CN203383922U - 汽车机油的余热回收利用装置 - Google Patents

Abstract

汽车机油的余热回收利用装置属于余热回收利用技术领域，回收机油的余热用于汽车低温启动运行；具有内装相变蓄热材料(3)的蓄热兼换热器(1)，其内有独立的换热单元以不同导热工质、不同的循环管路对外传输热量并循环，用于加热目的物；以机油为导热工质能通过相应的换热单元向蓄热兼换热器(1)中传输热，供回收并储存热量于相变蓄热材料(3)中，又能将所储热量对外传输，预热机油泵入发动机的主油道并进入各磨擦副，同时预热发动机机体，利于发动机低温启动，并极大的减轻发动机的启动磨损；还能预热冷却水，用于在低温下去预热发动机机体：能有效回收利用机油余热、节能环保，结构简单易实施，安装应用方便，成本低，不影响原车设计，便于标准化、产业化生产，适用于各种机动车。

Description

汽车机油的余热回收利用装置

技术领域

本发明属于余热回收利用技术领域，涉及一种汽车机油的余热回收利用装置。

背景技术

汽车运行中，机油自发动机的机油底壳以机油泵经机油滤清器、机油散热器泵入发动机的主油道并进入各磨擦副，用于润滑发动机转动及传动部位，以减轻磨损，延长发动机的使用寿命，润滑过程中机油温度可高达近100℃，高温机油自动循环回流入机油底壳，如此反复运行，汽车在长期运行中，不仅要消耗机油，而且经润滑升温后的机油在冷却中不断对外白白放走余热。鉴于汽车运行的特殊、特定性，导制机油的所述余热在很大程度上不连续、不稳定及不确定，至今未见有回收、利用机油余热的技术面世。

发明内容

解决的技术问题：

针对汽车机油余热的属性，采用回收、蓄热、换热利用相结合，先零星回收集聚热量，再集中利用热量，主要用于汽车低温启动及运行；回收并储存的余热即能用于预热机油，也能用于预热冷却水及其他加热目的物，发动机低温起动时，能将被预热的机油及冷却水先行泵入发动机机体，不仅能提高发动机机体的温度，还能将热机油先行泵入发动机的主油道并进入各磨擦副，建立起油压，即有利发动机低温启动，又能极大的减轻发动机的启动磨擦；所述回收的余热，还能用于预热燃油、空气及加热生活用水；节能环保，安装、使用方便。

采用的技术方案：

汽车机油的余热回收利用装置，具有带外保温的蓄热兼换热器，导热工质的热量传输、循环管路及调控系统，其特征在于：蓄热兼换热器的具体结构为，具有壳体，其内充满用于储存热量并对外供热的相变蓄热材料，并装有带联锁机构的感温器，其内还装有换热单元，各换热单元分别有接在壳体上的进口、出口；各换热单元内的导热工质能分别通过其相应的进口、出口和相应的独立循环管路，在相应的换热单元内循环；机油作为导热工质通过其相应的独立循环管路向蓄热兼换热器内传输余热，供回收并储存热量于相变蓄热材料中，或者向蓄热兼换热器外传输相变蓄热材料中储存的热量，用于对外加热目的物；

还有用于其他加热目的物加热用的相应的导热工质、换热单元和相应的独立循环管路。

有益效果：

汽车机油的余热回收利用装置，通过相应的独立循环管路，即能将机油的余热有效回收并储存在蓄热兼换热器内的相变蓄热材料中，同时又能在汽车低温启动时，用于预热机油，被预热的机油能先行泵入发动机的主油道并进入各磨擦副，建立油压，不仅能提高发动机机体的温度，还能极大的减轻发动机低温启动时的磨损，从而有利于延长发动机的寿命，同时相变蓄热材料中储存的热量还能预热冷却水，并能以冷却水的小循环将预热后的冷却水先行泵入发动机的机体，提高其整体温度，从而有利于发动机低温启动；能有效回收利用机油的余热，还能用于预热燃油、空气、生活用水；节能环保、结构简单、易制作、安装应用方便，不影响原车设计，并且便于标准化、产业化生产，适用于多种机动车，前景可观。

附图说明

图1、总体结构示意图；

图2、蓄热兼换热器1内的换热单元的结构示意图。

具体实施方式：

结合附图进一步详加说明；图中箭头示为流体介质流动的方向；

如图1所示，汽车机油的余热回收利用装置，具有带外保温的蓄热兼换热器，导热工质的热量传输、循环管路及调控系统，蓄热兼换热器1的具体结构为，具有壳体2，其内充满用于储存热量并对外供热的相变蓄热材料3，并装有带联锁机构的感温器5，其内还装有换热单元，各换热单元分别有接在壳体2上的进口、出口，各换热单元内的导热工质能分别通过其相应的进口、出口和相应的独立循环管路，在相应的换热单元内循环；机油作为导热工质通过其相应的独立循环管路向蓄热兼换热器1内传输余热，供回收并储存热量于相变蓄热材料3中，或者向蓄热兼换热器1外传输相变蓄热材料3中储存的热量，用于对外加热目的物；

还有用于其他加热目的物加热用的相应的导热工质，换热单元和相应的独立循环管路。

蓄热兼换热器1中还装有备用热源电加热器4及备用接口6；备用热源电加热器4用于长期停车后使用。

如图1所示，机油用的相应的独立循环管路的结构为，壳体2内的机油用的第一换热单元7的机油进口先后通过第二电磁阀9、齿轮泵17接带滤网组件的第三油口接头15，第一换热单元7的机油出口先后接第一电磁阀8、两位三通阀10，两位三通阀10的一位先后通过机油滤清器11、第一单向阀12接机油散热器进口上的第一油口接头13，此路循环称为机油的大循环；两位三通阀10的另一位通过第二单向阀16接发动机的机油底壳中的带滤网组件的第二油口接头14，此路循环称为机油的小循环；机油的大循环能在汽车运行中，将已升温并且未经冷却的热机油泵入第一换热单元7，进行余热回收并热量储存待用；汽车低温启动时，机油的小循环先运行，将发动机的机油底壳中的低温存油泵入第一换热单元7进行预热，之后再启动机油的大循环将预热后的机油并经过第一换热单元7泵入发动机的主油道并打入各磨擦副，提高发动机的机体温度的同时建立油压，从而能极大的减轻发动机低温启动时的磨损，提高其使用寿命；

以冷却水为导热工质，相应的独立循环管路的结构为，壳体2内冷却水用的第二换热单元18的冷却水进口通过第三电磁阀19接至发动机的节温器处冷却水出口20，第二换热单元18的冷却水出口先后通过第四电磁阀21、水泵22、第三单向阀23接与发动机机体内水冷通道连通的预留口24，此路循环称为冷却水的小循环，此路循环能将经第二换热单元18预热后的冷却水直接泵入发动机，提高发动机机体的整体温度，利于低温启动发动机。所述冷却水也可以是冷却液。

还可以设置用于其他加热目的物(如燃油、车箱采暖用空气及生活用水等)的相应的换热单元，并配置相应的独立循环管路，对外传输热量用于其他加热目的物。

所述加热目的物即被加热的对象，有直接对象、间接对象之分，所述导热工质即为直接对象，述所涉机油、冷却水、燃油及车箱采暖用空气均为被加热的直接对象，而所涉发动机的机体、车箱、生活用水则为被加热的间接对象。

如图2所示，蓄热兼换热器1中的换热单元的结构为，如(a)所示为螺旋管型，或者如(b)所示，为蛇管型，各换热单位的结构相同或不同。

所述调控系统为，蓄热兼换热器1中装有在预设温度下工作的感温器5，并与第一、二电磁阀8、9及齿轮泵17联锁，还有备用热源电加热器4，两位三通阀、齿轮泵、风机凡在装件的全部电控，以及导热工质相应的独立循环管路的运行全部集中控制，集中控制盘设在驾驶控制台上；集中控制盘上具有相应的电控开关、指示灯及温度指示器。感温器5的预设最高温度为100℃。

应用中：

一、低温启动发动机

1、首先检查蓄热兼换热器1中的温度是否正常；

2、启动机油的小循环，待机油升温达一定高度后，再启动机油的大循环，油压建立起来之后，即可启动发动机，机油转为正常循环。

3、正常行车中，需要为蓄热兼换热器1蓄热时，则启动机油的大循环，温升达预设定值会自动停止。

二、当装有冷却水预热系统时，低温启动发动机时，则冷却水的小循环应一直运行，直到发动机启动为止。

相变蓄热材料3选用北京正凯宏业科技有限责任公司产品ESM-56，相变温度56-68℃，许可温度130℃。

Claims (9)

1.汽车机油的余热回收利用装置，具有带外保温的蓄热兼换热器，导热工质的热量传输、循环管路及调控系统，其特征在于：蓄热兼换热器的具体结构为，具有壳体，其内充满用于储存热量并对外供热的相变蓄热材料，并装有带联锁机构的感温器，其内还装有换热单元，各换热单元分别有接在壳体上的进口、出口；各换热单元内的导热工质能分别通过其相应的进口、出口和相应的独立循环管路，在相应的换热单元内循环；机油作为导热工质通过其相应的独立循环管路向蓄热兼换热器内传输余热，供回收并储存热量于相变蓄热材料中，或者向蓄热兼换热器外传输相变蓄热材料中储存的热量，用于对外加热目的物； 

还有用于其他加热目的物加热用的相应的导热工质、换热单元和相应的独立循环管路。 

2.根据权利要求1所述的汽车机油的余热回收利用装置，其特征在于：机油用的相应的独立循环管路的结构为，壳体(2)内的机油用的第一换热单元(7)的机油进口先后通过第二电磁阀(9)、齿轮泵(17)接带滤网组件的第三油口接头(15)，第一换热单元(7)的机油出口先后接第一电磁阀(8)、两位三通阀(10)，两位三通阀(10)的一位先后通过机油滤清器(11)、第一单向阀(12)接机油散热器进口上的第一油口接头(13)，此路循环称为机油的大循环；两位三通阀(10)的另一位通过第二单向阀(16)接发动机的机油底壳中的带滤网组件的第二油口接头(14)，此路循环称为机油的小循环。 

3.根据权利要求1或2所述的汽车机油的余热回收利用装置，其特征在于：以冷去水为导热工质，相应的独立循环管路的结构为，壳体(2)内冷却水用的第二换热单元(18)的冷却水进口通过第三电磁阀(19)接至发动机的节温器处冷却水出口(20)，第二换热单元(18)的冷却水出口先后通过第四电磁阀(21)、水泵(22)、第三单向阀(23)接与发动机机体内水冷通道连通的预留口(24)，此路循环称为冷却水的小循环 。

4.根据权利要求1或2所述的汽车机油的余热回收利用装置，其特征在于：所述调控系统为，蓄热兼换热器(1)中装有在预设温度下工作的感温器(5)，并与第一、二电磁阀(8、9)及齿轮泵(17)联锁，还有备用热源，电加热器(4)，两位三通阀、齿轮泵、风机凡在装件的全部电控，以及导热工质相应的独立循环管路的运行全部集中控制，集中控制盘设在驾驶控制台上；集中控制盘上具有相应的电控开关、指示灯及温度指示器。 

5.根据权利要求3所述的汽车机油的余热回收利用装置，其特征在于：所述调控系统为，蓄热兼换热器(1)中装有在预设温度下工作的感温器(5)，并与第一、二电磁阀(8、9)及齿轮泵(17)联锁，还有备用热源，电加热器(4)，两位三通阀、齿轮泵、风机凡在装件的全部电控，以及导热工质相应的独立循环管路的运行全部集中控制，集中控制盘设在驾驶控制台上；集中控制盘上具有相应的电控开关、指示灯及温度指示器。 

6.根据权利要求1或2所述的汽车机油的余热回收利用装置，其特征在于：蓄热兼换热器(1)的换热单元的结构为螺旋管型，或者为蛇管型。 

7.根据权利要求3所述的汽车机油的余热回收利用装置，其特征在于：蓄热兼换热器(1)的换热单元的结构为螺旋管型，或者为蛇管型。 

8.根据权利要求4所述的汽车机油的余热回收利用装置，其特征在于：蓄热兼换热器(1)的换热单元的结构为螺旋管型，或者为蛇管型。 

9.根据权利要求5所述的汽车机油的余热回收利用装置，其特征在于：蓄热兼换热器(1)的换热单元的结构为螺旋管型，或者为蛇管型。 

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