Компрессор

А СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 91 (111 25 В 900 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ ЕНИЯ овщен ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТ(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 й 0 3285920/06, кл. Р 25 В 9/00, 1981.2, Авторское свидетельство СССР по заявке У 3425516/06, кл. Р 25 В 9/00, 1982., (54) (57) КОМПРЕССОР, содержащий цилиндр с всасывающим и нагнетательным клапанами, дифференциальный поршень, устан ленный в цилиндре с образованием сооб ных 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 полости расширения подпружиненную втулку, взаимодействующую с поршнем в его крайних положениях, причем участок поршня меньшего диаметра снаб. жен отбортовкой, ограничивающей его пере. мещение относительно втулки, и расположен в ее отверстии с зазором, сообщающим холодную полость с полостью расширения, о т. л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения степени сжатия, отбортовка рас. положена в полости расширения, втулка иодпружинена относительно последней, а .участок поршня большего диаметра иодиружинен от. носительно цилиндраИзобретение относится к машиностроениюи касается поршневых компрессоров с тепловым приводом, применяемых для микрокриогенных систем,Известен комгрессор, содержащий цилиндр 5с всасывающими и нагнетательными клапанамии дифференцированный поршень, установленныйв цилиндре с образованием сообщенных междусобой посредством подогревателя, регенератораи теплообменника теплой и холодной полостей 1 Ои полости расширения, причем в поршне со стороны полости расширения выполнены каналы,сообщающие последнюю с холодной полостьюпри подходе поршня к крайним положениями выполненные изолированно друг от друга, вполости расширения коаксиально поршню установлена с возможностью осевого перемещенияподпружиненная относительно цилиндра втулка,взаимодействующая с поршнем в его крайнихположениях и имеющая радиальное отверстие,сообщающее каналы поршня при подходе последнего к крайним положениям, а в цилиндреустановлено ограничивающее перемещениевтулки кольцо 11Недостатком этого компрессора являетсяегоневысокая степень сжатия из.за высокогогидравлического 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, регенерато 35 ра и теплообменника теплой и холодной полостей и полости расширения, последние из которых сообщены между собой при подходе поршня к крайним положениям, и установлен 40 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 21.Этот компрессор характеризуется недостаточно высокой степенью сжатия.Цель изобретения - повышение степени 50 сжатия.Указанная цель достигается тем, что в компрессоре, содержащем цилиндр с всасывающим и нагнетательным клапанами, дифферен. циальный 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 полости расширения подпружиненную втулку, взаимодействующую с поршнем в его крайних положениях, причем участок поршня меньшего диаметра снабжен отбортовкой, ограничиваю. щей его перемещения относительно втулки, и расположен в ее отверстии с зазором, сообщающим между собой холодную полость и по. лость расширения, отбортовка расположена в полости расширения, втулка подпружинена относительно последней, а участок поршня большего диаметра подпружинен относительно ци. линдра.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 образованиемсообщенных между собой посредством подо. гревателя 4, регенератора 5 и теплообменника 6 теплой и холодной полостей 7 и 8 и по. лости 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, ограничиваю. щей его перемещение относительно втулки 10, и расположен в ее отверстии с зазором 13, со. общающим между собой холодную полость 8 и полость 9 расширения. Отбортовка 12 распо. ложена в полости 9 расширения втулки 10, подпружинена упругим элементом 14 относи. тельно последней, а участок 15 поршня боль. шего диаметра подпружинен упругим элемен. том 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 нагрева. ется. Давление в полостях 7 и 8 компрессора возрастает. Одновременно вследствие движения поршня давление газа в полости 9 расширения также повышается, Поскольку величина отно. сительно мертвого объема полости 9 расширения достаточно велика, давление газа в полос. тях 7 и Зарастет быстрее, чем в полости 9 расширения и возникшая разность давлений вызывает силу, действующую на участок 151060890 4Возникшая разность давлений продолжает пе.ремещать поршень вверх. При движении поршня вверх упругий элемент 16 сжимается. Придостижении 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 поршень1 О продолжает двигаться по инерции вверх, сжи.мает 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 полос.тях 7, 8 и 9 компрессора выравнивается, всасывающий клапан 2 закрывается, и упругий элемент 16 перемещает. поршень вниз. При движении поршня вниз он упирается в верх.ний край втулки 10, тем самым разобшая рабочие полости 8 и 7 с полостью 9, и перемещает ее вниз. В дальнейшем цикл повторяется. Составитель ь. ФедоровТехред 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 - 35, Раушская наб., д, 4/5Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 3поршня 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 рас. ширения, происхоДЙт 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 па. дает, но медленнее, чем в полостях 7 и 8. Таким образом, предлагаемое выполнениекомпрессора обеспечивает повышение степенисжатия,