[发明专利]低压比压缩机

说明书

本发明总的涉及能量和液体再循环技术，尤其涉及应用于这一技术中的改进了的压缩机。这种改进的压缩机在蒸气压缩蒸馏和希望振动小输出稳定的其它应用中具有大的潜力。

蒸气压缩蒸馏法是众所周知的，且在广泛的液体蒸馏领域内为人熟知。在蒸发压缩系统中，将液体源至少部分地蒸发。被分离的蒸气然后经绝热压缩，从而将蒸气重新凝聚的温度提高到比原始蒸气温度高的某一数值。当蒸气重新凝聚时，它将所有的潜热(原先为蒸发液体加入的热量)返回到该系统。唯一未收回的存在于该系统中的能量是为压缩蒸气所需的能量。

蒸气压缩蒸馏器通常利用离心压缩，因为这该工艺方法简单、价廉且实际有效。然而，随着该蒸馏器往下按比例缩小，离心压缩问题很多。在低于每小时25加伦蒸馏物时，效率迅速下降。由于蒸馏器输出减少，离心压缩的效率也降低。

按照往复运动原理运转的压缩机在小尺寸时是相当有效的，但通常不适于蒸气压缩系统。与往复运动相关的一些问题是：1)以活塞为基础的压缩机在机械学上是很复杂的，通常需要润滑气缸内的活塞环；2)以活塞为基础的压缩机显示较严重的磨损特性；3)以活塞为基础的压缩机由于活塞的作用诱发压力脉冲。

对于蒸气压缩蒸馏装置，在理论上并无低输出限制。然而，与低输出蒸气压缩相关的限制其可行性的实际问题是由于：1)蒸气和输入液体之间的传热效率低；2)压缩机结构。对于小输入液体流，为在住宅废物收集系统中通常出现的，低输出蒸气压缩蒸馏是理想的。通过从家庭废物流中蒸馏出水，并将其再循用于浇灌草坪、花园，或甚至用作饮用水，在废物管理方面将获得巨大的节约。对于以小于每小时25加仑容积运转的系统，其它的用途当然是很多的。

关于改进传热，有许多技术。但对于压缩机结构改进并不是以同样的步骤向前迈进的。需要的是这样一种适于操作一小蒸气压缩蒸馏器的压缩机，即使在低到每小时产生几分之一加仓蒸馏物的情况下，这种压缩机功能使蒸馏器正常的工作。

发明概述

本发明按其广泛的形式在于提供一种压缩机装置，它包括一个能加压的壳体，所述壳体具有若干腔；若干活塞；使所述活塞在各腔内沿基本上轴向作往复运动而不引起侧向力的驱动装置；将蒸气引入第一腔、由第一活塞进行部分压缩的装置；连续泵送所述压缩蒸气，使其从第一腔不断经过其余腔的装置；以恒定的流量从最后一个腔中排出压缩蒸气的装置；以高于环境压力的压力保持在壳体内部的装置。

本发明的一个优先实施例提供一种适用于以小于每小时25加仓输出容积为特点的蒸气压缩蒸馏器的正排量压缩机。

下文所述的一些实施例提供：(i)一种产生一基本上稳定输出的压缩机；(ii)一种具有在活塞气缸摩擦副中以很少或根本没有润滑剂运转的附加性能的压缩机；(iii)一种显示最小振动倾向的压缩机；(iv)一种适用于液体废物处理系统的压缩机，所述这些压缩机均可适于泵送液体。

如下文所述，提供一正排量压缩机，其中两活塞共轴线地设置在共轴线对准的气缸内。这些活塞由一凸轮驱动，而活塞的行程是定时的，以产生均匀的输出流量。由凸轮施加在凸轮从动件上的侧向力由连杆吸收，连杆仅对活塞传递轴向力。侧向力的基本消除，便消了侧向负荷和由此引起的磨损，从而无需活塞环与附加的润滑。将活塞相反运动定时，与每一活塞运动矢量变换方向相关的加速度相互抵消，从而使振动最小。

附图简述

被认为是本发明特征的新颖特点被规定在所附权利要求书中。然而，在阅读和连同附图一起理解时，从这些具体实施例的下列说明中会清楚理解本发明本身，即其结构及其操作方法。

图1是描绘按本发明优先实施例的压缩机的一个优先实施例的剖视图；

图2是类似于图1的视图，其中旋转了90°；

图3是图1压缩机的顶视剖视图；

图4是图1实施例的凸轮从动件部分的切开的细图；

图5是按本发明优先实施例的压缩机的第二优先实施例的切开的简图；

图6是图5的剖视图，其中转过了90°；

图7是用于本发明优先实施例中的活塞的简图；

图8是图5实施例的凸轮从动件部分的简图；

图9是指绘用于本发明优先实施例的压缩机中的轴向驱动装置第三优先实施例的剖视图；

图10是用于压缩机各实施例中的驱动凸轮的简图；

图11是图8驱动凸轮在凸轮360°一转中的廓线；

图12是配备在蒸气压缩机蒸馏装置中的压缩机剖视图；

图13用于图10蒸气压缩机蒸馏装置的压缩机部分的第二实施例的剖视图；