專利名稱：帶有旁支脈動(dòng)陷阱的容積式壓縮機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明通常與各種鼓風(fēng)機(jī)、壓縮機(jī)和泵領(lǐng)域相關(guān)，細(xì)屬用于容積式壓縮機(jī)的旁支脈動(dòng)陷阱，具有減少脈動(dòng)，噪音和振動(dòng)危害，提高變工況氣動(dòng)效率而不需要串接消音器或脈動(dòng)減振器等特點(diǎn)。
背景技術(shù)：
容積式壓縮機(jī)具有高壓增壓能力，適用于寬廣的流域和不同的介質(zhì)(如不同氣體或氣液兩相)，被廣泛地應(yīng)用于各種各樣的工業(yè)或民用應(yīng)用，如給天然氣管道增壓，將其從生產(chǎn)基地輸送到成百上千公里以外的千家萬戶，或用于各種石油化工流程的驅(qū)動(dòng)和工廠車間內(nèi)壓縮空氣的氣源。另外，容積式壓縮機(jī)還是空調(diào)制冷循環(huán)中的心臟，用在每家每戶的空調(diào)和冰箱內(nèi)。 容積式壓縮機(jī)將軸功率轉(zhuǎn)換為被壓縮介質(zhì)(廣義上包括不同的氣體或氣液兩相)的內(nèi)能。它的工作原理是依靠工作腔容積的縮小來壓縮氣體。如圖2所示，按工作腔和運(yùn)動(dòng)部件形狀，容積式壓縮機(jī)可分為“往復(fù)式”和“回轉(zhuǎn)式”兩大類。前者的運(yùn)動(dòng)部件進(jìn)行往復(fù)運(yùn)動(dòng)，后者的運(yùn)動(dòng)部件做單方向回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，如螺桿壓縮機(jī)、渦旋壓縮機(jī)、滑片壓縮機(jī)、羅茨式或回轉(zhuǎn)活塞式等。盡管容積式壓縮機(jī)種類繁多優(yōu)缺點(diǎn)各異，但都含有一個(gè)進(jìn)氣口，一個(gè)容積可變化的工作腔(壓縮腔)和一個(gè)可用閥門控制排氣時(shí)機(jī)和壓力的排氣口。此外，其壓縮過程都是循環(huán)性的，且步驟和順序都相同，即進(jìn)氣一壓縮一排氣一消音降噪。圖3a_3b展示了不同類型的傳統(tǒng)容積式壓縮機(jī)轉(zhuǎn)子和氣缸被抽象成一活塞和氣缸及排氣口串接消音器或脈動(dòng)減振器的通用原理圖。當(dāng)活塞在氣缸內(nèi)向下運(yùn)動(dòng)時(shí)，氣缸內(nèi)的工作容積逐漸增大，這時(shí)氣體從進(jìn)氣口推開進(jìn)氣閥門進(jìn)入氣缸，直到工作容積變到最大時(shí)為止，進(jìn)氣閥關(guān)閉；然后活塞反向向上運(yùn)動(dòng)，氣缸容積縮小，氣體壓力升高，當(dāng)氣缸壓力達(dá)到一定的設(shè)計(jì)值時(shí)，排氣閥門打開，氣體從排氣口排出氣缸，進(jìn)入串接的消音器或脈動(dòng)減振器。因?yàn)槿莘e式壓縮機(jī)的機(jī)理是將原本連續(xù)的氣流分成一個(gè)個(gè)與壓縮機(jī)工作腔大小相同的不連續(xù)的流體團(tuán)，再將其壓縮并在排氣后重新匯合到一起，故氣流或壓力脈動(dòng)為容積式壓縮機(jī)的固有屬性，其頻率為壓縮腔單位時(shí)間的排氣次數(shù)，而脈動(dòng)大小則與排氣時(shí)壓縮腔內(nèi)與排氣口處(也稱系統(tǒng)背壓)的壓力差相關(guān)。通常將排氣時(shí)壓縮腔的壓力大于排氣口壓力的工況叫過壓縮，而將排氣時(shí)壓縮腔的壓力小于排氣口壓力的工況叫欠壓縮。對于有定壓縮比的壓縮機(jī)，當(dāng)系統(tǒng)所需壓力(背壓)變化時(shí)，都會(huì)有過壓縮或欠壓縮的情形出現(xiàn)，而過壓縮或欠壓縮的程度大小是產(chǎn)生氣流或壓力脈動(dòng)的直接來源。大的壓力脈動(dòng)和氣流脈動(dòng)會(huì)使下游的系統(tǒng)零部件產(chǎn)生疲勞破壞，并誘發(fā)很大的振動(dòng)和噪音(可達(dá)140dB以上)。作為特例，羅茨型鼓風(fēng)機(jī)由于沒有內(nèi)壓縮，總是處于欠壓縮狀態(tài)，其欠壓縮大小等于進(jìn)排氣的壓差，所以羅茨風(fēng)機(jī)的嚴(yán)重氣體脈動(dòng)是由其原理所決定而天生存在的。為了控制容積式壓縮機(jī)的排氣口氣流脈動(dòng)，通常的辦法是在壓縮機(jī)排氣口串接一個(gè)消音器或脈動(dòng)減振器，如圖3所示。這些消音器或脈動(dòng)減振器以抗式或阻抗復(fù)合式為主，內(nèi)有空腔、隔板和多孔管等。其降噪和減小氣流脈動(dòng)的效果一般很顯著，可達(dá)20-40dB，但也有明顯的缺點(diǎn)，如在消音器內(nèi)有流動(dòng)損失，其大小與脈動(dòng)的衰減大小成正比，另外，額外的體積重量和成本，其板焊結(jié)構(gòu)和額外的表面本身使其會(huì)產(chǎn)生很大的振動(dòng)并輻射噪音，并且其內(nèi)部結(jié)構(gòu)受氣流脈動(dòng)的作用，會(huì)產(chǎn)生疲勞破壞并導(dǎo)致下游系統(tǒng)的破壞。另外，在欠壓縮或過壓縮時(shí)(也稱變工況)，容積式壓縮機(jī)的效率會(huì)下降，傳統(tǒng)的解決方法是采用可調(diào)節(jié)的幾何形狀，來改變內(nèi)容積比(即內(nèi)壓縮比)，使得壓縮腔的壓力在變工況時(shí)也可以等于系統(tǒng)所需壓力。但此系統(tǒng)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，操作困難，成本高昂，不適于普遍應(yīng)用。為了解決以上問題，本發(fā)明從一種新的氣流脈動(dòng)機(jī)理入手(圖1，激波管原理圖)，提出了脈動(dòng)問題的主要起因是流體和強(qiáng)波的相互作用的新觀點(diǎn)，圖3c-3d展示了傳統(tǒng)容積式壓縮機(jī)在欠壓縮或過壓縮時(shí)，排氣口突然打開后所激發(fā)的壓縮波和膨脹波向壓縮腔和脈動(dòng)陷阱腔的傳播的新機(jī)理圖，并在此基礎(chǔ)上提出了取 代通常在排氣口串接消音器或脈動(dòng)減振器的新方法-旁支脈動(dòng)陷阱方法，這樣不僅可以減少脈動(dòng)，噪音和振動(dòng)危害，而且不需要外接脈動(dòng)減振器和變內(nèi)容積比設(shè)置，使得效率和安全可靠性更好，同時(shí)又大大減少系統(tǒng)的體積重量和成本。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明的第一個(gè)目的是提供一種嶄新和獨(dú)特的容積式壓縮機(jī)旁支脈動(dòng)陷阱的設(shè)計(jì)與結(jié)構(gòu)，它與壓縮腔并聯(lián)，可以在出口排氣前控制氣流和壓力脈動(dòng)及其誘發(fā)的噪音和振動(dòng)。本發(fā)明的另一個(gè)目的是提供一種嶄新和獨(dú)特的容積式壓縮機(jī)旁支脈動(dòng)陷阱的設(shè)計(jì)與結(jié)構(gòu)，它與壓縮腔并聯(lián)，以等同的變工況氣動(dòng)效率取代傳統(tǒng)變內(nèi)容積比調(diào)節(jié)設(shè)置，結(jié)構(gòu)簡單安全可靠性好。本發(fā)明的另一個(gè)目的是提供一種嶄新和獨(dú)特的容積式壓縮機(jī)旁支脈動(dòng)陷阱的設(shè)計(jì)與結(jié)構(gòu)，它與壓縮腔并聯(lián)為一體，取代傳統(tǒng)串接消音器，體積小重量輕安全可靠性好。本發(fā)明的另一個(gè)目的是提供一種嶄新和獨(dú)特的容積式壓縮機(jī)旁支脈動(dòng)陷阱的設(shè)計(jì)與結(jié)構(gòu)，可以在寬廣的壓比范圍內(nèi)控制氣流和壓力脈動(dòng)及其誘發(fā)的噪音和振動(dòng)。本發(fā)明的另一個(gè)目的是提供一種嶄新和獨(dú)特的容積式壓縮機(jī)旁支脈動(dòng)陷阱的設(shè)計(jì)與結(jié)構(gòu)，可以在不同速度或?qū)拸V的排氣頻率范圍內(nèi)控制氣流和壓力脈動(dòng)及其誘發(fā)的噪音和振動(dòng)。本發(fā)明的另一個(gè)目的是提供一種嶄新和獨(dú)特的容積式壓縮機(jī)旁支脈動(dòng)陷阱的設(shè)計(jì)與結(jié)構(gòu)，其系統(tǒng)變工況(不同壓比或不同速度時(shí)的工況)氣動(dòng)效率要高于傳統(tǒng)的帶串接消音器或脈動(dòng)減振器的效率，達(dá)到變內(nèi)容積比調(diào)節(jié)的效率。為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案一種帶有旁支脈動(dòng)陷阱的容積式壓縮機(jī)，它包括a.至少一氣缸，上有氣流進(jìn)口，氣流排氣口和兩者間的壓縮腔；氣缸還包括與壓縮腔相鄰并聯(lián)的脈動(dòng)陷阱腔；氣缸上至少有一個(gè)射氣口連接壓縮腔和脈動(dòng)陷阱腔，在脈動(dòng)陷阱腔上至少有一個(gè)反饋回氣口將脈動(dòng)陷阱腔與容積式壓縮機(jī)的氣流排氣口相連接；b.安裝在氣缸內(nèi)的由外力驅(qū)動(dòng)的容積式轉(zhuǎn)子，通過周期運(yùn)動(dòng)推動(dòng)氣流從進(jìn)口到排氣口的增壓和流動(dòng)；
c.旁支脈動(dòng)陷阱，包括與氣缸并聯(lián)的機(jī)殼形成脈動(dòng)陷阱腔，其內(nèi)有多種氣流脈動(dòng)衰減設(shè)置，或氣流脈動(dòng)能量回收設(shè)置，或氣流脈動(dòng)隔離設(shè)置；在壓縮腔機(jī)殼上至少有一個(gè)射氣口連接壓縮腔和脈動(dòng)陷阱腔，在脈動(dòng)陷阱腔機(jī)殼上至少有一個(gè)反饋回氣口將脈動(dòng)陷阱腔與容積式壓縮機(jī)的氣流排氣口相連接；d.此帶有旁支脈動(dòng)陷阱的容積式壓縮機(jī)能夠在源頭減少氣流脈動(dòng)，噪音和振動(dòng)危害，提高變工況氣動(dòng)效率而且不需要外接脈動(dòng)減振器和變內(nèi)容積比設(shè)置。所述的射氣口位置與壓縮機(jī)氣流進(jìn)口總是隔離的，但總在壓縮機(jī)氣流出口之前。所述的射氣口形狀為等面積形狀，或反饋流方向的橫截面積逐漸減小的噴管形狀或反饋流方向的橫截面積先逐漸減小再逐漸增大的拉法爾噴管形狀。
所述的脈動(dòng)減震設(shè)置包括至少一層多孔板。所述的脈動(dòng)減震設(shè)置包括至少一個(gè)隔板和至少一個(gè)隔板上的多孔管。所述的脈動(dòng)減震設(shè)置包括至少一層多孔板，上面至少有一個(gè)可以與脈動(dòng)陷阱進(jìn)口閥門異步關(guān)閉或開啟的控制閥門，即脈動(dòng)陷阱進(jìn)口閥門開啟它關(guān)閉，而脈動(dòng)陷阱進(jìn)口閥門關(guān)閉則它開啟。所述的脈動(dòng)減震設(shè)置包括至少一個(gè)亥姆霍茲共振腔。所述的脈動(dòng)減震設(shè)置包括至少一個(gè)亥姆霍茲共振腔，與之并聯(lián)至少有一層多孔板或其它可以提供阻力的材料。所述的脈動(dòng)減震設(shè)置包括至少一個(gè)亥姆霍茲共振腔，與之并聯(lián)至少有一個(gè)可以與脈動(dòng)陷阱進(jìn)口閥門異步關(guān)閉或開啟的控制閥門，即脈動(dòng)陷阱進(jìn)口閥門開啟它關(guān)閉，而脈動(dòng)陷阱進(jìn)口閥門關(guān)閉則它開啟。所述的脈動(dòng)減震設(shè)置或脈動(dòng)能量回收設(shè)置包括至少一個(gè)隔膜或活塞和與之并聯(lián)的至少一個(gè)多孔板來吸收脈動(dòng)能量，并將此能量用于驅(qū)動(dòng)從陷阱出口流向陷阱進(jìn)口的反饋回流。所述的脈動(dòng)減震設(shè)置或脈動(dòng)能量回收設(shè)置包括至少一個(gè)隔膜或活塞來吸收脈動(dòng)能量，與之并聯(lián)至少有一個(gè)開口，吸收的能量用于驅(qū)動(dòng)經(jīng)過此開口的反饋回流。所述的脈動(dòng)減震設(shè)置或脈動(dòng)能量回收設(shè)置包括至少一個(gè)隔膜或活塞來吸收脈動(dòng)能量，與之并聯(lián)至少有一個(gè)可以與脈動(dòng)陷阱進(jìn)口閥門異步關(guān)閉或開啟的閥門，吸收的能量用于驅(qū)動(dòng)經(jīng)過此閥門的反饋回流。所述脈動(dòng)陷阱還包括至少一個(gè)安置在壓縮機(jī)排氣口處的多孔板，處于脈動(dòng)陷阱出口之前或之后。所述脈動(dòng)隔離設(shè)置包括至少一個(gè)安置在陷阱出口的控制閥門。所述脈動(dòng)隔離設(shè)置包括至少一個(gè)安置在陷阱出口的控制閥門以及脈動(dòng)陷阱內(nèi)至少一層多孔板。安置在陷阱出口的脈動(dòng)隔離的控制閥門是單向閥，如簧片閥或異步旋轉(zhuǎn)閥，即脈動(dòng)陷阱進(jìn)口閥門開啟它關(guān)閉，而脈動(dòng)陷阱進(jìn)口閥門關(guān)閉則它開啟。所述的閥門是簧片閥，或是旋轉(zhuǎn)閥，或是簧片閥和旋轉(zhuǎn)閥的混合。所述的多孔板的孔的形狀為等寬形狀，或反饋流方向的橫截面積逐漸減小的噴管或反饋流方向的橫截面積先逐漸減小再逐漸增大的拉法爾噴管。所述的多孔板的孔的形狀為等寬形狀，或出口排氣方向的橫截面積逐漸減小的噴管或出口排氣方向的橫截面積先逐漸減小再逐漸增大的拉法爾噴管。所述的旁支脈動(dòng)陷阱腔內(nèi)或腔壁上，至少有一層吸音材料或類似功能的設(shè)置，使得陷阱內(nèi)的波動(dòng)盡快轉(zhuǎn)換成熱。本發(fā)明的有益效果能夠減少氣流脈動(dòng)，噪音和振動(dòng)危害，提高變工況氣動(dòng)效率而不需要外接脈動(dòng)減振器和變內(nèi)壓縮比設(shè)置。這些和其它新穎性以及本發(fā)明的目的，將通過以下有關(guān)示圖和文字詳細(xì)描述、討論和權(quán)利要求而更為清晰。


參考有關(guān)圖示的目的僅僅是為了說明，但 不限于圖示，現(xiàn)說明如下圖la、圖Ib是一個(gè)激波管原理圖，表示內(nèi)部隔膜突然打開后所激發(fā)的流動(dòng)、波動(dòng)和壓力分布，也是本發(fā)明的脈動(dòng)機(jī)理圖；圖2(此前工藝)是一個(gè)典型的壓縮機(jī)分類圖，圖中顯示現(xiàn)有的容積式壓縮機(jī)的各種類型，均為本發(fā)明對象的一部分；圖3a_3b (此前工藝)是不同類型的傳統(tǒng)容積式壓縮機(jī)轉(zhuǎn)子和氣缸被抽象成一活塞和氣缸及排氣口串接消音器或脈動(dòng)減振器的通用原理圖；圖3c(欠壓縮此前工藝)-3d(過壓縮此前工藝)是圖3a中排氣瞬間的局部放大圖，展示在欠壓縮或過壓縮時(shí)排氣口突然打開后所激發(fā)的壓縮波和膨脹波向壓縮腔和脈動(dòng)陷阱腔的傳播；圖4a (欠壓縮)-4b (過壓縮)展示本發(fā)明帶有旁支脈動(dòng)陷阱的容積式壓縮機(jī)新的壓縮循環(huán)；圖4c(欠壓縮)_4d(過壓縮)是圖4a中排氣瞬間的局部放大圖，展示在欠壓縮或過壓縮時(shí)脈動(dòng)陷阱進(jìn)口突然打開后所激發(fā)的壓縮波和膨脹波向壓縮腔和脈動(dòng)陷阱腔的傳播；圖5a(阻式衰減)是局部剖面圖，表示本發(fā)明帶有旁支脈動(dòng)陷阱的容積式壓縮機(jī)的一個(gè)最佳實(shí)現(xiàn)方案使用阻式脈動(dòng)衰減器；圖5b(抗式衰減)則是另一個(gè)最佳實(shí)現(xiàn)方案使用抗式脈動(dòng)衰減器；圖6a、圖6b是一個(gè)剖面圖，表示本發(fā)明旁支脈動(dòng)陷阱所使用的多孔板的幾種形狀；圖7是局部剖面圖，表示本發(fā)明帶有旁支脈動(dòng)陷阱的容積式壓縮機(jī)的另一個(gè)最佳實(shí)現(xiàn)方案使用共振腔；圖8(a)雙閥門和8(b)單閥門為局部剖面圖，表示本發(fā)明帶有旁支脈動(dòng)陷阱的容積式壓縮機(jī)的另一個(gè)最佳實(shí)現(xiàn)方案使用隔膜來吸收脈動(dòng)并協(xié)助反饋進(jìn)氣；圖9(a)和9(b)為局部剖面圖，表示用于本發(fā)明旁支脈動(dòng)陷阱的旋轉(zhuǎn)閥和簧片閥；圖10(a)雙閥門和10(b)單閥門為局部剖面圖，表示本發(fā)明帶有旁支脈動(dòng)陷阱的容積式壓縮機(jī)的另一個(gè)最佳實(shí)現(xiàn)方案使用活塞來吸收脈動(dòng)并協(xié)助反饋進(jìn)氣；圖11(a)單閥門和11(b)閥門和衰減為局部剖面圖，表示本發(fā)明帶有旁支脈動(dòng)陷阱的容積式壓縮機(jī)的另一個(gè)最佳實(shí)現(xiàn)方案在脈動(dòng)陷阱出口處使用閥門來隔離。
具體實(shí)施例方式盡管下面將參照有關(guān)圖示來描述本發(fā)明的具體實(shí)現(xiàn)方案，但應(yīng)該理解，這里的實(shí)現(xiàn)方案僅僅是作為例子和說明，而根據(jù)本發(fā)明的原理可以實(shí)現(xiàn)的其它方案則有很多種。很明顯，對于熟悉這些工藝的人，在本發(fā)明范疇內(nèi)的各種各樣的變化和修改，將被認(rèn)為屬于本發(fā)明的精神、范圍和考慮之列，這將在附加的權(quán)利要求中進(jìn)一步明確。另外需要指出的是，盡管有關(guān)圖示和描述采用的是空氣容積式壓縮機(jī)的欠壓縮工況來描述本發(fā)明的具體實(shí)現(xiàn)方案，其原理和精神也可以用于過壓縮工況。同樣原則還適用于介質(zhì)無論是空氣還是其它真實(shí)氣體，氣態(tài)或液態(tài)或兩相流(如空調(diào)制冷介質(zhì))。最后，此原理也適用于容積式膨脹機(jī)，如螺桿或渦旋式膨脹機(jī)，不同之處在于膨脹機(jī)使用壓差來產(chǎn)生軸功。作一個(gè)簡短介紹，本發(fā)明容積式壓縮機(jī)的旁支脈動(dòng)陷阱，包括一氣缸，上有氣流進(jìn)口，氣流排氣口和兩者間的壓縮腔。 還包括與壓縮腔并聯(lián)的脈動(dòng)陷阱腔，其內(nèi)有多種氣流脈動(dòng)衰減設(shè)置，或氣流脈動(dòng)能量回收設(shè)置，或氣流脈動(dòng)隔離設(shè)置。在氣缸機(jī)殼上至少有一個(gè)射氣口(陷阱進(jìn)口)連接壓縮腔和脈動(dòng)陷阱腔，至少有一個(gè)反饋回氣口(陷阱出口)將脈動(dòng)陷阱腔與容積式壓縮機(jī)的氣流排氣口相連接。本發(fā)明帶有旁支脈動(dòng)陷阱的容積式壓縮機(jī)，減少氣流脈動(dòng)，噪音和振動(dòng)危害，提高變工況氣動(dòng)效率而不需要外接脈動(dòng)減振器和變內(nèi)容積比設(shè)置?？偟膩碚f，帶有旁支脈動(dòng)陷阱的容積式壓縮機(jī)在排氣口排氣之前，將氣流脈動(dòng)誘到脈動(dòng)陷阱內(nèi)予以衰減，這樣在壓縮機(jī)排氣口排氣時(shí)，氣流已無脈動(dòng)。參考圖4a到4b，這里展示的是帶有旁支(并聯(lián))脈動(dòng)陷阱新的容積式壓縮機(jī)的壓縮循環(huán)原理圖。廣而言之，脈動(dòng)陷阱的策略是在氣流到壓縮機(jī)排氣口之前，將氣流脈動(dòng)誘到脈動(dòng)陷阱內(nèi)予以衰減，這樣在壓縮機(jī)排氣口排氣時(shí)，氣流已無脈動(dòng)。圖3a_3b顯示的是最常用的傳統(tǒng)串接消音或衰減脈動(dòng)方法，它的脈動(dòng)衰減發(fā)生在壓縮機(jī)排氣口之后，脈動(dòng)衰減器與壓縮腔排氣口串聯(lián)連接；而本發(fā)明帶有旁支脈動(dòng)陷阱的容積式壓縮機(jī)的脈動(dòng)衰減則發(fā)生在壓縮機(jī)排氣之前，脈動(dòng)衰減器(即脈動(dòng)陷阱)與壓縮腔并聯(lián)連接。相對于傳統(tǒng)壓縮循環(huán)，兩者的進(jìn)氣和壓縮沖程仍相同，但排氣和脈動(dòng)衰減沖程的次序則完全不同。脈動(dòng)陷阱在氣缸上有個(gè)射氣口(即陷阱進(jìn)口)，連接壓縮腔和脈動(dòng)陷阱腔，并且有一個(gè)反饋回氣口(即陷阱出氣口)，將脈動(dòng)陷阱腔與容積式壓縮機(jī)的排氣口相連接。脈動(dòng)陷阱腔內(nèi)有氣流脈動(dòng)衰減設(shè)置，它在氣流排出壓縮機(jī)排氣口之前(而不是傳統(tǒng)壓縮循環(huán)在氣流排出壓縮機(jī)排氣口之后)，將氣流脈動(dòng)先誘到脈動(dòng)陷阱內(nèi)，再予以衰減，這樣在壓縮機(jī)排氣口排氣時(shí)，氣流已無脈動(dòng)。如圖4c所示，在壓縮腔突然向脈動(dòng)陷阱腔打開的瞬間，由于壓縮腔和脈動(dòng)陷阱腔之間存在壓力差(欠壓縮工況時(shí)的壓差，因?yàn)槊}動(dòng)陷阱腔與壓縮機(jī)出口連接，故壓力接近)，根據(jù)激波管理論，此時(shí)在陷阱進(jìn)口會(huì)激發(fā)出一系列的波和流動(dòng)。所產(chǎn)生的壓縮波將向低壓的壓縮腔傳播并壓縮里面的氣體，而與此同時(shí)產(chǎn)生的膨脹波將向高壓的陷阱腔內(nèi)傳播，并在那里被脈動(dòng)減震設(shè)置所阻擋并衰減。因?yàn)椴ǖ膫鞑ニ俣仁腔钊€速度的5-20倍，波動(dòng)衰減可以很快完成，即陷阱進(jìn)口開啟只需在排氣口打開之前一點(diǎn)點(diǎn)即可，目標(biāo)是在壓縮機(jī)排氣口排氣時(shí)，氣流脈動(dòng)在脈動(dòng)陷阱內(nèi)已衰減完畢。圖4d展示了過壓縮時(shí)類似的過程，即脈動(dòng)陷阱進(jìn)口突然打開后所激發(fā)的壓縮波和膨脹波分別向脈動(dòng)陷阱腔和壓縮腔的傳播。本發(fā)明帶有旁支脈動(dòng)陷阱的容積式壓縮機(jī)的脈動(dòng)衰減與傳統(tǒng)的排氣口串聯(lián)連接的衰減器或消音器的差別在于排氣和脈動(dòng)衰減的時(shí)間先后不像傳統(tǒng)方法那樣等到排氣口排氣之后再衰減(壓縮腔和脈動(dòng)衰減是串聯(lián)關(guān)系)，旁支脈動(dòng)陷阱方法則將脈動(dòng)衰減提前到排氣前，在壓縮機(jī)排氣口前的射氣口即開始均壓過程(將欠壓部分去掉)，這樣贏得了充分的時(shí)間，而且均壓和脈動(dòng)衰減同時(shí)進(jìn)行，即壓縮腔和脈動(dòng)衰減是并聯(lián)關(guān)系。這樣做有幾個(gè)好處。首先，脈動(dòng)流得以從主流中分離出來，對脈動(dòng)流的衰減治理將不影響氣缸中的主流，而串接衰減器中脈動(dòng)流和主流則是混合在一起的，脈動(dòng)流的衰減也直接影響主流，致使總的流動(dòng)損失增加，效率下降。第二，旁支脈動(dòng)陷阱離脈動(dòng)源頭近，并可以與壓縮機(jī)氣缸連為一體，真正在源頭來控制氣流脈動(dòng)及其誘發(fā)的噪音和振動(dòng)，使其體積小重量輕，取代了傳統(tǒng)外接消音器。參考圖4c，這里顯示的是一個(gè)典型的為實(shí)現(xiàn)本發(fā)明帶有旁支脈動(dòng)陷阱50的容積式壓縮機(jī)10的最佳方案。本發(fā)明帶有旁支脈動(dòng)陷阱50的容積式壓縮機(jī)10通常包括一氣缸體20，上有氣流進(jìn)口(沒顯示)，氣流排氣口 38 ，氣缸內(nèi)的活塞25和壓縮腔37。氣缸體20并聯(lián)機(jī)殼28形成脈動(dòng)陷阱腔51，其內(nèi)有多種氣流脈動(dòng)衰減設(shè)置43。在氣缸體20和機(jī)殼28交接面上至少有一個(gè)射氣口 41 (陷阱進(jìn)口)連接壓縮腔37和脈動(dòng)陷阱腔51，至少有一個(gè)反饋回氣口 48 (陷阱出口)將脈動(dòng)陷阱腔51與容積式壓縮機(jī)的氣流排氣口 38相連接。作為本發(fā)明一個(gè)重要的新穎性和獨(dú)特性，容積式壓縮機(jī)10的氣缸體20與旁支脈動(dòng)陷阱50并聯(lián)。如圖4c所示的最佳方案中，旁支脈動(dòng)陷阱50包括組成缸體的氣缸體20和并聯(lián)機(jī)殼28，兩者之間形成脈動(dòng)陷阱腔51，其內(nèi)有氣流脈動(dòng)衰減設(shè)置43，或氣流脈動(dòng)能量回收或隔離設(shè)置(未顯示)。氣缸體20上的射氣口(陷阱進(jìn)口)41將壓縮腔37和脈動(dòng)陷阱腔51連接，而氣缸體20上的反饋回氣口(陷阱出口)48則將脈動(dòng)陷阱腔出口 51與容積式壓縮機(jī)的氣流排氣口 38相連接。如圖4c所示，在活塞25壓縮即將完畢時(shí)，陷阱進(jìn)口 41突然開啟，即壓縮腔37突然向脈動(dòng)陷阱腔51打開，由于兩者間存在壓力差(即壓縮機(jī)欠壓縮的量)，根據(jù)激波管理論，此時(shí)在陷阱進(jìn)口 41會(huì)激發(fā)出一系列的波動(dòng)和流動(dòng)。所產(chǎn)生的壓縮波和誘生的脈動(dòng)流將傳向低壓的壓縮腔37并繼續(xù)壓縮里面的氣體，而與此同時(shí)產(chǎn)生的膨脹波將朝相反方向的高壓陷阱腔51內(nèi)傳播，并在那里被脈動(dòng)衰減設(shè)置43所阻擋并衰減。在圖4c上圖中，小箭頭53表示脈動(dòng)流或反饋流的流向如下由陷講出口 48進(jìn)入陷講腔51，經(jīng)過脈動(dòng)衰減設(shè)置43，收斂到陷阱進(jìn)口 41，最后釋放到壓縮腔37內(nèi)。圖4c下圖中，箭頭則表示活塞25運(yùn)動(dòng)方向和壓縮腔37內(nèi)主流排氣方向。當(dāng)傳統(tǒng)容積式壓縮機(jī)10配有本發(fā)明旁支脈動(dòng)陷阱50時(shí)，它可以減少脈動(dòng)，噪音和振動(dòng)危害，提高變工況氣動(dòng)效率而且不需要外接脈動(dòng)減振器和變內(nèi)容積比設(shè)置。旁支脈動(dòng)陷阱50的工作原理如下。參照圖4c和圖5a，旁支脈動(dòng)陷阱50的進(jìn)氣和壓縮沖程與傳統(tǒng)容積式壓縮機(jī)相同(參見圖3a)，但排氣和脈動(dòng)衰減沖程的次序則完全不同。如圖4c所示，傳統(tǒng)的排氣和脈動(dòng)衰減要等到壓縮完畢即壓縮機(jī)排氣口 38打開后進(jìn)行，而脈動(dòng)陷阱在氣缸機(jī)殼20上額外有個(gè)射氣口(陷阱進(jìn)口)41，會(huì)在壓縮完畢之前開啟，而此時(shí)壓縮機(jī)排氣口 38仍關(guān)閉。當(dāng)壓縮腔37突然向脈動(dòng)陷阱51打開時(shí)，如果兩者間沒有壓差，根據(jù)激波管理論，這時(shí)不會(huì)產(chǎn)生脈動(dòng)，即壓縮腔37與脈動(dòng)腔51之間沒有脈動(dòng)流產(chǎn)生。但如果兩者間存在壓力差，如欠壓縮工況時(shí)脈動(dòng)陷阱內(nèi)51的壓力大于壓縮腔37內(nèi)壓力，這時(shí)會(huì)在陷阱進(jìn)口 41處激發(fā)出一系列的波和流動(dòng)。所產(chǎn)生的壓縮波和脈動(dòng)流將向低壓的壓縮腔37傳播并壓縮里面的氣體，而與此同時(shí)產(chǎn)生的膨脹波將向高壓的陷阱腔51內(nèi)傳播，并在那里被脈動(dòng)衰減設(shè)置43所阻擋并衰減。為了增加脈動(dòng)衰減速率，可以在脈動(dòng)陷阱腔51內(nèi)部或腔壁上使用一些吸音材料或設(shè)置，使得陷阱內(nèi)的波動(dòng)盡快轉(zhuǎn)換成熱。因?yàn)椴ǖ膫鞑ニ俣仁腔钊?5線速度的5-20倍，波動(dòng)衰減可在瞬間內(nèi)完成，因而在壓縮機(jī)排氣時(shí)與出口 38之間已無壓差，即氣流已無脈動(dòng)，因此不再需要串接出口脈動(dòng)衰減器。另外，在壓縮腔37突然向脈動(dòng)陷阱腔51打開的瞬間，在陷阱進(jìn)口 41處也會(huì)激發(fā)出脈動(dòng)流。根據(jù)激波管理論，誘發(fā)的流體速度可以很大，大到接近或超過音速，所以有必要在射氣口采用不同形狀的噴嘴來適應(yīng)流速的需要。圖6展示了幾種噴嘴孔板61或收斂式噴管63或拉法爾噴管65 (先收斂再擴(kuò)展)，可以使用一個(gè)或數(shù)個(gè)，噴管比孔板能增加高速流動(dòng)時(shí)的流量和效率，拉法爾噴管65則可超音速。同樣，當(dāng)脈動(dòng)陷阱51內(nèi)的衰減設(shè)置43是多孔板時(shí)，通過孔洞的誘發(fā)流體速度可以很大，這時(shí)也可以使用比孔板61流動(dòng)損失更小的噴管63和65來提高反饋回流流量和效率，其幾何形狀如圖6所示，數(shù)量上可以使用一個(gè)或多個(gè)。圖4d則展示了過壓縮時(shí)類似的工作過程，即脈動(dòng) 陷阱進(jìn)口 41突然打開后所激發(fā)的壓縮波脈動(dòng)流和膨脹波分別向脈動(dòng)陷阱腔51和壓縮腔37的傳播，但過壓縮工況效率遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于欠壓縮工況的效率，所以在設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)盡量避免，這樣單向流動(dòng)噴管63和65就可以適應(yīng)寬廣的工況范圍，提高變工況效率。圖5展示了本發(fā)明容積式壓縮機(jī)10帶有旁支脈動(dòng)陷阱50的兩種最佳實(shí)現(xiàn)方案圖5a顯示了脈動(dòng)陷阱內(nèi)使用阻式衰減的一種-多孔板設(shè)置43來衰減脈動(dòng)，而圖5b則顯示了脈動(dòng)陷阱內(nèi)使用抗式衰減設(shè)置44來衰減脈動(dòng)，抗式衰減設(shè)置內(nèi)的隔板45可以是一個(gè)或多個(gè)，隔板45上并有一個(gè)或多個(gè)多孔管46，以形成多級(jí)多次衰減。圖6a展示了本發(fā)明螺桿式壓縮機(jī)10另一種帶有旁支脈動(dòng)陷阱60的最佳實(shí)現(xiàn)方案置于壓縮機(jī)排氣口 38處的波動(dòng)反射板設(shè)置49來輔助以上脈動(dòng)陷阱50的工作，圖6a上下圖分別顯示波動(dòng)反射板49置于脈動(dòng)陷阱出口 48之前或之后。其工作原理是依靠波動(dòng)反射板49阻波通流的功能，將壓縮機(jī)排氣口處可能剩余的脈動(dòng)阻隔在壓縮機(jī)內(nèi)，而允許所排氣體排出。圖6b展示了幾種多孔板形式的波動(dòng)反射板49設(shè)計(jì)，形狀可以是孔板61或收斂式噴管63或拉法爾噴管65 (先收斂再擴(kuò)展)，可以使用一個(gè)或數(shù)個(gè)，噴管比孔板能減少高速流動(dòng)時(shí)的損失，因而提高壓縮機(jī)效率，拉法爾噴管65則可超音速，單向流動(dòng)噴管63和65的方向設(shè)置為排氣方向。圖7展示了本發(fā)明容積式壓縮機(jī)10另一種帶有旁支脈動(dòng)陷阱70的最佳實(shí)現(xiàn)方案使用亥姆霍茲共振腔71來減少脈動(dòng)。理論上，亥姆霍茲共振腔使用四分之一波長在共振腔內(nèi)互相抵消的原理，對單一頻率的脈動(dòng)衰減很有效。因?yàn)槿莘e式壓縮機(jī)的脈動(dòng)頻率與轉(zhuǎn)速直接相關(guān)，在定轉(zhuǎn)速時(shí)頻率單一。此最佳實(shí)現(xiàn)方案中，由脈動(dòng)陷阱進(jìn)口 41產(chǎn)生的單一頻率脈動(dòng)，可由與之鄰近的亥姆霍茲共振腔71來衰減，亥姆霍茲共振腔71也可與減振器43一并使用。圖8展示了本發(fā)明容積式壓縮機(jī)10另一種帶有旁支脈動(dòng)陷阱80的最佳實(shí)現(xiàn)方案使用隔膜來回收氣流脈動(dòng)能量、減少脈動(dòng)并協(xié)助反饋進(jìn)氣。圖8(a)展示兩個(gè)閥門設(shè)置，圖8(b)展示一個(gè)閥門和衰減器并聯(lián)的設(shè)置。另外，圖8(a)中，上圖展示了充能過程，這時(shí)陷阱進(jìn)口 41對壓縮腔37打開而閥門82關(guān)閉；同樣，下圖展示了放能過程，這時(shí)陷阱進(jìn)口 41對壓縮腔37關(guān)閉而閥門82則向陷阱出口 48打開。閥門82可以是滿足以上功能的任何形式的閥門，圖9給出旋轉(zhuǎn)閥門和簧片閥門作為例子。此最佳實(shí)現(xiàn)方案的充能過程工作原理如圖8(a)的欠壓縮工況顯示，在壓縮腔37突然向脈動(dòng)陷阱51打開的瞬間，產(chǎn)生的壓縮波將向壓縮腔37傳播，而與此同時(shí)產(chǎn)生的膨脹波將向陷阱腔51內(nèi)傳播，由于壓縮腔37的壓力小于陷阱腔51的壓力，此時(shí)隔膜81會(huì)被拉向陷阱進(jìn)口 41，同時(shí)也吸收了脈動(dòng)能量，并將之儲(chǔ)存于彈性變形(充能)。這時(shí)處于陷阱出口 48前的閥門82處于關(guān)閉，因此將脈動(dòng)波有效的隔離于脈動(dòng)陷阱51內(nèi)。隨著壓縮腔37和陷阱腔51之間的壓力差逐漸消失，隔膜81會(huì)由儲(chǔ)存的能量驅(qū)動(dòng)而反彈(放能)，降低陷阱腔內(nèi)的壓力，進(jìn)而驅(qū)使(協(xié)助)反饋流動(dòng)通過這時(shí)業(yè)已打開的閥門82，使陷阱腔中的壓力不斷增加，因?yàn)榇藭r(shí)通向壓縮腔的閥門41處于關(guān)閉狀態(tài)。通過這樣與活塞運(yùn)動(dòng)同步開啟和關(guān)閉閥門41和82，脈動(dòng)能量可以被有效的隔離在陷阱腔51內(nèi)，并得以有效的吸收和利用，進(jìn)而達(dá)到治理脈動(dòng)和提高效率的目的。圖10和圖8相同，但隔膜由活塞替代來吸收脈動(dòng)并協(xié)助反饋進(jìn)氣。圖11展示了本發(fā)明容積式壓縮機(jī)10另一種 帶有旁支脈動(dòng)陷阱90的最佳實(shí)現(xiàn)方案使用控制閥門96來隔離脈動(dòng)的傳播。圖11(a)展示只有一個(gè)閥門的設(shè)置，圖11(b)展示閥門和脈動(dòng)衰減設(shè)置并用。此最佳實(shí)現(xiàn)方案的工作原理利用了在欠壓縮時(shí)陷阱腔內(nèi)波動(dòng)和反饋流體運(yùn)動(dòng)方向相反的特點(diǎn)，使用單向閥96讓流體通過而阻擋反方向傳播的波動(dòng)。圖11(a)中，上圖展示了隔離波動(dòng)過程，這時(shí)陷阱進(jìn)口 41對壓縮腔37打開而陷阱出口 48處閥門96關(guān)閉；同樣，下圖展示了讓反饋流體通過的過程，這時(shí)陷阱出口 48處閥門96打開。閥門96可以是滿足以上功能的任何形式的單向或可以同步控制的閥門，圖9給出旋轉(zhuǎn)和簧片閥門作為后者的例子。此最佳實(shí)現(xiàn)方案的隔離過程工作原理如圖11(a)顯示，在壓縮腔37突然向脈動(dòng)陷阱51打開的瞬間，產(chǎn)生的壓縮波將向壓縮腔37內(nèi)傳播，而與此同時(shí)產(chǎn)生的膨脹波將向陷阱腔51內(nèi)傳播，由于此時(shí)位于陷阱出口的閥門96處于關(guān)閉狀態(tài)，陷阱腔內(nèi)的膨脹波被有效的隔離在脈動(dòng)陷阱腔51內(nèi)，通過多次反射來消耗其脈動(dòng)能量。隨著陷阱腔51內(nèi)的壓力逐漸降低，閥門96會(huì)再次打開，驅(qū)動(dòng)反饋流流入陷阱腔51，使其內(nèi)的壓力不斷增加，直到閥門96再關(guān)閉。通過這樣不斷的與活塞運(yùn)動(dòng)同步開啟和關(guān)閉閥門41和96，脈動(dòng)能量可以被有效的隔離在陷阱腔51內(nèi)并衰減掉，進(jìn)而達(dá)到治理脈動(dòng)的目的。圖11(b)則顯示了脈動(dòng)陷阱51內(nèi)加入衰減設(shè)置43，以便更為有效的衰減脈動(dòng)。由上可見，本發(fā)明提供的有獨(dú)特性和新穎性的帶有旁支脈動(dòng)陷阱的容積式壓縮機(jī)，能夠減少氣流脈動(dòng)，噪音和振動(dòng)危害，提高變工況氣動(dòng)效率而不需要外接脈動(dòng)減振器和變內(nèi)壓縮比設(shè)置。當(dāng)然，本發(fā)明并沒有特意拘限于任何特別的形式或配置，或者任何具體的實(shí)現(xiàn)方式及任何特指的使用，此中所透露的，在沒有離開本發(fā)明申請的如上文所示并描述的精神或范圍情況下，同樣的實(shí)質(zhì)在各種各樣的細(xì)節(jié)或者關(guān)系上可能被改變。這里展示的裝置或方法僅僅是為了說明和披露一種實(shí)現(xiàn)的最佳形式，而非展示所有本發(fā)明可能被實(shí)現(xiàn)或操作的不同形式或改動(dòng)。充分依照專利法律法規(guī)，本發(fā)明已經(jīng)有相當(dāng)多的細(xì)節(jié)描述，以提供至少有關(guān)它體現(xiàn)形式之一的公開技術(shù)信息披露。但是，這樣的詳細(xì)描述并無意圖從任何方面去限制本發(fā)明的那些廣泛的特征或者原理。
權(quán)利要求
1.一種帶有旁支脈動(dòng)陷阱的容積式壓縮機(jī)，其特征在于，它包括 a.至少ー氣缸，上有氣流進(jìn)ロ，氣流排氣口和兩者間的壓縮腔；氣缸還包括與壓縮腔相鄰并聯(lián)的脈動(dòng)陷阱腔；氣缸上至少有ー個(gè)射氣ロ連接壓縮腔和脈動(dòng)陷阱腔，在脈動(dòng)陷阱腔上至少有ー個(gè)反饋回氣ロ將脈動(dòng)陷阱腔與容積式壓縮機(jī)的氣流排氣ロ相連接； b.安裝在氣缸內(nèi)的由外力驅(qū)動(dòng)的容積式轉(zhuǎn)子，通過周期運(yùn)動(dòng)推動(dòng)氣流從進(jìn)ロ到排氣ロ的增壓和流動(dòng)； c.旁支脈動(dòng)陷阱，包括與氣缸并聯(lián)的機(jī)殼形成脈動(dòng)陷阱腔，其內(nèi)有多種氣流脈動(dòng)衰減設(shè)置，或氣流脈動(dòng)能量回收設(shè)置，或氣流脈動(dòng)隔離設(shè)置；在壓縮腔機(jī)売上至少有ー個(gè)射氣ロ連接壓縮腔和脈動(dòng)陷阱腔，在脈動(dòng)陷阱腔機(jī)売上至少有ー個(gè)反饋回氣ロ將脈動(dòng)陷阱腔與容積式壓縮機(jī)的氣流排氣ロ相連接； d.此帶有旁支脈動(dòng)陷阱的容積式壓縮機(jī)能夠在源頭減少氣流脈動(dòng)，噪音和振動(dòng)危害，提高變エ況氣動(dòng)效率而且不需要外接脈動(dòng)減振器和變內(nèi)容積比設(shè)置。
2.如權(quán)利要求I所述的帶有旁支脈動(dòng)陷阱的容積式壓縮機(jī)，其特征在于，所述的射氣ロ位置與壓縮機(jī)氣流進(jìn)ロ總是隔離的，但總在壓縮機(jī)氣流出ロ之前。
3.如權(quán)利要求I所述的帶有旁支脈動(dòng)陷阱的容積式壓縮機(jī)，其特征在于，所述的射氣ロ形狀為等面積形狀，或反饋流方向的橫截面積逐漸減小的噴管形狀或反饋流方向的橫截面積先逐漸減小再逐漸增大的拉法爾噴管形狀。
4.如權(quán)利要求I所述的帶有旁支脈動(dòng)陷阱的容積式壓縮機(jī)，其特征在于，所述的脈動(dòng)減震設(shè)置包括至少ー層多孔板。
5.如權(quán)利要求I所述的帶有旁支脈動(dòng)陷阱的容積式壓縮機(jī)，其特征在于，所述的脈動(dòng)減震設(shè)置包括至少ー個(gè)隔板和至少ー個(gè)隔板上的多孔管。
6.如權(quán)利要求I所述的帶有旁支脈動(dòng)陷阱的容積式壓縮機(jī)，其特征在于，所述的脈動(dòng)減震設(shè)置包括至少ー層多孔板，上面至少有ー個(gè)可以與脈動(dòng)陷阱進(jìn)ロ閥門異步關(guān)閉或開啟的控制閥門，即脈動(dòng)陷阱進(jìn)ロ閥門開啟它關(guān)閉，而脈動(dòng)陷阱進(jìn)ロ閥門關(guān)閉則它開啟。
7.如權(quán)利要求I所述的帶有旁支脈動(dòng)陷阱的容積式壓縮機(jī)，其特征在于，所述的脈動(dòng)減震設(shè)置包括至少ー個(gè)亥姆霍茲共振腔。
8.如權(quán)利要求I所述的帶有旁支脈動(dòng)陷阱的容積式壓縮機(jī)，其特征在于，所述的脈動(dòng)減震設(shè)置包括至少ー個(gè)亥姆霍茲共振腔，與之并聯(lián)至少有ー層多孔板或其它可以提供阻力的材料。
9.如權(quán)利要求I所述的帶有旁支脈動(dòng)陷阱的容積式壓縮機(jī)，其特征在于，所述的脈動(dòng)減震設(shè)置包括至少ー個(gè)亥姆霍茲共振腔，與之并聯(lián)至少有ー個(gè)可以與脈動(dòng)陷阱進(jìn)ロ閥門異步關(guān)閉或開啟的控制閥門，即脈動(dòng)陷阱進(jìn)ロ閥門開啟它關(guān)閉，而脈動(dòng)陷阱進(jìn)ロ閥門關(guān)閉則它開啟。
10.如權(quán)利要求I所述的帶有旁支脈動(dòng)陷阱的容積式壓縮機(jī)，其特征在于，所述的脈動(dòng)減震設(shè)置或脈動(dòng)能量回收設(shè)置包括至少ー個(gè)隔膜或活塞和與之并聯(lián)的至少ー個(gè)多孔板來吸收脈動(dòng)能量，并將此能量用于驅(qū)動(dòng)從陷阱出口流向陷阱進(jìn)ロ的反饋回流。
11.如權(quán)利要求I所述的帶有旁支脈動(dòng)陷阱的容積式壓縮機(jī)，其特征在于，所述的脈動(dòng)減 震設(shè)置或脈動(dòng)能量回收設(shè)置包括至少ー個(gè)隔膜或活塞來吸收脈動(dòng)能量，與之并聯(lián)至少有ー個(gè)開ロ，吸收的能量用于驅(qū)動(dòng)經(jīng)過此開ロ的反饋回流。
12.如權(quán)利要求I所述的帶有旁支脈動(dòng)陷阱的容積式壓縮機(jī)，其特征在于，所述的脈動(dòng)減震設(shè)置或脈動(dòng)能量回收設(shè)置包括至少ー個(gè)隔膜或活塞來吸收脈動(dòng)能量，與之并聯(lián)至少有一個(gè)可以與脈動(dòng)陷阱進(jìn)ロ閥門異步關(guān)閉或開啟的閥門，吸收的能量用于驅(qū)動(dòng)經(jīng)過此閥門的反饋回流。
13.如權(quán)利要求I所述的帶有旁支脈動(dòng)陷阱的容積式壓縮機(jī)，其特征在于，所述脈動(dòng)陷阱還包括至少ー個(gè)安置在壓縮機(jī)排氣ロ處的多孔板，處于脈動(dòng)陷阱出口之前或之后。
14.如權(quán)利要求I所述的帶有旁支脈動(dòng)陷阱的容積式壓縮機(jī)，其特征在于，所述脈動(dòng)隔離設(shè)置包括至少ー個(gè)安置在陷阱出口的控制閥門。
15.如權(quán)利要求I所述的帶有旁支脈動(dòng)陷阱的容積式壓縮機(jī)，其特征在于，所述脈動(dòng)隔離設(shè)置包括至少ー個(gè)安置在陷阱出口的控制閥門以及脈動(dòng)陷阱內(nèi)至少ー層多孔板。
16.如權(quán)利要求6、9、14、15所述的帶有旁支脈動(dòng)陷阱的容積式壓縮機(jī)，其特征在于，安置在陷阱出口的脈動(dòng)隔離的控制閥門是單向閥，如簧片閥或異步旋轉(zhuǎn)閥，即脈動(dòng)陷阱進(jìn)ロ閥門開啟它關(guān)閉，而脈動(dòng)陷阱進(jìn)ロ閥門關(guān)閉則它開啟。
17.如權(quán)利要求12所述的帶有旁支脈動(dòng)陷阱的容積式壓縮機(jī)，其特征在于，所述的閥門是簧片閥，或是旋轉(zhuǎn)閥，或是簧片閥和旋轉(zhuǎn)閥的混合。
18.如權(quán)利要求4、6、8、10所述的帶有旁支脈動(dòng)陷阱的容積式壓縮機(jī)，其特征在于，所述的多孔板的孔的形狀為等寬形狀，或反饋流方向的橫截面積逐漸減小的噴管或反饋流方向的橫截面積先逐漸減小再逐漸增大的拉法爾噴管。
19.如權(quán)利要求13所述的帶有旁支脈動(dòng)陷阱的容積式壓縮機(jī)，其特征在于，所述的多孔板的孔的形狀為等寬形狀，或出口排氣方向的橫截面積逐漸減小的噴管或出口排氣方向的橫截面積先逐漸減小再逐漸增大的拉法爾噴管。
20.如權(quán)利要求I所述的帶有旁支脈動(dòng)陷阱的容積式壓縮機(jī)，其特征在于，所述的旁支脈動(dòng)陷阱腔內(nèi)或腔壁上，至少有ー層吸音材料或類似功能的設(shè)置，使得陷阱內(nèi)的波動(dòng)盡快轉(zhuǎn)換成熱。
全文摘要
帶有旁支脈動(dòng)陷阱的容積式壓縮機(jī)，減少脈動(dòng)，噪音和振動(dòng)危害，提高變工況氣動(dòng)效率而不需要外接脈動(dòng)減振器和變內(nèi)容積比設(shè)置。總的來說，帶有旁支脈動(dòng)陷阱的容積式壓縮機(jī)在排氣口之前，將氣流脈動(dòng)誘到脈動(dòng)陷阱內(nèi)予以衰減，這樣在壓縮機(jī)排氣口排氣時(shí)，氣流已無脈動(dòng)。容積式壓縮機(jī)的旁支脈動(dòng)陷阱，包括一氣缸，上有氣流進(jìn)口，氣流排氣口和兩者間的壓縮腔。還包括與壓縮腔并聯(lián)的脈動(dòng)陷阱腔，其內(nèi)有多種氣流脈動(dòng)衰減設(shè)置，或氣流脈動(dòng)能量回收設(shè)置，或氣流脈動(dòng)隔離設(shè)置。在氣缸機(jī)殼上至少有一個(gè)射氣口連接壓縮腔和脈動(dòng)陷阱腔，至少有一個(gè)反饋回氣口將脈動(dòng)陷阱腔與容積式壓縮機(jī)的氣流排氣口相連接。本發(fā)明披露相關(guān)的原理、實(shí)現(xiàn)方法和最佳設(shè)置。
文檔編號(hào)F04C29/00GK102678568SQ20121004794
公開日2012年9月19日 申請日期2012年2月27日 優(yōu)先權(quán)日2011年3月14日
發(fā)明者黃秀保 申請人:黃秀保