[发明专利]控制气体温度的设备

说明书

本发明涉和用以控制气体温度的设备，具体涉和通过喷洒液体到气体中来控制气体温度的设备。

将液体喷进一压缩气缸内作为吸收压缩热的方法的构思为众所周知，且在本技术领域中通常是指所谓湿压缩。实践上，借助一个将液体分成微小液滴的喷嘴将液体喷进气缸内。液滴在气体空间内运动，最后撞击在气缸表面上。当在气体空间内运动时，液滴提供了一个与受压缩的气体紧密接触的热壑，具该热壑具有一个大的表面面积，从而允许从气体中有效地抽取热能，并允许有一个合理的压缩率而并不明显地使气体温度上升。

德国专利申请案DE-52528叙述了在压缩期间将液体喷洒在气缸表面以冷却气体的一项技术。

德国专利申请案DE-357858叙述了采用湿压缩和利用压缩气体驱动液体喷洒的一种气体压缩机。其压缩气缸的出口连接在一个用以暂时储存压缩气体的蓄压器中。该蓄压器亦盛装有液体，该液体经过一个导管，在该蓄压器压力下通过一个单一狭窄的锐孔馈入到压缩气缸内。液雾仅由蓄压器内的压力控制，从而不需要主动控制机制。在整个进气冲程期间，液体是喷洒到压缩气缸内，并在压缩期间，继续喷洒到压缩气缸中，直到压缩气缸中的压力达到蓄压器内的压力为止。

另一方面，英国专利申请案GB-722524叙述了一种气体压缩机，其中液体借助一个独立的液压泵通过多个毛细锐孔喷洒到压缩气缸内。将来自压缩机的压缩空气储存在一部蓄压器中，且将蓄压器的压力用以同时启动或关闭压缩机和液压泵。

法国专利申请案FR-903471公开了一种气体压缩机，该压缩机在一个单活塞两侧形成的两段压缩室内压缩气体。第一段压缩气缸具有一个凹面的圆锥形气缸头，在该气缸头的顶端有一个单一喷洒喷射喷嘴。在活塞的另一侧上的第二段压缩气缸具有一个环形横截面，并通过一个蓄压器接纳来自第一段压缩气缸的压缩气体。在环绕环形气缸底部周围形成一个圆形通道，其上端由一穿孔环形成。液体馈入环形通道周围，并通过穿孔环内的各孔向上喷进第二段压缩气缸内。

美国专利申请案US2280845公开了一种气体压缩机，其根据湿压缩的原理运转，且液体不是在气体通过压缩室之前喷进独立的室内的气体中，就是直接喷进压缩室内。在前者的情况下，液体通过具有一个内螺旋通道的喷嘴喷进一个独立的混合室内，该通道使进入喷嘴的水产生旋转运动，从而使来自喷嘴喷出的水向外喷洒成一锥体。这种在压缩之前将水和空气预先混合，容许喷洒操作得以连续而非间歇性地进行，也就是说，仅在压缩期间，其转而使喷嘴的流量减少。在后者的情况下，液体是通过延伸穿过气缸壳顶端的喷嘴连续直接喷射入压缩气缸内。每一个喷嘴薄壁的球形头，其具有含多个径向延伸共平面孔，以提供一种以平面喷出的、平行于气缸头的微小喷雾，该微小喷雾局限在气缸顶端处相当浅的一个区域中。由于进入和离开气缸的空气必须流经此浅区，这种构形据说是用以将液滴撞击该气缸壁或活塞头的百分率减少至最低，而同时使混合效应达到最大。

日本特许公开案58-183880叙述了一种采用湿压缩的气体压缩机的另一个实例，在其一个实施例中，用以压缩气体的部分液体于压缩期间通过多个安装在气缸头内的喷射阀喷洒进压缩气缸内。

亦已知在一个热功率循环中利用液体喷雾法将热量传导至一气体内的方法，举例来说，可将热液喷进一个含有压缩气体的膨胀缸内，于其膨胀时，将热量传给气体。EP-0043879中叙述了采用这种技术的一个功率循环。

在J.Gerstmann等人所著的第廿一届国际能量转换工程学会会议论文集第1卷第377-382页、Roesel的美国专利公开号第3608311号、和申请人的英国专利申请案GB2283543、GB2287992和GB2300673中叙述了在压缩和膨胀过程中利用液体喷雾控制气体温度的设备的实例，该些文件的内容通过引用而结合在此本申请案之中。

有很多用以产生液体喷雾的已知的不同喷嘴技术和型式，例如用于防火和花洒浴系统的多孔喷洒器，如用于柴油喷射器的平锐孔、使用两个液体冲击喷射的雾化器喷嘴、撞击或冲击式喷嘴、压力涡流喷嘴、转杯式和转盘式雾化器、超声波雾化器、静电式雾化器，以及如用于喷漆器和气溶胶抛射剂系统的具有空气或气体抛射剂的各种类型二流体式喷嘴。

本发明的目的在于提供一种在压缩或膨胀期间将液体喷进一个室内以控制的气体温度的改良设备。