CN112567134A - 用于压缩机的气缸盖 - Google Patents

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Abstract

在此建议一种用于往复活塞式压缩机的气缸盖(2)，往复活塞式压缩机用于压缩可压缩的工作介质，气缸盖包括按如下方式构造并且具有以下特征的气缸罩(7)和阀座板(5)。在气缸罩(7)和阀座板(5)之间布置有中间元件(6)，并且多个通道段(8.1、10)和/或腔室(14.1、14.2、15.1、15.2)布置在阀座板(5)和中间元件(6)之间以及在气缸罩(7)和中间元件(6)之间或者由阀座板、气缸罩或中间元件形成，不同的介质流能导引通过这些通道段和/或腔室。为了改善往复活塞式压缩机的效率，在气缸盖(2)中设置隔绝腔(9.1...9.3)，这些隔绝腔使通道段(8.1、10)和/或腔室(14.1、14.2、15.1、15.2)至少在部分区域彼此热隔绝。

Description

用于压缩机的气缸盖
本发明涉及一种用于压缩机、尤其在机动车中使用的往复活塞式压缩机的气缸盖，所述压缩机适合用在机动车的压缩空气供给装置中，用于压缩可压缩的工作介质、尤其空气。
往复活塞式压缩机或者说压缩机或空气压缩机用于压缩气体、例如空气，这些气体用作用于运行机动车中的各种不同的机组的工作介质。
往复活塞式压缩机基本上由基体或曲轴壳体或气缸壳体和气缸盖构成，在气缸壳体中布置有至少一个往复活塞。在运行中，环境空气经由进口通道被吸入往复活塞室、被压缩并且随后通过通道被继续输送。在多级的往复活塞式压缩机中，压缩后的空气被继续输送到另外的或后续的压缩机级中并且在那里被进一步压缩。压缩后的空气随后通过空气净化单元输入压缩空气罐。
这种气缸盖例如由专利文献DE 10 2015 225 069 A1已知并且由多个构件组成，这些构件逐层地相叠布置。这些构件形成不同的通道或腔室，空气或冷却介质、尤其冷却水流过这些通道或腔室。为了冷却压缩后的空气，如此选择穿过气缸盖或气缸盖的单独的构件的通道导引(或者说通道布置)，使得该通道尽可能长并且尽可能靠近冷却剂通道地在其旁边导引经过。然而，由于气缸盖的结构，不可避免的是，在输送通过气缸盖的并且具有不同温度的空气流之间发生热交换。
其中，温度不同的空气流之间的热传递经由通道的隔板进行。由于这些隔板实施为金属的，因此该导热性非常好。不利的是，该热传递对往复活塞式压缩机的效率产生不良影响。
本发明所要解决的技术问题是改进气缸盖结构，使得往复活塞式压缩机的效率提高。
按照本发明，该技术问题通过一种气缸盖设计来实现，该气缸盖构造为，使得两个流体流之间的不希望的热传递最小化。在从属权利要求中可找到按照本发明的设计的另外的有利特征。
在此建议一种用于往复活塞式压缩机的气缸盖，所述往复活塞式压缩机用于压缩可压缩的工作介质，所述气缸盖包括气缸罩和阀座板，所述气缸盖按如下方式构造并且具有以下特征。
在气缸罩和阀座板之间布置有中间元件，并且多个通道段和/或腔室布置在阀座板和中间元件之间以及在气缸罩和中间元件之间或者由阀座板、气缸罩或中间元件形成，不同的介质流能导引通过这些通道段和/或腔室。为了改善往复活塞式压缩机的效率，在气缸盖中设置隔绝腔，这些隔绝腔使通道段和/或腔室至少在部分区域彼此热隔绝。
在一种优选实施方式中，例如在单级往复活塞式压缩机的情况下，设有进口室和出口室，在该进口室和该出口室之间布置有隔绝腔。在多活塞压缩机或多级压缩机的情况下，还可以在不同的温度区域之间设置另外的隔绝腔。
此外可以在气缸盖中设置出口通道，其中，隔绝腔使进口室和出口室至少在部分区域相对于出口通道热隔绝。
隔绝腔可以基本上由阀座板中和/或气缸罩中的凹陷形成。在这种情况下，凹陷由中间元件封闭。
隔绝腔优选包含封入的环境空气。因此，在装配过程中不需要安排另外的作业步骤。备选地，隔绝腔也可以填充有绝缘材料或包含真空。
此外可以规定，所述中间元件具有连接开口，所述连接开口将阀座板中和气缸罩中的通道段和/或腔室彼此连接。如此，空气流和/或冷却介质流可以从一个平面到达另外的平面。此外，中间元件可以是密封件。
在一种实施方式中，所述气缸盖可以是用于多级的往复活塞式压缩机的气缸盖，其中，压缩机级的进口腔布置在压缩机级的出口腔之间。
此外，在第二压缩机级出口腔和进口腔之间和/或在第二压缩机级的进口腔和第一压缩机级的进口腔之间可以布置有隔绝腔。
根据实施例参照附图阐述本发明另外的有利的特征。所述特征不仅可以以所示组合有利地实施，而且也可以单个地相互结合。附图中：
图1示出带有气缸盖的往复活塞式压缩机(B-B剖面)；
图2示出气缸盖的俯视图(A-A剖面)；
图3示出气缸盖的备选结构。
图1以剖面图示出具有气缸盖2的两级往复活塞式压缩机1或者说增压机。该剖面走向参照图2。气缸盖2由阀座板5、气缸盖罩7和布置在两者之间的中间元件6组成。
图2示出气缸盖2的俯视图，其中，剖面走向A-A参照图1。
往复活塞式压缩机1具有水冷却装置，该水冷却装置延伸通过气缸壳体3和气缸盖2。冷却剂通道8.1和8.2的确切的延伸不可见，冷却剂通道8.1和8.2彼此连接，使得冷却剂流可以流过两个区域。
如同从图1和图2还可以得知的那样，多个通道段8.1、10在阀座板5和中间元件6之间以及在气缸罩7和中间元件6之间延伸，并且存在多个腔室14.1、14.2、15.1和15.2。此外，在气缸盖2中还布置有多个隔绝腔9.1、9.2。
在该实施例中，隔绝腔9.1和9.2布置为，使得尤其通道段10与腔室14.1、14.2、15.1和15.2隔离，第二压缩机级18的热压缩空气通过通道段10输送至流出口20。以此方式防止对吸入空气、尤其冷的环境空气和从第一压缩机级17输送至第二压缩机级18的预压缩的空气的不希望的加热。
隔绝腔的延伸走向可以从图2得知，其中可以看到，借助于隔绝腔不是一定实现热空气流和冷空气流之间的完全隔离。而是通过局部的隔离至少极大减少了通过金属隔板的直接的热传递。
如同可以看到的那样，隔绝腔9.1和9.2是封闭的空腔，其基本上由阀座板5中和气缸罩7中的凹陷形成并且由中间元件6封闭。隔绝腔9.1和9.2填充有在装配过程中封入的环境空气。
对于两级的往复活塞式压缩机1重要的是，来自第一压缩机级17的预压缩的空气在经由进口室14.2被吸入第二压缩机级18之前尽可能多地被冷却。为了实现这一点，将空气流从第一压缩机级17的出口室15.1通过气缸壳体3中的连接通道19输送。连接通道19的壁部与冷却通道8.2接触并且相对于环境空气还具有大的冷却面。
图3示出用于气缸盖1的备选结构。该备选结构的区别主要在于通道和腔室的布置。因此，此处在连接通道19和压缩空气通道10之间布置有隔绝腔9.3。隔绝腔9.3开设在阀座板5中并且由密封件4封闭。
附图标记列表
1 压缩机
2 气缸盖
3 气缸壳体
4 密封件
5 阀座板
6 中间元件
7 气缸罩
8 冷却剂通道
9.1…9.3 隔绝腔
10 压缩空气通道
11 第二级吸入空气通道
12 排气阀
13 进气阀
14.1、14.2 进口室
15.1、15.2 出口室
16 往复活塞室
17 第一压缩机级
18 第二压缩机级
19 连接通道
20 流出口

Claims (10)

1.一种用于往复活塞式压缩机的气缸盖(2)，所述往复活塞式压缩机用于压缩可压缩的工作介质，所述气缸盖包括气缸罩(7)和阀座板(5)，其中，
-在气缸罩(7)和阀座板(5)之间布置有中间元件(6)；
-在阀座板(5)和中间元件(6)之间以及在气缸罩(7)和中间元件(6)之间形成多个通道段(8.1、10)和/或腔室(14.1、14.2、15.1、15.2)，不同的介质流能导引通过这些通道段和/或腔室，
其特征在于，在气缸盖(2)中设有隔绝腔(9.1...9.3)，该隔绝腔使通道段(8.1、10)和/或腔室(14.1、14.2、15.1、15.2)至少在部分区域彼此热隔绝。
2.根据权利要求1所述的气缸盖，其特征在于，设有进口室(14.1、14.2)和出口室(15.1、15.2)，在进口室和出口室之间布置有隔绝腔(9.1)。
3.根据权利要求1所述的气缸盖，其特征在于，设有出口通道10，其中，所述隔绝腔(9.1)使所述进口室(14.1、14.2)和出口室(15.1、15.2)至少在部分区域相对于所述出口通道(10)热隔绝。
4.根据权利要求1所述的气缸盖，其特征在于，所述隔绝腔(9.1...9.3)基本上由所述阀座板(5)中和/或所述气缸罩(7)中的凹陷形成。
5.根据权利要求1所述的气缸盖，其特征在于，所述隔绝腔(8.1、8.2、8.3)包含封入的环境空气。
6.根据权利要求1所述的气缸盖，其特征在于，所述隔绝腔(8.1、8.2、8.3)填充有绝缘材料或包含真空。
7.根据权利要求1所述的气缸盖，其特征在于，所述中间元件(6)具有连接开口，所述连接开口将阀座板(5)中和气缸罩(7)中的通道段(8.1、10)和/或腔室(14.1、14.2、15.1、15.2)彼此连接。
8.根据权利要求1所述的气缸盖，其特征在于，所述中间元件(6)是密封件。
9.根据权利要求1至8中任一项所述的气缸盖，其特征在于，所述气缸盖(2)是用于多级的往复活塞式压缩机的气缸盖(1)，其中，压缩机级(17、18)的进口腔(14.1、14.2)布置在压缩机级(17、18)的出口腔(15.1、15.2)之间。
10.根据权利要求1至8中任一项所述的气缸盖，其特征在于，在第二压缩机级(18)的出口腔(15.2)和进口腔(14.2)之间和/或在第二压缩机级(18)的进口腔(14.2)和第一压缩机级(17)的进口腔(14.1)之间布置有隔绝腔(9.1)。
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