[发明专利]变界流体机构内燃空气压缩机

说明书

技术领域

本发明涉及热能与动力领域，尤其是一种变界流体机构内燃空气压缩机。

背景技术

空气压缩机应用十分广泛，但是均需要独立的动力系统对其输入动力以完成对空气的压缩，虽然有空气压缩机与内燃机共轴设置的方案，但是空气压缩单元和动力单元之间的空气气流是相互独立的。众所周知，对于空气压缩机和内燃机来说空气流量的增加会提高系统的效率。因此，如果能够发明一种热动力单元和空气压缩单元共用或部分共用同一空气气流的空气压缩机，必将简化系统，提高效率。

发明内容

为了解决上述问题，本发明提出的技术方案如下：

方案1：一种变界流体机构内燃空气压缩机，包括变界容积流体机构，两个以上排量依次减少的所述变界容积流体机构串联连通构成多级压缩单元的一部分，两个以上排量依次增加的所述变界容积流体机构串联连通构成多级膨胀单元的一部分，所述多级压缩单元经燃烧室与所述多级膨胀单元连通，所述多级压缩单元与所述多级膨胀单元联动设置，在所述多级压缩单元的至少一个级间和/或在所述多级压缩单元与所述燃烧室之间设压缩空气导出口。

方案2：一种变界流体机构内燃空气压缩机，包括变界容积流体机构，两个以上排量依次减少的所述变界容积流体机构串联连通构成多级压缩单元的一部分，两个以上排量依次增加的所述变界容积流体机构串联连通构成多级膨胀单元的一部分，所述多级压缩单元经燃烧室与所述多级膨胀单元连通，所述多级压缩单元与所述多级膨胀单元联动设置，在所述多级压缩单元中的至少一个所述变界容积流体机构的压缩气体出口处设压缩空气导出口。

方案3：一种变界流体机构内燃空气压缩机，包括变界容积流体机构，两个以上排量依次减少的所述变界容积流体机构串联连通构成多级压缩单元的一部分，两个以上排量依次增加的所述变界容积流体机构串联连通构成多级膨胀单元的一部分，所述多级压缩单元经燃烧室与所述多级膨胀单元连通，所述多级压缩单元与所述多级膨胀单元联动设置，在所述多级压缩单元中的至少一个所述变界容积流体机构上设压缩空气导出口。

方案4：在方案1的基础上，进一步使所述变界流体机构内燃空气压缩机还包括叶轮压气机和透平，所述叶轮压气机的压缩空气出口与所述多级压缩单元的空气入口连通，所述多级膨胀单元的工质出口与所述透平的工质入口连通。

方案5：在方案2的基础上，进一步使所述变界流体机构内燃空气压缩机还包括叶轮压气机和透平，所述叶轮压气机的压缩空气出口与所述多级压缩单元的空气入口连通，所述多级膨胀单元的工质出口与所述透平的工质入口连通。

方案6：在方案3的基础上，进一步使所述变界流体机构内燃空气压缩机还包括叶轮压气机和透平，所述叶轮压气机的压缩空气出口与所述多级压缩单元的空气入口连通，所述多级膨胀单元的工质出口与所述透平的工质入口连通。

方案7：一种变界流体机构内燃空气压缩机，包括变界容积流体机构，两个以上排量依次减少的所述变界容积流体机构串联连通构成多级压缩单元的一部分，两个以上排量依次增加的所述变界容积流体机构串联连通构成多级膨胀单元的一部分，所述多级压缩单元经燃烧室与所述多级膨胀单元连通，所述多级压缩单元与所述多级膨胀单元联动设置，所述多级压缩单元的空气入口与叶轮压气机的压缩空气出口连通，所述多级膨胀单元的工质出口与透平的工质入口连通，所述透平与所述叶轮压气机联动设置，在所述叶轮压气机的压缩气体出口处设压缩空气导出口。

方案8：在方案1至7中任一方案的基础上，进一步在所述多级压缩单元的级间设排热器。

方案9：在方案1至7中任一方案的基础上，进一步在所述多级压缩单元上设排热器。

方案10：在方案1至7中任一方案的基础上，使所述变界容积流体机构设为滑片式流体机构、贯穿滑片式流体机构、滚动活塞式流体机构或设为摆动转子式流体机构。

方案11：在方案1至7中任一方案的基础上，进一步使所述多级压缩单元中的所述变界容积流体机构和所述多级膨胀单元中的所述变界容积流体机构设置为不同的变界容积流体机构。

方案12：在方案1至7中任一方案的基础上，进一步使所述变界流体机构内燃空气压缩机还包括发电机，所述变界流体机构内燃空气压缩机与所述发电机联动设置。

方案13：在方案1至7中任一方案的基础上，进一步使所述压缩空气导出口和储气罐连通。

方案14：在方案1至6中任一方案的基础上，进一步使所述多级膨胀单元所产生的功率等于所述多级压缩单元所消耗的功率和所述压缩空气导出口所导出的压缩空气所需要的功率的和。