氣體增壓機制造技術

本發明專利技術所描述的氣體增壓機的一個或多個實施例旨在提供一種被配置成以高容積產生高輸出壓力水平的輕型氣體增壓機。一般來說，所述氣體增壓機的一個或多個實施例減小活塞組件的死區容積，從而增大輸出壓力與輸入壓力的比率。在此方面，本文所公開的所述氣體增壓機的一些實施例具有作為盤式止回閥或類似閥的第一止回閥，和作為球式止回閥或類似閥的第二止回閥。此外，一個或多個實施例包括被配置成經由其內表面將旋轉運動轉換成往復運動的內向作用凸輪。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及ー種氣體增壓機，其被設置以用于將供給缸體中的低壓氣體(如空氣或氮氣)增壓成高壓氣體。
技術介紹
氣體增壓機被設置以用于將供 給缸體中的低壓氣體(如空氣或氮氣)增壓成高壓氣體。在很多情況下，氣體增壓機可從供給缸體接收低壓氣體，并且在對氣體加壓之后，將高壓氣體提供到用于儲存的蓄積器中。氣體增壓機的一種應用是用作壓カ控制器或校準器的供應源。在一些情況下，需要在遠程位置處使用壓カ控制器和校準器，因此要求氣體增壓機便于攜帶。在一些應用中，要求氣體增壓機能夠將氣體加壓到高壓水平，如高達IOOOOpsi(磅/平方英寸)。為了達到這些壓力水平，氣體增壓機的部件趨于極其笨重、或使得氣體增壓機產生的高壓氣體容積較低。氣體增壓機可由多種方式提供動力，但在以高容積地產生高壓水平的氣體、同時重量維持較輕方面，每ー種方式都具有限制性。氣動式增壓機可使用來自供給缸體的氣體向氣體增壓機提供動力。由于一部分供應氣體被用于向氣體增壓機自身提供動力，所以這種方式會限制可產生的高壓氣體的容積。液動式增壓機使用液壓泵來產生驅動壓力，而液壓泵通常極其笨重，導致增壓機的重量超過45磅。電動式增壓機通常也都很重，這在某種程度上是由于活塞組件和用來致動活塞組件的電動機的尺寸。因此，需要一種被設置以產生高壓氣體的輕型緊湊式氣體增壓機，其優選以高容積的方式產生高壓氣體。
技術實現思路
本
技術實現思路
用來簡要介紹以下具體實施方式中會進ー步描述的ー組概念。本
技術實現思路
并非g在確定所要求保護主題的關鍵特征，也并非g在輔助確定所要求保護主題的保護范圍。根據本專利技術的各個方面，一種示例性的氣體增壓機被提供。所述氣體增壓機可包括至少ー個內部具有缸膛的缸體。所述氣體增壓機可包括活塞，所述活塞可在至少ー個缸體的缸膛內移動，從而形成可響應于活塞在缸膛內的移動而膨脹和收縮的腔體。腔體可被配置以經由第一端ロ接收處于第一壓カ水平的氣體，并經由第二端ロ輸出處于第二壓力水平的氣體。所述氣體增壓機可進ー步包括被配置以使得活塞可在缸膛內從第一位置移動到第二位置的機構。所述氣體增壓機可進ー步包括位置接近第一端ロ的第一止回閥，和位置接近第二端ロ的第二止回閥。第一止回閥可選擇性地允許氣體經由第一端ロ進入腔體，并且第二止回閥可選擇性地允許氣體經由第二端ロ退出腔體。在一些實施例中，第一止回閥和第二止回閥被設置和配置成使得在活塞已達到第二位置時，腔體的死區容積最小化。根據本專利技術的各方面，氣體增壓機的另ー示例被提供。所述氣體增壓機可包括兩個或多個內部具有缸膛的缸體。所述氣體增壓機可進ー步包括活塞，所述活塞可在兩個或多個缸體的每ー個缸膛內移動，從而形成響應于活塞在缸膛內的移動而膨脹和收縮的具有可變容積的腔體。所述氣體增壓機可包括被配置以接收處于第一壓カ水平的氣體的入口，和被配置以輸出處于第二壓カ水平的氣體的出口。入口可經由第一止回閥與腔體以流體連通方式選擇性地連接，并且出口可經由第二止回閥與腔體以流體連通方式選擇性地連接。所述氣體增壓機可進ー步包括具有孔的凸輪，所述孔形成圍繞兩個或多個的缸體和活塞的內凸輪表面。凸輪的旋轉可使得內凸輪表面將活塞從第一位置移動到第二位置。根據本專利技術的各方面，一種系統被提供。所述系統包括ー個或多個內部具有缸膛的缸體。所述系統可進ー步包括活塞，所述活塞可在ー個或多個缸體的每ー缸膛內移動，從而形成響應于活塞在缸膛內的移動而膨脹和收縮的可變容積腔體。可變容積腔體可被配置以經由第一端ロ接收處于第一壓カ水平的氣體，并且可被配置以經由第二端ロ輸出處于第ニ高壓水平的氣體。所述系統可進ー步包括凸輪，所述凸輪包括孔，所述孔形成圍繞ー個或多個缸體和活塞的內凸輪表面。凸輪的旋轉可使得內凸輪表面將活塞從第一位置移動到第二位置。所述系統可進ー步包括位置接近第一端ロ的第一止回閥，和位置接近第二端ロ的 第二止回閥。第一止回閥選擇性地允許氣體經由第一端ロ進入腔體，并且第二止回閥選擇性地允許氣體經由第二端ロ退出腔體。所述系統進ー步包括被配置成旋轉凸輪的原動機以及包括控制邏輯裝置。控制邏輯裝置可被配置以產生控制信號并向原動機提供控制信號。控制信號被配置以使得原動機旋轉凸輪。 附圖說明當結合附圖參閱以下詳細描述，可更好地理解本專利技術的上述方面和許多伴隨的優點，因此將更易于了解所述方面和優點，附圖中圖I是根據本專利技術的各方面的氣體增壓機的等軸仰視圖；圖2是圖I的氣體增壓機的分解圖；圖3是根據本專利技術的各方面的泵組件的底部等軸仰視圖；圖4是圖3的泵組件的剖視圖；圖5是圖4的泵組件的部分放大剖視圖；圖6A是根據本專利技術各方面的泵組件處于第一位置時的平面俯視圖；圖6B是圖6A的泵組件處于第二位置時的平面俯視圖；以及圖7是包括有根據本專利技術的各方面的氣體增壓機的系統的方框圖。具體實施例方式以下討論內容提供了由呈發動機(或馬達)形式的原動機(如電動機)提供動カ的氣體增壓機的各實施例。本文所描述的氣體增壓機的一個或多個示例g在提供ー種被配置以產生一定容積(如介于25cm3與IOOcm3之間)的高輸出壓力水平(如高達IOOOOpsi)氣體的輕型氣體增壓機。如下文將更詳細解釋的，氣體增壓機的一個或多個實施例中，活塞組件內的死區容積被減小，從而提高了氣體增壓機的效率，同時可以使用較輕零件和/或較小尺寸的發動機。因此，本文所公開的氣體增壓機的若干示例可包括用于減小活塞組件內的死區容積的獨特閥配置結構。另外，一個或多個示例g在更好地分布發動機所產生的扭矩。因此，氣體增壓機的一個或多個示例可包括凸輪/凸輪從動件裝置，所述凸輪/凸輪從動件裝置被配置成以更好分配的形式將發動機(例如，電動機等)的旋轉運動轉換成活塞組件的活塞的往復運動。此外，一個或多個示例g在最小化向氣體增壓機的活塞組件施加往復移動所需要的扭矩。因此，氣體增壓機可包括扭矩倍増器，以使得氣體增壓機可使用可以產生氣體增壓機的輸出要求的最小且最輕的發動機。應了解，本文所描述的氣體增壓機的實施例可應用到需要高壓水平的任何系統，包括(但不限干)壓カ控制器、校準器、流體流動控制系統等。此外，應了解，本文所描述的氣體增壓機可應用到任何類型的流體,如氣體、氣液組合等。盡管下文說明和描述了說明性實施例，應了解，可在并不偏離本專利技術的精神和范圍的情況下對上述實施方案進行各種更改。因此，下文結合附圖(附圖中類似參考數字表示類似元件)闡述的詳細內容，僅g在作為所公開主題的各種實施方案的描述，而并非g在代表僅有的實施例。所描述的實施例被提供以僅作為實施例或說明，并且所描述的實施方案不應理解為優選實施例或優于其它實施例。本文所提供的說明性實施例并非為詳盡的，也并非g在將本專利技術限制于所公開的精確形式。 現參閱圖I和圖2，圖I和圖2示出了根據本專利技術的各方面的氣體增壓機100的一個實施例。如可從圖I和圖2看出，氣體增壓機100包括殼體102，所述殼體102具有頂蓋104和底蓋106，其各自以可移除的方式緊固到中空圍繞件108的相反側。從圖2最佳所示，殼體102內設置有可操作地連接到泵組件112的發動機110，如無框電動機。應了解，圖中僅示出了發動機110的轉子。在所示出的實施例中，發動機110和泵組件112圍繞靜止主軸114而安裝。氣體增壓機100進ー步包括用于接收處于第一壓カ的流體的入口 116(參閱圖4本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種氣體增壓機，其包含：至少一個缸體，其內部具有缸膛；活塞，其在所述至少一個缸體的所述缸膛內可移動，從而形成響應于所述活塞在所述缸膛內的移動而膨脹和收縮的腔體，其中所述腔體被配置成經由第一端口接收處于第一壓力水平的氣體，并且被配置成經由第二端口輸出處于第二壓力水平的所述氣體；機構，其被配置成使得所述活塞在所述缸膛內從第一位置移動到第二位置；第一止回閥，其具有平面密封構件且接近所述第一端口而定位，所述第一止回閥選擇性地允許所述氣體經由所述第一端口進入所述腔體；以及第二止回閥，其接近所述第二端口而定位，所述第二止回閥選擇性地允許所述氣體經由所述第二端口退出所述腔體；其中所述第一止回閥和所述第二止回閥被配置和布置成在所述活塞已到達所述第二位置時最小化所述腔體的死區容積。

【技術特征摘要】
2011.06.22 US 13/135,3291.ー種氣體增壓機，其包含 至少ー個缸體，其內部具有缸膛； 活塞，其在所述至少一個缸體的所述缸膛內可移動，從而形成響應于所述活塞在所述缸膛內的移動而膨脹和收縮的腔體，其中所述腔體被配置成經由第一端ロ接收處于第一壓力水平的氣體，并且被配置成經由第二端ロ輸出處于第二壓カ水平的所述氣體； 機構，其被配置成使得所述活塞在所述缸膛內從第一位置移動到第二位置； 第一止回閥，其具有平面密封構件且接近所述第一端ロ而定位，所述第一止回閥選擇性地允許所述氣體經由所述第一端ロ進入所述腔體；以及 第二止回閥，其接近所述第二端ロ而定位，所述第二止回閥選擇性地允許所述氣體經由所述第二端ロ退出所述腔體； 其中所述第一止回閥和所述第二止回閥被配置和布置成在所述活塞已到達所述第二位置時最小化所述腔體的死區容積。2.根據權利要求I所述的氣體增壓機，其特征在于所述平面密封構件位于所述腔體內且鄰近至少所述第一端ロ，所述平面密封構件可移動至接觸和脫離所述第一端ロ，以用于選擇性地允許所述氣體經由所述第一端ロ進入所述腔體。3.如權利要求2所述的氣體增壓機，其特征在于所述平面密封構件包括孔，所述孔被設置為與所述第二端ロ流體連通。4.如權利要求3所述的氣體增壓機，其特征在于所述第一端ロ的數量是多個，所述多個第一端ロ定位成圍繞所述第二端ロ。5.如權利要求I所述的氣體增壓機，其特征在于所述機構是凸輪。6.如權利要求5所述的氣體增壓機，其特征在于所述凸輪包括形成內凸輪表面的孔，所述內凸輪表面圍繞所述至少一個缸體和所述活塞，并且其中所述凸輪的旋轉使得所述內凸輪表面將所述活塞從所述第一位置移動到所述第二位置。7.如權利要求6所述的氣體增壓機，其特征在于所述內凸輪表面被配置以使得所述活塞在所述缸體的所述缸膛內往復運動。8.如權利要求I所述的氣體增壓機，其特征在于所述氣體增壓機包含多個殼體，每個殼體具有第一端ロ、第二端口和腔體。9.ー種氣體增壓機,其包含 兩個或多個缸體，其內部具有缸膛； 活塞，其在所述兩個或多個缸體的每個缸膛內可移動，從而形成具有響應于所述活塞在所述缸膛內的移動而膨脹和收縮的可變容積的腔體； 入ロ，其被配置以接收處于第一壓カ水平的氣體，和出口，其被配置以輸出處于第二壓力水平的氣體，其中所述入口經由第一止回閥以流體連通方式與所述腔體選擇性地連接，并且所述出ロ經由第二止回閥以流體連通方式與所述腔體選擇性地連接；以及 凸輪，其包括形成內凸輪表面的孔，所述內凸輪表面圍繞所述兩個或多個缸體和所述活塞，其中所述凸輪的旋轉使得所述內凸輪表面將所述活塞從第一位置移...

【專利技術屬性】
技術研發人員：R·B·海恩斯，R·羅森塔爾，
申請(專利權)人：弗盧克公司，
類型：發明
國別省市：