[0001] 本发明涉及机械领域，具体涉及压缩机技术。

[0002] 工业热处理中，经常要利用高压氮气来保护加热，防止钢件氧化、脱碳，而使用后的氮气还存在一定的压力，由于剩余压力低，气流缓和，难以驱动气体压缩机，当前的处理方法基本上是直接被排放到大气中，白白损耗了能量。

[0003] 那么是否能利用热处理后高压氮气的剩余压力，重新形成再生高压氮气，是亟需解决的问题。

[0073] 为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加浅显易懂，下面结合说明书附图对本发明的具体实施方式作详细地说明。

[0074] 在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是本发明还可以采用其他不同于在此描述的其他方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似推广，因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。

[0075] 其次，本发明结合示意图进行详细描述，在详述本发明实施例时，为便于说明，表示器件结构的剖面图会不依一般比例作局部放大，而且所述示意图只是示例，其在此不应限制本发明保护的范围。此外，在实际制作中应包含长度、宽度及深度的三维空间尺寸。

[0076] 再其次，此处所称的“一个实施例”或“实施例”是指可包含于本发明至少一个实现方式中的特定特征、结构或特性。在本说明书中不同地方出现的“在一个实施例中”并非均指同一个实施例，也不是单独的或选择性地与其他实施例互相排斥的实施例。

[0077] 参照图1、图2、图3、图5所示，基于循环管道的低压气体转换高压气体的高压供气系统，包括有一提供低压气体的气源，还包括有一高压供气系统，以及至少一个低压气体驱动系统；

[0078] 低压气体驱动系统包括有一气密性的循环管道，称之为低压循环管道1，低压循环管道1设置有进气口5和出气口6，进气口5连通低压气体，出气口6连通一气体分流阀，其中一分路连通大气，低压循环管道1在进气口5和出气口6相邻的行程段设置有阻止气体彼此流通的气闭装置；

[0079] 低压循环管道1内设置有一气流推动在管道内移动的磁体机构，称之为内磁体机构8，低压循环管道1外设置有另一磁体机构，称之为外磁体机构31，外磁体机构31设置在一旋转臂上，称之为低压旋转臂3，内磁体机构8磁力联动外磁体机构31，进而带动低压旋转臂3旋转；

[0080] 高压供气系统包括有另一气密性的循环管道，称之为高压循环管道2，高压循环管道2设置有进气口5和出气口6，进气口5连通气体分流阀的另一分路，出气口6通过单向阀连通一储气罐，高压循环管道2在进气口5和出气口6相邻的行程段设置有阻止气体彼此流通的气闭装置；

[0081] 还包括有另一旋转臂，称之为高压旋转臂4，高压旋转臂4和低压旋转臂3联动旋转；

[0082] 高压旋转臂4的末端设置有一磁体机构，称之为主动磁体机构，主动磁体机构旋转轨迹贴合高压循环管道2的内侧；

[0083] 高压循环管道2内设置有一与主动磁体机构磁力联动进而在管道内移动的磁体机构，称之为从动磁体机构，从动磁体机构具有推动气流的结构；

[0084] 从动磁体机构在主动磁体机构的磁力联动下向出气口6压缩气体；

[0085] 低压旋转臂3的臂长是高压旋转臂4的臂长的2～10倍；

[0086] 低压循环管道1的管径是高压循环管道2的管径的1～2倍。

[0087] 本实施例中，低压气体接入低压气体驱动系统的低压循环管道1内，低压循环管道1设置有可由低压气体推动在管道内前进的磁体机构，低压气体推动磁体机构后从出气口6排出，气体压力更低，同时气体温度下降，出气口6设置有气体分流阀，大部分氮气排入大气，小部分被接入高压供气系统的高压循环管道2中。

[0088] 低压循环管道1外设置有一低压旋转臂3，低压旋转壁的末端设置有磁体机构，低压循环管道1内、外的磁体机构具有磁力联动关系，当内磁体机构8被低压气体推动在递延循环管道内移动时，磁力联动带动低压旋转臂3旋转。

[0089] 高压供气系统包括有高压循环管道2和高压旋转臂4，高压旋转臂4和低压旋转臂3联动旋转，高压旋转臂4末端设置有称之为主动磁体结构的磁铁机构，主动磁体结构的旋转轨迹贴合高压循环管道2的内侧，高压循环管道2内也设置有称之为从动磁铁机构的磁体机构，从动磁铁机构和主动磁铁机构磁力联动，低压旋转臂3联动高压旋转臂4旋转，进而主动磁体机构磁力联动从动磁体机构从进气口5向出气口6移动，低压旋转臂3比高压旋转臂4长，低压循环管道1管径比高压循环管道2的管径大，因此低压循环管道1内的低压经过杠杆原理被放大到高压循环管道2内，从动磁体机构的推动压缩力远大于低压循环管道1内的压力，进而将压缩后的高压氮气压入储气罐，实现对低压氮气的再利用。

[0090] 本发明利用杠杆原理，通过两组循环管道的管径比和两组旋转臂的长度比，将低压循环管道1内用低压气体产生的推动力，放大到高压循环管道2内产生高压压缩力，将高压氮气存储在储气罐中，再次投入生产使用。

[0091] 参照图8所示，气闭装置包括在相邻的进气口5和出气口6之间设置有一电控阀门，称之为控制阀门7；

[0092] 控制阀门7的前后两端，分别设置有联动控制阀门7开启的位置传感器d1，和联动控制阀门7关闭的另一位置传感器d2；

[0093] 磁体机构越过出气口6之后，触发开启控制阀门7的位置传感器d1，控制阀门7适时开启，允许磁体机构通过；

[0094] 磁体机构通过控制阀门7后，触发关闭控制阀门7的另一位置传感器d2，控制阀门7适时关闭。

[0095] 本实施例中，位置传感器d1信号连接一控制电路，控制电路控制连接控制阀门7，位置传感器d1产生磁体机构到位的信号，控制电路根据信号开启阀门，或关闭阀门。

[0096] 在磁体机构到达出气口6之间控制电路不开启控制阀门7，避免气体能量的浪费，在磁体机构越过出气口6后，控制电路适时的控制开启控制阀门7，可以允许阀门有一个开启的时间，有效避免因为阀门没有及时完全开启而造成撞击，损耗能量。

[0097] 如果采用的控制阀门7的开启速度极快，可以将开启控制阀门7的位置传感器d1设置的更靠近控制阀门7。

[0098] 关闭控制阀门7的位置传感器d1设置在进气口5之前，在磁体机构通过进气口5后，位置传感器d1发出电信号，控制电路及时关闭控制阀门7，避免过晚关闭控制阀门7，造成气体能量的浪费。

[0099] 所述位置传感器d1，可以是磁场感应传感器、光学感应传感器中的一种。

[0100] 采用这两种传感器可以避免机械件的频繁移动磨损，具有稳定性高、安装方便、避免与气体驱动装置进行直接接触等优点。

[0101] 磁场感应传感器可以是霍尔传感器，或干簧管。

[0102] 光学感应传感器可以采用对射式光学传感器、反射式光学传感器中的一种。

[0103] 电控阀门是受电信号控制的阀门，可以受控制电路的电信号控制。具体的驱动方式并不限制，可以是电动、气动或者其他动力。

[0104] 电控阀门，可以是受电信号控制的气动阀门。

[0105] 气动阀门具有瞬间输出动力大，响应速度快的特点。本发明技术方案，在高压循环管道2的高压气体的作用下，对于气密性好的结构，在打开控制阀门7时需要较大力量。而较快的响应速度，可以降低高压气体的能量损坏。因此采用气动阀门，在上述工况下，具有提高能量转化率的优点。

[0106] 电控阀门，还可以是电磁铁驱动的阀门。

[0107] 电磁铁具有瞬间输出较大动力，响应速度快的特点。而较快的响应速度，可以降低高压气体的能量损坏。因此采用电磁铁驱动的阀门，在上述工况下，具有提高能量转化率的优点，而且结构更加简单，成本更低。

[0108] 电控阀门，也可以是采用电动马达(电动机)驱动的阀门，适用于比较一般的工作环境。

[0109] 参照图7所示，磁体机构包括永磁体、电磁铁中的至少一种具有磁性的磁性构件；

[0110] 内磁体机构8上设置有至少一个磁体组；

[0111] 从动磁体机构上设置有至少一个磁体组；

[0112] 磁体组包括前后相邻排布的三个永磁体，分别为前永磁体f1、中永磁体f2、后永磁体f3；

[0113] 前永磁体f1和后永磁体f3的磁极方向，均为一个磁极朝外，一个磁极朝内，且前永磁体f1和后永磁体f3的朝外的磁极不同；

[0114] 中永磁体f2的磁极方向为前后方向，一个磁极朝向前永磁体f1，一个磁极朝向后永磁体f3，且中永磁体f2的磁极朝向为，与前永磁体f1和后永磁体f3的朝外的磁极均为相斥。

[0115] 进一步地，低压循环管道1和高压循环管道2的外侧，分别焊接有换热翅片，换热翅片上设置有孔，换热翅片上的孔在翅片排列成阵列后，组合形成一通道，通道中分别设置有导热管；

[0116] 还包括有一导热油存储罐以及油泵，导热油存储罐、油泵、高压循环管道2外侧的导热管和低压循环管道1外侧的导热管，管道连通；

[0117] 导热油在油泵的作用下依次在导热油存储罐、高压循环管道2外的导热管、低压循环管道1外的导热管之间单向循环流动。

[0118] 低压循环管道1内低压气体推动磁体机构移动，在这个过程中气体膨胀变冷，降低动能输出；另一方面，高压循环管道2内磁体机构8压缩管道内的气体，气体在压缩过程中释热，进而影响进一步压缩。

[0119] 在低压循环管道1和高压循环管道2的外侧焊接散热翅片阵列，翅片阵列中设置导热管道，两者的导热管道连通，导热油从高压循环管道2侧的导热管单相流通到低压循环管道1侧的导热管，将高压循环管道2侧的释热转移到低压循环管道1侧，从而降低高压循环管道2处的温度，有利于进一步压缩；低压循环管道1得到释热进而升温，升高低压气体的动能输出。

[0120] 进一步地优化，低压循环管道1的气闭装置所在的行程段，在管道外侧不焊接换热翅片，进而降低进气过程中的压强，使进气顺畅，避免气流向低压气体返流，提高能量转化效率。

[0121] 参照图3、图6所示，内磁体机构8具有弯曲度贴合循环管道内壁的条状的结构；

[0122] 内磁体机构8上设置有至少一个具有向外膨胀的弹力的弹性环11；

[0123] 内磁体机构8上设置有凹槽，弹性环11嵌入在内磁体机构8的凹槽内，且至少部分外边缘突出于凹槽；

[0124] 弹性环11至少部分外边缘抵住低压循环管道1内壁，通过弹性环11缩小内磁体机构8与低压循环管道1内壁之间的空隙；

[0125] 从动磁体机构也具有弯曲度贴合循环管道内壁的条状的结构；

[0126] 从动磁体机构上设置有至少一个具有向外膨胀的弹力的弹性环11；

[0127] 从动磁体机构上均设置有凹槽，弹性环11嵌入在从动磁体机构的凹槽内，至少部分外边缘突出于凹槽；

[0128] 弹性环11至少部分外边缘抵住高压循环管道2内壁，通过弹性环11缩小从动磁体机构与高压循环管道2内壁之间的空隙。

[0129] 本实施例中，弹性环11采用一种弹性气密环，气密环选用金属环、特氟龙材料环中的至少一种，或者其他耐磨的弹性材料环，弹性环11设置有开口，通过开口，为具有弹性的压合和膨胀提供空间条件。弹性环11的轴向，与磁体机构的前进方向一致，也可以适当的倾斜，起到提高气密效果即可。

[0130] 弹性环11的两端分别设置有对接端c1；两个对接端c1相互叠合，且采用可相对滑动结构。上述设计的弹性环11，与发动机气缸的活塞环具有显著不同的结构。活塞环要严格压紧后，才具有良好的气密性。

[0131] 本发明的上述设计，因为设置了两个对接端c1相互叠合的结构，所以在不压紧的状态下，也具有良好的气密性。

[0132] 这种气密性的程度，虽然可能在相对简单的工艺下，难以达到发动机气缸的要求，但是足以满足本发明的要求。

[0133] 两个对接端c1中，至少一个在厚度上设置缺口。在厚度上设置缺口，而不是在径向上(高度)设置缺口。无论两个对接端c1对接的紧密度如何，都可以避免在磁体机构的长度方向上(气体流动方向上)存在缺口。进一步，且相互叠合后的厚度不大于弹性环11的厚度。

[0134] 弹性环11套装在环形凹槽上，并且外侧有至少部分凸出在环形凹槽外部；弹性环11和环形凹槽之间设置有匹配的定位结构，以避免过度旋转。

[0135] 定位结构可以是设置在弹性环11内侧的键c2，和环形凹槽中凹陷G的与键c2匹配的槽。

[0136] 定位结构还可以是设置在环形凹槽中的凸起；弹性环11的一对接端c1前方设置有空间，凸起插入空间。在不对弹性环11添加结构的前提下，实现定位，避免过度旋转。

[0137] 本实施例中，弹性环11的相对于传统的活塞环，回弹幅度更大，挤压力更小，允许磨损的幅度也更大。进而使本发明，相对于活塞和活塞气缸，阻力更小、磨损更低、对流动气体的纯净度要求更低、对管道内壁的洁净度和整洁度要求更低。

[0138] 参照图4所示，内磁体机构8上至少设置有三个滚动部件，从动磁体机构上至少设置有三个滚动部件；

[0139] 三个滚动部件围绕磁体机构排布，通过三个滚动部件围绕磁体机构布置，现实对循环管道的内壁点式支撑；

[0140] 本实施例中，通过三个滚动部件围绕磁体机构布置，现实对循环管道的内壁点式支撑；即使任意一个滚动部件不与内壁接触，另外两个滚动部件，也能自动调整角度，起到良好的稳定的支撑作用。相对于在一端设置更多的滚动部件，具有更好的力学效果。

[0141] 更进一步，磁体机构的两端分别设置有，围绕磁体机构布置的三个滚动部件，实现前后稳定平衡。

[0142] 更进一步，优选为前后两端的滚动部件，对于磁体机构的弯曲弧度所在平面的，高度相同，进一步保证稳定性和受力均匀。

[0143] 滚动部件采用滚轮b1，滚轮b1采用具有外凸的弧面结构的外边缘，外边缘的弧面结构与所抵住的循环管道内壁的弧面贴合；

[0144] 比如，循环管道的内壁的被抵住的部分的圆弧截面半径为10cm，则滚轮b1外边缘的圆弧截面的半径为接近甚至等于10cm。以便于两者贴合。

[0145] 滚轮b1外边缘具有弹性的表面，通过滚轮b1外边缘的弹性的表面，在压合到循环管道内壁时，自动完成贴合，并且能够自适应循环管道内壁的瑕疵造成的不规整性。

[0146] 滚轮b1外边缘与循环管道内壁贴合面积，相对与滚珠或外边缘为圆柱面的滚轮b1的贴合面积，大大增加，大大降低在循环管道内壁产生的压强，保护循环管道内壁。

[0147] 更，滚轮b1外边缘的宽度大于滚轮b1半径的四分之一，保证了抵住部分的接触面积。

[0148] 滚轮b1的轴向与循环管道的圆形轴向平行或接近平行，滚轮b1在循环管道中转动过程中，不需要转向，不存在转向造成的摩擦。

[0149] 滚轮b1的半径大于循环管道内壁半径的五分之一。在设备运行中，使滚轮b1具有更低的转速。虽然增加了重量，提高了离心力，但是保护了滚轮b1的轴承。对于常年处于工作状态的设备而言，大大提高了稳定性。

[0150] 滚轮b1的轮体在外边缘包有弹性耐磨材料层。轮体可以采用金属材质或者其他硬质材质。既保证了强度，又保证了微弹性。弹性耐磨材料层可以是橡胶层、聚四氟乙烯等。

[0151] 弹性耐磨材料层的厚度大于0.2毫米小于1.5毫米。

[0152] 避免长时间工作过程中，因为过度磨损，造成运行偏差。在运行时间过长，弹性耐磨材料层完全被磨损掉后，系统虽然性能有所降低，但仍然可以相对稳定的工作。有充足的时间留给售后。

[0153] 还可以是，滚轮b1的轮体，可以采用塑料材质。优选为聚四氟乙烯。聚四氟乙烯本身具有足够强度，并且具有微弹性。

[0154] 参照图5所示，低压循环管道1外的磁体机构包括至少两块磁体，至少两块磁体至少设置在低压循环管道1的至少两个侧面；

[0155] 高压循环管道2外的磁体机构包括至少两块磁体，至少两块磁体至少设置在高压循环管道2的至少两个侧面；

[0156] 至少两块磁体，均对循环管道内的磁体机构产生相同的作用力，从而在保证循环管道内外的磁体机构完成有力的磁力联动关系的同时，避免循环管道内磁体机构8因为一侧的吸力或者斥力过强，与循环管道的内壁产生过强的压力，进而避免产生过强的阻力，从而降低能量损耗，以及降低摩擦对设备的磨损；

[0157] 循环管道外的磁体机构的两个磁性部件，通过导磁部件f4进行磁场联通；

[0158] 两个磁性部件与导磁部件f4，采用一体化的永磁磁性结构，即两个磁性部件与导磁部件f4是一体化成型的磁性部件。

[0159] 本实施例中，至少两块磁体，均对循环管道内的磁体机构产生相同的作用力，且力量相差小于30％，或者，力量相差小于循环管道内的磁体机构重力的两倍中的至少一种方案。

[0160] 循环管道外的磁体机构设置在至少两个侧面的磁体，可以是软磁体、电磁铁也可以是永磁体。

[0161] 若采用永磁体，则可以选用磁极方向沿着运动方向的磁极设置，也可以选用磁极方向垂直运动方向的磁极设置。

[0162] 循环管道外的磁体机构的两个磁性部件，通过导磁部件f4进行磁场联通。两个磁性部件与导磁部件f4，可以采用一体化的永磁磁性结构。

[0163] 这样一来，可以使循环管道内的磁体机构中的永磁体的更多的磁场，可以更多的通过两个磁性部件，通过导磁部件f4进行磁场联通，进而对两个磁性部件产生更大的磁力。

[0164] 更进一步，两个磁性部件与导磁部件f4采用一体化结构。即两个磁性部件与导磁部件f4，是一体化成型的磁性部件。可以是软磁部件，也可以是永磁部件。

[0165] 旋转臂末端固定两块永磁体，两块永磁体的中心，分别向循环管道3中心轴线引垂线，两条垂线构成的夹角，大于46度，小于120度。

[0166] 参照图3所示，低压循环管道1内的磁体机构尾部设置有至少一处用于集风的凹陷G；

[0167] 通过凹陷G，对冲击凹陷G的气流形成集风和反弹，从而形成反向湍流，增加气流流过侧面的阻力，提高气密性。

[0168] 凹陷G的至少一处边缘，距离磁体机构的边缘，小于2mm；以使湍流与流经边缘的气流产生阻力作用。提高气密性和提高推力。凹陷G优选为深度大于5mm，宽度大于2mm的凹陷G，以保证湍流质量。

[0169] 凹陷G是设置在磁体机构尾部边缘的环形结构。

[0170] 进一步地，高压循环管道2内的磁体机构在头部设置有至少一处用于集风的凹陷G；通过凹陷G，对管道内的气流形成集风和反弹，从而形成反向湍流，增加气流流过侧面的阻力，提高气密性。

[0171] 凹陷G的至少一处边缘距离磁体机构的边缘小于2mm；以使湍流与流经边缘的气流产生阻力作用，提高气密性和提高推力。凹陷G优选为深度大于5mm，宽度大于2mm的凹陷G，以保证湍流质量。

[0172] 凹陷G是设置在磁体机构头部边缘的环形结构。

[0173] 此外，为了提供示例性实施方案的简练描述，可以不描述实际实施方案的所有特征，即与本发明的最佳模式不相关的那些特征，或与实现本发明不相关的那些特征。

[0174] 应理解的是，在任何实际实施方式的开发过程中，如在任何工程或设计项目中，可做出大量的具体实施方式地决定。这样的开发努力可能是复杂的且耗时的，但对于那些得益于此公开内容的普通技术人员来说，不需要过多实验，开发努力将是一个设计、制造和生产的常规工作。

[0175] 应说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。