CN109944768B - 电驱动气体增压器 - Google Patents

Abstract

一种用于增加气体的压力的气体增压器包括气缸和驱动器。气缸限定具有入口和出口的腔室。活塞可在气缸内致动，以便以第一压力将气体经过入口抽吸到腔室中并且以比第一压力高的第二压力推送气体经过出口从腔室离开。驱动器包括通过机械连接联接至气缸的活塞的电动机，以致动活塞。

Description

电驱动气体增压器

技术领域

本发明涉及一种用于驱动气体增压泵的设备和方法。

背景技术

增压泵可以用以增加流体、诸如气体的压力。增压器通常包括一个或多个级，其中容纳在气缸内的活塞由马达驱动，以压缩气缸内的气体。因此，这可以增加气缸中的气体的压力。增压器的马达典型地通过气动或液压组件驱动。

例如，两级增压器40的例子在图1A-1C中示出，其包括容纳在低压气缸60内的低压活塞66和容纳在高压气缸70内的高压活塞76。这些活塞66、76中的每个可以通过包括驱动活塞56的马达50致动。在图示的实施方式中，低压活塞66通过低压杆51联接至驱动活塞56，高压活塞76通过高压杆53联接至驱动活塞56。相应地，当驱动活塞56向右朝向高压气缸70平移时，低压活塞66可以通过低压杆51向右致动，进入到低压气缸60中，从而以低压将来自低压气体储罐32的气体经过入口管道34和低压入口止回阀61抽吸到低压气缸60的低压气体腔室64中，如图1A所示。随后，驱动活塞56可以向左、朝向低压气缸60平移，如图1B所示。这可以致动低压活塞66向左、在低压气缸60中向外，以将低压气体腔室64中的气体压缩至中间压力，并且推送气体经过低压出口止回阀62离开低压气体腔室64。随后，气体可以行进经过中间管道69到高压气缸70。随着低压活塞66被向左致动，高压活塞76也可以通过高压杆53向左致动到高压气缸70中，以将来自中间管道69的气体经过高压入口止回阀71抽吸到高压气缸70的高压气体腔室74中。随后，驱动活塞56可以再次向右、朝向高压气缸70平移，如图1C所示。这可以再次向右致动低压活塞66，进入到低压气缸60中，以将来自低压气体储罐32的气体抽吸到低压气缸60的低压气体腔室64中。高压活塞76也可以通过高压杆53向右平移，在高压气缸70中向外，以将高压气体腔室74中的气体压缩至高压并且推送气体经过高压出口止回阀72从高压气体腔室74离开且经过出口管道38到高压气体储罐36。活塞56、66、76能够继续循环，由此从增压器40产生高压气体流。在一些型式中，热交换器68、78和/或冷却套管65、75围绕中间管道69和/或气缸60、70设置，以冷却气体。

这种增压器40的马达50典型地通过单独的气动或液压系统驱动。例如，图1A-1C示出用于增压器40的单独的驱动系统20的例子，其包括通过驱动管道21联接至驱动泵24的源罐22。随后，驱动泵24可以通过第一管道23联接至马达50的第一腔室52，邻近低压气缸60，并且通过第二管道25联接至马达50的第二腔室54，邻近高压气缸70。源罐22包括流体，空气或液压流体，其可以通过驱动泵24泵送至马达50的第一腔室52或第二腔室54，以致动马达50。相应地，当驱动泵24将流体泵入第一腔室52中时，驱动活塞56可以向右、朝向高压气缸70平移。当驱动泵24将流体泵入第二腔室54中时，驱动活塞56可以向左、朝向低压气缸60平移。流体可以从腔室52、54流出并返回至源罐22并且/或者通向大气。这种气动或液压驱动系统由于单独的驱动系统的部件的数量而成本昂贵，并且它们会由于气动或液压压降而经历能量损失。

相应地，需要提供一种更有效的方法来驱动气体增压器。

发明内容

提供一种电驱动气体增压器，其在电动机与气体活塞之间具有直接机械连接，以消除对单独的气动或液压驱动系统的需求。相应地，可以降低设备成本，因为可以不再需要单独的驱动系统设备，诸如空气压缩器、空气储罐、压缩空气输送管线、液压动力单元、液压储罐、液压阀、高压液压布管等。也可以消除由于气动和液压压降导致的能量损耗。由此，可以提供更有效的气体增压器，其中冷却和电气需求减少。

在一种实施方式中，一种用于增加气体的压力的气体增压器可以包括：第一气缸和驱动器。第一气缸可以包括具有第一入口和第一出口的第一腔室和可在第一气缸内致动的第一活塞，其中第一活塞可被构造成能够以第一压力将气体经过第一入口抽吸到第一腔室中并且以比第一压力高的第二压力推送气体经过第一出口从第一腔室离开。驱动器可以包括被构造成能够将电能转换成线性运动的电动机，其中电动机可以通过第一机械连接联接至第一气缸的第一活塞，以致动第一活塞。电动机可以包括滚珠丝杠驱动器。第一机械连接可以包括具有第一端和第二端的杆，其中第一端与电动机联接且第二端与第一气缸的第一活塞联接，使得第一活塞被构造成能够随着电动机的线性运动而平移。第一气缸可以包括在第一气缸的第一端部处的适配器，其中适配器可与驱动器的壳体联接，以维持第一气缸相对于驱动器的位置。第一气缸可以包括在第一气缸的第二端部处的端盖，其中多个拉杆定位在端盖与适配器之间，以维持端盖相对于适配器的位置。第一气缸可以包括在第一入口处的第一单向止回阀和在第一出口处的第二单向止回阀，第一单向止回阀被构造成能够允许气体流入第一腔室，第二单向止回阀被构造成能够允许气体从第一腔室流出。第一气缸可以包括在第一活塞的与第一腔室相对的一侧的第二腔室，其中第二腔室具有第二入口和第二出口。第一气缸可以包括在第二入口处的第三单向止回阀和在第二出口处的第四单向止回阀，第三单向止回阀被构造成能够允许气体流入第二腔室，第四单向止回阀被构造成能够允许气体从第二腔室流出。第一气缸可以包括围绕第一腔室定位的冷却套管，冷却套管被构造成能够降低第一腔室内的气体的温度。

在一些型式中，气体增压器可以包括第二气缸。第二气缸可以包括具有第二入口和第二出口的第二腔室和可在第二气缸内致动的第二活塞，其中第二活塞被构造成能够以第二压力将气体经过第二入口抽吸到第二腔室中并且以比第二压力高的第三压力推送气体经过第二出口从第二腔室离开。电动机可以通过第二机械连接联接至第二气缸的第二活塞，以致动第二活塞。第二机械连接可以包括具有第一端和第二端的杆，其中第一端与电动机联接并且第二端与第二气缸的第二活塞联接，使得第二活塞被构造成能够随着电动机的线性运动而平移。气体增压器可以包括将第一气缸的第一出口与第二气缸的第二入口流体地联接的管道，其中管道可以包括热交换器，热交换器被构造成能够冷却第一气缸与第二气缸之间的气体的温度。气体增压器可以被构造成能够将气体的压力增加至15000psi，诸如从大约100psi至大约7000psi。气体增压器可以具有高达大约64的压缩比，诸如大约40和50之间。第一气缸和第二气缸中的一者或两者可以被构造为能够经过第一入口和第二入口抽吸真空。

在另一实施方式中，一种用于增加气体的压力的气体增压器可以包括气缸、驱动器和控制器。气缸可以包括具有入口和出口的腔室和可在气缸内致动的活塞，其中活塞被构造成能够以第一压力将气体经过入口抽吸到腔室中和以比第一压力高的第二压力推送气体经过出口从腔室离开。驱动器可以包括电动机，电动机被构造成能够将电能转换成线性运动，其中电动机通过机械连接联接至气缸的活塞，以致动活塞。控制器可以为可编程的以选择性地启动电动机，由此致动活塞。控制器可以为可编程的，以选择性地控制活塞的位置、最大活塞力、活塞的速度、和活塞的加速度中选择的一个或多个。控制器可以包括无线功能，以允许经由互联网远程连接到控制器。气体增压器可以包括被配置成能够测量气体增压器的压力的至少一个压力传感器，其中控制器为可编程的，以基于由至少一个压力传感器测量的压力选择性地致动活塞。

在另一实施方式中，一种用于操作包括气缸的气体增压器的方法，气缸限定具有入口和出口的腔室和可在气缸内致动的活塞，其中气体增压器包括驱动器，驱动器具有联接至气缸的活塞的电动机，方法可以包括以下步骤：通过向电动机施加电能，使活塞在气缸内向内平移，以将气体经过入口抽吸到腔室中；和通过向电动机施加电能，使活塞在气缸内向外平移，以推送气体经过出口从腔室离开，其中气体的压力在气缸的出口处比在气缸的入口处高。电动机可以包括滚珠丝杠驱动器，滚珠丝杠驱动器将电能转换成旋转运动并将旋转运动转换成线性运动，由此使活塞在气缸内平移。气缸可以沿着轴线与驱动器纵向地对齐，其中气缸的活塞通过沿着轴线定位的机械连接与驱动器的电动机联接，使得电动机沿着轴线致动活塞。可以通过控制器选择性地施加电能。

前述相当广泛地概述了本发明的特征和技术优势，以便以下本发明的详细说明可以更好地被理解。以下将说明本发明的附加特征和优势，其形成本发明的权利要求的主题。本领域普通技术人员应当理解，公开的构思和具体实施方式可以易于用作修改或设计用于实施本发明的同一目的的其他结构的基础。本领域普通技术人员还应当认识到，这种等同的结构不背离所附权利要求中提及的本发明的精神和范围。被认为是本发明特征的关于其机构和操作方法的新颖特征连同进一步的目标和优势一起将在结合附图考虑时从以下说明更好地理解。但是，必须明确理解的是，每个附图是仅出于图示和说明的目的提供的并且不意于作为本发明的限制的限定。

附图说明

为了更完整地理解本发明，现在将参照以下结合附图所作的说明，其中：

图1A描绘了两级气体增压器的示意图，该两级气体增压器由单独的驱动系统致动，以使增压器的驱动活塞平移，从而将气体拉入低压气缸。

图1B描绘了图1A的增压器的示意图，该增压器由驱动系统进一步致动，以使驱动活塞平移，从而推送气体从低压气缸离开并进入高压气缸。

图1C描绘了图1A的增压器的示意图，该增压器由驱动系统进一步致动，以使驱动活塞平移，从而推送气体从高压气缸离开并再次进入低压气缸。

图2描绘了电驱动气体增压器组件的透视图。

图3描绘了图2的电驱动气体增压器组件的电驱动气体增压器的俯视平面图。

图4描绘了图3的电驱动气体增压器的马达的横截面图。

图5描绘了图3的电驱动气体增压器的低压气缸的横截面图。

图6描绘了图3的电驱动气体增压器的高压气缸的横截面图。

图7描绘了图5的低压气缸的低压适配器的透视图。

图8描绘了图6的高压气缸的高压适配器的透视图。

图9描绘了图2的电驱动气体增压器组件的前视图。

图10描绘了图3的电驱动气体增压器的示意图，示出了气体流动路径。

图11描绘了图3的电驱动气体增压器的示意图，具有真空。

图12描绘了与图3的电驱动增压器一起使用的气缸的示意图。

具体实施方式

现在参照图2，描述了一种使用电驱动气体增压器的示例性气体增压器组件。例如，气体增压器组件100包括与控制器110联接且定位在柜子120上的气体增压器140。图示实施方式的气体增压器140包括两级，其具有由电动机150致动的低压气缸160和高压气缸170。应当注意到，虽然描述了两级气体增压器140，一级或多级的任何适当的数量都可以使用。

如图3和4中最佳所示，马达150包括基本上柱形的壳体158，其第一端与低压气缸160联接且第二端与高压气缸170联接。然后，驱动器156定位在壳体158内，驱动器156被构造为能够将电能转换成线性运动。例如，驱动器156可以包括滚珠丝杠驱动器，其具有滚珠丝杠和滚珠螺母，带有再循环滚珠轴承。滚珠丝杠和螺母之间的交接可以通过以匹配的滚珠形式滚动的滚珠轴承制成。利用滚动元件，滚珠丝杠驱动器可以具有低摩擦系数。这种滚珠丝杠驱动器由此能够将电能转换成旋转运动，然后转换成线性运动。驱动器156可以具有大约20马力和大约60马力之间的功率，以产生至少大约11500lbf的力。驱动器156还可以具有每分钟大约100冲程的最大速度和以大约100％工作周期大约20000小时的寿命。驱动器156可以具有最大大约480伏，使得如果驱动器156被供以240伏，驱动器156的最大速度可以减小一半，同时维持最大力。驱动器156的电压可以被配置为50或60Hz，而不需要改变元件。鉴于这里的教导，用于驱动器156的其他适当的构型对于本领域普通技术人员而言是显而易见的。在一些型式中，驱动器156可以是由技术喷水机(Techni Waterjet)提供的滚珠丝杠驱动器。然后，驱动器156的第一端经由低压杆151联接至低压气缸160，并且驱动器156的第二端经由高压杆153联接至高压气缸170，以致动增压器140。鉴于这里的教导，用于驱动马达150的另外其他适当的构型对于本领域普通技术人员而言是显而易见的。

图3和图5中更详细示出了低压气缸160。低压气缸160包括联接至低压杆151的另一端的低压活塞166，低压活塞166在低压气缸160的低压端盖163与低压适配器155之间平移。低压腔室164限定在低压活塞166与低压端盖163之间。在本实施方式中，低压端盖163包括低压入口止回阀161，其允许气体从低压气体储罐32流入低压气缸160，但不从低压气缸160流出。低压端盖163还包括第一导管181，其第一端与低压入口止回阀161联接且第二端与允许气体从低压气缸160流出但不流入低压气缸160的低压出口止回阀162联接。第二导管182在低压端盖163中在止回阀161、162之间与第一导管181联接，具有通向低压腔室164的出口，允许气体在低压腔室164与第一导管181之间流动。低压端盖163通过拉杆167附接至低压气缸160的低压适配器155。虽然在图示实施方式中示出四个拉杆167，任何其他适当数量的拉杆167都可以使用。每个拉杆167可以具有大约3/4英寸的直径，但任何其他适当的尺寸都可以使用。在一些型式中，低压气缸160包括围绕低压气缸160定位的冷却套管165，以降低低压气缸160内的气体的温度。

图3和图5中所示的低压驱动活塞166包括在低压驱动活塞166的邻近低压腔室164的端部上的动态密封和稳定轴承183。例如，稳定轴承能够支撑低压驱动活塞166并且允许其在低压气缸160内平移。动态密封能够密封低压驱动活塞166，同时其在低压气缸160内平移，以防止低压腔室164中的气体围绕低压驱动活塞166流至马达150。低压适配器155还包括围绕低压适配器155的接收低压杆151的开口186的密封件185。这种密封件185可以防止油进入到低压气缸160的气体段并且/或者防止气体泄漏到马达150中。如图7中所示，低压适配器155通过诸如螺钉、螺栓等紧固件159与马达150的壳体158联接。例如，在图示的实施方式中，12个螺栓用以将低压适配器155固持到壳体158，但任何其他适当数量的紧固件也可以使用。适配器155可以被构造为能够接收多种直径的气缸160并且可以提供活塞泄漏通风路径(vent path)187。在图示的实施方式中，低压气缸160的低压腔室164包括大约145mm的外径，但任何其他适当的尺寸也可以使用。在一些型式中，可以使用大约50mm的外径。鉴于这里的教导，用于低压气缸160的另外其他适当的构型对于本领域普通技术人员而言是显而易见的。

图3和图6中更详细地示出了高压气缸170。高压气缸170类似于低压气缸160并且包括联接至高压杆153的另一端的高压活塞176，高压活塞176在高压气缸170的高压端盖173与高压适配器157之间平移。高压腔室174限定在高压活塞176与高压端盖173之间。在本实施方式中，高压端盖173包括高压入口止回阀171，其允许气体从低压气缸160流入高压气缸170，但不从高压气缸170流出。高压端盖173还包括第一导管191，其第一端与高压入口止回阀171联接且第二端与允许气体从高压气缸170流出但不流入高压气缸170的高压出口止回阀172联接。第二导管192在高压端盖173中在止回阀171、172之间与第一导管191联接，具有通向高压腔室174的出口，允许气体在高压腔室174与第一导管191之间流动。高压端盖173通过拉杆177附接至高压气缸170的高压适配器157。虽然在图示的实施方式中示出了四个拉杆177，任何其他适当数量的拉杆177都可以使用。在一些型式中，高压气缸170包括围绕高压气缸170定位的冷却套管175，以降低高压气缸170内的气体的温度。

图3和图6中所示的高压驱动活塞166包括在高压驱动活塞176的邻近高压腔室174的端部上的动态密封和稳定轴承193。例如，稳定轴承能够支撑高压驱动活塞176并且允许其在高压气缸170内平移。动态密封能够密封高压驱动活塞176，同时其在高压气缸170内平移，以防止高压腔室174内的气体围绕高压驱动活塞176流至马达150。高压适配器157还包括围绕高压适配器157的接收高压杆153的开口196的密封件195。这种密封件195可以防止油进入到高压气缸170的气体段并且/或者防止气体泄漏到马达150中。如图8中所示，高压适配器157通过诸如螺钉、螺栓等紧固件159与马达150的壳体158联接。适配器157可以被构造为能够接收多种直径的气缸170并且可以提供活塞泄漏通风路径189。在图示的实施方式中，高压气缸170的高压腔室174包括大约50mm的外径，但任何其他适当的尺寸都可以使用。在一些型式中，可以使用大约145mm的外径。例如，高压气缸170的尺寸可以比低压气缸160大、小，和/或与低压气缸160相同。鉴于这里的教导，用于高压气缸170的另外其他适当的构型对于本领域普通技术人员而言是显而易见的。

如图9中所示，增压器140能够与被配置为能够操作增压器140的控制器110联接。例如，控制器110能够与马达150的驱动器156联接，以选择性地给驱动器156供应电能，由此致动马达150。控制器110还能够包括屏幕112，以显示增压器140的构型并且/或者允许用户操作增压器140。在控制器110上还能够设置停止按钮114，以允许用户停止增压器140。在一些型式中，控制器110具有无线功能，其允许控制器110连接至能够经由互联网访问的计算机网络。因此，用户能够远程操作增压器140和/或远程观察增压器构型、诊断等。例如，在一些型式中，增压器140包括一个或多个传感器200，以测量气体的压力来向控制器110提供反馈，从而允许增压器140的闭环控制。这可以允许冲程位置、力、速度、和/或加速度控制，其能够基于上游和/或下游气体参数使增压器140加速和/或减速。鉴于这里的教导，用于控制器110的其他适当的构型对于本领域普通技术人员而言是显而易见的。在图示的实施方式中，增压器140定位在柜子120上，柜子120可以贮藏将低压气缸160与高压气缸170、热交换器168、和/或与气缸160、170的冷却套管165、175联接的冷却系统流体地连接的中间管道169。用于马达150的冷却系统也可以贮藏在柜子120中。鉴于这里的教导，用于柜子120的其他适当的构型对于本领域普通技术人员而言是显而易见的。

参照图10，示出了用于操作增压器140的流动路径的例子。在图示的实施方式中，驱动器156可以通过控制器110电致动，以使驱动器156向右、朝向高压气缸170平移，由此通过低压杆151致动低压活塞166向右进入低压气缸160。这可以以低压将来自低压气体储罐32的气体经过入口管道34和低压入口止回阀161抽吸到低压气缸160的低压气体腔室164中。然后，驱动器156可以通过控制器110电致动，以使驱动器156在相反的方向上向左、朝向低压气缸160平移。这可以致动低压活塞166向左、在低压气缸160中向外，以压缩低压气体腔室164中的气体至中间压力并推送气体经过低压出口止回阀162离开低压气体腔室164。然后，气体可以行进经过中间管道169和热交换器168到高压气缸170。随着低压活塞166被向左致动，高压活塞176也可以通过高压杆153向左致动，进入到高压气缸170中，以将来自中间管道169的气体经过高压入口止回阀171抽吸到高压气缸170的高压气体腔室174中。

然后，驱动器156可以通过控制器110电致动，以使驱动器156再次向右、朝向高压气缸170平移。这可以再次致动低压活塞166向右，进入到低压气缸160中，以将来自低压气体储罐32的气体抽吸到低压气缸160的低压气体腔室164中。高压活塞176也可以通过高压杆153向右平移，在高压气缸170中向外，以将高压气体腔室174中的气体压缩至高压并且推送气体经过高压出口止回阀172从高压气体腔室174离开并且经过出口管道38到高压气体储罐36。在图示的实施方式中，低压气缸160、马达150和高压气缸170沿着纵向轴线A对齐。相应地，马达150被构造成能够经由杆151、153沿着纵向轴线A致动活塞166、176。活塞156、166、176能够继续循环，由此产生来自增压器140的高压气体流。在一些型式中，增压器140能够使气体压力从大约100psi增加至大约7000psi，并且可以在大约300°F的最大温度下以每分钟大约0至大约50循环操作。例如，离开低压气缸160的气体的压力可以为大约808psi，离开高压气缸170的气体的压力可以为大约6795psi。鉴于这里的教导，用于操作增压器140的另外其他适当的构型对于本领域普通技术人员而言是显而易见的。

例如，如图11所示，真空31能够与气缸160、170中的一者或两者的入口161、171联接，使得增压器140可以被构造为能够抽吸真空。真空可以包括低于大气压的任何压力。这可以允许增压器140在不同的应用中使用，诸如用于制冷系统。这也可以用在一级和/或两级增压器140上。在一些型式中，离开高压气缸170的气体的压力可以高达大约15000psi。

在一些型式中，增压器140被构造为双作用增压器140。图12示出了双作用气缸260，其可以在一级和/或两级应用中结合到上述增压器140中。气缸260类似于上述气缸160、170，除了气缸260包括在活塞266的与端盖263上的另一对止回阀261、262相对的一侧上的第二对单向止回阀241、242，以在气缸260的内部部分中形成第二腔室254。第二入口止回阀241和第二出口止回阀242允许气体从第二腔室254流出，但不流入第二腔室254。第二对止回阀241、242定位在能够用以将气缸260联接至马达150的适配器255。适配器255还包括第一导管243，其第一端与入口止回阀241联接且第二端与允许气体从气缸260流出但不流入气缸260的出口止回阀242联接。第二导管244在适配器255中在止回阀241、242之间与第一导管243联接，具有通向第二腔室254的出口，允许气体在第二腔室254与第一导管243之间流动。第二导管244围绕与驱动器156联接的杆251定位。气缸260的活塞266还包括双向密封件267。鉴于这里的教导，用于双作用气缸260的另外其他适当的构型对于本领域普通技术人员而言是显而易见的。

相应地，当活塞266被向左致动以压缩第一腔室264中的气体且推送气体经过第一出口止回阀262从第一腔室264离开时，气体也经过第二入口止回阀241被抽吸到第二腔室254中。然后，当活塞266在相反的方向上被致动以将气体经过第一入口止回阀261抽吸到第一腔室264中时，第二腔室254中的气体被压缩并被推送经过第二出口止回阀242从第二腔室254离开。这允许当活塞266在两个方向上平移时增压器140工作以压缩气体。

相应地，通过在集成电动机150与气体活塞166、176之间提供直接机械连接以消除对诸如气动或液压驱动系统的单独的流体能量系统的需求，电驱动气体增压器140更加有效。用于增压器140的这种可选的驱动器增加了循环速度并且允许循环速度更容易调节。由此，这可以降低设备成本并且/或者消除由于气动和液压压降导致的能量损耗。

虽然已经详细描述了本发明及其优点，应当理解的是这里可以进行各种改变、替换和变形，而不背离由所附权利要求限定的本发明的精神和范围。此外，本发明的范围不意于限制为说明书中描述的过程、机器、制造、物质成分、机构、方法和步骤的特定实施方式。如本领域普通技术人员从本发明的公开内容容易理解的，根据本发明可以利用基本上执行与这里描述的相应实施方式相同的功能或基本上实现相同的结果的现存或之后开发的过程、机器、制造、物质成分、机构、方法或步骤。相应地，所附权利要求意于包括在这种过程、机器、制造、物质成分、机构、方法或步骤的范围内。

Claims (18)

1.一种用于增加气体的压力的气体增压器，包括：

第一气缸，其包括：

第一腔室，其中第一腔室包括第一入口和第一出口，和

第一活塞，其具有第一杆，并能够在第一气缸内致动的，其中第一活塞被构造成能够以第一压力将气体经过第一入口抽吸到第一腔室中并且以比第一压力高的第二压力推送气体经过第一出口从第一腔室离开；以及

驱动器，其包括被构造成能够将电能转换成线性运动的电动机，其中电动机通过第一机械连接联接至第一气缸的第一活塞，以致动第一活塞；

其中，第一气缸包括位于第一气缸的所述第一腔室的第一端部处的适配器以及位于第一腔室的第二端部处的端盖，端盖包括：第一入口止回阀、第一出口止回阀、第一导管(181，191)和第二导管(182，192)，第一导管(181，191)的一端联接至第一入口止回阀，第一导管(181，191)的另一端联接至第一出口止回阀，第二导管(182，192)联接至第一导管(181，191)并具有至第一腔室的出口，其中，多个拉杆定位在端盖和适配器之间以保持端盖相对于适配器的位置；

其中，第一入口止回阀包括在第一入口处的第一单向止回阀，并且第一出口止回阀包括第二单向止回阀，第一单向止回阀被构造成能够允许气体流入第一腔室，第二单向止回阀被构造成能够允许气体从第一气缸流出；

其中，第一气缸还包括在第一活塞的与第一腔室相对的一侧的第二腔室；

适配器包括第三导管和第四导管，第四导管围绕适配器中心部分的第一杆的至少一部分，并沿第一杆的轴线延伸，第四导管联接至第三导管，并具有通向第二腔室的出口。

2.根据权利要求1所述的气体增压器，其中，电动机包括滚珠丝杠驱动器。

3.根据权利要求1所述的气体增压器，其中，第一机械连接包括具有第一端和第二端的杆，其中第一端与电动机联接且第二端与第一气缸的第一活塞联接，使得第一活塞被构造成能够随着电动机的线性运动而平移。

4.根据权利要求1所述的气体增压器，其中，适配器借由紧固件与驱动器的壳体联接，以维持第一气缸相对于驱动器的位置。

5.根据权利要求4所述的气体增压器，其中第二腔室包括第二入口和第二出口，其中第一气缸包括在第二入口处的第三单向止回阀和在第二出口处的第四单向止回阀，第三单向止回阀被构造成能够允许气体流入第二腔室，第四单向止回阀被构造成能够允许气体从第二腔室流出。

6.根据权利要求1所述的气体增压器，其中，第一气缸包括围绕第一腔室定位的冷却套管，冷却套管被构造成能够降低第一腔室内的气体的温度。

7.根据权利要求1所述的气体增压器，其中，气体增压器包括第二气缸，第二气缸包括：

所述第二腔室，其具有第二入口和第二出口；和

能够在第二气缸内致动的第二活塞，其中第二活塞被构造成能够以第二压力将气体经过第二入口抽吸到第二腔室中并且以比第二压力高的第三压力推送气体经过第二出口从第二腔室离开；并且

其中，电动机通过第二机械连接联接至第二气缸的第二活塞，以致动第二活塞。

8.根据权利要求7所述的气体增压器，其中，第二机械连接包括具有第一端和第二端的杆，其中第一端与电动机联接并且第二端与第二气缸的第二活塞联接，使得第二活塞被构造成能够随着电动机的线性运动而平移。

9.根据权利要求7所述的气体增压器，其中，气体增压器包括将第一气缸的第一出口止回阀与第二气缸的第二入口流体地联接的管道，使得第二入口接收通过第一气缸的第一出口止回阀输出的气体，其中管道包括热交换器，热交换器被构造成能够冷却第一气缸与第二气缸之间的气体的温度。

10.根据权利要求6所述的气体增压器，其中，第一气缸和第二气缸中的一者或两者被构造成能够经过第一入口和第二入口抽吸真空。

11.一种用于增加气体的压力的气体增压器，包括：

气缸，其包括：

腔室，其具有入口和出口，和

能够在气缸内致动的活塞，其中，活塞被构造成能够以第一压力将气体经过入口抽吸到腔室中和以比第一压力高的第二压力推送气体经过出口从腔室离开；

驱动器，其包括电动机，电动机被构造成能够将电能转换成线性运动，其中电动机通过机械连接联接至气缸的活塞，以致动活塞；其中，第一气缸包括位于第一气缸的第一端部处的适配器以及位于第一气缸的第二端部处的端盖，端盖包括：第一入口止回阀、第一出口止回阀、第一导管(181，191)和第二导管(182，192)，第一导管(181，191)的一端联接至第一入口止回阀，第一导管(181，191)的另一端联接至第一出口止回阀，第二导管(182，192)联接至第一导管(181，191)并具有至第一腔室的出口，其中，多个拉杆定位在端盖和适配器之间以保持端盖相对于适配器的位置；

以及

控制器，其为可编程的以选择性地启动电动机，由此致动活塞，其中，第一入口止回阀包括在第一入口处的第一单向止回阀，并且第一出口止回阀包括第二单向止回阀，第一单向止回阀被构造成能够允许气体流入第一腔室，第二单向止回阀被构造成能够允许气体从第一气缸流出；

其中，第一气缸还包括在第一活塞的与第一腔室相对的一侧的第二腔室；

适配器包括第三导管和第四导管，第四导管围绕适配器中心部分的第一杆的至少一部分，并沿第一杆的轴线延伸，第四导管联接至第三导管，并具有通向第二腔室的出口。

12.根据权利要求11所述的气体增压器，其中，控制器为可编程的，以选择性地控制活塞的位置、活塞的最大力、活塞的速度、和活塞的加速度中选择的一个或多个。

13.根据权利要求11所述的气体增压器，其中，控制器包括无线功能，以允许经由互联网远程连接到控制器。

14.根据权利要求12所述的气体增压器，其中，气体增压器包括被配置成能够测量气体增压器的压力的至少一个压力传感器，其中控制器为可编程的，以基于由至少一个压力传感器测量的压力选择性地致动活塞。

15.一种用于操作包括气缸的气体增压器的方法，气缸限定具有入口和出口的腔室和能够在气缸内致动的活塞，其中气体增压器包括驱动器，驱动器具有联接至气缸的活塞的电动机，其中，第一气缸包括位于第一气缸的第一端部处的适配器以及位于第一气缸的第二端部处的端盖，端盖包括：第一入口止回阀、第一出口止回阀、第一导管(181，191)和第二导管(182，192)，第一导管(181，191)的一端联接至第一入口止回阀，第一导管(181，191)的另一端联接至第一出口止回阀，第二导管(182，192)联接至第一导管(181，191)并具有至第一腔室的出口，其中，多个拉杆定位在端盖和适配器之间以保持端盖相对于适配器的位置；所述方法包括以下步骤：

通过向电动机施加电能，使活塞在气缸内向内平移，以将气体经过入口抽吸到腔室中；和

通过向电动机施加电能，使活塞在气缸内向外平移，以推送气体经过出口从腔室离开，其中气体的压力在气缸的出口处比在气缸的入口处高，

其中，第一入口止回阀包括在第一入口处的第一单向止回阀，并且第一出口止回阀包括第二单向止回阀，第一单向止回阀被构造成能够允许气体流入第一腔室，第二单向止回阀被构造成能够允许气体从第一气缸流出；

其中，第一气缸还包括在第一活塞的与第一腔室相对的一侧的第二腔室；

适配器包括第三导管和第四导管，第四导管围绕适配器中心部分的第一杆的至少一部分，并沿第一杆的轴线延伸，第四导管联接至第三导管，并具有通向第二腔室的出口。

16.根据权利要求15所述的方法，其中，电动机包括滚珠丝杠驱动器，滚珠丝杠驱动器将电能转换成旋转运动并将旋转运动转换成线性运动，由此使活塞在气缸内平移。

17.根据权利要求15所述的方法，其中，气缸沿着轴线与驱动器纵向地对齐，其中通过沿着轴线定位的机械连接将气缸的活塞与驱动器的电动机联接，使得电动机沿着轴线致动活塞。

18.根据权利要求15所述的方法，其中，通过控制器选择性地施加电能。

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