变界流体机构内燃空气压缩机制造技术

本发明专利技术公开了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。本发明专利技术所述变界流体机构内燃空气压缩机的能耗低、功率大且成本低廉。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术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。
技术介绍
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，如果能够专利技术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。
技术实现思路
为了解决上述问题，本专利技术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:—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:—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I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:—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I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I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I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I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I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I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I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。方案15:在方案I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大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。方案16:在方案I至7中任一方案的基础上，在所述多级压缩单元中，所有所述变界容积流体机构中的至少一对相邻的两个所述变界容积流体机构的相位不同，使此两个所述变界容积流体机构中至少一个所述变界容积流体机构在任何情况下其气体入口和气体出口处于非连通状态。方案17:在方案I至7中任一方案的基础上，在所述多级膨胀单元中，所有所述变界容积流体机构中的至少一对相邻的两个所述变界容积流体机构的相位不同，使此两个所述变界容积流体机构中至少一个所述变界容积流体机构在任何情况下其气体入口和气体出口处于非连通状态。方案18:在方案16的基础上，在所述多级膨胀单元中，所有所述变界容积流体机构中的至少一对相邻的两个所述变界容积流体机构的相位不同，使此两个所述变界容积流体机构中至少一个所述变界容积流体机构在任何情况下其气体入口和气体出口处于非连通状态。方案19:在方案I至7中任一方案的基础上，进一步使所述多级压缩单元与所述多级膨胀单元经变速机构联动设置。本专利技术中，所谓的“变界容积流体机构”是指一切流体进入区内的运动件的表面和流体流出区内的运动件的表面不同的容积型流体机构，也就是说，所谓的“变界容积流体机构”是由旋转运动件形成容积变化的一切容积型流体机构，例如，滑片泵、滑片式机构(例如，滑片式压缩机或滑片式膨胀机)、偏心转子机构(例如，偏心转子压缩机或偏心转子膨胀机)、液环式机构(例如，液环式压缩机或液环式膨胀机)、罗茨式机构(例如，罗茨式压缩机或罗茨式膨胀机)、螺杆式机构(例如，螺杆式压缩机或螺杆式膨胀机)、旋转活塞式机构(例如，旋转活塞式压缩机或旋转活塞式膨胀机)、滚动活塞式机构(例如，滚动活塞式压缩机或滚动活塞式膨胀机)、摆动转子式机构(例如，摆动转子式压缩机或摆动转子式膨胀机)、单工作腔滑片式机构(例如，单工作腔滑片式压缩机或单工作腔滑片式膨胀机)、双工作腔滑片式机构(例如，双工作腔滑片式压缩机或双工作腔滑片式膨胀机)、贯穿滑片式机构(例如，贯穿滑片式压缩机或贯穿滑片式膨胀机)、齿轮流体机构(例如，齿轮压缩机或齿轮膨胀机)和转缸滚动活塞机构(例如，转缸滚动活塞压缩机或转缸滚动活塞膨胀机)等。所述变界容积流体机构可选择性地选择包括包括气缸、隔离体和缸内旋转体，且由所述气缸、所述隔离体和所述缸内旋转体三者相互配合形成容积变化的机构。本专利技术中，所谓的“空气”包括大气、配方空气及一切其他含有氧气的气体。本专利技术中，所谓的“A与B联动设置”是指A与B相互有驱动作用的设置方式，包括共轴设置方式。本专利技术中，“所述多级压缩单元与所述多级膨胀单元联动设置”包括所述多级压缩单元与所述多级膨胀单元共轴设置，所述多级压缩单元与本文档来自技高网...

【技术保护点】
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(1)，其特征在于：两个以上排量依次减少的所述变界容积流体机构(1)串联连通构成多级压缩单元(2)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(1)串联连通构成多级膨胀单元(3)的一部分，所述多级压缩单元(2)经燃烧室(4)与所述多级膨胀单元(3)连通，所述多级压缩单元(2)与所述多级膨胀单元(3)联动设置，在所述多级压缩单元(2)的至少一个级间和/或在所述多级压缩单元(2)与所述燃烧室(4)之间设压缩空气导出口(5)。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：靳北彪，
申请(专利权)人：摩尔动力北京技术股份有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11