Термокомпрессор

 

(72) Авторы изобретения

В. В. Чиковани, В..Г. Цихисели и В. А. Жарков (7l ) Заявитель (54) ТЕРМОКОМПРЕССОР

Изобретение относится к компрессорам малой производительности, реализующим процессы термического компримирования, и может быть использовано при создании микрохо лодильных устройств для получения сверхвысоких давлений.

Известен термокомпрессор, содержащий рабочий цилиндр с плавающим поршнем (1).

Недостатком известного термокомпрессора является большой расход тепловой энергии.

Цель изобретения — повышение КПД.

Цель достигается тем, что плавающий поршень снабжен штоком, а термокомпрессор дополнительно содержит второй цилиндр со своим плавающим поршнем и впускным клапаном, соединенным с рабочим цилиндром при помощи гильзы, в которую введен шток плавающего поршня, причем гильза имеет вторую связь с рабочим цилиндром в виде канала, подключенного к ней на расстоянии от торпа рабочего цилиндра, максимально удаленного от второго цилиндра, равном длине штока и толщине указанного поршня, причем капал, в свою очередь, соединен с вторым цилиндром через обратн ь клапан, а оба цилиндра дополнительно связаны между собой посредством трубопровода с клапаном.

На чертеже представлена схема термокомпрессора.

Термокомпрессор . содержит рабочий цилиндр !, плавающий поршень 2, шток 3, нагреватель 4, канал 5, обратный клапан 6, гильзу

7, второй цилиндр 8, плавающий поршень 9 второго цилиндра 8, впускной клапан 10, холодильник 11, клапан 12 и выпускной клапан 13.

Термокомпрессор работает следующим об„разом

При включении нагревателя 4 происходит прогрев рабочего тела, находящегося в надпоршневом пространстве рабочего цилиндра 1.

При этом рабочее тело расширяется, в ре>о эультате чего плавающий поршень 2 приходит в движение и сжимает газ, находящийся в рабочем циюппщре 1. В определенный момент открывается выпускной клапан 13 и потребителю выдается сжатый газ, а плавающий порТермокомпрессор, содержащий рабочий цилиндр с плавающий поршнем, о т л и ч аю шийся тем, что, с целью повышения

КПД, плавающий поршень снабжен штоком, а термокомпрессор дополнительно содержит второй цилиндр со своим плавающим порп» нем и впускным клапаном, соединенный с рабочим цилиндром при помощи гильзы, в которую введен шток плавающего поршня, причем гильза имеет вторую связь с рабочим цилиндром в виде канала, подключенного к ней на расстоянии от торца рабочего цилиндра, максимально удаленного от второго цилиндра, равном длине штока и толщине указанного поршня, причем канал в свою очередь сое© динен с вторым цилиндром через обратный клапан, а оба цилиндра дополнительно связаны между собой посредством трубопровода с клапаном.

3 950944 шень 2 продолжает движение к нижней мертвой точке. При достижении нижней мертвой точки шток 3 занимает такое положение, когда гильза 7 соединяется с клапаном 6, и в этот момент отключается нагреватель 4. Рабочее тело, имея запас работоспособности, по каналу 5 поступает в подпоршневое пространство второго цилиндра 8 и воздействует на находящийся в нем плавающий поршень 9, который начинает сжатие газа в надцоршневом 10 пространстве. При выравнивании давлений во, всех полостях и магистралях термокомпрессора включается холодильник 11. Рабочее тело охлаждается, его давление снижается, и оба плавающих поршня смещаются (поршень 2 двигается вверх, поршень 9 — вниз). Одновременно шток 3 перекрывает в гильзе 7 отверстие канала 5, полости цилиндров разделяются, и в дальнейшем происходит охлаждение рабочего тела только в рабочем цилиндре 1. Плавающий поршень 2 продолжает движение в сторону верхней мертвой точки, в то время как плавающий поршень 9 второго цилиндра 8 начинает также двигаться в сторону верхней мертвой точки, вытесняя сжатый газ в увеличивающуюся полость рабочего цилиццра 1 через клапан 12. Продолжающееся охлаждение рабочего тела приводит к открытию обратного клапана 6, через который рабочее тело из полости второго цилиндра 8 поступает в полость рабочего цилиндра 1.

Плавающий поршень 9 второго цилиндра 8 начинает перемещаться в сторону нижней мертвой точки, открывается впускной клапан

10, и во второй цилиндр 8 поступает свежая порция газа. Холодильник 11 выключается, плавающий поршень 9 находится в нижней мерт4 вой точке, и цикл замыкается. Таким образом, второй цилиндр 8 можно рассматривать как первую ступень, а рабочий цилиндр 1 как вторую ступень термокомпрессора.

Экономическая эффективность изобретения заключается в снижении расхода тепловой энергии, поскольку энергия нагретого рабочего тела частично используется для предварительного сжатия газа, поступающего в (термокомпрессор.

Формула изобретения

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1, Патент Франции N 2363006, кл. F 04 В 9/12, опублик. 1978.

950944

Составитель Ю. Суков

Техред, Е.Харитончик

Корректор Б. Рошко

Редактор Г. Гербер

Филиал ППП "Патент", г. Ужтород, ул. Проектная, 4

Заказ 5913/37 Тираж 678

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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