减压储气装置、喷气系统及机动车的制作方法

专利名称：减压储气装置、喷气系统及机动车的制作方法
技术领域：
本发明是关于一种喷气系统及具有该喷气系统的机动车。
背景技术：
为了避免严重的环境污染和将机动车在行驶过程中遇到的风阻气流直接加以利 用，本发明的申请人提出了美国申请号为11/802，341的专利申请，该发明公开了一种发动 机，其包括呈对称结构布置的左、右风气发动机，左、右风气发动机包括叶轮室和装设在叶 轮室内的叶轮、叶片，该发动机以压缩气体作为主动力、以接收运动风阻作为辅助动力，共 同驱动叶轮、叶片运转产生动力输出，所述动力经中央主动力输出变速箱变速后驱动机动 车运转。
上述发明首创性的提出了采用压缩气体作为主动力并直接利用风阻气流作为辅 助动力的风气发动机及机动车，该机动车不需要将风阻气流转换为电能，不需要复杂的机 电能量转换系统，简化了机动车的结构，为节约能源和寻找燃油替代品提供了一个崭新的 途径。为了进一步优化风气发动机的性能，提高风气发动机及机动车的工作效率，在前 述申请的基础上，本发明人的申请人又提出了美国申请号为12/377，513 (W0 2008/022556) 的专利申请，该专利申请公开了一种组合式风气发动机，其包括各自独立工作的具有第二 叶轮的左、右风阻发动机及安装在左、右风阻发动机周围的多个具有第一叶轮的第一压缩 气体发动机，左风阻发动机及其周围的第一压缩气体发动机、和右风阻发动机及其周围的 第一压缩气体发动机输出的动力经过左动力输出轴、右动力输出轴、换向轮、齿轮传动后输 出主动力。但是，由于上述以压缩气体作为主动力来源的风气发动机及机动车还是一种新兴 的技术，仍有必要对该发明的风气发动机及采用该风气发动机的机动车的结构作进一步的 完善和改进。特别是在可靠性及动力性能方面，更是如此。

发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种使压缩气体容器释放出的气体能够稳定 可靠工作的减压储气装置、喷气系统及机动车。本发明解决其技术问题所采用的技术方案是一种减压储气装置，包括储气容器 和热交换装置，所述储气容器具有用于接受压缩气体的进气口及用于输出气体的出气口， 所述热交换装置用于对输入储气容器中的气体进行加热。所述减压储气装置还包括减压阀，压缩气体经减压阀减压后进入储气容器。所述 热交换装置包括第一热交换单元，所述第一热交换单元内装有第一介质，所述第一介质与 储气容器内的气体进行热交换而使该气体被加热。所述的减压储气装置包括散冷器和第一 循环泵，所述第一热交换单元、散冷器和第一循环泵构成内循环散冷系统，第一介质在第一 热交换单元和散冷器内循环，散冷器与环境空气热交换。所述第一热交换单元具有第一温度调节室，第一温度调节室包围储气容器的四周，第一介质装于该第一温度调节室和储气容器之间，散冷器的两端均连接该第一温度调节室。所述热交换装置还包括第二热交换单元，进气口、第一热交换单元、第二热交换单 元及出气口顺次分布，第二热交换管单元具有第二温度调节室、第二介质及加热器，第二温 度调节室包围储气容器的周围，第二介质装于储气容器和第二温度调节室之间，加热器安 装在第二温度调节室上并对第二介质加热，第二介质与储气容器内的气体热交换。所述第 二温度调节室与散热器连接，第二介质在第二温度调节室和散热器内循环，散热器与环境 空气热交换。所述减压阀包括壳体、阀芯、调节块及弹性体，阀芯置于壳体内部，壳体具有用于 引导气体进入壳体内部的导气口及连接壳体内部和储气容器的气道，阀芯具有密封端和调 节端，弹性体置于调节块和阀芯的调节端之间，调节块与壳体固定，阀芯具有第一位置和第 二位置，在第一位置，阀芯的密封端封闭气道和导气口 ；在第二位置，阀芯的密封端离开气 道和导气口。一种喷气系统，包括用于存储压缩气体的压缩气体容器、分配器、喷气嘴及减压储 气装置，所述压缩气体容器的输出经管路接减压储气装置的进气口，所述减压储气装置的 出气口经分配器接喷气嘴。一种机动车制冷系统，包括储气容器、减压阀，热交换装置、散冷器和第一循环泵， 所述储气容器接受经减压阀减压后的压缩气体，所述第一热交换单元、散冷器和第一循环 泵构成内循环散冷系统，第一介质在第一热交换单元和散冷器内循环，散冷器与环境空气 热交换。一种压缩气体发动机，包括壳体、装设在壳体内的叶轮体及喷气系统，所述喷气嘴 的输出用于向所述壳体内的叶轮体上喷入压缩气体。一种机动车，包括车轮、传动系和压缩气体发动机，所述压缩气体发动机、传动系 及车轮顺次动力连接。本发明的有益效果本发明的申请人在对采用压缩气体发动机的机动车进行运行 测试时，发现时间一长，常会出现动力不足的现象。每次出现这种情况后，申请人只有停止 测试，对机动车的各个部分进行排查，但仍不能发现问题所在，直至一次外意发现喷气嘴冷 凝结冰，不能正常喷出气体。通过对上述情况进行分析，进而发现减压阀工作时也很容易结 冰。针对这种情况，通过设置热交换装置，对输入储气容器中的气体进行加热，消除了结冰 现象。而且，通过设置散冷器，同时还能够使环境空气降温，节约了能源。通过主动设置加 热器，一方面能进一步提高压缩空气工作的稳定性，又可以解决机动车的制热问题。


图1是机动车的压缩空气容器、喷气系统和压缩气体发动机连接时的结构示意 图；图2是机动车的气压调节器在关闭位置时的结构示意图；图3是机动车的气压调节器在打开位置时的结构示意图；图4是图3中A-A处的剖面图；图5是机动车的结构示意简图(仅示出两个车轮)；
图6是机动车的俯视示意图；图7是组装一体的风阻发动机和压缩气体发动机的俯视示意图；图8是组装一体的风阻发动机和压缩气体发动机的主视示意图；图9是机动车的压缩机气体发动机的主视示意图；图10是机动车的压缩气体发动机的俯视示意图；图11、12分别表示风阻发动机和压缩气体发动机并、串联时的原理图；图13是喷气嘴的结构图；图14是机动车第二实施方式的俯视图；图15是机动车第三实施方式的俯视图；图16是机动车第四实施方式的俯视图；图17是机动车第五实施方式的流量调节阀关闭时的结构图；图18是机动车第五实施方式的流量调节阀打开时的结构图；图19是反映机动车第五实施方式的流量调节阀与压缩气体容器、分配器和传动 机构连接关系的结构示意图；图20是采用另一种风阻发动机的机动车的俯视图；图21至图23分别是图20中的风阻发动机的主剖视示意图、侧剖视示意图及俯视图。
具体实施例方式如图1至5所示，本实施方式机动车包括喷气系统、压缩气体发动机4、风阻发动机 3、3’、传动系11及车轮123。喷气系统具有喷气嘴61，压缩气体发动机4具有主动力输出 轴120，喷气系统的喷气嘴61通过喷气管13向压缩气体发动机4喷气，压缩气体发动机4 将气体先压缩再膨胀后，驱动压缩气体发动机的主动力输出轴120转动，主动力输出轴120 通过传动系11带动车轮123转动。传动系11可以包括顺次连接的变速器112、万向传动装 置113及驱动桥114，压缩气体发动机4的主动力输出轴120和传动系11之间设有连接第 一离合装置56，驱动桥114连接车轮123。如图1至图4所述，喷气系统包括存储压缩气体的压缩气体容器20、减压储气装 置、分配器30和喷气嘴61，所述压缩气体容器20的输出经管路3接减压储气装置的进气 口，所述减压储气装置的出气口经分配器30接喷气嘴61，分配器30用于将减压储气装置 输出的气体分成多路气体，各路气体通过对应的喷气嘴61喷出。减压储气装置包括储气容 器和热交换装置。储气容器具有第一气室2，第一气室2具有第一进气口 21和第一出气口 22，第一进气口 21用于供气体输入，第一出气口 22用于输出气体。管路3的两端分别连接 压缩气体容器20和第一气室2的第一进气口 21，管路3可以有一根或多根，管路3的截面 积小于压缩气体容器20的截面积和第一气室2的截面积。热交换装置包括第一热交换单 元40，第一热交换单元40装于第一气室2上，第一热交换单元40包括第一温度调节室41 和第一介质42，该第一温度调节室41包围第一气室2的四周，第一介质42装入第一温度调 节室41和第一气室2之间，该第一介质42可以是液体(如水)，也可以是气体，或者其它可 以起到热交换作用的介质。第一介质42的温度高于第一气室2内气体的温度，使压缩气体 容器20内的压缩气体通过管路3释放到第一气室2后，与第一介质42进行热交 ，被加热后从第一气室2的第一出气口 22输出。第一气室2可以由具有较佳导热性能的材料制成， 从而便于第一气室2内的气体和第一介质42进行热交换。第一温度调节室41可以由不导 热或导热性能较差的材料制成，使热量不易散发到环境空气中。第一热交换单元40与散冷器5连接，散冷器5的两端均与第一温度调节室41连 接，形成一个制冷循环回路，散冷器5上设有第一循环泵51及控制第一循环泵51开启关闭 的第一循环泵开关52。与第一气室内2的气体热交换后，第一温度调节室41内的第一介质 42的温度降低，该降温后的第一介质42在散冷器5和第一温度调节室41内进行循环，制冷 空调器使环境空气循环而与散冷器5进行热交换，即可使环境空气降温，达到制冷的目的。压缩气体容器20输出的气体被减压储气装置的第一热交换单元40加热后，再通过喷气嘴61喷出，使喷气嘴61处不会因温度太低而冷凝甚至结冰；同时，通过将第一热交 换单元40与制冷空调器连接，以降温后的第一介质42作为循环媒介，达到使环境空气降温 的目的，节约了能源。如图3至图5所示，喷气系统还可包括减压阀6，该减压阀6用于将第一气室2内 的气压保持在设定气压。减压阀6包括壳体61、阀芯62、弹性体63、锁紧块64及调节块65。 壳体61通过紧固件14安装在第一气室2的第一进气口 21处，壳体61部分位于第一气室2 内部，壳体61部分伸出第一气室2外。壳体61轴向贯穿，其具有用于导引管路3内的气体 进入第一气室2的导气口 611，壳体61还具有径向贯穿的气道612，该气道612与第一气室 2连通。阀芯62置于壳体61内部，阀芯62位于壳体61轴向上的两端分别为密封端621和 调节端622，该密封端621可以密封气道612和/或导气口 611。弹性体63可以在壳体61 的轴向上伸缩变形，弹性体63的两端分别抵压阀芯62的调节端62和调节块65，调节块65 与壳体61螺纹连接，锁紧块64与壳体61螺纹连接并将调节块65紧压在弹性体63上，且 调节块65和锁紧块64分别具有轴向贯穿的第一、二导气孔651、641，第一、二导气孔651、 641连通而将气体导入壳体61内部并作用在阀芯62的调节端622，且第一导气孔651的孔 径小于第二导气孔641的孔径。阀芯的密封端621呈圆台形，其轮廓面上固定有具有弹性 的密封圈623。阀芯的调节端的轮廓面上也固定有弹性密封圈623。在垂直壳体61轴线的 截面上，阀芯的密封端621的截面积小于调节端622的截面积。作用在密封端621上的压 力包括自管路3输出的气体的气压，作用在调节端622的压力包括第一气室2的气压和弹 性体63的弹性力。弹性体如弹簧，或其它可以在壳体61的轴向上伸缩变形的元件。减压阀的工作原理如下当第一气室2内的气压小于设定气压时，作用在阀芯密 封端621的压力大于作用在调节端622的压力，使阀芯62移动而脱离导气口 611和气道 612，使管路3内的气体进入第一气室2，直至第一气室2内的压力稳定在设定气压；当第一 气室2内的气压大于设定气压时，阀芯62移动而堵住导气口 611和气道612，使管路3内的 气体不能进入第一气室2，在喷气嘴61喷出气体的过程中，第一气室2内的气压降低，当气 压低于设定气压时，管路3的气体进入第一气室2，重新达到平衡。通过设置该减压阀，使减 压储气装置输出气体的气压能够稳定在设定气压。通过旋紧或旋松调节块65，可以调节弹性体63的预紧力，从而可以改变减压阀的 初始设定气压。减压储气装置还可以包括第二气室7和第二热交换单元8。在气流方向上，第一 气室2位于第二气室7之前。第二气室7具有第二进气口 71和第二出气口 72，第二进气口 71与第一气室2的第一出气口 22连接。第二热交换单元8包括第二温度调节室81、第 二介质82及加热器83，第二温度调节室81包围第二气室7的四周，第二介质82装入第二 温度调节室81和第二气室7之间，第二介质82如液体或气体。加热器83用于对第二介质 82进行加热，该加热器83如太阳能加热器、电加热器或微波加热器，或其它可以用于介质 加热的加热器；加热器可以有一个或多个，加热器的种类也可以有一种或多种。第二温度 调节室81与制热空调器的散热器9连接，形成制热循环回路。散热器9上设有第二循环泵 901及控制第二循环泵901开启关闭的第二循环泵开关902。加热后的第二介质82在第二 温度调节室81和散热器9内循环，制热空调器使环境空气循环而与散热器9进行热交换， 即可使环境空气升温，达到制热的目的。通过该第二热交换单元8，可以在第一热交换单元 40加热的基础上对气体进行进一步的加热，使喷气系统的喷气嘴更加不易冷凝甚至结冰。 第二气室7的第二进气口 71也可以设置减压阀6。另外，第一温度调节室41和第二温度调节室81通过管路连接而形成循环回路，该 循环回路上设有第三循环泵903及控制第三循环泵903开启关闭的第三循环泵开关904。热交换装置可以仅包括利用热交换实现对储气容器内的气体加热的第一热交换 单元，该第一热交换单元的数量可以有一个或多个；热交换装置也可以仅包括具有加热器 的第二热交换单元，该第二热交换单元的数量可以有一个或多个；热交换装置也可以同时 包括第一、二热交换单元。当采用第一热交换单元时，不仅可以对气体进行加热，而且可以 将冷却后的第一介质作为媒介，起到使机动车内降温的目的。当采用第二热交换单元时，加 热后的第二介质作为媒介，起到使机动车内升温的目的。如图6至图8所示，风阻发动机有呈对称结构布置的两个，分别为第一风阻发动机 3和第二风阻发动机3’。第一风阻发动机包括第一机壳117、第一叶轮室43、第一叶轮44及 第一叶轮轴45，第一叶轮室43由第一机壳117围出，第一叶轮44有多个，各第一叶轮44固 定在第一叶轮轴45上并位于第一叶轮室43内部，且第一机壳117上设有用于接收机动车 行驶时前方阻力流体的第一进风口 1，该第一进风口 1具有进风口外口和进风口内口，进风 口外口的口径大于进风口内口的口径。第一进风口 1与第一叶轮室43连通，通过第一进风 口 1将阻力流体导入第一叶轮室43内部，推动第一叶轮44和第一叶轮轴45转动，通过第 一叶轮轴45输出辅助动力。第二风阻发动机3’具有第二机壳117’、第二叶轮室43’、第二 叶轮44’、第二叶轮轴45’及用于接收阻力流体的第二进风口 1’。第一叶轮室43和第二叶 轮室43’独立设置而互不连通。第一叶轮轴45和第二叶轮轴45’平行且转向相反，第一叶 轮轴45上固定有第一传动齿轮46，第二叶轮轴45’上固定有第二传动齿轮118。机动车还 包括第一换向装置、第二换向装置及辅助动力输出轴。第一换向装置包括换向齿轮119和 传送带47，第二换向装置包括相啮合且轴线垂直的第一传动锥齿轮49和第二传动锥齿轮 50，换向齿轮119与第一传动齿轮46啮合且轴线平行，传送带47绕在呈三角形分布的第一 传动锥齿轮49、第二传动齿轮118和换向齿轮119上，第一传动锥齿轮49固定在辅助动力 输出轴130上。第一叶轮轴45和第二叶轮轴45’输出的动力经过第一换向装置转换到辅 助动力输出轴130上，该辅助动力输出轴130输出的动力经过第二换向装置转换到机动车 的传动系11。风阻发动机可以有两个，也可以有一个或两个以上。风阻发动机的叶轮室内 装有固定在叶轮轴上的多个叶轮，阻力流体驱动叶轮和叶轮轴转动。风阻发动机叶轮轴输出的动力经过换向装置换向后可以直接驱动机动车的传动系，如图11所示；也可以经过换向装置换向后通过与压缩气体发动机的主动力输出轴串联 的方式来驱动机动车的传动系，如图12所示。如图6至图8所示，压缩气体发动机4与第一、二风阻发动机3、3’独立设置并位 于第一、二风阻发动机3、3’的后方。压缩气体发动机4具有主动力输出轴120，第二传动锥 齿轮50固定在该主动力输出轴120的端部，通过相互垂直啮合的第一、二传动锥齿轮49、50 起到将第一、二风阻发动机3、3’输出的动力垂直换向后输出到压缩气体发动机主动力输出 轴120的目的。机动车设有第一离合装置160，第一、二风阻发动机3、3’输出的动力通过该第一 离合装置160输出到辅助动力输出轴130上，如图8所示。在机动车的起动阶段，风阻发动 机没有动力输出，第一离合装置160分离，使辅助动力输出轴130不会随着主动力输出轴 120转动，从而减轻了机动车的起动负荷；机动车在正常行驶阶段，第一离合装置160接合， 辅助动力输出轴130输出的动力和主动力输出轴120输出的动力一起驱动机动车的传动系 11。该第一离合装置160如现有的单向离合器、超越离合器等，当然，也可以为其它具有分 离和接合状态的离合装置。
如图6至图10所示，压缩气体发动机4还具有壳体及置于该壳体内部的一个圆形 叶轮体74。壳体包括环形侧壳72、上盖板73及下盖板73’，上盖板73和下盖板73’分别 固定在环形侧壳72的上端开口和下端开口，使该侧壳72、上盖板73和下盖板73’之间形 成一个封闭的叶轮体室68，叶轮体74位于该叶轮体室68内部且该叶轮体74的中部固套 在主动力输出轴120上。通过在叶轮体74与侧壳72内表面贴合的圆周面开槽而形成围绕 主动力输出轴120的轴线均勻分布的一圈工作腔69。在垂直主动力输出轴120轴线的截 面上，工作腔69呈由三条曲线首尾相连形成的三角状。工作腔69可以有一圈，也可以有多 圈。工作腔可以为在叶轮体轴向上贯穿的通槽结构，上盖板的内表面、下盖板的内表面和侧 壳的内表面封闭该工作腔；工作腔也可以为设在叶轮体圆周面中部的非通槽结构，侧壳的 内表面封闭该工作腔；当然，也可以是上盖板的内表面、侧壳的内表面封闭该工作腔，或是 下盖板的内表面、侧壳的内表面封闭工作腔，即工作腔被壳体的内表面封闭。侧壳72的内表面还设有多个喷入口 67和多个喷出口 64，喷入口 67和喷出口 64 相间分布。侧壳72的内部还设有环形的一级消音室63，侧壳72的外表面设有多个一级排 气口 65，每个喷出口 64对应一个一级排气口 65，喷出口 64通过一级消音室63连通一级排 气口 65。喷入口 67与喷出口 64、一级排气口 65、一级消音室63均不连通。喷出口 64和 对应的一级排气口 65在以主动力输出轴120轴线为中心的圆周上错开一个角度。侧壳72 上对应每个喷入口 67的位置均固定有喷气嘴座体71，每个喷气嘴座体71固定有两个喷气 嘴61，两个喷气嘴61均伸入该喷入口 67。每个喷气嘴61连接一个喷气管54，且每个喷入 口 67上的两个喷气嘴61的轴线具有一个为锐角的夹角。压缩气体容器20的压缩气体通 过喷气管54、喷气嘴61输送到工作腔69中，对于每个工作腔69，喷气嘴61喷入的气体推 动叶轮体74转动并在工作腔69内被压缩暂存，当运动到喷出口 64时，工作腔69内暂存的 压缩气体膨胀后从喷出口 64高速喷出，喷出时的反作用力再次推动叶轮体74转动。叶轮 体74转动时，带动主动力输出轴120转动，进而驱动机动车的传动系11。对于各工作腔69，从接收喷气嘴61喷入的气体到从喷出口 64喷出气体之间，具有 一个时间差，在该时间差内，气体在工作腔69内被压缩暂存，使喷出时的反作用力更大，能够给机动车提供更大的动力。由于工作腔69被壳体内表面封闭，所以也便于压缩气体在工 作腔69内压缩暂存。另外，为了防止压缩气体在输入到压缩气体发动机时冷凝，喷气嘴座 体71上可以安装有用于对喷气嘴61加热的第一加热器77，第一加热器77可以是电热丝， 该电热丝嵌入喷气嘴座体71内；如图18所示，喷气嘴61包括气嘴主体613，喷气嘴主体613 具有在轴向上贯穿的空腔614，喷气嘴主体613上设置有第二加热器615，第二加热器615 为电热丝，所述电热丝缠绕在所述喷气嘴主体上。喷气嘴主体上还设置有隔热层616，所述 第二加热器615位于隔热层616与喷气嘴主体613之间。第一、二加热器可以选自电加热 器、微波加热器、太阳能加热器。机动车还包括第一电动机53，第一电动机53通过皮带传动机构51与压缩气体发动机4的主动力输出轴120动力连接，皮带传动机构51包括皮带轮511及绕在皮带轮511 上的皮带512。如图6至图8所示，机动车还包括压缩气体再利用系统，该压缩气体再利用系统用 于连通压缩气体发动机的一级排气口 65和风阻发动机的叶轮室43、43’。压缩气体再利用 系统包括一级排气管57、二级消音室59及二级排气管58。一级排气管57的入口与一级排 气口 65 —一对应连通，一级排气管57的出口汇集到二级消音室59，二级消音室59与二级 排气管58的入口连通，二级排气管58的出口与第一叶轮室43和第二叶轮室43’均连通。 从压缩气体发动机的喷出口 64高速喷出的气体，顺次经过一级消音室63、一级排气口 65 后进入一级排气管57，经过二级消音室59消音后进入二级排气管58，最后再进入第一、二 叶轮室43、43’来驱动第一、二叶轮转动，实现对压缩气体的再利用，从而能够有效的节约能 源，并且能够进一步提高对机动车的驱动力。如图14所示，其为本发明机动车的第二种实施方式，该实施方式与第一实施方式 的主要区别在于第一、二风阻发动机3、3’为卧式安装，第一、二叶轮轴45、45’均水平安 装。第一、二叶轮轴45、45’与主动力输出轴120垂直。而第一实施方式中，第一、二风阻 发动机3、3’为立式安装，第一、二叶轮轴45、45’竖直安装，如图8所示。对于第二实施方 式，虽然第一、二风阻发动机的第一、二叶轮轴输出的动力经过第一次换向后转换成同轴输 出，但由于该同轴输出的转动方向与传动系所需的转动方向相互垂直，不能直接输出给传 动系，还必须通过第二换向装置才能将第一、二风阻发动机输出的动力转换成与传动系一 致的转动方向上来。如图15所示，其为本发明机动车的第三种实施方式，该实施方式与第一实施方式 的主要区别在于第一、二风阻发动机3、3’共用的辅助动力输出轴130与压缩气体发动机 4的主动力输出轴120之间设有第二离合装置111，通过该第二离合装置111可以实现风阻 发动机与压缩气体发动机动力连接或断开。该实施方式的风阻发动机也为卧式安装。如图16至图19所示，机动车的分配器30和压缩气体容器20之间还设有减压阀， 该减压阀包括第一控制阀300和第二控制阀40。第一控制阀300包括第一阀座301、第一 阀塞302及弹性装置303，第一阀座301具有空腔304，第一阀塞302置于该空腔304内并 与该第一阀座301密封滑动配合，第一阀塞302将该空腔304分隔为第一腔室305和第二 腔室306。第一调压阀还包括第一气体管路307、第二气体管路308、第三气体管路309及第 四气体管路310，第一气体管路307用于接受压缩气体容器20输出的压缩气体，第二气体管 路308的一端与第一气体管路307连通，第二气体管路308的另一端与第二腔室306连通，第三气体管路309的一端与第二腔室306连通，第三气体管路309的另一端与第一腔室305 连通，第一腔室305通过第四气体管路310与分配器30连接。第一气体管路307的直径大 于第二气体管路308的直径和第三气体管路309的直径，且第二气体管路308的直径小于 第三气体管路309的直径。第一阀塞302相对第一阀座301具有封闭位置和打开位置，在 封闭位置时，第一阀塞302堵住第一气体管路307和第一腔室305的交界处，使第一气体管 路307和第一腔室305互不连通；在打开位置时，第一阀塞302离开第一气体管路307和第 一腔室305的交界处，使第一气体管路307和第一腔室305连通。第一阀塞302包括直径较大的柱状主体部311和直径较小且头部为针状的封闭部 312，该主体部311与第一阀座301滑动配合，且该主体部的周壁面上套有第一弹性密封圈 316，通过该第一密封圈316实现与第一阀座301的密封配合。该主体部311具有轴向贯穿 的内腔317，该封闭部312置于该内腔317并可相对该主体部311直线移动。弹性装置303 包括第一弹性体313和第二弹性体314，第一弹性体313的两端分别抵住封闭部312和定位 块315，第二弹性体314的两端分别与第一阀座301的底部301a和定位块315固定，该定位 块315通过螺纹配合固定在该内腔317。主体部的顶面上固定有第二密封圈318。第二控制阀40设置在第三气体管路309上，其用于控制第三气体管路309的流量 大小。第二控制阀40包括中空的第二阀座401及置于该第二阀座401内部并可相对该第 二阀座401直线移动的第二阀塞402，第二阀塞402与第二阀座401螺纹配合，且第二阀座 401与传动机构500的输出端连接，传动机构500的输入端接控制开关7。传动机构500包 括动力连接的第一传动机构501和第二传动机构502，第二传动机构为皮带传动机构，其包 括直径较大的主动带轮503及直径较小的从动带轮504，皮带505绕在该主动带轮503和从 动带轮504上。操作控制开关7时，第一传动机构501运动，而带动主动带轮503转动，进 而通过皮带505带动从动带轮504转动，从动带轮504带动第二阀塞402转动，使第二阀塞 402相对第二阀座401旋紧或旋松，实现对第三气体管路流量大小的调节。压缩气体未进入减压阀时，在第一、二弹性体313、314的弹性力作用下，封闭部 312的头部堵住第一气体管路307和第一腔室305的交界处，此时，第二密封圈318与第 一阀座301的顶部301b具有间隙；压缩气体进入该减压阀时，压缩气体通过第一气体管路 307、第二气体管路308向第二腔室306内充气，在充气过程中，如控制开关7未打开，则第 二腔室306内的气压推动第一阀塞302向顶部301b运动，使封闭部的头部稳定的堵住该交 界处，直至第二密封圈318抵住该顶部301b ；当打开控制开关7时，第二阀塞402旋松，使 第三气体管路309处于导通状态，第二腔室306内的气体通过第三气体管路309输出到第 一腔室305，第二腔室306内的气压下降，压缩气体的气压使第一阀塞的封闭部脱离该交界 处，使压缩气体经过第一腔室、第四气体管路进入分配器30，在压缩气体通过第一腔室进入 第四气体管路的过程中，第一阀塞整体向第一阀座的底部301a移动。当压缩气体容器停止 供气时，在第一、二弹性体的作用力下，第一阀塞重新堵住第一气体管路和第一腔室的交界 处。第一、二弹性体如可以伸缩的弹簧，或者其它可以伸缩的元件，如弹性套筒等。通过设置减压阀，可以对压缩气体容器输出到分配器的气体进行精确的通断控 制。通过第一弹性体313可以起到缓冲的作用，防止第一阀塞的主体部311直接与第一阀 座301刚性冲击。由于第二气体管路的直径小于第三气体管路的直径，所以可以实现对整 个流量调节阀的气路进行控制。由于第三气体管路的直径小于第一气体管路和第一腔室的直径，可以起到将流量放大的作用，提高了控制的精度。当分配器有两个时，两个分配器对应两个所述的减压阀，由同一个控制开关控制 该两个减压阀，此时，第二传动机构包括两个从动带轮，两个从动带轮分别带动两个减压阀
的第二阀塞。另外，该减压阀可以整体置于热交换介质600中，该热交换介质与减压阀内的气 体进行热交换，使该气体被加热后再通过分配器输出。热交换介质600作为制冷空调器的 散冷器5的循环介质，在与减压阀内的气体热交换后，热交换介质被冷却，冷却后的热交换 介质在散冷器内循环，起到使环境空气降温的目的。该热交换介质如防腐、不易挥发且冷却 效果好的冷却液。如图20至图23所示，其为机动车的风阻发动机的另一种实施方式。风阻发动机 3包括机壳801、叶轮室802、辅助动力输出轴130及多组叶轮804，叶轮室802由机壳801 围出，每组叶轮804均有至少多个叶轮，各叶轮均固定在该辅助动力输出轴130上且各个叶 轮错开分布，该叶轮室802具有用于接受机动车行驶时前方阻力流体的进风口 805，该进风 口 805为外大内小的喇叭口。各组叶轮804均位于该进风口 805内，且各组叶轮由外向内 的直径依次减小。辅助动力输出轴130与压缩气体发动机4的主动力输出轴120同轴线， 且该主动力输出轴120和辅助动力输出轴130之间设有第三离合装置150。另外，该叶轮室 具有一个第一排气口 806和对称设置的两个第二排气口 807，第一排气口 806开在机壳801 的侧部位于叶轮804的后方，进风口 805与辅助动力输出轴130同轴线，该第一排气口 806 的轴线与辅助动力输出轴130的轴线具有夹角；第二排气口 807开在机壳801的端部并位 于叶轮804的后方，该第二排气口 807的轴线与辅助动力输出轴130的轴线具有夹角。压 缩气体发动机的结构如前述。起动时，第三离合装置150分离，主动力输出轴120和辅助动力输出轴130断开， 压缩气体发动机4直接传动机动车的传动系而不需要带动风阻发动机3的叶轮转动，有效 减小起动时的负载。处于行驶状态时，第三离合装置接合，主动力输出轴120和辅助动力输 出轴130动力连接，阻力流体推动各组叶轮转动，叶轮带动辅助动力输出轴130转动，辅助 动力输出轴130的动力通过主动力输出轴120传递到机动车的传动系。由于辅助动力输出轴120和主动力输出轴130同轴线，不需要将辅助动力输出轴 的动力换向后再输出，简化了结构，缩短了动力传动线路，节省了能耗。由于采用多组叶轮 804，可以更加有效的利用机动车前方的阻力流体。一种压缩气体供气系统，包括压缩气体容器、减压阀、热交换装置和输出管路，所 述压缩气体容器的输出经管路接减压阀，减压阀减压后输出的工作气体接输出管路，所述 热交换装置用于对减压阀进行加热。热交换装置包括装有冷却液的容器，所述减压阀置于 所述的冷却液中。压缩气体供气系统包括散冷器和第一循环泵，所述容器、散冷器和第一循 环泵相互联通，以冷却液为介质构成循环散冷系统，通过散冷器与环境空气热交换。所述热 交换装置包括加热装置，所述加热装置用于对所述输出管路进行加热。压缩气体供气系统 包括散热器和第二循环泵，所述加热器、散冷器和第二循环泵相互联通构成循环散热系统， 通过散热器与环境空气热交换。一种压缩气体机动车制冷系统，包括压缩气体容器、减压 阀、装有冷却液的容器，所述压缩气体容器的输出经管路接减压阀，减压阀减压后输出的工 作气体接输出管路，所述减压阀置于所述的冷却液中，所述容器、散冷器和第一循环泵相互联通以冷却液为介质构成循环散冷系统，通过散冷器与环境空气热交换。所述减压阀如图 2至图4、图17、图18所示的减压阀。 以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定 本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在 不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本发明的 保护范围。
权利要求
一种减压储气装置，其特征在于包括储气容器和热交换装置，所述储气容器具有用于接受压缩气体的进气口及用于输出气体的出气口，所述热交换装置用于对输入储气容器中的气体进行加热。
2.根据权利要求1所述的减压储气装置，其特征在于还包括减压阀，压缩气体经减压 阀减压后进入储气容器。
3.根据权利要求2所述的减压储气装置，其特征在于所述热交换装置包括第一热交 换单元，所述第一热交换单元内装有第一介质，所述第一介质与储气容器内的气体进行热 交换而使该气体被加热。
4.根据权利要求3所述的减压储气装置，其特征在于包括散冷器和第一循环泵，所述 第一热交换单元、散冷器和第一循环泵构成内循环散冷系统，第一介质在第一热交换单元 和散冷器内循环，散冷器与环境空气热交换。
5.根据权利要求3所述的减压储气装置，其特征在于所述第一热交换单元具有第一 温度调节室，第一温度调节室包围储气容器的四周，第一介质装于该第一温度调节室和储 气容器之间，散冷器的两端均连接该第一温度调节室。
6.根据权利要求3所述的减压储气装置，其特征在于所述热交换装置还包括第二热 交换单元，进气口、第一热交换单元、第二热交换单元及出气口顺次分布，第二热交换管单 元具有第二温度调节室、第二介质及加热器，第二温度调节室包围储气容器的周围，第二介 质装于储气容器和第二温度调节室之间，加热器安装在第二温度调节室上并对第二介质加 热，第二介质与储气容器内的气体热交换。
7.根据权利要求6所述的减压储气装置，其特征在于所述第二温度调节室与散热器 连接，第二介质在第二温度调节室和散热器内循环，散热器与环境空气热交换。
8.根据权利要求1所述的减压储气装置，其特征在于所述减压阀包括壳体、阀芯、调 节块及弹性体，阀芯置于壳体内部，壳体具有用于引导气体进入壳体内部的导气口及连接 壳体内部和储气容器的气道，阀芯具有密封端和调节端，弹性体置于调节块和阀芯的调节 端之间，调节块与壳体固定，阀芯具有第一位置和第二位置，在第一位置，阀芯的密封端封 闭气道和导气口 ；在第二位置，阀芯的密封端离开气道和导气口。
9.一种喷气系统，其特征在于包括用于存储压缩气体的压缩气体容器、分配器、喷气 嘴及权利要求1-7中任意一项所述的减压储气装置，所述压缩气体容器的输出经管路接减 压储气装置的进气口，所述减压储气装置的出气口经分配器接喷气嘴。
10.一种机动车制冷系统，包括储气容器、减压阀，热交换装置、散冷器和第一循环泵， 所述储气容器接受经减压阀减压后的压缩气体，所述第一热交换单元、散冷器和第一循环 泵构成内循环散冷系统，第一介质在第一热交换单元和散冷器内循环，散冷器与环境空气 热交换。
11.一种压缩气体发动机，包括壳体、装设在壳体内的叶轮体及权利要求9所述的喷气 系统，所述喷气嘴的输出用于向所述壳体内的叶轮体上喷入压缩气体。
12.—种机动车，其特征在于包括车轮、传动系和权利要求9所述的压缩气体发动机， 所述压缩气体发动机、传动系及车轮顺次动力连接。
全文摘要
本发明公开了一种减压储气装置、喷气系统及机动车，包括储气容器和热交换装置，所述储气容器具有用于接受气体的进气口及用于输出气体的出气口，所述热交换装置用于对输入储气容器中的气体进行加热。压缩气体释放到储气容器后，先被热交换装置加热后再通过喷气嘴喷出，保证了工作气体的稳定性。
文档编号F17C13/10GK101876398SQ20091010719
公开日2010年11月3日 申请日期2009年5月1日 优先权日2009年5月1日
发明者丛洋 申请人:丛洋