Компрессор

(71) Омский политехнический институт(56) 1, Авторское свидетельство СССРИ 48 Ь 28 Б, кл. Г 2 Б В 9/00, 1973.2 Авторское свидетельство СССРИ 438838, кл, Р 25 В 9/00, 1972.(54) (57) КОМПРЕССОР, с линдр, установленный в нием теплой и холодной полости расширения под дифференциальный порше тельно расположенные регенератор и теплообменник, связанные между собой и соответственно с теплой и холодной полостями, подогреватель и всасывающий и нагнетательный трубопроводы с. соответствующими клапанами, подсоединенные к холодной полости, о тл и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения степени сжатия путем сокращения мертвого объема, он снабжен дополнительным трубопроводом, подсоединенным к всасывающему трубопроводу и при помощи обратного клапана к теплой полости, и подогре" ватель установлен на дополнительном трубопроводеИзобретение относится к компрессоростроению и касается компрессоров для микрокриогенных систем,Известен компрессор, содержащийцилиндр, установленный в нем с об"разованием теплой и холодной поло"стей поршень, последовательно расположенные теплообменник", регенератори подогреватель, всасывающий и нагне"тательный трубопроводы с соответствующими клапанами 1 ,Однако в известном компрессоренедостаточно высокая степень сжатия,обусловленная значительным мертвымобъемом полостей,Наиболее близким к изобретениюявляется компрессор, содержащий цилиндр, установленный в нем с образованием теплой и холодной полостейи волости расширения подпружиненныйдифференциальный поршень, последовательно расположенные регенератор итеплообменник, связанные между собойи соответственно с теплой и холодной полостями, подогреватель и всасывающий и нагнетателеный трубопроводы с соответствующими клапанами,подсоединенные к холодной полости 2Недостаток данного компрессора -недостаточно высокая степень сжатия.Цель изобретения - повышение степени сжатия путем сокращения мертвого объема,Указанная цель достигается тем,что компрессор, содержащий цилиндр,установленный в нем с образованиемтеплой и холодной полостей и полостирасширения подпружиненный дифферен"циальный поршень, последовательно расположенные регенератор и теплообменник, связанные между собой и соответственно с теплой и холодной полостями, подогреватель и всасывающийи нагнетательный трубопроводы с соответствующими клапанами, подсоединенные к холодной полости, снабжендополнительным трубопроводом, подсоединенным к всасывающему трубопроводу и при помощи обратного клапана ктеплой полости, и подогреватель установлен на дополнительном трубопрово"де,На чертеже схематичноизображенпредлагаемый, компрессор, продольныйразрез,Компрессор содержит цилиндрустановленный в нем с образованием, теплой 2 и холодной 3 полостей и полости 4 расширения подпружиненный дифференциальный поршень 5, последовательнб расположенные регенератор6 и теплообменник 7, связанные междусобой и соответственно с теплой 2 и5 холодной 3 полостями, подогреватель8 и всасывающий и нагнетательныйтрубопроводы 9 и 10 с соответствую"щими клапанами 11 и 12, подсоединен"ные к холодной полости 3, При этомкомпрессор снабжен дополнительнымтрубопроводом 13, подсоединенным квсасывающему трубопроводу 9 и припомощи обратного клапана 14 - к теп- лой полости 2, и подогреватель 8 ус 5 тановлен на дополнительном трубопроводе 13,Участок поршня 5 меньшего диаметра имеет перепускные каналы 15, сообщающие при перемещении поршня 5 при20 помощи трубопровода 16 холодную по-,лость 3 с полостью 4 расширения, Пор.шень 5 подпружинен возвратной пру-.жиной 17,Компрессор работает следующим об 25 разом,При движении поршня 5 к нижнеймертвой точке холодный газ из холодной полости 3 через теплообменник 7и регенератор 6 перетекает в тепло 30 вую полость 2, при этом обмениваетсятеплом с насадкой регенератора 6 инагревается. Вследствие этого давление в полостях 3 и 2 компрессоравозрастает, Одновременно, вследствиеЗ 5 движения поршня 5, давление газа вполости 4 расширения также повышается,Величина относительного мертвогообъема полости 4 расширения выбранатак, что давление газа в полостях 340 и 2 нампрессора растет быстрее, чем, в полости 4, поэтому возникшаяразность давлений между полостями3 и 4 действует на поршень 5, пе"ремещая его вниз, При достижении45 в полостях 3 и 2 давления, равногодавлению нагнетания, открываетсянагнетательный клапан 12 и происходит нагнетание газа потребителю.При перемещении поршня 5. к нижнеймертвой точке возвратная пружина 17сжимается, При достижении поршнем5 нижней мертвой точки холоднаяполость 3 компрессора через трубопровод 16 и перепускные каналы 1555поршня 5 соединяется .с полостью 4расширения, Происходит перепускчасти сжатого гдзд из хОлОднОЙ поласти 3 в полость 4 расширения,При этом давление в полостях 3 и 4Корректор И.Шароши Заказ 367 б/31 Тираж 530 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035, Иосква, Ж, Раущская наб д. 4/5 ФиЬиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул, Проектная,е3 .10.191 выравнивается, нагнетательный кла"- пан 12 закрывается и возвратная пружина 17 начинает перемещать пвршень 5 н верхней мертвой точке.При движении поршня 5 полости 3 и 1 разобщаются, горячий гаэ перетекает из. теплой полости 2 в холодную 3, охлаждаясь в регенераторе 6 и теплообменнике 7 Вследствие этого давление в полостях .3 и 2 падает, Давление газа в полости Ф рас" ширеняятакже падает, однако медле" нее, чем в полостях 3 и 2 из-за ее большого относительного мертвого объема, Возникшая между полостями 3 и 4 разность давлений продолжает перемещать поршень 5 к верхней мертвой точке, растягивая возвратную пру" жину 17 При достижении в полостях 3 и 2 давления, равного давлению вса-сывания, открывается всасывающий клапан 11 и обратный клапан 1 Ь. Гидравлическое сопротивление клапанов 11 87 4и 14 подобрано таким ббразом, чтобольшая часть газа всасывается черезклапан 11, а оставшаяся часть газа,проходя по дополнительному. трубопроводу 13 и нагреваясь в подогревателе8, всасывается яврез обратный кла"пан 1 М, При достижении поршнем 5 верхней мертвой точки холодная полость3 компрессора через перепускные кана"лы 15 в поршне 5 соединяется в полостью М расширения, происходит перепуск газа из полости Ь расширения вполость 3, при этом давление в полостях 3 и 4 выравнивается, клапаны11 и 1 М закрываются, возвратная пружина 17 перемещает поршень. 5 в направлении нижней мертвой точки, аполости 3 и 1 разобщаются,В дальнейшем цикл повторяется.Твким образом, предлагаемое выполнение компрессора позволяет сократить мертвый объем и тем самым повысить степень сжатия компрессора.