CN102052286B - 便携式空气压缩机 - Google Patents

Abstract

一种便携式空气压缩机包括贮气罐，用于存储压缩空气，该贮气罐具有基本上平坦的球形，其限定的外周处于一个平面中，当空气压缩机处于静止位置时，该平面定向基本上垂直于支撑面。该便携式空气压缩机还包括压缩机部件，其与贮气罐流体相通，用于向贮气罐提供压缩空气，压缩机部件定位邻近贮气罐，基本上位于贮气罐平面的一侧。至少一个足部耦合至贮气罐，并且在基本上平行于贮气罐的平面的方向上从贮气罐上延伸，该至少一个足部用于至少局部地将空气压缩机支撑在支撑面上，从而当贮气罐处于静止位置时，平面定向基本上垂直于支撑面。手柄在基本上平行于贮气罐平面的方向上和基本上与至少一个足部相反的方向上从贮气罐上延伸。

Description

便携式空气压缩机

相关申请的交叉引用

本申请要求享有2009年11月5日提交的共同未决美国临时专利申请号No.61/258477的优先权，所述文献在此全文引入作为参考。

技术领域

本发明涉及空气压缩机，并且尤其涉及便携式空气压缩机。

背景技术

常规便携式空气压缩机对于用户而言是笨重而难以使用。更特别地，手柄所处的位置防止用户有效地将空气压缩机在工地周围运送。例如，手柄可能定位使得用户需要弯曲以够到手柄和/或使得该部件远离用户身体，以容纳该部件的尺寸。

在当前便携式空气压缩机中，所有的支撑足部通常位于贮气罐上，从而贮气罐的直径相对于支撑表面呈水平。在该方向上，马达/压缩机位于贮气罐顶部，从而贮气罐位于地面和马达/压缩机之间。因此，手柄独立定位在马达/压缩机上，这使得用户不便于接触手柄，并且将空气压缩机不便地设置在用户身体一侧。

发明内容

在一方面，本发明提供了一种具有静止位置的便携式空气压缩器，在该位置处将空气压缩机支撑在支撑面上。便携式空气压缩机包括用于存储压缩空气的贮气罐，该贮气罐具有基本上平坦的球形，其限定的外周具有直径并且处于一个平面中，该基本上平坦的球形还限定了垂直于平面的宽度。该直径大于该宽度，并且当空气压缩机处于静止位置时，该平面定向基本上垂直于支撑面。便携式空气压缩机还包括压缩机部件，其与贮气罐流体相通，用于向贮气罐提供压缩空气。压缩机部件定位邻近贮气罐，基本上位于贮气罐平面的一侧。至少一个足部耦合至贮气罐，并且在基本上平行于贮气罐的平面的方向上从贮气罐上延伸，该至少一个足部用于至少局部地将空气压缩机支撑在支撑面上，从而当贮气罐处于静止位置时，平面定向基本上垂直于支撑面。手柄在基本上平行于贮气罐平面的方向上和基本上与至少一个足部相反的方向上从贮气罐延伸。

在另一方面，本发明提供一种具有静止位置的便携式空气压缩机，在该位置处将空气压缩机支撑在支撑表面上。便携式空气压缩机包括用于存储压缩空气的贮气罐，该贮气罐具有基本上平坦的球形，其限定的外周具有直径并且处于一个平面中，该基本上平坦的球形还限定了垂直于平面的宽度，其中直径大于宽度，并且其中在静止位置该平面定向基本上垂直于支撑面。便携式空气压缩机还包括压缩机部件，其与贮气罐流体相通，用于向贮气罐提供压缩空气。在静止位置处，压缩机部件定位邻近贮气罐，基本上位于贮气罐平面的一侧。手柄在基本上平行于贮气罐平面的方向上从贮气罐延伸，该手柄包括用户在运送空气压缩机时用于抓握的把手部分。手柄延伸的方向基本上限定了穿过把手部分的轴，其在靠近空气压缩机的重心的位置穿过。

在另一方面，本发明提供一种具有静止位置的便携式空气压缩机，在该位置处将空气压缩机支撑在支撑表面上。便携式空气压缩机包括用于存储压缩空气的贮气罐，与贮气罐流体相通的压缩机部件，用于向贮气罐提供压缩空气，以及基本上包围压缩机部件的外壳。外壳包括第一空气入口、第二空气入口、空气出口、位于第一空气入口和空气出口之间的第一曲折气流通路以及位于第二空气入口和空气出口之间的第二曲折气流通路。第一曲折气流通路和第二曲折气流通路汇聚以形成空气出口上游和压缩机部件下游的第三气流通路。

参考详细说明书和随附附图，本发明的其它方面将变得明显。

附图说明

图1是根据本发明一个实施例的便携式空气压缩机的前透视图。

图2是图1中所示的便携式空气压缩机的侧视图。

图3是图1中所示的便携式空气压缩机的前视图，示出多个气流通路。

图4是沿着图2中线4——4获取的便携式空气压缩机的横截面，示出了多个气流通路和一部分马达/压缩机组件。

图5是图4的横截面的一部分的透视图，示出了多个气流通路和马达/压缩机组件。

图6是沿着图2中线6——6获取的便携式空气压缩机的横截面，示出了多个气流通路和一部分马达/压缩机组件。

图7是图1中所示的便携式空气压缩机的顶视图。

图8是图1中所示的便携式空气压缩机的前视图。

图9是用户操作中图1所示的便携式空气压缩机的透视图。

在详细说明本发明任何实施例之前，应当理解，本发明并不将其应用限定至下列说明书所述或者附图中所示的部件的结构和设置的细节。本发明能够是其他实施例或者能够以各种方式实施例。而且，应当理解，本文所使用的措辞和术语出于描述的目的，而不应理解为限制性的。

具体实施方式

便携式空气压缩机由于其能被单一用户携带，在工地上是有用的。因此，用户可以在工地周围运送和移动便携式空气压缩机的简易性，是重要的设计考虑因素。对便携性有助的因素包括定位在一定高度以最小化用户弯腰的运载手柄、有助于将压缩机部件运载接近用户身体的贮气罐形状，以及压缩机部件的小型尺寸。噪声衰减是另一重要的设计考虑因素。声音反射/消声以减少运行中压缩机的噪音强度也是有利的。

图1-9示出了根据本发明一个实施例的空气压缩机10。所示的空气压缩机10是便携式空气压缩机，其可在工地(例如，施工工地、车库等)之间运送。空气压缩机10提供了压缩空气源，用于执行各种任务，诸如操作气动工具、给车辆轮胎充气等。在所示实施例中，空气压缩机10设计为相对小型的部件，其可由单一用户在工地周围移动。

参考图1-9，便携式空气压缩机10包括外壳15、贮气罐20、控制组件25以及马达/压缩机组件30(图4-6)。贮气罐20定位邻近外壳15。所示的贮气罐20具有基本上平坦或不完全球形(即，“薄烤饼”形贮气罐)，在平面24中限定了圆形外周。圆周的平面24定向垂直于支撑面S，支撑面S可能是地面。圆周直径为D，并且还在垂直于平面24并且平行于支撑面S(图2)的方向上限定了宽度W。由于贮气罐20的平坦形状，外径D基本上大于宽度W。平面24限定了第一侧和与第一侧相对的第二侧，马达/压缩机组件30、控制组件25和外壳15完全定位在平面24的第一侧上。贮气罐20还包括在垂直于支撑面S和平行于平面24的方向上的轴，其在所示实施例中从贮气罐的底面延伸至贮气罐的手柄。

外壳15限定了延伸纵向通过外壳15的中心轴125。贮气罐20定位邻近外壳15，从而贮气罐轴和中心轴125彼此平行延伸，不重合，并且均垂直于支撑面S。同样地，外壳15的中心轴125延伸平行于贮气罐20的圆周的平面24。如图2和7中最佳所示，贮气罐20的一部分由外壳15的凹入外表面22接收，用于与马达/压缩机组件30相通以接收加压空气。如图2中最佳所示，外壳15接收贮气罐20位于贮气罐20的平面24和外壳15的中心轴125之间的位置处的部分，从而贮气罐20和外壳15并排设置。贮气罐20配置以承受和存储大量、诸如六加仑(约23升)在空气压缩机操作期间产生的压缩空气。

如图所示，如图所示，贮气罐20定向使得贮气罐圆周的平面24关于支撑面S垂直。如上所述，在基本上垂直于支撑面S的方向上测量贮气罐20的轴，但是在基本上平行于支撑面S和垂直于平面24的方向上测量贮气罐20的宽度W。定向贮气罐20使其将被支撑面S支撑，使得最大尺寸垂直于支撑面，减少了便携式空气压缩机10的整体宽度，设置便携式空气压缩机10的重心45更靠近用户身体，因而使得空气压缩机更易于运输和更易于存储。贮气罐20还包括基本上平滑的表面，其还有助于用户便携性。贮气罐20的尺寸、比例、容积和最大操作压力基于便携式空气压缩机10的不同尺寸和功率规格。

贮气罐20还包括手柄35，定位在贮气罐20的与支撑面S相反的一侧上、并且在平行于如上所述的贮气罐20的平面24的方向上从贮气罐20向外延伸。在所示实施例中，手柄35与贮气罐20集成形成。在其他实施例中，手柄可以是独立部件，使用螺钉、螺栓、粘合剂等将其固定至贮气罐。手柄35向用户提供了贮气罐20上的坚固位置，或者起阀装置以抓握和支撑空气压缩机10。定向贮气罐20使其将被支撑面S支撑，使得定位最大尺寸垂直于支撑面S，以及将手柄35与支撑面S相对放置，使得用户仅需最小程度的弯腰以解除手柄35。手柄35包括把手部分，其成形和定形为当从例如车辆上装载或卸载空气压缩机10时、用户抓握空气压缩机10的舒适位置。如图所示，手柄35还包括定位在手柄35的把手部分上的橡胶把手40。然而，在其他实施例中，把手40可以由另一合适的材料或合适材料的组合而制成。在又一实施例中，手柄可能不具有位于把手部分上的把手。

当从如图2中所示的侧观察空气压缩机10时，便携式空气压缩机10的重心45水平地定位在贮气罐20的最外部分和外壳15的最外部分之间的大体中部位置。在空气压缩机10的另一视图中，如图8中所示，重心45定位在支撑面S和贮气罐20的顶部之间的大体中部位置。在空气压缩机的另一视图中，如图7所示，重心45位于平面24的第一侧，并且限定的轴47(图1-2)垂直于支撑面延伸、平行于平面24。轴47穿过贮气罐20。因而，重心45位于空气压缩机10内。

手柄35在远离外壳15的方向上略偏移离开重心45。如图2中所示，手柄35限定了轴37，其平行于平面24并延伸且垂直于支撑面S。轴37在靠近重心45的位置穿过。在其他实施例中，手柄35和轴37可以基本上与重心相符。在其他实施例中，手柄35可以以朝向或远离外壳15的方向而在另一位置中、以及在有助于用户的便携性和运送空气压缩机部件10的简易性的位置处偏移离开重心45。通过允许在与更靠近用户身体(图9)的位置处由用户运载便携式空气压缩机10，与如果手柄35处于便携式空气压缩机10上的另一位置处(诸如在贮气罐20的一端、外壳15的一端等)相比，手柄35靠近重心45的位置需要用户施加较少的力以运送空气压缩机10。

所示的外壳15包括第一外壳部分50和第二外壳部分55，两者经由紧固件(例如螺钉、螺栓、铆钉等)在配合线60A、60B处耦合在一起以限定外壳15。外壳15一侧上的配合线60A是垂直的(图1、5和7)，而外壳15的相反侧上的配合线60B呈一角度(图2)。在其他实施例中，配合线可以显示其他结构，提供了第一和第二外壳部分的匹配。

第一外壳部分50包括第一空气入口65A和第二空气入口65B，用于接收环境空气进入外壳15。第一和第二外壳部分50、55还形成空气出口70。空气入口65A、65B定位在外壳15的水平中心线75下。参考图6，第一外壳部分50由一系列壁115A、120A、115B、120B形成，以限定环境空气通过第一和第二空气入口65A、65B进入外壳15的曲折气道。第一外壳部分50还包括基本上为L形的壁122A、122B，其还限定了环境空气的曲折通路。虽然所示为L形壁，但是在一些实施例中，壁可以是能够提供曲折通路的另一形状。壁115A、120A、122A和115B、120B、122B关于外壳组件15的中心轴125对称。参考图4和5，第二外壳部分55也由一系列壁115A、120A、122A和115B、120B、122B形成，其与在第一外壳部分50中形成的一系列壁成镜像。当沿着配合线60A、60B耦合时，两个外壳部分50、55的壁对齐，并且第一外壳部分50和第二外壳部分55形成气流通过外壳15的弯曲通路，以提供噪声衰减。

第一和第二外壳部分50、55上的壁115A、120A、122A、115B、120B、122B与外壳部分50、55整体形成。第一和第二外壳部分50、55还包括集成形成在第一和第二外壳部分50、55的每一个上的阻板(baffle)85(图3)。阻板85提供了与气流通路的进一步交互作用，以进行噪声衰减。壁系列115A、120A、122A、115B、120B、122B以及阻板85提供了噪声衰减和消音。第一外壳部分50还包括突出部分100，其在所示实施例中基本为Y形，从外壳15向外延伸。突出部分100形成组合的气流通路110C的一部分。下文将更详细地描述气流通路。第一和第二外壳部分50、55由塑料制成。然而，在其他实施例中，可以使用其他合适的材料或材料的组合。第一和第二外壳部分50、55可以使用喷射模塑法、冲压、或其他合适的制造处理而制成。

外壳15配置以基本上围绕马达/压缩机组件30，接收一部分贮气罐20，并且容纳至少一部分控制组件25。马达/压缩机组件30定位在外壳15中，邻近贮气罐20，如上所述。马达/压缩机组件30包括与贮气罐20流体相通的压缩机32，以及与压缩机32耦合以驱动压缩机32的马达34。经由耦合至马达34的轴一端的风扇36，压缩机从环境驱动环境空气通过多个空气入口65A、65B进入外壳15，压缩空气，并且将已压缩的空气引导进入贮气罐20用于存储和后期使用。在一些实施例中，压缩机32可以例如是活塞往复压缩机、螺杆式压缩机、旋转叶轮式压缩机等。在其他实施例中，可以采用其他合适的压缩机。

电源线(未示出)将马达34电连接至壁装电源插座，选择性地对马达34供电以选择性地驱动压缩机32。在所示实施例中，马达34是能够使用AC源电流的通用马达。在其他实施例中，马达可以是有刷电动机或无电刷电动机、感应马达、AC同步马达、步进马达或任何其他合适的电动马达。在其它实施例中，电动马达34可以被替换为汽油或柴油引擎以及交流发电机。在其它实施例中，便携式空气压缩机10可以包括便携式和可充电DC电源，诸如电池或燃料电池。

如图1-4和7-9中所示，便携式空气压缩机10包括耦合至外壳15的控制组件25。控制组件25由外壳15支撑，并且定位以使得用户易于可见和可啮合。所示的控制组件25包括一对标尺90和调整器旋钮95，其通过第一外壳部分50向外延伸。标尺90与贮气罐20和马达/压缩机组件30相通。每个标尺90包括用户可见的显示器，以显示存储在贮气罐20中的压缩空气的压力和/或显示空气的输出压力(即，正从贮气罐20中释放的压缩空气的压力)。所示的标尺90的显示器可以是模拟或数字显示器。调整器旋钮95可由用户旋转，以针对不同应用调整来自贮气罐20的输出压力(例如，对于需要不同操作压力的气动工具)。手柄35的位置还对控制组件25提供了保护。

外壳15和贮气罐20还包括足部105，以向空气压缩机10提供稳定性。一对足部105从外壳15的底部延伸，而一对足部105以如上所定义的基本上平行于贮气罐20的平面24以及基本上与手柄35相对的方向从贮气罐20的底部延伸。当空气压缩机10未通过人手运输时，即当压缩机处于静止位置或运行位置时，足部105将便携式空气压缩机10支撑在支撑面S上。足部105可移除地耦合至外壳15。在所示实施例中，贮气罐20包括用于支撑足部105的支架。在其他实施例中，足部可以与外壳部分集成形成单一件。在所示实施例中，每个足部105是弹性部件，诸如橡胶垫，配置以当空气压缩机10处于使用中时抑制振动和增加外壳15的稳定性。在一些实施例中，足部可以由其他合适的材料制成。在其他实施例中，可以使用轮子代替足部，或者可以组合使用轮子和足部。

在操作中，环境空气通过第一入口65A进入外壳15，并且沿着第一壁115A和L形壁122A限定的第一空气通路110A，而向上行进，直到到达第二壁120A。在接触第二壁120A时，第一空气通路110A朝向外壳15的中心轴125移动，直到由围绕外壳15的中心轴125定位的风扇36将空气向下引入马达/压缩机组件30。类似地，环境空气通过第二入口65B进入外壳15，并且沿着由第一壁115B和L-形壁122B限定的第二空气通路110B向上行进直到到达第二壁120B。在接触第二壁120B时，第二空气通路110B朝向外壳15的中心轴125移动，直到由围绕外壳15的中心轴125定位的风扇36将其引入马达/压缩机组件30。在进入马达/压缩机组件30时，第一和第二空气通路110A和110B汇聚成第三空气通路110C，并且继续前进长达外壳15的长度，通过突出部分100，直到到达形成在外壳部分50、55上的第三壁130。在接触第三壁130时，汇聚的空气通路110C移动朝向空气出口70，以离开外壳15。

在所示的实施例中，分别示出了第一、第二、和第三气流通路110A、110B、110C。然而，可以具有附加的气流通路，其沿着类似的曲折通路。曲折通路提供了在便携式空气压缩机10的运行期间的噪声衰减。例如，在空气压缩机的运行期间，当前的空气压缩机(即，在外壳中未形成曲折通路的空气压缩机)具有84.9dBA噪声水平。然而，在所示空气压缩机包括具有曲折通路的外壳，其在便携式空气压缩机10的运行期间提供78.5dBA噪声水平。

虽然已经参考特定优选实施例详细描述了本发明，但是在如上所述的本发明的一个或多个方面的范围和精神内，存在修改和改变。

Claims (14)

1.一种具有静止位置的便携式空气压缩机，在该位置处将空气压缩机支撑在支撑面上，该便携式空气压缩机包括：

贮气罐，用于存储压缩空气，该贮气罐具有基本上平坦的球形，其限定的外周具有直径并且处于一个平面中，该基本上平坦的球形还限定了垂直于平面的宽度，该直径大于该宽度，并且当空气压缩机处于静止位置时，该平面被定向为基本上垂直于支撑面；

压缩机部件，其与贮气罐流体相通，用于向贮气罐提供压缩空气，压缩机部件定位邻近贮气罐，基本上位于贮气罐平面的一侧；

至少一个足部，耦合至贮气罐，并且在基本上平行于贮气罐的平面的方向上从贮气罐上延伸，该至少一个足部用于至少局部地将空气压缩机支撑在支撑面上，从而当贮气罐处于静止位置时，平面定向基本上垂直于支撑面；以及

手柄，在基本上平行于贮气罐平面的方向上和基本上与至少一个足部相反的方向上从贮气罐延伸。

2.根据权利要求1所述的便携式空气压缩机，其中手柄包括把手部分，其中贮气罐在平行于平面的方向上基本上定位在把手部分和支撑表面之间。

3.根据权利要求1所述的便携式空气压缩机，其中手柄限定了通过手柄的轴，该轴在靠近空气压缩机的重心处穿过空气压缩机。

4.根据权利要求1所述的便携式空气压缩机，还包括基本上包围压缩机部件的外壳。

5.根据权利要求4所述的便携式空气压缩机，其中该至少一个足部是至少一个第一足部，其中外壳包括在基本上平行于贮气罐平面的方向上从外壳延伸的至少一个第二足部，该至少部分地支撑该空气压缩机的至少一个第二足部与至少一个第一足部协作，从而在静止位置时，贮气罐的平面被定向为基本上垂直于支撑面。

6.根据权利要求4所述的便携式空气压缩机，其中外壳包括用于接收一部分贮气罐的凹入外表面。

7.根据权利要求4所述的便携式空气压缩机，其中外壳限定了空气入口、空气出口以及空气入口和空气出口之间的曲折气流通路。

8.一种具有静止位置的便携式空气压缩机，在该位置处将空气压缩机支撑在支撑表面上，该便携式空气压缩机包括：

用于存储压缩空气的贮气罐，该贮气罐具有基本上平坦的球形，其限定的外周具有直径并且处于一个平面中，该基本上平坦的球形还限定了垂直于平面的宽度，其中直径大于宽度，并且其中在静止位置该平面被定向为基本上垂直于支撑面；

压缩机部件，其与贮气罐流体相通，用于向贮气罐提供压缩空气；在静止位置处，压缩机部件定位邻近贮气罐，基本上位于贮气罐平面的一侧；

手柄，在基本上平行于贮气罐平面的方向上从贮气罐延伸，该手柄包括用户在运送空气压缩机时用于抓握的把手部分，手柄延伸的方向基本上限定了穿过把手部分的轴，其在靠近空气压缩机的重心处穿过空气压缩机。

9.根据权利要求8所述的便携式空气压缩机，其中重心位于贮气罐内。

10.根据权利要求9所述的便携式空气压缩机，其中重心定位基本上位于支撑面和贮气罐与支撑面相对的顶部之间大体的中部位置。

11.根据权利要求8所述的便携式空气压缩机，还包括外壳，其基本上包围压缩机部件，并且提供了气流通路用于在其中通过空气。

12.根据权利要求11所述的便携式空气压缩机，还包括：

第一足部，耦合至贮气罐并且在基本上平行于贮气罐的平面的方向上从贮气罐延伸；以及

第二足部，以基本上平行于第一足部的方向从外壳延伸，用于与第一足部协作以将空气压缩机支撑在支撑面上，从而在静止位置处该平面被定向为基本上垂直于支撑面。

13.根据权利要求11所述的便携式空气压缩机，其中外壳包括用于接收一部分贮气罐的凹入外表面。

14.根据权利要求11所述的便携式空气压缩机，其中外壳限定了空气入口、空气出口以及在空气入口和空气出口之间的曲折气流通路。