[發明專利]一種容積膨脹式高壓氣體減壓系統

有效

• 申請號: 201310034472.4
• 申請日: 2013-01-30
• 公開（公告）號: CN103075376A
• 公開（公告）日: 2013-05-01
• 發明（設計）人: 潘孝斌;談樂斌;王文彪;李從祥;焦仁雷
• 申請（專利權）人: 南京理工大學
• 主分類號: F15B3/00
• 分類號: F15B3/00
• 代理公司: 南京理工大學專利中心 32203
• 代理人: 朱顯國

技術領域

本發明涉及一種低損耗的高壓氣體減壓系統領域，特別是為氣動汽車儲存的高壓氣體進行減壓的系統。

背景技術

如今，隨著世界上石油的日益枯竭，傳統的汽車面臨挑戰，據估計，按照目前的開采速度，全球的石油資源將在本世紀中葉枯竭。所以，新能源動力汽車日益被人們所關注，其中氣動汽車具有良好的發展前景。氣動汽車以高壓氣體作為動力源，驅使氣動發動機運動從而驅動汽車。氣動汽車攜帶的儲氣罐容積有限，為了提高存儲能量，延長行駛里程，存儲的氣體壓力高達幾十兆帕，而氣動發動機的工作壓力通常在1MPa左右。所以，壓縮氣體需減壓后再使用，存在高壓氣體大跨度減壓過程。

高壓氣體通常的減壓方式為節流減壓，使高壓氣體通過小孔或狹縫，以增大氣體摩擦的方式來減小氣體壓力，節流減壓易于實現，但會給氣體帶來不可逆的能量損失。中國專利CN101201127A提出了一種二級氣體減壓裝置，通過反饋調節來保證出口氣壓的穩定性，但其仍然采用節流的方式來減小氣體壓力，造成氣體能量損耗，降低了系統能量的利用率。

發明內容

本發明的目的在于提供一種容積膨脹式高壓氣體減壓系統，能夠實現高壓氣體大跨度減壓，并使減壓后的壓力在相對較小范圍內波動，同時大大減小高壓氣體減壓過程中的能量損失。

實現本發明目的的技術解決方案為：一種容積膨脹式高壓氣體減壓系統，包括高壓儲氣罐、壓力感應器、第一電磁換向閥、第二電磁換向閥、第三電磁換向閥、第一級減壓系統、第二級減壓系統、第三級減壓系統和控制器。高壓儲氣罐出口安裝一個壓力感應器，再通過導氣管與第一電磁換向閥的單通端連接，第一電磁換向閥雙通端的第一端口通過導氣管與第二電磁換向閥的單通端連接，第一電磁換向閥雙通端的第二端口通過導氣管與第一級減壓系統連接，第二電磁換向閥雙通端的第一端口通過導氣管與第三電磁換向閥的單通端連接，第二電磁換向閥雙通端的第二端口通過導氣管與第二減壓系統連接，第三電磁換向閥雙通端的第一端口連接一根導氣管，作為減壓氣體的出氣口，第三電磁換向閥雙通端的第二端口通過導氣管與第三減壓系統連接。壓力感應器、第一級減壓系統、第二級減壓系統、第三級減壓系統、第一電磁換向閥、第二電磁換向閥和第三電磁換向閥分別通過導線與控制器連接，用于將信號傳輸到控制器。

本發明與現有技術相比，其顯著優點：（1）本發明采用多級降壓，在氣罐壓力改變的情況下，可通過傳感器反饋控制，將不同減壓比的氣缸組合串聯或單獨使用，從而保證出口壓力穩定在一定范圍內；（2）減壓時氣體膨脹所做的功絕大部分用于將有桿腔中的氣體壓回至氣罐或上級氣缸，能量損失較小；（3）高壓氣體流動過程由開關閥進行控制，相比節流減壓方式，能量損失較小；（4）在減壓過程中，有可能采用熱交換方式吸收外界能量，有利于提高系統能量利用率。?

附圖說明

圖1是本發明所提出的一種膨脹式高壓氣體減壓系統示意圖。

圖2是本發明的單級減壓系統示意圖。

具體實施方式??

下面結合附圖對本發明作進一步詳細描述。

結合圖1，一種容積膨脹式高壓氣體減壓系統，包括高壓儲氣罐1、壓力感應器2、第一電磁換向閥15、第二電磁換向閥16、第三電磁換向閥17、第一級減壓系統、第二級減壓系統、第三級減壓系統和控制器18。高壓儲氣罐1出口安裝一個壓力感應器2，再通過導氣管與第一電磁換向閥15的單通端連接，第一電磁換向閥15雙通端的第一端口19通過導氣管與第二電磁換向閥16的單通端連接，第一電磁換向閥15雙通端的第二端口20通過導氣管與第一級減壓系統連接，第二電磁換向閥16雙通端的第一端口21通過導氣管與第三電磁換向閥17的單通端連接，第二電磁換向閥16雙通端的第二端口22通過導氣管與第二級減壓系統連接，第三電磁換向閥17雙通端的第一端口23連接一根導氣管，作為減壓氣體的出氣口，第三電磁換向閥17雙通端的第二端口24通過導氣管與第三級減壓系統連接。壓力感應器2、第一級減壓系統、第二級減壓系統、第三級減壓系統、第一電磁換向閥15、第二電磁換向閥16和第三電磁換向閥17分別通過導線與控制器18連接，用于將信號傳輸到控制器。