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专利号: 201910875383X
申请人: 盐城工业职业技术学院
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2025-02-06
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.基于气袋储气的机械式燃油蒸汽回收装置,包括发动机汽油箱(2)、蒸汽导出管(11)、机械式燃油蒸汽吸附碳罐(3)、蒸汽回收管(15)和发动机进气歧管(4);所述发动机汽油箱(2)顶部的燃油蒸汽导出端通过所述蒸汽导出管(11)连通所述机械式燃油蒸汽吸附碳罐(3)的蒸汽导入端;所述机械式燃油蒸汽吸附碳罐(3)的蒸汽导出端通过所述蒸汽回收管(15)旁通连接所述发动机进气歧管(4);所述机械式燃油蒸汽吸附碳罐(3)其特征在于:所述蒸汽回收管(15)上设置有电磁阀(5);所述蒸汽导出管(11)的导出端设置有防止气体反流的单向阀(46)。

2.根据权利要求1所述的基于气袋储气的机械式燃油蒸汽回收装置,其特征在于:所述机械式燃油蒸汽吸附碳罐(3)包括竖向柱状的罐体(10),所述罐体(10)的内部同轴心设置有第一筒形壁体(21),所述第一筒形壁体(21)与所述罐体(10)内壁之间形成活性炭填充环腔(19);所述活性炭填充环腔(19)的上侧同轴心设置有呼吸环腔(40),所述呼吸环腔(40)的外环壁上呈圆周阵列镂空设置有若干呼吸口(14),各所述呼吸口(14)将所述呼吸环腔(40)与外部环境连通;所述呼吸环腔(40)与所述活性炭填充环腔(19)由上网孔分隔盘(18)分隔,所述上网孔分隔盘(18)上均布镂空设置有若干上导气网孔(39),各所述上导气网孔(39)将所述呼吸环腔(40)与所述活性炭填充环腔(19)相互连通;

所述活性炭填充环腔(19)的下侧同轴心设置有负压环腔(22);所述负压环腔(22)与所述活性炭填充环腔(19)由下网孔分隔盘(20)分隔,所述下网孔分隔盘(20)上镂空设置有若干下导气网孔(32),各所述下导气网孔(32)将所述活性炭填充环腔(19)与所述负压环腔(22)相互连通;所述蒸汽回收管(15)的进气口连通所述负压环腔(22)。

3.根据权利要求2所述的基于气袋储气的机械式燃油蒸汽回收装置,其特征在于:所述第一筒形壁体(21)的内侧同轴心设置有第二筒形壁体(30),所述第二筒形壁体(30)与所述第一筒形壁体(21)之间形成配气环腔(29);所述第一筒形壁体(21)的下半部分壁体上均匀分布设置有若干蒸汽溢出网孔(27),各所述蒸汽溢出网孔(27)将所述配气环腔(29)和所述活性炭填充环腔(19)相互连通。

4.根据权利要求3所述的基于气袋储气的机械式燃油蒸汽回收装置,其特征在于:所述第二筒形壁体(30)的内侧同轴心设置有第三筒形壁体(33),所述第三筒形壁体(33)与所述第二筒形壁体(30)之间形成活塞环腔(36);所述第二筒形壁体(30)的下部分壁体上沿纵向方向等距阵列分布有若干配气孔(37);所述活塞环腔(36)内同轴心设置有环形活塞(50),所述环形活塞(50)的橡胶外圈(50.2)与所述第二筒形壁体(30)的内壁滑动密封配合;所述环形活塞(50)的橡胶内圈(50.1)与所述第三筒形壁体(33)的外壁滑动密封配合;所述环形活塞(50)的上侧为上活塞环腔(36.1),所述环形活塞(50)的下侧为下活塞环腔(36.2);所述下活塞环腔(36.2)内同轴心设置有控压弹簧(31),所述控压弹簧(31)的上端向上弹性顶压所述环形活塞(50)。

5.根据权利要求4所述的基于气袋储气的机械式燃油蒸汽回收装置,其特征在于:所述活性炭填充环腔(19)内填充有活性炭吸附颗粒(49)。

6.根据权利要求5所述的基于气袋储气的机械式燃油蒸汽回收装置,其特征在于:所述上活塞环腔(36.1)的上侧同轴心设置有过渡环腔(28),所述上活塞环腔(36.1)的顶端壁体上镂空设置有若干第一导气孔(41),若干第一导气孔(41)将所述过渡环腔(28)与所述上活塞环腔(36.1)顶端相互连通;所述第三筒形壁体(33)的内侧为进气柱腔(35);所述进气柱腔(35)的下端连通所述蒸汽导出管(11)的导出端;

所述罐体(10)的上方设置有伸缩气袋(12),所述伸缩气袋(12)为与所述罐体(10)同轴心的柔性橡胶筒体结构,所述伸缩气袋(12)的筒体结构的纵切面呈锯齿状,所述伸缩气袋(12)能沿自身筒体结构的轴线方向伸缩;所述伸缩气袋(12)筒体结构的下端与所述罐体(10)的上端壁体(48)的轮廓边缘固定密封连接;所述伸缩气袋(12)筒体结构的上端同轴心固定密封连接有硬质盘体(8);所述伸缩气袋(12)的内腔为伸缩蓄气内腔(16);所述进气柱腔(35)的上端通过中心孔(17)同轴心连通所述伸缩蓄气内腔(16);进气柱腔(35)内同轴心滑动设置有活动环体(45),所述活动环体(45)的内侧为上下贯通的贯通孔(44),所述活动环体(45)与所述中心孔(17)之间同轴心设置有气袋复位弹簧(42),所述气袋复位弹簧(42)的下端向下弹性顶压所述活动环体(45);所述过渡环腔(28)的内环壁(25)上镂空设置有过渡孔(24),所述过渡孔(24)将所述过渡环腔(28)与所述进气柱腔(35)相互连通;所述硬质盘体(8)的下侧面轴心处固定连接有向下延伸的联动杆(23),所述联动杆(23)向下穿过所述中心孔(17),并且所述联动杆(23)的下端通过连接弯杆(43)固定连接所述活动环体(45)的内壁;所述活动环体(45)的上下位移能通过所述联动杆(23)带动所述硬质盘体(8)上下位移。

7.根据权利要求6所述的基于气袋储气的机械式燃油蒸汽回收装置,其特征在于:所述伸缩气袋(12)的四周呈圆周阵列设置有若干竖向的气袋约束立柱(9);各所述气袋约束立柱(9)的下端均固定连接所述上端壁体(48)的轮廓边缘,所述硬质盘体(8)的上方同轴心水平设置有限位盘(13),所述限位盘(13)下侧的轮廓边缘固定连接各所述气袋约束立柱(9)上端;若干气袋约束立柱(9)与所述限位盘(13)构成笼体结构,所述伸缩气袋(12)位于所述笼体结构的内侧。

8.根据权利要求4所述的基于气袋储气的机械式燃油蒸汽回收装置的工作方法,其特征在于:

初始状态下,电磁阀(5)为关闭状态,蒸汽回收管(15)处于堵塞状态,伸缩气袋(12)中没有气体,活动环体(45)在气袋复位弹簧(42)的弹性顶压作用下位于进气柱腔(35)的下端位置,进而使伸缩气袋(12)处于收缩状态;与此同时,初始状态下环形活塞(50)在控压弹簧(31)的弹性顶压作用下位于活塞环腔(36)的上端位置,此状态下上活塞环腔(36.1)不连通任何配气孔(37),进而使上活塞环腔(36.1)与外界不连通;

当发动机不运行,且发动机汽油箱(2)处于阳光暴晒情况下,此时密闭的发动机汽油箱(2)内会源源不断的产生汽油蒸汽,进而使发动机汽油箱(2)内的气压会增大,此时发动机汽油箱(2)内产生的燃油蒸汽通过蒸汽导出管(11)逐渐导入到进气柱腔(35)中,然后进气柱腔(35)中的汽油蒸汽在气压作用下逐渐通过中心孔(17)向上导入到伸缩蓄气内腔(16)中,随着发动机汽油箱(2)中的蒸汽的继续产生,进而使伸缩蓄气内腔(16)中的气压逐渐增大,伸缩蓄气内腔(16)中的气压对硬质盘体(8)产生一个向上的推力,进而使硬质盘体(8)逐渐开始向上位移,进而使伸缩气袋(12)由收缩状态逐渐开始沿轴线方向舒展,进而使伸缩蓄气内腔(16)的体积逐渐变大,此时伸缩蓄气内腔(16)在逐渐储存汽油蒸汽;硬质盘体(8)在逐渐向上位移的过程中会通过联动杆(23)带动活动环体(45)逐渐向上位移,活动环体(45)的向上位移使气袋复位弹簧(42)逐渐收缩,气袋复位弹簧(42)的弹簧回复力逐渐增大,进而使联动杆(23)对硬质盘体(8)向下的拉力逐渐增大,进而产生了伸缩蓄气内腔(16)内的体积与伸缩蓄气内腔(16)内的气压成正相关效果,因此伸缩蓄气内腔(16)内储存的汽油蒸汽越多,其内部气压越大,气压越大反过来会起到抑制发动机汽油箱(2)内的蒸发速度的作用;若此时突然打开发动机汽油箱(2)的油箱盖,发动机汽油箱(2)中会恢复常压,由于单向阀(46)的存在,伸缩蓄气内腔(16)内储存的汽油蒸汽不会通过蒸汽导出管(11)反流至发动机汽油箱(2)中,进而起到防止过量蒸汽逃逸的效果;

与此同时,由于伸缩蓄气内腔(16)、过渡环腔(28)、进气柱腔(35)、上活塞环腔(36.1)都是相互连通的,上活塞环腔(36.1)与伸缩蓄气内腔(16)中的气压始终是同步的,上活塞环腔(36.1)中的气压随缩蓄气内腔(16)中的气压增大后,上活塞环腔(36.1)内增大的气压会推动环形活塞(50)向下运动,当伸缩蓄气内腔(16)中的气压增大到需要泄压的阈值时,环形活塞(50)会在气压作用下向下运动预定距离,使上活塞环腔(36.1)开始连通最上端的一个配气孔(37),此时上活塞环腔(36.1)中的汽油蒸汽通过最上端的一个配气孔(37)导入至配气环腔(29)中,若伸缩蓄气内腔(16)内的气压还在持续增大,环形活塞(50)会在气压作用下继续向下运动,使更多的配气孔(37)连通上活塞环腔(36.1),进而增加伸缩蓄气内腔(16)内的泄气速度;进入配气环腔(29)中的汽油蒸汽通过若干蒸汽溢出网孔(27)缓慢溢出至活性炭填充环腔(19)的下部分,燃油进入活性炭填充环腔(19)内的汽油蒸汽大部分被活性炭填充环腔(19)中的活性炭颗粒(49)吸附,少部分没有被完全吸附的汽油蒸汽会通过若干上导气网孔(39)导入呼吸环腔(40),最终没有完全被吸附的汽油蒸汽扩散至空气中;

随着汽油蒸汽源源不断的通过配气孔(37)排出,伸缩蓄气内腔(16)中的气压逐渐变小,伸缩气袋(12)也逐渐沿轴线方向缓慢收缩,此时环形活塞(50)会在控压弹簧(31)的弹性作用下逐渐向上位移,当伸缩气袋(12)内的气压降低到需要泄压的阈值时,环形活塞(50)已经向上位移至高出所有的配气孔(37),此时上活塞环腔(36.1)不连通任何一个配气孔(37),因此伸缩蓄气内腔(16)重新恢复到与外部环境隔绝的状态,继续续存燃油蒸汽;

当发动机启动状态时,发动机冷却系统已经开启,发动机汽油箱(2)温度会下降,伸缩蓄气内腔(16)内的气压不会增大,此时伸缩蓄气内腔(16)处于密闭状态,不会外泄燃油,发动机运行时,控制电磁阀(5)打开,此时蒸汽回收管(15)处于畅通状态,发动机运行状态时发动机的进气歧管(4)会因吸气冲程自动产生持续的负压,进而使蒸汽回收管(15)内产生负压,进而使负压环腔(22)内产生负压,最终使活性炭填充环腔(19)中形成负压,在负压环境下,活性炭填充环腔(19)中被活性炭吸附的汽油蒸汽会重新蒸发出来,与此同时外部的空气及时通过若干上导气网孔(39)补充到活性炭填充环腔(19)中,进而重新蒸发出来的汽油蒸汽通过若干下导气网孔(32)吸入负压环腔(22)中,最终燃油蒸汽通过蒸汽回收管(15)吸入发动机进气歧管(4)中,进而使燃油蒸汽随发动机进气歧管(4)导入发动机燃烧室燃烧;进而实现燃油蒸汽的回收利用。