CN204827721U - 一种柴油机空气加热器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种柴油机空气加热器，包括：壳体组件，其为具有中央腔的框架，壳体组件包括安装基板和壳体骨架，壳体骨架的一端固定在安装基板上，壳体骨架由耐热材料制成；以及，发热体组件，其固定在壳体组件的中央腔中；其中，壳体骨架和发热体组件均通过进气管道的开口插入到进气管道中，而安装基板固定在进气管道外且封闭进气管道的开口。本装置的安装基板设置在进气管道的外部，高熔点壳体骨架设置在进气管道的内部，以解决加热器壳体组件因温度过高而发生的融合现象。

Description

一种柴油机空气加热器

技术领域

本实用新型涉及一种加热器，特别涉及一种柴油机预热用、发热体由进气管道侧壁插入的抽屉式的空气加热器。

背景技术

现有抽屉式结构加热器其壳体为铝压铸一体式壳体，由于压铸铝的熔点较低(510℃～580℃)，其固定发热体托架部分的壳体位于进气管道内部，受散热条件的限制，其壳体表面温度较高，当温度接近于壳体的熔点时，会出现壳体热变形现象，随着温度的继续升高，最终导致壳体融化进入发动机缸体而对缸体造成损毁。再者现有的空气加热器，发热体采用圆丝或扁丝形状，弯成蛇形，两端用陶瓷构件悬浮约束发热体。这种结构其陶瓷体容易碎裂，随着气流进入气缸，造成发动机损坏；发热体只是约束没有固定，振动产生的摩擦会损坏发热体；同时发热体为获得足够的强度，发热体截面长宽比较小，表面积较小，芯部温度与表面温度差较大，不断地热循环导致发热体早期断裂失效。

实用新型内容

有鉴于此，为解决现有柴油机空气加热器技术中的缺陷及有效利用进气管道空间，本实用新型的申请人基于相关领域的研发，并经过不断测试及改良，进而有本装置的产生。

本实用新型的一个目的是解决至少上述问题和/或缺陷，并提供至少后面将说明的优点。

本实用新型的另一个目的是提供一种柴油机加热器，安装基板设置在进气管道的外部，高熔点壳体骨架设置在进气管道的内部，以解决加热器壳体组件因温度过高而发生的融合现象。

本实用新型的又一个目的是提供一种壳体组件采用组合结构的柴油机加热器，本装置通过将壳体组件设置为安装在外部的安装基板和设置在进气管道内部的高熔点的壳体骨架两部分，解决了壳体组件安装不便利的问题。

本实用新型的再一个目的是提供一种发热体牢固固定的装置，通过铆接组件将发热体牢靠固定在壳体组件中，该铆接组件能够耐受高温，避免了加热时振动产生的摩擦损坏发热体的问题。

为此，本实用新型提供的技术方案为：

一种柴油机空气加热器，包括：

壳体组件，其为具有中央腔的框架，所述壳体组件包括安装基板和壳体骨架，所述壳体骨架的一端固定在所述安装基板上，所述壳体骨架由耐热材料制成；以及，

发热体组件，其固定在所述壳体组件的中央腔中；

其中，所述壳体骨架和所述发热体组件均通过进气管道的开口插入到所述进气管道中，而所述安装基板固定在所述进气管道外且封闭所述进气管道的开口。

优选的是，所述的柴油机空气加热器，还包括：

安装法兰，其具有贯通孔，所述安装法兰套设在所述进气管道的外部，且其贯通孔与所述进气管道的开口对齐设置，所述安装基板固定在所述安装法兰上。

优选的是，所述的柴油机空气加热器中，所述壳体骨架垂直于所述进气管道的轴向设置。

优选的是，所述的柴油机空气加热器中，所述壳体骨架由一对半框形的壳体支架组成。

优选的是，所述的柴油机空气加热器中，所述发热体组件包括：

一对发热体，所述一对发热体串联，每个发热体均弯折成多段彼此顺次连接的分段且形成有弯折部，所述弯折部处均设置有第一铆接孔，所述发热体通过铆接组件固定在所述壳体骨架左右两侧的装配槽中，所述一对发热体的一尾端固定在所述壳体组件的一侧，且与一对接线柱分别各自连接，所述一对发热体的另一尾端固定在所述壳体组件的另一侧，所述分段上设置有凸筋，所述分段设置有中间弯曲部，所述分段沿其长度方向开设有缝隙。

较优选的是，所述的柴油机空气加热器中，所述铆接组件包括：

铆接垫片，其上设置有第二铆接孔，通过铆钉与所述发热体的第一铆接孔铆接；

绝缘垫片，其设置在所述铆接垫片的外侧；

调整垫片，其设置在所述铆接垫片和所述绝缘垫片之间；

不锈钢托架，其包覆所述铆接垫片、所述调整垫片和所述绝缘垫片，所述不锈钢托架固定在所述壳体骨架两侧的装配槽中。

较优选的是，所述的柴油机空气加热器中，所述壳体骨架两侧的装配槽中沿所述壳体骨架的轴向各自设置有两个第一限位立板，当所述发热体组件安装于所述壳体骨架的装配槽中时，将所述第一限位立板折弯形成折弯部分且施加于所述发热体组件，以限制发热体的移动。较优选的是，所述的柴油机空气加热器中，所述不锈钢托架的外侧设置有限定凸台，所述壳体骨架两侧的装配槽中设置有限位凹槽，所述限位凹槽和所述限位凸台对应设置，所述限位凸台位于所述限位凹槽中以限制所述发热体的轴向移动。

较优选的是，所述的柴油机空气加热器中，所述壳体骨架的两侧的装配槽的两侧壁上端设置有多个爪部。

较优选的是，所述的柴油机空气加热器中，所述壳体组件的另一侧向外设置有第二限位立板。

本实用新型至少包括以下有益效果：

本实用新型将壳体组件设置为安装基板和壳体骨架两部分，将安装基板固定在进气管道的外部，壳体骨架由耐热材料制成，这样避免了壳体表面温度过高时，壳体出现热变形的现象，以防造成发动机缸体的损坏。延长了发动机缸体和加热器的使用寿命。本实用新型的铆接组件采用云母片和不锈钢材料制成，耐高温，能够与壳体组件相匹配，能够将发热体牢固安装在壳体组件中。

本实用新型的发热体上设置有凸筋，用于增加发热体的刚度；设置有中间弯曲部，用于吸收发热体热胀冷缩所产生的变形量；所述分段沿其长度方向开设有缝隙。用于改善发热体受热状况，避免发热体宽度方向中因局部过热而失效。

本实用新型安装便利，原料易得，且价格低廉，适于大规模推广使用。

本实用新型的其它优点、目标和特征将部分通过下面的说明体现，部分还将通过对本实用新型的研究和实践而为本领域的技术人员所理解。

附图说明

图1为本实用新型所述的柴油机加热器的装配结构示意图；

图2为本实用新型其中一个实施例中的柴油机加热器的结构示意图；

图3为本实用新型其中一个实施例中的壳体组件的结构示意图；

图4为本实用新型其中一个实施例中的发热体组件的铆接结构示意图；

图5为本实用新型图4中A-A部分的放大的结构示意图；

图6为本实用新型其中一个实施例中的其中一个发热体的立体图；

图7为本实用新型其中一个实施例中的其中一个发热体的平面图；

图8为本实用新型其中一个实施例中的另一个发热体的立体图；

图9为本实用新型其中一个实施例中的另一个发热体的平面图；

图10为本实用新型其中一个实施例中的柴油机加热器的结构示意图；

图11为本实用新型其中一个实施例中的壳体组件的结构示意图；

图12为本实用新型其中一个实施例中的其中一个发热体的立体图；

图13为本实用新型其中一个实施例中的其中一个发热体的平面图；

图14为本实用新型其中一个实施例中的另一个发热体的立体图；

图15为本实用新型其中一个实施例中的另一个发热体的平面图；

图16为本实用新型其中一个实施例中安装基板的剖视图的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。

应当理解，本文所使用的诸如“具有”、“包含”以及“包括”术语并不配出一个或多个其它元件或其组合的存在或添加。

如图1和图2所示，本实用新型提供一种柴油机空气加热器，包括：

进气管道1，其侧壁上设置有开口；

壳体组件2，其为具有中央腔的框架，所述壳体组件包括安装基板210和壳体骨架220，所述壳体骨架220的一端固定在所述安装基板210上，所述壳体骨架220由耐热材料制成；以及，

发热体组件3，其固定在所述壳体组件2的中央腔中；

其中，所述壳体骨架220和所述发热体组件3均通过进气管道1的开口插入到所述进气管道1中，以加热穿透该壳体组件2的空气，而所述安装基板210固定在所述进气管道1外且封闭所述开口。

本实用新型将壳体组件2设置为安装基板210和壳体骨架220两部分，将安装基板210固定在进气管道1的外部，壳体骨架220由耐热材料制成，这样避免了壳体表面温度过高时，壳体出现热变形的现象，以防造成发动机缸体的损坏。延长了发动机缸体和加热器的使用寿命。在进气管道腔体里面的壳体骨架220为高熔点金属骨架，比如不锈钢、铸铁等电热带材料。电热带材料可选用电阻温度系数较大的电热带原材料，好处就是在高温的时候，电阻增大，功率降低，发热量减少，温度可保持在一个相对较低的状态。进气管道1外侧可设置为铝安装基板。其他条件可根据用户需求。

作为优选，还包括：安装法兰4，其具有贯通孔，所述安装法兰4套设在所述进气管道的外部，且其贯通孔与所述进气管道1的开口对齐设置，所述安装基板210固定在所述安装法兰4上，以将安装基板210固定在进气管道1的外部。

作为优选，所述壳体骨架220垂直于所述进气管道1的轴向设置，以使加热的空气的面积最大。

作为优选，如图3所示，为便于发热体组件3的安装，所述壳体骨架220由一对半框形的壳体支架221a，221b插合组成。该壳体支架221由不锈钢制成，该壳体支架向内弯折形成一装配槽222，一对发热体310的两侧固定在所述装配槽222中。

作为优选，如图4和图5所示，所述发热体组件包括：

一对发热体310a，310b，所述一对发热体310a，310b串联，每个发热体310均弯折成多段彼此顺次连接的分段且形成有弯折部311，所述弯折部311处均设置有第一铆接孔，所述发热体310通过铆接组件固定在所述壳体骨架220左右两侧的装配槽中，所述一对发热体310a，310b的一尾端固定在所述壳体组件220的一侧，且与一对接线柱分别各自连接，所述一对发热体的另一尾端固定在所述壳体组件2的另一侧，所述分段上设置有凸筋314，用于增加发热体的刚度；所述分段设置有中间弯曲部312，用于吸收发热体热胀冷缩所产生的变形量；所述分段沿其长度方向开设有缝隙315。用于改善发热体受热状况，避免发热体宽度方向中因局部过热而失效。

在上述的方案中，作为优选，如图4和图5所示，所述铆接组件包括：

铆接垫片316，其上设置有第二铆接孔，通过铆钉313与所述发热体的第一铆接孔铆接；

绝缘垫片317，其设置在所述铆接垫片的外侧；用于铆钉与不锈钢托架之间的电器绝缘。

调整垫片318，其设置在所述铆接垫片316和所述绝缘垫片317之间；其厚度与铆钉帽厚度相当，用于掩藏铆钉帽的高度，使3个垫片接触充分。

不锈钢托架319，其包覆所述铆接垫片316、所述调整垫片318和所述绝缘垫片317，保证发热体组件热胀冷缩的作用力作用在该不锈钢托架319上。所述不锈钢托架319固定在所述壳体骨架220两侧的装配槽222中。

作为优选，如图6～9中所示，为限制发热体的轴向移动，一种可采取的方式是：

所述不锈钢托架319的外侧设置有限定凸台320，所述壳体骨架220两侧的装配槽中设置有限位凹槽321，所述限位凹槽321和所述限位凸台320对应设置，所述限位凸台320位于所述限位凹槽321中以限制所述发热体310的轴向移动。

作为优选，如图10～15所示，为限制发热体310的轴向移动，另一种可采取的方式是：所述壳体骨架220两侧的装配槽221中沿所述壳体骨架的轴向各自设置有两个第一限位立板323，将所述第一限位立板折弯形成折弯部分且施加于所述发热体组件，以限制发热体的移动。

以限制所述一对发热体310a，310b的轴向移动。

作为优选，为防止发热体组件在装配槽222中滑动，所述壳体骨架的两侧的装配槽221的两侧壁上端设置有多个爪部322，当将发热体的两侧固定在装配槽222中时，将该多个爪部322弯折，以固定铆接部分。

作为优选，所述壳体组件的另一侧向外设置有第二限位立板223。该第二限位立板223的长度大于将该发热体组件固定到所述壳体组件2另一侧的螺栓的高度，以防止螺栓与进气管道1接触导通造成加热器功能性失效。

在本实用新型的一个实施例中，如图1所示，本装置壳体组件采用组合结构，安装基板210及高熔点的壳体骨架220通过紧固件组装成一体。由进气管道1外侧的安装基板210和内置于进气管道1内的不锈钢(熔点1400℃)或其他高熔点壳体骨架220所做组成的壳体组件2及装配于壳体组件2内部的发热组件3等组成，与进气管道1对接的安装基板210为铝制件(熔点660℃)。螺母与壳体骨架220焊接为一体，这样便于安装基板210与壳体骨架220的装配。如图16所示，安装基板210上设置有壳体支架安装限位槽211和壳体支架固定螺钉过孔212，通过将壳体支架固定螺钉穿过设置在安装基板上的壳体支架固定螺钉过孔212即可将壳体支架固定螺钉紧固在壳体骨架的螺母上，并且，壳体支架固定采用不锈钢材质，有效保证连接强度。在安装基板210的上还开设有接线柱安装孔213，用于固定接线柱与一对发热体的一尾端连接。

在进气管道1的外侧还套设有安装法兰4，其具有贯通孔，且其贯通孔与所述进气管道1的开口对齐设置，所述安装基板210上设置有四个合装孔214，用螺栓穿过该四个合装孔214拧在该进气管道1的安装法兰4上，以将安装基板210固定在进气管道1的外部。

发热体组件3包括一对串联的发热体310和铆接组件，每个发热体均弯折成多段彼此顺次连接的分段且形成有弯折部311，所述弯折部311处均设置有第一铆接孔，所述发热体310通过铆接组件固定在所述壳体骨架220左右两侧的装配槽221中，所述一对发热体310的一尾端固定在所述壳体组件2的一侧，且与一对接线柱分别各自连接，该一对接线柱其中一个为正极接线柱，另一个为负极接线柱，在该两个接线柱之间还设置有温度保险片，在温度达到一定值后，保险片断开，作为优选，保险片断开温度控制在500℃左右。所述一对发热体310的另一尾端通过螺栓固定在所述壳体组件2的另一侧，该壳体组件2的另一侧还设置有第二限位立板224，其高度高于固定发热体310的另一尾端的螺栓的高度，以防止该螺栓与进气管道1连接，造成发热体的短路。所述分段上设置有凸筋314，用于增加发热体310的刚度；所述分段设置有中间弯曲部312，用于吸收发热体热胀冷缩所产生的变形量；所述分段沿其长度方向开设有缝隙315，用于改善发热体受热状况，避免发热体宽度方向中因局部过热而失效。

作为优选，在本实施例中，铆接垫片316、调整垫片318和绝缘垫片317分别采用铆接云母片、调整云母片和绝缘云母片，且该云母片采用金云母，耐温达1000℃以上。铆钉及不锈钢托架均采用不锈钢制品，具有较好的机械强度和抗腐蚀能力。

如图4和图5，发热体310通电后发热，用于进气管道1内空气的加热，其上开设有铆接孔，与铆接云母片一同通过铆钉铆接在一起，以实现发热体310的固定；其上开设有接线柱过孔，用于与接线柱对外连接实现发热体的通电；其上开设有凸筋314，用于增加发热体310的刚度；其上开设有中间弯曲部312，用于吸收发热体热胀冷缩所产生的变形量；其上开设有缝隙315，用于改善发热体受热状况，避免发热体宽度方向中因局部过热而失效。

在本实用新型的另一个实施例中，如图6～9所示，不锈钢托架319的外侧设置有限定凸台320，壳体骨架220两侧的装配槽中设置有限位凹槽321，限位凹槽321和限位凸台320对应设置，限位凸台320卡在限位凹槽321中以限制所述发热体310的轴向移动。壳体骨架220的两侧的装配槽221的两侧壁上端设置有多个爪部322，当将发热体310的两侧固定在装配槽222中时，将该多个爪部322弯折，以固定铆接部分，防止发热体移动。

在本实用新型的再一个实施例中，如图10～15所示，壳体骨架220两侧的装配槽221中沿壳体骨架220的轴向各自设置有两个第一限位立板323，以限制所述一对发热体310a，310b的轴向移动。壳体骨架220的两侧的装配槽221的两侧壁上端设置有多个爪部322，当将发热体310的两侧固定在装配槽222中时，将该多个爪部322弯折，以固定铆接部分，防止发热体移动。壳体骨架220由两个半框形的壳体支架221插合而成，壳体支架221由不锈钢材料制成，约1mm厚，其刚度合适，比较薄，也易于弯折形成装配槽。

尽管本实用新型的实施方案已公开如上，但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用，它完全可以被适用于各种适合本实用新型的领域，对于熟悉本领域的人员而言，可容易地实现另外的修改，因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本实用新型并不限于特定的细节和这里示出与描述的图例。

Claims (10)

1.一种柴油机空气加热器，其特征在于，包括：

壳体组件，其为具有中央腔的框架，所述壳体组件包括安装基板和壳体骨架，所述壳体骨架的一端固定在所述安装基板上，所述壳体骨架由耐热材料制成；以及，

发热体组件，其固定在所述壳体组件的中央腔中；

其中，所述壳体骨架和所述发热体组件均通过进气管道的开口插入到所述进气管道中，而所述安装基板固定在所述进气管道外且封闭所述进气管道的开口。

2.如权利要求1所述的柴油机空气加热器，其特征在于，还包括：

安装法兰，其具有贯通孔，所述安装法兰套设在所述进气管道的外部，且其贯通孔与所述进气管道的开口对齐设置，所述安装基板固定在所述安装法兰上。

3.如权利要求1所述的柴油机空气加热器，其特征在于，所述壳体骨架垂直于所述进气管道的轴向设置。

4.如权利要求1所述的柴油机空气加热器，其特征在于，所述壳体骨架由一对半框形的壳体支架组成。

5.如权利要求1至4任一所述的柴油机空气加热器，其特征在于，所述发热体组件包括：

一对发热体，所述一对发热体串联，每个发热体均弯折成多段彼此顺次连接的分段且形成有弯折部，所述弯折部处均设置有第一铆接孔，所述发热体通过铆接组件固定在所述壳体骨架左右两侧的装配槽中，所述一对发热体的一尾端固定在所述壳体组件的一侧，且与一对接线柱分别各自连接，所述一对发热体的另一尾端固定在所述壳体组件的另一侧，所述分段上设置有凸筋，所述分段设置有中间弯曲部，所述分段沿其长度方向开设有缝隙。

6.如权利要求5所述的柴油机空气加热器，其特征在于，所述铆接组件包括：

铆接垫片，其上设置有第二铆接孔，通过铆钉与所述发热体的第一铆接孔铆接；

绝缘垫片，其设置在所述铆接垫片的外侧；

调整垫片，其设置在所述铆接垫片和所述绝缘垫片之间；

不锈钢托架，其包覆所述铆接垫片、所述调整垫片和所述绝缘垫片，所述不锈钢托架固定在所述壳体骨架两侧的装配槽中。

7.如权利要求5所述的柴油机空气加热器，其特征在于，所述壳体骨架两侧的装配槽中沿所述壳体骨架的轴向各自设置有两个第一限位立板，当所述发热体组件安装于所述壳体骨架的装配槽中时，将所述第一限位立板折弯形成折弯部分且施加于所述发热体组件，以限制发热体的移动。

8.如权利要求6所述的柴油机空气加热器，其特征在于，所述不锈钢托架的外侧设置有限定凸台，所述壳体骨架两侧的装配槽中设置有限位凹槽，所述限位凹槽和所述限位凸台对应设置，所述限位凸台位于所述限位凹槽中以限制所述发热体的轴向移动。

9.如权利要求5所述的柴油机空气加热器，其特征在于，所述壳体骨架的两侧的装配槽的两侧壁上端设置有多个爪部。

10.如权利要求5所述的柴油机空气加热器，其特征在于，所述壳体组件的另一侧向外设置有第二限位立板。