專利名稱：液動氣體壓縮機的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種液動氣體壓縮機。
背景技術：
現用的氣體壓縮機一般是由電動機帶動氣缸中的活塞或類似活塞的 裝置作往復運動來獲得壓縮氣體。由于活塞與缸體間有機械摩擦，壓縮 機在工作中噪音大、效率低，而且需要配置容易使壓縮機和周圍沾染油 污的潤滑系統。發明內容本發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。用 液面在氣缸中上下運動代替活塞往復運動獲取壓縮氣體，具有噪音小， 效率高，流量大的優點。本發明的目的是通過以下技術方案實現的一種液動氣體壓縮機，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、氣液分離器和蓄液池。氣缸的數量至少為 一個；氣缸為一密閉容器，氣缸的下端設有進、排液電^P茲閥；氣缸的上 端設有進、排氣逆止閥和液位開關；氣缸上端與儲氣罐經管道連通；液 壓泵與進液電^茲閥經管道連4妄，排液電；茲閥與蓄液池經管道連通。系統 開始運轉時，由液壓泵送來的高壓液體經進液電石茲閥進入左氣缸下部向 上壓縮氣缸里的氣體，被壓縮的氣體經排氣逆止閥及氣液分離器進入儲 氣罐；當液面升到液位開關位置時，液位開關動作，動作信號關閉進液 電磁閥并同時打開排液電磁閥排液；氣體經進氣逆止閥吸入氣缸。另外 前述液位開關動作信號還同時關閉右氣缸排液電石茲閥并打開右氣缸進液 電磁閥進液;這樣，系統就反轉成右氣缸開始壓縮氣體、左氣缸開始排液， 這個過程一直持續到液面上升到右氣缸液位開關被觸先系統再反轉回 到初始狀態。如此利用氣缸中液面上下往復運動對氣體進行壓縮。當液體是普通水時，蓄液池可以是水池，也可以是大到水庫、江湖、 海洋來當作蓄液池。上述技術方案中的蓄液池可被簡化。下面是無蓄液池的一個改進方案這個改進方案包括液壓泵、氣缸、逆止閥、J諸氣罐、電石茲閥、液位 開關、氣液分離器、液體過濾器；氣缸的數量為偶數成對設置以便交替 工作；氣缸為密閉容器，每個氣缸的下端設有進、排液電磁閥；氣缸的 上端設有進、排氣逆止閥和液位開關。氣缸上端與儲氣罐經管道連通； 液壓泵與相應的進、排液電磁閥經管道連接。所述的進、排液電磁閥可 分為兩組工作狀態在第一組工作狀態，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液電磁閥開啟，其它的進、排液電磁閥 關閉，液體由第一氣缸經過液壓泵流向第二氣^在第二組工作狀態時， 與第一氣缸相連的進液電i茲閥和與第二氣缸相連的排液電》茲閥開啟，其 它的進、排液電磁閥關閉，液體由第二氣缸經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；被壓縮的氣體經排氣逆止閥及 氣液分離器進入儲氣罐；當氣缸中液面升到液位開關位置時，液位開關 觸發，使兩組電磁閥同時反轉，這樣，使每一對氣缸和相應的進、排液 電》茲閥交替工作。進一步，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，從而達到簡化管路的目的。用于液面交替工作的電子控制系統可以由繼電器組成或者由編程 器或電腦控制。本發明的技術效果是液動氣體壓縮機是利用氣缸中液面交替變化 代替活塞往復運動，實現對氣體的壓縮；氣缸里的液面的交替變化由液 壓泵驅動，并有電子反轉系統自動控制氣缸往復工作；在工作過程中沒 有機械摩擦所以整個系統噪音極小，而且液面和氣缸間密封性極好，不 存在任何漏氣間隙；氣缸往復工作可以連續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的工作效率；液動氣體 壓縮機沒有活塞、皮帶輪、曲柄等機械零部件，所以不需設置潤滑系統， 使氣體壓縮機及周圍環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械活塞截面積大許多個數量級， 所以本液動氣體壓縮機可以制成超大流量的氣體壓縮機。
圖1為本發明實施例1的示意圖； 圖2為本發明實施例5的示意圖。
具體實施方式
下面結合附圖及實施例進一步說明本發明。實施例l,見圖1，液動氣體壓縮機包括液壓泵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；電石茲閥分為進液電f茲閥4、 16及排液電》茲 閥3、 17;逆止閥分為進氣逆止閥6、 9和排氣逆止閥8、 11。左氣缸5 的下端設有進、排液電磁閥4、 3;左氣缸5的上端設有進、排氣逆止閥 6、 8和液位開關7;右氣缸12的下端設有進、排液電^f茲閥16、 17;右氣 缸12的上端設有進、排氣逆止閥9、 U和液位開關10;左、右氣缸5、 12分別經逆止閥8、 11再經氣液分離器13與儲氣罐15連通；儲氣罐15 上設有壓力表14;液壓泵2與進液電磁閥4、 16分別經管道連接，排液 電f茲閥3、 17分別與蓄液池1連通。在初始狀態，由液壓泵2送來的壓 力液體經進液電^茲閥4進入左氣缸5下部向上壓縮氣缸里的氣體，纟皮壓 縮的氣體經逆止閥8及氣液分離器13進入儲氣罐15;當液面升到液位開 關7的觸發位置時，液位開關7動作，在此作用下，關閉進液電磁閥4 并打開其排液電,茲閥3排液；氣體經其進氣逆止閥6進入左氣缸5;另夕卜， 前述液位開關7的動作信號還同時打開右氣缸12的進液電^f茲閥16， 由 液壓泵2送來的壓力液體經進液電^P茲閥16進入右氣缸12并向上壓縮氣 缸里的氣體，被壓縮的氣體經排氣逆止閥11及氣液分離器13進入儲氣 罐15;當液面升到液位開關10的觸發位置時，液位開關10動作使系統 反轉在10的作用下，打開其排液電磁閥17排液，并關閉進液電磁閥16; 右氣缸12的進氣逆止閥9開始進氣，同時左氣缸5的進液電磁閥4打開， 這樣，系統就反轉成左氣缸5開始向上壓縮空氣，又回到了初始運行狀 態。這樣循環下去，壓縮氣體不斷流入儲氣罐15。實施例2，基于實施例l，增加輔助泵和相關輔助閥門驅動兩個氣缸 內的液面交替變化。該實施方案可以減少液體粘滯性帶來的能量損失。實施例3,本實施例是使用單氣缸工作。需要在氣缸的底部設置一個液位開關，其功能是當液面降到該液位開關以下時，該液位開關發出信 號使進液電》茲閥打開。由液壓泵送來的壓力液體經進液電^茲閥進入氣缸 并壓縮氣缸里的氣體，被壓縮的氣體經排氣逆止閥及氣液分離器進入儲氣罐；當液面升到上部的液位開關位置時，在該液位開關的作用下，打 開排液電》茲閥，排液進氣；同時關閉進液電^茲閥。當液面降到下部的液 位開關以下時，底部的液位開關發出信號使進液電^茲閥打開，再開始下 一個循環。實施例4，多個例3中的單獨工作氣缸可編組在統一的控制下按次序 進行氣體壓縮，被壓縮氣體收集到儲氣罐中，這樣可以連續獲取壓縮氣 體。實施例5,參見圖2。該實施例在實施例1的基礎上，做了進一步的 改進，其中省略了實施例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，而不經過蓄液池。具體結構為，該液動氣體 壓縮機包括液壓泵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的上端設有進、排氣逆 止閥6、 8和液位開關7，氣缸5的下端i殳有進、排液電i茲閥4、 3;氣缸 12的上端設有進、排氣逆止閥9、 11和液位開關10，右氣缸12的下端 設有進、排液電磁閥16、 17;;氣缸5、 12中凈皮壓縮后的氣體分別經逆止 閥8、 11再經氣液分離器13與儲氣罐15連通；儲氣罐15上設有壓力表 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過液壓泵 2、液體過濾器13和電磁閥進而相互連通；電石茲閥3、 4、 16、 17控制液 體流向可分為兩組工作狀態。第一組狀態是:在3、 16打開同時4、 17 關閉的情況下，液體由氣缸5經由電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中的實線箭頭所示，凈皮壓縮的氣體經逆止閥 11及氣液分離器13進入儲氣罐15;當氣缸12中的液面升到液位開關10 的觸發位置時，在液位開關10的作用下，將兩組電磁閥同時反轉，使電 磁閥進入第二組的狀態即3、 16關閉，4、 17打開，液體由氣缸12經 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，被壓縮的氣體經由逆止閥8及氣液分離器13進入儲氣罐 15;當氣缸5中的液面升到液位開關7的觸發位置時，在液位開關7的 作用下，再使兩組電磁閥同時反轉，使系統又回到第一組狀態；這樣循環下去，上述兩組工作狀態往復變換，壓縮氣體不斷充入儲氣罐15。此外，在該實施例中，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，簡化了管路結構。該實施例 利用了氣缸中液面交替變化代替活塞的往復運動，在整個系統工作過程 中，沒有機械摩擦，并且液體在密封的管道中往復流動，而不需經過蓄 液池，同實施例1中有蓄液池的方案相比，系統更緊湊。氣缸中的液體 處于封閉狀態，也可使得工作液體的選擇面更廣泛，如選用低水點水性 或油，性液體。實施例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，進一步提高泵的電-氣能量轉換效率。實施例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。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可采用 一般的繼電器，也可以用公知的編程器 或電腦進行控制。
權利要求
1.一種液動氣體壓縮機，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、氣液分離器和蓄液池；氣缸的數量至少為一個；氣缸為密閉容器，氣缸的下端設有進、排液電磁閥；氣缸的上端設有進、排氣逆止閥和液位開關；氣缸上端與儲氣罐經管道連通；液壓泵與進液電磁閥經管道連接，排液電磁閥與蓄液池連通；由液壓泵驅動的高壓液體經進液電磁閥進入左氣缸并通過水平液面把氣體向上壓縮；被壓縮的氣體經排氣逆止閥及氣液分離器進入儲氣罐；當液面升到液位開關觸發位置時，液位開關觸發系統反轉左氣缸進入排液吸氣過程而右氣缸開始壓縮氣體；如此反復反轉，利用氣缸中液面往復上下運動對氣體進行壓縮。
2. 如權利要求l所述的液動氣體壓縮機，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、海洋來當作蓄液池。
3. —種液動氣體壓縮機，包括液壓泵、氣缸、逆止閥、儲氣罐、電磁閥、 液位開關、氣液分離器、液體過濾器;氣缸的數量為偶數成對設置以便交 替工作；氣缸為密閉容器，每個氣缸的下端設有進、排液電磁閥；氣缸 的上端設有進、排氣逆止閥和液位開關；氣缸上端與儲氣罐經管道連通； 液壓泵經每個進、排液電磁閥以及管道與每個氣缸連接；所述的進、排 液電磁閥可分為兩組工作狀態。第一組工作狀態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 )相連的進液電磁閥(16)開啟，其它的進、排液電磁閥(4、 17)關閉，液體由第一氣缸(5) 經過液壓泵(2)流向第二氣缸(12);第二組工作狀態是與第一氣缸 相連的進液電磁閥(4)和與第二氣缸相連的排液電磁閥(17)開啟，其 它的進、排液電磁閥(3、 16)關閉，液體由第二氣缸(12)經過液壓泵(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 縮的氣體經排氣逆止閥及氣液分離器進入儲氣緣每一次，當氣缸中液 面升到液位開關位置時，液位開關觸發，使系統反轉，這樣，使相應氣 缸和相應的進、排液電石茲閥交^齊工作實現對氣體壓縮。
4. 如上述任意一項權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.如權利要求4所述的液動氣體壓縮機，其特征是用于液面交替工作 的電子控制系統可以由繼電器組成，或者由編程器或電腦控制。
全文摘要
本發明公開了一種液動氣體壓縮機，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、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、排氣逆止閥和液位開關，下部裝有進、排液電磁閥；運行開始時由液壓泵驅動的液體從下部進入一個氣缸，把氣體向上壓縮，當這個氣缸內液面上升到液位開關的觸發位置時，觸發系統反轉該氣缸排液、進氣同時另外一個氣缸開始壓縮氣體，一直到液位開關觸發系統再次反轉。這樣利用氣缸中液面的反復運動實現對氣體的壓縮。系統工作中沒有機械摩擦，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 優先權日2007年5月14日
發明者勝 張, 張金鐸 申請人:張 勝;張金鐸