專利名稱：無活塞的壓縮機(jī)的制作方法
無活塞的壓縮機(jī)本發(fā)明涉及一種壓縮機(jī)，具有至少一個排擠缸，在所述排擠缸中 設(shè)置有工作液體、尤其是離子液體并且所述排擠缸可與用于介質(zhì)的抽 吸接口及輸送接口相連接，其中，該工作液體與一個構(gòu)造成軸向活塞 泵的驅(qū)動泵處于作用連接。這種壓縮機(jī)用于壓縮氣態(tài)介質(zhì)。該介質(zhì)在此借助于工作液體在排 擠缸中被排擠，由此，這種壓縮機(jī)也被稱為無活塞的壓縮機(jī)。作為工 作液體可使用離子液體。但也可使用具有低蒸汽壓力的液體或者具有 低氣體可溶性的液體。這種液體的共同點在于，它們不在介質(zhì)中溶解 并且可無殘留物地與介質(zhì)分開，由此使被壓縮的介質(zhì)具有高純度。工作液體在此借助于構(gòu)造成軸向活塞泵的驅(qū)動泵輸送到排擠缸 中并且被從排擠缸抽吸，以便將介質(zhì)從抽吸接口輸送到輸送接口中并 且使之處于壓力下。在使用軸向活塞泵作為驅(qū)動泵時，在此為了壓縮 機(jī)可靠工作而需要在軸向活塞泵的抽吸行程中——在該抽吸行程中 工作液體被從排擠缸抽吸，使軸向活塞機(jī)的通常配置有靜壓卸載的活 塞保持靠置在軸向活塞泵的滑動軌上。為此已公知在軸向活塞泵上設(shè)置有一個機(jī)械回拉裝置，該機(jī)械 回拉裝置使活塞保持靠置在滑動軌上。但這種機(jī)械回拉裝置具有高的 結(jié)構(gòu)費用。開頭所述類型的無活塞的壓縮機(jī)由于在排擠缸中沒有機(jī)械密封 裝置并且沒有活塞而具有高使用壽命。此外，具有機(jī)械回拉裝置的軸 向活塞泵與無活騫的壓縮機(jī)的高使用壽命的適配需要高的結(jié)構(gòu)費用。本發(fā)明的任務(wù)在于，提供一種開頭所述類型的壓縮機(jī)，該壓縮機(jī)在結(jié)構(gòu)費用低的情況下具有高使用壽命。根據(jù)本發(fā)明，該任務(wù)這樣來解決給壓縮機(jī)的抽吸接口配置一個 預(yù)壓縮機(jī)。通過一個連接在壓縮機(jī)前面的預(yù)壓縮機(jī)可在壓縮機(jī)的抽吸 接口上用簡單的方式產(chǎn)生待輸送介質(zhì)的最小預(yù)壓力。由預(yù)壓縮機(jī)產(chǎn)生的該預(yù)壓力通過與待輸送介質(zhì)處于直接接觸的工作液體而也存在于 軸向活塞泵上并且在抽吸行程中在朝滑動軌的方向上加載軸向活塞 泵的活塞。通過根據(jù)本發(fā)明的預(yù)壓縮機(jī)由此可用低結(jié)構(gòu)費用實現(xiàn)和保 證在軸向活塞泵中在無機(jī)械回拉裝置的情況下或在不改變回拉裝置 的情況下使活塞保持靠置在滑動軌上。由此可用簡單的方式實現(xiàn)軸向 活塞泵的使用壽命在回拉裝置無值得一提的變化的情況下與無活塞 的壓縮機(jī)的高使用壽命相適配，由此可在使用標(biāo)準(zhǔn)化的軸向活塞泵的 情況下以低結(jié)構(gòu)費用實現(xiàn)壓縮機(jī)的高使用壽命。作為預(yù)壓縮機(jī)可使用不同結(jié)構(gòu)形式的壓縮機(jī)或泵。根據(jù)本發(fā)明的 一個優(yōu)選的構(gòu)型形式，當(dāng)預(yù)壓縮機(jī)構(gòu)造成螺桿壓縮機(jī)時，得到特別的 優(yōu)點。由于無活i的壓縮機(jī)的高使用壽命，需要選擇具有相應(yīng)高的使 用壽命的預(yù)壓縮機(jī)，以便避免預(yù)壓縮機(jī)成為使用壽命鏈中的最薄弱環(huán) 節(jié)。螺桿壓縮機(jī)不需要具有高密封性的工作密封裝置，由此，標(biāo)準(zhǔn)化 的螺桿壓縮機(jī)具有高使用壽命。此外，螺桿壓縮機(jī)具有低的脈動，由 此可在抽吸側(cè)實現(xiàn)壓縮機(jī)的低噪聲發(fā)射和低負(fù)載。根據(jù)本發(fā)明的一個有利的進(jìn)一步構(gòu)型，預(yù)壓縮機(jī)可特別有利地通 過工作液體潤滑。由于預(yù)壓縮機(jī)通過工作液體潤滑而避免通過使用壓 縮機(jī)產(chǎn)生待輸送介質(zhì)的污染。螺桿壓縮機(jī)通過用工作液體潤滑而僅散 布已經(jīng)在過程中存在的工作液體，其中，對壓縮機(jī)功能不產(chǎn)生影響。根據(jù)本發(fā)明的一個優(yōu)選的進(jìn)一步構(gòu)型，給壓縮機(jī)的輸送接口配置 一個用于分開存在于被輸送介質(zhì)中的工作液體的分離裝置。借助于這 種分離裝置可使由壓縮機(jī)散布到被輸送介質(zhì)中的工作液體從該介質(zhì)分開，通過該分離裝置也可以使由用工作液體潤滑的預(yù)壓縮機(jī)散布到 介質(zhì)中的工作液體分開。由此，在壓縮機(jī)的抽吸側(cè)不需要其它分離裝 置來分離通過由工作液體潤滑的螺桿壓縮機(jī)可能散布到待輸送介質(zhì) 中的工作液體。-根據(jù)本發(fā)明的一個優(yōu)選的構(gòu)型形式，軸向活塞泵具有一個缸筒， 在該缸筒中構(gòu)造有至少一個缸室，所述缸室與排擠缸處于連接，其中， 在缸室中可縱向移動地設(shè)置有活塞，所述活塞支撐在尤其是可調(diào)節(jié)的 斜盤的滑動軌上。由此可用簡單的方式實現(xiàn)排擠缸與缸室進(jìn)而與活塞 連接，以便通過由預(yù)壓縮機(jī)產(chǎn)生的預(yù)壓力實現(xiàn)在驅(qū)動泵的抽吸行程中 活塞可靠地靠置在由斜盤構(gòu)成的滑動軌上。當(dāng)排擠缸設(shè)置在一個缸頭中并且徑向地設(shè)置時，得到特別的優(yōu) 點。通過排擠缸在旋轉(zhuǎn)的缸頭中徑向設(shè)置而實現(xiàn)在存在于排擠缸中的 工作液體上作用離心力，該離心力可實現(xiàn)壓縮機(jī)的高轉(zhuǎn)速。由此可在 壓縮機(jī)的結(jié)構(gòu)空間要求小的情況下實現(xiàn)高的輸送功率。此外僅需要少 量的工作液體，由此，壓縮機(jī)引起低的制造成本和工作成本。根據(jù)本發(fā)明的一個優(yōu)選的結(jié)構(gòu)上的實施形式，缸頭和缸筒轉(zhuǎn)動同 步地相耦合或者構(gòu)造成一體。如果通過預(yù)壓縮機(jī)在抽吸接口上可產(chǎn)生5 15bar的壓力、尤其是 8 10bar的壓力，則可以在標(biāo)準(zhǔn)化的軸向活塞泵作為用于工作液體的 驅(qū)動泵使用時保證在壓縮機(jī)的工作中活塞可靠地靠置在由斜盤構(gòu)成 的滑動軌上。壓縮機(jī)可構(gòu)造成用于輸送液體。當(dāng)壓縮機(jī)構(gòu)造成用于壓縮氣態(tài)介質(zhì)、尤其是氫時，得到特別的優(yōu) 點。在根據(jù)本發(fā)明的無活塞的壓縮機(jī)中借助于由工作液體潤滑的標(biāo)準(zhǔn) 化的預(yù)壓縮機(jī)可在抽吸側(cè)產(chǎn)生氣態(tài)介質(zhì)的預(yù)壓力，通過該無活塞的壓 縮機(jī)，標(biāo)準(zhǔn)化的軸向活塞機(jī)可作為用于工作液體的驅(qū)動泵使用，由此可在使用標(biāo)準(zhǔn)化部件的情況下在無活塞的壓縮機(jī)的使用壽命長的情 況下實現(xiàn)低的制造費用。借助于在示意性的附圖
中所示的實施例來詳細(xì)描述本發(fā)明的其 它優(yōu)點和細(xì)節(jié)。該圖示出了根據(jù)本發(fā)明的壓縮機(jī)1的縱剖面。 一個動力軸3可繞 轉(zhuǎn)動軸線4轉(zhuǎn)動地支承在殼體2內(nèi)部。 一個缸筒5與動力軸3轉(zhuǎn)動同 步地相耦合，在該缸筒中構(gòu)造有多個排擠缸6。排擠缸6在此構(gòu)造成 設(shè)置在缸筒5中的徑向孔14并且繞轉(zhuǎn)動軸線4星形地布置，其中， 排擠缸6的縱向軸線7相對于動力軸3的、由此缸筒5的轉(zhuǎn)動軸線4 垂直地設(shè)置。排擠缸6在徑向內(nèi)部區(qū)域中各與一個連接通道8處于連接，所述 連接通道與盤狀的配流板9處于作用連接，其中，可借助于配流板9 來控制排擠缸6在缸筒5轉(zhuǎn)動時與抽吸接口 10以及輸送接口 11的連 接。在此，缸筒5在軸向方向上支撐在配流板9上，該配流板設(shè)置在 一個固定在殼體2上的殼體蓋12上。在排擠缸6中設(shè)置有工作液體15、尤其是離子液體。每個排擠缸6借助于一個連接通道13與液壓的驅(qū)動泵的缸室16 處于連接，該驅(qū)動泵構(gòu)造成斜盤結(jié)構(gòu)方式的軸向活塞泵17。構(gòu)造成軸 向活塞泵17的驅(qū)動泵在此具有一個缸頭18，該缸頭相對于缸筒5同 軸地設(shè)置并且與缸筒5或動力軸3無相對轉(zhuǎn)動地相連接。也可將缸頭 18和缸筒5構(gòu)造成公共的并且由此一體的缸筒。軸向活塞泵17的缸室16由同心地設(shè)置在缸頭18中的長形孔20 構(gòu)成，在這些長形孔中各可縱向移動地設(shè)置有一個活塞21?；钊?1 各借助于一個滑動靴22支撐在滑動軌23上，所述滑動軌構(gòu)造在一個 斜盤上。在活塞21與滑動靴22之間構(gòu)造有球狀的滑動靴鉸鏈。軸向活塞機(jī)17構(gòu)造成在排擠容積方面可調(diào)節(jié)的軸向活塞機(jī)，其中，設(shè)置有滑動軌23的斜盤可擺動地支承在殼體2上并且可借助于 一個未再示出的調(diào)節(jié)裝置相對于轉(zhuǎn)動軸線4傾斜。但也可構(gòu)造具有固 定排擠容積的軸向活塞機(jī)，其中，斜盤可直接構(gòu)造在殼體2上。缸筒5和驅(qū)動泵17在此設(shè)置在公共的殼體中。根據(jù)本發(fā)明，給壓縮機(jī)1的抽吸接口 10配置一個預(yù)壓縮機(jī)30。 該預(yù)壓縮機(jī)30構(gòu)造成螺桿壓縮機(jī)并且由工作液體15潤滑。在此，預(yù)壓縮機(jī)30在抽吸接口 10上產(chǎn)生約8 10bar的介質(zhì)預(yù)壓 力。介質(zhì)預(yù)壓力通過處于排擠缸6、連接通道13以及缸孔16中的與 該介質(zhì)直接接觸的工作液體15在朝構(gòu)造在斜盤上的滑動軌23的方向 上加載活塞21。由此實現(xiàn)在軸向活塞泵17的抽吸行程中活塞21可靠 地靠置在滑動軌23上。給輸送接口 11配置有一個分離裝置31，通過該分離裝置可使在 輸送接口 11中可能散布的工作液體15與被輸送介質(zhì)分開。由此實現(xiàn) 所述輸送的介質(zhì)的高純度。在根據(jù)本發(fā)明的壓縮機(jī)1工作時，缸筒5和缸頭18通過動力軸3 驅(qū)動。軸向活塞泵將工作液體15從缸室16輸送到排擠缸6中，由此， 經(jīng)由抽吸接口 10流入到排擠缸6中的介質(zhì)通過液體15壓縮并且輸送 到輸送接口 11中。在此，通過由預(yù)壓縮機(jī)30在抽吸接口 IO上產(chǎn)生的 介質(zhì)預(yù)壓力保證構(gòu)造成軸向活塞泵17的驅(qū)動泵的活塞21可靠地靠置 在滑動軌23上。在壓縮機(jī)1工作時，由于排擠缸6的徑向布置，通 過缸筒5的旋轉(zhuǎn)而在液體15上作用離心力，該離心力使工作液體加 速，由此，排擠缸6中的工作液體15的液體柱可以以高的速度運動 并且壓縮機(jī)l由此可以以高的轉(zhuǎn)速以及由此以高的循環(huán)速度工作。由 此，在壓縮機(jī)1的結(jié)構(gòu)空間小以及對工作液體15的需求低的情況下 實現(xiàn)高的輸送功率。由于由預(yù)壓縮機(jī)30產(chǎn)生的介質(zhì)預(yù)壓力，在此可 使用標(biāo)準(zhǔn)化的軸向活塞泵17，該標(biāo)準(zhǔn)化的軸向活塞泵在機(jī)械回拉裝置無值得一提的變化的情況下與無活塞的壓縮機(jī)1的高使用壽命相適配。預(yù)壓縮機(jī)30作為由工作液體15潤滑的標(biāo)準(zhǔn)化螺桿壓縮機(jī)的構(gòu)型 可用低的結(jié)構(gòu)費用實現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)化的預(yù)壓縮機(jī)30的使用壽命與無活塞的 壓縮機(jī)的高使用壽命相適配。由預(yù)壓縮機(jī)30散布到待輸送介質(zhì)中的 工作液體15可用簡單的方式借助于配置給輸送接口 11的分離裝置31 從被輸送介質(zhì)分開。總之，由此可實現(xiàn)具有低制造費用、低結(jié)構(gòu)費用 和低工作成本的無活塞的壓縮機(jī)1。
權(quán)利要求
1.壓縮機(jī)，具有至少一個排擠缸，在所述排擠缸中設(shè)置有工作液體、尤其是離子液體并且所述排擠缸可與用于介質(zhì)的抽吸接口及輸送接口相連接，其中，該工作液體與一個構(gòu)造成軸向活塞泵的驅(qū)動泵處于作用連接，其特征在于給該壓縮機(jī)(1)的抽吸接口(10)配置一個預(yù)壓縮機(jī)(30)。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的壓縮機(jī)，其特征在于該預(yù)壓縮機(jī)(30)構(gòu)造成螺桿壓縮機(jī)。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的壓縮機(jī)，其特征在于該預(yù)壓縮機(jī) (30)可通過該工作液體(15)潤滑。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1至3中一項所述的壓縮機(jī)，其特征在于給該壓縮機(jī)(1)的輸送接口 (11)配置一個用于分開存在于被輸送介質(zhì)中的工作液體(15)的分離裝置(31)。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1至4中一項所述的壓縮機(jī)，其特征在于該軸 向活塞泵(17)具有一個缸筒(18)，在該缸筒中構(gòu)造有至少一個缸 室(16)，所述缸室與所述排擠缸(6)處于連接，其中，在所述缸室(16)中可縱向移動地設(shè)置有活塞(21)，所述活塞支撐在尤其是可 調(diào)節(jié)的斜盤的滑動軌(23)上。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1至5中一項所述的壓縮機(jī)，其特征在于所述 排擠缸(6)設(shè)置在一個缸頭(5)中并且徑向地設(shè)置。
7. 根據(jù)權(quán)利要求5或6所述的壓縮機(jī)，其特征在于該缸頭(5) 和該缸筒(17)轉(zhuǎn)動同步地相耦合或者構(gòu)造成一體。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1至7中一項所述的壓縮機(jī)，其特征在于借助 于該預(yù)壓縮機(jī)(30)在該抽吸接口上可產(chǎn)生5 15bar的壓力、尤其是 8 10bar的壓力。9.根據(jù)前述權(quán)利要求中一項所述的壓縮機(jī)，其特征在于該壓縮 機(jī)(1)構(gòu)造成用于壓縮氣態(tài)介質(zhì)、尤其是氫。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種壓縮機(jī)(1)，具有至少一個排擠缸(S)，在所述排擠缸中設(shè)置有工作液體(15)、尤其是離子液體并且所述排擠缸可與用于介質(zhì)的抽吸接口(10)及輸送接口(11)相連接，其中，該工作液體(15)與一個構(gòu)造成軸向活塞泵(17)的驅(qū)動泵處于作用連接。為了解決提供一種在結(jié)構(gòu)費用低的情況下具有高使用壽命的壓縮機(jī)的任務(wù)，根據(jù)本發(fā)明提出給該壓縮機(jī)(1)的抽吸接口(10)配置一個預(yù)壓縮機(jī)(30)。
文檔編號F04F1/06GK101243258SQ200680029331
公開日2008年8月13日 申請日期2006年7月25日 優(yōu)先權(quán)日2005年8月12日
發(fā)明者G·西伯特, R·阿德勒 申請人:林德股份公司