气体压缩机的制作方法

本发明属于气体压缩技术领域，特别是涉及一种气体压缩机。

背景技术：

目前的空气压缩机都是发动机带动活塞或者螺杆，结构多比较复杂，体积很大，噪音很大。CN205025760U公开了一种组合式螺杆空气压缩机，包括空压机主机、电机、机油滤清器和油气分离器，所述空压机主机包括机体、底座和螺杆，所述机体盖设在底座的上方，且盖合后的机体和底座之间具有用于对油气混合物进行初步分离的分离腔，所述机体具有用于供螺杆压缩空气的工作腔、用于连接油气分离器的分离器连接座和用于连接机油滤清器的机滤连接座，所述分离器连接座与分离腔相连通，所述分离腔内设置有一与工作腔相连通的油气管和一与机滤连接座相连通的进油管，所述油气管的顶端连接在机体上，油气管的底端悬空，所述进油管的顶端连接在机体上，进油管的底端与分离腔的底面之间具有空隙。上述螺杆式空气压缩机的结构比较复杂，体积大，噪音大，主要使用在汽车上，不适用于安装在机器人上使用。

技术实现要素：

本发明要解决的技术问题是提供一种结构简单、减小体积、降低噪音、提高效率的气体压缩机。

为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：

一种气体压缩机，包括电动机、减速箱、压缩气缸、燃烧室、风机、储气罐，电动机的输出轴与飞轮主轴连接，飞轮主轴上安装飞轮，飞轮主轴的一端与风机连接，另一端与减速箱连接，减速箱的输出端与压缩气缸的活塞杆连接，压缩气缸的活塞上或无杆腔的端部安装第一气阀，压缩气缸的出气口经第二气阀与燃烧室的进气口连通，燃烧室的顶部设置喷油嘴、火花塞、喷水管、排气管，喷水管的另一端与热水箱连通，喷水管上安装喷水阀，排气管上安装排气阀，燃烧室的出气口经第三气阀与高温缓冲管道连通，高温缓冲管道与低温缓冲管道连通，低温缓冲管道经第四气阀与储气罐连通，风机经第五气阀与低温缓冲管道连通。

本发明气体压缩机，进一步的，还包括涡轮机，涡轮机的输出轴与飞轮主轴连接，涡轮机上设置废气进口和废气出口，排气管的另一端与废气进口连接，废气出口连接导管。

本发明气体压缩机，进一步的，所述导管与热水箱连通，热水箱上设置排气口。

本发明气体压缩机，进一步的，还包括发电机，发电机的输入轴与飞轮主轴连接。

本发明气体压缩机，进一步的，所述低温缓冲管道设置为螺旋形。

本发明气体压缩机，进一步的，还包括燃烧室冷却系统，燃烧室冷却系统包括储水箱、设置在燃烧室外部的水冷夹层、风冷散热器，储水箱经管路与水冷夹层连通，水冷夹层经出水管、回水管与风冷散热器连接，水冷夹层经管路与水泵连接，水泵的出水口经管路与热水箱连接。

本发明气体压缩机，进一步的，还包括蒸汽回收器，热水箱经管路与蒸汽回收器连接，蒸汽回收器经回收管路与高温缓冲管道连通，回收管路上安装蒸汽回收气阀。

本发明气体压缩机，先通过风机向低温缓冲管道、高温缓冲管道、燃烧室内通入清洁空气，再通过压缩气缸向燃烧室内压入气体，气体在燃烧室内燃烧，并向燃烧室喷高温水，水瞬间气化变成水蒸气，燃烧室内的高温高压气体进入高温缓冲管道，将高温缓冲管道中的部分气体和低温缓冲管道中的气体压入储气罐中，本发明结构简单，效率高，极大的减小了气体压缩机的体积，减小噪音，主要用于机器人领域，由于气体压缩机体积小，因此能做出体积更小的大动力机器人，可以极大的提高机器人的续航能力；且本发明没有高温磨损部件，寿命极长。

下面结合附图对本发明的气体压缩机作进一步说明。

附图说明

图1为本发明气体压缩机的结构示意图；

图2为本发明气体压缩机中燃烧室的A向结构示意图；

图3为燃烧室冷却系统和蒸汽回收部分的结构示意图。

具体实施方式

如图1所示，本发明气体压缩机包括电动机1、减速箱2、压缩气缸3、燃烧室4、风机5、储气罐6、燃烧室冷却系统，电动机1的输出轴与飞轮主轴7连接，飞轮主轴7上安装飞轮71，飞轮主轴7的一端与风机5连接为风机5提供动力，另一端与减速箱2连接，涡轮机8的输出轴与飞轮主轴7连接，发电机9的输入轴与飞轮主轴7连接。

减速箱2的输出端与压缩气缸3的活塞杆31连接，压缩气缸3的活塞32上或无杆腔的端部安装第一气阀33，图中第一气阀33设置在压缩气缸3的活塞32上。压缩气缸3的出气口经第二气阀34与燃烧室4的进气口连通，结合图2所示，燃烧室4的顶部设置喷油嘴41、火花塞42、喷水管43、排气管44，喷水管43的另一端与热水箱10连通，喷水管43上安装喷水阀45。排气管44上安装排气阀46，涡轮机8上设置废气进口81和废气出口82，排气管44的另一端与废气进口81连接，废气出口82连接导管83，导管83与热水箱10连通，热水箱10上设置排气口84。

燃烧室4的出气口经第三气阀47与高温缓冲管道11连通，高温缓冲管道11与低温缓冲管道12连通，低温缓冲管道12经第四气阀13与储气罐6连通。风机5经第五气阀14与低温缓冲管道12连通。低温缓冲管道12设置为螺旋形。

结合图3所示，燃烧室冷却系统包括储水箱21、设置在燃烧室4外部的水冷夹层22、风冷散热器23，储水箱21经管路与水冷夹层22连通，水冷夹层22经出水管24、回水管25与风冷散热器23连接，水冷夹层22经管路与水泵26连接，水泵26的出水口经管路与热水箱10连接。

热水箱10经管路与蒸汽回收器27连接，蒸汽回收器27经回收管路28与高温缓冲管道11连通，回收管路28上安装蒸汽回收气阀29。

储水箱21内的冷水进入水冷夹层22，对燃烧室4进行冷却降温，水冷夹层22内的热水可通过风冷散热器23进行冷却降温，使水温维持在70-80℃，水冷夹层22内的热水经水泵26送入热水箱10内，热水箱10内的热水经高温废气二次加热到接近200℃，产生高压蒸汽，高压蒸汽进入蒸汽回收器27，当蒸汽回收器27内蒸汽达到一定压力且第三、第四阀门47、13开启时，打开蒸汽回收气阀29，蒸汽回收器27内高压蒸汽进入高温缓冲管道11，对热水箱10产生的高压蒸汽进行回收利用，节省燃料，降低成本。热水箱10内水用于向燃烧室4喷水。

本发明气体压缩机的工作原理如下：

(1)电动机1驱动飞轮71，达到预定转速；

(2)启动风机5，打开第三、第五气阀47、14，将清洁空气送入低温缓冲管道12、高温缓冲管道11，最后进入燃烧室4，完成一次清洁程序；

(3)启动减速箱2，打开第二气阀34，关闭其他阀门，将压缩气缸3内的气体压入燃烧室4，点火，燃烧几毫秒后，喷水阀45开启，向燃烧室4中喷入少量高温高压水，水瞬间气化，变成水蒸气，开启第三、第四气阀47、13，高温高压气体进入高温缓冲管道11，继续受压，进入低温缓冲管道12，原本高温缓冲管道11中的部分气体和低温缓冲管道12中的气体被压入储气罐6中，待高温缓冲管道11和低温缓冲管道12内的气压接近储气罐6的气压时，关闭第四气阀13，开启排气阀46，高温低压废气从排气管44排出，进入涡轮机8内驱动涡轮转动，这部分能量转换为飞轮71的势能，高温废气继续从导管83排出，经过热水箱10，将热水箱10内水加热到接近200℃，最后废气从热水箱10上的排气口排出，一次压缩程序完成。

飞轮的转速设定一个范围，如果高于设定的最高转速，则发电机9将飞轮的势能转换为电能，反之，则用电动机驱动飞轮，达到限制的最低转速。

本发明气体压缩机与现有技术相比，具有以下有益效果：

1、本发明先通过风机向低温缓冲管道、高温缓冲管道、燃烧室内通入清洁空气，再通过压缩气缸向燃烧室内压入气体，气体在燃烧室内燃烧，并向燃烧室喷高温水，水瞬间气化变成水蒸气，燃烧室内的高温高压气体进入高温缓冲管道，将高温缓冲管道中的部分气体和低温缓冲管道中的气体压入储气罐中，本发明结构简单，效率高，极大的减小了气体压缩机的体积，减小噪音，主要用于机器人领域，由于气体压缩机体积小，因此能做出体积更小的大动力机器人，可以极大的提高机器人的续航能力；且本发明没有高温磨损部件，寿命极长。

2、本发明利用高温废气驱动涡轮机，当飞轮转速高于设定的最高转速时，通过发电机将飞轮的势能转换为电能，并利用高温废气的余热加热水，提高了效率，节省能源。

以上所述的实施例仅仅是对本发明的优选实施方式进行描述，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本发明的技术方案作出的各种变形和改进，均应落入本发明权利要求书确定的保护范围内。