专利名称：便携式空气压缩机的制作方法
技术领域：
本发明总体上涉及空气压缩机领域，特别是一种具有储气罐的便携式空气压缩机，该储气罐在空气使用过程中连续地排出冷凝的水分。
背景技术：
空气压缩装置常用于为操作诸如打钉工具、套筒扳手驱动工具、原料成形工具、打磨工具、喷漆工具、充气卡盘及类似气动工具提供压缩空气。在空气压缩装置的使用过程中，压缩空气中的水分可能积累在空气压缩装置的储气罐底部。因为冷凝物聚集在储气罐中，如果不及时排出，可能导致储气罐腐蚀，因此，通常在储气罐底部安装一个排水阀，在空气压缩装置工作一定时间之后，打开该排水阀以释放聚集在储气罐的冷凝物(例如冷凝的水分)。此类排水阀需要专门用人持续地监视，因此在劳动力成本和工作效率方面不实用。
此外，因为传统的空气压缩装置的储气罐通常为使用者可见的，所以制造商典型地必须把储气罐的外表面涂上颜色，以满足他们的用户的审美要求。不同用户喜欢不同的颜色，并且给储气罐涂漆是一个昂贵而费时的过程。因此给储气罐涂漆的过程可能极大地降低了生产效率并增加了生产成本，此外，因为传统的储气罐通常暴露在外部空气中，储气罐很容易散失热量，因此使该储气罐内的压缩空气中的水分凝结，这可能导致储气罐腐蚀。此外，在空气使用过程中，因为操作者可能直接与空气压缩装置潜在的热管道表面接触，所以可能发生操作者烧伤的后果。
众所周知，制造空气压缩装置是一个费时且昂贵的过程。它通常要求使用几个制造单元。例如，空气压缩机和电机可以被构造和组装在一个单元内，而储气罐可以被焊接和制造在不同的单元内。减少制造单元的数量和资金费用并提高制造单元的效率的一种方法是在单一制造单元中包含储气罐焊接和制造及空气压缩机的总装。然而，在焊接之后，该储气罐典型地太热，以至于不允许装配工开始总装。这可能极大地降低生产效率。此外，该焊接过程可能减少在该储气罐的受热区金属的耐蚀力，不利地影响该储气罐的质量。
因此，提供以下一种空气压缩装置是值得的该空气压缩装置没有排水阀，需要极少的维护时间，并且具有很小的储气罐腐蚀。此外，提供以下一种空气压缩装置也是值得的该空气压缩装置减少了操作者烧伤的风险，并且具有很小的储气罐腐蚀，而且其制造过程不要求储气罐被涂漆。更进一步，提供一种制造既能增加生产效率又能增加储气罐质量的空气压缩装置的方法也是值得的。
发明内容
因此，本发明的目的是提供一种空气压缩装置，该空气压缩装置在空气使用过程中，连续地把聚集在储气罐中的冷凝物排出至释放的压缩空气中。另外，本发明的目的在于提供一种可以减少操作者与空气压缩装置的工作部件相接触的空气压缩装置。
此外，本发明的目的是提供一种制造空气压缩装置的方法，空气压缩装置提供运转过程中冷凝物的连续排放并增加耐蚀力。本发明的另一个目的是提供一种排放存在于空气压缩装置的储气罐中的冷凝物的方法，以一种有效的方式来减少由于腐蚀造成的损害。
应当理解的是，前面的概述以及随后的详细描述都是示例性和解释性的，并不对本发明的权利要求构成限制。作为说明书一部分的附图举例说明了本发明的实施例，并与前面的概述一起用来解释本发明的原理。
通过参考附图，本发明的诸多优点可以更好地被本领域的技术人员理解，其中图1是表示根据本发明典型实施例的便携式空气压缩机的立体图；图2是图1所示的便携式空气压缩机的主视图；图3是图1所示的便携式空气压缩机的左视图；图4是图1所示的便携式空气压缩机的俯视图；图5是图1所示的便携式空气压缩机的背视图；图6是图1所示的便携式空气压缩机的右视图；图7是图1所示的便携式空气压缩机的仰视图；图8是表示图1-7所示的便携式空气压缩机的典型实施例的立体图，其中为了图示储气罐、空气压缩机及管道，把护罩的前壳去掉；图9是图8所示的便携式空气压缩机的立体图，进一步表示便携式空气压缩机护罩内的管道、空气压缩机及储气罐，其中储气罐以剖视图表示；图10是表示图1-7所示的便携式空气压缩机的另一典型实施例的立体图，其中为了图示储气罐、空气压缩机及管道，把护罩的前壳去掉；图11是图10所示的便携式空气压缩机的立体图，进一步表示便携式空气压缩机护罩内的管道、空气压缩机及储气罐，其中储气罐以剖视图表示；图12是表示图1-7所示的便携式空气压缩机的又一典型实施例的立体图，其中为了图示储气罐、空气压缩机及管道，把护罩的前壳去掉；图13是图12所示的便携式空气压缩机的立体图，进一步表示便携式空气压缩机护罩内的管道、空气压缩机及储气罐，其中储气罐以剖视图表示；图14是根据本发明典型实施例的扁平式空气压缩装置的立体图；
图15表示根据本发明的一种典型的扁平式空气压缩装置，其中图14所示的空气压缩装置被封入一个护罩中；图16是根据本发明典型实施例的筒式空气压缩装置的立体图；图17表示根据本发明的一种典型的筒式空气压缩装置，其中图16所示的空气压缩装置被封入一个护罩中；图18是根据本发明典型实施例的竖直筒式空气压缩装置的立体图；图19表示根据本发明的一种典型的竖直筒式空气压缩装置，其中图18所示的空气压缩装置被封入一个护罩中；图20是根据本发明典型实施例的竖直固定式空气压缩装置的立体图；图21表示根据本发明的一种典型的竖直固定式空气压缩装置，其中图20所示的空气压缩装置被封入一个护罩中；图22是表示制造根据本发明的空气压缩装置的典型方法的流程图；图23表示根据本发明的典型方法的焊接步骤中便携式空气压缩装置的储气罐的典型实施例；图24是表示图23所示的储气罐的侧向剖视图；图25表示根据本发明的典型方法的浸没步骤中图23和24中的储气罐；图26表示根据本发明的典型方法的总装步骤中便携式空气压缩装置的图23、24和25中的储气罐；图27表示根据本发明制造的图26所示的便携式空气压缩装置的一个典型实施例的立体图；图28表示根据本发明的典型方法的焊接步骤中便携式空气压缩装置的储气罐的另一典型实施例；图29是表示图28所示的储气罐的侧向剖视图；图30表示根据本发明的典型方法的浸没步骤中图28和29中的储气罐；图31表示根据本发明的典型方法的总装步骤中便携式空气压缩装置的图28、29和30中的储气罐；图32表示根据本发明制造的图31所示的便携式空气压缩装置的一个典型实施例的立体图；图33表示根据本发明的典型方法的焊接步骤中扁平式空气压缩装置的储气罐的典型实施例；图34是表示图33所示的储气罐的侧向剖视图；图35表示根据本发明的典型方法的浸没步骤中图33和34中的储气罐；图36表示根据本发明制造的图31所示的扁平式空气压缩装置的一个典型实施例的立体图；图37表示根据本发明的典型方法的焊接步骤中筒式空气压缩装置的储气罐的典型实施例；
图38是表示图37所示的储气罐的侧向剖视图；图39表示根据本发明的典型方法的浸没步骤中图37和38中的储气罐；及图40表示根据本发明制造的图39所示的筒式空气压缩装置的一个典型实施例的立体图。
具体实施例方式
现在详细参考本发明优选的实施例，它们的一些实例在附图中示出。
现在请总体上参考图1-40，图中表示根据本发明的便携式空气压缩装置的典型实施例。应当理解的是，便携式空气压缩装置指一种能够容易携带和/或移动的空气压缩装置，而不是作为结构的限制。现在请参考图1-13，便携式空气压缩装置100包含装配在护罩或箱108内的储气罐102(或202)、空气压缩机104及管道106。护罩108优选由塑料制成，该护罩108可以包含一个手柄118和一个控制面板120，该手柄118允许操作者提升该便携式空气压缩装置100并将其从一个地方运到另一地方，该控制面板120提供对该便携式空气压缩装置的控制。
图1-7中的典型实施例中提供了该便携式空气压缩装置100的多个视图。控制面板120可以包含一个通断开关122、一个压力调节器124、一个压力计126、一个减压阀128及一个速度控制开关116。然而，应当理解，面板120可以根据设计需要而提供其它控制。
如图8-13所示，空气压缩机104可以包含一个压缩机110，其具有一个或多个由电机或发动机114驱动的活塞112。例如，在所示的典型实施例中，空气压缩机104可以包含一个单活塞压缩机110，其具有单个由通用电机114驱动的活塞112。通过使用通用电机114，可以通过控制供给电机114的电压来改变电机运转的速度，从而改变活塞112往复运动的速度。在此方式中，通过将管线或管道136和/或歧管组件106连接至储气罐102、202，由空气压缩机104提供的气流可以改变。例如，在所示的典型实施例中，图1-4所示的速度控制开关可以允许操作者在高速运转模式与低速运转模式之间进行选择，其中在高速运转模式下提供给储气罐102或202最大的气流，而在低速运转模式下压缩机110较慢地运行，以降低空气压缩机104产生的噪音。
图8是图1-7所示便携式空气压缩装置100的典型实施例的立体图，其中护罩108的前壳被去掉。图9是图8所示的便携式空气压缩装置100的立体图，其中储气罐102以剖视图表示。
如图8和9所示，空气压缩装置100的储气罐102具有一个进气口130和一个出气口132，进气口130和出气口132都位于储气罐102的壁上。在图8和9所示的典型实施例中，进气口130位于储气罐102的上部壁上，而出气口132位于储气罐102的下部壁上。应当理解，在不脱离本发明的范围和精神的情况下，进气口130和出气口132在储气罐102壁上的位置可以改变。进气口130和出气口132是延伸穿过储气罐102壁的孔。
如图8和9所示，空气压缩机104可以通过管线136和进气口130给储气罐102提供空气。在进气口130内存在一个止回阀(没有示出)，该止回阀允许空气由空气压缩机104流向储气罐102，而防止空气由储气罐102流向空气压缩机104。储气罐102可以通过出口管道134连接至歧管组件106。在空气使用过程中，由于其高压而从储气罐102中释放出的压缩空气可以把聚集在储气罐102中的冷凝物通过出气口132驱出。释放的压缩空气可以与排出的冷凝物混合并被用于气动工具中。优选地，排放的冷凝物经由出口管道134、歧管组件106及任何连接的空气软管发送至气动工具。
图10是图1-7所示便携式空气压缩装置100的典型实施例的立体图，其中护罩108的前壳被去掉。图11是图10所示的便携式空气压缩装置100的立体图，其中储气罐102以剖视图表示。
如图10和11所示，空气压缩装置100的储气罐102具有一个空气通道口132，该空气通道口132位于储气罐102的下部壁上。在图10和11所示的典型实施例中，空气通道口132位于储气罐102的下部壁上。应当理解，在不脱离本发明的范围和精神的情况下，空气通道口132在储气罐102壁上的位置可以改变。空气通道口132是延伸穿过储气罐102壁的孔。
如图10和11所示，空气压缩机104可以通过管线136连接至歧管组件106，储气罐102通过空气通道口132和管线134连接至歧管组件106。在歧管组件106内存在一个止回阀(没有示出)，该止回阀允许空气由空气压缩机104流向歧管组件106，而防止空气由歧管组件106流向空气压缩机104。因此，空气压缩机104可以通过管线136、歧管组件106、管线134及空气通道口132给储气罐102提供空气。压缩空气可以通过空气通道口132、管线134、歧管组件106及任何连接的空气软管释放至气动工具中。在空气使用过程中，由于其高压而从储气罐102中释放出的压缩空气可以把聚集在储气罐102中的冷凝物通过空气通道口132驱出。释放的压缩空气可以与排出的冷凝物混合并被用于气动工具中。
图12是图1-7所示便携式空气压缩装置100的另一典型实施例的立体图，其中为了说明储气罐202、空气压缩机104和歧管组件106，护罩的前壳被去掉。图13是图12所示的便携式空气压缩装置100的立体图，进一步表示便携式空气压缩装置100护罩108内的歧管组件106、空气压缩机104及储气罐202，其中储气罐202以剖视图表示。
如图12和13所示，空气压缩装置100的储气罐202具有一个空气通道口150(常被称作溢流管)，该空气通道口150位于储气罐202的壁上。例如在典型实施例中，空气通道口150位于储气罐202的上部壁上。然而，应当理解，在不脱离本发明的范围和精神的情况下，空气通道口150在储气罐202壁上的位置可以改变。空气通道口150是延伸穿过储气罐202壁的孔。
如图12所示，空气通道口150被连接至压力开关装置118，而压力开关装置118通过连接管或管线116连接至歧管组件106。通过交替地启动和停止空气压缩机104以周期性地补充储气罐202中空气的供给，该压力开关装置118用于调整储气罐202内的压力。当储气罐202内的压力达到预设的低压点或“冲入压力”时，压力开关装置118启动空气压缩机104以给该储气罐再加压。当储气罐202内的压力达到预设的高压点或“冲出压力”时，压力开关装置118停止空气压缩机104以防止该储气罐过压。以这种方式，压缩储气罐202中的压缩空气的压力维持在大体上适用于给一个或多个空气动力工具提供动力的范围内。
如图13所示，空气通道口150是一根中空导管138的上部开口端，该中空导管138位于储气罐202内部。导管138由空气通道口150向下伸出，并具有一个位于储气罐202底部邻近区域的下部开口端140。通过空气通道口150和导管138，压缩空气可由空气压缩机104提供给储气罐202。例如，空气压缩机104可以通过管线136、歧管组件106、连接管116、压力开关装置118、空气通道口150及导管138供给空气至储气罐202。在歧管组件106内存在一个止回阀(没有示出)，该止回阀允许空气由空气压缩机104流向歧管组件106，而防止空气由歧管组件106流向空气压缩机104。
压缩空气可以通过导管138、空气通道口150、连接管116、压力开关装置118、歧管组件106及任何连接的空气软管释放至气动工具中。在空气使用过程中，由于其高压而从储气罐202中释放出的压缩空气可以把聚集在储气罐202中的冷凝物通过空气通道口150驱出。释放的压缩空气可以与排出的冷凝水混合并被用于气动工具中。
如图1-13所示，因为在储气罐102和/或202内的冷凝物在空气使用过程中被连续地排出，冷凝物以很少的量排出，不会对气动工具造成伤害。因此，储气罐102和/或202不需要诸如通常在常规空气压缩装置中发现的用于由储气罐排出冷凝物的排水阀。因此，可以除去排水阀。此外，相对于常规空气压缩装置，该空气压缩装置100的维持所需时间减少了，因为储气罐102和202不必周期性地手工排水。而且，因为冷凝物除去是连续的并且不依赖于操作者的维护动作，所以减少了储气罐腐蚀。
在图1-13所示的典型实施例中，如果需要不含水分的空气(例如喷漆或类似)，一个水分分离器可连结至与空气压缩装置100相连接的空气软管。然而，此类水分分离器也是常规空气压缩装置用于诸如喷漆的应用所要求的，因为众所周知，水分在空气压缩装置的空气软管及储气罐中凝结。因此，与常规空气压缩装置相比较，本发明的空气压缩装置100如果被用于要求除去水分的应用(例如，诸如给喷漆提供空气)，不需要另外的设备。
在图1-13所示的典型实施例中，储气罐102和202被封入护罩108中并由护罩108支撑。该护罩108也可以包围着空气压缩机104、歧管组件106、连接管或管线116、134和136及电线。因为护罩108的观察者通常从装配的护罩外部看不见储气罐102和202，所以储气罐102和202可以被制成并装配进单元内，而不需要首先被涂漆。以这种方式，去掉了昂贵而费时的涂漆过程。而且，空气压缩机104与储气罐102和/或202之间所有潜在的热的管线都被包围在护罩108中，从而减少了操作者被热的管线表面烫伤的风险。包围储气罐102和202的另一个好处是与暴露的储气罐相比较，该储气罐通过由空气压缩机104吸收热量而可更快地变热。因为减少了与外部空气的对流和辐射冷却，储气罐102和202也可以保持热量更久。通过保持储气罐102和/或202更热，储气罐更少可能地凝结水分，从而导致减少储气罐腐蚀。
现在总体上参考图14-17，图中表示根据本发明不同类型的空气压缩装置的典型实施例。参考图14，图中表示根据本发明的一种扁平式空气压缩装置800。该空气压缩装置800可以包含储气罐802、空气压缩机804及歧管组件806。该储气罐802是平的椭圆形储气罐，在本领域通常非正式地称为扁平式储气罐。该储气罐802可以由塑料、诸如钢的金属等制成。该储气罐802具有一个进气口830，该进气口830通过管道834连接至空气压缩机804。在进气口830内存在一个止回阀(没有示出)，该止回阀允许空气由空气压缩机804流向储气罐802，而防止空气由储气罐802流向空气压缩机804。一个出气口832位于该储气罐802的壁上。优选地，该出气口832位于储气罐802的底部。该出气口832是一个延伸穿过储气罐壁并通过出口管道连接至歧管组件806的孔。该空气压缩装置800也可以包含轮子组件860，以运输该空气压缩装置800。
图15表示根据本发明的被封入护罩808中的示例性扁平式空气压缩装置800。该空气压缩装置800包含封入护罩808中的储气罐802、空气压缩机804及连接管或管道834。然而，储气罐802的外表面在制造过程中没有被涂漆。该护罩808可由诸如钢的金属、塑料等等制成。该空气压缩装置800的轮子组件860不封入护罩中，以便该空气压缩装置800可被很容易地运输。并且控制面板820也不封入护罩中，以便该空气压缩装置800可由操作者从外部控制。
参考图16，图中表示根据本发明的一种筒式空气压缩装置900。该空气压缩装置900可以包含储气罐902、空气压缩机904及歧管组件906。该储气罐902是一个水平布置的圆柱形压缩储气罐，在本领域通常非正式地称为筒式储气罐。该储气罐902可以由塑料、诸如钢的金属等制成。该储气罐902具有一个进气口930，该进气口930通过管道934连接至空气压缩机904。在进气口930内存在一个止回阀(没有示出)，该止回阀允许空气由空气压缩机904流向储气罐902，而防止空气由储气罐902流向空气压缩机904。一个出气口932位于该储气罐902的壁上。优选地，该出气口932位于储气罐902的底部。该出气口932是一个延伸穿过储气罐壁并通过出口管道连接至歧管组件906的孔。该空气压缩装置900也可以包含轮子组件960，以运输该空气压缩装置900。
图17表示根据本发明的被封入护罩908中的筒式空气压缩装置900。图16中所示的包含有储气罐902、空气压缩机904及连接管或管线934的空气压缩装置900在本例中被封入护罩908中。然而，储气罐902的外表面在制造过程中没有被涂漆。该护罩908可由诸如钢的金属、塑料等等制成。该空气压缩装置900的轮子组件960和手柄组件912不封入护罩中，以便该空气压缩装置900可被很容易地运输。并且控制面板910也不封入护罩中，以便该空气压缩装置900可由操作者从外部控制。
参考图18，图中表示根据本发明的一种竖直筒式空气压缩装置1000。该空气压缩装置1000可以包含储气罐1002、空气压缩机1004及歧管组件1006。该储气罐1002是一个竖直布置的圆柱形压缩储气罐，在本领域通常非正式地称为竖直筒式储气罐。该储气罐1002可以由塑料、诸如钢的金属等制成。该储气罐1002具有一个进气口1012，该进气口1012通过管道1034连接至空气压缩机1004。在进气口1012内存在一个止回阀(没有示出)，该止回阀允许空气由空气压缩机1004流向储气罐1002，而防止空气由储气罐1002流向空气压缩机1004。一个出气口1032位于该储气罐1002的壁上。优选地，该出气口1032位于储气罐1002的底部。该出气口1032是一个延伸穿过储气罐壁并通过出口管道连接至歧管组件1006的孔。该空气压缩装置1000也可以包含轮子组件1060，以运输该空气压缩装置1000。
图19表示根据本发明的被封入护罩1008中的竖直筒式空气压缩装置1000。图18所示的包含有储气罐1002、空气压缩机1004及连接管或管道1034的空气压缩装置1000在本例中被封入护罩1008中。然而，储气罐1002的外表面在制造过程中没有被涂漆。该护罩1008可由诸如钢的金属、塑料等等制成。该空气压缩装置1000的轮子组件1060和手柄组件1014不封入护罩中，以便该空气压缩装置1000可被很容易地运输。并且控制面板1010也不封入护罩中，以便该空气压缩装置1000可由操作者从外部控制。
参考图20，图中表示根据本发明的一种竖直固定的筒式空气压缩装置1100。该空气压缩装置1100可以包含一个竖直布置的储气罐1102、空气压缩机1104及歧管组件1106。该空气压缩装置1100是固定的，即它不可被容易地运输。该储气罐1102可以由塑料、诸如钢的金属等制成。该储气罐1102具有一个进气口1112，该进气口1112通过管道1134连接至空气压缩机1104。在进气口1112内存在一个止回阀(没有示出)，该止回阀允许空气由空气压缩机1104流向储气罐1102，而防止空气由储气罐1102流向空气压缩机1104。一个出气口1132位于该储气罐1102的壁上。优选地，该出气口1132位于储气罐1102的底部。该出气口1132是一个延伸穿过储气罐壁并通过出口管道连接至歧管组件1106的孔。
图21表示根据本发明的被封入护罩1108中的竖直固定的筒式空气压缩装置1100。图20中所示的包含有储气罐1102、空气压缩机1104及连接管或管道1134的空气压缩装置1100被封入护罩1108中。然而，储气罐1102的外表面在制造过程中没有被涂漆。该护罩1108可由诸如钢的金属、塑料等等制成。控制面板1110不封入护罩中，以便该空气压缩装置1100可由操作者从外部控制。
在图14-21所示的典型实施例中，空气压缩机804、904、1004及1104可以分别通过管道834、934、1034和1134为储气罐802、902、1002及1102供给空气。在空气使用过程中，由于其高压而分别从储气罐802、902、1002及1102中释放出的压缩空气可以把聚集在储气罐802、902、1002及1102中的冷凝物通过出气口832、932、1032及1132驱出。释放的压缩空气可以与排出的冷凝水混合并被气动工具所利用。
应当理解，空气压缩装置800、900、1000及1100的储气罐802、902、1002及1102可以具有图10-13所示的结构，而不脱离本发明的范围和精神。即替代具有一个进气口和一个分离的出气口，该储气罐可以具有单个空气通道口，空气可以通过该空气通道口由空气压缩机供给至储气罐，而且压缩空气和聚集在储气罐中的冷凝物也可以通过空气通道口释放以被气动工具所用。
应当理解，空气压缩装置800、900、1000及1100的储气罐802、902、1002及1102可以具有图12和13所示的结构，而不脱离本发明的范围和精神。该储气罐可以具有一根位于储气罐内部的中空导管。通过该导管，压缩空气可以由空气压缩机供给至储气罐，而且压缩空气和聚集在储气罐中的冷凝物也可以释放以被气动工具所用。
在图14-21所示的典型实施例中，因为储气罐802、902、1002及1102内的冷凝物在空气使用过程中被连续地排放，冷凝物以很少的量排出，不会对气动工具造成伤害。因此，储气罐802、902、1002及1102不需要诸如通常在常规空气压缩装置中发现的用于由储气罐排出冷凝物的排水阀。因此，可以除去排水阀。此外，相对于常规空气压缩装置，空气压缩装置800、900、1000及1100的维持所需时间减少了，因为储气罐802、902、1002及1102不必周期性地手工排水。而且，因为冷凝物除去是连续的并且不依赖于操作者的维护动作，所以减少了储气罐腐蚀。
在图14-21所示的典型实施例中，如果需要不含水分的空气(例如喷漆或类似)，一个水分分离器可连结至与空气压缩装置800、900、1000及1100相连接的空气软管。然而，此类水分分离器也是常规空气压缩装置用于诸如喷漆的应用所要求的，因为众所周知，水分在空气压缩装置的空气软管及储气罐中凝结。因此，与常规空气压缩装置相比较，本发明的空气压缩装置800、900、1000及1100如果被用于要求除去水分的应用(例如，诸如给喷漆提供空气)，不需要另外的设备。
如图15、17、19及21所示，根据本发明的典型的空气压缩装置具有一个护罩，该护罩包围着不涂漆的储气罐、空气压缩机及管道和管路系统。在这些实施例中，因为储气罐被封入护罩中，所以外部观察者看不见，因此该储气罐在制造过程中不必涂漆。而且，因为空气压缩机及管道和管路系统也被封入该护罩中，操作者不必与潜在热的管道或管路系统表面直接接触。因此，减少了在空气使用过程中操作者被热的管线表面烫伤的风险。此外，与暴露的储气罐相比较，该储气罐通过由空气压缩机及管道和管路系统吸收热量而可更快地变热。因为减少了与外部空气的对流和辐射冷却，储气罐也可以保持热量更久。通过保持储气罐更热，储气罐更少可能地凝结水分，从而导致减少储气罐腐蚀。
应当理解，根据本发明的空气压缩装置的护罩也可只包围没有涂漆的储气罐(例如空气压缩机或者管系或管道都不被包围着)，而不脱离本发明范围和精神。应当理解，根据本发明的空气压缩装置也可以具有其它结构的储气罐。例如，它可以具有以竖直定向的双筒结构并排安置的两个水平布置的圆柱形压缩储气罐。
应当理解，根据本发明的空气压缩装置也可具有其它不脱离本发明范围和精神的结构的储气罐。例如，它可以具有以竖直定向的双筒结构并排安置的两个水平布置的圆柱形压缩储气罐。
参考图22，图中表示制造根据本发明的空气压缩装置的典型方法2000的流程图。该方法2000以步骤2002开始，在该步骤中，储气罐被焊接。典型地，在焊接之后，该储气罐太热，以至于不允许装配操作员开始总装。此外，焊接过程可能减少在储气罐的热影响区的储气罐金属(例如钢)的耐蚀力。为了解决这些问题，在步骤2004中，把该焊接后的储气罐浸没在含有用抗腐蚀剂处理过的冷却液(例如水)的浸渍槽中。在优选的实施例中，把该焊接后的储气罐浸没在浸渍槽中，储气罐保持所有的空气通道口打开，以允许冷却液涂覆在储气罐内部和外部表面上，从而达到最大程度的抗腐蚀剂保护并增加储气罐冷却速度。接着在步骤2006中，该储气罐被组装成最终产品。应当理解，方法2000的任何步骤都可被人、机器人等执行，而不脱离本发明的范围和精神。
根据本发明，方法2000可被应用于制造各种类型的空气压缩装置，包括便携式空气压缩装置、扁平式空气压缩装置、筒式空气压缩装置、竖直筒式空气压缩装置、双筒式空气压缩装置、竖直固定式空气压缩装置等等。
总体上参考图23-27，图中表示将方法2000用于制造根据本发明的便携式空气压缩装置2300(见图26和27)的典型实施例。如图23所示，一个工作者2102根据图22中所示的焊接步骤2002的典型实施例正在进行焊接储气罐2104。该工作者可以是人、机器人等等。该储气罐2104可以具有两个位于该储气罐壁的空气通道口2110。空气通道口2110是延伸穿过储气罐2104壁的孔。该储气罐可以由诸如钢等的金属制成。
图24是表示图23所示的储气罐2104的侧向剖视图。该储气罐2104具有内表面2106、外表面2108及空气通道口2110。在该便携式空气压缩装置2300的使用过程中，压缩空气可通过该空气通道2110由空气压缩机2332(在图24中没有示出，但在图26中示出)供给储气罐2104，或者从储气罐2104中释放出以供气动工具(没有示出)使用。空气通道2110也可被用于排出聚集在该储气罐2104内部的冷凝水。当工作者2102完成了焊接步骤2002之后，典型地，该储气罐2104太热，以至不允许它被完成总装。这可能极大地降低了制造效率。此外，图23所示的焊接步骤2002可能减少在储气罐2104的热影响区的储气罐金属的耐蚀力，不利地影响该储气罐2104的质量。因此，在用于储气罐焊接步骤的同一单元中，增加一个浸渍槽。
参考图25，图中表示图22所示的浸没步骤2004的典型实施例。浸渍槽2120充满用抗腐蚀剂处理过的冷却液(例如水)2122。在工作者完成了焊接步骤之后，把储气罐2104完全浸没在浸渍槽2120，以使储气罐2104冷却并获得抗腐蚀剂保护。该浸没步骤可由人、机器人等等来执行。在一个优选的实施例中，把该储气罐2104浸没在浸渍槽2120中，该储气罐2104保持其空气通道口2110打开，以允许冷却液2122涂覆在储气罐内表面2106和外表面2108上，从而达到最大程度的抗腐蚀剂保护并增加储气罐冷却速度。在浸没步骤2004完成之后，该储气罐2104可被风干，接着准备总装。
现在参考图26，图中表示图22所示的总装步骤2006的典型实施例。由人和/或机器人(没有示出)把便携式空气压缩装置2300装配在用于焊接步骤和浸渍槽的同一单元中。该便携式空气压缩装置2300可以包含装配在护罩或护盖2338内的储气罐2104、空气压缩机2332及歧管组件2334。空气压缩机2332可以包含一个压缩机2340，其具有由一个或多个由电动机或发动机2344驱动的活塞2342。例如，空气压缩机2332可以包含具有由通用电机2344驱动的单个活塞的单活塞压缩机2340。通过使用通用电机2344，可以通过控制供给电机2344的电压来改变电机运转的速度，从而改变活塞2342往复运动的速度。以此方式，可以改变由空气压缩机2332供给的气流。例如，在图27所示的典型实施例中，提供速度控制开关2356，该速度控制开关2356允许操作者在高速运转模式与低速运转模式之间进行选择，其中在高速运转模式下提供给储气罐2104最大的气流，而在低速运转模式下压缩机2340较慢地运行，以降低空气压缩机2232产生的噪音。
如图26所示，空气通道口2110之一可位于储气罐2104的底部壁上。在空气使用过程中，由于其高压而从该储气罐2104中释放出的压缩空气可以推动聚集在该储气罐2104内的冷凝水，通过位于底部的空气通道口2110排出。释放的压缩空气可以与排放的冷凝水混合并在气动工具中使用。优选地，排放的冷凝物经过出口管道2352、歧管组件2334及任何连接的空气软管被发送至气动工具。因为在储气罐2104内的冷凝水在空气使用过程中被连续地排出，该冷凝水以很少的量排出，不会对气动工具造成伤害。
在图26所示的典型实施例中，储气罐2104被封入护罩2338中并由该护罩2338支撑。该护罩2338也可以包围着空气压缩机2332、歧管组件2334、出口管道2352、连接管路或管线2354及电线。通常，因为护罩2338的观察者从装配的护罩外部看不见储气罐2104，所以该储气罐2104可以被制成并装配进单元内，而不需要首先被涂漆。以这种方式，去掉了昂贵而费时的涂漆过程，因而提高制造效率以降低成本。而且，空气压缩机2332与储气罐2104之间所有潜在的热的连接管路或管线2354都被包围在护罩2338中，从而减少了操作者被热表面烫伤的风险。包围储气罐2104的另一个好处是与暴露的储气罐相比较，该储气罐2104通过由空气压缩机2332吸收热量而可更快地变热。因为减少了与外部空气的对流和辐射冷却，储气罐2104也可以保持热量更久。通过保持储气罐2104更热，该储气罐2104更少可能地凝结水分，从而导致减少储气罐腐蚀。
图27是表示根据本发明制造的如26所示的便携式空气压缩装置2300的一个典型实施例的立体图。该便携式空气压缩装置2300可以具有一个控制面板2358，该控制面板2358可以包含一个通断开关2360、一个压力调节器2348、一个压力计2350、一个减压阀2362及一个速度控制开关2356。应当理解，面板2358可以根据设计要求提供其它的控制器。如图26和27所示，护罩2338优选由塑料制成，该护罩2338可以包含一个手柄2346，该手柄2346允许操作者提升该便携式空气压缩装置2300，并将其从一个地方运到另一地方。
现在总体上参考图28-32，图中表示用于制造根据本发明的便携式空气压缩装置2900(见图31和32)的方法2000的一个典型实施例。如图28所示，一个工作者2602根据图22中所示的焊接步骤2002的典型实施例正在进行焊接储气罐2604。该工作者可以是人、机器人等等。该储气罐2604可以具有单个位于该储气罐2604壁上的空气通道口2610。该空气通道口2610是延伸穿过储气罐2604壁的孔。该储气罐2604可以由诸如钢等的金属制成。
图29是表示图28所示的储气罐2604的侧向剖视图。该储气罐2604具有内表面2606、外表面2608及空气通道口2610。该空气通道口2610也是一根位于储气罐2604内的中空导管2612的上开口端。该导管2612由空气通道口2610向下伸出，并具有一个位于储气罐2604底部邻近区域的下部开口端2614。在该便携式空气压缩机2900的使用过程中，通过空气通道口2610和导管2612，压缩空气可由空气压缩机2932提供给储气罐2604(在图29中没有示出，在图31中示出)，或者由储气罐2604中排出以用于气动工具(没有示出)。该空气通道口2610和中空导管2612也可以用于排放聚集在该储气罐2604内部的冷凝水。
图30表示图22所示的浸没步骤2004的一个典型实施例。在工作者2602完成了焊接步骤2002之后，把储气罐2604浸没在充满用抗腐蚀剂处理过的冷却液2622的浸渍槽2620中，以使储气罐2604冷却并获得抗腐蚀剂保护。该浸没步骤可在与用于储气罐焊接步骤相同的单元中进行。该浸没步骤可由人、机器人等等来执行。在一个优选的实施例中，把该储气罐2604浸没在浸渍槽2620中，该储气罐2604保持其空气通道口2610和导管2612(没有示出)打开，以允许冷却液2622涂覆在储气罐内表面2606和外表面2608上，从而达到最大程度的抗腐蚀剂保护并增加储气罐冷却速度。在浸没步骤2004完成之后，该储气罐2604可被风干，接着准备总装。
现在参考图31，图中表示图22所示的总装步骤2006的典型实施例。由人和/或机器人(没有示出)把便携式空气压缩装置2900装配在用于焊接步骤和浸渍槽的同一单元中。该便携式空气压缩装置2900可以包含装配在护罩或护盖2938内的储气罐2604、空气压缩机2932及歧管组件2934。空气压缩机2932可以包含一个压缩机2940，其具有由一个或多个由电动机或发动机2944驱动的活塞2942。例如，空气压缩机2932可以包含具有由通用电机2944驱动的单个活塞的单活塞压缩机2940。通过使用通用电机2944，可以通过控制供给电机2944的电压来改变电机运转的速度，从而改变活塞2942往复运动的速度。以此方式，可以改变由空气压缩机2932供给的气流。例如，在图32所示的典型实施例中，提供速度控制开关2956，该速度控制开关2956允许操作者在高速运转模式与低速运转模式之间进行选择，其中在高速运转模式下提供给储气罐2604最大的气流，而在低速运转模式下压缩机2940较慢地运行，以降低空气压缩机2932产生的噪音。
如前面所述，空气通道口2610是该导管2612的上部开口端(在图32中没有示出，但在图29中示出)。该空气通道口2610通常被称为“溢流管”，其与压力开关装置2918连接，而压力开关装置2918通过管路或管线2916连接至歧管组件2934。通过交替地启动和停止空气压缩机2932以周期性地补充储气罐2604中空气的供给，该压力开关装置2918用于调整该储气罐2604内的压力。当储气罐2604内的压力达到预设的低压点或“冲入压力”时，压力开关装置2918启动空气压缩机2932以给该储气罐2604再加压。当储气罐2604内的压力达到预设的高压点或“冲出压力”时，压力开关装置2918停止空气压缩机2932以防止该储气罐2604过压。以这种方式，压缩储气罐2604中的压缩空气的压力维持在大体上适用于给一个或多个空气动力工具提供动力的范围内。在空气压缩装置2900的使用过程中，由于其高压而从该储气罐2604中释放出的压缩空气可以推动聚集在该储气罐2604内的冷凝水，通过导管2612(在图31中没有示出，但在图29中示出)和空气通道口2610排出。释放的压缩空气可以与排放的冷凝水混合并在气动工具中使用。
图32是表示根据本发明制造的如图31所示的便携式空气压缩装置2900的一个典型实施例的立体图。该便携式空气压缩装置2900可以具有一个控制面板2958，该控制面板2958可以包含一个通断开关2960、一个压力调节器2948、一个压力计2950、一个减压阀2962及一个速度控制开关2956。应当理解，面板2958可以根据设计要求提供其它的控制器。如图31和32所示，护罩2938优选由塑料制成，该护罩2938可以包含一个手柄2946，该手柄2946允许操作者提升该便携式空气压缩装置2900，并将其从一个地方运到另一地方。
本领域的技术人员应当理解，该方法2000可应用于制造其它便携式空气压缩装置，而不脱离本发明的范围和精神。例如，该方法2000可应用于制造图1-13所示的空气压缩装置100。应当理解，便携式空气压缩装置指一种能够容易携带和/或移动的空气压缩装置，而不是作为结构的限制。
现在总体上参考图33-36，图中表示将方法2000用于制造根据本发明的扁平式空气压缩装置3200(见图36)的典型实施例。如图33所示，一个诸如人、机器人等等的工作者3102根据图22中所示的焊接步骤2002的典型实施例正在进行焊接扁平式空气压缩装置3200的储气罐3104。该储气罐3104是一个平的椭圆形储气罐，在本领域通常非正式地称为扁平式储气罐。该储气罐3104可以具有两个位于该储气罐壁的空气通道口3110。该空气通道口3110是延伸穿过储气罐3104壁的孔。该储气罐可以由诸如钢等的金属制成。
图34是表示图33所示的储气罐3104的侧向剖视图。该储气罐3104具有内表面3106、外表面3108及空气通道口3110。在该扁平式空气压缩装置3200的使用过程中，压缩空气可通过该空气通道3110由空气压缩机3232(在图34中没有示出，但在图36中示出)供给储气罐3104，或者从储气罐3104中释放出以供气动工具(没有示出)使用。该空气通道3110也可连接至一个排水阀，通过周期性地打开该排水阀来排出聚集在该储气罐3104内部的冷凝水。
参考图35，图中表示图22所示的浸没步骤2004的典型实施例。在工作者3102完成了焊接步骤2002之后，把储气罐3104完全浸没在充满用抗腐蚀剂处理过的冷却液3122的浸渍槽3120中，以使储气罐3104冷却并获得抗腐蚀剂保护。该浸没步骤2004可由人、机器人等等来执行。在一个优选的实施例中，把该储气罐3104浸没在浸渍槽3120中，该储气罐3104保持其空气通道口3110打开，以允许冷却液3122涂覆在储气罐内表面3106和外表面3108上，从而达到最大程度的抗腐蚀剂保护并增加储气罐冷却速度。在浸没步骤2004完成之后，该储气罐3104可被风干，接着准备在步骤2006中总装。
图36表示根据本发明制造的、总装步骤2006之后的扁平式空气压缩装置3200的典型实施例。
现在总体上参考图37-40，图中表示将方法2000用于制造根据本发明的筒式空气压缩装置4000(见图40)的典型实施例。如图37所示，一个诸如人、机器人等等的工作者3702根据图22中所示的焊接步骤2002的典型实施例正在进行焊接筒式空气压缩装置4000的储气罐3704。该储气罐3704是单个水平布置的圆柱形压缩储气罐，在本领域通常非正式地称为筒式储气罐。该储气罐3704可以具有两个位于该储气罐壁的空气通道口3710，该储气罐可以由诸如钢等的金属制成。该空气通道口3710是延伸穿过储气罐3704壁的孔。
图38是表示图37所示的储气罐3704的侧向剖视图。该储气罐3704具有内表面3706、外表面3708及空气通道口3710。在该筒式空气压缩装置4000的使用过程中，压缩空气可通过该空气通道3710由空气压缩机4002(在图38中没有示出，但在图40中示出)供给储气罐3704，或者从储气罐3704中释放出以供气动工具(没有示出)使用。该空气通道3710也可连接至一个排水阀，通过周期性地打开该排水阀来排出聚集在该储气罐3704内部的冷凝水。
图39表示图22所示的浸没步骤2004的典型实施例。在工作者3702完成了焊接步骤2002之后，把储气罐3704浸没在充满用抗腐蚀剂处理过的冷却液3722的浸渍槽3720中，以使储气罐3704冷却并获得抗腐蚀剂保护。该浸没步骤2004可由人、机器人等等来执行。在一个优选的实施例中，把该储气罐3704浸没在浸渍槽3720中，该储气罐3704保持其空气通道口3710打开，以允许冷却液3722涂覆在储气罐内表面3706和外表面3708上，从而达到最大程度的抗腐蚀剂保护并增加储气罐冷却速度。在浸没步骤2004完成之后，该储气罐3704可被风干，接着准备在步骤2006中总装。
图40表示根据本发明制造的、总装步骤2006之后的筒式空气压缩装置3200的典型实施例。
应当理解的是，根据本发明制造的图23-40所示的空气压缩装置是实施例，而不是意味着限制本发明的范围。本领域的技术人员应当理解，本发明的方法可以应用于制造各种类型的空气压缩装置。例如，本发明的方法可被用于制造其中储气罐通过其中一个空气通道口连接至排水阀的便携式空气压缩装置、竖直筒式空气压缩装置、双筒式空气压缩装置、竖直固定式空气压缩装置等等。应当理解，本发明的方法可应用于制造含有具有一个、两个或多个空气通道口的储气罐的空气压缩装置。
应当理解的是，所揭露的方法中步骤的具体次序或阶段是典型方法的实施例。应当理解，该方法中步骤的具体次序或阶段可基于设计考虑重新排列，而仍在本发明的范围和精神内。所附方法以示例次序呈现不同步骤的要素，但不限于所呈现的具体次序或阶段。
可以相信，通过前面的描述，本发明以及其诸多优点将被理解，并且显然，在不脱离本发明的范围和精神或不牺牲本发明的实质优点的情形下，其部件的形成、构造和排列可作各种改变。上文描述只是其解释性实施例，权利要求书概括和包含了此类改变。
权利要求
1.一种储气罐装置，其用在包含空气压缩机和歧管组件的空气压缩装置中，该储气罐装置包括一个储气罐，其包含一个与空气压缩机操作性连接的进气口，该储气罐用于以高压储存空气；及一个与该储气罐连接并与该歧管组件操作性连接的排气口，该排气口使该储气罐在该空气压缩装置的使用过程中能够排放，其中，在该空气压缩装置的使用过程中，该排气口从该储气罐排放空气和冷凝水。
2.一种便携式空气压缩装置，包括一个护罩；一个储气罐，其包含一个带有止回阀的进气口，该储气罐被布置在该护罩内并用于以高压储存空气；一个空气压缩机，其与储气罐操作性连接，并被布置在该护罩内，该空气压缩机用于向该储气罐提供空气；一个与该储气罐连接的排气口，该排气口使该储气罐在该空气压缩装置的使用过程中能够排放；及一个歧管组件，其与排气口操作性连接并被布置在该护罩内，该歧管组件使得来自储气罐的排放物能够被释放，其中，在运行过程中，该排气口从该储气罐排放空气和冷凝水。
3.一种便携式空气压缩装置，包括一个护罩；一个储气罐，其包含一个带有止回阀的进气口，该储气罐被布置在该护罩内并用于以高压储存空气；一个空气压缩机，其与储气罐操作性连接，并被布置在该护罩内，该空气压缩机用于向该储气罐提供空气；一个与该储气罐连接的排气口，该排气口使该储气罐在该空气压缩装置的使用过程中能够排放；及一个带有止回阀的歧管组件，其与排气口操作性连接并被布置在该护罩内，该歧管组件使得来自储气罐的排放物能够被释放，其中，在运行过程中，该排气口从该储气罐排放空气和冷凝水。
4.一种排放空气压缩装置的储气罐内的冷凝物的方法，包括从空气压缩机向储气罐提供压缩空气，以便高压储存所述空气；及在空气压缩装置的运行过程中，通过与储气罐连接的排气口排放该储气罐内的压缩空气和冷凝物。
5.一种空气压缩装置，包括一个护罩；一个布置在该护罩内的储气罐，其包含一个进气口并具有未涂漆的外表面，该储气罐用于以高压储存空气；一个空气压缩机，其与储气罐操作性连接，并被布置在该护罩内，该空气压缩机用于向该储气罐提供空气；及一个与该储气罐连接的排气口，该排气口使该储气罐在该空气压缩装置的使用过程中能够排放；其中，在运行过程中，该排气口从该储气罐排放空气和冷凝水。
6.一种便携式空气压缩装置，包括一个包含手柄的护罩；一个储气罐，其包含未涂漆的外表面及一个带有止回阀的进气口，该储气罐被布置在该护罩内并用于以高压储存空气；一个空气压缩机，其与储气罐操作性连接，并被布置在该护罩内，该空气压缩机用于向该储气罐提供空气；及一个与该储气罐连接的排气口，该排气口使该储气罐在该空气压缩装置的使用过程中能够排放；其中，在空气压缩装置的运行过程中，该排气口排放该储气罐内的空气和冷凝水。
7.一种排放空气压缩装置的储气罐内的冷凝物的方法，包括从空气压缩机向储气罐提供压缩空气，以便高压储存所述空气，该储气罐包含未涂漆的外表面；及在空气压缩装置的运行过程中，通过与储气罐连接的排气口排放该储气罐内的压缩空气和冷凝物。
8.一种制造空气压缩装置的方法，包括焊接储气罐，该储气罐具有至少一个形成在其中的空气通道口；把该储气罐浸没在含有冷却液的浸渍槽中，及把该储气罐装配成空气压缩装置。
9.一种制造便携式空气压缩装置的方法，包括焊接储气罐，该储气罐具有至少一个形成在其中的空气通道口；把该储气罐浸没在含有用抗腐蚀剂处理过的冷却液的浸渍槽中；打开至少一个空气通道口，以使含有抗腐蚀剂的冷却液涂覆在储气罐内表面和外表面上；及把该储气罐装配成便携式空气压缩装置。
10.一种制造空气压缩装置的方法，包括制造多个构件，这些构件包括一个外壳，其具有一个控制面板，该控制面板使用户能够控制该空气压缩装置；一个空气压缩机，其与该控制面板操作性连接；一个储气罐，其具有至少一个空气通道口；及一个歧管组件，其与该储气罐操作性连接，并且具有一根延伸穿过该控制面板的出口管；以适当方式把该储气罐焊接起来；把该焊接后的储气罐浸没在含有用抗腐蚀剂处理过的冷却液的浸渍槽中；打开所述至少一个空气通道口，以使含有抗腐蚀剂的冷却液涂覆在储气罐内表面和外表面上；及把所述多个构件装配成空气压缩装置。
全文摘要
本发明公开了一种空气压缩装置，该空气压缩装置具有一个与储气罐连结的空气压缩机，在空气使用过程中，把聚集在该储气罐内的冷凝物连续地排放至释放的压缩空气中。该储气罐具有一个排气口，通过该排气口，在空气使用过程中，压缩空气和冷凝物穿过歧管组件被释放出，以用于气动工具中。本发明的空气压缩装置需要极少的维护时间，并具有很小的储气罐腐蚀。此外，还减少了操作者烧伤的风险，而且其制造过程不要求储气罐被涂漆。
文档编号F04B41/02GK1495360SQ0315613
公开日2004年5月12日 申请日期2003年8月29日 优先权日2002年9月6日
发明者罗伯特·F·伯赫德, 斯科特·克内尔, 马克·W·伍德, 马特·赖特, 大卫·W·罗彼纳尔特, 库尔特·罗素, 克内尔, 罗素, W 伍德, W 罗彼纳尔特, 罗伯特 F 伯赫德, 赖特 申请人:美商戴尔贝斯空气动力公司