專利名稱：便攜式空氣壓縮機(jī)的冷卻裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
一般而言，本發(fā)明涉及一種空氣壓縮機(jī)，更具體而言，本發(fā)明涉及一種用于冷卻便攜式空氣壓縮機(jī)中壓縮機(jī)的裝置和方法。
背景技術(shù)：
空氣壓縮機(jī)通常提供加壓空氣源，加壓空氣被臨時(shí)儲(chǔ)存在壓力容器中。通常為電動(dòng)機(jī)或內(nèi)燃機(jī)的發(fā)動(dòng)機(jī)與壓縮機(jī)單元連接。壓縮機(jī)單元通常包括活塞組件，該活塞組件具有可滑動(dòng)地安裝于汽缸內(nèi)的活塞，活塞將來(lái)自環(huán)境的空氣壓縮并強(qiáng)制被壓縮的空氣進(jìn)入流體壓力容器內(nèi)臨時(shí)儲(chǔ)存起來(lái)。壓縮環(huán)境空氣時(shí)所作的功和活塞在汽缸內(nèi)移動(dòng)引起的摩擦都會(huì)產(chǎn)生熱量，這些熱量必須散發(fā)。汽缸上一般設(shè)有散熱片，利用汽缸周圍的空氣對(duì)流來(lái)冷卻活塞組件。為了提高對(duì)流冷卻效果，也常用風(fēng)扇強(qiáng)制空氣流向并環(huán)繞活塞組件。
普通便攜式空氣壓縮機(jī)冷卻組件存在一些缺陷。一個(gè)缺陷是普通冷卻結(jié)構(gòu)不能提供用于壓縮機(jī)的頭部區(qū)域的冷卻空氣。另一缺陷是普通冷卻結(jié)構(gòu)在壓縮機(jī)頭部區(qū)域延伸有管道部件，這使壓縮機(jī)單元停止運(yùn)轉(zhuǎn)后在頭部區(qū)域積存有熱量。存在于一些通用的壓縮機(jī)冷卻結(jié)構(gòu)中的再一缺陷是，只采用單一的一臺(tái)風(fēng)扇而且空氣管道結(jié)構(gòu)(一或多個(gè))設(shè)計(jì)不能將整個(gè)氣流分布控制到最佳狀態(tài)。因此需要為便攜式空氣壓縮機(jī)機(jī)組提供一種能克服現(xiàn)有空氣壓縮機(jī)機(jī)組的所述缺陷的冷卻結(jié)構(gòu)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種便攜式空氣壓縮機(jī)的冷卻裝置，該裝置具有克服了現(xiàn)有冷卻裝置的缺陷的新穎結(jié)構(gòu)。
在本發(fā)明一優(yōu)選實(shí)施方式中，便攜式空氣壓縮機(jī)的冷卻裝置包括便攜式空氣壓縮機(jī)空氣管道結(jié)構(gòu)，該管道結(jié)構(gòu)具有兩部分導(dǎo)管式風(fēng)扇葉片蓋(two-piece ducted fan blade cover)。導(dǎo)管式蓋(ducted cover)的第一部分包括第一空氣通道部分。導(dǎo)管式蓋的第二部分適于與第一部分結(jié)合。第二部分有與第一空氣通道部分對(duì)準(zhǔn)的第二空氣通道部分。將第一和第二部分連接在一起時(shí)，在第一和第二空氣通道部分之間構(gòu)成封閉的空氣通道。導(dǎo)管式蓋的第二部分上的格柵區(qū)具有使空氣流入所述封閉空氣通道的多個(gè)細(xì)長(zhǎng)孔。
在另一優(yōu)選實(shí)施方式中，便攜式空氣壓縮機(jī)系統(tǒng)包括具有驅(qū)動(dòng)軸的驅(qū)動(dòng)單元。安裝到驅(qū)動(dòng)軸上的第一風(fēng)扇產(chǎn)生第一空氣流。壓縮機(jī)包括從動(dòng)軸、壓縮機(jī)頭部和本體。安裝到從動(dòng)軸上的第二風(fēng)扇產(chǎn)生可直接送到壓縮機(jī)本體上的第二空氣流。導(dǎo)管式風(fēng)扇蓋至少部分包圍第一和第二風(fēng)扇兩者。風(fēng)扇蓋中形成的空氣通道將來(lái)自第一風(fēng)扇的第一空氣流送到壓縮機(jī)頭部。
在又一優(yōu)選實(shí)施方式中，便攜式空氣壓縮機(jī)機(jī)組包括具有側(cè)區(qū)段(sidesections)和機(jī)組縱向軸線的管狀機(jī)架。側(cè)區(qū)段之間的支撐板支撐動(dòng)力單元，該動(dòng)力單元具有垂直于機(jī)組縱向軸線的縱向軸線。具有壓縮機(jī)頭部和縱向軸線的壓縮機(jī)安裝到該支撐板上，壓縮機(jī)的縱向軸線平行于動(dòng)力單元的縱向軸線并且垂直于機(jī)組的縱向軸線。與動(dòng)力單元連接的風(fēng)扇產(chǎn)生空氣流。包圍該風(fēng)扇的導(dǎo)管式蓋包括將來(lái)自風(fēng)扇的空氣流引到壓縮機(jī)頭部的空氣通道。導(dǎo)管式蓋包括內(nèi)蓋和外蓋，各內(nèi)蓋和外蓋都包括所述空氣通道的一部分。進(jìn)氣口(air scoop)延伸進(jìn)空氣通道的外蓋部分，以使空氣流轉(zhuǎn)向。
在再一優(yōu)選實(shí)施方式中，提供一種冷卻便攜式空氣壓縮機(jī)機(jī)組中的壓縮機(jī)的方法。空氣壓縮機(jī)機(jī)組包括動(dòng)力單元、具有本體和頭部區(qū)的壓縮機(jī)、安裝在壓縮機(jī)上的第一風(fēng)扇、安裝在動(dòng)力單元上的第二風(fēng)扇、和用來(lái)保護(hù)地覆蓋第一和第二風(fēng)扇的導(dǎo)管式蓋，該導(dǎo)管式蓋具有導(dǎo)管式空腔(ductedcavity)以及第一和第二格柵區(qū)。該方法包括利用第一風(fēng)扇經(jīng)過(guò)導(dǎo)管式蓋的第一格柵區(qū)抽吸第一空氣流。利用第二風(fēng)扇產(chǎn)生流過(guò)第二格柵區(qū)的第二空氣流。第二空氣流被引導(dǎo)而流過(guò)形成在導(dǎo)管式蓋內(nèi)的導(dǎo)管式空腔。利用導(dǎo)管式蓋的相對(duì)設(shè)置的一對(duì)徑向彎曲壁使第二空氣流轉(zhuǎn)向約90度。然后將第二空氣流排放到壓縮機(jī)頭部區(qū)附近。
本發(fā)明的用于便攜式空氣壓縮機(jī)的冷卻裝置具有一些優(yōu)點(diǎn)。通過(guò)對(duì)準(zhǔn)相互平行的壓縮機(jī)和動(dòng)力單元的縱向中心線并使其基本與空氣壓縮機(jī)的縱向軸線垂直，可將各部件安置得更緊湊。通過(guò)設(shè)置兩臺(tái)風(fēng)扇，其中第一風(fēng)扇由壓縮機(jī)軸帶動(dòng)，第二風(fēng)扇由動(dòng)力單元軸帶動(dòng)，可向壓縮機(jī)提供更多的冷卻流。兩臺(tái)風(fēng)扇的導(dǎo)管式蓋可通過(guò)蓋吸入空氣，并提供管道將來(lái)自被動(dòng)力單元驅(qū)動(dòng)的風(fēng)扇的基本恒定的空氣流引到壓縮機(jī)的頭部區(qū)。管道通路內(nèi)的一對(duì)相互對(duì)置的彎曲壁以及相應(yīng)的進(jìn)氣口能平穩(wěn)地將空氣轉(zhuǎn)向約90度，以將空氣排放到壓縮機(jī)頭部區(qū)。導(dǎo)管式蓋的兩半個(gè)的每一個(gè)中都設(shè)有管道部分，以便提供規(guī)定的管道段，這些管道段可有效地分配空氣流并能平穩(wěn)地將空氣流轉(zhuǎn)送到排氣端。
在隨后的詳細(xì)描述中將可體現(xiàn)出本發(fā)明的更多應(yīng)用領(lǐng)域。應(yīng)當(dāng)明白，顯示本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式的詳細(xì)描述和具體實(shí)例只是為了說(shuō)明，并非是對(duì)本發(fā)明范圍的限制。


從詳細(xì)的文字描述和附圖中可以更全面理解本發(fā)明。附圖中圖1是用于本發(fā)明的便攜式空氣壓縮機(jī)的、具有冷卻裝置的空氣壓縮機(jī)機(jī)組的優(yōu)選實(shí)施方式的透視圖；圖2是圖1所示機(jī)組的平面圖；圖3是沿圖2所示的截?cái)嗑€3的側(cè)視圖；圖4是沿圖2所示的截?cái)嗑€4的側(cè)視圖；圖5是向本發(fā)明的冷卻套內(nèi)部看過(guò)去的側(cè)面透視圖；圖6是向本發(fā)明的冷卻罩外部看過(guò)去的側(cè)面透視圖；圖7是沿圖6所示的截?cái)嗑€7處示出的冷卻套轉(zhuǎn)向區(qū)的局部橫截面圖；圖8的局部透視圖示出了冷卻套排氣區(qū)的幾何形狀；圖9是用于本發(fā)明便攜式空氣壓縮機(jī)的、具有冷卻裝置的空氣壓縮機(jī)機(jī)組的另一優(yōu)選實(shí)施方式的平面圖；圖10是冷卻本發(fā)明的壓縮機(jī)機(jī)組的方法操作流程圖。
具體實(shí)施例方式
下面對(duì)優(yōu)選實(shí)施方式的描述實(shí)質(zhì)上只是示例性的，而不是對(duì)本發(fā)明及其應(yīng)用或用途的限制。
圖1示出了本發(fā)明一優(yōu)選實(shí)施方式的空氣壓縮機(jī)機(jī)組10?？諝鈮嚎s機(jī)機(jī)組10包括機(jī)架12、部件組14、以及加壓流體容器16。第一輪18和第二輪20在空氣壓縮機(jī)機(jī)組10的尾端可轉(zhuǎn)動(dòng)地支撐在機(jī)架12上。機(jī)架12包括第一側(cè)面22和第二側(cè)面24。第一側(cè)面22和第二側(cè)面24通常是基本上帶圓角的平行四邊形結(jié)構(gòu)形式的管狀框架件。支撐板26設(shè)置在機(jī)架12的下部并分別機(jī)械連接到第一側(cè)面22和第二側(cè)面24。一對(duì)支腿28在支撐板26底面機(jī)械連接到機(jī)架12前端。在2003年3月20日申請(qǐng)的、流水號(hào)為10/392567的美國(guó)專利申請(qǐng)中對(duì)機(jī)架12作了更具體的描述，其主題內(nèi)容作為本申請(qǐng)的參考而并入本申請(qǐng)中。
每個(gè)支腿28包括彈性墊30(圖1中僅能看見(jiàn)一個(gè))。彈性墊30的作用是減小空氣壓縮機(jī)機(jī)組10運(yùn)行時(shí)的滑動(dòng)，以及當(dāng)將其放置在較光滑的表面上時(shí)防止該單元滑動(dòng)?？刂泼姘?2或者可設(shè)置在第一側(cè)面22或者可設(shè)置在第二側(cè)面24上?？刂泼姘?2上設(shè)有壓力表、控制開(kāi)關(guān)、軟管接頭等，這些部件在空氣壓縮機(jī)機(jī)組上都是很常見(jiàn)的，因此這里不作更多描述。后支撐件34在結(jié)構(gòu)上將第一側(cè)面22和第二側(cè)面24連接起來(lái)。在一優(yōu)選實(shí)施方式中，后支撐部件34和支撐板26均焊接到第一側(cè)面22和第二側(cè)面24上。在所示的實(shí)施方式中，控制面板32與第二側(cè)面24的上部件35和下部件36連接。
圖1還示出了與機(jī)架12的前端連接、用于手動(dòng)推/拉空氣壓縮機(jī)機(jī)組10的把手38。在圖中所示位置，把手38被收回，以便于運(yùn)輸或收藏。為了用手推/拉空氣壓縮機(jī)機(jī)組10，把手38可沿箭頭“A”方向重新固定在伸展的位置38’。機(jī)架12由第一和第二支架40、42連接到流體容器16的上部，每一支架設(shè)有法蘭44，該法蘭例如可通過(guò)焊接連接到流體容器16上，并利用緊固件46連接到機(jī)架12上。
如圖2可非常清楚地看到的那樣，在一優(yōu)選實(shí)施方式中，部件組14包括驅(qū)動(dòng)壓縮機(jī)50的動(dòng)力單元48。在所示實(shí)施方式中，動(dòng)力單元48是電動(dòng)機(jī)，當(dāng)然，本發(fā)明不限于電動(dòng)機(jī)。動(dòng)力單元48可以是任何類型的轉(zhuǎn)動(dòng)動(dòng)力傳輸機(jī)構(gòu)，其包括但不限于汽油或其它燃料的發(fā)動(dòng)機(jī)。壓縮機(jī)50將壓縮空氣送到流體容器16內(nèi)。動(dòng)力單元48的縱向軸線52和壓縮機(jī)50的縱向軸線54基本垂直于空氣壓縮機(jī)機(jī)組的縱向軸線56。動(dòng)力單元48的輸出軸58與縱向軸線52同中心線地對(duì)準(zhǔn)。壓縮機(jī)50的從動(dòng)或輸入軸(圖2中看不到)與縱向軸線54同中心線地對(duì)準(zhǔn)。動(dòng)力單元48、壓縮機(jī)50和流體容器16的位置可選擇為將這些部件的重量基本均勻地圍繞空氣壓縮機(jī)機(jī)組縱向軸線56分布，并且在功能上連接這些部件。動(dòng)力單元48和壓縮機(jī)50也可完全被包含在機(jī)架12的包絡(luò)線內(nèi)，具體而言，可被包含在機(jī)架12的寬度“B”內(nèi)。圖2中沒(méi)有示出輪20，這樣就可以看見(jiàn)一對(duì)用來(lái)將第一和第二輪18、20可轉(zhuǎn)動(dòng)地裝到機(jī)架12上的安裝軸59之一。
圖2還示出了兩部分的導(dǎo)管式蓋60，該導(dǎo)管式蓋提供了用于與動(dòng)力單元48和壓縮機(jī)50連接的冷卻風(fēng)扇的保護(hù)設(shè)施。導(dǎo)管式蓋60還起到大概導(dǎo)引導(dǎo)管式蓋60內(nèi)的冷卻空氣沿箭頭“C”的流動(dòng)方向流動(dòng)的作用，并將冷卻空氣大概沿箭頭“D”的流動(dòng)方向排放出去。排放的冷卻空氣被導(dǎo)向壓縮機(jī)50的壓縮機(jī)冷卻頭61處和該冷卻頭的上方。沿箭頭“D”的流動(dòng)方向排出的冷卻空氣被引導(dǎo)成基本垂直于導(dǎo)管式蓋60內(nèi)的流動(dòng)方向(箭頭“C”)。在本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式中，導(dǎo)管式蓋60由聚合物材料制成，并保持在機(jī)架12的機(jī)架寬度“B”范圍內(nèi)，這樣有助于防止導(dǎo)管式蓋60受損。
參考圖3，導(dǎo)管式蓋60位于機(jī)架12的上部件35和下部件36之間的垂直包絡(luò)線“E”內(nèi)和機(jī)架12的前/后包絡(luò)線“F”內(nèi)。導(dǎo)管式蓋60的朝外部件或第一部分62包括用來(lái)分別使空氣流向動(dòng)力單元48和壓縮機(jī)50的第一格柵區(qū)64和第二格柵區(qū)66，(圖3中所看到的頁(yè)面之中)。第一和第二格柵區(qū)64、66分別包括多個(gè)基本平行的細(xì)長(zhǎng)孔68、70。在所示的實(shí)施方式中，第一格柵區(qū)64的細(xì)長(zhǎng)孔68形成矩形格柵，而第二格柵區(qū)66的細(xì)長(zhǎng)孔70形成圓形格柵。對(duì)于第一和第二格柵區(qū)64、66而言，本發(fā)明不限于任何具體的幾何形狀。導(dǎo)管式蓋60的朝外的第一部分62還可包括一個(gè)或多個(gè)標(biāo)記區(qū)72，用來(lái)提供例如制造商名稱或其他辨識(shí)信息。
參考圖3和4，直接與壓縮機(jī)50的輸入或從動(dòng)軸76連接并沿轉(zhuǎn)動(dòng)方向“G”旋轉(zhuǎn)的第一風(fēng)扇74強(qiáng)制經(jīng)由導(dǎo)管式蓋60的第一格柵區(qū)64吸入的第一空氣流經(jīng)過(guò)入口格柵78，該入口格柵78位于導(dǎo)管式蓋60的朝內(nèi)的部件或第二部分80上。經(jīng)由入口格柵78排出的空氣被引到壓縮機(jī)50的本體外側(cè)。為了給壓縮機(jī)50的頭部61提供附加冷卻空氣，直接被裝在動(dòng)力單元48的輸出軸58上并沿轉(zhuǎn)動(dòng)方向“H”旋轉(zhuǎn)的第二風(fēng)扇82將通過(guò)第二格柵區(qū)66吸入的第二空氣流送入導(dǎo)管式蓋60的接受氣室(receiving plenum)84。第二空氣流從接受氣室84經(jīng)由內(nèi)管道壁84和外管道壁86被送入轉(zhuǎn)向區(qū)90，然后轉(zhuǎn)向約90°(離開(kāi)觀看者的方向)進(jìn)入排氣區(qū)92而排向壓縮機(jī)的頭部61。在本發(fā)明的一優(yōu)選實(shí)施方式中，第二風(fēng)扇82是徑流風(fēng)扇。
參見(jiàn)圖5可非常清楚地看出，利用多個(gè)與第二部分80連接并且優(yōu)選與第二部分80澆鑄在一起的緊固件裝配架94，可將導(dǎo)管式蓋60的第二部分80與支撐板26連接。將沿箭頭“J”所示的第一空氣流的方向經(jīng)過(guò)第一格柵區(qū)64被吸入的空氣向多個(gè)設(shè)置在壓縮機(jī)50的本體98上的散熱片96分配時(shí)，其通常使第一空氣流保持箭頭“J”的方向。開(kāi)始沿箭頭“K”所示的第二空氣流方向經(jīng)由第二格柵區(qū)66被吸入的空氣在旋轉(zhuǎn)的第二風(fēng)扇82的徑向安裝的多個(gè)風(fēng)扇輪葉100的作用下轉(zhuǎn)向約90度，并被分配到接受氣室84內(nèi)。第二部分80的轉(zhuǎn)向區(qū)90還包括將第二空氣流轉(zhuǎn)送入排氣區(qū)92的平滑的向外彎曲的壁102。形成排氣區(qū)92遠(yuǎn)端的徑向彎曲壁104平穩(wěn)地將第二空氣流從轉(zhuǎn)向區(qū)90送進(jìn)排氣區(qū)92，以使來(lái)自第二風(fēng)扇82的第二空氣流轉(zhuǎn)向約90度，并流到壓縮機(jī)頭部61。正如還可從圖5中清楚看到的那樣，導(dǎo)管式蓋60的第一部分62的位置相對(duì)于第二風(fēng)扇82基本靠外一些，而導(dǎo)管式蓋60的第二部分80的位置相對(duì)于第二風(fēng)扇82基本靠?jī)?nèi)一些(朝向動(dòng)力單元48安放)。因此將第一部分62與第二部分80連接時(shí)，導(dǎo)管式蓋60包圍第二風(fēng)扇82(與第一風(fēng)扇74一樣)。
通常如圖6所示，面向外的第一部分62包括外側(cè)密封邊緣106，該密封邊緣與導(dǎo)管式蓋60的第二部分80的外側(cè)密封邊緣108對(duì)準(zhǔn)并配合。第一部分62由多個(gè)緊固件110與第二部分80結(jié)合，這些緊固件的每一個(gè)均可滑動(dòng)地配合在多個(gè)圍繞在面向外的第一部分62的周邊上的延伸件114的間隔孔112內(nèi)。緊固件110與設(shè)于第二部分80的多個(gè)配合件116一一配合，每一配合件與一延伸件114對(duì)準(zhǔn)。
多個(gè)分隔壁118將第二格柵區(qū)66的細(xì)長(zhǎng)孔70分為獨(dú)立的成對(duì)的孔。進(jìn)入每一細(xì)長(zhǎng)孔70的空氣集中在半徑增加的(比如鸚鵡螺形)分界壁120內(nèi)，該分界壁被設(shè)置成接近可無(wú)阻地轉(zhuǎn)動(dòng)的(closely rotatably clear)第二風(fēng)扇82的周邊，并基本上將所有通過(guò)細(xì)長(zhǎng)孔70接收的第二空氣流送入由分界壁120界定出的接收區(qū)122。分界壁120幾乎沿垂直于第一部分62的方向延伸。與第二部分80的接受氣室84相類似，第二風(fēng)扇82將來(lái)自接收區(qū)122的第二空氣流送入接受氣室124內(nèi)。從接受氣室124出來(lái)的空氣被送入具有基本恒定的總橫截面積的轉(zhuǎn)向區(qū)126。保持總橫截面積不變可使氣流穩(wěn)定并至少可維持氣流速度不變。轉(zhuǎn)向區(qū)126的形狀與第二部分80的轉(zhuǎn)向區(qū)90的形狀基本相同。由接受氣室124和轉(zhuǎn)向區(qū)126構(gòu)成的管道由內(nèi)管道壁128和外管道壁130分界，該管道將第二空氣流送入排放轉(zhuǎn)向區(qū)132。
第二部分80還包括一個(gè)或多個(gè)加固件134以及具有入口壁(scoopwall)136的進(jìn)氣口135。將這兩個(gè)分別對(duì)半分為第一和第二部分62、80的導(dǎo)管式蓋連接時(shí)，入口壁136緊靠在第一部分62的流動(dòng)約束壁(flowcontainment wall)138上。入口壁136轉(zhuǎn)入徑向彎曲壁104，以便基本上引導(dǎo)第一部分62的排放轉(zhuǎn)向區(qū)132內(nèi)和第二部分80的排放區(qū)92內(nèi)的所有第二空氣流流經(jīng)排放口139。
接下來(lái)參考圖7和8，將第一部件62和第二部件80結(jié)合時(shí)，形成對(duì)接的圓周接縫140。不需要墊圈或密封層來(lái)密封圓周接縫140，當(dāng)然也可以隨意選擇使用。通過(guò)第一部分62的排氣轉(zhuǎn)向區(qū)132和第二部分80的排氣區(qū)92的橫截面圖可以辨別出轉(zhuǎn)向壁142，該轉(zhuǎn)向壁設(shè)置在第一部分62的下部，其壁厚“L”一般大于排氣區(qū)92的壁厚“M”。壁厚“L”所增加的厚度使凸起的表面144和進(jìn)氣口135的配合內(nèi)表面146之間基本對(duì)準(zhǔn)齊平。如果需要還可在排氣區(qū)92的上表面150設(shè)有延伸的管道部148。延伸的管道部148與壓縮機(jī)頭部61的上表面上的多個(gè)散熱片152的形狀相符。形成在入口格柵78內(nèi)的多個(gè)分隔壁156限定出用于空氣流動(dòng)的多個(gè)細(xì)長(zhǎng)孔154。在一優(yōu)選實(shí)施方式中，延伸的管道部148和上表面150在垂直方向的延伸不超過(guò)壓縮機(jī)頭部61的散熱片152，因此不會(huì)阻止壓縮機(jī)頭部61在垂直方向上的降溫。因此在上表面150(包括延伸管道部148)和壓縮機(jī)頭部61之間保持間隙尺寸“N”。在本發(fā)明的一可供選擇的實(shí)施方式中(未示出)，延伸管道部148和上表面150延伸到至少一部分超過(guò)壓縮機(jī)頭部61的散熱片152。
從圖7中可非常清楚地看出，將導(dǎo)管式蓋60的第一和第二部分62和80結(jié)合時(shí)，形成封閉的空氣通道143。在一優(yōu)選實(shí)施方式中，封閉的空氣通道143基本上呈矩形形狀。分別由第一和第二部分62、80提供的封閉空氣通道143的相互對(duì)置的兩部分143’、143”的每一部分的橫截面可以相等(未示出)或者橫截面可以改變(如圖7所示)。在一優(yōu)選實(shí)施方式中，分別由第一和第二部分62、80提供的封閉空氣通道143的相對(duì)置的兩部分143’、143”的每一部分基本為U形，因此，相互對(duì)齊時(shí)便形成基本為矩形的封閉空氣通道143。U形部分143’、143”和矩形封閉空氣通道143只是示例性的，顯然，本發(fā)明不限于這些形狀。例如，每一部分143’、143”可以是半四方形、半圓形或半橢圓形，從而可具有方形、圓形或橢圓形狀的封閉空氣通道143。
現(xiàn)在參考圖9，在本發(fā)明的另一優(yōu)選實(shí)施方式中，用汽油活塞式發(fā)動(dòng)機(jī)作為動(dòng)力單元48。圖1所示的把手38由分別位于機(jī)架12的第一側(cè)面22和第二側(cè)面24上的分開(kāi)的圓形把手端部158、160替代。一對(duì)把手支架162分別與第一側(cè)面22和第二側(cè)面24連接，并由一對(duì)緊固件的每一緊固件分別結(jié)合到一對(duì)各焊接于流體容器16上的容器支架164上。第一皮帶輪166與第二風(fēng)扇82一起安裝在發(fā)動(dòng)機(jī)軸168上。第二皮帶輪170安裝在壓縮機(jī)50的從動(dòng)軸76上。至少一條“V”形或驅(qū)動(dòng)皮帶171(為清晰起見(jiàn)僅示出一部分)連接在第一和第二皮帶輪166、170之間，從而可利用動(dòng)力單元48來(lái)驅(qū)動(dòng)壓縮機(jī)50。為了清楚起見(jiàn)，圖9中未示出第一風(fēng)扇74和導(dǎo)管式蓋60。
最后參考圖10來(lái)描述冷卻本發(fā)明的壓縮機(jī)機(jī)組的方法步驟。在起始的操作步驟200中，利用第一風(fēng)扇將第一空氣流吸入導(dǎo)管式蓋的第一格柵區(qū)內(nèi)，并將其引向壓縮機(jī)本體。在下一步操作202中，由第二風(fēng)扇將第二空氣流吸入第二格柵區(qū)，并將其引入形成在導(dǎo)管式蓋內(nèi)的管道中。在接下來(lái)的步驟204中，將第二空氣流導(dǎo)入導(dǎo)管式蓋的轉(zhuǎn)向區(qū)，該轉(zhuǎn)向區(qū)具有規(guī)定尺寸的橫截面，以保持第二空氣流的速度基本恒定。在下一步驟206中，第二空氣流在對(duì)置的一對(duì)平滑彎曲壁的作用下大約轉(zhuǎn)向90度。在最后的步驟208中，將第二空氣流排向鄰近壓縮機(jī)的頭部區(qū)。
本發(fā)明的便攜式空氣壓縮機(jī)的冷卻裝置具有一些優(yōu)點(diǎn)。通過(guò)使彼此平行的壓縮機(jī)和動(dòng)力單元兩者的縱向中心線對(duì)準(zhǔn)并且基本垂直于空氣壓縮機(jī)的縱向軸線，可以使各部件布置得很緊湊。通過(guò)設(shè)置兩個(gè)風(fēng)扇，其中第一風(fēng)扇由壓縮機(jī)軸驅(qū)動(dòng)，第二風(fēng)扇由動(dòng)力單元軸驅(qū)動(dòng)，可以向壓縮機(jī)提供更多的冷卻空氣流。兩臺(tái)風(fēng)扇的導(dǎo)管式蓋用于通過(guò)蓋吸入空氣并提供管道來(lái)引導(dǎo)和維持從由動(dòng)力單元驅(qū)動(dòng)的風(fēng)扇流向壓縮機(jī)的頭部區(qū)域的基本恒定的空氣流。對(duì)置的一對(duì)彎曲壁和在管道通路內(nèi)部的適當(dāng)?shù)倪M(jìn)氣口可以平穩(wěn)地將空氣轉(zhuǎn)向約90度，以便排向壓縮機(jī)頭部區(qū)。在兩個(gè)對(duì)半分的導(dǎo)管式蓋的每一蓋的內(nèi)部設(shè)有管道部分，因此，可提供限定的平滑地向排放端轉(zhuǎn)向的管道段。
顯然，對(duì)本發(fā)明的所述說(shuō)明僅是示例性的，沒(méi)有背離本發(fā)明要點(diǎn)的那些變換均應(yīng)落入本發(fā)明的保護(hù)范圍內(nèi)?？梢哉J(rèn)為這些變換沒(méi)有超出本發(fā)明的構(gòu)思和保護(hù)范圍。
權(quán)利要求
1.一種便攜式空氣壓縮機(jī)的空氣管道結(jié)構(gòu)，包括兩部分的導(dǎo)管式風(fēng)扇輪葉蓋；具有第一空氣通道部分的所述導(dǎo)管式蓋的第一部分；適于與所述第一部分連接的所述導(dǎo)管式蓋的第二部分，該第二部分具有適于與所述第一空氣通道部分對(duì)準(zhǔn)的第二空氣通道部分；封閉的空氣通道，將所述第一部分和第二部分結(jié)合在一起時(shí)，該封閉空氣通道可操作地形成在所述第一和第二空氣通道部分之間；及處于所述導(dǎo)管式蓋的所述第二部分內(nèi)的格柵區(qū)，該格柵區(qū)具有多個(gè)用于將空氣流送到所述封閉空氣通道的細(xì)長(zhǎng)孔。
2.如權(quán)利要求1所述的結(jié)構(gòu)，其中，還包括所述封閉空氣通道的排氣區(qū)，所述封閉空氣通道具有對(duì)置的一對(duì)用于使空氣流轉(zhuǎn)向約90度的徑向彎曲壁。
3.如權(quán)利要求2所述的結(jié)構(gòu)，其中，所述對(duì)置的一對(duì)徑向彎曲壁之一還包括從所述導(dǎo)管式蓋的第一部分向外延伸的進(jìn)氣口。
4.如權(quán)利要求3所述的結(jié)構(gòu)，其中，所述進(jìn)氣口還包括完全延伸通過(guò)所述第二空氣通道部分的入口壁，以便當(dāng)所述第一和第二部分結(jié)合在一起時(shí)，所述入口壁與所述第二空氣通道部分的流量約束壁鄰接。
5.如權(quán)利要求1所述的結(jié)構(gòu)，其中，還包括從所述第二部分垂直延伸的半徑漸增的分界壁。
6.如權(quán)利要求5所述的結(jié)構(gòu)，其中，各所述第一和第二空氣通道部分還包括通向所述半徑漸增的分界壁的接受氣室。
7.如權(quán)利要求6所述的結(jié)構(gòu)，其中，各所述第一和第二空氣通道部分還包括接收來(lái)自所述接受氣室的空氣流的轉(zhuǎn)向部分，該轉(zhuǎn)向部分包括可用于保持所述空氣流的對(duì)置的壁。
8.如權(quán)利要求1所述的結(jié)構(gòu)，其中還包括所述第二部分的多個(gè)延伸部件；及所述第一部分的多個(gè)延伸配合部件，它們用于接受被設(shè)置成通過(guò)所述第二部分的延伸部件的緊固件。
9.如權(quán)利要求8所述的結(jié)構(gòu)，其中，所述第一部分還包括用于將所述第一部分安裝到便攜式空氣壓縮機(jī)構(gòu)件上的多個(gè)緊固件安裝架。
10.一種便攜式空氣壓縮機(jī)系統(tǒng)，包括具有驅(qū)動(dòng)軸的驅(qū)動(dòng)單元；可轉(zhuǎn)動(dòng)地安裝在所述驅(qū)動(dòng)軸上用于產(chǎn)生第一空氣流的第一風(fēng)扇；具有從動(dòng)軸、壓縮機(jī)頭部和本體的壓縮機(jī)；安裝在所述從動(dòng)軸上用于形成朝向壓縮機(jī)本體的第二空氣流的第二風(fēng)扇；用于至少部分地包圍所述第一和第二風(fēng)扇兩者的導(dǎo)管式風(fēng)扇蓋；及形成在所述風(fēng)扇蓋內(nèi)用于將來(lái)自所述第一風(fēng)扇的所述第一空氣流傳送到所述壓縮機(jī)頭部的空氣通道。
11.如權(quán)利要求10所述的系統(tǒng)，其中，所述第一風(fēng)扇包括徑流風(fēng)扇。
12.如權(quán)利要求10所述的系統(tǒng)，其中，所述空氣通道的形狀基本為矩形。
13.如權(quán)利要求10所述的系統(tǒng)，其中，所述空氣通道具有從方形、圓形和橢圓形中選取的一種形狀。
14.如權(quán)利要求10所述的系統(tǒng)，其中，所述導(dǎo)管式風(fēng)扇蓋由聚合物材料制成。
15.如權(quán)利要求10所述的系統(tǒng)，其中，所述導(dǎo)管式風(fēng)扇蓋包括第一和第二格柵區(qū)，每一格柵區(qū)都具有多個(gè)細(xì)長(zhǎng)孔，所述第一格柵區(qū)與所述第一風(fēng)扇對(duì)準(zhǔn)，所述第二格柵區(qū)與所述第二風(fēng)扇對(duì)準(zhǔn)。
16.如權(quán)利要求10所述的系統(tǒng)，其中，所述導(dǎo)管式風(fēng)扇蓋包括第一和第二部件，所述第一部件被安裝到所述便攜式空氣壓縮機(jī)的構(gòu)件上，所述第二部件被緊固地連接到所述第一部件上。
17.如權(quán)利要求16所述的系統(tǒng)，其中，所述空氣管道還包括形成在所述第一部件中的基本為“U”形的第一部分；形成在所述第二部件中的基本為“U”形的第二部分；其中，當(dāng)所述第二部件與所述第一部件結(jié)合時(shí)，所述基本為“U”形的第一和第二部分被對(duì)準(zhǔn)，以形成所述空氣通道。
18.如權(quán)利要求10所述的系統(tǒng)，其中，還包括壓縮機(jī)機(jī)組縱向軸線；取向?yàn)榛敬怪庇谒鰤嚎s機(jī)機(jī)組縱向軸線的驅(qū)動(dòng)單元縱向軸線；和取向?yàn)榛酒叫杏谒鲵?qū)動(dòng)單元縱向軸線并且基本垂直于所述壓縮機(jī)機(jī)組縱向軸線的壓縮機(jī)縱向軸線。
19.如權(quán)利要求10所述的系統(tǒng)，其中，還包括鄰近所述壓縮機(jī)頭部并與該壓縮機(jī)頭部間隔一間隙尺寸的排氣管道部分。
20.如權(quán)利要求19所述的系統(tǒng)，其中，所述排氣管道部分還包括形狀與所述壓縮機(jī)頭部形狀基本一致的延伸部分。
21.如權(quán)利要求10所述的系統(tǒng)，其中，還包括延伸成至少部分超過(guò)所述壓縮機(jī)頭部的排氣管道部分。
22.一種便攜式空氣壓縮機(jī)系統(tǒng)，包括普通的管狀機(jī)架，其有一對(duì)基本平行的側(cè)面部分，每一側(cè)面部分與機(jī)組的縱向軸線平行；被設(shè)置在所述側(cè)面部分之間的支撐板；具有縱向軸線的動(dòng)力單元，該動(dòng)力單元被安裝在所述支撐板上，使所述動(dòng)力單元縱向軸線基本垂直于所述機(jī)組縱向軸線；具有壓縮機(jī)頭部和壓縮機(jī)縱向軸線的壓縮機(jī)，該壓縮機(jī)被安裝在所述支撐板上，該壓縮機(jī)縱向軸線基本平行于所述動(dòng)力單元縱向軸線并且基本垂直于所述機(jī)組縱向軸線；與所述動(dòng)力單元連接用于產(chǎn)生空氣流的第一風(fēng)扇；用于至少部分地包圍所述第一風(fēng)扇的導(dǎo)管式蓋，該導(dǎo)管式蓋包括用于將來(lái)自所述第一風(fēng)扇的空氣流傳送到所述壓縮機(jī)頭部的空氣通道，該導(dǎo)管式蓋分為與外蓋相連接的內(nèi)蓋，各內(nèi)蓋和外蓋包括所述導(dǎo)管式空氣通道的一部分；及伸入所述外蓋的所述空氣通道的所述部分內(nèi)、用于使空氣流轉(zhuǎn)向的進(jìn)氣口。
23.如權(quán)利要求22所述的系統(tǒng)，其中，所述導(dǎo)管式空氣通道的每一部分基本為“U”形，致使當(dāng)所述內(nèi)蓋和外蓋結(jié)合時(shí)，所述導(dǎo)管式空氣通道限定出基本為矩形形狀的通道。
24.如權(quán)利要求23所述的系統(tǒng)，其中，所述外蓋還包括至少部分地包圍所述第一風(fēng)扇的半徑漸增的分界壁。
25.如權(quán)利要求22所述的系統(tǒng)，其中，所述進(jìn)氣口整體地連接到所述內(nèi)蓋上。
26.如權(quán)利要求25所述的系統(tǒng)，其中，所述進(jìn)氣口還包括用于使空氣流轉(zhuǎn)向的一對(duì)對(duì)置的徑向彎曲壁。
27.如權(quán)利要求23所述的系統(tǒng)，其中，還包括與所述壓縮機(jī)連接、用于將第二空氣流引向所述壓縮機(jī)本體的第二風(fēng)扇。
28.如權(quán)利要求27所述的系統(tǒng)，其中，所述蓋的外部段區(qū)還包括具有與所述第一風(fēng)扇對(duì)準(zhǔn)的多個(gè)第一細(xì)長(zhǎng)孔的第一格柵區(qū)；及具有與所述第二風(fēng)扇對(duì)準(zhǔn)的多個(gè)第二細(xì)長(zhǎng)孔的第二格柵區(qū)。
29.如權(quán)利要求22所述的系統(tǒng)，其中，所述支撐板基本水平地位于所述空氣壓縮機(jī)機(jī)組的正常運(yùn)行位置。
30.一種便攜式空氣壓縮機(jī)系統(tǒng)，包括壓縮機(jī)機(jī)組，其具有機(jī)組縱向軸線、動(dòng)力單元和由該動(dòng)力單元驅(qū)動(dòng)而旋轉(zhuǎn)的壓縮機(jī)；動(dòng)力單元縱向軸線；壓縮機(jī)縱向軸線，該壓縮機(jī)縱向軸線基本平行于所述動(dòng)力單元縱向軸線，而且所述壓縮機(jī)縱向軸線和動(dòng)力單元縱向軸線兩者基本垂直于所述機(jī)組縱向軸線；每一所述動(dòng)力單元和壓縮機(jī)都具有轉(zhuǎn)軸，每一轉(zhuǎn)軸都有與之連接的風(fēng)扇；及至少部分地包圍每一所述動(dòng)力單元和壓縮機(jī)上的所述風(fēng)扇的風(fēng)扇蓋，所述風(fēng)扇蓋包括用來(lái)將由所述動(dòng)力單元上的風(fēng)扇排出的空氣流的一部分引向所述壓縮機(jī)以有利于冷卻所述壓縮機(jī)的封閉管道。
31.如權(quán)利要求30所述的系統(tǒng)，其中，所述壓縮機(jī)還包括頭部區(qū)，所述風(fēng)扇的所述封閉管道用于將空氣流的所述部分基本導(dǎo)向所述頭部區(qū)。
32.如權(quán)利要求30所述的系統(tǒng)，其中，還包括用于轉(zhuǎn)動(dòng)地將所述動(dòng)力單元與所述壓縮機(jī)連接的驅(qū)動(dòng)皮帶；所述風(fēng)扇蓋還用于基本包圍所述驅(qū)動(dòng)皮帶。
33.一種用于冷卻便攜式空氣壓縮機(jī)機(jī)組的壓縮機(jī)的方法，該空氣壓縮機(jī)機(jī)組包括動(dòng)力單元、具有本體和頭部區(qū)的壓縮機(jī)、安裝在所述壓縮機(jī)上的第一風(fēng)扇、安裝到所述動(dòng)力單元上的第二風(fēng)扇、和用于保護(hù)地蓋住所述第一風(fēng)扇和第二風(fēng)扇的導(dǎo)管式蓋，所述導(dǎo)管式蓋具有導(dǎo)管式空氣通道及第一和第一格柵區(qū)，所述方法包括以下步驟利用所述第一風(fēng)扇吸入第一空氣流使之經(jīng)過(guò)所述導(dǎo)管式蓋的所述第一格柵區(qū)；利用所述第二風(fēng)扇產(chǎn)生第二空氣流使之經(jīng)過(guò)所述第二格柵區(qū)；引導(dǎo)所述第二空氣流經(jīng)過(guò)所述導(dǎo)管式空氣通道；借助于所述導(dǎo)管式蓋的一對(duì)對(duì)置的徑向彎曲壁使所述第二空氣流轉(zhuǎn)向約90度；及將所述第二空氣流排向所述壓縮機(jī)頭部區(qū)附近。
34.如權(quán)利要求33所述的方法，其中，還包括將所述第一空氣流引向所述壓縮機(jī)本體。
35.如權(quán)利要求33所述的方法，其中，還包括保持所述導(dǎo)管式通道的橫截面積，以維持所述第二空氣流流過(guò)所述導(dǎo)管式空氣通道的轉(zhuǎn)向區(qū)的速度。
36.如權(quán)利要求33所述的方法，其中，還包括將所述導(dǎo)管式蓋形成為對(duì)置的第一和第二部分。
37.如權(quán)利要求36所述的方法，其中，還包括將所述導(dǎo)管式空氣通道形成為空氣通道段，每一段空氣通道被設(shè)置在所述第一和第二部分之一中。
38.如權(quán)利要求37所述的方法，其中，還包括使進(jìn)氣口從所述第一和第二部分之一伸進(jìn)所述第一和第二部分中的另一的所述空氣通道段內(nèi)，以獲取來(lái)自所述導(dǎo)管式空腔的所述第二空氣流。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種便攜式空氣壓縮機(jī)機(jī)組，其包括具有側(cè)面部分的管狀機(jī)架和機(jī)組縱向軸線。位于側(cè)面部分之間的支撐板支撐動(dòng)力單元，動(dòng)力單元具有垂直于機(jī)組縱向軸線的縱向軸線。具有壓縮機(jī)頭部和縱向軸線的壓縮機(jī)被安裝到支撐板上，壓縮機(jī)的縱向軸線平行于動(dòng)力單元的縱向軸線并垂直于機(jī)組的縱向軸線。包圍兩臺(tái)風(fēng)扇的導(dǎo)管式蓋包括將來(lái)自風(fēng)扇的空氣流引到壓縮機(jī)頭部的空氣通道。導(dǎo)管式蓋包括內(nèi)蓋和外蓋，內(nèi)、外蓋各包括空氣通道的一部分。進(jìn)氣口伸入空氣通道的外蓋部分以使空氣流轉(zhuǎn)向。利用本發(fā)明的結(jié)構(gòu)可將各部件布置得很緊湊。通過(guò)設(shè)置兩臺(tái)風(fēng)扇，可向壓縮機(jī)提供更多的冷卻空氣。導(dǎo)管式蓋可引導(dǎo)和保持流向壓縮機(jī)頭部區(qū)域的空氣流基本恒定。
文檔編號(hào)F04B39/06GK1818381SQ200610004528
公開(kāi)日2006年8月16日 申請(qǐng)日期2006年1月27日 優(yōu)先權(quán)日2005年1月31日
發(fā)明者邁克爾·P·巴倫, 戴維·E·克雷尼, 威廉·斯潘塞, 埃里克·A·?？扑固芈迥?申請(qǐng)人:布萊克和戴克公司