[實(shí)用新型]活塞式等溫氣體壓縮機(jī)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201320386810.6
• 申請(qǐng)日: 2013-07-02
• 公開（公告）號(hào): CN203420852U
• 公開（公告）日: 2014-02-05
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 肖波
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 肖波
• 主分類號(hào): F04B39/06
• 分類號(hào): F04B39/06;F04B39/12;F04B39/00
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• 代理人: 暫無信息

所屬技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及一種活塞式氣體壓縮機(jī)，尤其是能在氣缸體內(nèi)散熱的活塞式等溫氣體壓縮機(jī)。

背景技術(shù)

目前，公知的活塞式氣體壓縮機(jī)構(gòu)造是由氣缸、氣閥和在氣缸中作往復(fù)運(yùn)動(dòng)的活塞所構(gòu)成的。它通過氣缸與活塞工作容積不斷變化來完成壓縮氣體，活塞式壓縮機(jī)是由曲軸每旋轉(zhuǎn)一周依次完成吸氣、壓縮和排氣工作循環(huán)。在壓縮機(jī)工作時(shí)，由于氣缸內(nèi)的被壓縮氣體基本不與外界進(jìn)行熱交換，處于絕熱壓縮過程。根據(jù)熱力學(xué)第一定律可知絕熱壓縮時(shí)所消耗的循環(huán)總功最大，即壓縮機(jī)功耗最大；而且從排氣閥排出的高溫高壓氣體到壓縮機(jī)外散熱后，氣體體積縮小，也是一種功耗；并且對(duì)于一些特殊氣體(如天然氣和一些容易燃燒爆炸的制冷劑)在壓縮過程中，其化學(xué)性質(zhì)要求排氣溫度不得超過某一溫度；由于高溫導(dǎo)致壓縮機(jī)潤滑油品質(zhì)變差，潤滑效果就會(huì)逐漸降低。所以如果能實(shí)現(xiàn)等溫壓縮，則可以降低壓縮機(jī)的功耗，降低排氣溫度，提高壓縮機(jī)的容積系數(shù)，還能減少壓縮機(jī)潤滑油的更換次數(shù)。對(duì)于多級(jí)壓縮機(jī)，實(shí)現(xiàn)等溫壓縮，還可以減少多級(jí)壓縮機(jī)的級(jí)數(shù)。

為了克服現(xiàn)有的活塞式氣體壓縮機(jī)功耗大、排氣溫度高的不足，本實(shí)用新型提供了一種活塞式等溫氣體壓縮機(jī)，該壓縮機(jī)不僅能降低壓縮機(jī)排氣溫度并提高壓縮機(jī)的容積系數(shù)，而且能降低壓縮機(jī)的功耗，還能減少壓縮機(jī)潤滑油的更換次數(shù)。

實(shí)用新型內(nèi)容

本實(shí)用新型解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是：活塞式等溫氣體壓縮機(jī)是由氣缸體、氣缸頭、氣閥片、活塞、活塞頂部肋片、氣缸頭換熱肋片、活塞銷、曲軸等構(gòu)成。其中在氣缸頭頂部有氣缸頭換熱肋片，氣缸頭換熱肋片與氣缸頭為整體結(jié)構(gòu)；在活塞頂部有活塞頂部肋片，活塞與活塞頂部的肋片為整體結(jié)構(gòu)，氣缸頭換熱肋片和活塞頂部肋片互相嵌合。在壓縮機(jī)工作時(shí)，將缸體內(nèi)部的壓縮熱量通過換熱肋片傳導(dǎo)到缸體外部。對(duì)于體積較大的壓縮機(jī)，為了減輕活塞重量，將活塞頂部肋片設(shè)計(jì)為空心結(jié)構(gòu)，更有利于將活塞頂部肋片吸收的熱量傳導(dǎo)到潤滑油中，同時(shí)在氣缸頭換熱肋片中間設(shè)計(jì)有通孔，使被壓縮的高溫氣體與通孔中的空氣或水(液體)進(jìn)行熱交換，將壓縮機(jī)的壓縮熱傳導(dǎo)到氣缸外部。根據(jù)熱力學(xué)第一定律，等溫壓縮時(shí)壓縮機(jī)的功耗最低的原理，在壓縮機(jī)壓縮氣體時(shí)，將壓縮熱傳導(dǎo)到氣缸外部，從而達(dá)到降低壓縮機(jī)的功耗、降低壓縮機(jī)排氣溫度的目的。

本實(shí)用新型的有益效果是，在壓縮機(jī)工作時(shí)可以將壓縮機(jī)的壓縮熱通過換熱肋片傳導(dǎo)到缸體外部，降低壓縮機(jī)的功耗、降低壓縮機(jī)排氣溫度、減少壓縮機(jī)潤滑油的更換次數(shù)、對(duì)于多級(jí)壓縮機(jī)還可以減少多級(jí)壓縮機(jī)的級(jí)數(shù)。

附圖說明

下面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)一步說明。

圖1是本實(shí)用新型的縱剖面構(gòu)造原理示意圖。

圖2是較小型活塞式等溫氣體壓縮機(jī)的縱剖面構(gòu)造原理示意圖。

圖3是活塞式等溫氣體壓縮機(jī)的進(jìn)氣階段示意圖。

圖4是活塞式等溫氣體壓縮機(jī)的壓縮階段示意圖。

圖5是活塞式等溫氣體壓縮機(jī)的排氣階段示意圖。

圖中1.氣缸頭，2.氣缸體，3.活塞，4.活塞銷，5.氣閥蓋，6.曲軸，7.進(jìn)氣閥片，8.排氣閥片，9.氣缸頭換熱肋片，10.活塞頂部肋片，11.換熱肋片通孔，12.散熱片。

具體實(shí)施方式

在圖1中，氣缸體(2)內(nèi)部安裝有活塞(3)；活塞(3)頂部有活塞頂部肋片(10)，活塞頂部肋片(10)為空心結(jié)構(gòu)；氣缸頭(1)內(nèi)有氣缸頭換熱肋片(9)，氣缸頭換熱肋片(9)中間設(shè)計(jì)有通孔(11)，通孔(11)中流動(dòng)的水(液體)或空氣帶走壓縮機(jī)的壓縮熱；在氣缸頭(1)的頂部有進(jìn)氣閥片(7)和排氣閥片(8)。在壓縮機(jī)工作時(shí)，活塞(3)在氣缸體(2)做往復(fù)運(yùn)動(dòng)，活塞頂部肋片(10)與氣缸頭換熱肋片(9)互相嵌合。

在圖2所示的是較小型的活塞式等溫氣體壓縮機(jī)，因?yàn)閴嚎s機(jī)體積較小，故在氣缸頭(1)內(nèi)有氣缸頭換熱肋片(9)沒有換熱肋片通孔(11)，活塞(3)上的活塞頂部肋片(10)也為實(shí)心結(jié)構(gòu)；進(jìn)氣閥片(7)和排氣閥片(8)分別在氣缸頭(1)兩側(cè)；氣缸頭(1)外部有散熱片(12)，壓縮機(jī)的壓縮熱由此傳導(dǎo)到空氣中。

在圖3所示的活塞式等溫氣體壓縮機(jī)的進(jìn)氣階段示意圖中，活塞(3)下行，進(jìn)氣閥片(7)開啟，排氣閥片(8)關(guān)閉，氣體進(jìn)入氣缸內(nèi)部。

在圖4所示的活塞式等溫氣體壓縮機(jī)的進(jìn)氣階段示意圖中，活塞(3)上行，進(jìn)氣閥片(7)關(guān)閉，排氣閥片(8)關(guān)閉，氣體被壓縮，壓縮產(chǎn)生的熱量一部分由活塞頂部肋片(10)傳導(dǎo)到潤滑油中，一部分由氣缸體(2)傳導(dǎo)到氣缸體外部，還有一部分熱量通過氣缸頭換熱肋片(9)傳導(dǎo)到壓縮機(jī)外部。

在圖5所示的活塞式等溫氣體壓縮機(jī)的排氣階段示意圖中，活塞(3)到達(dá)氣缸頭(1)頂部，活塞頂部肋片(10)與氣缸頭換熱肋片(9)完全嵌合，進(jìn)氣閥片(7)關(guān)閉，排氣閥片(8)開啟，氣體排出氣缸。