[发明专利]气体增压机

说明书

技术领域

本发明涉及一种气体增压机，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。

背景技术

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力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力控制器和校准器，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10000psi（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、同时重量维持较轻方面，每一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。

发明内容

本发明内容用来简要介绍以下具体实施方式中会进一步描述的一组概念。本发明内容并非旨在确定所要求保护主题的关键特征，也并非旨在辅助确定所要求保护主题的保护范围。

根据本发明的各个方面，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一个内部具有缸膛的缸体。所述气体增压机可包括活塞，所述活塞可在至少一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口接收处于第一压力水平的气体，并经由第二端口输出处于第二压力水平的气体。所述气体增压机可进一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一步包括位置接近第一端口的第一止回阀，和位置接近第二端口的第二止回阀。第一止回阀可选择性地允许气体经由第一端口进入腔体，并且第二止回阀可选择性地允许气体经由第二端口退出腔体。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。

根据本发明的各方面，气体增压机的另一示例被提供。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一步包括活塞，所述活塞可在两个或多个缸体的每一个缸膛内移动，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力水平的气体的入口，和被配置以输出处于第二压力水平的气体的出口。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一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。

根据本发明的各方面，一种系统被提供。所述系统包括一个或多个内部具有缸膛的缸体。所述系统可进一步包括活塞，所述活塞可在一个或多个缸体的每一缸膛内移动，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口接收处于第一压力水平的气体，并且可被配置以经由第二端口输出处于第二高压水平的气体。所述系统可进一步包括凸轮，所述凸轮包括孔，所述孔形成围绕一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。所述系统可进一步包括位置接近第一端口的第一止回阀，和位置接近第二端口的第二止回阀。第一止回阀选择性地允许气体经由第一端口进入腔体，并且第二止回阀选择性地允许气体经由第二端口退出腔体。所述系统进一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

当结合附图参阅以下详细描述，可更好地理解本发明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1是根据本发明的各方面的气体增压机的等轴仰视图；

图2是图1的气体增压机的分解图；

图3是根据本发明的各方面的泵组件的底部等轴仰视图；