專利名稱：用于空氣動力汽車的加熱調(diào)節(jié)器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及空氣動力汽車的加熱裝置，更具體地，涉及一種用于空氣動力汽車的加熱調(diào)節(jié)器。
背景技術(shù)：
大多數(shù)地面車輛，比如汽車、卡車、越野車等均采用以燃油作為工質(zhì)的內(nèi)燃機作為動力源。這種采用燃油作為工質(zhì)的發(fā)動機一方面因燃油燃燒不充分，使得排出的氣體中含有大量的有害物質(zhì)而污染環(huán)境，另一方面因使用的燃油是從石油中提煉而獲得，石油資源的日益緊缺使得燃油發(fā)動機的發(fā)展和利用受到越來越多的限制。因此開發(fā)新的、潔凈的、無污染的替代能源，并以這種替代能源作為地面車輛的動力源成為現(xiàn)代車輛發(fā)展急需解決的問題，氣動汽車正是適合這種需要而逐步走入世人的眼界。氣動汽車利用高壓壓縮空氣在發(fā)動機氣缸內(nèi)膨脹做功過程，推動活塞做功對外輸出動力，驅(qū)動汽車行駛。它不消耗燃料，是真正零排放的環(huán)保汽車，能有效地緩解城市空氣污染嚴重和石油資源匱乏的情況。為此，許多國家都積極投入對空氣動力汽車的研究。典型的空氣動力汽車為法國MDI公司的設(shè)計師Guy Negre在專利FR2731472A1中公開的采用壓縮空氣的雙燃料工作模式汽車。在該專利文獻中，空氣動力汽車采用了可在燃料供應(yīng)和壓縮空氣供應(yīng)兩種模式下工作的發(fā)動機，在高速公路上采用普通燃料如汽油或柴油，在低速特別是市區(qū)和市郊，將壓縮空氣(或其他任何非污染的壓縮氣體)注入燃燒室。這種發(fā)動機雖然部分地降低了燃料消耗，由于仍然采用了燃油工作模式，排放問題依然未能解決。為了進一步減輕污染，專利US6311486B1進一步公開了一種采用純空氣動力發(fā)動機的氣動汽車，這種純空氣動力發(fā)動機采用了對壓縮空氣換熱的換熱器，這種換熱器一定程度上提高了壓縮空氣的進氣溫度，但由于換熱器僅僅利用了尾氣的熱能，不能將壓縮空氣的溫度提高到期望的程度。本申請的申請人在其中國專利CN101428555 A公開了一種空氣混合動力汽車，該混合動力汽車包括能量回收裝置、能量存儲裝置、動力驅(qū)動裝置、控制裝置、換擋裝置及輔助裝置。當機動車正常行駛時，空氣動力發(fā)動機提供動力，當機動車在制動、剎車、轉(zhuǎn)彎等需要減速時，進行能源回收。這種混合動力汽車一定程度上利用了壓縮空氣發(fā)動機的排氣，提高了壓縮空氣的能量利用率。但這種空氣動力汽車未能對壓縮空氣的進氣溫度進行提升，因此壓縮空氣蘊含的壓能不能得到充分地利用，續(xù)航里程受到一定的限制。

實用新型內(nèi)容基于上述問題，本實用新型提供一種用于空氣動力汽車的加熱調(diào)節(jié)器，旨在提高壓縮空氣的進氣溫度，從而實現(xiàn)空氣動力汽車的續(xù)航里程增加。為此，本實用新型采用如下的技術(shù)方案。一種用于空氣動力汽車的加熱調(diào)節(jié)器，該空氣動力汽車包括主儲氣罐、流量控制閥、空氣分配控制器、空氣動力發(fā)動機、變速箱、傳動系統(tǒng)、車輪。所述加熱調(diào)節(jié)器包括冷卻水箱、循環(huán)水泵、加熱罐、噴水嘴。其中，所述加熱罐包括第一加熱罐和第二加熱罐，所述噴水嘴包括第一噴水嘴和第二噴水嘴；所述第一加熱罐和所述第二加熱罐之間設(shè)有通氣管道，所述噴水嘴和所述循環(huán)水泵之間設(shè)有單向閥。優(yōu)選的是,所述加熱罐為雙殼結(jié)構(gòu)，其外部為冷卻腔外殼，中間為冷卻腔內(nèi)殼，最里面為加熱芯的加熱芯外壁，冷卻腔設(shè)定在冷卻腔外殼和冷卻腔內(nèi)殼之間，以從循環(huán)水泵接收冷卻水。優(yōu)選的是，所述加熱芯和冷卻腔內(nèi)殼之間布置有螺旋形的加熱管道。優(yōu)選的是，所述第一加熱罐上的加熱管道通過進氣管道與儲氣罐管路連接，以從減壓儲氣罐接收減壓后的壓縮空氣。優(yōu)選的是，所述加熱芯的內(nèi)部具有空心的加熱腔，壓縮空氣經(jīng)加熱管道后進入加 熱腔進行進一步的加熱。優(yōu)選的是，從所述第一加熱罐的加熱腔出來的加熱空氣經(jīng)通氣管道進入所述第二加熱罐的加熱管道，爾后再進入所述第二加熱罐的加熱腔。優(yōu)選的是，所述第二加熱罐的加熱芯的頂部還設(shè)有限壓閥，當加熱芯內(nèi)的壓縮空氣超過限壓閥的規(guī)定壓力后，限壓閥開啟。優(yōu)選的是，所述第一加熱罐上設(shè)有第一溫度傳感器和第一壓力傳感器，所述第二加熱罐上設(shè)有第二溫度傳感器和第二壓力傳感器，溫度傳感器和壓力傳感器將檢測到的加熱罐內(nèi)的壓縮空氣的溫度和壓力傳送給控制裝置。優(yōu)選的是，所述控制裝置的加熱控制模塊根據(jù)接收到的溫度信號或壓力信號控制可控開關(guān)。優(yōu)選的是，當?shù)谝粶囟葌鞲衅魉鶛z測的溫度信號值大于設(shè)定的溫度閾值時，加熱控制模塊向第一可控開關(guān)和第二可控開關(guān)同時發(fā)出斷開的指令，蓄電池單元不再給加熱罐供電，停止對加熱罐的加熱。優(yōu)選的是，當?shù)谝粶囟葌鞲衅鳈z測的溫度信號值小于設(shè)定的溫度閾值時，第一可控開關(guān)接通，第二可控開關(guān)接通，從減壓儲氣罐來的壓縮空氣經(jīng)第一加熱罐、第二加熱罐加熱。優(yōu)選的是，當?shù)诙囟葌鞲衅魉鶛z測的溫度信號值大于設(shè)定的溫度閾值時，加熱控制模塊向第二可控開關(guān)發(fā)出斷開的指令，蓄電池單元不再給第二加熱罐供電，直至第二加熱罐內(nèi)的壓縮空氣的溫度小于溫度閾值為止。優(yōu)選的是，所述設(shè)定的溫度閾值為400°C。優(yōu)選的是，所述控制裝置的加熱控制模塊根據(jù)壓力傳感器的信號控制加熱罐的加熱。由于本實用新型的加熱調(diào)節(jié)器采用了兩級加熱罐，并且基于加熱罐內(nèi)的溫度控制對加熱罐的加熱，因而能有效地保證壓縮空氣的進氣溫度符合預期，從而增加空氣動力汽車的續(xù)航里程。如此一來，可以更加高效地利用壓縮空氣，從而提高空氣動力汽車的性能。

現(xiàn)在將描述根據(jù)本實用新型的優(yōu)選但非限制性的實施例，本實用新型的這些和其他特征、方面和優(yōu)點在參考附圖閱讀如下詳細描述時將變得顯而易見，其中圖I是根據(jù)本實用新型的空氣動力汽車的總體結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是圖I中的控制裝置的結(jié)構(gòu)框圖；圖3是圖I中的加熱調(diào)節(jié)器的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施方式
以下的說明本質(zhì)上僅僅是示例性的而并不是為了限制本公開、應(yīng)用或用途。應(yīng)當理解的是，在全部附圖中，對應(yīng)的附圖標記表示相同或?qū)?yīng)的部件和特征?，F(xiàn)在參考附圖，圖I描述了根據(jù)本實用新型的空氣動力汽車的總體結(jié)構(gòu)示意圖。如圖I所示，氣動車輛包括車輛框架(未示出)、支撐在車輛框架上的底盤(未示出)以及連接 在車軸上的多個車輪51。支撐在底盤上的是空氣動力發(fā)動機31，該空氣動力發(fā)動機可以是直列多缸發(fā)動機，比如本申請的申請人在其中國申請CN201110331831.3中所公開的二沖程空氣動力發(fā)動機,也可以是V型多缸空氣動力發(fā)動機?？諝鈩恿Πl(fā)動機31連接到傳統(tǒng)車輛所采用的變速箱40，并通過變速箱40連接到傳統(tǒng)汽車所采用的傳動系統(tǒng)45，以將空氣動力發(fā)動機31的動力通過車軸傳遞到車輪51。車軸進一步連接有制動單元50，以在車輛制動時為車輛提供制動。進一步參考圖1，主儲氣罐46存儲壓力為20MPa 45MPa之間的高壓壓縮空氣，優(yōu)選地為30MPa。主儲氣罐46通過加氣管路(未標記)與外部加氣設(shè)備連接，以從壓縮空氣加氣站或外部高壓氣罐獲得所需的壓縮空氣。主儲氣罐46上設(shè)有監(jiān)測罐內(nèi)壓縮空氣壓力和容量的壓力表和流量表，以及實時檢測主儲氣罐內(nèi)壓力的壓力傳感器49，壓力傳感器49所檢測的主儲氣罐壓力信號2送往控制裝置35。主儲氣罐46和減壓儲氣罐5之間設(shè)有真空泵13，以在發(fā)動機起動或穩(wěn)定工作時將主儲氣罐46內(nèi)的高壓壓縮空氣送入到減壓儲氣罐5內(nèi)。減壓儲氣罐5通過設(shè)有控制閥12的儲氣罐管路14連接到加熱調(diào)節(jié)器17。減壓儲氣罐5上設(shè)有檢測壓力的壓力傳感器49，以將該減壓儲氣罐5內(nèi)的壓力信號41送往控制裝置35。經(jīng)過減壓后的高壓壓縮空氣在加熱調(diào)節(jié)器17內(nèi)進行加熱，以提高壓縮空氣的壓力和溫度。加熱調(diào)節(jié)器17為一種雙加熱罐連續(xù)加熱裝置，其內(nèi)部具有加熱腔，外部具有以水冷卻的冷卻腔，以將壓縮空氣的溫度提高到例如是400°C左右，加熱調(diào)節(jié)器17的詳細結(jié)構(gòu)將在后文中描述。經(jīng)過加熱調(diào)節(jié)器17加熱調(diào)節(jié)后的壓縮空氣經(jīng)管路22連接到過濾干燥器23，經(jīng)過濾干燥器23干燥后的壓縮空氣經(jīng)管路24送入流量控制閥25。在備選實施例中，也可以省略過濾干燥器23，加熱調(diào)節(jié)器17可以直接通過管路連接到流量控制閥25。流量控制閥25受控制裝置35控制，以根據(jù)空氣動力發(fā)動機31的工況和駕駛員的操作來確定流量控制閥25的開度和開啟時間，從而調(diào)節(jié)進入空氣動力發(fā)動機31的壓縮空氣量。經(jīng)流量控制閥25調(diào)節(jié)的壓縮空氣通過管路27送入空氣分配控制器28?？諝夥峙淇刂破?8是一種機械式控制器，其可將壓縮空氣均勻地分配到空氣動力發(fā)動機31內(nèi)的各個氣缸，以驅(qū)動空氣動力發(fā)動機31工作。空氣分配控制器28的詳細構(gòu)造在本申請的申請人的中國專利申請201110331822. 4中得到了描述，在此，該申請的全文通過引用結(jié)合于本文中?？諝鈩恿Πl(fā)動機31與發(fā)電機47的轉(zhuǎn)軸可轉(zhuǎn)動地連接，以帶動發(fā)電機47發(fā)電。發(fā)電機47發(fā)出的電經(jīng)變頻裝置48轉(zhuǎn)變?yōu)橹绷麟姶鎯υ谛铍姵貑卧?中，以供車輛的其他用電單元使用。[0031]自空氣動力發(fā)動機31排出的尾氣依然具有一定的壓力，其可通過管路回收和增壓后進行重復利用，從而最大程度地利用壓縮空氣的壓能。該尾氣回收和增壓回路包括消聲器管路32、消聲器30、尾氣回收裝置29、尾氣回收管路19、過濾器15、尾氣增壓壓縮機10、單向閥9、主儲氣罐支路和加熱調(diào)節(jié)器支路。尾氣經(jīng)消聲器管路32被送入消聲器30，消聲后的尾氣被送入尾氣回收裝置29。尾氣回收裝置29可以是簡單的聚氣罐，也可以是附加抽氣單元的容器。從尾氣回收罐29出來的尾氣經(jīng)過濾器15過濾后送往尾氣增壓壓縮機10。尾氣增壓壓縮機10通過例如是皮帶傳動裝置的連接件21帶動，以對回收的尾氣增壓。經(jīng)過尾氣增壓壓縮機10壓縮后的尾氣其壓力得到顯著的增加，通常能達到5 MPa以上。在尾氣增壓壓縮機10的下游處設(shè)有單向閥9，增壓后的尾氣經(jīng)單向閥9經(jīng)主儲氣罐支路和加熱調(diào)節(jié)器支路分別送入主儲氣罐46和加熱調(diào)節(jié)器17。主儲氣罐支路上設(shè)有開啟壓力設(shè)定為例如是IOMPa的限壓閥7，以將較高壓的壓縮空氣送往主儲氣罐46。可備選的是，在主儲氣罐支路上設(shè)定有冷凝器8，以將低溫高壓的壓縮空氣存儲在主儲氣罐46內(nèi)。在通往加熱調(diào)節(jié)器17的管路上設(shè)有順序閥9，當尾氣增壓壓縮機10增壓后的尾氣壓力小于IOMPa時，增壓尾氣通過限壓壓力設(shè)定為例如是IOMPa的順序閥(該順序閥在進氣壓力小于IOMPa時開啟，在進氣壓力大于IOMPa時自動關(guān)閉)送入加熱調(diào)節(jié)器17中。在備選方案中，可根據(jù)實際需要，設(shè)定限壓閥的開啟壓力和順序閥的關(guān)閉壓力。例如可以是7Ma至20MPa之間的任 何壓力。優(yōu)選的是，是10MPa、12MPa、15MPa中的任何一個。如此一來，用于驅(qū)動空氣動力發(fā)動機31的高壓壓縮空氣在做功之后其相當一部分通過尾氣回收和增壓回路增壓凈化后回收到主儲氣罐46，或通過加熱調(diào)節(jié)器支路進入再循環(huán)，從而實現(xiàn)了尾氣的再利用。尾氣回收和增壓回路的存在不僅相當程度地解決了具有相當壓力的尾氣直接排氣大氣造成的噪聲污染問題，而且有效地減少了對大容量主儲氣罐46的容積需求問題。換句話說，對于給定容量的主儲氣罐46，尾氣回收和增壓回路的存在大大增加了空氣動力發(fā)動機31的持續(xù)工作時間，大大增加了氣動車輛的持續(xù)工作時間，從而明顯地提氣動車輛的性能。在減壓儲氣罐5和加熱調(diào)節(jié)器17之間還設(shè)有輔助加熱調(diào)節(jié)器17加熱安全的輔助回路。該輔助回路包括輔助管路26、安全閥43、緩沖罐44、補氣泵42。加熱調(diào)節(jié)器17上設(shè)有檢測壓力的壓力傳感器49和檢測溫度的溫度傳感器18。溫度傳感器18所檢測的溫度信號34以及壓力傳感器29檢測的加熱罐內(nèi)壓力信號39送入控制裝置35?？刂蒲b置35根據(jù)溫度信號34控制加熱調(diào)節(jié)器17內(nèi)的電加熱器，但加熱調(diào)節(jié)器17內(nèi)的溫度超過例如是400°C的溫度閾值時，控制裝置35斷開蓄電池單元3給加熱調(diào)節(jié)器17的供電，從而限制加熱調(diào)節(jié)器17內(nèi)壓縮空氣的溫度進一步提高。當壓力傳感器49檢測的壓力超過例如是15MPa時的壓力閾值時，安全閥43打開，多余的高壓空氣進入緩沖罐44內(nèi)暫時保存，但減壓儲氣罐5內(nèi)的壓力不足時，緩沖罐44內(nèi)的壓縮空氣通過補氣泵42進入減壓儲氣罐。如圖I所示，本實用新型的空氣動力汽車還包括補充進氣回路。該補充進氣回路包括蓄電池單元3、可控開關(guān)4、直流電機6、補充進氣壓縮機52以及聯(lián)接在主儲氣罐46和補充進氣壓縮機52之間的管路。當反應(yīng)主儲氣罐46內(nèi)壓力的壓力信號2低于預定閾值或根據(jù)駕駛員的選擇操作，控制裝置35發(fā)出指令使可控開關(guān)4接通，直流電機6起動，帶動補充進氣壓縮機52工作，環(huán)境空氣經(jīng)補充進氣壓縮機52壓縮增壓后送入主儲氣罐46，從而可以主動地為車輛提供高壓壓縮空氣?？諝鈩恿ζ嚨目刂朴煽刂蒲b置35根據(jù)空氣動力汽車的工況和駕駛員的操作進行。如圖I和圖2所示，控制裝置具有多個輸入，例如油門踏板位置信號38、發(fā)動機轉(zhuǎn)速信號36、鑰匙開關(guān)信號37、車輛車速信號、主儲氣罐壓力信號2、加熱罐內(nèi)壓力信號39、減壓罐內(nèi)壓力信號41、由安裝在加熱調(diào)節(jié)器17上的溫度傳感器18測量的溫度信號34、制動信號、以及例如是大氣溫度、進氣壓力的其他輸入。多個輸入信號輸入控制裝置35后經(jīng)控制裝置35處理后發(fā)出控制流量控制閥25的控制指令33，從而控制流量控制閥25的開閉?？刂蒲b置35的具體結(jié)構(gòu)如圖2所示?？?制裝置35包括數(shù)據(jù)接收處理單元35_7、工況判定模塊35-1、主控單元35-4、從控單元35-2、功 率放大電路35_6以及MAP數(shù)據(jù)存儲器35-8。主控單元35-4和從控單元35-2構(gòu)成空氣流量控制模塊35-0?？刂蒲b置還包括控制加熱調(diào)節(jié)器17操作的加熱控制模塊35-3，經(jīng)可控開關(guān)4控制補充進氣壓縮機52的壓縮機控制模塊35-5。優(yōu)選的是，控制裝置35還包括異常處理模塊35-9，以根據(jù)車輛的工況啟動超速保護模塊35-10或停機模塊35-11的動作。下面將詳細描述控制裝置35的工作過程。數(shù)據(jù)接收處理單元35-7接收油門踏板位置信號38、發(fā)動機轉(zhuǎn)速信號36、鑰匙開關(guān)信號37、車輛車速信號、氣罐氣壓信號(2，39, 41)、溫度信號34和其他輸入信號,這些信號經(jīng)數(shù)據(jù)接收處理單元35-7分析和處理后，送往工況判定模塊35-1。工況判定模塊35-1根據(jù)數(shù)據(jù)接收處理單元35-7的輸入判定車輛的工況。在本實用新型的示例性實施例中，將控制裝置35控制的空氣動力發(fā)動機31的工況分為起動工況、怠速工況、穩(wěn)態(tài)運行工況、加速運行工況、減速運行工況?？刂蒲b置35根據(jù)不同的工況采取不同的進氣策略。起動工況，當鑰匙開關(guān)信號37啟用，發(fā)動機轉(zhuǎn)速信號36小于怠速轉(zhuǎn)速閾值信號時，即認為空氣動力發(fā)動機31處于起動工況。此時，真空泵13開啟、一定壓力的壓縮空氣從主儲氣罐46進入減壓儲氣罐5。為了便于空氣動力發(fā)動機31的起動，采用查取MAP圖的意義不大，此時，采用固定的噴氣正時和噴氣量(上止點時開始進氣，且采用最大的噴氣量，以便于起動)，將發(fā)動機的轉(zhuǎn)速調(diào)整至怠速，然后以怠速的噴氣正時和噴氣量將空氣動力發(fā)動機31的轉(zhuǎn)速維持在怠速上，以等待下一步的操作。根據(jù)不同的空氣動力發(fā)動機31可設(shè)定調(diào)校不同的怠速閾值。由于空氣動力發(fā)動機通常為低轉(zhuǎn)速發(fā)動機，怠速閾值可以設(shè)定為300轉(zhuǎn)/分或500轉(zhuǎn)/分。怠速工況，當油門位置為0%，發(fā)動機轉(zhuǎn)速高于怠速閾值時，定義為怠速工況。怠速轉(zhuǎn)速的大小根據(jù)此工況下查取MAP數(shù)據(jù)的實際運行情況而定。穩(wěn)態(tài)運行工況，即發(fā)動機運行在油門踏板位置和負荷固定不變或變化較小的條件下，發(fā)動機的轉(zhuǎn)速可以保持恒定。為了簡化發(fā)動機的控制，可以將油門踏板位置變化不超過10%的情況定義為穩(wěn)態(tài)運行工況。在外部MAP數(shù)據(jù)存儲器35-8中存儲有穩(wěn)態(tài)運行的MAP圖，根據(jù)發(fā)動機轉(zhuǎn)速和油門踏板位置，直接查找調(diào)用相應(yīng)的噴氣量和噴氣正時。加速運行工況，油門踏板位置增幅超過10%認定為加速運行工況，為了保持運行的平穩(wěn)性，采用的方法是在上一次采集到的油門踏板位置和當前油門踏板位置之間取一個中間值，和當前發(fā)動機轉(zhuǎn)速一起共同構(gòu)成一個加速運行工況，然后在穩(wěn)定運行MAP圖中查找所對應(yīng)的噴氣正時和噴氣量。減速運行工況，油門踏板位置減幅超過10%認定為加速運行工況，為了保持運行的平穩(wěn)性，采用的方法是在上一次采集到的油門踏板位置和當前油門踏板位置之間取一個中間值，和當前發(fā)動機轉(zhuǎn)速一起共同構(gòu)成一個減速運行工況，然后在穩(wěn)定運行MAP圖中查找所對應(yīng)的噴氣正時和噴氣量。對于油門踏板位置減幅超過40%的急劇減速情況，或者制動踏板被踩下制動信號被啟用時，采取的策略是停止進氣，直至脫離加速運行工況，再按照相應(yīng)的工況去處理。主控單元35-4和從控單元35-2構(gòu)成空氣流量控制模塊。主控單元35_4根據(jù)工況判定模塊35-1給出的工況判定通過串口從外部MAP數(shù)據(jù)存儲器35-8讀取MAP數(shù)據(jù)，從MAP數(shù)據(jù)中得出所需要的噴氣正時和噴氣量。主控單元35-4將從MAP數(shù)據(jù)存儲器35_8得到的噴氣正時和噴氣量通過串行端口傳送給從控單元35-2，從控單元35-2運用例如是發(fā)動機轉(zhuǎn)速和凸輪軸位置的輸入?yún)?shù)通過換算輸出驅(qū)動信號，驅(qū)動信號通過功率放大電路放大成驅(qū)動流量控制閥25開啟的電信號。在示例性實施例中，驅(qū)動流量控制閥25的電信號是閥打開的持續(xù)時間電信號。壓縮機控制模塊35-5是用來根據(jù)主儲氣罐46內(nèi)的壓縮空氣狀態(tài)來控制補充進氣回路的。當主儲氣罐46的壓力過低時，即反映主儲氣罐46內(nèi)壓縮空氣容量的儲氣壓力信 號2過低時(例如壓力低于5MPa時)，壓縮機控制模塊35-5從數(shù)據(jù)接收處理單元35_7接收到此信號時，即可接通可控開關(guān)4，蓄電池單元3向直流電機6供電，直流電機6帶動補充進氣壓縮機52工作，實現(xiàn)向主儲氣罐46的主動供氣。控制裝置35還包括控制加熱調(diào)節(jié)器17工作的加熱控制模塊35-3，當加熱調(diào)節(jié)器17內(nèi)的壓縮空氣的溫度34超過設(shè)定閾值時，加熱控制模塊35-3切斷蓄電池單元3對加熱調(diào)節(jié)器17的電加熱器的電供應(yīng)，電加熱器停止加熱，這樣就可將電加熱器17內(nèi)的壓縮空氣溫度控制在閾值溫度范圍之內(nèi)。在示例性實施中，本實用新型的閾值溫度設(shè)置為400°C。加熱控制模塊35-3還可以控制輔助回路。當緩沖罐44內(nèi)的壓縮空氣達到一定壓力時，加熱控制模塊啟動補氣泵42，補氣泵42將緩沖罐44內(nèi)的壓縮空氣送入減壓儲氣罐5?？刂蒲b置35還包括異常處理模塊35-9，以用來處理空氣動力發(fā)動機31的非正常工作和故障現(xiàn)象。當發(fā)動機轉(zhuǎn)速傳感器檢測到的發(fā)動機轉(zhuǎn)速信號36達到或超過空氣動力發(fā)動機31的最大允許轉(zhuǎn)速閾值時(例如設(shè)定為3500轉(zhuǎn)/分)，數(shù)據(jù)接收處理單元35-7將此信號發(fā)送給異常處理模塊35-9，超速保護模塊35-10從異常處理模塊35-9接收此超速保護信號后立即向流量控制閥25發(fā)出停止供氣的指令，從而切斷向空氣動力發(fā)動機31的供氣，直至發(fā)動機轉(zhuǎn)速調(diào)整至怠速為止，然后以怠速的噴氣正時和噴氣量將發(fā)動機轉(zhuǎn)速維持在怠速上等待下一步的操作。當制動踏板被踩下并且油門踏板增幅急劇變大(即油門踏板增幅大于40%)的異常情況時，異常處理模塊35-9立即觸發(fā)停機模塊35-11，立即關(guān)閉流量控制閥25，同時切斷空氣動力發(fā)動機31的供電電路，發(fā)動機停止工作?，F(xiàn)在參考圖3，圖3描述了根據(jù)本實用新型的加熱調(diào)節(jié)器17的內(nèi)部結(jié)構(gòu)。加熱調(diào)節(jié)器17包括冷卻水箱1709、循環(huán)水泵1701、第一加熱罐(如圖所示的左側(cè)加熱罐為第一加熱罐)、第二加熱罐、連接第一加熱罐和第二加熱罐之間的通氣管道5、向第一加熱罐噴水的第一噴水嘴1704、向第二加熱罐噴水的第二噴水嘴1704，以及連接在噴水嘴1704和循環(huán)水泵1701之間的單向閥1702。第一加熱罐和第二加熱罐具有相同的結(jié)構(gòu)，加熱罐為雙殼結(jié)構(gòu)，最外部為冷卻腔外殼1720，中間為冷卻腔內(nèi)殼1722，最里面為加熱芯1726的加熱芯外壁1724。冷卻腔外殼1720和冷卻腔內(nèi)殼1722之間的環(huán)形空間為冷卻腔1710，冷卻水箱1709中的水經(jīng)循環(huán)水泵1701泵送后進入冷卻腔1710，以對加熱罐進行冷卻，防止加熱罐的外壁溫度過高而影響周圍的管路或電器設(shè)備。冷卻腔1710中的水換熱后經(jīng)冷卻箱水管1728回流到冷卻水箱1709。加熱芯1726和冷卻腔內(nèi)殼1722之間布置有螺旋形的加熱管道1711。之所以將加熱管道設(shè)定成多圈螺旋形，便于通過加熱管道1711的壓縮空氣能跟加熱芯1726進行充分的換熱，以達到迅速提高壓縮空氣的目的。第一加熱罐上的加熱管道1711通過進氣管道1703與儲氣罐管路14連接，以從減壓儲氣罐5接收減壓后的壓縮空氣。加熱芯1726的內(nèi)部具有空心的加熱腔1712，壓縮空氣經(jīng)加熱管道1711后進入加熱腔1712進行進一步的加熱。在本實用新型中，加熱芯1726為一 種電加熱器。從第一加熱罐的加熱腔1712出來的加熱空氣經(jīng)通氣管道5進入第二加熱罐的加熱管道1711，爾后再進入第二加熱罐的加熱腔1712。經(jīng)過兩次加熱罐加熱后的壓縮空氣經(jīng)過濾干燥器23被送往流量控制閥25，以進一步送往空氣動力發(fā)動機31。第二加熱罐的加熱芯1726的頂部還設(shè)有限壓閥1708，當加熱芯1726內(nèi)的壓縮空氣超過限壓閥的規(guī)定壓力后，限壓閥1708開啟，一部分壓縮空氣進入緩沖罐44內(nèi)保存起來，并經(jīng)出氣管道1706連接到補氣泵42。第一加熱罐上設(shè)有第一溫度傳感器Kl和第一壓力傳感器Pl,第二加熱罐上設(shè)有第二溫度傳感器K2和第二壓力傳感器P2，溫度傳感器K1、K2和壓力傳感器P1、P2將檢測到的加熱罐內(nèi)的壓縮空氣的溫度和壓力傳送給控制裝置35，控制裝置35的加熱控制模塊35-3根據(jù)接收到的溫度信號或壓力信號控制可控開關(guān)1707(如圖2所示，此處的第一、第二溫度傳感器在圖I中以標記38表示，此處的第一、第二壓力傳感器在在圖I中以標記49表示)。當?shù)谝粶囟葌鞲衅鱇l所檢測的溫度信號值大于設(shè)定的溫度閾值(例如是400°C)時，加熱控制模塊35-3向第一可控開關(guān)1713和第二可控開關(guān)1714同時發(fā)出斷開的指令，蓄電池單元3不再給加熱調(diào)節(jié)器17供電，停止對加熱罐的加熱。當?shù)谝粶囟葌鞲衅鱇l所檢測的溫度信號值小于設(shè)定的溫度閾值(例如是400°C)時，第一可控開關(guān)1713接通，第二可控開關(guān)1714接通，從減壓儲氣罐5來的壓縮空氣經(jīng)加熱調(diào)節(jié)器17的第一加熱罐、第二加熱罐加熱。當?shù)诙囟葌鞲衅鱇2所檢測的溫度信號值大于設(shè)定的溫度閾值(例如是400°C)時，加熱控制模塊35-3向第二可控開關(guān)1714發(fā)出斷開的指令，蓄電池單元3不再給加熱調(diào)節(jié)器17的第二加熱罐供電，直至第二加熱罐內(nèi)的壓縮空氣的溫度小于溫度閾值為止。在備選實施例中，也可以根據(jù)壓力傳感器Pl、P2的壓力信號控制加熱調(diào)節(jié)器17的加熱。比如，將壓力閾值設(shè)定為15MPa，當?shù)谝粔毫鞲衅鱌l所檢測的壓力信號值大于設(shè)定的壓力閾值(例如是15MPa)時，加熱控制模塊35-3向第一可控開關(guān)1713和第二可控開關(guān)1714同時發(fā)出斷開的指令，蓄電池單元3不再給加熱調(diào)節(jié)器17供電，停止對加熱罐的加熱。當?shù)谝粔毫鞲衅鱌l所檢測的壓力信號值小于設(shè)定的壓力閾值時，第一可控開關(guān)1713接通，第二可控開關(guān)1714接通，從減壓儲氣罐5來的壓縮空氣經(jīng)加熱調(diào)節(jié)器17的第一加熱罐、第二加熱罐加熱。當?shù)诙毫鞲衅鱌2所檢測的壓力信號值大于設(shè)定的壓力閾值時，加熱控制模塊35-3向第二可控開關(guān)1714發(fā)出斷開的指令，蓄電池單元3不再給加熱調(diào)節(jié)器17的第二加熱罐供電，直至第二加熱罐內(nèi)的壓縮空氣的壓力小于壓力閾值為止。盡管參考附圖詳細地公開了本實用新型，但應(yīng)理解的是，這些描述僅僅是示例性的，并非用來限制本實用新型的應(yīng)用。本實用新型的保護范圍由附加權(quán)利要求限定，并可包括在不脫離本實用新型保護范圍和精神的情況下針對本實用新型所作的各種變型、改型及等效方案。
權(quán)利要求1.一種用于空氣動力汽車的加熱調(diào)節(jié)器，所述空氣動力汽車包括主儲氣罐、流量控制閥、空氣分配控制器、空氣動力發(fā)動機、變速箱、傳動系統(tǒng)、車輪；所述加熱調(diào)節(jié)器包括冷卻水箱、循環(huán)水泵、加熱罐、噴水嘴；其特征在于，所述加熱罐包括第一加熱罐和第二加熱罐，所述噴水嘴包括第一噴水嘴和第二噴水嘴；所述第一加熱罐和所述第二加熱罐之間設(shè)有通氣管道，所述噴水嘴和所述循環(huán)水泵之間設(shè)有單向閥。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的加熱調(diào)節(jié)器，其特征在于，所述加熱罐為雙殼結(jié)構(gòu)，其外部為冷卻腔外殼，中間為冷卻腔內(nèi)殼，最里面為加熱芯的加熱芯外壁，冷卻腔設(shè)定在冷卻腔外殼和冷卻腔內(nèi)殼之間，以從循環(huán)水泵接收冷卻水。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的加熱調(diào)節(jié)器，其特征在于，所述加熱芯和冷卻腔內(nèi)殼之間布置有螺旋形的加熱管道。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的加熱調(diào)節(jié)器，其特征在于，所述第一加熱罐上的加熱管道通過進氣管道與儲氣罐管路連接，以從減壓儲氣罐接收減壓后的壓縮空氣。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的加熱調(diào)節(jié)器，其特征在于，所述加熱芯的內(nèi)部具有空心的加熱腔，壓縮空氣經(jīng)加熱管道后進入加熱腔進行進一步的加熱。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的加熱調(diào)節(jié)器，其特征在于，從所述第一加熱罐的加熱腔出來的加熱空氣經(jīng)通氣管道進入所述第二加熱罐的加熱管道，爾后再進入所述第二加熱罐的加熱腔。
7.根據(jù)權(quán)利要求1-6中任一項所述的加熱調(diào)節(jié)器，其特征在于，所述第二加熱罐的加熱芯的頂部還設(shè)有限壓閥，當加熱芯內(nèi)的壓縮空氣超過限壓閥的規(guī)定壓力后，限壓閥開啟。
8.根據(jù)權(quán)利要求1-6中任一項所述的加熱調(diào)節(jié)器，其特征在于，所述第一加熱罐上設(shè)有第一溫度傳感器和第一壓力傳感器，所述第二加熱罐上設(shè)有第二溫度傳感器和第二壓力傳感器，溫度傳感器和壓力傳感器將檢測到的加熱罐內(nèi)的壓縮空氣的溫度和壓力傳送給控制裝置。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的加熱調(diào)節(jié)器，其特征在于，所述控制裝置的加熱控制模塊根據(jù)接收到的溫度信號或壓力信號控制可控開關(guān)。
10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的加熱調(diào)節(jié)器，其特征在于，當?shù)谝粶囟葌鞲衅魉鶛z測的溫度信號值大于設(shè)定的溫度閾值時，加熱控制模塊向第一可控開關(guān)和第二可控開關(guān)同時發(fā)出斷開的指令，蓄電池單元不再給加熱罐供電，停止對加熱罐的加熱。
11.根據(jù)權(quán)利要求8所述的加熱調(diào)節(jié)器，其特征在于，當?shù)谝粶囟葌鞲衅鳈z測的溫度信號值小于設(shè)定的溫度閾值時，第一可控開關(guān)接通，第二可控開關(guān)接通，從減壓儲氣罐來的壓縮空氣經(jīng)第一加熱罐、第二加熱罐加熱。
12.根據(jù)權(quán)利要求8所述的加熱調(diào)節(jié)器，其特征在于，當?shù)诙囟葌鞲衅魉鶛z測的溫度信號值大于設(shè)定的溫度閾值時，加熱控制模塊向第二可控開關(guān)發(fā)出斷開的指令，蓄電池單元不再給第二加熱罐供電，直至第二加熱罐內(nèi)的壓縮空氣的溫度小于溫度閾值為止。
13.根據(jù)權(quán)利要求10-12中任一項所述的加熱調(diào)節(jié)器，其特征在于，所述設(shè)定的溫度閾值為400°C。
14.根據(jù)權(quán)利要求8所述的加熱調(diào)節(jié)器，其特征在于，所述控制裝置的加熱控制模塊根據(jù)壓力傳感器的信號控制加熱罐的加熱。
專利摘要本實用新型涉及一種用于空氣動力汽車的加熱調(diào)節(jié)器，具體而言，該加熱調(diào)節(jié)器包括冷卻水箱、循環(huán)水泵、加熱罐、噴水嘴。其中，加熱罐包括第一加熱罐和第二加熱罐，噴水嘴包括第一噴水嘴和第二噴水嘴；第一加熱罐和所述第二加熱罐之間設(shè)有通氣管道，噴水嘴和循環(huán)水泵之間設(shè)有單向閥。
文檔編號F24H3/08GK202544931SQ20122022464
公開日2012年11月21日 申請日期2012年5月18日 優(yōu)先權(quán)日2012年5月18日
發(fā)明者周劍, 周登榮 申請人:周劍, 周登榮