CN108884820A - 具有排气装置的活塞式压缩机 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于压缩气体的活塞式压缩机，其能够借助离合器可选地与驱动装置分离。活塞式压缩机具有进气阀和排气阀，所述进气阀布置在用于待压缩的气体的进气管路和活塞式压缩机的压缩室之间，并且所述排气阀布置在活塞式压缩机的压缩室和用于已被压缩的气体的排气管路之间。此外，活塞式压缩机具有排气装置，通过所述排气装置能够将已被压缩的气体从压缩室中排出。

Description

具有排气装置的活塞式压缩机

技术领域

本发明涉及一种用于压缩气体的活塞式压缩机，其能够借助离合器可选地与驱动装置分离，所述活塞式压缩机具有进气阀和排气阀，所述进气阀布置在用于待压缩的气体的进气管路和活塞式压缩机的压缩室之间，并且所述排气阀布置在活塞式压缩机的压缩室和用于已被压缩的气体的排气管路之间。

背景技术

这种压缩机例如用于商用车的压缩空气供应、特别是用于制动***的压缩空气供应。在此，通过内燃机的驱动系驱动压缩机。公知了在压缩机和驱动连接之间布置离合器的应用，以便当商用车的压缩空气***以压缩空气填充时，将压缩机与驱动装置分离。在公知的实施方式中，在断开离合器的同时将压缩机的排气管路清空。在再次启动压缩机时，在压缩空气可以被提供到压缩空气***中之前，必须首先在无压力的排气管路中重建压力。为了避免这种效率损失也公知了下述的解决方案，其中，在活塞式压缩机未驱动期间，排气管路不被切换到无压力。

在所述类型的活塞式压缩机中存在的危险是，排气阀由于污染物、例如通过润滑油残留物导致的污垢或者特别是这样脱落的颗粒而泄露。在此，排气阀通常具有阀舌，所述污染物可以到达所述阀舌和所述排气阀的阀座之间并且在那里阻止所述阀的完全关闭。在压缩机与驱动装置分离期间，在与处于压力下的排气管路连接的排气阀的例如由此导致的泄漏的情况中，压缩空气可以返回到压缩机的压缩室中。然后，在活塞式压缩机的压缩室中的、在12.5bar***中的压力可以升高到6bar。当在压缩室中以这样高的压力再次启动活塞式压缩机时，在活塞的第一压缩行程中导致压缩室中的气体被压缩到大约60bar。在此产生的转矩对于离合器远远过大，该离合器在这种情况中打滑、过热并且不允许地强烈磨损。此外，压缩室中的这样高的压力也导致压缩机本身的损坏。

发明内容

因此，本发明的任务在于，提供一种改进的活塞式压缩机，其避免了上述缺点并且避免由此产生的不期望的作用。

为了解决该任务，提出一种根据权利要求1的活塞式压缩机。活塞式压缩机的进一步方案是从属权利要求的内容。

为了解决该任务，提出一种用于压缩气体的活塞式压缩机，其能够借助离合器可选地与驱动装置分离，具有进气阀和排气阀，所述进气阀布置在用于待压缩的气体的进气管路和活塞式压缩机的压缩室之间，并且所述排气阀布置在活塞式压缩机的压缩室和用于已被压缩的气体的排气管路之间。活塞式压缩机具有排气装置，通过该排气装置能够将在活塞式压缩机与驱动装置分离期间从排气管路返回到压缩室中的、已被压缩的气体从压缩室中排出。

所述活塞式压缩机具有进气管路，该进气管路特别是进气***的一部分并且待压缩的气体通过该进气管路被引导到活塞式压缩机的压缩室。在此，进气阀布置在进气管路和压缩室之间，所述进气阀在将待压缩的气体吸入到压缩室中期间(压缩室中的压力低于进气管路中的压力)被打开。在压缩室中的气体被压缩期间(压缩室中的压力高于进气管路中的压力)，进气阀将压缩室相对于进气管路关闭。

在压缩室和排气管路之间布置排气阀，该排气阀在已被压缩的气体从压缩室排出时被打开(压缩室中的压力高于排气管路中的压力)并且由此限定压缩室和排气管路之间的连接。在将待压缩的气体吸入到压缩室中期间(压缩室中的压力低于排气管路中的压力)，排气阀关闭压缩室和排气管路之间的连接，以便阻止已被压缩的气体从排气管路回流到压缩室中。

不仅对于活塞式压缩机的进气阀而且对于排气阀通常使用具有关闭体的阀门，所述关闭体根据阀门两侧的压力差被压到阀座上并且由此被关闭或者从阀座抬起，由此打开阀门。这种阀门的常用结构类型具有用作关闭体的阀舌。

根据本发明的活塞式压缩机具有排气装置，已被压缩的气体能够通过该排气装置从压缩室中被排出，以便降低其中的压力。在此，下述的已被压缩的气体特别是能够被排出，该已被压缩的气体在活塞式压缩机与驱动装置分离期间特别是通过未完全关闭的排气阀从处于压力下的排气管路中返回到压缩室中并且在那里导致压力增高。

在活塞式压缩机的一个实施方式中，已被压缩的气体借助排气装置从压缩室中排出到具有较低压力、特别是环境压力的区域中。从而已被压缩的气体可以排出到与下述的压缩室相比具有较低压力的区域中，已被压缩的气体从排气管路进入到该压缩室中。由于已被压缩的气体的排出使得压缩室中的压力下降。

在活塞式压缩机的一个实施方式中，具有环境压力的区域由周围环境本身、与进气***或进气管路连接的气体室或活塞式压缩机的曲轴箱的内部构成。在进气***中具有环境压力的区域可以例如是进气管路或与该进气管路连接的气体室，该气体室例如构造在活塞式压缩机的缸盖中并且由此也是进气管路的一部分。在一个实施方式中，其中，具有环境压力的区域由活塞式压缩机的曲轴箱的内部构成，从活塞式压缩机的压缩室流过排气装置的气体被引导到曲轴箱中，在那里特别是首先在曲轴箱中进行压力平衡并且接着通过所述曲轴箱的排气***与周围环境进行压力平衡。

在此，不仅在与进气***连接的气体室中而且在活塞式压缩机的曲轴箱中可以产生压力波动：在进气***中特别是与新鲜气体吸入相关(例如当该进气***与确定相应大尺寸的内燃机的进气***连接时)，或者由于特别是在曲轴箱中进行的曲轴传动运动。然而因为不仅进气***而且曲轴箱与周围环境连接并且在那里通常进行压力波动与周围环境的持续平衡，所以在与进气***连接的气体室中或者在曲轴箱中存在的压力在结合本发明的情况下视为环境压力。

在活塞式压缩机的一个实施方式中，排气装置由能切换的阀装置构成，已被压缩的气体能够借助该排气装置从压缩室排出，其方式是，能够建立压缩室与具有较低压力、特别是环境压力的区域的连接。

在此可以涉及能切换的阀装置，活塞式压缩机的压缩室借助该能切换的阀装置经过例如布置在阀板或气缸壁中的排气开口能够可选地与具有较低压力、特别是环境压力的区域连接。为了该目的，则特别是可以使用两位两通换向阀，该两位两通换向阀例如能够这样切换，以使得该两位两通换向阀特别是与离合器的操纵并行地或者错开地打开和关闭，并且由此通过排出已被压缩的气体实现压缩室中的压力平衡，只要活塞式压缩机未被驱动。然而也可以设置，根据其他参数、例如在压缩室中实际存在的压力来切换这种阀装置，该压力通过与所述压缩室连接的压力传感器或者以其他适合的方式来检测。

活塞式压缩机的一个另外的实施方式具有能解锁的止回阀，该能解锁的止回阀也承担进气阀的功能。所述能解锁的止回阀是能切换的阀装置，该能切换的阀装置布置在压缩机的进气管路和压缩室之间，并且进气管路和压缩室之间的连接特别是自主地相应于进气阀的功能开启和关闭。此外，这种能解锁的止回阀是下述的能切换的阀装置，进气管路和压缩室之间的连接能够借助该能切换的阀装置可选地打开和关闭，以便通过从压缩室中排出已被压缩的气体来实现压力降低。

例如所述能解锁的止回阀同样如前所述的切换阀那样能够与离合器的操纵并行地或者错开地切换或者根据其他的、特别是与压缩室中的压力相关的参数来切换，所述参数例如借助传感器来检测。随着呈能解锁的止回阀形式的进气阀在压缩机静止期间被打开可以进行压缩室和进气***之间的压力平衡，从而在压缩室中不会发生显著的压力上升。

在活塞式压缩机的一个另外的实施方式中，排气装置由止回阀构成，借助该排气装置能够将已被压缩的气体从压缩室排出。这种止回阀特别是这样构造，当压缩室中的压力由于在活塞式压缩机与驱动装置分离期间从排气管路返回到压缩室中的、已被压缩的气体而在第一次压缩行程期间这样强烈地升高，从而发生损坏活塞式压缩机或与该活塞式压缩机连接的装置时，则所述止回阀打开并且使压缩室与具有较低压力、特别是环境压力的区域连接。在这种情况中，止回阀建立压缩室与具有较低压力、特别是环境压力的区域的连接，由此能够将在活塞式压缩机与驱动装置分离期间从排气管路返回到压缩室中的、已被压缩的气体排出。因此，在活塞式压缩机的第一压缩行程期间在离合器接通之后尽管由于已进入到压缩室中的已被压缩的气体导致压缩室中的压力增高，压缩室中的压力却升高不超过通过止回阀确定的最大值。

在一个另外的实施方式中，进气阀构成排气装置。该进气阀在此构造为从而使得进气管路和压缩室之间的连接从压缩室中的下述压力起才能够关闭，该压力比进气管路中的相应于环境压力的压力高至少0.1bar、优选至少0.2bar和特别是至少0.5bar。在此，在压缩室中的压力低于至少0.1bar、优选至少0.2bar和特别是至少0.5bar的过压极限值时，存在进气管路和压缩室之间持续的连接。因此，在活塞式压缩机与驱动装置分离期间、即在压缩机静止时进入到压缩室中的已被压缩的气体能够通过进气阀的所述开口排出到进气管路中，而在压缩机的压缩室中没有发生压力上升。

在活塞式压缩机的一个实施方式中，其中，进气阀从压缩室中的预定压力起才能够关闭，所述进气阀具有凹形地构造的、特别是在阀板上的阀座和基本上平面地构造的阀舌，从而阀舌在通过压缩室中的压力导致弹性变形之后才密封地贴靠在阀座上。在这种实施方式中，当在压缩行程期间足够高的压力在压缩室中起作用，该压力使该阀舌这样变形，以使得该阀舌密封地贴靠在凹形地构造的阀座上时，进气阀才关闭。只要压缩室中的压力与导致进气阀关闭的压力相比具有较低的值，进气阀就打开。因此，通过在活塞式压缩机与驱动装置分离期间从排气管路返回到压缩室中的、已被压缩的气体不能引起在压缩室中的压力上升。

在活塞式压缩机的一个另外的实施例中，其中，所述进气阀从压缩室中的预定压力起才能够关闭，进气阀具有平面地构造的阀座和弯曲地构造的阀舌。因此，阀舌在通过压缩室中的压力导致弹性变形之后才密封地贴靠在阀座上。在该实施例中，当在压缩行程期间足够高的压力在压缩室中起作用，该压力使弯曲地构造的阀舌这样变形，以使得该阀舌密封地贴靠在平面地构造的阀座上时，进气阀才关闭。只要压缩室中的压力与特别是在压缩行程期间导致进气阀关闭的压力相比具有较低的值，进气阀就保持打开。因此，在该实施方式中，在从活塞式压缩机与驱动装置分离期间从排气管路返回到压缩室中的、已被压缩的气体也不导致在压缩室中的压力上升。

在活塞式压缩机的一个另外的实施方式中，排气通道构成排气装置。气体可以通过下述的排气通道从在处于较高压力下的压缩室中的、排气通道的一个端部被排出到在排气通道的另一个端部上的具有较低压力、特别是环境压力的区域中，该排气通道特别是建立至具有比压缩室低的压力、特别是环境压力的区域的永久连接。由此实现与压缩室的压力平衡。也就是说，如果在活塞式压缩机与驱动装置分离期间气体从处于压力下的排气管路返回到压缩室中，在那里则不能形成增高的压力，因为气体通过排气管路被排出。

在一个实施方式中，排气通道的至少一个端部布置在阀板中并且特别是建立压缩室至活塞式压缩机的周围环境或者该活塞式压缩机的进气***的连接。永久打开的排气通道的缺点是，该排气通道在压缩行程期间使气体也能够从压缩室中逸出，由此降低压缩机的效率。然而在一个实施方式中，该排气通道具有这样小的横截面，以使得通过排气通道能够实现压力平衡，然而排气通道的小横截面的节流作用阻止在压缩行程期间更大体积流量的压力流动。

一个替换的构型限制气体在压缩行程期间从压缩室的逸出，该构型具有在排气通道中适合的截止阀，所述截止阀从预定的超压起关闭所述排气通道。为此适合的截止阀例如是重力球阀。有利地，所述截止阀构造为鲁棒地抵抗由润滑油污染物导致的污染。

在一个另外的实施方式中，排气通道的至少一个端部布置在缸壁中，所述排气通道例如建立与活塞式压缩机的周围环境的连接。从所述缸壁的外侧出发，排气通道可以具有呈管路形式的连接装置，该连接装置用作排气通道的延长部并且将所述排气通道特别是与进气***或者与活塞式压缩机的曲轴箱的内部空间连接。所述排气通道也构成压缩室中的开口，气体也可以在压缩行程期间通过该开口从压缩室中逸出，由此降低活塞式压缩机的效率。排气通道因此特别是足够大地构造，以便确保压力平衡，从而使由此在压缩机与驱动装置分离期间可从压缩室中排出的气体体积流量至少与来自排气管路的已被压缩的空气在该时间段中从排气管路返回到压缩室中的气体体积流量一样大。

在一个实施方式中，排气通道这样布置在缸壁中，以使得一个端部在压缩行程期间从确定的活塞位置起被活塞经过并且由此被封闭。这特别是下述情况，排气通道布置在活塞的中间行程位置和所述活塞的上死点之间。通过排气通道的这种布置能够将在活塞式压缩机的静止期间从排出通道返回到压缩室中的气体排出，以阻止在压缩室中的压力上升。同时，一旦活塞环在朝向上死点运动时已经经过排气通道的开口，就阻止气体从压缩室中逸出。

在活塞式压缩机的一个实施方式中，在排气通道中或者在与该排气通道连接的连接装置中布置有止回阀或截止阀。所述止回阀或截止阀一方面可以避免气体在活塞式压缩机的压缩行程期间从压缩室中逸出，另一方面，所述止回阀或截止阀也可以用于防止将可能被污染的气体特别是从曲轴箱中吸入到压缩室中。

虽然之前结合压缩机的构件分别提到活塞、气缸、缸盖等，但为此所述的特征也适用于具有两个或多个所述元件的活塞式压缩机，因为本发明不仅可以用于单级的活塞式压缩机而且可以用于多级的活塞式压缩机。

附图说明

结合附图由下述的说明得出本发明的其他优点、特征和应用可能性。附图中：

图1示出现有技术的示例性的活塞式压缩机的示意图；

图2示出例如使用在现有技术中的活塞式压缩机中的示例性的排气阀的示意图；

图3示出根据本发明的活塞式压缩机的示例性的第一实施方式的示意图，其中，排气装置具有能切换的阀装置；

图4示出根据本发明的活塞式压缩机的示例性的第二实施方式的示意图，其中，排气装置具有能切换的阀装置；

图5示出根据本发明的活塞式压缩机的示例性的第三实施方式的示意图，其中，排气装置具有止回阀；

图6示出根据本发明的活塞式压缩机的示例性的第四实施方式的示意图，其中，排气装置具有排气通道；

图7示出根据本发明的活塞式压缩机的示例性的第五实施方式的示意图，其中，排气装置具有带截止阀的排气通道；

图8示出根据本发明的活塞式压缩机的示例性的第六实施方式的示意图，其中，排气装置具有排气通道；

图9示出根据本发明的活塞式压缩机的示例性的第七实施方式的示意图，其中，排气装置具有排气通道；

图10示出根据本发明的活塞式压缩机的示例性的第八实施方式的示意图，其中，排气装置具有排气通道；和

图11示出根据本发明的活塞式压缩机的示例性的第九实施方式的细节图，其中，进气阀构成排气装置。

具体实施方式

图1示出现有技术公知的示例性的活塞式压缩机10的示意图。活塞式压缩机10的曲轴11通过离合器3与驱动装置(未示出，在此为内燃机)连接并且能够借助离合器3可选地与所述驱动装置分离。在离合器3断开时，由此没有转矩被传递到活塞式压缩机10的曲轴11上，从而曲轴11在活塞式压缩机10与驱动装置分离期间静止。

曲轴11与偏心地支承在其上的连杆12连接，活塞13支承在所述连杆上。活塞13能轴向运动地支承在活塞式压缩机10的气缸14中。至少一个曲轴11、连杆12和具有活塞13的曲轴传动机构15布置在曲轴箱16中，所述曲轴箱与气缸14固定地连接。通过曲轴11的旋转运动，由连杆12使活塞13在气缸14中这样运动，以使得该活塞实施往复运动。

在活塞13上方，气缸14通过阀板20封闭。气缸14、活塞13和阀板20由此限定气缸14中的压缩室17。进气阀21布置在阀板20上，该进气阀布置在进气管路22和压缩室17之间。进气管路22是进气***23的一部分，该进气***通过过滤器(未示出)从周围环境吸入新鲜空气并且将其经过进气管路22通过缸盖(未示出)输送到压缩室17。缸盖布置在阀板20上方并且具有缸盖容积24，该缸盖容积通过进气阀21与压缩室17连接。在此，进气阀21构造为截止阀，该截止阀实现将鲜空气吸入到压缩室17中，然而阻止经过进气管路22吸入到压缩室17中的空气回流。

此外，在阀板20上布置有排气阀26，该排气阀布置在压缩室17和排气管路27之间。已被压缩的气体、在此即空气通过排气管路27输送给在此未示出的压缩空气存储器。在此，同样构造为截止阀的排气阀26阻止已被压缩的空气从排气管路27回流到压缩室17中。

图2示出通常使用在现有技术中的活塞式压缩机10中的示例性的排气阀26的示图。排气阀26布置在活塞式压缩机10的在压缩室17上方的阀板20上。阀板20具有排气开口28，该排气开口将压缩室17与布置在活塞式压缩机10的阀板20和缸盖中的缸盖容积27a连接，该缸盖容积构成排气管路27的一部分。

排气阀26具有作为阀体的阀舌26a，该阀舌从压缩室17和排气管路27之间预定的压力差起从阀座26b脱离并且实现使空气从压缩室17流入到排气管路27中。此外，排气阀26具有布置在排气开口28上方的贴靠元件26c，阀舌26a在打开状态中贴靠在所述贴靠元件上。一旦阀舌26a从阀座26b脱离，处于压力下的空气就能够从压缩室17通过在阀舌26a和贴靠元件26c旁的侧向敞开区域流到排气管路27中。

如果下述的污染物从压缩室17或从缸盖容积27a进入到阀舌26a和阀座26b之间，则存在排气阀26不再完全关闭的风险，所述污染物例如从通过在流过活塞13的热的上侧、阀板20或缸盖容积27a的空气中的残留物构成的污垢分离。在这种情况中，一旦压缩室17中的压力下降到排气管路27中的压力以下，已被压缩的空气就可以从排气管路27回流到压缩室17中。在商用车的12.5bar压缩空气***的情况中，活塞式压缩机10的压缩室17可以例如通过具有最大6bar压力的回流到所述压缩室中的空气来加载。如果活塞式压缩机10接着又与驱动装置连接，则活塞式压缩机10在第一行程中产生大约60bar的内部压力。如果压缩室17承受该巨大的内部压力，在此在曲轴11上产生的转矩对于离合器3通常过大，从而该离合器打滑、在此过热并且不允许地快速磨损。

图3示出根据本发明的活塞式压缩机10的示例性的第一实施方式的示意图。图3中的活塞式压缩机10的结构很大程度上相应于图1中所示的并且为此所述的活塞式压缩机10的结构，从而活塞式压缩机10的相同元件以相同的附图标记标出。下面仅仅阐述图3的活塞式压缩机10相对于图1的活塞式压缩机10的区别。

图3中所示的活塞式压缩机10具有呈两位两通换向阀31形式的排气装置，该两位两通换向阀布置在压缩室17和进气***23之间。该两位两通换向阀是能切换的阀装置。在图3的实施例中，两位两通换向阀31的控制线路31a与离合器3的控制装置实现信号连接。如果离合器3断开并且活塞式压缩机10由此不再被驱动，则两位两通换向阀31从所示的关闭位置切换到打开位置中，以便建立压缩室17和进气***23之间的可由空气穿流的连接。

如果已被压缩的空气此时在活塞式压缩机10静止期间例如在排出阀26不再密封地关闭的情况下进入到压缩室17中，则可以通过打开的两位两通换向阀31实现与进气管路22的压力平衡。由此不发生在压缩室17中的压力上升，所述压力上升特别是在活塞式压缩机10在其在启动时的第一压缩行程期间可能导致损坏活塞式压缩机10和/或离合器3。

图4示出根据本发明的活塞式压缩机10的示例性的第二实施方式的示意图。图4中的活塞式压缩机10的结构很大程度上相应于图1中所示的并且为此所述的活塞式压缩机10的结构，从而活塞式压缩机10的相同元件以相同的附图标记标出。下面仅仅阐述图4的活塞式压缩机10相对于图1的活塞式压缩机10的区别。

图4中所示的活塞式压缩机10具有呈能解锁的止回阀32形式的排气装置，该能解锁的止回阀同时也用作进气阀。由此该能解锁的止回阀32布置在压缩室17和进气***23之间。在将新鲜空气从进气管路22吸入到压缩室17期间，能解锁的止回阀32由于施加在其上的压力差而自主地打开。此外，能解锁的止回阀32也是能切换的阀装置，该能切换的阀装置除了在吸入新鲜空气时自主地打开以外也能够借助控制信号切换到打开位置中。在图4的实施例中，能解锁的止回阀32的控制线路32a与未示出的控制装置实现信号连接。根据至少一个预定的参数、例如压缩室17中的压力由此可以打开能解锁的止回阀32，以便建立压缩室17和进气管路22之间的连接。

如果已被压缩的空气此时在活塞式压缩机10静止期间、例如在不再密封地关闭排气阀26的情况下进入到压缩室17中，则可以打开能解锁的止回阀32，以便实现与进气管路22的压力平衡。由此不发生在压缩室17中的压力上升，该压力上升特别是在活塞式压缩机10在其再次启动时的第一压缩行程期间可能导致损坏活塞式压缩机10和/或离合器3。

在再次启动活塞式压缩机10时，能解锁的止回阀32通过控制装置又被切换到工作位置中，在该工作位置中，所述能解锁的止回阀在将新鲜空气从进气管路22吸入到压缩室17中时由于施加在其上的压力差而自主地打开。

图5示出根据本发明的活塞式压缩机10的示例性的第三实施方式的示意图。图5中的活塞式压缩机10的结构很大程度上相应于图1中所示的并且为此所述的活塞式压缩机10的结构，从而活塞式压缩机10的相同元件以相同的附图标记标出。下面仅仅阐述图5的活塞式压缩机10相对于图1的活塞式压缩机10的区别。

图5中所示的活塞式压缩机10具有呈止回阀33形式的排气装置，该止回阀布置在压缩室17和进气***23之间。除了排气阀21以外还布置在压缩室17和排气***23之间的止回阀33沿着与进气阀21相反的方向闭锁，从而所述止回阀在将新鲜空气吸入到压缩室17中期间以及在活塞式压缩机10的正常运行中的压缩期间关闭。

如果在图5所示的实施方式中已被压缩的空气在活塞式压缩机10静止期间、例如在不再密封地关闭的排气阀26的情况下进入到压缩室17中，在此首先发生在压缩室17中的压力上升。在此形成的压力未达到大于在压缩行程中的值，从而首先不需要将压缩室17排气。直到在活塞式压缩机10在其再次启动时的第一压缩行程期间由于预压缩的空气而在压缩室17中形成明显增高的压力，该压力可以导致损坏活塞式压缩机10和/或离合器3。因此，止回阀33这样构造，一旦压缩室17中的压力超过临界值，所述止回阀就以足够大的横截面开启压缩室17和进气管路22之间的连接，以便从压缩室17中排出空气。在示例性的用于商用车的活塞式压缩机10中，压缩室中的峰值压力在正常运行时处于大约16和19bar之间。因此，示例性的止回阀33构造为使得其例如在压缩室17中20bar的压力下打开并且由此将已被压缩的空气从压缩室17排出。

图6示出根据本发明的活塞式压缩机10的示例性的第四实施方式的示意图。图6中的活塞式压缩机10的结构很大程度上相应于图1中所示的并且为此所述的活塞式压缩机10的结构，从而活塞式压缩机10的相同元件以相同的附图标记标出。下面仅仅阐述图6的活塞式压缩机10相对于图1的活塞式压缩机10的区别。

图6中所示的活塞式压缩机10具有呈排气通道34形式的排气装置，该排气通道布置在压缩室17和进气***23之间。排气通道34建立压缩室17和排气***23之间的能由空气穿流的连接，从而在活塞式压缩机静止期间不能使压缩室17中的压力上升，该压力基本上处于环境压力上。

在图6所示的实施方式中，排气通道34布置在气缸14上侧的阀板20的区域中，从而通过排气通道34实现与活塞式压缩机10的进气管路22的持续的压力平衡。如果已被压缩的空气在活塞式压缩机10的静止期间从排气管路27进入到压缩室17中，则通过排气通道34实现与进气管路22的压力平衡，由此可以不发生在压缩室17中的压力上升。然而所述排气通道34的缺点是，该排气通道也在活塞式压缩机10的压缩行程期间打开并且待压缩的空气在该阶段中从压缩室17逸出。这降低了活塞式压缩机10的效率。因此，排气通道34构造为使得其仅具有小的横截面，以便实现在活塞式压缩机10的静止期间与进气***23充分的压力平衡，然而另一方面，所述排气通道在高压下具有节流作用，以便限制排出的空气的体积流量。

图7示出根据本发明的活塞式压缩机10的示例性的第五实施方式的示意图。图7中的活塞式压缩机10的结构很大程度上相应于图6中所示的并且为此所述的活塞式压缩机10的结构，从而活塞式压缩机10的相同元件以相同的附图标记标出。下面仅仅阐述图7的活塞式压缩机10相对于图6的活塞式压缩机10的区别。

在图7中示出活塞式压缩机10，其也具有呈排气通道39形式的排气装置，该排气通道布置在压缩室17和进气***23之间。在排气通道39中布置呈重力球阀40形式的止回阀，如果压缩室17中的压力超过预定值，则所述止回阀关闭排气通道39，该压力将重力球阀40的球抵抗其重力压靠在上面布置在重力球阀40中的阀座上。因此，通过截止阀在压缩行程期间限制已被压缩的空气从压缩室17中逸出。

图8示出根据本发明的活塞式压缩机10的示例性的第六实施方式的示意图。图8中的活塞式压缩机10的结构很大程度上相应于图6中所示的并且为此所述的活塞式压缩机10的结构，从而活塞式压缩机10的相同元件以相同的附图标记标出。下面仅仅阐述图8的活塞式压缩机10相对于图6的活塞式压缩机10的区别。

图8中所示的活塞式压缩机10也具有呈排气通道35形式的排气装置，该排气通道布置在压缩室17和进气***23之间。与图6的活塞式压缩机10不同地，排气通道35布置在气缸14的壁的上部区域中。排气通道35也建立压缩室17和缸盖容积24之间的能由空气穿流的连接，该连接实现压缩室17和进气***23之间的压力平衡。

如同在图8中所示的那样，排气通道35可以例如布置在上部活塞环在活塞13的上死点之前扫过大约60°的区域中。由此实现在活塞式压缩机10的静止期间将下述已被压缩的空气从压缩室17排出，在压缩机活塞10与驱动装置分离期间该已被压缩的空气从排气管路27进入到压缩室中。然而同时阻止压缩室17中的空气在压缩行程的结束阶段期间从这里逸出。

图9示出根据本发明的活塞式压缩机10的示例性的第七实施方式的示意图。在图9中的活塞式压缩机10的结构很大程度上相应于图8中所示的并且为此所述的活塞式压缩机10的结构，从而活塞式压缩机10的相同元件以相同的附图标记标出。下面仅仅阐述图9的活塞式压缩机10相对于图8的活塞式压缩机10的区别。

图9中所示的活塞式压缩机10具有呈排气通道36形式的排气装置，该排气通道布置在压缩室17和曲轴箱16内部之间。如同在图8的活塞式压缩机10的情况中那样，排气通道36布置在气缸14的壁的上部区域中。所述排气通道建立压缩室17和曲轴箱16之间的能由空气穿流的连接。因为活塞式压缩机10的曲轴箱16能够相对于周围环境实现压力平衡，所以在所述曲轴箱的内部空间中基本上存在环境压力。由此可以通过排气通道36实现压缩室17和曲轴箱16之间的压力平衡。

图10示出根据本发明的活塞式压缩机10的示例性的第八实施方式的示意图。图10中的活塞式压缩机10的结构很大程度上相应于图9中所示的并且为此所述的活塞式压缩机10的结构，从而活塞式压缩机10的相同元件以相同的附图标记标出。下面仅仅阐述图10的活塞式压缩机10相对于图9的活塞式压缩机10的区别。

图10中所示的活塞式压缩机10具有呈排气通道37形式的排气装置，该排气通道相应于图9的排气通道36布置在压缩室17和曲轴箱16内部之间。与图9的排气通道36相比，在排气通道37中布置止回阀38，该止回阀阻止空气从曲轴箱16回流到压缩室17中。在此，止回阀38可以构造为使得其已经在压缩室17中的压力和曲轴箱16中的压力之间低的压力差的情况下打开，以便在活塞式压缩机10的停止时间期间阻止在压缩室17中的压力上升。

图11示出根据本发明的活塞式压缩机10的示例性的第九实施方式的细节图，其中，进气阀21构成排气装置。进气阀21的元件在图11中以分解图示出。进气阀21构成气缸14中的压缩室17的上终端。阀舌21a与进气阀21的第一元件一体地构造，该第一元件布置在气缸14和进气阀21的贴靠元件21b之间。示例性示出的贴靠元件21b具有两个阀开口21c，所述阀开口根据在气缸14中的压缩室17和进气***23中的压力之间的压力差被阀舌21a封闭。

阀舌21a具有弯曲部，该弯曲部这样构造，以使得阀舌21a从压缩室17中的下述压力起贴靠在贴靠元件21b上(以虚线表示的阀舌21a)，该压力在该实施例中比进气***23中的压力(环境压力)高0.4bar并且在此封闭阀开口21c。在压力差小于0.4bar的情况下，阀舌21a始终具有弯曲部，从而存在进气***23和压缩室17之间的连接。因此，进入到压缩室17中的已被压缩的气体能够通过进气阀21的阀开口21c排出到进气管路22中，而不发生在压缩机10的压缩室17中的压力上升。

在活塞式压缩机10的一个另外的、未示出的但以相同方式作用的实施方式中，进气阀21也可以具有贴靠元件21b，该贴靠元件在阀开口21c的区域中具有凹进部，从而阀舌21a在该实施例中也从压缩室17中的预定压力起密封地贴靠在贴靠元件21b上。

附图标记列表

3 离合器

10 活塞式压缩机

11 曲轴

12 连杆

13 活塞

14 气缸

15 曲轴传动装置

16 曲轴箱

17 压缩室

20 阀板

21 进气阀

21a 阀舌

21b 贴靠元件

21c 阀开口

22 进气管路

23 进气***

24 缸盖容积(进气侧)

26 排气阀

26a 舌阀

26b 阀座

26c 贴靠元件

27 排气管路

27a 缸盖容积(排气侧)

28 排气开口

31 两位两通换向阀

31a 控制线路

32 止回阀

32a 控制线路

33 止回阀

34 排气通道

35 排气通道

36 排气通道

37 排气通道

38 止回阀

39 止回阀

40 重力球阀。

Claims (10)

1.一种活塞式压缩机，其用于压缩气体，所述活塞式压缩机能够借助离合器(3)可选地与驱动装置分离，所述活塞式压缩机具有进气阀(21)和排气阀(26)，所述进气阀布置在用于待压缩的气体的进气管路(22)和所述活塞式压缩机(10)的压缩室(17)之间，并且所述排气阀布置在所述活塞式压缩机(10)的压缩室(17)和用于已被压缩的气体的排气管路(27)之间，其特征在于，所述活塞式压缩机(10)具有排气装置(31，32，33，34，35，36，37，39)，通过所述排气装置能够将在所述活塞式压缩机(10)与所述驱动装置分离期间从所述排气管路(27)返回到所述压缩室(17)中的、已被压缩的气体从所述压缩室(17)中排出。

2.根据权利要求1所述的活塞式压缩机，其特征在于，所述已被压缩的气体能够从所述压缩室(17)中被排出到具有环境压力的区域中，该区域由周围环境本身、与进气***(23)连接的气体室(22，24)或曲轴箱(16)的内部构成。

3.根据权利要求中任一项所述的活塞式压缩机，其特征在于，能切换的阀装置(31，32)构成所述排气装置。

4.根据权利要求1或2中任一项所述的活塞式压缩机，其特征在于，止回阀(33)构成所述排气装置。

5.根据权利要求1或2中任一项所述的活塞式压缩机，其特征在于，所述进气阀(21)构成所述排气装置，其中，所述进气阀(21)构造为使得所述进气管路(22)和所述压缩室(17)之间的连接从所述压缩室(17)中的预定压力起才能够关闭，其中，所述预定压力比所述进气管路(22)中的压力高至少0.1bar、优选至少0.2bar和特别是至少0.5bar。

6.根据权利要求5所述的活塞式压缩机，其特征在于，所述进气阀(21)具有凹形地构造的阀座和基本上平坦地构造的阀舌，从而所述阀舌在通过所述压缩室(17)中的压力导致弹性变形之后才密封地贴靠在所述阀座上。

7.根据权利要求5所述的活塞式压缩机，其特征在于，所述进气阀(21)具有平坦地构造的阀座和弯曲地构造的阀舌，从而所述阀舌在通过所述压缩室(17)中的压力导致弹性变形之后才密封地贴靠在所述阀座上。

8.根据权利要求1或2中任一项所述的活塞式压缩机，其特征在于，排气通道(34，35，36，39)构成所述排气装置。

9.根据权利要求8所述的活塞式压缩机，其特征在于，所述排气通道(34，35，36，39)的至少一个端部布置在阀板(20)中或者布置在缸壁(14)中。

10.根据权利要求8或9中任一项所述的活塞式压缩机，其特征在于，在所述排气通道(34，35，36，39)中布置有止回阀(38)或截止阀(40)。