本發(fā)明屬于斯特林發(fā)動(dòng)機(jī)技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種氣體管理閥組。

背景技術(shù)：

氣體管理閥組作為氣路管理系統(tǒng)，被廣泛應(yīng)用于流體控制。通過控制電磁線圈通電或者斷電，實(shí)現(xiàn)氣路管理控制。氣體管理閥組常被應(yīng)用于斯特林發(fā)動(dòng)機(jī)，通過控制斯特林發(fā)動(dòng)機(jī)的氣體介質(zhì)，有效地減少發(fā)動(dòng)機(jī)能耗。

現(xiàn)有的氣體管理閥組通常包括電磁閥、濾芯器、閥體和單向閥。由于斯特林發(fā)動(dòng)機(jī)自身特點(diǎn)，其長(zhǎng)期處于高壓力、高流量的極端工況。相應(yīng)地，氣體管理閥組必須充分考慮并且適于上述工作環(huán)境，充分滿足斯特林發(fā)動(dòng)機(jī)工作過程中的安全性和可靠性。

綜上，有必要提出一種適于斯特林發(fā)動(dòng)機(jī)自身特點(diǎn)的新型氣體管理閥組，適于高壓力、高流量的應(yīng)用場(chǎng)合，無需復(fù)雜操作、制造和集成，即可安全、高效地實(shí)現(xiàn)流體控制和管理。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的狀況，提供一種氣體管理閥組。

本發(fā)明采用以下技術(shù)方案，所述氣體管理閥組，適配于斯特林發(fā)動(dòng)機(jī)，其特征在于，所述氣體管理閥組設(shè)有進(jìn)氣通道、出氣通道和排氣通道，所述氣體管理閥組包括：

閥體、常閉電磁閥、壓力傳感器、常開電磁閥，所述常閉電磁閥和所述常開電磁閥分別通過螺紋依次固定連接于所述閥體，所述壓力傳感器通過螺紋連接固定于所述閥體；

消聲器、進(jìn)氣接頭和出氣接頭，所述進(jìn)氣接頭和出氣接頭分別連通斯特林發(fā)動(dòng)機(jī)的入口通道和出口通道，所述進(jìn)氣接頭和出氣接頭分別連通氣體管理閥組的進(jìn)氣通道和出氣通道，所述消聲器、所述進(jìn)氣接頭和所述出氣接頭分別通過螺紋依次固定連接于所述閥體；

濾清器、安全閥裝置、單向閥和泄壓閥，所述濾清器通過螺紋固定連接于所述閥體，所述安全閥裝置通過螺紋固定連接于所述閥體，所述單向閥通過螺紋固定連接于所述閥體，所述泄壓閥通過螺紋固定于所述閥體，所述濾清器相互獨(dú)立地連通所述氣體管理閥組的進(jìn)氣通道、出氣通道和排氣通道，所述安全閥裝置、所述單向閥和所述泄壓閥分別連通所述氣體管理閥組的排氣通道。

根據(jù)上述技術(shù)方案，所述閥體包括座體、第一螺堵、第一o型密封圈、第二o型密封圈和第二螺堵，所述第一螺堵第二螺堵分別通過螺紋依次固定連接于所述座體。

根據(jù)上述技術(shù)方案，所述閥體還包括第一閥座、第三o型密封圈和第二閥座，所述第一閥座和第二閥座分別通過過緊配合固定連接于所述座體。

根據(jù)上述技術(shù)方案，所述閥體還包括第四o型密封圈，所述第四o型密封圈通過螺紋固定連接于所述閥體。

根據(jù)上述技術(shù)方案，所述常閉電磁閥的數(shù)量為3個(gè)。

根據(jù)上述技術(shù)方案，所述濾清器包括固定座、第五o型密封圈、濾芯和第六o型密封圈。

根據(jù)上述技術(shù)方案，所述安全閥裝置包括爆破片、固定環(huán)和緊固螺栓。

根據(jù)上述技術(shù)方案，所述單向閥包括第七o型密封圈、單向閥閥座、單向閥閥芯、單向閥閥簧和單向閥閥體，所述單向閥閥座通過過緊配合連接固定連接于所述單向閥閥體。

根據(jù)上述技術(shù)方案，所述泄壓閥包括螺堵和鋼球。

根據(jù)上述技術(shù)方案，所述氣體管理閥組設(shè)有第一至第五氣道孔，所述第一氣道孔與斯特林發(fā)動(dòng)機(jī)的冷卻區(qū)相連，所述第二氣道孔與斯特林發(fā)動(dòng)機(jī)的活塞腔室相連，所述第三氣道孔與斯特林發(fā)動(dòng)機(jī)的加熱區(qū)相連，所述第四氣道孔與高壓氣源相連，所述第五氣道孔與低壓管路相連。

本發(fā)明公開的氣體管理閥組，其有益效果在于，適用于高壓力、高流量的應(yīng)用場(chǎng)合，例如斯特林發(fā)動(dòng)機(jī)。

附圖說明

圖1是本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例的一個(gè)視角的立體示意圖。

圖2是本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例的另一視角的立體示意圖。

圖3是本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例的一個(gè)視角的爆炸結(jié)構(gòu)圖。

圖4是本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例的另一視角的爆炸結(jié)構(gòu)圖。

圖5是本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例的系統(tǒng)原理圖。

圖6和圖7是本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例的模塊結(jié)構(gòu)圖。

具體實(shí)施方式

本發(fā)明公開了一種氣體管理閥組，下面結(jié)合優(yōu)選實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施方式作進(jìn)一步描述。

優(yōu)選地，所述氣體管理閥組10適用于高壓力、高流量的應(yīng)用場(chǎng)合，例如斯特林發(fā)動(dòng)機(jī)。

參見附圖的圖1至圖4以及圖6和圖7，本發(fā)明公開的氣體管理閥組10包括閥體20、常閉電磁閥30、壓力傳感器40和常開電磁閥50，還包括消聲器60、進(jìn)氣接頭70和出氣接頭80，還包括濾清器90、安全閥裝置100、單向閥110和泄壓閥120。

所述常閉電磁閥30和所述常開電磁閥50分別通過螺紋依次固定連接于所述閥體20。所述壓力傳感器40通過螺紋連接固定于所述閥體20。所述濾清器90通過螺紋固定連接于所述閥體20。所述安全閥裝置100通過螺紋固定連接于所述閥體20。所述單向閥110通過螺紋固定連接于所述閥體20。所述泄壓閥120通過螺紋固定于所述閥體20。

優(yōu)選地，所述閥體20包括座體21、第一螺堵22、第一o型密封圈23、第二o型密封圈24和第二螺堵25，所述第一螺堵22和第二螺堵25分別通過螺紋依次固定連接于所述座體21。

所述閥體20還包括第一閥座26、第三o型密封圈27和第二閥座28，所述第一閥座26和第二閥座28分別通過過緊配合固定連接于所述座體21。所述消聲器60、所述進(jìn)氣接頭70和所述出氣接頭80分別通過螺紋依次固定連接于所述閥體20。所述閥體20還包括第四o型密封圈61，所述第四o型密封圈61通過螺紋固定連接于所述閥體20。所述常閉電磁閥30包括第一常閉電磁閥31、第二常閉電磁閥32和第三常閉電磁閥33。所述濾清器90包括固定座91、第五o型密封圈92、濾芯93和第六o型密封圈94。所述安全閥裝置100包括爆破片101、固定環(huán)102和緊固螺栓103。所述單向閥110包括第七o型密封圈111、單向閥閥座112、單向閥閥芯113、單向閥閥簧114和單向閥閥體115。所述單向閥閥座112通過過緊配合連接固定連接于所述單向閥閥體115。所述泄壓閥120包括螺堵122和鋼球121。

參見附圖的圖2，所述氣體管理閥組10設(shè)有第一至第五氣道孔11,12,13,71,81，所述第一至第五氣道孔11,12,13,71,81分別與外部連通。優(yōu)選地，所述第一氣道孔11與斯特林發(fā)動(dòng)機(jī)的冷卻區(qū)相連。所述第二氣道孔12與斯特林發(fā)動(dòng)機(jī)的活塞腔室相連。所述第三氣道孔13與斯特林發(fā)動(dòng)機(jī)的加熱區(qū)相連。所述第四氣道孔71與高壓氣源相連。所述第五氣道孔81與低壓管路相連。

根據(jù)上述優(yōu)選實(shí)施例，本發(fā)明的氣體管理閥組10主要應(yīng)用于高壓力、高流量的應(yīng)用場(chǎng)合，例如斯特林發(fā)動(dòng)機(jī)。斯特林發(fā)動(dòng)機(jī)通常采用氫氣作為輸送介質(zhì)。斯特林發(fā)動(dòng)機(jī)包括雙動(dòng)活塞，在雙動(dòng)活塞兩側(cè)，氫氣被加熱和冷卻，氫氣隨之膨脹和收縮。為了保持最高效率，平均系統(tǒng)壓力的高低取決于有效加熱和冷卻量。為了使得氫氣在斯特林發(fā)動(dòng)機(jī)中順利穿梭，相應(yīng)地匹配氣路管理系統(tǒng)，例如本發(fā)明的氣體管理閥組。當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)失去負(fù)載時(shí)，若不能快速實(shí)現(xiàn)移出加熱和冷卻源，很可能迅速造成不可逆的損壞。氣體管理閥組作用于斯特林發(fā)動(dòng)機(jī)的雙動(dòng)活塞，使其快速停機(jī)，作用在雙動(dòng)活塞上的壓差迅速消失，避免發(fā)動(dòng)機(jī)損壞。

參見附圖的圖5，當(dāng)斯特林發(fā)動(dòng)機(jī)工作時(shí)，高壓氣體通過第四氣道孔71進(jìn)入氣體管理閥組10的進(jìn)氣通道，依次經(jīng)過濾清器90、通電開啟的第三常閉電磁閥33，通入第三氣道孔13，最終進(jìn)入斯特林發(fā)動(dòng)機(jī)加熱區(qū)。從斯特林發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻區(qū)排出的高壓氣體通過第一氣道孔11進(jìn)入氣體管理閥組10，通過濾清器90和單向閥110回到進(jìn)氣通道，進(jìn)行內(nèi)部氣體交換。來自斯特林發(fā)動(dòng)機(jī)活塞腔室的高壓氣體通過第二氣道孔12進(jìn)入氣體管理閥組10。壓力傳感器40實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)高壓氣體的壓力，并且向斯特林發(fā)動(dòng)機(jī)的電控單元（ecu）實(shí)時(shí)發(fā)送壓力數(shù)據(jù)。當(dāng)斯特林發(fā)動(dòng)機(jī)外界能量不足或是需要停機(jī)時(shí)，第二常閉電磁閥32通電開啟，高壓氣體經(jīng)過濾清器90、第二常閉電磁閥32和第五氣道孔81進(jìn)入斯特林發(fā)動(dòng)機(jī)的低壓管路。斯特林發(fā)動(dòng)機(jī)需要置換內(nèi)部氣體時(shí)，需要反復(fù)充氣，反復(fù)開啟第一常閉電磁閥31。內(nèi)部氣體經(jīng)消聲器60排出，實(shí)現(xiàn)內(nèi)部氣體置換。斯特林發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行時(shí)，常開電磁閥50始終處于通電狀態(tài)，封閉進(jìn)氣通道與排氣通道之間的管路。常開電磁閥50用于緊急停機(jī)或者在外部供電中斷的情況下應(yīng)急停機(jī)。當(dāng)系統(tǒng)壓力大于設(shè)定最大壓力時(shí)，電控單元控制安全閥100開啟，高壓氣體通過消聲器60排出，斯特林發(fā)動(dòng)機(jī)停機(jī)。當(dāng)系統(tǒng)壓力大于設(shè)定最大壓力時(shí)，且安全閥100、第一和第二常閉電磁閥31,32、常開電磁閥50以及電控單元失效的情況下，可手動(dòng)開啟泄壓閥120，高壓氣體通過消聲器60排出，斯特林發(fā)動(dòng)機(jī)停機(jī)。

根據(jù)上述優(yōu)選實(shí)施例，所述氣體管理閥組10定位于斯特林發(fā)動(dòng)機(jī)的相鄰缸體，位于流體流動(dòng)路徑的入口通道和出口通道之間。斯特林發(fā)動(dòng)機(jī)的入口通道和出口通道限定在主孔口緊鄰的缸體上。氣體管理閥組包括閥體、常閉電磁閥、壓力傳感器、常開電磁閥、消聲器、進(jìn)氣接頭、出氣接頭、濾清器、單向閥、安全閥和泄壓閥，所述常閉電磁閥固定在所述閥體上，通過通斷電以實(shí)現(xiàn)通道的開關(guān)。所述壓力傳感器固定在所述閥體上，用于監(jiān)控氣路壓力大小。所述常開電磁閥固定在所述閥體上，通過通斷電以實(shí)現(xiàn)通道的開關(guān)。所述消聲器固定在所述閥體上，以降低高壓氣體排放產(chǎn)生的噪音。所述進(jìn)氣接頭和所述出氣接頭固定在閥體上，以實(shí)現(xiàn)與管路連接。所述濾清器固定在所述閥體中，以實(shí)現(xiàn)氣體的過濾，保證氣體清潔。所述單向閥固定在所述閥體中，以實(shí)現(xiàn)氣路的單向?qū)āＫ霭踩y固定在所述閥體中，當(dāng)管路壓力超過設(shè)定壓力時(shí)，安全閥打開以實(shí)現(xiàn)保護(hù)功能。所述泄壓閥固定在所述閥體中，當(dāng)管路壓力超過設(shè)定壓力，且安全閥失效時(shí)，可通過打開泄壓閥以實(shí)現(xiàn)氣體管理閥保護(hù)功能。本發(fā)明的氣體管理閥組設(shè)計(jì)緊湊、耐用、易于制造且成本較低。

對(duì)于本領(lǐng)域的技術(shù)人員而言，依然可以對(duì)前述各實(shí)施例所記載的技術(shù)方案進(jìn)行修改，或?qū)ζ渲胁糠旨夹g(shù)特征進(jìn)行等同替換，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍。