CN108131968B - 尾气换热装置及应用其的车辆 - Google Patents

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Abstract

本发明是关于一种尾气换热装置及应用其的车辆，涉及车辆尾气利用领域。其结构相对较简单，加工和安装均较便捷。主要采用的技术方案为：尾气换热装置，其包括换热器和尾气排气管；换热器包括换热器芯、设置在换热器芯上的换热管、以及与换热管的进气口连通的进气腔；换热器芯呈环形，以在内侧形成套设孔；所述尾气排气管安装在所述套设孔内、且一端与所述进气腔连通，以通过所述进气腔的进气口进气；其中，所述尾气换热装置具有至少两种状态：在第一状态时，所述换热管打开，外部尾气经所述进气腔流入所述换热管内，以在所述换热器内换热；在第二状态时，所述换热管闭合，外部尾气经所述进气腔流入所述尾气排气管内，以经所述尾气排气管流出。

Description

尾气换热装置及应用其的车辆
技术领域
本发明涉及车辆尾气利用技术领域，特别是涉及一种尾气换热装置及应用其的车辆。
背景技术
车辆的发动机在工作时，其尾气中包含有大量的热量，为了减少能量的浪费，一般通过尾气换热装置对车辆尾气中的热量进行回收利用。然而，现有的尾气换热装置的结构一般相对较复杂，加工和安装也不够便捷，故需设计出一种结构相对较简单，加工和安装均较便捷的尾气换热装置。
发明内容
有鉴于此，本发明提供一种尾气换热装置，其结构相对较简单，加工和安装均较便捷。
本发明还提供一种应用上述尾气换热装置的车辆。
为达到上述目的，本发明主要提供如下技术方案：
一方面，本发明的实施例提供一种尾气换热装置，其包括换热器和尾气排气管；所述换热器包括换热器芯、设置在所述换热器芯上的换热管、以及与换热管的进气口连通的进气腔；所述换热器芯呈环形，以在内侧形成套设孔；所述尾气排气管安装在所述套设孔内、且一端与所述进气腔连通，以通过所述进气腔的进气口进气；
其中，所述尾气换热装置具有至少两种状态：
在第一状态时，所述换热管打开，外部尾气经所述进气腔流入所述换热管内，以在所述换热器内换热；在第二状态时，所述换热管闭合，外部尾气经所述进气腔流入所述尾气排气管内，以经所述尾气排气管流出。
本发明的目的及解决其技术问题还可采用以下技术措施进一步实现。
在前述的尾气换热装置中，可选的，所述换热器芯与所述尾气排气管之间具有隔热层。
在前述的尾气换热装置中，可选的，所述隔热层包括空气层、隔热材料层和真空层中的至少一个。
在前述的尾气换热装置中，可选的，当所述隔热层包括空气层时，所述空气层具有泄压孔。
在前述的尾气换热装置中，可选的，所述换热器还包括与所述换热管的出气口连通的出气腔；
所述尾气排气管的另一端与所述出气腔连通，以通过所述出气腔的出气口排气。
在前述的尾气换热装置中，可选的，所述尾气换热装置还包括阀门机构；
所述阀门机构用于在所述第一状态时打开所述换热管、且闭合所述尾气排气管，使所述换热管的尾气从所述出气腔的出气口排出；和在所述第二状态时闭合所述换热管、且打开所述尾气排气管，使所述尾气排气管的尾气从所述出气腔的出气口排出。
在前述的尾气换热装置中，可选的，所述阀门机构包括第一阀板和第二阀板，以通过所述第一阀板开合所述尾气排气管，且通过所述第二阀板开合所述换热管。
在前述的尾气换热装置中，可选的，所述第一阀板和所述第二阀板中一个位于所述进气腔内，另一个位于所述出气腔内；
所述尾气换热装置还包括推拉件，所述第一阀板和所述第二阀板均与所述推拉件固定连接，以在所述推拉件的带动下运动至打开所述换热管、且闭合所述尾气排气管的第一位置，和运动至闭合所述换热管、且打开所述尾气排气管的第二位置。
在前述的尾气换热装置中，可选的，所述尾气换热装置还包括驱动机构，所述驱动机构与所述推拉件连接，以驱动所述推拉件运动。
另一方面，本发明的实施例还提供一种车辆，其包括上述任一种所述的尾气换热装置。
借由上述技术方案，本发明尾气换热装置及应用其的车辆至少具有以下有益效果：
在本发明提供的技术方案中，因为换热器芯呈环状并且通过套设的方式装配在尾气排气管上，从而具有方便装配的技术效果，并且尾气换热装置整体可以做成圆形，其结构相对较简单，加工较方便。
上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，以下以本发明的较佳实施例并配合附图详细说明如后。
附图说明
图1是本发明的一实施例提供的一种尾气换热装置的第一视角的半剖视图；
图2是本发明的一实施例提供的一种尾气换热装置的第二视角的半剖视图；
图3是本发明的一实施例提供的一种尾气换热装置的结构示意图。
附图标记：1、换热器；11、进气腔；111、进气腔的进气口；12、换热器芯；13、换热管；14、出气腔；141、出气腔的出气口；2、尾气排气管；3、隔热层；41、第一阀板；42、第二阀板；43、推拉件；44、执行器；100、尾气换热装置。
具体实施方式
为更进一步阐述本发明为达成预定发明目的所采取的技术手段及功效，以下结合附图及较佳实施例，对依据本发明申请的具体实施方式、结构、特征及其功效，详细说明如后。在下述说明中，不同的“一实施例”或“实施例”指的不一定是同一实施例。此外，一或多个实施例中的特定特征、结构、或特点可由任何合适形式组合。
如图1至图3所示，本发明的一个实施例提出的一种尾气换热装置100，其包括换热器1和尾气排气管2。换热器1包括换热器芯12、换热管13和进气腔11。换热管13设置在换热器芯12上。换热管13的进气口与进气腔11连通，以通过进气腔11进气。具体来说，如图1和图2所示，换热器芯12具有内腔。换热管13穿过换热器芯12的内腔，且与换热器芯12的内腔壁之间形成过流通道。换热器1还包括连通过流通道的进流口和出流口。换热液比如水可以从进流口流入过流通道内，并与换热管13内的尾气进行换热，换热后的水从出流口流出。该经换热后的水从出流口流出后可以对其内包含的热量进行利用，从而达到对尾气中的热量进行利用的目的。
如图1和图2所示，换热器芯12呈环形，以在内侧形成套设孔。尾气排气管2安装在套设孔内、且一端与进气腔11连通，以通过进气腔11的进气口111进气。在本示例中，外部尾气只能经由进气腔11的进气口111进入尾气换热装置100内，尾气换热装置100只有一个进气口，即进气腔11的进气口111，如此方便尾气换热装置100通过进气腔11的进气口111与车辆发动机的尾气出口一一对应相连。
其中，尾气换热装置100具有至少两种状态：在第一状态时，换热管13打开，外部尾气经进气腔11流入换热管13内，以在换热器1内换热；在第二状态时，换热管13闭合，外部尾气经进气腔11流入尾气排气管2内，以经尾气排气管2流出。具体来说，在冬天等寒冷环境下，可以使尾气换热装置100处于第一状态，此时车辆的尾气可以进入换热管13内进行换热，以对尾气中包含的热量进行利用，比如对车辆室内进行取暖等。在夏天等炎热环境下，可以使尾气换热装置100处于第二状态，此时换热管13闭合，外部尾气流入尾气排气管2内，直接排出到大气中。
在上述提供的技术方案中，因为换热器芯12呈环状并且通过套设的方式装配在尾气排气管2上，从而具有方便装配的技术效果，并且尾气换热装置100整体可以做成圆形，其结构相对较简单，加工较方便。
进一步的，如图1和图2所示，前述的换热器芯12与尾气排气管2之间可以具有隔热层3，如此设置主要是因为在不需要换热时，尾气排气管2内的高温尾气可以经由换热器芯12的内壁与换热器芯12内的换热液比如水进行换热，水在高温下容易气化使得换热器芯12内的压力升高，导致换热器芯12容易发生破裂等安全隐患。而在本示例中，通过设置的隔热层3，可以很好的消除该安全隐患。
上述的隔热层3可以包括空气层、隔热材料层和真空层中的至少一个。上述的隔热材料层可以为隔热毡等。
在一个具体的应用示例中，前述的隔热层3包括空气层，该空气层可以具有泄压孔。该泄压孔可以为盲孔，以减小空气的流动，防止空气层通过该泄压孔与尾气进行换热。如果没有泄压孔，空气层受热后，空气发生膨胀导致空气层内部的压力升高，如此具有安全隐患。而在本示例中，通过设置的泄压孔，可以使空气层内的气压保持在安全的水平，安全性能较佳。
这里需要说明的是：前述的隔热层3可以是空气层和隔热材料层的配合，也可以是真空层和隔热材料层的配合，各层的数量可以为一个，也可以为两个以上。
如图1和图2所示，前述的换热器1还包括与换热管13的出气口连通的出气腔14。尾气排气管2的另一端与出气腔14连通，以通过出气腔14的出气口141排气。在本示例中，无论尾气换热装置100处于何种状态，其内部的尾气只能从一个出气口排出，即从出气腔14的出气口141排出，如此方便对尾气的排放进行控制。
进一步的，如图1和图2所示，尾气换热装置100还可以包括阀门机构。阀门机构用于在第一状态时打开换热管13、且闭合尾气排气管2，使换热管13的尾气从出气腔14的出气口141排出；和在第二状态时闭合换热管13、且打开尾气排气管2，使尾气排气管2的尾气从出气腔14的出气口141排出。
进一步的，如图1和图2所示，前述的阀门机构可以包括第一阀板41和第二阀板42，以通过第一阀板41开合尾气排气管2，且通过第二阀板42开合换热管13。在本示例中，通过第一阀板41和第二阀板42分别对换热管13和尾气排气管2的开合进行控制，其控制相对较方便。
进一步的，前述第一阀板41和第二阀板42中一个可以位于进气腔11内，另一个位于出气腔14内。优选的，第一阀板41位于进气腔11内，第二阀板42位于出气腔14内。尾气换热装置100还可以包括推拉件43，第一阀板41和第二阀板42均与推拉件43固定连接，以在推拉件43的带动下运动至打开换热管13、且闭合尾气排气管2的第一位置，和运动至闭合换热管13、且打开尾气排气管2的第二位置。上述的推拉件43可以呈杆状。尾气排气管2的内部具有用于支撑推拉件43的支架。
为了节省人力，如图1至图3所示，尾气换热装置100还可以包括驱动机构，驱动机构与推拉件43连接，以驱动推拉件43运动，使推拉件43带动第一阀板41和第二阀板42运动。优选的，驱动机构可以包括执行器44，以通过执行器44与推拉件43连接。
本发明的实施例还提供一种车辆，其包括上述任一种的尾气换热装置100。其中，车辆通过尾气换热装置100可以对尾气中的热量进行利用，以节省能量，防止能量浪费。
这里需要说明的是：在不冲突的情况下，本领域的技术人员可以根据实际情况将上述各示例中相关的技术特征相互组合，以达到相应的技术效果，具体对于各种组合情况在此不一一赘述。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。

Claims (6)

1.一种尾气换热装置，其特征在于，包括换热器(1)和尾气排气管(2)；所述换热器(1)包括换热器芯(12)、设置在所述换热器芯(12)上的换热管(13)、以及与换热管(13)的进气口连通的进气腔(11)；所述换热器芯(12)呈环形，以在内侧形成套设孔；所述尾气排气管(2)安装在所述套设孔内、且一端与所述进气腔(11)连通，以通过所述进气腔(11)的进气口(111)进气；
其中，所述尾气换热装置具有至少两种状态：
在第一状态时，所述换热管(13)打开，外部尾气经所述进气腔(11)流入所述换热管(13)内，以在所述换热器(1)内换热；在第二状态时，所述换热管(13)闭合，外部尾气经所述进气腔(11)流入所述尾气排气管(2)内，以经所述尾气排气管(2)流出；
所述换热器(1)还包括与所述换热管(13)的出气口连通的出气腔(14)；所述尾气排气管(2)的另一端与所述出气腔(14)连通，以通过所述出气腔(14)的出气口(141)排气；
所述尾气换热装置还包括阀门机构；所述阀门机构用于在所述第一状态时打开所述换热管(13)、且闭合所述尾气排气管(2)，使所述换热管(13)的尾气从所述出气腔(14)的出气口(141)排出；和在所述第二状态时闭合所述换热管(13)、且打开所述尾气排气管(2)，使所述尾气排气管(2)的尾气从所述出气腔(14)的出气口(141)排出；
所述阀门机构包括第一阀板(41)和第二阀板(42)，以通过所述第一阀板(41)开合所述尾气排气管(2)，且通过所述第二阀板(42)开合所述换热管(13)；所述第一阀板(41)和所述第二阀板(42)中一个位于所述进气腔(11)内，另一个位于所述出气腔(14)内；所述尾气换热装置还包括推拉件(43)，所述第一阀板(41)和所述第二阀板(42)均与所述推拉件(43)固定连接，以在所述推拉件(43)的带动下运动至打开所述换热管(13)、且闭合所述尾气排气管(2)的第一位置，和运动至闭合所述换热管(13)、且打开所述尾气排气管(2)的第二位置；
尾气排气管(2)的内部具有用于支撑推拉件(43)的支架。
2.如权利要求1所述的尾气换热装置，其特征在于，
所述换热器芯(12)与所述尾气排气管(2)之间具有隔热层(3)。
3.如权利要求2所述的尾气换热装置，其特征在于，
所述隔热层(3)包括空气层、隔热材料层和真空层中的至少一个。
4.如权利要求3所述的尾气换热装置，其特征在于，
当所述隔热层(3)包括空气层时，所述空气层具有泄压孔。
5.如权利要求1所述的尾气换热装置，其特征在于，
所述尾气换热装置还包括驱动机构，所述驱动机构与所述推拉件(43)连接，以驱动所述推拉件(43)运动。
6.一种车辆，其特征在于，包括权利要求1至5中任一项所述的尾气换热装置。
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