[發明專利]一種氣體做功與壓縮聯動方法及裝置

在審

• 申請號: 202111169317.4
• 申請日: 2021-09-30
• 公開（公告）號: CN113898433A
• 公開（公告）日: 2022-01-07
• 發明（設計）人: 吳耀森;劉清化;陳永春;李浩權;龔麗;胡光華;湯石生;陳煜龍;盧素珊;肖波;黃隆勝;龍成樹;劉軍;馬道寬;劉庚強;曾小輝;葉開愚;涂楨楷
• 申請（專利權）人: 廣東省現代農業裝備研究所
• 主分類號: F01K25/10
• 分類號: F01K25/10;F01B23/08;F25B1/02;F25B31/00
• 代理公司: 佛山市君創知識產權代理事務所(普通合伙) 44675
• 代理人: 冼柏恩

1.一種氣體做功與壓縮聯動方法，其特征在于，工質流經開口系統，在所述開口系統內工質至少包括以下3個熱力狀態點A、B和C的依次轉化的主過程，并使所述開口系統產生相應的動作：

中壓氣體工質A在動力氣缸轉化為低壓氣體工質B的做功主過程；所述低壓氣體工質B由動力氣缸進入增壓氣缸的工質流動主過程；所述低壓氣體工質B在所述增壓氣缸轉化為高壓氣體工質C的增壓主過程；所述做功主過程包括動力氣缸進氣和動力氣缸排氣子過程；所述增壓主過程包括增壓氣缸進氣、壓縮和增壓氣缸排氣子過程；

在動力氣缸進氣子過程中，中壓氣體工質A流入氣缸中推動做功活塞，做功活塞推動做功組件進行旋轉，實現對外做工，輸出動力；

所述做功組件與壓縮傳動組件連接；在壓縮子過程中，壓縮傳動組件推動壓縮活塞對氣缸內的低壓氣體工質B進行壓縮；

所述做功活塞與背壓罐連通，該背壓罐的背壓低于所述低壓氣體工質B的壓力。

2.根據權利要求1所述的氣體做功與壓縮聯動方法，其特征在于，所述背壓罐的背壓可獨立調節。

3.根據權利要求1所述的氣體做功與壓縮聯動方法，其特征在于，所述動力氣缸進氣子過程對外做功為中等工質狀態不變的等壓做功或快速的降壓膨脹做功；

做功輸出的動力可實現所述增壓氣缸的排氣壓力高于所述中壓氣體工質的壓力。

4.一種氣體做功與壓縮聯動裝置，其特征在于，包括進氣機構、做功機構、增壓機構、背壓機構以及排氣機構；所述進氣機構通過進氣管道與做功機構連通，該進氣機構用于向做功機構輸送中等壓力氣體工質A；

所述做功機構包括動力氣缸和做功組件，所述做功組件與動力氣缸的做功活塞連接；在所述動力氣缸中，中等壓力氣體工質A推動做功活塞對外做功，轉化為低壓氣體工質B的做功主過程；

所述增壓機構包括增壓氣缸和壓縮傳動組件，所述壓縮傳動組件連接在做功機構的做功組件與增壓氣缸的壓縮活塞之間；在所述增壓氣缸中，壓縮活塞將低壓氣體工質B轉化為高壓氣體工質C的增壓主過程，該增壓主過程包括增壓氣缸進氣、壓縮和增壓氣缸排氣子過程；

所述背壓機構包括背壓罐，該背壓罐與動力氣缸連通；所述背壓罐的壓力可調，且所述背壓罐的壓力小于低壓氣體工質B的壓力。

所述排氣機構與增壓機構連通；在增壓氣缸排氣子過程中，高壓氣體工質C離開所述增壓氣缸，進入所述排氣機構的排氣管道。

5.根據權利要求4所述的氣體做功與壓縮聯動裝置，其特征在于，所述做功組件包括做功曲軸和做功連桿，所述動力氣缸的活塞通過做功連桿與做功曲軸連接。

6.根據權利要求4所述的氣體做功與壓縮聯動裝置，其特征在于，所述壓縮傳動組件包括壓縮曲軸和壓縮連桿，所述增壓氣缸的壓縮活塞通過壓縮連桿與壓縮曲軸連接；

所述壓縮曲軸與做功組件的做功曲軸連接。

7.根據權利要求4所述的氣體做功與壓縮聯動裝置，其特征在于，所述動力氣缸與增壓氣缸之間設有用于輔助使用的壓力緩沖腔。

8.根據權利要求4所述的氣體做功與壓縮聯動裝置，其特征在于，所述動力氣缸的數量為偶數，其中半數處于進氣子過程，半數處于排氣子過程。

9.根據權利要求4所述的氣體做功與壓縮聯動裝置，其特征在于，所述增壓氣缸的數量為偶數，其中半數處于進氣子過程，半數處于壓縮和排氣子過程。

10.根據權利要求4-9任一項所述的氣體做功與壓縮聯動裝置，其特征在于，所述動力氣缸的工作總容積是所述增壓氣缸的工作總容積的X倍；所述動力氣缸的往復一次的時間是增壓氣缸的往復一次時間的X倍，所述X大于或等于0.5。