CN210289966U - 一种制热量无级可调的车载燃油加热系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种制热量无级可调的车载燃油加热系统，涉及车载燃油利用技术领域。本实用新型包括水暖燃油加热组件、蓄热放热组件、溶液箱、水液换热器以及气液换热器；水暖燃油加热组件包括油泵、水暖燃油加热器及水泵；蓄热放热组件包括蓄热盘管和放热盘管；蓄热盘管和放热盘管均装设于一换热箱内；换热箱内填充有相变换热介质。本实用新型设计的车载燃油加热系统，通过合理控制和切换溶液在燃油加热器和蓄热箱之间的流动，解决了为适应极大和极小加热负荷工况加热器频繁启停的问题，同时也有效地延长了燃油加热器的使用寿命，具有较高的市场应用价值。

Description

一种制热量无级可调的车载燃油加热系统

技术领域

本实用新型属于车载燃油利用技术领域，特别是涉及一种制热量无级可调的车载燃油加热系统。

背景技术

随着人们生活水平的提高，房车逐渐进入大众视野。在野外旅居的过程中，有给车厢内吹暖风和提供淋浴等生活用热水的需求。如果单纯依靠电能加热，因车辆上空间有限，要想满足野外较长时间的用电需求，需要增加蓄电池的体积和重量，成本也会极大提高。单独使用燃油发电机组，能源经过多次转化，利用率低，而且成本很高。从占用空间、投入成本和使用便捷性的角度考虑，燃油加热器是不错的选择。

燃油加热器按照传热介质的不同，可分为水暖和风暖两种型式；其中，风暖燃油加热器在加热空气方面应用广泛；但是，欲满足提供暖风和热水的双重要求，采用水暖燃油加热器更优。根据不同的燃油雾化方式，又可将燃油加热器分为：喷雾雾化式、离心雾化式和蒸发雾化式三类。目前，燃油加热器的加热量调节范围都有一定的限度，暖风和生活用热水不同的使用工况对制热量的需求不同，存在制热量需求较小和较大的极限情况，如果单纯依靠燃油加热器自身去适应这种负荷变化，会造成其频繁启停，时间长了影响其可靠性，降低其使用寿命；如果选用多台加热量较小的燃油加热器，通过控制其启停数量来适应加热负荷的变化，则会增加管路布置和电气控制的复杂性，同时也加大了泄漏的风险，而且无法实现制热量从0～100％的无级调节。因此，亟待研究一种制热量无级可调的车载燃油加热系统，以便于解决上述问题。

实用新型内容

本实用新型提供一种制热量无级可调的车载燃油加热系统，其目的是为了解决上述背景技术中所提出的问题。

为解决上述技术问题，本实用新型是通过以下技术方案实现的：

本实用新型为一种制热量无级可调的车载燃油加热系统，包括水暖燃油加热组件、蓄热放热组件、溶液箱、水液换热器以及气液换热器；所述水暖燃油加热组件包括油泵、水暖燃油加热器及水泵；所述油泵、水暖燃油加热器和水泵之间依次通过管道相互串联连接；所述油泵的进油端通过管道连接有一油箱；所述水泵与蓄热盘管之间通过一管道相连接，且该所述管道上装设有一第一比例三通调节阀；所述溶液箱、水暖燃油加热器、水泵、第一比例三通调节阀、蓄热盘管和溶液箱依次构成一燃油蓄热循环；

所述蓄热放热组件包括蓄热盘管和放热盘管；所述蓄热盘管和放热盘管均装设于一换热箱内；所述换热箱内填充有相变换热介质；

所述水液换热器的一进液端口与第一比例三通调节阀的一端口通过一管道相连接；所述水液换热器的一出液端口与蓄热盘管的进液端口通过一管道相连接；所述溶液箱、水暖燃油加热器、水泵、第一比例三通调节阀、水液换热器、蓄热盘管和溶液箱依次形成一燃油放热循环；

所述溶液箱与放热盘管之间通过一管道相连接，且该所述管道上依次装设有一溶液泵和一第二比例三通调节阀；所述放热盘管和气液换热器之间通过一管道相连接，且该所述管道上装设有一第三比例三通调节阀；所述溶液箱、溶液泵、第二比例三通调节阀、放热盘管、第三比例三通调节阀、气液换热器和溶液箱依次构成一第一相变介质放热循环；所述第二比例三通调节阀的一端口与气液换热器和溶液箱之间的回液管道通过一管道相连接；

所述第三比例三通调节阀的一端口与水液换热器的一进液端口之间通过一管道相连接，且该所述管道上装设有一第四比例三通调节阀；所述第四比例三通调节阀的一端口与气液换热器和溶液箱之间的回液管道通过一管道相连接；所述溶液箱、放热盘管、第三比例三通调节阀、第四比例三通调节阀、水液换热器、蓄热盘管和溶液箱依次形成一第二相变介质放热循环。

进一步地，所述溶液箱与溶液泵之间的管道上装设有一补液三通阀；所述补液三通阀的一端口通过一管道连接有一加液桶。

进一步地，所述溶液箱通过一管道与加液桶相连接，且该所述管道上装设有一排液二通阀。

本实用新型具有以下有益效果：

本实用新型设计的车载燃油加热系统，主要应用于车载条件下车厢内部空气升温和生活用热水供应，所需热量由水暖燃油加热器燃烧柴油提供，暖风和生活用热水对制热量存在需求较大和较小相差极大的不同使用工况，通过将水暖燃油加热组件、蓄热放热组件、气液换热器和水液换热器有机集成在一起，由多个比例三通调节阀根据具体使用工况控制和调节传热溶液的通断和流量变化，实现制热量的无级调节和对加热负荷需求变化的即时响应；同时，因蓄热放热组件的相变换热介质在制热量需求低谷期间可以有效储存多余热量，而需求高峰期间又可以释放储存的热量，有效避免了仅靠水暖燃油加热组件来适应负荷变化出现的频繁启停问题，提高其可靠性和使用寿命；通过采用多个比例三通调节阀实现气液换热器和水液换热器制热量的无级调节，可以根据控制温度需求实时调节溶液流量，进而精确控制换热器出风和出水温度，确保车内采暖和热水供应具备良好的舒适性。

当然，实施本实用新型的任一产品并不一定需要同时达到以上所述的所有优点。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例描述所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型的一种制热量无级可调的车载燃油加热系统的原理框图。

附图中，各标号所代表的部件列表如下：

1-水暖燃油加热组件，2-蓄热放热组件，3-溶液箱，4-水液换热器，5-气液换热器，6-离心风机，7-油泵，8-水暖燃油加热器，9-水泵，10-油箱，11-蓄热盘管，12-放热盘管，13-第一比例三通调节阀，14-溶液泵，15-第二比例三通调节阀，16-第三比例三通调节阀，17-第四比例三通调节阀，18-补液三通阀，19-加液桶，20-排液二通阀。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本实用新型保护的范围。

请参阅图1所示，本实用新型为一种制热量无级可调的车载燃油加热系统，包括水暖燃油加热组件1、蓄热放热组件2、溶液箱3、水液换热器4、气液换热器5以及用于将经过气液换热器5后的空气吹入车内的离心风机6；

水暖燃油加热组件1包括油泵7、水暖燃油加热器8及水泵9；油泵7、水暖燃油加热器8和水泵9之间依次通过管道相互串联连接；油泵7、水暖燃油加热器8及水泵9均装设于一燃油加热箱内；油泵7的进油端通过管道连接有一油箱10；水泵9与蓄热盘管11之间通过一管道相连接，且该管道上装设有一第一比例三通调节阀13；第一比例三通调节阀13具有A端口、B端口及C端口；溶液箱3、水暖燃油加热器8、水泵9、第一比例三通调节阀13、蓄热盘管11和溶液箱3依次构成一燃油蓄热循环；第一比例三通调节阀13的B端口和C端口分别通过管道与水泵9和蓄热盘管11相连接；

蓄热放热组件2包括蓄热盘管11和放热盘管12；蓄热盘管11和放热盘管12均装设于一换热箱内；换热箱内填充有相变换热介质；

水液换热器4的一进液端口与第一比例三通调节阀13的A端口通过一管道相连接；水液换热器4的一出液端口与蓄热盘管11的进液端口通过一管道相连接；溶液箱3、水暖燃油加热器8、水泵9、第一比例三通调节阀13、水液换热器4、蓄热盘管11和溶液箱3依次形成一燃油放热循环；

溶液箱3与放热盘管12之间通过一管道相连接，且该管道上依次装设有一溶液泵14和一第二比例三通调节阀15；第二比例三通调节阀15具有A端口、B端口及C端口；第二比例三通调节阀15的A端口及B端口分别通过管道与溶液泵14和放热盘管12相连接；放热盘管12和气液换热器5之间通过一管道相连接，且该管道上装设有一第三比例三通调节阀16；第三比例三通调节阀16具有A端口、B端口及C端口；第三比例三通调节阀16的A端口及C端口分别通过管道与放热盘管12和气液换热器5相连接；溶液箱3、溶液泵14、第二比例三通调节阀15、放热盘管12、第三比例三通调节阀16、气液换热器5和溶液箱3依次构成一第一相变介质放热循环；第二比例三通调节阀15的C端口与气液换热器5和溶液箱3之间的回液管道通过一管道相连接；

第三比例三通调节阀16的B端口与水液换热器4的一进液端口之间通过一管道相连接，且该管道上装设有一第四比例三通调节阀17；第四比例三通调节阀17具有A端口、B端口及C端口；第四比例三通调节阀17的A端口及B端口分别通过管道与第三比例三通调节阀16的B端口和水液换热器4的一进液端口相连接；第四比例三通调节阀17的C端口与气液换热器5和溶液箱3之间的回液管道通过一管道相连接；溶液箱3、放热盘管12、第三比例三通调节阀16、第四比例三通调节阀17、水液换热器4、蓄热盘管11和溶液箱3依次形成一第二相变介质放热循环；

溶液箱3与溶液泵14之间的管道上装设有一补液三通阀18；补液三通阀18的一端口通过一管道连接有一加液桶19；溶液箱3通过一管道与加液桶19相连接，且该管道上装设有一排液二通阀20。

一种制热量无级可调的车载燃油加热系统具有六种工作模式，各个工作模式具体工作原理如下：

工作模式一：溶液泵14开启后，溶液箱3内的传热溶液流入第二比例三通调节阀15，第二比例三通调节阀15根据气液换热器5的进风口温度与车内设定温度之差调节溶液流量，一部分传热溶液返回溶液箱3，另一部分传热溶液流入放热盘管12内吸收热量后温度升高，再流入第三比例三通调节阀16内，第三比例三通调节阀16的AB方向全闭且AC方向全开，升温后的传热溶液全部流入气液换热器5来加热空气，最后返回溶液箱3，完成循环。通过调节第二比例三通调节阀15的A端口、B端口及C端口的开度比例，可以对车内空气温度进行有效控制，保证较高的舒适性。

工作模式二：溶液泵14开启后，溶液箱3内传热溶液流入第二比例三通调节阀15，第二比例三通调节阀15的AB方向全开且AC方向全闭，溶液全部流入放热盘管12内吸收热量后温度升高，再流入第三比例三通调节阀16内，根据气液换热器5的进风口温度与车内设定温度之差来调节传热溶液的流量，一部分传热溶液流入气液换热器5加热空气后返回溶液箱3，另一部分传热溶液流入第四比例三通调节阀17，根据水液换热器4的出水温度与车内设定热水温度之差来调节传热溶液的流量，另一部分中的一部分传热溶液流入水液换热器4来加热外部生活用水，然后流经蓄热盘管11返回溶液箱3，另一部分中的其余溶液直接流经蓄热盘管11返回溶液箱3。通过调节第三比例三通调节阀16的A端口、B端口及C端口的开度比例和第四比例三通调节阀17的A端口、B端口及C端口的开度比例，可以控制车内空气温度和生活用水温度，保证较高的舒适性；同时利用换热箱内的相变换热介质进行放热，确保在有空气和用水加热需求时，可以即时响应，避免了开启燃油加热器预热存在延时的问题。

工作模式三：水暖燃油加热组件1包括油泵7、水暖燃油加热器8及水泵9开始工作，从溶液箱3吸取低温的传热溶液，经过水暖燃油加热器8加热升温后，流入第一比例三通调节阀13，第一比例三通调节阀13的AB方向全闭且BC方向全开，然后流入蓄热盘管11中释放热量，加热换热箱内的相变换热介质以储存热量，最后完成循环返回溶液箱3，直至换热箱内温度达到设定温度为止。

工作模式四：水暖燃油加热组件1包括油泵7、水暖燃油加热器8及水泵9开始工作，从溶液箱3吸取低温的传热溶液，经过水暖燃油加热器8加热升温后，流入第一比例三通调节阀13，根据水液换热器4的出水温度与车内设定热水温度之差来调节传热溶液的流量，一部分传热溶液流入水液换热器4来加热外部生活用水，经过降温后与其余溶液汇合，然后流经蓄热盘管11后返回溶液箱3，完成循环。

工作模式五：上述的工作模式一和模式三共同工作，即在换热箱内的相变换热介质释放储存的热量来加热车内空气的同时，水暖燃油加热组件1利用燃烧柴油释放的热量进行蓄热。

工作模式六：上述的工作模式一和模式四共同工作，即在换热箱内的相变换热介质释放储存的热量来加热车内空气的同时，水暖燃油加热组件1利用燃烧柴油释放的热量加热生活用水并进行蓄热。

另外，该车载燃油加热系统还具有传热溶液补充和释放功能：通过调节补液三通阀18，使得溶液箱3和加液桶19管路流向关闭，溶液泵14由加液桶19内吸取传热溶液，对加热系统进行补液；通过打开排液二通阀20，即可实现将溶液箱3中的传热溶液排放至加液桶19中。

以上公开的本实用新型优选实施例只是用于帮助阐述本实用新型。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该实用新型仅为所述的具体实施方式。显然，根据本说明书的内容，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本实用新型的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本实用新型。本实用新型仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。

Claims (3)

1.一种制热量无级可调的车载燃油加热系统，其特征在于，包括水暖燃油加热组件(1)、蓄热放热组件(2)、溶液箱(3)、水液换热器(4)以及气液换热器(5)；

所述水暖燃油加热组件(1)包括油泵(7)、水暖燃油加热器(8)及水泵(9)；所述油泵(7)、水暖燃油加热器(8)和水泵(9)之间依次通过管道相互串联连接；所述油泵(7)的进油端通过管道连接有一油箱(10)；所述水泵(9)与蓄热盘管(11)之间通过一管道相连接，且该所述管道上装设有一第一比例三通调节阀(13)；所述溶液箱(3)、水暖燃油加热器(8)、水泵(9)、第一比例三通调节阀(13)、蓄热盘管(11)和溶液箱(3)依次构成一燃油蓄热循环；

所述蓄热放热组件(2)包括蓄热盘管(11)和放热盘管(12)；所述蓄热盘管(11)和放热盘管(12)均装设于一换热箱内；所述换热箱内填充有相变换热介质；

所述水液换热器(4)的一进液端口与第一比例三通调节阀(13)的一端口通过一管道相连接；所述水液换热器(4)的一出液端口与蓄热盘管(11)的进液端口通过一管道相连接；所述溶液箱(3)、水暖燃油加热器(8)、水泵(9)、第一比例三通调节阀(13)、水液换热器(4)、蓄热盘管(11)和溶液箱(3)依次形成一燃油放热循环；

所述溶液箱(3)与放热盘管(12)之间通过一管道相连接，且该所述管道上依次装设有一溶液泵(14)和一第二比例三通调节阀(15)；所述放热盘管(12)和气液换热器(5)之间通过一管道相连接，且该所述管道上装设有一第三比例三通调节阀(16)；所述溶液箱(3)、溶液泵(14)、第二比例三通调节阀(15)、放热盘管(12)、第三比例三通调节阀(16)、气液换热器(5)和溶液箱(3)依次构成一第一相变介质放热循环；所述第二比例三通调节阀(15)的一端口与气液换热器(5)和溶液箱(3)之间的回液管道通过一管道相连接；

所述第三比例三通调节阀(16)的一端口与水液换热器(4)的一进液端口之间通过一管道相连接，且该所述管道上装设有一第四比例三通调节阀(17)；所述第四比例三通调节阀(17)的一端口与气液换热器(5)和溶液箱(3)之间的回液管道通过一管道相连接；所述溶液箱(3)、放热盘管(12)、第三比例三通调节阀(16)、第四比例三通调节阀(17)、水液换热器(4)、蓄热盘管(11)和溶液箱(3)依次形成一第二相变介质放热循环。

2.根据权利要求1所述的一种制热量无级可调的车载燃油加热系统，其特征在于，所述溶液箱(3)与溶液泵(14)之间的管道上装设有一补液三通阀(18)；所述补液三通阀(18)的一端口通过一管道连接有一加液桶(19)。

3.根据权利要求2所述的一种制热量无级可调的车载燃油加热系统，其特征在于，所述溶液箱(3)通过一管道与加液桶(19)相连接，且该所述管道上装设有一排液二通阀(20)。

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