气体增压机制造技术

本发明专利技术所描述的气体增压机的一个或多个实施例旨在提供一种被配置成以高容积产生高输出压力水平的轻型气体增压机。一般来说，所述气体增压机的一个或多个实施例减小活塞组件的死区容积，从而增大输出压力与输入压力的比率。在此方面，本文所公开的所述气体增压机的一些实施例具有作为盘式止回阀或类似阀的第一止回阀，和作为球式止回阀或类似阀的第二止回阀。此外，一个或多个实施例包括被配置成经由其内表面将旋转运动转换成往复运动的内向作用凸轮。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及ー种气体增压机，其被设置以用于将供给缸体中的低压气体(如空气或氮气)增压成高压气体。
技术介绍
气体增压机被设置以用于将供 给缸体中的低压气体(如空气或氮气)增压成高压气体。在很多情况下，气体增压机可从供给缸体接收低压气体，并且在对气体加压之后，将高压气体提供到用于储存的蓄积器中。气体增压机的一种应用是用作压カ控制器或校准器的供应源。在一些情况下，需要在远程位置处使用压カ控制器和校准器，因此要求气体增压机便于携带。在一些应用中，要求气体增压机能够将气体加压到高压水平，如高达IOOOOpsi(磅/平方英寸)。为了达到这些压力水平，气体增压机的部件趋于极其笨重、或使得气体增压机产生的高压气体容积较低。气体增压机可由多种方式提供动力，但在以高容积地产生高压水平的气体、同时重量維持较轻方面，每ー种方式都具有限制性。气动式增压机可使用来自供给缸体的气体向气体增压机提供动力。由于一部分供应气体被用于向气体增压机自身提供动力，所以这种方式会限制可产生的高压气体的容积。液动式增压机使用液压泵来产生驱动压力，而液压泵通常极其笨重，导致增压机的重量超过45磅。电动式增压机通常也都很重，这在某种程度上是由于活塞组件和用来致动活塞组件的电动机的尺寸。因此，需要一种被设置以产生高压气体的轻型紧凑式气体增压机，其优选以高容积的方式产生高压气体。
技术实现思路
本
技术实现思路
用来简要介绍以下具体实施方式中会进ー步描述的ー组概念。本
技术实现思路
并非g在确定所要求保护主题的关键特征，也并非g在辅助确定所要求保护主题的保护范围。根据本专利技术的各个方面，一种示例性的气体增压机被提供。所述气体增压机可包括至少ー个内部具有缸膛的缸体。所述气体增压机可包括活塞，所述活塞可在至少ー个缸体的缸膛内移动，从而形成可响应于活塞在缸膛内的移动而膨胀和收缩的腔体。腔体可被配置以经由第一端ロ接收处于第一压カ水平的气体，并经由第二端ロ输出处于第二压力水平的气体。所述气体增压机可进ー步包括被配置以使得活塞可在缸膛内从第一位置移动到第二位置的机构。所述气体增压机可进ー步包括位置接近第一端ロ的第一止回阀，和位置接近第二端ロ的第二止回阀。第一止回阀可选择性地允许气体经由第一端ロ进入腔体，并且第二止回阀可选择性地允许气体经由第二端ロ退出腔体。在一些实施例中，第一止回阀和第二止回阀被设置和配置成使得在活塞已达到第二位置时，腔体的死区容积最小化。根据本专利技术的各方面，气体增压机的另ー示例被提供。所述气体增压机可包括两个或多个内部具有缸膛的缸体。所述气体增压机可进ー步包括活塞，所述活塞可在两个或多个缸体的每ー个缸膛内移动，从而形成响应于活塞在缸膛内的移动而膨胀和收缩的具有可变容积的腔体。所述气体增压机可包括被配置以接收处于第一压カ水平的气体的入口，和被配置以输出处于第二压カ水平的气体的出口。入口可经由第一止回阀与腔体以流体连通方式选择性地连接，并且出口可经由第二止回阀与腔体以流体连通方式选择性地连接。所述气体增压机可进ー步包括具有孔的凸轮，所述孔形成围绕两个或多个的缸体和活塞的内凸轮表面。凸轮的旋转可使得内凸轮表面将活塞从第一位置移动到第二位置。根据本专利技术的各方面，一种系统被提供。所述系统包括ー个或多个内部具有缸膛的缸体。所述系统可进ー步包括活塞，所述活塞可在ー个或多个缸体的每ー缸膛内移动，从而形成响应于活塞在缸膛内的移动而膨胀和收缩的可变容积腔体。可变容积腔体可被配置以经由第一端ロ接收处于第一压カ水平的气体，并且可被配置以经由第二端ロ输出处于第ニ高压水平的气体。所述系统可进ー步包括凸轮，所述凸轮包括孔，所述孔形成围绕ー个或多个缸体和活塞的内凸轮表面。凸轮的旋转可使得内凸轮表面将活塞从第一位置移动到第二位置。所述系统可进ー步包括位置接近第一端ロ的第一止回阀，和位置接近第二端ロ的 第二止回阀。第一止回阀选择性地允许气体经由第一端ロ进入腔体，并且第二止回阀选择性地允许气体经由第二端ロ退出腔体。所述系统进ー步包括被配置成旋转凸轮的原动机以及包括控制逻辑装置。控制逻辑装置可被配置以产生控制信号并向原动机提供控制信号。控制信号被配置以使得原动机旋转凸轮。 附图说明当结合附图參阅以下详细描述，可更好地理解本专利技术的上述方面和许多伴随的优点，因此将更易于了解所述方面和优点，附图中图I是根据本专利技术的各方面的气体增压机的等轴仰视图；图2是图I的气体增压机的分解图；图3是根据本专利技术的各方面的泵组件的底部等轴仰视图；图4是图3的泵组件的剖视图；图5是图4的泵组件的部分放大剖视图；图6A是根据本专利技术各方面的泵组件处于第一位置时的平面俯视图；图6B是图6A的泵组件处于第二位置时的平面俯视图；以及图7是包括有根据本专利技术的各方面的气体增压机的系统的方框图。具体实施例方式以下讨论内容提供了由呈发动机(或马达)形式的原动机(如电动机)提供动カ的气体增压机的各实施例。本文所描述的气体增压机的一个或多个示例g在提供ー种被配置以产生一定容积(如介于25cm3与IOOcm3之间)的高输出压力水平(如高达IOOOOpsi)气体的轻型气体增压机。如下文将更详细解释的，气体增压机的一个或多个实施例中，活塞组件内的死区容积被减小，从而提高了气体增压机的效率，同时可以使用较轻零件和/或较小尺寸的发动机。因此，本文所公开的气体增压机的若干示例可包括用于减小活塞组件内的死区容积的独特阀配置结构。另外，一个或多个示例g在更好地分布发动机所产生的扭矩。因此，气体增压机的一个或多个示例可包括凸轮/凸轮从动件装置，所述凸轮/凸轮从动件装置被配置成以更好分配的形式将发动机(例如，电动机等)的旋转运动转换成活塞组件的活塞的往复运动。此外，一个或多个示例g在最小化向气体增压机的活塞组件施加往复移动所需要的扭矩。因此，气体增压机可包括扭矩倍増器，以使得气体增压机可使用可以产生气体增压机的输出要求的最小且最轻的发动机。应了解，本文所描述的气体增压机的实施例可应用到需要高压水平的任何系统，包括(但不限干)压カ控制器、校准器、流体流动控制系统等。此外，应了解，本文所描述的气体增压机可应用到任何类型的流体,如气体、气液组合等。尽管下文说明和描述了说明性实施例，应了解，可在并不偏离本专利技术的精神和范围的情况下对上述实施方案进行各种更改。因此，下文结合附图(附图中类似參考数字表示类似元件)阐述的详细内容，仅g在作为所公开主题的各种实施方案的描述，而并非g在代表仅有的实施例。所描述的实施例被提供以仅作为实施例或说明，并且所描述的实施方案不应理解为优选实施例或优于其它实施例。本文所提供的说明性实施例并非为详尽的，也并非g在将本专利技术限制于所公开的精确形式。 现參阅图I和图2，图I和图2示出了根据本专利技术的各方面的气体增压机100的一个实施例。如可从图I和图2看出，气体增压机100包括壳体102，所述壳体102具有顶盖104和底盖106，其各自以可移除的方式紧固到中空围绕件108的相反侧。从图2最佳所示，壳体102内设置有可操作地连接到泵组件112的发动机110，如无框电动机。应了解，图中仅示出了发动机110的转子。在所示出的实施例中，发动机110和泵组件112围绕静止主轴114而安装。气体增压机100进ー步包括用于接收处于第一压カ的流体的入口 116(參阅图4本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种气体增压机，其包含：至少一个缸体，其内部具有缸膛；活塞，其在所述至少一个缸体的所述缸膛内可移动，从而形成响应于所述活塞在所述缸膛内的移动而膨胀和收缩的腔体，其中所述腔体被配置成经由第一端口接收处于第一压力水平的气体，并且被配置成经由第二端口输出处于第二压力水平的所述气体；机构，其被配置成使得所述活塞在所述缸膛内从第一位置移动到第二位置；第一止回阀，其具有平面密封构件且接近所述第一端口而定位，所述第一止回阀选择性地允许所述气体经由所述第一端口进入所述腔体；以及第二止回阀，其接近所述第二端口而定位，所述第二止回阀选择性地允许所述气体经由所述第二端口退出所述腔体；其中所述第一止回阀和所述第二止回阀被配置和布置成在所述活塞已到达所述第二位置时最小化所述腔体的死区容积。

【技术特征摘要】
2011.06.22 US 13/135,3291.ー种气体增压机，其包含 至少ー个缸体，其内部具有缸膛； 活塞，其在所述至少一个缸体的所述缸膛内可移动，从而形成响应于所述活塞在所述缸膛内的移动而膨胀和收缩的腔体，其中所述腔体被配置成经由第一端ロ接收处于第一压力水平的气体，并且被配置成经由第二端ロ输出处于第二压カ水平的所述气体； 机构，其被配置成使得所述活塞在所述缸膛内从第一位置移动到第二位置； 第一止回阀，其具有平面密封构件且接近所述第一端ロ而定位，所述第一止回阀选择性地允许所述气体经由所述第一端ロ进入所述腔体；以及 第二止回阀，其接近所述第二端ロ而定位，所述第二止回阀选择性地允许所述气体经由所述第二端ロ退出所述腔体； 其中所述第一止回阀和所述第二止回阀被配置和布置成在所述活塞已到达所述第二位置时最小化所述腔体的死区容积。2.根据权利要求I所述的气体增压机，其特征在于所述平面密封构件位于所述腔体内且邻近至少所述第一端ロ，所述平面密封构件可移动至接触和脱离所述第一端ロ，以用于选择性地允许所述气体经由所述第一端ロ进入所述腔体。3.如权利要求2所述的气体增压机，其特征在于所述平面密封构件包括孔，所述孔被设置为与所述第二端ロ流体连通。4.如权利要求3所述的气体增压机，其特征在于所述第一端ロ的数量是多个，所述多个第一端ロ定位成围绕所述第二端ロ。5.如权利要求I所述的气体增压机，其特征在于所述机构是凸轮。6.如权利要求5所述的气体增压机，其特征在于所述凸轮包括形成内凸轮表面的孔，所述内凸轮表面围绕所述至少一个缸体和所述活塞，并且其中所述凸轮的旋转使得所述内凸轮表面将所述活塞从所述第一位置移动到所述第二位置。7.如权利要求6所述的气体增压机，其特征在于所述内凸轮表面被配置以使得所述活塞在所述缸体的所述缸膛内往复运动。8.如权利要求I所述的气体增压机，其特征在于所述气体增压机包含多个壳体，每个壳体具有第一端ロ、第二端口和腔体。9.ー种气体增压机,其包含 两个或多个缸体，其内部具有缸膛； 活塞，其在所述两个或多个缸体的每个缸膛内可移动，从而形成具有响应于所述活塞在所述缸膛内的移动而膨胀和收缩的可变容积的腔体； 入ロ，其被配置以接收处于第一压カ水平的气体，和出口，其被配置以输出处于第二压力水平的气体，其中所述入口经由第一止回阀以流体连通方式与所述腔体选择性地连接，并且所述出ロ经由第二止回阀以流体连通方式与所述腔体选择性地连接；以及 凸轮，其包括形成内凸轮表面的孔，所述内凸轮表面围绕所述两个或多个缸体和所述活塞，其中所述凸轮的旋转使得所述内凸轮表面将所述活塞从第一位置移...

【专利技术属性】
技术研发人员：R·B·海恩斯，R·罗森塔尔，
申请(专利权)人：弗卢克公司，
类型：发明
国别省市：