汽車機(jī)油的余熱回收利用裝置制造方法
【專利摘要】汽車機(jī)油的余熱回收利用裝置屬于余熱回收利用【技術(shù)領(lǐng)域】，回收機(jī)油的余熱用于汽車低溫啟動(dòng)運(yùn)行；具有內(nèi)裝相變蓄熱材料(3)的蓄熱兼換熱器(1)，其內(nèi)有獨(dú)立的換熱單元以不同導(dǎo)熱工質(zhì)、不同的循環(huán)管路對(duì)外傳輸熱量并循環(huán)，用于加熱目的物；以機(jī)油為導(dǎo)熱工質(zhì)能通過(guò)相應(yīng)的換熱單元向蓄熱兼換熱器(1)中傳輸熱，供回收并儲(chǔ)存熱量于相變蓄熱材料(3)中，又能將所儲(chǔ)熱量對(duì)外傳輸，預(yù)熱機(jī)油泵入發(fā)動(dòng)機(jī)的主油道并進(jìn)入各磨擦副，同時(shí)預(yù)熱發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)體，利于發(fā)動(dòng)機(jī)低溫啟動(dòng)，并極大的減輕發(fā)動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)磨損；還能預(yù)熱冷卻水，用于在低溫下去預(yù)熱發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)體：能有效回收利用機(jī)油余熱、節(jié)能環(huán)保，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單易實(shí)施，安裝應(yīng)用方便，成本低，不影響原車設(shè)計(jì)，便于標(biāo)準(zhǔn)化、產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)，適用于各種機(jī)動(dòng)車。
【專利說(shuō)明】汽車機(jī)油的余熱回收利用裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于余熱回收利用【技術(shù)領(lǐng)域】，涉及一種汽車機(jī)油的余熱回收利用裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]汽車運(yùn)行中，機(jī)油自發(fā)動(dòng)機(jī)的機(jī)油底殼以機(jī)油泵經(jīng)機(jī)油濾清器、機(jī)油散熱器泵入發(fā)動(dòng)機(jī)的主油道并進(jìn)入各磨擦副，用于潤(rùn)滑發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)及傳動(dòng)部位，以減輕磨損，延長(zhǎng)發(fā)動(dòng)機(jī)的使用壽命，潤(rùn)滑過(guò)程中機(jī)油溫度可高達(dá)近100°c，高溫機(jī)油自動(dòng)循環(huán)回流入機(jī)油底殼，如此反復(fù)運(yùn)行，汽車在長(zhǎng)期運(yùn)行中，不僅要消耗機(jī)油，而且經(jīng)潤(rùn)滑升溫后的機(jī)油在冷卻中不斷對(duì)外白白放走余熱。鑒于汽車運(yùn)行的特殊、特定性，導(dǎo)制機(jī)油的所述余熱在很大程度上不連續(xù)、不穩(wěn)定及不確定，至今未見(jiàn)有回收、利用機(jī)油余熱的技術(shù)面世。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]解決的技術(shù)問(wèn)題:
[0004]針對(duì)汽車機(jī)油余熱的屬性，采用回收、蓄熱、換熱利用相結(jié)合，先零星回收集聚熱量，再集中利用熱量，主要用于汽車低溫啟動(dòng)及運(yùn)行；回收并儲(chǔ)存的余熱即能用于預(yù)熱機(jī)油，也能用于預(yù)熱冷卻水及其他加熱目的物，發(fā)動(dòng)機(jī)低溫起動(dòng)時(shí)，能將被預(yù)熱的機(jī)油及冷卻水先行泵入發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)體，不僅能提高發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)體的溫度，還能將熱機(jī)油先行泵入發(fā)動(dòng)機(jī)的主油道并進(jìn)入各磨擦副，建立起油壓，即有利發(fā)動(dòng)機(jī)低溫啟動(dòng)，又能極大的減輕發(fā)動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)磨擦；所述回收的余熱，還能用于預(yù)熱燃油、空氣及加熱生活用水；節(jié)能環(huán)保，安裝、使用方便。
[0005]采用的技術(shù)方案:
[0006]汽車機(jī)油的余熱回收利用裝置，具有帶外保溫的蓄熱兼換熱器，導(dǎo)熱工質(zhì)的熱量傳輸、循環(huán)管路及調(diào)控系統(tǒng)，其特征在于:蓄熱兼換熱器的具體結(jié)構(gòu)為，具有殼體，其內(nèi)充滿用于儲(chǔ)存熱量并對(duì)外供熱的相變蓄熱材料，并裝有帶聯(lián)鎖機(jī)構(gòu)的感溫器，其內(nèi)還裝有換熱單元，各換熱單元分別有接在殼體上的進(jìn)口、出口 ；各換熱單元內(nèi)的導(dǎo)熱工質(zhì)能分別通過(guò)其相應(yīng)的進(jìn)口、出口和相應(yīng)的獨(dú)立循環(huán)管路，在相應(yīng)的換熱單元內(nèi)循環(huán)；機(jī)油作為導(dǎo)熱工質(zhì)通過(guò)其相應(yīng)的獨(dú)立循環(huán)管路向蓄熱兼換熱器內(nèi)傳輸余熱，供回收并儲(chǔ)存熱量于相變蓄熱材料中，或者向蓄熱兼換熱器外傳輸相變蓄熱材料中儲(chǔ)存的熱量，用于對(duì)外加熱目的物；
[0007]還有用于其他加熱目的物加熱用的相應(yīng)的導(dǎo)熱工質(zhì)、換熱單元和相應(yīng)的獨(dú)立循環(huán)管路。
[0008]有益效果:
[0009]汽車機(jī)油的余熱回收利用裝置，通過(guò)相應(yīng)的獨(dú)立循環(huán)管路，即能將機(jī)油的余熱有效回收并儲(chǔ)存在蓄熱兼換熱器內(nèi)的相變蓄熱材料中，同時(shí)又能在汽車低溫啟動(dòng)時(shí)，用于預(yù)熱機(jī)油，被預(yù)熱的機(jī)油能先行泵入發(fā)動(dòng)機(jī)的主油道并進(jìn)入各磨擦副，建立油壓，不僅能提高發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)體的溫度，還能極大的減輕發(fā)動(dòng)機(jī)低溫啟動(dòng)時(shí)的磨損，從而有利于延長(zhǎng)發(fā)動(dòng)機(jī)的壽命，同時(shí)相變蓄熱材料中儲(chǔ)存的熱量還能預(yù)熱冷卻水，并能以冷卻水的小循環(huán)將預(yù)熱后的冷卻水先行泵入發(fā)動(dòng)機(jī)的機(jī)體，提高其整體溫度，從而有利于發(fā)動(dòng)機(jī)低溫啟動(dòng)；能有效回收利用機(jī)油的余熱，還能用于預(yù)熱燃油、空氣、生活用水；節(jié)能環(huán)保、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、易制作、安裝應(yīng)用方便，不影響原車設(shè)計(jì)，并且便于標(biāo)準(zhǔn)化、產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)，適用于多種機(jī)動(dòng)車，前景可觀。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0010]圖1、總體結(jié)構(gòu)示意圖；
[0011]圖2、蓄熱兼換熱器I內(nèi)的換熱單元的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】:
[0012]結(jié)合附圖進(jìn)一步詳加說(shuō)明；圖中箭頭示為流體介質(zhì)流動(dòng)的方向；
[0013]如圖1所示，汽車機(jī)油的余熱回收利用裝置，具有帶外保溫的蓄熱兼換熱器，導(dǎo)熱工質(zhì)的熱量傳輸、循環(huán)管路及調(diào)控系統(tǒng)，蓄熱兼換熱器I的具體結(jié)構(gòu)為，具有殼體2，其內(nèi)充滿用于儲(chǔ)存熱量并對(duì)外供熱的相變蓄熱材料3，并裝有帶聯(lián)鎖機(jī)構(gòu)的感溫器5，其內(nèi)還裝有換熱單元，各換熱單元分別有接在殼體2上的進(jìn)口、出口，各換熱單元內(nèi)的導(dǎo)熱工質(zhì)能分別通過(guò)其相應(yīng)的進(jìn)口、出口和相應(yīng)的獨(dú)立循環(huán)管路，在相應(yīng)的換熱單元內(nèi)循環(huán)；機(jī)油作為導(dǎo)熱工質(zhì)通過(guò)其相應(yīng)的獨(dú)立循環(huán)管路向蓄熱兼換熱器I內(nèi)傳輸余熱，供回收并儲(chǔ)存熱量于相變蓄熱材料3中，或者向蓄熱兼換熱器I外傳輸相變蓄熱材料3中儲(chǔ)存的熱量，用于對(duì)外加熱目的物；
[0014]還有用于其他加熱目的物加熱用的相應(yīng)的導(dǎo)熱工質(zhì)，換熱單元和相應(yīng)的獨(dú)立循環(huán)管路。
[0015]蓄熱兼換熱器I中還裝有備用熱源電加熱器4及備用接口 6 ;備用熱源電加熱器4用于長(zhǎng)期停車后使用。
[0016]如圖1所示，機(jī)油用的相應(yīng)的獨(dú)立循環(huán)管路的結(jié)構(gòu)為，殼體2內(nèi)的機(jī)油用的第一換熱單元7的機(jī)油進(jìn)口先后通過(guò)第二電磁閥9、齒輪泵17接帶濾網(wǎng)組件的第三油口接頭15，第一換熱單元7的機(jī)油出口先后接第一電磁閥8、兩位三通閥10，兩位三通閥10的一位先后通過(guò)機(jī)油濾清器11、第一單向閥12接機(jī)油散熱器進(jìn)口上的第一油口接頭13，此路循環(huán)稱為機(jī)油的大循環(huán)；兩位三通閥10的另一位通過(guò)第二單向閥16接發(fā)動(dòng)機(jī)的機(jī)油底殼中的帶濾網(wǎng)組件的第二油口接頭14，此路循環(huán)稱為機(jī)油的小循環(huán)；機(jī)油的大循環(huán)能在汽車運(yùn)行中，將已升溫并且未經(jīng)冷卻的熱機(jī)油泵入第一換熱單元7，進(jìn)行余熱回收并熱量?jī)?chǔ)存待用；汽車低溫啟動(dòng)時(shí)，機(jī)油的小循環(huán)先運(yùn)行，將發(fā)動(dòng)機(jī)的機(jī)油底殼中的低溫存油泵入第一換熱單元7進(jìn)行預(yù)熱，之后再啟動(dòng)機(jī)油的大循環(huán)將預(yù)熱后的機(jī)油并經(jīng)過(guò)第一換熱單元7泵入發(fā)動(dòng)機(jī)的主油道并打入各磨擦副，提高發(fā)動(dòng)機(jī)的機(jī)體溫度的同時(shí)建立油壓，從而能極大的減輕發(fā)動(dòng)機(jī)低溫啟動(dòng)時(shí)的磨損，提高其使用壽命；
[0017]以冷卻水為導(dǎo)熱工質(zhì)，相應(yīng)的獨(dú)立循環(huán)管路的結(jié)構(gòu)為，殼體2內(nèi)冷卻水用的第二換熱單元18的冷卻水進(jìn)口通過(guò)第三電磁閥19接至發(fā)動(dòng)機(jī)的節(jié)溫器處冷卻水出口 20，第二換熱單元18的冷卻水出口先后通過(guò)第四電磁閥21、水泵22、第三單向閥23接與發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)體內(nèi)水冷通道連通的預(yù)留口 24，此路循環(huán)稱為冷卻水的小循環(huán)，此路循環(huán)能將經(jīng)第二換熱單元18預(yù)熱后的冷卻水直接泵入發(fā)動(dòng)機(jī)，提高發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)體的整體溫度，利于低溫啟動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)。所述冷卻水也可以是冷卻液。[0018]還可以設(shè)置用于其他加熱目的物(如燃油、車箱采暖用空氣及生活用水等)的相應(yīng)的換熱單元，并配置相應(yīng)的獨(dú)立循環(huán)管路，對(duì)外傳輸熱量用于其他加熱目的物。
[0019]所述加熱目的物即被加熱的對(duì)象，有直接對(duì)象、間接對(duì)象之分，所述導(dǎo)熱工質(zhì)即為直接對(duì)象，述所涉機(jī)油、冷卻水、燃油及車箱采暖用空氣均為被加熱的直接對(duì)象，而所涉發(fā)動(dòng)機(jī)的機(jī)體、車箱、生活用水則為被加熱的間接對(duì)象。
[0020]如圖2所示，蓄熱兼換熱器I中的換熱單元的結(jié)構(gòu)為，如(a)所示為螺旋管型，或者如(b)所示，為蛇管型，各換熱單位的結(jié)構(gòu)相同或不同。
[0021]所述調(diào)控系統(tǒng)為，蓄熱兼換熱器I中裝有在預(yù)設(shè)溫度下工作的感溫器5，并與第一、二電磁閥8、9及齒輪泵17聯(lián)鎖，還有備用熱源電加熱器4，兩位三通閥、齒輪泵、風(fēng)機(jī)凡在裝件的全部電控，以及導(dǎo)熱工質(zhì)相應(yīng)的獨(dú)立循環(huán)管路的運(yùn)行全部集中控制，集中控制盤設(shè)在駕駛控制臺(tái)上；集中控制盤上具有相應(yīng)的電控開(kāi)關(guān)、指示燈及溫度指示器。感溫器5的預(yù)設(shè)最高溫度為100°C。
[0022]應(yīng)用中:
[0023]一、低溫啟動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)
[0024]1、首先檢查蓄熱兼換熱器I中的溫度是否正常；
[0025]2、啟動(dòng)機(jī)油的小循環(huán)，待機(jī)油升溫達(dá)一定高度后，再啟動(dòng)機(jī)油的大循環(huán)，油壓建立起來(lái)之后，即可啟動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)，機(jī)油轉(zhuǎn)為正常循環(huán)。
[0026]3、正常行車中，需要為蓄熱兼換熱器I蓄熱時(shí)，則啟動(dòng)機(jī)油的大循環(huán)，溫升達(dá)預(yù)設(shè)定值會(huì)自動(dòng)停止。
[0027]二、當(dāng)裝有冷卻水預(yù)熱系統(tǒng)時(shí)，低溫啟動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)時(shí)，則冷卻水的小循環(huán)應(yīng)一直運(yùn)行，直到發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)為止。
[0028]相變蓄熱材料3選用北京正凱宏業(yè)科技有限責(zé)任公司產(chǎn)品ESM-56，相變溫度56-68 °C，許可溫度 130°C。
【權(quán)利要求】
1.汽車機(jī)油的余熱回收利用裝置，具有帶外保溫的蓄熱兼換熱器，導(dǎo)熱工質(zhì)的熱量傳輸、循環(huán)管路及調(diào)控系統(tǒng)，其特征在于:蓄熱兼換熱器的具體結(jié)構(gòu)為，具有殼體，其內(nèi)充滿用于儲(chǔ)存熱量并對(duì)外供熱的相變蓄熱材料，并裝有帶聯(lián)鎖機(jī)構(gòu)的感溫器，其內(nèi)還裝有換熱單元，各換熱單元分別有接在殼體上的進(jìn)口、出口 ；各換熱單元內(nèi)的導(dǎo)熱工質(zhì)能分別通過(guò)其相應(yīng)的進(jìn)口、出口和相應(yīng)的獨(dú)立循環(huán)管路，在相應(yīng)的換熱單元內(nèi)循環(huán)；機(jī)油作為導(dǎo)熱工質(zhì)通過(guò)其相應(yīng)的獨(dú)立循環(huán)管路向蓄熱兼換熱器內(nèi)傳輸余熱，供回收并儲(chǔ)存熱量于相變蓄熱材料中，或者向蓄熱兼換熱器外傳輸相變蓄熱材料中儲(chǔ)存的熱量，用于對(duì)外加熱目的物； 還有用于其他加熱目的物加熱用的相應(yīng)的導(dǎo)熱工質(zhì)、換熱單元和相應(yīng)的獨(dú)立循環(huán)管路。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的汽車機(jī)油的余熱回收利用裝置，其特征在于:機(jī)油用的相應(yīng)的獨(dú)立循環(huán)管路的結(jié)構(gòu)為，殼體(2)內(nèi)的機(jī)油用的第一換熱單元(7)的機(jī)油進(jìn)口先后通過(guò)第二電磁閥(9)、齒輪泵(17)接帶濾網(wǎng)組件的第三油口接頭(15)，第一換熱單元(7)的機(jī)油出口先后接第一電磁閥(8)、兩位三通閥(10)，兩位三通閥(10)的一位先后通過(guò)機(jī)油濾清器(11)、第一單向閥(12)接機(jī)油散熱器進(jìn)口上的第一油口接頭(13)，此路循環(huán)稱為機(jī)油的大循環(huán)；兩位三通閥(10)的另一位通過(guò)第二單向閥(16)接發(fā)動(dòng)機(jī)的機(jī)油底殼中的帶濾網(wǎng)組件的第二油口接頭(14)，此路循環(huán)稱為機(jī)油的小循環(huán)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的汽車機(jī)油的余熱回收利用裝置，其特征在于:以冷去水為導(dǎo)熱工質(zhì)，相應(yīng)的獨(dú)立循環(huán)管路的結(jié)構(gòu)為，殼體(2)內(nèi)冷卻水用的第二換熱單元(18)的冷卻水進(jìn)口通過(guò)第三電磁閥(19)接至發(fā)動(dòng)機(jī)的節(jié)溫器處冷卻水出口(20)，第二換熱單元(18)的冷卻水出口先后通過(guò)第四電磁閥(21)、水泵(22)、第三單向閥(23)接與發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)體內(nèi)水冷通道連通的預(yù)留口(24)，此路循環(huán)稱為冷卻水的小循環(huán)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的汽車機(jī)油的余熱回收利用裝置，其特征在于:所述調(diào)控系統(tǒng)為，蓄熱兼換熱器(I)中裝有在預(yù)設(shè)溫度下工作的感溫器(5)，并與第一、二電磁閥(8、9)及齒輪泵(17)聯(lián)鎖，還有備用熱源，電加熱器(4)，兩位三通閥、齒輪泵、風(fēng)機(jī)凡在裝件的全部電控，以及導(dǎo)熱工質(zhì)相應(yīng)的獨(dú)立循環(huán)管路的運(yùn)行全部集中控制，集中控制盤設(shè)在駕駛控制臺(tái)上；集中控制盤上具有相應(yīng)的電控開(kāi)關(guān)、指示燈及溫度指示器。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的汽車機(jī)油的余熱回收利用裝置，其特征在于:所述調(diào)控系統(tǒng)為，蓄熱兼換熱器(I)中裝有在預(yù)設(shè)溫度下工作的感溫器(5)，并與第一、二電磁閥(8、9)及齒輪泵(17)聯(lián)鎖，還有備用熱源，電加熱器(4)，兩位三通閥、齒輪泵、風(fēng)機(jī)凡在裝件的全部電控，以及導(dǎo)熱工質(zhì)相應(yīng)的獨(dú)立循環(huán)管路的運(yùn)行全部集中控制，集中控制盤設(shè)在駕駛控制臺(tái)上；集中控制盤上具有相應(yīng)的電控開(kāi)關(guān)、指示燈及溫度指示器。
6.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的汽車機(jī)油的余熱回收利用裝置，其特征在于:蓄熱兼換熱器(I)的換熱單元的結(jié)構(gòu)為螺旋管型，或者為蛇管型。
7.根據(jù)權(quán)利要求3所述的汽車機(jī)油的余熱回收利用裝置，其特征在于:蓄熱兼換熱器(I)的換熱單元的結(jié)構(gòu)為螺旋管型，或者為蛇管型。
8.根據(jù)權(quán)利要求4所述的汽車機(jī)油的余熱回收利用裝置，其特征在于:蓄熱兼換熱器(I)的換熱單元的結(jié)構(gòu)為螺旋管型，或者為蛇管型。
9.根據(jù)權(quán)利要求5所述的汽車機(jī)油的余熱回收利用裝置，其特征在于:蓄熱兼換熱器(I)的換熱單元的結(jié)構(gòu)為螺旋管型，或者為蛇管型。
【文檔編號(hào)】F02M31/16GK203383922SQ201320360113
【公開(kāi)日】2014年1月8日 申請(qǐng)日期:2013年6月21日 優(yōu)先權(quán)日:2013年6月21日
【發(fā)明者】高志男 申請(qǐng)人:高志男