CN100591927C - 用于空气压缩机的转接器及空气压缩机 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种用于空气压缩机(11，51)的转接器(10，50)。转接器(10，50)包括歧管(14，52)，该歧管具有适于连接于至少一个空气工具装置(34)的空气排出口的入口(20，74)，所述至少一个空气工具装置具有在使用中被连接于空气压缩机(11，51)的空气电动机。出口(12，54)适于在使用中被连接于空气压缩机(11，51)的空气吸入口，空气入口(16，70)对环境空气开放，并且阀机构(33，66)适于在使用中当空气压缩机(11，51)达到第一预定压力时关闭空气入口(16，70)。

Description

用于空气压缩机的转接器及空气压缩机
技术领域
本发明通常涉及一种用于空气压缩机的转接器，并且更具体地但不是排他地涉及一种空气压缩机系统。
背景技术
空气压缩机具有变化的结构，例如，螺杆式压缩机和活塞式压缩机。空气被压缩并通过软管输送到一个或多个空气工具，例如风钻、卡钉枪和其它气动驱动装置。这些工具包括由来自空气压缩机的受压空气源供能的空气电动机。空气发动机产生被排放到环境大气中的废气。废气的排放是有噪声的。因为随之而来的压力下降，空气压缩机通常不会支持空气工具的持续使用。
在德国专利申请No.24 10 832中，已经提出了通过辅助压力容器在压力下将废气从压缩空气工具回收到空气压缩机的入口侧。此公开包括多个必须安装到现有空气压缩机上的部件，包括管道、阀和测量仪器。压缩空气返回管路从辅助压力容器连接到多活塞型空气压缩机的仅一个气缸。辅助压力容器缓冲所返回的废气。这个提议在使用上是不实际的，因为需要多个辅助罐和额外的部件来操作该系统。
在公开的日本专利申请No.2002-174203中，公开了一种空气致动器系统。此申请示出了用于空气压力机而非空气电动机的空气致动器。压缩机的入口在空气致动器(而非空气推进器)的排出侧上形成真空。优选实施例示出了使用多致动器阀和电子装置来控制该系统。
发明内容
因此本发明的一个目的是提供一种能够装配到任何空气压缩机上以使与之连接的空气工具可以连续使用的转接器。
本发明的另一目的是提供一种能够提高空气压缩机输出率的转接器。
本发明的又一目的是提供一种简单地装配到空气压缩机上或是与空气压缩机结合成一体的转接器，而无需使用很多部件或电子装置。
针对这些目的，本发明在优选方面中可以提供一种用于空气压缩机的转接器，所述转接器包括：歧管，该歧管具有适于连接于至少一个空气工具装置的空气排出口的入口和适于在使用中连接于所述压缩机的空气吸入口的出口，其中空气工具装置在使用中具有连接于所述空气压缩机的空气电动机；对环境空气开放的空气入口；以及在使用中适于在所述空气压缩机达到第一预定压力时关闭所述空气入口的阀机构。
优选地，所述转接器进一步包括压力释放阀，该压力释放阀在第二预定压力下开启以排出压缩空气。优选地，设置有多个适于连接到多缸空气压缩机的各个空气吸入口的所述出口。
本发明还可以提供一种与上述类型的转接器连接或是与其结合到一起的空气压缩机。
本发明还提供空气压缩机，该空气压缩机包括：歧管，该歧管具有适于连接于至少一个空气工具装置的空气排出口的入口和适于在使用中连接于所述空气压缩机的空气吸入口的出口，其中空气工具装置在使用中具有连接于所述空气压缩机的空气电动机；对环境空气开放的空气入口；以及在使用中适于在所述空气压缩机达到优选地约1巴或14.38psi或更高的第一预定压力时关所述空气入口的阀机构。
附图说明
为了更好地理解并实施本发明，将参照附图进行说明，附图中：
图1是根据本发明优选实施例制成的与螺杆式压缩机一起使用的转接器的示意图；
图2是图1中所示转接器的透视俯视图；
图3是根据本发明第二优选实施例制成的与单缸压缩机一起使用的转接器的示意图；
图4是图3中所示转接器的透视图；
图5是示出了转接器的操作的示意截面图；
图6是图5中所示转接器的用于多缸压缩机的第三实施例。
具体实施方式
图1和图2中示出了用于连接于螺杆式压缩机11的转接器10。压缩机的品牌或类型与本发明的操作无关。这个实施例已经在Ceccato 5kW旋转螺杆式压缩机上测试过了。转接器10装配于压缩机11的空气吸入口12。压缩机11具有用于容纳空气工具34所用的压缩空气的罐13。转接器10具有歧管14，歧管14混合通过空气入口16提供的箭头17所示的环境空气以及通过压缩空气入口20提供的回收压缩空气18。压缩空气入口20具有安装到歧管14内的套筒26中的连接接头24。套筒26包括单向阀30，当来自一个(或多个)空气工具34的回收排出压缩空气32达到预定压力时，该单向阀开启孔口31。在歧管14中设置有可调节的压力释放阀或一对可调节的压力释放阀36(如图所示)，并且此压力释放阀36通过出口38释放过多的空气压力。典型地，压力释放阀36将在约4巴下操作以确保压缩空气32不会向空气吸入口12中提供过多的背压。本实施例中的图2示出了在一侧上具有可调节释放阀36的歧管14的实际结构，而图1示出了在歧管14顶部上的可调节释放阀以更清楚地示出转接器10的操作。一个(或多个)可调节释放阀36可以位于这两个位置中的任一个处。
在使用中，如所述地，转接器10装配到压缩机11上。当压缩机11开始运行时，由于孔口31被盖住，阀30将关闭，并且空气将如箭头17所示的那样通过空气入口16被吸入。空气将被直接吸入空气吸入口12以被压缩并存储到罐13中。罐13的压缩空气出口19连接于一个(或多个)空气工具34，该空气工具可以使它们的排出口通过连接接头24返回到歧管14。不必使所有空气工具34的所有排出口都返回到连接接头24。例如，不具有空气电动机的喷枪将不被连接，但是钻机就会被连接。压力将在套筒26中增加直到压力开启阀30。压力将通过一个(或多个)压力释放阀36而保持在约4巴。一旦阀30开启，空气入口16将通过阀33被关闭，并且将形成从一个(或多个)空气工具34的排出口到空气吸入口12的封闭环路。在特别优选的实施例中，阀33将在约1巴或14.38psi或更高的压力下动作以关闭空气入口16。转接器10将停止使周围环境空气进入充满带有湿气的空气的压缩机。压缩空气将更干燥，这提高了压缩机11和与之连接的空气工具34的寿命。当压缩空气(由箭头35所示)进入压缩机11时，由于回收的压缩空气已经被压缩到4巴的压力，所以压缩机11将做功较少。这种回收将增加压缩机11的输出。
此实施例已经针对其上没有安装转接器10的压缩机进行了测试。没有转接器，并且在8.5巴下启动，压缩机使用与之连接的空气钻机在压力下降回到5.2巴之前花费了3到5分钟。那时，来自压缩机上的冷却系统的排放空气是32℃，其中空气末端处是57℃而罐排放管道处是22℃。
安装了转接器10，压缩机花费了9分钟使压力下降到5.7巴并且当测试结束时压缩机保持该压力16分钟。在5.7巴下空气钻机仍然以正常的效率工作。当测试结束时，来自压缩机上的冷却系统的排放空气为27℃(与32℃相比)，其中空气末端处为45℃(与57℃相比)而罐排放管道处为18℃(与22℃相比)。当被压缩的排放空气比环境温度冷时，压缩机将变得更冷。压缩机将自动运行并且不需要人为地使空气排出以防止过压或者人为地添加空气。这些温度的下降很重要，因为长期的养护由于压缩机变冷而减少了。由于排放空气而非环境空气返回到压缩机，空气工具将减少噪声。因此能够使用较小的压缩机，这可以避免使用三相电源压缩机。
在图3到图6中，示出了转接器50。此实施例中的转接器50连接于活塞型压缩机51。图3到图5示出了用于单缸压缩机51的转接器50，同时图6示出了用于三缸压缩机(未示出)的转接器。图6中的转接器50包括具有三个(3)空气出口54、56、58的歧管52，这三个空气出口适于连接于压缩机每个气缸的各个空气吸入端口(未示出)。在歧管52的邻近空气出口54的端部设置有可调节的压力释放阀60。该压力释放阀60以类似于图1中的一个(或多个)阀36的方式操作，并且具有一个(或多个)出口62。开启进入到歧管52中的臂64包括使环境空气68进入空气吸入口70的单向阀66。排放空气72进入废气入口74。
此实施例的操作类似于图1和图2的实施例。通过开启单向阀66将空气68吸入到空气吸入口70并进入歧管52。空气流入空气出口54、56、58并且被压缩机压缩。一旦达到操作压力，则阀66就会关闭，并且将形成从一个(或多个)空气工具34的排出口到歧管52的封闭环路。
在这个实施例中，已经使用具有三(3)缸的McMillan单相2.2kW压缩机对转接器50进行了测试。该实施例针对其上没有安装转接器50的压缩机进行测试。没有转接器并且在8.5巴下启动，压缩机使用与之连接的空气钻机在压力下降回到4.0巴之前花费了57秒。安装了转接器50，压缩机花费了6.5分钟使压力下降到5.0巴并且在测试结束时压缩机保持该压力9分钟。在5.0巴下空气钻机仍然能够以正常效率工作。
尽管图6中所示的实施例是用于多缸压缩机的，但是本发明能够与图3到图5中所示的单缸压缩机一起使用。在图3到图5中使用与图6中相同的参考标号以避免重复描述。对于图1和图2中示出的实施例，图4中示出了在一侧上具有空气出口54的歧管50的实际结构，而图5示出了歧管52顶部上的空气出口54以更清楚地示出转接器50的操作。空气出口54、释放阀36、空气吸入口70和废气入口74的位置可以位于任何适合的位置。本发明将在任何类型的压缩机上运行，并且不限于与螺杆式、叶片式或活塞式压缩机一起使用。
本发明不需要现有技术所需要的电子装置、气动装置、开关、螺线管、辅助罐或其它配件。部件的数目显著减少，使得养护从根本上减少。本发明的简单性实际上从本发明中消除了任何障碍。因为空气被推入压缩机，在高于一个大气压下运行时，来自压缩机以将罐填充到所需压力的压缩较少。取代能够进入压缩机气缸的仅一巴的压力(也就是大气压)，本发明能够具有高达4巴的压力使得压缩机在一次旋转中压缩三倍多的空气。尽管本发明能够传输四倍的能量，但是在这个水平下工作的机器会在空气压缩机电动机上施加过大的应力。为了在优化性能的同时使电动机上的应力最小，通常将本发明调整为输送约为相似尺寸的传统压缩机两倍的压力。众所周知空气压缩机还是噪声很大的机器，而本发明能够将噪声减少约50％。本发明具有包括提高职业健康和安全的其它好处，因为它消除了排放空气可能对工具操作者引起的任何潜在伤害。空气系统内的湿气和热量减少了，从而延长了空气工具的寿命。当空气被压缩时，它生成了大量的热，并且当像使用空气工具的情况一样突然排气时，空气显著地冷却(冷却高达35度)。在本发明中，冷却的排放空气现在被回收到压缩系统中以保持它冷却。湿气减少了，因为转接器没有吸入新鲜的环境空气(其包含湿气)来填充压缩机。它只是简单地回收空气。
实施例示出了能够向后安装(retro-fit)到压缩机上的转接器10、50，但是它们还可以结合到压缩机自身的设计中。本发明具有适应性，它能够与现有的压缩机一起使用，或是能够成为用于压缩机中新的一体式设计的基础。
应该理解，本发明包括许多对本领域技术人员显而易见的进一步修改，并且它们必定会包括在本发明的宽范围和界限内，这里仅仅阐述了本发明的宽泛本质以及以示例方式阐述了某些具体实施例。

Claims (12)

1.一种用于空气压缩机的转接器，所述转接器包括：歧管，所述歧管具有适于连接于至少一个空气工具装置的空气排出口的入口和适于在使用中被连接于所述空气压缩机的空气吸入口的出口，所述至少一个空气工具装置具有在使用中连接于所述空气压缩机的空气电动机；空气入口，对环境空气开放；以及适于在使用中当所述空气压缩机达到第一预定压力时关闭所述空气入口的阀机构。
2.根据权利要求1所述的转接器，进一步包括：压力释放阀，其在第二预定压力下开启以排出压缩空气。
3.根据权利要求1或2所述的转接器，其中，设置有多个适于连接于多缸空气压缩机的各个空气吸入口的所述出口。
4.根据权利要求1所述的转接器，其中，所述入口位于所述歧管的一端，并且所述空气入口和所述出口位于所述歧管的一侧上。
5.根据权利要求1所述的转接器，其中，所述阀机构在约1巴或14.38psi或更高的压力下关闭所述空气入口。
6.根据权利要求1所述的转接器，其中，所述出口直接连接于所述空气压缩机的空气注入装置。
7.一种空气压缩机，包括：歧管，所述歧管具有适于连接于至少一个空气工具装置的空气排出口的入口和适于在使用中连接于所述空气压缩机的空气吸入口的出口，所述至少一个空气工具装置具有在使用中连接于所述空气压缩机的空气电动机；空气入口，对环境空气开放；以及适于在使用中当所述空气压缩机达到第一预定压力时关闭所述空气入口的阀机构。
8.根据权利要求7所述的空气压缩机，其中，所述歧管进一步包括：压力释放阀，其在第二预定压力下开启以排出压缩空气。
9.根据权利要求7或8所述的空气压缩机，其中，所述空气压缩机是多缸空气压缩机，并且所述歧管具有多个适于连接于所述压缩机的各个空气吸入口的所述出口。
10.根据权利要求7所述的空气压缩机，其中，所述入口位于所述歧管的一端，并且所述空气入口和所述出口位于所述歧管的一侧上。
11.根据权利要求7所述的空气压缩机，其中，所述阀机构在约1巴或14.38psi或更高的压力下关闭所述空气入口。
12.根据权利要求7所述的空气压缩机，其中，所述出口直接连接于所述空气压缩机的空气注入装置。
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