DE102017007921A1 - Method for operating a compressor and compressor - Google Patents

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben eines Verdichters (100), bei dem eine ionische Flüssigkeit (a) als Betriebsflüssigkeit verwendet wird, und bei dem zwei verschiedene Materialien (c, d) des Verdichters (100) mit der ionischen Flüssigkeit (b) in Kontakt gebracht werden und ein elektrochemisches Element bilden, wobei eine Gegenspannung (U) wenigstens zum teilweisen Ausgleich einer Spannung (U) des elektrochemischen Elements an dem Verdichter (110) angelegt wird, sowie einen solchen Verdichter (100)The invention relates to a method for operating a compressor (100), in which an ionic liquid (a) is used as operating fluid, and in which two different materials (c, d) of the compressor (100) with the ionic liquid (b) in Contact and form an electrochemical element, wherein a counter voltage (U) is applied to at least partially compensate for a voltage (U) of the electrochemical element to the compressor (110), and such a compressor (100)

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben eines Verdichters, bei dem eine ionische Flüssigkeit als Betriebsflüssigkeit verwendet wird, sowie einen solchen Verdichter.The invention relates to a method for operating a compressor, in which an ionic liquid is used as the operating fluid, and such a compressor.

Stand der TechnikState of the art

Verdichter werden insbesondere zum Verdichten von gasförmigen Medien eingesetzt. Das Medium kann hierzu beispielsweise mittels einer Betriebsflüssigkeit in einem Verdrängerzylinder verdrängt werden. Solche Verdichter werden in diesem Zusammenhang auch als kolbenlose Verdichter bezeichnet.Compressors are used in particular for compressing gaseous media. The medium can be displaced for this purpose, for example by means of a working fluid in a displacement cylinder. Such compressors are referred to in this context as a piston-free compressor.

Als Betriebsflüssigkeit kann eine ionische Flüssigkeit verwendet werden. Diese ist dann insbesondere in einem eigentlichen Hydraulikölkreis sowie einem Gaskreislauf vorhanden. Ionische Flüssigkeiten haben den Vorteil, dass sie keinen oder zumindest keinen messbaren Dampfdruck aufweisen. Daher kann auf die beschriebene Weise Gas verdichtet werden, ohne dass in dem verdichteten Gas anschließend Bestandteile der Betriebsflüssigkeit verbleiben, wie dies bei herkömmlichen Betriebsflüssigkeiten wie Hydrauliköl der Fall ist.As the operating liquid, an ionic liquid can be used. This is then present in particular in an actual hydraulic oil circuit and a gas cycle. Ionic liquids have the advantage that they have no or at least no measurable vapor pressure. Therefore, can be compressed in the manner described gas without the components of the operating fluid then remain in the compressed gas, as is the case with conventional operating fluids such as hydraulic oil.

Bei ionischen Flüssigkeiten handelt es sich insbesondere um flüssiges Salz, welches daher einen Elektrolyt innerhalb des Verdichters bzw. des Verdichtersystems bildet. Da in einem solchen Verdichter in aller Regel verschiedene Materialien für verschiedene Komponenten bzw. Bauteile des Verdichters verwendet werden, mit denen die ionische Flüssigkeit auch in Kontakt steht, kommt es zur Bildung eines elektrochemischen Elements. Hier geht das in Bezug auf die elektrochemische Spannungsreihe unedlere Material bzw. Element in der ionischen Flüssigkeit in Lösung und wird abgebaut bzw. verbraucht. An anderer Stelle wird dieses Material entsprechend angelagert. Insgesamt führt dies zu einer reduzierten Lebensdauer bzw. Laufzeit des Verdichters.In particular, ionic liquids are liquid salts, which therefore form an electrolyte within the compressor or the compressor system. Since in such a compressor usually different materials for different components or components of the compressor are used, with which the ionic liquid is also in contact, it comes to the formation of an electrochemical element. Here, in relation to the electrochemical voltage series, less noble material or element in the ionic liquid dissolves and is degraded or consumed. Elsewhere, this material will be deposited accordingly. Overall, this leads to a reduced service life or running time of the compressor.

Vor diesem Hintergrund stellt sich die Aufgabe, eine Möglichkeit bereitzustellen, bei einem solchen ionischen Verdichter Lebensdauer bzw. Laufzeit zu verlängern. Against this background, the task is to provide a way to extend life or run time in such an ionic compressor.

Offenbarung der ErfindungDisclosure of the invention

Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren zum Betreiben eines Verdichters sowie einen Verdichter mit den Merkmalen der unabhängigen Patentansprüche gelöst. Bevorzugte Ausgestaltungen sind Gegenstand der abhängigen Patentansprüche sowie der nachfolgenden Beschreibung.This object is achieved by a method for operating a compressor and a compressor with the features of the independent claims. Preferred embodiments are subject of the dependent claims and the following description.

Vorteile der ErfindungAdvantages of the invention

Die vorliegende Erfindung geht aus von einem Verfahren zum Betreiben eines Verdichters, bei dem eine ionische Flüssigkeit als Betriebsflüssigkeit verwendet wird. Wenn ein solcher Verdichter zwei verschiedene Materialien aufweist, die mit der ionischen Flüssigkeit in Kontakt gebracht werden, wird automatisch ein elektrochemisches Element gebildet.The present invention is based on a method for operating a compressor, in which an ionic liquid is used as the operating fluid. When such a compressor has two different materials which are brought into contact with the ionic liquid, an electrochemical element is automatically formed.

Als ionische Flüssigkeit kommen dabei vorzugsweise Zusammensetzung in Betracht, die einen der folgenden Stoffe aufweisen:

  • - eine Verbindung gemäß Formel (I)
    Figure DE102017007921A1_0001
    wobei R1 und R2 unabhängig voneinander Wasserstoff oder ein substituiertes oder unsubstituiertes C1-C8 Alkyl sein können, insbesondere ein substituiertes oder unsubstituiertes C1-C4 Alkyl, wobei die Verbindung nach Formel (I) insbesondere ein 1-Ethyl-3-Methylimidazolium ist.
  • - eine quartäre Ammoniumverbindung, insbesondere eine Verbindung der Formel N+R4 (II), wobei jedes R unabhängig voneinander ein substituiertes oder unsubstituiertes C1-C4 Alkyl sein kann, wobei das Alkyl insbesondere durch OH substituiert sein kann, wobei die Verbindung nach Formel (II) insbesondere ein N,N,N-Trimethylethylammonium oder ein Tris(2-hydroxyethyl)-Methylammonium ist.
Suitable ionic liquids are preferably compositions which have one of the following substances:
  • a compound according to formula (I)
    Figure DE102017007921A1_0001
     wherein R 1 and R 2 independently of one another may be hydrogen or a substituted or unsubstituted C 1 -C 8 -alkyl, in particular a substituted or unsubstituted C 1 -C 4 -alkyl, the compound of formula (I) being in particular a 1-ethyl-3-methylimidazolium.
  • a quaternary ammonium compound, in particular a compound of the formula N + R 4 (II), wherein each R independently of one another can be a substituted or unsubstituted C 1 -C 4 -alkyl, where the alkyl may be substituted in particular by OH, where the compound of the formula (II) is in particular an N, N, N-trimethylethylammonium or a tris (2-hydroxyethyl ) Methyl ammonium.

Ebenso kann die Zusammensetzung ein Gegenion, insbesondere Cl- aufweisen.Likewise, the composition may have a counterion, in particular Cl - .

Als relevante Komponenten oder Bauteile des Verdichters, die hier betroffen sein können, kommen insbesondere Zylinderköpfe, Rohrleitungen, Kolben, Ventilgehäuse und Ventile in Frage. Als Materialien kommen beispielsweise Eisen (bzw. Stahl), Aluminium und Zink in Frage.As relevant components or components of the compressor, which may be affected here, in particular cylinder heads, piping, pistons, valve housings and valves in question. As materials such as iron (or steel), aluminum and zinc come into question.

Erfindungsgemäß ist nun vorgesehen, dass eine Gegenspannung wenigstens zum teilweisen Ausgleich einer Spannung des elektrochemischen Elements an dem Verdichter angelegt wird. Besonders zweckmäßig ist es, die Spannung möglichst vollständig, wenigstens aber beispielsweise zu 80%, insbesondere 90%, auszugleichen.According to the invention, it is now provided that a countervoltage is applied to the compressor at least for partial compensation of a voltage of the electrochemical element. It is particularly useful, the voltage as possible completely, but at least for example to 80%, in particular 90%, to compensate.

Durch das Anlegen einer solchen Gegenspannung wird also von extern Strom (also Fremdstrom) in den Verdichter eingeleitet und so der Auflösung des entsprechend unedleren Materials bzw. Elements entgegengewirkt oder diese sogar gestoppt. Es versteht sich, dass eine solche Gegenspannung nicht nur einmal zwischen zwei Materialien angelegt werden kann, sondern im Falle weiterer verschiedener Materialien auch zwischen weiteren Paaren von Materialien. Die Gegenspannung kann dabei durch eine geeignete Spannungsquelle erzeugt und an geeigneten Punkten im Verdichter bzw. den entsprechenden Komponenten bzw. Bauteilen angelegt werden.By applying such a reverse voltage so external (ie external current) is introduced into the compressor and thus counteracted the dissolution of the corresponding less noble material or element or even stopped this. It is understood that such a counter tension can be applied not only once between two materials, but in the case of further different materials also between other pairs of materials. The countervoltage can be generated by a suitable voltage source and applied at suitable points in the compressor or the corresponding components or components.

Denkbar ist es nun, die Höhe der Gegenspannung vorab zu ermitteln, beispielsweise basierend auf der elektrochemischen Spannungsreihe und der daraus ableitbaren Spannung der betreffenden Materialien. Für den Fall von Aluminium (E0 = -1,66 V) und Zink (Eo = -0,76 V) ergibt sich beispielsweise eine Spannung von (betragsmäßig) 0,9 V. Für den Fall von Zink und Eisen (Eo = -0,44 V) ergibt sich beispielsweise eine Spannung von (betragsmäßig) 0,32 V. Die Gegenspannung kann dann entsprechend vorgegeben werden.It is now conceivable to determine the level of the countervoltage in advance, for example based on the electrochemical voltage series and the voltage of the respective materials derivable therefrom. In the case of aluminum (E 0 = -1.66 V) and zinc (Eo = -0.76 V), for example, the result is a voltage of (in terms of magnitude) 0.9 V. For the case of zinc and iron (Eo = -0.44 V) results, for example, in a voltage of (in terms of amount) 0.32 V. The counter voltage can then be specified accordingly.

Besonders bevorzugt ist es jedoch, wenn die Spannung des elektrochemischen Elements gemessen und basierend darauf die Gegenspannung eingestellt wird. Hierzu kann eine geeignete Messeinrichtung vorgesehen sein, die beispielsweise an geeigneten Punkten der verschiedenen Materialien die anliegende Spannung abgreift. Dies ermöglicht dann eine besonders genaue Einstellung bzw. Vorgabe der Gegenspannung und somit eine möglichst weitgehende Kompensation der durch das elektrochemische Element hervorgerufenen Spannung. Dies führt letztlich zu einem möglichst geringen Verschleiß der Materialien des Verdichters und damit des Verdichters insgesamt.However, it is particularly preferred if the voltage of the electrochemical element is measured and based on which the countervoltage is adjusted. For this purpose, a suitable measuring device can be provided which picks up the applied voltage at suitable points of the various materials, for example. This then allows a particularly accurate setting or specification of the counter-voltage and thus as far as possible compensation of the voltage caused by the electrochemical element. This ultimately leads to the lowest possible wear of the materials of the compressor and thus the compressor as a whole.

Bevorzugt ist es zudem auch, wenn Gegenspannung im Rahmen einer Regelung eingestellt wird. Auf diese Weise können eventuelle Abweichungen während eines Betriebs des Verdichters ausgeglichen werden.In addition, it is also preferred if counter tension is set within the scope of a control. In this way, any deviations during operation of the compressor can be compensated.

Vorzugsweise wird als Verdichter ein Kolbenverdichter und/oder ein mehrstufiger Verdichter verwendet, insbesondere also beispielsweise ein mehrstufiger Kolbenverdichter. Solche Verdichter sind verhältnismäßig einfach im Aufbau, profitieren aber dennoch von den Vorteilen der ionischen Flüssigkeit als Betriebsflüssigkeit. Außerdem kommen Schraubenverdichter, Scrollverdichter, Rotationsverdichter, oder Verdichter, in denen Zwei-Phasengemische anwendbar sind, in Betracht.Preferably, a piston compressor and / or a multi-stage compressor is used as the compressor, in particular thus, for example, a multi-stage reciprocating compressor. Such compressors are relatively simple in construction, but still benefit from the advantages of the ionic liquid as the operating fluid. In addition, screw compressors, scroll compressors, rotary compressors, or compressors in which two-phase mixtures are applicable come into consideration.

Es ist von Vorteil, wenn mittels des Verdichters ein Gas, insbesondere Wasserstoff, oder ein Gasgemisch verdichtet wird. Wie bereits erwähnt, ergibt sich durch die Verwendung der ionischen Flüssigkeit der Vorteil, dass keine Rückstände dieser Flüssigkeit in verdichtetem Gas verbleiben und damit ein besonders reines, verdichtetes Gas erhalten werden kann. Dies ist gerade bei Wasserstoff von besonderem Interesse, da Wasserstoff beispielsweise für Antriebe, insbesondere mit Brennstoffzellen, verwendet wird.It is advantageous if by means of the compressor, a gas, in particular hydrogen, or a gas mixture is compressed. As already mentioned, the advantage of using the ionic liquid is that no residues of this liquid remain in compressed gas and thus a particularly pure, compressed gas can be obtained. This is of particular interest in the case of hydrogen, since hydrogen is used, for example, for drives, in particular with fuel cells.

Gegenstand der Erfindung ist weiterhin ein Verdichter, in dem eine ionische Flüssigkeit als Betriebsflüssigkeit vorgesehen ist, und bei dem zwei verschiedene Materialien des Verdichters mit der ionischen Flüssigkeit in Kontakt stehen und ein elektrochemisches Element bilden. Dabei handelt es sich insbesondere um einen sog. ionischen Verdichter. Zudem ist nun eine Spannungsquelle vorgesehen, mit der eine Gegenspannung wenigstes zum teilweisen Ausgleich einer Spannung des elektrochemischen Elements an dem Verdichter anlegbar ist.The invention furthermore relates to a compressor in which an ionic liquid is provided as operating fluid, and in which two different materials of the compressor are in contact with the ionic fluid and form an electrochemical element. This is in particular a so-called ionic compressor. In addition, a voltage source is now provided, with which a counter voltage at least for partial compensation of a voltage of the electrochemical element can be applied to the compressor.

Vorzugsweise ist zudem eine Messeinrichtung zum Messen der Spannung des elektrochemischen Elements vorgesehen, wobei die Spannungsquelle dazu eingerichtet ist, die Gegenspannung basierend auf der gemessenen Spannung einzustellen.Preferably, a measuring device is also provided for measuring the voltage of the electrochemical element, wherein the voltage source is adapted to set the counter voltage based on the measured voltage.

Es ist von Vorteil, wenn eine Steuer- und/oder Regeleinheit zum Einstellen und/oder Regeln der Gegenspannung vorgesehen ist. Ebenfalls von Vorteil ist, wenn der Verdichter als Kolbenverdichter und/oder mehrstufig ausgebildet ist.It is advantageous if a control and / or regulating unit is provided for adjusting and / or regulating the countervoltage. It is also advantageous if the compressor is designed as a piston compressor and / or multi-stage.

Hinsichtlich der näheren Erläuterung sowie weiterer bevorzugter Ausgestaltungen und Vorteile des erfindungsgemäßen Verdichters sei zur Vermeidung von Wiederholungen auf obige Ausführungen zum erfindungsgemäßen Verfahren, das anhand eines Verdichters erläutert wird, verwiesen, die hier entsprechend gelten.With regard to the further explanation as well as further preferred embodiments and advantages of the compressor according to the invention, reference is made to the above statements on the method according to the invention, which is explained with reference to a compressor, which apply here accordingly to avoid repetition.

Die Erfindung ist anhand von Ausführungsbeispielen in der Zeichnung schematisch dargestellt und wird im Folgenden unter Bezugnahme auf die Zeichnung beschrieben.The invention is illustrated schematically by means of embodiments in the drawing and will be described below with reference to the drawing.

Figurenlistelist of figures

  • 1 zeigt schematisch einen erfindungsgemäßen Verdichter in bevorzugter Ausführungsform, der sich zur Durchführung eines erfindungsgemäßen Verfahrens eignet. 1 schematically shows a compressor according to the invention in a preferred embodiment, which is suitable for carrying out a method according to the invention.

Ausführliche Beschreibung der ZeichnungDetailed description of the drawing

In 1 ist ein erfindungsgemäßer Verdichter 100 in einer bevorzugten Ausführungsform dargestellt. Der Verdichter weist hier fünf Zylinder 110, 111, 112, 113 und 114 auf sowie eine weitere Kammer 150. Der Zylinder 110 weist einen beweglichen Kolben 120 auf sowie ein Einlassventil 140 und ein Auslassventil 141, wobei diese beiden Ventile jeweils in einem Zylinderkopf 130 angeordnet sind.In 1 is a compressor according to the invention 100 shown in a preferred embodiment. The compressor has five cylinders here 110 . 111 . 112 . 113 and 114 on and another chamber 150 , The cylinder 110 has a movable piston 120 on and an inlet valve 140 and an exhaust valve 141 , these two valves each in a cylinder head 130 are arranged.

Die weiteren vier Zylinder sind gleichartig ausgebildet, der Übersichtlichkeit halber sind hier jedoch keine Bezugszeichen dargestellt. Anzumerken ist noch, dass die weiteren Zylinder 111 bis 114 kleiner sind als der Zylinder 110, um eine entsprechende, stufenartige Verdichtung zu ermöglichen. Die jeweiligen Kolben können dabei beispielsweise über einen geeigneten (hier nicht dargestellten) Antrieb nach Stand der Technik bewegt werden.The other four cylinders are similar, but for the sake of clarity, no reference numerals are shown here. It should be noted that the other cylinders 111 to 114 smaller than the cylinder 110 to allow a corresponding, step-like compression. The respective pistons can be moved, for example, via a suitable (not shown here) drive according to the prior art.

Über einen Einlass 121 kann nun ein Gas b, beispielsweise Wasserstoff, in den Zylinder 110 eingebracht werden. Über eine Rohrleitung 120 (oder eine andere geeignete Verbindung) kann in dem Zylinder 110 verdichtetes Gas dann in den nächsten Zylinder 111 geleitet werden. Über weitere solche Rohrleitungen kann das immer weiter verdichtete Gas schließlich in die Kammer 150 und von dort über einen Auslass 122 wieder aus dem Verdichter 100 herausgeführt werden. Zusätzlich ist eine verschließbare Verbindungsleitung 123 vom Einlass 121 zu der Kammer 150 vorgesehen. Die Kammer 150 dient dabei der Abscheidung der ionischen Flüssigkeit aus dem Gasstrom, die Verbindungsleitung 123 erlaubt bedingt durch die Druckdifferenz zwischen der ersten und letzten Verdichterstufe einen Flüssigkeitsstrom, infolgedessen eine gezielte Einspritzung von ionischer Flüssigkeit in den Gasstrom möglich ist.About an inlet 121 can now be a gas b, for example hydrogen, in the cylinder 110 be introduced. About a pipeline 120 (or other suitable compound) may be in the cylinder 110 then compressed gas into the next cylinder 111 be directed. Over such other pipelines, the more and more compressed gas can finally enter the chamber 150 and from there via an outlet 122 back out of the compressor 100 be led out. In addition, there is a lockable connection cable 123 from the inlet 121 to the chamber 150 intended. The chamber 150 serves the separation of the ionic liquid from the gas stream, the connecting line 123 allows due to the pressure difference between the first and last compressor stage a liquid flow, as a result, a targeted injection of ionic liquid in the gas stream is possible.

In jedem der Zylinder 110 bis 114 sowie in der Kammer 150 ist nun eine ionische Flüssigkeit a, wie sie eingangs erwähnt wurde, als Betriebsflüssigkeit vorgesehen. Neben einer Wirkung als Kühlung und/oder Schmierung des Verdichters ist es eine Eigenschaft dieser ionischen Flüssigkeit, dass bei der Verdichtung des Gases b keine Rückstände in dem Gas verbleiten. Dies liegt - wie eingangs bereits erwähnt - daran, dass eine ionische Flüssigkeit keinen oder zumindest keinen messbaren Dampfdruck besitzt.In each of the cylinders 110 to 114 as well as in the chamber 150 is now an ionic liquid a, as mentioned above, provided as a working fluid. In addition to an effect as cooling and / or lubrication of the compressor, it is a property of this ionic liquid that lead in the compression of the gas b no residues in the gas. This is - as already mentioned - because an ionic liquid has no or at least no measurable vapor pressure.

Weiterhin ist nun eine Messeinrichtung 160 vorgesehen, mittels welcher hier beispielhaft eine Spannung U zwischen dem Kolben 120 und dem Zylinder 110 bzw. dessen Wandung gemessen wird. Sofern nun der Kolben 120 und der Zylinder 110 bzw. dessen Wandung aus verschiedenen Materialien gefertigt sind, so bilden diese beiden Materialien eine elektrochemische Zelle mit einer - hier mittels der Messeinrichtung 160 - messbaren Spannung U. Beispielsweise kann der Zylinder 110 bzw. dessen Wandung aus Stahl (mit c bezeichnet) gefertigt sein, der Kolben 120 hingegen aus Aluminium (mit d bezeichnet). Dies führt an sich - wie ebenfalls bereits erwähnt - dazu, dass sich eines der Materialien in der ionischen Flüssigkeit b löst und insbesondere an dem anderen Material abscheidet.Furthermore, now is a measuring device 160 provided by means of which here, for example, a voltage U between the piston 120 and the cylinder 110 or whose wall is measured. If now the piston 120 and the cylinder 110 or whose walls are made of different materials, these two materials form an electrochemical cell with a - here by means of the measuring device 160 - measurable voltage U. For example, the cylinder 110 or its wall made of steel (denoted by c) to be made, the piston 120 however, made of aluminum (denoted by d). As a result, as already mentioned, this leads to one of the materials dissolving in the ionic liquid b and in particular depositing on the other material.

Weiterhin ist nun eine Spannungsquelle 170, die insbesondere auch Teil einer Steuer- und/oder Regeleinheit sein kann, vorgesehen. Mittels dieser Spannungsquelle 170 ist es nun möglich, eine Gegenspannung UG an den Verdichter, hier zwischen dem Kolben 120 und dem Zylinder 110 bzw. dessen Wandung anzulegen, sodass ein Strom IG fließt. Die Gegenspannung kann nun möglichst genau auf die gemessene Spannung abgestimmt werden, sodass resultierend keine oder zumindest eine deutlich geringere Spannung zwischen den entsprechenden Komponenten bzw. Bauteilen des Verdichters vorliegt, was somit eine Lösung des einen Materials in der ionischen Flüssigkeit verhindert oder zumindest verringert. Dies erhöht entsprechend die Lebensdauer des Verdichters 110.Furthermore, now is a voltage source 170 , which in particular may also be part of a control and / or regulating unit. By means of this voltage source 170 it is now possible, a counter tension U G to the compressor, here between the piston 120 and the cylinder 110 or its wall, so that a current I G flows. The countervoltage can now be tuned as accurately as possible to the measured voltage, so that there is no or at least a significantly lower voltage between the corresponding components or components of the compressor, thus preventing or at least reducing a solution of the one material in the ionic liquid. This increases accordingly the life of the compressor 110 ,

Es versteht sich, dass auch weitere solcher Messeinrichtungen und Spannungsquellen (bzw. Steuer- und/oder Regeleinheiten) vorgesehen sein können und zwar jeweils zwischen anderen zwei Komponenten bzw. Bauteilen mit verschiedenen Materialien. Insbesondere kommen hierbei die zuvor erwähnten Komponenten bzw. Bauteile in Frage. Insgesamt kann auf diese Weise die Lebensdauer des Verdichters 110 deutlich erhöht werden.It is understood that other such measuring devices and voltage sources (or control and / or regulating units) can be provided and in each case between other two components or components with different materials. In particular, the aforementioned components or components come into question here. Overall, this can increase the life of the compressor 110 be increased significantly.

Claims (9)

Verfahren zum Betreiben eines Verdichters (100), bei dem eine ionische Flüssigkeit (a) als Betriebsflüssigkeit verwendet wird, und bei dem zwei verschiedene Materialien (c, d) des Verdichters (100) mit der ionischen Flüssigkeit (b) in Kontakt gebracht werden und ein elektrochemisches Element bilden, dadurch gekennzeichnet, dass eine Gegenspannung (UG) wenigstens zum teilweisen Ausgleich einer Spannung (U) des elektrochemischen Elements an dem Verdichter (110) angelegt wird.A method of operating a compressor (100), wherein an ionic liquid (a) is used as a working liquid, and in which two different materials (c, d) of the compressor (100) are brought into contact with the ionic liquid (b) and forming an electrochemical element, characterized in that a counter voltage (U G ) is applied to the compressor (110) at least for partial compensation of a voltage (U) of the electrochemical element. Verfahren nach Anspruch 1, wobei die Spannung (U) des elektrochemischen Elements gemessen und basierend darauf die Gegenspannung (UG) eingestellt wird.Method according to Claim 1 , wherein the voltage (U) of the electrochemical element is measured and based on the counter-voltage (U G ) is adjusted. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Gegenspannung (UG) im Rahmen einer Regelung eingestellt wird.Method according to Claim 1 or 2 , wherein the counter-voltage (U G ) is set as part of a scheme. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei als Verdichter (100) ein Kolbenverdichter, ein Schraubenverdichter, ein Scrollverdichter, ein Rotationsverdichter, ein Verdichter, in dem ein Zwei-Phasengemisch anwendbar ist, und/oder ein mehrstufiger Verdichter verwendet wird.Method according to one of the preceding claims, wherein the compressor (100) is a reciprocating compressor, a screw compressor Scroll compressor, a rotary compressor, a compressor in which a two-phase mixture is applicable, and / or a multi-stage compressor is used. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei mittels des Verdichters ein Gas (b), insbesondere Wasserstoff, oder ein Gasgemisch verdichtet wird.Method according to one of the preceding claims, wherein by means of the compressor, a gas (b), in particular hydrogen, or a gas mixture is compressed. Verdichter (110), in dem eine ionische Flüssigkeit (a) als Betriebsflüssigkeit vorgesehen ist, und bei dem zwei verschiedene Materialien (c, d) des Verdichters (100) mit der ionischen Flüssigkeit (a) in Kontakt stehen und ein elektrochemisches Element bilden, gekennzeichnet durch eine Spannungsquelle (170), mit der eine Gegenspannung (UG) wenigstes zum teilweisen Ausgleich einer Spannung (U) des elektrochemischen Elements an dem Verdichter (U) anlegbar ist.A compressor (110) in which an ionic liquid (a) is provided as a working liquid and in which two different materials (c, d) of the compressor (100) are in contact with the ionic liquid (a) and form an electrochemical element, characterized by a voltage source (170) with which a counter voltage (U G ) at least for partial compensation of a voltage (U) of the electrochemical element to the compressor (U) can be applied. Verdichter (100) nach Anspruch 6, mit einer Messeinrichtung (160) zum Messen der Spannung (U) des elektrochemischen Elements, wobei die Spannungsquelle (170) dazu eingerichtet ist, die Gegenspannung (UG) basierend auf der gemessenen Spannung (U) einzustellen.Compressor (100) after Claim 6 , with a measuring device (160) for measuring the voltage (U) of the electrochemical element, wherein the voltage source (170) is adapted to set the counter voltage (U G ) based on the measured voltage (U). Verdichter (100) nach Anspruch 6 oder 7, mit einer Steuer- und/oder Regeleinheit zum Einstellen und/oder Regeln der Gegenspannung (UG).Compressor (100) after Claim 6 or 7 , with a control and / or regulating unit for setting and / or regulating the counter-voltage (U G ). Verdichter (100) nach einem der Ansprüche 6 bis 8, der als Kolbenverdichter, Schraubenverdichter, Scrollverdichter, Rotationsverdichter, Verdichter, in dem ein Zwei-Phasengemisch anwendbar ist, und/oder mehrstufig ausgebildet ist.Compressor (100) according to one of Claims 6 to 8th which is designed as piston compressor, screw compressor, scroll compressor, rotary compressor, compressor in which a two-phase mixture is applicable, and / or multi-stage.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2021097505A1 (en) 2019-11-21 2021-05-27 Eeg Elements Energy Gmbh Compressor
KR102503493B1 (en) 2021-06-14 2023-02-28 (주)부흥산업사 Compressor Structure Using Ionic Liquid
KR102662208B1 (en) 2022-03-25 2024-05-03 (주)부흥산업사 Piston Ring Manufacturing Method Containing Ionic Liquid And Structure Of Compressor Or Vacuum Pump Using The Same

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4618921B2 (en) 2001-03-30 2011-01-26 株式会社鶴見製作所 Electric corrosion prevention structure of main shaft in underwater rotating machine
CN100549150C (en) * 2003-10-10 2009-10-14 出光兴产株式会社 Lubricating oil
WO2006029884A1 (en) * 2004-09-17 2006-03-23 Basf Aktiengesellschaft Method for operating a liquid ring compressor
DE102004046316A1 (en) * 2004-09-24 2006-03-30 Linde Ag Method and apparatus for compressing a gaseous medium
KR100540390B1 (en) 2005-09-23 2006-01-11 주식회사 삼진정밀 Sluice valve for anti-corrosion having three way valve with air drain function
DE102006042918A1 (en) * 2006-09-13 2008-03-27 Linde Ag Pistonless compressor
DE102009020925A1 (en) * 2009-05-12 2010-11-18 Linde Aktiengesellschaft Compressor with piston dummy
DE102011101504A1 (en) * 2011-05-13 2012-11-15 Linde Ag Method for compressing water-saturated gaseous medium e.g. hydrogen, to be used as fuel in vehicle, involves subjecting compressed medium to water separation, where compressed medium is cooled before entering into separators
WO2014109271A1 (en) * 2013-01-14 2014-07-17 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Electrochemical device
DE102013212725A1 (en) 2013-06-28 2014-12-31 Ksb Aktiengesellschaft Fluid-carrying system with cathodic corrosion protection

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