专利名称：空压机定时自动排污装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种压力容器技术，特别涉及一种空气压缩机储气罐的排污装置。
背景技术：
空气压缩机在工作过程中，一些含油水分会逐渐沉积在气罐的底部。时间一长，气罐内残留的油污容易结垢；况且，压缩空气使用在电子行业(当然也包括其他行业)对干燥度有要求，水分油分的析出会导致阀件管路以及其他压缩空气使用设备和工具的损坏，直接影响使用寿命。因此这些气罐内的含油水分必须及时得到排放。中国专利CN ^37764Y记载了一种空气压缩机的排放处理装置，包括储罐、支架、 排放口和进气口 ；储罐一侧分别设有低压进气口和高压进气口，另一侧中下部依次设有排油口、排水口。该专利利用减压分离原理，将油水中的空气分离，利用不同的比重将油水分离后分别排放、收集，可以起到回收机油再利用的效果。但是，该装置必须人工打开排污阀进行排放，无法做到自动排污。中国专利CNM70417Y公开了一种自动排污器，该装置安装在排污管道口，包括筒体、活板、定位件等，活板分为不对称的两部分A端和B端，当污水到达活板且重量大于A 端时，活板顺时针翻转，当活板A端与定位件相抵，活板开到最大，污水流尽，活板复位。但是，因为气罐内的压力与大气压不均衡，气罐内的压力大于空气中的大气压，所以，该装置根本难以在空压机产品上应用。综上所述，现有技术的主要缺陷是1.需要人工手动打开排污阀，繁琐费事，无法实现自动排污；2.排污周期不固定，依赖于人工操作的频率，有时一天之内不同的操作者都各自手动排污一次，有时则一连几天都忘记排污；3.排污进度难以掌握，需要操作者常常关注排污是否完成，以便在排污完成后手动关闭排污阀，非常浪费精力。为此，人们希望寻求一种应用于空气压缩机的储气罐定时自动排污装置，能够根据预先设定的时间及时的、自动的排出气罐内的污水污物，避免因为人工排污操作的不及时导致污物污水堆积过深，影响空气压缩机的正常使用。最好是，提供一种空压机的自动排污控制装置，能够智能的判断排污开始的时间以及排污结束的时间。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的缺陷，提供一种能实现空气压缩机定时自动排污的装置，以满足实际应用的需要。为实现本发明的目的，通过如下技术方案来实现一种空压机定时自动排污装置，包括时间控制器、执行开关和安装在空压机储气罐排污管上的电磁阀，三者电连接，时间控制器控制的执行开关触动电磁阀开启或闭合，在时间控制器中至少要设置有一组定时单元和延时单元，另外，还设置有外设的人机交互单元，通常是一组设定按钮或者一个键盘遥控器，其作用是将时间设定值通过输入电路接入所述的定时单元和延时单元，用以设定排污开始时间和排污过程持续时间。在另一优选的实施方案中，所述的空压机定时自动排污装置，时间控制器中所述的定时单元替换为计时单元和存储器，计时单元与空压机的电机连接，用以累计电机运行的实际工作时间，计时单元可向存储器存、取数据，用以确定排污开始时间。本发明是这样工作的设定每天固定的排污开始时间以及每次排污过程持续的时间，上述设置可以在产品出厂前预先设定，但是通常是在用户第一次使用空压机产品前根据需要设定，例如将排污开始时间设置为每天00:00、将排污过程持续的时间设定为3分钟，当到达00:00时，时间控制器输出电磁信号触发执行开关进而控制电磁阀开启，开始排污；此时，延时电路接通，3分钟后，达到预定延时时间，时间控制器触发执行开关进而控制电磁阀关闭，排污结束。在另一优选的实施方案中，本发明是这样工作的将排污开始时间设置为电机工作累计达到10个小时之后，将排污过程持续的时间设定为3分钟，电机一旦开始工作，计时器即开始计时，并定期向存储器存储时间数值。如果电机持续运转达到10个小时，时间控制器输出电磁信号触发执行开关进而控制电磁阀开启，开始排污；此时，延时电路接通，3 分钟后，达到预定延时时间，时间控制器触发执行开关进而控制电磁阀关闭，排污结束。如果电机单次运转时间未满10个小时，当电机关闭时，计时单元停止计时，向存储器输入一个中止信号并存入当前工作时间数值，下一次电机开始工作时，计时单元首先调取存储器， 以存储器内的工作时间累计数值为基数开始计时，直到电机持续运转达到10个小时，时间控制器输出电磁信号触发执行开关进而控制电磁阀开启，开始排污；此时，延时电路接通，3 分钟后，达到预定延时时间，时间控制器触发执行开关进而控制电磁阀关闭，排污结束。本发明的任务就是这样完成的。相对于现有技术，本发明空压机定时自动排污装置的优点在于，排污全过程中不需要用户进行任何手动操作，以简单的形式和方式在任何型号的空压机上都可以实现定时自动排污。特别有利的是，利用本发明空压机定时自动排污装置，将排污时间设定在诸如凌晨这样的非工作时间，使排污过程对空压机正常工作毫无影响。另外，本发明空压机定时自动排污装置的特点在于特别紧凑的结构形式，其中，时间控制器被安置在气罐顶部的集中控制盒内，便于实现对零部件的安装、调试和检修，因此，仅需要较少的连接导线就可以实现电气构件的连接；而且，紧凑集中的电路布图设计也有利于空压机将来向数控型空压机产品进行功能扩展。
图1是现有技术手动排污装置结构示意2是本发明在空压机产品上应用的结构示意3是本发明第一实施例工作原理的电路方框4是本发明第二实施例工作原理的电路方框5是本发明第二实施例工作流程6是本发明第三实施例工作原理的电路方框图
具体实施方式
以下通过实施例并结合附图，对本发明进一步说明，但这些实施例和附图不用来限制本发明的范围。图中相同的标号表示相同的部件。实施例一如图1所示，在现有技术中，空压机具有一个储气罐1，储气罐1的顶部上方排列分布有电机、汽缸、呼吸器、压缩活塞、传动皮带轮、开关总成、卸荷阀、通气管以及仪表盘、防护罩等部件，这些部件相互配合作业，完成压缩空气的生产、传送并存储至储气罐1内；储气罐1的底部下方设置有一个手动排污阀6，其与储气罐1内腔连通，可以是一个单侧开口另一侧闭合的带有螺纹连接部的盖体结构件，或者也可以是一个附带扳手阀的中空的短管形部件，手动排污阀6采用常规的螺纹连接方式固定在储气罐1上或者从储气罐1伸出的排污管7上，当气罐内的油水混合物达到一定量时，操作者手动旋开排污阀，气罐内的污水污物就从中流出来，如果所述的手动排污阀6是中空结构的管形件，其远离气罐的另一端还可以外接上一段塑性材料制成的软管(图中未示出)，将污物污水引导地接入污水处理池内。由此可以看出，根据现有技术无法实现自动排污，操作者需要依据个人经验，估算大约应当在何时开始排污，开启排污阀后，还需要隔几分钟后去查看是否完成排污，以排污管不再向外流出污物为判断标准，完成排污后手动收起排污管并且拧闭排污阀。如图2所示，显示了根据本发明设计的空压机定时自动排污装置，一个集中控制盒2设置在储气罐1的顶部上方，所述的集中控制盒2尽可能的将空压机设备的各个电气件集成，这一点可以使空压机运行过程中的参数集中显示，便于观察；所述的集中控制盒2 内设置有时间控制器3，排污管7的中段安装一电磁阀8，电磁阀8与时间控制器3之间电连接，其中，电磁阀8、执行开关、时间控制器3三者依次串联。本发明所述的空压机定时自动排污装置在工作状态下，时间控制器3根据预先设定的时间触动执行开关，从而打开或关闭电磁阀8，实现定时自动排污。根据本实施例的一种形式中，该时间控制器可以是电阻电容充放电式电子电路组成的电子式继电器或采用晶体管、可控硅、场效应管等固体器件构成全固态时间继电器，时间控制器3包括由频率稳定的振荡源、引脚、分频计数的集成电路与触点构成的定时电路单元，以及由继电器、引脚、触点、电容、电阻、电位器、二极管和/或三极管构成的延时电路单元。如图3所示，一至两组定时单元和延时单元组成一个时间控制器3。此种时间控制器不具有编程功能，定时单元和延时单元一经设置并固定在线路板上，通常不可改动，操作者仅能在较小范围内进行人机交互的指令下达。相对来说，当需要考虑控制成本、对精度要求不高、延时时间短的时候，不失为一种理想的选择。在本实施例的另一种形式中，该时间控制器是定时程序控制器，具有多行可编辑的工作程序，因此可以设置每行工作程序独立的执行某一工作任务，或者执行完毕本行程序后启动或中止其他行程序的工作，每行工作程序都可以有一个延时定时器和一个工作起始定时器，分别用于执行不同的延时定时任务和工作定时任务。本领域技术人员应该知道， 采用类似的定时程序控制器能够实现本发明所述的定时自动排污装置与空压机体上的其他电气元件之间的多种功能集成与组合，本领域技术人员也能够联想到将本发明所述的定时单元集成在空压机体上具有其他功能的程序控制器中，例如将定时单元集成为压力调整程序控制器的一部分。另外，本发明还设置有外设的人机交互单元，通常是一组设定按钮或者一个键盘遥控器，其引脚输出端与时间控制器3的定时单元和延时单元集成线路联通，可进行信号传输，人机交互单元的作用是将时间设定值输入电路中，接入所述的定时单元和延时单元， 用以设定排污开始时间和排污过程持续时间。所述的人机交互单元与时间控制器的连接方式可以沿用现有技术来实现，故在此不再赘述。实施例二根据本发明，与第一实施例所不同的是，时间控制器3中的定时单元替换为计时单元和存储器组成的功能组件，如图4所示，由计时单元和存储器组成的功能组件同第一实施例中的定时单元一样，承担着触发执行开关暨确定排污开始时间的作用。计时单元与空压机的电机连接，用以累计电机运行的实际工作时间，计时单元可向存储器存、取数据， 电机一旦开始工作，计时器即开始计时，并定期向存储器存储时间数值。当电机持续运转达到预定时间，时间控制器3输出电磁信号触发执行开关进而控制电磁阀8开启，开始排污； 排污的同时，延时电路接通，达到预定延时时间之后，时间控制器3触发执行开关进而控制电磁阀8关闭，排污结束。如果电机单次运转时间未满预定的时间段，当电机每一次停止工作时，计时单元即停止计时，计时单元向存储器输入一个中止信号，并由计时器向存储器存入当前工作时间的数值；下一次电机开始工作时，计时单元首先调取存储器，以存储器内的工作时间累计数值为基数开始下一阶段的计时，直到电机持续运转达到预定时间，时间控制器3输出电磁信号触发执行开关进而控制电磁阀8开启，开始排污；此时，延时电路接通， 达到预定延时时间之后，时间控制器3触发执行开关进而控制电磁阀8关闭，排污结束。本领域技术人员由上面的描述可知，本实施例中所述的时间控制器3应当包括时钟芯片或与时钟频率一致的稳定振荡源；计时器，用于时间起始点与中止/终止点的获取； 可读写存储器，用于存储经由计时器写入的时间数据值并读取之；与计时器、稳定振荡源、 可读写存储器相连的CPU(中央处理器)，用于数据处理；以及由继电器、引脚、触点、电容、 电阻、电位器、二极管和/或三极管构成的延时电路单元；时间控制器3的开关电路与电机的开关电路相串连，以保证时间控制器3能与电机运行同步工作，用以累计电机运行的实际工作时间。计时器可向存储器存、取数据。电机一旦开始工作，计时器即开始计时，并定期向存储器存储时间数值。CPU即时处理计时器存入的时间数值，与用户预先设定的预定时间相比较。当电机持续运转达到预定时间，时间控制器3输出电磁信号触发执行开关进而控制电磁阀8开启，开始排污；排污的同时，延时电路接通，达到预定延时时间之后，时间控制器3触发执行开关进而控制电磁阀8关闭，排污结束。如果电机单次运转时间未满预定的时间段，当电机每一次停止工作时，计时器即停止计时，计时器向存储器输入一个中止信号，并由计时器向存储器存入当前工作时间的数值；下一次电机开始工作时，计时单元首先调取存储器，以存储器内的工作时间累计数值为基数开始下一阶段的计时，直到电机持续运转达到预定时间，时间控制器3 输出电磁信号触发执行开关进而控制电磁阀8开启，开始排污；此时，延时电路接通，达到预定延时时间之后，时间控制器3触发执行开关进而控制电磁阀8关闭，排污结束。如图5所示，本实施例的工作流程图如下。步骤501开启电源，流程开始。通过人机交互单元设定当电机运行累计达到第一预定时间Tl时开始排污(步骤50 ，通过人机交互单元设定排污过程持续达到第二预定时间T2时排污结束(步骤50 ，计时器通过其输入端，可以检测电机运行开始时间TO(步骤504)，计时器通过其输入端，可以继续检测电机运行的累计时间T(步骤505)，最好是，计时器每小时向存储器写入一次时间值作为定期存储。CPU (中央处理器)将最新的检测T值减去电机运行开始时间T0，计算得出电机运行的当前累计时间值Dt (步骤506)，此外，CPU(中央处理器)能够调取存储器内早先存入的数据值TP (步骤507)，将TP值加上Dt值计算得出电机运行的总累计时间TS (步骤508)。 本领域技术人员应该知道，步骤507也可以在步骤506之前进行。CPU(中央处理器)最好能够判断电机运行的总累计时间TS值是否已经达到第一预定时间Tl值(步骤509)，如果没有达到，计时器将持续检测电机运行的累计时间T (如步骤505所示)，并且定期向存储器内存入数据，最新的电机运行的总累计时间TS值总是覆盖存储器内早先存入的原TP值(步骤511)。如果电机运行时间已经达到第一预定时间Tl值，时间控制器3将输出电磁信号触发执行开关进而控制电磁阀8开启，开始排污(步骤510)；排污开始的同时，延时电路接通，时间控制器3内的延时电路接通(步骤512)，计时器开始检测排污开始时间t0 (步骤 513)，当然计时器可以继续检测排污持续时间tl (步骤514)。CPU(中央处理器)将最新的检测tl值减去排污开始时间t0，计算得出排污过程持续时间dt (步骤51 ，最好是CPU (中央处理器)能够判断排污过程持续时间dt是否已经达到第二预定时间T2 (步骤516)，如果没有达到，计时器继续检测，持续进行步骤514、515 直至步骤516 ；如果排污过程持续时间dt已经达到第二预定时间T2，则时间控制器3将输出电磁信号触发执行开关进而控制电磁阀8关闭，排污结束(步骤517)。排污结束，初始化存储器(步骤518)，将原有时间存储值清零，准备进入下一次工作流程，本次定时自动排污过程终止(步骤519)。除此之外的部分，本实施例与第一实施例大体相同，本领域技术人员能够知道由于定时单元替换为计时单元和存储器，需要相应的电路上的局部调整以适应新功能模块的需要。本领域技术人员知道，排污过程当中以及排污结束之后，无论电机是否正在运行， 都可以有维持电流供给时间控制器3以完成空压机定时自动排污全过程以及后续的初始化存储器步骤。本领域技术人员还将知道，所述的计时器可用倒计时的定时器替代、CPU(中央处理器)也可以用具有同样功能的其他程序控制器替代。这些等同的替代均被认为未超越本发明的技术构思。所述的第一预定时间Tl和第二预定时间T2根据空压机储气罐的容量大小、电机功率和汽缸压缩行程、排气量的不同，均存在相应的优选阈值，例如容量50L、排气量 0. 16m7min、工作压力IMpa、电机功率1. 5KW的空压机，优选的第一预定时间Tl为10 12 小时，第二预定时间T2为3 5分钟。因此，本领域技术人员可以根据需要，在本发明的启发之下，通过实验得出不同型号空压机的优选设定时间值。时间控制器3可以具有或不具有独立的壳体，当其不具有独立壳体时，全部线路板和引脚紧密的与集中控制盒2的壳体相连，并且集中控制盒2是密闭的一体式防窥启构造，集中控制盒2内的电气元件共用整流滤波器、信号放大器等，这样设计的好处是有利于模块化产品的制造与选择，便于推行产品标准化。
实施例三本实施例与实施例二大体相同，根据本发明，与第二实施例所不同的是，除了具备实施例二的全部技术特征之外，本实施例的时间控制器3还具有如本发明实施例一所述的定时单元以及一个比较器4(如图6所示)。所述的定时单元的结构与作用大体与本发明实施例一所述的定时单元一致，本领域技术人员应当知道，由于同时具备定时单元与计时单元，而且定时单元与计时单元并联、 同时工作，那么在电路集成设计时将增减部分电路以适应这种调整。比较器4的设置目的在于，用户可以通过人机交互单元输入这样的指令当定时单元与计时单元同时工作时，取较先达到的预定时间值作为触控电磁阀8开启的指示信号。即本发明所述的空压机定时自动排污装置能够实现智能化选择，在每天的某个时刻定时排污或者在电机累计运行某一时间段后定时排污，由装置自行选择较先达到的条件作为一个指令信号，由时间控制器3输出该电磁信号触发执行开关进而控制电磁阀8开启，开始排污。本发明的原理和实施例已如前所述，然而本发明的保护范围并不只限于以上的具体实施例。本发明所示出的实施例只是示意性的而不是限制性的。其他人员可以在不脱离本发明的启示前提下进行变化和改动，以及采用与此等同的方法，所有的这些变化、改动和等同的方法均落在如本发明所限定的权利要求书范围之内。
权利要求
1.一种空压机定时自动排污装置，包括时间控制器、执行开关和安装在空压机储气罐排污管上的电磁阀，其特征在于，电磁阀由受时间控制器控制的执行开关触动，定时单元和延时单元设置在时间控制器中，外设人机交互单元将时间设定值通过输入电路接入所述的定时单元和延时单元，用以设定排污开始时间和排污过程持续时间。
2.根据权利要求1所述的空压机定时自动排污装置，其特征在于，时间控制器包括一至两组定时单元和延时单元。
3.根据权利要求2所述的空压机定时自动排污装置，其特征在于，时间控制器是电阻电容充放电式电子继电器。
4.根据权利要求2所述的空压机定时自动排污装置，其特征在于，时间控制器是定时程序控制器。
5.根据权利要求3或4所述的空压机定时自动排污装置，其特征在于，人机交互单元是键盘遥控器，其引脚输出端与时间控制器的集成线路联通，可进行信号传输，用以设定排污开始时间和排污过程持续时间。
6.根据权利要求5所述的空压机定时自动排污装置，其特征在于，空压机储气罐的顶部上方还设置有集中控制盒，用以将空压机设备的电气件集成并容置其中，所述的时间控制器和人机交互单元都容置在集中控制盒内。
7.根据权利要求1所述的空压机定时自动排污装置，其特征在于，时间控制器中所述的定时单元替换为计时单元和可读写存储器，所述的计时单元与空压机电机连接，用以累计电机运行的实际工作时间，计时单元可向存储器存、取数据。
8.根据权利要求7所述的空压机定时自动排污装置，其特征在于，所述的计时单元包括振荡源、计时器和CPU。
9.根据权利要求1所述的空压机定时自动排污装置，其特征在于，时间控制器中包括并联的定时单元以及计时单元和可读写存储器，在其输出端电路中设置有比较器。
10.根据权利要求1至4、6至9中任意一项所述的空压机定时自动排污装置，其特征在于，时间控制器具有与空压机电机相对独立的电源。
全文摘要
本发明提供一种空压机定时自动排污装置，包括时间控制器、执行开关和安装在空压机储气罐排污管上的电磁阀，电磁阀由受时间控制器控制的执行开关触动，定时单元和延时单元设置在时间控制器中，外设人机交互单元将时间设定值通过输入电路接入所述的定时单元和延时单元，用以设定排污开始时间和排污过程持续时间。本发明结构简单，排污效率高，能实现空气压缩机的定时自动排污。
文档编号F04B39/00GK102297117SQ20111022762
公开日2011年12月28日 申请日期2011年8月2日 优先权日2011年8月2日
发明者张永升, 槐法起, 荆旭光 申请人:青岛地恩地机电科技股份有限公司