專利名稱：一種氣體壓縮方法及裝置的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種氣體壓縮方法，本發(fā)明還涉及一種微型氣體壓縮裝置。
公知技術的氣體壓縮方法及裝置如空壓泵一般采用活塞式或液壓式氣體壓縮裝置，其功率及體積均較大，其壓力及流量不能根據(jù)需要自動調節(jié)，同時其噪音較大；為了減小噪音，有人嘗試采用多種方法，如申請?zhí)枮?0217114、發(fā)明名稱為靜音風泵的專利所公開的技術，在其外殼體中襯設有隔音材料層，雖然能具有一定的消音效果，但由于氣門所產生的噪音是現(xiàn)有空壓機主要的噪音源，因而始終不能解決根本問題。由于采用普通結構的磁吸作用距離小，因此將磁吸作動力系統(tǒng)目前還不能應用于空壓裝置的實際應用中。
本發(fā)明的目的就在于提供一種依靠磁吸運行的氣體壓縮方法；本發(fā)明的另一目的在于提供一種噪音相對較小、可自動控制的氣體壓縮裝置。
本發(fā)明是通過如下方式來實現(xiàn)上述目的的該氣體壓縮是采用磁吸運行方法，其方法為1)在磁吸動力結構中采用C型磁路布局，由磁吸座、線圈和永磁體磁吸動板構成動力系統(tǒng)，通過線圈的正反向通電，磁吸座與永磁體的磁力勢方向的變換帶動磁吸動板的上下運動，完成吸供氣的脈動過程；2)采用芯柱、壓氣膜、型腔板、進氣膜和出氣膜構成一供氣系統(tǒng)，通過芯柱與磁吸動板相連接，帶動壓氣膜的上升或壓下，以及進氣膜和出氣膜的連動，完成吸供氣過程；3)采用濾氣隔音層、滑動套、壓氣膜和由外殼包圍的一個磁吸動板運動封閉空間構成靜音運動系統(tǒng)；芯柱、壓氣膜、進氣膜、出氣膜均采用軟體材料制成；4)采用微機自動控制泵的工作狀態(tài)構成可調氣壓和流量的步進操作系統(tǒng)。
本發(fā)明的氣體壓縮裝置包括具有出氣口和透氣蓋的外殼，外殼內設有動力系統(tǒng)，由磁吸座、線圈和永磁體磁吸動板構成；供氣系統(tǒng)，由芯柱、壓氣膜、型腔板、進氣膜和出氣膜構成；靜音運動系統(tǒng)，由濾氣隔音層、滑動套、壓氣膜和由外殼包圍的一個磁吸動板運動封閉空間構成；可調氣壓和流量的步進操作系統(tǒng)，由微機通過線路自動控制泵的工作狀態(tài)構成；其中，磁吸座包括外環(huán)、內環(huán)和底片，外環(huán)緊貼外殼內壁，線圈繞在外環(huán)和內環(huán)間，磁吸動板與芯柱上側部相連，永磁體和滑動套依次設在磁吸動板下部內外側，型腔板與出氣口端相接，進氣膜固定在型腔板上部，其上還設有壓氣膜，壓氣膜與芯柱相接，出氣口端還設有出氣膜，型腔板、壓氣膜、進氣膜間設有連接環(huán)連接。
出氣膜通過鎖緊螺釘固定在出氣口端。
壓氣膜通過拉釘與芯柱固定。
壓氣膜通過壓緊環(huán)固定在連接環(huán)內側及型腔板上部。
采用上述方法及結構后，由于在磁動力結構中采用了園環(huán)C型磁路布局，當線圈通正相電流時，所產生的磁勢使得磁力線從磁吸座內環(huán)出發(fā)，走過磁吸座底片、磁吸座外環(huán)、磁吸動板，通過永磁體并與永磁體磁力線疊加后，從氣隙處回到磁吸座內環(huán)。當線圈通反相電流時，所產生的磁勢使得磁力線從磁吸座內環(huán)出發(fā)，走向氣隙，在與永磁體磁力線相斥后，轉入磁吸座外環(huán)，走過磁吸片底片，回到磁吸座內環(huán)。與通常的磁吸器相比，由于C型磁路的回路僅通過一次氣隙，而通常的磁吸器的磁回路要兩次通過氣隙，故在相同的磁勢下其磁吸作用距離增加了近一倍；因而使磁吸能應用于空壓泵中。在壓力腔中壓氣膜和進氣膜均是軟性材料，而型腔板是硬質材料，這種構造能緩沖芯柱的沖擊，減少芯柱撞擊所產生的噪音，同時，軟性材料的壓氣膜、進氣膜可有效減少壓縮空氣由于沖擊壓縮所產生的紊動噪聲；此處，在進/出氣過程中，進/出氣閥的開關元件，進氣膜出氣膜均是采用軟性材料結構，能有效地減少氣體通/閉時紊流所產生的噪音；采用了永磁體作磁吸動板，不僅能有效增加總體的磁吸作用力，增加磁吸作用距離，在通入反向電流時的相斥磁力中，產生回程吸氣作用。使得結構更簡單，通過對反向電流的調節(jié)，可任意調節(jié)回程中的吸氣量大小，從而實現(xiàn)自動精確供氣的作用。
以下結合附圖和實施例作進一步說明

圖1為本發(fā)明工作狀態(tài)剖視結構示意圖；圖2為本發(fā)明回程狀態(tài)時剖視結構示意圖；其中箭頭所示為進氣路線；圖3為本發(fā)明C型磁路布局示意圖；其中，圖左邊為反向電流磁回路，右邊為正向電流磁回路。圖4為壓力腔布局結構示意圖。
如圖1所示，本發(fā)明氣體壓縮裝置由動力系統(tǒng)、供氣系統(tǒng)、靜音運動系統(tǒng)、步進操作系統(tǒng)構成，它包括具有一個出氣口和透氣蓋1的外殼4，外殼4內設有由磁吸座12、線圈9和永磁體磁吸動板5構成的動力系統(tǒng)；由芯柱8、壓氣膜13、型腔板15、進氣膜14和出氣膜18構成的供氣系統(tǒng)；靜音運動系統(tǒng)由濾氣泡沫隔音層2、滑動套6、壓氣膜13和由外殼4包圍的一個磁吸動板5運動封閉空間構成，步進操作系統(tǒng)由微機自動控制泵的工作狀態(tài)來調節(jié)氣壓和流量構成；磁吸座12包括外環(huán)12-1、內環(huán)12-2和底片12-3，外環(huán)12-1緊貼外殼4內壁，線圈9繞在外環(huán)12-1和內環(huán)12-2間，磁吸動板5與芯柱8上側部相連，永磁體和滑動套6依次設在磁吸動板5下部內外側，型腔板15與出氣口端固定，它與磁吸座內環(huán)12-2間設有連接環(huán)11，進氣膜14固定在型腔板15上部，其上還設有壓氣膜13，壓氣膜13中部通過拉釘16與芯柱8固接，其周邊通過壓緊環(huán)10固定在連接環(huán)11內側及型腔板15上部，出氣口端還設有出氣膜18，出氣膜18通過鎖緊螺釘17固定，滑動套6與外環(huán)12-1相接觸處還設有滾珠。
本發(fā)明的工作原理是這樣的動力系統(tǒng)工作原理當線圈通過反相電流時，磁吸座產生的磁力勢與永磁體產生的磁力勢，兩者方向相反，作用力相斥，從而將永磁體磁吸動板推離磁吸座。當線圈通過正相電流時，磁吸座產生的磁力勢與永磁體產生的磁力勢，兩者方向相同，作用力相加，從而將永磁體磁吸動板吸向磁吸座。正反向通電的過程，就完成了一個吸/供氣的脈動過程。微機控制板可直接控制正反向通電時的電壓，電流值和通電時間，從而得到氣動系統(tǒng)所需的氣壓和流量值。
供氣系統(tǒng)原理永磁體磁吸動板被推離磁吸座時，帶動相連接的芯柱，芯柱通過壓氣膜拉釘帶動壓氣膜上升，此時由壓氣膜、進氣膜、型腔板和出氣膜構成的氣壓腔中，氣壓低于大氣壓力值，所以出氣膜緊貼外殼芯上端處的出氣孔，封閉出氣通道。而外間空氣則通過泡沫隔氣層，芯柱圓周上的通氣孔、連接環(huán)上的通氣槽和型腔板上的通氣孔，推開進氣膜，進入氣壓腔。此為吸氣過程。
本發(fā)明采用了靜音運動系統(tǒng)，由于噪音產生于固體之間的撞擊、運動固體對空氣的撞擊和運動固體對相連固體之間的磨擦所產生的磨擦聲。使用軟性材料的芯柱、壓氣膜和進氣膜可有效地減輕壓縮空氣過程中所產生的撞擊聲音，不能傳入外層空間中。含軟性材料和滾珠的滑動套在支撐永磁體磁吸動板作上/下運動時，可有效地減輕磨擦聲。更為重要的是氣門采用軟性材料的進氣膜和出氣膜，可消除氣門所產生的噪音。
本發(fā)明的氣體壓縮裝置采用改進型的磁吸設計，并主要應用于低電壓，小功率的范圍，可適用于微機的直接控制。微機可根據(jù)程序預定數(shù)據(jù)，或信息反饋，或臨時指令來直接控制下列參數(shù)改變泵的正反向電流的通電次數(shù)，即確定了泵的脈動供氣流量。
改變正相吸合電流的大小，即改變了輸出氣的氣壓值。
改變反相排拆電流的大小，使壓氣膜在一個脈動中減少吸氣量，即可精確地改變供氣量。
權利要求
1.一種氣體壓縮方法，該氣體壓縮是采用磁吸運行方式，其方法為1)在磁吸動力結構中采用C型磁路布局，由磁吸座、線圈和永磁體磁吸動板構成動力系統(tǒng)，通過線圈的正反向通電，磁吸座與永磁體的磁力勢方向的變換帶動磁吸動板的上下運動，完成吸供氣的脈動過程；2)采用芯柱、壓氣膜、型腔板、進氣膜和出氣膜構成一供氣系統(tǒng)，通過芯柱與磁吸動板相連接，帶動壓氣膜的上升或壓下，以及進氣膜和出氣膜的連動，完成吸供氣過程；3)采用濾氣隔音層、滑動套、壓氣膜和由外殼包圍的一個磁吸動板運動封閉空間構成靜音運動系統(tǒng)；芯柱、壓氣膜、進氣膜、出氣膜均采用軟體材料制成；4)采用微機自動控制泵的工作狀態(tài)構成步進操作系統(tǒng)調節(jié)氣壓和流量。
2.一種如權利要求1所述方法的氣體壓縮裝置，該裝置包括具有出氣口和透氣蓋的外殼，其特征在于，該外殼內設有所述動力系統(tǒng)由磁吸座、線圈和永磁體磁吸動板構成；所述供氣系統(tǒng)由芯柱、壓氣膜、型腔板、進氣膜和出氣膜構成；所述靜音運動系統(tǒng)由濾氣隔音層、滑動套、壓氣膜和由外殼包圍的一個磁吸動板運動封閉空間構成；可調氣壓和流量的步進操作系統(tǒng)由微機通過線路自動控制泵的工作狀態(tài)構成；其中，磁吸座包括外環(huán)、內環(huán)和底片，外環(huán)緊貼外殼內壁，線圈繞在外環(huán)和內環(huán)間，磁吸動板與芯柱上側部相連，永磁體和滑動套依次設在磁吸動板下部內外側，型腔板與出氣口端相接，進氣膜固定在型腔板上部，其上還設有壓氣膜，壓氣膜與芯柱相接，出氣口端還設有出氣膜，型腔板、壓氣膜、進氣膜間設有連接環(huán)連接，所述芯柱、壓氣膜、出氣膜、出氣膜均為軟體材料制成。
3.根據(jù)權利要求2所述的氣體壓縮裝置，其特征在于，出氣膜通過鎖緊螺釘固定在出氣口端。
4.根據(jù)權利要求2所述的氣體壓縮裝置，其特征在于，所述壓氣膜通過拉釘與芯柱固定。
5.根據(jù)權利要求2所述的氣體壓縮裝置，其特征在于，壓氣膜通過壓緊環(huán)固定在連接環(huán)內側及型腔板上部。
6.根據(jù)權利要求2所述的氣體壓縮裝置，其特征在于，所述滑動套與外環(huán)相接觸處還設有滾珠。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種氣體壓縮方法及裝置，它采用磁吸作為動力源，由動力系統(tǒng)、供氣系統(tǒng)、靜音運動系統(tǒng)、步進操作系統(tǒng)構成，動力系統(tǒng)由磁吸座、線圈和永磁體磁吸動板構成；供氣系統(tǒng)由芯柱、壓氣膜、型腔板、進氣膜和出氣膜構成；靜音運動系統(tǒng)由濾氣隔音層、滑動套、壓氣膜和由外殼包圍的一個磁吸動板運動封閉空間構成，步進操作系統(tǒng)由微機自動控制泵的工作狀態(tài)來調節(jié)氣壓和流量構成；采用上述方法及結構后的氣體壓縮裝置由于采用了C型磁路布局，壓氣腔中運動部件采用軟性材料制成，具有噪音小、同時可精確地改變供氣量。是目前理想的微型氣體壓縮方法及裝置。
文檔編號F04B45/00GK1427156SQ0113008
公開日2003年7月2日 申請日期2001年12月14日 優(yōu)先權日2001年12月14日
發(fā)明者陳釗洪 申請人:陳釗洪