專利名稱：直燃式空氣壓縮機的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及壓縮機領(lǐng)域，尤其涉及空氣壓縮機。
背景技術(shù)：
目前，空氣壓縮機一般有兩種一種是電機驅(qū)動空氣壓縮機，另一種是燃油驅(qū)動空氣壓縮機。在無電源的情況下，只能使用燃油驅(qū)動空氣壓縮機。燃油驅(qū)動空氣壓縮機一般采用柴油、汽油為燃燒能源，其主要缺陷是1、柴油、汽油的燃燒效率低，最高只能達(dá)到37％；2、燃燒柴油、汽油所排放的尾氣對環(huán)境造成嚴(yán)重污染；3、壓縮機工作時會產(chǎn)生很大的噪音；4、整套裝置的結(jié)構(gòu)復(fù)雜，造價相當(dāng)高。若利用酒精等易燃碳?xì)浠衔镒鳛榭諝鈮嚎s機的燃燒能源，充分燃燒后的產(chǎn)物為CO2和水，雖然減少了污染，但目前的燃油驅(qū)動裝置無法充分利用其燃燒能量，造成能源浪費。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供整機結(jié)構(gòu)簡單、能源利用率高、無污染物排放的直燃式空氣壓縮機。
本發(fā)明的直燃式空氣壓縮機，包括儲氣罐和壓氣缸，壓氣缸內(nèi)裝設(shè)有活塞和與活塞相連的活塞桿，活塞將壓氣缸分隔成有桿腔和無桿腔；無桿腔通過通氣閥與儲氣罐相連，所述有桿腔內(nèi)裝設(shè)有回位裝置；無桿腔上裝設(shè)有進(jìn)氣機構(gòu)，無桿腔內(nèi)裝設(shè)有點火裝置，點火裝置與一控制器相連。
所述壓氣缸的有桿腔與尾缸相連，尾缸內(nèi)設(shè)有尾缸回位裝置和與活塞桿相連的尾缸活塞；尾缸上裝設(shè)有尾缸進(jìn)氣裝置，尾缸通過尾缸通氣閥與儲氣罐相連。
所述壓氣缸包括第一壓氣缸和第二壓氣缸，裝設(shè)于第一壓氣缸內(nèi)的第一活塞通過活塞桿與裝設(shè)于第二壓氣缸內(nèi)的第二活塞相連，第一壓氣缸的第一無桿腔內(nèi)裝設(shè)有第一點火裝置，第二壓氣缸的第二無桿腔內(nèi)裝設(shè)有第二點火裝置，兩點火裝置與控制器相連。
所述控制器與用于采集活塞桿或活塞位移信號的傳感器相連。
所述進(jìn)氣機構(gòu)包括霧化器、氣體過濾器和進(jìn)氣閥，氣體過濾器依次通過霧化器、進(jìn)氣閥與無桿腔相連；霧化器上還設(shè)有一個燃料進(jìn)口。
所述儲氣罐設(shè)有一個排水閥。
本發(fā)明的優(yōu)點在于1、本發(fā)明通過對壓氣缸的改進(jìn)，免去了空氣壓縮機的傳統(tǒng)驅(qū)動裝置，使空氣壓縮機的結(jié)構(gòu)更加簡單、制造成本更低廉；2、本發(fā)明的燃料燃燒、爆炸在無桿腔內(nèi)完成，燃料釋放出的能量大部分被儲氣罐吸收，能源利用率高，不造成能源浪費；3、由于本發(fā)明的空氣壓縮機能源利用率高，故采用酒精、甲烷等易燃碳?xì)浠衔镒鳛槿紵茉?，燃燒產(chǎn)物為水和CO2，沒有污染物排放。


圖1是本發(fā)明實施例1的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是本發(fā)明實施例1的吸氣過程示意圖；圖3是本發(fā)明實施例1的壓縮過程示意圖；圖4是本發(fā)明實施例1的爆炸過程示意圖；圖5是本發(fā)明實施例1的壓氣過程示意圖；圖6是本發(fā)明的實施例2的結(jié)構(gòu)示意圖；圖7是本發(fā)明的實施例3的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖例說明1、儲氣罐 11、排氣閥 12、高壓氣體輸出口2、通氣閥 21、第一通氣閥 22、第二通氣閥3、壓氣缸 31、無桿腔 32、有桿腔33、尾缸34、尾缸活塞35、尾缸回位裝置36、尾缸進(jìn)氣裝置37、尾缸通氣閥 38、第一壓氣缸39、第二壓氣缸 4、活塞 41、活塞桿42、第一活塞43、第二活塞44、啟動機構(gòu)5、回位裝置 6、進(jìn)氣閥 61、第一進(jìn)氣閥62、第二進(jìn)氣閥 7、進(jìn)氣裝置 71、氣體過濾器72、燃料進(jìn)口73、霧化器 8、點火裝置81、第一點火裝置82、第二點火裝置9、控制器311、第一無桿腔 312、第二無桿腔具體實施方式
實施例1如圖1所示的直燃式空氣壓縮機，包括儲氣罐1和壓氣缸3，壓氣缸3內(nèi)裝設(shè)有活塞4和與活塞4相連的活塞桿41，活塞4將壓氣缸3分隔成有桿腔32和無桿腔31，無桿腔31通過通氣閥2與儲氣罐1相連，通氣閥2為一個單向閥；有桿腔32內(nèi)裝設(shè)有回位裝置5，無桿腔31內(nèi)裝設(shè)有點火裝置8，本實施例中采用彈簧作為回位裝置5，點火裝置8為火花塞，點火裝置8與一控制器9相連，控制器9與用于采集活塞桿41位移信號的傳感器10相連，傳感器10為一個或多個位移傳感器或行程開關(guān)。無桿腔31上連接有進(jìn)氣機構(gòu)7，進(jìn)氣機構(gòu)7包括霧化器73、氣體過濾器71和進(jìn)氣閥6，氣體過濾器71依次通過霧化器73、進(jìn)氣閥6與無桿腔31相連，進(jìn)氣閥6為一個單向閥；霧化器73上還設(shè)有一個燃料進(jìn)口72，從燃料進(jìn)口72輸入酒精或其它易燃碳?xì)浠衔?。儲氣?底部設(shè)有一個排水閥11，酒精或其它易燃碳?xì)浠衔锶紵螽a(chǎn)生的少量水可從排水閥11排出，儲氣罐1上還設(shè)有高壓氣體輸出口12。
工作原理如圖2所示，直燃式空氣壓縮機啟動時，先通過對活塞桿41施加外力F，利用活塞4將無桿腔31壓縮。再突然撤消外力，無桿腔31進(jìn)入吸氣過程，活塞4在回位裝置5的作用下迅速回縮，無桿腔31內(nèi)壓力下降，進(jìn)氣閥6打開，使酒精通過燃料進(jìn)口72進(jìn)入霧化器73，空氣通過氣體過濾器71進(jìn)入霧化器73，酒精和空氣混和并形成易爆炸的霧氣，霧氣通過進(jìn)氣閥6被吸入壓氣缸3的無桿腔31。如圖3所示，回位裝置5回縮至極限后，無桿腔31進(jìn)入壓縮過程，活塞4在回位裝置5的作用下迅速回位，無桿腔31內(nèi)的混合氣體被壓縮至極限。如圖4所示，無桿腔31進(jìn)入爆炸過程，傳感器10采集到的活塞桿41的位移信號被發(fā)送給控制器9，當(dāng)活塞桿41運動到設(shè)定位置時，控制器9向點火裝置8發(fā)出點火指令，無桿腔31內(nèi)的混合氣體爆炸，氣體壓力突然增大，進(jìn)氣閥6保持關(guān)閉，通氣閥2被打開，無桿腔31內(nèi)的氣體進(jìn)入儲氣罐1。如圖5所示，爆炸產(chǎn)生的部分能量用來推動活塞4回縮，無桿腔31進(jìn)入壓氣過程，無桿腔31在回位裝置5的作用下再次被壓縮，無桿腔31內(nèi)的氣壓小于或等于儲氣罐1的氣壓時，通氣閥2關(guān)閉。無桿腔31在回位裝置5的作用下再擴大，進(jìn)入下一個吸氣、壓縮、爆炸、壓氣的循環(huán)。如此不斷循環(huán)，便完成了高壓氣體的制作過程。由于酒精燃燒后的產(chǎn)物為CO2和水，因此儲氣罐1內(nèi)為近似空氣成分的高壓氣體，高壓氣體通過儲氣罐1上的高壓氣體輸出口12輸出。
實施例2如圖6所示的直燃式空氣壓縮機，包括儲氣罐1和壓氣缸3，壓氣缸3內(nèi)裝設(shè)有活塞4和與活塞4相連的活塞桿41，活塞4將壓氣缸3分隔成有桿腔32和無桿腔31，無桿腔31通過通氣閥2與儲氣罐1相連，通氣閥2為一個單向閥；有桿腔32內(nèi)裝設(shè)有回位裝置5，無桿腔31內(nèi)裝設(shè)有點火裝置8，本實施例中采用彈簧作為回位裝置5，點火裝置8為火花塞，點火裝置8與一控制器9相連，控制器9與用于采集活塞桿41位移信號的傳感器10相連，傳感器10為一個或多個位移傳感器或行程開關(guān)。無桿腔31上連接有進(jìn)氣機構(gòu)7，進(jìn)氣機構(gòu)7包括霧化器73、氣體過濾器71和進(jìn)氣閥6，氣體過濾器71依次通過霧化器73、進(jìn)氣閥6與無桿腔31相連，進(jìn)氣閥6為一個單向閥；霧化器73上還設(shè)有一個燃料進(jìn)口72，從燃料進(jìn)口72輸入酒精或其它易燃碳?xì)浠衔?。壓氣?的有桿腔32與尾缸33相連，尾缸33內(nèi)設(shè)有尾缸回位裝置35和與活塞桿41相連的尾缸活塞34，本實施例中采用彈簧為尾缸回位裝置35，尾缸33上連接有尾缸進(jìn)氣裝置36，尾缸進(jìn)氣裝置36由一個進(jìn)氣閥和空氣過濾器組成，用來為尾缸33內(nèi)提供空氣。尾缸33通過尾缸通氣閥37與儲氣罐1相連，尾缸通氣閥37為一個單向閥。儲氣罐1底部設(shè)有一個排水閥11，酒精或其它易燃碳?xì)浠衔锶紵螽a(chǎn)生的少量水可從排水閥11排出，儲氣罐1上還設(shè)有高壓氣體輸出口12。
工作原理直燃式空氣壓縮機啟動時，先通過對活塞桿41施加外力F，利用活塞4將無桿腔31壓縮，尾缸33的空間增大，尾缸進(jìn)氣裝置36打開，通入空氣。再突然撤消外力，無桿腔31進(jìn)入吸氣過程，活塞4在回位裝置5的作用下迅速回縮，無桿腔31內(nèi)壓力下降，進(jìn)氣閥6打開，使酒精通過燃料進(jìn)口72進(jìn)入霧化器73，空氣通過氣體過濾器71進(jìn)入霧化器73，酒精和空氣混和并形成易爆炸的霧氣，霧氣通過進(jìn)氣閥6被吸入壓氣缸3的無桿腔31；而尾缸33內(nèi)的空氣被壓縮，尾缸通氣閥37打開，尾缸33內(nèi)的空氣進(jìn)入儲氣罐1?；匚谎b置5回縮至極限后，無桿腔31進(jìn)入壓縮過程，活塞4在回位裝置5的作用下迅速回位，無桿腔31內(nèi)的混合氣體被壓縮至極限；尾缸33再次吸入空氣，進(jìn)入下一個吸入、壓縮空氣的過程。此時，無桿腔31進(jìn)入爆炸過程，傳感器10采集到的活塞桿41的位移信號被發(fā)送給控制器9，當(dāng)活塞桿41運動到設(shè)定位置時，控制器9向點火裝置8發(fā)出點火指令，無桿腔31內(nèi)的混合氣體爆炸，氣體壓力突然增大，進(jìn)氣閥6保持關(guān)閉，通氣閥2被打開，無桿腔31內(nèi)的氣體進(jìn)入儲氣罐1，同時，爆炸產(chǎn)生的部分能量用來推動活塞4回縮，無桿腔31進(jìn)入壓氣過程，無桿腔31在回位裝置5的作用下再次被壓縮，無桿腔31內(nèi)的氣壓小于或等于儲氣罐1的氣壓時，通氣閥2關(guān)閉。無桿腔31在回位裝置5的作用下再擴大，進(jìn)入下一個吸氣、壓縮、爆炸、壓氣的循環(huán)。如此不斷循環(huán)，便完成了高壓氣體的制作過程。由于酒精燃燒后的產(chǎn)物為CO2和水，因此儲氣罐1內(nèi)為近似空氣成分的高壓氣體，高壓氣體通過儲氣罐1上的高壓氣體輸出口12輸出。
實施例3如圖7所示的直燃式空氣壓縮機，包括儲氣罐1和壓氣缸3，壓氣缸3內(nèi)裝設(shè)有活塞4和與活塞4相連的活塞桿41，活塞4將壓氣缸3分隔成有桿腔32和無桿腔31，無桿腔31通過通氣閥2與儲氣罐1相連，通氣閥2為一個單向閥；有桿腔32內(nèi)裝設(shè)有回位裝置5，無桿腔31內(nèi)裝設(shè)有點火裝置8，本實施例中采用彈簧作為回位裝置5，點火裝置8為火花塞，點火裝置8與一控制器9相連，控制器9與用于采集活塞桿41位移信號的傳感器10相連，傳感器10為一個或多個位移傳感器或行程開關(guān)。無桿腔31上連接有進(jìn)氣機構(gòu)7，進(jìn)氣機構(gòu)7包括霧化器73、氣體過濾器71和進(jìn)氣閥6，氣體過濾器71依次通過霧化器73、進(jìn)氣閥6與無桿腔31相連，進(jìn)氣閥6為一個單向閥；霧化器73上還設(shè)有一個燃料進(jìn)口72，燃料進(jìn)口72用來通入酒精或其它易燃碳?xì)浠衔?。本實施例中，壓氣?包括第一壓氣缸38和第二壓氣缸39，無桿腔31包括第一無桿腔311和第二無桿腔312，活塞4包括第一活塞42和第二活塞43，點火裝置8包括第一點火裝置81和第二點火裝置82，進(jìn)氣閥6包括第一進(jìn)氣閥61和第二進(jìn)氣閥62，通氣閥2包括第一通氣閥21和第二通氣閥22。第一活塞42通過活塞桿41與第二活塞43相連，第一無桿腔311內(nèi)裝設(shè)有第一點火裝置81，第二無桿腔312內(nèi)裝設(shè)有第二點火裝置82，兩點火裝置與控制器9相連，控制器9與用于采集活塞桿41或活塞4位移信號的傳感器10相連。儲氣罐1底部設(shè)有一個排水閥11，酒精或其它易燃碳?xì)浠衔锶紵螽a(chǎn)生的少量水可從排水閥11排出，儲氣罐1上還設(shè)有高壓氣體輸出口12。
工作原理直燃式空氣壓縮機啟動時，先通過啟動機構(gòu)44對活塞桿41施加外力，使第一無桿腔311被壓縮，第二無桿腔312擴大，再突然撤消外力，兩活塞4在回位裝置5的作用下迅速回位，第一無桿腔311擴大，進(jìn)入吸氣過程；同時第二無桿腔312被壓縮。第一進(jìn)氣閥61打開，使酒精通過燃料進(jìn)口72進(jìn)入霧化器73，空氣通過氣體過濾器71進(jìn)入霧化器73，酒精和空氣混和并形成易爆炸的霧氣，霧氣通過第一進(jìn)氣閥61被吸入第一無桿腔311?；匚谎b置5回縮至極限后，兩活塞4在回位裝置5的作用下再回位，第一無桿腔311進(jìn)入壓縮過程，第一無桿腔311內(nèi)的混合氣體被壓縮至極限。同時第二無桿腔312擴大，進(jìn)入吸氣過程。第二進(jìn)氣閥62打開，使酒精通過燃料進(jìn)口72進(jìn)入霧化器73，空氣通過氣體過濾器71進(jìn)入霧化器73，酒精和空氣混和并形成霧氣，霧氣通過第二進(jìn)氣閥62被吸入第二無桿腔312。第一無桿腔311進(jìn)入爆炸過程，傳感器10采集到的活塞桿41的位移信號被發(fā)送給控制器9，當(dāng)活塞桿41運動到設(shè)定位置時，控制器9向第一壓氣缸38內(nèi)的第一點火裝置81發(fā)出點火指令，第一無桿腔311內(nèi)的混合氣體爆炸，氣體壓力突然增大，第一進(jìn)氣閥61保持關(guān)閉，第一通氣閥21被打開，第一無桿腔311內(nèi)的氣體進(jìn)入儲氣罐1，同時，爆炸產(chǎn)生的部分能量用來推動活塞4回縮，第一無桿腔311被擴大。第二無桿腔312進(jìn)入壓縮過程，其內(nèi)的混合氣體被壓縮至極限。第二無桿腔312轉(zhuǎn)入爆炸過程，傳感器10采集到的活塞桿41的位移信號被發(fā)送給控制器9，控制器9向第二壓氣缸39內(nèi)的第二點火裝置82發(fā)出點火指令，第二無桿腔312內(nèi)的混合氣體爆炸，氣體壓力突然增大，第二進(jìn)氣閥62保持關(guān)閉，第二通氣閥22被打開，第二無桿腔312內(nèi)的氣體進(jìn)入儲氣罐1，同時，爆炸產(chǎn)生的部分能量用來推動活塞4回縮，第二無桿腔312被擴大。第一無桿腔311進(jìn)入壓氣過程，第一無桿腔311內(nèi)的氣壓小于或等于儲氣罐1的氣壓時，第一通氣閥21關(guān)閉。第一無桿腔311在回位裝置5的作用下擴大，第一無桿腔311進(jìn)入下一個吸氣、壓縮、爆炸、壓氣的循環(huán)。第一無桿腔311進(jìn)入吸氣過程時，第二無桿腔312進(jìn)入壓氣過程，第二無桿腔312內(nèi)的氣壓小于或等于儲氣罐1的氣壓時，第二通氣閥22關(guān)閉。第二無桿腔312在回位裝置5的作用下擴大，第二無桿腔312進(jìn)入下一個吸氣、壓縮、爆炸、壓氣的循環(huán)。如此不斷循環(huán)，便完成了高壓氣體的制作過程。由于酒精燃燒后的產(chǎn)物為CO2和水，因此儲氣罐1內(nèi)為近似空氣成分的高壓氣體，高壓氣體通過儲氣罐1上的高壓氣體輸出口12輸出。
權(quán)利要求
1.一種直燃式空氣壓縮機，包括儲氣罐(1)和壓氣缸(3)，壓氣缸(3)內(nèi)裝設(shè)有活塞(4)和與活塞(4)相連的活塞桿(41)，活塞(4)將壓氣缸(3)分隔成有桿腔(32)和無桿腔(31)；無桿腔(31)通過通氣閥(2)與儲氣罐(1)相連，其特征在于所述有桿腔(32)內(nèi)裝設(shè)有回位裝置(5)；無桿腔(31)上裝設(shè)有進(jìn)氣機構(gòu)(7)，無桿腔(31)內(nèi)裝設(shè)有點火裝置(8)，點火裝置(8)與一控制器(9)相連。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述直燃式空氣壓縮機，其特征在于所述壓氣缸(3)的有桿腔(32)與尾缸(33)相連，尾缸(33)內(nèi)設(shè)有尾缸回位裝置(35)和與活塞桿(41)相連的尾缸活塞(34)；尾缸(33)上裝設(shè)有尾缸進(jìn)氣裝置(36)，尾缸(33)通過尾缸通氣閥(37)與儲氣罐(1)相連。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述直燃式空氣壓縮機，其特征在于所述壓氣缸(3)包括第一壓氣缸(38)和第二壓氣缸(39)，裝設(shè)于第一壓氣缸(38)內(nèi)的第一活塞(42)通過活塞桿(41)與裝設(shè)于第二壓氣缸(39)內(nèi)的第二活塞(43)相連，第一壓氣缸(38)的第一無桿腔(311)內(nèi)裝設(shè)有第一點火裝置(81)，第二壓氣缸(39)的第二無桿腔(312)內(nèi)裝設(shè)有第二點火裝置(82)，兩點火裝置與控制器(9)相連。
4.根據(jù)權(quán)利要求1至3任一項所述直燃式空氣壓縮機，其特征在于所述控制器(9)與用于采集活塞桿(41)或活塞(4)位移信號的傳感器(10)相連。
5.根據(jù)權(quán)利要求1至3任一項所述直燃式空氣壓縮機，其特征在于所述進(jìn)氣機構(gòu)(7)包括霧化器(73)、氣體過濾器(71)和進(jìn)氣閥(6)，氣體過濾器(71)依次通過霧化器(73)、進(jìn)氣閥(6)與無桿腔(31)相連；霧化器(73)上還設(shè)有一個燃料進(jìn)口(72)。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述直燃式空氣壓縮機，其特征在于所述進(jìn)氣機構(gòu)(7)包括霧化器(73)、氣體過濾器(71)和進(jìn)氣閥(6)，氣體過濾器(71)依次通過霧化器(73)、進(jìn)氣閥(6)與無桿腔(31)相連；霧化器(73)上還設(shè)有一個燃料進(jìn)口(72)。
7.根據(jù)權(quán)利要求1至3任一項所述直燃式空氣壓縮機，其特征在于所述儲氣罐(1)設(shè)有一個排水閥(11)。
8.根據(jù)權(quán)利要求4所述直燃式空氣壓縮機，其特征在于所述儲氣罐(1)設(shè)有一個排水閥(11)。
9.根據(jù)權(quán)利要求5所述直燃式空氣壓縮機，其特征在于所述儲氣罐(1)設(shè)有一個排水閥(11)。
10.根據(jù)權(quán)利要求6所述直燃式空氣壓縮機，其特征在于所述儲氣罐(1)設(shè)有一個排水閥(11)。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種整機結(jié)構(gòu)簡單、能源利用率高、無污染物排放的直燃式空氣壓縮機。它包括儲氣罐(1)和壓氣缸(3)，壓氣缸(3)內(nèi)裝設(shè)有活塞(4)和與活塞(4)相連的活塞桿(41)，活塞(4)將壓氣缸(3)分隔成有桿腔(32)和無桿腔(31)；無桿腔(31)通過通氣閥(2)與儲氣罐(1)相連，其特征在于所述有桿腔(32)內(nèi)裝設(shè)有回位裝置(5)；無桿腔(31)上裝設(shè)有進(jìn)氣機構(gòu)(7)，無桿腔(31)內(nèi)裝設(shè)有點火裝置(8)，點火裝置(8)與一控制器(9)相連。
文檔編號F04B35/00GK1908430SQ20061003214
公開日2007年2月7日 申請日期2006年8月29日 優(yōu)先權(quán)日2006年8月29日
發(fā)明者李軒 申請人:李軒