[實用新型]一種基于液體活塞的氣體壓縮裝置

有效

• 申請號: 202021017798.8
• 申請日: 2020-06-05
• 公開（公告）號: CN212898875U
• 公開（公告）日: 2021-04-06
• 發明（設計）人: 張明俊
• 申請（專利權）人: 北京派瑞華氫能源科技有限公司
• 主分類號: F04B49/00
• 分類號: F04B49/00;F04B39/00;F04B39/06;F04B39/16;F04B49/06;F04B49/08;F04B49/22
• 代理公司: 北京理工大學專利中心 11120
• 代理人: 劉西云;李微微

本實用新型提供一種基于液體活塞的氣體壓縮裝置，利用供液調壓子系統獲取高壓液體，再基于液體的不可壓縮性，將液體當作軟活塞，與液位導向機構相互配合在壓縮工作缸內往復運動，從而壓縮上腔體中壓力相對較低的氣體；當排出高壓氣體后，再利用缸內殘余氣體將液體壓出壓縮工作缸的下腔體，如此往復運轉，達到不斷壓縮氣體目的；由此可見，本實用新型將液體當作活塞，使得壓縮裝置中沒有金屬運動部件，減少了摩擦損失和壓縮噪聲，同時液體可以更好地進行散熱處理，提高了整個壓縮效率，具有更好地節能和提高效率的潛力。

技術領域

本實用新型屬于氣體壓縮技術領域，尤其涉及一種基于液體活塞的氣體壓縮裝置。

背景技術

目前氣體高壓壓縮技術主要采用容積式壓縮方式，典型案例就是活塞式壓縮機?；钊綁嚎s機采用固體活塞往復運動壓縮缸體工作空間進行氣體壓縮。活塞則采用連桿與曲柄連接，曲柄由電機驅動，帶動活塞往復運動。一般的活塞式壓縮機雖然技術成熟，應用廣泛，但是金屬運動部件多，機械損失、摩擦損耗都較大。金屬活塞運動過程中，部分動能由于金屬摩擦轉變為熱量喪失掉，并且還需要對被摩擦金屬部件進行冷卻和潤滑，導致能耗偏高，效率較低。

實用新型內容

為解決上述問題，本實用新型提供一種基于液體活塞的氣體壓縮裝置，利用液壓機構形成高壓液體，壓縮進入工作缸中壓力相對較低的氣體，當排出高壓氣體后，再利用缸內殘余氣體將液體壓出工作缸，如此往復運轉，達到壓縮目的，能夠提高整個壓縮效率，具有更好地節能和提高效率的潛力。

一種基于液體活塞的氣體壓縮裝置，包括壓縮工作缸3、供液調壓子系統4 以及儲液子系統5，其中，所述壓縮工作缸3包括缸體、進排氣上蓋18、進氣單向閥19、排氣單向閥20、進排液下蓋23、進液單向閥21、排液單向閥22以及液位導向機構24；排氣上蓋18與進排液下蓋23分別安裝于缸體的兩端；進氣單向閥19與排氣單向閥20設于排氣上蓋18上，進液單向閥21與排液單向閥22設于進排液下蓋23上，液位導向機構24安裝于缸體中，并與缸體滑動配合，將缸體分隔為上腔體和下腔體；

所述進氣單向閥19用于將待壓縮氣體輸入上腔體；所述排氣單向閥20用于在待壓縮氣體達到指定壓力后將壓縮后的氣體排給外部用氣裝置；

所述供液調壓子系統4用于將儲液子系統5中存儲的液體吸出并對液體進行加壓；

所述進液單向閥21用于將加壓后的液體輸入下腔體；所述排液單向閥22 用于將下腔體中的液體經由供液調壓子系統4排回儲液子系統5；

所述液位導向機構24用于在下腔體的液體推動下，對上腔體中的待壓縮氣體進行壓縮，直到上腔體中的待壓縮氣體壓力達到指定壓力。

進一步地，一種基于液體活塞的氣體壓縮裝置，還包括氣體前處理子系統1；

所述氣體前處理子系統1用于將待壓縮的氣體進行預處理后再經由進氣單向閥19進入上腔體，其中，所述預處理包括過濾和穩壓調節。

進一步地，所述氣體前處理子系統1包括進氣電控截止閥7、氣體過濾器8、壓力調節閥9以及第一壓力傳感器10；

所述進氣電控截止閥7用于控制待壓縮氣體進入氣體過濾器8的時間；

所述氣體過濾器8用于過濾待壓縮氣體中的雜質；

所述第一壓力傳感器10用于測量待壓縮氣體的壓力；

所述壓力調節閥9用于根據所述壓力對待壓縮氣體進行穩壓調節，使得待壓縮氣體進入進氣單向閥19之前維持在設定壓力范圍內。

進一步地，一種基于液體活塞的氣體壓縮裝置，還包括氣體后處理子系統2；

所述氣體后處理子系統2用于接收排氣單向閥20排出的達到指定壓力的氣體，并進行后處理，然后再輸送給外部用氣裝置，其中，所述后處理包括干燥、冷卻、將壓力和溫度調至設定范圍。