一种基于氢燃料电池的空气压缩机的制作方法

本发明涉及新能源电池领域，具体为一种基于氢燃料电池的空气压缩机。

背景技术：

氢燃料电池是一种发电装置，但不像一般非充电电池一样用完就丢弃，也不像充电电池一样，用完须继续充电，燃料电池正如其名，是继续添加燃料以维持其电力，所需的燃料是"氢"，其之所以被归类为新能源，原因就在此；燃料电池的运作原理，也就是电池含有阴阳两个电极，分别充满电解液，而两个电极间则为具有渗透性的薄膜所构成，氢气由燃料电池的阳极进入，氧气(或空气)则由阴极进入燃料电池，经由催化剂的作用，使得阳极的氢分子分解成两个质子与两个电子，其中质子被氧'吸引'到薄膜的另一边，电子则经由外电路形成电流后，到达阴极，在阴极催化剂之作用下，质子、氧及电子，发生反应形成水分子，因此水可说是燃料电池唯一的排放物，燃料电池所使用的"氢"燃料可以来自于水的电解所产生的氢气及任何的碳氢化合物，例如天然气、甲醇、乙醇(酒精)、沼气等等；在氢燃料电池发电过需要不断的提供空气，空气压缩机则是为氢燃料电池发电过程提供空气的装置。

现有氢燃料电池使用时需要源源不断的提供氢气和氧气，空气中含有20％的氧气，为节约成本，一般在氢燃料电池直接通入空气压缩机加压过的空气即可，现有的空气压缩机在进行使用时，一般通过压缩机主体在电机的工作下进行加压，增压范围固定，同时增压后的空气供氢燃料电池使用时，氧气含量保持不变，同时对于空气压缩机整体而言，由于其本身较重，其固定安装操作均比较复杂，一旦出现问题的更换和维修将耗费大量的人力物力，同时在进行工作过程，其本身会产生震动，对装置整体造成影响，缩短其使用寿命。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种基于氢燃料电池的空气压缩机，为了克服上述的技术问题，该空气压缩机除了通过电机的工作下进行加压外，还可以通过改变气缸罐内的体积做到灵活的改变压强，增减压范围广；同时增压后的空气供氢燃料电池使用前，通过增氧器来增加氧气的含量，增氧器内的分子筛可以吸收空气中大量的其他气体和水份，增加空气中的氧气含量，在供氢燃料电池使用时，保证氢气的充分利用，提高氢燃料电池的发电效率；同时空气压缩机通过底部设置的安装机构可以快速的完成安装固定，方便后期的拆卸与维修，同时安装机构可以吸收缓解装置本身产生的震动，减缓对装置整体的影响，延长其使用寿命。

本发明的目的可以通过以下技术方案实现：

一种基于氢燃料电池的空气压缩机，包括气缸罐、安装机构、泵冲计数阀、压缩机主体、气压表、排气管、第一控制阀、增氧器、控制面板、空气净化器、分流阀、电机罩、进气管、净化器进气口、安装支架、第一皮带轮、皮带、第一伺服电机、第二皮带轮、散热转轮、第二伺服电机、活动板、第一螺纹、第二螺纹、滑块、滑轨、挡块和转轴，所述气缸罐底部安装有安装机构，所述气缸罐一侧安装有控制面板，所述气缸罐另一侧安装有安装支架，所述安装支架顶部安装有电机罩，所述气缸罐顶部一侧安装有第一伺服电机，所述第一伺服电机输出端安装有第一皮带轮，所述气缸罐顶部且位于第一伺服电机一侧安装有泵冲计数阀，所述气缸罐顶部且位于泵冲计数阀一侧安装有压缩机主体，所述压缩机主体两侧均设置有进气管，所述进气管底端安装有空气净化器，所述空气净化器底部一侧开设有净化器进气口，一侧所述空气净化器安装有分流阀，所述气缸罐另一侧安装有排气管，所述排气管一端安装有第一控制阀，所述第一控制阀一端安装有增氧器，所述压缩机主体相对于所述电机罩一侧安装有第二皮带轮，所述第一皮带轮和第二皮带轮通过皮带连接传动，所述第二皮带轮一侧安装有散热转轮，所述气缸罐顶部且位于压缩机主体一侧安装有气压表；

所述气缸罐一端中心处安装有第二伺服电机，所述气缸罐一端且位于第二伺服电机下方安装有滑轨，所述滑轨一端安装有挡块，所述第二伺服电机底部通过滑块与滑轨连接，所述第二伺服电机输出端安装有转轴，所述转轴一端安装有活动板，所述气缸罐内侧开设有第二螺纹，所述活动板外侧边缘开设有第一螺纹；

所述安装机构包括支撑座、安装槽、固定吸盘、连接管、第二控制阀、连接卡块、调节槽、安装座、伸缩杆和弹簧，两个所述连接卡块分别对称安装在气缸罐底部，所述支撑座顶部开设有调节槽，所述调节槽内侧底部安装有若干个所述伸缩杆，所述伸缩杆外侧套设有弹簧，所述伸缩杆顶部通过连接卡块安装在安装座底部，所述支撑座底部开设有安装槽，所述安装槽内部安装有若干个所述固定吸盘，两侧所述固定吸盘通过连接管连接导通，所述连接管一端安装有第二控制阀。

作为本发明进一步的方案：所述控制面板分别电性连接泵冲计数阀、第一控制阀、分流阀、第一伺服电机、第二伺服电机和第二控制阀。

作为本发明进一步的方案：所述第一螺纹和第二螺纹配合使用，所述滑块和滑轨配合使用。

作为本发明进一步的方案：所述增氧器内部设置有分子筛，所述增氧器一端通过导管与氢燃料电池进气端连接。

作为本发明进一步的方案：所述分流阀一端口通过导管与第二控制阀端口连接，所述散热转轮外侧均匀安装有若干个叶片。

作为本发明进一步的方案：所述固定吸盘包括顶部的支撑管和底部的吸盘，所述支撑管的长度与安装槽的深度相同。

作为本发明进一步的方案：所述泵冲计数阀、压缩机主体、气压表和气缸罐分别为导通连接。

该空气压缩机的使用操作步骤为：

步骤一：通过管道将分流阀一端口通过导管与第二控制阀端口连接，然后通过控制面板控制第一伺服电机工作，进而带动第一皮带轮转动，通过皮带传动带动第二皮带轮内工作，通过压缩机主体进行空气压缩，压缩机主体两侧的进气管开始进气，通过空气净化器过滤去除空气中的杂质，同时一侧的空气净化器的净化器进气口与分流阀连接，进而通过固定吸盘内的空气被吸净，通过固定吸盘将空气压缩机实施固定，固定完毕，第二控制阀关闭；

步骤二：第一伺服电机工作时将压缩空气从气缸罐内经过压缩机主体的排气管排出，排气管连接有第一控制阀和增氧器，通过第一控制阀实施控制，通过增氧器内的分子筛过滤掉空气中除氧气外气体和杂质，提高氢燃料电池在氢气燃烧发电池的工作效率，保证氢气燃烧充分，同时在气缸罐内通过第二伺服电机工作通过转轴带动活动板转动，通过第一螺纹和第二螺纹的配合活动板在气缸罐内密封移动，以及滑块和滑轨的配合，第二伺服电机沿着滑轨移动，改变气缸罐内部体积，进而改变内部压缩空气的压强，便于在需要提高氢燃料电池发电效率时使用，同时在空气压缩机使用时，调节槽内的伸缩杆和外侧套设的弹簧吸收空气压缩机工作时产生的震动，起到减震和保护装置延长使用寿命的作用；

步骤三：当使用完毕后，通过控制面板关闭装置，当需要再次移动空气压缩机时，打开分流阀和第二控制阀，空气重新进入固定吸盘和连接管内部，保证内外压强相同，固定吸盘失去吸力。

与原有技术相比，本发明的有益效果：

1、空气压缩机除了通过第一伺服电机通过皮带传动带动压缩机主体进行工作下对吸收外界空气在气缸罐内进行加压外，气缸罐内通过第二伺服电机工作通过转轴带动活动板转动，通过第一螺纹和第二螺纹的配合活动板在气缸罐内密封移动，以及滑块和滑轨的配合，第二伺服电机沿着滑轨移动，改变气缸罐内部体积，做到灵活的改变气缸罐内压强，增减压范围广；

2、同时增压后的空气供氢燃料电池使用前，通过增氧器来增加氧气的含量，增氧器内的分子筛可以吸收空气中大量的其他气体和水份，增加空气中的氧气含量，在供氢燃料电池使用时，保证氢气的充分利用，提高氢燃料电池的发电效率；

3、同时空气压缩机通过底部设置的安装机构可以快速的完成安装固定，通过管道将分流阀一端口通过导管与第二控制阀端口连接，压缩机主体一侧的空气净化器的净化器进气口与分流阀连接，进而在压缩机主体工作吸入空气时，将固定吸盘内的空气吸净，导致固定吸盘内外的压强变化，即可通过固定吸盘将空气压缩机实施固定，固定完毕，第二控制阀关闭，同时方便后期的拆卸与维修；

4、同时安装机构可以吸收缓解装置本身会产生震动，调节槽内的伸缩杆和外侧套设的弹簧可吸收空气压缩机工作时产生的震动，减缓对装置整体的影响，延长其使用寿命。

附图说明

为了便于本领域技术人员理解，下面结合附图对本发明作进一步的说明。

图1为本发明整体结构示意图。

图2为本发明整体正视图。

图3为本发明整体另一侧结构示意图。

图4为本发明气缸罐内部结构示意图。

图5为本发明安装机构结构示意图。

图6为本发明安装机构另一侧结构示意图。

图7为本发明支撑座内部结构示意图。

图中：1、气缸罐；2、安装机构；3、泵冲计数阀；4、压缩机主体；5、气压表；6、排气管；7、第一控制阀；8、增氧器；9、控制面板；10、空气净化器；11、分流阀；12、电机罩；13、进气管；14、净化器进气口；15、安装支架；16、第一皮带轮；17、皮带；18、第一伺服电机；19、第二皮带轮；20、散热转轮；21、第二伺服电机；22、活动板；23、第一螺纹；24、第二螺纹；25、滑块；26、滑轨；27、挡块；28、转轴；201、支撑座；202、安装槽；203、固定吸盘；204、连接管；205、第二控制阀；206、连接卡块；207、调节槽；208、安装座；209、伸缩杆；210、弹簧。

具体实施方式

下面将结合实施例对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1-7所示，一种基于氢燃料电池的空气压缩机，包括气缸罐1、安装机构2、泵冲计数阀3、压缩机主体4、气压表5、排气管6、第一控制阀7、增氧器8、控制面板9、空气净化器10、分流阀11、电机罩12、进气管13、净化器进气口14、安装支架15、第一皮带轮16、皮带17、第一伺服电机18、第二皮带轮19、散热转轮20、第二伺服电机21、活动板22、第一螺纹23、第二螺纹24、滑块25、滑轨26、挡块27和转轴28，气缸罐1底部安装有安装机构2，气缸罐1一侧安装有控制面板9，便于操控其它组件工作，气缸罐1另一侧安装有安装支架15，起到固定电机罩12的作用，安装支架15顶部安装有电机罩12，气缸罐1顶部一侧安装有第一伺服电机18，为压缩机主体4工作提供动力来源，第一伺服电机18输出端安装有第一皮带轮16，气缸罐1顶部且位于第一伺服电机18一侧安装有泵冲计数阀3，气缸罐1顶部且位于泵冲计数阀3一侧安装有压缩机主体4，压缩机主体4两侧均设置有进气管13，进气管13底端安装有空气净化器10，便于将空气中的杂质进行过滤，保证内部的空气的洁净程度，空气净化器10底部一侧开设有净化器进气口14，一侧空气净化器10安装有分流阀11，通过分流阀11控制吸入空气的来源，气缸罐1另一侧安装有排气管6，排气管6一端安装有第一控制阀7，第一控制阀7一端安装有增氧器8，便于增加空气中的氧气含量，压缩机主体4相对于电机罩12一侧安装有第二皮带轮19，第一皮带轮16和第二皮带轮19通过皮带17连接传动，通过皮带17进行传动，第二皮带轮19一侧安装有散热转轮20，起到散热的作用，气缸罐1顶部且位于压缩机主体4一侧安装有气压表5，便于直观清楚的了解内部的气压强度；

气缸罐1一端中心处安装有第二伺服电机21，气缸罐1一端且位于第二伺服电机21下方安装有滑轨26，滑轨26一端安装有挡块27，第二伺服电机21底部通过滑块25与滑轨26连接，第二伺服电机21输出端安装有转轴28，转轴28一端安装有活动板22，气缸罐1内侧开设有第二螺纹24，活动板22外侧边缘开设有第一螺纹23，通过第一螺纹23和第二螺纹24配合，既能保证活动板22在第二伺服电机21带动下旋转即可在气缸罐1移动，同时保证移动时的绝对密封性；

安装机构2包括支撑座201、安装槽202、固定吸盘203、连接管204、第二控制阀205、连接卡块206、调节槽207、安装座208、伸缩杆209和弹簧210，两个连接卡块206分别对称安装在气缸罐1底部，支撑座201顶部开设有调节槽207，调节槽207内侧底部安装有若干个伸缩杆209，伸缩杆209外侧套设有弹簧210，伸缩杆209顶部通过连接卡块206安装在安装座208底部，支撑座201底部开设有安装槽202，安装槽202内部安装有若干个固定吸盘203，两侧固定吸盘203通过连接管204连接导通，连接管204一端安装有第二控制阀205，便于固定和安装空气压缩机整体，同时可以缓解空气压缩机整体工作时产生的震动。

控制面板9分别电性连接泵冲计数阀3、第一控制阀7、分流阀11、第一伺服电机18、第二伺服电机21和第二控制阀205，通过控制面板9控制各组件配合完成操作。

第一螺纹23和第二螺纹24配合使用，滑块25和滑轨26配合使用，便于保证活动板22在气缸罐1内来回移动改变气缸罐1内的体积，便于改变内部气体的压强，同时保证来回移动时的密封性。

增氧器8内部设置有分子筛，增氧器8一端通过导管与氢燃料电池进气端连接，便于将加压后的空气经过分子筛去除杂质，增加空气中氧气含量，提高氢燃料电池的发电效率。

分流阀11一端口通过导管与第二控制阀205端口连接，便于通过分流阀11吸入固定吸盘203内的空气固定装置，然后关闭第二控制阀205完成稳压，散热转轮20外侧均匀安装有若干个叶片，便于通过第二皮带轮19转动带动散热转轮20同步转动，通过外侧的叶片旋转产生风力起到散热的作用。

固定吸盘203包括顶部的支撑管和底部的吸盘，支撑管的长度与安装槽202的深度相同，便于通过固定吸盘203吸附固定后，支撑座201的底部与地面平齐，共同起到支撑作用。

泵冲计数阀3、压缩机主体4、气压表5和气缸罐1分别为导通连接，便于内部的空气流通。

该空气压缩机的使用操作步骤为：

步骤一：通过管道将分流阀11一端口通过导管与第二控制阀205端口连接，然后通过控制面板9控制第一伺服电机18工作，进而带动第一皮带轮16转动，通过皮带17传动带动第二皮带轮19内工作，通过压缩机主体4进行空气压缩，压缩机主体4两侧的进气管13开始进气，通过空气净化器10过滤去除空气中的杂质，同时一侧的空气净化器10的净化器进气口14与分流阀11连接，进而通过固定吸盘203内的空气被吸净，通过固定吸盘203将空气压缩机实施固定，固定完毕，第二控制阀205关闭；

步骤二：第一伺服电机18工作时将压缩空气从气缸罐1内经过压缩机主体4的排气管6排出，排气管6连接有第一控制阀7和增氧器8，通过第一控制阀7实施控制，通过增氧器8内的分子筛过滤掉空气中除氧气外其他气体和杂质，提高氢燃料电池在氢气燃烧发电池的工作效率，保证氢气燃烧充分，同时在气缸罐1内通过第二伺服电机21工作通过转轴28带动活动板22转动，通过第一螺纹23和第二螺纹24的配合活动板22在气缸罐1内密封移动，以及滑块25和滑轨26的配合，第二伺服电机21沿着滑轨26移动，改变气缸罐1内部体积，进而改变内部压缩空气的压强，便于在需要提高氢燃料电池发电效率时使用，同时在空气压缩机使用时，调节槽207内的伸缩杆209和外侧套设的弹簧210可吸收空气压缩机工作时产生的震动，起到减震和保护装置延长使用寿命的作用；

步骤三：当使用完毕后，通过控制面板9关闭装置，当需要再次移动空气压缩机时，打开分流阀11和第二控制阀205，空气重新进入固定吸盘203和连接管204内部，保证内外压强相同，固定吸盘203失去吸力。

与原有技术相比，本发明的有益效果：

1、空气压缩机除了通过第一伺服电机18通过皮带17传动带动压缩机主体4进行工作下对吸收外界空气在气缸罐1内进行加压外，气缸罐1内通过第二伺服电机21工作通过转轴28带动活动板22转动，通过第一螺纹23和第二螺纹24的配合活动板22在气缸罐1内密封移动，以及滑块25和滑轨26的配合，第二伺服电机21沿着滑轨26移动，改变气缸罐1内部体积，做到灵活的改变气缸罐1内压强，增减压范围广；

2、同时增压后的空气供氢燃料电池使用前，通过增氧器8来增加氧气的含量，增氧器8内的分子筛可以吸收空气中大量的其他气体和水份，增加空气中的氧气含量，在供氢燃料电池使用时，保证氢气的充分利用，提高氢燃料电池的发电效率；

3、同时空气压缩机通过底部设置的安装机构2可以快速的完成安装固定，通过管道将分流阀11一端口通过导管与第二控制阀205端口连接，压缩机主体4一侧的空气净化器10的净化器进气口14与分流阀11连接，进而在压缩机主体4工作吸入空气时，将固定吸盘203内的空气吸净，导致固定吸盘203内外的压强变化，即可通过固定吸盘203将空气压缩机实施固定，固定完毕，第二控制阀205关闭，同时方便后期的拆卸与维修；

4、同时安装机构2可以吸收缓解装置本身会产生震动，调节槽207内的伸缩杆209和外侧套设的弹簧210可吸收空气压缩机工作时产生的震动，减缓对装置整体的影响，延长其使用寿命。

本发明的工作原理：通过管道将分流阀11一端口通过导管与第二控制阀205端口连接，然后通过控制面板9控制第一伺服电机18工作，进而带动第一皮带轮16转动，通过皮带17传动带动第二皮带轮19内工作，通过压缩机主体4进行空气压缩，压缩机主体4两侧的进气管13开始进气，通过空气净化器10过滤去除空气中的杂质，同时一侧的空气净化器10的净化器进气口14与分流阀11连接，进而通过固定吸盘203内的空气被吸净，通过固定吸盘203将空气压缩机实施固定，固定完毕，第二控制阀205关闭，第一伺服电机18工作时将压缩空气从气缸罐1内经过压缩机主体4的排气管6排出，排气管6连接有第一控制阀7和增氧器8，通过第一控制阀7实施控制，通过增氧器8内的分子筛过滤掉空气中除氧气外其他气体和杂质，同时在气缸罐1内通过第二伺服电机21工作通过转轴28带动活动板22转动，通过第一螺纹23和第二螺纹24的配合活动板22在气缸罐1内密封移动，以及滑块25和滑轨26的配合，第二伺服电机21沿着滑轨26移动，改变气缸罐1内部体积，进而改变内部压缩空气的压强，同时在空气压缩机使用时，调节槽207内的伸缩杆209和外侧套设的弹簧210可吸收空气压缩机工作时产生的震动，当使用完毕后，通过控制面板9关闭装置，当需要再次移动空气压缩机时，打开分流阀11和第二控制阀205，空气重新进入固定吸盘203和连接管204内部，保证内外压强相同，固定吸盘203失去吸力完成拆卸。

以上公开的本发明优选实施例只是用于帮助阐述本发明。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该发明仅为所述的具体实施方式。显然，根据本说明书的内容，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本发明的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本发明。本发明仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。