[发明专利]蒸气压缩机

说明书

技术领域

本发明涉及一种用至少一个压缩机气缸压缩气体介质的压缩机，压缩机气缸与介质的入口管道和出口管道相连接，具有布置于压缩机气缸中的操作流体，尤其是离子操作流体，所述流体与移动机械相连接，其中移动机械构造为具有至少一个气缸腔室的活塞机械并且每个气缸腔室与压缩机气缸相连接。

背景技术

这种压缩机用于气态介质例如天然气或氢气的压缩。介质在这里借助压缩机气缸中的操作流体移动，由此这种压缩机设计为蒸气压缩机。离子流体能作为流体使用。然而，同样可能使用具有较低蒸气压力的流体或具有较低气体溶解度的流体。这种流体具有的共同之处在于它们不溶解于介质中并且能在没有剩余之下从介质分离，以使得压缩的介质具有较高的纯净度。

用于气态介质的蒸气压缩机从US6 652 243 B2中是已知的。在这种蒸气压缩机中，压缩机气缸中的操作流体与构造为液压泵的移动机械相连接，控制阀提供来控制操作流体的流入和流出，所述控制阀被控制为压缩机气缸中的操作流体的流体液位的函数，所述液位借助电子行进测量系统来检测。压缩机气缸优选地竖直地布置，以便帮助操作流体通过重力流出到移动气缸外。在这种压缩机中，操作流体的流体柱不能由重力加速度而加速，因此压缩机的循环速度受到重力加速度的限制。由于这个高的循环时间以及长的配置(station)时间，这种压缩机具有压缩介质的输送流的高输送流脉动。在压缩介质的均匀输送流是必须的时，例如用于车辆的加油时，中间储存器是必须的，压缩机气缸传送入其中。为了获得高的压缩机性能，由于高的循环时间，大气缸尺寸的压缩机气缸是必须的。大的气缸尺寸和中间储存器导致高的生产成本和大量空间的需求。另外，由于电子行进测量系统和控制阀，也导致了高的结构支出。而且，由于大的气缸尺寸，需要大量的操作液体，这导致高的生产成本和高的操作成本。为了驱动大量的操作液体，需要大功率的液压泵，这相应地具有高的生产成本并且在操作中具有高的噪声级别。

从WO2006/034748A1中已知一种具有形成为离子流体的操作流体的蒸气压缩机。分离设备提供来来从出口管道回收被输送入压缩介质中的离子流体。离子流体借助供给设备供给入压缩机气缸中。为此，提供液位测量系统，借助这个系统测量压缩机气缸中操作流体的液位，并且在降到参考值以下时，操作流体借助供给设备供给入压缩机气缸中。除了从US6 652 243 B2中已知的缺点以外，从WO2006/034748A1中已知的压缩机由于液位测量系统而具有高的结构支出。

另外，普通压缩机是已知的，其中移动机械构造为具有至少一个气缸腔室的活塞机械并且每个气缸腔室与压缩机气缸相连接。因此，压缩介质的输送流通过几个压缩机气缸产生，这些压缩机气缸分别与活塞机械的气缸腔室相连接并且连续且因此均匀地输送进入出口管道，由此能获得具有低输送流脉动的压缩介质输送流。这种普通压缩机具有短的配置时间并且因此具有短的循环时间，由此能降低压缩机气缸的气缸尺寸。因此，其结果是小的结构空间需求和低的成本支出。另外，能减少操作流体的量，由此同样地其结果是低的操作支出。因此，此外还能以大约重力加速度移动操作流体，并且活塞机械能以高的转速操作。因此，为了高的压缩机性能，对于构造为活塞机械的移动机械而言能降低结构支出和噪音损害。然而，在这种普通压缩机中，由于压缩机气缸中短的循环时间，操作流体的准确液位测量是不再可能的，由此不再能保证移动气缸中具体足量操作流体的安全操作。

发明内容

本发明基于提供一种引言中所提及类型的压缩机的问题，其中以低的结构支出保证了可靠操作。

根据本发明，这个问题的解决在于，用于操作流体的分离设备与压缩机的出口管道相联系，分离设备与压缩机的入口管道相联系用于操作流体的返回。根据本发明，由压缩机输送入出口管道的操作流体由此借助分离设备从压缩介质分离并且直接输送返回入口管道中。因此，能以简单的方式维持压缩机气缸中操作流体的液位，这对于压缩机的可靠操作而言是必须的，而无需在用于压缩机操作的压缩机气缸上具有液位测量系统。因此，压缩机的可靠操作能以低的结构支出得到保证。

根据本发明的优选实施例，分离设备借助返回管道与入口管道相连接，并且阀设备布置于返回管道中。阀设备能例如构造为在入口管道的方向上打开的止回阀。另外，能将阀设备构造为可转换的止回阀。具有这种阀设备，能以简单的方式连续地或循环地借助分离设备将从出口管道分离的操作流体输送入入口管道，由此压缩机能以简单的方式在恒定量的操作流体之下操作。