气源的制备装置及其制备方法与流程

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1.本发明涉及便携式气源技术领域，具体涉及一种用于生产低压气源的制备装置及其制备方法。

背景技术：

2.现有的工业气源大多采用空压机或者便携式充气罐，其中，空压机不仅体积大、噪音响、以及需要使用固定场所作为安装空间站，结构复杂，采购成本高，且占地空间大因此大多用于工厂等气量需求大的场所；便携式充气罐由于在每次用尽一罐充气罐后需要及时更换，如此带来充气罐的浪费，提高用气成本，并且随着充气罐内动力气源的消耗，动力气源的气压也会慢慢降低，不能持续提供动力气源。
3.而高等院校、科研院所、检验检测类实验室甚至是家庭民用，因气体用量少，使用连续性不强，且气压需求种类多，大多使用便携式充气罐作为气源，建立一个集中的气瓶室用于节省有限的实验室空间同时便于气瓶管理，其不但需要专用空间，导致用气成本高，而且气瓶集中放置存在一定的安全隐患。

技术实现要素：

4.为了克服上述缺陷，本发明提供了一种成本较低、结构完整、布局合理和安全性高，同时便于运输携带的一种气源的制备装置及其制备方法。
5.本发明为了解决其技术问题所采用的技术方案是：提供一种气源的制备装置，其中，包括气缸、用于驱动所述气缸的活塞进行直线往复运动的直线运动机构，以及用于储存来自于所述气缸产生的压缩空气的储气罐，所述气缸上设有第一管路和第二管路；
6.所述第一管路与所述气缸的左腔室连通，所述第一管路上设有与所述储气罐连通的第一支路，以及与外界空气连通的第二支路，所述第一支路上设有用于控制气体由所述左腔室进入所述储气罐的第一单向阀，所述第二支路上设有用于控制气体由外界进入所述左腔室的第二单向阀；
7.所述第二管路与所述气缸的右腔室连通，所述第二管路上设有与外界空气连通的第三支路，以及与所述储气罐连通的第四支路，所述第三支路上设有用于控制气体由外界进入所述右腔室的第三单向阀，所述第四支路上设有用于控制气体由所述右腔室进入所述储气罐的第四单向阀。
8.作为本发明的进一步改进，所述第一支路和所述第四支路并联后整体一端连接至所述储气罐的进气端；所述第二支路和所述第三支路并联后整体一端通过过滤阀与外界通气连通。
9.作为本发明的进一步改进，所述储气罐上设有用于监测所述储气罐内气压的压力数显监控表。
10.作为本发明的进一步改进，所述储气罐的出口端设有第三管路，所述第三管道的出口端设有多个可与外界气动执行机构连接的电磁阀。
11.作为本发明的进一步改进，所述直线运动机构为伺服电动缸，所述伺服电动缸的输出轴与所述气缸的活塞杆平行设置，所述输出轴与所述活塞杆的前端通过连接板驱动连接。
12.根据本发明，提供气源的制备方法，其使用所述的气源的制备装置制备气源，制备方法如下：
13.所述直线运动机构通电启动，驱动所述气缸的活塞向左腔室移动，所述第一单向阀和所述第三单向阀打开，所述第二单向阀和所述第四单向阀关闭，所述左腔室的气体由所述第一支路进入所述储气罐，外界气体通过过滤阀过滤后由第三支路进入所述气缸的右腔室；
14.所述直线运动机构驱动所述气缸的活塞向右腔室移动，所述第二单向阀和所述第四单向阀打开，所述第一单向阀和所述第三单向阀关闭，所述右腔室的气体由所述第四支路进入所述储气罐，外界气体气体通过过滤阀过滤后由第二支路进入所述气缸的左腔室；
15.通过上述方法以使所述气缸的左腔室和右腔室的气体循环进入所述储气罐，所述储气罐上设置的压力数显监控表以实时监测气罐的额定压力数值。
16.作为本发明的进一步改进，所述额定压力数值包括最高压力值和最低压力值，若所述储气罐内的气体压力值达到最高压力值时，则所述直线运动机构动作临时停止，若所述额定压力数值在所述最低压力值时，则所述直线运动机构动作继续进行。
17.本发明的有益效果是：
18.1、通过设置伺服系统驱动气缸，使气缸具有的两个管路同时生产气源，不但过程中噪音小且生产效率高；
19.2、通过在储气罐上设置压力数显监控表，实时监控储气罐内的气体压力，安全可控；
20.3、本发明结构简单，操作方便，通过合理布局使之成模块化，方便运输携带且降低用气成本，体积小巧，不占用空间，适用于任何气体用量少，使用连续性不强，且气压需求种类多的用气场所。
21.4、可以根据市场需求通过单片机程序和集成模块设计来实现大批量的产业化生产，大大降低客户的使用成本。
附图说明
22.图1为本发明结构示意图；
23.图2为本发明制备方法示意图。
24.结合附图，作以下说明：
25.1、气缸；11、左腔室；12、右腔室；2、直线运动机构；
26.3、储气罐；31、压力数显监控表；32、第三管路；321、电磁阀；4、第一管路；41、第一支路；411、第一单向阀；42、第二支路；421、第二单向阀；5、第二管路；51、第三支路；511、第三单向阀；52、第四支路；521、第四单向阀；6、过滤阀；7、连接板。
具体实施方式
27.以下结合附图，对本发明的一个较佳实施例作详细说明。
28.参阅图1-2，本发明提供的一种低压气源的制备装置，其中，包括气缸1、用于驱动气缸1的活塞进行直线往复运动的直线运动机构2，以及用于储存来自于气缸1产生的压缩空气的储气罐3；气缸1上设有第一管路4和第二管路5。其中，气缸1为标准气缸，气缸1的缸体内设有活塞，活塞将缸体分为左腔室11和右腔室12。气缸1、直线运动机构2、储气罐3等均通过固定座安装在一块可移动板上，移动板有助于本发明的制备装置成模块化，方便移动或携带且经过合理的布局使本装置的占用空间达到最小。其中，直线运动机构2与气缸平行设置且在其下方位置，节省空间的同时保证直线运动机构2的执行部件与气缸1的活塞杆的运动路径相同。
29.第一管路4与气缸1的左腔室11连通，第一管路4上设有与储气罐3连通的第一支路41，以及与外界空气连通的第二支路42，第一支路41上设有用于控制气体由左腔室11进入储气罐3的第一单向阀411，第二支路42上设有用于控制气体由外界进入左腔室11的第二单向阀421；第二管路5与气缸1的右腔室12连通，第二管路5上设有与外界空气连通的第三支路51，以及与储气罐3连通的第四支路52，第三支路51上设有用于控制气体由外界进入右腔室12的第三单向阀511，第四支路52上设有用于控制气体由右腔室12进入储气罐3的第四单向阀521。具体的，当第一支路41上的第一单向阀411打开时，第二支路42上的第二单向阀421关闭，第三支路51的第三单向阀511打开，第四支路52上的第四单向阀521关闭。也就是说，当第一管路4作为出气口时，第二管路5将作为进气口，通过在支路上设置的单向阀进行控制。以此第一管路4和第二管路5交替进行吸气和出气，提高制气效率。
30.进一步的，第一支路41和第四支路52并联后整体一端连接至储气罐3的进气端；第二支路42和第三支路51并联后整体一端通过过滤阀6与外界通气连通。具体的，第一支路41和第二支路42的一端通过三通管与第一管路4连通，第三支路51和第四支路52的一端通过三通管与第二管路5连通；第一支路41和和第四支路52通过三通管并联后的管路连接至储气罐3的进口端，第二支路42和第三支路51通过三通管并联后的管路连接至过滤阀6的出口端。
31.进一步的，储气罐3上设有用于监测储气罐3内气压的压力数显监控表31。
32.进一步的，储气罐3的出口端设有第三管路32，第三管道32的出口端设有多个可与外界气动执行机构连接的电磁阀321。
33.直线运动机构2为伺服电动缸，伺服电动缸的输出轴与气缸1的活塞杆平行设置，输出轴与活塞杆的前端通过连接板7驱动连接。直线运动机构2也可以选用伺服模组。
34.参阅图2，本发明使用气源的制备生产气源的方法如下：
35.直线运动机构2通电启动，驱动气缸1的活塞向左腔室11移动即向l方向移动，第一单向阀411和第三单向阀511打开，第二单向阀421和第四单向阀521关闭，左腔室11的气体由第一支路41进入储气罐3，外界气体通过过滤阀6过滤后由第三支路51进入气缸1的右腔室12；
36.直线运动机构2驱动气缸1的活塞向右腔室12移动即向r方向移动，第二单向阀421和第四单向阀521打开，第一单向阀411和第三单向阀511关闭，右腔室12的气体由第四支路52进入储气罐3，外界气体气体通过过滤阀6过滤后由第二支路42进入气缸1的左腔室11；
37.通过上述方法以使气缸1的左腔室11和右腔室12的气体循环进入储气罐3，储气罐3上设置的压力数显监控表31以实时监测气罐的额定压力数值。
38.进一步的，额定压力数值包括最高压力值和最低压力值，若储气罐3内的气体压力值达到最高压力值时，则直线运动机构2动作临时停止，若所述额定压力数值在所述最低压力值时，则所述直线运动机构2动作继续进行。
39.通过上述制备方法，储气罐3能够为外界气动执行机构提供1.3mpa以下的连续压力气源，便于实验室、科研机构精密设备以及家庭使用。
40.本发明提供的气源的制备装置及其制备方法，通过设置直线运动机构驱动气缸，使气缸具有的两个管路同时生产气源，不但过程中噪音小且生产效率高；通过在储气罐上设置压力数显监控表，实时监控储气罐内的气体压力，安全可控；本发明结构简单，操作方便，同时模块集成化的设计，方便运输携带且降低用气成本，体积小巧，不占用空间，适用于任何气体用量少，使用连续性不强，且气压需求种类多的低压用气场所。
41.在以上的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明。但是以上描述仅是本发明的较佳实施例而已，本发明能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，因此本发明不受上面公开的具体实施的限制。同时任何熟悉本领域技术人员在不脱离本发明技术方案范围情况下，都可利用上述揭示的方法和技术内容对本发明技术方案做出许多可能的变动和修饰，或修改为等同变化的等效实施例。凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化及修饰，均仍属于本发明技术方案保护的范围内。

技术特征：

1.一种气源的制备装置，其特征在于：包括气缸(1)、用于驱动所述气缸(1)的活塞进行直线往复运动的直线运动机构(2)，以及用于储存来自于所述气缸(1)产生的压缩空气的储气罐(3)，所述气缸(1)上设有第一管路(4)和第二管路(5)；所述第一管路(4)与所述气缸(1)的左腔室(11)连通，所述第一管路(4)上设有与所述储气罐(3)连通的第一支路(41)，以及与外界空气连通的第二支路(42)，所述第一支路(41)上设有用于控制气体由所述左腔室(11)进入所述储气罐(3)的第一单向阀(411)，所述第二支路(42)上设有用于控制气体由外界进入所述左腔室(11)的第二单向阀(421)；所述第二管路(5)与所述气缸(1)的右腔室(12)连通，所述第二管路(5)上设有与外界空气连通的第三支路(51)，以及与所述储气罐(3)连通的第四支路(52)，所述第三支路(51)上设有用于控制气体由外界进入所述右腔室(12)的第三单向阀(511)，所述第四支路(52)上设有用于控制气体由所述右腔室(12)进入所述储气罐(3)的第四单向阀(521)。2.根据权利要求1所述的气源的制备装置，其特征在于：所述第一支路(41)和所述第四支路(52)并联后整体一端连接至所述储气罐(3)的进气端；所述第二支路(42)和所述第三支路(51)并联后整体一端通过过滤阀(6)与外界通气连通。3.根据权利要求2所述的气源的制备装置，其特征在于：所述储气罐(3)上设有用于监测所述储气罐(3)内气压的压力数显监控表(31)。4.根据权利要求3所述的气源的制备装置，其特征在于：所述储气罐(3)的出口端设有第三管路(32)，所述第三管道(32)的出口端设有多个可与外界气动执行机构连接的电磁阀(321)。5.根据权利要求4所述的气源的制备装置，其特征在于：所述直线运动机构(2)为伺服电动缸，所述伺服电动缸的输出轴与所述气缸(1)的活塞杆平行设置，所述输出轴与所述活塞杆的前端通过连接板(7)驱动连接。6.一种气源的制备方法，其特征在于：使用权利要求1至5任意一项所述的气源的制备装置制备气源，制备方法如下：所述直线运动机构(2)通电启动，驱动所述气缸(1)的活塞向左腔室(11)移动，所述第一单向阀(411)和所述第三单向阀(511)打开，所述第二单向阀(421)和所述第四单向阀(521)关闭，所述左腔室(11)的气体由所述第一支路(41)进入所述储气罐(3)，外界气体通过过滤阀(6)过滤后由第三支路(51)进入所述气缸(1)的右腔室(12)；所述直线运动机构(2)驱动所述气缸(1)的活塞向右腔室(12)移动，所述第二单向阀(421)和所述第四单向阀(521)打开，所述第一单向阀(411)和所述第三单向阀(511)关闭，所述右腔室(12)的气体由所述第四支路(52)进入所述储气罐(3)，外界气体气体通过过滤阀(6)过滤后由第二支路(42)进入所述气缸(1)的左腔室(11)；通过上述方法以使所述气缸(1)的左腔室(11)和右腔室(12)的气体循环进入所述储气罐(3)，所述储气罐(3)上设置的压力数显监控表(31)以实时监测气罐的额定压力数值。7.根据权利要求6所述的气源的制备方法，其特征在于：所述额定压力数值包括最高压力值和最低压力值，若所述储气罐(3)内的气体压力值达到最高压力值时，则所述直线运动机构(2)动作临时停止，若所述额定压力数值在所述最低压力值时，则所述直线运动机构(2)动作继续进行。

技术总结

本发明公开了一种气源的制备装置及其制备方法，包括气缸、用于驱动气缸的活塞进行直线往复运动的直线运动机构，以及用于储存来自于气缸产生的空气的储气罐，气缸上设有分别与气缸的左、右腔室连通的第一管路和第二管路；第一管路和第二管路上均设有与储气罐连通的第一支路和第四支路，以及与外界空气连通的第二支路和第三支路。本发明通过气缸的活塞左右运动生产气源，不但噪音小且生产效率高；在储气罐上设置压力数显监控表，实时监控储气罐内压力，安全可控；本发明结构简单，操作方便，同时模块集成化的设计，方便运输携带且降低用气成本，体积小巧不占用空间，适用于任何气体用量少，使用连续性不强，且气压需求种类多的低压用气场所。压用气场所。压用气场所。