CN111664042A - 一种车用多功能智能节能加热装置及控制方法 - Google Patents

一种车用多功能智能节能加热装置及控制方法 Download PDF

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Abstract

一种车用多功能加热装置，涉及车内空气加热，车上生活热水制备，高寒地区发动机预热启动，充分利用发动机工作中产生的热量及停机后的余热，综合利用燃烧器产生热量，体现行车生活便利性的同时减少对资源和能源的消耗，实现节能减排。本发明通过对燃烧室、生活用水热交换室、冷却液热交换室、空气热交换室和尾气热交换器的高度集合，利用较少的资源实现能源的高效利用，装置结构紧凑，方便安装，智能控制使用便捷。

Description

一种车用多功能智能节能加热装置及控制方法
技术领域
本装置涉及空气加热，生活用水加热，发动机冷机预热，发动机热量及余热利用。
背景技术
随着经济的快速发展，车辆保有量的增长，资源和能源的需求不断加大，节能减排是刻不容缓，目前车用加热器都是功能单一的，无法做到资源与能源的综合利用，更需要一种利用更少资源达到现有各种车用加热器所有功能及更多功能的智能节能加热装置及控制方法，可以减轻车辆重量减少资源需求，更能减少燃油的消耗达到节能减排。
发明内容
本装置主体从内到外由燃烧室、生活用水加热室、冷却液加热室和空气加热室组成，各室内壁设有翅片（提高换热效率），主体外包保温材料（减少热量散失）。燃烧室左端安装燃油燃烧器（也可以是燃气燃烧器），燃烧室右端连接尾气换热器废气通道，生活用水加热室、冷却液加热室和空气加热室的左右端有连接管口。生活用水加热室出入口连接上方的保温水箱，保温水箱安装进水止回阀、泄压阀和负压阀（保障热胀冷缩时水箱安全），冷却液加热室入口连接水泵，水泵连接车辆发动机冷却液小循环出口，冷却液加热室出口连接发动机小循环入口。空气加热室入口连接尾气换热器空气通道出口，尾气换热器空气通道入口连接风机，风机连接车内，空气加热器出口连接车内。生活用水加热室、水箱、尾气换热器废气通道出口、发动机处、和车内各设置一个温控探头，燃烧室出口设置一个氧传感器，控制器通过各传感器获取数据比较后控制燃烧器、风机和水泵的工作，。
本装置特征是把现有的车用暖风机、发动机冷机预热锅炉和驻车暖风机的功能结合在一起并加入了生产生活热水功能。
本装置特征是把燃烧室、生活用水加热室、冷却液加热室和空气加热室组合在一起，形成一个多功能的换热器，充分利用发动机热量和发动机余热。
1极寒地区通过燃烧器产生热量给冷却液加热通过水泵与发动机循环，实现发动机热启动，降低启动难度，减少污染排放。
2行车中把发动机热量通过冷却液交换给生活用水加热室中的水，生活用水加热室中的水通过热循环使保温水箱的水温度升高，在不增加能耗的情况下达到提供户外行车用热水功能，相应的减少了能源的消耗和污染排放，房车使用尤为显著。
3行车中把发动机热量通过冷却液交换给空气加热室中的空气，空气加热室中的空气通过风机与车内空气循环起到暖风功能，更能在停车后启动水泵把发动机余热传递到车内，相应的减少能源消耗和污染排放。
4长期驻车时可通过燃烧器产生热量给车内提供热水和暖气，方便驻车时的生活需求。
5本装置高度集成，结构紧凑，体积小重量轻，方便安装，智能控制，使用简单方便。
6本装置通过在尾气排放口设置温度探头，探测尾气温度控制燃烧器燃烧功率，减少污染排放。
7通过燃烧室出口的氧传感器数据控制燃烧器的空气进入量，做到燃料的充分燃烧。
附图说明
图1是本装置的结构示意图。
具体实施方式
具体实施方式，燃烧室20、生活用水热交换室5、冷却液热交换室6和空气热交换室7组合成一体的热交换器。燃烧室左侧连接燃烧器1，燃烧室右侧尾气出口8连接尾气热交换器14的尾气通道9，尾气热交换器14的空气通道出口与空气热交换室7的空气入口18连接。尾气热交换器14的空气通道入口12连接风机，风机连接车内空间，空气热交换室7暖风出口4连接车内空间。冷却液热交换室6的入口19连接水泵16，水泵16的入口17连接车辆发动机小循环出口，冷却液热交换室6的出口3连接车辆发动机小循环入口。生活用水热交换室5的入口15和出口2连接一个保温水箱。
发动机预热工作流程：燃烧器1产生热量通过燃烧室20交换给冷却液热交换室6中的冷却液，冷却液通过水泵16在冷却液热交换室和发动机机体中产生循环为发动机加热。
行车热水工作流程：发动机热量通过冷却液的循环把热量传递到冷却液热交换室6交换给生活热水热交换室5中的水，生活热水热交换室5中的热水上升到保温水箱，保温水箱中冷水下降到生活热水热交换室5中，保温水箱水温上升得到生活用热水。
行车暖风工作流程：发动机热量通过冷却液的循环把热量传递到冷却液热交换室6交换给空气热交换室7中的空气，空气热交换室7中的热空气在风机11作用下与车内空气循环，为车内空间提供暖风。
驻车热水工作流程：燃烧器1产生热量通过燃烧室20交换给生活热水热交换室5中的水，生活热水热交换室5中的热水上升到保温水箱，保温水箱中冷水下降到生活热水热交换室5中，保温水箱水温上升得到生活用热水。
驻车暖风工作流程：燃烧器1产生热量通过燃烧室20交换给空气热交换室7中的空气，在风机11作用下车内低温空气通过尾气换热器14得到尾气的部分热能，再通过空气热交换室7进一步升温后通过出口4回到车内。
智能控制实施方式：在发动机、车内、保温水箱、生活热水热交换室5、尾气排放口13各设一个温度传感器，燃烧室出口安装氧传感器，控制开关安装在车内设预热、热水和暖风开关，打开预热开关时检测发动机温度，当温度低于某预设值时开启加热器1和水泵16，同时检测尾气排放口13温度以大功率模式运行燃烧器1当检测到发动机温度高于某预设值时停止燃烧器1和水泵16，发出提示预热结束。打开热水开关时检测发动机是否运转，发动机运转就不需燃烧器1工作，发动机停止运转时检测发动机和水箱温度，发动机温度与水箱温度差值大于某预设值时启动水泵16，把发动机余热传递到保温水箱，发动机温度与保温水箱温度差值小于某预设值时停止水泵16，保温水箱温度低于某预设值时启动燃烧器1，保温水箱温度高于某预设值时停止燃烧器1工作，打开暖风开关时开启风机11，检测发动机是否运转，发动机运转时检测车内温度，车内温度高于设定温度时降低风机11风速，车内温度低于设定温度时提高风机11风速，发动机停止时，检测发动机温度和车内温度，发动机温度高于车内温度、车内温度低于设定温度时启动水泵16和风机11，根据车内温度和设定温度调节风机11风速，发动机温度低于车内温度停止水泵16启动燃烧器1，检测尾气出口13的温度控制燃烧器功率。燃烧器1工作时检测生活用水热交换室5温度，限制燃烧器1功率，检测燃烧室出口8氧含量控制燃烧器1进气量，通过以上智能控制方法可以有效的节能减排。

Claims (6)

1.根据权利要求一种车用多功能加热装置及控制方法，其特征在于：所述一种车用多功能加热装置及控制方法包括：燃烧室20、生活用水热交换室5、冷却液热交换室6和空气热交换室7组合成一体的热交换器，燃烧室20出口连接尾气热交换器14，生活用水热交换室5设置温度传感器，燃烧室20出口设置氧传感器，尾气热交换器14出口设置温度传感器。
2.根据权利要求1所述一种车用多功能加热装置及控制方法包括：燃烧室20、生活用水热交换室5、冷却液热交换室6和空气热交换室7组合成一体式热交换器，包括但不限于所述先后顺序的组合方式。
3.根据权利要求1所述一种车用多功能加热装置及控制方法包括：燃烧室20、生活用水热交换室5、冷却液热交换室6和空气热交换室7组合成一体式热交换器，包括除两个热交换室的组合以外但不限于所述数量的热交换室的组合。
4.根据权利要求1所述一种车用多功能加热装置及控制方法包括：燃烧室20、生活用水热交换室5、冷却液热交换室6和空气热交换室7组合成一体式热交换器，包括但不限于所述形状形式的结合方式，热交换室包括但不限于水套、盘管、套管等形式的组合，单一形式的组合或多样形式的组合。
5.根据权利要求1所述一种车用多功能加热装置及控制方法包括：生活用水热交换室5设置温度传感器、尾气热交换器14出口设置温度传感器采集温度用于燃烧器功率的控制。
6.根据权利要求1所述一种车用多功能加热装置及控制方法包括：燃烧室20出口设置氧传感器采集燃烧室出口氧含量数据用于燃烧器燃烧所需空气量的控制。
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