[发明专利]可调式气体加压连续出气装置

说明书

(一)技术领域

本发明涉及的是一种增压器或流体压力转换器。具体地说是一种对不连续的气流进行升压并使之连续化的装置。

(二)背景技术

目前有关气体增压的技术方案很多，例如专利申请号为94248365.0、名称为双控制阀式气体增压器的实用新型专利申请文件中公开的技术方案等。但是大多是利用往复式运动将较低压力的流体压缩到较高的压力。本发明是基于生物制氢试验产生的。目前能源紧缺，生物制氢反应器是一种在降解有机物的同时产生氢气的装置，由于此装置内发生的是生化反应，很难保证氢气产生的连续性，并且也很难使产出的氢气达到一定的压力。但是，将氢气转化成电能的装置如燃料电池或氢气发动机(目前未开发或还不成熟)都要求连续并且有一定压力的氢气流，而且氢气发动机在不同功率(工况)时所需氢气量不同。因此，如何提供连续稳定的氢气流是目前将氢气转化成电能的关键，也是生物制氢被人类利用能否实现工程应用的关键。

(三)发明内容

本发明的目的在于提供一种能抽取反应器中连续产生但是压力不稳定的气体、给气体加压，使出口压力达到一定值，并且出口压力可以调节的可调式气体加压连续出气装置。

本发明的目的是这样实现的：

它包括带有吸气口与出气口的腔体，腔体中设置有将腔体分割成两个增压腔的分隔机构，分隔机构的与吸气口、出气口对应的位置分别为吸气腔与出气腔，分隔机构的中间为一个缸体，缸体中设置活塞，活塞的一侧连接顶杆、另一侧设置有活塞弹簧，吸气腔与两个增压腔的通口处均设置有止回阀，出气腔与两个增压腔的通口处均设置有增压阀，顶杆的顶端设置有与驱动电机相连的偏心轮。

1、出气口处设置有调压机构，所述的调压机构由两个高刚度的金属片和螺纹杆组成，两个高刚度的金属片叠在一起，两金属片一端是固定在一起的，另一端可张开，在一个金属片上打有螺纹孔，一根具有相同螺纹的螺纹杆拧在金属片上的螺纹孔，顶住另一金属片。

2、在与吸气口相连的通道上设置有三通阀，三通阀的一个通路通过管道与储气罐相连，储气罐内设有可压缩的弹簧、活塞组合结构。

3、在与吸气口相连的通道上设置有2个三通阀，一个三通阀的一个通路通过管道与储气罐相连，储气罐内设有可压缩的弹簧、活塞组合结构，另一个三通阀的一个通路通过管道与备用储气罐相连，备用储气罐内设有可压缩的弹簧、活塞组合结构。

本发明的装置能抽取反应器中连续产生但是不稳定的气体，给气体加压，使装置出口压力达到一定值，并且出口压力可以调节，能满足不同功率(工况)下的气体发动机的对气量的要求，或者搭配不同型号的燃料电池。

本发明的特点是：(1)气体升压装置中的偏心轮通过顶杆，向下压活塞，此时，止回阀I和增压阀I开启，上增压腔吸气，下增压腔以一定压力排气，同时活塞弹簧被压缩。当偏心轮转过后，弹簧的弹力使活塞上行，此时，止回阀II和增压阀II开启，下增压腔吸气，上增压腔以一定压力排气。这样两个气腔轮流排气，偏心轮转一圈，两增压腔各排气一次。要求偏心轮转数要低，尽量使压气过程是一个准稳态过程。(2)当产气量过多或要储存气体时，气体通过三通阀进入储气罐，储气罐内设有可压缩的弹簧、活塞组合结构，使储气罐容积随所需存气体量的多少而改变。设置两个储气罐，其中一个备有，当气体量超过储气罐能储气体上限值时，气体就进入备用储气罐；当储气罐排完仍不能满足抽气量时，打开三相阀使用备用储气罐中的气体。(3)调压结构：是由两个高刚度的金属片叠在一起，两金属片一端是固定在一起的，另一端可张开。在下面那片金属片上打上螺纹孔，用一根具有相同螺纹的螺纹杆拧入金属片上的螺纹孔，顶住另一金属片。那么螺纹拧入多少圈，金属片就张开相应的角度(由于反作用力，两金属片在距固定端相同距离的受力相同，所以产生了相同的挠度与转角)。两个增压阀弹簧分别固定在两片金属片上，通过调节金属片的开度，来同时调节两个增压弹簧的预紧力。从而达到调节出气口压力的目的。(4)密封问题：把运动的偏心轮顶杆以及小电机封装在壳内，仅用静止导线与外界相通，这样易于密封。止回阀和增压阀处用橡胶垫片密封。螺纹杆与机壳孔处密封用有弹性的橡胶密封。(5)整个结构的进气口在下，出气口在上，气路从下至上，使气体(密度小)能更顺畅的通过。

本发明的有益效果是，可以改善生物制氢反应器的出气压力和气体流的连续性，同时可方便的调气体压力以满足气体发动机各种工况的需要。本结构小而简单并且易于加工。虽然发明本装置为了给氢气加压，但是本发明也可以推广应用于其他气体需要加压的情况。

(四)附图说明