CN114593039A - 一种静音空压机 - Google Patents

Abstract

本发明涉及空气压缩机领域，尤其是一种静音空压机，包括设置有内腔的机箱，设置在机箱上的气缸和设置在气缸上的缸盖，气缸和缸盖之间设置有用于将气缸和缸盖隔开的阀板，气缸内部和阀板之间设置有压缩室；缸盖和阀板之间设置有不直接连通的进气室和出气室，进气室和出气室通过设置在缸盖内的隔板隔开；进气室和压缩室之间以及压缩室和出气室之间可选择的单向连通；机箱上设置有连通内腔与外界空气的进气口，以及与内腔连通的第一进气通道；气缸上设置有与第一进气通道的出气端连接的第二进气通道，阀板上设置有与第二进气通道的出气端连通的第一通孔，第一通孔与进气室连通。本发明延长空气进气时的路径，有效降低空压机工作时的噪音。

Description

一种静音空压机

技术领域

本发明涉及空气压缩机领域，尤其是一种静音空压机。

背景技术

空压机是一种用以压缩气体的设备，广泛应用于工业生产的各个领域，主要用于为气动工具等提供动力源。然而，空压机在工作时会产生较大的噪音，尤其是空气流动产生的噪音，对人们的生产生活造成一定的影响。为了减小上述的噪音，通常会在空压机进气位置（通常位于缸盖上）设置消音器，消音器的原理大致分为两种，一是通过突然改变空气路径体积，二是加长路径。

现有的静音空压机，例如中国实用新型专利（公开号：CN208885524U，公开日：20190521）公开了一种空压机的进气静音结构，进气静音结构包括设置于机箱内的过滤腔和消音进气装置，所述过滤腔与机箱内腔隔离，所述空气过滤装置安装于过滤腔内，所述消音进气装置与过滤腔连通。空气仅从消音进气装置进入过滤腔，再通过空气过滤装置进入压缩机主机内，使空压机工作时噪音更低。

但上述的结构存在以下问题：通过在空压机上设置消音器来进行消音，增加了空压机的成本且额外的部件，增加了空压机的负担，提高工作的故障率。

发明内容

为解决上述问题，本发明的目的是提供一种静音空压机，通过在机箱上设置进气口，进气时的气流从下向上穿过气缸和阀板进入缸盖，延长空气进气时的路径，有效降低空压机工作时的噪音。

为本发明的目的，采用以下技术方案予以实施：

一种静音空压机，包括设置有内腔的机箱，设置在机箱上的气缸和设置在气缸上的缸盖，气缸和缸盖之间设置有用于将气缸和缸盖隔开的阀板，气缸内部和阀板之间设置有压缩室；缸盖和阀板之间设置有不直接连通的进气室和出气室，进气室和出气室通过设置在缸盖内的隔板隔开；进气室和压缩室之间以及压缩室和出气室之间可选择的单向连通；

机箱上设置有连通内腔与外界空气的进气口，以及与内腔连通的第一进气通道；气缸上设置有与第一进气通道的出气端连接的第二进气通道，阀板上设置有与第二进气通道的出气端连通的第一通孔，第一通孔与进气室连通。

作为优选，机箱的内壁和外壁之间设置有中间腔室，内壁上设置有连通内腔与中间腔室的开口，第一进气通道的进气端与中间腔室连通。

作为优选，缸盖的进气室内设置有消音海绵，消音海绵覆盖第一通孔。

作为优选，缸盖的进气室内设置有挡板，挡板在进气室内隔出一个消音腔，消音海绵位于消音腔内。

作为优选，阀板上设置有与出气室连通的第二通孔，气缸上设置有与第二通孔的出气端连通的第一出气通道，机箱上设置有与第一出气通道的出气端连通的第二出气通道，第二出气通道沿着曲轴箱的上部横向往空压机的端部延伸；在空压机的这一端上设置有稳压罐，稳压罐的外形尺寸不超过机箱；稳压罐内设置有储气室以及连通储气室和第二出气通道的输气通道。

作为优选，稳压罐包括侧壁、端盖和安装部，侧壁的内端与机箱的外端抵接且密封设置；侧壁的外端设置端盖，使得机箱和稳压罐之间形成储气室；输气通道设置在安装部内，输气通道内设置单向阀。

作为优选，稳压罐上设置有连接部，连接部穿过储气室连接在机箱上，连接部内部设置有不与储气室连通的通道，该通道的外端连接外界空气，内端与机箱上的进气口连通。

作为优选，该空压机还包括电机，电机的电机轴的一端伸进机箱的内腔中，并在电机轴的这一端上设置第一风叶，第一风叶与进气口正对；机箱的上部设置有用于连接气缸的连接口，气缸与连接口之间设置有用于空气向上流动的空隙。

综上所述，本发明的优点是：

1、空压机在进气时，空气的流动方向为：外界空气→进气口→机箱内腔→第一进气通道→第二进气通道→第一通孔→进气室。相对于常规的空压机在缸盖的一侧开设进气口，大大延长了空气在进气时的路径，提高了消音效果。不再像传统的空压机需要额外使用消音器，本空压机通过改变自身的结构实现消音，降低了成本。

2、在箱体的侧壁上设置中间腔室，使得空气进气时的路径进一步延长，提高消音效果。在缸盖的进气室内设置了消音腔，并在消音腔内设置消音海绵，提高消音效果，同时由于消音海绵为与缸盖内部，隐藏了消音结构，提高空压机的集成率。

3、空压机进气时并未采用额外的接管进行通道之间的连接，而是将所需要的用于气体导流的通道都集成在原有的结构内部，使得整台设备结构紧凑，降低了设备的故障率。

4、空压机的排气时，压缩空气依次通过缸盖、阀板和气缸，导流到箱体的第二出气通道中，过程中不需要额外的连接管进行连接，延长气流路径的同时简化了连接的结构。并且在空压机的一端设置用于最终收集气体的稳压罐，稳压罐的外形尺寸不超过机箱，使得整台空压机的尺寸大大缩小，便于携带。

5、在电机的电机轴的两端分别设置第一风叶和第二风叶，第二风叶对电机进行散热，第一风叶使得外界空气能更顺利的进入机箱的内腔中，同时使得内腔中的一部分空气会从机箱和气缸之间的空隙中排出，从而带走气缸内的热量，该部分气流会继续沿着气缸外壁向上流动，对缸盖也起到一定的散热效果。

附图说明

图1为单缸空压机的立体结构示意图。

图2为单缸空压机的仰视图。

图3为图2中A-A处的剖视图。

图4为图2中B-B处的剖视图。

图5为机箱的立体图。

图6为机箱的爆炸结构示意图。

图7为机箱的侧视图。

图8为图7中C-C处的剖视图。

图9为气缸、阀板和缸盖的爆炸结构示意图。

图10为阀板和进出气阀片的结构示意图。

图11为缸盖底部的结构示意图。

图12为单缸空压机的爆炸结构示意图。

图13为稳压罐的结构示意图。

图14为风叶位于机箱内的结构示意图。

图15为风叶和机箱的爆炸结构示意图。

图16为散热时空气的流动方向示意图。

图17为双缸空压机的立体结构示意图。

图18为双缸空压机的仰视图。

图19为图18中D-D处的剖视图。

图20为图18中E-E处的剖视图。

图21为双缸空压机的机箱的爆炸结构示意图。

图22为双缸空压机的机箱的结构示意图。

具体实施方式

如图1和3所示的空压机，包括横向设置的电机1，电机1的左端设置机箱2，机箱2内部设置有内腔，电机1上的电机轴的左端伸进内腔中，并在电机轴的左端上设置有曲柄3，曲柄3包括一个与电机轴偏心设置的偏心部，在偏心部上设置向上延伸的连杆4，连杆4的上端设置活塞5，活塞5配合在气缸6内，气缸6安装在机箱2的上部，活塞5侧壁与气缸6内壁之间密封连接并且活塞5能在气缸6内部上下移动。气缸6的上部设置有阀板7，活塞5的顶面与阀板7之间形成压缩室，阀板7上设置有上下贯穿的用于空气单向流通的孔（一进一出），使得压缩室能吸气和呼气。阀板7的上部设置有缸盖8，缸盖8内设置有用于未压缩空气进气的进气室（低压端）和压缩空气排放的出气室（高压端）。曲柄3、连杆4、活塞5、气缸6、阀板7和缸盖8共同构成机头组件。

空压机工作时，电机1的电机轴旋转，带动曲柄3旋转，从而使得连杆4进行上下往复运动，连杆4带动活塞5在气缸6内上下往复运动，使得压缩室的体积不断在增大和缩小之间变化。当压缩室体积增大时，压缩室的气压减小，从而进气室中的空气在气压差的作用下，进入压缩室内，然后压缩室体积逐渐减小，压缩室内的空气被压缩，当压缩室内的空气压力达到预设值后，压缩室内的压缩空气排放到出气室中。

上文中提到的阀板7上用于空气单向流通的孔通过以下方式实现：如图9所示，气缸6的上部设置阀板7，阀板7上设置有贯穿阀板7上下表面的阀板进气口71和阀板出气口72，阀板进气口71的下方设置有进气阀片711，阀板出气口72的上方设置有出气阀片721。阀板7上部设置缸盖8，缸盖8上设置有隔板81（如图11所示），隔板81将阀板进气口71和阀板出气口72隔开，使得缸盖8内部形成不连通的进气室（隔板81右侧）和出气室（隔板81左侧）。

通过上述结构可知，只有在压缩室的体积增大，并且进气室和压缩室之间的压强差能打开进气阀片711时，空气在负压的作用下，从进气室向下顶开进气阀片711进入压缩室中。当压缩室中储备了一定量的空气时，活塞5上移，压缩室的体积开始逐渐减小，压缩室内的空气开始被压缩，使得压缩室的压强增大，当压缩室与出气室之间的压强差能将出气阀片721顶起来时，压缩室内的压缩空气穿过出气阀片721进入出气室。上述过程为可选择的单向连通。

如图5和6所示，机箱2上设置有连通内腔与外界空气的进气口21，这使得外界的空气能进入内腔中。并且在机箱2的上部设置有与内腔连通的第一进气通道22，同时如图4所示，在气缸6上设置有与第一进气通道22连通的第二进气通道61。阀板7上设置有与第二进气通道61连通的第一通孔73，第一通孔73与进气室连通。

使用上述结构后，本空压机在进气时，空气的流动方向（如图4所示）为：外界空气→进气口21→机箱2内腔→第一进气通道22→第二进气通道61→第一通孔73→进气室。

上述结构相对于常规的空压机在缸盖的一侧开设进气口，大大延长了空气在进气时的路径，提高了消音效果，并且上述结构是通过改变空压机自身的结构实现消音，不再像传统的空压机需要额外使用消音器，因此本空压机降低了成本。同时需要注意到上述结构中并未采用额外的接管进行通道之间的连接，而是将所需要的气体通道都集成在原有的结构内部，使得整台设备结构紧凑。采用上述结构后，并未增加新的部件，且减少了消音器的设置，降低了设备的故障率。

为了进一步延长空气的进气路径，提高消音效果，还可以采用如下方式：如图4到6所示，机箱2的内壁和外壁之间设置有纵向延伸的中间腔室23（图4中的右侧），机箱2内壁上设置有与中间腔室23连通的开口24，需要注意，这里并不限制开口24的位置，只需要与中间腔室23连通，例如将开口24设置在中间腔室23的底部。第一进气通道22位于中间腔室23的上端。空气能通过开口24进入中间腔室23，并暂时储存在中间腔室23内，当空压机进气时，空气会从中间腔室23的底部向上流动进入第一进气通道22中，这使得空气的流动路径进一步增大，减小噪音。

为了实现上述中间腔室23的设置，机箱2具体包括可拆卸连接的左箱体201和右箱体202，在左箱体201和右箱体202的同一侧（例如图6中右侧），开设相互对应的凹槽，两个凹槽相互拼接后形成中间腔室23。右箱体202用于与电机1连接，在右箱体202上设置用于支撑电机1的电机轴的支撑孔2021，以及用于将内腔与电机1隔开的右挡板2022。

为了进一步提高消音效果，还可以采用如下方式：如图11所示，在缸盖8的进气室内设置有消音腔82，消音腔82内设置消音海绵，消音海绵覆盖在第一通孔73上。这使得空气从第一通孔73出来之后，立即进入消音海绵中，有效降低噪音。进一步的，为了便于消音海绵的固定，进气室与消音腔82之间设置有挡板83，但需要注意挡板83不封闭消音腔82，使得空气能从消音腔进入进气室。

为了便于缸盖8、阀板7和气缸6之间的组装，可以在缸盖8、阀板7和气缸6上设置纵向连通的用于安装螺钉的安装孔，安装时，螺钉从上向下依次穿过缸盖8、阀板7和气缸6，将三个固定在一起。气缸6单独连接在机箱2上。

以下对空压机的排气部分进行描述：

如图4的左侧所示，阀板7上设置有与缸盖8的出气室（隔板81的左侧）连通的第二通孔74，气缸6上设置有与第二通孔74的底部连通的第一出气通道62，机箱2上设置有与第一出气通道62的底部连通的第二出气通道25。如图8所示，第二出气通道25沿着机箱2的上部横向往空压机的端部延伸。第二出气通道25上设置有电磁阀12。单缸空压机的第二出气通道25大致成L型，电磁阀12设置在L型的拐角上，电磁阀12控制第二出气通道25的通断。

如图1和3所示，在空压机的左端设置有稳压罐9，从图中容易发现稳压罐9的外形尺寸不超过机箱2，从而使得整个空压机的体积大大缩小，便于携带。稳压罐9具体的结构如图3和图13所示，包括侧壁91、端盖92和安装部93，侧壁91的内端（图3中右端）与左箱体201的左端抵接，并且密封连接。侧壁91的外端（图3中左端）设置端盖92，使得机箱2的左侧和稳压罐9内部的区域之间形成储气室94。安装部93位于稳压罐9的上部，安装部93内设置有输气通道931，输气通道931的一端与第二出气通道25的出口连通，另一端与储气室94连通。

稳压罐9的结构相对于传统圆筒形的储气罐而言，大大减小了体积，使得稳压罐9集成在空压机的一端，便于空压机的携带。并且不需要额外的接管进行压缩空气的输送，直接将输气通道931的与第二出气通道25连通，简化了结构，降低成本。

如图1所示，安装部93上还设置有多个安装口，安装口上分别安装有压力传感器13、安全阀14和放气接头15。

如图3所示，输气通道931和第二出气通道25的连接处设置有单向阀16，防止机器停机回气。

如图12所示，稳压罐9与左箱体201之间通过螺钉可拆卸的连接，便于拆装，利于维护。

如图3和13所示，端盖92的中部设置有连接部921，连接部921横向穿过储气室94连接在机箱2的左端。连接部921内部设置有左右贯穿的通道，该通道的外端连接外界空气，内端与机箱2上的进气口21连通。连接部921的外端设置有安装槽，安装槽的内端设置有固定杆9211，固定杆9211上安装过滤罩10，过滤罩10的内端设置在固定杆9211上，过滤罩10可以通过例如卡扣或者螺纹等可拆卸的方式连接在安装槽内。上述结构使得外接空气能进入机箱的内腔中，并通过过滤罩10过滤空气中的大颗粒杂质。

为了提高空压机的散热效果，可以采用以下结构：

如图3所示，在电机1的电机轴的左端和右端分别设置第一风叶11和第二风叶17，其中，第二风叶17用于在空压机工作时，向左吹风，从而降低电机1的温度。第二风叶17的外侧设置有导风罩18，导风罩18的左侧固定设置在电机1上，导风罩18与电机1的外壳之间留有用于空气进出的气体通道，并且导风罩18的端面上设置有用于空气流通的通风孔。

以下重点描述第一风叶11及其能产生的作用：

如图14和图15所示，第一风叶11位于机箱2的内腔中，进气口21与第一风叶11的中部相对设置。在第一风叶11的作用下，空气更容易从进气口21进入内腔中，并且内腔中的气体会受到右箱体202上右挡板2022的阻挡，使其向上流动，使第一进气通道22充满气体。

如图15所示，机箱2的进气口21上设置有向内腔方向凸出的凸缘27。第一风叶11包括叶片安装部111、叶片112和加强板113，叶片安装部111安装在电机轴上，叶片安装部111与进气口正对，叶片安装部111的外圆周上设置有若干个叶片112，叶片112环绕在凸缘27径向的外侧，叶片112的另一侧（即靠近凸缘27方向的那侧）设置加强板113，用以提高叶片112的连接强度。

如图5和9所示，机箱2的上部设置有用于连接气缸6的连接口26，气缸6的下部设置有延伸板63，延伸板63伸进连接口26内部，延伸板63与连接口26之间留有空隙，该空隙向上与外界的空气连通。采用上述结构后，散热时空气的流动方向如图16所示，箱体2的内腔中的空气在向上流动的同时，会有一部分从延伸板63与连接口26之间的空隙中排出，带走气缸内的部分热量，并且该部分气流继续向上流动，与缸盖8的外侧接触，并沿着气缸6外表面向上流动，最终与缸盖8的表面接触，使得缸盖8的温度下降。上述结构与第一风叶11相互配合能有效降低气缸6温度和缸盖8的温度。

电机1的底部设置有支脚，支脚上设置有连接孔，便于将电机进行固定。机箱2的底部大致与支脚的高度对齐，便于整个空压机的安装。

电机1、机箱2、气缸6、缸盖8和稳压罐9的外表面上设置有多个用于散热的翅片。

在电机1的上方设置变频器。

如图17到22所示为双缸空压机，与单缸空压机的区别在于，机箱2上设置有两个气缸，每个气缸内单独相应的设置活塞和缸盖等部件。为了将上述的发明构思运用到双缸空压机上，需要在机箱2上相应的设置两个相互独立的第一进气通道22，每个第一进气通道22单独一个气缸连接，并在机箱2的左右两侧上均设置中间腔室23，并在每个中间腔室23上均设置开口24。同时为了收集两个气缸中压缩后的气体，第二出气通道25位于机箱2的顶部中间位置。如图19所示，两个气缸以及气缸上的连接部件左右对称设置，其余结构与单缸空压机一致。

Claims (8)

1.一种静音空压机，包括设置有内腔的机箱（2），设置在机箱（2）上的气缸（6）和设置在气缸（6）上的缸盖（8），气缸（6）和缸盖（8）之间设置有用于将气缸（6）和缸盖（8）隔开的阀板（7），气缸（6）内部和阀板（7）之间设置有压缩室；缸盖（8）和阀板（7）之间设置有不直接连通的进气室和出气室，进气室和出气室通过设置在缸盖（8）内的隔板（81）隔开；进气室和压缩室之间以及压缩室和出气室之间可选择的单向连通；其特征在于，

机箱（2）上设置有连通内腔与外界空气的进气口（21），以及与内腔连通的第一进气通道（22）；气缸（6）上设置有与第一进气通道（22）的出气端连接的第二进气通道（61），阀板（7）上设置有与第二进气通道（61）的出气端连通的第一通孔（73），第一通孔（73）与进气室连通。

2.根据权利要求1所述的一种静音空压机，其特征在于，机箱（2）的内壁和外壁之间设置有中间腔室（23），内壁上设置有连通内腔与中间腔室（23）的开口（24），第一进气通道（22）的进气端与中间腔室连通。

3.根据权利要求1或2所述的一种静音空压机，其特征在于，缸盖（8）的进气室内设置有消音海绵，消音海绵覆盖第一通孔（73）。

4.根据权利要求3所述的一种静音空压机，其特征在于，缸盖（8）的进气室内设置有挡板（83），挡板在进气室内隔出一个消音腔（82），消音海绵位于消音腔（82）内。

5.根据权利要求1所述的一种静音空压机，其特征在于，阀板（7）上设置有与出气室连通的第二通孔（74），气缸（6）上设置有与第二通孔（74）的出气端连通的第一出气通道（62），机箱（2）上设置有与第一出气通道（62）的出气端连通的第二出气通道（25），第二出气通道（25）沿着曲轴箱（2）的上部横向往空压机的端部延伸；在空压机的这一端上设置有稳压罐（9），稳压罐（9）的外形尺寸不超过机箱（2）；稳压罐（9）内设置有储气室（94）以及连通储气室（94）和第二出气通道（25）的输气通道（931）。

6.根据权利要求5所述的一种静音空压机，其特征在于，稳压罐（9）包括侧壁（91）、端盖（92）和安装部（93），侧壁（91）的内端与机箱（2）的外端抵接且密封设置；侧壁（91）的外端设置端盖（92），使得机箱（2）和稳压罐（9）之间形成储气室（94）；输气通道（931）设置在安装部（93）内，输气通道（931）内设置单向阀（16）。

7.根据权利要求5或6所述的一种静音空压机，其特征在于，稳压罐（9）上设置有连接部（921），连接部（921）穿过储气室（94）连接在机箱（2）上，连接部（921）内部设置有不与储气室（94）连通的通道，该通道的外端连接外界空气，内端与机箱（2）上的进气口（21）连通。

8.根据权利要求1所述的一种静音空压机，其特征在于，该空压机还包括电机（1），电机（1）的电机轴的一端伸进机箱（2）的内腔中，并在电机轴的这一端上设置第一风叶（11），第一风叶（11）与进气口（21）正对；机箱（2）的上部设置有用于连接气缸（6）的连接口（26），气缸（6）与连接口之间设置有用于空气向上流动的空隙。

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