[发明专利]往复式压缩机

说明书

技术领域

本发明涉及往复式压缩机，其包括吸入口，工作气体通过该吸入口进入汽缸室，且通过吸入阀关闭和打开该吸入口；和排出口，被往复式活塞压缩的工作气体通过该排出口馈送到终端用途，且通过排出阀关闭/打开该排出口。

背景技术

有很多控制原理可以用来控制汽缸内的压力，包括：自动启动/停止控制或者压力开关控制；负载/空载控制或者卸载器控制；上限压力释放控制或者安全阀控制；或者这些控制方案的组合。

在上述汽缸内压控制系统中，需要压力开关控制装置、卸载器控制装置或者安全阀，每一种分别相应于压力开关控制、卸载器控制或者安全阀控制。另外，空气收集器和/或储气器气体保持件是必需的以保持每种控制装置的操作稳定性。

而且，在往复式压缩机中，最大排出压力Pmax取决于活塞的压缩比k，其中k定义为(Vh+Vc)/Vc，且Vh和Vc分别是活塞行程容积和汽缸死容积。这里，汽缸死容积指的是当活塞位于上死点中心位置时的汽缸容积。当汽缸死容积Vc小于传统上有过的值或者当压缩比k大于传统上有过的值的时候，最大排出压力Pmax将超过可允许的值，因此导致Pmax给汽缸室周围的静态和/或运动部件带来过多的应力。

为了避免最大排出压力Pmax过分升高，传统上引入排出压力控制方法来保持最大排出压力小于可允许的值。

例如，专利文件WO 02/29251公开了一种控制最大排出压力的方法。在该相关方法中，是这样防止最大排出压力超过容许极限的：引入放气口和用于打开且关闭缸盖上的该放气口的泄压阀；通过配合到活塞顶部上的驱动凸起在活塞压缩行程的最后阶段打开该泄压阀；和通过该放气口向外排出汽缸内的一部分气体。

需要让压缩机的最大排出压力Pmax保持在正常工作压力(servicepressure)下，从而不会导致汽缸室周围的静态和/或运动部件上出现过多的应力，从而符合使用该排出气体的设备的规定压力。在上述专利文件WO02/29251的相关领域内，通过最大排出压力控制装置将最大排出压力Pmax控制到目标压力，从而满足该两个条件。

但是，在上述相关法方法中，需要另外引入特别的部件和/或相关加工，从而以这样的方式控制最大排出压力，即放气口、打开/关闭该放气口的泄压阀以及该阀的打开/关闭机构安置在缸盖内，而活塞顶面上的驱动凸起要特别加工和/或制造。结果是，在该相关方法中，制作压缩机的处理工时和压缩机的生产成本无法避免地升高。

发明内容

本发明涉及实现一种往复式压缩机，其能保持压缩机的排出压力从而防止压缩机的部件断裂，且总能够将压缩机的排出压力保持在目标压力，从而不会干扰由终端应用条件或者压缩机下游使用的设备的特殊限制条件所决定的所需正常工作压力，从而不会增加零件式样、不会增加处理工时或者生产成本。

根据本发明，一种往复式压缩机包括：吸入口，工作气体通过该吸入口进入汽缸室，且通过吸入阀关闭/打开该吸入口；和排出口，被往复式活塞压缩的工作气体通过该排出口馈送到终端用途，且由排出阀关闭/打开该排出口。最大排出压力由压缩比确定，该比率通过活塞位于下死点中心位置时的汽缸容积与活塞位于上死点中心位置时的汽缸容积的比率来计算，且最大排出压力设定成相当于气体终端用途的需求压力。

特别地，本发明提供了一种往复式压缩机，其包括：缸盖，该缸盖盖住汽缸并且为箱形；和吸入腔，其连接到吸入口，该吸入腔与连接到排出口的排气室并置；其中吸入口和吸入阀位于汽缸的汽缸壁上部一侧，排出口和排出阀位于汽缸的汽缸壁上部另一侧，排气室位于汽缸排出侧，与排出口相连，另外，吸入阀放置成打开/关闭上述排出口和排气室之间的连接；其中由吸入阀打开/关闭的所述吸入口放置在活塞顶壁处，所述顶壁面对上述汽缸容积，连接到上述吸入口的吸入通道设置在上述活塞内，上述排出口和上述排出阀位于上述汽缸的汽缸壁上部，排气室位于汽缸的上述排出侧，该排气室连接到上述排出口，且上述吸入阀放置成打开/关闭上述排出口和排气室之间的连接；且其中，上述汽缸的上述汽缸壁上部外侧设置有第二汽缸容积，该第二汽缸容积连接到上述汽缸容积，且该第二汽缸容积内放置有活塞，从而能够调节该第二汽缸容积。

根据本发明，总是能保持最大排出压力，从而相当于上述气体终端用途的需求压力，而不需要上述相关领域所述的机构，即，不需要位于活塞顶面上的驱动凸起、都设置在缸盖内的放气口和用于打开/关闭该放气口的泄压阀、以及该泄压阀的打开/关闭装置。