Компрессор
Иллюстрации
Реферат
КСФШРЕССОР, содержащий цилиндр и установленный в нем с образ ванием теплой и холодной полостей и полости расширения дифференциальный поршень, причем холодная полость сообщена в крайних положениях порвиня с полостью расширения, отличающийся тем, что, с целью повышения степени сжатия, участок поршня большего диаметра выполненоткрытым со стороны полости расширения и имеет внутреннюю кольцевую канавку, а участок меньшего диаметра снабжен сквозным осевым каналом и отбортовкой , расположенной н канавке поршня с образованием осевого и кольцевого зазоров, bw
СОЮа СоаЕТСНИХ
СОЦИАЛИСтИЧЕ(.НИХ
РЕСПУБЛИК
З(5П F 25 В 9 00
ГОСУДАРСТ8ЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР
ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЬГГИЙ (21) 3425509/25-06 (22) 16.04.82 (46) 23.07.83. Вюл. 9 27 (72) Ю.П.Мелехин, A.Ê.Áðåócîâ и Д. П . Мелехин (71) Омский политехнический институт (53) 621 ° 574 (088 ° 8) (56) 1. Патент США 9 4024727, кл. 417-83, опублик ° 1978.
2. Авторское свидетельство СССР
Щ 438838s кл. F 25 В 9/00, 1972. (54)(57) КОМПРЕССОР, содержащий цилиндр и установленный в нем с образо ванием теплой и холодной полостей и
„„Я(.)„„1О30627 А полости расширения дифференциальный поршень, причем холодная полость сообщена в крайних положениях поршня с полостью расширения, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью повышения степени сжатия, участок поршня большего диаметра выполнен. открытым со стороны полости расширения и имеет внутреннюю кольцевую канавку, а участок меньшего диаметра снабжен сквозным осевым каналом и отбортов" кой, расположенной в канавке поршня с образованием осевого и кольцевого зазоров .
1030627
Изобретение относится к компрессоросгроению и касается компрессоров ,ЦЛЯ МИКРОКРИОГЕНЬЫХ СИСТЕМ, Известен компрессор, содер>кащий цилиндр и установленный в нем с образоза -:ием теплОй и хОЛОднои пОлОстей
5 и полости расширения поршень, причем в линии связи теплой и холодной пс" достой установлены теплообменник, регенератор и г-,одогреватель (1}.
Недостаток известного компресссра-1О недостаточно высокая надежность.
Наиболее близким к, изобретению по техн ческой сущности II достигаемому результату является компрессор, со держащий цилиндр и устанОБленный Б 15 нем с образованием холодной и теплой полостей и полости расширения дифференциальный поршень, причем холодная полость сообщена в крайних положениях поршня с полостью расширения (2), Недостатком данного компрессора является низкая степень сжатия, Цель изобретения — повышение сте"
I>e>I» сжатия„ указанная цель достигается тем, ч "n в компрессоре, содержащем цилиндр и установленный в нем с образованием теплой и холодной полостей и полости расширения дифференциальный поршень, ( причем холодная полость сообщена в крайних пйложениях поршня с полсстью расширения, участок поршня большегD диаметра выполнен открытым сс стороны полости расширения и имеет внутреннюю кольцевую канавку, а учас35 ток меньшего диаметра снабжен сквсзным осевым каналом и отбортовкой, расположенной в канавке поршня с образованием осевого и кольцевого зазоров,, На. черте»<е схематично изображен описываемый компрессор, продольный рВ.зppэ
Компрессор содержит цилиндр 1 и установленный в нем с образованием теплой и холодной полостей 2 и 3 и 45 полости 4 расширения дифференциальный поршень 5, причем холодная полость 3 сообщена в крайних положениях поршня 5 с полостью 4 расширения.
Участol< б поршня 5 большего диаметра QQ выполнен открытым со стороны полости
4 расширения и имеет внутреннюю кольцевую канав><у 7, а участок 8 меньшего диаметра снабжен сквозным осевым каналом 9 » отбортовкой 10, располо- 55 женllo;I в канавке 7 поршня 5 с образованием осевого и кольцевого зазоров
11 12. Поршень Ь подпружинен упругим элементом 13 относительно цилиндра 1, а в линии связи теплой и холодной полостей 2 и 3 установлены тепло. обменник 14, регенератор 15 и подогреватель 16.
Компрессор работает следующим образом, 65
При дв»женин поршня 5 к нижней мертвой точке отбортовка 10 взаимодействует с верхней кромкой кольцевой канавки 7, разобшая при этом no".oñòè 4 расширения с холодной полостью 3 » перемещая участок 8 меньшего диаметра к них<ней мертвой точке.
При этом холодный гаэ из полости
3 через теплообменник 14, регенератор 15 и подогреватель 16 перетекает в полость 2, обменивается теплом с насацкой регенератора 15 и нагревается. Давление в полостях 2 и 3 возрастает.
Одновременно давление газа в полости 4 расширения также повышается, но поскольку величина относительного мертвого объема полости 4 достаточно велика, давление газа в полостях 2 и 3 растет быстрее, чем в полости 4, и возникшая разность давлений вызывает силу, действующую на поршень 5 и направленную в сторону его движения. Нр» движении поршня 5 вниз упругий элемент 13 сжимается.
При достижении в полостях 2 и 3 давления, равного давлению нагнетания, происходит нагнетание газа потребителю.
Б крайнем нижнем положении поршень 5 упирается своим нижним торцом в цилиндр 1 и останавливается,а учас- ток 8 меньшего диаметра продолжает двигаться по инерции к нижней мертвой точке. При этом отбортовка 10 отходит от верхней кромки канавки 7 и через образовавшиеся зазоры 11 и
12 происходит перепуск части сжатого газа из полости 3 в полость 4 расширения, Давление в этих полостях выравнивается, нагнетание газа потреби. телю заканчивается и упругий элемент
13 перемещает поршень 5 вверх..
При движении поршня 5 вверх кольцевая канавка 7 взаимодействует с от. бортовкой 10, упираясь в нее своей нижней кромкой, тем самым, разобщая полость 4 расширения с холодной полостью 3, и перемещает участок 8 вверх, При движении поршня 5 вверх горячий га;3 из IIoJIocTH 2 через подогреватель 1б, регенератор 15 и теплообменник 1 4 перетекает в полость 3, при этом обменивается -теплом с насад" кой регенератора 15 и охлаждается, Давление в полостях 3 и 2 компрессора падает. Одновременно давление газа в полости 4 расширения также падает, но медленнее, чем в полостях 3 и 2, и возникшая разность давлений вызывает силу, действующую на поршень 5 и . направленную в сторону его дви>кания.
Возникшая разность давлений прижимает отбортовку 10 к поршню 5 и сохраняет кольцевой зазор 12 замкнутым.
При движении поршня 5 вверх упругий элемент 13 растягивается.
1030627
Составитель В.Федоров
Редактор С.Патрушева Техред Т.Маточка КорректоР С,Шекмар
Заказ 5185/40 Тираж 530 Подписное
ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытиЯ
113035, Москва, E-35, Раушская наб, д. 4/5
Филиал ППП Патент, г.ужгород, ул.Проектная, 4
При достижении в полостях 3 и 2 давления, равного давлению всасывания, происходит всасывание газа.
В крайнем верхнем положении поршень 5 упирается своим верхним торцом в цилиндр 1 и останавливается, а участок 8 продолжает двигаться по инерции вверх. Отбортовка 10 отходит от нижней кромки канавки 7 и через образовавшийся зазор 11 происходит перепуск части газа из полости 4 расширения в голость 3. Давление в этих полостях выравнивается, всасывание газа прекращается и упругий элемент
13 перемещает поршень 5 вниз.
При движении поршня 4 вниз кольцевая канавка 7 взаимодействует с отбортовкой 10, упираясь в него своей верхней кромкой, тем самым, разобщая полость 4 расширения с холодной полостью 3, и перемещает участок 8 поршня 5 меньшего диаметра вниз. В дальнейшем цикл повторяется.
Таким образом, предлагаемое конструктивное выполнение компрессора позволяет снизить гидравлическое сопротивление газового тракта, сообщающего полости расширения и холодную полость, и.тем самым повысить степень сжатия компрессора.