專利名稱：無(wú)活塞壓縮機(jī)中無(wú)效空間的優(yōu)化的制作方法
無(wú)活塞壓縮機(jī)中無(wú)效空間的優(yōu)化
本發(fā)明涉及一種用于壓縮氣態(tài)介質(zhì)(例如，氫氣、氧氣、氦、氮?dú)狻?氬氣)的設(shè)備，包括
a) —個(gè)或多個(gè)缸，其中布置有流體，
b) 布置在流體柱的上端位置區(qū)域中的供應(yīng)和排出管線，其用作供應(yīng)和 排出要被壓縮到缸內(nèi)的氣態(tài)介質(zhì)的目的，
c) 至少一個(gè)用于各缸的流體管線，其用作將流體供應(yīng)和排出到缸內(nèi)的
目的，所述缸壓縮氣態(tài)介質(zhì)，以及
d) 用于改變一或多個(gè)缸中的流體量的裝置。
例如，從PCT專利申請(qǐng)PCT/EP2005/008370中已知了一種用于壓縮氣 態(tài)介質(zhì)的一般設(shè)備。所述設(shè)備被定義為"無(wú)活塞壓縮機(jī)"，是因?yàn)樵谄鋬?nèi)部 液柱代替了固定活塞被上、下移動(dòng)。在短時(shí)間，也將離子液體用作所述壓 縮機(jī)中的液體。其有許多優(yōu)點(diǎn)，如在前述的PCT專利申請(qǐng)中所公開(kāi)的。通 過(guò)引用PCT專利申請(qǐng)PCT/EP2005/008370，其所公開(kāi)的內(nèi)容全文被結(jié)合到本 專利申請(qǐng)所公開(kāi)的內(nèi)容中。
對(duì)于傳統(tǒng)的壓縮機(jī)-因此使用普通活塞的壓縮機(jī)-直到現(xiàn)在存在著問(wèn) 題，活塞僅在到達(dá)某點(diǎn)時(shí)能夠在理論上接近最上面的死點(diǎn)。結(jié)果，在缸蓋 的區(qū)域留有所謂的無(wú)效空間。在吸入沖程期間，該無(wú)效空間存在的壓縮介 質(zhì)松弛(relaxes)到吸入壓力，因此，壓縮機(jī)的輸送率被降低了。此外， 為了響應(yīng)最近的壓縮循環(huán)，必須再次壓縮該氣體。結(jié)果，依次，比壓縮能 量同樣升高。
保持無(wú)效空間體積是絕對(duì)必要的，因?yàn)楸仨毐苊庀蛏弦苿?dòng)的活塞接觸 缸蓋。當(dāng)系統(tǒng)活塞/缸發(fā)生大量的熱變時(shí)，也必須能夠?qū)崿F(xiàn)所述要求。
基本相似的考慮適用于所謂的無(wú)活塞壓縮機(jī)。在一示意性的剖視圖中，
圖i圖示了無(wú)活塞壓縮機(jī)的缸r的上部區(qū)域。液柱2'在所述無(wú)活塞壓縮
機(jī)的缸l'中被上、下移動(dòng)。 一旦液柱2'已經(jīng)到達(dá)其上部死點(diǎn)時(shí)，則留有 無(wú)效空間3'。此外，還采用示意圖的方式圖解了供應(yīng)管線4'以及排出管線5'，其用作供應(yīng)和排出要被壓縮到缸r內(nèi)的氣態(tài)介質(zhì)的目的。 對(duì)于無(wú)活塞壓縮機(jī)，活塞介質(zhì)的熱變是不重要的，因?yàn)橐褐?'相應(yīng)的
實(shí)際狀況是已知的。因此，無(wú)效空間3'(與普通壓縮機(jī)相比)變小了。然 而，為了分別防止將液體和活塞介質(zhì)過(guò)多地輸送到排出管線5'內(nèi)，此外必 須維持限定的無(wú)效空間。因此，在上下文中所描述的普通壓縮機(jī)的缺點(diǎn)仍 然存在，雖然是降低到了更小的程度。
本發(fā)明的目的是詳細(xì)說(shuō)明一種用于壓縮氣態(tài)介質(zhì)的一般設(shè)備，其避免 了前述缺點(diǎn)，具體是增加了壓縮設(shè)備的輸送率并且最小化了比壓縮能量。
為了實(shí)現(xiàn)該目的，提出了一種用于壓縮氣態(tài)介質(zhì)的一般設(shè)備，其特征 在于，以這樣的方式布置一或多個(gè)缸，即其縱軸被布置得相對(duì)于水平面傾 斜。
根據(jù)本發(fā)明用于壓縮氣態(tài)介質(zhì)的設(shè)備的進(jìn)一步的優(yōu)選實(shí)施例的特征在
于，
-缸縱軸相對(duì)于水平面的傾斜度為1到60°，以及
-供應(yīng)和排出管線被實(shí)質(zhì)上布置在一或多個(gè)缸的最高點(diǎn)處。
下面將通過(guò)圖2所圖解的示例性實(shí)施例來(lái)詳細(xì)說(shuō)明本發(fā)明用于壓縮氣
態(tài)介質(zhì)的設(shè)備及其進(jìn)一步的實(shí)施例，所述實(shí)施例描述了從屬專利權(quán)利要求
的目的。
如已經(jīng)在

圖1中所圖示的，圖2還圖示了無(wú)活塞壓縮機(jī)的缸1的上部 區(qū)域的示意性剖視圖。
根據(jù)本發(fā)明，缸1現(xiàn)被以這樣的方式布置，即其縱向軸線被布置得相 對(duì)于水平面傾斜。優(yōu)選是，選擇在1到60°之間的傾角。
這樣做的結(jié)果-如可以從圖2中看到的-在缸內(nèi)部1的最高點(diǎn)處形成了 無(wú)效空間體積3，其體積顯著小于圖1所示的實(shí)施例的情況，后者屬于現(xiàn)有 技術(shù)。
為了實(shí)現(xiàn)根據(jù)本發(fā)明的構(gòu)思，現(xiàn)在顯然需要將供應(yīng)和排出管線4和5 布置在缸1的區(qū)域中，在其中形成死點(diǎn)體積3。能夠確保僅借助于這樣的結(jié) 構(gòu)有效地防止流體2到排出管線5內(nèi)的過(guò)量地輸送。供應(yīng)和排出管線4和5 的該布置引起的結(jié)果是，與圖1所示的結(jié)構(gòu)相比，必須接受關(guān)于缸1與兩 條管線4和5之間連接的可能性的限制。然而，與現(xiàn)有技術(shù)相比，該缺點(diǎn)不會(huì)超過(guò)優(yōu)點(diǎn)(由根據(jù)本發(fā)明的設(shè)備獲得的)。
適應(yīng)于小構(gòu)造的努力，根據(jù)本發(fā)明用于壓縮氣態(tài)介質(zhì)的設(shè)備形成了用 于優(yōu)化無(wú)效空間問(wèn)題的異常簡(jiǎn)單的解決方案。因此根據(jù)本發(fā)明的設(shè)備具有 更高的輸送速率，并且需要較低的比壓縮能量。
權(quán)利要求
1、一種用于壓縮氣態(tài)介質(zhì)的設(shè)備，包括a)一個(gè)或多個(gè)缸(1)，其中布置有流體(2)，b)布置在流體柱(2)的上端位置區(qū)域中的供應(yīng)(4)和排出管線(5)，其用作供應(yīng)和排出要被壓縮到缸(1)內(nèi)的氣態(tài)介質(zhì)的目的，c)至少一個(gè)用于各缸(1)的流體管線，其用作將流體(2)供應(yīng)和排出到缸(1)內(nèi)的目的，所述缸壓縮氣態(tài)介質(zhì)，以及d)用于改變一或多個(gè)缸(1)中的流體量(2)的裝置，其特征在于，以這樣的方式布置一或多個(gè)缸(1)，即其縱軸被相對(duì)于水平面布置。
2、 如權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其特征在于，所述缸縱軸相對(duì)于水平面 的傾斜度為1到60°。
3、 如權(quán)利要求1或2所述的設(shè)備，其特征在于，所述供應(yīng)(4)和排 出管線(5)被實(shí)質(zhì)上布置在所述一或多個(gè)缸(1)的最高點(diǎn)處。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于壓縮氣態(tài)介質(zhì)(例如，氫氣、氧氣、氦、氮?dú)狻鍤?的設(shè)備。其包括a)一個(gè)或多個(gè)缸(1)，其中布置有流體(2)，b)布置在流體柱(2)的上端位置區(qū)域中的供應(yīng)(4)和排出管線(5)，其用作供應(yīng)和排出要被壓縮到缸(1)內(nèi)的氣態(tài)介質(zhì)的目的，c)至少一個(gè)用于各缸(1)的流體管線，其用作將流體(2)供應(yīng)和排出到缸(1)內(nèi)的目的，所述缸壓縮氣態(tài)介質(zhì)，以及d)用于改變一或多個(gè)缸(1)中的流體量(2)的裝置。根據(jù)本發(fā)明，以這樣的方式布置一或多個(gè)缸(1)，即其縱軸被布置得相對(duì)于水平面傾斜。
文檔編號(hào)F04F1/00GK101410630SQ200780011036
公開(kāi)日2009年4月15日 申請(qǐng)日期2007年3月6日 優(yōu)先權(quán)日2006年3月28日
發(fā)明者G·西伯特, H·邁耶, R·阿德勒 申請(qǐng)人:林德股份公司