CN112005010B - 压缩机设备和压缩方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于压缩在至少一个压缩缸(2a，2b)中的至少一个压缩腔(1a，1b，1c，1d，1e，1f)中的气体的压缩机设备(100)，其中a)在至少两个驱动缸(12a，12b)中分别设置有至少一个驱动活塞(13a，13b)，所述驱动活塞将所述至少两个驱动缸(12a，12b)分别分成两个驱动腔(11a，11b，11c，11d)，并且b)其中能够用液压流体以流体压力周期性地加载至少一个第一和第二驱动腔(11a，11b，11c，11d)，以便使相应的驱动活塞(13a，13b)运动，并且c)在所述至少两个驱动缸(12a，12b)中的相应剩余的驱动腔(11c，11d，11a，11b)，所述剩余的驱动腔通过流体经由连接件(15)力配合地彼此连接，并且d)所述驱动活塞(13a，13b)的运动能够经由至少一个机械的连接机构(20a，20b)传输到至少一个可移动地设置在所述至少一个压缩缸(2a，2b)中的压缩活塞(3a，3b)上，所述压缩活塞在一侧对所述至少一个压缩缸(2a，2b)中的至少一个压缩腔(1a，1b，1c，1d，1e，1f)可移动地限界，使得所述驱动活塞(13a，13b)的运动可转换成所述至少一个压缩腔(1a，1b)的体积改变，e)其中所述至少一个压缩缸(2a，2b)与所述至少两个驱动缸(12a，12b)在空间上以通过间距(Da，Db)分开的方式设置，其特征在于，在所述至少一个压缩缸(2a，2b)和所述至少两个驱动缸(12a，12b)之间设置有至少一个连接腔(30a，30b)，所述连接腔填充有功能气体。本发明还涉及一种压缩方法。

Description

压缩机设备和压缩方法

技术领域

本发明涉及压缩机设备和压缩方法。

背景技术

例如，考虑将这种压缩机设备用于加工工业、机械制造或氢经济中，其中需要压缩气体以进行运输、贮存、加工或使用。

待压缩的气体例如能够是非腐蚀性的、无固体的气体，例如氢气、氦气、二氧化碳、氩气、氮气或乙烯。原则上，其他气体或气体混合物也能够被压缩。

从现有技术中已知液压驱动的活塞式压缩机，其可借助于驱动缸来驱动。驱动通过驱动活塞的运动来进行，所述驱动活塞通过机械的连接装置，例如活塞杆，与压缩活塞连接，借助于所述压缩活塞周期性地引起压缩腔体积改变——从而引起气体压缩。

液压驱动的活塞式压缩机例如能够具有压缩活塞和与所述压缩活塞耦联的驱动活塞(双活塞原理)。同样地，可以将两个压缩活塞与一个驱动活塞(三活塞原理)耦联。

多个压缩活塞的使用能够用于每单位时间压缩更大体积的气体或者增强气体的压缩。为了增强压缩，能够首先将气体在第一压缩缸中压缩并且随后流入第二压缩缸并且可选大量另外的压缩缸并且进一步压缩。原则上，也可以考虑任何数量的这种压缩级。在文献EP 0 064 177中，例如描述了具有直至四个压缩级的三活塞压缩机设备。

在液压驱动的活塞式压缩机运行时，通常的问题是，气体，例如敏感气体，如氢气，可能被诸如液压油的液压流体污染，或者被不期望的颗粒污染。污染物例如能够通过扩散沿着活塞杆进入压缩腔中。

在上述文献EP 0 064 177中描述了一种三活塞压缩机设备的设置。在驱动活塞的每次调节中，活塞杆的一个部段在具有液压流体的驱动缸和具有气体的压缩缸之间交换，使得可以设想到因拖曳引起的污染。在水平的设置中此外成问题是，尤其位于活塞杆处的、密封压缩缸和驱动缸的密封件，或者位于压缩活塞处的密封件可能在一侧磨损，使得在这种设置中也存在气体被污染的风险。尤其在密封件部分磨损的情况下，被拖曳油污染的风险非常高。

发明内容

本发明基于如下目的，提供一种改进的压缩机设备，其中尤其降低气体被污染的风险。

该目的通过根据实施例的压缩机设备和根据实施例的压缩方法实现。

据此，用于压缩气体的压缩机设备包括在至少一个压缩缸中的至少一个压缩腔。在至少两个驱动缸中分别设置有至少一个驱动活塞。驱动活塞将至少两个驱动缸分别分成两个驱动腔。能够用液压流体以压力周期性地加载至少一个第一驱动腔或第二驱动腔，以使相应的驱动活塞运动。

这样的压缩机设备例如能够通过由液压油液压驱动的活塞式压缩机形成，所述活塞式压缩机用于在至少一个压缩缸中压缩诸如氢气或氦气的气体。至少一个压缩腔例如能够通过至少一个压缩缸中的尤其柱形的空腔形成。气体例如能够通过阀控制的气体入口流入至少一个压缩缸中并且通过阀控制的气体出口流出。

在至少两个驱动缸分别设置有至少一个驱动活塞，所述驱动活塞将至少两个驱动缸分别分成两个驱动腔。

如果例如液压流体流入至少一个第一驱动腔中，那么第一驱动活塞在驱动缸中运动并且至少一个第一驱动腔增大。因为第一驱动活塞将第一驱动缸分成两个子腔，所以能够相应地减小剩余的驱动腔。

至少两个驱动缸中的相应剩余的驱动腔通过流体经由连接件彼此力配合地连接。这种力配合的连接也能够理解为流体耦合。相应剩余的驱动腔例如能够是第三和第四驱动腔。

给驱动腔周期性地加载液压流体能够导致：驱动活塞由于流体耦合以彼此耦合的方式周期性地运动。例如，在驱动缸的每一个中，当一个驱动腔变大时，另一个驱动腔变小。流体耦合能够引起：相应变小的驱动腔将流体输送给另一耦合的、相应增大的驱动腔。

驱动活塞的运动因此能够被同步。所述运动例如能够类似于差动缸进行，其中至少一个第一驱动活塞执行与至少一个第二驱动活塞相反的运动。同样地，至少一个第一驱动活塞能够类似于同步液压缸执行与至少一个第二驱动活塞平行的运动。相比之下，原则上同步液压缸的运行比差动缸的运行更耗费。

在至少一个第一驱动腔和第二驱动腔与相应剩余的驱动腔之间可能发生不期望的泄漏。这尤其在运行的过程中从高压侧到低压侧出现。泄漏会导致驱动活塞的运动不同步。为了使至少一个第一驱动腔和第二驱动腔与相应剩余的驱动腔之间的流体压力同步，在一个实施方案中能够设有同步装置。同步装置能够引起对驱动活塞的运动的校正。

同步装置例如能够由压力平衡管路形成。压力平衡管路能够设置在驱动腔的端部处，在所述端部处，相关联的驱动活塞的运动反向。驱动活塞能够借助于压力平衡管路桥接。由此，借助于压力平衡管路能够使相关的驱动缸的这两个驱动腔之间的流体压力同步。为了控制压力平衡，即例如为了打开或关闭压力平衡管路，压力平衡管路也能够具有止回阀。该原理能够理解为驱动活塞的修复式的或自动的冲程校正。

驱动活塞的运动可经由至少一个机械的连接机构传输到至少一个可移动地设置在至少一个压缩缸中的压缩活塞上。在一个实施方案中，至少一个压缩活塞在一侧上对至少一个压缩缸中的至少一个压缩腔限界，使得驱动活塞的运动可转换成至少一个压缩腔的体积改变。经由至少两个驱动活塞，能够驱动至少一个压缩活塞。特别地，两个驱动活塞能够分别驱动压缩活塞。

至少一个压缩缸与至少两个驱动缸在空间上隔开一定间距地设置。所述间距例如能够涉及至少一个压缩缸和至少两个驱动缸之间的沿着至少各一个驱动活塞的运动方向的间距。特别地，所述间距能够沿着重力延伸。由此能够将待压缩的气体被污染的风险最小化。

在一个实施例中，至少一个压缩缸与至少两个驱动缸不具有共同的壁部。壁部能够例如由至少一个压缩缸的压缩缸壳体或至少两个驱动缸的驱动缸壳体形成。当压缩缸壳体邻接于驱动缸壳体时，能够存在共同的壁部。特别地，共同的壁部能够意味着，压缩缸与至少两个驱动缸之一接触。例如能够存在金属的接触。

在另一实施例中，压缩缸和驱动缸之间的间距至少与相关联的驱动缸中相应至少一个驱动活塞之一所经过的最大行程一样大。所述间距尤其能够对应于至少一个驱动活塞的冲程长度。

也就是说，所述间距能够理解为相应至少一个驱动活塞之一的两个位置之间的距离。在驱动活塞的第一位置中，相关联的驱动腔的体积能够是最小的。同样地，液压流体能够从流出驱动腔改变成流入驱动腔。在驱动活塞的第二位置中，驱动腔的体积能够是最大的。在第二位置中，液压流体能够从流入驱动腔改变成流出驱动腔。因此，也能够将长度理解为最大的冲程或驱动缸中的驱动活塞所经过的最大行程。

在另一设计方案中，在至少一个压缩缸与至少两个驱动缸之间设置至少一个连接腔，所述连接腔可填充有尤其用于冲洗所述至少一个连接腔的功能气体，以检测至少一个连接腔中的泄漏和/或封锁至少一个连接腔。是。

例如，第一连接腔能够从至少一个第一驱动缸延伸到至少一个压缩缸。第二连接腔能够从至少一个第二驱动缸延伸到至少一个压缩缸。同样地，共同的连接腔能够从至少一个第一驱动缸和第二驱动缸延伸到至少一个压缩缸或多个压缩缸。

至少一个机械的连接机构能够通过至少一个连接腔从至少一个第一驱动缸和/或至少一个第二驱动缸延伸到至少一个压缩缸。至少一个连接腔例如能够由连接壳体围绕。连接壳体能够气密地对至少一个连接腔限界。因此，通过至少一个连接腔能够保护至少一个机械的连接机构例如免受外部污染，如不期望的气体和颗粒。

在一个实施例中，至少一个连接腔填充有功能气体。至少一个连接腔例如能够填充有冲洗气体。借助于冲洗气体，能够通过冲洗连接腔从至少一个连接腔中去除不期望的气体和颗粒。同样可以考虑是，至少一个连接腔填充有泄漏气体。泄漏气体例如能够用于检测至少一个连接腔中的泄漏。此外，至少一个连接腔能够填充有封气。气体能够用于针对气态介质封锁至少一个连接腔。例如，封气能够防止不期望的物质侵入至少一个连接腔中。

经由至少一个连接腔，至少一个压缩缸和至少两个驱动缸能够彼此间隔开。在这种情况下，至少一个连接腔能够至少与相关联的驱动缸中的相应至少一个驱动活塞之一所经过的最大行程一样长。也就是说，在至少两个驱动缸和至少一个压缩缸之间的间距能够被包含在至少一个连接腔内。据此，至少一个连接腔能够形成间隔空间，经由所述间隔空间，至少两个驱动缸与至少一个压缩缸间隔开。至少一个连接腔尤其能够构成为笼(Laterne)，使得实现无油压缩。

在各两个驱动腔中的至少一个中也能够设置有至少一个测量设备，借助于所述测量设备例如可确定相关联的驱动缸中的相应至少一个驱动活塞的位置。所确定的位置能够用于确定应在哪个时间点给至少一个第一和第二驱动腔加载流体压力。由此能够控制相应至少一个驱动活塞的运动反向。所述至少一个测量设备例如能够由位置传感器形成。至少一个测量设备同样能够由位移测量系统形成，所述位移测量系统例如能够设置在至少一个驱动缸上。

可以考虑的是，至少一个测量设备设置在至少一个连接腔中，以便确定至少一个机械的连接机构的位置。至少一个测量设备的设置的另一实例是设置在至少一个压缩缸上，以便确定至少一个压缩活塞的位置。

在另一实施例中，至少两个驱动缸设置在至少一个压缩缸下方。在这种情况下，下方是参照重力来理解的。也就是说，至少两个驱动缸沿着重力设置成比至少一个压缩缸低。由此，例如从驱动腔离开的液压流体不会由于重力从至少两个驱动缸朝向至少一个压缩缸扩散。

此外，能够在至少一个压缩缸和至少一个压缩活塞和/或至少一个机械的连接机构之间设置密封件，尤其是迷宫式密封件。

也可行的是，在至少一个压缩缸上设置有冷却设备，所述冷却设备导出在至少一个压缩缸运行时产生的废热。冷却设备例如能够构成为空气冷却装置或水冷却装置。

也可行的是，经压缩的气体可为了压缩而从第一压缩腔作为待进一步压缩的气体引导到第二、第三或第四压缩腔中，以形成多级的压缩。原则上可以考虑并且可行的是，待进一步压缩的气体可引导到任意数量的另外的压缩腔中以进行进一步的压缩。

为了使驱动活塞的运动解耦，在一个实施方式中，能够设有阀设备。借助于所述阀设备，例如能够使驱动活塞的液压操作解耦。为此，阀设备能够是根据数据、信息和/或过程参数可控制的，所述数据、信息和/或过程参数例如能够借助于至少一个测量设备产生。在一个实施例中，阀设备可由控制系统控制。控制系统能够借助于阀设备控制用液压流体加载至少一个第一和第二驱动腔。为了进行控制，控制系统能够访问至少一个测量设备的数据，尤其位置数据或运动数据。在另一实施方式中，控制系统为了进行控制能够访问过程参数，例如所输送的液压流体的量(输送量)或流体压力。

所述目的还通过具有实施例的特征的压缩方法来实现。

附图说明

在下面示例性地描述实施例。在此示出：

图1示出压缩机设备的第一实施方式(驱动腔的单作用的、单级的、水冷却的、杆侧的液压耦合)；

图2示出压缩机设备的第二实施方式(驱动腔的单作用的、单级的、空气冷却的、杆侧的液压耦合)；

图3示出压缩机设备的第三实施方式(驱动腔的单作用的、单级的、水冷却的、活塞侧的液压耦合)；

图4示出压缩机设备的第四实施方式(驱动腔的单作用的、双级的、水冷却的、杆侧的液压耦合)；

图5示出压缩机设备的第五实施方式(驱动腔的双作用的、四级的、水冷却的、杆侧的液压耦合)；

图6a示出在第一位置中具有阀控制装置的压缩设备的一个实施方式；

图6b示出在第二位置中的根据图6a的实施方式；

图7示出具有四级压缩的压缩设备的另一实施方式的示意图；

图8A示出具有三个两级压缩的压缩设备的一个替选的实施方式的示意图；

图8B示出具有四级压缩的压缩设备的一个替选的实施方式的示意图；

图8C示出在替选地引导待压缩的气体的情况下具有四级压缩的压缩设备的一个替选的实施方式的示意图；以及

图8D示出具有三级压缩的压缩设备的一个替选的实施方式的示意图。

具体实施方式

在图1中示出压缩机设备100的一个实施方式，所述压缩机设备在用于气体的各一个压缩缸2a，2b中具有压缩腔1a，1b。

压缩缸2a，2b在此竖直地，彼此平行地设置，其中进入压缩腔1a，1b的(待压缩)的气体或离开压缩腔的(经压缩的)气体通过在压缩缸的端面上的双箭头示出。压缩腔1a，1b分别具有气体入口5a，6a和气体出口5b，6b。气体入口5a，6a和气体出口5b，6b能够由气体阀(未示出)形成。

压缩腔1a，1b的体积在压缩过程中周期性地经由压缩活塞3a，3b改变。

压缩活塞3a，3b分别向下可运动地在压缩缸2a，2b中限界压缩腔1a，1b。在所示出的实施方式中，压缩活塞3a，3b在运行时仅在一个冲程中做功，即其是单作用的。

压缩机设备100在此定向成，使得重力向下指向。同样可以考虑并且可行的是，压缩机设备100参照重力任意地定向。压缩机设备100例如能够相对于重力水平地定向。驱动缸12a，12b设置在至少一个压缩缸2a，2b下方，分别彼此共轴地设置。在其他实施例中(未示出)，驱动缸12a，12b设置在至少一个压缩缸12a，12b上方。

在所示出的实施方式中，设置在两个驱动缸12a，12b中的驱动活塞13a，13b用于驱动压缩活塞3a，3b。

这两个驱动活塞13a，13b将驱动缸12a，12b的内腔分别划分为两个驱动腔11a，11b，11c，11d。根据驱动活塞13a，13b在驱动缸12a，12b内部的位置，驱动腔11a，11b，11c，11d的体积能够改变。各一个驱动缸12a，12b中的驱动腔11a，11b，11c，11d的体积之和在此是恒定的。

第一驱动腔11a和第二驱动腔11b周期性被加载有液压流体。进入和离开的液压流体通过双箭头示出(液压流体进口18a，18b)。如果例如液压流体被压入第一驱动腔11a中，那么驱动活塞13a向上运动。所述运动沿着运动轴线Ba，Bb进行。

在驱动活塞13a，13b上方分别设置有第三和第四驱动腔11c，11d，所述驱动腔经由连接件(15)彼此流体连接。

如果例如第一驱动活塞13a向上运动，那么位于第三驱动腔11c中的流体被压入第四驱动腔11中。通过流体耦合(液压的力配合的耦合)发生驱动腔11c，11d之间的流体交换。

驱动活塞13a，13b经由至少一个机械的连接机构20a，20b，在此即直杆，与压缩活塞3a，3b耦合。在该实施方式中，驱动缸12a，12b和压缩缸2a，2b分别彼此对准。

通过机械的连接机构20a，20b，驱动活塞13a，13b的运动可被传输到可移动地设置在压缩缸2a，2b中的压缩活塞3a，3b上。由此，驱动活塞13a，13b的运动可转换成压缩腔1a，1b的体积改变。

在此，压缩缸2a，2b与这两个驱动缸12a，12b在空间上分别以彼此分开一定间距Da，Db的方式设置。通过建立这些间距Da，Db，将例如污染物从驱动缸12a，12b被携带到压缩缸13a，13b的风险最小化。

通过间距Da，Db也引起：压缩缸13a，13b与驱动缸12a，12b不具有共同的壁部；压缩缸2a，2b和驱动缸12a，12b彼此分开，特别是在空间上，在流体以及热方面彼此分开。

在一个实施方式中，间距Da，Db能够选择为至少在相关联的驱动缸12a，12b中的驱动活塞13a，13b之一所经过的最大行程那样长。

在根据图1的所示出的实施方式中，在压缩缸2a，2b与驱动缸12a，12b之间设置有至少一个连接腔30a，30b，所述连接腔可填充有用于冲洗至少一个连接腔30a，30b的功能气体，以检测至少一个连接腔30a，30b中的泄漏和/或用于封锁至少一个连接腔30a，30b。至少一个连接腔30a，30b由连接壳体40a，40b围绕。

此外，根据图1的实施方式具有冷却设备8a，8b，借助于所述冷却设备，压缩缸2a，2b是可冷却的，以便导出在运行时产生的废热。在所示出的实施方式中，冷却设备构成为水冷却装置。进水和出水通过箭头表示。水冷却装置尤其在压缩机功率高时是有意义的。

在图1中示意性地示出测量设备17，借助于所述测量设备能够求取驱动活塞13a，13b之一的位置。测量设备17由位置传感器形成。

借助于这种压缩机设备100例如可实现500mm的冲程。于是，所述设备的总高度约为1,800mm。原则上也可实现其他尺寸。

因此，根据图1的实施方式示出单作用的、单级的、水冷却的压缩机设备100，其具有在杆侧的液压耦合。术语杆侧在此是指相对于机械的连接机构20a，20b(杆)的相对设置。

在以下附图中示出压缩设备100的替选的构型，其中为了避免冗长，参考对图1的实施方式的描述。

在图2中，示出第二实施方式，所述第二实施例同样是单作用、单级并且在杆侧液压耦合的，但是具有空气冷却装置。

在该实施方式中，在压缩腔1a，1b的周围设置有作为冷却设备的肋设备。在其他方面对应于第一实施方式的功能。

在图3中，示出第三实施方式，其是图1的实施方式的另一变型形式。

像第一实施方式一样，该第三实施方式具有水冷却装置。但是，液压的耦合经由连接件15在活塞侧进行而不是在杆侧进行。与此相应地，液压流体输入管路18a，18b位于驱动活塞13a，13b上方，即在杆侧。

在此所示出的类型的压缩机设备也能够构成为两级压缩机。

因此，图4示出单作用的、两级的、水冷的变型形式，其具有在杆侧的液压耦合。在其他方面第四实施方式对应于第一实施方式。作为附加的特征，在此示出在第一压缩腔1a和第二压缩腔1b之间的连接管路60，借助于所述连接管路可选地可实现实施两级压缩。

在图5中示出另一变型形式。如在第一实施方式中那样，存在水冷却的压缩装置100，其中存在驱动腔11c，11d的杆侧的液压耦合。

但是，在该实施方式中，压缩腔1a，1b构成为，使得压缩机设备100双作用地工作，即，压缩活塞3a，3b的每个冲程都做功。与之相应地，压缩腔1a，1b，1c，1d，1e，1f分别具有入口和出口。

压缩机设备100的另一优点通过液压耦合的驱动缸12a，12b产生。由于如下情况：这两个压缩活塞3a，3b通过各一个自身的驱动缸12a，12b驱动，通过构造适合的液压回路能够在运行期间与第二驱动缸无关地改变第一缸的冲程。关于此的实施方式在图6a，6b中示出。

尤其在将气体压缩到恒定的出口压力上时在入口压力下降的情况下(例如瓶清空)，这种解耦是特别有利的。在两级设施中，由于下降的入口压力，中间压力同样下降，因为这两级仅针对特定的应用情况(小的范围)设计。仅能容忍与该设计点的小程度的偏差，例如通过气体入口中的所给出的压力范围。过大的偏差会导致这两级之一中的不平衡和不利的压缩比，与是超出还是低于所允许的范围相关。由此引起过高的、未预计到的热生成，这会引起部件受损。该原理也类似地适用于容器填充，其中出口压力改变并且尤其提高。

由于在这两个驱动缸12a，12b之一中驶过可变的冲程的可行性，这两级能够在运行期间匹配于改变的运行条件。由此避免了因这两级中的强烈不同的压缩比而导致不必要的热生成，并且入口压力能够在较大的范围(尤其是在小的压力范围中)中最佳地运行。

通过在驱动缸12a，12b中的改变的液压引导来实现该冲程调节。

在第一驱动活塞13a向下行驶期间，在达到所期望的冲程时，第一驱动缸12a的液压出口50被封锁，而同时向上运动的第二驱动活塞13b的液压流体(油)经由附加的液压流体出口51导出。

以这种方式，驱动活塞之一在下述冲程期间保持静止：与其耦合的驱动活塞能够通过油的改道而完全地经历完所述冲程。因此，这两个驱动活塞13a，13b的冲程可通过适合的阀设备52彼此解耦。

在第三和第四驱动腔11c，11d的一端设置有压力平衡管路16a，16b，在所述端部处相应的驱动活塞13a，13b的运动反向。压力平衡管路16a，16b在驱动活塞13a，13b的进行运动的反向的位置中桥接驱动活塞13a，13b，使得驱动缸12a，12b的这两个驱动腔11a，11c，11b，11d可经由压力平衡管路16a，16b连接。为了控制驱动腔11a，11b，11c，11d之间的连接，压力平衡管路16a，16b具有止回阀161a，161b。

在图7中示出根据图5的实施方式的变型行驶，使得也能够参照上文的描述。

在此实现四级压缩，其中第一压缩腔1a形成第一级。经压缩的气体经由气体出口5b和气体入口6a被输送给压缩腔1b中的第二级。气体然后经由该压缩腔1b的气体出口6b被输送给第三级，所述第三级在第三压缩腔1c中实现。紧接着将气体再次输送给第一压缩缸，其中在压缩腔1d中实现第四压缩级。在图7中，这两个压缩缸之间的气流通过箭头示出。压缩腔1a，1b，1c，1d的大小在此可选地可能匹配于压缩目的。

在根据图8A和8B的一个替选的实施方案中，实现至少两级的压缩，其中第一压缩腔1a和第四压缩腔1d形成第一级。待压缩的气体经由各一个气体入口5a，5a'被输送给第一压缩腔1a和第四压缩腔1d。在这种情况下，待压缩的气体尤其轮流地、交替地输送给第一压缩腔1a和第四压缩腔1d。经压缩的气体作为待进一步压缩的气体经由各一个气体出口5b，5b’被输送给压缩腔1b，1c中的第二级。待进一步压缩的气体经由各自的气体入口6a，6a’被输送给第二压缩腔1b和第三压缩腔1c。在这种情况下，来自第一压缩腔1a的气体被输送给第二压缩腔1b，而来自第四压缩腔1d的气体被输送给第三压缩腔1c。经由气体出口6b，6b’进一步引导来自第二压缩腔1b和第三压缩腔1c的经进一步压缩的气体。

根据图8A，在第二级中经进一步压缩的气体被继续引导以进行进一步处理。

根据图8B，来自第二压缩腔1b和第三压缩腔1c的经进一步压缩的气体被输送给到另外的压缩级。

图8A和8B的压缩机设备包括四个压缩缸2a，2b，2c，2d。因此，压缩机设备基本上对应于图7中的实施例，其中补充了两个压缩缸2c，2d。在压缩缸2c，2d处分别设置有冷却设备8c，8d，借助于所述冷却设备可冷却压缩缸2c，2d。驱动活塞13a，13b的运动可经由各一个机械的连接机构20a，20b传输到四个压缩活塞3a，3b，3c，3d上，所述压缩活塞分别可移动地设置在压缩缸2a，2b，2c，2d中。在机械的连接机构20a，20b的每一个处设置有两个压缩活塞3a，3b，3c，3d。原则上，压缩活塞3a，3b，3c，3d能够将压缩缸2a，2b，2c，2d分别分成两个压缩腔，其中气体能够分别彼此独立地或者在多个级中被压缩。能够任意地选择用于进行压缩的气体引导穿过压缩机设备的压缩腔的顺序。同样地，能够任意地选择压缩级的数量和/或同时运行的、可能是多级的压缩的数量。

在图8A中，气体在第一压缩腔1a中被压缩并且然后被输送给第二压缩腔1b。与此无关，气体在第三压缩缸2c的第五压缩腔1e中被压缩。待压缩的气体经由气体入口7a被输送给第五压缩腔1e。经压缩的气体经由气体出口7b作为待进一步压缩的气体被输送给第六压缩腔1f中的另一级。待进一步压缩的气体经由气体入口7a'被输送给第六压缩腔1f。经进一步压缩气体经由气体出口7b'进一步引导离开第六压缩腔1f。

替选地，气体同样能够在多于两个级中被压缩。在图8B中示出四级的压缩机设备。与在图8A所示出的压缩机设备相反，气体被输送给第五压缩腔1e的气体入口7a，在所述第二压缩腔中实现第三压缩级。然后，气体经由压缩腔1e的气体出口7b被输送给在第六压缩腔1f中实现的第四级。气体经由气体入口7a'被输送给第六压缩腔1f。在第六压缩腔1f中经压缩的气体经由气体出口7b'进一步引导以进行进一步处理。驱动活塞3a，3d的直径大于驱动活塞3b，3c的直径。原则上，驱动活塞3a，3b，3c，3d的尺寸以及压缩腔1a，1b，1c，1d的尺寸可选地需匹配于压缩目的。

气体穿过压缩机设备的替选的引导在图8C中示出。经压缩的气体在其中作为待进一步压缩的气体经由气体出口5b，5b′输送给压缩腔1c中的第二级。待进一步压缩的气体经由各一个气体入口6a，6a’被输送给第二压缩腔1b和第三压缩腔1c。经进一步压缩的气体从第三压缩腔1c输送给第五压缩腔1e。此后，气体被输送给第六压缩腔1f的第四级。

替选地，如在图8D中所示出的那样，气体能够从第五压缩腔1e的第三级起被提供用于进行进一步处理。在其中，驱动活塞13a的运动可经由机械的连接机构20a传输到压缩活塞3a上，其中驱动活塞13b的运动可经由机械的连接机构20b传输到两个压缩活塞3b，3c上。原则上，可以考虑并且可行的是，与机械的连接机构20a，20b连接的任意数量的压缩活塞，以及待压缩的、经压缩的和待进一步压缩的气体在压缩腔中的任意引导。压缩腔1a，1b，1c，1d，1e，1f的大小在此可选地需匹配于压缩目的。

附图标记列表

1a，1b，1c，1d，1e，1f 压缩腔

2a，2b，2c，2d 压缩缸

3a，3b，3c，3d 压缩活塞

5a，6a，5a’，6a’，7a，7a’ 气体入口

5b，6b，5b'，6b'，7b，7b' 气体出口

8a，8b，8c，8d 冷却设备

11a，11b，11c，11d 驱动腔

12a，12b 驱动缸

13a，13b 驱动活塞

15 连接件

16a，16b 压力补偿管路

161a，161b 止回阀

17 测量设备

18a，18b 液压流体输入管路

20a，20b 机械的连接机构

30a，30b 连接腔

40a，40b 连接壳体

50 液压出口

51 附加的液压流体出口

52 阀设备

100 压缩机设备

Ba，Bb 运动轴线

Da，Db 间距

Claims (12)

1.一种用于压缩在至少一个压缩缸(2a，2b)中的至少一个压缩腔(1a，1b，1c，1d，1e，1f)中的气体的压缩机设备(100)，其中

a)在至少两个驱动缸(12a，12b)中分别设置有至少一个驱动活塞(13a，13b)，所述驱动活塞将所述至少两个驱动缸(12a，12b)分别分成两个驱动腔(11a，11b，11c，11d)，并且

b)其中能够用液压流体以流体压力周期性地加载至少一个第一和第二驱动腔(11a，11b，11c，11d)，以便使相应的驱动活塞(13a，13b)运动，并且

c)在所述至少两个驱动缸(12a，12b)中的相应剩余的驱动腔(11c，11d，11a，11b)，所述剩余的驱动腔通过流体经由连接件(15)力配合地连接，并且

d)所述驱动活塞(13a，13b)的运动能够经由至少一个机械的连接机构(20a，20b)传输到至少一个压缩活塞(3a，3b)上，所述压缩活塞可移动地设置在所述至少一个压缩缸(2a，2b)中，所述压缩活塞在一侧对所述至少一个压缩缸(2a，2b)中的至少一个压缩腔(1a，1b，1c，1d，1e，1f)可移动地限界，使得所述驱动活塞(13a，13b)的运动能转换成所述至少一个压缩腔(1a，1b，1c，1d，1e，1f)的体积改变，

e)其中所述至少一个压缩缸(2a，2b)与所述至少两个驱动缸(12a，12b)在空间上以通过间距(Da，Db)分开的方式设置，和

在所述至少一个压缩缸(2a，2b)和所述至少两个驱动缸(12a，12b)之间设置有至少一个连接腔(30a，30b)，所述连接腔填充有功能气体，

其特征在于，

所述间距(Da，Db)至少与相关联的驱动缸(12a，12b)中的相应至少一个驱动活塞(13a，13b)之一所经过的最大行程一样大。

2.根据权利要求1所述的压缩机设备(100)，其特征在于，所述至少一个压缩缸(2a，2b)与所述至少两个驱动缸(12a，12b)不具有共同的壁部。

3.根据权利要求1所述的压缩机设备(100)，其特征在于，所述至少一个连接腔(30a，30b)可填充有用于冲洗所述至少一个连接腔(30a，30b)的功能气体，以便检测所述至少一个连接腔(30a，30b)中的泄漏和/或封锁所述至少一个连接腔(30a，30b)。

4.根据权利要求1所述的压缩机设备(100)，其特征在于，设有至少一个测量设备(17)，借助于所述测量设备能够确定所述至少一个驱动活塞、所述至少一个机械的连接机构和/或所述至少一个压缩活塞的位置。

5.根据权利要求1所述的压缩机设备(100)，其特征在于，所述至少两个驱动缸(12a，12b)设置在所述至少一个压缩缸(2a，2b)的下方。

6.根据权利要求1所述的压缩机设备(100)，其特征在于，在所述至少一个压缩缸(2a，2b)与所述至少一个压缩活塞(3a，3b)和/或所述至少一个机械的连接机构(20a，20b)之间设有密封件。

7.根据权利要求1所述的压缩机设备(100)，其特征在于，在所述至少一个压缩缸(2a，2b)处设置有冷却设备(8a，8b)，所述冷却设备导出在所述至少一个压缩缸(2a，2b)的运行时产生的废热。

8.根据权利要求1所述的压缩机设备(100)，其特征在于，经压缩的气体能够从第一压缩腔(1a)处作为待进一步压缩的气体引导到至少一个第二压缩腔(1b，1c，1d，1e)中以形成多级压缩。

9.根据权利要求1所述的压缩机设备(100)，其特征在于，设有阀设备(52)，所述阀设备用于使所述驱动活塞(13a，13b)的运动解耦。

10.根据权利要求1所述的压缩机设备(100)，其特征在于，设有控制系统，所述控制系统用于：借助于阀设备(52)，控制所述液压流体对所述至少一个第一和第二驱动腔(11a，11b，11c，11d)的加载。

11.根据权利要求1所述的压缩机设备(100)，其特征在于，借助于至少一个桥接相应的所述驱动活塞(13a，13b)的同步装置(16a，16b)，在所述至少一个第一驱动腔和第二驱动腔(11a，11b)与相应剩余的驱动腔(11c，11d)之间的流体压力是能够同步的。

12.一种用于压缩至少一个压缩缸(2a，2b)中的至少一个压缩腔(1a，1b，1c，1d，1e，1f)中的气体的压缩方法，其中

a)在至少两个驱动缸(12a，12b)中分别设置有至少一个驱动活塞(13a，13b)，所述驱动活塞将所述至少两个驱动缸(12a，12b)分别分成两个驱动腔(11a，11b，11c，11d)，并且

b)其中能够用液压流体以流体压力周期性地加载至少一个第一和第二驱动腔(11a，11b)，以便使相应的驱动活塞(13a，13b)运动，并且

c)在所述至少两个驱动缸(12a，12b)中的相应剩余的驱动腔(11c，11d)，所述剩余的驱动腔通过流体经由连接件(15)力配合地连接，并且

d)所述驱动活塞(13a，13b)的运动能够经由至少一个机械的连接机构(20a，20b)传输到至少一个压缩活塞(3a，3b)上，所述压缩活塞可移动地设置在所述至少一个压缩缸(2a，2b)中，所述压缩活塞在一侧对所述至少一个压缩缸(2a，2b)中的至少一个压缩腔(1a，1b，1c，1d，1e，1f)可移动地限界，使得所述驱动活塞(13a，13b)的运动能转换成所述至少一个压缩腔(1a，1b，1c，1d，1e，1f)的体积改变，

e)其中所述至少一个压缩缸(2a，2b)与所述至少两个驱动缸(12a，12b)在空间上以通过间距(Da，Db)分开的方式设置，和

在所述至少一个压缩缸(2a，2b)和所述至少两个驱动缸(12a，12b)之间设置有至少一个连接腔(30a，30b)，所述连接腔填充有功能气体，

其特征在于，

所述间距(Da，Db)至少与相关联的驱动缸(12a，12b)中的相应至少一个驱动活塞(13a，13b)之一所经过的最大行程一样大。