[發明專利]活塞行程精準可調的高效增壓零余隙式離子液體壓縮機

有效

• 申請號: 202010156150.7
• 申請日: 2020-03-09
• 公開（公告）號: CN111365210B
• 公開（公告）日: 2021-08-10
• 發明（設計）人: 郭怡;賈曉晗;任省棟;馮健美;彭學院
• 申請（專利權）人: 西安交通大學
• 主分類號: F04B35/02
• 分類號: F04B35/02;F04B25/02;F04B39/00;F04B39/16;F04B49/00;F04B49/10;F04B49/16
• 代理公司: 北京市誠輝律師事務所 11430
• 代理人: 范盈

本申請屬于壓縮機技術領域，特別是活塞行程精準可調的高效增壓零余隙式離子液體壓縮機。現有離子壓縮機采用5級壓縮、結構較復雜、加工困難且造價昂貴。本申請提供了活塞行程精準可調的高效增壓零余隙式離子液體壓縮機，包括供油組件、換向組件、氣體壓縮組件、第一氣體傳輸組件、氣液分離組件和第二氣體傳輸組件；所述氣體壓縮組件包括液壓缸和氣體壓縮缸，液壓缸內設置有第一T型活塞，所述第一T型活塞與位移傳感器連接，所述第一T型活塞的端部與第二T型活塞連接，所述第二T型活塞設置于所述氣體壓縮缸內。采用該壓縮機在第二T型活塞完成一次下降(吸氣)及上升(壓縮機排氣)的動作下，可完成對低壓氫氣到高壓氫氣的壓縮過程，壓縮高效。

技術領域

本申請屬于壓縮機技術領域，特別是涉及活塞行程精準可調的高效增壓零余隙式離子液體壓縮機。

背景技術

氫氣因其燃燒只生成水，且來源豐富，被譽為是本世紀最具發展潛力的清潔能源，以氫氣為能源的燃料電池汽車具有環保、高效、零污染、零排放等優點，受到各國越來越多的關注。所以，作為燃料電池汽車氫能源供應的保障，加氫站的建設顯得尤為重要。然而就目前而言，加氫站的數量尚難以形成供氣網絡，其供應能力也成為燃料電池汽車推廣的瓶頸之一。

加氫站與現有較為成熟的壓縮天然氣(CNG)加氣站相似，主要包括卸氣柱、壓縮機、儲氫罐、加氫機、管道、控制系統、氮氣吹掃裝置、放散裝置以及安全監控裝置等，其中壓縮機是加氫站的核心設備之一。目前加氫站使用的壓縮機主要有往復活塞壓縮機、隔膜式壓縮機和離子液體壓縮機三種。往復活塞壓縮機主要通過曲柄聯桿曲柄連桿帶動活塞做往復運動來實現氫氣壓縮，其具有技術成熟、系統結構簡單等優點，但其活塞往復運動的過程中會對氫氣會造成污染，導致運行及維護費用較高；隔膜式壓縮機因無需潤滑油潤滑，從而能夠獲得滿足燃料電池汽車純度要求的高壓氫氣。但隔膜式壓縮機在壓縮過程中需要采用空氣冷卻或液體冷卻的方式進行降溫，其冷卻系統較為復雜，技術難度高于常規壓縮機。此外，隔膜式壓縮機的容積流量較低，且用于氫氣壓縮的隔膜式壓縮機對于膜片的質量要求高，導致了加工成本的升高。

離子液體壓縮機采用離子液體替代金屬活塞在等溫條件下產生高壓，能長期服役而無需維護，從而節省20％的能耗。但現有的離子壓縮機采用5級壓縮、結構較為復雜、加工困難且造價昂貴，限制了加氫站的建設和發展。

發明內容

1.要解決的技術問題

基于離子液體壓縮機采用離子液體替代金屬活塞在等溫條件下產生高壓，能長期服役而無需維護，從而節省20％的能耗。但現有的離子壓縮機采用5級壓縮、結構較為復雜、加工困難且造價昂貴，限制了加氫站的建設和發展的問題，本申請提供了活塞行程精準可調的高效增壓零余隙式離子液體壓縮機。

2.技術方案

為了達到上述的目的，本申請提供了活塞行程精準可調的高效增壓零余隙式離子液體壓縮機，包括氣體壓縮機構和氣液分離機構，所述體壓縮機構與所述氣液分離機構通過第一管道連接；

所述氣體壓縮機構包括依次通過連接的供油組件、換向組件、氣體壓縮組件和第一氣體傳輸組件，所述供油組件、所述換向組件與所述氣體壓縮組件通過管道連接，所述氣液分離機構包括相互連接的氣液分離組件和第二氣體傳輸組件，所述第二氣體傳輸組件通過所述第一管道與所述第一氣體傳輸組件連接；

所述氣體壓縮組件包括液壓缸和氣體壓縮缸，所述液壓缸與所述氣體壓縮缸相貫通，所述氣體壓縮缸與所述第一氣體傳輸組件連接；

液壓缸內設置有第一T型活塞，所述第一T型活塞與位移傳感器連接，所述第一T型活塞的端部與第二T型活塞連接，所述第二T型活塞設置于所述氣體壓縮缸內。