:溫度傳感器2、電子節(jié)溫器3、電子風(fēng)扇4、散熱器5、所述的固液相變儲(chǔ)熱器6、電子三通閥7和MCU ;
[0024]發(fā)動(dòng)機(jī)I冷卻液出口處設(shè)有溫度傳感器2，相變儲(chǔ)熱器6安裝于小循環(huán)通道上，相變儲(chǔ)熱器6進(jìn)水口連接到電子節(jié)溫器3上，出水口連接到電子三通閥7上，電子三通閥7另外兩端分別連接電子水泵8和散熱器5，構(gòu)成整個(gè)冷卻液循環(huán)通道；
[0025]溫度傳感器2通過(guò)信號(hào)線連接到MCU，MCU通過(guò)控制線連接到電子水泵8、電子風(fēng)扇4、電子節(jié)溫器3、電子三通閥7。
[0026]本實(shí)用新型中采用的相變儲(chǔ)熱器6是冷卻液?jiǎn)瓮ǖ纼?chǔ)熱器。其結(jié)構(gòu)參見圖2，包括儲(chǔ)熱單元、殼體和保溫層，所述的儲(chǔ)熱單元為由相變材料填充的細(xì)管，細(xì)管具有一定彈性，以滿足相變過(guò)程的體積變化，并具有良好的導(dǎo)熱性，儲(chǔ)熱單元包裹在冷卻液通道內(nèi)，各儲(chǔ)熱單元之間的空隙由冷卻液充滿，冷卻液通道外層與外殼包圍的區(qū)域是抽成真空的隔熱層，所述殼體上設(shè)有冷卻液入口、冷卻液出口和抽出口，冷卻液入口和冷卻液出口通過(guò)冷卻液通道相連，所述殼體由保溫層包裹。
[0027]選用的固-液相變儲(chǔ)熱材料，應(yīng)具備如圖3所示的溫度特性。本實(shí)用新型選用相變溫度和相變潛熱都較高的硬脂酸微膠囊，硬脂酸熔點(diǎn)70.7°C，熔融焓203kJ/kg.Κ。也可選擇其他相變溫度在50~90°C的常低溫相變儲(chǔ)熱材料。
[0028]相變儲(chǔ)熱器6串聯(lián)安裝于冷卻系統(tǒng)小循環(huán)管路上，參見圖1。
[0029]本實(shí)用新型采用MCU控制電子三通閥7和電子節(jié)溫器3，對(duì)相變儲(chǔ)熱器6進(jìn)行控制，具體控制策略如下:
[0030]當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)I正常工作時(shí)，MCU控制電子節(jié)溫器3和電子三通閥7始終保持同步工作，即保證相同的大小循環(huán)開度。讓溫度較高的冷卻液通過(guò)相變儲(chǔ)熱器6，與溫度較低的相變材料發(fā)生熱交換，將熱能儲(chǔ)存在相變儲(chǔ)熱器6中。相變儲(chǔ)熱器6在發(fā)動(dòng)機(jī)I運(yùn)行的過(guò)程中始終處于儲(chǔ)能的過(guò)程，當(dāng)儲(chǔ)熱單元的溫度達(dá)到與冷卻液溫度相同時(shí)，自動(dòng)結(jié)束儲(chǔ)能。
[0031]當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)I停止工作時(shí)，MCU控制電子節(jié)溫器3和電子三通閥7關(guān)閉小循環(huán)，從而防止因冷卻液對(duì)流將相變儲(chǔ)熱器6中的熱量帶走，起到保溫、儲(chǔ)能的作用。發(fā)動(dòng)機(jī)I停機(jī)之后，相變儲(chǔ)熱器6處于封閉狀態(tài)，以保存能量。
[0032]當(dāng)數(shù)小時(shí)后，發(fā)動(dòng)機(jī)I再次開啟時(shí)，MCU接收到發(fā)動(dòng)機(jī)I的點(diǎn)火信號(hào)，控制電子節(jié)溫器3和電子三通閥7同時(shí)開啟小循環(huán)，關(guān)閉大循環(huán)，同時(shí)控制電子水泵8工作，讓冷卻液在發(fā)動(dòng)機(jī)I和相變儲(chǔ)熱器6中流動(dòng)，將相變儲(chǔ)熱器6中儲(chǔ)存的熱能釋放出來(lái)，加熱冷卻液，起到迅速暖機(jī)的作用。此時(shí)，相變儲(chǔ)熱器6處于暖機(jī)工況。
[0033]當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)I小循環(huán)中冷卻液溫度逐漸升高，發(fā)動(dòng)機(jī)I冷卻系統(tǒng)恢復(fù)正常工作，MCU根據(jù)冷卻液溫度控制電子節(jié)溫器3對(duì)冷卻液流量的進(jìn)行大小循環(huán)的分配，當(dāng)冷卻液溫度高于儲(chǔ)熱器中相變材料的溫度時(shí)，相變儲(chǔ)熱器6自動(dòng)轉(zhuǎn)換成儲(chǔ)能工況。
[0034]在這個(gè)系統(tǒng)中，電子節(jié)溫器3和電子三通閥7由MCU控制，始終保持同步運(yùn)行，保證了不影響發(fā)動(dòng)機(jī)I冷卻系統(tǒng)正常工作的前提。當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)I停機(jī)后，電子節(jié)溫器3和電子三通閥7關(guān)閉大循環(huán)，將相變儲(chǔ)熱器6封閉起來(lái)，進(jìn)入能量保存狀態(tài)。這樣就在幾乎不增加原機(jī)功耗的情況下，實(shí)現(xiàn)了余熱回收。而起動(dòng)暖機(jī)過(guò)程也在沒有增加發(fā)動(dòng)機(jī)I功耗的情況下得以實(shí)現(xiàn)。既解決了余熱利用的難題，又解決了冷啟動(dòng)的問(wèn)題，一舉兩得。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種固液相變儲(chǔ)熱器，其特征在于所述的儲(chǔ)熱器為單通道儲(chǔ)熱器，包括儲(chǔ)熱單元、殼體和保溫層，所述的儲(chǔ)熱單元為由相變材料填充的細(xì)管，并儲(chǔ)熱單元包裹在冷卻液通道內(nèi)，各儲(chǔ)熱單元之間的空隙由冷卻液充滿，冷卻液通道外層與外殼包圍的區(qū)域是抽成真空的隔熱層，所述殼體上設(shè)有冷卻液入口、冷卻液出口和抽出口，冷卻液入口和冷卻液出口通過(guò)冷卻液通道相連，所述殼體由保溫層包裹。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的固液相變儲(chǔ)熱器，其特征在于所述的相變材料為相變溫度在50-90 0C的常低溫相變儲(chǔ)熱材料。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的固液相變儲(chǔ)熱器，其特征在于所述的相變材料為硬脂酸微膠囊，所述硬脂酸膠囊熔點(diǎn)70.7°C，熔融焓為203kJ/ (kg.K)。4.一種采用如權(quán)利要求1所述固液相變儲(chǔ)熱器的發(fā)動(dòng)機(jī)余熱利用暖機(jī)系統(tǒng)，其特征在于包括:溫度傳感器、電子節(jié)溫器、電子風(fēng)扇、散熱器、所述的固液相變儲(chǔ)熱器、電子三通閥和 MCU ； 發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻液出口處設(shè)有溫度傳感器，相變儲(chǔ)熱器安裝于小循環(huán)通道上，相變儲(chǔ)熱器進(jìn)水口連接到電子節(jié)溫器上，出水口連接到電子三通閥上，電子三通閥另外兩端分別連接電子水泵和散熱器，構(gòu)成整個(gè)冷卻液循環(huán)通道； 溫度傳感器通過(guò)信號(hào)線連接到MCU，MCU通過(guò)控制線連接到電子水泵、電子風(fēng)扇、電子節(jié)溫器、電子三通閥。
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種采用固液相變儲(chǔ)熱器的發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻液余熱利用暖機(jī)系統(tǒng)。該系統(tǒng)包括：溫度傳感器、電子節(jié)溫器、電子風(fēng)扇、散熱器、所述的固液相變儲(chǔ)熱器、電子三通閥和MCU；冷卻液流過(guò)相變儲(chǔ)熱器，對(duì)相變材料進(jìn)行加熱，相變材料發(fā)生相變，吸收大量潛熱，將發(fā)動(dòng)機(jī)的多余的熱量轉(zhuǎn)移到相變儲(chǔ)熱器中保存起來(lái)，用于起動(dòng)暖機(jī)。電子節(jié)溫器和電子三通閥由MCU控制，始終保持同步運(yùn)行，保證了不影響發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻系統(tǒng)正常工作的前提。當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)停機(jī)后，電子節(jié)溫器和電子三通閥關(guān)閉大循環(huán)，將相變儲(chǔ)熱器封閉起來(lái)，進(jìn)入能量保存狀態(tài)。這樣就在幾乎不增加原機(jī)功耗的情況下，實(shí)現(xiàn)了余熱回收。而起動(dòng)暖機(jī)過(guò)程也在沒有增加發(fā)動(dòng)機(jī)功耗的情況下得以實(shí)現(xiàn)。
【IPC分類】F01P7/16, F02N19/10, F28D20/02
【公開號(hào)】CN204694133
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201520385053
【發(fā)明人】黃瑞, 李儒男, 黃鈺期, 劉震濤, 陳俊玄, 陳元梁, 俞小莉, 夏立峰, 蔣平灶
【申請(qǐng)人】浙江大學(xué), 浙江銀輪機(jī)械股份有限公司
【公開日】2015年10月7日
【申請(qǐng)日】2015年6月8日