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本发明公开了一种空气压缩机，包括驱动电机、连接盘、斜盘、壳体、多个连杆和多个活塞杆，其中，壳体的一端与连接盘相连，壳体另一端与缸体相连，缸体具有相对的内侧面和外侧面，内侧面与壳体相连，在外侧面上形成有与内侧面连通且向外凸出的彼此相互独立的多个腔体，各个腔体的内径依次减小，多个活塞杆一一对应适配在相应的腔体内；位于各个腔体上均设有与其内部腔室相连通的吸气口和排气口，其中，除首腔体的进气口和尾腔体的排气口外，各个腔体中前一个腔体的排气口与后一个腔体的吸气口相连通，且各个吸气口和排气口均为气体单向流动。该空气压缩机为柱塞式多级压缩机，增大缸体的散热面积，节约能量，使用寿命长，压缩效率高，而且体积小。