Вільнопоршневий компресор з електромагнітним приводом

Винахід відноситься до компресоробудування і може бути використаний у вільнопоршневих компресорах з електромагнітним приводом. Відомо вільнопоршневий компресор з електромагнітним приводом, що містить два співвісно розташованих циліндрових блоки, кожний з яких містить у собі два опозитно розташованих циліндри з розміщеним між ними додатковим циліндром і встановленими в циліндрах, з утворенням робочих камер, поршнями, жорстко зв'язаними між собою, дві співвісні приводні електромагнітні котушки, що укладені в кільцевий магнітопровід і охоплюють додатковий циліндр, середні й крайні котушки компресора попарно електрично зв'язані між собою, при цьому додаткові циліндри компресора мають у порівнянні з опозитними циліндрами більший діаметр і обладнані тонкостінними гільзами з антифрикційного матеріалу, поршні додаткових циліндрів і кільцеві магнітопроводи виконані з магнітом'якого феромагнітного матеріалу, опозитно розташовані циліндри і встановлені в них поршні з немагнітного матеріалу, циліндри обладнані усмоктувальними і нагнітальними клапанами, причому порожнини всмоктувальних клапанів кожного додаткового циліндра з'єднані за допомогою трубопроводів безпосередньо з фільтром для газу /див. а. с. СРСР № 1610068 МІЖ 5 F04 В 35/04. Опубл. 30.11.1990 р. бюл. № 44/. Даний компресор обрано за прототип. Недоліком відомого вільнопоршневого компресора з електромагнітним приводом є підвищене нагрівання приводних електромагнітних котушок, що укладені у кільцевий магнітопровід і мають досить обмежений тепловідвід, внаслідок чого знижуються продуктивність, к.к.д. і довговічність компресора. В основу винаходу поставлено задачу удосконалення вільнопоршневого компресора з електромагнітним приводом шляхом збільшення тепловідводу від приводних електромагнітних котушок і кільцевих магнітопроводів, що приведе до зниження температури їхнього нагрівання. Поставлена задача досягається тим, що у вільнопоршневому компресорі з електромагнітним приводом, що містить два співвісно розташованих циліндрових блоки, кожний з яких містить у собі два опозитно розташованих циліндри з розміщеним між ними додатковим циліндром і встановленими в циліндрах, з утворенням робочих камер, поршнями, жорстко зв'язаними між собою, дві співвісні приводні електромагнітні котушки, що укладені в кільцевий магнітопровід і охоплюють додатковий циліндр, середні та крайні котушки компресора попарно електрично зв'язані між собою, при цьому додаткові циліндри компресора мають у порівнянні з опозитними циліндрами більший діаметр і обладнані тонкостінними гільзами з антифрикційного матеріалу, поршні додаткових циліндрів і кільцеві магнітопроводи виконано з магнітом'якого феромагнітного матеріалу, опозитно розташовані циліндри і встановлені в них поршні - з немагнітного матеріалу, циліндри обладнані усмоктувальними і нагнітальними клапанами, причому порожнини всмоктувальних клапанів кожного додаткового циліндра з'єднані за допомогою трубопроводів безпосередньо з фільтром для газу, відповідно до винаходу, кільцеві магнітопроводи виконано з утворенням кільцевих порожнин між ними і приводними електромагнітними котушками, кільцеві порожнини кожного циліндрового блоку з'єднані між собою двома колекторами, розташованими діаметрально протилежно, при цьому трубопроводами один з колекторів з'єднаний з фільтром, а інший - з порожнинами всмоктувальних клапанів додаткового циліндра. Завдяки ознакам, властивим даному винаходові, усмоктуваний у порожнини додаткових циліндрів газ надходить у них не безпосередньо від фільтра, а проходить після фільтра через колектори по кільцевих порожнинах між магнітопроводами і приводними електромагнітними котушками, обтікаючи їх і відводячи від них тепло, в результаті чого істотно поліпшується тепловідвід від приводних електромагнітних котушок і магнітопроводів, що приводить до зниження температури їхнього нагрівання і, як наслідок, забезпечує підвищення продуктивності, к.к.д. і довговічності компресора. Суть винаходу пояснюється кресленням, де зображений один із циліндрових блоків вільнопоршневого компресора з електромагнітним приводом без сполучних трубопроводів і ресиверів, яких суть винаходу не стосується. Циліндровий блок розташований співвісно з непоказаним на кресленні другим циліндровим блоком. Він містить у собі опозитно розташовані циліндри 1, 2 і розміщений між ними додатковий циліндр 3, у яких установлені жорстко зв'язані між собою поршні 4, 5, 6. Додатковий циліндр 3 обладнано тонкостінною гільзою 7 з антифрикційного матеріалу, додатковий циліндр охоплюється кільцевим магнітопроводом 8 з розташованими в ньому приводними електромагнітними котушками 9, 10. Якщо циліндровий блок по розташуванню в компресорі є лівим, то котушка 9 відноситься до середніх, а котушка 10 - до крайніх котушок компресора. Середні котушки двох циліндрових блоків, так само як і крайні, попарно електричне зв'язані між собою. Магнітопровід 8 і поршень 6 виконано з магнітом'якого феромагнітного матеріалу з мінімально можливою коерцитивною силою. Циліндри 1, 2, 3, гільза 7, поршні 4, 5 виконані з немагнітного матеріалу. Магнітопровід 8 виконаний з утворенням кільцевих порожнин 11, 12 між ним і приводними електромагнітними котушками 9, 10. Кільцеві порожнини 11, 12 з'єднані між собою колекторами 13, 14, розташованими діаметрально протилежно. Колектор 13 з'єднаний за допомогою трубопроводу 15 з фільтром 16, а колектор 14 - за допомогою трубопроводів 17, 18 із порожнинами всмоктувальних клапанів 19, 20 додаткового циліндра 3. Вільнопоршневий компресор з електромагнітним приводом працює наступним чином. При включенні в ланцюг живлення крайніх приводних електромагнітних котушок (у тому числі котушки 10) або середніх приводних електромагнітних котушок (у тому числі котушки 9) поршень 6 разом із поршнями 4, 5 під дією електромагнітного поля починає переміщатися відповідно вліво або вправо. У порожнинах циліндрів 3, 2, 1 здійснюються процеси усмоктування та нагнітання газу. При цьому газ, що надходить у циліндр 3 першого ступеня стиску, проходить від фільтра 16 по трубопроводу 15, колектору 13, кільцевим порожнинам 11, 12, обтікає поверхні магнітопровода 8 і приводних електромагнітних котушок 9, 10, і надходить через колектор 14 і трубопровід 18 або 17 у порожнину усмоктувального клапана 20 або 19. Обтікаючи поверхні кільцевого магнітопровода 8 і приводних електромагнітних котушок 9, 10, газ відводить від них тепло, знижуючи їхню температуру. Такі ж процеси відбуваються і в другому циліндровому блоці. Таким чином, у запропонованому вільнопоршневому компресорі з електромагнітним приводом істотно поліпшується тепловідвід від приводних електромагнітних котушок і кільцевих магнітопроводів, що дозволяє знизити температуру їхнього нагрівання і, як результат, підвищити продуктивність, к.к.д. і довговічність компресора.