[发明专利]气体压缩系统以及其使用方法

说明书

本发明公开一种气体压缩系统以及其使用方法。该气体压缩系统包括压缩机、吸附装置以及流体控制装置。该压缩机包括第一端口和第二端口。该吸附装置用于输出一高压氢气至该第一端口和从该第二端口吸附低压氢气。该吸附装置包括连结该第一端口或该第二端口的第一容器及连结该第一端口或该第二端口的第二容器。该第一容器以及该第二容器具有一氢吸附材料，该氢吸附材料于加热时释放该高压氢气以及冷却时吸附该低压氢气。并且提供使用压缩气体系统压缩气体的方法。

技术领域

本发明涉及一种气体压缩系统以及一种用气体压缩系统压缩气体的方法

背景技术

压缩气体在许多技术领域，包括气动技术(pneumatics)、能源储存(energystorage)、运载科技(vehicles)等，都有广泛的应用。此外，一般工业所使用的自动化仪器系统或是机械化系统如气动技术仪器的操作也都需要应用压缩气体。

气体压缩系统(gas compression system)多应用于增加压缩气体的压力。目前有部分压力储存装置具有储存高达875巴(bar)气压的气体能力。一般而言，气体可被压缩到气压30巴左右而不需要花费大量的成本及能源。然而，若要压缩气体超过气压30巴以上则会导致所耗费的成本和能源大大增加。因此，相对于储存高压气体，要如何能够达到简易压缩高压气体是颇为重要。

发明内容

本发明提供一种压缩系统，包括压缩机(compressor)、吸附装置(adsorptiondevice)以及流体控制装置(fluid control device)。该压缩机包括加压腔体(pressurizing chamber)，该加压腔体包括第一端口(port)和第二端口。该第一端口用于接收氢气，且该第二端口用于输出氢气。该吸附装置用于输出氢气至该第一端口和吸附由该第二端口输出的氢气。该吸附装置包括连接至该加压腔体的该第一端口或该第二端口的第一容器(container)以及连接至该加压腔体的该第一端口或该第二端口的第二容器。该第一容器具有氢吸附材料(hydrogen adsorption material)，且该第二容器具有该氢吸附材料。该第一容器以及该第二容器的该氢吸附材料于加热时释放氢气并在冷却时吸附氢气。该液体控制装置用于提供第一流体(fluid)与第二流体的两者之一至该第 一容器，并提供另一者至该第二容器。该第一流体的温度高于该第二流体的温度。

本发明提供一种以气体压缩系统压缩气体的方法。该气体压缩系统包括了压缩机、流体控制系统、具有氢吸附材料的第一容器以及具有该氢吸附材料的第二容器。该压缩气体方法包括以下步骤。在步骤(a)，通过流体控制装置从第一流体源提供第一流体至该第一容器以加热该第一容器的该氢吸附材料，以及从第二流体源提供第二流体至该第二容器以冷却该第二容器的该氢吸附材料，其中该第一流体的温度比该第二流体的温度高，且该氢吸附材料于加热时释放氢气而且冷却时吸附氢气。然后，在步骤(b)，开启该压缩机的第一端口以接收从该第一容器释放出的氢气以推动活塞进行压缩。接着，在步骤(c)，关闭该压缩机的该第一端口并开启该压缩机的第二端口以输出氢气。在步骤(d)，以该第二容器的该氢吸附材料吸附来自该压缩机的该第二端口的氢气，并在吸附氢气后关闭该第二端口。接着，在步骤(e)，若该第一容器的氢气压力比第一预设阀值为高，重复步骤(b)至步骤(d)。接着，步骤(f)，当该第一容器的该氢气压力比该第一预设阀值低，则提供该第二流体至该第一容器以冷却该第一容器的该氢吸附材料，以及提供该第一流体至该第二容器以加热该第二容器的该氢吸附材料。接着，步骤(g)，以该第一容器的该氢吸附材料吸附从该第二容器释放的氢气直到该第一容器的该氢气压力比第二预设阀值高。接着，在步骤(h)中，步骤(a)至步骤(h)会重复。