ПОРШНЕВОЙ КОМПРЕССОР

Полезная модель относится к области машиностроения, в частности к области компрессоростроения, и может найти применение для получения сжатого газа на предприятиях в различных отраслях промышленности.
Наиболее близким техническим решением, выбранным в качестве прототипа заявляемого компрессора, является многоступенчатый оппозитный компрессор, содержащий по одному цилиндру в каждой ступени. При этом в цилиндре первой ступени три всасывающих и три нагнетательных клапана, в цилиндре второй ступени - два всасывающих и два нагнетательных клапана, в цилиндре третьей ступени - один всасывающий и один нагнетательный клапан, в цилиндре четвертой ступени - один комбинированный клапан (патент РФ на полезную модель №111208, МПК F04B 25/00 (2006.01), опубл. 10.12.2011). В каждой из первой, второй и третьей ступеней компрессор содержит корпус, цилиндр с поршнем, равные по объему всасывающую и нагнетательную камеры, между которыми установлена неподвижная перегородка, патрубки для подвода и отвода сжимаемого газа, присоединенные к корпусу. Корпус закрыт с обеих сторон крышками, имеющими окна для установки клапанов. Недостатками прототипа являются длительный выход на рабочий режим; неудобство монтажа трубопроводов подвода газа, увеличенный размер компрессора.
Техническим результатом предлагаемого технического решения является сокращение времени выхода поршневого компрессора на рабочий режим, уменьшение габаритов, повышение технологичности монтажа компрессора на оппозитной базе.
Технический результат обеспечивается поршневым компрессором, сущность которого заключается в том, что он содержит корпус цилиндра, в котором размещены рабочий цилиндр с поршнем, всасывающая и нагнетательные камеры. Всасывающая камера и нагнетательная камера разделены неподвижной перегородкой. Корпус цилиндра закрыт с двух сторон крышками. Первая крышка выполнена с окнами, в которых установлены всасывающие клапаны. Всасывающие клапаны соединяют внутреннюю полость рабочего цилиндра с всасывающей камерой. Нагнетательные клапаны соединяют внутреннюю полость рабочего цилиндра с нагнетательной камерой. Количество всасывающих клапанов, установленных в окнах первой крышки, равно трем. Количество нагнетательных клапанов, установленных в окнах первой крышки, равно двум. Объем нагнетательной камеры меньше объема всасывающей камеры. Патрубок подвода газа присоединен к первой крышке.
В поршневом компрессоре вторая крышка может быть выполнена с окнами, в которых установлены всасывающие и нагнетательные клапаны. Количество всасывающих клапанов, установленных в окнах второй крышки, равно трем. Количество нагнетательных клапанов, установленных в окнах второй крышки, равно двум.
Поршневой компрессор может включать рабочий цилиндр как простого, так и двойного действия.
В поршневом компрессоре сжатие и выпуск газа выполняются при открытии и закрытии всасывающих клапанов и нагнетательных клапанов в соответствии с давлением газа в рабочем цилиндре, когда поршень совершает в нем прямолинейные возвратно-поступательные движения. Как правило, поршневой компрессор содержит равное количество всасывающих и нагнетательных клапанов, и одинаковые по объему всасывающую и нагнетательную камеры. Создание рабочего давления в нагнетательной камере при запуске компрессора обеспечивается в результате многократных тактов работы поршня. Выполнение компрессора содержащим рабочий цилиндр с тремя всасывающими клапанами и двумя нагнетательными клапанами, и одновременное уменьшение объема нагнетательной камеры по сравнению со всасывающей камерой обеспечивает снижение времени выхода компрессора на рабочий режим.
На фиг.1 показан заявляемый поршневой компрессор в продольном разрезе вдоль оси цилиндра.
На фиг.2 показан вид на крышку корпуса заявляемого поршневого компрессора.
На фиг.3 изображена схема монтажа заявляемого поршневого компрессора на оппозитной базе.
На фиг.4 показана схема монтажа компрессора прототипа на оппозитной базе.
Поршневой компрессор содержит корпус 1 цилиндра, в котором размещены рабочий цилиндр 2 с поршнем 3, а также всасывающая камера 4 и нагнетательная камера 5 (фиг.1, 2). Всасывающая камера 4 и нагнетательная камера 5 разделены неподвижной перегородкой 6. Всасывающая камера 4 выполнена по объему в два раза больше нагнетательной камеры 5. Корпус 1 цилиндра закрыт с обеих сторон крышками 7. Крышки 7 отлиты, предпочтительно, заодно с корпусом 1 цилиндра.
При выполнении рабочего цилиндра 2 в виде цилиндра простого действия в одной из крышек 7 выполнены окна 8, 9, в которых установлены клапаны 10, 11. При этом в трех окнах 8 установлены всасывающие клапаны 10, соединяющие внутреннюю полость 12 рабочего цилиндра 2 с всасывающей камерой 4. Всасывающая камера 4 соединена с патрубком 13 подвода газа. Патрубок 13 подвода газа присоединен к крышке 7 корпуса 1 цилиндра. В двух окнах 9 установлены нагнетательные клапаны 11, соединяющие внутреннюю полость 12 рабочего цилиндра 2 с нагнетательной камерой 5. Нагнетательная камера 5 соединена с патрубком 14 отвода газа. Патрубок 14 отвода газа присоединен к корпусу 1 цилиндра.
При выполнении рабочего цилиндра 2 в виде цилиндра двойного действия обе крышки 7 выполнены с окнами 8, 9, в которых установлены клапаны 10, 11 соответственно, как описано выше. При этом патрубок 13 подвода газа присоединен к одной из крышек 7 корпуса 1 цилиндра.
Поршневой компрессор работает следующим образом. При движении поршня 3 в направлении от клапанов 10, 11 в рабочем цилиндре 2 создается разряжение, и открываются три всасывающих клапана 10. Нагнетательные клапаны 11 закрыты. Газ поступает из патрубка 13 подвода газа в всасывающую камеру 4, из которой через всасывающие клапаны 10 поступает в внутреннюю полость 12 рабочего цилиндра 2. При обратном движении поршня 3 в направлении к клапанам 10, 11, газ в рабочем цилиндре 2 сжимается, всасывающие клапаны 10 закрываются и открываются два нагнетательных клапана 11. Газ поступает из внутренней полости 12 рабочего цилиндра 2 в нагнетательную камеру 5, из которой поступает в патрубок 14 отвода газа. Ввиду малого объема нагнетательной камеры 5 по сравнению с объемом всасывающей камеры 4 и с объемом нагнетательной камеры прототипа, в нагнетательной камере 5 заявляемого компрессора быстрее устанавливается требуемое давление.
Соединение подводящего патрубка не с корпусом цилиндра поршневого компрессора сверху или снизу, а с крышкой корпуса цилиндра, то есть сбоку, позволяет компактно размещать поршневой компрессор на оппозитной базе (фиг.3) по сравнению с прототипом (фиг.4).
В источниках патентной и научно-технической информации не выявлены сведения, порочащие новизну предлагаемого технического решения. Кроме того, по результатам анализа научно-технической информации, относящейся к поршневым компрессорам, авторы полагают, что совокупность существенных признаков предлагаемой полезной модели соответствует также и критерию патентоспособности "изобретательский уровень".
Из описания видно, что для реализации устройства используются элементы, применяемые в промышленности, что позволяет сделать вывод о промышленной применимости полезной модели.
Таким образом, заявляемый «Поршневой компрессор» является новым, промышленно применим и, следовательно, соответствует условиям патентоспособности полезной модели.