CN109026282A - 水暖型汽车尾气消音加热器 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种水暖型汽车尾气消音加热器，包括左端盖、左支撑板、烟门、外壳、换热芯体、右支撑板、右端盖、进水管和出水管，左端盖设有进气管和轴套，烟门设有烟门控制轴，换热芯体包括内壳、蛇形盘管、端板、防震垫、内芯和隔板，右端盖设有出气管，出水管上设有泄压阀，进水管和出水管与蛇形盘管连接，烟门与换热芯体滑动配合连接，烟门控制轴与轴套连接，换热芯体固定在左支撑板和右支撑板之间，左端盖、左支撑板、外壳、右支撑板和右端盖之间均采用螺栓连接。本发明结构简单，易拆卸维护，换热效率高。汽车尾气通路可调，汽车舱内不需要加热时尾气不经过换热芯体，有效减少换热芯体中的积碳，大大延长加热器的使用寿命。

Description

水暖型汽车尾气消音加热器
技术领域
本发明涉及一种水暖型汽车尾气消音加热器，属于汽车能源利用领域。
背景技术
当今社会，随着人们生活水平的提高，汽车保有量越来越大，汽车能源消耗在总能源消耗中所占的比例越来越高，汽车节能问题越来越受到各国的关注。与此同时，车辆节能技术已经成为当今世界汽车技术研究的热点。由于汽车消耗的能源主要是石油燃料，而我国是一个石油存储量相对欠缺的国家，因此，随着我国汽车工业的迅速发展，提高汽车燃料有效利用率和减少环境污染在我国具有更重要的战略意义。调查研究表明，汽车燃料燃烧所释放的能量只有三分之一左右被有效利用，其余能量都被散失或排放到大气中，造成了能源极大浪费，也带来了不良的环境污染影响。而将汽车尾气中的热量进行有效回收不仅可以用于舱内取暖，而且还可以降低汽车的燃油消耗，达到节能减排的目的。
针对上述需求，目前已经报道了一些利用汽车尾气中的热量来制作车用加热器的技术。根据换热介质的不同，现有的技术主要分为风暖型尾气加热器和水暖型尾气加热器。风暖型尾气加热器直接利用舱内空气和尾气进行气-气热交换，利用高压风机将升温后的热空气引入车厢内进行循环以达到取暖的目的。该技术换热效率高，结构简单。但是，当加热器中空气通道与尾气通道连接部分出现泄漏时，尾气就会随空气进入舱内，从而造成人员一氧化碳中毒的隐患。和风暖原理不同，水暖型尾气加热器利用液体和尾气进行水-气热交换，通过使用水泵将加热的液体输送至车厢内的散热器中，再利用散热器中的鼓风机将液体的热量吹入车厢，实现加热。这种技术安全系数高，但是换热效率相对风暖型设备较低，且很多现有的水暖型加热器结构设计并不合理，具有易积碳和后期维护不便的问题。
发明内容
本发明的目的：针对现有水暖型换热器的缺陷，本发明提供一种水暖型汽车尾气消音加热器，其结构简单，换热效率高，在加热器内设置烟门，实现尾气通路可调，有效降低换热芯体内部积碳，延长加热器的使用寿命。
本发明中主要采用的技术方案为：
一种水暖型汽车尾气消音加热器，包括左端盖、左支撑板、烟门、外壳、换热芯体、右支撑板、右端盖、进水管以及出水管，所述左端盖和右端盖分别通过螺栓连接设置在外壳的左右两端，所述左端盖上设有进气管和轴套，所述右端盖上设有出气管，所述左支撑板和右支撑板通过螺栓连接固定在外壳内部左右两端，所述换热芯体设置外壳内，且换热芯体的两端分别固定在左支撑板和右支撑板之间，所述烟门与换热芯体滑动配合连接，且所述烟门与烟门控制轴配合连接，所述烟门控制轴依次穿过轴套和左支撑板与烟门控制连接，所述进水管和出水管分别连接换热芯体的进水口和出水口，所述出水管上设有泄压阀。
优选地，所述换热芯体包括内壳、蛇形盘管、消音孔、端板、两个防震垫、内芯和若干隔板，所述内芯设置在内壳中，所述蛇形盘管卷绕在内芯上，且位于内芯与内壳间，所述蛇形盘管的进水口连接进水管，出水口连接出水管，所述内壳的左端设有端板，右端连接右支撑板上，所述两个防震垫中的一个安装在端板与蛇形盘管左端之间，另一个安装在右支撑板与蛇形盘管右端之间，若干所述隔板设置在内芯上，所述内芯上设有若干消音孔。
优选地，所述烟门上设有气孔。
优选地，所述蛇形盘管卷绕在内芯上，且卷绕的层数大于等于一层。
优选地，所述防震垫采用岩棉或玻璃纤维表面毡柔性防火材料，并塞入换热芯体的两端，用于限制蛇形盘管水平方向的运动，同时起到一定的缓震作用。
优选地，所述右支撑板上设有出气消音孔和出气孔，所述出气孔与换热芯体的出气端连通。
优选地，所述左支撑板设有进气消音孔。
优选地，所述隔板为一个或者多个。
优选地，所述烟门控制轴与轴套采用滑动配合或螺纹连接。
有益效果：本发明提供一种水暖型汽车尾气消音加热器，采用水、气换热原理将汽车高温尾气中的热量输送至车舱内实现取暖，不仅可以满足发动机排气消音的效果，而且不需要消耗燃油即可实现很好的舱内加热效果。加热器整体结构简单，换热效率高。尾气通路可调，舱内不需要加热时尾气不经过换热芯体，有效降低换热芯体的积碳，延长设备的使用寿命。此外，加热器整体零部件均可进行方便拆卸，后期进一步清除积碳和设备维护十分便捷。
附图说明
图1是水暖型汽车尾气消音加热器的结构剖视图；
图2是水暖型汽车尾气消音加热器的左视图；
图3是水暖型汽车尾气消音加热器取暖时的原理图；
图4是水暖型汽车尾气消音加热器不取暖时的工作原理图；
图中：1-左端盖、11-轴套、12-进气管、2-左支撑板、21-进气消音孔、3-烟门、31-烟门控制轴、32-气孔、4-外壳、5-换热芯体、51-内壳、52-蛇形盘管、53-消音孔、54-端板、55-防震垫、56-内芯、57-隔板、6-右支撑板、61-出气消音孔、62-出气孔、7-右端盖、71-出气管、8-进水管、9-出水管、91-泄压阀。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本申请中的技术方案，下面对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本申请保护的范围。
下面结合附图对本发明的技术方案做了进一步的详细说明：
如图1-4所示，一种水暖型汽车尾气消音加热器，包括左端盖1、左支撑板2、烟门3、外壳4、换热芯体5、右支撑板6、右端盖7、进水管8以及出水管9，所述左端盖1和右端盖7分别通过螺栓连接设置在外壳4的左右两端，所述左端盖1上设有进气管12和轴套11，所述右端盖7上设有出气管，所述左支撑板2和右支撑板6通过螺栓连接固定在外壳内部左右两端，所述换热芯体5设置外壳4内，且换热芯体5的两端分别固定在左支撑板2和右支撑板6之间，所述烟门3与换热芯体5滑动配合连接，且所述烟门3与烟门控制轴31配合连接，所述烟门控制轴31依次穿过轴套11和左支撑板2与烟门3控制连接，所述进水管8和出水管9分别连接换热芯体5的进水口和出水口，所述出水管9上设有泄压阀91。
优选地，所述换热芯体包括内壳51、蛇形盘管52、消音孔53、端板54、两个防震垫55、内芯56和若干隔板57，所述内芯56设置在内壳51中，所述蛇形盘管52卷绕在内芯56上，且位于内芯56与内壳51间，所述蛇形盘管52的进水口连接进水管8，出水口连接出水管9，所述内壳51的左端设有端板，右端连接右支撑板6上，所述两个防震垫55中的一个安装在端板54与蛇形盘管52左端之间，另一个安装在右支撑板6与蛇形盘管52右端之间，若干所述隔板57设置在内芯56上，所述内芯56上设有若干消音孔53。
优选地，所述烟门3上设有气孔32。当烟门3完全关闭时，其与端板54紧密贴合，当烟门3完全开启时，其将消音孔53完全堵住。
优选地，所述蛇形盘管52卷绕在内芯56上，且卷绕的层数大于等于一层。本实施中，蛇形盘管52卷绕了两层，以使换热芯体5具有较高的换热效率。
优选地，所述防震垫55采用岩棉或玻璃纤维表面毡柔性防火材料，并塞入换热芯体5的两端，用于限制蛇形盘管52水平方向的运动，同时起到一定的缓震作用。
优选地，所述右支撑板6上设有出气消音孔61和出气孔62，所述出气孔62与换热芯体5的出气端连通。
优选地，所述左支撑板2设有进气消音孔21。
优选地，所述隔板57为一个或者多个，本实施例中，在内芯56的中间设置了一个隔板57，将内芯56隔成两个独立的部分，以增强尾气与蛇形盘管52之间的热交换效率。
优选地，所述烟门控制轴31与轴套11采用滑动配合或螺纹连接。
如图2所示，出水管9上设置有泄压阀91。当蛇形盘管52中的液体受热气化或者管内压力上升时，泄压阀91即可开启，使高压液体或气体排到大气中，保障管内压力的正常，避免蛇形盘管52受压漏液或破裂。
如图3所示，水暖型汽车尾气消音加热器实现取暖时，由烟门控制轴31控制烟门3关闭，气孔32由烟门3堵住。进水管8打开，液体流入蛇形盘管52。发动机排出的尾气首先通过进气管12进入加热器内部，经进气消音孔21消音后，穿过消音孔53进入内芯56。然后，尾气再次由消音孔53穿出内芯56，并对蛇形盘管52中的循环液体进行加热。接着，尾气再次由消音孔53穿入内芯56。最后，尾气通过出气孔62和出气管71排入大气中。
如图4所示，水暖型汽车尾气消音加热器不取暖时，由烟门控制轴31控制烟门3开启，消音孔53被烟门3堵住。发动机排出的尾气首先通过进气管12进入加热器内部，经进气消音孔21消音后，穿过气孔32进入外壳4和内壳51之间的环形通路。然后，尾气经过出气消音孔61再次进行消音。最后，尾气通过出气管71排入大气中。
本发明中，左端盖1、左支撑板2、外壳4、右支撑板6和右端盖7之间均采用螺栓连接，以便于后期清除积碳或者维修时快速进行拆装，烟门3与换热芯体5滑动配合连接，以便于烟门3的开启和闭合，烟门控制轴31与轴套11连接，并采用外部手动控制或者自动控制的方式来调节烟门控制轴31的直线进给，所述换热芯体5固定在左支撑板2和右支撑板6之间。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (9)

1.一种水暖型汽车尾气消音加热器，其特征在于：包括左端盖（1）、左支撑板（2）、烟门（3）、外壳（4）、换热芯体（5）、右支撑板（6）、右端盖（7）、进水管（8）以及出水管（9），所述左端盖（1）和右端盖（7）分别通过螺栓连接设置在外壳（4）的左右两端，所述左端盖（1）上设有进气管（12）和轴套（11），所述右端盖（7）上设有出气管（71），所述左支撑板（2）和右支撑板（6）通过螺栓连接固定在外壳内部左右两端，所述换热芯体（5）设置外壳（4）内，且换热芯体（5）的两端分别固定在左支撑板（2）和右支撑板（6）之间，所述烟门（3）与换热芯体（5）滑动配合连接，且所述烟门（3）与烟门控制轴（31）配合连接，所述烟门控制轴（31）依次穿过轴套（11）和左支撑板（2）与烟门（3）控制连接，所述进水管（8）和出水管（9）分别连接换热芯体（5）的进水口和出水口，所述出水管（9）上设有泄压阀（91）。
2.根据权利要求1所述的一种水暖型汽车尾气消音加热器，其特征在于：所述换热芯体包括内壳（51）、蛇形盘管（52）、消音孔（53）、端板（54）、两个防震垫（55）、内芯（56）和若干隔板（57），所述内芯（56）设置在内壳（51）中，所述蛇形盘管（52）卷绕在内芯（56）上，且位于内芯（56）与内壳（51）间，所述蛇形盘管（52）的进水口连接进水管（8），出水口连接出水管（9），所述内壳（51）的左端设有端板，右端连接右支撑板（6）上，所述两个防震垫（55）中的一个安装在端板（54）与蛇形盘管（52）左端之间，另一个安装在右支撑板（6）与蛇形盘管（52）右端之间，若干所述隔板（57）设置在内芯（56）上，所述内芯（56）上设有若干消音孔（53）。
3.根据权利要求1或2所述的一种水暖型汽车尾气消音加热器，其特征在于，所述烟门（3）上设有气孔（32）。
4.根据权利要求2所述的一种水暖型汽车尾气消音加热器，其特征在于：所述蛇形盘管（52）卷绕在内芯（56）上，且卷绕的层数大于等于一层。
5.根据权利要求2所述的一种水暖型汽车尾气消音加热器，其特征在于：所述防震垫（55）采用岩棉或玻璃纤维表面毡柔性防火材料，并塞入换热芯体（5）的两端，用于限制蛇形盘管（52）水平方向的运动，同时起到一定的缓震作用。
6.根据权利要求1或2所述的一种水暖型汽车尾气消音加热器，其特征在于：所述右支撑板（6）上设有出气消音孔（61）和出气孔（62），所述出气孔（62）与换热芯体（5）的出气端连通。
7.根据权利要求1或2所述的一种水暖型汽车尾气消音加热器，其特征在于：所述左支撑板（2）设有进气消音孔（21）。
8.根据权利要求2所述的一种水暖型汽车尾气消音加热器，其特征在于：所述隔板（57）为一个或者多个。
9.根据权利要求2所述的一种水暖型汽车尾气消音加热器，其特征在于，所述烟门控制轴（31）与轴套（11）采用滑动配合或螺纹连接。
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