CN105216586A - 一种基于制动驱动的车载空气压缩装置 - Google Patents

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耿凤彦
陈萨如拉
杨洋
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    • B60H1/00—Heating, cooling or ventilating [HVAC] devices
    • B60H1/32—Cooling devices
    • B60H1/3204—Cooling devices using compression
    • B60H1/3222—Cooling devices using compression characterised by the compressor driving arrangements, e.g. clutches, transmissions or multiple drives
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Abstract

本发明公开了一种基于制动驱动的车载空气压缩装置。本发明的压缩腔体与压缩机下盖板及压缩机上盖板的上下表面配合构成压缩机内部工作空间；所述压缩机腔体内部置有滚动转子，所述压缩腔体的顶部内部置有弹簧，在所述弹簧以及滚动转子之间设置有阀片，所述阀片分别与两侧的压缩机下盖板及压缩机上盖板以及压缩腔体构成压缩机吸气腔和排气腔；所述压缩腔体的上方两侧分别布置有吸气管和排气管，并分别于上述吸气腔及排气腔连接，所述吸气管与排气管之间连接有旁通管，所述旁通管的中间设置有电磁阀，所述电磁阀的线圈接入车辆的制动信号检测装置；所述压缩机转轴的另一端通过键槽与增速齿轮配合，所述增速齿轮与设置在所述车轴上的驱动齿轮配合。本发明具有结构、控制相对简单，产生压缩空气的过程具有零碳排放特点。

Description

一种基于制动驱动的车载空气压缩装置
技术领域
本发明涉及压缩装置技术领域，更具体的说，是涉及一种基于制动驱动的车载空气压缩装置。
背景技术
众所周知，化石燃料机动车由于能源短缺和环境污染等问题，其在未来的发展将会受到限制。另一方面，新能源汽车由于其自身具有的诸多优点，将会逐渐得到普及，但新能源汽车的发展目前仍处于其发展周期的初级阶段，自身仍不成熟并在某些指标上无法与化石燃料机动车竞争。例如蓄电池蓄电量无法满足长距离驾驶需求等问题，使其更多被用作城市交通中的短途代步工具，限制了新能源汽车的进一步发展。此外，制冷空调作为现代机动车必不可少的一项功能，在新能源汽车中技术限制更为严峻，突出表现为无法找到合适的驱动来源，若使用蓄电池驱动将会导致行车里程数下降较为严重。因此寻找和研究出一种适合于新能源汽车的制冷空调技术是摆在技术工作者面前一项较为紧迫的任务。
一方面，涡流管制冷是小负荷制冷领域的重要途径之一，它是是利用人工方法产生压缩空气进入涡流发生器，使气流分为冷热两部分，利用分离出来的冷热气流达到制冷制热目的。另一方面，只有在平坦路面上做匀速运动时机动车才处于最佳工作状态，而实际过程中机动车不断在交替的减速和加速，在制动过程中会有相当大一部分能量损失掉，因此有效回收这一部分振动能量并将其应用于新能源汽车在运行过程中的制冷制热，将会对推进新能源汽车的进一步发展发挥重要作用。
发明内容
本发明的目的在于提供一种结构简单、压缩效率较高，主要通过回收车辆在制动过程中产生的能量用于产生压缩空气,并将产生的压缩空气用于驱动车辆实现制冷制热的车载空气压缩装置。
为实现本发明的目的所采用的技术方案是：
本发明一种基于制动驱动的车载空气压缩装置，压缩腔体1与压缩机下盖板9及压缩机上盖板10的上下表面配合构成压缩机内部工作空间；所述压缩机腔体1内部置有滚动转子2，所述滚动转子2为一偏心轮，其中心与所述压缩机转轴11同轴并与其连接；所述压缩腔体1的顶部有一凸起空间，其内部置有弹簧6，在所述弹簧6以及所述滚动转子2之间设置有阀片5，所述阀片5分别与两侧的压缩机下盖板9及所述压缩机上盖板10以及所述压缩腔体1构成压缩机吸气腔和排气腔；所述压缩腔体1的上方两侧分别布置有吸气管4和排气管3，并分别于上述吸气腔及排气腔连接，所述吸气管4的进口处设置有吸气过滤器15，所述排气管3的出口出设置有回油装置，所述吸气管4与排气管3之间连接有旁通管7，所述旁通管7的中间设置有电磁阀8，所述电磁阀的线圈接入车辆的制动信号检测装置；所述压缩机转轴11的另一端通过键槽与所述增速齿轮12配合，所述增速齿轮12与设置在所述车轴14上的所述驱动齿轮13齿轮配合。
所述阀片5与凸起空间及所述滚动转子2上表面紧密配合并通过充注于所述压缩腔体1内的润滑油得到密封。
所述压缩机转轴11的一端穿过所述压缩机上盖板10与所述滚动转子2配合，所述压缩机上盖10与所述压缩机转轴11处设置有密封机构。
本发明的特点和有益效果是：通过机动车自身设置的制动信号检测装置对车辆的运行状态进行监测并对对车辆是否处于制动状态做出判断，当监测到车辆正处于制动状态时，***发出控制指令并使空气压缩装置上的旁通管路断开，在制动动能的驱动下，空气压缩装置完成吸气和压缩过程，产生可用于驱动涡流管制冷或其它用气设备所需的气源。本发明一种基于制动驱动的车载空气压缩装置自身无额外能量消耗，并通过回收车辆在制动过程中产生的制动能量用于驱动空气压缩装置完成所需气源地制备，具有结构、控制相对简单，产生压缩空气的过程具有零碳排放特点，适用于新能源汽车制冷制热以及其它车载用气设备的驱动。
附图说明
图1所示为本发明一种基于制动驱动的车载空气压缩装置主视图；
图2所示为图1的侧视图；
图3所示为图1的立体分解图；
图中：1.压缩腔体，2.滚动转子，3.排气管，4.吸气管，5.阀片，6.弹簧，7.旁通管，8.电磁阀，9.压缩机下盖板，10.压缩机上盖板，11.压缩机转轴，12.增速齿轮，13.驱动齿轮，14.车轴，15.吸气过滤器。
具体实施方式
以下结合附图和具体实施例对本发明作进一步详细说明。
请参阅图1-图3，本发明一种基于制动驱动的车载空气压缩装置，压缩腔体1与压缩机下盖板9及压缩机上盖板10的上下表面配合构成压缩机内部工作空间；所述压缩机腔体1内部置有滚动转子2，所述滚动转子2为一偏心轮，其中心与所述压缩机转轴11同轴并与其连接；所述压缩腔体1的顶部有一凸起空间，其内部置有弹簧6，在所述弹簧6以及所述滚动转子2之间设置有阀片5，所述阀片5与凸起空间及所述滚动转子2上表面紧密配合并通过充注于所述压缩腔体1内的润滑油得到密封；所述阀片5分别与两侧的压缩机下盖板9及所述压缩机上盖板10以及所述压缩腔体1构成压缩机吸气腔和排气腔；所述压缩腔体1的上方两侧分别布置有吸气管4和排气管3，并分别于上述吸气腔及排气腔连接，所述吸气管4的进口处设置有吸气过滤器15，所述排气管3的出口处设置有回油装置，所述吸气管4与排气管3之间连接有旁通管7，所述旁通管7的中间设置有电磁阀8，所述电磁阀8的线圈接入车辆的制动信号检测装置；所述压缩机转轴11的一端穿过所述压缩机上盖板10与所述滚动转子2配合，所述压缩机上盖10与所述压缩机转轴11处设置有密封机构，所述压缩机转轴11的另一端通过键槽与所述增速齿轮12配合，所述增速齿轮12与设置在所述车轴14上的所述驱动齿轮13齿轮配合。
使用时，本发明一种基于制动驱动的车载空气压缩装置与车体之间至少有两个固定点，所述压缩腔体1与车体通过支架或焊接与车体连接，所述增速齿轮12的支撑轴固定于车体上。所述吸气管4的进口经所述吸气过滤器15与外部空气连通，所述排气管3的出口经回油装置与外接制冷部件或其它用气设备的进口连接，所述电磁阀8为一常开型电子信号驱动电磁阀门，外接制动信号检测装置并对检测判断出车辆是否处于制动状态做出动作。当制动信号检测装置判断车辆正处于制动状态运行时，***发出控制指令并使空气压缩装置上的所述电磁阀8关闭，进而旁通管路断开，此时压缩机的吸气腔与排气腔相互独立无连通。此时，通过设置于所述车轴14上的驱动齿轮13驱动所述增速齿轮12转动并带动相应的所述压缩机转轴11旋转，在压缩机转轴11的带动下所述滚动转子2在所述压缩腔体1内做顺时针转动，不断从位于所述吸气管4的进口处吸入经过过滤的空气，并不断通过所述排气管3将压缩完毕产生的高压气体供给涡流管等用气设备。在所述滚动转子2的转动过程中，所述阀片5在弹簧力的作用下始终于所述滚动转子2的表面贴合。此外，所述滚动转子2和所述阀片5与所述压缩机下盖板9、上盖板10之间会产生间隙，所述阀片5两侧与所述压缩腔体1上的凸起空间之间同样存在轴向配合间隙，上述间隙在润滑油的密封作用下可减少压缩气体在压缩过程中从高压侧向低压侧的泄露。当制动信号检测装置判断车辆处于非制动状态时，所述电磁阀8恢复至常开状态，此时压缩机的吸气腔与排气腔通过所述旁通管7连通。虽然此时车轴高速旋转并带动所述滚动转子2顺时针旋转，但由于此时吸排气之间旁通，空气压缩装置中的所述滚动转子2两侧基本无压差作用，此时压缩机处于无负载运行状态，因此对车辆的正常运行影响微乎其微。本发明一种基于制动驱动的车载空气压缩装置通过回收车辆在制动过程中产生的制动能量用于驱动空气压缩装置完成所需气源的制备，具有结构、控制相对简单，产生压缩空气的过程具有零能耗、零碳排放的特点，适用于新能源汽车制冷制热以及其它车载用气设备的驱动。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出的是，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (3)

1.一种基于制动驱动的车载空气压缩装置，其特征是，压缩腔体(1)与压缩机下盖板(9)及压缩机上盖板(10)的上下表面配合构成压缩机内部工作空间；所述压缩机腔体(1)内部置有滚动转子(2)，所述滚动转子(2)为一偏心轮，其中心与所述压缩机转轴(11)同轴并与其连接；所述压缩腔体(1)的顶部有一凸起空间，其内部置有弹簧(6)，在所述弹簧(6)以及所述滚动转子(2)之间设置有阀片(5)，所述阀片(5)分别与两侧的压缩机下盖板(9)及所述压缩机上盖板(10)以及所述压缩腔体(1)构成压缩机吸气腔和排气腔；所述压缩腔体(1)的上方两侧分别布置有吸气管(4)和排气管(3)，并分别于上述吸气腔及排气腔连接，所述吸气管(4)的进口处设置有吸气过滤器(15)，所述排气管(3)的出口出设置有回油装置，所述吸气管(4)与排气管(3)之间连接有旁通管(7)，所述旁通管(7)的中间设置有电磁阀(8)，所述电磁阀的线圈接入车辆的制动信号检测装置；所述压缩机转轴(11)的另一端通过键槽与所述增速齿轮(12)配合，所述增速齿轮(12)与设置在所述车轴(14)上的所述驱动齿轮(13)齿轮配合。
2.根据权利要求1所述的基于制动驱动的车载空气压缩装置，其特征是，所述阀片(5)与凸起空间及所述滚动转子(2)上表面紧密配合并通过充注于所述压缩腔体(1)内的润滑油得到密封。
3.根据权利要求1所述的基于制动驱动的车载空气压缩装置，其特征是，所述压缩机转轴(11)的一端穿过所述压缩机上盖板(10)与所述滚动转子(2)配合，所述压缩机上盖(10)与所述压缩机转轴(11)处设置有密封机构。
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