CN103403348B - 气体压缩机 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种用于压缩气体的高压活塞式压缩机(1)，包括：容器(4)，该容器具有容器腔室(8，23)，其中活塞(3)被往复地引导，用于在活塞式压缩机的操作期间压缩容器腔室中的气体；包括入口阀门(18，30)的入口阀门壳体(17，29)；和包括出口阀门(16，32)的出口阀门壳体(15，31)，其中，入口阀门壳体和出口阀门壳体被安装在容器腔室壁(14，28)的一部分内，并且其中，容器腔室壁的该部分包围入口阀门壳体和出口阀门壳体，使得在活塞式压缩机的操作期间响应于来自容器腔室中的气体的在入口阀门壳体和出口阀门壳体上的压力，容器腔室壁的该部分在入口阀门壳体和出口阀门壳体上产生等压反压。

Description

气体压缩机

技术领域

本发明涉及用于压缩气体的活塞式压缩机。

背景技术

在不同的技术领域使用压缩气体作为介质，其中使用压缩气体的设备、工艺和操作的示例可以是冰箱、粉末状或铸造材料在高压压力机中的致密和石油服务操作。在用于压缩气体的各种公知的技术中，活塞式压缩机构成压缩设备的具体示例。用于小压力至中间压力的活塞式压缩机在汽车应用中常见，而较大的活塞式压缩机常见于大型工业和石油应用。液压驱动的活塞式压缩机通常布置为使得中心活塞被设置在液压缸中。活塞将该缸分成该缸的两个子空间，油定期被泵到这两个子空间，使得来自油的压力迫使中心活塞在该缸中来回往复运动。中心活塞连接到一杆，该杆沿着该缸轴向地延伸，并且延伸进入第一和第二级气体压缩缸，在压缩缸之间的设置有液压缸。

在第一级气体压缩缸中，从液压缸延伸的杆设置有活塞，活塞被布置为压缩进入压缩缸的气体。压缩气体此后被从第一级压缩缸引导到第二级压缩缸，在第二级压缩缸中，连接到杆的活塞可以以与第一级大致类似的方式进一步压缩气体。第二级气体压缩缸，并且类似地，还有它的活塞，具有比第一压缩缸和活塞小的直径，使得压力进一步增强。

通过在液压驱动活塞式压缩机中布置往复杆和活塞，在活塞在一个方向上移动时，在第一级气体压缩缸中的气体的压缩被执行，同时气体进入第二级气体压缩缸。当活塞向在相反方向上移动时，反向发生。因此，气体可以首先进入液压驱动的活塞式压缩机的第一级气体压缩缸的入口，以最终退出第二级气体压缩缸的出口。利用此类型的压缩机的目的是增加气体的压力，从给定的初始压力到100MPa或更大的压力。

第一和第二级气体压缩缸的入口和出口通过阀门控制。在气体进入压缩缸的入口处，即在压缩缸内的活塞的转向点处，打开入口阀门和关闭出口阀门。在活塞的另一个转向点处，当压缩缸充满气体时，入口关闭，同时出口保持关闭。然后气体通过活塞被压缩，并且在活塞的转向点处，打开出口阀门，压缩气体被引导通过出口阀门，并且此后重复循环。由于在液压驱动活塞式压缩机中的气体的压力大大增加，对于压缩机的有关磨损和疲劳的不同部分和部件有高的要求。必须拧紧阀门，即使在非常高的压力处。此外，在到压缩缸的入口和来自压缩缸的出口处，活塞式压缩机材料特别地暴露于来自气体的压力的影响。

在本领域中已知的一些液压驱动活塞式压缩机中，阀门设置在第一和第二级气体压缩缸的端部处，垂直于杆的轴线，使得阀门和压缩缸空间之间的入口和出口垂直于杆的轴线设置。但是，也存在与这些活塞式压缩机相关的问题。在气体在缸材料上施加非常高的压力时，特别是在第二级气体压缩缸中，在入口和出口处的气体的垂直弯曲导致缸材料的有害暴露。入口和出口是临界点，并且通过这样的布置，可能对诸如在活塞式压缩机中的裂纹或断裂的材料损坏有负责。

在专利申请EP0064481中，公开了一种往复运动的、液压操作的、正排量压缩机。代替阀门沿着垂直于压缩机杆的轴线的轴线设置，阀门沿着压缩机杆的轴线设置。然而，如所披露的入口和出口的布置会导致压缩机的效率劣化。

发明内容

本发明的一个目的是减轻上述问题中的至少一些，并且提供一种改进的活塞式压缩机。本发明的另一个目的是提供一种改进的压缩机阀门布置。

这个和其它目的是通过提供具有在独立权利要求中限定的特征的活塞式压缩机实现的。优选的实施例在从属权利要求中限定。

根据本发明的一个方面，提供用于压缩气体的高压活塞式压缩机，包括具有容器腔室的容器，其中在活塞式压缩机的操作期间活塞被往复引导，用于压缩容器腔室中的气体。高压活塞式压缩机还包括入口阀门壳体和出口阀门壳体，入口阀门壳体包括用于控制进入容器腔室的气体的供应的入口阀门，出口阀门壳体包括用于控制气体从容器腔室排出的出口阀门。入口阀门壳体和出口阀门壳体被安装在容器腔室壁的一部分内，并且其中，容器腔室壁的该部分包围入口阀门壳体和出口阀门壳体，使得在活塞式压缩机的操作期间响应于来自容器腔室中的气体的在入口阀门壳体和出口阀门壳体上的压力，容器腔室壁的该部分在入口阀门壳体和出口阀门壳体上产生等压反压。

因此，本发明的活塞式压缩机基于提供活塞式压缩机的入口和出口阀门壳体的改进布置的想法。这通过提供容器腔室壁的封闭入口阀门壳体和出口阀门壳体的部分实现。这样，来自容器腔室中的气体的在入口阀门壳体和出口阀门壳体上的压力由容器腔室壁的该部分抵消，容器腔室壁的该部分在入口阀门壳体和出口阀门壳体上产生等压反压。

等压反压尤其提供可以增加阀门使用寿命的优点。这是由于施加在阀门壳体上的非等压反压可能导致在阀门上的有害应力这样的事实，本发明避免所述有害应力。因此，本发明公开一种相比于在本领域中已知的其他活塞式压缩机改进的活塞式压缩机。因此，可以绕过一些障碍，例如阀门操作由于磨损引起的中断和/或阀门的使用寿命减少。

用于压缩气体的高压活塞式压缩机可以是第一级活塞式压缩机，其中容器腔室中的气体在操作期间被压缩。代替地，活塞式压缩机可以是包括第一和第二容器腔室的第二级活塞式压缩机。在第二级活塞式压缩机中的操作期间，第一容器腔室中的气体被压缩至第一压力，并且然后被从第一容器腔室引导到第二容器腔室，其中气体被进一步压缩至高于第一压力的第二压力。由于第一和第二级活塞式压缩机对于本领域技术人员已知，关于它们各自的特征的更多细节被省略。

在本发明的上下文中，术语“阀门壳体”涉及阀门的壳体、护套或罩壳，即保护阀门及其功能。

入口阀门控制进入活塞式压缩机的容器腔室的气体的供应。换句话说，阀门可以被打开，使得气体被供给到容器腔室中，或类似地，可以被关闭，使得没有气体被供给到容器腔室中。此外，出口阀门控制出从活塞式压缩机的容器腔室排出的气体。换句话说，阀门可以被打开，使得气体从容器腔室排出，或类似地，可以被关闭，使得没有气体从容器腔室排出。入口阀门和出口阀门可以是设置在用于气体压缩等目的的装置中的任何种类的阀门，使得入口阀门和出口阀门在阀门关闭时是流体密封的。例如，入口阀门和出口阀门可以是弹簧加载单向阀门，其中气体的压力致动阀门的打开和关闭。代替地，入口阀门和出口阀门的电子控制是又一个可能的实施例，其中阀门可以被电子地打开或关闭。如上面所讨论的入口阀门和出口阀门的功能对于在本领域中的本领域技术人员是已知的，因此省略关于它们各自的功能和/或控制的进一步细节。

此外，活塞式压缩机的入口阀门壳体和出口阀门壳体安装在容器腔室壁的一部分内。容器腔室壁限定容器腔室，并且因此，入口阀门壳体和出口阀门壳体安装在容器腔室壁的至少部分地限定容器腔室的部分内。借助于术语“安装”，在本发明的上下文中意味着，入口阀门壳体和出口阀门壳体，例如设置、定位或布置在容器腔室的该部分内。

此外，容器腔室壁的该部分包围入口阀门壳体和出口阀门壳体。在本发明的上下文中，这意味着容器腔室壁的该部分紧紧包围入口阀门壳体和出口阀门壳体，使得在容器腔室壁的该部分与入口阀门壳体和出口阀门壳体之间存在封闭和紧密紧配合。此外，借助于用于“包围(enclose)”，在本发明的上下中，这意味着入口阀门壳体和出口阀门壳体被封闭或包围，而入口阀门和出口阀门由于被分别包括在入口阀门壳体和出口阀门壳体中而未被容器腔室壁的该部分封闭。例如，容器腔室壁的该部分的材料可以围绕入口阀门壳体和出口阀门壳体，但不封闭入口阀门和出口阀门，使得所述阀门可以分别地控制气体到容器腔室中的供给和从容器腔室中的排出。

入口阀门壳体和出口阀门壳体安装在容器腔室壁的一部分内，并且容器腔室壁的该部分紧紧包围入口阀门壳体和出口阀门壳体，使得在活塞式压缩机的操作期间响应于来自容器腔室中的气体的在入口阀门壳体和出口阀门壳体上的压力，容器腔室壁的该部分在入口阀门壳体和出口阀门壳体上产生等压反压。因此，当在容器腔室中的气体在操作期间在入口阀门壳体和出口阀门壳体上施加压力时，从容器腔室壁在入口阀门壳体和出口阀门壳体上的该部分产生等压反压。在此，入口阀门壳体和出口阀门壳体在活塞式压缩机的操作期间经受等压力，即在入口阀门壳体和出口阀门壳体上的压力被从容器腔室壁的该部分均匀地分布在入口阀门壳体和出口阀门壳体上。

由容器腔室壁的该部分产生的等压反压具有下述优点：缓解在压力是非等压时可能会出现在入口阀门壳体和出口阀门壳体上的应力。非等压压力可以变形和/或损坏阀门壳体，使得阀门的功能被阻碍、恶化，或可能的话，非等压压力导致阀门断裂。例如，如果在活塞式压缩机的操作期间施加在入口阀门壳体和出口阀门壳体上的压力中产生压力差，阀门可能经历劣化功能，或者可能断裂，作为产生应力的结果，撕裂阀门。容器腔室壁的该部分减轻损坏阀门和/或恶化阀门功能的发生，并且因而在活塞式压缩机中提供改进的阀门操作。换句话说，由于经受等压压力的阀门壳体与经受非等压压力的阀门壳体相比不容易出故障，来自容器腔室壁的该部分在入口阀门壳体和出口阀门壳体上的反压等压提高阀门使用寿命。其结果是，本发明提供一种在操作方面更可靠的活塞式压缩机，并且从而与现有技术中的其他布置相比，在经济上更有利。

根据本发明的实施例，活塞式压缩机可以还包括入口管，该入口管至少部分地安装在容器腔室壁的该部分内，用于允许供应气体进入容器腔室，其中入口阀门定位在入口管内并紧邻容器腔室定位。代替地，入口管可以代替导管、通道、管等，用于允许气体供应进入容器腔室。

将诶主要术语“紧邻(immediatelyadjacent)”，它在上下文中的意思是，定位在入口管内的入口阀门壳体定位在容器腔室的近旁附近。换句话说，在一个实施例中，入口阀门壳体定位在到容器腔室的入口管的孔口处，即入口阀门壳体设置在入口管的端部处，使得来自入口管的气体流在被供给到容器腔室之前通过入口阀门。例如，入口阀门和容器腔室之间的空间可以是10～15毫米。在另一个示例中，出口阀门和容器腔室之间的空间也可以是10～15毫米。

紧邻容器腔室定位的入口阀门壳体的优点在于，在入口阀门关闭时，一旦气体随后被压缩，则活塞式压缩机的死区减少。换句话说，当在压缩容器腔室中的气体时关闭入口阀门时，容器腔室中的气体与入口管隔离。因此，在入口阀门关闭时，通过入口阀门，入口管被密封与容器腔室隔开。紧邻活塞式压缩机中的容器腔室定位的入口阀门壳体在压缩机效率方面是有利的。在活塞式压缩机的操作期间，活塞在容器腔室内往复运动，使得将被压缩的气体在活塞膨胀缸空间时被供给到容器腔室，并且使得在活塞在相反方向上移动时气体被压缩。在压缩气体时，关闭入口阀门使得将被压缩气体包含在容器腔室中。由于入口阀门的布置最大限度地减少容器腔室(尤其是待压缩气体可能泄漏到其中的入口管)的死区，活塞式压缩机的效率提高。换句话说，与本领域中已知的其他活塞式压缩机相比，在活塞式压缩机的操作期间，入口阀门的定位提供压缩气体的增加部分，在本领域中已知的其他活塞式压缩机中诸如入口管等的死区可能会产生劣化的活塞式压缩机效率。

根据本发明的一个实施例，入口管可以与容器轴线大致平行地延伸到容器腔室。考虑到活塞式压缩机磨损的减轻，这是有利的。由于活塞式压缩机中的气体在操作期间被高度压缩，从入口管流动到容器腔室的气体对于经受高度压缩的气体的活塞式压缩机的该部分可能是有害的。这可能特别地在气体的流动是弯曲的时，即在入口管处的流动方向发生变化时实现。例如，现有技术公开其中入口和/或出口垂直于容器腔室的轴线设置的布置。在这种布置中，到容器腔室和/或来自容器腔室的气体的流动可以是大致垂直的，而容器腔室内的流动可以是基本水平的。例如，在现有技术中，从入口到容器腔室的气体的流动方向可以是大致90度。以这种方式，邻近流动的这些“弯曲”的活塞式压缩机的结构可能会经受到高的应力。这进而又可能会产生诸如活塞式压缩机的折断和/或裂缝的损坏，可能导致效率降低、功能障碍或甚至击穿活塞式压缩机。

本发明的入口管的布置减轻活塞式压缩机的经受压缩气体的部分的磨损。与容器轴线大致平行地延伸到容器腔室的入口管消除了压缩气体的流动的任何急弯。这减轻压缩气体对活塞式压缩机的经受压缩气体的部分的潜在的有害影响，这进而延长活塞式压缩机的使用寿命。

根据本发明的一个实施例，活塞式压缩机还可以包括出口管，出口管至少部分地安装在容器腔室壁的该部分内，用于允许从容器腔室排出气体，其中出口阀门壳体被定位在出口管内并且紧邻容器腔室定位。代替地，出口可以代替导管、通道、管等，用于允许从容器腔室排出气体。

类似于入口阀门壳体的定位的优点，出口阀门壳体被定位紧邻容器腔室的优点在于，在出口阀门关闭时，在随后压缩气体时活塞式压缩机的死区减少。换句话说，在出口阀门关闭时，在压缩容器腔室中的气体时，容器腔室中的气体与出口管隔离。因此，当出口阀门关闭时，出口管通过出口阀门与容器腔室密封隔开。类似于入口阀门壳体的定位，紧邻容器腔室定位在活塞式压缩机中的出口阀门壳体关于压缩机效率方面是有利的。在压缩气体时，关闭出口阀门，使得将被压缩气体包含在容器腔室中。由于出口阀门的布置最小化容器腔室的死区，尤其是将被压缩的气体可能泄漏到其中的出口管，活塞式压缩机的效率增加。换句话说，与在本领域中已知的其他活塞式压缩机相比，出口阀门的定位在活塞式压缩机的操作过程中提供增加的压缩气体部分，在本领域中已知的其他活塞式压缩机中诸如出口管等的死区可能产生劣化的活塞式压缩机效率。

根据本发明的实施例，出口管可以与容器轴线大致平行地从容器腔室延伸。考虑减轻活塞式压缩机的磨损，如前面提到的用于入口管的延伸，这是有利的。从容器腔室到出口管的气体的流动对于活塞式压缩机的经受气体的部分可能是有害的，特别是当气体的流动被弯曲时。例如，现有技术公开其中从容器腔室到出口管的气体的流动方向可以是大致90度的布置，可能使活塞式压缩机的邻近这些“弯曲”的结构经受高应力。这进而，可能会产生活塞式压缩机的裂缝或损坏，可能导致效率降低、功能障碍或甚至击穿活塞式压缩机。出口管的布置减轻活塞式压缩机的经受被压缩的气体的部分的磨损。从容器腔室大致与容器轴线平行地延伸的出口管避免压缩气体的流动的任何急弯。这减轻压缩气体对活塞式压缩机的经受压缩气体的部分的有害影响，从而提高活塞式压缩机的使用寿命。

根据本发明的实施例，容器腔室壁的该部分可以是能够从活塞式压缩机拆卸的块单元。借助于用语“块”，在这里的意思是部分、段、部件、外壳或类似物。

入口阀门壳体和出口阀门壳体被安装在块单元内。因此，在块单元能够从活塞式压缩机拆卸时，入口阀门壳体和出口阀门壳体可以被移除和替换。考虑入口阀门和/或出口阀门的维护工作，如果阀门需要进行维修或更换新阀门，这是有利的。因此，可拆卸块单元提供更方便和更高效的阀门维护。

根据本发明的实施例，块单元可以通过螺纹螺母紧固，块单元定位在螺纹螺母和容器腔室之间。由于螺纹螺母可以在块单元被拆卸之前容易地拧开，本实施例简化从活塞式压缩机拆卸块单元的操作。此外，可以拧开螺纹螺母，用于移除块单元，而不需要活塞式压缩机的拉杆的任何拆卸，这进一步简化拆卸块单元的操作。类似地，通过在插入块单元以后拧在螺母上，将块单元重新插入活塞式压缩机。因此，本发明的实施例在需要的时候提供甚至更简化和高效的阀门维护。

根据本发明的实施例，力吸收压力机框架可以通过与容器轴线平行地延伸的多个拉杆紧固。例如，多个拉杆可以对称地延伸并且与容器轴线平行地延伸，并且延伸通过如山墙等元件，其中拉杆可以通过螺母固定到山墙。以这种方式，元件可以在轴向方向上抵抗来自气体的非常高的压力，其中压力被拉杆吸收。

根据本发明的实施例，容器可以由引起预压力的导线缠绕，使得容器在活塞式压缩机的操作期间被径向地预加应力。借助于术语“径向地”，在这里意味着由导线引起的预应力作用在压力容器的半径的方向上。本实施例的优点是，在非常高的程度上与在现有技术中的其他布置相比，预加应力的容器可以承受在活塞式压缩机的操作期间在容器室中产生的非常高的压力。其结果是，气体可以甚至被进一步压缩，增加活塞式压缩机的效率。被径向加应力的容器的另一个优点是，由于活塞式压缩机的强度提高，容器可以做得更薄。这具有的优点在于，可以改善容器腔室的冷却，因为通过容器的容器腔室的任何冷却在更薄的容器壁的情况下变得更加有效，降低冷却损失。因此，甚至可能进一步改善活塞式压缩机的效率。

根据本发明的实施例，容器可以由力吸收压力机框架包围。借助于力吸收压力机框架，它意味着容器在轴线方向上由一框架封闭，该框架吸收在活塞式压缩机的操作期间来自压缩气体的在轴向方向上的压力。由于力吸收压力机框架甚至进一步增强对在操作期间从压缩气体产生的压力的抵抗，活塞式压缩机的效率甚至进一步增强。

根据本发明的实施例，力吸收压力机框架由引起预应力的导线缠绕，使得容器在活塞式压缩机的操作期间被轴向地预加应力。在本实施例中，导线在容器的轴向方向上缠绕，使得容器在容器轴线方向上被预加受压。由此，活塞式压缩机的效率可以被进一步改善，在操作期间从气体吸收轴向压力。

根据本发明的实施例，容器通过邻近容器设置的冷却杆冷却。通过这种布置，在活塞式压缩机的操作期间，提供从冷却杆到容器的冷传递。容器又进行到容器腔室的冷传递，使得容器腔室中的气体被冷却。通过冷却容器腔室中的气体，气体的温度下降导致气体的体积减少，使得气体在活塞式压缩机中甚至被进一步压缩。因此，这具有的优点是活塞式压缩机的效率甚至进一步增强。

在研究下面的详细公开、附图和所附权利要求时，本发明的进一步的目标、特点和优点将变得显而易见。本领域技术人员将认识到，本发明的不同的特征可以被组合以产生与下面描述的那些不同的实施例。

附图说明

参照示出本发明的当前优选实施例的附图，本发明的这些和其它方面现在将被更详细地描述，其中：

图1是活塞式压缩机的横截面图，和

图2-5是活塞式压缩机的端部的视图。

具体实施例

在下面的描述中，参照活塞式压缩机描述本发明。

在图1中，显示活塞式压缩机1的横截面视图。由于活塞式压缩机1在水平方向上是细长的，附图提供有分隔区2a、2b和2c，以使附图更加紧凑。因此，考虑到这一点，解释在活塞式压缩机1的附图中的水平方向中的尺寸关系。

在活塞式压缩机1中，活塞3被设置在中央容器4中，油被周期性地泵入中央容器空间5中，到达活塞3的两侧，使得来自从油的压力迫使活塞3在中央容器空间5中前后往复运动。

沿着中央容器4的轴线方向设置第一内山墙6和第二内山墙7，第一内山墙6和第二内山墙7在中央容器4的轴向方向上限定中央容器空间5。

活塞3沿中央容器4轴向地延伸，并且延伸进入到第一级气体压缩容器腔室，在此第一级气体压缩容器腔室被标注为第一容器腔室8。第一容器腔室8在水平方向上伸长。

在径向方向上，第一容器腔室8由第一容器9封闭，第一容器腔室8和第一容器9具有共同中心轴线。多个冷却杆(bar)10在第一容器9的轴向方向上邻近第一容器9设置。例如水之类的冷却介质可以被引导通过多个冷却杆10，使得第一容器9在活塞式压缩机1的操作期间被冷却。

被冷却的第一容器9由进行到第一容器腔室8的冷传递，从而冷却第一容器腔室8中提供的气体。冷却杆10可以被紧紧地设置在第一容器9上，用于有效地冷却第一容器腔室8。

第一外山墙11邻近第一容器9设置，使得第一容器9设置在第一内山墙6和第一外山墙11之间。多个拉杆12被设置为穿过第一内山墙6，平行于第一容器9延伸，并且延伸穿过第一外山墙11。多个拉杆12通过螺母13被紧固到第一外山墙11。第一外山墙11至少部分地封闭容器腔室壁14的第一部分，以下简称为第一块14。在图1中，第一块14穿过第一外山墙11并延伸到第一容器腔室8中。在第一块14内，设置包括第一入口阀门18的第一入口阀门壳体17，和包括第一出口阀门16的第一出口阀门壳体15。第一块14紧紧地包围安装在第一块14内的第一入口阀门壳体17和第一出口阀门壳体15。这样，在活塞式压缩机1的操作期间响应于来自第一容器腔室8中的气体的在第一入口阀门壳体17和第一出口阀门壳体15上的压力，第一块14在第一入口阀门壳体17和第一出口阀门壳体15上生成等压的反压。

此外，在活塞式压缩机1的操作期间，第一入口阀门18控制气体到第一容器腔室8中的供应，而第一出口阀门16控制气体从第一容器腔室8中的排出。

第一入口管20至少部分地设置在第一块14中，平行于第一容器9的轴线延伸。在活塞式压缩机1的运行期间，通过第一入口管20并且通过第一入口阀门18将气体供给第一容器腔室8中。

类似地，第一出口管19至少部分地设置在第一块14内，平行于第一容器9的轴线延伸。在活塞式压缩机1的运行期间，气体通过第一出口阀门16从第一容器腔室8排出，并且进入第一出口管19。

因此，第一入口阀门18设置在第一入口管20和第一容器腔室8之间，使得在活塞式压缩机1操作时，气体可以首先通过第一入口管20，并且然后在入口阀门打开时通过第一入口阀门18进入第一容器腔室8。换句话说，第一入口阀门18设置在第一入口管20的下游侧。

此外，就气体的流动的方向而言，第一入口阀门18设置在第一入口管20的端部处。换句话说，第一入口阀门18紧靠第一容器腔室8设置。因此，在第一入口阀门18被关闭时，随后压缩气体时，活塞式压缩机1的“死区”减少。换句话说，当压缩气体时关闭第一入口阀门18时，由于第一入口阀门18被定位在第一入口管20的下游端处，第一容器腔室8中的气体与第一入口管20隔离。

类似地，第一出口阀门16设置在第一出口管19和第一容器腔室8之间，使得在活塞式压缩机1操作时，气体可以首先通过第一出口阀门16，然后在第一出口阀门16打开时通过第一出口管19离开第一容器腔室8。换句话说，第一出口阀门16设置在第一出口管19的上游侧。

就气体流动方向而言，第一出口阀门16设置在第一出口管19的开始处。换句话说，第一出口阀门16紧邻第一容器腔室8设置。因此，在第一出口阀门16关闭时，在随后压缩气体时，活塞式压缩机1的“死区”减少。换言之，当在压缩气体时关闭第一出口阀门16时，由于第一出口阀门16定位在第一出口管19的上游端处，第一容器腔室8中的气体与第一出口管19隔离。

第一块14通过螺纹螺母21固定，第一块14定位在螺纹螺母21和第一容器腔室8之间。

第一容器9由导线在第一容器腔室8的径向方向上缠绕。由此，第一容器腔室8在活塞式压缩机1的运行期间被径向地预加应力。在图1中，第一块14的一部分经受导线的预加应力，而第一入口阀门壳体17、第一入口阀门18、第一出口阀门壳体15和第一出口阀门16经受导线的预加应力。

在第一容器腔室8中的气体压缩之后，即在第一级活塞式压缩机中的气体压缩以后，第一出口阀门16被打开。其后，可以在管道中引导压缩气体，从活塞式压缩机1的第一容器腔室8到第二容器腔室23，用于气体在第二级中的进一步压缩。可以理解的是，在活塞3处于其端位置时，图1中的第二容器腔室23的体积大大减少，并且因此，第二容器腔室23用虚线表示。

由于第二级中的活塞式压缩机的功能和特性与已经描述的第一级的功能和特性有相似之处，在下面提出对于第二级的更简洁的描述，并且可以参考第一级的描述。

类似于在第一级的第一容器腔室8中的活塞式压缩机1的操作，活塞3在第二容器腔室23内前后往复运动。然而，第二容器腔室23具有小于第一容器腔室8的直径，使得在活塞式压缩机1的操作期间，气体的压力进一步增加。第二容器腔室23由第二容器24封闭，第二容器腔室23和第二容器24具有一个共同的中心轴线。沿第二容器腔室23轴向地延伸的多个冷却杆25紧紧围绕第二容器24设置，使得第二容器腔室23在活塞式压缩机1的操作期间中被冷却。

第二个外山墙26邻近第二容器24设置。穿过第一外山墙11设置的多个拉杆12平行于第一容器9延伸，并且延伸穿过第一内山墙6、第二内山墙7和第二外山墙26。多个拉杆12由螺母27固定到第二外山墙26。第二外山墙26至少部分地封闭容器腔室壁28的第二部分，以下简称为第二块28。第二块28穿过楔形或锥形的形状的第二外山墙26，在从第二外山墙26朝向第二容器腔室23的方向上减小其周长。由于第二容器腔室23的直径小于第一容器腔室8的直径，第二块28的楔形或锥形形状与第一块14的形状相比，更尖锐或锋利。

在第二块28中，设置包括第二入口阀门30的第二入口阀门壳体29，和包括第二出口阀门32的第二出口阀门壳体31。第二块28紧紧地包围安装在第二块28内的第二入口阀门壳体29和第二出口阀门壳体31。由此，在活塞式压缩机1期间响应于来自第二容器腔室23中的气体的在第二入口阀门壳体29和第二出口阀门壳体31上的压力，第二块28在第二入口阀门壳体29和第二出口阀门壳体31上产生等压反压。

在活塞式压缩机1的操作期间，第二入口阀门30控制气体到第二容器腔室23中的供应，而第二出口阀门32控制气体从第二容器23的排出。

至少部分地设置在第二块28中的是第二入口管33，第二入口管33关于第二容器24的轴线稍微倾斜。稍微倾斜是由于第二容器腔室23的比第一容器腔室8减小的直径，使得第二入口管33可以更容易地装配在第二块28内。在活塞式压缩机1的运行期间，气体经由第二入口管33被供给，通过第二入口阀门30，并且进入第二容器腔室23。

就气体的流动方向而言，第二入口阀门30设置在第二入口管33的端部处。换言之，第二入口阀门30直接邻近第二容器腔室23设置。因此，在第二入口阀门30关闭时，在随后压缩气体时，活塞式压缩机1的“死区”减少。换言之，由于第二入口阀门30定位在第二入口管33的下游端处，当在气体压缩时关闭第二入口阀门30时，第二容器腔室23中的气体与第二入口管33隔离。

类似地，第二出口管34至少部分地设置在第二块28内。第二出口管34相对于第一容器9的轴线稍微倾斜，并且与第二入口管33一起形成V形形状。在活塞式压缩机1的运行期间，气体从第二容器腔室23排出，通过第二出口阀门32，并通过第二出口管34。

就气体的流动方向而言，第二出口阀门32设置在第二出口管34的开端处。换句话说，第二出口阀门32紧邻第二容器腔室23设置。因此，当在压缩气体时关闭第二出口阀门32时，活塞式压缩机1的“死区”减少。换句话说，由于第二出口阀门32定位在第二出口管34的上游端处，当在压缩气体时关闭第二出口阀门32时，第二容器腔室23中的气体与第二出口管34隔离。

在图2中，显示活塞式压缩机1中的最右边部分，包括第二级气体压缩。

第二外山墙26邻近缠绕气缸35设置，导线围绕缠绕气缸35缠绕，用于产生预加应力。多个拉杆12(其中为了增加清楚性，该图中只显示两个)平行于缠绕气缸3地伸，并且延伸穿过第二外山墙26。多个拉杆12由螺母27固定到第二外山墙26。在第二入口管33和第二出口管34的延长部中，为每个管设置夹头36。

图3显示如图2所示的活塞式压缩机1的部分，但是其中，缠绕气缸35已被移除。多个冷却杆25紧紧地围绕第二容器24设置，使得第二容器腔室23在活塞式压缩机1的操作期间被冷却。

图4显示如图3所示的活塞式压缩机1的部分，但是其中，多个冷却杆25和第二外山墙26已被移除。该图揭示第二容器24和第二块28。

图5示出如图4所示的活塞式压缩机1的部分，但是其中，第二容器24和第二块28已被移除。该图显示第二入口阀门30和第二出口阀门32的定位。

尽管已经参照其特定的示例性实施例描述本发明，对于本领域中的本领域技术人员来说，许多不同的改变、修改等将变得很明显。因此，所描述的实施例不是意图限制本发明的如由所附的权利要求书限定的范围。例如，可以广泛地解释活塞式压缩机1的尺寸，因为活塞式压缩机1例如可以比描绘和描述的长或短、厚或薄。这些尺寸方面也适用于包括在活塞式压缩机1中的任何部件。

此外，虽然已经描述了两级气体压缩机，本发明的概念可以代替地在第一级气体压缩机内实施。

而且，活塞式压缩机1中的部件数量可以不同于这些描述。例如，多个拉杆12、冷却杆10和25和/或山墙6和7的数量可以发生变化。

所有引用“a/an/the[元件、装置、部件、措施、步骤等]”被开放地解释为指代所述元件、装置、部件、措施、步骤等的至少一个实例，除非另有明确规定。本文所公开的任何方法的步骤不必以公开的确切顺序执行，除非明确说明。

Claims (13)

1.一种用于压缩气体的高压活塞式压缩机(1)，包括：

容器(4)，该容器具有容器腔室(8，23)，其中活塞(3)被往复地引导，用于在活塞式压缩机的操作期间压缩容器腔室中的气体，

入口阀门壳体(17，29)，包括用于控制气体进入容器腔室的供给的入口阀门(18，30)，和

出口阀门壳体(15，31)，包括用于控制从容器腔室排出气体的出口阀门(16，32)，

其中，入口阀门壳体和出口阀门壳体被安装在容器腔室壁(14，28)的延伸到容器腔室中的部分内，并且其中，容器腔室壁的该部分包围入口阀门壳体和出口阀门壳体，使得在活塞式压缩机的操作期间，响应于来自容器腔室中的气体的在入口阀门壳体和出口阀门壳体上的压力，容器腔室壁的所述部分在入口阀门壳体和出口阀门壳体上产生等压反压。

2.根据权利要求1所述的活塞式压缩机，还包括入口管(20，33)，该入口管至少部分地安装在容器腔室壁的该部分内，用于允许供应气体进入容器腔室，其中入口阀门壳体定位在入口管内并且紧邻容器腔室定位。

3.根据权利要求2所述的活塞式压缩机，其中入口管大致与容器轴线平行地延伸到容器腔室。

4.根据权利要求1或2所述的活塞式压缩机，还包括出口管(19，34)，该出口管至少部分地安装在容器腔室壁的该部分内，用于允许气体从容器腔室排出，其中出口阀门壳体被定位在出口管内并且紧邻容器腔室定位。

5.根据权利要求4所述的活塞式压缩机，其中出口管与容器轴线大致平行地从容器腔室延伸。

6.根据权利要求1所述的活塞式压缩机，其中容器腔室壁的所述部分是能够从活塞式压缩机拆卸的块单元。

7.根据权利要求6所述的活塞式压缩机，其中块单元由螺纹螺母(21)固定，块单元定位在螺纹螺母和容器腔室之间。

8.根据权利要求1所述的活塞式压缩机，其中活塞式压缩机由与容器轴线平行延伸的多个拉杆(12)紧固。

9.根据权利要求1所述的活塞式压缩机，其中容器由引起预应力的导线缠绕，使得容器在活塞式压缩机的操作期间被径向地预加应力。

10.根据权利要求1所述的活塞式压缩机，其中容器由力吸收压力机框架包围。

11.根据权利要求10所述的活塞式压缩机，其中力吸收压力机框架由引起预应力的导线缠绕，使得在活塞式压缩机的操作期间，容器被轴向地预加应力。

12.根据权利要求1所述的活塞式压缩机，其中容器由邻近容器设置的冷却杆(10，25)冷却。

13.一种用于压缩气体的压缩机装置，包括根据前述权利要求中任一项所述的活塞式压缩机。