При движении поршня 4 вниз холодный газ из полости 9 через тегшообмеиник 7, регенератор 6 и подогреватель 5 перетекает в полость 8, при этом обменивается теплом с насадкой регенератора 6 и нагревается. Давление в полостях 9 и 8, компрессора возрастает. Одновременно, вследствие движения подлиня 4, давление газа в полости 10 расширения также повышается. Поскольку величина относительно мертвого объема полости 10 достаточно велика, давление газа в полостях 9 и 8 растет быстрее, чем в полости 10, и возникшая разность давлений вызывает силу, действующую на поршень 4 и направленную в сторону его движения. Одновременно происходит осевое перемещение втулки 13 и сжатие пружины 12. При дальнейшем движении поршня 4 втулка 13 достигает своего крайнего положения и ее дальнейшее перемещение ограничивается кольцом 15. При этом радиальное отверстие 14 выходит в полость 10 расширения, а поршень 4 продолжает движение к своему крайнему положению Однако вследствие возрастания гидравлического сопротивления газовых магистралей движения поршня 4 на этой части хода тормозится.

При достижении в полостях 9 и 8 давления, равного давлению нагнетания, открывается клапан 3 и происходит нагнетание газа потребителю. При достижении поршнем 4 своего крайнего положения каналы 11 сообщаются с радиальным отверстием 14 и происходит перепуск части сжатого газа из полости 9 в полость 10 расширения Давление в этих полостях выра.внивается, нагнетательный клапан 3 закрывается, и пружина 12 перемещает втул ку 13 вверх. При движении втулки 13 вверх радиальное отверстие 14 перекрывается кольцом 15, и полости 9 и 10 разобщаются, одновременно втулка 13 взаимодействует с поршнем 4 и также перемещает его вверх. При движении поршня 4 вверх горячий газ перетекает из полости 8 в полость 9, охлахсдаясь в регенераторе 6 и теплообменнике 7. При этом давление в полостях 8 и 9 падает и возникшая

между полостями io и 9 разность давлений продолхсает перемещать поршень 4 вверх.

При приближении пор.иня 4 к своему крайнему верхнему положению втулка

5 13 достигает своего крайнего положения и при взаимодействии с кольцом 15 останавливается. При этом радиальное отверстие 14 выходит в полость 9, а поршень 4 продолжает движение вверх постепенно затормаживаясь, вследствие возрастания сопротивления газовых магистралей при достижении в полостях 8 и 9 давления, равного давлению всасывания, открывается клапан 2 и происходит всасывание газа. При достижении поршнем 4 осевого крайнего верхнего положения каналы 11 совмещаются с радиальным отверстием 14 и происходит переQ пуск газа из полости 10 расширения в полость 9. Давление в этих полостях выравнивается и всасывающий клапан 2 закрывается, кйльцо 15 возвращает втулку 13 вниз. В дальнейшем

5 цикл повторяется.

Таким образом, такое выполнение компрессора позволяет устранить вибрации корпуса компрессора и тем самым обеспечить повышение надежности.

OQ Формула изобретения

Компрессор, содержащий цилиндр с всасывающим и нагнетательным клапанами и дифференциальный 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 стороны полости

40 расширения выполнены каналы, сооб щающие последнюю с холодной полостью при подходе поршня к крайним положениям, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности, каналы изолированы друг от друга, 3 полости расширения коаксиально поршню установлена с возможностью осевого перемещения подпружиненная относительно цилиндра втулка,

50 взаимодействующая с-поранем в его крайних положениях и имеющая радиальное отверстие, сообщающее каналы поршня при подхода последнего к крайним положениям, а в цилиндре установлено ограничивающее перемещение

втулки кольцо.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР 438838, кл. F 25 В 9/00, 1972.