双筒干燥器、气体干燥方法及便携式气体压缩供应装置

摘要

本发明涉及双筒干燥器、气体干燥方法及便携式气体压缩供应装置，双筒干燥器包括并排布置的第一干燥筒和第二干燥筒，第一干燥筒轴向的两端分别为第一进气端和第一出气端，第二干燥筒轴向的两端分别为第二进气端和第二出气端；第一进气端邻近第二进气端布置且安装有切换进气方向的第一换向阀，第一出气端邻近第二出气端布置且安装有切换出气方向的第二换向阀，第一换向阀的外侧还连接有切换排气方向的第三换向阀；第一出气端和第二出气端还分别设有相互独立的第一排气腔和第二排气腔，第三换向阀的排气通道的一端与第一排气腔通过第一弯管连通，第三换向阀的排气通道的另一端与第二排气腔通过第二弯管连通；第二换向阀上开设有微流道凹槽。

权利要求

1.一种气体干燥方法，其特征在于，采用双筒干燥器实现，所述双筒干燥器包括并排布置的第一干燥筒和第二干燥筒，所述第一干燥筒轴向的两端分别为第一进气端和第一出气端，所述第二干燥筒轴向的两端分别为第二进气端和第二出气端；所述第一进气端邻近所述第二进气端布置且安装有切换进气方向的第一换向阀，所述第一出气端邻近所述第二出气端布置且安装有切换出气方向的第二换向阀，所述第一换向阀的外侧还连接有切换排气方向的第三换向阀；所述第一进气端和第二进气端还分别设有相互独立的第一排气腔和第二排气腔，所述第三换向阀的排气通道的一端与第一排气腔通过第一弯管连通，所述第三换向阀的排气通道的另一端与第二排气腔通过第二弯管连通；所述第二换向阀上开设有将第一出气端和第二出气端连通的微流道凹槽；所述第一换向阀上设有进气口，所述第二换向阀上设有出气口，所述第三换向阀上设有排气口；

所述气体干燥方法，包括以下步骤：

第一换向阀将进气口与第一干燥筒的第一进气端连通，第二换向阀将出气口与第一干燥筒的第一出气端连通，所述第三换向阀将排气口与第二弯管连通；通过第一换向阀上的进气口输入待干燥气体，所述待干燥气体经过第一干燥筒干燥后得到干燥气体，大部分干燥气体通过第二换向阀的出气口送出，小部分干燥气体通过第二换向阀上的微流道凹槽进入到第二干燥筒中，对第二干燥筒中的干燥剂吹除再生后产生废气，废气通过第二排气腔和第二弯管，并从第三换向阀的排气口排出；

第一换向阀将进气口与第二干燥筒的第二进气端连通，第二换向阀将出气口与第二干燥筒的第二出气端连通，所述第三换向阀将排气口与第一弯管连通；通过第一换向阀上的进气口输入待干燥气体，所述待干燥气体经过第二干燥筒干燥后得到干燥气体，大部分干燥气体通过第二换向阀的出气口送出，小部分干燥气体通过第二换向阀上的微流道凹槽进入到第一干燥筒中，对第一干燥筒中的干燥剂吹除再生后产生废气，废气通过第一排气腔和第一弯管，并从第三换向阀的排气口排出。

2.根据权利要求1所述一种气体干燥方法，其特征在于，所述第一换向阀、第二换向阀以及第三换向阀均为两位三通电磁阀，所述第一换向阀的中间位置设有进气口，所述第二换向阀的中间位置设有出气口，所述第三换向阀的中间位置设有排气口。

3.根据权利要求1所述一种气体干燥方法，其特征在于，所述第一排气腔内设有第一扩散器，所述第二排气腔内设有第二扩散器。

说明书

双筒干燥器、气体干燥方法及便携式气体压缩供应装置

技术领域

[0001] 本发明涉及气体净化及在轨加注气体相关技术领域，涉及一种双筒干燥器、气体干燥方法及便携式气体压缩供应装置，尤其针对空间站科学实验柜在轨气体净化及加注。

背景技术

[0002] 空间站在轨运行期间众多大型空间科学实验设备或地面实验时，均需用到压缩气体，需要提供气体动力源。特别是在轨无接触飞行的大型实验平台在姿态控制及保持时需
要冷气推进提供动力的场合。

[0003] 对于如何能够设计一种通用小型便携的能够满足狭小空间、低功耗、较高压力及洁净度的小气量稳定供气装置，同时能够在在轨期间不间断循环利用周围空间气体供气，
减小货船上行代价，实现自动控制，实时供气的方法是亟待解决的重要问题。

[0004] 目前应用的在轨气体供应装置一般以无源落压式加注系统为主，落压式加注主要以高压加注贮箱作为气体储存单元，出口包括截止阀、高压压力表、减压阀、低压压力表和
带有泄压阀及过滤器的加注软管组成。该种气体供应装置在发射之前，从地面气源处连接
充气接口，注入高压气体，通过货运飞船运载至空间站中。需要气体供应时由航天员操作，
将将气体供应装置接入所需载荷，设定减压压力，开启截止阀对载荷进行加注。加注完成后
关闭气体供应装置及载荷的截止阀，并通过加注软管的泄压阀对管路内高压气体进行泄
放，泄放完成后断开气体供应装置与载荷的连接，完成整个加注过程。该种气体供应装置一
般为无源，因为气体供应装置尺寸包络有限及货船运送的高压压力限制，气体供应装置的
气体储存有限，一般使用多次后，当储存气体压力不足，整个加注系统即达到寿命，无法进
行回收。此外，因为气体供应装置储存高压气体压力较大，为保证安全和可靠性，气体供应
装置在地面试验及发射、在轨的整个过程都要有足够高的安全因子，需要整个系统在设计
时结构强度足够，要进行严格的地面爆破试验和评估，这使得整个系统设计的重量过大，气
体所占比重很小，发射成本过大。另外在轨使用时，由于无源，需要有航天员配合完成加注，
进一步增加成本的同时，因为压力过大，航天员在操作过程中有相对较大的安全风险。

[0005] 空气压缩装置工作原理就是将气体压力通过加压方式达到所需压力，通过气罐储存或气体输送管路进行输出。一般空气压缩机分为往复活塞式、旋转叶片式、离心式或旋转
螺杆式等，工作原理均可总结为吸入气体后通过机械做功，增加气体压力，再通过排气口排
出，以活塞式压缩机为例，该种类型的压缩机通过活塞的往复运动完成空气的压缩，活塞式
压缩机的理论循环包括以下三个过程，(1)吸气过程：活塞由上止点运动到下止点，在此过
程中进气压片打开，空气不断被吸入气缸，当活塞到达下止点时进气通道关闭，如图1a和图
1b所示。(2)压缩过程：此阶段中进气口、出气口均关闭，活塞由下止点开始向上运动，气体
开始压缩直至压力升到某一值P(压力不小于出气口压力)此时压缩过程结束，出气口打开，
如图2a和图2b所示。(3)排气过程：出气口开启后，活塞仍向上运动气体在排气压力P1下被
排出，当活塞运动到上止点时，排气口关闭，排气过程结束。经过活塞加压的气体通过气体
出口使用，如图3a和图3b所示。

[0006] 空气压缩装置尤其是活塞式空气压缩装置多用于地面空气压缩机、气泵等获得高压空气。一般来说，因为考虑使用的广泛性，空压机的体积及重量都比较大，功率大且发热
较为严重。某些便携式压缩机因为气缸设计及电机性能的原因，能够达到的最高压力比较
低，无法满足便携及高压的性能要求。另外，空压机的应用场景较为普通使得其不会设计单
独的气体净化装置及降噪装置，当气体的洁净度及露点要求较高时，无法满足使用需求。这
些问题使其设计并不能应用于在轨气体供应装置，因此此技术在在轨气体供应中还未有应
用。

[0007] 另外，现有的用于气体加注系统中的空气净化装置无法循环使用。

发明内容

[0008] 本发明所要解决的技术问题是现有的用于气体供应装置中的空气净化装置无法循环使用，而且气体供应装置成本大、安全风险高、且无法满足便携以及高压的性能要求
等。为了解决上述技术问题，本发明提供了一种双筒干燥器、气体干燥方法及便携式气体压
缩供应装置。

[0009] 本发明解决上述技术问题的技术方案如下：一种双筒干燥器，包括并排布置的第一干燥筒和第二干燥筒，所述第一干燥筒轴向的两端分别为第一进气端和第一出气端，所
述第二干燥筒轴向的两端分别为第二进气端和第二出气端；所述第一进气端邻近所述第二
进气端布置且安装有切换进气方向的第一换向阀，所述第一出气端邻近所述第二出气端布
置且安装有切换出气方向的第二换向阀，所述第一换向阀的外侧还连接有切换排气方向的
第三换向阀；所述第一进气端和第二进气端还分别设有相互独立的第一排气腔和第二排气
腔，所述第三换向阀的排气通道的一端与第一排气腔通过第一弯管连通，所述第三换向阀
的排气通道的另一端与第二排气腔通过第二弯管连通；所述第二换向阀上开设有将第一出
气端和第二出气端连通的微流道凹槽；所述第一换向阀上设有进气口，所述第二换向阀上
设有出气口，所述第三换向阀上设有排气口。

[0010] 本发明的有益效果是：本发明的双筒干燥器，采用两个干燥筒并通过三个换向阀的切换指令，获得低露点气体的同时，还能够实现干燥剂的吹除再生，使干燥筒能够循环使
用。

[0011] 在上述技术方案的基础上，本发明还可以做如下改进。

[0012] 进一步，所述第一换向阀、第二换向阀以及第三换向阀均为两位三通电磁阀，所述第一换向阀的中间位置设有进气口，所述第二换向阀的中间位置设有出气口，所述第三换
向阀的中间位置设有排气口。

[0013] 采用上述进一步方案的有益效果是：通过在换向阀的中间位置设置气口，方便进出气以及排出管路的连接布置等，也方便进出气以及排气通道与两个干燥筒的连通。

[0014] 进一步，所述第一排气腔内设有第一扩散器，所述第二排气腔内设有第二扩散器。

[0015] 采用上述进一步方案的有益效果是：通过设置扩散器，方便经过干燥器的气体进行扩散，增大气体覆盖面积，方便气体排出。

[0016] 一种气体干燥方法，采用上述的双筒干燥器实现，包括以下步骤：

[0017] 第一换向阀将进气口与第一干燥筒的第一进气端连通，第二换向阀将出气口与第一干燥筒的第一出气端连通，所述第三换向阀将排气口与第二弯管连通；通过第一换向阀
上的进气口输入待干燥气体，所述待干燥气体经过第一干燥筒干燥后得到干燥气体，大部
分干燥气体通过第二换向阀的出气口送出，小部分干燥气体通过第二换向阀上的微流道凹
槽进入到第二干燥筒中，对第二干燥筒中的干燥剂吹除再生后产生废气，废气通过第二排
气腔和第二弯管，并从第三换向阀的排气口排出；

[0018] 第一换向阀将进气口与第二干燥筒的第二进气端连通，第二换向阀将出气口与第二干燥筒的第二出气端连通，所述第三换向阀将排气口与第一弯管连通；通过第一换向阀
上的进气口输入待干燥气体，所述待干燥气体经过第二干燥筒干燥后得到干燥气体，大部
分干燥气体通过第二换向阀的出气口送出，小部分干燥气体通过第二换向阀上的微流道凹
槽进入到第一干燥筒中，对第一干燥筒中的干燥剂吹除再生后产生废气，废气通过第一排
气腔和第一弯管，并从第三换向阀的排气口排出。

[0019] 本发明的有益效果是：本发明的气体干燥方法，能够实现干燥剂的吹除再生，使干燥筒能够循环使用。

[0020] 一种便携式气体压缩供应装置，包括上述的双筒干燥器，还包括气泵、单向阀和缓冲气瓶，所述气泵的出气口通过第一连接管路与缓冲气瓶的气瓶进气口连接，所述缓冲气
瓶的气瓶出气口通过第二连接管路与所述双筒干燥器的进气口连接，所述单向阀安装在所
述第一连接管路上。

[0021] 本发明的有益效果是：本发明的便携式气体压缩供应装置，整体结构紧凑、重量较轻、体积较小，能够在有人及无人条件下工作，可多次重复使用，使用寿命长。本发明的便携
式气体压缩供应装置既可以通过压缩舱内空气实现高洁净度气体供应，使用后将气体排到
舱内，达到舱内气体循环利用效果，也可以接入气源实现气源气体的加压与净化效果。能够
满足狭小空间、低功耗、较高压力及洁净度的小气量科学需求，解决在轨气体资源短缺、空
间小、供电有限等问题。有效延长使用高洁净度气体的载荷运行寿命，减小载荷设计规模和
复杂度。

[0022] 进一步，所述第二连接管路上设有安全阀，所述气泵的进气口处的第三连接管路上还分别连接有消音器和第一过滤器，所述双筒干燥器的出气管路上连接有第二过滤器。

[0023] 采用上述进一步方案的有益效果是：通过设置安全阀以及消音器，当系统气体压力过大的时候，可自动泄压，能够使装置在工作气压稳定，工作噪音小等。

[0024] 进一步，所述气泵包括两个串联的空气压缩泵，一个空气压缩泵的出气口与另一个空气压缩泵的进气口相对布置且通过U型管连接；两个串联的空气压缩泵分别采用独立
的电机驱动或采用共轴电机驱动；两个空气压缩泵内的活塞分别采用泛塞封。

[0025] 采用上述进一步方案的有益效果是：采用两个串联的空气压缩泵，气泵由并联单级变为串联二级结构，经测试能够在较长寿命内达到2MPa增压要求。

[0026] 进一步，所述气泵为并联布置的两组，两组气泵均通过第一连接管路与缓冲气瓶的气瓶进气口连接。

[0027] 进一步，所述缓冲气瓶包括密封壳体，所述密封壳体的两端分别设有快拆密封盖，两个快拆密封盖上分别设有气瓶进气口和气瓶出气口，所述密封壳体内设有吸水材料。

[0028] 采用上述进一步方案的有益效果是：缓冲气体采用快拆式密封结构，且内部装有吸水棉或吸水树脂，可以对空气压缩时升温凝析的液态水进行收集，防止有液态水进入吸
附式干燥器造成干燥器失效，吸水材料可以通过缓冲气瓶的快拆式结构快速完成更换，因
为凝析液态水量并不大，该组件内吸水材料可使用较长寿命，不必频繁进行更换。另外，根
据实验数据及工程热力学相关理论，气泵因为压缩气体做功会产生大量热，使得从气泵排
出的气体温度较高，通过缓冲气瓶及气瓶处布置的散热模块，能够迅速对气体进行降温，提
高吸附式干燥器的干燥能力。

[0029] 进一步，还包括控制单元、电机驱动器、温度传感器和压力传感器，所述压力传感器安装在双筒干燥器的出气管路上，所述温度传感器安装在电机驱动器上，所述控制单元
分别与电机驱动器、压力传感器、温度传感器以及双筒干燥器的换向阀连接，所述电机驱动
器与气泵连接并驱动气泵运行。

[0030] 采用上述进一步方案的有益效果是：可以实现整个气体压缩供应装置在无人条件下自动运行，提高设备智能化的同时，还能够更好的控制整个系统的功耗，提升整个系统的
适用性及可靠性。

[0031] 进一步，还包括加注壳体，所述双筒干燥器、气泵、单向阀和缓冲气瓶均安装在所述加注壳体内，所述双筒干燥器、缓冲气瓶以及气泵依次间隔布置，所述加注壳体的内侧壁
上设有相对布置的三对散热风扇，所述双筒干燥器、缓冲气瓶以及气泵各自轴向的两端分
别对应一对散热风扇。

[0032] 采用上述进一步方案的有益效果是：加注壳体的设置，方便各个部件的稳定可靠装配，进一步提高了便携性，而且散热风扇的设置提高了气体流通性，提高了散热效率。

附图说明

[0033] 图1a为现有空气压缩装置吸气过程的结构示意图一；

[0034] 图1b为现有空气压缩装置吸气过程的结构示意图二；

[0035] 图2a为现有空气压缩装置压缩过程的结构示意图一；

[0036] 图2b为现有空气压缩装置压缩过程的结构示意图二；

[0037] 图3a为现有空气压缩装置排气过程的结构示意图一；

[0038] 图3b为现有空气压缩装置排气过程的结构示意图二；

[0039] 图4为本发明双筒干燥器的立体结构示意图；

[0040] 图5为本发明双筒干燥器的主视结构示意图；

[0041] 图6为本发明双筒干燥器的剖视结构示意图一；

[0042] 图7为本发明双筒干燥器的剖视结构示意图二；

[0043] 图8为本发明第二换向阀一个方向的剖视结构示意图；

[0044] 图9为本发明第二换向阀另一个方向的剖视结构示意图；

[0045] 图10为本发明第三换向阀的剖视结构示意图；

[0046] 图11为本发明第三换向阀的立体结构示意图；

[0047] 图12为本发明缓冲气瓶的内部结构示意图；

[0048] 图13为本发明便携式气体压缩供应装置的主视结构示意图；

[0049] 图14为本发明便携式气体压缩供应装置的原理示意框图。

[0050] 附图中，各标号所代表的部件列表如下：

[0051] 1、双筒干燥器；

[0052] 10、第一干燥筒；101、第一进气端；102、第一出气端；

[0053] 11、第二干燥筒；111、第二进气端；112、第二出气端；

[0054] 12、第一排气腔；13、第二排气腔；14、第一扩散器；15、第二扩散器；

[0055] 16、第一换向阀；160、进气口；

[0056] 17、第二换向阀；170、出气口；171、微流道凹槽；

[0057] 18、第三换向阀；180、排气口；181、第一弯管；182、第二弯管；183、排气通道；

[0058] 2、气泵；21、空气压缩泵；22、共轴电机；23、U型管；3、单向阀；4、缓冲气瓶；41、密封壳体；42、快拆密封盖；43、吸水材料；5、第一过滤器；51、第二过滤器；6、安全阀；7、消音器；
8、电机驱动器；9、控制单元；91、压力传感器；100、加注壳体；110、散热风扇。

具体实施方式

[0059] 以下结合附图对本发明的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。

[0060] 如图4～图11所示，本实施例的一种双筒干燥器1，包括并排布置的第一干燥筒10和第二干燥筒11，所述第一干燥筒10轴向的两端分别为第一进气端101和第一出气端102，
所述第二干燥筒11轴向的两端分别为第二进气端111和第二出气端112；所述第一进气端
101邻近所述第二进气端111布置且安装有切换进气方向的第一换向阀16，所述第一出气端
102邻近所述第二出气端112布置且安装有切换出气方向的第二换向阀17，所述第一换向阀
16的外侧还连接有切换排气方向的第三换向阀18；所述第一进气端101和第二进气端111还
分别设有相互独立的第一排气腔12和第二排气腔13，所述第三换向阀18的排气通道183的
一端与第一排气腔12通过第一弯管181连通，所述第三换向阀18的排气通道183的另一端与
第二排气腔13通过第二弯管182连通；所述第二换向阀17上开设有将第一出气端102和第二
出气端112连通的微流道凹槽171；所述第一换向阀16上设有进气口160，所述第二换向阀17
上设有出气口170，所述第三换向阀18上设有排气口180。本实施例的双筒干燥器，采用两个
干燥筒并通过三个换向阀的切换指令，获得低露点气体的同时，还能够实现干燥剂的吹除
再生，使干燥筒能够循环使用。

[0061] 如图6～图11所示，本实施例的所述第一换向阀16、第二换向阀17以及第三换向阀18均为两位三通电磁阀，所述第一换向阀16的中间位置设有进气口160，所述第二换向阀17
的中间位置设有出气口170，所述第三换向阀18的中间位置设有排气口180。通过在换向阀
的中间位置设置气口，方便进出气以及排出管路的连接布置等，也方便进出气以及排气通
道与两个干燥筒的连通。

[0062] 如图6和图7所示，本实施例的所述第一排气腔12内设有第一扩散器14，所述第二排气腔13内设有第二扩散器15。通过设置扩散器，方便经过干燥器的气体进行扩散，增大气
体覆盖面积，方便气体排出。本实施例的扩散器可采用市售的气体扩散器。

[0063] 本实施例的一种气体干燥方法，采用上述的双筒干燥器1实现，包括以下步骤：第一换向阀16将进气口160与第一干燥筒10的第一进气端101连通，第二换向阀17将出气口与
第一干燥筒10的第一出气端102连通，所述第三换向阀18将排气口180与第二弯管182连通；
通过第一换向阀16上的进气口160输入待干燥气体，所述待干燥气体经过第一干燥筒10干
燥后得到干燥气体，大部分干燥气体通过第二换向阀17的出气口170送出，小部分干燥气体
通过第二换向阀17上的微流道凹槽171进入到第二干燥筒11中，对第二干燥筒11中的干燥
剂吹除再生后产生废气，废气通过第二排气腔13和第二弯管182，并从第三换向阀18的排气
口180排出；

[0064] 第一换向阀16将进气口160与第二干燥筒11的第二进气端111连通，第二换向阀17将出气口170与第二干燥筒11的第二出气端112连通，所述第三换向阀18将排气口180与第
一弯管181连通；通过第一换向阀16上的进气口输入待干燥气体，所述待干燥气体经过第二
干燥筒11干燥后得到干燥气体，大部分干燥气体通过第二换向阀17的出气口170送出，小部
分干燥气体通过第二换向阀17上的微流道凹槽171进入到第一干燥筒10中，对第一干燥筒
10中的干燥剂吹除再生后产生废气，废气通过第一排气腔12和第一弯管181，并从第三换向
阀18的排气口180排出。

[0065] 上述双筒干燥器的气体干燥方法可重复使用，使干燥剂做循环再生，经过初步过滤的气体进入干燥剂，通过结构设计及电磁阀切换指令，获得露点低于‑40℃的气体的同
时，实现干燥剂的吹除再生，能够循环使用，最后再经过便携式气体压缩供应装置的高压过
滤器得到高洁净度气体。

[0066] 如图12～图14所示，本实施例的一种便携式气体压缩供应装置，包括上述的双筒干燥器1，还包括气泵2、单向阀3、缓冲气瓶4，所述气泵2的出气口通过第一连接管路与缓冲
气瓶4的气瓶进气口连接，所述缓冲气瓶4的气瓶出气口通过第二连接管路与所述双筒干燥
器1的进气口连接，所述单向阀3安装在所述第一连接管路上。本实施例的便携式气体压缩
供应装置，整体结构紧凑、重量较轻、体积较小，能够在有人及无人条件下工作，可多次重复
使用，使用寿命长。其中，本实施例的气泵可以采用现有的空气压缩机实现。

[0067] 如图12和图14所示，本实施例的所述第二连接管路上设有安全阀6，所述气泵2的进气口处的第三连接管路上还分别连接有消音器7和第一过滤器5，所述双筒干燥器1的出
气管路上连接有第二过滤器51。其中，所述第一过滤器5可采用低压过滤器，所述第二过滤
器51可采用高压过滤器。低压过滤器可采用滤网，高压过滤器能够过滤掉铁屑、干燥剂等杂
质。通过设置安全阀以及消音器，当系统气体压力过大的时候，可自动泄压，能够使装置工
作气压稳定，工作噪音小等。

[0068] 如图12所示，本实施例气泵的一个优选方案为，所述气泵2包括两个串联的空气压缩泵21，一个空气压缩泵21的出气口与另一个空气压缩泵21的进气口相对布置且通过U型
管23连接；两个串联的空气压缩泵21分别采用独立的电机驱动或采用共轴电机22驱动；两
个空气压缩泵21内的活塞分别采用泛塞封。采用两个串联的空气压缩泵，气泵由并联单级
变为串联二级结构，即形成二级气泵，经测试能够在较长寿命内达到2MPa增压要求。空气压
缩机气体压缩功能的实现为电机带动曲柄滑块机构做往复运动，滑块端为活塞，配合气缸
形成密封体对气体进行吸入、压缩、排出。气泵为二级串联气缸，为保证气体清洁且含油量
足够低，两级气缸均采用无油润滑方式，两气缸共用一根电机轴，通过电机输出的旋转运动
转化为气缸的往复运动对气体进行压缩做功。

[0069] 两个串联的空气压缩泵21的泵头相对布置，即均布置在共轴电机22的一侧，使一个空气压缩泵21的出气口与另一个空气压缩泵21的进气口相对布置，再采用U型管23进行
连接，节省了装配空间。

[0070] 本实施例的一个进一步方案为，可采用两组气泵2，两组气泵2并联形成双气泵并联二级增压结构，每组气泵2都连接有第一连接管路和第三连接管路，如图14所示，一组气
泵2的第一连接管路上连接有单向阀A，一组气泵2的第三连接管路上连接有消音器A、过滤
器A，另一组气泵2的第一连接管路上连接有单向阀B，另一组气泵2的第三连接管路上连接
有消音器B、过滤器B。两气泵可同时工作，也可单独工作，互为备份增加了整个系统的可靠
性。该系统输出气压额定最大压力为2MPa，工作噪音在60dB以下。

[0071] 如图13所示，本实施例的所述缓冲气瓶4包括密封壳体41，所述密封壳体41的两端分别设有快拆密封盖42，两个快拆密封盖42上分别设有气瓶进气口和气瓶出气口，所述密
封壳体41内设有吸水材料43。缓冲气体采用快拆式密封结构，且内部装有吸水棉或吸水树
脂，可以对空气压缩时升温凝析的液态水进行收集，防止有液态水进入吸附式干燥器造成
干燥器失效，吸水材料可以通过缓冲气瓶的快拆式结构快速完成更换，因为凝析液态水量
并不大，该组件内吸水材料可使用较长寿命，不必频繁进行更换。另外，根据实验数据及工
程热力学相关理论，气泵因为压缩气体做功会产生大量热，使得从气泵排出的气体温度较
高，通过缓冲气瓶及气瓶处布置的散热模块，能够迅速对气体进行降温，提高吸附式干燥器
的干燥能力。

[0072] 如图12和图14所示，本实施例的便携式气体压缩供应装置还包括控制单元9、电机驱动器8、温度传感器和压力传感器91，所述压力传感器91安装在双筒干燥器1的出气管路
上，所述温度传感器安装在电机驱动器8上用于监控电机驱动器的温度，防止电机驱动器温
度过高。所述控制单元9分别与电机驱动器8、压力传感器91、温度传感器以及双筒干燥器1
的第一换向阀16、第二换向阀17和第三换向阀18连接，所述控制单元9通过微控制器控制电
机驱动器8、压力传感器91、温度传感器以及双筒干燥器1的第一换向阀16、第二换向阀17和
第三换向阀18运行。所述电机驱动器8与气泵2连接并驱动气泵2运行。温度传感器用于反馈
电机驱动器8的温度信息给控制单元9，压力传感器91用于反馈加注装置的加注压力给控制
单元9，控制单元9根据反馈的温度信息和加注压力用于控制电机驱动器8驱动气泵2运行，
可以实现整个气体压缩供应装置在无人条件下自动运行，提高设备智能化的同时，还能够
更好的控制整个系统的功耗，提升整个系统的适用性及可靠性。

[0073] 如图14所示，本实施例的便携式气体压缩供应装置还包括供电单元，所述供电单元的供电电路分别为控制单元9的控制界面、状态指示灯、微控制器进行供电，也为电机驱
动器8、气泵2、压力传感器91、温度传感器以及双筒干燥器1进行供电。

[0074] 如图12所示，本实施例的便携式气体压缩供应装置还包括加注壳体100，所述双筒干燥器1、气泵2、单向阀3、缓冲气瓶4均安装在所述加注壳体100内，所述双筒干燥器1、缓冲
气瓶4以及气泵2依次间隔布置，所述加注壳体100的内侧壁上设有相对布置的三对散热风
扇110，所述双筒干燥器1、缓冲气瓶4以及气泵2各自轴向的两端分别对应一对散热风扇
110。加注壳体的设置，方便各个部件的稳定可靠装配，进一步提高了便携性，而且散热风扇
的设置提高了气体流通性，提高了散热效率。

[0075] 本实施例的便携式气体压缩供应装置的工作过程为，气体经过消音器(带气源时接入气源)及低压过滤器后，通过二级串联气泵的一级入口吸入空气压缩泵，双泵可同时工
作，也可单独工作，经一级增压的气体进入二级增压，通过气泵排气口流入单向阀。两气路
气体在单向阀出口处汇集成一路气体进入缓冲气瓶，经过缓冲气瓶降温及收集凝析水后，
从缓冲气瓶出口流入双筒干燥器进行吸附干燥，该段中间安装安全阀，安全阀在气路超过
安全气压时对气体进行泄放。气体经双筒干燥器洁净后通过高压过滤器及输出接口进入待
加注装置，并在后端同时完成压力测量及监测。

[0076] 本实施例的便携式气体压缩供应装置不仅可用于地面的气体加注，还能够用于空间站载荷的在轨气体加注，也可以用于其他接入气源增压、洁净度及露点要求高、加注装置
体积重量要求小或的应用场景。本实施例整体质量轻、体积小，能够在有人及无人条件下工
作，可多次重复使用，使用寿命长。本实施例以吸入环境气体或气源气体通过二级气泵对气
体进行加压的方式完成高压气体的制备，并通过控制系统得到预设压力的超低露点、超高
洁净度气体。本实施例在工作时额定功率低，供气气压稳定，工作噪音小，通过散热系统能
够使整个装置有效散热。

[0077] 在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必
须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

[0078] 此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者
隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三
个等，除非另有明确具体的限定。

[0079] 在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连
接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内
部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员
而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

[0080] 在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在
第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示
第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第
一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

[0081] 在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特
点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不
必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任
一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技
术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结
合和组合。

[0082] 尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述
实施例进行变化、修改、替换和变型。