[发明专利]摇摆板式压缩机和使用它的氧气浓缩器

说明书

一种氧气浓缩器，包括具有一个或多个双头活塞和缸体的摇摆板式压缩机。当轴旋转时，压缩机的摇摆板不旋转，但是相对于轴而轨道地倾斜，从而使双头活塞在相应的缸体内移动。

相关申请的交叉引用

本申请作为PCT国际专利申请于2017年7月25日提交，并要求2016年7月25日提交的美国临时专利申请No.62/366,408的优先权，在此通过引用结合其全部公开内容。

背景技术

便携式氧气浓缩器通常用于家庭医疗市场，以治疗患有慢性阻塞性肺病的非卧床患者。为了使氧气浓缩器便携，氧气浓缩器必须尽可能小并且重量尽可能地轻，同时向非卧床患者提供足够的浓缩氧气流量。

氧气浓缩器使用压缩机向浓缩器供应高压进料空气。压缩机通常使用粘性润滑剂或油。这种润滑剂或油会污染浓缩器中的空气流动路径。此外，氧气浓缩器中的压缩机在使用期间会产生大量的振动和噪音，使其不适合用于便携式浓缩器。因此，希望压缩机以低噪音，振动和重量的情况下无油运行，同时提供所需的真空/压力水平和流速以及更低的功率消耗。

发明内容

大体地，本发明涉及摇摆板式压缩机和使用该压缩机的氧气浓缩器。在一种可能的配置中并且作为非限制性示例，压缩机包括与双头活塞相关联的摇摆板。在本发明中描述了多个方面，包括但不限于以下方面。

一个方面是一种摇摆板式压缩机，包括马达，摇摆板，双头活塞组件和至少一个单件式缸体。马达将轴围绕旋转轴线旋转。摇摆板具有至少一个远端附接构件并且连接到轴，使得远端附接构件随着轴的旋转而往复运动。单件式缸体接收双头活塞组件以限定两个压缩腔室。该缸体包括窗口，摇摆板通过该窗口与活塞组件接合，使得远端附接构件穿过活塞组件，由此活塞组件随着所述轴的旋转而在所述缸体内沿着与旋转轴线平行的第二轴线往复运动，并且远端附接构件大体沿着第二轴线在轴向路径中往复运动。

另一方面是一种氧气浓缩器，包括浓缩器和摇摆板式压缩机。压缩机包括马达，其将轴围绕旋转轴线旋转；具有至少两个球的摇摆板，每个球位于摇摆板的不同远端部分上，摇摆板连接到轴上，使得每个球随着轴的旋转而往复运动；双头活塞；和至少一个单件式缸体，其接收双头活塞组件以限定两个压缩腔室，该缸体包括窗口，所述摇摆板通过该窗口与活塞组件接合，使得活塞连接到相关联的一个球上，从而随着所述轴的旋转，活塞在缸体内往复运动，并且球大体沿着缸体的轴线以轴向路径往复运动。

另一方面是一种将摇摆板与活塞组件组装在一起的方法。摇摆板包括至少一个远端附接构件，并且活塞组件包括活塞头和至少一个连杆。该方法包括将第一磁性元件安装到至少一个连杆上；在预定位置处将组装工具布置成活塞头相邻，组装工具包括第二磁性元件，当组装工具被设置成在预定位置处与活塞头相邻时，该第二磁性元件构造成磁性地吸引至少一个连杆的第一磁性元件，以将至少一个连杆偏置到预定位置；将所述至少一个远端附接构件与所述至少一个连杆接合；和从活塞头拆下组装工具。

附图说明

图1是根据本发明的示例性实施例的氧气浓缩系统的框图。

图2是气体分离装置的示例性实施方式的框图。

图3示意性地示出示例压缩机。

图4是图3的压缩机的剖视图。

图5是连接到驱动轴的端部的摇摆板组件的示意性侧视图。

图6是摇摆板组件的示意性透视图，驱动轴从该摇摆板组件分离。

图7示意性地示出了联接到摇摆板组件的示例活塞组件。

图8示意性地示出了缸体内的活塞组件。

图9示意性地示出了第一和第二活塞头，第一和第二连杆和球形元件的连接。

图10示意性地示出了连接到摇摆板组件的示例性摆动防旋转装置。