CN209818188U - 一种新型燃油恒温控制系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种新型燃油恒温控制系统，包括贮油箱、散热片、制冷器、控制电路板、油泵和温度传感器；贮油箱的外壁上设置有散热片，贮油箱和散热片内侧之间设置有制冷器；贮油箱包括箱体、上端盖和下端盖，箱体的内部安装有温度传感器，下端盖的一侧与进油管相连通，进油管上设置有油泵，下端盖的另一侧与出油管相连通；控制电路板信号输入端与温度传感器相连接，控制电路板的信号输出端与制冷器相连接。本实用新型采用半导体制冷器温度调节的核心器件，对贮油箱加热或冷却通过改变半导体制冷器的电流方向实现，一套半导体制冷器取代了传统方案中的加热部件和冷却部件，极大的简化了结构，降低了成本。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种新型燃油恒温控制系统，属于发动机试验室的燃油供给系统领域。
背景技术
目前，传统的发动机实验室燃油恒温控制系统多采用水冷冷却的方式和电热板加热的方式实现燃油系统的恒温控制，主要由箱体、换热器、调节阀、控制电路，管路等组成。当燃油温度高于设定温度时，由控制电路控制调节阀的开度，从而改变冷却水的流量，在换热器内实现对燃油的冷却，最终调节燃油的温度；由于采用水冷，在工作时必需要有冷却水接入，应用不便；同时，由于采用调节阀控制水流量的方式来调节燃油温度，调节环路长，热惯性大，传统的燃油恒温控制系统的调节速度和调节精度也受到了限制。当燃油温度低于设定温度的下限时，由控制电路启动的电热板对箱体进行加热。通过两组独立的装置实现燃油系统的恒温控制，系统设备比较复杂，不方便控制，影响恒温控制系统的调解速度和精度。
发明内容
为了提高发动机实验室测试过程的便捷性，提高燃油恒温控制系统温度控制的速度和精度，同时降低成本，简化使用条件的准备，本实用新型提供了一种新型燃油恒温控制系统，通过改变半导体制冷器的电流方向实现对贮油箱加热或冷却，取代了传统方案中的加热部件和冷却部件，极大的简化了结构，降低了成本。
本实用新型的技术方案如下：
一种新型燃油恒温控制系统，包括贮油箱、散热片、制冷器、控制电路板、油泵和温度传感器；贮油箱的外壁上设置有散热片，贮油箱和散热片内侧之间设置有制冷器；贮油箱包括箱体、上端盖和下端盖，箱体的内部安装有温度传感器，下端盖的一侧与进油管相连通，进油管上设置有油泵，下端盖的另一侧与出油管相连通；控制电路板信号输入端与温度传感器相连接，控制电路板的信号输出端与制冷器相连接。
根据本发明优选的，制冷器为半导体制冷器。此设计的好处是，采用半导体制冷器控制热流方向和大小，调节贮油箱中的燃油的温度，达到恒温控制燃油系统的目的。
根据本发明优选的，半导体制冷器的工作电压为12V，工作电流为4A-5A。
根据本发明优选的，半导体制冷器的数量为4-8片。半导体制冷器均匀安装在贮油箱和散热片之间。此设计的好处是，在半导体制冷器的外侧安装散热片，整体结构紧凑，换热效率高。
根据本发明优选的，贮油箱的每个内侧壁都设置有一个散热单元，每个散热单元包括两片V形散热翅片和长方形散热翅片，两片V型散热翅片镜面相对安装，两片V型散热翅片之间安装有长方形散热翅片。此设计的好处是，散热翅片的设计有利于增加散热翅片与燃油的接触面积，燃油恒温控制系统的温度控制速度和精度。
根据本发明优选的，上端盖内部为锥形结构。此设计的好处，当燃油中有气泡时，可以汇聚到顶部，便于通过设置于上端盖的放气口排出。
根据本发明优选的，上端盖的顶部设置有排气机构，排气机构包括玻璃管和排气电磁阀，玻璃管与排气电磁阀相连接，排气电磁阀的排气通道出口处设置有放气速率调节螺钉。此设计的好处是，速率调解螺钉的设计能够控制贮油箱中的气体从排气电磁阀中排气孔中释放速率，提高燃油液位的控制精度。
根据本发明优选的，散热片的外侧设置有风扇。此设计的好处是，采用风冷，无需冷却水，便于安装，能够增加恒温控制燃油系统温度控制的速度。
根据本发明优选的，在箱体和散热片之间涂覆有导热硅脂层。此设计的好处是，导热硅脂能够填充在贮油箱和散热片之间，有利于热量在贮油箱箱体和散热片之间进行传递。
根据本发明优选的，散热片的外部环绕有用来固定散热片的紧固环带。
本发明的有益效果为：
1.采用半导体致冷器温度调节的核心器件，简化了系统结构，提高了温度控制的速度和精度，不需要准备冷却水，降低了成本。
2.贮油箱采用内置散热翅片的立式结构，在四个立面安装半导体制冷器，在半导体制冷器的外侧安装散热片，整体结构紧凑，换热效率高，同时可实现排气功能。
3.对贮油箱加热或冷却通过改变半导体制冷器的电流方向实现，一套半导体制冷器取代了传统方案中的加热部件和冷却部件，极大的简化了结构，降低了成本。
4.由于半导体制冷器响应快，热惯性小，新型燃油恒温控制系统在控制精度和调节速度方面具有明显的优势。
5.整机同时采用了风冷方案，无需冷却水，便于安装使用。
附图说明
图1是本实用新型提供的一种新型燃油恒温控制系统的结构示意图；
图2是本实用新型提供的贮油箱与散热片的截面结构示意图；
图3是本实用新型提供的贮油箱上箱盖的结构示意图；
图4是本实用新型提供的半导体制冷器对贮油箱进行加热的结构示意图；
图5是本实用新型提供的半导体制冷器对贮油箱进行冷却的结构示意图。
附图中，1、机壳，2、控制电路板，3、进油管，4、油泵，5、贮油箱，6、风扇、7、散热片，8、半导体制冷器，9、排气机构，10、出油管，11、温度传感器，12、上端盖，13、下限液位传感器，14、上限液位传感器，15、排气孔，16、放气速率调节螺钉，17、玻璃管，18、排气电磁阀，19、阀芯，20、线圈，21、导热硅脂层，22、散热翅片，23、紧固环带。
具体实施方式
下面结合说明书附图和实施例对本实用新型进一步说明。
实施例1
一种新型燃油恒温控制系统，如图1所示，包括贮油箱5、散热片7、制冷器、控制电路板2、油泵4和和安装在贮油箱5箱体内部的温度传感器11；
贮油箱5的外壁上设置有散热片7，贮油箱5和散热片7内侧之间设置有制冷器，散热片7的外侧设置有风扇6；制冷器为半导体制冷器8，型号为TEC1-12706，采用半导体制冷器8控制热流方向和大小，调节贮油箱5中的燃油的温度，达到恒温控制燃油系统的目的，半导体制冷器8的工作电压为12V，半导体制冷器8的工作电流为4A-5A，半导体制冷器8的数量为4片-8片，半导体制冷器8均匀安装在贮油箱5和散热片7之间。
贮油箱5包括箱体，上端盖12和下端盖，下端盖的一侧与进油管3相连通，进油管3上安装有油泵4，下端盖的另一侧与出油管10相连通。
为了热量在贮油箱5箱体和散热片7之间进行传递，在箱体和散热片7之间涂覆有导热硅脂层21。半导体制冷器8使用弹性卡子夹紧在散热片7外侧。散热片7的外部环绕有用来固定散热片7的紧固环带23，将散热片7固定到贮油箱5上。
控制电路板2信号输入端与温度传感器11相连接，控制电路板2的信号输出端与制冷器相连接，控制电路板2及显示器安装在燃油恒温控制系统的机壳1上，方便测试过程中对调节相关实验参数，方便操作。
为了增加散热翅片22与燃油的接触面积，燃油恒温控制系统的温度控制速度和精度，如图2所示，贮油箱5的每个内侧壁都设置有一个散热单元，每个散热单元包括两片V形散热翅片22和长方形散热翅片22，两片V型散热翅片22镜面相对安装，两片V型散热翅片22之间安装有长方形散热翅片22。
在本实施例中，上端盖12内部结构为锥形结构，如附图3所示，当燃油中有气泡时，可以汇聚到贮油箱5的顶部。同时，上端盖12的顶部设置有排气机构9，排气机构9包括玻璃管17和排气电磁阀18，玻璃管17与排气电磁阀18相连接，排气电磁阀18的排气通道出口处设置有放气速率调节螺钉16。燃油中的气体通过上端盖12进入玻璃管17，进而进入到排气电磁阀18。玻璃管17内设置有下限液位传感器13和上限液位传感器14，通过上、下限液位传感器13的探测到的玻璃管17内液位的高低，控制排气电磁阀18的开闭。当检测管中的液面低于下限时，表明已经汇聚了一定量的气体，在程序的控制下，排气电磁阀18的阀芯19在线圈20的电磁场的作用下，气体排出通道导通，检测管中汇聚的气体通过排气孔15排出；通过放气速率调节螺钉16可以控制气体的排出速率。随着排气进行，检测管中燃油的液面逐渐上升，当玻璃管17内液面上升至液位上限时，程序控制排气电磁阀18关闭，停止排气。
本实用新型的工作过程：
燃油由进油管3进入，在油泵4的泵送下，进入贮油箱5的进油口。贮油箱5内部安装有温度传感器11，温度传感器11安装在贮油箱5的油箱底部，温度传感器11可以实现对贮油箱5内的燃油温度进行实时监测。
具体调节过程如下：安装在贮油箱5内部的温度传感器11实时检测燃油温度，当燃油温度低于设置下限温度时，程序控制半导体制冷器8的电流方向为正，如附图4所示，其中，半导体制冷器8的A面贴近贮油箱5的外侧面，半导体制冷器8的B面贴近散热片7的内侧面。根据半导体制冷器8的工作特点，此时，A面温度高于B面温度。B面温度低于外界温度，散热片7外侧从空气中吸收热量，传递至半导体致冷B面。在半导体制冷器8内部，在电流作用下，图4中箭头代表热量传递的方向，热量由B面传递到A面，A面温度高于燃油温度，热量经贮油箱5侧壁传导至燃油，燃油温度上升，实现加热燃油的功能；反之，当燃油温度高于设置上限温度时，程序控制半导体制冷器8的电流方向为负，如附图5所示。此时，A面温度低于B面温度，B面温度会高于外界温度，所以热量从从半导体制冷器8的B面传递到散热片7，散发到外部空气中。在半导体制冷器8内部，图5中箭头代表热量传递的方向，在电流作用下，热量由A面传递到B面，A面温度低于燃油温度，燃油的热量经贮油箱5侧壁传导到半导体制冷器8的A表面，实现冷却燃油的功能。热量由贮油箱5内部向外部传导，燃油放热，温度下降。控制程序采用PID算法进行调节，可根据温差大小和温度的变化速率合理的调节半导体制冷器8的电流大小和方向，从而控制加热或冷却燃油的速度，实现稳定的恒温调节功能。
风扇6处于工作状态，加强散热片7间空气的对流，可以加快温度调节的速度。当贮油箱5内燃油的温度符合要求时，燃油从出油管10流出，供发动机使用。贮油箱5的上部装有排气机构9，可以自动控制箱内油位的高度。
Claims (10)
1.一种新型燃油恒温控制系统，其特征在于，包括贮油箱、散热片、制冷器、控制电路板、油泵和温度传感器；贮油箱的外壁上设置有散热片，贮油箱和散热片内侧之间设置有制冷器；贮油箱包括箱体、上端盖和下端盖，箱体的内部安装有温度传感器，下端盖的一侧与进油管相连通，进油管上设置有油泵，下端盖的另一侧与出油管相连通；控制电路板信号输入端与温度传感器相连接，控制电路板的信号输出端与制冷器相连接。
2.根据权利要求1所述的一种新型燃油恒温控制系统，其特征在于，制冷器为半导体制冷器。
3.根据权利要求2所述的一种新型燃油恒温控制系统，其特征在于，半导体制冷器的工作电压为12V，工作电流为4A-5A。
4.根据权利要求3所述的一种新型燃油恒温控制系统，其特征在于，半导体制冷器的数量为4-8片。
5.根据权利要求1所述的一种新型燃油恒温控制系统，其特征在于，贮油箱的每个内侧壁都设置有一个散热单元，每个散热单元包括两片V形散热翅片和长方形散热翅片，两片V型散热翅片镜面相对安装，两片V型散热翅片之间安装有长方形散热翅片。
6.根据权利要求1所述的一种新型燃油恒温控制系统，其特征在于，上端盖内部为锥形结构。
7.根据权利要求1所述的一种新型燃油恒温控制系统，其特征在于，上端盖的顶部设置有排气机构，排气机构包括玻璃管和排气电磁阀，玻璃管与排气电磁阀相连接，排气电磁阀的排气通道出口处设置有放气速率调节螺钉。
8.根据权利要求1所述的一种新型燃油恒温控制系统，其特征在于，散热片的外侧设置有风扇。
9.根据权利要求1所述的一种新型燃油恒温控制系统，其特征在于，在箱体和散热片之间涂覆有导热硅脂层。
10.根据权利要求1所述的一种新型燃油恒温控制系统，其特征在于，散热片的外部环绕有用来固定散热片的紧固环带。
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| CN114486622A (zh) * | 2022-01-19 | 2022-05-13 | 山东交通学院 | 一种实时测量液体在不同温度下密度的实验装置及方法 |
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