Поршневой компрессор

 

Изобретение касается поршневых компрессоров преимущественно для систем микрокриогенной техники и позволяет повысить КПД компрессора. Полость 7 в порн1не 4, открытая со стороны, противопатожной камере 3 сжатия, сообщена с последней при помощи обратного клапана 8. Статор 9 электродвигателя размеп1,ен в полости 7 с радиальным зазором 10 и снабжен теплооб- .менником (ТО) 1 1. U --образные каналы 15 ТО 11 расположены равномерно по окружности . Вход 16 каждого канала 15 расположен со стороны и сообщен с атмосферой , а выход 17 - со стороны теплоизолированного центрального отверстия 14 ТО 11 и подключен к впускному патрубку 12 последнего. Выпускной патрубок 13 ТО 11 сообщен с отверстием 14. КГЩ компрессора iioBbiuiaeTCH за счет уменьшения перетечек газа и улучщения теплоотвода. 1 з.п. ф-лы, 3 ил. Ю (Л со tSD 05

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51) 4 F 04 В 35/04

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А BTOPCH0MV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

8 г

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 4031561/25-06 (22) 22.01.86 (46) 30.07.87. Бюл. № 28 (71) Омский политехнический институт (72) А, П. Болштянский, В. С. Демиденко, Ю, 3. Ковалев и В. E. Щерба (53) 621.512 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 848909, кл. F 25 В 9/00, 1980. (54) ПОРШНЕВОЙ КОМПРЕССОР (57) Изобретение касается поршневых компрессоров преимущественно для систем микрокриогенной техники и позволяет повысить КГ1Д компрессора. Полость 7 в поршне

4, открытая со стороны, противоположной га

„„SU„„1326771 A i камере 3 сжатия, сообщена с последней при помощи обратного клапана 8. Статор 9 электродвигателя размещен в полости 7 с радиальнь!и зазором !О и снабжен теплообменннком (TO! 11. U — -ооразные каналы

15 ТО !! расположены равномерно по окруж- ности. Вход 16 каждого каната 15 расположен со стороны порш!!я и сооб!цен с атмосферой, а выход 17 — со стороны теплоизолированного центрального отверстия 14

ТО 11 и подключен к впускному патрубку

12 последнего. Выпускной патрубок 13 ТО

11 сообщен с отверстием 14. КГ1Д компрессора повышается за счет уменьшения перетечек газа и улучшения теплоотвода. 1 з.н. ф-;!ы, 3 и.!.

8 21,!

1326771 ти и-образными каналами 15, причем вход

16 каждого канала 15 расположен со стороны поршня 4 и сообщен с атмосферой. Выход 17 расположен со стороны центрального отверстия 14 и подключен к впускному иатрубку 12 теплообменника 11, а впускной иатрубок 13 последнего сообщен с центральным отверстием 14. При э-.ом на внутренней поверхности поршня 4 выполнена винтовая нарезка 18, направляенная в сторону, противоположную вращению поршня 4, а зазор !О через подпоршневое простран30

35 ство 19 подключен к впускному патрубку

12 теплообменника 11. В цилиндре 1 установлены всасывающий и нагнетательный клапаны 20 и 21, обмотка статора 9 расположена на его наружной поверхности, а обмотка поршня 4 на внутренней поверхности последнего.

Поршневой компрессор работает следующим образом.

При включении электродвигателя поршень 4 начинает вращение вокруг своей оси.

При этом выточки 5, прокатываясь по шарикам 6 и опирась на кольцевые канавки 2, расположенные в цилиндре 1, заставляют поршень 4 совершать возвратно-поступа40

45 тельное движение. При движении поршня

4 к нижней мертвой точке всасывающий клапан 20 открывается и начинается процесс всасывания газа в камеру 3 сжатия. В это же время обратный клапан 8, установленный в поршне 4, также открывается. При этом холодный газ из атмосферы поступает в каналы 15 и охлаждает обмотку статора

9. В дальнейшем этот газ из каналов 15 поступает в теилообменник 11, где снова

1

Изобретение относится к компрессоростроению и касается поршневых компрессоров преимущественно для систем микрокриогенной техники.

Цель изобретения повышение КПД.

На фиг. 1 изображен предлагаемый поршневойй ком и рессор, иродол ьный разрез; на фиг. 2 — разрез Л-А «а фиг. 1; на фиг. 3— узел 1 на фиг. l.

Поршневой ком ирессор содержит цилиндр 1 с кольцевыми канавками 2 на внутренней поверхности и установленный в нем с образованием камеры 3 сжатия поршень

4, выполненный в виде ротора электродвигателя и имеющий на наружной поверхности профилированные выточки 5. Между выточками 5 и канавками 2 установлены шарики 6. Поршень 4 выг|олнен с открытой со стороны, противоположной камере 3 сжатия, полостью 7, сообщенной с последней при помощи обратного клапана 8. Статор 9 электродвигателя размещен в полос- 20 ти 7 поршня 4 с радиальным зазором 10, снабжен теплообменником 11 с впускным и выпускным патрубками 12 и 13 теплоизолированным центральным отверстием 14 и равномерно расположенными по окружнос- 25 охлаждается и через центральное отверстие

14 и обратный клапан 8 подается в камеру

3 сжатия.

При ходе поршня 4 к верхней мертвой точке всасывающий клапан 20 и обратный клапан 8 закрываются и начинается процесс сжатия газа. При дальнейшем ходе поршня

4 вверх давление в камере 3 сжатия достигает давления нагнетания и открывается клапан 21. Происходит подача газа из камеры 3 сжатия к потребителю. В дальнейшем цикл повторяется. Вследствие вращения поршня 4 вокруг своей оси происходит прокачка газа вдоль зазора 10 между статором 9 и поршнем 4. Прокачка газа осуществляется винтовой нарезкой, выполненной с мелким шагом (глубина нарезки

0,1 — 0,5 мм), нанесенной на внутренней поверхности поршня 4.

Так как через зазор 10 прокачивается охлажденный газ, то он охлаждает как статор 9, так и поршень 4. Газ из зазора

10 через подпоршневое пространство 19 поступает в теплообменник 11, охлаждается в нем и далее поступает через центральное отверстие 14 в полость 7 поршня 4.

Таким образом, изобретение позволяет уменьшить перетечки газа, улучшить теплоотвод и тем самым повысить КПД компрессора.

Формула изобретения

1. Поршневой компрессор, содержащий цилиндр с кольцевыми канавками на внутренней поверхности и установленный в нем с образованием камеры сжатия поршень, выполненный в виде ротора электродвигателя и имеющий на наружной поверхности профилированные выточки, причем между выточками и канавками установлены шарики, отличающийся тем, что, с целью повышения КПД, поршень выполнен с открытой со стороны, протиповоложной камере сжатия, полостью, сообщенной с последней при помощи обратного клапана, статор электродвигателя размещен в полости поршня с радиальным зазором, снабжен теплообменником с впускным и выпускным патрубками, теплоизолированным центральным отверстием и равномерно расположенными по окружности U — образными каналами, причем вход каждого U — образного канала расположен со стороны поршня и сообщен с атмосферой, выход — со стороны центрального отверстия и подключен к впускному патрубку теплообменника, а впускной патрубок последнего сообщен с центральным отверстием.

2. Компрессор по п. 1, отличающийся тем, что на внутренней поверхности поршня выполнена винтовая нарезка, направленная в сторону, противоположную вращению поршня, .а зазор через подпоршневое пространство подключен к впускному патрубку теплообменника.

1326771

Составитель В. Федоров

Редактор М. Дылын Техред И. Верес Корректор А. Ильин

Заказ 3260/29 Тираж 574 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4