CN202100369U - 低温启动装置用换热器 - Google Patents

Abstract

低温启动装置用换热器，2个不同直径的封闭筒形结构分内筒、外筒套装于一起并设置在燃烧室外壁的外侧，内筒、外筒间设置循环水夹层，内筒、燃烧室外壁间设置排烟夹层，排烟夹层设置排烟管，循环水夹层设置进水管和出水管，排烟夹层内设置多个换热管，换热管的一端邻近进水管与循环水夹层贯通，换热管的另一端邻近出水管与循环水夹层贯通，进水管与出水管间的循环水夹层内设置挡水环。循环水可以流经换热管，充分吸收烟气携带的热能，提高换热器的效能。挡水环可以增加流经换热管的水量，充分发挥换热管的作用。使用本实用新型的低温启动装置用换热器，可以提高低温启动装置的热功率体积比，适应低温条件下内燃机驱动车辆的启动要求。

Description

低温启动装置用换热器

技术领域

本实用新型涉及一种换热器，特别涉及一种低温启动装置用换热器。

背景技术

使用燃油作为能源的低温启动装置作为一种车用供热装置，已经被广泛地应用于各种内燃机驱动的车辆在低温环境下发动机的预热，对各种内燃机驱动的车辆，尤其是柴油机驱动的车辆在低温环境下的正常启动，提供了可靠的保证。换热器作为低温启动装置的关键部件，其换热效率的高低对低温启动装置的性能有着重要的影响。目前燃油低温启动装置大多采用环形或螺旋形循环水腔进行换热，因该类换热器受到各种因素的制约，热功率体积比不易做大，因此换热器的体积和重量较大，换热效率不高。热量损失较大，不能适应高寒地区柴油机驱动车辆的启动要求。

实用新型内容

为了提高低温启动装置的热功率体积比，适应高寒地区柴油机驱动车辆的启动要求，本实用新型提出一种低温启动装置用换热器，所采用的技术方案如下：

低温启动装置用换热器，包括环绕燃烧室外壁分2层密闭分隔设置的排烟夹层和循环水夹层，排烟夹层设置排烟管，循环水夹层设置进水管和出水管，2个不同直径的封闭筒形结构分内外套装于一起并设置在燃烧室外壁的外侧，2个筒形结构中内侧直径较小的设置为内筒，外侧直径较大的设置为外筒，燃烧室外壁、内筒和外筒之间均设置断面为环状的间隙，燃烧室外壁包容的内腔设置为燃烧室，内筒与燃烧室外壁之间的间隙设置为排烟夹层，外筒与内筒之间的间隙设置为循环水夹层，燃烧室的轴向两端分别设置燃烧室入口及燃烧室出口，在燃烧室入口一端设置连接法兰，连接法兰一侧端面的外径及内径分别与燃烧室入口端的外筒端面的直径及燃烧室外壁的外径相适应，连接法兰与外筒的端面、内筒的端面及燃烧室外壁分别封闭连接，在燃烧室出口一端设置板状的内端盖，内端盖的外径与内筒的直径相适应，内端盖与内筒的端面封闭连接，燃烧室出口与排烟夹层之间设置贯通的烟道，在内端盖的外侧，外筒的端面超出内端盖并设置板状的外端盖，外端盖的外径与外筒的直径相适应，外端盖与外筒的端面封闭连接，内端盖与外端盖间设置间隙，进水管和出水管在燃烧室入口端及燃烧室出口端分别与循环水夹层贯通连接，排烟管在燃烧室入口端与排烟夹层贯通连接，在排烟夹层内沿燃烧室的轴线方向设置换热管，换热管的外径小于内筒与燃烧室外壁的间距，换热管的一端邻近进水管并与循环水夹层贯通连接，换热管的另一端与内端盖和外端盖间的间隙贯通连接，换热管与循环水夹层的连接口至出水管之间的循环水夹层内固定设置环绕循环水夹层的挡水环，挡水环占据循环水夹层断面的部分面积，各部件的材料均为金属材料。

低温启动装置用换热器，换热管设置多个，多个换热管沿排烟夹层的圆周方向均布设置。

低温启动装置用换热器，换热管的数量为6至16个。

低温启动装置用换热器，换热管在与循环水夹层连接的部位连体贯通设置朝向内筒内壁弯曲的弯管，弯管的端面与循环水夹层贯通连接。

低温启动装置用换热器，换热管的直管部分与流经该部分的烟气的流动方向平行或大致平行。

低温启动装置用换热器，挡水环占据循环水夹层断面的面积大小，与换热管内的循环水流量大小相适应。

低温启动装置用换热器，换热管与循环水夹层连接口至排烟管与排烟夹层连接口的距离不小于10毫米，换热管的长度适应于换热管与循环水夹层连接口的位置。

低温启动装置用换热器，与火焰接触的金属材料为耐热不起皮钢。

本实用新型的低温启动装置用换热器，采用上述技术方案所能取得的技术效果是：

低温启动装置用换热器，包括环绕燃烧室外壁分2层密闭分隔设置的排烟夹层和循环水夹层，排烟夹层设置排烟管，循环水夹层设置进水管和出水管，2个不同直径的封闭筒形结构分内外套装于一起并设置在燃烧室外壁的外侧，2个筒形结构中内侧直径较小的设置为内筒，外侧直径较大的设置为外筒，燃烧室外壁、内筒和外筒之间均设置断面为环状的间隙，燃烧室外壁包容的内腔设置为燃烧室，内筒与燃烧室外壁之间的间隙设置为排烟夹层，外筒与内筒之间的间隙设置为循环水夹层，燃烧室的轴向两端分别设置燃烧室入口及燃烧室出口，在燃烧室入口一端设置连接法兰，连接法兰一侧端面的外径及内径分别与燃烧室入口端的外筒端面的直径及燃烧室外壁的外径相适应，连接法兰与外筒的端面、内筒的端面及燃烧室外壁分别封闭连接，在燃烧室出口一端设置板状的内端盖，内端盖的外径与内筒的直径相适应，内端盖与内筒的端面封闭连接，可以形成相互隔绝并相互传热良好的燃烧室、排烟夹层和循环水夹层，有利于换热。燃烧室出口与排烟夹层之间设置贯通的烟道，有利于燃烧产生的烟气排放，有利于低温启动装置的持续稳定工作。在内端盖的外侧，外筒的端面超出内端盖并设置板状的外端盖，外端盖的外径与外筒的直径相适应，外端盖与外筒的端面封闭连接，内端盖与外端盖间设置间隙，可以使循环水到达内端盖与外端盖间，有利于吸收内端盖表面的热量，提高传热效果。进水管和出水管在燃烧室入口端及燃烧室出口端分别与循环水夹层贯通连接，可以保证循环水夹层内循环水的可靠供给和充分流动，并通过循环水从温度较低的燃烧室入口端进入循环水夹层，从温度较高的燃烧室出口端流出循环水夹层，使循环水吸收尽可能多的热量，达到尽可能高的温度，从而提高换热器的效能。排烟管在燃烧室入口端与排烟夹层贯通连接，可以保证烟气的顺利排放，并尽量延长烟气在排放前与循环水夹层表面接触的时间，实现充分的热交换，降低烟气的排放温度，提高热能的利用率。在排烟夹层内沿燃烧室的轴线方向设置换热管，换热管的外径小于内筒与燃烧室外壁的间距，换热管的一端邻近进水管并与循环水夹层贯通连接，换热管的另一端与内端盖和外端盖间的间隙贯通连接，可以使循环水顺利流经换热管，通过换热管管壁充分吸收烟气携带的热能，并利用循环水从温度较低的与排烟管同在一端的进水管进入，从温度较高的邻近燃烧室出口端的内端盖和外端盖间的间隙中流出，以获得尽可能高的温度，提高换热器的效能。换热管与循环水夹层的连接口至出水管之间的循环水夹层内固定设置环绕循环水夹层的挡水环，挡水环占据循环水夹层断面的部分面积，可以减小循环水夹层通过循环水的断面面积，迫使较多的循环水流经换热管，充分发挥换热管的作用，提高换热效率。各部件的材料均为金属材料，可以保证换热器的结构强度和刚度，保证较高的传热效率。

低温启动装置用换热器，换热管设置多个，多个换热管沿排烟夹层的圆周方向均布设置，可以增大换热管与烟气的换热面积，使各换热管处于最接近的工作条件，提高换热效率。

低温启动装置用换热器，换热管的数量为6至16个，可以在通常的工作条件下获得最好的换热效果。

低温启动装置用换热器，换热管在与循环水夹层连接的部位连体贯通设置朝向内筒内壁弯曲的弯管，弯管的端面与循环水夹层贯通连接，可以使换热管在与循环水夹层连接的部位具有性能较理想的连接结构，便于制造和安装，并有利于延长换热器的工作寿命。

低温启动装置用换热器，换热管的直管部分与流经该部分的烟气的流动方向平行或大致平行，可以减少烟气流经换热管时的动力损耗，提高低温启动装置的燃烧性能。

低温启动装置用换热器，挡水环占据循环水夹层断面的面积大小，与换热管内的循环水流量大小相适应，可以通过调整挡水环占据循环水夹层断面面积的大小，调整换热管内循环水的流量，以获得最佳的换热效果。

低温启动装置用换热器，换热管与循环水夹层连接口至排烟管与排烟夹层连接口的最小距离不小于10毫米，可以防止换热管连接口与排烟管连接口相互干涉而影响各自的工作性能。换热管的长度适应于换热管与循环水夹层连接口的位置，可以根据换热管与循环水夹层连接口的位置设置换热管的长度，保证换热管连接口与排烟管连接口间的最小距离。

低温启动装置用换热器，与火焰接触的金属材料为耐热不起皮钢，可以更好地防止和减轻金属材料所受的侵蚀作用。

使用本实用新型的低温启动装置用换热器，可以提高低温启动装置的热功率体积比，适应低温条件下，尤其是高寒地区内燃机驱动车辆的启动要求。

附图说明

附图1是本实用新型低温启动装置用换热器的剖视结构示意图。

附图2是本实用新型低温启动装置用换热器的断面结构示意图。

附图中的标示含义如下：

1-出水管，2-外筒，3-内筒，4-换热管，5-燃烧室外壁，6-挡水环，7-进水管，8-连接法兰，9-排烟管，10-内端盖，11-外端盖，12-燃烧室，13-燃烧室入口，14-燃烧室出口，15-排烟夹层，16-循环水夹层，17-烟道。

具体实施方式

本实用新型的低温启动装置用换热器，包括环绕燃烧室外壁分2层密闭分隔设置的排烟夹层和循环水夹层，排烟夹层设置排烟管，循环水夹层设置进水管和出水管，剖视的结构示意图如附图1所示，2个不同直径的封闭筒形结构分内外套装于一起并设置在燃烧室外壁5的外侧，2个筒形结构中内侧直径较小的设置为内筒3，外侧直径较大的设置为外筒2，燃烧室外壁5、内筒3和外筒2之间均设置断面为环状的间隙，燃烧室外壁5包容的内腔设置为燃烧室12，内筒3与燃烧室外壁5之间的间隙设置为排烟夹层15，外筒2与内筒3之间的间隙设置为循环水夹层16，燃烧室12的轴向两端分别设置燃烧室入口13及燃烧室出口14，在燃烧室入口13一端设置连接法兰8，连接法兰8一侧端面的外径及内径分别与燃烧室入口13一端的外筒2端面的直径及燃烧室外壁5的外径相适应，连接法兰8与外筒2的端面、内筒3的端面及燃烧室外壁5分别封闭连接，在燃烧室出口14一端设置板状的内端盖10，内端盖10的外径与内筒3的直径相适应，内端盖10与内筒3的端面封闭连接，燃烧室出口14与排烟夹层15之间设置贯通的烟道17，在内端盖10的外侧，外筒2的端面超出内端盖10并设置板状的外端盖11，外端盖11的外径与外筒2的直径相适应，外端盖11与外筒2的端面封闭连接，内端盖10与外端盖11间设置间隙，进水管7和出水管1在燃烧室入口13一端及燃烧室出口14一端分别与循环水夹层16贯通连接，排烟管9在燃烧室入口13一端与排烟夹层15贯通连接，在排烟夹层15内沿燃烧室12的轴线方向设置换热管4，换热管4的外径小于内筒3与燃烧室外壁5的间距，换热管4的一端邻近进水管7并与循环水夹层16贯通连接，换热管4的另一端与内端盖10和外端盖11间的间隙贯通连接，换热管4与循环水夹层16的连接口至出水管1之间的循环水夹层16内固定设置环绕循环水夹层16的挡水环6，挡水环6占据循环水夹层16断面的部分面积，各部件的材料均为金属材料。

换热管4可以设置多个，多个换热管4沿排烟夹层15的圆周方向均布设置。

通常换热管4的数量为6至16个。附图2是本实用新型低温启动装置用换热器的断面结构示意图，图中所示的低温启动装置用换热器沿排烟夹层15的圆周方向均布设置了8个换热管4。

换热管4在与循环水夹层16连接的部位连体贯通设置朝向内筒3内壁弯曲的弯管，弯管的端面与循环水夹层16贯通连接，如附图1所示。

推荐换热管4的直管部分与流经该部分的烟气的流动方向平行或大致平行。

挡水环6占据循环水夹层16断面的面积大小，通常与换热管4内的循环水流量大小相适应。

推荐换热管4与循环水夹层16连接口至排烟管9与排烟夹层15连接口的距离不小于10毫米，换热管4的长度应适应于换热管4与循环水夹层16连接口的位置。

推荐与火焰接触的金属材料使用耐热不起皮钢。

本实用新型的低温启动装置用换热器，不受上述实施例的限制，凡是利用本实用新型的结构和方式，经过变换和代换所形成的技术方案，都在本实用新型的保护范围内。

Claims (8)

1.低温启动装置用换热器，包括环绕燃烧室外壁分2层密闭分隔设置的排烟夹层和循环水夹层，排烟夹层设置排烟管，循环水夹层设置进水管和出水管，其特征在于：2个不同直径的封闭筒形结构分内外套装于一起并设置在燃烧室外壁的外侧，所述2个筒形结构中内侧直径较小的设置为内筒，外侧直径较大的设置为外筒，所述燃烧室外壁、内筒和外筒之间均设置断面为环状的间隙，所述燃烧室外壁包容的内腔设置为燃烧室，所述内筒与燃烧室外壁之间的间隙设置为排烟夹层，所述外筒与内筒之间的间隙设置为循环水夹层，所述燃烧室的轴向两端分别设置燃烧室入口及燃烧室出口，在燃烧室入口一端设置连接法兰，所述连接法兰一侧端面的外径及内径分别与所述燃烧室入口端的外筒端面的直径及燃烧室外壁的外径相适应，所述连接法兰与所述外筒的端面、内筒的端面及燃烧室外壁分别封闭连接，在燃烧室出口一端设置板状的内端盖，所述内端盖的外径与所述内筒的直径相适应，所述内端盖与所述内筒的端面封闭连接，所述燃烧室出口与排烟夹层之间设置贯通的烟道，在所述内端盖的外侧，所述外筒的端面超出内端盖并设置板状的外端盖，所述外端盖的外径与所述外筒的直径相适应，所述外端盖与所述外筒的端面封闭连接，所述内端盖与所述外端盖间设置间隙，进水管和出水管在燃烧室入口端及燃烧室出口端分别与循环水夹层贯通连接，排烟管在燃烧室入口端与所述排烟夹层贯通连接，在所述排烟夹层内沿燃烧室的轴线方向设置换热管，所述换热管的外径小于所述内筒与燃烧室外壁的间距，所述换热管的一端邻近所述进水管并与所述循环水夹层贯通连接，所述换热管的另一端与所述内端盖和所述外端盖间的间隙贯通连接，所述换热管与所述循环水夹层的连接口至出水管之间的所述循环水夹层内固定设置环绕所述循环水夹层的挡水环，所述挡水环占据所述循环水夹层断面的部分面积，所述各部件的材料均为金属材料。

2.根据权利要求1所述的低温启动装置用换热器，其特征在于：所述换热管设置多个，所述多个换热管沿所述排烟夹层的圆周方向均布设置。

3.根据权利要求2所述的低温启动装置用换热器，其特征在于：所述换热管的数量为6至16个。

4.根据权利要求1、2或3所述的低温启动装置用换热器，其特征在于：所述换热管在与所述循环水夹层连接的部位连体贯通设置朝向所述内筒内壁弯曲的弯管，所述弯管的端面与所述循环水夹层贯通连接。

5.根据权利要求4所述的低温启动装置用换热器，其特征在于：所述换热管的直管部分与流经所述该部分的烟气的流动方向平行或大致平行。

6.根据权利要求1所述的低温启动装置用换热器，其特征在于：所述挡水环占据所述循环水夹层断面的面积大小，与所述换热管内的循环水流量大小相适应。

7.根据权利要求2或3所述的低温启动装置用换热器，其特征在于：所述换热管与所述循环水夹层连接口至所述排烟管与所述排烟夹层连接口的最小距离不小于10毫米，所述换热管的长度适应于所述换热管与所述循环水夹层连接口的位置。

8.根据权利要求1所述的低温启动装置用换热器，其特征在于：与火焰接触的金属材料为耐热不起皮钢。 

Images