CN110160263A - 一种气密式燃油空气加热器 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种气密式燃油空气加热器，包括机箱壳体，机箱壳体一侧面设有冷风入口，机箱壳体顶面设有热风出口，机箱壳体中部设有电气件总成，电气件总成包括电气件安装板，电气件安装板上设有变压器、控制器、整流桥和滤波电容，机箱壳体下部设有加热器机芯总成，加热器机芯总成的一端与风机相连接，风机安装于靠近冷风入口的一端，加热器机芯总成的另一端通过管道与热风出口相连接，机箱壳体外设有油箱总成和电磁泵总成，电磁泵总成安装于油箱总成下方。本发明的有益效果为：降低了人员劳动强度，加热器箱体结构整体气密好，发热量大，整体稳固，抗震性好，加热器可实现远程操作便于人员进行操作。

Description

一种气密式燃油空气加热器

技术领域

本发明涉及加热装置领域，具体来说，涉及一种气密式燃油空气加热器。

背景技术

目前市面大部分燃油空气加热器设计的发热量通常低于10kw，这些低发热量的加热器往往用于货车、工程机械、设备舱、客车等驾驶室取暖，取暖的空间一般较小，而对于野外驻扎时所用的充气式帐篷来说，帐篷内空间较大，需要更大的发热量来实现其升温要求。

另外野外帐篷作为休息和工作区域是封闭式的，要求封闭区域升温迅速，空气清洁。对于野外工作中，人们靠电力和气体燃烧取暖的方法并不现实，因此加热设备往往都需是靠燃烧柴油提供热量，但燃油过程中会产生大量的废气，这就要求换热时流通空气与燃油废气之间必须相互隔离，才能保证驻扎区域内的空气清洁。为了解决寒冷地区帐篷内正常取暖问题，很多燃油加热器生产企业已经研发出了各种大功率燃油空气加热器，其中炮筒型直燃或手推车式燃油挥发雾化加热设备居多，但这些加热器设备工作时在燃油燃烧后会产生废气，其加热器内部或加热器机芯与壳体间并没有完全密封，会导致废气泄露，泄露的废气会随被加热的循环空气吹入帐篷内，造成帐篷内空气污染，甚至会造成人员一氧化碳中毒。

另外由于野外面临的环境是多变的，当野外驻扎的帐篷外遭遇有毒气体侵袭或是周围空气遭到污染时，由于大部分加热器无法做到机体气密，有毒气体便可通过加热器进排气管道，将外界有害气体传入到被加热区域内，造成被加热区域内空气污染及人员中毒。例如目前现有的燃油空气加热器多采用喷射式燃烧和燃油挥发式燃烧的方式，对于喷射式的加热器，其大部分没有设计单独的废气排放口，废气会随被加热空气一同吹入到被加热区域，造成污染，其热风出口与回风入口往往是敞开的，无法接入密封风道，此类产品多用于厂房、养殖场、温室大棚的区域内使用。

而对于燃油挥发式的加热器，其工作方式是通过将燃油在燃烧室内燃烧，加热燃烧室外的换热器，再用风机产生的气流将热量带走，其燃烧室、风机、换热器之间并未完全密封，燃烧产生的废气会从换热器与风机之间的连接缝隙处泄露，同时废气也可通过风机轴处发生泄露。同理，若外界空气受到污染，受污染的空气也会通过加热器的进排气口进入到帐篷内。

目前市场上大部分加热器操作控制系统多集成在加热器上，当需要开启或关闭加热器时，需要操作人员处于寒冷的室外环境中对加热器进行操作，操作人员需要忍受寒冷天气带来的不便，也能应对因气温突然下降加热器无法工作，取暖功能失效带来的不便。

针对相关技术中的问题，目前尚未提出有效的解决方案。

发明内容

针对相关技术中的上述技术问题，本发明的目的是提供一种气密式燃油空气加热器，克服现有产品中上述方面的不足。

本发明的目的是通过以下技术方案来实现：一种气密式燃油空气加热器，包括密封机箱壳体，所述机箱壳体一侧面设有冷风入口，所述机箱壳体顶面设有热风出口，所述机箱壳体连接处为连续焊缝或涂密封胶，所述机箱壳体中部设有电气件总成，所述电气件总成包括电气件安装板，所述电气件安装板上设有变压器、控制器、整流桥和滤波电容，所述机箱壳体下部设有加热器机芯总成，所述加热器机芯总成的一端与风机相连接，所述风机安装于靠近所述冷风入口的一端，所述加热器机芯总成的另一端通过管道与所述热风出口相连接，所述机箱壳体外设有油箱总成，电磁泵总成安装于机箱壳体外或所述油箱总成外，所述电磁泵总成两端连接有油管，所述油管另一端分别与油箱总成和加热器机芯总成相连接，所述电磁泵和所述加热器机芯总成由所述控制器控制，所述机箱壳体外还设有密封的加热器控制线束接口、加热器开关总成和外接扩展线束接口。

进一步的，所述机箱壳体另一侧面设有检修口，所述检修口配有盖板，所述盖板与所述机箱壳体之间有密封硅胶垫隔层。

进一步的，所述冷风入口和热风出口为平面法兰式接口或直面螺纹式接口，可以快速无泄漏的连接冷热风管道。

进一步的，所述机箱壳体内中部设有带有安装孔的角铁，所述电气件安装板安装于所述角铁上。

进一步的，所述加热器机芯总成包含两个独立的加热器机芯，所述加热器机芯总成与所述机箱壳体底部采用螺钉紧固，所述加热器机芯总成与所述机箱壳体之间设有胶垫，所述风机为双头风机或若干台独立单头风机，所述风机与所述加热器机芯总成的壳体顶部采用螺钉紧固，所述加热器机芯内设有助燃风轮电机。

进一步的，所述油箱总成为钣金结构，所述油箱总成上设有安装钢梁，所述油箱总成顶部有加油口及油尺，所述油箱总成上设有低油位报警传感器，所述低油位报警传感器上设有电加热器。

进一步的，所述电磁泵为脉冲泵，所述电磁泵上的控制线与所述加热器机芯主线束连接。

进一步的，所述机箱壳体外还设有开关护板和底架总成。

本发明的有益效果为：

（1）配备有加热器专用油箱，油箱及油泵带有电加热功能，当室外环境发生突变降温时，柴油会发生结蜡，无此功能的加热器会发生加热器点不着火故障，需要人员对燃油进行更换，更换为低标号的柴油，才能正常使用，而本专利涉及的产品因配备油箱加热功能，当气温降低时，可启动加热功能，有利于防止油箱及油管中的燃油结蜡，无需人员更换燃油，降低了人员劳动强度。

（2）加热器箱体结构整体气密，加热器机芯各连接处密封防止废气泄露，能保证换热时流通空气与燃油废气和帐篷外空气三者之间相互隔离。

（3）具有发热量大的特点，发热量可达20kw，解决野外帐篷取暖升温需求，升温效果快。

（4）采用箱体框架结构，总体稳固，抗震性好，提高负责路口运输产生颠簸造成加热器损坏。

（5）加热器可通过外置接口和CAN接口实现远程操作和集成控制，便于人员进行操作，加热器自带燃油电加热功能，能应对气温骤降造成的燃油结蜡问题，加热器自带全海拔调节控制器，可在高海拔等高寒地带正常工作，海拔高度可达5500米。

附图说明

下面根据附图对本发明作进一步详细说明。

图1是本发明实施例所述的一种气密式燃油空气加热器正视图；

图2是本发明实施例所述的一种气密式燃油空气加热器侧视图；

图3是本发明实施例所述的一种气密式燃油空气加热器结构示意图；

图4是本发明实施例所述的电气件安装板俯视图；

图5是本发明实施例所述的电气件安装板结构示意图；

图6是本发明实施例所述的油箱总成正视图；

图7是本发明实施例所述的油箱总成结构示意图；

图8是本发明实施例所述的电磁泵总成结构示意图；

图9是本发明实施例所述的控制器电路图；

图10是本发明实施例所述的加热器控制线束接口结构示意图；

图11是本发明实施例所述的加热器开关总成电路图；

图中：1、机箱壳体；2、冷风入口；3、热风出口；4、电气件安装板；5、加热器机芯总成；6、风机；7、管道；8、油箱总成；9、电磁泵总成；10、变压器；11、控制器；12、整流桥；13、滤波电容；14、加热器控制线束接口；15、加热器开关总成；16、外接扩展线束接口；17、加油口；18、油尺；19、低油位报警传感器；20、开关护板；21、底架总成；22、检修口。

具体实施方式

如图1-11所示，本发明实施例所述的一种气密式燃油空气加热器，包括密封机箱壳体1，所述机箱壳体1一侧面设有冷风入口2，所述机箱壳体1顶面设有热风出口3，所述机箱壳体1中部设有电气件总成，所述电气件总成包括电气件安装板4，所述电气件安装板4上设有变压器10、控制器11、整流桥12和滤波电容13，所述机箱壳体1下部设有加热器机芯总成5，所述加热器机芯总成5的一端与风机6相连接，所述风机6安装于靠近所述冷风入口2的一端，所述加热器机芯总成5的另一端通过管道7与所述热风出口3相连接，所述机箱壳体1外设有油箱总成8，电磁泵总成9安装于机箱壳体1外，所述电磁泵总成9两端连接有油管，所述油管另一端分别与油箱总成8和加热器机芯总成5相连接，所述电磁泵9和所述加热器机芯总成5由所述控制器11控制，所述机箱壳体1外还设有加热器控制线束接口14、加热器开关总成15和外接扩展线束接口16，所述机箱壳体1另一侧面设有检修口22，所述检修口22配有盖板，所述盖板与所述机箱壳体1之间有密封硅胶垫隔层，所述机箱壳体1除检修口22、冷风入口2和热风出口3外，所有连接处均为连续焊缝或涂密封胶等防护，无泄漏点。

在一具体实施例中，所述机箱壳体1内中部设有带有安装孔的角铁，所述电气件安装板4安装于所述角铁上。

在一具体实施例中，所述加热器机芯总成5包含两个独立的加热器机芯，所述加热器机芯总成5与所述机箱壳体1底部采用螺钉紧固，所述加热器机芯总成5与所述机箱壳体1之间设有胶垫，所述风机6为双头风机，可根据需要进行选择，所述风机6与所述加热器机芯总成5的壳体顶部采用螺钉紧固，所述加热器机芯内设有助燃风轮电机。

在一具体实施例中，所述油箱总成8为钣金结构，所述油箱总成8上设有安装钢梁，所述油箱总成8顶部有加油口17及油尺18，所述油箱总成8上设有低油位报警传感器19，所述低油位报警传感器19上设有电加热器。

在一具体实施例中，所述电磁泵9为脉冲泵，所述电磁泵9上的控制线与所述加热器机芯5主线束连接。

在一具体实施例中，所述机箱壳体外还设有开关护板20和底架总成21。

在具体使用时，根据本发明所述的一种气密式燃油空气加热器，所述机箱壳体1正面设有检修口22，机箱壳体右侧焊接有加热器开关总成15、油箱纵梁、六角头螺栓，加热器开关总成15的开关板由钢板加工而成，用于为电器元件提供支撑与定位，并保证电器元件不受其他元件影响，油箱纵梁与螺栓焊接组合，油箱纵梁使用槽钢并采用整形工艺方法，用以为油箱的安装提供位置以及承载由于振动造成的形变影响，焊接M6螺栓对电器设备进行有效接地保护，防止触电、电器短路、漏电等故障，机箱壳体1采用调整加工整平方法保证密封性能，用整板折弯焊接有效避免过多焊缝对密封性以及焊接变形所带来的影响，并起到有效保护内部加热以及电器设备防止雨淋、碰撞、以及避免热损失起到有效防护，机箱壳体1外焊接支撑角板与支撑侧板，支撑角板与支撑侧板上焊有螺母并加工相应孔位，提供安装位置，机箱壳体焊接引线板对线缆起到防护以及调整走线方向，机箱壳体底部开设有若干孔位与加热器机芯连接，

机箱壳体1左侧为冷风入口2，焊接有进风板、进风口导筒和连接盘，连接盘上开设有连接孔位并与出风口导筒焊接，进风板与机箱壳体焊接起到密封、支撑作用，并为进风口导筒及连接盘提供安装位置，为外部进风设施的连接提供位置方式。

机箱壳体1顶部为热风出口3，加热器机芯总成5与热风出口3相连接的管道7，管道7上连接有热平衡器、出风口导筒、连接盘和传感器安装座组成，热平衡器通过其横截面的变化以及热出风口风速风向的交变，形成热力场，对热量的平衡与传递起到同步、混流、平衡的空气对流作用，出风口导筒与连接盘焊接，与外部设备提供链接方式，传感器安装座为传感器与热敏电阻安装提供位置。

检修口22为长方形，内部零部件均从此检修口22放入安装，所述检修口22配有钣金盖板，盖板与机箱壳体1之间采用螺钉紧固，所述盖板与所述机箱壳体1之间有硅胶垫隔层，需要维修时，可打开盖板进行内部维修。

加热器控制线束接口14分别由四种型号的气密航插组成，负责开关操作面板与加热器机芯之间的线束连接，航插紧固在箱体上，且其周围有密封胶进行密封，防止箱体漏气，加热器开关总成15上设有加热器机芯、风机6、电加热器、低油位报警传感器19的开关及指示灯，开关线束与加热器控制线束接口14中的航插接口对接，加热器开关总成15的开关安装面板为钣金结构，焊接在机箱壳体1上，可使加热器开关总成15固定于机箱壳体1外部独立存在，依赖于机箱壳体1上航插上线束进行对接，更有利于机箱壳体1整体密封，外接扩展线束接口16可实现远程外置控制加热器和CAN功能，电源线束与加热器控制线束接口上的航空插座对接，给加热器主机供电。

变压器10能够实现将交流220V电降为低压，整流桥12和滤波电容13负责对输入电流的矫正目的是能够提供加热器适合的电源，安装板上有两个控制器11，其内部焊接电路板及单片机，用于控制加热器的系列动作，包括故障反馈等，是控制系统的核心。

加热器机芯内设有助燃风轮电机，助燃风轮电机可做密封处理，保证了整机机芯的密封性能，所述风机6与所述加热器机芯总成5顶部采用螺钉紧固，所述风机6用于提供整机所需的循环风动力来源，空气经冷风入口2进入，由风机带入到加热器机芯，加热器机芯作为热源将空气加热，风机将热风沿出管道7吹出，热风出口3设置在机器壳体顶部，风机具有独立的控制系统，能提供较大风量及风压、提高加热器的换热效率，控制器11集成在风机上，可不受加热器主控制系统影响，可单独控制工作；两个独立的加热器机芯受控于壳体上两个独立的翘板开关控制，可分别开启或关闭，控制系统分别集成在两个独立的控制器11中，加热器机芯总成安装于机箱壳体1底部，与机箱壳体1底板之间采用螺钉紧固，且二者之间通过胶垫进行密封，达到隔绝壳体内外空气的作用，从而实现气密效果。

油箱可装26L柴油或煤油，整体喷涂做防锈处理，油箱总成8上焊接有安装钢梁，其外挂于机箱壳体1右侧，采用螺钉紧固，当油量偏低时，开关板上的油位指示灯亮起提醒加油，另外，按下相应开关后，电加热器可对油箱中的燃油加热，低油位报警传感器19上方有两个油管实现供油。

电磁泵9安装在油箱下方，于机箱壳体1右侧底部，由加热器控制器11控制，给加热器机芯供给燃油提供动力，电磁泵9两端连接有油管，油管分别与油箱和加热器机芯连接，电磁泵9上的控制线与加热器机芯主线束连接，两条电磁泵9管路系统具备电加热模块，加热模块上有相应插件与主机线束对接，当气温低于一定温度时，电加热模块启动，能够加热电磁泵中的燃油，防止燃油结蜡。

开关护板20由板材折弯焊接而成，具有为标识提供黏贴位置、防雨淋，碰撞、美观的作用。

底架总成21由过孔角板、底架纵梁、穿孔横梁、底架横梁、底架角板组成，两侧开设有安装孔位，采用型材焊接而成，起到为主箱体总成与使用设备的桥接作用。

使用时请先将加热器水平放置，固定稳定，接好AC220V电源线，打开电源开关，风机控制开关为三档翘板开关，初始状态为1档，当接通电源后，指示灯亮，风机便开始工作，可通过开关控制风机强中弱三档，该开关为独立控制，不与其他控制关联，风机开始工作后，分别按下加热器加热控制开关，可高低两档调节，当开关向下按可启动加热功能，指示灯亮，加热器助燃电机转动，进行自检，然后开始预热，1-2分钟后状态指示灯亮加热器开始有热风输出，当加热器正常工作后，其可通过该开关切换加热器强弱档工作状态，不需要加热关机时将开关置于1档停止档位，待指示灯都熄灭后再关闭电源开关。

综上所述，借助于本发明的上述技术方案，通过配备有加热器专用油箱，油箱及油泵带有电加热功能，当室外环境发生突变降温时，柴油会发生结蜡，无此功能的加热器会发生加热器点不着火故障，需要人员对燃油进行更换，更换为低标号的柴油，才能正常使用，而本专利涉及的产品因配备油箱加热功能，当气温降低时，可启动加热功能，有利于防止油箱及油管中的燃油结蜡，无需人员更换燃油，降低了人员劳动强度。加热器箱体结构整体气密，加热器机芯各连接处密封防止废气泄露，能保证换热时流通空气与燃油废气和帐篷外空气三者之间相互隔离，具有发热量大的特点，发热量可达20kw，解决野外帐篷取暖升温需求，升温效果快，采用箱体框架结构，总体稳固，抗震性好，提高负责路口运输产生颠簸造成加热器损坏，加热器可通过外置接口和CAN接口实现远程操作和集成控制，便于人员进行操作，加热器自带燃油电加热功能，能应对气温骤降造成的燃油结蜡问题，加热器自带全海拔调节控制器，可在高海拔等高寒地带正常工作，海拔高度可达5500米。

本发明不局限于上述最佳实施方式，任何人在本发明的启示下都可得出其他各种形式的产品，但不论在其形状或结构上作任何变化，凡是具有与本申请相同或相近似的技术方案，均落在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种气密式燃油空气加热器，包括机箱壳体（1），其特征在于：所述机箱壳体（1）一侧面设有冷风入口（2），所述机箱壳体（1）顶面设有热风出口（3），所述机箱壳体（1）连接处为连续焊缝或涂密封胶，所述机箱壳体（1）中部设有电气件总成，所述电气件总成包括电气件安装板（4），所述电气件安装板（4）上设有变压器（10）、控制器（11）、整流桥（12）和滤波电容（13），所述机箱壳体（1）下部设有加热器机芯总成（5），所述加热器机芯总成（5）的一端与风机（6）相连接，所述风机（6）安装于靠近所述冷风入口（2）的一端，所述加热器机芯总成（5）的另一端通过管道（7）与所述热风出口（3）相连接，所述机箱壳体（1）外设有油箱总成（8），电磁泵总成（9）安装于机箱壳体（1）外或所述油箱总成（8）外，所述电磁泵总成（9）两端连接有油管，所述油管另一端分别与油箱总成（8）和加热器机芯总成（5）相连接，所述电磁泵（9）和所述加热器机芯总成（5）由所述控制器（11）控制，所述机箱壳体（1）外还设有密封的加热器控制线束接口（14）、加热器开关总成（15）和外接扩展线束接口（16）。

2.根据权利要求1所述的一种气密式燃油空气加热器，其特征在于：所述机箱壳体（1）另一侧面设有检修口（22），所述检修口（22）配有盖板，所述盖板与所述机箱壳体（1）之间有密封垫隔层。

3.根据权利要求1所述的一种气密式燃油空气加热器，其特征在于：所述冷风入口（2）和热风出口（3）为平面法兰式接口或直面螺纹式接口。

4.根据权利要求1所述的一种气密式燃油空气加热器，其特征在于：所述机箱壳体（1）内中部设有带有安装孔的角铁，所述电气件安装板（4）安装于所述角铁上。

5.根据权利要求1所述的一种气密式燃油空气加热器，其特征在于：所述加热器机芯总成（5）包含两个独立的加热器机芯，所述加热器机芯总成（5）与所述机箱壳体（1）之间设有胶垫，所述风机（6）为双头风机或若干台独立单头风机，所述加热器机芯内设有助燃风轮电机。

6.根据权利要求1所述的一种气密式燃油空气加热器，其特征在于：所述油箱总成（8）为钣金结构，所述油箱总成（8）上设有安装钢梁，所述油箱总成（8）顶部有加油口（17）及油尺（18），所述油箱总成（8）上设有低油位报警传感器（19），所述低油位报警传感器（19）上设有电加热器。

7.根据权利要求1所述的一种气密式燃油空气加热器，其特征在于：所述电磁泵（9）为脉冲泵，所述电磁泵（9）上的控制线与所述加热器机芯（5）主线束连接。

8.根据权利要求1-7任一项所述的一种气密式燃油空气加热器，其特征在于：所述机箱壳体外还设有开关护板（20）和底架总成（21）。