应用液封的氢气压缩系统的制作方法

本发明涉及具有用于高压压缩氢气的至少一个氢气压缩机的氢气压缩系统，涉及一种在氢气压缩机中利用非压缩性液体形成液封以便能够防止氢气泄漏的应用液封的氢气压缩系统。

背景技术：

1、使用燃料电池的汽车及移动工具中搭载的燃料电池系统包括产生电能的燃料电池堆、向燃料电池堆供给燃料(氢气)的燃料供给系统、向燃料电池堆供给作为电化学反应所需的氧化剂的空气中的氧气的空气供给系统、控制燃料电池堆的运转温度的热及水管理系统构成。

2、燃料供给系统，即氢气供给系统包括用于填充氢气的氢气罐、安装于氢气罐入口侧以对氢气罐内的高压氢气进行减压并供给至燃料电池堆侧的调节器等构成。

3、此时，在所述燃料电池车辆的氢气罐中，氢气需以既定的高压(约700bar或以上)压缩存储，以向燃料电池堆供给氢气燃料。

4、为此，氢气填充站包括用于向氢气罐高压压缩并填充氢气的氢气压缩机。通过氢气压缩机高压压缩氢气后存储于高压氢气存储罐中，随后通过填充机填充于汽车和各种移动工具的氢气罐中。

5、氢气压缩机作为氢气填充站的核心装备，要求高压稳定性，需防止作为危险因素的高压破裂和氢气泄漏。

6、一般地，氢气压缩机使用隔膜法和活塞法。隔膜法是利用油压(hydraulics)的力使与圆形金属板对应的隔膜移动以压缩氢气。活塞法是利用在液气缸内往复运动的油压活塞的压力来压缩氢气。

7、另一方面，在活塞的上端注入离子液体以压缩氢气的离子压缩机也已广为所知。离子液体(ionic liquid)是指在常温下将作为固体的盐和氧化物加热、溶解而制成液体状态的有机物质。这种离子液体是在高压下也没有体积变化的非压缩性物质，目前已开发并使用多种物质。

技术实现思路

1、技术课题

2、本发明的目的在于提供一种应用液封的氢气压缩系统，其具备至少一个氢气压缩机，在氢气压缩机内部形成液封填充部并通过向所述液封填充部内填充非压缩性液体而形成液封，从而可以防止氢气泄漏。

3、技术方案

4、本发明提供包括至少一个氢气压缩机的氢气压缩系统。

5、根据本发明的实施例，所述氢气压缩机包括：气缸体；氢气压缩部，所述氢气压缩部在所述气缸体的一侧形成；液压驱动部，所述液压驱动部在所述气缸体的另一侧形成；液封填充部，所述液封填充部在所述气缸体中形成于所述氢气压缩部与所述液压驱动部之间；压缩活塞，所述压缩活塞配置于所述氢气压缩部并向两侧往复移动，隔着所述压缩活塞所述氢气压缩部被划分为与所述液封填充部相邻的第一氢气压缩空间和位于相反侧的第二氢气压缩空间；驱动活塞，所述驱动活塞配置于所述液压驱动部并向两侧往复移动，隔着所述驱动活塞所述液压驱动部被划分为与所述液封填充部相邻的第一液压油空间和位于相反侧的第二液压油空间；活塞杆，所述活塞杆贯穿所述液封填充部延伸并连接所述压缩活塞与所述驱动活塞；氢气流入口和氢气流出口，所述第一氢气压缩空间和所述第二氢气压缩空间分别连接有所述氢气流入口和所述氢气流出口；以及液压油端口，所述第一液压油空间和所述第二液压油空间分别连接有所述液压油端口；所述液封填充部内填充有非压缩性液体以形成防止氢气泄漏的液封。

6、根据本发明的实施例，在所述压缩活塞上安装有氢气压缩密封件，所述氢气压缩密封件与所述氢气压缩部的内径接触以防止氢气在所述第一氢气压缩空间与所述第二氢气压缩空间之间移动，在所述液封填充部与所述氢气压缩部及所述液压驱动部之间分别形成有分隔壁，每个所述分隔壁上形成有供活塞杆贯穿的孔，在每个所述分隔壁的所述孔中安装有液封杆密封件以及氢气用杆密封件或液压用杆密封件，在所述驱动活塞上安装有用于防止液压油在所述第一液压油空间与所述第二液压油空间之间移动的流体压缩密封件。

7、根据本发明的实施例，所述液封填充部和所述第一氢气压缩空间通过均压连接管而以压力连通的方式连接。

8、根据本发明的实施例，所述均压连接管可以包括连接于所述液封填充部的第一均压连接管、连接于所述第一氢气压缩空间的第二均压连接管、以及配置于所述第一均压连接管与所述第二均压连接管之间并具备将非压缩性液体和氢气彼此分离的隔膜的隔膜气缸。

9、根据本发明的实施例，所述非压缩性液体使用离子液体。

10、根据本发明的实施例，所述氢气压缩系统具备结构与所述氢气压缩机相同的第二氢气压缩机，在所述氢气压缩机中压缩的氢气被导入所述第二氢气压缩机并进行二级压缩后排出，在将所述氢气压缩机排出的氢气供给到所述第二氢气压缩机的氢气管线上连接有冷却装置。

11、发明效果

12、本发明可以将诸如离子液体的非压缩性液体导入液封填充部以防止氢气泄漏。

13、根据本发明，填充到液封填充部的液封通过在液压驱动部与氢气压缩部之间形成非流动液封，从而可以防止因液压和氢气相互泄漏而导致的氢气污染。

14、根据本发明，可以延长物理密封件的寿命。

1.一种应用液封的氢气压缩系统，所述氢气压缩系统包括氢气压缩机，其特征在于，

2.根据权利要求1所述的应用液封的氢气压缩系统，其特征在于，

3.根据权利要求1所述的应用液封的氢气压缩系统，其特征在于，

4.根据权利要求3所述的应用液封的氢气压缩系统，其特征在于，

5.根据权利要求4所述的应用液封的氢气压缩系统，其特征在于，

6.根据权利要求1所述的应用液封的氢气压缩系统，其特征在于，

7.根据权利要求1至6中任一项所述的应用液封的氢气压缩系统，其特征在于，