[发明专利]三类气门气体压缩机

说明书

技术领域

本发明涉及气体压缩领域，尤其是一种气体压缩机。

背景技术

传统活塞式气体压缩机均是按照吸气冲程——压气供气冲程二冲程循环模式工作的，然而，在这种循环模式中，余隙间隙（也叫余隙容积）对压气机的效率影响严重。因此，需要发明一种能够科学有效地利用余隙间隙提高压气机效率的新型气体压缩机。

发明内容

为了解决上述问题，本发明提出的技术方案如下：

一种三类气门气体压缩机，包括活塞气缸机构，在所述活塞气缸机构的工质包络上设进气门、供气门和排气门，所述进气门、所述供气门和所述排气门中的部分或全部受正时控制机构控制；所述活塞气缸机构的活塞处于上止点时，所述活塞的上方容积（V）与所述活塞的截面积（S）和所述活塞的直径（D）的乘积之比（即V/（S×D））小于4:100。

选择性地，所述活塞气缸机构的活塞处于上止点时，所述活塞的上方容积（V）与所述活塞的截面积（S）和所述活塞的直径（D）的乘积之比（V/SD）小于3.8:100、3.6:100、3.4:100、3.2:100、3:100、2.8:100、2.6:100、2.4:100、2.2:100、2:100、1.8:100、1.6:100、1.4:100、1.2:100、1:100、0.8:100、0.6:100、0.4:100或小于0.2:100。

所述工质包络设为由活塞、气缸和气缸盖构成，或所述工质包络设为由两个或两个以上活塞和气缸构成，或所述工质包络设为由两个或两个以上活塞、气缸和气缸连通腔体构成。

所述正时控制机构设为控制所述三类气门气体压缩机按照吸气冲程—压气供气冲程—余隙气体做功冲程—排气冲程的循环模式工作的无燃四冲程控制机构；或所述正时控制机构设为控制所述三类气门气体压缩机按照吸气冲程—压气供气冲程—余隙气体做功冲程—排气冲程—吸气冲程—排气冲程的无燃六冲程控制机构。

所述正时控制机构设为控制所述三类气门气体压缩机按照吸气冲程—压气供气余隙气体放出冲程的二冲程循环模式工作的无燃二冲程控制机构。

所述三类气门气体压缩机还包括压气机，所述压气机经所述进气门与所述工质包络的内腔连通，所述正时控制机构设为控制所述三类气门气体压缩机按照进气扫气压气供气冲程—余隙气体做功冲程的循环模式工作的无燃二冲程控制机构。

所述工质包络上还设有受所述正时控制机构控制的射流泵充气门，所述正时控制机构设为控制所述三类气门气体压缩机按照先吸后充压气供气冲程—余隙气体做功冲程的循环模式工作的无燃充气二冲程控制机构。

所述工质包络上设有流体导入口。

在设有流体导入口的结构中，所述正时控制机构设为控制所述三类气门气体压缩机按照吸气冲程—压气供气冲程—余隙气体燃烧做功冲程—排气冲程的循环模式工作的有燃四冲程控制机构；或所述正时控制机构设为控制所述三类气门气体压缩机按照吸气冲程—压气供气冲程—余隙气体燃烧做功冲程—排气冲程—吸气冲程—排气冲程的循环模式工作的有燃六冲程控制机构。

在设有流体入口的结构中，所述三类气门气体压缩机还包括压气机，所述压气机经所述进气门与所述工质包络的内腔连通，所述控制机构设为控制所述三类气门气体压缩机按照进气扫气压气供气冲程—余隙气体燃烧做功冲程的循环模式工作的有燃二冲程控制机构。

在设有流体导入口的结构中，所述工质包络上设有火花塞。

根据进入所述气缸中被压缩的气体种类的不同，为了使所述工质包络内发生燃烧化学反应，所述流体导入口可设为燃料入口、氧化剂入口或氧化还原剂入口，即当所述工质包络中压缩的气体是具有氧化性能的气体（如含氧气体等）时，所述流体导入口设为燃料入口；当所述工质包络中压缩的气体是可燃气体（如天然气等）时，所述流体导入口设为氧化剂入口；当所述工质包络中压缩的气体是不具有氧化性能的不可燃气体（如氮气等）时，所述流体导入口设为含有可发生燃烧化学反应的氧化剂和还原剂混合物的氧化还原剂入口。

所述工质包络的内壁全部或部分设为绝热式。

所述三类气门气体压缩机还包括进气道、供气道和排气道，所述进气道经所述进气门与所述工质包络的内腔连通，所述供气道经所述供气门与所述工质包络的内腔连通，所述排气道经所述排气门与所述工质包络的内腔连通。

所述三类气门气体压缩机还包括成品气储罐，所述成品气储罐经所述供气门与所述工质包络的内腔连通。

所述活塞气缸机构的活塞设为自由活塞。

所述进气门设置在所述活塞气缸机构的气缸的侧壁上。