本实用新型专利技术公开了一种两级活塞式气体压缩装置，包括：气体压缩工作缸、活塞杆、液压油缸、三位四通换向阀、油泵、油箱、液体管道和离子液体增压缸；液压油缸、离子液体增压缸和气体压缩工作缸从下往上顺序布置，液压油缸和离子液体增压缸之间通过活塞杆连接，离子液体增压缸通过液体管道与气体压缩工作缸连通；活塞杆两端分别设有活塞，且两端活塞的大小不同，大端活塞与液压油缸配合并将其分为液压油缸上腔和液压油缸下腔，且液压油缸上腔通过回油管路与油箱连通，小端活塞与离子液体增压缸配合并将其分为上腔和下腔，且上腔中充满离子液体，下腔中充满气体；油泵设置在油箱中，并通过三位四通换向阀向液压油缸下腔提供压力油液。三位四通换向阀向液压油缸下腔提供压力油液。三位四通换向阀向液压油缸下腔提供压力油液。
【技术实现步骤摘要】
一种两级活塞式气体压缩装置
[0001]本技术涉及液体活塞
，具体涉及一种两级活塞式气体压缩装置。
技术介绍
[0002]储能技术已被视为加氢站运行过程中的重要组成部分。但压缩气体储能存在一定的局限性，压缩气体储能的主要缺点通常是压缩气体与燃气轮机配合时，需要消耗燃气，产生环境污染，易泄露，能量密度低，且气体压缩、膨胀时，温度变化剧烈，对设备的伤害较大，造成检修成本高。
[0003]近年来，已有研究将液体活塞应用于压缩气体储能中，解决了压缩气体储能所带来的环境污染问题，但在现有技术中所考虑的压缩机设计中，系统直接使用液体可能需要复杂和专门设计的液压系统或专门设计的特定液体，这将增加压缩机相当大的的生产成本。因此是不可取的。
技术实现思路
[0004]有鉴于此，针对液体与液压系统直接接触导致增加压缩机相当大的生产成本的问题，本技术提供了一种两级活塞式气体压缩装置，能够避免液体与液压系统直接接触，并允许使用商用离子液体和液压系统，降低氢存储的总成本。
[0005]本技术的技术方案为：一种两级活塞式气体压缩装置，包括：气体压缩工作缸、活塞杆、液压油缸、三位四通换向阀、油泵、油箱、液体管道和离子液体增压缸；
[0006]所述液压油缸、离子液体增压缸和气体压缩工作缸从下往上顺序布置，液压油缸和离子液体增压缸之间通过活塞杆连接，离子液体增压缸通过液体管道与气体压缩工作缸连通；其中，气体压缩工作缸中充满气体，液压油缸内部充满油液，活塞杆两端分别设有活塞，且两端活塞的大小不同，大端活塞与液压油缸配合并将其分为液压油缸上腔和液压油缸下腔，且液压油缸上腔通过回油管路与油箱连通，小端活塞与离子液体增压缸配合并将其分为上腔和下腔，且上腔中充满离子液体，下腔中充满气体；
[0007]所述油泵设置在油箱中，并通过三位四通换向阀向液压油缸下腔提供压力油液。
[0008]优选地，所述三位四通换向阀的四个管口分别为A口、B口、P口和O口，A口和B口均表示接入液压油缸的通油口，P口和O口均表示进油口和回油口，三位四通换向阀的A口通过管道与液压油缸下腔连通，B口通过液压油管道与液压油缸上腔连通，P口通过管道与油泵连接，O口通过管道与油箱连通，且油箱、油泵、三位四通换向阀的P口、A口和液压油缸下腔所连通的管路为进油管路，液压油缸上腔、三位四通换向阀的B口、O口和油箱所连通的管路为回油管路。
[0009]优选地，还包括：溢流阀，所述溢流阀一端设置在三位四通换向阀的P口和油泵之间，另一端接入油箱。
[0010]优选地，所述离子液体增压缸上腔的上端距离顶部设定位置处设有离子液体进口管道和离子液体出口管道，分别用于输入冷却后的离子液体和输出压缩完成后的离子液
体。
[0011]优选地，所述离子液体进口管道和离子液体出口管道在离子液体增压缸上的高度高于活塞杆在离子液体增压缸中推压离子液体所能达到的极限高度。
[0012]优选地，所述气体压缩工作缸顶部分别设有低压气体管道和高压气体管道，用于向气体压缩工作缸输入低压气体以及排出压缩后的气体。
[0013]优选地，所述液压油缸和离子液体增压缸之间的容积差能够保证在液压油缸所在侧提供一个较低的压力时，使离子液体增压缸所在侧能够达到一个较高的压力。
[0014]优选地，所述液压油缸和离子液体增压缸均为圆筒形，液压油缸的内径大于离子液体增压缸的内径。
[0015]优选地，所述离子液体增压缸的下腔中的气体为空气。
[0016]优选地，所述气体压缩工作缸中的气体为氢气。
[0017]有益效果：
[0018]1、本技术的气体压缩装置对传统压缩气体控温技术进行改良，以液体为介质对气体进行压缩，减少了气体压缩过程中的泄漏问题，并且可以进行装置内部冷却。
[0019]2、本技术的气体压缩装置通过离子液体将液压油与被压缩气体完全隔离，能够有效保证被压缩气体不会被污染，特别是在燃料电池的应用中有很大的优势。
[0020]3、本技术中溢流阀的设置，能够有效防止该气体压缩装置整体压力过高。
[0021]4、本技术的气体压缩装置最大限度减少使用离子液体的体积，避免了直接使用液体压缩气体可能需要复杂和专门设计的液压系统或专门设计的特定液体的问题，而这两种情况都将导致增加压缩机相当大的的生产成本。
[0022]5、本技术的气体压缩装置允许使用商用的离子液体和液压系统，并可避免离子液体与液压系统直接接触，有效降低压缩氢及存储氢的总成本。
附图说明
[0023]图1为本技术两级活塞式气体压缩装置的结构示意图。
[0024]其中，1
‑
离子液体进口管道；2
‑
低压气体管道；3
‑
高压气体管道；4
‑
离子液体出口管道；5
‑
气体压缩工作缸；6
‑
压缩工作腔；7
‑
活塞杆；8
‑
液压油缸；9
‑
三位四通换向阀；10
‑
溢流阀；11
‑
油泵；12
‑
液压油管道；13
‑
油箱；14
‑
液压油缸下腔；15
‑
液压油缸上腔；16
‑
液体管道；17
‑
油液；18
‑
离子液体；19
‑
离子液体增压缸；20
‑
离子液体柱塞。
具体实施方式
[0025]下面结合附图并举实施例，对本技术进行详细描述。
[0026]本实施例提供了一种两级活塞式气体压缩装置，能够避免液体与液压系统直接接触，并允许使用商用离子液体和液压系统，降低氢存储的总成本。
[0027]如图1所示，该装置包括：气体压缩工作缸5、活塞杆7、液压油缸8、三位四通换向阀9、溢流阀10、油泵11、液压油管道12、油箱13、液体管道16、油液17、离子液体18和离子液体增压缸19；
[0028]该装置的连接关系为：液压油缸8、离子液体增压缸19和气体压缩工作缸5从下往上顺序布置，液压油缸8和离子液体增压缸19之间通过活塞杆7连接(活塞杆7两端分别设有
活塞，且分别与液压油缸8和离子液体增压缸19的内壁面配合)，离子液体增压缸19的顶部通过液体管道16与气体压缩工作缸5的底部连通；其中，液压油缸8内部充满油液17，活塞杆7两端的活塞大小不同，大端活塞将液压油缸8分为液压油缸上腔15和液压油缸下腔14，小端的活塞将离子液体增压缸19分为上腔和下腔，且上腔中充满离子液体18，下腔中充满气体(如空气)，活塞杆7向上运动能够将液压动力从液压油缸8所在侧转移到离子液体增压缸19所在侧，继而压缩离子液体增压缸19上腔中的离子液体18，从而将部分离子液体18从离子液体增压缸19的上腔推入气体压缩工作缸5的下腔，作为离子液体柱本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种两级活塞式气体压缩装置，其特征在于，包括：气体压缩工作缸(5)、活塞杆(7)、液压油缸(8)、三位四通换向阀(9)、油泵(11)、油箱(13)、液体管道(16)和离子液体增压缸(19)；所述液压油缸(8)、离子液体增压缸(19)和气体压缩工作缸(5)从下往上顺序布置，液压油缸(8)和离子液体增压缸(19)之间通过活塞杆(7)连接，离子液体增压缸(19)通过液体管道(16)与气体压缩工作缸(5)连通；其中，气体压缩工作缸(5)中充满气体，液压油缸(8)内部充满油液(17)，活塞杆(7)两端分别设有活塞，且两端活塞的大小不同，大端活塞与液压油缸(8)配合并将其分为液压油缸上腔(15)和液压油缸下腔(14)，且液压油缸上腔(15)通过回油管路与油箱(13)连通，小端活塞与离子液体增压缸(19)配合并将其分为上腔和下腔，且上腔中充满离子液体(18)，下腔中充满气体；所述油泵(11)设置在油箱(13)中，并通过三位四通换向阀(9)向液压油缸下腔(14)提供压力油液。2.如权利要求1所述的两级活塞式气体压缩装置，其特征在于，所述三位四通换向阀(9)的四个管口分别为A口、B口、P口和O口，A口和B口均表示接入液压油缸(8)的通油口，P口和O口均表示进油口和回油口，三位四通换向阀(9)的A口通过管道与液压油缸下腔(14)连通，B口通过液压油管道(12)与液压油缸上腔(15)连通，P口通过管道与油泵(11)连接，O口通过管道与油箱(13)连通，且油箱(13)、油泵(11)、三位四通换向阀(9)的P口、A口和液压油缸下腔(14)所连通的管路为进油管路，液压油缸上腔(15)、三位四通换向阀(9)的B口、O口和油箱(13)所连通的管路为回油管路...
【专利技术属性】
技术研发人员：张梦俭，张爱国，张明俊，郑铭路，刘晓禹，
申请(专利权)人：北京派瑞华氢能源科技有限公司，
类型：新型
国别省市：
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