CN108202574A - 车用取暖系统及汽车 - Google Patents
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Abstract
本发明实施例公开了一种车用取暖系统及汽车。其中,车用取暖系统包括:废气涡轮水泵,设置于发动机排气管与后消声器的连接处,所述废气涡轮水泵的进气口可选择地与所述排气管连接,所述废气涡轮水泵的排气口可选择地与所述后消声器连接;加热水管,贴覆于所述发动机排气管外壁,所述加热水管的进水口与所述废气涡轮水泵的出水口连接;散热装置,设置于汽车乘员舱的底部,所述散热装置的进水口与所述加热水管的出水口连接,所述散热装置的出水口通过回水管与所述废气涡轮水泵的进水口连接。本发明实施例主要以热传递方式进行水加热,以发动机排放的气体的压力作为动力驱动水循环,以热传递方式将散热装置的散热片加热并最终将热量传递到空气中实现采暖,节约能源。
Description
技术领域
本发明属于汽车技术领域,特别是涉及一种车用取暖系统及汽车。
背景技术
冬季的气温较低,人们都会有采暖的需求。汽车作为人们日常普遍使用的交通工具,在冬季里也需要有一个温暖舒适的乘车环境。目前,汽车采用的采暖方式主要有水暖式和汽暖热交换器式。其中,水暖式采暖方式主要是通过发动机的冷却水提供热源,利用水循环加热空气吹入乘员舱进行采暖;汽暖热交换器式采暖方式主要是通过发动机排放的气体提供热源,利用热交换加热空气吹入乘员舱进行采暖。
在实际使用中,我们发现:无论是水暖式,还是汽暖热交换器式,都需要额外消耗能源来进行驱动,这与目前节能环保的目标不符。
发明内容
本发明实施例要解决的一个技术问题是:提供一种车用取暖系统及汽车,主要以发动机排放的气体的压力作为动力来实现采暖,节约能源。
根据本发明实施例的一个方面,提供一种车用取暖系统,包括:
废气涡轮水泵,设置于发动机排气管与后消声器的连接处,所述废气涡轮水泵的进气口可选择地与所述排气管连接,所述废气涡轮水泵的排气口可选择地与所述后消声器连接;
加热水管,贴覆于所述发动机排气管外壁,所述加热水管的进水口与所述废气涡轮水泵的出水口连接;
散热装置,设置于汽车乘员舱,所述散热装置的进水口与所述加热水管的出水口连接,所述散热装置的出水口通过回水管与所述废气涡轮水泵的进水口连接。
在基于本发明上述系统的另一实施例中,还包括:
开关装置,设置于所述发动机排气管、所述后消声器和所述废气涡轮水泵之间,根据第一控制信号控制所述废气涡轮水泵与所述排气管、所述后消声器连通;
控制器,根据接收到的信号生成控制信号;所述控制信号包括:所述第一控制信号。
在基于本发明上述系统的另一实施例中,所述控制器接收到的信号包括:远程启动信号或本地启动信号;所述控制器响应于所述远程启动信号或所述本地启动信号,获取发动机的状态,根据发动机的状态,响应于发动机处于工作状态,生成所述第一控制信号。
在基于本发明上述系统的另一实施例中,还包括:
乘员传感器,用于检测所述汽车乘员舱中是否有乘员,响应于所述乘员舱中有乘员,生成第一传感器信号;
室温传感器,用于检测所述汽车乘员舱中的温度,生成第二传感器信号;
所述控制器接收到的信号包括:所述第一传感器信号和所述第二传感器信号;
所述控制器,根据所述第二传感器信号获得所述汽车乘员舱中的温度,响应于所述第一传感器信号,比较所述汽车乘员舱中的温度与第一预设温度,响应于所述汽车乘员舱中的温度低于所述第一预设温度,获取发动机的状态,根据发动机的状态,响应于发动机处于工作状态,生成所述第一控制信号;其中所述第一预设温度为使人体感觉舒适的温度。
在基于本发明上述系统的另一实施例中,还包括:
水温传感器,设置于所述散热装置的出水口,用于检测所述散热装置的出水温度,生成第三传感器信号;
阀门,设置于在所述加热水管的出水口,根据第二控制信号调节水流的流速;
所述控制器接收到的信号包括:所述第三传感器信号;
所述控制信号包括:所述第二控制信号;
所述控制器,根据所述第三传感器信号获得所述散热装置的出水温度,比较所述散热装置的出水温度与第二预设温度,响应于所述散热装置的出水温度不等于所述第二预设温度,生成第二控制信号。
在基于本发明上述系统的另一实施例中,还包括:
电加热丝,设置于所述加热水管中,根据第三控制信号开始工作;
所述控制信号包括:所述第三控制信号;
所述控制器,根据所述第三传感器信号获得所述散热装置的出水温度,比较所述散热装置的出水温度与第二预设温度,响应于所述散热装置的出水温度小于所述第二预设温度,以及所述阀门已控制所述加热水管最大化地吸收所述排气管的热量,,生成所述第三控制信号。
在基于本发明上述系统的另一实施例中,还包括:
电动水泵,所述电动水泵的进水口与所述回水管的出水口连接,所述电动水泵的出水口与所述加热水管的出水口连接;所述电动水泵根据第四控制信号开始工作;
所述控制信号包括:所述第四控制信号;
所述控制器,响应于所述远程启动信号或所述本地启动信号或所述第一传感器信号和所述第二传感器信号,获取发动机的状态,根据发动机的状态,响应于发动机处于停止工作状态,生成所述第三控制信号和所述第四控制信号。
在基于本发明上述系统的另一实施例中,所述散热装置设置于汽车乘员舱的底部。
在基于本发明上述系统的另一实施例中,所述散热装置包括:
第一散热器,设置于所述汽车乘员舱地板的左前部;
第二散热器,设置于所述汽车乘员舱地板的右前部;
第三散热器,设置于所述汽车乘员舱地板的左后部;
第四散热器,设置于所述汽车乘员舱地板的右后部;
其中,所述第一散热器、所述第二散热器、所述第三散热器和所述第四散热器并联连接于所述加热水管的出水口与所述回水管的进水口之间。
在基于本发明上述系统的另一实施例中,在每个所述散热器的出水口均设有所述水温传感器,所述水温传感器用于检测所述散热器的出水温度,生成所述第三传感器信号;
在每个所述散热器的进水口均设有所述阀门,所述阀门根据所述第二控制信号调节水流的流速;
所述控制器,根据所述第三传感器信号获得所述散热器的出水温度,比较所述散热器的出水温度与第二预设温度,响应于所述散热器的出水温度不等于所述第二预设温度,生成所述第二控制信号;其中,每个所述散热器对应的所述第二预设温度可以相同或者不同。
在基于本发明上述系统的另一实施例中,还包括:杯托散热器,设置于汽车杯托所在的区域,所述杯托散热器的进水口与所述加热水管的出水口连接,所述杯托散热器的出水口与所述回水管的进水口连接;
在所述杯托散热器的出水口设有所述水温传感器,所述水温传感器用于检测所述杯托散热器的出水温度,生成所述第三传感器信号;
在所述杯托散热器的进水口设有所述阀门,所述阀门根据所述第二控制信号调节水流的流速;
所述控制器,根据所述第三传感器信号获得所述杯托散热器的出水温度,比较所述杯托散热器的出水温度与第二预设温度,响应于所述杯托散热器的出水温度不等于所述第二预设温度,生成所述第二控制信号。
在基于本发明上述系统的另一实施例中,还包括:扶手箱散热器,设置于汽车扶手箱所在的区域,所述扶手箱散热器的进水口与所述加热水管的出水口连接,所述扶手箱散热器的出水口与所述回水管的进水口连接;
在所述扶手箱散热器的出水口设有所述水温传感器,所述水温传感器用于检测所述扶手箱散热器的出水温度,生成所述第三传感器信号;
在所述扶手箱散热器的进水口设有所述阀门,所述阀门根据所述第二控制信号调节水流的流速;
所述控制器,根据所述第三传感器信号获得所述扶手箱散热器的出水温度,比较所述扶手箱散热器的出水温度与第二预设温度,响应于所述扶手箱散热器的出水温度不等于所述第二预设温度,生成所述第二控制信号。
在基于本发明上述系统的另一实施例中,还包括:
水箱,所述水箱通过补水管与所述加热水管的进水口连接,所述水箱通过泄压回水管与所述回水管连接;在所述补水管与加热水管之间设有补水阀,在所述回水管与所述泄压回水管之间设有泄压阀。在基于本发明上述系统的另一实施例中,
在基于本发明上述系统的另一实施例中,在所述发动机排气管与所述加热水管的外侧设有保温层。
在基于本发明上述系统的另一实施例中,在所述加热水管的出水口设有单向阀。
根据本发明实施例的另一个方面,提供一种汽车,包括:上述任一实施例所述的车用取暖系统。
基于本发明实施例提供的车用取暖系统及汽车,采用散热装置与废气涡轮水泵及加热水管连接,形成取暖系统的水循环回路,由于发动机排放的气体具有一定的热量和一定的压力,通过将加热水管贴覆于发动机排气管外壁,可以利用发动机排放的气体的热量对加热水管中的水进行加热,获得用于循环的热水,通过使废气涡轮水泵与发动机排气管连接,利用发动机排放的气体的压力作为动力,驱动废气涡轮水泵运转,使热水在水循环回路中循环流动,并在通过设置于汽车乘员舱的散热装置时加热空气。因此本发明实施例利用发动机排放的气体作为系统主要的热源和热循环动力,无需额外消耗能源进行驱动,即可实现采暖的功能,节能环保,可以解决现有汽车采暖方式存在的不足。
附图说明
构成说明书的一部分的附图描述了本发明的实施例,并且连同描述一起用于解释本发明的原理。
参照附图,根据下面的详细描述,可以更加清楚地理解本发明,其中:
图1为本发明实施例车用取暖系统的一个实施例的结构图。
图2为显示本发明实施例车用取暖系统的加热水管与发动机排气管的位置关系的示意图。
图3为本发明实施例车用取暖系统的控制组件的一个实施例的结构图。
图4为显示本发明实施例车用取暖系统的废气涡轮水泵与电动水泵的位置的示意图。
图5为本发明实施例车用取暖系统包括控制组件的一个实施例的结构图。
具体实施方式
现在将参照附图来详细描述本发明的各种示例性实施例。应注意到:除非另外具体说明,否则在这些实施例中阐述的零部件的相对布置、数字表达式和数值不限制本发明的范围。
同时,应当明白,为了便于描述,附图中所示出的各个部分的尺寸并不是按照实际的比例关系绘制的。
以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的,决不作为对本发明及其应用或使用的任何限制。
对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论,但在适当情况下,所述技术、方法和设备应当被视为说明书的一部分。
应注意到:相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项,因此,一旦某一项在一个附图中被定义,则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。
目前,汽车采用的采暖方式主要有水暖式和汽暖热交换器式。在实际使用中,我们发现:无论是水暖式,还是汽暖热交换器式,都需要驱动风机进行热空气的输送,由此带来了能源的额外消耗。
除此之外,水暖式采暖方式还受到发动机工况的影响较大,由于水暖式采暖方式的供暖必须在发动机冷却液温度上升到大循环时才能够开始,因此在寒冬季节,汽车处于下坡、停车或者刚起步时,热源就显得不足。如果使用不当,发动机很容易发生过冷的现象。特别是对于车身较长的大型客车,在北方使用或者外界温度较低的情况下,车厢的热负荷很大,仅靠水暖式采暖方式很难获得令人满意的效果。
而汽暖热交换器式采暖方式会造成空气过于干燥,引起舒适感不佳,由于汽暖热交换器式采暖方式送来的暖气是直接通过与废气高温热交换获得,因此空气的温度高,并且过于干燥,送到车内后的空气湿度偏低,会使人有一种烦躁的感觉,舒适性比较差。
因此,基于上述现有技术存在的不足,有必要对现有技术进行改进,以获得使用性能更好的汽车取暖系统,提升用户的使用体验。
图1为本发明实施例车用取暖系统的一个实施例的结构图。图2为显示本发明实施例车用取暖系统的加热水管与发动机排气管的位置关系的示意图。如图1及图2所示,本发明实施例的车用取暖系统包括:废气涡轮水泵110、加热水管120和散热装置130,其中,废气涡轮水泵110设置于发动机排气管210与后消声器220的连接处,废气涡轮水泵110的进气口可选择地与排气管210连接,废气涡轮水泵110的排气口可选择地与后消声器220连接,加热水管120贴覆于排气管210外壁,例如加热水管120可以是缠绕于排气管210外壁上,加热水管120的进水口与废气涡轮水泵110的出水口连接,散热装置130设置于汽车乘员舱,散热装置130的进水口与加热水管120的出水口连接,散热装置130的出水口通过回水管140与废气涡轮水泵110的进水口连接。
基于本发明实施例提供的车用取暖系统,采用散热装置130与废气涡轮水泵110及加热水管120连接,形成取暖系统的水循环回路,由于发动机排放的气体具有一定的热量和一定的压力,通过将加热水管120贴覆于发动机排气管210外壁,可以利用发动机排放的气体的热量对加热水管120中的水进行加热,获得用于循环的热水,通过使废气涡轮水泵110与发动机排气管210连接,利用发动机排放的气体的压力作为动力,驱动废气涡轮水泵110运转,使热水在水循环回路中循环流动,并在通过设置于汽车乘员舱的散热装置130时加热空气。因此本发明实施例利用发动机排放的气体作为系统主要的热源和热循环动力,无需额外消耗能源进行驱动,即可实现采暖的功能,节能环保。
本发明实施例的车用取暖系统由于是利用发动机排放的气体进行取暖,因而在发动机启动后即可开始取暖,在取暖过程中由于是通过发动机排放的气体加热水循环回路中的水,再由水循环回路中的热水加热空气实现取暖,因而不会造成空气过于干燥,所得到的空气也非常自然舒适,其中用于加热空气的散热装置由于不需要与发动机排放的气体直接接触,因而不存在散热装置被腐蚀,尾气泄露的安全隐患,因此本发明实施例的车用取暖系统可以解决现有汽车采暖方式存在的不足。
图3为本发明实施例车用取暖系统的控制组件的一个实施例的结构图。如图3所示,本发明的车用取暖系统还包括控制组件,控制组件包括:开关装置310和控制器320,其中,开关装置310设置于发动机排气管210、后消声器220和废气涡轮水泵110之间,控制器320与开关装置310电连接,控制器320响应于接收到的信号生成第一控制信号,开关装置310根据第一控制信号控制废气涡轮水泵110与排气管210、后消声器220连通。具体地,在不需要采暖时,发动机排气管210与后消声器220直接连接,将发动机排放的气体通过后消声器220直接排出,当需要进行采暖时,控制器320响应于接收到的信号生成第一控制信号,开关装置310会根据第一控制信号,打开废气涡轮水泵110的进气口和排气口,切断发动机排气管210与后消声器220的直接连接,使排气管210通过废气涡轮水泵110与后消声器210连通,这样发动机排放的气体在通过发动机排气管210后会进入废气涡轮水泵110中,在废气涡轮水泵110中利用发动机排放的气体的压力驱动废气涡轮水泵110运转,实现水循环回路中热水的循环流动,从废气涡轮水泵110排出的气体则进入后消声器220,通过后消声器220排出。
在本实施例中,控制器320接收到的信号可以为远程启动信号,控制器320响应于远程启动信号,获取发动机的状态,根据发动机的状态,响应于发动机处于工作状态,生成第一控制信号。其中,远程启动信号可以由用户的远程操作产生,例如通过用户在手机等移动终端的操作产生,为了实现这种操作,通常需要先将车用取暖系统的控制器320与用户的手机相关联,例如通过在手机端下载并安装相应的APP,借助网络实现两者的关联,这样通过网络对车用取暖系统进行远程控制,可以提前对乘员舱进行预热,为人们的生活带来便利,使人们获得更好的使用体验。
在本实施例中,控制器320接收到的信号也可以为本地启动信号,控制器320响应于本地启动信号,获取发动机的状态,根据发动机的状态,响应于发动机处于工作状态,生成第一控制信号。其中,本地启动信号可以由用户直接在汽车上操作产生,例如通过用户直接操作汽车上的取暖模式按键等产生,这种操作方式与现有汽车暖风模式的启动方式相似,故此处不再敷述。
在本实施例中,控制器320接收到的信号还可以为传感器信号,本实施例的车用取暖系统可以具备自动开启的功能。具体地,如图3所示,本实施例的车用取暖系统的控制组件还可以包括:乘员传感器330和室温传感器340,其中,乘员传感器330用于检测汽车乘员舱中是否有乘员,并响应于乘员舱中有乘员,生成第一传感器信号,室温传感器340用于检测汽车乘员舱中的温度,生成第二传感器信号,乘员传感器330和室温传感器340分别与控制器320电连接,控制器320接收到的传感器信号为第一传感器信号和第二传感器信号,控制器320具体根据第二传感器信号获得汽车乘员舱中的温度,并响应于第一传感器信号,比较汽车乘员舱中的温度与第一预设温度,并响应于汽车乘员舱中的温度低于第一预设温度,获取发动机的状态,根据发动机的状态,响应于发动机处于工作状态,生成第一控制信号。本实施例通过设置乘员传感器330和室温传感器340,可以通过对车内的乘员情况和温度情况的检测,在检测到车内有乘员,并判断车内温度较低时,自动打开取暖系统,不需要人为进行操作,从而进一步方便人们使用,为人们提供更好的使用体验。
其中,第一预设温度可以为使人体感觉舒适的温度,本实施例不对第一预设温度具体数值进行限定,本领域技术人员可以了解,根据地域、时间、季节等条件的不同第一预设温度的数值可以不同,并且第一预设温度的数值可以通过人为操作进行更改。乘员传感器可以设置于乘员舱中座椅的位置,以在检测到有人乘坐时自动开启取暖系统,但是在本实施例中乘员传感器的设置位置并不限定于座椅的位置,本领域技术人员可以了解,本实施例的乘员传感器也可以设置于其他可以用来检测乘员舱内是否有乘员的位置。
需要说明的是,本实施例不对乘员传感器和室温传感器的具体实现方式进行限定,本领域技术人员可以了解,只要是能够满足本实施例的要求的任何常见的实现方式的乘员传感器和室温传感器均包含于本实施例中。
进一步地,如图3所示,本实施例的车用取暖系统的控制组件还可以包括:水温传感器350和阀门360,其中,水温传感器350设置于散热装置130的出水口,用于检测散热装置130的出水温度,生成第三传感器信号,阀门360设置于在加热水管120的出水口,水温传感器350和阀门360分别与控制器320电连接,控制器320接收第三传感器信号,并根据第三传感器信号获得散热装置130的出水温度,比较散热装置130的出水温度与第二预设温度,响应于散热装置130的出水温度不等于第二预设温度,生成第二控制信号,阀门360根据第二控制信号调节水循环回路中水流的流速。其中,第二预设温度可以为用户设定的温度。本实施例通过设置水温传感器350和阀门360,可以实时监测系统中水流的温度,并将检测到的温度与用户设定的温度进行比较,根据比较结果通过阀门360控制系统中水流的流速,从而实现对系统的恒温控制。
更进一步地,如图3所示,本实施例的车用取暖系统的控制组件还可以包括:电加热丝150,电加热丝150设置于加热水管120中,电加热丝150与控制器320电连接,控制器320接收水温传感器350的第三传感器信号,根据第三传感器信号获得散热装置130的出水温度,比较散热装置130的出水温度与第二预设温度,响应于散热装置130的出水温度小于第二预设温度,以及阀门360已控制加热水管120最大化地吸收排气管210的热量,生成第三控制信号,电加热丝150根据第三控制信号开始工作。其中,第二预设温度可以为用户设定的温度。阀门360已控制加热水管120最大化地吸收排气管210的热量,例如为在废气涡轮水泵110的流量一定时,阀门360达到全开位置,即阀门360已经达到所能调节的最大状态,此时水流具有最小的流速。本实施例通过设置电加热丝150,可以在发动机排放的气体的热量无法满足取暖的需求时,利用电加热丝150加热提供热量,从而形成以发动机排放的气体为主,以电加热丝150为辅的混合热源,使系统可以不受发动机和整车运行工况的影响,例如在汽车处于下坡或者刚起步,发动机排放的气体的热量不足时,保证系统的热源可以持续稳定的提供需要的热量,确保系统的稳定可靠。
图4为显示本发明实施例车用取暖系统的废气涡轮水泵与电动水泵的位置的示意图。如图4所示,本实施例的车用取暖系统还可以包括:电动水泵160,电动水泵160的进水口与回水管140的进水口连接,电动水泵160的出水口与加热水管120的出水口连接,电动水泵160与控制器320电连接,在需要进行采暖时,控制器320会响应于远程启动信号或者本地启动信号或者乘员传感器330的第一传感器信号和室温传感器340的第二传感器信号,获取发动机的状态,并根据发动机的状态,响应于发动机处于停止工作状态,生成第三控制信号和第四控制信号,电动水泵160则根据第四控制信号开始工作,同时电加热丝150根据第三控制信号开始工作。本实施例通过设置电加热丝150和电动水泵160,在发动机停止工作的情况下,可以利用加热水管120中设置的电加热丝150对加热水管120中的水进行加热,获得用于循环的热水,并利用电动水泵160使热水循环流动,加热空气,实现取暖的功能,从而可以实现汽车在发动机停止工况下的采暖。
在具体实施时,散热装置130可以设置于汽车乘员舱的底部,通过将散热装置130设置于汽车乘员舱的底部,可以利用热空气上升冷空气下沉的空气对流原理来实现热空气的自动循环流动。
如图1所示,在本发明的一个实施例中,散热装置130可以包括:第一散热器131、第二散热器132、第三散热器133和第四散热器134,其中,第一散热器131设置于汽车乘员舱地板的左前部,第二散热器132设置于汽车乘员舱地板的右前部,第三散热器133设置于汽车乘员舱地板的左后部,第四散热器134设置于汽车乘员舱地板的右后部,第一散热器131、第二散热器132、第三散热器133和第四散热器134并联连接于加热水管120的出水口与回水管140的进水口之间。其中,各散热器131、132、133、134可以是由散热片与散热管组成。本实施例通过将散热装置130设置于整个乘员舱的地板中,利用地板来加热乘员舱中的空气,空气的受热面积大,从而可以快速提升乘员舱内空气的温度。
需要说明的是,本实施例的散热装置130并不限定于上述由四个散热器组成的结构,本领域技术人员可以了解,本实施例在具体实施时散热装置130也可以采用其它常见的结构,例如在乘员室的座椅加装散热器。
进一步地,如图5所示,图5为本发明实施例车用取暖系统包括控制组件的一个实施例的结构图。本实施例可以在每个散热器131、132、133、134的出水口均设置水温传感器350,水温传感器350用于检测散热器的出水温度,生成第三传感器信号,同时在每个散热器131、132、133、134的进水口均设置阀门360,其中各水温传感器350和各阀门360分别与控制器320电连接,控制器320接收各水温传感器350的第三传感器信号,并根据第三传感器信号获得各散热器的出水温度,比较每个散热器的出水温度与其对应的第二预设温度,响应于散热器的出水温度不等于其对应的第二预设温度,生成第二控制信号,各阀门360根据其接收到的第二控制信号调节水流的流速。其中,每个散热器对应的第二预设温度可以相同或者不同。本实施例通过在乘员舱的不同区域分别设置散热器,并且在每个散热器的出水口设置水温传感器350,在每个散热器的进水口设置阀门360,可以实现对每个散热器的单独控制,从而可以对乘员舱进行分区域加热,提高对热量的有效利用,更可以根据需要使乘员舱中各区域的散热器具有不同的流速,实现对乘员舱各区域的差异温度控制,以满足用户的多样性需求。
更进一步地,如图5所示,本实施例的车用取暖系统的散热装置130还可以包括:杯托散热器135,杯托散热器135设置于汽车杯托所在的区域,其中杯托散热器135的进水口与加热水管120的出水口连接,杯托散热器135的出水口与回水管140的进水口连接,在杯托散热器135的出水口设有水温传感器350,水温传感器350用于检测杯托散热器的出水温度,生成第三传感器信号,在杯托散热器135的进水口设有阀门360,水温传感器350和阀门360分别与控制器320电连接,控制器320接收第三传感器信号,并根据第三传感器信号获得杯托散热器135的出水温度,比较杯托散热器135的出水温度与其对应的第二预设温度,响应于杯托散热器135的出水温度不等于其对应的第二预设温度,生成第二控制信号,阀门360根据第二控制信号调节水流的流速。本实施例通过在乘员舱的杯托区域设置杯托散热器135,并在杯托散热器135的出水口设置水温传感器350,在杯托散热器135的进水口设置阀门360,可以对放置于杯托中的饮品的温度进行控制,实现对饮品的保温或加热功能。
更进一步地,如图5所示,本实施例的车用取暖系统的散热装置130还可以包括:扶手箱散热器136,扶手箱散热器136设置于汽车扶手箱所在的区域,其中扶手箱散热器136的进水口与加热水管120的出水口连接,扶手箱散热器136的出水口与回水管140的进水口连接;在扶手箱散热器136的出水口设有水温传感器350,水温传感器350用于检测扶手箱散热器136的出水温度,生成第三传感器信号,在扶手箱散热器136的进水口设有阀门360,水温传感器350和阀门360分别与控制器320电连接,控制器320接收第三传感器信号,并根据第三传感器信号获得扶手箱散热器136的出水温度,比较扶手箱散热器136的出水温度与其对应的第二预设温度,响应于扶手箱散热器136的出水温度不等于其对应的第二预设温度,生成第二控制信号,阀门360根据第二控制信号调节水流的流速。本实施例通过在乘员舱的扶手箱区域设置扶手箱散热器136,并在扶手箱散热器136的出水口设置水温传感器350,在扶手箱散热器136的进水口设置阀门360,可以对放置于扶手箱中的物品的温度进行控制,利用扶手箱实现保温储藏或加热功能。
如图1及图5所示,在本发明的各实施例中,取暖系统还可以包括:水箱170,水箱170通过补水管171与加热水管120的进水口连接,通过泄压回水管172与回水管140连接,其中在补水管171与加热水管120之间设有补水阀,在回水管140与泄压回水管172之间设有泄压阀。本实施例通过水箱171和补水管171与泄压回水管172的设置,可以在水循环回路中水量不足时,对水循环回路进行补水,在水循环回路压力过大时,对水循环回路进行泄压,其中通过补水阀和泄压阀的设置可以实现系统的自动补水和泄压,保证系统的安全可靠。
进一步地,在本发明的各实施例中,在发动机排气管210与加热水管120的外侧还可设有保温层,以通过保温层将发动机排气管210与加热水管120包裹住,减少在发动机排气管210与加热水管120换热的过程中的热量散失,使发动机排放的气体的热量可以被充分用于取暖系统,减少热量的损失。
进一步地,在本发明的各实施例中,在加热水管120的出水口还可设有单向阀370,已通过单向阀保证水循环系统中水流的流向。
另外,本发明实施例还提供了一种汽车,包括:上述任一实施例的车用取暖系统。
本发明实施例提供的汽车,设置有上述任一实施例的车用取暖系统,其采用散热装置130与废气涡轮水泵110及加热水管120连接,形成取暖系统的水循环回路,由于发动机排放的气体具有一定的热量和一定的压力,通过将加热水管120贴覆于发动机排气管210外壁,可以利用发动机排放的气体的热量对加热水管120中的水进行加热,获得用于循环的热水,通过使废气涡轮水泵110与发动机排气管210连接,利用发动机排放的气体的压力作为动力,驱动废气涡轮水泵110运转,使热水在水循环回路中循环流动,并在通过设置于汽车乘员舱的散热装置130时加热空气。因此本发明实施例利用发动机排放的气体作为系统主要的热源和热循环动力,无需额外消耗能源进行驱动,即可实现采暖的功能,节能环保。
本发明实施例的车用取暖系统由于是利用发动机排放的气体进行取暖,因而在发动机启动后即可开始取暖,在取暖过程中由于是通过发动机排放的气体加热水循环回路中的水,再由水循环回路中的热水加热空气实现取暖,因而不会造成空气过于干燥,所得到的空气也非常自然舒适,其中用于加热空气的散热装置由于不需要与发动机排放的气体直接接触,因而不存在散热装置被腐蚀,尾气泄露的安全隐患,因此本发明实施例的车用取暖系统可以解决现有汽车采暖方式存在的不足。
本说明书中各个实施例均采用递进的方式描述,每个实施例重点说明的都是与其它实施例的不同之处,各个实施例之间相同或相似的部分相互参见即可。对于装置实施例而言,由于其与方法实施例基本对应,所以描述的比较简单,相关之处参见方法实施例的部分说明即可。
本发明的描述是为了示例和描述起见而给出的,而并不是无遗漏的或者将本发明限于所公开的形式。很多修改和变化对于本领域的普通技术人员而言是显然的。选择和描述实施例是为了更好说明本发明的原理和实际应用,并且使本领域的普通技术人员能够理解本发明从而设计适于特定用途的带有各种修改的各种实施例。
Claims (16)
1.一种车用取暖系统,其特征在于,包括:
废气涡轮水泵,设置于发动机排气管与后消声器的连接处,所述废气涡轮水泵的进气口可选择地与所述排气管连接,所述废气涡轮水泵的排气口可选择地与所述后消声器连接;
加热水管,贴覆于所述发动机排气管外壁,所述加热水管的进水口与所述废气涡轮水泵的出水口连接;
散热装置,设置于汽车乘员舱,所述散热装置的进水口与所述加热水管的出水口连接,所述散热装置的出水口通过回水管与所述废气涡轮水泵的进水口连接。
2.根据权利要求1所述的系统,其特征在于,还包括:
开关装置,设置于所述发动机排气管、所述后消声器和所述废气涡轮水泵之间,根据第一控制信号控制所述废气涡轮水泵与所述排气管、所述后消声器连通;
控制器,根据接收到的信号生成控制信号;所述控制信号包括:所述第一控制信号。
3.根据权利要求2所述的系统,其特征在于,所述控制器接收到的信号包括:远程启动信号或本地启动信号;所述控制器响应于所述远程启动信号或所述本地启动信号,获取发动机的状态,根据发动机的状态,响应于发动机处于工作状态,生成所述第一控制信号。
4.根据权利要求2所述的系统,其特征在于,还包括:
乘员传感器,用于检测所述汽车乘员舱中是否有乘员,响应于所述乘员舱中有乘员,生成第一传感器信号;
室温传感器,用于检测所述汽车乘员舱中的温度,生成第二传感器信号;
所述控制器接收到的信号包括:所述第一传感器信号和所述第二传感器信号;
所述控制器,根据所述第二传感器信号获得所述汽车乘员舱中的温度,响应于所述第一传感器信号,比较所述汽车乘员舱中的温度与第一预设温度,响应于所述汽车乘员舱中的温度低于所述第一预设温度,获取发动机的状态,根据发动机的状态,响应于发动机处于工作状态,生成所述第一控制信号;其中所述第一预设温度为使人体感觉舒适的温度。
5.根据权利要求3或4所述的系统,其特征在于,还包括:
水温传感器,设置于所述散热装置的出水口,用于检测所述散热装置的出水温度,生成第三传感器信号;
阀门,设置于在所述加热水管的出水口,根据第二控制信号调节水流的流速;
所述控制器接收到的信号包括:所述第三传感器信号;
所述控制信号包括:所述第二控制信号;
所述控制器,根据所述第三传感器信号获得所述散热装置的出水温度,比较所述散热装置的出水温度与第二预设温度,响应于所述散热装置的出水温度不等于所述第二预设温度,生成第二控制信号。
6.根据权利要求5所述的系统,其特征在于,还包括:
电加热丝,设置于所述加热水管中,根据第三控制信号开始工作;
所述控制信号包括:所述第三控制信号;
所述控制器,根据所述第三传感器信号获得所述散热装置的出水温度,比较所述散热装置的出水温度与第二预设温度,响应于所述散热装置的出水温度小于所述第二预设温度,以及所述阀门已控制所述加热水管最大化地吸收所述排气管的热量,,生成所述第三控制信号。
7.根据权利要求6所述的系统,其特征在于,还包括:
电动水泵,所述电动水泵的进水口与所述回水管的进水口连接,所述电动水泵的出水口与所述加热水管的出水口连接;所述电动水泵根据第四控制信号开始工作;
所述控制信号包括:所述第四控制信号;
所述控制器,响应于所述远程启动信号或所述本地启动信号或所述第一传感器信号和所述第二传感器信号,获取发动机的状态,根据发动机的状态,响应于发动机处于停止工作状态,生成所述第三控制信号和所述第四控制信号。
8.根据权利要求6或7所述的系统,其特征在于,所述散热装置设置于汽车乘员舱的底部。
9.根据权利要求8所述的系统,其特征在于,所述散热装置包括:
第一散热器,设置于所述汽车乘员舱地板的左前部;
第二散热器,设置于所述汽车乘员舱地板的右前部;
第三散热器,设置于所述汽车乘员舱地板的左后部;
第四散热器,设置于所述汽车乘员舱地板的右后部;
其中,所述第一散热器、所述第二散热器、所述第三散热器和所述第四散热器并联连接于所述加热水管的出水口与所述回水管的进水口之间。
10.根据权利要求9所述的系统,其特征在于,在每个所述散热器的出水口均设有所述水温传感器,所述水温传感器用于检测所述散热器的出水温度,生成所述第三传感器信号;
在每个所述散热器的进水口均设有所述阀门,所述阀门根据所述第二控制信号调节水流的流速;
所述控制器,根据所述第三传感器信号获得所述散热器的出水温度,比较所述散热器的出水温度与第二预设温度,响应于所述散热器的出水温度不等于所述第二预设温度,生成所述第二控制信号;其中,每个所述散热器对应的所述第二预设温度可以相同或者不同。
11.根据权利要求6或7所述的系统,其特征在于,还包括:杯托散热器,设置于汽车杯托所在的区域,所述杯托散热器的进水口与所述加热水管的出水口连接,所述杯托散热器的出水口与所述回水管的进水口连接;
在所述杯托散热器的出水口设有所述水温传感器,所述水温传感器用于检测所述杯托散热器的出水温度,生成所述第三传感器信号;
在所述杯托散热器的进水口设有所述阀门,所述阀门根据所述第二控制信号调节水流的流速;
所述控制器,根据所述第三传感器信号获得所述杯托散热器的出水温度,比较所述杯托散热器的出水温度与第二预设温度,响应于所述杯托散热器的出水温度不等于所述第二预设温度,生成所述第二控制信号。
12.根据权利要求6或7所述的系统,其特征在于,还包括:扶手箱散热器,设置于汽车扶手箱所在的区域,所述扶手箱散热器的进水口与所述加热水管的出水口连接,所述扶手箱散热器的出水口与所述回水管的进水口连接;
在所述扶手箱散热器的出水口设有所述水温传感器,所述水温传感器用于检测所述扶手箱散热器的出水温度,生成所述第三传感器信号;
在所述扶手箱散热器的进水口设有所述阀门,所述阀门根据所述第二控制信号调节水流的流速;
所述控制器,根据所述第三传感器信号获得所述扶手箱散热器的出水温度,比较所述扶手箱散热器的出水温度与第二预设温度,响应于所述扶手箱散热器的出水温度不等于所述第二预设温度,生成所述第二控制信号。
13.根据权利要求1至4和6至7和9至10任意一项所述的系统,其特征在于,还包括:
水箱,所述水箱通过补水管与所述加热水管的进水口连接,所述水箱通过泄压回水管与所述回水管连接;在所述补水管与加热水管之间设有补水阀,在所述回水管与所述泄压回水管之间设有泄压阀。
14.根据权利要求1至4和6至7和9至10任意一项所述的系统,其特征在于,在所述发动机排气管与所述加热水管的外侧设有保温层。
15.根据权利要求1至4和6至7和9至10任意一项所述的系统,其特征在于,在所述加热水管的出水口设有单向阀。
16.一种汽车,其特征在于,包括:根据权利要求1至15任意一项所述的车用取暖系统。
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