CN100374177C - 旋转式压缩机 - Google Patents

旋转式压缩机 Download PDF

Info

Publication number
CN100374177C
CN100374177C CNB028277333A CN02827733A CN100374177C CN 100374177 C CN100374177 C CN 100374177C CN B028277333 A CNB028277333 A CN B028277333A CN 02827733 A CN02827733 A CN 02827733A CN 100374177 C CN100374177 C CN 100374177C
Authority
CN
China
Prior art keywords
piston
forth
source
compressor
distiller
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
CNB028277333A
Other languages
English (en)
Other versions
CN1617750A (zh
Inventor
W·H·泽布尔
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Ovation Products Corp
Original Assignee
Ovation Products Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Ovation Products Corp filed Critical Ovation Products Corp
Publication of CN1617750A publication Critical patent/CN1617750A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN100374177C publication Critical patent/CN100374177C/zh
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D5/00—Condensation of vapours; Recovering volatile solvents by condensation
    • B01D5/0057—Condensation of vapours; Recovering volatile solvents by condensation in combination with other processes
    • B01D5/0069—Condensation of vapours; Recovering volatile solvents by condensation in combination with other processes with degasification or deaeration
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D1/00—Evaporating
    • B01D1/28—Evaporating with vapour compression
    • B01D1/2887—The compressor is integrated in the evaporation apparatus
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D3/00—Distillation or related exchange processes in which liquids are contacted with gaseous media, e.g. stripping
    • B01D3/08—Distillation or related exchange processes in which liquids are contacted with gaseous media, e.g. stripping in rotating vessels; Atomisation on rotating discs
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D5/00—Condensation of vapours; Recovering volatile solvents by condensation
    • B01D5/0057—Condensation of vapours; Recovering volatile solvents by condensation in combination with other processes
    • B01D5/0072—Condensation of vapours; Recovering volatile solvents by condensation in combination with other processes with filtration
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04B—POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
    • F04B25/00—Multi-stage pumps
    • F04B25/005—Multi-stage pumps with two cylinders
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04B—POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
    • F04B27/00—Multi-cylinder pumps specially adapted for elastic fluids and characterised by number or arrangement of cylinders
    • F04B27/08—Multi-cylinder pumps specially adapted for elastic fluids and characterised by number or arrangement of cylinders having cylinders coaxial with, or parallel or inclined to, main shaft axis
    • F04B27/10—Multi-cylinder pumps specially adapted for elastic fluids and characterised by number or arrangement of cylinders having cylinders coaxial with, or parallel or inclined to, main shaft axis having stationary cylinders
    • F04B27/1036—Component parts, details, e.g. sealings, lubrication
    • F04B27/1054—Actuating elements
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04B—POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
    • F04B3/00—Machines or pumps with pistons coacting within one cylinder, e.g. multi-stage
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04B—POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
    • F04B35/00—Piston pumps specially adapted for elastic fluids and characterised by the driving means to their working members, or by combination with, or adaptation to, specific driving engines or motors, not otherwise provided for
    • F04B35/01—Piston pumps specially adapted for elastic fluids and characterised by the driving means to their working members, or by combination with, or adaptation to, specific driving engines or motors, not otherwise provided for the means being mechanical
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04B—POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
    • F04B9/00—Piston machines or pumps characterised by the driving or driven means to or from their working members
    • F04B9/02—Piston machines or pumps characterised by the driving or driven means to or from their working members the means being mechanical
    • F04B9/025—Driving of pistons coacting within one cylinder
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04B—POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
    • F04B9/00—Piston machines or pumps characterised by the driving or driven means to or from their working members
    • F04B9/02—Piston machines or pumps characterised by the driving or driven means to or from their working members the means being mechanical
    • F04B9/04—Piston machines or pumps characterised by the driving or driven means to or from their working members the means being mechanical the means being cams, eccentrics or pin-and-slot mechanisms
    • F04B9/042—Piston machines or pumps characterised by the driving or driven means to or from their working members the means being mechanical the means being cams, eccentrics or pin-and-slot mechanisms the means being cams

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Compressors, Vaccum Pumps And Other Relevant Systems (AREA)
  • Vaporization, Distillation, Condensation, Sublimation, And Cold Traps (AREA)

Abstract

一种蒸汽压缩蒸馏器包括旋转式热交换器。往复式压缩机(26)在压缩机蒸发腔(46)和其冷凝腔(44)之间保持压力差。压缩机被组装在带有压缩机的共同转动组件中，因此蒸馏器无需压缩机和热交换器之间的转动密封。压缩机包括在转动活塞腔(54)中的在相对方向上被驱动的两个活塞(56和58)。它们往复移动的方向基本上平行于转动组件的轴线。

Description

旋转式压缩机
发明背景
本发明的技术领域
本发明涉及流体压缩机，特别是用于蒸馏设备中的流体压缩机。
背景技术信息
尽管每年制造价值数十亿美元的水净化设备，但是用于使水基本上达到完全净化，即蒸馏的水净化设备所占比例较少。导致这种情况的主要原因是，最简单的蒸馏手段趋于能源消耗大；相当大的能量必须被用在使待净化的液体汽化。现在，如果使用适合的设备可使大量的汽化热被回收，但是这种措施可能是昂贵的。对必须在热回收和资本成本之间采用的各种折衷方案进行估价，考虑使用蒸汽压缩类型的蒸馏器。
在蒸汽压缩蒸馏器中，热交换介质将蒸发腔与冷凝腔分离。压缩机抽吸已经由在蒸发腔中的液体蒸发的蒸汽并且在较高的压力下将其输送到冷凝腔，蒸汽在冷凝腔中冷凝。由于蒸汽压力因而在热交换材料的冷凝侧较高，因此蒸汽在冷凝腔中在高于液体在蒸发腔中蒸发的温度的温度下冷凝。因此热交换介质将来自于冷凝腔的热量传导到蒸发腔，因此在冷凝过程中使液体蒸发所消耗的能量在一定程度上被回收。
当然，热力学表明一些能量被消耗以驱动该过程，但通过减小蒸发腔和冷凝腔压力之间的差可任意地减小这些能量。但减小压力差以及温度差还减小热交换介质的每单位面积的热交换率。其它的一切都是相等的，因此压力差减小将需要增加保持给定容量所需的热交换介质面积。所导致的资本成本增加趋于损害提供较大的热回收的节省。
但如果对于给定的压力(因此以及温度)差可增加每单位面积的热交换率，所需的热交换面积可被减小。利用一种旋转式热交换器是实现这种目的的一种方式。在一种旋转式热交换器中，马达或者其他转动源使得热交换表面高速转动以使留在那些表面上的液体经受高的离心力。该作用力趋于减小由表面张力产生的液膜厚度，并且对于给定的温度差，较薄的薄膜导致较大的热交换。因此，旋转式热交换器的使用可导致热交换效率和资本成本之间的良好折衷。但转动的热交换表面带来复杂性，诸如转动密封等，从而容易限制这样的蒸馏器用于较小的低容量的应用中。
本发明的概述
我开发了一种减小使用旋转式热交换器可能导致的一些复杂性的方法。根据我的发明，使用于保持蒸发腔和冷凝腔之间的压力差的压缩机随着转动的热交换器转动。这样，在公共转动组件中提供压缩机和热交换器无需提供可能在热交换器和压缩机之间必需的转动密封。这不仅简化了蒸馏器的制造，而且还减小能量损耗和所需的维护。
我已经开发了一种使其特别适用于这样的蒸馏器中的压缩机。该压缩机是往复式的，其中一个或者多个活塞在活塞腔中往复移动以压缩该腔所包含的流体。根据本发明，活塞腔是由转动组件形成的，并且每一个活塞可滑动地设置在活塞腔中并且使其在基本上平行于所述组件的转动轴线的方向上往复移动。这样一种布置使得压缩机往复移动可能经受的科里奥利作用力达到最小。
附图的简要说明
参照附图对本发明进行描述，在附图中：
图1是其中包括体现本发明的压缩机的蒸馏器的等距视图；
图2是蒸馏器的垂直截面图；
图3是蒸馏器的一些热交换板的详细的横截面图；
图4是压缩机的等距剖视图；
图5是表示蒸馏器的压缩蒸气返回路径的详细截面图；
图6是包含在压缩机驱动器中的凸轮/从动件组件的横截面，其中部分部件被去除；
图7是凸轮/从动件组件的局部剖视的垂直视图，其中部分部件被去除；
图8是沿着图6中的线8-8得到的凸轮/从动件组件的横截面图；以及
图9是凸轮/从动件组件的凸轮的型面图。
示例性实施例的详细描述
图1是蒸馏单元10的外等距视图，其中可使用应用本发明教导的压缩机。蒸馏单元10包括供给入口12，该单元通过供给入口12抽吸待净化的供给液体，通常为包含一些杂质的水。单元10净化水，在冷凝液出口14处产生纯的冷凝液。在出口14处产生的冷凝液的体积率在大多数情况下仅略小于供给液体进入入口12的体积率，基本上所有的剩余物质是通过浓缩出口16排出的小的浓缩杂质流。单元也可包括安全排水出口18。
由于所示单元是通过电提供动力并且可被远程控制或监测，因此图中还包括电缆20。所示的单元还包括绝缘壳体22，可使用一些高效的单元。
图2是蒸馏单元的简化横截面图。所示的壳体22具有单层壁24。在单层结构中，壁优选是由低导热材料制成的。或者，它可是双层结构，其中层是由隔绝空间分隔的。例示本发明的压缩机26被设置在一个在操作过程中转动的组件中并且包括由马达30驱动的基本上为圆柱形的壳28。转动组件的壳28设置在固定的蒸发腔壳32内，齿轮壳34安装在安装固定的蒸发腔壳32上。该壳支撑马达30并且封闭用于驱动壳28的驱动系，从而封闭整个转动组件。蒸发腔壳32又抵靠在支撑件(为了简单起见，图中未示出)中。
压缩机26用于提供穿过旋转式热交换器36的小压力差，旋转式热交换器36也是转动组件的一部分。固定的喷射器38将已经由逆流热交换器40预热的待净化的水引导到热交换器的多个叠置的环形板42上。板42作为转动组件的一部分围绕它们的轴转动。图3的左边示出了热交换器的径向向内部分，右边示出了径向向外部分，图3中示出了，连续板形成了用开放的蒸发腔46点缀的封闭冷凝腔44。
如下面详细描述的，冷凝腔44包含压缩机已经加压的蒸汽。另一方面，蒸发腔46与压缩机入口相通，压缩机入口从蒸发腔通过板42限定的径向向内的空隙抽吸蒸汽。因此，蒸发腔中的蒸汽压力低于冷凝腔中的蒸汽压力。这意味着，冷凝腔中的沸点高于蒸发腔中的沸点，因此板42将热量从冷凝腔冷凝蒸汽传送到蒸发腔中的由此形成的蒸发水，压缩机抽吸所得到的蒸发腔蒸汽。
因此已经在冷凝腔中冷凝的水被除去，如下面详细描述的，并且当它在流过用于对进水预热的逆流热交换器40(图2)后输出(被净化)时从蒸馏器出口14(图1)排出。离心力压迫还未蒸发的壳28的内表面蒸发腔水，并且这些水流到转动贮槽50。因此，水的动能驱动水通过固定收集器52以循环返回流到喷射器38。
图4更详细示出了压缩机26。压缩机包括(旋转)压缩机缸体54，利用下面描述的转动-往复移动转换器60使在压缩机缸体54内的随着压缩机缸体转动的两个活塞56和58以相互异相的形式往复移动。活塞移动的方向平行于转动组件的转动轴线，因此可基本上避免科里奥利力。另外，活塞的质量中心设置在转动轴线上，这可使振动达到最小。随着活塞上升，其相应的活塞环62或者64在活塞和压缩机缸体54的内表面之间形成密封，从而防止蒸汽从活塞的下游侧流到其上游侧。因此，活塞从热交换器的中心区域抽吸蒸汽。另一方面，当活塞向下移动时，其相应的活塞环升离活塞表面，从而打破缸体壁和活塞之间的密封。在打破密封后环形活塞环保持器66和68向下拉动相应的活塞环62和64，其中环形活塞环保持器66和68的相应的支柱70和72固定在相应的活塞56和58上。这样，活塞环和止档留有能够使蒸汽流过向下移动的活塞的间隙。在所示实施例中，每一个活塞环面积大于活塞腔面积的四分之一，因此活塞环可在它们的下游位置处留下大的低流阻的开口。
当然，“允许”和“防止”在这里是相对的术语；实际的实施情况将不会完美地密封，因此甚至在其活塞环相对于活塞“密封”时也会有很小的部分流过活塞。但是，活塞和环将被设计成使当活塞向下游移动时的流阻比当其向上游移动时大至少一个数量级的形式，因此上游(这里是向下)-移动活塞不能如同下游-移动活塞向上抽吸蒸汽那样有效地将蒸汽推回上游。这样，活塞环兼用作止回阀，无需使止回阀与必然产生的附加泄漏路径分离。如下面描述的，活塞往复移动被定相以使一个活塞始终向上移动，从而有效地向上抽吸蒸汽，同时另一个活塞向下返回。
由于将直接明显地看出的原因，已经被活塞56和58向上驱动的蒸汽不能向上通过超过压缩机缸体头部74。但形成在压缩机壁的上缘中的槽76提供能够使从热交换器的中心区域抽吸的蒸汽可被向下驱动通过形成在压缩机缸体54的外表面和转动组件壳28之间的环形通道78的路径。该通道通向被压缩机缸体54和转动组件壳28之间的O形圈84和86密封的环形盖板82中的开口80。开口80与形成在冷凝腔44(图3)之间的通道的热交换器板42中的开口88(图3)对准。
简单地说，压缩机缸体54、缸体头部74和转动组件壳28配合以形成沿着从蒸发腔46到冷凝腔44的蒸汽路径引导蒸汽的引导件。另外，压缩机压缩沿着该路径流动的蒸气。因此，如上所述，冷凝腔44中的蒸气压力高于蒸发腔46中的蒸气压力。还应该注意的是，压缩机和热交换器之间的密封是简单的O形圈密封84和86；由于压缩机和热交换器共同转动，因此可避免为此而使用的转动密封的复杂性，从而避免伴随的功率损耗。
在所示的实施例中，转动组件以较高的速率转动，即，700至1000rpm。所得到的离心力使得现已净化的冷凝液被收集在冷凝腔的外周边中，它可在冷凝腔的外周边之间流过热交换器板开口88形成的通道。如图5中所示，因此冷凝液通过热交换器的顶部中的开口80流出并且沿着通道78流动，压缩的蒸气通过通道78流入到热交换器中。
如同压缩的蒸气，冷凝液可流过压缩器壁边缘中的开口76。但冷凝液还可流过缸体头部74，这是因为缸体头部74和转动组件壳28之间的间隙90的缘故，而冷凝液存在于该间隙中能够防止压缩蒸气类似地流过缸体头部。O形圈92密封在转动组件壳28和固定在缸体头部74上的转动环形通道形成元件94之间，但形成在缸体头部74中的间隔凸台96在缸体头部和通道元件之间提供间隙以使被压缩机施加的压力差推动的冷凝液可向内流动并且流入到通道形成元件94的内部。
与固定于其上的缸体头部74类似，通道形成元件94随着旋转式热交换器转动。因此离心力使得它包含的净化的冷凝液收集在通道的径向向外的末端。转动的冷凝液的动能驱动其进入到固定的收集管96中，它从固定的收集管96通过包括图2的逆流热交换器40的路径流到图1的冷凝液出口14。
现对压缩机驱动器进行描述。用于使活塞往复移动的特定类型的驱动器对于本发明的较宽的方面不是重要的，并且可使用常规的曲柄轴/活塞杆方案。但是与曲柄轴布置相比，能够产生较少的压力脉冲并且基本上仅在活塞上施加轴向作用力的驱动器是优选的；基本上仅施加轴向作用力的驱动器趋于产生小的活塞环摩擦并且从而使得活塞环的设计变得比较灵活。这样一种驱动器的所示实施例包括马达30、被封闭在齿轮壳34内的齿轮系、马达通过齿轮系驱动的转动组件壳28和转动-往复移动的转换器60。
图6、图7和图8示出了采用凸轮/从动件机构形式的转动-往复移动的转换器。图6中所示的O形圈100使圆柱形凸轮机构壳体102相对于基本上为环形的凸轮机构盖的毂部103密封。如图5中所示，毂部103利用盖幅板104和轮圈105通过盖板82与转动组件壳28相连。因此，盖经受转动，转动传递到凸轮机构壳体102，从而还传递到被固定在凸轮机构壳体102中并且被O形圈108相对于凸轮机构壳体102密封的基本上为圆形的端部件106(图6)。端部件106和壳体102被安装在固定的凸轮轴112上的轴承110定位，如图2中所示，固定的凸轮轴112被固定在蒸气腔壳体32的凹槽113中。盖密封件114相对于凸轮轴112密封端部件106，(固定)凸轮116形成在凸轮轴112的上端上。
图7是凸轮/从动件机构的简化前视图，其中盖104和壳体102被去除并且凸轮116被部分拆卸。其中示出了包括滚柱轴承120和滑动件122的第一凸轮从动件118，滚柱轴承120被转动安装在第一凸轮从动件118中。下活塞杆124被固定在滑动件122上，并且如图6中所示，穿过凸轮机构盖的毂部103中的中心孔延伸，O形圈126使其相对于毂部103中的中心孔密封。图8示出了引导件128和130，为了简单起见，在图6和图7中省略了引导件128和130，引导件128和130被安装在壳体102上。引导件使得滑动件在壳体的轴向上滑动但使其处于相对于壳体的固定角位置以便当壳体转动时使滑动件围绕壳体轴线转动。设置在滑动件122的中心孔134(图6)中并且被由盖毂部103形成的弹簧引导件136定位的偏压弹簧132因此作用在盖和滑动件122之间以将滚柱轴承120偏压在凸轮116的凸轮表面上。由于凸轮是固定的并且滚柱轴承120随着滑动件122围绕壳体轴线转动，因此滑动件在轴向上往复移动，因此使得活塞杆124和固定在其上的活塞58(图4)往复移动。
当然，可以不使用转动组件的转动源的方式使得活塞被驱动。即使在使用转动-往复移动转换器的驱动器中，也可使用除凸轮/从动件布置以外的转换器，尽管凸轮/从动件方案是优选的。并且凸轮/从动件组件自身可与所示类型大不相同。提供型面的凸轮可被设置在转动组件中，例如，但未提供型面的的“从动件”可是固定的。并且，即使凸轮从动件被设置在转动组件上，它也不可能仅经受平移，如所示的从动件那样；它可被这样安装，即例如可枢转。因此，可以多种方式提供活塞驱动。
为了驱动上活塞，驱动机构包括第二凸轮从动件140。它类似地包括第二滚柱轴承142和第二滑动件144，轴承142被转动安装在第二凸轮从动件140上。穿过小活塞杆124的中心孔延伸的上活塞杆146的相对两端被固定在第二滑动件144和上活塞56上。设置在第二滑动件144的中心孔150中并且被在盖毂部103上形成的第二弹簧引导件152定位的第二偏压弹簧148类似地作用在盖和第二滑动件144之间以将第二滚柱轴承142偏压在凸轮116的凸轮表面上。因此上活塞56被驱动以往复移动，下活塞58也是如此。由于在凸轮116上的第二凸轮从动件的位置与第一凸轮从动件的位置是径向相对的，但上活塞的往复移动与下活塞的往复移动是异相的，相位差为180度。
参见图9可以很好地理解这种布置的意义，图9是凸轮116的型面的示意图。该型面被如此设计，即，使压缩行程的速度恒定并且消除两个活塞都不向上移动的任何重要的时间段。当凸轮从动件横过由线性型面部分156表示的凸轮截面时，它向下游驱动活塞，即，在压缩行程中。由于凸轮位置的型面是线性的，因此如果转动组件的转动速度是恒定的，那么活塞的速度在该间隔内是恒定的。为了确保始终存在至少一个活塞在该线性压缩区域中，该区域应该横跨该凸轮的型面的至少180度(或者如果具有多于两个的活塞，至少360°/N，其中N是活塞的数量)；图中示出了它横跨180°。在该图中，返回活塞158和两个反向部分160和162构成了凸轮型面的剩余180度。
现考虑下活塞在其压缩行程的线性部分中向上移动并且上活塞向下移动的情况。穿过下活塞的压力差使得下活塞的活塞环相对于活塞面密封，从而用作一个关闭的止回阀。开始，流阻和摩擦相反地使上活塞的活塞环与活塞面隔开以使其用作一个打开的止回阀。在下活塞到达其线性区域的端部之前，但上活塞到达其对应于凸轮部分162的位置，因此其减速。因此，惯性趋于使其活塞环相对于其密封；即，其止回阀将趋于过早关闭。这通过在上活塞已经到达其线性压缩行程之前关闭从下压缩活塞到压缩机出口的路径而在压缩机流中产生脉冲。
为了防止这样一个中断，在图4中由附图标记164表示的环形止档在这样一个位置中形成在压缩机缸体54的内表面上，即，当活塞远在其线性范围以下，即，远在对应于图9的范围166的上活塞位置的范围以下，防止上活塞环62相对于上活塞56的表面密封。类似的止档168防止下活塞58产生这样的中断。
通过在公共转动组件中提供压缩机和热交换器，本发明无需在热交换器和压缩机之间提供转动密封。并且，通过使往复移动的方向平行于转动轴线，本发明使得它可能经受的科里奥利作用力达到最小。本发明在本领域中实现了大的进步。

Claims (23)

1.一种蒸馏器，所述蒸馏器包括用于接收待净化的液体的液体入口，所述蒸馏器利用进入其液体入口的液体生产净化的液体，所述蒸馏器包括用于排出净化液体的液体出口，所述蒸馏器还包括：
A)转动源；以及
B)转动组件，所述转动组件与所述转动源相连以传递围绕转动轴线的转动，所述转动组件包括：
i)热交换器，所述热交换器包括形成蒸馏器将待净化的液体引导于其上的至少一个蒸发腔和所述蒸馏器从中抽吸净化液体的至少一个冷凝腔的热交换表面，热交换器提供能够使在所述至少一个蒸发腔中产生的气体可离开热交换器的热交换器气体出口，并且热交换器还提供能够使气体到达所述至少一个冷凝腔的热交换器气体入口；以及
ii)压缩机，所述压缩机被连接在热交换器气体出口和热交换器气体入口之间以使热交换器气体入口的压力高于热交换器气体出口的压力。
2.如权利要求1所述的蒸馏器，其特征在于：
A)所述蒸馏器包括往复移动源；以及
B)压缩机包括一个活塞腔和滑动设置在所述活塞腔中的至少一个活塞，所述至少一个活塞与所述往复移动源相连以使其在基本上平行于所述转动轴线的方向上在所述活塞腔内往复移动。
3.如权利要求2所述的蒸馏器，其特征在于，往复移动源包括转动源和转动-往复移动转换器。
4.如权利要求3所述的蒸馏器，其特征在于：
A)转动-往复移动转换器包括：
i)转换器固定部分；以及
ii)作为转动组件的一部分所包括的转换器转动部分；以及
B)转换器固定部分和转动部分中的一个包括凸轮，另一个包括凸轮从动件。
5.如权利要求4所述的蒸馏器，其特征在于，转换器固定部分包括凸轮，转换器转动部分包括与凸轮接合以便当转动组件转动时使其往复移动的凸轮从动件。
6.如权利要求2所述的蒸馏器，其特征在于，每一个活塞的质量中心基本上位于转动轴线上。
7.如权利要求2所述的蒸馏器，其特征在于，所述压缩机包括滑动设置在所述活塞腔中并且与所述往复移动源相连以使其在基本上平行于所述转动轴线的方向上在所述活塞腔内往复移动的多个活塞。
8.如权利要求7所述的蒸馏器，其特征在于，往复移动源使至少一个上述活塞以与另一个所述活塞不同的相位往复移动。
9.如权利要求7所述的蒸馏器，其特征在于，第一活塞通过第一活塞杆与往复移动源相连，所述第一活塞杆穿过形成在第二活塞中的杆孔延伸并且从与设置第一活塞的一侧相对的第二活塞的一侧被往复移动源驱动。
10.如权利要求9所述的蒸馏器，其特征在于，第二活塞通过第二活塞杆与往复移动源相连，所述第二活塞杆从与设置第一活塞的一侧相对的第二活塞的一侧被往复移动源驱动并且形成可使所述第一活塞杆穿过延伸的第一杆通道。
11.如权利要求9所述的蒸馏器，其特征在于，往复移动源使至少一个上述活塞以与另一个所述活塞不同的相位往复移动。
12.如权利要求11所述的蒸馏器，其特征在于，第二活塞通过第二活塞杆与往复移动源相连，所述第二活塞杆从与设置第一活塞的一侧相对的第二活塞的一侧被往复移动源驱动并且形成可使所述第一活塞杆穿过延伸的第一杆通道。
13.一种压缩机包括：
转动源；
往复移动源；以及
转动组件，所述转动组件与所述转动源相连以传递围绕转动轴线的转动，其特征在于：
转动组件形成活塞腔；以及
转动组件包括滑动设置在所述活塞腔中的至少一个活塞，所述至少一个活塞与所述往复移动源相连以使其在基本上平行于所述转动轴线的方向上在所述活塞腔内往复移动。
14.如权利要求13所述压缩机，其特征在于，往复移动源包括转动源和转动-往复移动转换器。
15.如权利要求14所述的压缩机，其特征在于：
A)转动-往复移动转换器包括：
i)转换器固定部分；以及
ii)作为转动组件的一部分所包括的转换器转动部分；以及
B)转换器固定部分和转动部分中的一个包括凸轮，另一个包括凸轮从动件。
16.如权利要求15所述的压缩机，其特征在于，转换器固定部分包括凸轮，转换器转动部分包括与凸轮接合以便当转动组件转动时使其往复移动的凸轮从动件。
17.如权利要求13所述的压缩机，其特征在于，每一个活塞的质量中心基本上位于转动轴线上。
18.如权利要求13所述的压缩机，其特征在于，所述压缩机包括滑动设置在所述活塞腔中并且与所述往复移动源相连以使其在基本上平行于所述转动轴线的方向上在所述活塞腔内往复移动的多个活塞。
19.如权利要求18所述的压缩机，其特征在于，往复移动源使至少一个上述活塞以与另一个所述活塞不同的相位往复移动。
20.如权利要求18所述的压缩机，其特征在于，活塞的第一活塞通过第一活塞杆与往复移动源相连，所述第一活塞杆穿过形成在活塞的第二活塞中的杆孔延伸并且从与设置第一活塞的一侧相对的第二活塞的一侧被往复移动源驱动。
21.如权利要求20所述的压缩机，其特征在于，第二活塞通过第二活塞杆与往复移动源相连，所述第二活塞杆从与设置第一活塞的一侧相对的第二活塞的一侧被往复移动源驱动并且形成可使所述第一活塞杆穿过延伸的第一杆通道。
22.如权利要求20所述的压缩机，其特征在于，往复移动源使至少一个上述活塞以与另一个所述活塞不同的相位往复移动。
23.如权利要求22所述的压缩机，其特征在于，第二活塞通过第二活塞杆与往复移动源相连，所述第二活塞杆从与设置第一活塞的一侧相对的第二活塞的一侧被往复移动源驱动并且形成可使所述第一活塞杆穿过延伸的第一杆通道。
CNB028277333A 2001-11-30 2002-10-01 旋转式压缩机 Expired - Fee Related CN100374177C (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US10/002,582 US6592338B2 (en) 1998-12-11 2001-11-30 Rotating compressor
US10/002,582 2001-11-30

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN1617750A CN1617750A (zh) 2005-05-18
CN100374177C true CN100374177C (zh) 2008-03-12

Family

ID=21701457

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CNB028277333A Expired - Fee Related CN100374177C (zh) 2001-11-30 2002-10-01 旋转式压缩机

Country Status (6)

Country Link
US (1) US6592338B2 (zh)
EP (1) EP1461096A4 (zh)
JP (1) JP2005511941A (zh)
CN (1) CN100374177C (zh)
AU (1) AU2002341910A1 (zh)
WO (1) WO2003047658A1 (zh)

Families Citing this family (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CA2506269C (en) * 2002-11-13 2012-08-14 Deka Products Limited Partnership Pressurized vapor cycle liquid distillation
MY147654A (en) * 2002-11-13 2012-12-31 Deka Products Lp Pressurized vapor cycle liquid distillation
US7488158B2 (en) * 2002-11-13 2009-02-10 Deka Products Limited Partnership Fluid transfer using devices with rotatable housings
US8069676B2 (en) 2002-11-13 2011-12-06 Deka Products Limited Partnership Water vapor distillation apparatus, method and system
US7597784B2 (en) * 2002-11-13 2009-10-06 Deka Products Limited Partnership Pressurized vapor cycle liquid distillation
US8366883B2 (en) * 2002-11-13 2013-02-05 Deka Products Limited Partnership Pressurized vapor cycle liquid distillation
US7427336B2 (en) * 2004-06-17 2008-09-23 Zanaqua Technologies, Inc. Blade heat exchanger
US7555891B2 (en) * 2004-11-12 2009-07-07 Board Of Trustees Of Michigan State University Wave rotor apparatus
WO2007013892A2 (en) 2004-11-12 2007-02-01 Board Of Trustees Of Michigan State University Composite turbomachine impeller and method of manufacture
US11826681B2 (en) 2006-06-30 2023-11-28 Deka Products Limited Partneship Water vapor distillation apparatus, method and system
US11884555B2 (en) 2007-06-07 2024-01-30 Deka Products Limited Partnership Water vapor distillation apparatus, method and system
US8006511B2 (en) 2007-06-07 2011-08-30 Deka Products Limited Partnership Water vapor distillation apparatus, method and system
MX354085B (es) 2008-08-15 2018-02-09 Deka Products Lp Aparato expendedor de agua.
US20100294645A1 (en) * 2009-05-20 2010-11-25 Zanaqua Technologies Combined sump and inline heater for distillation system
US8613839B2 (en) * 2009-10-13 2013-12-24 Idalex Technologies Water distillation method and apparatus
CN105688430B (zh) 2010-07-21 2018-12-04 阿奎巴克技术公司 具有用于薄膜蒸发的涂抹器和用于移除沉积物的刮除器的蒸馏器
WO2012116285A2 (en) 2011-02-25 2012-08-30 Board Of Trustees Of Michigan State University Wave disc engine apparatus
US9593809B2 (en) 2012-07-27 2017-03-14 Deka Products Limited Partnership Water vapor distillation apparatus, method and system

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3740597A (en) * 1971-09-17 1973-06-19 D Mulasmajic Prime mover system having rotating and reciprocating multi-amplification
US5409576A (en) * 1993-07-16 1995-04-25 Tleimat; Badawi Rotating evaporator device for the distillation or concentration of liquids
US5810975A (en) * 1992-02-12 1998-09-22 Sirven Apparatus for extracting solid residue from a fluid by evaporation
WO2000035551A1 (en) * 1998-12-14 2000-06-22 Ovation Products Corporation Rotating plate fluid evaporator and condenser
US6258215B1 (en) * 1998-07-21 2001-07-10 Otkrytoe aktsionernoe obschestvo “Nauchno-Issledovatelsky I Konstruktosky Institut Kkhimicheskogo Mashinostroenia (A. O. Neikhimmash”) System and a rotary vacuum distiller for water recovery from aqueous solutions, preferably from urine aboard spacecraft
US6261419B1 (en) * 1999-02-08 2001-07-17 Ovation Products Corporation Rotating plate heat exchanger

Family Cites Families (51)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2899366A (en) 1959-08-11 Compression distillation
GB263053A (en) 1926-07-21 1926-12-23 Steffa Imhoff Papackova Improvements in and relating to gas compressors
FR803938A (fr) 1936-04-02 1936-10-12 Appareil hydraulique reversible constituant pompe ou moteur
DE714705C (de) 1938-11-29 1941-12-04 Dr Theodor Buchhold Elektromagnetisch angetriebener Kompressor
CH213478A (de) 1939-12-06 1941-02-15 Nilsen Stratveit Nils Kompressor oder Pumpe.
US2425813A (en) 1945-12-13 1947-08-19 Ralph J Kuntz Compressor
NL104326C (zh) * 1952-06-24
US2703310A (en) 1953-12-03 1955-03-01 Givaudan Corp Apparatus for molecular distillation
US3136707A (en) 1957-06-07 1964-06-09 Kenneth C D Hickman Phase separation barrier distillation apparatus
US3282798A (en) * 1963-01-30 1966-11-01 Baldwin Lima Hamilton Corp Apparatus for compressing vapors in the distillation of a rotary conical film
US3721346A (en) 1971-06-01 1973-03-20 R Lore Destructive distillation of domestic sewage
US3771918A (en) 1972-07-24 1973-11-13 A Winter Linear positive displacement pump with rotary to reciprocating drive
US3864252A (en) 1973-04-04 1975-02-04 Trans Continental Purification Method of Apparatus for Treating Sewage
US3861222A (en) 1973-04-30 1975-01-21 Said Braun By Said Thun Counterbalanced fixed stroke compressors
US3956072A (en) * 1975-08-21 1976-05-11 Atlantic Fluidics, Inc. Vapor distillation apparatus with two disparate compressors
US4072210A (en) * 1976-01-19 1978-02-07 Chien Chao C Compressor
US4035243A (en) 1976-04-28 1977-07-12 Jerome Katz Method and apparatus for high volume distillation of liquids
US4105371A (en) 1976-10-15 1978-08-08 General Motors Corporation Cam driven compressor
US4125946A (en) 1977-06-14 1978-11-21 Melvin Prager Apparatus for drying clothes using solar energy
US4129014A (en) 1977-07-22 1978-12-12 Chubb Talbot A Refrigeration storage and cooling tank
US4267021A (en) 1978-02-27 1981-05-12 Speros Dimitrios M Method and apparatus for solar distillation
US4235679A (en) 1979-01-15 1980-11-25 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy High performance solar still
US4307997A (en) 1979-05-08 1981-12-29 The United States Of America As Represented By The United States Department Of Energy Free piston inertia compressor
US4308720A (en) 1979-11-13 1982-01-05 Pneumo Corporation Linear engine/hydraulic pump
US4440601A (en) 1980-01-28 1984-04-03 Jerome Katz Method and apparatus for high volume fractional distillation of liquids
US4390322A (en) 1981-02-10 1983-06-28 Tadeusz Budzich Lubrication and sealing of a free floating piston of hydraulically driven gas compressor
US4369633A (en) 1981-09-03 1983-01-25 Snyder David A Multiple stage compressor with flash gas injection assembly
US4413474A (en) 1982-07-09 1983-11-08 Moscrip William M Mechanical arrangements for Stirling-cycle, reciprocating thermal machines
US4671856A (en) 1984-04-26 1987-06-09 Superstill Technology, Inc. Method for recyclying energy in counterflow heat exchange and distillation
FI66294C (fi) 1983-05-20 1984-10-10 Finn Aqua Ltd Oy Destillationsanordning som arbetar enligt termokompressorprincipen
US4787823A (en) 1985-05-22 1988-11-29 Hultman Barry W Electromagnetic linear motor and pump apparatus
US4734167A (en) 1985-06-19 1988-03-29 Mechanical Equipment Company, Inc. Distillation apparatus
DE3621727A1 (de) 1986-06-28 1988-01-14 Deutsche Forsch Luft Raumfahrt Kolbenpumpe fuer kryogene fluessigkeiten
JPH0776556B2 (ja) * 1986-09-24 1995-08-16 株式会社ユニシアジェックス 可変容量ベ−ン型回転圧縮機
US4832578A (en) 1986-11-14 1989-05-23 The B.F. Goodrich Company Multi-stage compressor
US4878819A (en) 1988-04-14 1989-11-07 Edward Bozoyan OTR safety urinal pumps
US4909716A (en) 1988-10-19 1990-03-20 Dunham-Bush Screw step drive internal volume ratio varying system for helical screw rotary compressor
US5045155A (en) 1989-09-11 1991-09-03 Arnold Ramsland Centrifugal distillation apparatus
US5720177A (en) 1993-11-22 1998-02-24 Danny Derrick Multichambered pump for a vapor compression refrigeration system
US5533358A (en) 1994-03-01 1996-07-09 A'gramkow A/S Refrigerant recovering system
US5638736A (en) 1994-06-07 1997-06-17 Kabushiki Kaisha Toyoda Jidoshokki Seisakusho Wave cam type compressor
US5483929A (en) 1994-07-22 1996-01-16 Kuhn-Johnson Design Group, Inc. Reciprocating valve actuator device
US5628879A (en) 1994-08-01 1997-05-13 Woodruff; Seth D. Sun actuated automated distillation apparatus
US6015270A (en) * 1996-04-30 2000-01-18 Air Conditioning Technologies Linear compressor or pump with integral motor
CN1094558C (zh) 1996-07-26 2002-11-20 有限会社创造庵 旋转运动机构及发动机
US5818131A (en) 1997-05-13 1998-10-06 Zhang; Wei-Min Linear motor compressor and its application in cooling system
WO2000034656A1 (en) 1998-12-11 2000-06-15 Ovation Products Corporation Low pressure ratio piston compressor
US6244228B1 (en) * 1998-12-11 2001-06-12 Damon Kuhn Rotary-to-linear motion converter and use thereof
US6209495B1 (en) * 1999-04-02 2001-04-03 Walter Warren Compound two stroke engine
US6357397B1 (en) * 2000-05-08 2002-03-19 Leo Kull Axially controlled rotary energy converters for engines and pumps
US20020092762A1 (en) * 2001-01-18 2002-07-18 Zebuhr William H. Distiller employing recirculant-flow filter flushing

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3740597A (en) * 1971-09-17 1973-06-19 D Mulasmajic Prime mover system having rotating and reciprocating multi-amplification
US5810975A (en) * 1992-02-12 1998-09-22 Sirven Apparatus for extracting solid residue from a fluid by evaporation
US5409576A (en) * 1993-07-16 1995-04-25 Tleimat; Badawi Rotating evaporator device for the distillation or concentration of liquids
US6258215B1 (en) * 1998-07-21 2001-07-10 Otkrytoe aktsionernoe obschestvo “Nauchno-Issledovatelsky I Konstruktosky Institut Kkhimicheskogo Mashinostroenia (A. O. Neikhimmash”) System and a rotary vacuum distiller for water recovery from aqueous solutions, preferably from urine aboard spacecraft
WO2000035551A1 (en) * 1998-12-14 2000-06-22 Ovation Products Corporation Rotating plate fluid evaporator and condenser
US6261419B1 (en) * 1999-02-08 2001-07-17 Ovation Products Corporation Rotating plate heat exchanger

Also Published As

Publication number Publication date
US20020038555A1 (en) 2002-04-04
AU2002341910A1 (en) 2003-06-17
WO2003047658A1 (en) 2003-06-12
JP2005511941A (ja) 2005-04-28
EP1461096A4 (en) 2005-03-30
WO2003047658B1 (en) 2004-04-08
US6592338B2 (en) 2003-07-15
EP1461096A1 (en) 2004-09-29
CN1617750A (zh) 2005-05-18

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN100374177C (zh) 旋转式压缩机
US6602060B2 (en) Compressor employing piston-ring check valves
US7124716B2 (en) Internal combustion engine using opposed pistons
US6328536B1 (en) Reciprocating low pressure ratio compressor
CN102449303A (zh) 加压气体动力压缩机和包括该加压气体动力压缩机的系统
CA1222941A (en) Single stage liquid motor and pump
US4588424A (en) Fluid pumping system
US4566860A (en) Liquid piston compression systems for compressing steam
NO821540L (no) Hydrodynamisk smoeresystem for stempelanordninger, spesielt stirling-maskiner.
CN103492720B (zh) 通过液体喷射进行冷却的压缩机
WO2023168910A1 (zh) 液压联动式柱塞推动机构及使用该机构的柱塞隔膜泵
CN203175861U (zh) 一种真空泵
EP1474594B1 (en) Internal combustion engine using opposed pistons
RU2403414C2 (ru) Способ повышения кпд двигателей с помощью сложного теплового цикла, роторно-поршневой двигатель для осуществления указанного способа и регулятор оборотов вала роторно-поршневого двигателя
KR100718372B1 (ko) 레버-메카니즘 모터 또는 펌프
US5961302A (en) Liquid-sealed vane oscillator
CN105604938A (zh) 一种用流体运动压力和温度平衡的喷水单螺杆无油空气压缩机
US3310229A (en) Rotary oil vacuum pump
RU2371612C1 (ru) Теплотрубный насос
RU2094650C1 (ru) Гидравлический двигатель
CN105697359B (zh) 一种软管泵散热装置
RU2014495C1 (ru) Паровой двигатель с тороидальным цилиндром
SU1756632A1 (ru) Вакуумный насос
WO2019115855A1 (en) Gvr engine

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant
C56 Change in the name or address of the patentee
CP03 Change of name, title or address

Address after: New Hampshire

Patentee after: Ovation Products Corp.

Address before: New Hampshire

Patentee before: Ovation Products Corp.

C56 Change in the name or address of the patentee

Owner name: ZANAKUA SCIENCE CO.,LTD.

Free format text: FORMER NAME: ALWAYSUN PRODUCTS

C17 Cessation of patent right
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee

Granted publication date: 20080312

Termination date: 20101001