[发明专利]用于压缩气体的构造和方法

说明书

技术领域

本发明涉及用于压缩气体的方法，所述气体由变化旋转形式的外部电源驱动。本发明还涉及用于压缩气体的构造以及包含该构造的热泵系统。

背景技术

这样的压缩气体的方法已在WO 2010/023142中描述。在该公开文献中，描述了一种方法，其中一系列的活塞压缩机被用于压缩制冷剂，并且其中压缩机被风力涡轮机驱动。风速越大，越多的活塞被接合。

WO 2010/023142的方法和构造的缺点在于活塞根据风速的接合和脱离方法很复杂。申请人不知道有商业应用。相信这是因为其复杂性和仍需克服的技术挑战造成的。

发明内容

本发明的目的在于提供一种更简单的方法和构造。这是通过以下构造和方法实现的。

用于压缩气体的构造包括：

（i）往复式压缩机，其中该压缩机包括用于将能量由可变的旋转式电源转移至压缩机的机械驱动器以及控制阀和可调节斜板，其中调节控制阀导致调节斜板；

（ii）速度传感器，其用来测量电源的旋转速度；

（iii）第一控制装置，该控制装置能够根据速度传感器测得的旋转速度调节控制阀。

本发明还涉及一种热泵系统，其包括制冷剂、蒸发器、冷凝器和本发明的用于压缩气体的构造。

本发明还涉及利用往复式压缩机压缩气体的方法，所述压缩机具有可调节的斜板并且由变化旋转形式的外部电源驱动，其中压缩机的可调节斜板根据旋转速度来调节。

申请人发现，通过使用具有可调节斜板的往复式压缩机，可获得更加简单的压缩方法和构造，其可以逐渐增加压缩机的位移。利用本发明的方法，不需要接合和脱离现有方法和构造中的各种活塞。因此，不需要某些时候处于闲置状态的活塞，或者对于复杂的机械方案不需要接合和脱离现有方法中的不同活塞。本发明的方法可与商业上可获得的风力涡轮机结合使用，并且不需要如WO 2010/023142中所示的特别改造的风力涡轮机。其他优点将在下文描述。

附图说明

图1显示根据本发明用于提取湿气的装置的示意图。

图2显示用在图1的装置中的往复式压缩机的截面图，其具有位于最大冲程位置的斜板和控制阀。

图3显示用在图1的装置中的往复式压缩机的截面图，其具有位于最小冲程位置的斜板和控制阀。

图4显示风力涡轮机和与容器结合的本发明的构造。

具体实施方式

本发明的构造包括具有至少控制阀和斜板的往复式压缩机。优选地，控制阀是机械的和/或电磁的控制阀。斜板的角度相对于压缩机的活塞的驱动轴是可调节的。斜板的角度决定了压缩机的位移。角度的增加导致更大的活塞冲程，因而产生更大的位移。角度可通过调节控制阀而被调节。控制阀影响压缩机气缸内的压力水平。控制阀控制压缩机气缸和压缩机排气压力之间的压力差。当控制阀允许高压力差时，将导致在气缸内产生相对低的压力。这又导致高的斜板角度，因而导致产生大的活塞冲程。大的活塞冲程又导致压缩机的大的位移。当控制阀允许释放压力和气缸内的压力之间的低压力差时，将在气缸内产生相对高的压力。这又导致产生小的斜板角度，因而产生压缩机的小的位移。因此，在低旋转速度时，控制阀将只允许在压缩机气缸内的高压，以导致产生压缩机的小的位移。当旋转速度增加时，位移将持续且无限地增加。压缩机的位移可从0变化至其容量的100%，更优选地，在压缩机的恒定释放压力下变化。当释放压力在变化的电源旋转速度下应当保持恒定时，在恒定压力下变化是特别有利的，例如将在下文描述的热泵应用。

该压缩机使得可以简单地根据电源旋转速度的改变而改变压缩机的活塞位移。这是通过根据速度传感器测量的旋转速度来调节控制阀而实现的。优选地，这种调节是非线性的，表现为调节在较低转速时增加。所述往复式压缩机可从商业上获得。因此，不像现有技术的方法或设计那样需要特别设计的压缩机。也不需要像现有技术那样将多个压缩机和活塞组合至变化的旋转电源，其中部分活塞在较低转速下处于闲置状态。利用本发明的构造，压缩机的容量及负载可持续且无限地（indefinitely）基于风力涡轮机的速度来调节。这与WO 2010/023142中描述的现有方法相反，在该现有方法中，一个或多个气缸被一个接一个地激活，形成在风力涡轮机上的逐步负载。这种逐步方法使得风力涡轮机的操作非常困难，而且导致压缩气体的输出减少，这是一个缺陷。

综上所述，该构造适当地包括用于通过速度传感器和可调节斜板持续且无限地控制往复式压缩机的负载的控制装置，以及