專利名稱：無活塞壓縮機中無效空間的優(yōu)化的制作方法
無活塞壓縮機中無效空間的優(yōu)化
本發(fā)明涉及一種用于運行無活塞壓縮機的方法，該壓縮機用于壓縮氣 態(tài)介質(zhì)的目的，特別是用于壓縮低溫介質(zhì)，并且液柱在其缸中上、下移動。 術(shù)語"無活塞壓縮機"理解為一種用于壓縮氣態(tài)介質(zhì)的壓縮機或裝置，
分別如PCT專利申請PCT/EP2005/008370所公開的。所述裝置被定義為"無 活塞壓縮機"，是因為在其內(nèi)部液柱代替了固定活塞被上、下移動。在短時 間，也將離子液體用作所述壓縮機中的液體。其有許多優(yōu)點，如在前述的 PCT專利申請中所公開的。通過引用PCT專利申請PCT/EP2005/008370，其
所公開的內(nèi)容全文被結(jié)合到本專利申請所公開的內(nèi)容中。無活塞壓縮機具 體用作壓縮氫氣、氧氣、氦、氮氣、氬氣等的目的。
對于傳統(tǒng)的壓縮機-因此使用普通活塞的壓縮機-直到現(xiàn)在存在著問 題，活塞僅在到達某點時能夠在理論上接近最上面的死點。結(jié)果，在缸蓋 的區(qū)域留有所謂的無效空間。在吸入沖程期間，該無效空間中存在的壓縮 介質(zhì)松弛(relaxes)到吸入壓力。因此，壓縮機的輸送率被降低了。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。
保持無效空間體積是絕對必要的，因為必須避免向上移動的活塞接觸 缸蓋。當系統(tǒng)活塞/缸發(fā)生大量的熱變時，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活塞壓縮機。在一示意性的剖視圖中，

圖1圖示了無活塞壓縮機的缸l'的上部區(qū)域。液柱2'在所述無活塞壓縮 機的缸l'中被上、下移動。 一旦液柱2'已經(jīng)到達其上部死點時，則留有 無效空間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。
對于無活塞壓縮機，活塞介質(zhì)的熱變是不重要的，因為液柱2'相應(yīng)的 實際狀況是已知的。因此，無效空間3'(與普通壓縮機相比)變小了。然 而，為了分別防止將液體和活塞介質(zhì)過多地輸送到排出管線5'內(nèi)，此外必 須維持限定的無效空間。因此，在上下文中所描述的普通壓縮機的缺點仍然存在，雖然是降低到了更小的程度。
如在前述的PCT專利申請PCT/EP2005/008370的圖中所圖解的，將分 離器單元配置到無活塞壓縮機的排出管線上。在所述分離器中能夠?qū)崿F(xiàn)工 作液體的分離，該工作液體不期望地由壓縮介質(zhì)攜帶。然而，目前，所述 分離器單元僅用作將液體分離出壓縮介質(zhì)流的目的，所述液體不期望被攜 帶。因此，它們被定尺寸成用于相對小的分離量。
本發(fā)明的目的是詳細說明一種用于運行無活塞壓縮機的一般方法，其 避免了前述缺點，具體是增加了無活塞壓縮機的輸送率并且最小化了比壓 縮能量。
為了實現(xiàn)該目的，提出了一種用于運行無活塞壓縮機的一般方法，其 特征在于，在壓縮循環(huán)期間，允許一部分液體的過量輸送。
用于運行無活塞壓縮機的本發(fā)明方法的進一步的優(yōu)選實施例的特征在
于，
-從壓縮介質(zhì)中分離出過量輸送的液體，和
-從壓縮介質(zhì)中分離出的過量輸送的液體被引導(dǎo)回壓縮機的一或多個 缸內(nèi)。
當過量輸送的液體在后續(xù)處理中顯示為不希望的污染物時，將過量輸 送的液體從壓縮介質(zhì)的分離是有益的或要求的，壓縮介質(zhì)被提供給所述后 續(xù)處理。當離子液體用作工作媒質(zhì)(operatingmeans)時，出于成本的原 因，過量輸送的液體的分離和返回是切合實際的。除了別的之外，還可以 接受過量輸送的液體量的"損失"，特別是當需要或希望利用新的工作液 體來替換過量輸送的液體量時。
下面將通過圖2所圖解的示例性實施例來詳細說明本發(fā)明用于運行無 活塞壓縮機的方法及其進一步的實施例，所述實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還圖示了無活塞壓縮機的上部區(qū)域的 示意性剖視圖?，F(xiàn)在，在排出管線5中設(shè)置用于分離器單元6的設(shè)備，其 中過量輸送的液體(在圖2的排出管線5中按對角陰影線的方式圖示)被 從壓縮介質(zhì)流中分離出來，其經(jīng)由管線5被推出缸1。隨后經(jīng)由管線8去除 被壓縮的介質(zhì)流(其沒有過量輸送的該液體)，當液體(其在分離器單元6中被分離)被過量輸送時，其是經(jīng)由管線7來去除的。
當與普通的分離器單元相比時，分離器單元6設(shè)計來用于更大的相污 染物，因為除了不希望的(離子)工作媒質(zhì)到壓縮介質(zhì)流內(nèi)的導(dǎo)入之外， 還必須分離不希望的過量輸送。分離器單元可以借助于重力、地球自轉(zhuǎn)偏 轉(zhuǎn)力、電場或這些釋放力的組合來分離兩相的混合物(介質(zhì)/ (離子)工作 媒質(zhì))。
根據(jù)本發(fā)明-完全脫離現(xiàn)有技術(shù)的教導(dǎo)-在壓縮循環(huán)期間，分別允許和 強迫液體2的一部分過量輸送到排出管線5內(nèi)。通過控制液柱2，因此可以 過量地將限定的液體量輸送到排出管線5內(nèi)。通過使用本發(fā)明的方法，達 到了在缸l中不留有無效空間，因而可以實現(xiàn)理想的、前述的優(yōu)點。
可以省去將過量輸送的液體2從壓縮介質(zhì)流中分離的應(yīng)用。然而，通 常，為了能夠?qū)崿F(xiàn)前述分離，設(shè)置了用于分離器單元6的設(shè)備。如果不需 要分離器6，然而必須確保缸1中過量輸送的液體量2被返回到原處 (replaced)。
在用于運行本發(fā)明的無活塞壓縮機的方法的進一步的實施例中，建議 將液體7返回到壓縮機的一或多個缸1內(nèi)，所述液體是過量輸送的并且其 是從壓縮介質(zhì)中分離出來的。
例如，特別是當液體是比較昂貴的離子液體時，本發(fā)明方法的該實施 例是切合實際的。
當與屬于現(xiàn)有技術(shù)的方法相比較時，本發(fā)明用于運行無活塞壓縮機的 方法具有更高的輸送率，并且此外需要更低的比壓縮能量。
權(quán)利要求
1、一種用于運行無活塞壓縮機的方法，該壓縮機用作壓縮氣態(tài)介質(zhì)的目的，具體是低溫介質(zhì)，并且液柱在其缸中被上下移動，其特征在于，在壓縮循環(huán)期間，允許一部分液體(2)的過量輸送。
2、 如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，過量輸送的液體(5)被 從壓縮介質(zhì)(6)中分離。
3、 如權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，過量輸送的并從壓縮介質(zhì) 中分離的液體(7)被返回到壓縮機的一或多個缸(1)內(nèi)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于運行無活塞壓縮機的方法，該壓縮機用作壓縮氣態(tài)介質(zhì)(具體是低溫介質(zhì))的目的，并且描述了液柱在其缸中被上下移動。根據(jù)本發(fā)明，在壓縮循環(huán)期間，允許一部分液體(2)的過量輸送。
文檔編號F04F1/00GK101410631SQ200780011116
公開日2009年4月15日 申請日期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 申請人:林德股份公司