CN206386173U - 一种双层管式汽车发动机热回收器 - Google Patents
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Abstract
本实用新型为一种双层管式汽车发动机热回收器，其特征是双层管式汽车发动机热回收器由内管、外管、进水管和出水管组成，热回收器连接在发动机排气管中，发动机排气直接从内管中通过，发动机冷却液从进水管进入到内管和外管之间的空腔，从出水管流出经单向阀进入空调暖风水箱，被加热的冷却液给驾驶室和发动机加热，提高舒适性、减少有害物质排放，当发动机水温足够高时，热回收阀将进水管关闭，发动机排气的热量使热回收器内的冷却液汽化，蒸汽在热回收器空腔上部聚集，蒸汽产生的压力将冷却液从出水管推入空调暖风水箱最后流回发动机的散热器，热回收器内部无冷却液后失去热回收功能，避免发动机排气的热量过度回收使发动机过热。
Description
技术领域
本实用新型为一种双层管式汽车发动机热回收器，其特征是双层管式汽车发动机热回收器由内管、外管、进水管和出水管组成，热回收器连接在发动机排气管中，发动机排气直接从内管中通过，发动机冷却液从进水管进入到内管和外管之间的空腔，从出水管流出经单向阀进入空调暖风水箱，被加热的冷却液给驾驶室和发动机加热，提高舒适性、减少有害物质排放，当发动机水温足够高时，热回收阀将进水管关闭，发动机排气的热量使热回收器内的冷却液汽化，蒸汽在热回收器空腔上部聚集，蒸汽产生的压力将冷却液从出水管推入空调暖风水箱最后流回发动机的散热器，热回收器内部无冷却液后失去热回收功能，避免发动机排气的热量过度回收使发动机过热。
背景技术
发动机燃油燃烧产生的热量大约有30％随排气损失掉了，这部分热量回收一直以来都未得到汽车厂的重视，虽然热量回收原理非常简单，只需要一个简单的热交换器就可以将发动机排气的热量回收，但回收的热量作用非常有限，无非就是用来加热驾驶室，提高舒适性，对于主机厂来说增加数百元的成本只能用来驾驶室加热，还不如用使用电加热空调划算，回收这么一点热量增加一套热回收系统得不偿失，所以还是因为成本高作用小的原因被舍弃，随着环保法规越来越严，尤其是混合动力发动机逐渐普及，各个汽车厂逐渐对发动机排气热量回收开始重视，回收的热量不光可以加热驾驶室，还可以加热发动机，让发动机用最短的时间达到最佳工作状态，可以减少有害物质排放，所以能否找到一种即安全可靠又成本低廉的热回收器是此项技术能否普及的关键。
实用新型目的及优点
本实用新型为一种双层管式汽车发动机热回收器，其特征是双层管式热回收器由内管、外管、进水管和出水管，热回收阀和单向阀装配在进水管和出水管上，结构非常简单没有活动的部件，热回收器连接在发动机排气管中，内管直接与发动机排气管相连，发动机的排气从内管中通过，发动机冷却液经进水管进入内管和外管之间的空腔，被加热后经出水管流出经单向阀进入空调暖风水箱，由热回收阀控制热回收器的进水，当发动机水温足够高时，热回收阀将进水管关闭，发动机冷却液直接进入空调暖风水箱，热回收器的出水管中连接了单向阀，在热回收阀关闭后，单向阀保证冷却液不能从出水管流回热回收器，此时热回收器内还有一定计量的冷却液，如果不被排出会产生严重问题，解决方案是，发动机排气的热量逐渐使热回收器内呆滞的冷却液沸腾并汽化，出水管在热回收器的最低部位，蒸汽在热回收器空腔上部聚集产生压力将空腔内的冷却液从出水管排出，冷却液经单向阀被挤压进空调暖风水箱，最后流回发动机散热器内，直至空腔内的冷却液全部排出，热回收器内的冷却液全部排出后，没有冷却液带走热量，失去热回收功能，避免热量被过度回收造成发动机过热，热回收器的结构简单成本低，回收的热量使发动机和驾驶室升温快，提高车内舒适度，减少发动机有害物质排放。
实用新型内容
本实用新型的一种双层管式汽车发动机热回收器(见图1)，目的是优化热回收器结构，使之结构简单、成本降低，其特征是双层管式汽车发动机热回收器由内管(1)、外管(2)、进水管(3)和出水管(4)组成，内管(1)和外管(2)组成封闭的空腔(5)，进水管(3)、出水管(4)焊接在外管(2)上并与空腔(5)相通，发动机冷却液经进水管(3)进入空腔(5)，从出水管(4)流出，进水管(3)位置高于出水管(4)，出水管(4)在最低位置，进水管(3)和出水管(4)的安装位置在排气方向上不分前后，如果热回收器所处的部位需要安装吊钩(7)，吊钩(7)可以焊接在外管(2)上(见图2)，热回收器连接在发动机排气管中(见图5)，发动机排气从内管(1)中通过，加热热回收器中的冷却液，经过加热后的冷却液流经空调暖风水箱和发动机，给驾驶室和发动机加热，提高驾驶室舒适性，发动机用更短时间达到最优状态，减少发动机有害物质排放，热回收阀装配在进水管(3)的管路上，单向阀装配在出水管(4)的管路上，当发动机上的水温传感器监测到水温足够高时，发动机ECU发出指令将热回收阀关闭，进水管(3)关闭后冷却液直接从发动机流进空调暖风水箱，出水管(4)通过三通管与空调暖风水箱的入水管联通(见图7)，当热回收阀关闭后，单向阀会阻止冷却液从出水管(4)流进热回收器，滞留在热交换器空腔(5)中的冷却液继续被发动机排气的热量加热，冷却液汽化，蒸汽在热回收器空腔(5)上部聚集产生压力将冷却液从出水管(4)经单向阀推入到空调暖风水箱内，最后蒸汽也会随出水管(4)进入空调暖风水箱，最后全部流回到发动机散热器内，被冷却成液体而回收，多余的未被回收的蒸汽从膨胀水壶的气孔排出，热回收器内冷却液排净后，失去热回收功能，避免热量被过度回收造成发动机过热。
根据具体需求，内管(1)被换热片(6)替代(见图3)，多个换热片(6)层叠在一起，发动机排气从换热片(6)内密封的通道中流过，换热片(6)外部与外管(2)形成封闭的空腔(5)，冷却液从进水管(3)进入空腔(5)，再经出水管(4)流出，热回收器关闭后，空腔(5)内的冷却液从出水管(4)排入空调暖风水箱，让热回收器失去热回收功能避免发动机过热。
双层管式热回收器的外管(2)的第二种结构(见图6)，内管(1)和外管(2)都是弯管，弯管造型有利于布置在空间较小的区域内，且对排气管可以全包裹，起到保温的作用，在发动机启动初期能够使催化器用更短时间达到起燃点，减少有害物质排放。
附图说明
图1是双层管式汽车发动机热回收器的结构原理图，由内管(1)、外管(2)、进水管(3)和出水管(4)组成，内管(1)和外管(2)组成封闭的空腔(5)，进水管(3)、出水管(4)焊接在外管(2)上并与空腔(5)相通。
图2是双层管式汽车发动机热回收器的剖视图，出水管(4)在最低位置，进水管(3)位置高于出水管(4)，吊钩(7)也可以焊接在外管(2)上。
图3是双层管式汽车发动机热回收器的剖视图，热回收器内部结构的另外一种设计，内管(1)被换热片(6)替代。
图4是双层管式汽车发动机热回收器的水管结构图，进水管(3)出水管(4)可以为弯管，焊接在外管(2)上。
图5是热回收器在发动机排气管上的布局图，热回收器布置在二级催化器之前，或者热回收器布置在二级催化器之后，在二级催化器前布置，有给排气管保温的功能。
图6是双层管式汽车发动机热回收器的第二种结构，内管(1)和外管(2)都是弯管。
图7是热回收系统图，模式一，在发动机启动初期，热回收阀打开，暖水阀打开，节温器阀关闭，发动机出水管的热水经热回收器、空调暖风水箱再流回发动机，热回收器回收发动机排气的热量给空调暖风和发动机加热。
图8是热回收系统图，模式二，在发动机水温达到一定温度后，热回收阀关闭，暖水阀打开、节温器阀打开，发动机出水管的热水经空调暖风水箱、散热器后再流回发动机，热回收器关闭后，热回收器内的冷却液从出水管(4)经单向阀流进空调暖风水箱，最后全部流进发动机散热器。
具体实施方式
热回收系统具体控制模式(见图7)，模式一，在发动机启动初期，热回收阀打开，暖水阀打开，节温器阀关闭，发动机出水管的热水经热回收器、空调暖风水箱再流回发动机，热回收器回收发动机排气的热量给空调暖风和发动机加热。
热回收系统具体控制模式(见图8)，模式二，在发动机水温达到一定温度后，热回收阀关闭，暖水阀打开、节温器阀打开，发动机出水管的热水经空调暖风水箱、散热器后再流回发动机，热回收器关闭后，热回收器内的冷却液从出水管(4)经单向阀流进空调暖风水箱，最后全部流进发动机散热器，热回收器出水管(4)、热回收阀和空调暖风水箱之间通过三通管连接，单向阀保证在热回收阀关闭后，冷却液不从出水管(4)流回热回收器，不然热回收器内会一直有冷却液，导致冷却液沸腾，产生严重的问题。
热回收阀执行机构有电机驱动、电磁阀驱动、真空泵驱动、钢丝驱动及石蜡阀驱动等，所有的电机驱动、电磁阀驱动、真空泵驱动、钢丝驱动都需要发动机ECU发出指令控制，石蜡阀驱动的热回收阀靠水温使石蜡融化体积增大驱动热回收阀的阀芯运动，无需要ECU发出指令。
Claims (3)
1.一种双层管式汽车发动机热回收器，其特征是双层管式汽车发动机热回收器由内管(1)、外管(2)、进水管(3)和出水管(4)组成，内管(1)和外管(2)组成封闭的空腔(5)，进水管(3)、出水管(4)焊接在外管(2)上并与空腔(5)相通，发动机冷却液经进水管(3)进入空腔(5)，从出水管(4)流出，进水管(3)位置高于出水管(4)，出水管(4)在最低位置，进水管(3)和出水管(4)的安装位置在排气方向上不分前后，发动机排气从内管(1)中通过，加热热回收器中的冷却液，经过加热后的冷却液流经空调暖风水箱和发动机，给驾驶室和发动机加热，热回收阀装配在进水管(3)的管路上，单向阀装配在出水管(4)的管路上，当发动机上的水温传感器监测到水温足够高时，发动机ECU发出指令将热回收阀关闭，当热回收阀关闭后，单向阀会阻止冷却液从出水管(4)流进热回收器，滞留在热交换器空腔(5)中的冷却液继续被发动机排气的热量加热，冷却液汽化，蒸汽在热回收器空腔(5)上部聚集产生压力将冷却液从出水管(4)经单向阀推入到空调暖风水箱内，蒸汽也会随出水管(4)进入空调暖风水箱，最后全部流回到发动机散热器。
2.如权利要求1所述的一种双层管式汽车发动机热回收器，其特征是内管(1)被换热片(6)替代，多个换热片(6)层叠在一起，发动机排气从换热片(6)内密封的通道中流过，换热片(6)外部与外管(2)形成封闭的空腔(5)，冷却液从进水管(3)进入空腔(5)，再经出水管(4)流出，热回收器关闭后，空腔(5)内的冷却液从出水管(4)排入空调暖风水箱。
3.如权利要求1所述的一种双层管式汽车发动机热回收器，其特征是内管(1)和外管(2)都是弯管。
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