CN105318552B - 发动机的流体加热装置 - Google Patents

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CN105318552B CN201510455629.XA CN201510455629A CN105318552B CN 105318552 B CN105318552 B CN 105318552B CN 201510455629 A CN201510455629 A CN 201510455629A CN 105318552 B CN105318552 B CN 105318552B
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Abstract

提供能够提高流体的加热效率的发动机的流体加热装置。该发动机的流体加热装置具有保持架(1)、加热器(2)以及放热管(3)，放热管(3)插通在保持架(1)内，加热器(2)容置在保持架(1)内，加热器(2)的热量经由放热管(3)向通过放热管(3)内的流体(4)进行放热；放热管(3)包括外管(5)和该外管(5)内的内管(6)，由加热器(2)发出的热量被传递至外管(5)和内管(6)，在外管(5)内通过内管(6)的内外的流体(4)被来自外管(5)和内管(6)的热量进行加热。

Description

发动机的流体加热装置
技术领域
本发明涉及发动机的流体加热装置，详细地说，涉及能够提高流体的加热效率的发动机的流体加热装置。
背景技术
以往，作为发动机的流体加热装置，已知具有如下装置：该装置具有保持架、加热器以及放热管，放热管插通在保持架内，加热器容置在保持架内，加热器的热量经由放热管向通过放热管内的流体进行放热(例如，参照专利文献1)。
根据这种发动机的流体加热装置，具有能够以简单的结构对窜漏气体等的流体进行加热的优点。
但是，在专利文献1所述的装置中，由于放热管是单管，所以存在问题。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：JP特开2013-124566号公报(参照图1、图2)
《问题点》流体的加热效率低。
在专利文献1的装置中，由于放热管是单管，所以向流体放热的放热面仅限于单管的内周面，因此，向流体放热的放热面积狭窄，并且从放热管向通过放热管的中心部的流体的放热距离长，从而流体的加热效率低。
发明内容
本发明的课题是提供能够提高流体的加热效率的发动机的流体加热装置。
本发明的发明人发现，若放热管由外管和外管内的内管构成，并且由来自外管和内管的放热对在外管内通过内管的内外的流体进行加热，则能够飞跃地提高流体的加热效率，基于该研究结果提出了本发明。
解决问题的手段
技术方案1的发明的特定技术特征如下。
如图1、3中的各图A、图C所例示的那样，发动机的流体加热装置具有保持架1、加热器2以及放热管3，放热管3插通在保持架1内，加热器2容置在保持架1内，加热器2的热量经由放热管3向通过放热管3内的流体4进行放热，其特征在于，
如图1～4各分图所例示的那样，放热管3包括外管5和该外管5内的内管6，由加热器2发出的热量被传递至外管5和内管6，进而在外管5内通过内管6的内外的流体4被来自外管5和内管6的热量进行加热。
技术方案1的发明具有如下的效果。
《效果》能够提高流体的加热效率。
如图1～4各分图所例示的那样，由于向流体4放热的放热面由外管5和内管6构成，所以能够扩大向流体4放热的放热面积，并且能够以短距离从内管6向通过外管5的中心部的流体4进行放热，从而能够提高流体4的加热效率。
技术方案2的发明的发动机的流体加热装置，内管6的外周面与外管5的内周面接触，进而加热器2的热量经由外管5被传递至内管6。
技术方案2的发明不仅具有技术方案1的发明的效果，还具有如下的效果。
《效果》能够简化从加热器向内管的热传导路径。
如图1～4各分图所例示的那样，由于内管6的外周面与外管5的内周面接触并且加热器2的热量经由外管5被传递至内管6，所以利用外管5能够简化从加热器2向内管6的热传导路径。
另外，保持架1和外管5都是由一个并且全长笔直延伸的连续的直管构成，外管5沿着保持架1的轴长方向全长延伸，并且在周壁的一部分具有平坦周壁部5d，平坦形状的加热器2配置在保持架1和外管5的中央部的一部分，并且沿着外管5的平坦周壁部5d的外表面的受热面12设置，内管6与外管5的平坦周壁部5d的内表面接触。
外管5的轴长方向中央部，除了保持加热器2的部分以外，被保持架1覆盖。
技术方案3的发明的发动机的流体加热装置，外管5和内管6的各两端部5a、5b、6a、6b中的至少一个端部从保持架1的端部1a、1b向外侧突出。
技术方案3的发明不仅具有技术方案1或2的发明的效果，还具有如下的效果。
《效果》能够提高流体的加热效率。
如图2、4中的各图A～图C所例示的那样，由于外管5和内管6的各两端部中的至少一个端部5a、6a从保持架1的端部1a向外侧突出，所以在保持架1外侧也能够对流体4加热，从而能够提高流体4的加热效率。
技术方案4的发明的发动机的流体加热装置，内管6的周壁由内外交替地折回的放射状的皱襞7构成。
技术方案4的发明不仅具有技术方案1～3中任一项的发明的效果，还具有如下的效果。
《效果》能够提高流体的加热效率。
如图1B、图1C、图2D所例示的那样，由于内管6的周壁由内外交替地折回的放射状的皱襞7构成，所以能够扩大内管6的内外周面的放热面积，从而能够提高流体4的加热效率。
技术方案5的发明的发动机的流体加热装置，相对于与外管5的中心轴线5c平行，向外管5的轴长方向伸展的皱襞7倾斜状地交叉。
技术方案5的发明不仅具有技术方案4的发明的效果，还具有如下的效果。
《效果》能够提高流体的加热效率。
如图2D所例示的那样，由于相对于与外管5的中心轴线5c平行，向外管5的轴长方向伸展的皱襞7倾斜状地交叉，所以能够使皱襞7形成得较长，从而能够扩大内管6的放热面积。另外，以与外管5的中心轴线5c平行的方向流入的流体4与皱襞7的内外面碰撞而偏向，进而在皱襞7的内外的流体4中产生紊流，从而促进在皱襞7的内外的流体4的热传导。基于这些理由，能够提高流体4的加热效率。
技术方案6的发明的发动机的流体加热装置，多根内管6在外管5内配置为束状。
技术方案6的发明不仅具有技术方案1～3中任一项的发明的效果，还具有如下的效果。
《效果》能够提高流体的加热效率。
如图3、4各分图所例示的那样，由于多根内管6在外管5内配置为束状，所以能够扩大内管6的放热面积，从而能够提高流体4的加热效率。
技术方案7的发明的发动机的流体加热装置，相对于与外管5的中心轴线5c平行，内管6倾斜状地交叉。
技术方案7的发明不仅具有技术方案6的发明的效果，还具有如下的效果。
《效果》能够提高流体的加热效率。
如图4D所例示的那样，由于相对于与外管5的中心轴线5c平行，内管6倾斜状地交叉，所以能够使内管6形成得较长，从而能够扩大内管6的放热面积。另外，以与外管5的中心轴线5c平行的方向流入的流体4和内管6的内外面碰撞而偏向，进而在内管6的内外的流体4中产生紊流，从而促进在内管6的内外的流体4的热传导。基于这些理由，能够提高流体4的加热效率。
附图说明
图1A～图1C是用于说明本发明的第一实施方式的基本例的图，图1A是纵剖侧视图，图1B是从图1A的B方向观察的放热管的主视图，图1C是沿着图1A的C-C线的剖视图。
图2A～图2D是用于说明本发明的第一实施方式的变形例的图，图2A是第一变形例的主要部分纵剖侧视图，图2B是第二变形例的主要部分纵剖侧视图，图2C是第三变形例的主要部分纵剖侧视图，图2D是第四变形例的放热管的主视图。
图3A～图3C是用于说明本发明的第二实施方式的基本例的图，图3A是纵剖侧视图，图3B是从图3A的B方向观察的放热管的主视图，图3C是沿着图3A的C-C线的剖视图。
图4A～图4D是用于说明本发明的第二实施方式的变形例的图，图4A是第一变形例的主要部分纵剖侧视图，图4B是第二变形例的主要部分纵剖侧视图，图4C是第三变形例的主要部分纵剖侧视图，图4D是第四变形例的放热管的主视图。
其中，附图标记说明如下：
(1) 保持架
(1a) 端部
(1b) 端部
(2) 加热器
(3) 放热管
(4) 流体
(5) 外管
(5a) 端部
(5b) 端部
(5c) 中心轴线
(6) 内管
(6a) 端部
(6b) 端部
(7) 皱襞
具体实施方式
图1～4是用于说明本发明的第1、2实施方式的发动机的流体加热装置的图，在各实施方式中，对发动机的窜漏气体加热装置进行说明。
对图1A～图1C所示的第一实施方式的基本例进行说明。
该加热装置的概要如下。
如图1A所示，该加热装置具有保持架1、加热器2以及放热管3，放热管3插通在保持架1的放热管容置部8内，加热器2容置在保持架1内，加热器2的热量经由放热管3向通过放热管3内的流体4进行放热。
如图1A、图1C所示，在筒状的保持架1的周壁设置有加热器容置孔9，在该加热器容置孔9的内部，在沿着放热管3的外周面的受热面12的位置，容置并支撑加热器2。在容置孔9上安装有盖10，在盖10上安装有一对端子13、13，两端子13、13和加热器2的一对电极14、14用电线15、15连接。电源电缆(未图示)的连接部(未图示)与一对端子13、13连接，从而电力从蓄电池(未图示)经由电源电缆以及一对端子13、13被供给至加热器2。
如图1A～图1C所示，放热管3包括外管5和该外管5内的内管6，由加热器2发出的热量被传递至外管5和内管6，在外管5内通过内管6的内外的流体4由来自外管5的内周面和内管6的内外周面的放热进行加热。
如图1A～图1C所示，内管6的外周面与外管5的内周面接触，从而加热器2的热量经由外管5被传递至内管6。
如图1B、图1C所示，内管6的周壁由内外交替地折回的放射状的皱襞7构成。
外管5和内管6全都由铜管构成。
而且，在图1A～图1C所示的第一实施方式的基本例中采用下面的结构。
内管6只使用1根，并且该内管6和外管5同心状地配置。向外管5的轴长方向伸展的皱襞7与外管5的中心轴线5c平行。
外管5和内管6的各端部5a、6a全都不从保持架1的端部1a向外侧突出。
对图2A～图2C所示的第一实施方式的第1～3变形例进行说明。
在图1A所示的第一实施方式的基本例中，外管5和内管6的各端部5a、5b、6a、6b全都不从保持架1的端部1a、1b向外侧突出。
与此相对，在图2A所示的第一实施方式的第一变形例中，外管5和内管6的相同侧的一端部5a、6a从保持架1的一端部1a向外侧突出。在图2B所示的第一实施方式的第二变形例中，只有外管5的一端部5a从保持架1的一端部1a向外侧突出。在图2C所示的第一实施方式的第三变形例中，只有内管6的一端部6a从保持架1的一端部1a向外侧突出。
在本发明中，也可以使外管5和内管6的各两端部5a、5b、6a、6b中的至少一个端部从保持架1的端部1a、1b向外侧突出。
图2A～图2C所示的第一实施方式的第1～3变形例的其它的结构与图1A～图1C所示的第一实施方式的基本例相同。
对图2D所示的第一实施方式的第四变形例进行说明。
在图1A～图1C所示的第一实施方式的基本例以及图2A～图2C所示的第一实施方式的第1～3变形例中，向外管5的轴长方向伸展的皱襞7与外管5的中心轴线5c平行。
与此相对，在图2D所示的第一实施方式的第四变形例中，相对于与外管5的中心轴线5c平行，向外管5的轴长方向伸展的皱襞7倾斜状地交叉。
该皱襞7以外管5的中心轴线5c作为中心，扭曲成螺旋状。皱襞7也可以形成为不扭曲的笔直的形状。
图2D所示的第一实施方式的第四变形例的其它的结构与图1A～图1C所示的第一实施方式的基本例相同。
图2D所示的第一实施方式的第四变形例的结构能够和图2A～图2C所示的第一实施方式的第1～3变形例的结构组合使用。
对图3A～图3C所示的第二实施方式的基本例进行说明。
在图1A～图1C所示的第一实施方式的基本例中，内管6只使用1根，并且该内管6和外管5同心状地配置。
与此相对，在图3A～图3C所示的第二实施方式的基本例中，多根内管6在外管5内配置为束状。
图3A～图3C所示的第二实施方式的基本例的其它的结构与图1A～图1C所示的第一实施方式的基本例相同。在图3A～图3C中，对与第一实施方式的基本例相同的构件赋予和图1A～图1C相同的附图标记。
对图4A～图4C所示的第二实施方式的第1～3变形例进行说明。
在图3A所示的第二实施方式的基本例中，外管5和内管6的各端部5a、6a全都不从保持架1的端部1a向外侧突出。
与此相对，在图4A所示的第二实施方式的第一变形例中，外管5和内管6的相同侧的一端部5a、6a从保持架1的端部1a向外侧突出。在图4B所示的第二实施方式的第二变形例中，只有外管5的一端部5a从保持架1的端部1a向外侧突出。在图4C所示的第二实施方式的第三变形例中，只有内管6的一端部6a从保持架1的端部1a向外侧突出。
在本发明中，也可以使外管5和内管6的各两端部5a、5b、6a、6b中的至少一个端部从保持架1的端部1a、1b向外侧突出。
图4A～图4C所示的第二实施方式的第1～3变形例的其它的结构与图3A～图3C所示的第二实施方式的基本例相同。
图4D示出第二实施方式的第四变形例。
在图3A～图3C所示的第二实施方式的基本例以及图4A～图4C所示的第二实施方式的第1～3变形例中，内管6与外管5的中心轴线5c平行。
与此相对，在图4D所示的第二实施方式的第四变形例中，相对于与外管5的中心轴线5c平行，内管6倾斜状地交叉。
该内管6以外管5的中心轴线5c作为中心，扭曲成螺旋状。内管6也可以形成为不扭曲的笔直的形状。
图4D所示的第二实施方式的第四变形例的其它的结构与图3A～图3C所示的第二实施方式的基本例相同。
图4D所示的第二实施方式的第四变形例的结构能够和图4A～图4C所示的第二实施方式的第1～3变形例的结构组合使用。
图1～4各分图所示的第1、2实施方式的各基本例和各第1～4变形例的发动机的流体加热装置，将保持架1的一端部1a插入油气分离器(未图示)的窜漏气体入口，并且使从发动机的通气装置(未图示)导出的窜漏气体导入管(未图示)与另一端部1b连接，进而对从通气室导入油气分离器的窜漏气体进行加热，因此，在发动机的冷启动和之后的预热运转中，能够用于防止窜漏气体所包含的水分在油分离装置内结冰，从而能够防止窜漏气体路径阻塞。另外，将保持架1的一端部1a插入油气分离器(未图示)的窜漏气体出口，并使与发动机的曲轴箱(未图示)连通的窜漏气体导出管(未图示)与另一端部1b连接，进而对从油气分离器导入曲轴箱的窜漏气体进行加热，因此，在发动机的冷启动和之后的预热运转中，能够用于防止窜漏气体所包含的水分的结冰，从而能够防止窜漏气体路径阻塞。另外，该发动机的流体加热装置能够配置在窜漏气体回流管的中途等窜漏气体路径中的任意的位置。
另外，图1～4各分图所示的第1、2实施方式的各基本例和各第1～4变形例的发动机的流体加热装置，将保持架1的一端部1a插入燃料供给泵(未图示)的燃料入口，并且使从发动机的燃料箱(未图示)导出的燃料导入管(未图示)与另一端部1b连接，进而对从燃料箱导入至燃料供给泵的燃料进行加热，因此，在发动机的冷启动和之后的预热运转中，能够用于防止燃料在燃料供给泵冻结，从而能够防止燃料路径阻塞。另外，将保持架1的一端部1a插入燃料供给泵(未图示)的燃料出口，并且使与柴油发动机的燃料喷射泵(未图示)连通的燃料导出管(未图示)与另一端部1b连接，进而对从燃料供给泵导入燃料喷射泵的燃料进行加热，因此，在发动机的冷启动和之后的预热运转中，能够用于防止燃料中的窜漏气体所包含的水分的结冰，从而能够防止窜漏气体路径阻塞。另外，该发动机的流体加热装置能够配置在燃料供给管的中途等燃料路径中的任意的位置。

Claims (6)

1.一种发动机的流体加热装置，具有保持架(1)、加热器(2)以及放热管(3)，放热管(3)插通在保持架(1)内，加热器(2)容置在保持架(1)内，加热器(2)的热量经由放热管(3)向通过放热管(3)内的流体(4)进行放热，其特征在于，
放热管(3)包括外管(5)和该外管(5)内的内管(6)，由加热器(2)发出的热量被传递至外管(5)和内管(6)，在外管(5)内通过内管(6)的内外的流体(4)被来自外管(5)和内管(6)的热量进行加热，
内管(6)的外周面与外管(5)的内周面接触，加热器(2)的热量经由外管(5)被传递至内管(6)，
保持架(1)和外管(5)都是由一个并且全长笔直延伸的连续的直管构成，外管(5)沿着保持架(1)的轴长方向全长延伸，并且在周壁的一部分具有平坦周壁部(5d)，平坦形状的加热器(2)配置在保持架(1)和外管(5)的中央部的一部分，并且沿着外管(5)的平坦周壁部(5d)的外表面的受热面(12)设置，内管(6)与外管(5)的平坦周壁部(5d)的内表面接触，
外管(5)的轴长方向中央部，除了保持加热器(2)的部分以外，被保持架(1)覆盖。
2.如权利要求1所述的发动机的流体加热装置，其特征在于，
外管(5)和内管(6)的各两端部(5a、5b、6a、6b)中的至少一个端部从保持架(1)的端部(1a、1b)向外侧突出。
3.如权利要求1或2所述的发动机的流体加热装置，其特征在于，
内管(6)的周壁由内外交替地折回的放射状的皱襞(7)构成。
4.如权利要求3所述的发动机的流体加热装置，其特征在于，
相对于与外管(5)的中心轴线(5c)平行，向外管(5)的轴长方向伸展的皱襞(7)倾斜状地交叉。
5.如权利要求1或2所述的发动机的流体加热装置，其特征在于，
多根内管(6)在外管(5)内配置为束状。
6.如权利要求5所述的发动机的流体加热装置，其特征在于，
相对于与外管(5)的中心轴线(5c)平行，内管(6)倾斜状地交叉。
CN201510455629.XA 2014-07-31 2015-07-29 发动机的流体加热装置 Active CN105318552B (zh)

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