CN107630803B - 空气压缩机及其操作方法 - Google Patents

Abstract

本发明实施例公开了一种空气压缩机及其操作方法，其中，空气压缩机包括：设有气泵出口和用于接收将被加压的空气的气泵进口的气泵，所述气泵包括；设有气缸进口和气缸出口的气缸，所述气缸进口用于与气泵出口配合并接收来自气泵的被加压的空气，所述气缸出口用于将气缸内的被加压的空气导入至少一气动装置；用于气泵配合对空气进行加压的旋转输出部的无刷直流电机；交直流变流器，用于将交流电转变为直流电；用于与无刷直流电机电气配合的电机控制装置，所述电机控制装置用于在第一值和不同于第一值的第二值之间改变加载到无刷直流电机的电流，从而改变旋转输出部的转速及气泵性能。

Description

空气压缩机及其操作方法

技术领域

本发明涉及一种空气压缩机，尤其涉及家用领域的空气压缩机的控制部件及操作方法。

背景技术

空气压缩机应用广泛，用于各种需要提供加压空气的场景，所述场景包括在家庭或者建筑施工的场地里操作气动装置或工具。通常，加载到电动空气压缩机的电流是不达标的，这是由于主电源和场景之间的电连接或电源和电动空气压缩机之间的电连接使用较长的电源线。空气压缩机加载的不达标电流或电压时会导致操作不便，例如在启动空气压缩机时存在困难，气泵的活塞在活塞腔中开始移动压缩空气时产生很大的物理阻力，用于移动活塞的空气压缩机承受较高的初始负载。不达标的输入电压在启动空气压缩机时不能转动空气压缩机的输出轴，导致气泵的活塞不能完成一个初始周期的移动。

此外，空气压缩机也有可能产生难以接受的噪声，虽然噪声在很多工作场合不是重要的考虑因素，但是在其他一些场合，例如住宅建设或者家装等场合对噪声的控制要求较高。

最后，不同种类的电动空气压缩机使用的是交流电源，例如标准的110/120伏的墙上插座电源，还有空气压缩机使用的是直流电源，例如电池，使用电池的空气压缩机通常是用于要求较低性能的小型项目上后者用于驱动单个用户操作的气动工具，而不是用于驱动与一个空气压缩机配合的多个工具。

因此，有必要对现有技术中的空气压缩机及其操作方法进行改进，以取得更好的效果。

发明内容

本发明的目的在于提供一种改进的空气压缩机及其操作方法。

本发明的目的是通过以下技术方案实现：

一种空气压缩机，包括：

气泵，所述气泵包括气泵出口和用于接收将被加压的空气的气泵进口；

气缸，所述气缸包括气缸进口和气缸出口，所述气缸进口用于与气泵出口配合并接收来自气泵的被加压的空气，所述气缸出口用于将气缸内的被加压的空气导入至少一气动装置；

无刷直流电机，所述无刷直流电机包括用于气泵配合对空气进行加压的旋转输出部；

交直流变流器，用于将交流电转变为直流电；

电机控制装置，所述电机控制装置用于与无刷直流电机电气配合，电机控制装置用于在第一值和不同于第一值的第二值之间改变加载到无刷直流电机的电流，从而改变旋转输出部的转速及气泵性能。

作为本发明的进一步改进，所述空气压缩机还包括用于与无刷直流电机和电机控制装置配合的电源。

作为本发明的进一步改进，所述电源包括直流电源。

作为本发明的进一步改进，所述直流电源包括电池。

作为本发明的进一步改进，所述电机控制装置侦测到电池为电源，相应地，将从电池加载到无刷直流电机的电流设定为预定值。

作为本发明的进一步改进，所述电机控制装置包括用于提供给用户进行操作并改变加载到无刷直流电机的电流的调节装置。

作为本发明的进一步改进，所述调节装置允许用户选择交流电源或直流电源作为与无刷直流电机配合的电源。

作为本发明的进一步改进，所述电机控制装置包括模式控制装置，用于启动无刷直流电机时，电机控制装置逐渐增加加载到无刷直流电机的电流，从而逐渐增加旋转输出部的转速及气泵性能。

作为本发明的进一步改进，所述电机控制装置将加载到无刷直流电机的电流增加到与气泵运作性能相对应的值。

本发明的目的还可以通过以下技术方案实现：

一种操作空气压缩机的方法，所述空气压缩机包括：

气泵，所述气泵包括气泵出口和用于接收将被加压的空气的气泵进口；

气缸，所述气缸包括气缸进口和气缸出口，所述气缸进口用于与气泵出口配合并接收来自气泵的被加压的空气，所述气缸出口用于将气缸内的被加压的空气导入至少一气动装置；

无刷直流电机，所述无刷直流电机包括用于气泵配合对空气进行加压的旋转输出部；

交直流变流器，用于将交流电转变为直流电；

电机控制装置，所述电机控制装置用于与无刷直流电机电气配合，电机控制装置用于在第一值和不同于第一值的第二值之间改变加载到无刷直流电机的电流；

所述方法包括：

加载电流到无刷直流电机，从而旋转旋转输出部；

通过旋转输出部对气泵进行操作；

将加压的空气从气泵导入气缸；

通过电机控制装置改变加载到无刷直流电机的电流，从而改变旋转输出部的转速及气泵性能。

作为本发明的进一步改进，加载电流到无刷直流电机包括从直流电源加载电流到无刷直流电机。

作为本发明的进一步改进，所述直流电源包括电池。

作为本发明的进一步改进，所述方法包括电机控制装置侦测电池为电源，改变加载到无刷直流电机的电流为预定值。

作为本发明的进一步改进，所述改变加载到无刷直流电机的电流包括提供给用户进行操作并改变加载到无刷直流电机的电流的调节装置。

作为本发明的进一步改进，所述方法包括使用调节装置，从而在交流电源和电池之间选择作为与无刷直流电机配合的电源。

作为本发明的进一步改进，所述电机控制装置包括模式控制装置，所述加载电流到无刷直流电机包括启动模式控制装置，用于启动无刷直流电机时，电机控制装置逐渐增加加载到无刷直流电机的电流，从而逐渐增加旋转输出部的转速及气泵性能。

作为本发明的进一步改进，所述方法包括利用电机控制装置将加载到无刷直流电机的电流增加到与气泵运作性能相对应的值。

本发明的其他目的、优点、特点将结合说明书附图在说明书实施方式中的具体实施例中进行详细具体的描述。

附图说明

下面随附的说明书附图作为本专利申请说明书的一部分一并列出，用于展示本发明相关实施例的技术方案，结合上述对本发明实施例的概括说明，下面将继续更加详细具体的说明，用于解释本发明实施例。

图1是本发明一实施例中空气压缩机的立体组合图。

图2是图1中所示的空气压缩机的框架图。

具体实施方式

请参图1所示，本发明一实施例中所示意的空气压缩机10可以实现电动操作，通常包括电机、气泵以及气缸14，气泵安装在一个壳体12内。电源控制箱18上设有一按钮16，用于打开或者关闭空气压缩机10。空气压缩机10还包括控制面板20，控制面板20上可以根据需要设置仪表或计量器，例如，可以设置一个或者多个压力表22，用于显示传送至一个或多个气动装置24(参图2所示)的空气压力。空气压缩机10还包括气压调节旋钮26以及用于对接气动装置的软管接头28。电源线组件30从空气压缩机10延伸出来，可以用于插入120伏交流电插座(未图示)。其他可替换的实施例中，电源可以是直流电源，例如是电池。当电源选用的是交流电源时，电源控制箱18包括有交直流变流器，用于将交流电转变为直流电。

请参图2所示的空气压缩机10的框架图，图2与图1用相同的标号代表相同的结构或部件。空气32从外部通过气泵进口34a进入气泵34，气泵34是由无刷直流电机36控制，无刷直流电机36通过合适的电源40获得动力。具体来说，气泵34是由无刷直流电机36的旋转输出部36a进行控制。电源40可以是直流电源，例如锂离子电池。电源40可以是交流电源，例如标准的120伏电源插座。无刷直流电机36是和合适的电机控制装置42进行配合，电机控制装置42可以是可编程的基于微处理器的控制器，例如单片机或电脑主板，具体功能将在下面详述。直流电源可以用于控制电机控制装置42，气泵34对从气泵进口34a进来的空气进行加压并将加压后的空气通过气泵出口34a进入气缸14，已知的方式里，气缸14然后是用于不断地或者间歇地提供加压空气给一个或者多个气动装置24。具体来说，在家用改进的运用场景，例如，房屋装修或者其他房屋建筑施工时，气动装置24可以是钉枪、喷漆机等之类的设备。由于气缸14的气压会被气动装置24消耗，加压空气需要不断补充到气缸14中，因此，气泵34通过无刷直流电机36进行启动，从而给气缸14进行加压，从而达到预定压力值或压力范围。

通常而言，电机控制装置42与无刷直流电机36进行电气配合，电机控制装置42改变无刷直流电机36的电流，从而改变旋转输出部36a的转速。可选地，气泵34的性能也相应进行改变。电机控制装置42的此性能在各种场景非常有用，例如，电机控制装置42在气泵34给气缸14进行加压时可以用作声级控制。一般而言，给气缸14进行加压时需要尽可能快，气泵34在高转速运转，例如转速为2000RPM到3000RPM，即一分钟转2000圈到3000圈，这将产生对周围环境难以接受的高分贝噪声，为了降低噪声，通过电机控制装置42使气泵34低转速运转，具体来说，通过使用调节装置，例如空气压缩机10前端的旋钮50使气泵34低转速运转。可选地，降低噪声可以自动进行，例如，当预定的噪声级别达到时或者用户选择了低噪声模式，电机控制装置42可以降低气泵34的转速。对于手动操作的方式，用户可以旋转旋钮50，在高和低设置或级别之间调整气泵34的性能或者声级。在低性能水平时，电机控制装置42降低气泵34的转速或操作，从而减缓气缸14的加压，减少气泵34相关的噪声或声级。

此外，电机控制装置42可以自动侦测到电源是直流电源40，例如电池，相应地，从电池加载到无刷直流电机36的电流为预定的小电流，所述预定的小电流会低于通过无刷直流电机36的电流，例如，当电源为标准120伏交流电插座的交流电源，可选地，可以通过设于空气压缩机10前端的旋钮、开关、仪表52允许用户在交流电源和直流电源之间进行选择，直流电源可以为电池。当选择的是交流电源，电机控制装置42允许无刷直流电机36相对于选择直流电源时加载更大电流。

此外，电机控制装置42还可以包括电机启动时采用的模式，通过按压启动按钮或者旋转开始按钮16，启动无刷直流电机36，电机控制装置42将发送合适的信号，从而逐渐增加无刷直流电机36相关的旋转输出部36a的转速，如此，将逐渐增加气泵34在启动后的性能，具体来说，不是在用户按压启动按钮或者旋转开始按钮16后立即将气泵34以2000RPM到3000RPM之间的转速进行运转，而是逐步地以斜坡上升的方式增加气泵34的转速，例如，从200RPM增加到400RPM，再增加到600RPM，等等，直到达到了运转性能指标。在替换的实施例中，气泵34斜坡上升的转速可以不采取逐步增加的方式，可以在一段时间内采取其他可变的方式，如此在相对较短时间内对转速以斜坡上升的方式进行增加，保证转速增加不是破坏性的，或者是难以被用户发现的，例如在5秒的时间范围内。如此避免了由于气泵34活塞的阻力导致给无刷直流电机36的突然加载。启动阶段结束时，气泵34以预定的运转性能指标进行工作。上述的控制模式对于各种环境下是有利的，各种环境包括工作场所可以使用的电压是非标准的，或者空气压缩机10使用的是过长的电源延长线，在这样的环境下，旋转输出部36a以及气泵34的转速以更慢的斜坡上升的方式增加，从而避免无刷直流电机36卡死。

上文所列出的一系列的详细说明仅仅是针对本发明的较佳实施例的具体说明，并非用以限制本发明的保护范围，凡未脱离本发明的精神所做的任何修改、等同替换或变更均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种空气压缩机，包括：

气泵，所述气泵包括气泵出口和用于接收将被加压的空气的气泵进口；

气缸，所述气缸包括气缸进口和气缸出口，所述气缸进口用于与气泵出口配合并接收来自气泵的被加压的空气，所述气缸出口用于将气缸内的被加压的空气导入至少一气动装置；

交直流变流器，用于将交流电转变为直流电；

无刷直流电机，所述无刷直流电机包括用于气泵配合对空气进行加压的旋转输出部；

电机控制装置，所述电机控制装置用于与无刷直流电机电气配合，电机控制装置用于在第一值和不同于第一值的第二值之间改变加载到无刷直流电机的电流，从而改变旋转输出部的转速及气泵性能；且所述电机控制装置包括模式控制装置，用于启动无刷直流电机时，电机控制装置逐渐增加加载到无刷直流电机的电流，从而逐渐增加旋转输出部的转速及气泵性能；所述空气压缩机还包括用于与无刷直流电机和电机控制装置配合的电源；所述电源包括直流电源；所述直流电源包括电池；所述电机控制装置侦测到电池为电源，相应地，将从电池加载到无刷直流电机的电流设定为预定值，当选择的是交流电源，电机控制装置允许无刷直流电机相对于选择直流电源时加载更大电流。

2.如权利要求1所述的空气压缩机，其特征在于：所述电机控制装置包括用于提供给用户进行操作并改变加载到无刷直流电机的电流的调节装置。

3.如权利要求2所述的空气压缩机，其特征在于：所述调节装置允许用户选择交流电源或直流电源作为与无刷直流电机配合的电源。

4.如权利要求1所述的空气压缩机，其特征在于：所述电机控制装置将加载到无刷直流电机的电流增加到与气泵运作性能相对应的值。

5.一种操作空气压缩机的方法，所述空气压缩机包括：

气泵，所述气泵包括气泵出口和用于接收将被加压的空气的气泵进口；

电机控制装置，所述电机控制装置用于与无刷直流电机电气配合，电机控制装置用于在第一值和不同于第一值的第二值之间改变加载到无刷直流电机的电流；且所述电机控制装置包括模式控制装置，所述加载电流到无刷直流电机包括启动模式控制装置，用于启动无刷直流电机时，电机控制装置逐渐增加加载到无刷直流电机的电流，从而逐渐增加旋转输出部的转速及气泵性能；

所述方法包括：

加载电流到无刷直流电机，从而旋转旋转输出部；

通过旋转输出部对气泵进行操作；

将加压的空气从气泵导入气缸；

通过电机控制装置改变加载到无刷直流电机的电流，从而改变旋转输出部的转速及气泵性能；加载电流到无刷直流电机包括从直流电源加载电流到无刷直流电机；所述直流电源包括电池；所述方法包括电机控制装置侦测电池为电源，改变加载到无刷直流电机的电流为预定值，当选择的是交流电源，电机控制装置允许无刷直流电机相对于选择直流电源时加载更大电流。

6.如权利要求5所述的操作空气压缩机的方法，其特征在于：所述改变加载到无刷直流电机的电流包括提供给用户进行操作并改变加载到无刷直流电机的电流的调节装置。

7.如权利要求6所述的操作空气压缩机的方法，其特征在于：所述方法包括使用调节装置，从而在交流电源和电池之间选择作为与无刷直流电机配合的电源。

8.如权利要求5所述的操作空气压缩机的方法，其特征在于：所述方法包括利用电机控制装置将加载到无刷直流电机的电流增加到与气泵运作性能相对应的值。

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