CN103363830B - 用于车辆发动机冷却剂的蓄热器 - Google Patents
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Abstract
一种用于车辆发动机(15)的冷却剂(8)的蓄热器,包含柔性贮存容器(2)和用于冷却剂(8)的流入口(9)和流出口(10),其中,柔性贮存容器(2)具有内部主体(4)和外部主体(5),隔热装置(6)配置在两个主体(4、5)之间。
Description
技术领域
本发明涉及一种用于车辆发动机冷却剂的蓄热器。本发明的目的具体在于一种用于车辆发动机冷却剂的柔性蓄热器。
背景技术
在机动车辆中,由于存在的摩擦力加热动力传动系统以及产生燃料混合物的后果对燃料耗费及其产生的排放具有很大的影响。因此在车辆中具有在行驶开始时就已经处于其运转温度的可用的动力传动系统是有利的。通常地,经驾驶且热的机动车辆在静止状态八个小时或更长时间关闭之后要经历冷启动条件。根据外部温度,贮存行驶期间发动机的热量的冷却剂蓄热器能够保持这种热量至少二十四小时。
如果在第二天执行冷启动和行驶,那么贮存在蓄热器中的热量在发动机的小冷却循环系统中释放并能够因此缩短发动机的加热阶段。这样就改善了燃料耗费及其产生的排放质量。
这种蓄热器通常由金属组成并且因此具有圆柱形的形状。其包含通常实施为真空的隔热层。由于其固定的结构、尺寸和重量,所述蓄热器在车辆的运转期间出现不利缺点。
EP1983167A1号专利文献公开了一种蓄热器,其通过弹簧的方式将第一容器连接到第二容器。所述容器具有形状对应于发动机汽缸壁的内壁。由于容器中的蓄热器介质的加热,使所述容器膨胀,导致容器从汽缸壁上分离。
JP2010054162A号专利文献提出具有多个柔性蓄热器舱的蓄热器,所述蓄热器舱设置在热交换室中并且用压力板置于压力下并且变形。
US4414932号专利文献公开了一种用于贮存热量并再将热量输出的与进气歧管接触的蓄热器。所述蓄热器能够实施为波纹管。
发明内容
本发明的目的是改善用于机动车辆冷却剂的蓄热器。
该目的由以下技术方案实现。一种用于车辆发动机的冷却剂的蓄热器,具有柔性贮存容器以及用于冷却剂的流入口和流出口,该柔性贮存容器具有内部主体和外部主体,隔热装置配置在两个主体之间。所述隔热装置优选地地具有提供形状的材料。所述内部主体和/或外部主体优选地由织物组成。所述织物优选地具有表面结构。
如上所述的蓄热器,其进一步具有用于安装所述贮存容器的支架。所述支架优选地具有热塑性材料并可以进一步优选地在贮存容器的侧面区域和底面至少部分地包围贮存容器。
根据本发明的第一方面,一种用于车辆发动机冷却剂的蓄热器包含具有内部主体和外部主体的柔性贮存容器,以及用于冷却剂的流入口和流出口,其中隔热装置配置在两个主体之间。冷却剂,例如,诸如水的液体,能够用于控制发动机的温度,即加热和/或冷却。蓄热器能够用于乘用车和卡车以及其他车辆,例如,农业机具或在建筑行业中,船舶和飞机上。冷却剂能够用于车辆发动机或用于动力传动系统的进一步组件。因此有可能,例如,使用蓄热器用于加热电动车辆的电池以改善电池在低温的运转条件。另外,在电动车辆中蓄热器用于加热乘客舱,因此,宝贵的电池能量能够保留用于运动。这些应用也包含在此处所述的车辆发动机术语内。
柔性贮存容器容许具有成本效益,尤其是,相较于传统解决方案节省大约2.5到4.5kg重量的轻量化的解决方案,所述解决方案降低了车辆的燃料耗费。另外,由于没有像已知容器中的能够深入乘客舱的刚性固体部件的存在,事故发生情况得以改善。由于贮存容器的材料的柔性,其外部形状基本上可以自由选择,由此简化了发动机舱结构的设计。
隔热装置能够具有提供形状的材料,例如,化学驱动泡沫。因此有可能使柔性贮存容器即使在空的状态也能保持其形状。或者,可以在内部主体和/或外部主体中提供稳定器,例如,杆或结构。
内部主体和/或外部主体可以由织物组成。这种轻量化和柔性材料能够额外地提供例如橡胶涂层,以使其防水。
织物能够具有表面结构或纹理以保持冷却剂的压力并增加稳定性。
蓄热器可以具有用于安装贮存容器的支架。支架用来附接车辆中的贮存容器,例如在发动机舱中,并为柔性容器提供刚性,例如在紧急刹车机动的情况下。因为贮存容器仅仅用来容纳冷却剂,而支架用来附接和保持稳定,这样可以简化蓄热器的设计和制造。因此有可能对于任何部分可就其特殊需要以最佳的方式进行设计和制造。
支架可以具有热塑性材料或完全由所述材料组成。这种轻量化而且同时也稳定的材料尤其适用于支架。另外,支架可以很容易地针对发动机舱的情况制成各种形状。
支架至少可以在贮存容器的侧面区域和底面部分地包围贮存容器。因此容器可以易于以确保的足够的稳定性插入以及改变。支架能够在各个表面完全地覆盖或包围容器或者,出于优化重量、最小化材料和/或拿取,例如连接的原由,可以也仅仅部分地覆盖或包围容器。
附图说明
下面将结合附图对本发明进行更详细的解释,其中:
图1显示根据本发明的蓄热器的三个示图;
图2显示具有根据本发明的蓄热器的冷却剂回路;
图3显示已安装的根据本发明的蓄热器的示图。
具体实施方式
附图仅用于解释本发明,而非限制本发明。附图以及各个部件并不一定按照比例绘制。相同的附图标记表示相同的或类似的部件。
图1显示用于车辆发动机的冷却剂或用于发动机冷却剂或温度控制装置的蓄热器1的三个示图。在左面的图中示出正视剖面图,中间示出正视图以及右侧示出侧视图。
蓄热器1具有柔性贮存容器2以及用于容纳和安装贮存容器2的支架3。贮存容器2具有内部主体4和外部主体5,其中隔热装置6配置在两个主体4、5之间。内部主体4和外部主体5部分或完全由织物组成,其中至少内部主体4的织物例如依靠橡胶涂层防水。内部主体4和外部主体5是柔性的,因此贮存容器2也是柔性的。内部主体或内部衬套4包围着内部空间7,所述内部空间7用于冷却剂8,例如水。主体或衬套4、5的接缝可以利用或不利用预缝合黏合或硬化。因此可以加入各个纤维网或组件以形成希望的容器形状。为了以最佳的方式利用可利用的空间,容器形状根据发动机舱中可利用的空间调整并且可以不同于通常的圆柱形或矩形。贮存容器2可以具有用于大约3到5公升液体的容积。
内部主体4和/或外部主体5的织物可以具有用于增加稳定性和维持水压的表面结构。随着温度升高,冷却剂回路处于大约可达3巴(bar)的压力下。织物以及连接或接缝的尺寸制成能够经受这种压力。对于事故,可以提供始于某一压力的预置制动点,从而在发生事故的情况下清空容器。
隔热装置6可以由泡沫组成,其例如通过化学驱动。为了即使在清空状态下也能够维持贮存容器2的形状,隔热装置6可以具有一定程度的刚性或能够提供形状的材料。然而,隔热装置可以也是柔性设计,因此贮存容器2可以折叠或溃缩。
在贮存容器2的底面提供用于冷却剂8的流入口9和流出口10。流入口9通过管11邻接内部空间7,冷却剂8通过所述管11的下端流入贮存容器2的内部空间7。在管11的上端,冷却剂8可以再离开容器2。阀门或管闩可以关闭流入口9和/或流出口10。
进一步地,隔障31显示在容器2的内部,所述隔障可以具有限流器/阀门32。
内部主体4和外部主体5在底面或流入口9和流出口10的区域相互附接。
支架3具有热塑性材料或完全由这种材料组成。支架3在一侧具有附接装置12,例如,有螺孔的底板,用于将蓄热器1附接到车辆的车体。
为了便于贮存容器2的插入,支架3具有开放面,在此为顶面。为了节省重量和成本,在侧面和底面都提供了挖剪孔13。支架3通过材料的选择和配置(厚度、结构)通过以下这种方式来决定尺寸,即,贮存容器2连同填料即使在紧急刹车操作或事故的情况下也能保持固定。
图2显示具有蓄热器1的冷却剂回路14。由发动机15开始,回路首先通过温度传感器16和阀门17到达冷却器18,并且从冷却器18处通过水泵19回到发动机15。第二回路延伸到乘客舱加热器20,并延伸到发动机15上游的水泵19。
另一回路从阀门17延伸通过水泵21到达蓄热器1。温度传感器22配置在蓄热器1的下游。此后,路线邻接阀门23。通风系统24确保冷却剂回路14的通风。
在正常运转期间,蓄热器1并联连接在回路中,也就是说阀门17和23以这样的方式转换,即冷却剂8流过冷却器18和加热器20,即不经过蓄热器1。在热贮存运转模式,阀门17和23开启,因此温暖或热的冷却剂8流入蓄热器1直到后者被热冷却剂8充满。这可以通过温度传感器22的方式检测到。这两个阀门之后转换回正常运转模式,因此热的冷却剂8继续贮存在蓄热器1中。蓄热器1的隔热装置6确保尽可能久的保存热量。此外或者可选地,可以在贮存容器2中提供贮热材料,所述贮热材料在冷却剂8本身之外也用作蓄热器,之后向流经的冷却剂输出热量。
如果发动机15例如在结束行驶以及相当长的静止状态之后,比如隔夜再次发动,即冷启动发生时,温度传感器16测量冷却剂8的低温。阀门17和23随后以这种方式转换,即来自蓄热器1的热的冷却剂8以小回路循环通过发动机15,这样迅速加热发动机15。当发动机15到达其运转温度或设定温度阈值时,阀门17和23再转换到正常运转模式。
蓄热器1的重新填充可以在阀门17和23的转换之前发生,或者为了在蓄热器1中贮存热的冷却剂,阀门17和23在稍后再次开启。在行驶期间,为了始终确保蓄热器1中的冷却剂8的高温,可以再次测试和/或再填充蓄热器1。
图3显示在机动车辆发动机舱25的右侧安装了蓄热器1。在图3中的左侧,蓄热器1表示为移除状态。此处蓄热器1的形状是不等边的正平行六面体或梯形柱体。所述形状是对于发动机舱25中空间条件的最优化的形状。
蓄热器1的设计容许通过选择蓄热器1的形状来最优化的适于各自的空间条件。蓄热器1的形状可以是,例如,三角柱体的形状、具有L形底面的形状等等。柔性的贮存容器2容许各种各样的能够充分利用现有空间的形状,甚使是不规则的形状。特别是与固定器3组合,获得了柔性和稳定性有利的组合。
由于蓄热器1的设计,贮存容器2和支架3的不规则形状的制造很容易实施。对于贮存容器2,对应的织物件裁切成一定尺寸并相互连接以形成内部主体4和外部主体5。支架3可以由塑料制造,其也可以是许多不同的形状。
Claims (10)
1.一种用于车辆发动机(15)的冷却剂(8)的蓄热器,其特征在于,具有柔性贮存容器(2)以及用于冷却剂(8)的流入口(9)和流出口(10),该柔性贮存容器(2)具有内部主体(4)和外部主体(5),隔热装置(6)配置在内部主体(4)和外部主体(5)之间,所述内部主体(4)包含橡胶涂层织物并且当蓄热器中充满所述冷却剂(8)时与所述冷却剂(8)接触。
2.如权利要求1所述的蓄热器,其特征在于,隔热装置(6)具有提供形状的材料。
3.如权利要求1所述的蓄热器,其特征在于,外部主体(5)由织物组成。
4.如权利要求2所述的蓄热器,其特征在于,外部主体(5)由织物组成。
5.如权利要求3所述的蓄热器,其特征在于,织物具有表面结构。
6.如权利要求4所述的蓄热器,其特征在于,织物具有表面结构。
7.如权利要求1-6中任一项所述的蓄热器,其特征在于,具有用于安装所述贮存容器(2)的支架(3)。
8.如权利要求7所述的蓄热器,其特征在于,所述支架(3)具有热塑性材料。
9.如权利要求7所述的蓄热器,其特征在于,所述支架(3)在贮存容器(2)的侧面区域和底面至少部分地包围贮存容器(2)。
10.如权利要求8所述的蓄热器,其特征在于,所述支架(3)在贮存容器(2)的侧面区域和底面至少部分地包围贮存容器(2)。
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Legal Events
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PB01 | Publication | ||
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GR01 | Patent grant | ||
GR01 | Patent grant |