CN114753945B - 一种气体喷射器 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种气体喷射器，具有轴向相对的近端和远端；其特征在于，所述气体喷射器包括：中空的喷射器体；密封套，设置在所述喷射器体内，且所述密封套与所述喷射器体之间形成气体流道；所述密封套的至少部分结构能够沿所述喷射器体的轴向伸缩；以及，动作组件，部分地设置在所述密封套内，并包括针阀；所述针阀的远端从所述密封套的远端伸出，且所述针阀的外周面与所述密封套密封连接；所述针阀能够沿所述喷射器体的轴向移动，以使得所述气体流道的远端开启或关闭。该气体喷射器具有较长的使用寿命、良好的应力结构和电磁效率。

Description

一种气体喷射器

技术领域

本发明涉及喷射器技术领域，具体涉及一种气体喷射器。

背景技术

近年来，汽油或柴油一类的传统能源逐步被电能或其他清洁能源所替代。氢能源作为一种清洁能源，具有无碳、点火范围宽、辛烷值高、热值高等一系列优点成为内燃机系统中最适合替代汽油或柴油的能源。对于氢气内燃机来说，缸内直喷相对于进气道喷射可以避免回火早燃等非正常燃烧，且还提高功率，具有明显优势。在缸内直喷系统中，喷射器作为最关键的零部件，其性能直接影响了内燃机的运行效率。

由于氢能源研究刚刚起步，目前市场上尚无批量生产的氢气喷射器。现有技术中所使用的氢气喷射器一般在现有的喷油器基础上改装而来。现有的喷油器包括喷油器体、执行机构和电磁线圈等部件，执行机构包括衔铁、针阀、弹性件等部件，所述喷油器上设有在轴向上贯穿所述喷油器体、所述衔铁及所述针阀的流体流道，所述电磁线圈设置在所述喷油器体的外部。使用时，通过向电磁线圈供电，以使得所述电磁线圈产生磁场，并产生电磁力，衔铁在电磁力的吸引下运动直至衔铁与喷油器体的内壁发生碰撞而停止，此过程中，衔铁带动针阀运动，并控制流体流道的出口端打开，且弹性件变形并存储弹性势能。当停止向电磁线圈供电时，电磁线圈停止产生磁场，从而不再产生电磁力，于是弹性件释放弹性势能，以驱使衔铁复位，进而带动针阀复位，并控制流体流道的出口端关闭。

利用现有喷油器改装而来的喷射器用于喷射氢气时，衔铁及针阀上会设置供气体流体的通道，这会使得衔铁等部件发生氢脆效应(即衔铁等部件收到氢气的腐蚀)，影响使用寿命。不仅如此，该喷射器的衔铁与喷油器体的内壁发生撞击的部位不会设置润滑层，这是因为润滑层的存在会降低氢气的散热能力，并且氢气也会腐蚀润滑层。但撞击部位不设置润滑层，又极易造成磨损，这会导致衔铁在电磁力的吸引下运动时的行程增大，引起流体流道的出口端在开启时出现流体的流通面积增大，进而导致流体流量大于设定值的情况。

发明内容

本发明的目的在于提供一种气体喷射器，旨在利用所述气体喷射器喷射氢气时，使氢气不经过动作组件，减小动作组件所受到的氢脆效应，延长所述动作组件的使用寿命。

为实现上述目的，本发明提供了一种气体喷射器，具有轴向相对的近端和远端；所述气体喷射器包括：

中空的喷射器体；

密封套，设置在所述喷射器体内，且所述密封套与所述喷射器体之间形成气体流道；所述密封套的至少部分结构能够沿所述喷射器体的轴向伸缩；以及，

动作组件，部分地设置在所述密封套内，并包括针阀；所述针阀的远端从所述密封套的远端伸出，且所述针阀的外周面与所述密封套密封连接；所述针阀能够沿所述喷射器体的轴向移动，以使得所述气体流道的远端开启或关闭。

可选地，所述密封套包括相互连通的固定套和伸缩套，所述固定套与所述喷射器体的部分内壁连接，且所述固定套的近端被封闭；所述针阀的远端从所述伸缩套的远端伸出，且所述针阀的外周面与所述伸缩套的远端密封连接。

可选地，所述喷射器体包括阀套结构和接套；所述阀套结构具有轴向贯通的第一内腔，所述接套与所述阀套结构的近端固定连接；所述接套具有沿轴向延伸的第二内腔，所述第二内腔的近端为开口端，所述第二内腔的远端为封闭端，且所述接套的侧壁上还开设有第一流体孔；所述第二内腔、所述第一流体孔及所述第一内腔依次连通；所述密封套设置在所述第一内腔中，且所述密封套的外径小于所述第一内腔的内径。

可选地，所述固定套的近端与所述接套的远端密封连接，并使得所述固定套的近端被封闭。

可选地，所述伸缩套包括弹性管或波纹管。

可选地，所述动作组件包括衔铁，所述衔铁设置在所述固定套内，并能够沿所述喷射器体的轴向移动，所述针阀的近端与所述衔铁连接。

可选地，所述动作组件还包括限位部和弹性件，所述限位部设置在所述固定套内，并与所述固定套保持轴向相对静止，且所述限位部位于所述衔铁的远端侧；所述弹性件的两端分别与所述衔铁和所述限位部接触；所述针阀的远端穿过所述限位部。

可选地，所述衔铁的远端端面和/或所述限位部的近端端面上设有润滑层。

可选地，所述润滑层由润滑油构成，或者，所述润滑层是固化于所述衔铁的远端端面和/或所述限位部的近端端面的高分子涂层。

可选地，所述针阀的远端依次穿过所述弹性件、所述限位部及所述伸缩套。

可选地，所述固定套包括托底和周向侧壁，所述托底连接于所述周向侧壁的远端，所述托底上还设有第一通孔，所述伸缩套的近端与托底密封连接，且所述伸缩套通过所述第一通孔与所述固定套连通。

可选地，所述限位部上设有沿轴向延伸的第三内腔，所述第三内腔的近端为开口端，且所述第三内腔的底壁上设有第二通孔，所述第二通孔与所述第一通孔连通；所述衔铁上设有沿轴向延伸的第四内腔，所述第四内腔的远端为开口端，并与所述第三内腔连通，以使得所述第四内腔与所述第三内腔共同构成容纳腔；所述弹性件设置在所述容纳腔中，并具有第五内腔；所述第五内腔、所述第二通孔、所述第一通孔、及所述伸缩套依次连通。

可选地，所述气体喷射器还包括电磁线圈，所述电磁线圈设置在所述喷射器体的外部。

与现有技术相比，本发明的喷射器具有如下优点：

前述的气体喷射器包括喷射器体、密封套和动作组件，所述喷射器体为中空结构；所述密封套设置在所述喷射器体内，且所述密封套与所述喷射器体之间形成气体流道；所述密封套的至少部分结构能够沿所述喷射器体的轴向伸缩；所述动作组件部分地设置在所述密封套内，并包括针阀；所述针阀的远端从所述密封套的远端伸出，且所述针阀的外周面与所述密封套密封连接；所述针阀能够沿所述喷射气体的轴向移动，以使得所述气体流道的远端开启或关闭。实际使用时，气体例如氢气从所述流体流道流过，不会经过所述动作组件的位于所述密封套内的部分，因而可减少对所述动作组件的腐蚀，降低氢脆效应，延长所述动作组件的使用寿命。此外，所述动作组件上也无需开设供气体流通的孔洞，不会对动作组件的性能产生不利影响，还可以减小所述针阀的远端所受到的压力，进而改善所述气体喷射器的应力结构，有利于其他配套结构的设计。

进一步地，所述动作组件还包括衔铁，所述衔铁设置在固定套内，且能够沿所述喷射器体的轴向移动，所述针阀的近端与所述衔铁连接。所述衔铁上无需开设供氢气流通的孔洞，可以提高所述衔铁的电磁效率。

进一步地，所述动作组件还包括限位部和弹性件，所述限位部设置在所述固定套内，并与所述固定套保持轴向相对静止，且位于所述衔铁的远端侧；所述弹性件的两端分别与所述衔铁和所述限位部接触。在实际使用过程中，所述衔铁的远端端面用于与所述限位部近端端面撞击，由于氢气在所述密封套的外部流通，而不会进入密封套内，因此允许所述衔铁的远端端面和/或所述限位部的近端端面上设置润滑层，可以减轻因撞击所引起的磨损，润滑层不会对氢气的散热造成不利影响。

附图说明

附图用于更好地理解本发明，不构成对本发明的不当限定。其中：

图1是本发明根据一实施例所提供的喷射器的结构示意图；

图2是本发明根据一实施例所提供的喷射器的密封套所提供的密封区域的示意图；

图3是本发明根据一实施例所提供的喷射器的与密封套有关的焊接位置示意图；

图4是本发明根据一实施例所提供的喷射器的在喷射气体时，气体沿气体流道的流通方向示意图；

图5是现有技术中弹簧与弹簧座装配时的示意图。

[附图标记说明如下]：

100-喷射器，1000-喷射器体，1100-接套，1201-第一流体孔，1200-阀体，1300-阀套，1301-第二流体孔，2000-密封套，2100-固定套，2110-托底,2120-周向侧壁，2200-伸缩套，3000-动作组件，3100-限位部，3200-衔铁，3300、10’-弹性件，3400-针阀，3410-阀杆，3420-密封体，4000-过滤结构，20’-弹性件座，5000-磁性套，6000-电磁线圈。

具体实施方式

以下通过特定的具体实例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。本发明还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。需要说明的是，本实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本发明的基本构想，遂图式中仅显示与本发明中有关的组件而非按照实际实施时的组件数目、形状及尺寸绘制，其实际实施时各组件的型态、数量及比例可为一种随意的改变，且其组件布局型态也可能更为复杂。

另外，以下说明内容的各个实施例分别具有一或多个技术特征，然此并不意味着使用本发明者必需同时实施任一实施例中的所有技术特征，或仅能分开实施不同实施例中的一部或全部技术特征。换句话说，在实施为可能的前提下，本领域技术人员可依据本发明的公开内容，并视设计规范或实作需求，选择性地实施任一实施例中部分或全部的技术特征，或者选择性地实施多个实施例中部分或全部的技术特征的组合，借此增加本发明实施时的弹性。

如在本说明书中所使用的，单数形式“一”、“一个”以及“该”包括复数对象，复数形式“多个”包括两个以上的对象，除非内容另外明确指出外。如在本说明书中所使用的，术语“或”通常是以包括“和/或”的含义而进行使用的，除非内容另外明确指出外，以及术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，还可以是抵接，或一体地连接。可以是机械连接，也可以是电连接。可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

为使本发明的目的、优点和特征更加清楚，以下结合附图对本发明作进一步详细说明。需说明的是，附图均采用非常简化的形式且均使用非精准的比例，仅用以方便、明晰地辅助说明本发明实施例的目的。附图中相同或相似的附图标记代表相同或相似的部件。

图1示出了本发明实施例所提供的喷射器100的结构示意图。所述气体喷射器100具有轴相对的近端和远端，如图1所示，所述气体喷射器100包括喷射器体1000、密封套2000和动作组件3000，所述喷射器体1000为中空结构。所述密封套2000设置在所述喷射器体1000的内部，且所述密封套2000与所述喷射器体1000之间形成气体流道(图中未标注)。所述密封套2000的至少部分结构能够沿所述喷射器体1000的轴向伸缩。所述动作组件设置在所述密封套2000内，并包括针阀3400，所述针阀3400的远端从所述密封套2000的远端伸出，且所述针阀3400的外周面与所述密封套2000密封连接；所述针阀3400能够沿所述喷射器体1000的轴向移动，以使得所述气体流道的远端开启或关闭。所述气体例如是氢气。当所述针阀3400沿所述喷射器体1000的轴向移动时，所述密封套2000的能够伸缩的部分随所述喷射器体1000的轴向移动而相应地发生伸缩。

需要说明的是，本文中所述及的“近端”、“远端”是指所述气体喷射器100在使用时，所述气体喷射器100或其他物体的各个部件、元件或动作相对于彼此的方位、位置、方向。尽管“近端”、“远端”的含义是非限制性的，但在本文中以所述气体喷射器100喷射气体时，所述气体在所述气体喷射器100中流动方向来对“近端”、“远端”进行定义，通常，所述气体从所述气体喷射器100的近端进入所述流体流道，并从远端离开所述流体流道。

所述气体喷射器100在实际使用时，氢气从所述流体流道流过，不会经过所述动作组件3000位于所述密封套2000内的部分，可减少对所述动作组件的腐蚀，降低氢脆效应，延长所述动作组件的使用寿命。此外，所述动作组件3000上无需开设供气体流通的孔洞，不会对动作组件3000的性能产生不利影响，还可以减小所述针阀3400的远端所受到的压力，进而改善所述气体喷射器的应力结构，有利于其他配套结构的设计。

具体来说，所述密封套2000包括相互连通的固定套2100和伸缩套2200。所述固定套2100与所述喷射器体1000的部分内壁连接，且所述固定套2100的近端被封闭。所述动作组件3000还包括衔铁3200，所述衔铁3200设置在固定套2100内，且能够沿所述喷射器体1000的轴向移动，所述针阀3400的近端与所述衔铁3200连接。在此，所述衔铁3200上无需开设供氢气流通的孔洞，可以提高所述衔铁3100的电磁效率。

进一步地，所述动作组件3000还包括限位部3100和弹性件3300，所述限位部3100设置在所述固定套2100内，并与所述固定套2100保持轴向相对静止，且所述限位部3100位于所述衔铁3200的远端侧。所述弹性件3300的两端分别与所述衔铁3200和所述限位部3100接触。所述针阀3400的远端穿过所述限位部3100，并从所述伸缩套2200的远端伸出，且所述针阀3400的外周面与所述伸缩套2200的远端密封连接。实践中，所述针阀3400可包括阀杆3410和密封体3420，所述阀杆3410的近端与所述衔铁3200连接，所述阀杆3410的远端从所述伸缩套2200的远端伸出，且所述阀杆3410的外周面与所述伸缩套2200的远端密封连接，所述密封体3420设置在所述阀杆3410的远端。所述密封体3420至少部分地位于所述喷射器体1000的外部，且所述密封体3420的近端端面用于与所述喷射器体1000的远端端面抵接。

所述弹性件3300可以是弹簧。所述气体喷射器100具有一初始状态，在所述初始状态，所述弹性件3300可处于压缩状态，且所述衔铁3200的远端与所述限位部3100的近端之间具有一定的距离，同时所述密封体3420的近端端面与所述喷油器体1000的远端端面抵接，并使所述流体流道的远端封闭。

当所述气体喷射器100开始运行时，所述衔铁3200在驱动力的作用下沿近端向远端的方向移动，并带动所述针阀3400沿近端向远端的方向移动，以使得所述密封体3420的近端端面与所述喷射器体1000的远端端面分离，从而所述流体流道的远端开启。当所述衔铁3200的远端撞击到所述限位部3100的近端时，所述衔铁3200不再继续沿近端向远端移动，此时保持所述驱动力，就可以使得所述衔铁3200保持在当前位置，以使得所述流体流道的远端维持在开启状态。如此，氢气从所述喷射器体1000的近端进入所述流体流道，并沿所述流体流道运动，最后从所述流体流道的远端喷射并离开所述气体喷射器100。本领域技术人员理解，在所述衔铁3200沿近端向远端运动的过程中，所述弹性件3300发生变形并存储弹性势能。当所述气体喷射器100需要停止运行时，通过取消所述驱动力，可以使得所述弹性件3300释放弹性势能，并驱使所述衔铁3200沿远端向近端的方向移动，进而带动所述针阀3400沿远端向近端的方向移动，直至所述衔铁3200和所述针阀3400复位，同时所述密封体3420的近端端面重新抵接在所述喷射器体1000的远端端面上，以使得所述流体流道的远端关闭。应理解，所述伸缩套2200的长度随所述针阀3400的运动而变化，具体是当所述针阀3400沿近端向远端移动时，所述伸缩套2200被拉伸变长，当所述针阀3400沿远端向近端移动时，所述伸缩套2200回缩变短。

现有的喷油器结构中，设置在阀杆的远端的密封体的全部结构均受到压力作用。而本发明实施例中，由于所述阀杆3410的近端部分设置在所述密封套2100内，且所述阀杆3410的外周壁与所述伸缩管2200密封连接，因此氢气不会流经所述阀杆3410的内部，故而所述密封体3420的与所述阀杆3410相连接的部分的面积不会受到氢气的压力作用。假设所述密封体3420和所述阀杆3410的横截面均为圆形，且所述密封体3420的外径为D，所述阀杆3410的外径为d，那么，相比于现有的采用喷油器结构改造而来的气体喷射器来说，本发明的所述气体喷射器100的所述密封体3420所受到的压力将减少按照现有技术中常规的喷射流量来计算，本发明的所述气体喷射器100的所述密封体3420所受到的压力将减少11％，有效优化了所述气体喷射器100的结构应力，有利于其他零部件的设计。此外，本领域技术人员知晓，所述驱动力为电磁力，由于本发明实施例中，所述衔铁3200上无需开设供所述氢气流通的孔洞，减小了所述衔铁3200的电磁损失，提高电磁效率。进一步地，所述喷射器体100的横截面通常为圆环形。根据几何原理，在圆环形的环的厚度相同的情况下，圆环形的外径越大，圆环形的内孔的横截面越大，于本实施例所提供的气体喷射器100中，即所述流体流道的流体流通面积就越大，同时所述气体喷射器体100上也可以具有更大的磁流通面积，并使得衔铁3200的磁感应强度更高，进而使得所述衔铁3200能够在电磁力的作用下有效地工作，进一步提高电磁效率。

不仅如此，由于所述衔铁3200和所述限位部3100均设置在所述密封套2000内。因此可以在所述衔铁3200的远端端面和/或所述限位部3100的近端端面上设置润滑层，以有效减轻所述衔铁3200的远端与所述限位部3100的近端撞击时所引起的磨损，进而减缓所述衔铁3200及所述针阀3400的行程变化，减缓对所述流体流道远端的流体流通面积的不利影响的发展进程，延长所述气体喷射器100的使用寿命。不仅如此，所述密封套2000的内部空间构成一与所述流体流道相互隔离的密封空间(如图2中虚线所围合的区域所示)。这样的配置，使得氢气不会进入所述密封套2000的内部，也就不会与所述润滑层发生接触，避免了氢气对润滑层造成腐蚀，也避免了润滑层的存在对氢气的散热带来不利影响。所述润滑层可以是涂覆于所述衔铁3200的远端端面和/或所述限位部3100的近端端面的油脂层，也可以是涂覆并固化于所述衔铁3200的远端端面和/或所述限位部3100的近端端面高分子润滑层，本发明对此不作限定。

本实施例中，优选所述伸缩套2200包括波纹管。所述波纹管可以采用应对于氢气环境更优的奥氏体304不锈钢或316不锈钢制造，降低所述伸缩套2200的氢脆敏感程度，有利于所述气体喷射器100喷射氢气，尤其有利于所述气体喷射器100在高压条件下喷射氢气。在替代性的实施例中，所述伸缩套2200可以包括弹性管，也即所述伸缩套2200是采用弹性材料制造而成的筒状结构，当所述针阀3400沿近端向远端移动时，所述伸缩套2200被拉伸并发生弹性变形以使得所述伸缩套2200变长，当所述针阀3400沿远端向近端移动时，所述伸缩套2200恢复形变，以回缩变短。当然，所述伸缩套2200也可以是采用非弹性材料制造而成的筒状结构，在此，当所述伸缩套2200被拉直时，所述伸缩套2200的轴向长度为L1，当所述气体喷射器100处于所述初始状态时，所述伸缩套2200和所述固定套2100的连接位置与所述伸缩套2200和所述针阀3400的连接位置之间的轴向距离为L2，且L1大于L2，也即，当所述气体喷射器100处于所述初始状态时，所述伸缩套2200至少部分地堆积，从而当所述气体针阀3400沿近端向远端移动时，所述伸缩套2200被逐渐拉直以变长，当所述针阀3400沿远端向近端移动时，所述伸缩套2200又逐渐堆积以变短。接下去对所述气体喷射器100的各个部件的结构做详细介绍。需要说明的是，以下所介绍的结构仅是本发明的可选实现结构，并不是必须的结构，因此不应对本发明构成不当限定。

请继续参考图1，所述喷射器体1000包括接套1100和阀套结构，所述阀套结构具有轴向管体的第一内腔。所述接套1100与所述阀套结构的近端连接，且所述接套1100的远端延伸至所述第一内腔中。所述接套1100具有沿轴向延伸的第二内腔，所述第二内腔的近端为开口端，所述第二内腔的远端为封闭端，所述接套1100的侧壁上还开设有第一流体孔1101，所述第二内腔、所述第一流体孔及所述第一内腔依次连通。

实践中，所述阀套结构可包括阀体1200和阀套1300。其中，所述阀体1200具有轴向贯通的第一子腔室(图中未标注)。所述接套1100与所述阀体1200的近端固定连接，且优选所述接套1100的远端延伸至所述第一子腔室内。所述阀套1300与所述阀体1200的远端连接，并具有第二子腔室(图中未标注)，所述第二子腔室的远端为开口端，所述第二子内腔与所述第一子内腔连通以构成所述第一内腔。

进一步地，所述气体喷射器100还优选包括过滤结构4000，所述过滤结构4000设置在所述第二内腔中，优选设置在所述第二内腔的近端，以对进入所述气体喷射器100的氢气进行过滤，避免氢气携带杂质进入所述喷油器体1000。

所述密封套2000设置在所述第一内腔中，且所述密封套2000的外径小于所述第一内腔的内径。其中，所述固定套2100优选设置在所述第一子腔室中，且所述固定套2100的近端与所述接套1100的远端密封连接，以使得所述固定套2100的近端被封闭。具体地，所述固定套2100包括托底2110和周向侧壁2120，在一些实现方式中，所述托底2110与所述周向侧壁2120分体成型后，再使所述托底2110与所述周向侧壁2120的远端密封连接，在另一些实现方式中，所述托底2110与所述周向侧壁2120一体成型。所述接套1100的远端插入至所述固定套2100的近端，并与所述周向侧壁2120的近端内壁焊接，焊接位置如图3中点A所示。所述托底2110上设有第一通孔(图中未标注)，所述伸缩套2200的近端与所述托底2110密封连接，具体是与所述第一通孔的孔壁密封连接，以使得所述伸缩套2200通过所述第一通孔与所述固定套2100连通。所述伸缩套2200的远端延伸至所述第二子腔室内。当所述伸缩套2200包括波纹管时，所述波纹管的近端优选设有压头，所述压头卡入所述第一通孔，并还与所述第一通孔的孔壁压焊，焊接位置如图3中点B所示，以实现所述伸缩套2200与所述第一通孔的孔壁密封连接的目的。

所述固定套2100的外径小于所述第一子腔室的内径，以及所述伸缩套2200的外径小于所述第二子腔室的内径，以使得所述固定套2100的外表面壁与所述第一子腔室的内表面之间具有第一间隙，所述伸缩套2200的外表面与所述第二子腔室的内表面之间具有第二间隙。从而，所述第二内腔、所述第一流体孔1101、所述第一子腔室在所述第一间隙处的部分、以及所述第二子腔室在所述第二间隙处的部分依次连通构成所述流体流道。此外，需要说明的是，所述阀套1300的近端可延伸至所述第一子腔室内，并与所述托底2110连接，如此，所述阀套1300的位于所述第一子腔室内的部分的侧壁上还开设有连通所述第一子腔室与所述第二子腔室的第二流体孔1301。于此情形下，氢气在所述气体喷射器100内的流通路径如图4中箭头D所示：首先从所述喷射器体1000的近端进入所述第二内腔，并在所述第二内腔的近端被所述过滤结构4000过滤，然后依次流经所述第一流体孔1101和所述第一间隙，接着穿过所述第二流体孔1301，再进入所述第二间隙，并沿所述第二间隙抵达所述流体流道的远端，最后喷出。

请继续参考图1，所述限位部3100设置在所述托底2110上(也即所述托底2110承载所述限位部3100)，从而所述限位部3100与所述固定套2100保持轴向相对静止。所述限位部3100上设有沿轴向延伸的第三内腔(图中未标注)，所述第三内腔的近端为开口端，且所述第三内腔的底壁上设有第二通孔(图中未标注)，所述第二通孔的内径大于所述阀杆3410的外径。所述衔铁3200上设有第四内腔，所述第四内腔的远端为开口端，并与所述第三内腔连通，以使得所述第四内腔与所述第四内腔共同构成容纳腔。进一步优选地，所述第四内腔的内径与所述第三内腔的内径相匹配，且大于所述弹性件3300的外径。所述弹性件3300设置在所述容纳腔内，具体地，所述弹性件3300的近端设置在所述第四内腔中，并可与所述第四内腔的底壁连接，所述弹性件3300的远端设置在所述第三内腔中，并可与所述第三内腔的底壁连接。所述弹性件3300的内腔被称之为第五内腔，所述第五内腔、所述第二通孔、所述第一通孔及所述伸缩套2200依次连通，这样一来，所述阀杆3410的远端依次穿过所述第五内腔、所述第二通孔后继续向远端延伸并穿过所述第一通孔及所述伸缩管2200，以从所述伸缩管2200的远端伸出。另外，本实施例中，所述阀杆3410的外周壁可以与所述伸缩管2200的远端通过焊接实现密封连接，焊接位置如图3中点C所示。

也就是说，本发明实施例中，通过在所述限位部3100和所述衔铁3200上设计容纳空间，以容置所述弹性件3300，且优选所述容纳空间的内径(即所述第三内腔和所述第四内腔的内径)大于所述弹性件3300的外径。图5示出了现有喷油器中弹性件10’的设置方式，该弹性件10’通过弹性件座20’固定安装于喷油器体(图中未示出)内，利用弹性件座20’限制弹性件10’的径向位移，但由于弹性件10’本身尺寸与对配的弹性件座20’的尺寸之间存在一定的公差带，且两者之间一般为间隙配合，因此弹性件座20’对弹性件10’的径向活动的控制有限，当弹性件10’的轴向长度发生变化((当衔铁在驱动力的作用下沿近端向远端移动时，弹性件的近端也沿近端向远端移动，使述弹性件的长度减小并存储弹性势能，反之，当驱动力被取消时，弹性件释放弹性势能，驱使弹性件的近端沿远端向近端的方向移动，使述弹性件恢复原长))时，容弹性件10’易产生位移与变形，进而引起弹性件10’与喷油器体内壁之间产生磨损或侧向力。同时，由于弹性件10’一般需要在设定的弹力下与弹性件座20’进行装配，这就需要先测量然后再压缩弹性件10’，因此带来多余的工艺。换句话讲，本发明实施例中所提供的弹性件3300的设置方式相比于现有技术而言，在使所述弹性件3300在所述容纳空间内具有一定的径向活动自由度的同时，还有更好的径向限位能力，可以在所述弹性件3300在其轴向长度发生变化的过程中，减少所述弹性件3300与所述第三内腔和所述第四内腔的内壁的接触摩擦。以及，简化所述弹性件3300的安装工艺。另外，由于所述伸缩管2200的连接位置已经确定，因此各个零件之间的相互关系是固定的，无需考虑各个零件之间的装配公差，只需要在各个焊接位置(包括所述接套1100与所述固定套2100的焊接位置、所述伸缩套2200与所述固定套2100的焊接位置、以及所述伸缩套2200与所述阀杆3410的焊接位置)进行焊接，就能够使得密封套2000内的密封得以实现。

此外，本实施例中，所述阀杆3410的近端可采用任意合适的方式与所述衔铁3200连接。在一种可选的实现方式中，请继续参考图1，所述第四内腔的底壁上设有第三通孔(图中未标注)，所述阀杆3410的近端插入所述第三通孔，并与所述第三通孔过盈配合地连接。此处，所述阀杆3410的近端可位于所述第三通孔内，也可以穿出所述第三通孔而处于所述衔铁3200的近端侧。另外，所述衔铁3200、所述阀杆3410、所述限位部3100及所述密封套2000可同轴布置，也可不同轴地布置。

以及，如前所述，所述驱动力通常为电磁力。因此，如图1所示，所述气体喷射器100还包括电磁线圈6000，所述电磁线圈6000设置在所述喷射器体1000的外部。具体来是，所述气体喷射器100还包括磁性套5000，所述磁性套5000套接在所述喷射器体1000的外周，且所述磁性套5000的内壁与所述喷射器体1000的外壁之间的形成安装空间。所述电磁线圈6000设置于所述安装空间内。需要说明的是，在一些实现方式中，所述电磁线圈6000为裸线圈，此时所述电磁线圈6000与所述磁性套5000之间具有空隙，所述空隙用于灌注隔绝材料，以在所述电磁线圈4000上形成包覆体，继而使得所述电磁线圈6000与外部的水、气等隔离。当所述电磁线圈6000由漆包线形成时，所述电磁线圈6000可以与所述磁性套5000的内壁接触。当向所述电磁线圈4000提供电能时，所述电磁线圈4000产生磁场，进而产生电磁力以作为所述驱动力。当停止向所述电磁线圈4000提供电能时，所述电磁线圈停止产生磁场，也就停止产生所述电磁力。本实施例中，通过向所述电磁线圈4000提供电能，以产生电磁力，且使电磁力的变化规律符合PWM波形，进而控制所述气体喷射器100的所述流体流道交替地开启或关闭。

综上所述，本发明所提供的技术方案，通过使所述密封套的内部与所述气流流道隔离，可以使得氢气不流经所述动作组件的内部，并与所述动作组件的位于所述密封套2000内部的部分隔离，减轻所述动作组件的氢脆效应，且还优化所述针阀的远端的受力情况，有利于所述气体喷射器及其相关的其他零部件的设置，并增强了整个气体喷射器的电磁效率。还使得与所述衔铁有关的撞击面(即所述衔铁的远端端面和/或所述限位部的近端端面)上可以设置润滑层，以减缓因撞击引起的磨损，提高气体喷射器的使用寿命，并还使得所述气体喷射器所喷射的氢气与所述润滑层不接触，既避免氢气对所述润滑层造成腐蚀，也避免所述润滑层对氢气的散热造成不利影响。进一步地，通过对弹性件的设置方式进行改进，还可以简化弹性件的设置工艺，并减少弹性件在工作过程中的摩擦。

虽然本发明披露如上，但并不局限于此。本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (12)

1.一种气体喷射器，具有轴向相对的近端和远端；其特征在于，所述气体喷射器包括：

中空的喷射器体；

密封套，设置在所述喷射器体内，且所述密封套与所述喷射器体之间形成气体流道；所述密封套的至少部分结构能够沿所述喷射器体的轴向伸缩；以及，

动作组件，包括衔铁、限位部和针阀，所述衔铁和所述限位部设置在所述密封套内，所述衔铁与所述限位部沿所述喷射器体的轴向排布，且所述衔铁能够相对于所述限位部沿所述喷射器体的轴向移动；所述衔铁朝向所述限位部的端面和/或所述限位部朝向所述衔铁的端面上设有润滑层；所述针阀的近端与所述衔铁连接，所述针阀的远端从所述密封套的远端伸出，且所述针阀的外周面与所述密封套密封连接；所述针阀随所述衔铁沿所述喷射器体的轴向移动，以使得所述气体流道的远端开启或关闭。

2.根据权利要求1所述的气体喷射器，其特征在于，所述密封套包括相互连通的固定套和伸缩套，所述固定套与所述喷射器体的部分内壁连接，且所述固定套的近端被封闭；所述针阀的远端从所述伸缩套的远端伸出，且所述针阀的外周面与所述伸缩套的远端密封连接。

3.根据权利要求2所述的气体喷射器，其特征在于，所述喷射器体包括阀套结构和接套；所述阀套结构具有轴向贯通的第一内腔，所述接套与所述阀套结构的近端固定连接；所述接套具有沿轴向延伸的第二内腔，所述第二内腔的近端为开口端，所述第二内腔的远端为封闭端，且所述接套的侧壁上还开设有第一流体孔；所述第二内腔、所述第一流体孔及所述第一内腔依次连通；所述密封套设置在所述第一内腔中，且所述密封套的外径小于所述第一内腔的内径。

4.根据权利要求3所述的气体喷射器，其特征在于，所述固定套的近端与所述接套的远端密封连接，并使得所述固定套的近端被封闭。

5.根据权利要求2-4中任一项所述的气体喷射器，其特征在于，所述伸缩套包括弹性管或波纹管。

6.根据权利要求2-4中任一项所述的气体喷射器，其特征在于，所述衔铁设置在所述固定套内。

7.根据权利要求6所述的气体喷射器，其特征在于，所述动作组件还包括弹性件，所述限位部设置在所述固定套内，并与所述固定套保持轴向相对静止，且所述限位部位于所述衔铁的远端侧；所述弹性件的两端分别与所述衔铁和所述限位部接触；所述针阀的远端穿过所述限位部。

8.根据权利要求1所述的气体喷射器，其特征在于，所述润滑层由润滑油构成，或者，所述润滑层是固化于所述衔铁的远端端面和/或所述限位部的近端端面的高分子涂层。

9.根据权利要求7所述的气体喷射器，其特征在于，所述针阀的远端依次穿过所述弹性件、所述限位部及所述伸缩套。

10.根据权利要求7所述的气体喷射器，其特征在于，所述固定套包括托底和周向侧壁，所述托底连接于所述周向侧壁的远端，所述托底上还设有第一通孔，所述伸缩套的近端与托底密封连接，且所述伸缩套通过所述第一通孔与所述固定套连通。

11.根据权利要求10所述的气体喷射器，其特征在于，所述限位部上设有沿轴向延伸的第三内腔，所述第三内腔的近端为开口端，且所述第三内腔的底壁上设有第二通孔，所述第二通孔与所述第一通孔连通；所述衔铁上设有沿轴向延伸的第四内腔，所述第四内腔的远端为开口端，并与所述第三内腔连通，以使得所述第四内腔与所述第三内腔共同构成容纳腔；所述弹性件设置在所述容纳腔中，并具有第五内腔；所述第五内腔、所述第二通孔、所述第一通孔、及所述伸缩套依次连通。

12.根据权利要求1所述的气体喷射器，其特征在于，所述气体喷射器还包括电磁线圈，所述电磁线圈设置在所述喷射器体的外部。