CN103047105A - 一种自带能源的气体压缩机 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种自带能源的气体压缩机，它包括回热器（1）、加热器（2）、冷却器（3）、控制器（5）、配气活塞（9）、排气通道（10）和进气通道（12），加热器（2）位于整个斯特林发动机的中心，冷却器（3）包裹于斯特林发动机的外壳，回热器（1）设置于加热器（2）的一端，配气活塞（9）连通于加热器（2）的另一端，排气通道（10）和进气通道（12）与配气活塞（9）的下部空间相连通，控制器（5）与驱动配气活塞（9）的直线往复驱动机构（4）相连，排气通道（10）和进气通道（12）上对应设置有排气控制装置（11）和进气控制装置（13），分别与控制器（5）相连。本发明具有结构简单、成本低、被压缩气体清洁度高等特点。

Description

一种自带能源的气体压缩机

技术领域

本发明涉及一种气体压缩机，特别是一种自带能源的气体压缩机。

背景技术

空气压缩机的种类很多，常见的按工作原理可以分为容积式压缩机和速度式压缩机，容积式压缩机的工作原理是压缩气体的体积，使单位体积内气体分子的密度增加以提高压缩空气的压力；速度式压缩机的工作原理是提高气体分子的运动速度，使气体分子具有的动能转化为气体的压力能，从而提高压缩空气的压力。

往复式压缩机是容积式压缩机中的一种，其压缩元件是一个活塞，在气缸内做往复运动。往复式压缩机的优点有以下几点：一是压力范围广，从低压到高压都适用；压力范围宽，有真空、低压、中压、高压和超高压，其中高压和超高压必须用容积式；二是热效率高，大型机可达80%；三是气体吸入与排出靠工作腔容积变化，与气体性质关系不大，适应性强，可输送各种介质；四是品种多样，适应各种工况及用途。但是往复式压缩机也存在以下缺点：一是结构较复杂，易损件多；二是排出不连续，产生脉动，往复惯性力平衡困难；三是转速低，排量小；四是介质易受油污染。

离心式压缩机属于速度式压缩机，在其中有一个或多个旋转叶轮（叶片通常在侧面）使气体加速，主气流是径向的。离心式压缩机的优点如下：一是流量大、功率大，离心式压缩机的结构使流经叶轮的介质一直是连续不断的，气缸的容积较大，叶轮能够高速旋转，故排气流量和发生的功率可大大增加；二是结构紧凑、尺寸小，因而机组占地面积及重量都比同一气量的活塞式压缩机小很多；三是运转平稳，操作可靠，备件的需用量小，因此它的运转率高，维护费用及人员少；四是离心式压缩机的压缩过程可以做到绝对无油。但是离心式压缩机还是存在以下缺点：一是离心式压缩机目前还不适用于气量太小及压比过高的场合；二是离心式压缩机的稳定工况区较窄，其气量调节虽较方便，但经济性较差；三是目前离心式压缩机的效率一般低于活塞式压缩机；四是由于离心式压缩机的转速较高，有可能产生机械振动，在运行特性方面，离心式压缩机有可能出现喘振现象。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种结构简单、成本低、被压缩气体清洁度高、噪音低、使用寿命长的一种自带能源的气体压缩机。

本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：一种自带能源的气体压缩机，它包括回热器、加热器、冷却器、控制器、配气活塞、排气通道和进气通道，加热器位于整个斯特林发动机的中心，冷却器包裹于整个斯特林发动机的外壳，回热器设置于加热器的一端，与加热器相连通，配气活塞连通于加热器的另一端，排气通道和进气通道与配气活塞的下部空间相连通，控制器与驱动配气活塞的直线往复驱动机构相连。

本发明所述的排气通道上设置有与之对应的排气控制装置，排气控制装置与控制器相连。

本发明所述的进气通道上设置有与之对应的进气控制装置，进气控制装置与控制器相连。

本发明所述的排气通道和进气通道的相对位置可以调换。

本发明所述的排气控制装置和进气控制装置均设置有压力传感器、流量传感器和气阀。

本发明所述的加热器内填充满蓄热体，蓄热体内设有温度传感器，温度传感器与控制器相连。

本发明所述的加热器的外围填充满绝热材料，绝热材料对加热器起保温作用。

本发明所述的加热器与回热器、配气活塞相连通的通道上分别设置有一个气体阀门，气体阀门由耐高温、绝热材料制成，与控制器相连。

本发明的有益效果是：由于采用了带有保温功能的加热器，使压缩机达到了自带能源的效果，适合在没有电力或者不适合采用内燃机为动力的地方使用，为需要压缩空气的设备提供气源，特别适合于隧道施工；该压缩机工作时，配气活塞两端压力相等，对驱动配气活塞功率要求较低，工作腔体内气压变化相对平缓，机械部件运转负荷较容积式压缩机更低，机械部件运转速度比速度式压缩机更低，相对寿命更长，噪音更低；被压缩气体不会接触到任何有可能造成污染的环节，保证了被压缩气体的清洁，适合于对压缩气体清洁度要求较高的领域使用，同时适合于对压力较高的气体进行再次压缩；该压缩机直接以热能作为能源，适合于在热能丰富的场合使用；该压缩机结构简单，成本低，维护方便。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图中，1-回热器，2-加热器，3-冷却器，4-直线往复驱动机构，5-控制器，6-蓄热体，7-温度传感器，8-气体阀门，9-配气活塞，10-排气管道，11-排气控制装置，12-进气管道，13-进气控制装置。

具体实施方式

下面结合附图进一步详细描述本发明的技术方案，但本发明的保护范围不局限于以下所述。

如图1所示，一种自带能源的气体压缩机，它包括回热器1、加热器2、冷却器3、控制器5、配气活塞9、排气通道10和进气通道12，加热器2位于整机的中心，冷却器3包裹于整机的外壳，回热器1设置于加热器2的一端，与加热器2相连通，配气活塞9连通于加热器2的另一端，排气通道10和进气通道12与配气活塞9的下部空间相连通，控制器5与驱动配气活塞9的直线往复驱动机构4相连。 

本发明所述的排气通道10上设置有与之对应的排气控制装置11，排气控制装置11与控制器5相连。

本发明所述的进气通道12上设置有与之对应的进气控制装置13，进气控制装置13与控制器5相连。

本发明所述的排气通道10和进气通道12的相对位置可以调换。

本发明所述的排气控制装置11和进气控制装置13均设置有压力传感器、流量传感器和气阀。

本发明所述的加热器2内填充满蓄热体6，蓄热体6内设有温度传感器7，温度传感器7与控制器5相连。

本发明所述的加热器2的外围填充满绝热材料，绝热材料对加热器2起保温作用。

本发明所述的加热器2与回热器1、配气活塞9相连通的通道上分别设置有一个气体阀门8，气体阀门8由耐高温、绝热材料制成，与控制器5相连。

本发明中，当直线往复驱动机构4驱动配气活塞9处于上止点时，整个腔体内气体压力较低，控制器5控制进气控制装置13上的气阀打开，被压缩气体经进气通道12进入循环腔体；当配气活塞处于下止点时，气体经过回热器1被加热器2加热，温度上升，压力升高，随后经排气通道10排出，由此完成一次增压循环；控制器5根据排气控制装置11和进气控制装置13上采集到的气体气压、流量信息控制配气活塞9的运动频率，从而控制压缩机的气体输出流量和压力。

Claims (8)

1.一种自带能源的气体压缩机，其特征在于：它包括回热器（1）、加热器（2）、冷却器（3）、控制器（5）、配气活塞（9）、排气通道（10）和进气通道（12），加热器（2）位于整个装置 的中心，冷却器（3）包裹于整个装置的外壳，回热器（1）设置于加热器（2）的一端，与加热器（2）相连通，配气活塞（9）连通于加热器（2）的另一端，排气通道（10）和进气通道（12）与配气活塞（9）的下部空间相连通，控制器（5）与驱动配气活塞（9）的直线往复驱动机构（4）相连。

2.根据权利要求1所述的一种自带能源的气体压缩机，其特征在于：所述的排气通道（10）上设置有与之对应的排气控制装置（11），排气控制装置（11）与控制器（5）相连。

3.根据权利要求1所述的一种自带能源的气体压缩机，其特征在于：所述的进气通道（12）上设置有与之对应的进气控制装置（13），进气控制装置（13）与控制器（5）相连。

4.根据权利要求1所述的一种自带能源的气体压缩机，其特征在于：所述的排气通道（10）和进气通道（12）的相对位置可以调换。

5.根据权利要求2或3所述的一种自带能源的气体压缩机，其特征在于：所述的排气控制装置（11）和进气控制装置（13）均设置有压力传感器、流量传感器和气阀。

6.根据权利要求1所述的一种自带能源的气体压缩机，其特征在于：所述的加热器（2）内填充满蓄热体（6），蓄热体（6）内设有温度传感器（7），温度传感器（7）与控制器（5）相连。

7.根据权利要求1所述的一种自带能源的气体压缩机，其特征在于：所述的加热器（2）的外围填充满绝热材料，绝热材料对加热器（2）起保温作用。

8.根据权利要求1所述的一种自带能源的气体压缩机，其特征在于：所述的加热器（2）与回热器（1）、配气活塞（9）相连通的通道上分别设置有一个气体阀门（8），气体阀门（8）由耐高温、绝热材料制成，与控制器（5）相连。

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