專利名稱：液動氣體壓縮機(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)一般是由電動機(jī)帶動氣缸中的活塞或類似活塞的 裝置作往復(fù)運(yùn)動來獲得壓縮氣體。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氣體壓縮機(jī)。用 液面在氣缸中上下運(yùn)動代替活塞往復(fù)運(yùn)動獲取壓縮氣體，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)的一種液動氣體壓縮機(jī)，包括液壓泵、液體過濾器、氣缸、逆止閥、 儲氣罐、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；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，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 氣罐；當(dāng)液面升到液位開關(guān)位置時，液位開關(guān)動作，動作信號關(guān)閉進(jìn)液 電磁閥并同時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)動作信號還同時關(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)成右氣缸開始壓縮氣體、左氣缸開始排液， 這個過程一直持續(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)動對氣體進(jìn)行壓縮。當(dāng)液體是普通水時，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改進(jìn)方案這個改進(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)成對設(shè)置以便交替 工作；氣缸為密閉容器，每個氣缸的下端設(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， 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)入儲氣罐；當(dāng)氣缸中液面升到液位開關(guān)位置時，液位開關(guān) 觸發(fā)，使兩組電磁閥同時反轉(zhuǎn)，這樣，使每一對氣缸和相應(yīng)的進(jìn)、排液 電》茲閥交替工作。進(jìn)一步，與同一個氣缸下部直接相連的電》茲閥可通過一個共同的管 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，實(shí)現(xiàn)對氣體的壓縮；氣缸里的液面的交替變化由液 壓泵驅(qū)動，并有電子反轉(zhuǎn)系統(tǒng)自動控制氣缸往復(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， 在減少滑動摩擦的熱損失方面提高了氣體壓縮機(jī)的工作效率；液動氣體 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。由于本專利申請中液面的橫截面積就是一個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數(shù)量級， 所以本液動氣體壓縮機(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與儲氣罐15連通；儲氣罐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)入儲氣罐15;當(dāng)液面升到液位開 關(guān)7的觸發(fā)位置時，液位開關(guān)7動作，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的動作信號還同時打開右氣缸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)入儲氣 罐15;當(dāng)液面升到液位開關(guān)10的觸發(fā)位置時，液位開關(guān)10動作使系統(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)動兩個氣缸 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)置一個液位開關(guān)，其功能是當(dāng)液面降到該液位開關(guān)以下時，該液位開關(guān)發(fā)出信 號使進(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)入儲氣罐；當(dāng)液面升到上部的液位開關(guān)位置時，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，底部的液位開關(guān)發(fā)出信號使進(jìn)液電^茲閥打開，再開始下 一個循環(huán)。實(shí)施例4，多個例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與儲氣罐15連通；儲氣罐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，在液位開關(guān)10的作用下，將兩組電磁閥同時反轉(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，在液位開關(guān)7的 作用下，再使兩組電磁閥同時反轉(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氣罐15。此外，在該實(shí)施例中，與同一個氣缸(如氣缸5)相連的電^f茲閥3和 4可通過一個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，在整個系統(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，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
1.一種液動氣體壓縮機(jī)，包括液壓泵、液體過濾器、氣缸、逆止閥、儲氣罐、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；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)入儲氣罐；當(dāng)液面升到液位開關(guān)觸發(fā)位置時，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壓縮氣體；如此反復(fù)反轉(zhuǎn)，利用氣缸中液面往復(fù)上下運(yùn)動對氣體進(jìn)行壓縮。
2. 如權(quán)利要求l所述的液動氣體壓縮機(jī)，其特征是在液體是普通水時， 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. —種液動氣體壓縮機(jī)，包括液壓泵、氣缸、逆止閥、儲氣罐、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)成對設(shè)置以便交 替工作；氣缸為密閉容器，每個氣缸的下端設(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)；氣缸上端與儲氣罐經(jīng)管道連通； 液壓泵經(jīng)每個進(jìn)、排液電磁閥以及管道與每個氣缸連接；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)入儲氣緣每一次，當(dāng)氣缸中液 面升到液位開關(guān)位置時，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)對氣體壓縮。
4. 如上述任意一項權(quán)利要求所述的液動氣體壓縮^L,其特征是與同一 個氣缸直接相連的電^f茲閥可通過一個共同的管道與該氣缸相連。5.如權(quán)利要求4所述的液動氣體壓縮機(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)明公開了一種液動氣體壓縮機(jī)，包括液壓泵、液體過濾器、氣缸、逆止閥、儲氣罐、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)行開始時由液壓泵驅(qū)動的液體從下部進(jìn)入一個氣缸，把氣體向上壓縮，當(dāng)這個氣缸內(nèi)液面上升到液位開關(guān)的觸發(fā)位置時，觸發(fā)系統(tǒng)反轉(zhuǎn)該氣缸排液、進(jìn)氣同時另外一個氣缸開始壓縮氣體，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)動實(shí)現(xiàn)對氣體的壓縮。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F04B35/02GK101235810SQ200810085020
公開日2008年8月6日 申請日期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 申請人:張 勝;張金鐸