專利名稱：壓縮機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及氣體壓縮機(jī)的領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
氧氣具有許多重要的醫(yī)學(xué)用途，例如包括幫助患有充血性心力衰竭或其他疾病的患者。補(bǔ)給的氧氣允許患者接收比在環(huán)境大氣中存在的氧氣更多的氧氣。用于傳送這種氧氣的系統(tǒng)和方法通常包括作為部件的壓縮機(jī)。例如，美國專利No. 5，988，165公開了用于此目的的直列式(inline)壓縮機(jī)的用途，美國專利No. 6，923，180公開了用于此目的的徑向壓縮機(jī)的用途，以及美國專利申請(qǐng)公布No. 2007/0065301公開了用于此目的的直列式壓縮機(jī)。美國專利No. 5，988，165和No. 6，923，180以及美國專利申請(qǐng)公布No. 2007/0065301以引用的方式全文結(jié)合到本文。

發(fā)明內(nèi)容
本申請(qǐng)公開了氣體壓縮機(jī)的實(shí)施方式，例如適于壓縮氧氣的壓縮機(jī)。在一個(gè)示例性實(shí)施方式中，用于壓縮氣體的壓縮機(jī)包括第一、第二、第三和第四氣缸。第一氣缸的中心軸線通常平行于第二氣缸的中心軸線，第三氣缸的中心軸線通常平行于第四氣缸的中心軸線。第一氣缸和第二氣缸的軸線相對(duì)于第三氣缸和第四氣缸的軸線定向成角度，以形成V4 氣缸構(gòu)造。第一、第二、第三和第四活塞設(shè)置在第一、第二、第三和第四氣缸中。曲軸具有主軸以及驅(qū)動(dòng)第一、第二、第三和第四活塞的僅兩個(gè)偏心驅(qū)動(dòng)本體。在一個(gè)示例性實(shí)施方式中，壓縮機(jī)包括曲軸，所述曲軸具有主軸，所述主軸包括所述曲軸旋轉(zhuǎn)所繞的曲軸軸線。所述曲軸包括第一和第二圓形驅(qū)動(dòng)本體，所述第一和第二圓形驅(qū)動(dòng)本體從曲軸軸線徑向向外延伸并且與曲軸軸線偏心。第一圓形連桿驅(qū)動(dòng)本體鄰接第二圓形連桿驅(qū)動(dòng)本體，兩個(gè)驅(qū)動(dòng)桿或連桿可旋轉(zhuǎn)地連接到第一圓形連桿驅(qū)動(dòng)本體和第二圓形連桿驅(qū)動(dòng)本體中的每一個(gè)，使得第一和第二圓形連桿本體繞曲軸軸線的旋轉(zhuǎn)使四個(gè)驅(qū)動(dòng)桿或連桿往復(fù)運(yùn)動(dòng)。


通過閱讀下述詳細(xì)說明結(jié)合附圖，本發(fā)明的其他特征和優(yōu)勢(shì)對(duì)于本發(fā)明所屬領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言將是顯而易見，在附圖中
圖1是根據(jù)示例性實(shí)施方式的壓縮機(jī)的透視圖IA是如圖1所示的壓縮機(jī)的第二透視圖，示出了壓縮機(jī)的曲軸和驅(qū)動(dòng)桿； 圖IB是大致沿如圖1中的線1B-1B所示的平面截取的截面圖；圖2是沿如圖1中的線2-2所示的平面截取的截面透視圖； 圖2A是沿如圖1中的線2-2所示的平面截取的截面圖； 圖3是沿如圖1中的線3-3所示的平面截取的截面透視圖； 圖3A是沿如圖1中的線3-3所示的平面截取的截面圖； 圖4是曲軸、驅(qū)動(dòng)桿和活塞的組件的透視圖； 圖5是如圖4所示的組件的分解透視圖； 圖6A是曲軸的第一實(shí)施方式的透視圖； 圖6B是沿如圖6A中的線6B-6B所示的平面截取的截面透視圖； 圖6C是沿圖6A中的線6C-6C截取的視圖； 圖6D是沿圖6C中的線6D-6D截取的視圖； 圖7A是曲軸的第二實(shí)施方式的透視圖； 圖7B是沿如圖7A的線7B-7B所示的平面截取的截面透視圖； 圖7C是沿圖7A中的線7C-7C截取的視圖； 圖7D是沿圖7C中的線7D-7D截取的視圖8A是沿線2-2截取的截面透視圖，其中部件被移除以描述氣缸和活塞組件； 圖8B是圖8A的第二透視圖，其中部件被分解以描述氣缸中的活塞的組裝； 圖9是形成圖1的壓縮機(jī)的一部分的第一氣缸蓋組件的截面圖； 圖10是形成圖1的壓縮機(jī)的一部分的第二氣缸蓋組件的截面圖； 圖IlA是限定間隔器的流動(dòng)路徑的透視圖； 圖IlB是沿圖IlA中的線11B-11B截取的截面透視圖12是本發(fā)明的第一示例性系統(tǒng)的示意圖，該第一示例性系統(tǒng)包括用于提供供患者使用的富含氧的氣體的壓縮機(jī)；以及
圖13是本發(fā)明的第二示例性系統(tǒng)的示意圖，該第二示例性系統(tǒng)包括用于提供供患者使用的富含氧的氣體的壓縮機(jī)。
具體實(shí)施例方式如本文所使用的，當(dāng)一個(gè)或多個(gè)部件描述為被連接、結(jié)合、固定、聯(lián)接、附連或以其他方式互連時(shí)，這種互連可以是部件之間的直接互連或者可以是例如通過利用一個(gè)或多個(gè)中間部件的間接互連。同樣如本文所使用的，術(shù)語“構(gòu)件”、“部件”或“部分”應(yīng)當(dāng)不局限于單個(gè)結(jié)構(gòu)化構(gòu)件、部件或元件，而可包括多個(gè)部件、多個(gè)構(gòu)件或多個(gè)元件的組件。圖1示出了壓縮機(jī)10的示例性實(shí)施方式。壓縮機(jī)10包括氣缸組件12以及第一和第二氣缸蓋110A、110B。氣缸組件12能夠采用寬泛多樣的不同形式。在如圖1所示的示例中，氣缸組件包括底座13、第一套筒14A、第二套筒14B、第三套筒14C和第四套筒14D。 參考圖2和圖3，在示例性實(shí)施方式中，第一套筒14A包括下部部件20A和上部部件30A(圖 2)，第二套筒包括下部部件20B和上部部件30B (圖2)，第三套筒14C包括下部部件20C和上部部件30C (圖3)，并且第四套筒14D包括下部部件20D和上部部件30D (圖3)。套筒可以采用寬泛多樣的不同形式。能夠使用提供氣缸的任何構(gòu)造。例如，氣缸中的一個(gè)或多個(gè)可以形成為僅單一部件。第一和/或第二套筒和/或第三和第四套筒可以由單件或單塊形成。
參考圖2和圖3，下部套筒部件20A、20B、20C、20D每個(gè)均具有開口 ^A-26D。開口 ^A-26D可以采用各種不同的形式。開口 ^A-26D中的一個(gè)或多個(gè)可以構(gòu)造成用作導(dǎo)向件。 此外，開口 26A-26D中的一個(gè)或多個(gè)可以與其他開口 26A-26D中的一個(gè)或多個(gè)具有相同的尺寸。在所述的實(shí)施方式中，開口 26A鄰近于開口 26B并且與該開口 26B成直列，并且導(dǎo)向開口 26C鄰近于開口 26D并且與該開口 26D成直列。參考圖1B，在示例性實(shí)施方式中，導(dǎo)向開口沈AJ6B與導(dǎo)向開口 26C、26D之間的角度θ是大約90度。例如，在一個(gè)示例性實(shí)施方式中，角度θ可以是在80與100度的范圍內(nèi)的角度，例如是在85與95度之間的角度。參考圖2和圖3，上部套筒部件30A-30D包括開口或氣缸36A-36D。氣缸36A-36D 可以采用各種不同的形式。氣缸36A-36D與開口 26A-26D成直列。由此，在氣缸36Α、36Β 與氣缸36C、36D之間限定角度Θ。由此，氣缸36A-36D具有大致“V4”構(gòu)造。也就是說，氣缸36A、36B的中心軸線37A、37B相對(duì)于氣缸36C、36D的中心軸線37C、37D形成“V”形(見圖1B)。從圖1、圖2和圖3中能夠看到，在所述的實(shí)施方式中，中心軸線37A-37D每個(gè)均彼此軸向偏移。 參考圖2和圖3，壓縮機(jī)包括多個(gè)活塞40A-40D，這些活塞40A-40D與氣缸36A-36D 具有一一對(duì)應(yīng)關(guān)系。第一活塞40A定位在第一氣缸36A中并且被支承用于在第一氣缸中滑移(往復(fù)運(yùn)動(dòng))(圖2)。第二活塞40B定位在第二氣缸36B中并且被支承用于在第二氣缸中滑移(往復(fù)運(yùn)動(dòng))(圖2)。第三活塞40C定位在第三氣缸36C中并且被支承用于在第三氣缸中滑移(往復(fù)運(yùn)動(dòng))(圖3)。第四活塞40D定位在第四氣缸36D中并且被支承用于在第四氣缸中滑移(往復(fù)運(yùn)動(dòng))(圖3)。氣缸36A-36D及相應(yīng)活塞40A-40D具有變化直徑，且因此每個(gè)活塞40A-40D在其相應(yīng)氣缸中的沖程導(dǎo)致在每個(gè)活塞的沖程期間不同的氣體排量。具有彼此不同的沖程的活塞40A-40D構(gòu)思可以可選地實(shí)施在壓縮機(jī)10中。如果活塞的沖程彼此不同，那么活塞中的一個(gè)或多個(gè)可以與一個(gè)或多個(gè)其他活塞具有相同的直徑。在所述的實(shí)施方式中，第一氣缸 36A具有最大直徑、第二氣缸36B比第一氣缸小、第三氣缸36C更小，并且第四氣缸36D最小。在其他實(shí)施方式中，壓縮機(jī)可以具有多于四個(gè)的氣缸或少于四個(gè)的氣缸。如上所述，上部套筒30A-30D與下部套筒20A-20D接合。下部導(dǎo)向套筒中的開口 26A-26D與上部氣缸套筒中的氣缸36A-36D對(duì)齊。壓縮機(jī)10可以包括可滑動(dòng)地設(shè)置在開口 26A-26D中的一個(gè)或多個(gè)導(dǎo)向件。參考圖2至圖4，壓縮機(jī)包括可滑動(dòng)地設(shè)置在開口 26B-26D 中的導(dǎo)向件42B-42D，并且在所示的實(shí)施方式中，在第一開口 26A中不包括導(dǎo)向件。然而， 導(dǎo)向件可以被包括在全部的開口 26A-26D中或者可以包括任何數(shù)量的導(dǎo)向件。所示導(dǎo)向件 42B-42D由曲軸50和連桿52B-52D驅(qū)動(dòng)，如下文所述的。所示連桿52B-52D每個(gè)均包括分別被樞轉(zhuǎn)連接到曲軸50和導(dǎo)向件42B-42D的第一環(huán)部5!3B-53D和第二環(huán)部55B-55D(見圖 2和圖3)。在所示的實(shí)施方式中，在開口 ^A中未設(shè)置導(dǎo)向件。第一活塞40A被固定用于隨驅(qū)動(dòng)桿或連桿52A移動(dòng)。該結(jié)構(gòu)被稱為“搖擺活塞”，這是因?yàn)楫?dāng)活塞40A在氣缸36A中移動(dòng)時(shí)，將活塞40A固定到連桿52A引起一些量的傾斜或搖擺。替代地，第一活塞40A能夠以常規(guī)方式可樞轉(zhuǎn)地連接到連桿52A。在該實(shí)施方式中，第一活塞40A將在氣缸36A中滑動(dòng)而不存在顯著的傾斜或搖擺。所示的連桿或驅(qū)動(dòng)桿52A包括用于可旋轉(zhuǎn)地連接到曲軸50的環(huán)部53A。
參考圖2A，所示導(dǎo)向件42B包括第一部分4 和第二部分44B。導(dǎo)向件42B的第一部分4 位于開口 ^B中并且被支承用于在該開口中進(jìn)行滑移(往復(fù)運(yùn)動(dòng))。導(dǎo)向件42B 的第二部分44B位于氣缸36B中并且被支承用于在氣缸36B中進(jìn)行滑移(往復(fù)運(yùn)動(dòng))。在如圖2和圖2A所示的實(shí)施方式中，第二活塞40B與導(dǎo)向件42B分離并且未被附接到該導(dǎo)向件。在該實(shí)施方式中，在壓縮沖程(如圖2A中的箭頭45所示的)期間，導(dǎo)向件42B迫使第二活塞40B朝向氣缸36B的端表面32B或蓋端。在充氣沖程(如圖2A中的箭頭46所示)期間，由第一活塞40A施加到氣缸36B的氣壓迫使第二活塞40B朝向氣缸的端表面34B或曲軸端。在示例性實(shí)施方式中，在整個(gè)壓縮沖程以及整個(gè)充氣沖程兩者期間，第二活塞40B保持與導(dǎo)向件42B的第二部分44B接觸。在另一實(shí)施方式中，第二活塞40B被固定或連接成隨導(dǎo)向件42B運(yùn)動(dòng)。參考圖3A，所示導(dǎo)向件42C包括第一部分43C和第二部分44C。導(dǎo)向件42C的第一部分43C位于開口 ^C中并且被支承用于在該開口中進(jìn)行滑移(往復(fù)運(yùn)動(dòng))。導(dǎo)向件42C 的第二部分44C位于氣缸36C中并且被支承用于在氣缸36C中進(jìn)行滑移(往復(fù)運(yùn)動(dòng))。在如圖3所示的實(shí)施方式中，第三活塞40C與導(dǎo)向件42C分離并且未被附接到該導(dǎo)向件。在該實(shí)施方式中，在壓縮沖程(如圖3A中的箭頭45所示)期間，導(dǎo)向件42C迫使第三活塞40C朝向氣缸36C的端表面32C或蓋端。在充氣沖程(如圖3A中的箭頭46所示)期間，由第二活塞 40B施加到氣缸36C的氣壓迫使第三活塞40C朝向氣缸的端表面34C或曲軸端。在示例性實(shí)施方式中，在整個(gè)壓縮沖程以及整個(gè)充氣沖程兩者期間，第三活塞40C保持與導(dǎo)向件42C 的第二部分44C接觸。在另一實(shí)施方式中，第三活塞40C被固定或連接成隨導(dǎo)向件42C運(yùn)動(dòng)。參考圖3A，所示導(dǎo)向件42D包括第一部分43D和第二部分44D。導(dǎo)向件42D的第一部分43D位于開口 26D中并且被支承用于在該開口中進(jìn)行滑移(往復(fù)運(yùn)動(dòng))。導(dǎo)向件42D的第二部分44D位于氣缸36D中并且被支承用于在氣缸36D中進(jìn)行滑移(往復(fù)運(yùn)動(dòng))。在如圖 3A所示的實(shí)施方式中，第四活塞40D與導(dǎo)向件42D分離并且未被附接到該導(dǎo)向件。在該實(shí)施方式中，在壓縮沖程(如圖3A中的箭頭45所示)期間，導(dǎo)向件42D迫使第四活塞40D朝向氣缸36C的端表面32D或蓋端。在充氣沖程(如圖3A中的箭頭46所示)期間，由第三活塞 40C施加到氣缸36D的氣壓迫使第四活塞40D朝向氣缸的端表面34D或曲軸端。在示例性實(shí)施方式中，在整個(gè)壓縮沖程以及整個(gè)充氣沖程兩者期間，第四活塞40D保持與導(dǎo)向件42D 的第二部分44D接觸。在另一實(shí)施方式中，第四活塞40D被固定或連接成隨導(dǎo)向件42D運(yùn)動(dòng)。參考圖2和圖3，曲軸50 (將在下文詳細(xì)描述)被支承以繞曲軸軸線X在第一和第二軸承62、68中旋轉(zhuǎn)。第一和第二軸承62、68由定位在壓縮機(jī)底座13的每端的第一和第二軸承支承件討和56安裝到該底座13上。參考圖4，曲軸50形成用于驅(qū)動(dòng)活塞40A-40D在氣缸36A-36D中運(yùn)動(dòng)的壓縮機(jī)10 的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)79的一部分。驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)79包括曲軸50、驅(qū)動(dòng)桿或連桿52A-52D、以及導(dǎo)向件 42B-42D。然而，可以使用多種類型的不同驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)。在其他實(shí)施方式中，曲軸能夠以其他方式被連接到或聯(lián)接到活塞40A-40D，例如使用連桿或驅(qū)動(dòng)桿但沒有導(dǎo)向件。圖6A-6D以及圖7A-7D描述了曲軸50的兩個(gè)實(shí)施方式。在如圖6A-6D以及圖7A-7D 所示的實(shí)施方式中，曲軸50由單件形成(或焊接到一起以形成單件)。然而，曲軸50可以由
8多件形成，該多件被組裝到一起并且能夠被拆卸。曲軸50包括主軸70，該主軸具有由定中心在壓縮機(jī)10的曲軸軸線X上的圓柱形外表面限定的大致圓柱形構(gòu)造。在壓縮機(jī)10的操作期間，曲軸50繞曲軸軸線X旋轉(zhuǎn)。在所示的實(shí)施方式中，主軸70具有帶外部螺紋的相對(duì)端部78和80。參考圖1-3，主軸70被接收并支承在第一和第二軸承62和68中。參考圖6A-6D以及圖7A-7D，在所示的實(shí)施方式中，曲軸50還包括第一和第二圓形連桿驅(qū)動(dòng)本體84A、84B，這些圓形連桿驅(qū)動(dòng)本體從曲軸軸線X徑向向外延伸并且相對(duì)于曲軸軸線X偏心。在所示的實(shí)施方式中，本體84A、84B為了便于制造而彼此相同。然而，本體 84A、84B可具有不同尺寸，例如使得本體84A提供與本體84B不同的沖程。參考圖6D和圖 7D，偏心本體84A、84B中的每個(gè)均具有圓柱形構(gòu)造，其中每個(gè)圓柱體具有平行于曲軸軸線X 但從該曲軸軸線X間隔開的中心軸線85A、85B。在所示的實(shí)施方式中，中心軸線85A和中心軸線85B遠(yuǎn)離曲軸軸線X以相同距離dl設(shè)置，并且在中心軸線85A、曲軸軸線X和中心軸線85B之間形成大約180的角度β (見圖6D)。然而，本體84Α、84Β能夠以任何方式相對(duì)于曲軸軸線定位，以實(shí)現(xiàn)被聯(lián)接到這些本體的曲柄或驅(qū)動(dòng)桿54A-54D的期望運(yùn)動(dòng)。在所示的實(shí)施方式中，被安裝到軸承62、68的主軸部70的直徑小于圓形連桿驅(qū)動(dòng)本體84Α、84Β的直徑。參考圖4，在示例性實(shí)施方式中，第一和第二圓形連桿驅(qū)動(dòng)本體84Α、84Β是曲軸僅有的連桿驅(qū)動(dòng)本體。在該實(shí)施方式中，每個(gè)連桿驅(qū)動(dòng)本體都驅(qū)動(dòng)兩個(gè)連桿或驅(qū)動(dòng)桿 54A-54D，如將在下文更詳細(xì)描述的。然而，能夠包括任何數(shù)量的連桿驅(qū)動(dòng)本體。例如，針對(duì)每個(gè)連桿或驅(qū)動(dòng)桿可以包括一個(gè)連桿驅(qū)動(dòng)本體。此外，一個(gè)或多個(gè)連桿驅(qū)動(dòng)本體可以驅(qū)動(dòng)一個(gè)連桿或驅(qū)動(dòng)桿，并且一個(gè)或多個(gè)連桿驅(qū)動(dòng)本體可以驅(qū)動(dòng)兩個(gè)或更多個(gè)連桿或驅(qū)動(dòng)桿。連桿驅(qū)動(dòng)本體84Α、84Β可以采用各種多樣的不同形式。在如圖6A-6D以及圖7A-7D 所示的實(shí)施方式中，連桿驅(qū)動(dòng)本體84Α、84Β每個(gè)均形成為單一連續(xù)圓柱體。所示連續(xù)圓柱體與主軸70整體地形成。在另一實(shí)施方式中，連桿驅(qū)動(dòng)本體是與主軸70組裝的兩個(gè)獨(dú)立形成的連續(xù)圓柱形構(gòu)件。兩個(gè)獨(dú)立形成的連續(xù)圓柱形構(gòu)件可以是相同的或可以具有不同的尺寸以提供不同的沖程。在如圖6A-6D所示的實(shí)施方式中，第一連桿驅(qū)動(dòng)本體84Α鄰接第二連桿驅(qū)動(dòng)本體 84Β。第一連桿驅(qū)動(dòng)本體84Α可以與第二連桿驅(qū)動(dòng)本體84Β整體地形成，或者連桿驅(qū)動(dòng)本體 84Α、84Β可以是被固定到一起的分離部件。在如圖6A-6D所示的示例中，第一連桿驅(qū)動(dòng)本體 84Α僅在其與第二連桿驅(qū)動(dòng)本體84Β之間的重疊區(qū)域處被連接到該第二連桿驅(qū)動(dòng)本體84Β。在如圖7A-7D所示的實(shí)施方式中，第一連桿驅(qū)動(dòng)本體84Α由設(shè)置在第一連桿驅(qū)動(dòng)本體84Α與第二連桿驅(qū)動(dòng)本體84Β之間的圓盤86連接到該第二連桿驅(qū)動(dòng)本體84Β。連桿驅(qū)動(dòng)本體84Α、84Β可以彼此分離并且然后被固定到圓盤86，或者連桿驅(qū)動(dòng)本體84Α、圓盤86 和連桿驅(qū)動(dòng)本體84Β可以整體地形成。在如圖7A-7D所示的實(shí)施方式中，圓盤86定中心在曲軸軸線X上。參考圖7D，所示圓盤具有外圓周87，該外圓周位于第一和第二連桿驅(qū)動(dòng)本體84Α和84Β兩者的外圓周的徑向外部。如圖2和圖2Α所示，連桿52Α被連接在第一活塞40Α和第一偏心連桿驅(qū)動(dòng)本體 84Α之間，連桿52Β被連接在導(dǎo)向件42Β (其驅(qū)動(dòng)第二活塞40Β)和第二偏心連桿驅(qū)動(dòng)本體 84Β之間。在所示的實(shí)施方式中，環(huán)53Α圍繞本體84Α設(shè)置以將連桿52Α可旋轉(zhuǎn)地連接到本體84A?？梢栽诃h(huán)53A和本體84A之間設(shè)置軸承。環(huán)53B圍繞本體84B設(shè)置以將連桿52B 可旋轉(zhuǎn)地連接到本體84B?？梢栽诃h(huán)5 和本體84B之間設(shè)置軸承。銷90B延伸穿過環(huán)部 55B以將導(dǎo)向件42B與連桿52B可樞轉(zhuǎn)地連接。參考圖3和圖3A，連桿52C被連接在導(dǎo)向件42C (其驅(qū)動(dòng)第三活塞40C)和第一偏心連桿驅(qū)動(dòng)本體84A之間，連桿52D被連接在導(dǎo)向件42D (其驅(qū)動(dòng)第四活塞40D)和第二偏心連桿驅(qū)動(dòng)本體84B之間。在所示的實(shí)施方式中，環(huán)53C圍繞本體84A設(shè)置以將連桿52C 可旋轉(zhuǎn)地連接到本體84A。可以在環(huán)53C和本體84A之間設(shè)置軸承。銷90C延伸穿過環(huán)部 55C以將導(dǎo)向件42C可樞轉(zhuǎn)地連接到連桿52C。環(huán)53D圍繞本體84B設(shè)置以將連桿52D可旋轉(zhuǎn)地連接到本體84B?？梢栽诃h(huán)53D和本體84B之間設(shè)置軸承。銷90D延伸穿過環(huán)部55D 以將導(dǎo)向件42D與連桿52D可樞轉(zhuǎn)地連接。第一偏心連桿驅(qū)動(dòng)本體84A驅(qū)動(dòng)第一活塞40A和第三活塞40C兩者。參考圖1B， 由于活塞的“V”形構(gòu)造，隨著曲軸的旋轉(zhuǎn)，第三活塞40C的運(yùn)動(dòng)以“V”形的角度θ (在所示的實(shí)施方式中，大約90度)跟隨或滯后于第一活塞40Α的運(yùn)動(dòng)。第二偏心連桿驅(qū)動(dòng)本體 84Β驅(qū)動(dòng)第二和第四活塞40B、40D兩者。由于第一和第二連桿驅(qū)動(dòng)本體84A、84B關(guān)于曲軸軸線X的角距離β，隨著曲軸的旋轉(zhuǎn)，第二活塞40B的運(yùn)動(dòng)以角距離β的角度(在所示的實(shí)施方式中，大約180度)跟隨或滯后于第一活塞40Α的運(yùn)動(dòng)。由于活塞的“V”形構(gòu)造，隨著曲軸的旋轉(zhuǎn)，第四活塞40D的運(yùn)動(dòng)以“V”形的角度θ (在所示的實(shí)施方式中，大約90度) 跟隨或滯后于第二活塞40Β的運(yùn)動(dòng)。主軸70繞曲軸軸線X的旋轉(zhuǎn)導(dǎo)致活塞40A-40D在氣缸36A-36D中的往復(fù)運(yùn)動(dòng)。驅(qū)動(dòng)帶輪(未示出)可以定位在主軸70的端部78之一上，以利于將驅(qū)動(dòng)扭矩應(yīng)用到主軸70， 從而使活塞40A-40D往復(fù)運(yùn)動(dòng)。如圖1所示，壓縮機(jī)10包括氣缸蓋組件100。氣缸蓋組件100包括第一氣缸蓋 IlOA和第二氣缸蓋110Β，該第二氣缸蓋IlOB利用多個(gè)緊固件被緊固到氣缸組件12。在所示的實(shí)施方式中，壓縮機(jī)10包括緊固件，例如延伸穿過氣缸蓋110Α、110Β中的孔并且螺紋連接到底座13中的螺栓102。當(dāng)螺栓102被向下緊固時(shí)，氣缸蓋IlOA被夾持到第一和第二套筒14Α、14Β，并且氣缸蓋IlOB被夾持到第三和第四套筒14C、14D上。參考圖8Α和圖8Β，為了修復(fù)和維護(hù)，通過移除向下保持蓋IlOA和/或IlOB的緊固件102(圖1)，每個(gè)獨(dú)立的活塞40B-40D能夠從氣缸36B-36D被移除。第二氣缸36B和活塞40B在圖8A和圖8B中被描述，但是其他活塞和氣缸能夠以相同的方式被修復(fù)或維護(hù)。一旦緊固件102被移除，蓋110A、氣缸36B和活塞40B就能夠被移除并分離，如圖8B所示。該結(jié)構(gòu)允許更換或維護(hù)活塞40B和/或氣缸36B而不需要從曲軸50移除驅(qū)動(dòng)桿或連桿52B。如圖1、圖9和圖10所示，每個(gè)氣缸蓋110A、IlOB由金屬形成為單件。在所示的實(shí)施方式中，每個(gè)氣缸蓋110A、110B具有包括下側(cè)表面112的矩形構(gòu)造。參考圖9和圖10， 部件室114延伸每個(gè)氣缸蓋110A、1 IOB的長(zhǎng)度。在所示的實(shí)施方式中，部件室114每個(gè)均具有定中心在軸線116上的圓柱形構(gòu)造。每個(gè)部件室114具有入口端部118和出口端部 120。第一氣缸蓋IlOA的入口端部118形成壓縮機(jī)10的入口。出口端部120形成第一氣缸蓋IlOA的出口。第二氣缸蓋IlOB的入口端部118形成第二蓋IlOB的入口。參考圖1， 導(dǎo)管119將第一蓋IlOA的出口連接到第二蓋IlOB的入口。第二蓋IlOb的螺紋出口端部 120形成壓縮機(jī)10的出口。
參考圖9和圖10，氣缸蓋110a、IlOb具有在部件室114和下側(cè)表面112之間延伸的多個(gè)充氣端口 122A-122D。在所示的實(shí)施方式中，充氣端口 122A-122D的數(shù)量等于壓縮機(jī) 10中氣缸36A-36D的數(shù)量。參考圖2A和圖3A，充氣端口 122A-122D建立氣缸36A-36D和部件室114之間的流體連通。在所示的實(shí)施方式中，單個(gè)充氣端口 122與氣缸36的每一個(gè)相關(guān)。因此，第一氣缸36A具有第一充氣端口 122A，第二氣缸36B具有第二充氣端口 122B， 第三氣缸36C具有第三充氣端口 122C，第四氣缸36D具有第四充氣端口 122D。多個(gè)部件定位在氣缸蓋110A、110B的部件室114中。這些部件在第一蓋IlOA的入口 118、氣缸36A-36D、以及第二蓋IlOB的出口 120之間引導(dǎo)流體流。這些部件包括用于控制空氣流入和流出各個(gè)氣缸36A-36D的多個(gè)止回閥130A-130F ；以及用于將止回閥定位在室114中并且阻止氣體在止回閥周圍流動(dòng)(S卩，在止回閥周圍泄漏)的多個(gè)部件或結(jié)構(gòu)。 在一個(gè)示例性實(shí)施方式中，用于定位止回閥的部件是隔塊并且構(gòu)造成引導(dǎo)空氣在止回閥之間流動(dòng)。止回閥還可以以各種方式間隔開而不是使用隔塊。例如，一個(gè)或多個(gè)止回閥可以被螺紋連接到部件室114中，部件室可以包括止動(dòng)表面等?？梢允褂枚ㄎ恢够亻y的任何方式。在附圖中，未示出用于相對(duì)于氣缸蓋110A、110B的入口 118和出口 120設(shè)置止回閥的位置的結(jié)構(gòu)。然而，要理解的是，能夠使用隔塊或其他定位裝置以如所示地定位所示止回閥和隔塊。例如，美國專利申請(qǐng)公布No. 2007/0065301示出了入口和出口連接器180、196可以接合用于固定閥的位置的隔塊。位于部件室中的部件還可以包括用于防止在止回閥周圍的泄漏的多個(gè)密封件。如圖9和圖10所示，位于氣缸蓋110A、1 IOB中的止回閥130A-130F優(yōu)選地是彼此相同。能夠使用除了所示以外的其他類型的止回閥。參考圖9和圖10，每個(gè)所示的止回閥 130A-130F包括閥體132，該閥體具有帶有中心室134的大致圓柱形構(gòu)造。端壁136被定位在閥體132的上游端處。端壁136具有中心開口 138。閥體132的下游段是敞口的。止回閥130A-130F每個(gè)均包括呈球146形式的可動(dòng)閥元件。球146的尺寸被選擇成使得當(dāng)球接合閥體132的端壁136時(shí)，該球關(guān)閉該開口 138。當(dāng)球146遠(yuǎn)離端壁136時(shí)，流體流能夠穿過該止回閥。彈簧將該球偏壓成接合端壁136以關(guān)閉該閥?？山邮艿闹够亻y的其他細(xì)節(jié)在美國專利申請(qǐng)公布No. 2007/0065301中被描述。隔塊150A-150D被定位在室114中并且將止回閥130A-130F間隔開。圖IlA和圖 IlB示出了隔塊150B-150D。隔塊150B-150D優(yōu)選地是彼此相同。每個(gè)隔塊150B-150D是金屬圓柱形塊，其外徑在尺寸上大致等于氣缸蓋110A、110B中的部件室114的內(nèi)徑。隔塊 150B-150D具有上游端部152和下游端部154。然而，在所示的實(shí)施方式中，端部152和巧4 是相同的，因?yàn)楦魤K關(guān)于中間平面153對(duì)稱。在如圖IlA和圖IlB所示的實(shí)施方式中，隔塊150具有小直徑的中心開口 155，該中心開口延伸隔塊在上游端部152和下游端部巧4之間的長(zhǎng)度。該對(duì)稱的端部152、巧4均包括從中心開口 155徑向向外延伸的通道158以及與通道158流體連通的外部溝槽160。 結(jié)果是，在隔塊150的中心開口 155與外部溝槽160之間建立流體連通。參考圖9，隔塊150A比隔塊150B-150D更短。隔塊150A是圓柱形金屬塊，其外徑在尺寸上大致等于氣缸蓋110中的部件室114的內(nèi)徑。隔塊150A具有對(duì)稱的上游端部和下游端部164、166。小直徑的中心開口 170延伸該短隔塊的在上游端部164和下游端部166之間的長(zhǎng)度。隔塊150A還具有內(nèi)部通道172，該內(nèi)部通道從該中心通道170徑向向外延伸并且終止于位于隔塊150的外表面上的溝槽174中。結(jié)果是，在隔塊150A的上游端部和下游端部 164、166與外部溝槽174之間建立流體連通。如圖9和圖10所示，入口連接器180被緊固到每個(gè)氣缸蓋110A、1 IOB的上游端部中。入口連接器具有與部件室連通的流體入口通道182。出口連接器196被緊固到每個(gè)氣缸蓋110A、110B的下游端部中。出口連接器196具有與部件室114連通的流體出口通道 198。部件被定位在氣缸蓋110A、1 IOB的部件室114中。入口止回閥130E被定位在第一氣缸蓋IlOA的部件室114中。入口止回閥130E 的入口開口 138與壓縮機(jī)10的入口 118連通。在示例性實(shí)施方式中，可以在止回閥與部件室114之間設(shè)置密封件。隔塊150A被定位在氣缸蓋110的部件室114中，使得隔塊154A的上游端部接合入口止回閥130E的下游端部。隔塊162上的外部溝槽174與氣缸蓋IlOA的第一充氣端口 122A對(duì)齊。結(jié)果是，在部件室114和第一氣缸36A之間能夠建立流體連通(見圖2A)。參考圖9，第二止回閥或第一氣缸止回閥130A被定位在氣缸蓋IlOA的部件室114 中。第二止回閥130A的上游端部接合隔塊150A的下游端部。第二止回閥130A的入口開口 138與隔塊150B中的中心通道170對(duì)齊。在隔塊150A和第二止回閥130A之間提供可選的密封件。參考圖9，隔塊150B被定位在氣缸蓋IlOA的部件室114中。隔塊150B的上游端部接合止回閥130A的下游端部。隔塊150B的中心開口 155對(duì)齊止回閥130A的出口。在第二隔塊150B的下游端部處的外部溝槽160與氣缸蓋IlOA中的第二充氣端口 122B對(duì)齊。 結(jié)果是，在部件室114與第二氣缸36B之間建立流體連通(見圖2A)。參考圖9，第三止回閥或第二氣缸止回閥130B被定位在氣缸蓋IlOA的部件室114 中。止回閥130B的上游端部接合隔塊150B的下游端部。止回閥130B的開口 138與隔塊 150B中的中心通道155對(duì)齊。在隔塊150B和止回閥130B之間形成可選密封。參考圖10，可選的第四止回閥或第二蓋入口止回閥130C被定位在第二氣缸蓋 IlOB的部件室114中。入口止回閥130C的入口開口 138與第二蓋IlOB的入口 118連通。 在示例性實(shí)施方式中，可以在止回閥和部件室114之間提供密封件。隔塊150C定位在氣缸蓋IlOB的部件室114中。隔塊150C的上游端部接合止回閥 130C的下游端部。隔塊150C的中心開口 155與止回閥130C的中心開口對(duì)齊。隔塊150C 的外部溝槽160與氣缸蓋IlOB的充氣端口 122C對(duì)齊。結(jié)果是，在部件室114與第三氣缸 36C之間能夠建立流體連通(見圖3A)。第五止回閥或第三氣缸止回閥130D被定位在氣缸蓋IlOB的部件室114中。止回閥130D的上游端部接合隔塊150C的下游端部。止回閥130D的開口 138與隔塊150C中的通道155對(duì)齊?？梢栽诟魤K150C與止回閥130D之間提供密封件。隔塊150D被定位在氣缸蓋IlOB的部件室114中。隔塊150D的上游端部接合第三氣缸止回閥130D的下游端部。隔塊150D的中心開口 156與止回閥130D的中心室對(duì)齊。 在第四隔塊150D的下游端部處的外部溝槽160與氣缸蓋110中的第四充氣端口 122D對(duì)齊。 結(jié)果是，在部件室114和第四氣缸36D之間能夠建立流體連通。第六止回閥或第四氣缸止回閥130F被定位在氣缸蓋IlOB的部件室114中。第四氣缸止回閥130F的上游端部接合隔塊150D的下游端部。止回閥的開口 138與隔塊150D 的中心通道155對(duì)齊。在隔塊150D和止回閥130D之間設(shè)置可選的密封件。出口連接器196被固定到氣缸蓋IlOB的下游端部。出口連接器196具有流體出口通道198，該流體出口通道與氣缸蓋IlOB的部件室114流體連通。在所示的實(shí)施方式中， 壓縮機(jī)10的全部止回閥130A-F定位在氣缸蓋110A、1 IOB中。再次參考圖2A和圖3A，當(dāng)壓縮機(jī)10操作時(shí)，空氣通過第一蓋IlOA的入口連接器 180允許進(jìn)入到該壓縮機(jī)?？諝饬鹘?jīng)第一蓋IlOA的入口連接器180并且流動(dòng)到入口止回閥 130E。當(dāng)壓縮機(jī)10處于其循環(huán)的第一氣缸36A位于進(jìn)氣階段的部分時(shí)，第一氣缸中的壓力小于進(jìn)氣壓力。結(jié)果是，進(jìn)氣空氣流經(jīng)入口止回閥130E并且進(jìn)入到隔塊150A中。氣體從隔塊150A的中心通道170 (見圖9)徑向向外流動(dòng)通過通道172并且進(jìn)入到隔塊上的外部通道174中。然后，空氣流動(dòng)經(jīng)過第一充氣端口 122A并且進(jìn)入到第一氣缸 36A (見圖 2A)。參考圖2A和圖9，在該時(shí)段中，流經(jīng)入口止回閥130E的氣體并不流經(jīng)第二止回閥 130A,甚至當(dāng)隔塊150A被開啟以允許自由流動(dòng)到該第二止回閥時(shí)也是如此。這是因?yàn)榈诙够亻y130A下游的壓力(即，第二氣缸36B中的壓力)大于進(jìn)氣壓力。因此，第二止回閥 130A保持關(guān)閉并且進(jìn)氣空氣流入到第一氣缸36A中。當(dāng)?shù)谝换钊?0A之后壓縮第一氣缸36A中的空氣時(shí)，第一氣缸中的壓力開始變得大于進(jìn)氣壓力。結(jié)果是，進(jìn)氣空氣不能向上游流動(dòng)經(jīng)過入口止回閥130E進(jìn)入到隔塊150A 中。因此，流出第一氣缸的全部空氣被引導(dǎo)通過第一充氣端口 122A、隔塊150A以及通過第二止回閥130A。參考圖2A和圖9，第二止回閥130A被強(qiáng)制打開以允許空氣流出第一氣缸36A進(jìn)入到第二隔塊150B中。該空氣流經(jīng)第二隔塊150B到達(dá)徑向延伸的通道158 (見圖IlA和圖 11B)以及位于第二隔塊150B的下游端部154中的外部溝槽160。然后，空氣從溝槽160流入到第二充氣端口 122B中。選擇第一和第二氣缸36A和36B的定時(shí)，使得當(dāng)?shù)谝粴飧?6A位于其排氣階段時(shí)， 第二氣缸36B位于其進(jìn)氣階段。這通過第一和第二偏心本體84A、84B之間的180度偏移β 來實(shí)現(xiàn)。在第一氣缸36Α中被壓縮并且被強(qiáng)制進(jìn)入到第二隔塊150Β中的空氣能夠流入到第二氣缸36Β，以被進(jìn)一步壓縮，這是因?yàn)樵谒臼纠詫?shí)施方式中第二氣缸的直徑小于第一氣缸的直徑但是這兩個(gè)氣缸具有相同的沖程。在第二氣缸36Α被第一氣缸36Β充氣的時(shí)段中，流經(jīng)第二隔塊150Β的空氣不流經(jīng)第三止回閥130Β，甚至當(dāng)?shù)诙魤K向第三止回閥開通時(shí)也是如此。這是因?yàn)榈谌够亻y 130Β下游的壓力(即，第三氣缸36C中的壓力)大于在第三止回閥處的壓力。因此，第三止回閥130Β保持關(guān)閉并且空氣流入到第二氣缸36Β中。參考圖3Α和圖10，以類似的方式，在第二氣缸36Β中被壓縮的空氣流經(jīng)導(dǎo)管119 進(jìn)入到第三氣缸36C中，以在此被進(jìn)一步壓縮。在第三氣缸36C中被壓縮的空氣流入到第四氣缸36D中，以在此被進(jìn)一步壓縮。在第四氣缸36D中被壓縮的空氣通過出口連接器194 從該壓縮機(jī)10流出。參考圖12，系統(tǒng)210包括濃縮機(jī)212，該濃縮機(jī)可操作以例如從大氣空氣輸入來提供富含氧的氣體。富含氧的氣體被輸送到產(chǎn)品罐214中。調(diào)節(jié)器216將來自產(chǎn)品罐214的富含氧的氣體發(fā)送到流管路218中并且將該富含氧的氣體供給到流量計(jì)220中，該流量計(jì) 220隨后以預(yù)定流率(例如，從0. 1至6升每分鐘的流率)將該富含氧的氣體發(fā)送到患者。可選地，流量計(jì)220能夠關(guān)閉，使得全部富含氧的氣體被引導(dǎo)到壓縮機(jī)10。壓縮機(jī)可以采用各種不同的形式并且可以包括關(guān)于圖1-11描述的壓縮機(jī)的特征的任何組合或子組合。此外， 關(guān)于圖1-11描述的壓縮機(jī)的特征的任何組合或子組合能夠被用于各種多樣的不同應(yīng)用， 包括但不局限于如圖12和圖13所述的系統(tǒng)。未被引導(dǎo)到患者的氣體經(jīng)由管路222被運(yùn)送到兩向閥224。流管路220中的氣體的十分小的部分被引導(dǎo)通過管路2 和限流器2 進(jìn)入到氧氣傳感器230中，該氧氣傳感器230檢測(cè)氧氣的濃度是否是預(yù)定值，例如被引導(dǎo)到患者的至少84%以及被引導(dǎo)到壓縮機(jī)的至少93 士 3%。當(dāng)氧氣傳感器230檢測(cè)處于預(yù)定水平或高于預(yù)定水平的濃度時(shí)，兩向閥2M保持開啟以允許富含氧的氣體流動(dòng)經(jīng)過閥2M和管路232進(jìn)入到緩沖罐234中，在該緩沖罐中的壓力與產(chǎn)品罐214中的壓力大致相同。然而，如果氧氣傳感器230未檢測(cè)到合適的氧濃度時(shí)，兩向閥2M關(guān)閉使得氧氣傳感器230能夠建立足夠的氧氣濃度。該結(jié)構(gòu)優(yōu)先考慮富含氧的氣體的流，使得患者被保證接收具有足夠氧濃度的氣體。緩沖罐234能夠在其上具有調(diào)節(jié)器236，該調(diào)節(jié)器236通常被設(shè)定在12 psi以在需要時(shí)允許富含氧的氣體進(jìn)入壓縮機(jī)10。壓縮機(jī)10的輸出被用于填充氣缸或便攜式罐 238，以用于患者的移動(dòng)式用途。替代地，壓力調(diào)節(jié)器236能夠被設(shè)定在從大約13至大約21 psi的任何位置。限流器240控制從緩沖罐234至壓縮機(jī)10的氣體的流率。如果壓縮機(jī) 10的操作引起緩沖罐234中的壓力下降低于預(yù)定值，那么壓力傳感器(未示出)在高于被供給到患者的氣體壓力的壓力下自動(dòng)切斷氣體流。這種優(yōu)先考慮確?；颊邔?duì)于富含氧的氣體具有優(yōu)先級(jí)。圖13示出了系統(tǒng)210a，該系統(tǒng)稍微不同于圖12的系統(tǒng)210。在系統(tǒng)210a中，壓縮機(jī)10包括其自身的氧氣傳感器和控制回路，使得不存在如在圖12的系統(tǒng)中具有的元件 224-232。此外，不存在位于緩沖罐上的調(diào)節(jié)器236。限流器可以被設(shè)置在濃縮機(jī)和緩沖罐之間(應(yīng)當(dāng)注意的是，緩沖罐234在所有系統(tǒng)中都是可選的，并且壓縮機(jī)能夠由產(chǎn)品罐直接供給)。前述描述涉及四氣缸壓縮機(jī)。然而，該申請(qǐng)中所述的特征能夠應(yīng)用于具有不同數(shù)量的氣缸的壓縮機(jī)。此外，所公開的特征可以用于包括具有不同止回閥和隔塊設(shè)計(jì)的氣缸蓋的壓縮機(jī)中。雖然本發(fā)明通過本發(fā)明實(shí)施方式的說明被描述，并且雖然這些實(shí)施方式被相當(dāng)詳細(xì)地描述，但是申請(qǐng)人不旨在將所附權(quán)利要求書的范圍約束或以任何方式限制于這種細(xì)節(jié)中。附加的優(yōu)勢(shì)和修改將對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員顯而易見。另外，雖然在本文示出并描述了圓柱形部件，但是能夠使用其他幾何形狀，包括橢圓形和多邊形(例如，正方形、矩形、三角形和六邊形等)，并且還可使用其他形狀。因此，本發(fā)明在其更廣義的方面不局限于所示和所述的具體的細(xì)節(jié)、代表性設(shè)備和描述性示例。因此，在不偏離申請(qǐng)人的總體發(fā)明構(gòu)思的精神或范圍的前提下能夠偏離這些細(xì)節(jié)。
權(quán)利要求
1.一種用于壓縮氣體的壓縮機(jī)，包括第一、第二、第三和第四氣缸，其中，第一氣缸的中心軸線平行于第二氣缸的中心軸線， 并且第三氣缸的中心軸線平行于第四氣缸的中心軸線，其中，第一氣缸和第二氣缸的軸線相對(duì)于第三氣缸和第四氣缸的軸線定向成角度，以形成V4氣缸構(gòu)造；設(shè)置在第一、第二、第三和第四氣缸中的第一、第二、第三和第四活塞；曲軸，所述曲軸具有主軸以及驅(qū)動(dòng)第一、第二、第三和第四活塞的僅兩個(gè)偏心驅(qū)動(dòng)本體。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的壓縮機(jī)，其中，在第一氣缸和第二氣缸的軸線與第三氣缸和第四氣缸的軸線之間形成的角度是九十度。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的壓縮機(jī)，還包括蓋組件，所述蓋組件將在第一氣缸中被壓縮的氣體傳送到第二氣缸、在第二氣缸中被壓縮的氣體傳送到第三氣缸、以及將在第三氣缸中被壓縮的氣體傳送到第四氣缸。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的壓縮機(jī)，其中，第一氣缸具有第一直徑、第二氣缸具有第二直徑、第三氣缸具有第三直徑、以及第四氣缸具有第四直徑，其中，第一直徑大于第二直徑、第二直徑大于第三直徑、第三直徑大于第四直徑。
5.一種用于壓縮氣體的壓縮機(jī)，包括氣缸組件，所述氣缸組件包括具有第一直徑的第一氣缸、具有第二直徑的第二氣缸、具有第三直徑的第三氣缸、以及具有第四直徑的第四氣缸，其中，第一直徑大于第二直徑、第二直徑大于第三直徑、第三直徑大于第四直徑，其中，第一氣缸與第二氣缸成直列，第三氣缸與第四氣缸直列，其中，第一氣缸和第二氣缸相對(duì)于第三氣缸和第四氣缸形成大約九十度的角度，使得氣缸組件具有V4構(gòu)造；分別被接收在第一、第二、第三和第四氣缸中的第一、第二、第三和第四活塞；第一、第二、第三和第四驅(qū)動(dòng)桿，所述第一、第二、第三和第四驅(qū)動(dòng)桿設(shè)置成在第一、第二、第三和第四氣缸中移動(dòng)第一、第二、第三和第四活塞；曲軸，所述曲軸具有主軸，所述主軸包括所述曲軸旋轉(zhuǎn)所繞的曲軸軸線，其中，所述曲軸包括第一和第二圓形連桿驅(qū)動(dòng)本體，所述第一和第二圓形連桿驅(qū)動(dòng)本體從曲軸軸線徑向向外延伸并且與曲軸軸線偏心，其中，第一和第三驅(qū)動(dòng)桿可旋轉(zhuǎn)地連接到第一圓形連桿驅(qū)動(dòng)本體，使得第一圓形連桿驅(qū)動(dòng)本體繞曲軸軸線的旋轉(zhuǎn)使第一和第三驅(qū)動(dòng)桿往復(fù)運(yùn)動(dòng)，且其中，第二和第四驅(qū)動(dòng)桿可旋轉(zhuǎn)地連接到第二圓形連桿驅(qū)動(dòng)本體，使得第二圓形連桿驅(qū)動(dòng)本體繞曲軸軸線的旋轉(zhuǎn)使第二和第四驅(qū)動(dòng)桿往復(fù)運(yùn)動(dòng)；用于將氣體源提供給第一氣缸的氣體入口、用于將氣體從第一氣缸提供給第二氣缸的第一氣流通道、用于將氣體從第二氣缸提供給第三氣缸的第二氣流通道、用于將氣體從第三氣缸提供給第四氣缸的第三氣流通道、以及用于將處于壓縮狀態(tài)的氣體提供到壓縮機(jī)之外的氣體出口。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的壓縮機(jī)，其中，所述第一和第二圓形連桿驅(qū)動(dòng)本體是曲軸僅有的連桿驅(qū)動(dòng)本體。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的壓縮機(jī)，其中，所述連桿驅(qū)動(dòng)本體每個(gè)均包括單個(gè)連續(xù)氣缸。
8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的壓縮機(jī)，其中，所述連桿驅(qū)動(dòng)本體每個(gè)均包括與主軸整體形成的單個(gè)連續(xù)氣缸。
9.根據(jù)權(quán)利要求5所述的壓縮機(jī)，其中，所述第一連桿驅(qū)動(dòng)本體鄰接第二連桿驅(qū)動(dòng)本體。
10.根據(jù)權(quán)利要求7所述的壓縮機(jī)，其中，所述第一連桿驅(qū)動(dòng)本體鄰接第二連桿驅(qū)動(dòng)本體。
11.根據(jù)權(quán)利要求8所述的壓縮機(jī)，其中，所述第一連桿驅(qū)動(dòng)本體鄰接第二連桿驅(qū)動(dòng)本體。
12.根據(jù)權(quán)利要求5所述的壓縮機(jī)，其中，所述第一連桿驅(qū)動(dòng)本體僅在其與第二連桿驅(qū)動(dòng)本體之間的重疊區(qū)域處連接到所述第二連桿驅(qū)動(dòng)本體。
13.根據(jù)權(quán)利要求5所述的壓縮機(jī)，其中，所述第一連桿驅(qū)動(dòng)本體通過設(shè)置在第一連桿驅(qū)動(dòng)本體和第二連桿驅(qū)動(dòng)本體之間的圓盤連接到所述第二連桿驅(qū)動(dòng)本體。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的壓縮機(jī)，其中，所述圓盤定中心在所述曲軸軸線上。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的壓縮機(jī)，其中，所述圓盤的外圓周延伸到第一和第二連桿驅(qū)動(dòng)本體兩者的外圓周之外。
16.根據(jù)權(quán)利要求8所述的壓縮機(jī)，其中，所述第一連桿驅(qū)動(dòng)本體通過圓盤連接到所述第二連桿驅(qū)動(dòng)本體，所述圓盤與第一連桿驅(qū)動(dòng)本體和第二連桿驅(qū)動(dòng)本體整體形成并且被設(shè)置在第一連桿驅(qū)動(dòng)本體和第二連桿驅(qū)動(dòng)本體之間。
17.根據(jù)權(quán)利要求5所述的壓縮機(jī)，其中，所述第一活塞包括搖擺活塞。
18.根據(jù)權(quán)利要求5所述的壓縮機(jī)，其中，所述第二活塞包括可樞轉(zhuǎn)地連接到第二驅(qū)動(dòng)桿的導(dǎo)向構(gòu)件以及與該導(dǎo)向構(gòu)件分離地設(shè)置在第二氣缸中的壓縮構(gòu)件。
19.根據(jù)權(quán)利要求5所述的壓縮機(jī)，其中，在第二驅(qū)動(dòng)桿的壓縮沖程期間，導(dǎo)向構(gòu)件接合壓縮構(gòu)件以迫使壓縮構(gòu)件朝向第二氣缸的蓋端。
20.根據(jù)權(quán)利要求19所述的壓縮機(jī)，其中，在第二驅(qū)動(dòng)桿的充氣沖程期間，由第一活塞強(qiáng)制進(jìn)入到第二氣缸中的加壓氣體迫使壓縮構(gòu)件朝向第二氣缸的曲軸端。
21.根據(jù)權(quán)利要求5所述的壓縮機(jī)，其中，曲軸的第一軸承支承部分的直徑小于第一圓形連桿驅(qū)動(dòng)本體的直徑。
22.一種用于壓縮氣體的壓縮機(jī)，包括氣缸組件，所述氣缸組件包括具有第一直徑的第一氣缸、具有第二直徑的第二氣缸、具有第三直徑的第三氣缸、以及具有第四直徑的第四氣缸，其中，第一直徑大于第二直徑、第二直徑大于第三直徑、以及第三直徑大于第四直徑，其中，第一氣缸與第二氣缸成直列，第三氣缸與第四氣缸成直列；分別被接收在第一、第二、第三和第四氣缸中的第一、第二、第三和第四活塞； 第一、第二、第三和第四驅(qū)動(dòng)桿，所述第一、第二、第三和第四驅(qū)動(dòng)桿設(shè)置成在第一、第二、第三和第四氣缸中移動(dòng)第一、第二、第三和第四活塞；曲軸，所述曲軸具有主軸，所述主軸包括所述曲軸旋轉(zhuǎn)所繞的曲軸軸線，其中，所述曲軸包括第一和第二圓形連桿驅(qū)動(dòng)本體，所述第一和第二圓形連桿驅(qū)動(dòng)本體從曲軸軸線徑向向外延伸并且與曲軸軸線偏心，其中，第一圓形連桿驅(qū)動(dòng)本體鄰接第二圓形連桿驅(qū)動(dòng)本體， 第一和第三驅(qū)動(dòng)桿可旋轉(zhuǎn)地連接到第一圓形連桿驅(qū)動(dòng)本體，使得第一圓形連桿驅(qū)動(dòng)本體繞曲軸軸線的旋轉(zhuǎn)使第一和第三驅(qū)動(dòng)桿往復(fù)運(yùn)動(dòng)，且其中，第二和第四驅(qū)動(dòng)桿可旋轉(zhuǎn)地連接到第二圓形連桿驅(qū)動(dòng)本體，使得第二圓形連桿驅(qū)動(dòng)本體繞曲軸軸線的旋轉(zhuǎn)使第二和第四驅(qū)動(dòng)桿往復(fù)運(yùn)動(dòng)；用于將氣體源提供給第一氣缸的氣體入口、用于將氣體從第一氣缸提供給第二氣缸的第一氣流通道、用于將氣體從第二氣缸提供給第三氣缸的第二氣流通道、用于將氣體從第三氣缸提供給第四氣缸的第三氣流通道、以及用于將處于壓縮狀態(tài)的氣體提供到壓縮機(jī)之外的氣體出口。
23.根據(jù)權(quán)利要求22所述的壓縮機(jī)，其中，所述第一和第二圓形連桿驅(qū)動(dòng)本體是曲軸僅有的連桿驅(qū)動(dòng)本體。
24.根據(jù)權(quán)利要求22所述的壓縮機(jī)，其中，所述連桿驅(qū)動(dòng)本體每個(gè)均包括單個(gè)連續(xù)氣缸。
25.根據(jù)權(quán)利要求22所述的壓縮機(jī)，其中，所述連桿驅(qū)動(dòng)本體每個(gè)均包括與主軸整體形成的單個(gè)連續(xù)氣缸。
26.根據(jù)權(quán)利要求22所述的壓縮機(jī)，其中，所述第一連桿驅(qū)動(dòng)本體僅在其與第二連桿驅(qū)動(dòng)本體之間的重疊區(qū)域處連接到所述第二連桿驅(qū)動(dòng)本體。
27.根據(jù)權(quán)利要求22所述的壓縮機(jī)，其中，所述第一活塞包括搖擺活塞。
28.根據(jù)權(quán)利要求22所述的壓縮機(jī)，其中，所述第二活塞包括可樞轉(zhuǎn)地連接到第二驅(qū)動(dòng)桿的導(dǎo)向構(gòu)件以及與該導(dǎo)向構(gòu)件分離地設(shè)置在第二氣缸中的壓縮構(gòu)件。
29.根據(jù)權(quán)利要求22所述的壓縮機(jī)，其中，在第二驅(qū)動(dòng)桿的壓縮沖程期間，導(dǎo)向構(gòu)件接合壓縮構(gòu)件以迫使壓縮構(gòu)件朝向第二氣缸的蓋端。
30.根據(jù)權(quán)利要求四所述的壓縮機(jī)，其中，在第二驅(qū)動(dòng)桿的充氣沖程期間，由第一活塞強(qiáng)制進(jìn)入到第二氣缸中的加壓氣體迫使壓縮構(gòu)件朝向第二氣缸的曲軸端。
全文摘要
壓縮機(jī)包括處于V4構(gòu)造的氣缸組件。壓縮機(jī)的曲軸具有主軸以及第一和第二偏心本體。這兩個(gè)偏心本體驅(qū)動(dòng)四個(gè)活塞。
文檔編號(hào)F01B1/02GK102575520SQ201080046643
公開日2012年7月11日 申請(qǐng)日期2010年8月17日 優(yōu)先權(quán)日2009年8月17日
發(fā)明者A. 庫什納 B., 格爾岑 G., R. 尼姆塞克 M., A. 努爾 W. 申請(qǐng)人:英瓦卡爾公司