便携式空气压缩机的制作方法
【专利摘要】本实用新型涉及便携式空气压缩机。一种空气压缩机包括用于在大气压下引入空气的空气进气单元。用于压缩空气的汽缸装置；存储罐；在空气进气单元和汽缸装置之间延伸的第一空气管路，第一空气管路被配置为将空气从空气进气单元运送到汽缸装置；在汽缸装置与存储罐之间延伸的第二空气管路，第二空气管路被配置为将压缩空气从汽缸装置运送到存储罐；连接到汽缸装置的马达，该马达被配置为用于驱动汽缸装置；插入到第一空气管路中的阀，该阀被配置为在闭合状态与打开状态之间可调节。
【专利说明】
便携式空气压缩机
技术领域
[0001]本申请涉及移动式空气压缩机。具体地，该申请涉及用于在供应至空气压缩机马达的电功率可降到额定水平或操作水平以下的条件下保护空气压缩机马达免于失速和烧坏的系统。
【背景技术】
[0002]在建筑工业中已知移动式空气压缩机。此类压缩机通常包括由过滤器保护的空气进气装置。吸入进气装置的空气沿着空气管路向下被传递到压缩空气的具有振荡活塞的汽缸，之后，压缩空气沿着进一步的空气管路向下被传递到存储罐或压缩机罐。汽缸或压缩装置通过马达驱动，该马达通常被设计用于在额定电压下操作，以符合通常在家庭可用的势差。在美国，额定电压约为120伏，但是该额定电压根据国家的不同而不同。来自压缩机罐的空气流沿着最终空气管路传递到快速连接的联接器出口，该联接器出口进而可被联接成与在本领域中已知的各种工具一起操作。在压缩机罐与所选工具之间的空气通道由位于最终管路中的控制旋钮调节。
[0003]然而，在本领域中的问题困扰着空气压缩机的用户。当压缩机从可长于20英尺，有时甚至长达100英尺的电缆吸取它的电功率时，就出现一个问题。当便携式压缩机在建筑工地上使用时，这种情况频频地出现。电源出口通常位于工地上的固定点处，但压缩机可需要处于远离该出口的位置。然而，长电源电缆的电阻会相对高，并且因此会导致压缩机可用的电压或势差减弱，并且与在电源出口处可用的电压不同。因此，压缩机可用的电压或势差与马达被设计用于在其下操作的额定电压也不相同。这倾向于具有不利的结果，即马达倾向于在操作期间失速。作为异步马达，它继续处于大约与在设计电压或额定电压下相同的速度而不是减速，但倾向于失去扭矩输出并且然后当扭矩载荷大于马达的扭矩输出时仅仅失速。
[0004]可由于不同的原因而出现相同的问题。例如，据发现寒冷的天气可影响在电流电缆的端部处的电压输出，或者其可减少马达可传送的扭矩。
[0005]对操作者而言，这会是一种令人恼火的经历，并且目前针对该问题没有简单的解决方案。因此，在相当频繁出现的某些条件下，昂贵的压缩机可被发现是完全无用的。
[0006]因此，在本领域中需要一种解决现有领域中的问题的压缩机。本实用新型解决了这些需要和其他需要。
【实用新型内容】
[0007]在一个实施例中，该实用新型为空气压缩机。该压缩机包括用于在大气压力下引入空气的空气进气单元。提供用于压缩空气的装置，和被配置为驱动用于压缩空气的装置的马达。提供一种存储罐，并且提供在空气进气单元与用于压缩空气的装置之间延伸的第一空气管路，第一空气管路被配置为将空气从空气进气单元运送到用于压缩空气的装置中。提供在用于压缩空气的装置与存储罐之间延伸的第二空气管路，该第二空气管路被配置为将压缩空气从用于压缩空气的装置运送到存储罐中。阀被插入到第一空气管路中，使得第一空气管路中的空气流过该阀，该阀被配置为在全空气流率状态与减小的空气流率状态之间可调节。在一些实施例中，阀被配置为可由用户手动调节。在另一些实施例中，马达被设计成用于在额定势差下操作，并且阀被配置为可由用于调节的装置调节，用于调节的装置包括微处理电路。用于调节的装置被配置为测量在额定势差与供应至马达的实际势差之间的差。用于调节的装置被配置为减小阀中的喉部，以减少流过阀的空气流达一定量，该一定量基于在额定势差与供应至马达的实际势差之间的差。
[0008]在另一个实施例中，该实用新型为用于提供空气到空气压缩机的方法，该空气压缩机具有被设计成在额定势差下运转的马达。该方法包括，向马达施加势差从而使马达运转。在大气压力下以输送流率通过阀吸取空气，并且然后将空气传输到用于压缩空气的装置。空气在用于压缩空气的装置中被压缩，并且然后从用于压缩空气的装置被传输到存储罐。阀被调节以降低输送流率。在一些实施例中，调节阀由用户手动执行。在另一些实施例中，该方法包括进一步的步骤:测量施加到马达的势差，并且将测量的势差与额定势差比较，并且在这些实施例中，调节阀以降低输送流率包括调节流率达一定量，该一定量基于额定势差与供应至马达的势差之间的差。
【附图说明】
[0009]图1为具有该实用新型的特征的便携式压缩机的前视透视图。
[0010]图2为图1所示的便携式压缩机的后视透视图，其中马达盖被移除。
[0011]图3为图1所示的便携式压缩机的部件的透视图。
[0012]图4为示出图1所示的压缩机的部件之间的关系的示意图。
[0013]图5为示出该实用新型的另一个实施例的特征的示意图。
【具体实施方式】
[0014]参照附图描述的该实用新型的实施例包括移动式空气压缩机10，诸如在图1和图2中例示的空气压缩机。提供优选地由金属管件制成的基架12。从基架向上延伸的是优选地由金属管件形成的手柄框架14。在手柄框架的顶部为手柄16，该手柄适合于允许操作者提起整个压缩机10并且将其移动到期望位置。基架可包括脚部18，该脚部优选地为在螺纹杆上安装的橡胶，用于根据已知技术调节高度。电子马达20安装在框架上，最佳见于图2。马达可被配置为在额定电压下操作，该额定电压在美国通常为120伏，但是该额定电压根据国家的不同而不同。如图1可见，可提供盖子22以包封马达。
[0015]空气进气单元24(图2)被提供以接收空气过滤器，并且提供用于在大气压力下接收空气的孔口。空气穿过进气单元24并且经由连接到起空气栗作用的压缩装置或汽缸28的第一空气管路26或管道行进，并且经由汽缸盖30进入汽缸。振荡活塞(在图中不可见)位于汽缸28内。活塞被设置成根据已知技术通过马达20处于振荡运动，并且这具有压缩空气的效果，随后压缩空气经由第二空气管路44(图4)传递到压缩机罐32中，该压缩空气被储存在压缩机罐32中直到被需要。
[0016]当需要压缩空气与工具结合使用时，允许压缩空气经由第三空气管路46(在图4中示意性示出)从罐32传送到快速联接器出口 34。根据已知技术，工具48(在图4中示意性示出)可使用凸联接器出口和凹联接器出口便利地连接到出口。在一些实施例中，如果期望同时使用不止一个工具，则压缩机10可具有不止一个出口 34。
[0017]通过调节压力调节器阀，允许空气从压缩机罐32传送到出口 34，该压力调节器阀具有在压缩机的仪表盘38上的调节旋钮36 ο进一步地，在仪表盘上有两个压力计，测量压力罐32中的压力的罐压力计40和测量出口 34处的压力的出口压力计。应该认识到，压缩机的操作者将发现这两个压力的知识对操作压缩机系统非常有用。
[0018]参考图2至图4，并且现在转向压缩机10的新颖特征和有利特征，在一个实施例中，该实用新型包括可调节的空气控制阀100，该空气控制阀被插入在空气进气单元24与用于压缩的汽缸28之间的第一空气管路26中。空气流进气单元24包括可移除地拧到进气单元24上的过滤器盖子102。过滤器盖子限定多个进气孔104，所述多个进气孔104被配置为允许空气在大气压力下流入单元24。进口连接器105将控制阀100连接到进气单元24。控制阀100包括已知技术的阀单元106，该阀单元106在内部限定具有某一直径的喉部，该喉部的直径可通过被配置为在阀杆108旋转时减小喉部的机构来改变。已知的阀机构可包括闸门阀、球心阀、隔膜阀、塞阀、针阀或电动气压阀等。阀杆108便利地连接到阀旋钮110，在一些实施例中，阀旋钮110可位于处于装配状态中的压缩机的仪表盘38上。提供出口连接器114以将阀106向上连接到第一空气管路26，该第一空气管路完成在进气单元24与汽缸28之间的空气管路。(该空气管路包括将空气从进口 24运输到汽缸28的所有部件)。
[0019]在使用中，如以上更充分描述，对于诸如可由于输送至压缩机的电功率的电压降而出现的问题，控制阀100提供下列优点给监测压缩机的操作者。例如，马达可失速，或其可通过改变其操作频率发出即将失速的有声警报信号，并且因此发出声音。操作者应检测到，马达20正在变得无法输送足够的扭矩来充分压缩来自进口 24并且要被输送到汽缸28的空气，他可以通过手动旋转旋钮110缓慢关闭阀100，直到马达减少危险迹象。这种动作将不使压缩机10停止操作，但它将减小在大气压力下空气正输送到汽缸28(空气栗或压缩装置)的速率。这意味着，在每个时间单元，汽缸内的活塞将必须压缩较少的空气用于导出到存储罐32。这种结果有效地减少了马达20上的载荷，并且然后马达将倾向于以其设计的旋转速度进行操作而不失速，同时以减小的速率产生压缩空气。这种结果是有利的，因为其以花费稍微长的时间用压缩到期望压力的空气将罐32充满的可接受价格避免了马达失速和停止。
[0020]另外参考图5描述了该实用新型的另一个实施例。在该实施例中，先前实施例的阀106替换为电压控制的空气阀106\与先前实施例一样，势差或电压的供应使用电缆204从电源出口 202供应至马达20。马达20经由传动机构21供应动能到压缩装置或设备29，压缩装置或设备29可包括在汽缸28内振荡的活塞。在电缆24到马达20的连接点处，与合适的引线206结合使用电压感测和放大器电路200测量在马达处的势差。这种电路200被配置为检测马达20实际可用的势差是否小于马达被设计成在其中操作的额定功率(通常与在电源出口202处输送的势差相同)，在美国，该额定功率可以为120伏。如上所解释，可存在使在到马达的连接点处的势差达不到马达20的额定势差的情况。如上所述，在势差中的此类差或下降可由电缆204的长度过度长的事实而引起，或由主导温度条件而引起。无论在至马达的势差中的下降原因为何，可包括微处理器设备的电路200均可被配置为测量马达20的额定势差(通常为120伏)与供应至马达的实际势差之间的差或电压降。电路200被配置为放大这种电压降并且被进一步配置为经由管路208将电压降的放大电压发射输入电压控制的空气阀106'。电压控制的空气阀106'被配置为通过关闭阀中的喉部达一定量来响应承载电压降信息的信号，该一定量基于电压降。优选地，喉部被关闭的量与电压降成正比例。因此，电压降越大，阀关闭其喉部的量就越大，以阻碍空气通过阀106'的通道。通过关闭阀，马达需要小于以未减小的流率压缩空气流所需的扭矩来压缩进入空气栗28的减少的空气流。通过在电压控制的空气阀106'的设计期间的校准过程，在测量的电压降与喉部应按其关闭的最适量之间的相关性建立的过程期间的校准过程确定基于测量电压降的喉部按其关闭的一定量，以便减少压缩在每个时间单元必须压缩的减少的空气体积所需的输出扭矩。因此，通过减少通过阀并且因此进入栗28的空气流，可减少在压缩期间所需的扭矩载荷，并且这允许马达以减小的势差操作而不失速。
[0021]因此，已经发现本实用新型消除了与便携式空气压缩机关联的主要问题中的至少一个问题。
[0022]尽管以上描述了本实用新型的优选示例性变体，但对本领域的技术人员显而易见的是，在未背离该实用新型的情况下，可对其做出各种变化和修改。例如，应该认识到，不同实施例的特征的组合可被组合以形成另一个实施例。在随附权利要求中旨在覆盖属于该实用新型的实质和范围内的所有此类变化和修改。
【主权项】
1.一种空气压缩机，其特征在于，所述空气压缩机包括: 用于在大气压力下引入空气的空气进气单元； 用于压缩空气的装置； 被配置为驱动用于压缩空气的所述装置的马达； 存储触; 在所述空气进气单元与用于压缩空气的所述装置之间延伸的第一空气管路，所述第一空气管路被配置为将空气从所述空气进气单元运送到用于压缩空气的所述装置中； 在用于压缩空气的所述装置与所述存储罐之间延伸的第二空气管路，所述第二空气管路被配置为将压缩空气从用于压缩空气的所述装置运送到所述存储罐中； 阀，所述阀被插入到所述第一空气管路中，使得在所述第一空气管路中的空气流过所述阀，所述阀被配置为在全空气流率状态与减小的空气流率状态之间能够调节。2.根据权利要求1所述的空气压缩机，其特征在于，所述阀被配置为能够由用户手动调-K-T O3.根据权利要求1所述的空气压缩机，其特征在于，所述马达被设计成在额定势差下操作，并且所述阀被配置为能够通过包括微处理电路的用于调节的装置进行调节，用于调节的所述装置被配置为测量在所述额定势差与供应至所述马达的实际势差之间的差，用于调节的所述装置被进一步配置为减小所述阀中的喉部，以减少通过所述阀的空气流达一定量，所述一定量基于在所述额定势差与供应至所述马达的所述实际势差之间的所述差。
【文档编号】F04B49/22GK205478172SQ201620058869
【公开日】2016年8月17日
【申请日】2016年1月21日
【发明人】H·R·赫南德兹, D·哈德, D·塔拉森德根
【申请人】欧翠工具有限责任公司