內燃氣體壓縮機的製作方法

2023-05-27 14:58:16

專利名稱：內燃氣體壓縮機的製作方法
技術領域：
本發明涉及氣體壓縮領域，尤其是ー種氣體壓縮機。
背景技術：
氣體壓縮機應用十分廣泛，但是傳統的氣體壓縮機大多數都需要外界動カ源，如發動機、電動機等，這就不可避免地増加了系統的體積、重量和製造成本。因此，需要發明ー種結構更為簡單、重量輕、製造成本低的氣體壓縮機。

發明內容
為了解決上述問題，本發明提出的技術方案如下
ー種內燃氣體壓縮機，包括內燃機和儲氣罐，所述內燃機的排氣道與所述儲氣罐連通。在所述儲氣罐上設壓カ傳感器，所述壓カ傳感器與所述內燃機的燃油控制系統連接，所述燃油控制系統依據所述壓カ傳感器提供的信號調整所述內燃機的燃油供給量。在連通所述內燃機和所述儲氣罐的連通通道上設過濾器。在連通所述內燃機和所述儲氣罐的連通通道上設冷卻器。在連通所述內燃機和所述儲氣罐的連通通道上設旁通管，所述旁通管與動カ葉輪機構的エ質入口連通。在所述內燃機的進氣道上設增壓器。在所述增壓器和所述內燃機之間的通道上設冷卻器。所述內燃機由壓氣機和短壓程爆排發動機連通構成，所述短壓程爆排發動機與所述儲氣罐連通。在所述壓氣機和所述短壓程爆排發動機之間的通道上設冷卻器。ー種提高所述內燃氣體壓縮機效率的方法，所述內燃機的燃燒室內的空氣過量係數大於I。ー種提高所述內燃氣體壓縮機效率的方法，所述內燃機的排氣門開啟提前角大於5度。內燃機在工作過程中也需要對氣體進行壓縮，而且排氣也具有相當的壓力，因此，只要科學合理的調整發動機的エ況，就可以將其排氣作為有壓氣體源使用。本發明的原理是利用所述內燃機的排氣具有一定壓カ的特性，將所述內燃機的排氣道與所述儲氣罐連通，利用所述內燃機的排氣為所述儲氣罐提供具有一定壓カ的氣體，所述儲氣罐為壓縮氣體使用過程提供壓縮空氣。本發明中，當所述儲氣罐內的壓カ達到設定壓カ值時，所述內燃機應停止工作。本發明中，為了提高系統的效率，可以提高所述內燃機進氣道內的氣體壓力。本發明中，所謂的內燃機包括一切內燃方式的發動機及熱動カ系統。本發明中，所謂的冷卻器包括一切可以製冷的裝置，包括散熱器和以冷卻為目的的熱交換器等。
本發明中，所謂的增壓器是指一切能夠對氣體進行壓縮的裝置，如葉輪式氣體壓縮機、活塞式氣體壓縮機、機械式氣體壓縮機等。本發明中，所謂的壓氣機可以是機械式氣體壓縮機、葉輪式氣體壓縮機或活塞式氣體壓縮機等。本發明中，所謂的爆排發動機是指由燃燒室和膨脹做功機構(即做功機構)構成的，只進行燃燒爆炸做功過程(含燃燒爆炸做功衝程)和排氣過程，不包含吸氣過程和壓縮過程的熱動カ系統(即將熱轉換成功的系統)，這種熱動カ系統中的原エ質(即燃燒前的氣體エ質，包括氧化劑、還原劑和膨脹劑等)是以充入的方式而不是吸入的方式進入燃燒室的；燃燒室與膨脹做功機構(即做功機構)可以直接連通，也可以將燃燒室設置在膨脹做功機構內(如將燃燒室設置在氣缸活塞機構的氣缸內的結構)，還可以將燃燒室經控制閥與膨脹做功機構連通；在將燃燒室經控制閥與膨脹做功機構連通的結構中，為了充分高效燃燒，可以使燃燒室處於連續燃燒狀態，也可以使燃燒室處於間歇燃燒狀態；一個燃燒室可以對應ー個膨脹做功機構，一個燃燒室也可以對應兩個或兩個以上的膨脹做功機構；做功機構 可以是活塞式膨脹做功機構(含轉子式膨脹做功機構)，還可以是透平式膨脹做功機構(即葉輪式做功機構)，所謂的膨脹做功機構是指利用燃燒室的エ質膨脹對外輸出動力的機構；為使這種發動機正常工作需要在進氣中加入燃料或在燃燒室中噴射燃料，根據燃料不同，可以採用點燃或壓燃形式。所謂的膨脹劑是指不參與燃燒化學反應起冷卻和調整做功エ質摩爾數並膨脹做功的エ質，可以是氣體或液體，如水蒸汽、ニ氧化碳、氦氣、氮氣及水、液體ニ氧化碳、液氦、液氮、液化空氣等。本發明中，所謂的短壓程是指是指所述內燃機的壓縮衝程的長度小於膨脹做功衝程的長度，進而實現米勒循環。本發明中，所謂的儲氣罐是指能夠儲存氣體的高壓容器，所謂的儲氣罐在本發明所公開的某些技術方案中可以用來給所述內燃氣體壓縮機提供高壓氣體，也可以用來存儲所述內燃氣體壓縮機產生的壓縮氣體。本發明中，所謂空氣過量係數是指實際充入所述燃燒室內的空氣品質與理論上燃料燃燒所需空氣品質的比值，例如空氣過量係數為I. 5是指實際充入所述燃燒室內的空氣品質是理論上燃料燃燒所需空氣品質的I. 5倍。本發明中，所述內燃機的燃燒室內的空氣過量係數大於1、1. 2,1. 4,1. 6,1. 8、2、2. 2、2. 4、2. 6、2. 8、3、3. 2、3. 4、3. 6、3. 8、4、4. 2、4. 4、4. 6、4. 8 或大於 5。本發明中，所述內燃機的排氣門開啟提前角大於5度、10度、15度、20度、25度、30
度、35度、40度或大於45度。本發明中，所謂的動力葉輪機構是指一切利用氣體流動膨脹對外做功的機構，例如動力透平、動カ渦輪等。本發明中，根據氣體壓縮領域的公知技術在必要的地方設置必要的部件、單元或系統，如在燃燒室上設點火裝置等。本發明的有益效果如下
本發明所公開的內燃氣體壓縮機具有更高的效率和更好的環保性能，具有廣闊的應用前景。


圖I所示的是本發明實施例I的結構示意 圖2所示的是本發明實施例2的結構示意 圖3所示的是本發明實施例3的結構示意 圖4所示的是本發明實施例4的結構示意 圖5所示的是本發明實施例5的結構示意圖，
圖中
I內燃機、2儲氣罐、3過濾器、4冷卻器、5動カ葉輪機構、6增壓器、7旁通管、8壓カ傳 感器、9燃油控制系統、10燃油入口、11壓氣機、12短壓程爆排發動機、101排氣道。
具體實施例方式實施例I
如圖I所示的內燃氣體壓縮機，包括內燃機I和儲氣罐2，所述內燃機I的排氣道101與所述儲氣罐2連通。為了提高所述內燃氣體壓縮機效率，使所述內燃機I的燃燒室內的空氣過量係數大於I。可選擇地，所述內燃機的燃燒室內的空氣過量係數還可以是大於1.2、1.4、1.6、
I.8、2、2. 2、2. 4、2. 6、2. 8、3、3. 2、3. 4、3. 6、3. 8、4、4. 2、4. 4、4. 6、4. 8 或大於 5。實施例2
如圖2所示的內燃氣體壓縮機，其與實施例I的區別在於在所述儲氣罐2上設壓カ傳感器8，所述壓カ傳感器8與所述內燃機I的燃油控制系統9連接，所述燃油控制系統9依據所述壓カ傳感器8提供的信號調整所述內燃機I的燃油供給量，所述燃油控制系統9控制所述內燃機I的燃油入口 10的進油量。為了提高所述內燃氣體壓縮機效率，使所述內燃機I的排氣門開啟提前角大於5度。可選擇地，所述內燃機I的排氣門開啟提前角還可以是大於10度、15度、20度、25度、30度、35度、40度或大於45度。實施例3
如圖3所示的內燃氣體壓縮機，其與實施例2的區別在於在連通所述內燃機I和所述儲氣罐2的連通通道上設過濾器3。在所述過濾器3和所述儲氣罐2之間的連通通道上設冷卻器4。在所述過濾器3和所述冷卻器4之間的連通通道上設旁通管7，所述旁通管7與動カ葉輪機構5的エ質入口連通。所述過濾器3、所述冷卻器4和所述旁通管7可選擇地單獨設置或組合設置。實施例4
如圖4所示的內燃氣體壓縮機，其與實施例I的區別在於在所述內燃機I的進氣道上設增壓器6，所述增壓器6為葉輪式氣體壓縮機，在所述增壓器6和所述內燃機I之間設冷卻器4。具體實施時，所述增壓器6可以設為活塞式氣體壓縮機或機械式氣體壓縮機等。實施例5如圖5所示的內燃氣體壓縮機，其與實施例I的區別在於所述內燃機由壓氣機11和短壓程爆排發動機12構成，所述壓氣機11為葉輪式氣體壓縮機，所述壓氣機11和所述短壓程爆排發動機12之間設冷卻器4。具體實施時，所述壓氣機11可以設為機械式氣體壓縮機或活塞式氣體壓縮機等。顯然，本發明不限於以上實施例，根據本領域的公知技術和本發明所公開的技術方案，可以推導出或聯想出許多變型方案，所有這些變型方案，也應認為是本發明的保護範 圍。
權利要求
1.一種內燃氣體壓縮機，包括內燃機(I)和儲氣罐(2)，其特徵在於所述內燃機(I)的排氣道(101)與所述儲氣罐(2)連通。
2.如權利要求I所述內燃氣體壓縮機，其特徵在於在所述儲氣罐(2)上設壓力傳感器(8)，所述壓力傳感器(8)與所述內燃機(I)的燃油控制系統(9)連接，所述燃油控制系統(9)依據所述壓力傳感器(8)提供的信號調整所述內燃機(I)的燃油供給量。
3.如權利要求I所述內燃氣體壓縮機，其特徵在於在連通所述內燃機(I)和所述儲氣罐(2)的連通通道上設過濾器(3)。
4.如權利要求I所述內燃氣體壓縮機，其特徵在於在連通所述內燃機(I)和所述儲氣罐(2)的連通通道上設冷卻器(4)。
5.如權利要求I所述內燃氣體壓縮機，其特徵在於在連通所述內燃機(I)和所述儲氣罐(2)的連通通道上設旁通管(7)，所述旁通管(7)與動力葉輪機構(5)的工質入口連通。
6.如權利要求I所述內燃氣體壓縮機，其特徵在於在所述內燃機(I)的進氣道上設增壓器⑶。
7.如權利要求6所述內燃氣體壓縮機，其特徵在於在所述增壓器(6)和所述內燃機(I)之間的通道上設冷卻器(4)。
8.如權利要求I所述內燃氣體壓縮機，其特徵在於所述內燃機(I)由壓氣機(11)和短壓程爆排發動機(12)連通構成，所述短壓程爆排發動機(12)與所述儲氣罐(2)連通。
9.一種提高權利要求I至9任意之一所述內燃氣體壓縮機效率的方法，其特徵在於所述內燃機(I)的燃燒室內的空氣過量係數大於I。
10.一種提高權利要求I至9任意之一所述內燃氣體壓縮機效率的方法，其特徵在於所述內燃機⑴的排氣門開啟提前角大於5度。
全文摘要
本發明公開了一種內燃氣體壓縮機，包括內燃機和儲氣罐，所述內燃機的排氣道與所述儲氣罐連通。本發明所公開的內燃氣體壓縮機具有更高的效率和更好的環保性能，具有廣闊的應用前景。
文檔編號F02B29/04GK102767422SQ201210223238
公開日2012年11月7日 申請日期2012年6月28日 優先權日2011年7月7日
發明者靳北彪 申請人:摩爾動力(北京)技術股份有限公司