專利名稱：無活塞的壓縮機的制作方法
無活塞的壓縮機本發明涉及一種壓縮機，具有至少一個排擠缸，在所述排擠缸中 設置有工作液體、尤其是離子液體并且所述排擠缸可與用于介質的抽 吸接口及輸送接口相連接，其中，該工作液體與一個構造成軸向活塞 泵的驅動泵處于作用連接。這種壓縮機用于壓縮氣態介質。該介質在此借助于工作液體在排 擠缸中被排擠，由此，這種壓縮機也被稱為無活塞的壓縮機。作為工 作液體可使用離子液體。但也可使用具有低蒸汽壓力的液體或者具有 低氣體可溶性的液體。這種液體的共同點在于，它們不在介質中溶解 并且可無殘留物地與介質分開，由此使被壓縮的介質具有高純度。工作液體在此借助于構造成軸向活塞泵的驅動泵輸送到排擠缸 中并且被從排擠缸抽吸，以便將介質從抽吸接口輸送到輸送接口中并 且使之處于壓力下。在使用軸向活塞泵作為驅動泵時，在此為了壓縮 機可靠工作而需要在軸向活塞泵的抽吸行程中——在該抽吸行程中 工作液體被從排擠缸抽吸，使軸向活塞機的通常配置有靜壓卸載的活 塞保持靠置在軸向活塞泵的滑動軌上。為此已公知在軸向活塞泵上設置有一個機械回拉裝置，該機械 回拉裝置使活塞保持靠置在滑動軌上。但這種機械回拉裝置具有高的 結構費用。開頭所述類型的無活塞的壓縮機由于在排擠缸中沒有機械密封 裝置并且沒有活塞而具有高使用壽命。此外，具有機械回拉裝置的軸 向活塞泵與無活騫的壓縮機的高使用壽命的適配需要高的結構費用。本發明的任務在于，提供一種開頭所述類型的壓縮機，該壓縮機在結構費用低的情況下具有高使用壽命。根據本發明，該任務這樣來解決給壓縮機的抽吸接口配置一個 預壓縮機。通過一個連接在壓縮機前面的預壓縮機可在壓縮機的抽吸 接口上用簡單的方式產生待輸送介質的最小預壓力。由預壓縮機產生的該預壓力通過與待輸送介質處于直接接觸的工作液體而也存在于 軸向活塞泵上并且在抽吸行程中在朝滑動軌的方向上加載軸向活塞 泵的活塞。通過根據本發明的預壓縮機由此可用低結構費用實現和保 證在軸向活塞泵中在無機械回拉裝置的情況下或在不改變回拉裝置 的情況下使活塞保持靠置在滑動軌上。由此可用簡單的方式實現軸向 活塞泵的使用壽命在回拉裝置無值得一提的變化的情況下與無活塞 的壓縮機的高使用壽命相適配，由此可在使用標準化的軸向活塞泵的 情況下以低結構費用實現壓縮機的高使用壽命。作為預壓縮機可使用不同結構形式的壓縮機或泵。根據本發明的 一個優選的構型形式，當預壓縮機構造成螺桿壓縮機時，得到特別的 優點。由于無活i的壓縮機的高使用壽命，需要選擇具有相應高的使 用壽命的預壓縮機，以便避免預壓縮機成為使用壽命鏈中的最薄弱環 節。螺桿壓縮機不需要具有高密封性的工作密封裝置，由此，標準化 的螺桿壓縮機具有高使用壽命。此外，螺桿壓縮機具有低的脈動，由 此可在抽吸側實現壓縮機的低噪聲發射和低負載。根據本發明的一個有利的進一步構型，預壓縮機可特別有利地通 過工作液體潤滑。由于預壓縮機通過工作液體潤滑而避免通過使用壓 縮機產生待輸送介質的污染。螺桿壓縮機通過用工作液體潤滑而僅散 布已經在過程中存在的工作液體，其中，對壓縮機功能不產生影響。根據本發明的一個優選的進一步構型，給壓縮機的輸送接口配置 一個用于分開存在于被輸送介質中的工作液體的分離裝置。借助于這 種分離裝置可使由壓縮機散布到被輸送介質中的工作液體從該介質分開，通過該分離裝置也可以使由用工作液體潤滑的預壓縮機散布到 介質中的工作液體分開。由此，在壓縮機的抽吸側不需要其它分離裝 置來分離通過由工作液體潤滑的螺桿壓縮機可能散布到待輸送介質 中的工作液體。-根據本發明的一個優選的構型形式，軸向活塞泵具有一個缸筒， 在該缸筒中構造有至少一個缸室，所述缸室與排擠缸處于連接，其中， 在缸室中可縱向移動地設置有活塞，所述活塞支撐在尤其是可調節的 斜盤的滑動軌上。由此可用簡單的方式實現排擠缸與缸室進而與活塞 連接，以便通過由預壓縮機產生的預壓力實現在驅動泵的抽吸行程中 活塞可靠地靠置在由斜盤構成的滑動軌上。當排擠缸設置在一個缸頭中并且徑向地設置時，得到特別的優 點。通過排擠缸在旋轉的缸頭中徑向設置而實現在存在于排擠缸中的 工作液體上作用離心力，該離心力可實現壓縮機的高轉速。由此可在 壓縮機的結構空間要求小的情況下實現高的輸送功率。此外僅需要少 量的工作液體，由此，壓縮機引起低的制造成本和工作成本。根據本發明的一個優選的結構上的實施形式，缸頭和缸筒轉動同 步地相耦合或者構造成一體。如果通過預壓縮機在抽吸接口上可產生5 15bar的壓力、尤其是 8 10bar的壓力，則可以在標準化的軸向活塞泵作為用于工作液體的 驅動泵使用時保證在壓縮機的工作中活塞可靠地靠置在由斜盤構成 的滑動軌上。壓縮機可構造成用于輸送液體。當壓縮機構造成用于壓縮氣態介質、尤其是氫時，得到特別的優 點。在根據本發明的無活塞的壓縮機中借助于由工作液體潤滑的標準 化的預壓縮機可在抽吸側產生氣態介質的預壓力，通過該無活塞的壓 縮機，標準化的軸向活塞機可作為用于工作液體的驅動泵使用，由此可在使用標準化部件的情況下在無活塞的壓縮機的使用壽命長的情 況下實現低的制造費用。借助于在示意性的附圖
中所示的實施例來詳細描述本發明的其 它優點和細節。該圖示出了根據本發明的壓縮機1的縱剖面。 一個動力軸3可繞 轉動軸線4轉動地支承在殼體2內部。 一個缸筒5與動力軸3轉動同 步地相耦合，在該缸筒中構造有多個排擠缸6。排擠缸6在此構造成 設置在缸筒5中的徑向孔14并且繞轉動軸線4星形地布置，其中， 排擠缸6的縱向軸線7相對于動力軸3的、由此缸筒5的轉動軸線4 垂直地設置。排擠缸6在徑向內部區域中各與一個連接通道8處于連接，所述 連接通道與盤狀的配流板9處于作用連接，其中，可借助于配流板9 來控制排擠缸6在缸筒5轉動時與抽吸接口 10以及輸送接口 11的連 接。在此，缸筒5在軸向方向上支撐在配流板9上，該配流板設置在 一個固定在殼體2上的殼體蓋12上。在排擠缸6中設置有工作液體15、尤其是離子液體。每個排擠缸6借助于一個連接通道13與液壓的驅動泵的缸室16 處于連接，該驅動泵構造成斜盤結構方式的軸向活塞泵17。構造成軸 向活塞泵17的驅動泵在此具有一個缸頭18，該缸頭相對于缸筒5同 軸地設置并且與缸筒5或動力軸3無相對轉動地相連接。也可將缸頭 18和缸筒5構造成公共的并且由此一體的缸筒。軸向活塞泵17的缸室16由同心地設置在缸頭18中的長形孔20 構成，在這些長形孔中各可縱向移動地設置有一個活塞21。活塞21 各借助于一個滑動靴22支撐在滑動軌23上，所述滑動軌構造在一個 斜盤上。在活塞21與滑動靴22之間構造有球狀的滑動靴鉸鏈。軸向活塞機17構造成在排擠容積方面可調節的軸向活塞機，其中，設置有滑動軌23的斜盤可擺動地支承在殼體2上并且可借助于 一個未再示出的調節裝置相對于轉動軸線4傾斜。但也可構造具有固 定排擠容積的軸向活塞機，其中，斜盤可直接構造在殼體2上。缸筒5和驅動泵17在此設置在公共的殼體中。根據本發明，給壓縮機1的抽吸接口 10配置一個預壓縮機30。 該預壓縮機30構造成螺桿壓縮機并且由工作液體15潤滑。在此，預壓縮機30在抽吸接口 10上產生約8 10bar的介質預壓 力。介質預壓力通過處于排擠缸6、連接通道13以及缸孔16中的與 該介質直接接觸的工作液體15在朝構造在斜盤上的滑動軌23的方向 上加載活塞21。由此實現在軸向活塞泵17的抽吸行程中活塞21可靠 地靠置在滑動軌23上。給輸送接口 11配置有一個分離裝置31，通過該分離裝置可使在 輸送接口 11中可能散布的工作液體15與被輸送介質分開。由此實現 所述輸送的介質的高純度。在根據本發明的壓縮機1工作時，缸筒5和缸頭18通過動力軸3 驅動。軸向活塞泵將工作液體15從缸室16輸送到排擠缸6中，由此， 經由抽吸接口 10流入到排擠缸6中的介質通過液體15壓縮并且輸送 到輸送接口 11中。在此，通過由預壓縮機30在抽吸接口 IO上產生的 介質預壓力保證構造成軸向活塞泵17的驅動泵的活塞21可靠地靠置 在滑動軌23上。在壓縮機1工作時，由于排擠缸6的徑向布置，通 過缸筒5的旋轉而在液體15上作用離心力，該離心力使工作液體加 速，由此，排擠缸6中的工作液體15的液體柱可以以高的速度運動 并且壓縮機l由此可以以高的轉速以及由此以高的循環速度工作。由 此，在壓縮機1的結構空間小以及對工作液體15的需求低的情況下 實現高的輸送功率。由于由預壓縮機30產生的介質預壓力，在此可 使用標準化的軸向活塞泵17，該標準化的軸向活塞泵在機械回拉裝置無值得一提的變化的情況下與無活塞的壓縮機1的高使用壽命相適配。預壓縮機30作為由工作液體15潤滑的標準化螺桿壓縮機的構型 可用低的結構費用實現標準化的預壓縮機30的使用壽命與無活塞的 壓縮機的高使用壽命相適配。由預壓縮機30散布到待輸送介質中的 工作液體15可用簡單的方式借助于配置給輸送接口 11的分離裝置31 從被輸送介質分開。總之，由此可實現具有低制造費用、低結構費用 和低工作成本的無活塞的壓縮機1。
權利要求
1.壓縮機，具有至少一個排擠缸，在所述排擠缸中設置有工作液體、尤其是離子液體并且所述排擠缸可與用于介質的抽吸接口及輸送接口相連接，其中，該工作液體與一個構造成軸向活塞泵的驅動泵處于作用連接，其特征在于給該壓縮機(1)的抽吸接口(10)配置一個預壓縮機(30)。
2. 根據權利要求1所述的壓縮機，其特征在于該預壓縮機(30)構造成螺桿壓縮機。
3. 根據權利要求1或2所述的壓縮機，其特征在于該預壓縮機 (30)可通過該工作液體(15)潤滑。
4. 根據權利要求1至3中一項所述的壓縮機，其特征在于給該壓縮機(1)的輸送接口 (11)配置一個用于分開存在于被輸送介質中的工作液體(15)的分離裝置(31)。
5. 根據權利要求1至4中一項所述的壓縮機，其特征在于該軸 向活塞泵(17)具有一個缸筒(18)，在該缸筒中構造有至少一個缸 室(16)，所述缸室與所述排擠缸(6)處于連接，其中，在所述缸室(16)中可縱向移動地設置有活塞(21)，所述活塞支撐在尤其是可 調節的斜盤的滑動軌(23)上。
6. 根據權利要求1至5中一項所述的壓縮機，其特征在于所述 排擠缸(6)設置在一個缸頭(5)中并且徑向地設置。
7. 根據權利要求5或6所述的壓縮機，其特征在于該缸頭(5) 和該缸筒(17)轉動同步地相耦合或者構造成一體。
8. 根據權利要求1至7中一項所述的壓縮機，其特征在于借助 于該預壓縮機(30)在該抽吸接口上可產生5 15bar的壓力、尤其是 8 10bar的壓力。9.根據前述權利要求中一項所述的壓縮機，其特征在于該壓縮 機(1)構造成用于壓縮氣態介質、尤其是氫。
全文摘要
本發明涉及一種壓縮機(1)，具有至少一個排擠缸(S)，在所述排擠缸中設置有工作液體(15)、尤其是離子液體并且所述排擠缸可與用于介質的抽吸接口(10)及輸送接口(11)相連接，其中，該工作液體(15)與一個構造成軸向活塞泵(17)的驅動泵處于作用連接。為了解決提供一種在結構費用低的情況下具有高使用壽命的壓縮機的任務，根據本發明提出給該壓縮機(1)的抽吸接口(10)配置一個預壓縮機(30)。
文檔編號F04F1/06GK101243258SQ200680029331
公開日2008年8月13日 申請日期2006年7月25日 優先權日2005年8月12日
發明者G·西伯特, R·阿德勒 申請人:林德股份公司