TW201303157A - 空氣壓縮機 - Google Patents

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Abstract

本發明係有關於一種空氣壓縮機，特別是指一種可減少壓縮機之活塞體在汽缸室內進行往復運動時之阻力而更可增進空氣壓縮效能之空氣壓縮機，於圓筒型汽缸之外周圍連接有一截面直徑大於汽缸之截面直徑的罩體，該罩體之頂端高度且高出汽缸頂壁，讓罩體及汽缸外圓周壁之間形成一擴增式儲氣室，致使活塞體在汽缸內進行往復運動時所受到之阻力降低並能因此而增快推送速度，大大增加空氣壓縮之效能

Description

空氣壓縮機
　　本發明係有關於一種空氣壓縮機，尤其是指一種空氣壓縮機於汽缸之圓筒型外圓周壁連接有一截面直徑大於汽缸之截面直徑的罩體，讓罩體與汽缸之間形成一擴增式儲氣室，致使活塞體在汽缸內進行往復運動時所受到之阻力降低並能因此而增快推送速度，大大增加空氣壓縮之效能。
　　本發明人長久致力於空氣壓縮機之研發，不僅讓早期頗費人力工時且構造繁瑣之空氣壓縮機轉型為構造精簡且容易迅速組裝的產品；或是改良空氣壓縮機之構造以強化空氣壓縮機之使用效能，此皆可由發明人所取得之美國專利如US5,655,887；US6,146,112；US6,200,110；US6,551,077；US6,655,928；US6,846,162；US7,462,018；US6,095,758；US6,135,725；US6,213,725；US6,280,163；US6,315,534；US6,059,542；US6,295,693；US6,413,056；US6,514,058；US7,240,642等知之甚詳。此等空氣壓縮機之主要結構是藉由一馬達驅動一活塞體在汽缸內進行往復式之壓縮動作，被壓縮之空氣則可由汽缸輸送至儲氣座內，再由儲氣座上之歧管所連接之傳輸軟管連接至待充氣物品上。唯所有先前技藝之空氣壓縮機之儲氣座均是直接位於汽缸之頂上方且其儲氣室之內腔直徑均小於汽缸之壓縮室的內腔直徑，因此介於汽缸與儲氣座間之閥座所受到反作用方向之壓力較強，因此直接會影響且妨礙到壓縮機之活塞體在汽缸室內進行往復運動時之速率，亦即無法提昇空氣壓縮機之空氣壓縮效能。是故，本發明人發展出一種可讓閥座所受到反作用方向之阻力降低，促使壓縮機之活塞體在汽缸室內進行往復運動時，較不會受到反作用力影響之創新設計。
　　本發明人有鑑於此，乃悉心從事設計，於今有本發明產生。緣是：
　　本發明之主要目的，其係提供一種空氣壓縮機，該空氣壓縮機具有一可供活塞體進行往復式運動之汽缸，於汽缸之圓筒外圓周壁連結一罩體，該罩體具有一位於汽缸外周圍之第一段位，該第一段位與汽缸外周圍可形成一外環儲氣室，該罩體另具有一位於汽缸頂上方之第二段位，該第二段位內空部可形成一主儲氣室且該主儲氣室直徑大於汽缸圓筒型內圓周壁之直徑，讓罩體之儲氣室容量大為擴增，致使活塞體在汽缸內進行往復運動時所受到之阻力降低並能因此而增快推送速度，大大增加空氣壓縮之效能。
　　本發明之次要目的，其係提供一種空氣壓縮機，該空氣壓縮機所設置之罩體的殼體係可和汽缸一體成型者。
　　本發明之再一目的，其係提供一種空氣壓縮機，該空氣壓縮機所設置之罩體的殼體係為獨立式而可和汽缸相互活動結合者。
　　有關本發明之具體構造及其使用功效，茲佐以圖式詳加說明如后。
　　請參閱第一至六圖，本發明係提供一種空氣壓縮機，其係可將提供活塞體15運作之汽缸2及提供馬達11固定之主架體10設計成一體成型的結構狀態，該主架體10可固定空氣壓縮機之動力機構，該動力機構係含括有馬達11、傳動用途之小齒輪12、大齒輪13、具有曲柄梢14之重量旋轉盤18及散熱用途之散熱扇葉17等。藉由馬達11驅動空氣壓縮機之動力機構而使活塞體15之活塞頭16可在汽缸2之壓縮室26內進行往復式壓縮動作。
　　請同時配合第一至三圖，空氣壓縮機之汽缸2係具有一頂壁21及開口端之圓型開口緣24，本發明先假設頂壁21之水平線係為L1，圓型開口緣24之水平線為L0(可參考第三圖所示)，該汽缸2之開口緣24往外擴大延伸一擴側垣27，再由擴側垣27以平行於汽缸2中軸線X往上延伸形成一在上端具有開口60呈圓筒狀之罩體6，使罩體6與汽缸2之間形成一可作為儲存壓縮空氣的內空部605，該罩體6之開口60的水平線為L2，使罩體6之頂端高度H2大於汽缸2的頂端高度H1。罩體6之頂部61並向四周往外擴展一擴增垣62，在擴增垣62上設有複數個相間隔呈圈狀排列之定位孔63及一呈環狀之凹槽64。罩體6與汽缸2係可被一體成型製造完成。前述汽缸2之頂壁21設有一氣孔22，該氣孔22可讓汽缸2的壓縮室26與罩體6之內空部605相連通，在氣孔22旁之頂壁21則往上延伸設有一呈圓圈狀之凸柱23，該凸柱23內徑部形成一內圍室230，一閥座31可被置放在內圍室230中，一彈簧32之ㄧ端置放在閥座31上，前述閥座31直徑小於內圍室230直徑但大於氣孔22直徑，使閥座31與凸柱23之間形成一間隙231，通過氣孔22的壓縮空氣可由閥座31與凸柱23之間的間隙231流通進入罩體6之內空部605內。一呈圓形狀之頂蓋51，其於近外圓周上設有複數個完全穿透之定位孔52，及一呈環狀之凹槽54，在中心段往下延伸一圓筒柱53，該圓筒柱53恰可套入於前述彈簧32之另一端，前述頂蓋51之環狀凹槽54可相對應於前述擴增垣62上之環狀凹槽64，一環狀橡膠墊圈95可置放在前述凹槽54、64內，而頂蓋51之定位孔52可相對應結合於前述擴增垣62上之定位孔63，藉由螺栓94讓頂蓋51相當牢固被鎖定結合於罩體6上。前述罩體6實質上係可為一筒狀之殼體，罩體6與汽缸2兩者係以具有一共同中軸線X相連結的方式為最佳，罩體6位於頂壁21之水平線L1下方的殼體係為罩體6之第一段位601，而水平線L1上方的殼體係為罩體6之第二段位602，罩體6之第一段位601與汽缸2外圓周壁20之間乃形成一外環儲氣室6011，而罩體6之第二段位602係高於頂壁21，因此罩體6在第二段位602處乃形成一內徑D3大於汽缸內徑D1及外徑D2的主儲氣室6012，因此罩體6之內空部605係包含外環儲氣室6011與主儲氣室6012，且外環儲氣室6011與主儲氣室6012係完全相連通者。
　　本發明中在汽缸2之壓縮室26內進行往復式運動之活塞體15，在活塞體15後退行程中是可將空氣壓縮機外界之空氣吸入汽缸2內之壓縮室26，於前進行程中則可將壓縮室26內之空氣經由設於汽缸2頂壁21之氣孔22壓縮推移閥座31來進行壓縮彈簧32，使被壓縮之空氣可在經由前述閥座31與凸柱23之間的間隙231流通進入罩體6之內空部605內，再經由各個歧管67、68、69連接至不同性質、功能之物件上，前述閥座31在開啟時仍可被頂蓋51之圓筒柱53所抵擋，其動作狀態可如第五及六圖所示。由於罩體6之內空部605的主儲氣室6012，其直徑D3大於汽缸2之壓縮室26的直徑D1(如第三及四圖所示)，其空間容量大於壓縮室之空間容量，更何況另有外環儲氣室6011之空間容量，因此罩體6之內空部605的整體空間容量遠大於汽缸2壓縮室26之空間容量，如此使活塞體15進行往復運動時所受到之阻力可大為降低並能因此而增快活塞體15之推送速度，大大增加空氣壓縮之效能。前述罩體6上則可設有複數個歧管67、68、69，歧管67可接一軟管91的一端，當然另一端則可接一氣嘴(圖中未示出)並銜接至待充氣之物品上；歧管68則可被應用於設置一安全閥92；歧管69則可設置一壓力錶93。
　　請參考第十圖，本發明另一實施例係可於罩體6上不設有如同第二圖實施例之歧管67、68、69，反而是在頂蓋81上設有一具有通道87之艙座82，於艙座82上直接設有複數個歧管85、86，該等歧管85、86及通道87係相互連通，且該通道87亦與罩體6之內空部605相連通。藉由活塞體15往復運動時被壓縮空氣進入罩體6之內空部605，被壓縮空氣在由內空部605循由通道87及歧管86、軟管91送至待充氣物品上。
　　有關本發明罩體6之另一不同實施例係可如第七圖所示，在汽缸2頂壁21之氣孔22的周圍另形成有一往上延伸之圓環柱603，該圓環柱603之頂端與頂蓋51之間完全密接，且該圓環柱603上設有一可讓壓縮空氣流通之透孔6032，圓環柱603之內圍室6030內仍置設有可封閉氣孔22之閥座31及彈簧32，彈簧32之兩端仍然分別抵於圓筒柱53及閥座31上，此種較大長度之圓環柱603的設計是讓彈簧32及閥座31在被安置時更能增加穩固性。圓環柱603在內徑部所形成的內圍室6030，其是提供置放閥座31及彈簧32，且該閥座31與圓環柱603之間形成一間隙6031(其功能相同於前述第二圖中之閥座31與凸柱23的間隙231)，因此壓縮空氣可經由氣孔22再循經閥座31與圓環柱603之間的間隙6031流通，再經由圓環柱603上之透孔6032進入罩體6之內空部605內，壓縮空氣即可經由各個歧管67、68、69通往所銜接之物件上。
　　請參閱第八圖，本發明之另一不同實施例，汽缸2在其頂壁21及開口緣24之間的外圓周壁20上延伸一側翼垣271，罩體6再由側翼垣271延伸並包覆在汽缸2之外周圍，罩體6內空部605仍然包含有外環儲氣室6011及主儲氣室6012，其他結構及組合仍相同於第二圖之實施例，此種設計仍然可致使活塞體15進行往復運動時所受到之阻力可大為降低並能因此而增快活塞體15之推送速度，大大增加空氣壓縮之效能。
　　請參閱第九圖，本發明之另一不同實施例，在汽缸2開口緣24往外水平延伸一底翼垣272，在底翼垣272上設有複數個相間隔呈圈狀排列之定位孔28及一呈環狀之凹槽281，而汽缸2頂壁21之氣孔22可讓汽缸2之壓縮室26與罩體6之內空部605相連通，前述氣孔22周遭之頂壁21則往上延伸設有一呈圈狀之凸柱23，該凸柱23內徑部形成一內圍室230，一閥座31可被置放在內圍室230中，而彈簧32則置放在閥座31上(相同於第二圖實施例，圖中未示出彈簧32)；一端具有開口60及內空部605之筒柱狀罩體6，該罩體6在中心段往下延伸一圓筒柱66，前述罩體6之外圓周壁604之底部65向四周擴展一擴增垣62，其上設有呈內外環排列狀態之複數個完全穿透之定位孔63及凹槽64，前述汽缸2底翼垣272之環狀凹槽281可相對應於前述擴增垣62上之環狀凹槽64且於內置放一橡膠墊圈95，而汽缸2底翼垣272上之定位孔28可相對應結合於前述擴增垣62上之定位孔63，藉由螺栓94讓罩體6相當牢固被鎖定結合於汽缸2上。此實施例係讓罩體6可活動式結合於汽缸2上。
　　統觀前論，空氣壓縮機可提供做為待充氣物品之充氣使用，因此若能提昇空氣壓縮機之充氣效能，不僅可縮短充氣所耗之時間，更可延長空氣壓縮機之使用壽命。習知空氣壓縮機罩體之儲氣室的直徑係小於汽缸壓縮室之內腔直徑，此種設計使凸柱或彈性簧片所遭受反作用之壓力較大，因此造成活塞體在前進行程中所遭受之阻力亦變大，大大降低活塞體之壓縮效率。反觀本發明，罩體6之內空部605的直徑D3大於汽缸2之壓縮室26的直徑D1，如此使活塞體進行往復運動時所受到之壓力可大為降低並能因此而增快活塞體之推送速度，大大增加空氣壓縮之效能。兩相比較下，本發明之構造不僅異於先前習知構造，而在使用效益上更具有進步性，足具工業上之使用價值。
(10)．．．主架體
(11)．．．馬達
(12)．．．小齒輪
(13)．．．大齒輪
(14)．．．曲柄梢
(15)．．．活塞體
(16)．．．活塞頭
(17)．．．散熱扇葉
(18)．．．重量旋轉盤
(2)．．．汽缸
(20)．．．外圓周壁
(21)．．．頂壁
(22)．．．氣孔
(23)．．．凸柱
(230)．．．內圍室
(231)．．．間隙
(24)．．．開口緣
(26)．．．壓縮室
(27)．．．擴側垣
(271)．．．側翼垣
(272)．．．底翼垣
(28)．．．定位孔
(281)．．．凹槽
(29)．．．內圓周壁
(31)．．．閥座
(32)．．．彈簧
(51)．．．頂蓋
(52)．．．定位孔
(53)．．．圓筒柱
(54)．．．凹槽
(6)．．．罩體
(60)．．．開口
(601)．．．第一段位
(6011)．．．外環儲氣室
(6012)．．．主儲氣室
(602)．．．第二段位
(603)．．．圓環柱
(6030)．．．內圍室
(6031)．．．間隙
(6032)．．．透孔
(604)．．．外圓周壁
(605)．．．內空部
(61)．．．頂部
(62)．．．擴增垣
(63)．．．定位孔
(64)．．．凹槽
(65)．．．底部
(66)．．．圓筒柱
(67)(68)(69)．．．歧管
(81)．．．頂蓋
(82)．．．艙座
(85)(86)．．．歧管
(87)．．．通道
(91)．．．軟管
(92)．．．安全閥
(93)．．．壓力錶
(94)．．．螺栓
(95)．．．橡膠墊圈
第一圖：係本發明空氣壓縮機之組立圖。
第二圖：係本發明空氣壓縮機之剖面構造示意圖。
第三圖：係本發明表達汽缸直徑及罩體直徑之部分剖面示意圖。
第四圖：係第三圖之汽缸內腔直徑及罩體儲氣室直徑示意圖。
第五圖：係本發明之活塞體後退行程將空氣壓縮機外界之空氣吸入流通示意圖。
第六圖：係本發明之活塞體前進行程動作時之壓縮空氣流通示意圖。
第七、八圖：係本發明另一罩體構造與頂蓋相配合之剖面示意圖。
第九圖：係本發明另一罩體與汽缸相配合之剖面示意圖。
第十圖：係本發明另一罩體構造與頂蓋相配合之剖面示意圖。
(10)．．．主架體
(11)．．．馬達
(12)．．．小齒輪
(13)．．．大齒輪
(14)．．．曲柄梢
(15)．．．活塞體
(16)．．．活塞頭
(17)．．．散熱扇葉
(18)．．．重量旋轉盤
(2)．．．汽缸
(20)．．．外圓周壁
(21)．．．頂壁
(22)．．．氣孔
(23)．．．凸柱
(230)．．．內圍室
(231)．．．間隙
(24)．．．開口緣
(26)．．．壓縮室
(27)．．．擴側垣
(29)．．．內圓周壁
(31)．．．閥座
(32)．．．彈簧
(51)．．．頂蓋
(53)．．．圓筒柱
(6)．．．罩體
(6011)．．．外環儲氣室
(6012)．．．主儲氣室
(605)．．．內空部
(61)．．．頂部
(62)．．．擴增垣
(69)．．．歧管
(93)．．．壓力錶
(94)．．．螺栓
(95)．．．橡膠墊圈

Claims (13)

  1. 一種空氣壓縮機，其係包括有一主架體，該主架體可連結一可供活塞體運作之汽缸，該汽缸具有一頂壁及頂壁上的一氣孔，主架體並可固定一含括有馬達之動力機構，一具有曲柄梢之重量旋轉盤可設在主架體上，曲柄梢可樞結活塞體，馬達作動時可驅動曲柄梢進行圓周運動，進而驅動活塞體之活塞頭在汽缸內進行往復式運動，使汽缸內之壓縮空氣可由頂壁之氣孔輸出，其特徵在於：一具有內空部之罩體連接於汽缸自其頂壁高度以下之外圓周壁上，使罩體之第一段位與汽缸自頂壁以下之外圓周壁間形成一外環儲氣室，罩體之第二段位係高於汽缸之頂壁高度，而形成一內徑大於汽缸壓縮室之內徑的主儲氣室，該主儲氣室、外環儲氣室及汽缸頂壁上之氣孔係為相連通者。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之空氣壓縮機，其中，罩體在內空部的一端係形成一開口者。
  3. 如申請專利範圍第1項所述之空氣壓縮機，其中，前述汽缸於開口緣往外水平擴大延伸一擴側垣，由擴側垣之另端以平行於汽缸中軸線往上延伸形成一在上端具有開口之罩體。
  4. 如申請專利範圍第3項所述之空氣壓縮機，其中，罩體在開口端之頂部向四周往外擴展一擴增垣，在擴增垣上設有複數個相間隔呈圈狀排列之定位孔及一呈環狀之凹槽；一呈圓形狀之頂蓋，其於近外圓周上設有複數個完全穿透之定位孔及一呈環狀之凹槽，在中心段往下延伸一圓筒柱，該圓筒柱恰可套入於前述彈簧之另一端，前述頂蓋之環狀凹槽可相對應於前述擴增垣上之環狀凹槽，一環狀橡膠墊圈可置放在前述凹槽內，而頂蓋之定位孔可相對應結合於前述擴增垣上之定位孔，藉由螺栓讓頂蓋相當牢固被鎖定結合於罩體上。
  5. 如申請專利範圍第3項所述之空氣壓縮機，其中，罩體、擴側垣與汽缸係為一體成型者。
  6. 如申請專利範圍第1項所述之空氣壓縮機，其中，汽缸於氣孔周遭的頂壁上延伸設有一呈圈狀之凸柱，該凸柱內徑部形成一內圍室；一閥座可被置放在前述內圍室中，該閥座可封閉前述汽缸頂壁之氣孔；一彈簧之ㄧ端可置放在閥座上，彈簧之另一端則抵於前述頂蓋之圓筒柱。
  7. 如申請專利範圍第6項所述之空氣壓縮機，其中，前述閥座直徑在內圍室直徑與氣孔直徑之間，該閥座與凸柱之間形成一間隙，壓縮空氣可由閥座與凸柱之間的間隙流通進入罩體之儲氣室內。
  8. 如申請專利範圍第1項所述之空氣壓縮機，其中，前述罩體於外圓周壁上設有至少一個之歧管，歧管與前述罩體之內空部為相連通者。
  9. 如申請專利範圍第1項所述之空氣壓縮機，其中，前述汽缸在頂壁之氣孔的周遭另形成有一往上延伸之圓環柱，該圓柱之頂端與頂蓋之間完全密接，且該圓環柱上設有一可讓壓縮空氣流通之透孔，而圓環柱內徑部則形成一內圍室，該內圍室可提供置放前述閥座及彈簧，該閥座與凸柱之間形成一間隙，因此壓縮空氣可經由氣孔再循經閥座與凸柱之間的間隙流通，再經由圓環柱上之透孔進入罩體之主儲氣室內。
  10. 如申請專利範圍第1項所述之空氣壓縮機，其中，前述汽缸在其頂壁及開口緣之間的外圓周壁上延伸一側翼垣，前述罩體再由側翼垣縱向往上延伸並包覆在汽缸之外周圍，罩體內空部仍然包含有外環儲氣室及主儲氣室者。
  11. 如申請專利範圍第4項所述之空氣壓縮機，其中，前述在頂蓋上設有一具有通道之艙座，於艙座上直接設有複數個歧管，該等歧管及通道係相互連通，且該通道亦與罩體之內空部相連通。
  12. 一種空氣壓縮機，其係包括有一主架體，該主架體可連結一可供活塞體運作之汽缸，該汽缸具有一頂壁及頂壁上的一氣孔，主架體並可固定一含括有馬達之動力機構，一具有曲柄梢之重量旋轉盤可設在主架體上，曲柄梢可樞結活塞體，馬達作動時可驅動曲柄梢進行圓周運動，進而驅動活塞體之活塞頭在汽缸內進行往復式運動，使汽缸內之壓縮空氣可由頂壁之氣孔輸出，其特徵在於：前述汽缸由開口緣處往外水平延伸一底翼垣，在底翼垣上設有複數個相間隔呈圈狀排列之定位孔及一呈環狀之凹槽，前述氣孔周遭之頂壁則往上延伸設有一呈圈狀之凸柱，該凸柱內徑部形成一內圍室；一閥座可被置放在內圍室中；一彈簧，其一端則置放在閥座上；一端具有開口及內空部之筒柱狀罩體，該罩體在中心段往下延伸一圓筒柱，該圓筒柱可抵於前述彈簧之另一端，前述罩體之外圓周壁之底部向四周擴展一擴增垣，其上設有呈內外環排列狀態之複數個完全穿透之定位孔及凹槽，前述汽缸底翼垣之環狀凹槽可相對應於前述擴增垣上之環狀凹槽且於內置放一橡膠墊圈，而汽缸底翼垣上之定位孔可相對應結合於前述擴增垣上之定位孔，藉由螺栓讓罩體可活動式結合於汽缸上，且汽缸頂壁之氣孔可讓汽缸之壓縮室與罩體之內空部相連通。
  13. 如申請專利範圍第12項所述之空氣壓縮機，其中，前述罩體於外圓周壁上設有至少一個之歧管，歧管與前述罩體之內空部為相連通者。
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