[发明专利]一种对惰性气体进行压缩和输送的方法及其装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种对来自惰性气体源的惰性气体压缩和输送的方法及其装置。

背景技术

JP2005-155486A公开了一种压缩惰性气体的输送装置，其中在增压压缩机中压缩来自惰性气体源的例如N2、He或压缩空气的惰性气体，并且将气体输送到高压气体箱或其它部件中。普通的往复式活塞压缩机用作增压压缩机。

JP8-319982A和JP2000-283053A公开了一种用往复式活塞压缩机压缩惰性气体并将该气体输送到高压气体箱中的装置。在高压气体箱内的压力还没有达到上限时，往复式活塞压缩机继续运转执行将惰性气体压缩、输送到高压气体箱中的普通加载操作。当高压气体箱内的压力达到预定上限时，虽然往复式活塞压缩机仍然运转，但是惰性气体没有被输送到高压气体箱中。这被称作卸载操作。

然而在压缩惰性气体的输送装置中，在卸载操作期间，惰性气体源和往复式活塞压缩机之间的进气管上的进气阀是关闭的，因此会因为没有惰性气体源提供的压力而使往复式压缩机和进气管的压缩室的压力低于大气压力或为负压。空气很有可能会从往复式活塞压缩机的曲轴箱中流入压缩室，且/或从曲轴箱中吸入油以降低惰性气体的浓度。因此在由卸载操作转变为加载操作时，很有可能会形成低浓度的惰性气体。

发明内容

考虑到现有技术中的缺陷，本发明的目的是提供一种压缩和输送惰性气体的方法及其装置，以防止在卸载操作期间形成低浓度的惰性气体。

附图说明

根据对附图所示的实施例的描述，能够更明显地看出本发明的特征和优点，其中：

图1是根据本发明的压缩惰性气体的输送装置的实施例的结构图；

图2是压缩惰性气体的输送装置的控制步骤的流程图。

具体实施方式

图1是根据本发明的压缩惰性气体的输送装置的一个实施例的结构图，该输送装置包括惰性气体源1、往复式活塞压缩机2、高压气体箱3和控制器4。惰性气体源1包括产生例如N2、He或压缩空气的惰性气体的惰性气体发生器(未示出)，或充有处于压力下的惰性气体的惰性气体罐(未示出)。

往复式活塞压缩机2包括汽缸5和可在汽缸5中形成压缩室的活塞6。活塞6设置在由马达7驱动的曲轴8的端部，并且随着曲轴8上、下往复运动以实现吸气、压缩和排气。

往复式活塞压缩机2的入口9通过进气管11与惰性气体源1的出口10连接。进气管11包括进气选择阀12，进气选择阀12包括通过螺线管12a来选择图1中让惰性气体源1的出口10与往复式活塞压缩机2的入口9连通的打开位置(i)或图1中关闭通道的关闭位置(ii)的二通电磁阀。

高压气体箱3储存被往复式活塞压缩机2压缩和排出的惰性气体。往复式活塞压缩机2的出口13通过包括止回阀15的排气管16与高压气体箱3的入口连接。在高压气体箱3的出口17处设置有排气阀18。

通过循环管21使在进气选择阀12和往复式活塞压缩机2的入口9之间的进气管11与在往复式活塞压缩机的出口13和止回阀15之间的排气管16连接，在循环管21上串联安置有后冷却器19和模式选择阀20。

后冷却器19所起的作用是冷却由往复式活塞压缩机2的出口13排出的惰性气体，以允许气体通过循环管21。

模式选择阀20包括二通电磁阀，二通电磁阀由螺线管20a驱动以选择图1中的加载位置(a)或图1中的卸载位置(b)，其中在加载位置上关闭循环管21以从出口13排出惰性气体而流入高压气体箱3，在卸载位置上让从出口13排出的惰性气体流经循环管21、经过入口9返回到汽缸5中的压缩室，从而惰性气体没有流入高压气体箱3。

控制器4主要包括控制在压缩惰性气体的输送装置中的输送系统的微型计算机。通过压力信号线23实现控制器4与检测高压气体箱3内的压力的高压检测器22之间的电连接，并且分别通过信号线24、25、26实现控制器4与螺线管20a、马达7和螺线管12a之间的电连接。

控制器4根据马达7的启动信号和具有事先编程的程序的压力检测器22发出的信号来控制螺线管12a、20a。

图2是一个示例的流程图，其中控制器4通过螺线管12a、20a控制进气选择阀12和模式选择阀20。

流程图示出了在压缩惰性气体的输送装置中的控制。在启动马达7时，在步骤ST1中控制器4让螺线管电流流过螺线管12a和20a，使进气选择阀12从图1中的“关闭”位置转变为“打开”位置(i)，以将惰性气体源1所供应的惰性气体输送到往复式活塞压缩机2中，并且使模式选择阀20转变为图1中的关闭或加载位置(a)。