專利名稱：液動(dòng)氣體壓縮機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種液動(dòng)氣體壓縮機(jī)。
背景技術(shù)：
現(xiàn)用的氣體壓縮機(jī)一般是由電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)氣缸中的活塞或類似活塞的 裝置作往復(fù)運(yùn)動(dòng)來獲得壓縮氣體。由于活塞與缸體間有機(jī)械摩擦，壓縮 機(jī)在工作中噪音大、效率低，而且需要配置容易使壓縮機(jī)和周圍沾染油 污的潤滑系統(tǒng)。發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的是為克服上述不足而制成的一種液動(dòng)氣體壓縮機(jī)。用 液面在氣缸中上下運(yùn)動(dòng)代替活塞往復(fù)運(yùn)動(dòng)獲取壓縮氣體，具有噪音小， 效率高，流量大的優(yōu)點(diǎn)。本發(fā)明的目的是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的一種液動(dòng)氣體壓縮機(jī)，包括液壓泵、液體過濾器、氣缸、逆止閥、 儲(chǔ)氣罐、電磁閥、液位開關(guān)、氣液分離器和蓄液池。氣缸的數(shù)量至少為 一個(gè)；氣缸為一密閉容器，氣缸的下端設(shè)有進(jìn)、排液電^P茲閥；氣缸的上 端設(shè)有進(jìn)、排氣逆止閥和液位開關(guān)；氣缸上端與儲(chǔ)氣罐經(jīng)管道連通；液 壓泵與進(jìn)液電^茲閥經(jīng)管道連4妄，排液電；茲閥與蓄液池經(jīng)管道連通。系統(tǒng) 開始運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，由液壓泵送來的高壓液體經(jīng)進(jìn)液電石茲閥進(jìn)入左氣缸下部向 上壓縮氣缸里的氣體，被壓縮的氣體經(jīng)排氣逆止閥及氣液分離器進(jìn)入儲(chǔ) 氣罐；當(dāng)液面升到液位開關(guān)位置時(shí)，液位開關(guān)動(dòng)作，動(dòng)作信號(hào)關(guān)閉進(jìn)液 電磁閥并同時(shí)打開排液電磁閥排液；氣體經(jīng)進(jìn)氣逆止閥吸入氣缸。另外 前述液位開關(guān)動(dòng)作信號(hào)還同時(shí)關(guān)閉右氣缸排液電石茲閥并打開右氣缸進(jìn)液 電磁閥進(jìn)液;這樣，系統(tǒng)就反轉(zhuǎn)成右氣缸開始?jí)嚎s氣體、左氣缸開始排液， 這個(gè)過程一直持續(xù)到液面上升到右氣缸液位開關(guān)被觸先系統(tǒng)再反轉(zhuǎn)回 到初始狀態(tài)。如此利用氣缸中液面上下往復(fù)運(yùn)動(dòng)對(duì)氣體進(jìn)行壓縮。當(dāng)液體是普通水時(shí)，蓄液池可以是水池，也可以是大到水庫、江湖、 海洋來當(dāng)作蓄液池。上述技術(shù)方案中的蓄液池可被簡化。下面是無蓄液池的一個(gè)改進(jìn)方案這個(gè)改進(jìn)方案包括液壓泵、氣缸、逆止閥、J諸氣罐、電石茲閥、液位 開關(guān)、氣液分離器、液體過濾器；氣缸的數(shù)量為偶數(shù)成對(duì)設(shè)置以便交替 工作；氣缸為密閉容器，每個(gè)氣缸的下端設(shè)有進(jìn)、排液電磁閥；氣缸的 上端設(shè)有進(jìn)、排氣逆止閥和液位開關(guān)。氣缸上端與儲(chǔ)氣罐經(jīng)管道連通； 液壓泵與相應(yīng)的進(jìn)、排液電磁閥經(jīng)管道連接。所述的進(jìn)、排液電磁閥可 分為兩組工作狀態(tài)在第一組工作狀態(tài)，與氣缸中的第一氣缸相連的排 液電磁閥和與第二氣缸相連的進(jìn)液電磁閥開啟，其它的進(jìn)、排液電磁閥 關(guān)閉，液體由第一氣缸經(jīng)過液壓泵流向第二氣^在第二組工作狀態(tài)時(shí)， 與第一氣缸相連的進(jìn)液電i茲閥和與第二氣缸相連的排液電》茲閥開啟，其 它的進(jìn)、排液電磁閥關(guān)閉，液體由第二氣缸經(jīng)過液壓泵流向第一氣缸； 通過氣缸中的水平液面把氣體向上壓縮；被壓縮的氣體經(jīng)排氣逆止閥及 氣液分離器進(jìn)入儲(chǔ)氣罐；當(dāng)氣缸中液面升到液位開關(guān)位置時(shí)，液位開關(guān) 觸發(fā)，使兩組電磁閥同時(shí)反轉(zhuǎn)，這樣，使每一對(duì)氣缸和相應(yīng)的進(jìn)、排液 電》茲閥交替工作。進(jìn)一步，與同一個(gè)氣缸下部直接相連的電》茲閥可通過一個(gè)共同的管 道與氣缸相連，從而達(dá)到簡化管路的目的。用于液面交替工作的電子控制系統(tǒng)可以由繼電器組成或者由編程 器或電腦控制。本發(fā)明的技術(shù)效果是液動(dòng)氣體壓縮機(jī)是利用氣缸中液面交替變化 代替活塞往復(fù)運(yùn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)對(duì)氣體的壓縮；氣缸里的液面的交替變化由液 壓泵驅(qū)動(dòng)，并有電子反轉(zhuǎn)系統(tǒng)自動(dòng)控制氣缸往復(fù)工作；在工作過程中沒 有機(jī)械摩擦所以整個(gè)系統(tǒng)噪音極小，而且液面和氣缸間密封性極好，不 存在任何漏氣間隙；氣缸往復(fù)工作可以連續(xù)的提供大流量的壓縮氣體， 在減少滑動(dòng)摩擦的熱損失方面提高了氣體壓縮機(jī)的工作效率；液動(dòng)氣體 壓縮機(jī)沒有活塞、皮帶輪、曲柄等機(jī)械零部件，所以不需設(shè)置潤滑系統(tǒng)， 使氣體壓縮機(jī)及周圍環(huán)境避免了油的消耗和潤滑油污的污染。由于本專利申請(qǐng)中液面的橫截面積就是一個(gè)密閉容器的水平橫截面積，它可以很容易的做到比高精度的機(jī)械活塞截面積大許多個(gè)數(shù)量級(jí)， 所以本液動(dòng)氣體壓縮機(jī)可以制成超大流量的氣體壓縮機(jī)。


圖1為本發(fā)明實(shí)施例1的示意圖； 圖2為本發(fā)明實(shí)施例5的示意圖。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合附圖及實(shí)施例進(jìn)一步說明本發(fā)明。實(shí)施例l,見圖1，液動(dòng)氣體壓縮機(jī)包括液壓泵2、液體過濾器18、 左、右氣缸5、 12、逆止閥6、 8、 9、 11、儲(chǔ)氣罐15、壓縮氣體出口19、 電磁閥3、 4、 16、 17、液位開關(guān)7、 10，氣液分離器13和蓄液池1;左、 右氣缸5、 12都為密閉容器；電石茲閥分為進(jìn)液電f茲閥4、 16及排液電》茲 閥3、 17;逆止閥分為進(jìn)氣逆止閥6、 9和排氣逆止閥8、 11。左氣缸5 的下端設(shè)有進(jìn)、排液電磁閥4、 3;左氣缸5的上端設(shè)有進(jìn)、排氣逆止閥 6、 8和液位開關(guān)7;右氣缸12的下端設(shè)有進(jìn)、排液電^f茲閥16、 17;右氣 缸12的上端設(shè)有進(jìn)、排氣逆止閥9、 U和液位開關(guān)10;左、右氣缸5、 12分別經(jīng)逆止閥8、 11再經(jīng)氣液分離器13與儲(chǔ)氣罐15連通；儲(chǔ)氣罐15 上設(shè)有壓力表14;液壓泵2與進(jìn)液電磁閥4、 16分別經(jīng)管道連接，排液 電f茲閥3、 17分別與蓄液池1連通。在初始狀態(tài)，由液壓泵2送來的壓 力液體經(jīng)進(jìn)液電^茲閥4進(jìn)入左氣缸5下部向上壓縮氣缸里的氣體，纟皮壓 縮的氣體經(jīng)逆止閥8及氣液分離器13進(jìn)入儲(chǔ)氣罐15;當(dāng)液面升到液位開 關(guān)7的觸發(fā)位置時(shí)，液位開關(guān)7動(dòng)作，在此作用下，關(guān)閉進(jìn)液電磁閥4 并打開其排液電,茲閥3排液；氣體經(jīng)其進(jìn)氣逆止閥6進(jìn)入左氣缸5;另夕卜， 前述液位開關(guān)7的動(dòng)作信號(hào)還同時(shí)打開右氣缸12的進(jìn)液電^f茲閥16， 由 液壓泵2送來的壓力液體經(jīng)進(jìn)液電^P茲閥16進(jìn)入右氣缸12并向上壓縮氣 缸里的氣體，被壓縮的氣體經(jīng)排氣逆止閥11及氣液分離器13進(jìn)入儲(chǔ)氣 罐15;當(dāng)液面升到液位開關(guān)10的觸發(fā)位置時(shí)，液位開關(guān)10動(dòng)作使系統(tǒng) 反轉(zhuǎn)在10的作用下，打開其排液電磁閥17排液，并關(guān)閉進(jìn)液電磁閥16; 右氣缸12的進(jìn)氣逆止閥9開始進(jìn)氣，同時(shí)左氣缸5的進(jìn)液電磁閥4打開， 這樣，系統(tǒng)就反轉(zhuǎn)成左氣缸5開始向上壓縮空氣，又回到了初始運(yùn)行狀 態(tài)。這樣循環(huán)下去，壓縮氣體不斷流入儲(chǔ)氣罐15。實(shí)施例2，基于實(shí)施例l，增加輔助泵和相關(guān)輔助閥門驅(qū)動(dòng)兩個(gè)氣缸 內(nèi)的液面交替變化。該實(shí)施方案可以減少液體粘滯性帶來的能量損失。實(shí)施例3,本實(shí)施例是使用單氣缸工作。需要在氣缸的底部設(shè)置一個(gè)液位開關(guān)，其功能是當(dāng)液面降到該液位開關(guān)以下時(shí)，該液位開關(guān)發(fā)出信 號(hào)使進(jìn)液電》茲閥打開。由液壓泵送來的壓力液體經(jīng)進(jìn)液電^茲閥進(jìn)入氣缸 并壓縮氣缸里的氣體，被壓縮的氣體經(jīng)排氣逆止閥及氣液分離器進(jìn)入儲(chǔ)氣罐；當(dāng)液面升到上部的液位開關(guān)位置時(shí)，在該液位開關(guān)的作用下，打 開排液電》茲閥，排液進(jìn)氣；同時(shí)關(guān)閉進(jìn)液電^茲閥。當(dāng)液面降到下部的液 位開關(guān)以下時(shí)，底部的液位開關(guān)發(fā)出信號(hào)使進(jìn)液電^茲閥打開，再開始下 一個(gè)循環(huán)。實(shí)施例4，多個(gè)例3中的單獨(dú)工作氣缸可編組在統(tǒng)一的控制下按次序 進(jìn)行氣體壓縮，被壓縮氣體收集到儲(chǔ)氣罐中，這樣可以連續(xù)獲取壓縮氣 體。實(shí)施例5,參見圖2。該實(shí)施例在實(shí)施例1的基礎(chǔ)上，做了進(jìn)一步的 改進(jìn)，其中省略了實(shí)施例1中的蓄液池，使左、右兩個(gè)氣缸5和12直接 通過電》茲閥和液壓泵相連，而不經(jīng)過蓄液池。具體結(jié)構(gòu)為，該液動(dòng)氣體 壓縮機(jī)包括液壓泵2、液體過濾器18、氣缸5、 12、逆止閥6、 8、 9、 11、 儲(chǔ)氣罐15、電磁閥3、 4、 16、 17、液位開關(guān)7、 10,氣液分離器13和液 體過濾器18;氣缸5、 12都為密閉容器，氣缸5的上端設(shè)有進(jìn)、排氣逆 止閥6、 8和液位開關(guān)7，氣缸5的下端i殳有進(jìn)、排液電i茲閥4、 3;氣缸 12的上端設(shè)有進(jìn)、排氣逆止閥9、 11和液位開關(guān)10，右氣缸12的下端 設(shè)有進(jìn)、排液電磁閥16、 17;;氣缸5、 12中凈皮壓縮后的氣體分別經(jīng)逆止 閥8、 11再經(jīng)氣液分離器13與儲(chǔ)氣罐15連通；儲(chǔ)氣罐15上設(shè)有壓力表 14和壓縮空氣出氣口 19;氣缸5、 12下部通過如圖所示部分經(jīng)過液壓泵 2、液體過濾器13和電磁閥進(jìn)而相互連通；電石茲閥3、 4、 16、 17控制液 體流向可分為兩組工作狀態(tài)。第一組狀態(tài)是:在3、 16打開同時(shí)4、 17 關(guān)閉的情況下，液體由氣缸5經(jīng)由電i茲閥3、過濾器18、液壓泵2和電 ^磁閥16流向氣缸12，如圖4中的實(shí)線箭頭所示，凈皮壓縮的氣體經(jīng)逆止閥 11及氣液分離器13進(jìn)入儲(chǔ)氣罐15;當(dāng)氣缸12中的液面升到液位開關(guān)10 的觸發(fā)位置時(shí)，在液位開關(guān)10的作用下，將兩組電磁閥同時(shí)反轉(zhuǎn)，使電 磁閥進(jìn)入第二組的狀態(tài)即3、 16關(guān)閉，4、 17打開，液體由氣缸12經(jīng) 由電磁閥17、過濾器18、液壓泵2和電磁閥4流向氣缸5,如圖4中的 虛線箭頭所示，被壓縮的氣體經(jīng)由逆止閥8及氣液分離器13進(jìn)入儲(chǔ)氣罐 15;當(dāng)氣缸5中的液面升到液位開關(guān)7的觸發(fā)位置時(shí)，在液位開關(guān)7的 作用下，再使兩組電磁閥同時(shí)反轉(zhuǎn)，使系統(tǒng)又回到第一組狀態(tài)；這樣循環(huán)下去，上述兩組工作狀態(tài)往復(fù)變換，壓縮氣體不斷充入儲(chǔ)氣罐15。此外，在該實(shí)施例中，與同一個(gè)氣缸(如氣缸5)相連的電^f茲閥3和 4可通過一個(gè)共同的管道與氣缸相連，這樣，簡化了管路結(jié)構(gòu)。該實(shí)施例 利用了氣缸中液面交替變化代替活塞的往復(fù)運(yùn)動(dòng)，在整個(gè)系統(tǒng)工作過程 中，沒有機(jī)械摩擦，并且液體在密封的管道中往復(fù)流動(dòng)，而不需經(jīng)過蓄 液池，同實(shí)施例1中有蓄液池的方案相比，系統(tǒng)更緊湊。氣缸中的液體 處于封閉狀態(tài)，也可使得工作液體的選擇面更廣泛，如選用低水點(diǎn)水性 或油，性液體。實(shí)施例6:氣缸上下可安裝彈簧，使氣罐在一定程度上能夠上下自由 移動(dòng)一段距離。相應(yīng)氣路和液路由軟管連接。這樣可以降低液體被提升 的平均高度從而降低勢(shì)能損失，進(jìn)一步提高泵的電-氣能量轉(zhuǎn)換效率。實(shí)施例7:在壓縮氣缸中加裝水氣接觸裝置，其余不變。這樣在氣缸 的壓縮過程中氣接觸裝置在壓力環(huán)境下可大幅提高氣缸中水的空氣溶解 度，提高水的溶氧量到過飽和狀態(tài)。氣缸中的水被排出到水池、湖、水 庫、江河時(shí)可提高其水體的溶氧量。上述的電氣控制系統(tǒng)可采用 一般的繼電器，也可以用公知的編程器 或電腦進(jìn)行控制。
權(quán)利要求
1.一種液動(dòng)氣體壓縮機(jī)，包括液壓泵、液體過濾器、氣缸、逆止閥、儲(chǔ)氣罐、電磁閥、液位開關(guān)、氣液分離器和蓄液池；氣缸的數(shù)量至少為一個(gè)；氣缸為密閉容器，氣缸的下端設(shè)有進(jìn)、排液電磁閥；氣缸的上端設(shè)有進(jìn)、排氣逆止閥和液位開關(guān)；氣缸上端與儲(chǔ)氣罐經(jīng)管道連通；液壓泵與進(jìn)液電磁閥經(jīng)管道連接，排液電磁閥與蓄液池連通；由液壓泵驅(qū)動(dòng)的高壓液體經(jīng)進(jìn)液電磁閥進(jìn)入左氣缸并通過水平液面把氣體向上壓縮；被壓縮的氣體經(jīng)排氣逆止閥及氣液分離器進(jìn)入儲(chǔ)氣罐；當(dāng)液面升到液位開關(guān)觸發(fā)位置時(shí)，液位開關(guān)觸發(fā)系統(tǒng)反轉(zhuǎn)左氣缸進(jìn)入排液吸氣過程而右氣缸開始?jí)嚎s氣體；如此反復(fù)反轉(zhuǎn)，利用氣缸中液面往復(fù)上下運(yùn)動(dòng)對(duì)氣體進(jìn)行壓縮。
2. 如權(quán)利要求l所述的液動(dòng)氣體壓縮機(jī)，其特征是在液體是普通水時(shí)， 蓄液池可以是普通水池，也可以是大到水庫、江湖、海洋來當(dāng)作蓄液池。
3. —種液動(dòng)氣體壓縮機(jī)，包括液壓泵、氣缸、逆止閥、儲(chǔ)氣罐、電磁閥、 液位開關(guān)、氣液分離器、液體過濾器;氣缸的數(shù)量為偶數(shù)成對(duì)設(shè)置以便交 替工作；氣缸為密閉容器，每個(gè)氣缸的下端設(shè)有進(jìn)、排液電磁閥；氣缸 的上端設(shè)有進(jìn)、排氣逆止閥和液位開關(guān)；氣缸上端與儲(chǔ)氣罐經(jīng)管道連通； 液壓泵經(jīng)每個(gè)進(jìn)、排液電磁閥以及管道與每個(gè)氣缸連接；所述的進(jìn)、排 液電磁閥可分為兩組工作狀態(tài)。第一組工作狀態(tài)是與氣缸中的第一氣 缸(5 )相連的排液電磁閥(3 )和與第二氣缸(12 )相連的進(jìn)液電磁閥(16)開啟，其它的進(jìn)、排液電磁閥(4、 17)關(guān)閉，液體由第一氣缸(5) 經(jīng)過液壓泵(2)流向第二氣缸(12);第二組工作狀態(tài)是與第一氣缸 相連的進(jìn)液電磁閥(4)和與第二氣缸相連的排液電磁閥(17)開啟，其 它的進(jìn)、排液電磁閥(3、 16)關(guān)閉，液體由第二氣缸(12)經(jīng)過液壓泵(2)流向第一氣缸(5);通過氣缸中的水平液面把氣體向上壓縮；被壓 縮的氣體經(jīng)排氣逆止閥及氣液分離器進(jìn)入儲(chǔ)氣緣每一次，當(dāng)氣缸中液 面升到液位開關(guān)位置時(shí)，液位開關(guān)觸發(fā)，使系統(tǒng)反轉(zhuǎn)，這樣，使相應(yīng)氣 缸和相應(yīng)的進(jìn)、排液電石茲閥交^齊工作實(shí)現(xiàn)對(duì)氣體壓縮。
4. 如上述任意一項(xiàng)權(quán)利要求所述的液動(dòng)氣體壓縮^L,其特征是與同一 個(gè)氣缸直接相連的電^f茲閥可通過一個(gè)共同的管道與該氣缸相連。5.如權(quán)利要求4所述的液動(dòng)氣體壓縮機(jī)，其特征是用于液面交替工作 的電子控制系統(tǒng)可以由繼電器組成，或者由編程器或電腦控制。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種液動(dòng)氣體壓縮機(jī)，包括液壓泵、液體過濾器、氣缸、逆止閥、儲(chǔ)氣罐、電磁閥、液位開關(guān)、氣液分離器和蓄液池組成，蓄液池在特定情況下可省略；氣缸為一密閉容器，其上部裝有進(jìn)、排氣逆止閥和液位開關(guān)，下部裝有進(jìn)、排液電磁閥；運(yùn)行開始時(shí)由液壓泵驅(qū)動(dòng)的液體從下部進(jìn)入一個(gè)氣缸，把氣體向上壓縮，當(dāng)這個(gè)氣缸內(nèi)液面上升到液位開關(guān)的觸發(fā)位置時(shí)，觸發(fā)系統(tǒng)反轉(zhuǎn)該氣缸排液、進(jìn)氣同時(shí)另外一個(gè)氣缸開始?jí)嚎s氣體，一直到液位開關(guān)觸發(fā)系統(tǒng)再次反轉(zhuǎn)。這樣利用氣缸中液面的反復(fù)運(yùn)動(dòng)實(shí)現(xiàn)對(duì)氣體的壓縮。系統(tǒng)工作中沒有機(jī)械摩擦，沒有油污和大的噪音，壓縮效率高、氣體流量大。
文檔編號(hào)F04B35/02GK101235810SQ200810085020
公開日2008年8月6日 申請(qǐng)日期2008年3月13日 優(yōu)先權(quán)日2007年5月14日
發(fā)明者勝 張, 張金鐸 申請(qǐng)人:張 勝;張金鐸