FR2638495A1 - Compresseur de gaz - Google Patents
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Abstract
La présente invention se rapporte à un compresseur de gaz. Ce compresseur de gaz comprend un espace de compression 8 ayant un volume variable avec un déplacement de position du piston 2 quand ce dernier se retourne dans le cylindre 1, un premier espace tampon 15 communiquant avec l'espace de communication 8 dans une direction par rapport à l'espace de compression 8 et un second espace tampon 33 communiquant avec l'espace de compression 8 dans la direction opposée. Selon le présent compresseur de gaz l'espace mort dans l'espace de compression 8 est minimisé et un fonctionnement hautement efficace, en fonction du battement de retournement du piston 2, peut être réalisé avec une large gamme de contrôle de sortie. Le présent compresseur de gaz s'applique par exemple à un réfrigérateur ou à toute machine thermodynamique basée sur un cycle thermodynamique, à agitation par exemple.
Description
La présente invention se rapporte à un compresseur de gaz et, plus
particulièrement à un compresseur de gaz qui peut 8tre utilisé dans une machine à
cycle d'agitation qui est une machine à cycle thermo-
dynamique par laquelle des températures élevées et des températures basses ou de l'énergie est générée externement à travers la répétition d'un cycle d'agitation d'un gaz de
travail rempli à l'intérieur.
Un exemple d'application d'un compresseur de gaz conventionnel à un réfrigérateur de gaz à cycle d'agitation
sera décrit.
La figure 8 est une vue de côté en section au travers d'un réfrigérateur de gaz à cycle d'agitation conventionnel similaire à ceux décrits dans, par exemple, le brevet Japonais avec le n0 de publication 28980/1979 ou le brevet U.S. n 3.991.585. Dans cette figure, une partie de compresseur 31 comprend principalement un cylindre 1 et un piston 2 adapté réciproquement dans un cylindre 1. Un doigt froid 3 comprend un déplaceur 4 qui est réversible par la variation de pression du gaz de travail et a une partie inférieure en communication à travers un tube de
communication 5 avec le cylindre 1.
Dans le doigt froid, un premier espace de compression 7 est formé entre la surface de travail inférieure 4a et le déplaceur 3 et un tube de communication et, dans la partie de compresseur, un deuxième espace de compression 8 est formé entre une surface de travail supérieure 2a du piston 2 et le tube de communication 5. Un espace d'expansion 6 est prévu au-dessus d'une surface de travail supérieure 4b du déplaceur 3. La surface de travail 4b forme un rebord de l'espace d'expansion 6 qui forme, avec le premier espace de compression 7, le deuxième espace de compression 8 et s'étend à l'intérieur d'un régénérateur 9 et du tube de communication 5, etc; un espace de travail. Le régénérateur 9 peut être mis en communication à travers un trou central 10 du déplaceur 3 avec un gaz de travail inférieur et à travers un trou central 11 et une conduite d'écoulement radiale 12 du déplaceur 3 avec le gaz de travail supérieur. De plus, dans ce réfrigérateur, un refroidisseur 13 est prévu comme un échangeur de chaleur pour échanger la chaleur entre le gaz de travail froid détendu et les membres devant être refroidis dans cet
espace.
Un évidement d'étanchéité 14 est arrangé entre le piston 2 et une paroi du cylindre 1 pour prévenir l'écoulement d'un gaz de travail entre un premier espace tampon 15 prévu sur le c6té de la surface de travail inférieure 2d du piston 2 et l'espace de travail. Un évidement d'étanchéité 16 est de plus prévu entre le déplaceur 4 et le doigt froid 3 pour forcer le gaz de travail entre l'espace d'expansion 6 et le premier espace de compression 7 pour le faire s'écouler à travers le
régénérateur 9.
Le piston 2 est équipé, sur une partie d'extrémité inférieure de celui-ci dans le premier espace tampon 15, avec une chemise de poids léger 17 de matériau a-magnétique tel que l'aluminium. Une bobine 18 est enroulée sur la chemise 17. Les extrémités opposées de la bobine 18 sont connectées à travers des câbles conducteurs 19 et 20 passant à travers la paroi du cylindre 1 vers des terminaux électriques 21 et 22 à l'extérieur du cylindre 1, respectivement. La bobine 18 peut se renverser dans une direction axiale du piston 2 à l'intérieur d'un évidement annulaire 23 dans lequel un champ magnétique d'induit existe. La ligne magnétique de force de ce champ magnétique d'induit générée par un aimant permanent annulaire 24 s'étend radialement à la direction de déplacement de la bobine 18 depuis un induit annulaire 25, à travers un cylindre 26 vers un disque d'induit 27, qui constitue un circuit magnétique fermé. La chemise 17, la bobine 18, les câbles ccnducteurs 19 et 20, l'évidement annulaire 23, l'aimant permanent annulaire 24, l'induit annulaire 25, le cylindre 26 et le disque d'induit 27 constitue un moteur
linéaire 28 pour entraîner le piston.
De plus, le piston 2 et le déplaceur 4 sont supportés de façon élastique dans le cylindre 1 et le doigt froid 3 à travers un membre de ressort 29 et un membre de ressort 30, respectivement pour fixer les positions du piston 2 et du déplaceur 4 dans des états stationnaires de
ceux ci et des positions neutres durant le fonctionnement.
Tel qu'il est mentionné, le cylindre 1, le piston 2, le moteur linéaire 28 et le membre de ressort 29 constituent un compresseur de gaz 31 pour produire une variation de pression dans le deuxième espace de compression nécessaire pour générer un état froid et un
état chaud.
En fonctionnement, quand une source de courant alternatif (non représentée) ayant une fréquence égale à la fréquence de raisonance du système est connectée aux terminaux électriques 21 et 22, un courant électrique alternatif circule à travers la bobine 18 et cette dernière est soumise à une force périodique axiale de Lorentz dQe à une interaction du courant électrique alternatif et du champ magnétique radial par un aimant permanent annulaire 24. Il en résulte que, un système composé d'un piston 2, de la chemise 17, de la bobine 18 et du membre de ressort 29
est amené dans un état de raisonance et vibre axialement.
La vibration du piston 2 cause une variation périodique de la pression dans le gaz de travail rempli dans l'espace de travail composé de l'espace d'expansion, du premier espace de compression 7, et du second espace de compression 8, du tube de communication 5, du régénérateur 9, du trou central , du trou central 11, de la conduite d'écoulement radiale 12 et du refroidisseur 13 et provoque une force de vibration axiale périodique et alternative pour être produite dans le déplaceur 4 dûe au taux de variation d'écoulement du gaz passant à travers le régénérateur 9. De cette manière, le déplaceur 4 comprenant le régénérateur 9 réverssible axialement dans le doigt froid 3 a la même fréquence et avec une phase différente de celle du piston 2. Quand le piston et le déplaceur 4 fonctionnent avec une différence de phase adéquate entre ces deux éléments, le gaz de travail remplissant l'espace de travail effectue un cycle thermodynamique connu comme un "cycle d'agitation inverse" et génèrent des états chaud et froid dans l'espace de compression 7 et 8 et l'espace d'expansion 6 et le refroidisseur 13, respectivement. "Le cycle d'agitation inverse" et le principe de génération d'un état chaud et froid sont décrits en détail en "Cryocoolers", G. Walker, Plenum Press, New York, 1983, pp, 177-123. Le
principe sera décrit brièvement ci-dessous.
Après que la chaleur de compression du gaz dans le second espace de compression 8 généré par le fonctionnement de compression du piston 2 est dissipée durant son passage à travers le tube de communication 5, le gaz de travail s'écoule dans le premier espace de compression 7 et passe à travers le trou central 10 et le régénérateur 9 o il est préliminairement refroidi dans le régénérateur 9 par un état froid établi durant un demi cycle précédent. Quand le gaz de travail entre à travers le trou central 11, la conduite d'écoulement radiale 12 et le
refroidisseur 13 à l'intérieur de l'espace d'expansion 6.
Une fois qu'également tout le gaz de travail entre à l'intérieur de l'espace d'expansion 6, l'expansion commence, il en résulte un état froid dans l'espace d'expansion 6. Le gaz de travail, alors, retourne dans la direction inverse, alors qu'il décharge son état froid au régénérateur 9, dans le second espace de compression 8. A ce moment, le gaz de travail absorbe une chaleur externe dans le refroidisseur 13 pour refroidir un élément externe associé. Alors, quand quasiment tout le gaz de travail retourne dans le deuxième espace retourne dans le deuxième espace de compression 8, la compression est recommencée pour exécuter le cycle suivant. Le "Cycle d'agitation inversé" est complété en accord avec le procédé mentionné
ci-dessus pour produire des états chaud et froid.
Comme il apparaîtra clairement par la suite, dans le refroidisseur conventionnel constitué de cette façon, une performance de refroidissement est généralement contr8lée par un courant d'échange qui doit être fourni par la bobine 18. Ce qui signifie que, la performance est contr8lée par le changement d'une amplitude d'une variation de pression à l'intérieur de l'espace de travail par l'augmentation et la diminution du battement du piston 2 au
moyen d'un courant circulant à l'intérieur de la bobine 18.
Tant que le compresseur conventionnel est constitué tel que mentionné cidessus, dans lequel le point mort du piston réversible est fixé par le point neutre du membre de ressort du piston, il peut appraitre des cas o le piston rencontre le cylindre quand le battement varie
substentiellement pour la capacité de contr8le.
Alternativement, dans un cas o un évidement correspondant au battement maximum est donné pour augmenter la gamme de contr8le, un espace vide, c'est-à-dire une partie de l'espace de compression dans laquelle le piston n'est pas réversible, est agumentée, par conséquent, le taux de compression est réduit, il en résulte une variation
de pression diminuée pour le battement.
Par conséquent, il y a un problème en ce que
l'efficacité du réfrigérateur est abaissée.
Un objet de l'invention est de fournir un compresseur de gaz qui serait capable d'un fonctionnement hautement efficace dans une gamme de contr8le de sortie large. Un compresseur de gaz encore avec la présente invention comprend un espace de compression prévu dans un cylindre et ayant un volume variable avec un déplacement de position d'une première surface de travail prévue sur un piston quand ce dernier est réversible, une pression du gaz de travail rempli dans l'espace variant en conséquence, et deux espaces tampon communiquant avec l'espace de communication à travers une partie d'étanchéité en évidement entre le piston et le cylindre et ayant des variations de volume avec des déplacements de position des deuxième et troisième surfaces de travail prévues sur des pistons et agissant dans une direction inverse à celle de la première surface de travail et deux circuits de connexion pour connecter les espaces centraux et l'espace de compression à travers des soupapes de contr8le connectées de telle façon que les directions d'écoulement regardées depuis l'espace de compression soit opposée, à l'intérieur desquelles des forces agissant sur les surfaces de travail du piston des espaces tampon sont disposés de telle façon que, quand un battement de retour du piston va être allongé, la position neutre du retour du piston ne s'approche pas du c8té de l'espace de compression et, quand le battement réverssible doit être raccourci, la position
neutre ne se déplace nul part.
Dans la présente invention, quand le battement du piston est changé durant le mouvement de celui-ci, la
position neutre du point de renversement est déplacée.
L'invention sera mieux comprise et d'autres buts, détails et avantages de celle-ci apparaîtront mieux à la
lumière de la description explicative qui va suivre de
différer.ts modes de réalisation donnés uniquement à titre d'exemples non limitatifs, avec références aux dessins non limitatifs annexés dans lesquels: - la figure 1 est une vue de côté en section à travers un réfrigérateur de gaz ayant un compresseur de gaz en accord avec un mode de réalisation de la présente invention; - la figure 2 est une illustration explicative de fonctionnement d'un réfrigérateur de gaz tel que montré à la figure 1; - la figure 3 est une vue de côté en section à travers un réfrigérateur ayant un compresseur de gaz en accord avec un autre mode de réalisation de la présente invention; - les figures 4a et 4b sont des dessins montrant un principe de fonctionnement d'un palier de gaz hydrostatique du type à contraction de surface qui est un exemple de palier hydrostatique utilisé dans un compresseur de gaz en accord avec un autre mode de réalisation de la présente invention; - la figure 5 est une vue de côté en section à travers un réfrigérateur de gaz ayant un palier de gaz hydrostatique montré à la figure 4; - les figures 6 et 7 sont des vues de côté en section à travers des réfrigérateurs de gaz ayant des compresseurs de gaz en accord avec d'autres modes de réalisation de la présente invention; et - la figure 8 est une vue de côté en section à travers un réfrigérateur de gaz conventionnel tel que dans
l'exemple.
La figure 1 est une vue de côté en section à à travers un réfrigérateur de gaz ayant un compresseur de gaz en accord avec un mode de réalisation de la présente invention, dans laquelle les parties identiques ou correspondantes à celles de la figure 8 montrant l'état de la technique sont indiquées par les mêmes références
numériques et une description détaillée de ces éléments
n'est pas nécessaire.
Dans la figure 1, le réfrigérateur de gaz comprend une partie de compresseur de gaz 31 et une partie de doigt froid 3 intégralement montée sur la partie de compresseur de gaz. Un piston 2 est adapté pour être réverssible dans un cylindre 1 de la partie de compresseur 31, définissant un second espace de compression 8 entre le sommet du cylindre 1 et la surface supérieure 2a du piston 2 qui est référencé pour être la première surface de travail. Le piston également a une surface d'extrémité inférieure 2b qui agit comme une seconde surface de travail, et une surface de base 32 qui est la troisième surface de travail. La seconde surface de travail du piston 2 est mise dans un premier espace tampon 15 et la troisième surface de travail est arrangée dans un trou borgne formé
dans la partie inférieure du piston 2.
Un goujon en position debout s'élevant depuis la vase d'un logement dans la partie du compresseur de gaz 31 est inséré à l'intérieur du trou borgne du piston 2 avec un évidement d'étanchéité périphérique 38. Un deuxième espace tampon 33 est défini par le sommet du trou borgne et une surface supérieure du goujon telle qu'un volume du second espace tampon 33 est changé par un retour réversible du
3' piston.
Le deuxième espace de compression 8 et le premier espace tampon 15 sont connectés par un premier circuit de connexion 35 ayant une première soupape de contr8le 34 de telle façon que le gaz de travail puisse s'écouler depuis le premier espace tampon 15 vers le second espace de compression 8. Le second espace de compression 8 et le second espace tampon 33 sont connectés par un second circuit de connexion 37 ayant une seconde soupape de contrôle 36 de telle façon que le gaz de travail puisse s'écouler depuis le second espace de compression 8 vers le
second espace tampon 33.
L'évidement d'étanchéité 38 prévu entre la paroi interne du cylindre 1 et le piston 2 sert à maintenir le gaz de travail dans le premier espace tampon 15 et le
second espace tampon 33 à des pressions moyennes respec-
tivement différentes.
Le fonctionnement de ce mode de réalisation va être décrit ci-dessous. Tel qu'il est décrit par rapport à l'exemple conventionnel, quand le piston 2 et le déplaceur 4 se déplacent avec une différence de phase adéquate entre eux, le gaz de travail remplissant l'espace de travail effectue le "Cycle d'agitation inverse" décrit brièvement
dans la description de l'art antérieur et produit un état
froid dans principalement l'espace d'expansion 6 et le
refroidisseur 13.
Dans le cycle mentionné ci-dessus, le réfrigérateur en accord avec le présent mode de réalisation diffère de l'exemple conventionnel pour ce qui est des points suivants. C'est-à-dire que dans le présent mode de réalisation, la première surface de travail 2a, la seconde surface de travail 2b et la troisième surface de travail 32 sont formées sur le piston 2 de telle façon que le volume du second espace de compression 8, du premier espace tampon 15 et du second espace tampon 33 sont changés par le mouvement réversible du piston 2. De plus, tant que le second espace de compression 8 et le premier espace tampon sont en communication à travers le premier circuit de connexion 35 ayant une soupape de contrôle 34 et le second espace de compression 8 et le second espace tampon 33 sont mis en communication à travers le deuxième circuit de connexion 37 ayant une seconde soupape de contr8le 36, les pressions du gaz de travail dans le second espace de compression 8, le premier espace tampon 15 et le second espace tampon 33 sont changés tel que montré à la figure 2 durant le fonctionnement. Dans cette figure, il est évident que les volumes du premier espace tampon 15 et du second espace tampon 33 sont suffisamment plus grands qu'un volume emporté du piston et les pressions à l'intérieur soient
substentiellement constants durant le fonctionnement.
Les aires décrites de la première surface de travail 2a, de la seconde surface de travail 2b et de la troisième surface de travail 32 par S1, S2 et S3, respectivement, et les pressions moyennes du gaz de travail dans le second espace de compression 8, le premier espace tampon 15 et le second espace tampon 33 par Pm, Pbl et Pb2, respectivement, une force F (étant positive vers le bas) agissant sur le piston 2 en moyenne devient F - Si* Pm - S2*Pbl - S3*Pb2..(1) En considérait une soupape de contr8le idéale, les valeurs suivantes sont établies Pbl = Pmin..(2) Pb2 = Pmax.. (3) De plus, tant que Sl = S2 + S3..(4) Les forces suivantes F agissent sur le piston 2 durant le fonctionnement F = (1/2)*(S2 - S3)*(Pmax - Pmin)
(5) M Par conséquent, le point neutre de retournement du piston 2 est abaissé par &X = (F/K) = (1/(2*K))*(S2 - S3)*(Pmax - Pmin) (6) Dans cette formule K est la constante élastique..DTD: du membre de ressort de piston 29.
D'autre part, tant que l'amplitude de la variation de pression est substantiellement proportionnelle au battement (S) et peut être exprimée par Pmax - Pmin = C*S..(7) C: proportion constante La quantité de mouvement &X du point neutre est substantiellement proportionnelle au battement tel qu'il apparaît clairement dans les équations (6) et (7). Ainsi, en adaptant de façon adéquate les forces agissant sur les surfaces de travail du piston dans les deux espaces tampon en changeant les valeurs de S2, S3 et K et la valeur de la pression dans les espaces tampon au moyen de résistances de flux dans les circuits de connexion, le mouvement &X rend possible la compensation pour le mouvement du point neutre du à l'augmentation ou à la diminution du battement du piston et, par conséquent, il n'y a pas de collision du piston avec le cylindre et il est possible de réduire l'espace mort au-delà d'une gamme de performance large. Ce qui signifie que, avec le mouvement &X du point neutre étant positif, la position du point neutre (position neutre) ne peut pas approcher sur les c8tés du second espace de compression 8 quand le battement augmente et ne peut pas s'éloigner quand le battement décroît, il en résulte donc un espace mort minimum. Par exemple, dans une construction telle que montrée à la figure 1, AX devient positif quand les aires des surfaces de travail du premier
et du second espace tampon satisfont à la relation S2 a S3.
Quand les soupapes de contr8le 34 et 36 sont connectées dans des directions inverses, respectivement, la relation entre les aires de la surface de travail est aussi inversée. De plus, tel qu'il est montré sur la figure 3, il est possible de fournir un moyen de régulation de la résistance du courant 39 dans un second circuit de connexion 37 de telle façon que la résistance du second circuit de connexion 37 peut être changée. Dans un tel cas, tant que la pression moyenne Pb2 du second espace tampon 33 peut être laissée dans une valeur arbitraire à l'intérieur de la gamme suivante en changeant la résistance du-flux du second circuit de connexion 37 au moyen du moyen de régulation de résistance du flux 39 lO Pbl < Pb2 < Pmax.. (8) Il est possible de changer le point neutre du mouvement du piston 2 même durant son fonctionnement en
contrôlant la valeur de la pression Pb2.
La demande de brevet U.S. n 207.408 décrit un retournement sans contact d'un piston dans un cylindre au moyen d'un palier à gaz hydrostatique du type à contraction de surface et un circuit de connexion comprenant une soupape de contrôle. Les figures 4a et 4b montrent le principe de fonctionnement d'un tel palier à gaz hydrostatique du type à contraction de surface qui est un exemple utilisable d'un compresseur de gaz en accord avec un mode de réalisation de la présente invention. Tel qu'il est montré à la figure 4a, quand le centre du piston 2 coincide avec le centre du cylindre 1, une distribution de pression sur le côté du piston agissant sur la surface de côté du piston est symétrique à l'approche du centre du piston. De plus, tel qu'il est montré A la figure 4b, quand le piston 2 est excentrique par rapport au cylindre 1, la pression sur le côté du piston dans lequel un évidement est réduit par une excentricité devenant plus grande que celle sur l'autre côté, il en résulte une force de réaction A poussant le piston 2 de telle façon que le centre du piston 2 et du cylindre 1 deviennent coïncidant. Ceci signifie qu'une charge de côté B du piston 2 peut être supportée alors que le piston 2 est en train de flotter par rapport au cylindre 1 et ainsi le piston 2 peut se retourner sans aucun contact avec le cylindre. De cette façon, la force qui agit de telle façon que l'évidement entre le cylindre et le piston 2 soit gardée constant est produite par l'action d'un palier à gaz hydrostatique et ainsi le piston 2 se retourne toujours sans aucune relation
de contact avec le cylindre 1.
La figure 5 montre un autre mode de réalisation dans lequel un palier à gaz hydrostatique 40 est prévu sur l'évidement d'étanchéité 38 entre le piston 2 et le cylindre 1, qui fonctionne au moyen d'une différence de pression (Pb2 - Pbl) entre, par exemple, le second espace tampon 33 et le premier espace tampon 15. Dans ce cas, tant que le piston 2 se retourne dans le cylindre 1 dans une relation sans contact par rapport à celui-ci, il n'y a pas d'usure du piston 2 et du cylindre 1, il en résulte une
durée de vie rallongée du réfrigérateur.
Dans le réfrigérateur ayant une construction telle que montrée à la figure 5, en faisant que les aires S2 et S3 de la seconde surface de travail 2b et de la troisième surface de travail 32 substantiellement égale l'une à l'autre, il est possible d'obtenir un réfrigérateur ayant aucune usure du piston 2 et du cylindre 1, dont la durée de vie est élevée et possédant les mêmes performances et caractéristiques qu'un réfrigérateur conventionnel tel
qu'il apparait clairement à la lecture de l'équation (6).
Dans ce mode de réalisation, un palier gaz hydrostatique n'est pas limité par rapport à la surface de contraction à palier du type de celle montrée dans la figure. Il peut s'agir d'un palier à gaz hydrostatique du type à sillon ou un palier à gaz hydrostatique d'un autre type tel qu'à orifice de contraction, etc. Ainsi, dans les modes de réalisation respectivement décrits, les réfrigérateurs de type intégral dans lesquels le doigt froid 3 et le cylindre 1 sont mécaniquement couplés de façon intime, ils peuvent être de ceux du type à fente dans lesquels le doigt froid est connecté à travers un tube de connexion 5a au cylindre 1 tel qu'il est montré dans un autre mode de réalisation tel qu'il est représenté sur la figure 6, avec les mêmes effets
que ceux des modes de réalisation précédents.
De plus, tel qu'il est montré à la figure 7, une chambre d'absorption 41 peut être prévue pouvant capturer et absorber les particules produites par l'abrasion et contenues dans le gaz du travail ou dans les gaz autres que le gaz de travail dans le premier circuit de connexion 35 ou dans le second circuit de connexion 37. Dans un tel cas, tant que le gaz de travail qui circule est toujours nettoyé par la chambre d'absorption 41, un réfrigérateur ayant une
durée de vie plus élevée est obtenu.
Aussi, dans la description ci-dessus, le
compresseur de gaz en accord avec la présente invention est décrit tel que étant appliqué au réfrigérateur de gaz à cycle d'agitation, il apparait clairement des éléments précédents qui peuvent être utilisés comme un compresseur de gaz pour une machine thermodynamique basée sur un autre cycle thermodynamique tel qu'un cycle de Gifford-McMahon ou un cycle de Rankine, etc. Tel qu'il a été décrit ci-dessus, la présente invention comprend un espace de compression prévu dans un cylindre et ayant un volume variable avec un déplacement de position de la première surface de travail prévu sur un 3G piston quand ce dernier se retourne, la pression du gaz de travail rempli dans l'espace étant variée en accord, les deux espaces tampon communiquant avec l'espace de compression à travers des parties d'étanchéité en évidement entre le piston et le cylindre et ayant.des volumes variables avec des déplacements de position des seconde et troisième surfaces de travail prévues sur le piston et agissant dans une direction inverse à celle de la première surface de travail et deux circuits de connexion pour connecter les espaces tampon et espaces de compression à travers des soupapes de contr8le connectées de telle façon que les directions d'écoulement regardées depuis l'espace de compression sont opposées, dans lesquelles les forces agissant sur les surfaces de travail du piston des espaces tampon sont disposées de telle façon que, quand le battement de retournement du piston peut être allongé, la position neutre du retournement du piston ne peut pas approcher le c8té de l'espace de compression et, quand le battement de retournement peut être raccourci, la position neutre ne peut pas s'éloigner. Par conséquent, l'espace mort de l'espace de compression est minimisé et un fonctionnement hautement efficace peut être réalisé avec
une large gamme de contr8le de sortie.
Claims (5)
1. Compresseur de gaz caractérisé en ce qu'il comprend un cylindre (1), un piston (2) adapté pour se retourner dans ledit cylindre (1), ledit piston (2) ayant une première surface de travail (2a), un espace de compression (8) défini entre ladite première surface de travail (2a) et une surface supérieure dudit cylindre (1) et ayant un volume variable avec une position de déplacement de ladite surface de travail quand ledit piston (2) se retourne pour faire varier la pression du gaz de travail étant rempli dans ledit espace de compression (8) en accord, un premier espace tampon (15) prévu sous une deuxième surface de travail (2b) dudit piston et communiquant à travers un évidement d'étanchéité (38) entre ledit piston (2) et ledit cylindre (1) avec ledit espace de compression (8), ledit piston (2) étant formé avec un trou borgne ayant une surface au sommet agissant comme une troisième surface de travail (32), un second espace tampon (33) prévu dans ledit trou borgne dudit piston (2) et communiquant avec ledit premier espace tampon (15) à travers un évidement d'étanchéité (38), ledit second espace tampon (33) ayant un volume variable avec le déplacement de position de ladite troisième surface de travail (32) dans une direction inverse à celle de l'espace de compression (8), un premier circuit de connexion (35) pour connecter ledit premier espace tampon (15) et ledit espace de compression (8) et permettant le gaz de travail de s'écouler dans une direction par rapport audit espace de compression (8) et un second circuit de connexion (37) pour connecter ledit second espace tampon (33) et ledit espace de compression (8) et permettant au gaz de travail de s'écouler dans une direction opposée, dans lequel des forces agissant sur la première (2a), la seconde (2b) et la troisième (32) surfaces de travail sont disposées de telle fagon que, lorsque le battement de retournement du piston (2) est allongé, un déplacement de la position neutre du retournement du piston à l'encontre de l'espace de compression (8) est évité et, quand le battement de retournement doit être raccourci, le déplacement tendant à éloigner la position neutre de l'espace de compression (8)
est évitée.
2. Compresseur de gaz selon la revendication 1, caractérisé en ce que les premier (35) et second (37) circuits de connexion comprennent des soupapes de contr8le
(34, 36), respectivement.
3. Compresseur de gaz selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que de plus il comprend un moyen de régulation de résistance de l'écoulement (39) prévu dans ledit second circuit de connexion (37) pour déterminer une
pression moyenne dans le second espace tampon (33).
4. Compresseur de gaz selon l'une des
revendications de 1 à 3, caractérisé en ce qu'il comprend
de plus un paiier à gaz hydrostatique (40) prévu entre ledit goujon et ledit trou borgne dudit piston (2) pour supporter le piston (2) dans une relation sans contact par
rapport au cylindre (1).
5. Compresseur de gaz selon l'une des
revendications 1 à 4, caractérisé en ce qu'il comprend de
plus des moyens d'absorption (41) prévus dans ledit premier circuit de connexion (35) pour enlever des substances
autres que le gaz de travail.
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