專利名稱：帶有改進(jìn)的冷卻系統(tǒng)的用來(lái)產(chǎn)生和處理經(jīng)壓縮的氣態(tài)流體的單元的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用來(lái)產(chǎn)生和處理經(jīng)壓縮的氣態(tài)流體的單元。
更具體地說(shuō)，本發(fā)明的目的是一種產(chǎn)生和處理單元，該單元包括 正位移(positive-displacement)壓縮4幾，該壓縮才幾包4舌 原動(dòng)機(jī)；
可由該原動(dòng)才幾轉(zhuǎn)動(dòng)的旋轉(zhuǎn)軸；以及
至少一個(gè)缸體(cylinder)，在該缸體中相關(guān)聯(lián)的活塞安裝成以 密封的方式滑動(dòng)，該相關(guān)聯(lián)的活塞借助于曲柄才幾構(gòu)(a crank mechanism)聯(lián)接到軸上；以及
熱交換器，用來(lái)接納并冷卻壓縮機(jī)所產(chǎn)生的經(jīng)壓縮的流體。

發(fā)明內(nèi)容
別是包括所謂的"無(wú)油"的正位移壓縮機(jī)，即，沒(méi)有潤(rùn)滑劑的正位移壓 縮才幾，這種單元具有改進(jìn)的冷卻系統(tǒng)，該冷卻系統(tǒng)可以-使壓縮沖幾有長(zhǎng)的 工作壽命。
^按照本發(fā)明，由上面定義的那種類型的單元實(shí)現(xiàn)這個(gè)目的和其它目 的，其特征在于，該單元進(jìn)一步包括泄放管，所述泄放管在熱交換器與 所述至少 一個(gè)缸體的區(qū)域之間伸展，那個(gè)區(qū)域設(shè)置于相關(guān)聯(lián)的活塞與旋 轉(zhuǎn)軸之間，所述泄放管適合于在工作過(guò)程中向那個(gè)區(qū)域供應(yīng)經(jīng)壓縮的流 體流，方式是使所述流體流可以在那個(gè)區(qū)域中膨脹并進(jìn)一步被冷卻。
由于這些特征，在曲柄機(jī)構(gòu)的轉(zhuǎn)動(dòng)軸承上產(chǎn)生有效冷卻的效果，借 助于該曲柄機(jī)構(gòu)將這個(gè)或每個(gè)活塞連接到轉(zhuǎn)動(dòng)軸上。在無(wú)油壓縮機(jī)即沒(méi) 有強(qiáng)制流動(dòng)潤(rùn)滑劑或者飛濺潤(rùn)滑劑的壓縮機(jī)中這樣的冷卻特別重要。事 實(shí)上，如已知的那樣，滑動(dòng)軸承設(shè)有固體潤(rùn)滑劑的薄膜或者設(shè)有密封的 軸承單元，這些滑動(dòng)軸承用來(lái)在沒(méi)有強(qiáng)制流動(dòng)的潤(rùn)滑劑的條件下工作， 而固體潤(rùn)滑劑的薄膜或者密封的軸承單元可能在高于大約70°C的溫度 下失效。因此，對(duì)于這些軸承的長(zhǎng)工作壽命來(lái)說(shuō)，控制它們的工作溫度
是必需的。


本發(fā)明的其它特點(diǎn)和優(yōu)點(diǎn)將由下面的詳細(xì)描述變得更清楚，參考著
附圖純粹地以非限制性示例的方式給出這些描述，在附圖中
圖1是按照本發(fā)明用來(lái)產(chǎn)生和處理壓縮氣態(tài)流體的單元的透視圖； 圖2是圖1中所示的單元的另一個(gè)透視圖3是與圖1中所示的視圖類似的透視圖，并且示出產(chǎn)生和處理單 元沒(méi)有與它的缸體相關(guān)的冷卻風(fēng)扇；
圖4是一個(gè)透視圖，其以放大的尺寸示出了圖3的一部分；以及 圖5和6分別是在圖3的線V-V和VI-VI上取的剖^L圖。
具體實(shí)施例方式
在圖1至3中，按照本發(fā)明用來(lái)產(chǎn)生和處理壓縮氣態(tài)流體特別是空 氣的單元總體上用附圖標(biāo)記1表示。
在示出的實(shí)施例中，單元1包括在圖3中總體上用附圖標(biāo)記2表示 的正位移(或容積式)壓縮機(jī)，以及在圖2等圖中總體上用附圖標(biāo)記3 表示的相關(guān)的熱交換單元，等等。
熱交換單元3包括例如兩個(gè)熱交換部分(或熱交換,殳)，每個(gè)熱交 換部分屬于帶有平行扇葉的那種類型，彼此平行地布置的一束管道或者 一螺旋管(或盤(pán)管)經(jīng)過(guò)這些部分伸展。
在示出的實(shí)施例中，正位移壓縮機(jī)2包括原動(dòng)機(jī)(或原動(dòng)力)4 (圖 1-3),例如電動(dòng)機(jī)，在工作時(shí)它使曲軸5轉(zhuǎn)動(dòng)(圖3-6)。曲軸5安裝 成用以在連接到原動(dòng)機(jī)4的外殼上的基本上盒形狀的剛性支承殼體6中 轉(zhuǎn)動(dòng)。
在以示例方式示出的實(shí)施例中，正位移壓縮才幾2包括兩對(duì)缸體7， 8 和9, 10,這些缸體以相對(duì)的成對(duì)的方式(一種"箱形(boxer)，，布置) 配置。然而，本發(fā)明并不限于這個(gè)數(shù)目的缸體或者它們的180度的配置。
缸體7-10連接到支承結(jié)構(gòu)6上，并且相關(guān)的活塞安裝成用以在每個(gè) 缸體中以密封(或無(wú)泄漏)方式滑動(dòng)。在附圖(圖5)中只能看見(jiàn)安裝 成用以在缸體9和10中滑動(dòng)的活塞11和12。
借助于相應(yīng)的曲柄機(jī)構(gòu)以已知的方式4巴上面纟是到的活塞聯(lián)接到曲軸5上，這些曲柄機(jī)構(gòu)包括連桿13和用來(lái)在連桿與活塞之間實(shí)現(xiàn)鉸接 (或活節(jié)連接)的銷柱14 (圖5)。
參見(jiàn)圖3和4，缸體7， 9和8, IO分別位于支承結(jié)構(gòu)6的同一側(cè)， 它們具有連接到相對(duì)應(yīng)的進(jìn)口 (或進(jìn)氣)歧管15和16上的相應(yīng)的進(jìn)口 連接器。這些缸體具有連接到熱交換單元3的相對(duì)應(yīng)的部分上的相應(yīng)的 輸出管道或輸送管道。熱交換器是用來(lái)冷卻通過(guò)壓縮機(jī)2輸出的經(jīng)壓縮 的流體，并且指定連接用于未示出的用戶氣動(dòng)回路。
進(jìn)口歧管15和16連接到夾置在支承結(jié)構(gòu)6與原動(dòng)機(jī)4的外殼之間 的支承板17上(圖1-3)。
風(fēng)扇單元在圖1和5中總體上用附圖標(biāo)記18表示，該風(fēng)扇單元與 正位移壓縮才幾2相關(guān)聯(lián)。在以示例方式示出的實(shí)施例中，風(fēng)扇單元18 包括支承結(jié)構(gòu)19,該支承結(jié)構(gòu)的截面基本上為C形的形狀(圖5),其 帶有上臂或上肢部20，下臂或下肢部21，以及形成一定形狀的中間部 22,在該中間部確定有四個(gè)開(kāi)孔27-30,這些開(kāi)孔分別面對(duì)缸體7-10。 在各開(kāi)孔中安裝有用以產(chǎn)生空氣流的相應(yīng)的電風(fēng)扇37-40(圖1,5和6), 用來(lái)冷卻壓縮機(jī)2的各個(gè)相關(guān)的缸體。
受馬達(dá)驅(qū)動(dòng)的風(fēng)扇37-40最好是屬于關(guān)于各個(gè)相關(guān)的缸體7-10的 "抽吸"類型，但是，也不排除它們屬于"外推"類型的可能性。
如特別由圖1， 2和5可以看到的那樣，將支承結(jié)構(gòu)19的端臂20 和21連接到熱交換器3的兩個(gè)部分的相對(duì)的端部上，并且，這些端臂 與橫向板17—起并且與面對(duì)4黃向板17的端板31 (圖2) —起幫助確定 出一個(gè)緊湊的基本上平行六面體的盒形狀的殼體，該殼體包封著曲軸5 的支承結(jié)構(gòu)6和正^f立移壓縮坤幾的各個(gè)缸體7-10。
參見(jiàn)圖3， 4和6,在按照本發(fā)明的產(chǎn)生和處理單元1中，相應(yīng)的泄 放管與壓縮機(jī)的缸體相關(guān)聯(lián)，這些缸體由中心支承結(jié)構(gòu)6的同一側(cè)伸展。 在圖3, 4和6中，僅可以看得見(jiàn)與缸體8和10相關(guān)聯(lián)的泄放管41。特 別地參見(jiàn)圖6,泄放管41由熱交換器3的相關(guān)聯(lián)的部分在支承結(jié)構(gòu)6的 外面和上方伸展，并且隨后經(jīng)過(guò)以附圖標(biāo)記42表示的開(kāi)孔伸展到那個(gè) 結(jié)構(gòu)中(圖4和6)。在示出的實(shí)施例中，泄放管41在支承結(jié)構(gòu)6內(nèi)分 開(kāi)，形成兩個(gè)分支41a和41b (圖3和4),這些分支彎曲成朝向相關(guān) 聯(lián)的活塞的L形。泄放管41的分支41a和41b的終端在缸體8和10的 設(shè)置于相關(guān)聯(lián)的活塞與支承曲軸5用以使它轉(zhuǎn)動(dòng)的結(jié)構(gòu)6之間的那些區(qū)
域中伸展。
作為一個(gè)上面描述的配置的替代方案，泄放管41可以由在連接到 熱交換器3的輸出上的干燥裝置(這種裝置是已經(jīng)的)下游的一個(gè)位置 伸展，或者由這樣的干燥裝置的一個(gè)排水區(qū)域(a drain region)伸展。
在工作過(guò)程中，通過(guò)泄放管41和它的終端分支41a和41b由熱交 換器3的端部抽出經(jīng)壓縮和冷卻的空氣流，并且將該空氣流給送到缸體 8和10中的活塞下面的區(qū)域中。經(jīng)壓縮和冷卻的空氣流在那個(gè)區(qū)域中膨 脹，并且對(duì)活塞、對(duì)相關(guān)聯(lián)的鉸接銷柱14和相對(duì)應(yīng)的連桿13進(jìn)行有效 的冷卻。這種冷卻的效果防止了曲柄機(jī)構(gòu)的軸承的溫度在工作過(guò)程中升 高，從而避免了對(duì)與這些軸承相關(guān)聯(lián)的潤(rùn)滑薄膜造成損壞的危險(xiǎn)，確保 它們的工作壽命的相應(yīng)延長(zhǎng)。
同樣有效地對(duì)活塞和缸體實(shí)現(xiàn)了冷卻。
雖然在附圖中看不到，但對(duì)于另 一側(cè)的缸體7和9也設(shè)置了類似的 泄放管。
例如，裝放在連接到原動(dòng)機(jī)4的殼體上的保持裝置50中的電子控 制單元有利地與受馬達(dá)驅(qū)動(dòng)的風(fēng)扇37-40相關(guān)聯(lián)(圖1和3)。
該控制單元有利地配置成針對(duì)原動(dòng)機(jī)4的開(kāi)動(dòng)以一預(yù)先確定的提前 量啟動(dòng)受馬達(dá)驅(qū)動(dòng)的風(fēng)扇37-40,并且在原動(dòng)才幾關(guān)斷之后以一預(yù)先確定 的延遲關(guān)斷受馬達(dá)驅(qū)動(dòng)的風(fēng)扇。
有利的是，按照在工作過(guò)程中在單元中的一個(gè)或多個(gè)點(diǎn)處例如在缸 體頭部附近或者在曲柄機(jī)構(gòu)附近檢測(cè)到的溫度預(yù)先確定在啟動(dòng)受馬達(dá) 驅(qū)動(dòng)的風(fēng)扇的提前量大小。同樣的步驟也有利地應(yīng)用于關(guān)斷受馬達(dá)驅(qū)動(dòng) 的風(fēng)扇的延遲量。
受馬達(dá)驅(qū)動(dòng)的風(fēng)扇有一定延遲地關(guān)斷防止了或者至少減少了由正 位移壓縮4幾的缸體帶來(lái)的熱沖擊。
自然，本發(fā)明的原理保持相同的同時(shí)，針對(duì)純粹以非限制性示例的 方式描述和示出的那些實(shí)施例，實(shí)施例的形式和結(jié)構(gòu)的細(xì)節(jié)可以在很寬 的范圍內(nèi)進(jìn)行變化，而不偏離在所附的權(quán)利要求書(shū)中確定的本發(fā)明的范 圍。
在沒(méi)有圖示出的實(shí)施例中，使多個(gè)受馬達(dá)驅(qū)動(dòng)的風(fēng)扇與那個(gè)或每個(gè) 缸體相關(guān)聯(lián)。
在沒(méi)有示出的其它實(shí)施例中，市單個(gè)的受馬達(dá)驅(qū)動(dòng)的風(fēng)扇與兩個(gè)或
多個(gè)缸體相關(guān)聯(lián)。
在所有情況下，可以有利地控制受馬達(dá)驅(qū)動(dòng)的風(fēng)扇或多個(gè)風(fēng)扇的轉(zhuǎn)
動(dòng)速度，方式是諸如防止在熱交換器或多個(gè)熱交換器3上形成冰。
在所有情況下，那個(gè)或每個(gè)受馬達(dá)驅(qū)動(dòng)的風(fēng)扇和/或相應(yīng)的控制裝置
可以使得受馬達(dá)驅(qū)動(dòng)的風(fēng)扇的旋轉(zhuǎn)方向可按照外面的溫度和/或在熱交 換器3的出口的氣態(tài)流體的溫度逆轉(zhuǎn)。在這種情況下，按照外部的氣候 條件安排轉(zhuǎn)動(dòng)方向的切換是可能的。
這樣使得被加熱的空氣可以由圍繞缸體頭部或多個(gè)頭部的區(qū)域抽 出，被朝著熱交換器進(jìn)行輸送，例如在某種環(huán)境的氣候條件下可以這樣 做。特別是當(dāng)熱交換器與一個(gè)薄膜干燥器相關(guān)聯(lián)時(shí)，這樣做是特別有用 的，這種薄膜干燥器在其中循環(huán)的空氣溫度較低時(shí)特別是低于0'C時(shí)將 變得不再有效。
在包括薄膜干燥器的實(shí)施例中，可以有利地根據(jù)外部溫度和/或在熱 交換器3的出口處的氣態(tài)流體的溫度的一預(yù)先確定的函數(shù)控制受馬達(dá)驅(qū) 動(dòng)的風(fēng)扇的轉(zhuǎn)速，這要考慮例如這樣的在低于大約O'C的溫度干燥器一 般不能有效地工作的事實(shí)。
最后，雖然上面的描述和附圖涉及單級(jí)正位移壓縮機(jī)，但是，本發(fā) 明也當(dāng)然可以用于多級(jí)壓縮才幾。
權(quán)利要求
1.一種用來(lái)產(chǎn)生和處理經(jīng)壓縮的氣態(tài)流體特別是空氣的單元(1)，它包括正位移壓縮機(jī)(2)，所述正位移壓縮機(jī)包括原動(dòng)機(jī)(4)；可由所述原動(dòng)機(jī)(4)轉(zhuǎn)動(dòng)的旋轉(zhuǎn)軸(5)；以及至少一個(gè)缸體(7-10)，其中借助于曲柄機(jī)構(gòu)(13，14)聯(lián)接到所述旋轉(zhuǎn)軸(5)上的相關(guān)聯(lián)的活塞(11，12)安裝成以密封的方式滑動(dòng)；以及熱交換器單元(3)，用來(lái)接納并冷卻所述壓縮機(jī)(2)所產(chǎn)生的經(jīng)壓縮的流體；所述產(chǎn)生和處理單元的特征在于所述單元包括至少一個(gè)泄放管(41；41a，41b)，所述泄放管在所述熱交換器單元(3)與所述至少一個(gè)缸體(7-10)的設(shè)置于所述相關(guān)聯(lián)的活塞與所述旋轉(zhuǎn)軸(5)之間的那個(gè)區(qū)域之間伸展，所述泄放管適于在工作過(guò)程中向那個(gè)區(qū)域供應(yīng)經(jīng)壓縮的流體流，方式是使得所述流體流可以在那個(gè)區(qū)域中膨脹并進(jìn)一步被冷卻。
2. 按照權(quán)利要求1所述的單元，其特征在于，所述單元與連接到所 述熱交換器(3)的輸出上的干燥器相關(guān)聯(lián)，且其中至少一個(gè)所述泄放 管(41)由所述干燥器的出口下游的一點(diǎn)伸展。
3. 按照權(quán)利要求1或2所述的單元，其特征在于，電控的受馬達(dá)驅(qū) 動(dòng)的風(fēng)扇(37-40)與所述至少一個(gè)缸體(7-10)相關(guān)聯(lián)。
4. 按照權(quán)利要求3所述的單元，其特征在于，控制裝置(50)與所 述或每個(gè)受馬達(dá)驅(qū)動(dòng)的風(fēng)扇(37-40 )相關(guān)聯(lián)，并且可以使得風(fēng)扇的關(guān)斷 針對(duì)所述原動(dòng)機(jī)(4)的關(guān)斷帶有一預(yù)先確定的延遲。
5. 按照權(quán)利要求3或4所述的單元，其特征在于，控制裝置(50) 與所迷或每個(gè)受馬達(dá)驅(qū)動(dòng)的風(fēng)扇(37-40 )相關(guān)聯(lián)，并且配置成使得風(fēng)扇 的啟動(dòng)針對(duì)所述原動(dòng)機(jī)(4)的啟動(dòng)帶有一預(yù)先確定的提前量。
6. 按照權(quán)利要求3到5中任一項(xiàng)所述的單元，其特征在于，取決于 在所述單元中檢測(cè)到的溫度預(yù)先確定所述提前量和/或所述延遲量的大小。
7. 按照權(quán)利要求6所述的單元，其特征在于，在所述至少一個(gè)缸體 的頭部檢測(cè)所述溫度。
8. 按照權(quán)利要求6所述的單元，其特征在于，在所述曲柄機(jī)構(gòu)(13, 14)中檢測(cè)所述溫度。
9. 按照權(quán)利要求3到8中任一項(xiàng)所述的單元，其特征在于，所述至 少一個(gè)受馬達(dá)驅(qū)動(dòng)的風(fēng)扇(37-40 )和/或相關(guān)聯(lián)的控制裝置可以按照外 面的溫度使得所述至少一個(gè)受馬達(dá)驅(qū)動(dòng)的風(fēng)扇(37-40 )的轉(zhuǎn)動(dòng)方向逆轉(zhuǎn)， 并且因此使得通風(fēng)的空氣流的方向逆轉(zhuǎn)。
10. 按照前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的單元，其特征在于，其包括 單一缸體，將相關(guān)聯(lián)的活塞安裝在所述缸體中進(jìn)行滑動(dòng)，并且，所述至少 一個(gè)受馬達(dá)驅(qū)動(dòng)的風(fēng)扇與所述缸體相關(guān)聯(lián)。
11. 按照權(quán)利要求1到9中任一項(xiàng)所述的單元，其特征在于，其包 括多個(gè)缸體(7-10),其中將相應(yīng)的活塞(11， 12)安裝成以密封的方 式滑動(dòng)，至少一個(gè)相應(yīng)的受馬達(dá)驅(qū)動(dòng)的風(fēng)扇(37-40)與每個(gè)缸體(7-10) 相關(guān)聯(lián)。
12. 按照權(quán)利要求11所述的單元，其特征在于，相應(yīng)的多個(gè)受馬達(dá) 驅(qū)動(dòng)的風(fēng)扇與每個(gè)缸體(7-10)相關(guān)聯(lián)。
13. 按照權(quán)利要求1到9中任一項(xiàng)所述的單元，其特征在于，其包 括多個(gè)缸體(7-10),其中將相應(yīng)的活塞(11, 12)安裝成以密封的方 式滑動(dòng)，受馬達(dá)驅(qū)動(dòng)的風(fēng)扇與所述缸體中的一個(gè)或多個(gè)缸體相關(guān)聯(lián)。
14. 按照權(quán)利要求11到13中任一項(xiàng)所述的單元，其特征在于，以 一定的旋轉(zhuǎn)速度驅(qū)動(dòng)所述或每個(gè)受馬達(dá)驅(qū)動(dòng)的風(fēng)扇，防止在所述熱交換 器(3)上形成水。
15. 按照權(quán)利要求11到13中任一項(xiàng)所述的單元，其特征在于，至 少一個(gè)薄膜干燥器與所述單元相關(guān)聯(lián)，且其中，以一定的旋轉(zhuǎn)速度驅(qū)動(dòng)所述或每個(gè)受馬達(dá)驅(qū)動(dòng)的風(fēng)扇，根據(jù)外部溫度的 一預(yù)先確定的函數(shù)改變所述旋轉(zhuǎn)速度。
16. 按照前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的單元，其特征在于，以一定 的旋轉(zhuǎn)速度和一定的旋轉(zhuǎn)方向驅(qū)動(dòng)所述或每個(gè)受馬達(dá)驅(qū)動(dòng)的風(fēng)扇(37-40 ),按照根據(jù)在所述熱交換器(3)的出口的氣態(tài)流體的溫度預(yù) 先確定的程序確定所述旋轉(zhuǎn)速度和所述旋轉(zhuǎn)方向。
17. —種基本上如所描述和圖示的且用于具體目的的用來(lái)產(chǎn)生和處 理經(jīng)壓縮的氣態(tài)流體特別是空氣的單元。
全文摘要
本發(fā)明提出一種單元(1)，它包括正位移壓縮機(jī)(2)，該壓縮機(jī)它包括原動(dòng)機(jī)(4)，可由原動(dòng)機(jī)(4)轉(zhuǎn)動(dòng)的旋轉(zhuǎn)軸(5)，以及至少一個(gè)缸體(7-10)，其中借助于曲柄機(jī)構(gòu)(13，14)聯(lián)接到軸(5)上的相關(guān)聯(lián)的活塞(11，12)安裝成以密封的方式滑動(dòng)；以及熱交換器單元(3)，用來(lái)接納并冷卻壓縮機(jī)(2)所產(chǎn)生的經(jīng)壓縮的流體。該單元包括至少一個(gè)泄放管(41；41a，41b)，該泄放管在熱交換器單元(3)與至少一個(gè)缸體(7-10)的設(shè)置于相關(guān)聯(lián)的活塞與軸(5)之間的那個(gè)區(qū)域之間伸展，該泄放管適于在工作過(guò)程中向那個(gè)區(qū)域供應(yīng)經(jīng)壓縮的流體流，方式是使流體流可以在那個(gè)區(qū)域中膨脹并進(jìn)一步被冷卻。
文檔編號(hào)F25B9/00GK101371042SQ200680051920
公開(kāi)日2009年2月18日 申請(qǐng)日期2006年5月17日 優(yōu)先權(quán)日2005年11月28日
發(fā)明者A·比科, D·巴貝里斯 申請(qǐng)人:法伊韋利傳送器意大利有限公司