专利名称：放出式高效气体压缩机的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及热能与动力及气体压缩领域，尤其是一种放出式高效气体压缩机。
背景技术：
余隙容积内的被压缩气体(高温高压气体)，温度高压力大，在活塞下行时会充满活塞上方容积，使新鲜空气无法进入气缸内，从而严重影响气体压缩机的效率。然而，由于机械加工误差、机械磨损、热变形以及部件结构特征等因素，使余隙容积在活塞式气体压缩机中几乎无法消除。为此，需要发明一种余隙容积存在但减少其对气体压缩机效率降低作用的新型高效气体压缩机。
发明内容为了解决上述问题，本实用新型提出的技术方案如下一种放出式高效气体压缩机，包括活塞式气体压缩机，在所述活塞式气体压缩机的余隙容积包络的壁上设气体放出座口，在所述气体放出座口处设气体放出阀，所述气体放出阀受气体放出阀控制机构控制；在所述活塞式气体压缩机的排气门排出高压气体后恢复到关闭状态时，所述气体放出阀控制机构将所述气体放出阀打开；实现在所述活塞式气体压缩机的活塞还没有离开上止点或离开上止点很小距离时，将余隙容积内的高温高压气体从所述活塞式气体压缩机的气缸内经所述气体放出座口放出。在所述气体放出座口处设与所述气体放出座口连通的气体放出通道，所述气体放出通道与动力涡轮的气体入口连通，实现以所述动力涡轮回收余隙容积内的高温高压气体的能量，所述动力涡轮对外输出动力。在所述活塞式气体压缩机的进气道上设压气涡轮，所述动力涡轮对所述压气涡轮输出动力。在所述气体放出座口处设与所述气体放出座口连通的气体放出通道，在所述气体放出通道上设冷却器，所述气体放出通道与所述冷却器的被冷却气体入口连通，所述冷却器的被冷却气体出口与所述活塞式气体压缩机的进气道连通。在所述气体放出座口处设与所述气体放出座口连通的气体放出通道，在所述气体放出通道上设冷却器，所述气体放出通道与所述冷却器的被冷却气体入口连通，所述冷却器的被冷却气体出口与节流器的气体入口连通，所述节流器的气体出口与所述活塞式气体压缩机的进气道连通。在所述气体放出座口处设与所述气体放出座口连通的气体放出通道，在所述气体放出通道上设冷却器，所述气体放出通道与所述冷却器的被冷却气体入口连通，所述冷却器的被冷却气体出口与密封储气罐连通，实现来自余隙容积内的高温高压气体在所述冷却器中被冷却降温并储存在所述密封储气罐内；所述气体放出阀受所述气体放出阀控制机构控制在所述活塞式气体压缩机的吸气冲程中的全部或某一时间间隔内打开，实现在所述活塞式气体压缩机的吸气冲程中的全部或某一时间间隔内将储存在所述密封储气罐中已被冷却的来自余隙容积内的高温高压气体经所述冷却器、所述气体放出通道再经所述气体放出座口回流进入到所述活塞式气体压缩机的所述气缸内。在所述气体放出座口处设与所述气体放出座口连通的气体放出通道，在所述气体放出通道上设冷却器，所述气体放出通道与所述冷却器的被冷却气体入口连通，所述冷却器的被冷却气体出口与密封储气罐连通，实现来自余隙容积内的高温高压气体在所述冷却器中被冷却降温并储存在所述密封储气罐内；所述气体放出阀受所述气体放出阀控制机构控制在所述活塞式气体压缩机的压缩冲程前期的某一时间间隔内打开，实现在所述活塞式气体压缩机的压缩冲程前期的某一时间间隔内将储存在所述密封储气罐中已被冷却的来自余隙容积内的高温高压气体经所述冷却器、所述气体放出通道再经所述气体放出座口回流进入到所述活塞式气体压缩机的所述气缸内。所述气体放出阀设为直动阀，所述气体放出阀控制机构设为活塞，所述直动阀受所述活塞控制。在所述动力涡轮上和/或在所述动力涡轮的动力输出轴上设旋转惯量体，所述旋转惯量体的作用是维持所述动力涡轮的转速以实现当推动所述动力涡轮的气体不足时，能够对气体形成吸出的作用，更有效排出余隙间隙内的气体，如果这时进气门处于开启状态， 可形成对余隙间隙的扫气降温作用。本实用新型中所谓的余隙容积包络是指活塞位于上止点时，构成余隙容积的空间所接触的面，如活塞顶，缸盖以及气缸上端的一部分。本实用新型中所谓的气体放出座口要与余隙容积连通，换句话说，所谓的气体放出座口要与形成余隙容积的空间连通。本实用新型中所谓“活塞离开上止点很小距离”是指活塞离开上止点的距离很小， 活塞上方容积与余隙容积相差不大的状态，从理论上讲，活塞离开上止点的距离越小越好， 但是根据具体结构和控制机构的响应速度，余隙容积内的高温高压气体被大部分放出时的时间需要滞后活塞上止点，为此，所谓的“活塞离开上止点很小距离”可以解释为能够将余隙容积内的高温高压气体有效放出时的活塞离开上止点的距离。本实用新型中所谓的活塞式气体压缩机包括曲柄连杆机构活塞式气体压缩机和自由活塞式气体压缩机。本实用新型中所谓的直动阀是指受活塞控制的阀；所谓旋转惯量体是指具有质量的作旋转运动的结构体。本实用新型中所谓的密封储气罐是指储存被冷却的来自余隙容积的高温高压气体(被冷却后温度已降低)的空间，所谓的密封储气罐可以与所述冷却器设为一体式，也就是说可以在所述冷却器上设置可以储存被冷却的来自余隙容积的高温高压气体的空间，以构成将所述冷却器和所述密封储气罐设为一体式的结构。本实用新型中所谓压缩冲程前期是指自压缩冲程开始起至压缩冲程未结束止的压缩冲程的部分过程。压缩冲程前期的长短要根据所述密封储气罐的压力决定，其目的是要在压差适当的条件下，将储存在密封储气罐内的被冷却的来自余隙容积的高温高压气体回流到气缸内，以减少压力损失，提高效率。本实用新型中的冷却器，可以是散热器，也可以是热交换器，其目的是将从余隙容积内排出的气体进行冷却降温。本实用新型中，根据热能与动力领域及气体压缩领域的公知技术，在必要处设置必要的机构、单元及系统，如阀、泵、控制机构等。本实用新型的有益效果如下本实用新型能减小余隙容积对气体压缩机的进气影响，从而提高气体压缩机的效率。
图1所示的是本实用新型实施图2所示的是本实用新型实施图3所示的是本实用新型实施图4所示的是本实用新型实施图5所示的是本实用新型实施图6所示的是本实用新型实施图7所示的是本实用新型实施图8所示的是本实用新型实施
具体实施方式
实施例1如图1所示的放出式高效气体压缩机，包括活塞式气体压缩机1，在所述活塞式气体压缩机1的余隙容积包络的壁上设气体放出座口 2，在所述气体放出座口 2处设气体放出阀3，所述气体放出阀3受气体放出阀控制机构4控制；在所述活塞式气体压缩机1的排气门5排出高压气体后恢复到关闭状态时，所述气体放出阀控制机构4将所述气体放出阀 3打开；实现在所述活塞式气体压缩机1的活塞还没有离开上止点或离开上止点很小距离时，将余隙容积内的高温高压气体从所述活塞式气体压缩机1的气缸100内经所述气体放出座口 2放出。实施例2如图2所示的放出式高效气体压缩机，其与实施例1的区别是在所述气体放出座口 2处设与所述气体放出座口 2连通的气体放出通道6，所述气体放出通道6与动力涡轮 7的气体入口连通，实现以所述动力涡轮7回收余隙容积内的高温高压气体的能量，所述动力涡轮7对外输出动力。实施例3如图3所示的放出式高效气体压缩机，其与实施例2的区别是在所述活塞式气体压缩机1的进气道101上设压气涡轮8，所述动力涡轮7对所述压气涡轮8输出动力。实施例4如图4所示的放出式高效气体压缩机，其与实施例1的区别是在所述气体放出座口 2处设与所述气体放出座口 2连通的气体放出通道6，在所述气体放出通道6上设冷却器 9，所述气体放出通道6与所述冷却器9的被冷却气体入口连通，所述冷却器9的被冷却气体出口与所述活塞式气体压缩机1的进气道101连通。
列1的结构示意图列2的结构示意图列3的结构示意图列4的结构示意图列5的结构示意图列6和实施例7的结构示意图； 列8的结构示意图； 列9的结构示意图。[0040]实施例5如图5所示的放出式高效气体压缩机，其与实施例1的区别是在所述气体放出座口 2处设与所述气体放出座口 2连通的气体放出通道6，在所述气体放出通道6上设冷却器 9，所述气体放出通道6与所述冷却器9的被冷却气体入口连通，所述冷却器9的被冷却气体出口与节流器10的气体入口连通，所述节流器10的气体出口与所述活塞式气体压缩机 1的进气道101连通。实施例6如图6所示的放出式高效气体压缩机，其与实施例1的区别是在所述气体放出座口 2处设与所述气体放出座口 2连通的气体放出通道6，在所述气体放出通道6上设冷却器 9，所述气体放出通道6与所述冷却器9的被冷却气体入口连通，所述冷却器9的被冷却气体出口与密封储气罐12连通，实现来自余隙容积内的高温高压气体在所述冷却器9中被冷却降温并储存在所述密封储气罐12内；所述气体放出阀3受所述气体放出阀控制机构4控制在所述活塞式气体压缩机1的吸气冲程中的全部或某一时间间隔内打开，实现在所述活塞式气体压缩机1的吸气冲程中的全部或某一时间间隔内将储存在所述密封储气罐12中已被冷却的来自余隙容积内的高温高压气体经所述冷却器9、所述气体放出通道6再经所述气体放出座口 2回流进入到所述活塞式气体压缩机1的所述气缸100内。实施例7如图6所示的放出式高效气体压缩机，其与实施例1的区别是在所述气体放出座口 2处设与所述气体放出座口 2连通的气体放出通道6，在所述气体放出通道6上设冷却器9，所述气体放出通道6与所述冷却器9的被冷却气体入口连通，所述冷却器9的被冷却气体出口与密封储气罐12连通，实现来自余隙容积内的高温高压气体在所述冷却器9中被冷却降温并储存在所述密封储气罐12内；所述气体放出阀3受所述气体放出阀控制机构4 控制在所述活塞式气体压缩机1的压缩冲程前期的某一时间间隔内打开，实现在所述活塞式气体压缩机1的压缩冲程前期的某一时间间隔内将储存在所述密封储气罐12中已被冷却的来自余隙容积内的高温高压气体经所述冷却器9、所述气体放出通道6再经所述气体放出座口 2回流进入到所述活塞式气体压缩机1的所述气缸100内。实施例8如图7所示的放出式高效气体压缩机，其与实施例1的区别是所述气体放出阀3 设为直动阀3000，所述气体放出阀控制机构4设为活塞4000，所述直动阀3000受所述活塞 4000控制。实施例9如图8所示的放出式高效气体压缩机，其与实施例2的区别是在所述动力涡轮7 上和/或在所述动力涡轮7的动力输出轴上设旋转惯量体7000。所述旋转惯量体7000的作用是维持所述动力涡轮的转速以实现当推动所述动力涡轮的气体不足时，能够对气体形成吸出的作用，更有效排出余隙间隙内的气体，如果这时进气门1000处于开启状态，可形成对余隙间隙的扫气降温作用。
权利要求1.一种放出式高效气体压缩机，包括活塞式气体压缩机(1)，其特征在于在所述活塞式气体压缩机(1)的余隙容积包络的壁上设气体放出座口 O)，在所述气体放出座口(2) 处设气体放出阀(3)，所述气体放出阀C3)受气体放出阀控制机构(4)控制；在所述活塞式气体压缩机(1)的排气门( 排出高压气体后恢复到关闭状态时，所述气体放出阀控制机构(4)将所述气体放出阀(3)打开；实现在所述活塞式气体压缩机(1)的活塞还没有离开上止点或离开上止点很小距离时，将余隙容积内的高温高压气体从所述活塞式气体压缩机 (1)的气缸(100)内经所述气体放出座口(2)放出。
2.根据权利要求1所述放出式高效气体压缩机，其特征在于在所述气体放出座口(2) 处设与所述气体放出座口( 连通的气体放出通道(6)，所述气体放出通道(6)与动力涡 轮 (7)的气体入口连通，实现以所述动力涡轮(7)回收余隙容积内的高温高压气体的能量，所述动力涡轮(7)对外输出动力。
3.根据权利要求2所述放出式高效气体压缩机，其特征在于在所述活塞式气体压缩机(1)的进气道(101)上设压气涡轮(8)，所述动力涡轮(7)对所述压气涡轮(8)输出动力。
4.根据权利要求1所述放出式高效气体压缩机，其特征在于在所述气体放出座口(2) 处设与所述气体放出座口( 连通的气体放出通道(6)，在所述气体放出通道(6)上设冷却器(9)，所述气体放出通道(6)与所述冷却器(9)的被冷却气体入口连通，所述冷却器(9) 的被冷却气体出口与所述活塞式气体压缩机(1)的进气道(101)连通。
5.根据权利要求1所述放出式高效气体压缩机，其特征在于在所述气体放出座口(2) 处设与所述气体放出座口( 连通的气体放出通道(6)，在所述气体放出通道(6)上设冷却器(9)，所述气体放出通道(6)与所述冷却器(9)的被冷却气体入口连通，所述冷却器(9) 的被冷却气体出口与节流器(10)的气体入口连通，所述节流器(10)的气体出口与所述活塞式气体压缩机(1)的进气道(101)连通。
6.根据权利要求1所述放出式高效气体压缩机，其特征在于在所述气体放出座口(2) 处设与所述气体放出座口( 连通的气体放出通道(6)，在所述气体放出通道(6)上设冷却器(9)，所述气体放出通道(6)与所述冷却器(9)的被冷却气体入口连通，所述冷却器(9) 的被冷却气体出口与密封储气罐(1 连通，实现来自余隙容积内的高温高压气体在所述冷却器(9)中被冷却降温并储存在所述密封储气罐(1 内；所述气体放出阀( 受所述气体放出阀控制机构(4)控制在所述活塞式气体压缩机(1)的吸气冲程中的全部或某一时间间隔内打开，实现在所述活塞式气体压缩机(1)的吸气冲程中的全部或某一时间间隔内将储存在所述密封储气罐(12)中已被冷却的来自余隙容积内的高温高压气体经所述冷却器 (9)、所述气体放出通道(6)再经所述气体放出座口( 回流进入到所述活塞式气体压缩机 ⑴的所述气缸(100)内。
7.根据权利要求1所述放出式高效气体压缩机，其特征在于在所述气体放出座口(2) 处设与所述气体放出座口( 连通的气体放出通道(6)，在所述气体放出通道(6)上设冷却器(9)，所述气体放出通道(6)与所述冷却器(9)的被冷却气体入口连通，所述冷却器(9) 的被冷却气体出口与密封储气罐(1 连通，实现来自余隙容积内的高温高压气体在所述冷却器(9)中被冷却降温并储存在所述密封储气罐(1 内；所述气体放出阀( 受所述气体放出阀控制机构(4)控制在所述活塞式气体压缩机(1)的压缩冲程前期的某一时间间隔内打开，实现在所述活塞式气体压缩机(1)的压缩冲程前期的某一时间间隔内将储存在所述密封储气罐(1 中已被冷却的来自余隙容积内的高温高压气体经所述冷却器(9)、所述气体放出通道(6)再经所述气体放出座口( 回流进入到所述活塞式气体压缩机(1)的所述气缸(100)内。
8.根据权利要求1所述放出式高效气体压缩机，其特征在于所述气体放出阀(3)设为直动阀(3000)，所述气体放出阀控制机构(4)设为活塞(4000)，所述直动阀(3000)受所述活塞G000)控制。
9.根据权利要求2所述放出式高效气体压缩机，其特征在于在所述动力涡轮(7)上和/或在所述动力涡轮(7)的动力输出轴上设旋转惯量体(7000)。
专利摘要本实用新型公开了一种放出式高效气体压缩机，包括活塞式气体压缩机，在所述活塞式气体压缩机的余隙容积包络的壁上设气体放出座口，在所述气体放出座口处设气体放出阀，所述气体放出阀受气体放出阀控制机构控制；在所述活塞式气体压缩机的排气门排出高压气体后恢复到关闭状态时，所述气体放出阀控制机构将所述气体放出阀打开；实现在所述活塞式气体压缩机的活塞还没有离开上止点或离开上止点很小距离时，将余隙容积内的高温高压气体从所述活塞式气体压缩机的气缸内经所述气体放出座口放出。本实用新型能减小余隙容积对气体压缩机的进气影响，从而提高气体压缩机的效率。
文档编号F04B39/00GK201953605SQ20112003714
公开日2011年8月31日 申请日期2011年2月12日 优先权日2010年12月17日
发明者靳北彪 申请人:靳北彪