专利名称：无活塞压缩机中无效空间的优化的制作方法
无活塞压縮机中无效空间的优化
本发明涉及一种用于运行无活塞压縮机的方法，该压縮机用于压縮气 态介质的目的，特别是用于压縮低温介质，并且液柱在其缸中上、下移动。 术语"无活塞压縮机"理解为一种用于压縮气态介质的压縮机或装置，
分别如PCT专利申请PCT/EP2005/008370所公开的。所述装置被定义为"无 活塞压縮机"，是因为在其内部液柱代替了固定活塞被上、下移动。在短时 间，也将离子液体用作所述压缩机中的液体。其有许多优点，如在前述的 PCT专利申请中所公开的。通过引用PCT专利申请PCT/EP2005/008370，其
所公开的内容全文被结合到本专利申请所公开的内容中。无活塞压縮机具 体用作压縮氢气、氧气、氦、氮气、氩气等的目的。
对于传统的压缩机-因此使用普通活塞的压缩机-直到现在存在着问 题，活塞仅在到达某点时能够在理论上接近最上面的死点。结果，在缸盖 的区域留有所谓的无效空间。在吸入冲程期间，该无效空间中存在的压縮 介质松弛(relaxes)到吸入压力。因此，压縮机的输送率被降低了。此外， 为了响应最近的压縮循环，必须再次压縮该气体。结果，依次，比压縮能 量同样升高。
保持无效空间体积是绝对必要的，因为必须避免向上移动的活塞接触 缸盖。当系统活塞/缸发生大量的热变时，也必须能够实现所述要求。
基本相似的考虑适用于所谓的无活塞压縮机。在一示意性的剖视图中，
图1图示了无活塞压缩机的缸l'的上部区域。液柱2'在所述无活塞压縮 机的缸l'中被上、下移动。 一旦液柱2'已经到达其上部死点时，则留有 无效空间3'。此外，还采用示意图的方式图解了供应管线4'以及排出管 线5'，其用作供应和排出要被压縮到缸r内的气态介质的目的。
对于无活塞压缩机，活塞介质的热变是不重要的，因为液柱2'相应的 实际状况是已知的。因此，无效空间3'(与普通压縮机相比)变小了。然 而，为了分别防止将液体和活塞介质过多地输送到排出管线5'内，此外必 须维持限定的无效空间。因此，在上下文中所描述的普通压縮机的缺点仍然存在，虽然是降低到了更小的程度。
如在前述的PCT专利申请PCT/EP2005/008370的图中所图解的，将分 离器单元配置到无活塞压縮机的排出管线上。在所述分离器中能够实现工 作液体的分离，该工作液体不期望地由压縮介质携带。然而，目前，所述 分离器单元仅用作将液体分离出压缩介质流的目的，所述液体不期望被携 带。因此，它们被定尺寸成用于相对小的分离量。
本发明的目的是详细说明一种用于运行无活塞压縮机的一般方法，其 避免了前述缺点，具体是增加了无活塞压縮机的输送率并且最小化了比压 缩能量。
为了实现该目的，提出了一种用于运行无活塞压缩机的一般方法，其 特征在于，在压縮循环期间，允许一部分液体的过量输送。
用于运行无活塞压缩机的本发明方法的进一步的优选实施例的特征在
于，
-从压缩介质中分离出过量输送的液体，和
-从压縮介质中分离出的过量输送的液体被引导回压縮机的一或多个 缸内。
当过量输送的液体在后续处理中显示为不希望的污染物时，将过量输 送的液体从压縮介质的分离是有益的或要求的，压縮介质被提供给所述后 续处理。当离子液体用作工作媒质(operatingmeans)时，出于成本的原 因，过量输送的液体的分离和返回是切合实际的。除了别的之外，还可以 接受过量输送的液体量的"损失"，特别是当需要或希望利用新的工作液 体来替换过量输送的液体量时。
下面将通过图2所图解的示例性实施例来详细说明本发明用于运行无 活塞压縮机的方法及其进一步的实施例，所述实施例描述了从属专利权利 要求的目的。
如已经在图1中所图示的，图2还图示了无活塞压縮机的上部区域的 示意性剖视图。现在，在排出管线5中设置用于分离器单元6的设备，其 中过量输送的液体(在图2的排出管线5中按对角阴影线的方式图示)被 从压縮介质流中分离出来，其经由管线5被推出缸1。随后经由管线8去除 被压縮的介质流(其没有过量输送的该液体)，当液体(其在分离器单元6中被分离)被过量输送时，其是经由管线7来去除的。
当与普通的分离器单元相比时，分离器单元6设计来用于更大的相污 染物，因为除了不希望的(离子)工作媒质到压縮介质流内的导入之外， 还必须分离不希望的过量输送。分离器单元可以借助于重力、地球自转偏 转力、电场或这些释放力的组合来分离两相的混合物(介质/ (离子)工作 媒质)。
根据本发明-完全脱离现有技术的教导-在压縮循环期间，分别允许和 强迫液体2的一部分过量输送到排出管线5内。通过控制液柱2，因此可以 过量地将限定的液体量输送到排出管线5内。通过使用本发明的方法，达 到了在缸l中不留有无效空间，因而可以实现理想的、前述的优点。
可以省去将过量输送的液体2从压缩介质流中分离的应用。然而，通 常，为了能够实现前述分离，设置了用于分离器单元6的设备。如果不需 要分离器6，然而必须确保缸1中过量输送的液体量2被返回到原处 (replaced)。
在用于运行本发明的无活塞压缩机的方法的进一步的实施例中，建议 将液体7返回到压縮机的一或多个缸1内，所述液体是过量输送的并且其 是从压缩介质中分离出来的。
例如，特别是当液体是比较昂贵的离子液体时，本发明方法的该实施 例是切合实际的。
当与属于现有技术的方法相比较时，本发明用于运行无活塞压縮机的 方法具有更高的输送率，并且此外需要更低的比压縮能量。
权利要求
1、一种用于运行无活塞压缩机的方法，该压缩机用作压缩气态介质的目的，具体是低温介质，并且液柱在其缸中被上下移动，其特征在于，在压缩循环期间，允许一部分液体(2)的过量输送。
2、 如权利要求1所述的方法，其特征在于，过量输送的液体(5)被 从压縮介质(6)中分离。
3、 如权利要求2所述的方法，其特征在于，过量输送的并从压縮介质 中分离的液体(7)被返回到压縮机的一或多个缸(1)内。
全文摘要
本发明涉及一种用于运行无活塞压缩机的方法，该压缩机用作压缩气态介质(具体是低温介质)的目的，并且描述了液柱在其缸中被上下移动。根据本发明，在压缩循环期间，允许一部分液体(2)的过量输送。
文档编号F04F1/00GK101410631SQ200780011116
公开日2009年4月15日 申请日期2007年3月6日 优先权日2006年3月28日
发明者G·西伯特, H·迈耶, R·阿德勒 申请人:林德股份公司