[发明专利]利用往复活塞式机器进行气体膨胀的方法和装置

权利要求书

1.一种操作往复活塞式机器(2)的方法，其中所述往复活塞式机器(2)包括能来回移动的活塞(4)和由该可移动活塞(4)界定的工作室(5)，其中处于气压(p_D)的压缩气体(G_D)通过可控的旋转滑阀(6)被供应至所述工作室(5)，所述旋转滑阀(6)然后被关闭，其中所述活塞(4)移动向下死点(P₁)，由此使存在于所述工作室(5)中的压缩气体(G_D)膨胀，其中所述活塞(4)朝上死点(P₃)移动，其中由此气体经由第二阀(7)从所述工作室(5)被排出，其中所述第二阀(7)在第二阀关闭角(P₂)被关闭，在该第二阀关闭角处在所述工作室(5)中有气体余量(G_R)，其中所述活塞(4)进一步朝上死点(P₃)移动，使得所述工作室(5)中的气体余量(G_R)被压缩，并且存在于关闭的旋转滑阀(6)上的压差降低，并且其中所述第二阀关闭角(P₂)被选择为在所述活塞(4)处于上死点(P₃)时且在所述旋转滑阀(6)关闭时在所述工作室(5)中的气体余量(G_R)的气压超过所述压缩气体(G_D)的气压(p_D)，其中所述旋转滑阀(6)包括具有流通口(12a)的阀座(12)和用于关闭所述流通口(12a)的关闭元件(13)，其中由于该气体余量(G_R)的气压，在上死点(P₃)区域中使所述旋转滑阀(6)的关闭元件(13)相对于所述阀座(12)自动升起，并且其中所述旋转滑阀(6)的关闭元件(13)在从所述阀座(12)自动升起后可控旋转，并且所述流通口(12a)被打开。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述旋转滑阀(6)在上死点(P₃)后在第一阀关闭角(P₄)被关闭，在该第一阀关闭角处在所述工作室(5)中有气体膨胀量(G_E)，然后在所述工作室(5)中使所述气体膨胀量(G_E)膨胀，从而所述气体具有膨胀气压(p_E)，并通过所述第一阀关闭角(P₄)和所述气体膨胀量(G_E)中的至少一个参数来确定在所述第二阀(7)关闭时在下死点(P₁)区域中在工作室(5)中存在的膨胀气压(p_E)。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述第一阀关闭角(P₄)被选择成使在下死点(P₁)区域中位于关闭的第二阀(7)上的压差被减至最小。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述第二阀(7)在下死点(P₁)区域中基本无压差地被打开。

5.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，在所述第二阀(7)的出口处存在出口压力(p_A)，并且所述第一阀关闭角(P₄)被选择为在所述第二阀(7)关闭时在下死点(P₁)区域中的气体膨胀量(G_E)所具有的膨胀气压(p_E)小于该出口压力(p_A)。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述第二阀(7)包括具有流通口(12a)的阀座(12)和用于关闭所述流通口(12a)的关闭元件(13)，并且由于该气体膨胀量(G_E)的气压，在下死点(P₁)区域中使所述第二阀(7)的关闭元件(13)相对于所述阀座(12)自动升起。

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述第二阀(7)被设计为第二旋转滑阀，并且在从所述阀座(12)自动升起后使所述第二旋转滑阀(7)的关闭元件(13)可控旋转以打开所述流通口(12a)。