本發(fā)明涉及汽車(chē)的排氣熱量蓄熱裝置,更詳細(xì)地,涉及通過(guò)冷卻水回收排氣熱量,并儲(chǔ)存于蓄熱器,并且可將儲(chǔ)存于蓄熱器的排氣熱量用于引擎的冷啟動(dòng)及室內(nèi)制熱的汽車(chē)的排氣熱量蓄熱裝置。
背景技術(shù):
汽車(chē)的引擎為將通過(guò)燃燒燃料來(lái)產(chǎn)生的熱能轉(zhuǎn)換為動(dòng)能,并通過(guò)動(dòng)力傳遞系統(tǒng)向車(chē)輪傳遞動(dòng)能,從而可使汽車(chē)行駛的汽車(chē)的動(dòng)力產(chǎn)生裝置。
但是,用于車(chē)輛驅(qū)動(dòng)的能量?jī)H僅為引擎所產(chǎn)生的全部能量中的一部分,而大部分能量則通過(guò)引擎的表面、排氣系統(tǒng)的表面及尾氣的排出來(lái)以熱能的形態(tài)擴(kuò)散到大氣中并消失。
其中,因排出高溫的尾氣而導(dǎo)致的能量損失尤其大,從而,適用排氣熱量回收系統(tǒng)(EHRS:exhaust heat recovery system)來(lái)回收排氣熱量的一部分,并用于室內(nèi)制熱。
如圖1所示,以往的排氣熱量回收裝置設(shè)有包圍排氣管2的外周面的熱交換器3,并設(shè)有冷卻水管5,上述冷卻水管5用于使冷卻水在引擎1、熱交換器3及室內(nèi)制熱用加熱器4循環(huán)。
因此,從引擎1排出的冷卻水在經(jīng)由設(shè)置于排氣管2的熱交換器3的過(guò)程中,通過(guò)吸收尾氣的熱量來(lái)被加熱,之后,在經(jīng)過(guò)加熱器4的過(guò)程中,對(duì)向室內(nèi)所供給的空氣進(jìn)行加熱,來(lái)實(shí)現(xiàn)制熱。即,回收從引擎1排出后通過(guò)排氣管2直接向大氣排出的尾氣的熱量,并將上述熱量用于室內(nèi)制熱,從而提高了能量的利用率。
如上所述,利用冷卻水回收排氣熱量的排氣熱量回收裝置已在韓國(guó)公開(kāi)特許公報(bào)第10-2012-0080867號(hào)(汽車(chē)部件研究院,利用排氣熱量的冷卻水預(yù)熱裝置)和公開(kāi)特許公報(bào)第10-2012-0133487號(hào)(Dgenx(株)/公州大學(xué)產(chǎn)學(xué)合作基金,汽車(chē)排氣熱量回收裝置)中公開(kāi)。
但是,以往的排氣熱量回收裝置在啟動(dòng)之后,即,在尾氣和排氣管2的溫度未充分上升的情況下,存在因冷卻水的溫度提高量小而導(dǎo)致引擎預(yù)熱性能幾乎未得到改善的問(wèn)題。
并且,因上述理由,以往的排氣熱量回收裝置存在無(wú)法在冬季啟動(dòng)之后執(zhí)行室內(nèi)制熱的問(wèn)題。
尤其,設(shè)置于以往的排氣熱量回收裝置的蓄熱器因蓄熱器的熱交換性能和蓄熱性能小而存在無(wú)法吸收大量的熱量或無(wú)法長(zhǎng)時(shí)間儲(chǔ)存大量的熱量的問(wèn)題。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
技術(shù)問(wèn)題
因此,本發(fā)明用于解決如上所述的問(wèn)題,本發(fā)明的目的在于,提供通過(guò)改善蓄熱器的蓄熱性能及熱交換性能,來(lái)在汽車(chē)啟動(dòng)時(shí)實(shí)現(xiàn)提前預(yù)熱,從而降低油耗、減少污染物質(zhì)的產(chǎn)生,并可在啟動(dòng)引擎時(shí)立即執(zhí)行制熱的汽車(chē)的排氣熱量回收裝置。
解決問(wèn)題的手段
為了實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的目的,本發(fā)明優(yōu)選一實(shí)施例的汽車(chē)的排氣熱量蓄熱裝置可以包括:排出用冷卻水管220,上述排出用冷卻水管220的一側(cè)與排氣熱量回收用熱交換器300相連接,上述排出用冷卻水管220的另一側(cè)與室內(nèi)制熱用加熱器400相連接;旁通冷卻水管240,上述旁通冷卻水管240的一端以與上述排氣熱量回收用熱交換器300相鄰的方式與上述排出用冷卻水管220的一部分相連接,上述旁通冷卻水管240的另一端以與室內(nèi)制熱用加熱器400相鄰的方式與上述排出用冷卻水管220的一部分相連接;流路調(diào)節(jié)閥500,設(shè)于上述旁通冷卻水管240的一端或另一端,用于調(diào)節(jié)冷卻水的流路;以及蓄熱器600、700,設(shè)于上述旁通冷卻水管240上。
并且,本發(fā)明優(yōu)選再一實(shí)施例的汽車(chē)的排氣熱量蓄熱裝置還可以包括:第一冷卻水溫度傳感器910,設(shè)于上述排出用冷卻水管220上,用于測(cè)定從上述排氣熱量回收用熱交換器300排出的冷卻水的溫度;第二冷卻水溫度傳感器920,設(shè)于上述旁通冷卻水管240上,用于測(cè)定從上述蓄熱器600、700排出的冷卻水的溫度;以及電子控制單元800,利用上述第一冷卻水溫度傳感器910和上述第二冷卻水溫度傳感器920的測(cè)定值,來(lái)控制上述流路調(diào)節(jié)閥500的工作。
并且,根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選另一實(shí)施例的汽車(chē)的排氣熱量蓄熱裝置,當(dāng)上述第一冷卻水溫度傳感器910的測(cè)定值小于上述第二冷卻水溫度傳感器920的測(cè)定值時(shí),上述電子控制單元800判斷為引擎預(yù)熱階段,從而可控制上述流路調(diào)節(jié)閥500來(lái)阻斷上述排出用冷卻水管220,并開(kāi)放上述旁通冷卻水管240,使得全部冷卻水經(jīng)由上述蓄熱器600、700。
并且,根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選還有一實(shí)施例的汽車(chē)的排氣熱量蓄熱裝置,當(dāng)上述第一冷卻水溫度傳感器910的測(cè)定值為上述第二冷卻水溫度傳感器920的測(cè)定值以上時(shí),上述電子控制單元800判斷為預(yù)熱后階段,從而可控制上述流路調(diào)節(jié)閥500來(lái)開(kāi)放上述排出用冷卻水管220,并阻斷上述旁通冷卻水管240,使得全部冷卻水不經(jīng)由上述蓄熱器600、700,而經(jīng)由上述室內(nèi)制熱用加熱器400。
并且,根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選又一實(shí)施例的汽車(chē)的排氣熱量蓄熱裝置,當(dāng)在上述第一冷卻水溫度傳感器910的測(cè)定值為已設(shè)定的恒溫器開(kāi)放溫度以上時(shí),上述電子控制單元800判斷為行駛階段,從而可控制上述流路調(diào)節(jié)閥500來(lái)使上述排出用冷卻水管220和上述旁通冷卻水管240全部開(kāi)放,使得冷卻水經(jīng)過(guò)不經(jīng)由上述蓄熱器600、700的路徑和經(jīng)由上述蓄熱器600、700的路徑來(lái)流動(dòng)。
并且,本發(fā)明優(yōu)選第一實(shí)施例的汽車(chē)的排氣熱量蓄熱裝置的蓄熱器600可以包括:熱交換器610,冷卻水經(jīng)由上述熱交換器610;內(nèi)側(cè)殼體620,內(nèi)置有上述熱交換器610;外側(cè)殼體630,內(nèi)置有上述內(nèi)側(cè)殼體620;以及熱儲(chǔ)存物質(zhì)640,填充于上述熱交換器610和上述內(nèi)側(cè)殼體620之間的空間。
并且,本發(fā)明優(yōu)選再一實(shí)施例的汽車(chē)的排氣熱量蓄熱裝置還可以包括絕熱空間650,形成于上述內(nèi)側(cè)殼體620和上述外側(cè)殼體630之間。
并且,本發(fā)明優(yōu)選另一實(shí)施例的汽車(chē)的排氣熱量蓄熱裝置還可以包括密封部件660,設(shè)于上述外側(cè)殼體630的開(kāi)口部的上端,上述外側(cè)殼體630的開(kāi)口部用于使上述內(nèi)側(cè)殼體620內(nèi)置于上述外側(cè)殼體630。
并且,本發(fā)明優(yōu)選還有一實(shí)施例的汽車(chē)的排氣熱量蓄熱裝置的熱交換器610的冷卻水流入口611和冷卻水排出口612可以以貫通上述外側(cè)殼體630的蓋631的方式向外部突出而成。
并且,本發(fā)明優(yōu)選又一實(shí)施例的汽車(chē)的排氣熱量蓄熱裝置的形成于上述內(nèi)側(cè)殼體620的熱儲(chǔ)存物質(zhì)注入口621可以以貫通上述外側(cè)殼體630的蓋631的方式向外部突出而成。
并且,本發(fā)明優(yōu)選第二實(shí)施例的汽車(chē)的排氣熱量蓄熱裝置的蓄熱器700可以包括:熱交換器710,冷卻水經(jīng)由上述熱交換器710;內(nèi)側(cè)殼體720,用于收容上述熱交換器710;熱儲(chǔ)存物質(zhì),填充于上述熱交換器710和上述內(nèi)側(cè)殼體720之間;外側(cè)殼體740,用于收容上述內(nèi)側(cè)殼體720;以及絕熱空間,形成于上述內(nèi)側(cè)殼體720和上述外側(cè)殼體740之間,上述熱交換器710可以由多個(gè)板型管711以相互連通的狀態(tài)來(lái)層疊而成,上述板型管711包括上板711a和下板711b。
并且,本發(fā)明優(yōu)選再一實(shí)施例的汽車(chē)的排氣熱量蓄熱裝置的蓄熱器可以在上述板型管711之間形成冷卻翅片712。
并且,根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選另一實(shí)施例的汽車(chē)的排氣熱量蓄熱裝置的蓄熱器700,可以在上述板型管711的上述上板711a和上述下板711b突出形成連接部711c,上述連接部711c包括流入口711ca和排出口711cb,上側(cè)板型管和下側(cè)板型管可以以與上述連接部711c相連接的結(jié)構(gòu)來(lái)層疊。
并且,本發(fā)明優(yōu)選還有一實(shí)施例的汽車(chē)的排氣熱量蓄熱裝置的蓄熱器的上述板型管711可以形成折流板712a,上述折流板712a用于阻隔上述流入口711ca和上述排出口711cb之間。
并且,根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選又一實(shí)施例的汽車(chē)的排氣熱量蓄熱裝置的蓄熱器,可在上述板型管711的被上述折流板712a劃分的上述板型管711的兩側(cè)空間可以形成多個(gè)圓形凸緣712b。
并且,根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選又一實(shí)施例的汽車(chē)的排氣熱量蓄熱裝置的蓄熱器,可在上述板型管711的被上述折流板712a劃分的上述板型管711的兩側(cè)空間的連接部形成曲線凸緣712c。
并且,根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選又一實(shí)施例的汽車(chē)的排氣熱量蓄熱裝置的蓄熱器,在上述板型管711的上述上板711a和上述下板711b可以分別形成有突出部711da和固定槽711db,上述固定槽711db用于插入上述突出部711da。
并且,根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選又一實(shí)施例的汽車(chē)的排氣熱量蓄熱裝置的蓄熱器,可在上述熱交換器710的上部面可以形成第一法蘭750,上述第一法蘭750設(shè)有管插入孔751、752,上述管插入孔751、752分別與上述流入口711ca和上述排出口711cb相連接,可在內(nèi)側(cè)殼體蓋725的底面形成第二法蘭760,上述內(nèi)側(cè)殼體蓋725用于蓋住上述內(nèi)側(cè)蓋體720的上部開(kāi)口部,上述第二法蘭760設(shè)有入口管726和出口管727,當(dāng)組裝上述內(nèi)側(cè)殼體蓋725時(shí),上述第一法蘭750和上述第二法蘭760可以相互結(jié)合,來(lái)形成冷卻水流入路徑和冷卻水排出路徑。
并且,根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選又一實(shí)施例的汽車(chē)的排氣熱量蓄熱裝置的蓄熱器,在上述絕熱空間可以設(shè)有真空絕熱材料730,上述真空絕熱材料730用于包圍上述內(nèi)側(cè)殼體720。
并且,本發(fā)明優(yōu)選又一實(shí)施例的汽車(chē)的排氣熱量蓄熱裝置的蓄熱器,可在上述內(nèi)側(cè)殼體720的外周表面突出形成加強(qiáng)筋721,上述加強(qiáng)筋721與上述真空絕熱材料730的內(nèi)周表面或上述外側(cè)殼體740的內(nèi)周表面相接觸。
發(fā)明的效果
本發(fā)明具有如下效果,即,由于本發(fā)明的汽車(chē)的排氣熱量蓄熱裝置使得蓄熱器的蓄熱性能和熱交換性能得到提高,因而,可從冷卻水吸收大量的熱量并長(zhǎng)時(shí)間保存儲(chǔ)存于蓄熱器的熱量,且可在必要時(shí)通過(guò)冷卻水來(lái)排放儲(chǔ)存于蓄熱器的熱量。
并且,本發(fā)明具有如下效果,即,本發(fā)明的汽車(chē)的排氣熱量蓄熱裝置在啟動(dòng)之后,通過(guò)利用儲(chǔ)存于蓄熱器的熱量對(duì)冷卻水進(jìn)行加熱,來(lái)迅速實(shí)現(xiàn)引擎預(yù)熱,從而減少啟動(dòng)初期的燃料使用量,改善油耗。
尤其,由于本發(fā)明的汽車(chē)的排氣熱量蓄熱裝置迅速實(shí)現(xiàn)引擎預(yù)熱,從而可以減少啟動(dòng)初期大量產(chǎn)生的大氣污染物質(zhì)的量。
并且,本發(fā)明具有如下效果,即,通過(guò)使在經(jīng)過(guò)蓄熱器的過(guò)程中被加熱的冷卻水經(jīng)由室內(nèi)制熱用加熱器,從而可在啟動(dòng)引擎之后立即執(zhí)行室內(nèi)制熱。
附圖說(shuō)明
圖1為現(xiàn)有技術(shù)的汽車(chē)的排氣熱量回收裝置的結(jié)構(gòu)圖。
圖2為本發(fā)明的汽車(chē)的排氣熱量蓄熱裝置的結(jié)構(gòu)圖。
圖3為在引擎預(yù)熱階段中的本發(fā)明的工作示意圖。
圖4為在引擎預(yù)熱之后,且在通過(guò)散熱器對(duì)冷卻水進(jìn)行冷卻之前的階段中的本發(fā)明的工作示意圖。
圖5為在通過(guò)散熱器來(lái)對(duì)冷卻水進(jìn)行冷卻的行駛階段中的本發(fā)明的工作示意圖。
圖6為設(shè)置于本發(fā)明第一實(shí)施例的汽車(chē)的排氣熱量蓄熱裝置的蓄熱器的立體圖。
圖7作為圖6的Ⅰ-Ⅰ線剖視圖,是蓄熱器的簡(jiǎn)要剖視圖。
圖8為表示設(shè)置于本發(fā)明第二實(shí)施例的汽車(chē)的排氣蓄熱裝置的蓄熱器結(jié)構(gòu)的展開(kāi)立體圖。
圖9為構(gòu)成圖8所示的蓄熱器的熱交換器的立體圖。
圖10為在圖9中構(gòu)成熱交換器的板型管的立體圖。
圖11作為圖10的Ⅴ-Ⅴ線剖視圖,是板型管的剖視圖,是示出相同結(jié)構(gòu)的板型管被層疊的狀態(tài)的圖。
圖12作為圖10的A部擴(kuò)大圖,是示出板形管的上板和下板的結(jié)合部結(jié)構(gòu)的立體圖。
圖13作為圖10的Ⅶ-Ⅶ線剖視圖,是示出板型管的內(nèi)部狀態(tài)的剖視圖。
圖14為構(gòu)成圖8所示的蓄熱器的內(nèi)側(cè)殼體的立體圖。
圖15為將圖14所示的內(nèi)側(cè)殼體的蓋倒置示出的立體圖。
圖16為將圖14所示的內(nèi)側(cè)殼體倒置示出的立體圖。
圖17為示出圖14所示的內(nèi)側(cè)殼體由真空絕熱材料包圍的狀態(tài)的立體圖。
圖18為圖17所示的內(nèi)置有內(nèi)側(cè)殼體和真空絕熱材料的外側(cè)殼體的立體圖。
具體實(shí)施方式
可對(duì)本發(fā)明實(shí)施多種變形,并且本發(fā)明可具有多種實(shí)施例,因而,在附圖中例示出特定實(shí)施例,并對(duì)本發(fā)明的特定實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。但是,應(yīng)當(dāng)理解,這并不表示以特定的實(shí)施方式限定本發(fā)明,而本發(fā)明包括包含在本發(fā)明的思想及技術(shù)范圍的所有變更、等同技術(shù)方案和代替技術(shù)方案。為了說(shuō)明的明確性和便利性,可夸張示出在附圖中所示的線的厚度或結(jié)構(gòu)要素的大小等。
并且,后述的術(shù)語(yǔ)為考慮到在本發(fā)明中的功能來(lái)定義的術(shù)語(yǔ),這可根據(jù)使用人員、運(yùn)用人員的意圖或案例而有所不同。因此,對(duì)這些術(shù)語(yǔ)的定義應(yīng)基于本說(shuō)明書(shū)的全文內(nèi)容而定。
以下,參照附圖來(lái)對(duì)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)的說(shuō)明。
圖2為本發(fā)明的汽車(chē)的排氣熱量蓄熱裝置的結(jié)構(gòu)圖,本發(fā)明包括:旁通冷卻水管240,用于在排出用冷卻水管220形成雙重路徑,上述排出用冷卻水管220用于連接排氣熱量回收用熱交換器300和室內(nèi)制熱用加熱器400,上述排氣熱量回收用熱交換器300設(shè)置于引擎100的排氣管200;流路調(diào)節(jié)閥500,設(shè)置于排出用冷卻水管220和旁通冷卻水管240的分岔點(diǎn),以及蓄熱器600、700,設(shè)置于旁通冷卻水管240。
排氣熱量回收用熱交換器300以包圍排氣管200的外周的形態(tài)來(lái)設(shè)置,上述排氣管200與引擎100相連接,在排氣管200的末端設(shè)有消音器。
流入用冷卻水管210與引擎100和排氣熱量回收用熱交換器300之間相連接,排出用冷卻水管220與排氣熱量回收用熱交換器300和室內(nèi)制熱用加熱器400之間相連接。
并且,回流用冷卻水管230與室內(nèi)制熱用加熱器400和引擎100之間相連接。
因此,從引擎100排出的冷卻水經(jīng)由排氣熱量回收用熱交換器300和室內(nèi)制熱用加熱器400來(lái)回流到引擎100。由此,可將冷卻水用作對(duì)室內(nèi)進(jìn)行制熱的尾氣的熱源。
旁通冷卻水管240的兩端部分別與排出用冷卻水管220的一側(cè)部和相對(duì)排出用冷卻水管220的一側(cè)部處于下游的排出用冷卻水管220的另一側(cè)部相連接,從而使向室內(nèi)制熱用加熱器400供給的冷卻水的路徑形成為2個(gè)。
在排出用冷卻水管220和旁通冷卻水管240的分岔點(diǎn)設(shè)置流路調(diào)節(jié)閥500。
對(duì)于流路調(diào)節(jié)閥500,借助電子控制單元800來(lái)控制流路調(diào)節(jié)閥500的工作。
可根據(jù)流路控制閥500的工作狀態(tài)來(lái)僅開(kāi)放排出用冷卻水管220或僅開(kāi)放旁通冷卻水管240,或者使排出用冷卻水管220和旁通冷卻水管240全部開(kāi)放。
在排出用冷卻水管220的排氣熱量回收用熱交換器300的后端部和旁通冷卻水管240的蓄熱器600、700的后端部分別設(shè)有第一冷卻水溫度傳感器910和第二冷卻水溫度傳感器920。
通過(guò)第一冷卻水溫度傳感器910和第二冷卻水溫度傳感器920測(cè)定的冷卻水溫度值傳遞到電子控制單元800。
根據(jù)本發(fā)明的一實(shí)施例,電子控制單元800可以由用于控制引擎運(yùn)行的引擎控制單元構(gòu)成,但并不局限于此。
并且,電子控制單元800通過(guò)由第一冷卻水溫度傳感器910和第二冷卻水溫度傳感器920測(cè)定的排氣熱量回收用熱交換器300的排出冷卻水溫度值和蓄熱器600、700的排出冷卻水溫度值,并借助預(yù)設(shè)的程序等來(lái)控制流路調(diào)節(jié)閥500。
電子控制單元800將控制階段分為引擎預(yù)熱階段、預(yù)熱后階段及行駛階段來(lái)控制流路調(diào)節(jié)閥500。
在引擎啟動(dòng)之后的引擎預(yù)熱階段中,電子控制單元800控制流路調(diào)節(jié)閥500,來(lái)僅開(kāi)放旁通冷卻水管240一側(cè)(參照?qǐng)D3),在預(yù)熱之后階段中,電子控制單元800控制流路調(diào)節(jié)閥500,來(lái)僅開(kāi)放排出用冷卻水管220一側(cè)(參照?qǐng)D4),在之后的行駛階段中,電子控制單元800控制流路調(diào)節(jié)閥500,來(lái)使排出用冷卻水管220和旁通冷卻水管240兩側(cè)全部開(kāi)放(參照?qǐng)D5)。
電子控制單元800根據(jù)引擎啟動(dòng)開(kāi)關(guān)的開(kāi)啟(on)信號(hào)來(lái)確認(rèn)引擎的啟動(dòng),當(dāng)由第一冷卻水溫度傳感器910測(cè)定到的排氣熱量回收用熱交換器出口溫度值小于由第二冷卻水溫度傳感器920測(cè)定到的蓄熱器出口溫度值時(shí),電子控制單元800判斷為引擎預(yù)熱階段。
如圖3所示,在引擎啟動(dòng)之后,若由第一冷卻水溫度傳感器910測(cè)定到的排氣熱量回收用熱交換器出口溫度值小于由第二冷卻水溫度傳感器920測(cè)定到的蓄熱器出口溫度值,則屬于引擎預(yù)熱階段,電子控制單元800啟動(dòng)流路調(diào)節(jié)閥500,來(lái)封閉排出用冷卻水管220,并僅開(kāi)放旁通冷卻水管240。此時(shí),在之前的行駛階段中積蓄熱量?jī)?chǔ)存于蓄熱器600、700。
因此,若以如上所述的方式控制冷卻水的路徑,則從排氣熱量回收用熱交換器300排出的冷卻水在經(jīng)過(guò)蓄熱器600、700的過(guò)程中可從蓄熱器600、700吸收熱量來(lái)再一次被加熱。在經(jīng)過(guò)蓄熱器600、700的過(guò)程中被加熱的冷卻水經(jīng)由室內(nèi)制熱用加熱器400,并通過(guò)回流用冷卻水管230回流到引擎100。
如上所述,冷卻水不僅被引擎100和排氣熱量回收用熱交換器300加熱,還被蓄熱器600加熱,來(lái)提高升溫速度,從而在引擎啟動(dòng)初期實(shí)現(xiàn)引擎預(yù)熱。因此,當(dāng)在引擎啟動(dòng)初期冷運(yùn)行時(shí),無(wú)需為了使引擎迅速預(yù)熱而根據(jù)引擎控制邏輯人為增加燃料供給量來(lái)提高引擎轉(zhuǎn)數(shù),因此減少燃料消耗量,從而降低油耗。
并且,在冷卻水吸收蓄熱器600、700的熱量之后,可以對(duì)經(jīng)由室內(nèi)制熱用加熱器400來(lái)向室內(nèi)吹送的空氣進(jìn)行加熱,從而在引擎啟動(dòng)之后也可以執(zhí)行室內(nèi)制熱。即,冬季也可以在啟動(dòng)引擎的同時(shí)立即開(kāi)始執(zhí)行室內(nèi)制熱。
并且,當(dāng)由第一冷卻水溫度傳感器910測(cè)定到的排氣熱量回收用熱交換器出口溫度值大于或等于由第二冷卻水溫度傳感器920測(cè)定到的蓄熱器出口溫度值時(shí),電子控制單元800判斷為引擎預(yù)熱之后階段。
由于引擎持續(xù)運(yùn)行,使得冷卻水溫度上升,因而,當(dāng)由第一冷卻水溫度傳感器910測(cè)定到的排氣熱量回收用熱交換器出口溫度值大于或等于由第二冷卻水溫度傳感器920測(cè)定到的蓄熱器出口溫度值時(shí),電子控制單元800判斷為結(jié)束引擎預(yù)熱的預(yù)熱之后階段。
如圖4所示,電子控制單元800啟動(dòng)流路調(diào)節(jié)閥500來(lái)僅開(kāi)放排出用冷卻水管220,并封閉旁通冷卻水管240。由于在上述階段中,處于蓄熱器600、700無(wú)法繼續(xù)對(duì)冷卻水進(jìn)行加熱的狀態(tài),因而,阻斷冷卻水向蓄熱器600、700側(cè)流動(dòng),來(lái)使得全部冷卻水經(jīng)過(guò)排出用冷卻水管220流向室內(nèi)制熱用加熱器400,以此,將在引擎100和排氣熱量回收用熱交換器300升溫的冷卻水的熱量全部用于室內(nèi)制熱。
最后,當(dāng)由第一冷卻水溫度傳感器910測(cè)定到的排氣熱量回收用熱交換器出口溫度值為恒溫器開(kāi)放溫度以上時(shí),電子控制單元800判斷為行駛階段。恒溫器開(kāi)放溫度通常約為85℃,在本發(fā)明中,將略高出上述溫度的適當(dāng)?shù)闹翟O(shè)置為用于判斷行駛階段(即,是否產(chǎn)生多余的熱量)的基準(zhǔn)值并加以利用。
這種恒溫器開(kāi)放溫度存儲(chǔ)于電子控制單元800的存儲(chǔ)器部。
若經(jīng)過(guò)行駛時(shí)間,則冷卻水的溫度進(jìn)一步上升,因而,恒溫器被開(kāi)放,并且,冷卻水不僅在上述中所說(shuō)明的制熱用循環(huán)路徑進(jìn)行循環(huán),還在冷卻水冷卻用循環(huán)路徑(未圖示)進(jìn)行循環(huán),上述冷卻水冷卻用循環(huán)路徑在引擎和散熱器形成循環(huán)。行駛階段作為形成通常的形式過(guò)程的階段,并作為需對(duì)冷卻水進(jìn)行冷卻的階段,即,產(chǎn)生多余熱量的階段,行駛階段為可在蓄熱器600、700儲(chǔ)存上述多余熱量的階段。
如圖5所示,當(dāng)由第一冷卻水溫度傳感器910測(cè)定到的排氣熱量回收用熱交換器出口溫度值為恒溫器的開(kāi)放溫度以上時(shí),電子控制單元800判斷為行駛階段,從而啟動(dòng)流路調(diào)節(jié)閥500來(lái)使排出用冷卻水管220和旁通冷卻水管240全部開(kāi)放。
因此,由于冷卻水以經(jīng)過(guò)排出用冷卻水管220和旁通冷卻水管240等全部來(lái)流動(dòng),從而可將從引擎100及排氣熱量回收用熱交換器300吸收的熱量利用于室內(nèi)制熱,并可利用于蓄熱器600、700的蓄熱。
在上述行駛階段中,通過(guò)蓄熱儲(chǔ)存于蓄熱器600、700的熱量在車(chē)輛停止運(yùn)行的狀態(tài)(引擎停止)下儲(chǔ)存于蓄熱器600、700內(nèi),之后,在為使車(chē)輛開(kāi)始運(yùn)行而啟動(dòng)引擎時(shí),用于引擎的快速預(yù)熱和立即對(duì)室內(nèi)進(jìn)行制熱。
如圖6及圖7所示,設(shè)置于本發(fā)明第一實(shí)施例的汽車(chē)的排氣熱量蓄熱裝置的蓄熱器600包括:蓄熱用熱交換器610,從排氣熱量回收用熱交換器300排出的冷卻水經(jīng)由上述蓄熱用熱交換器610;內(nèi)側(cè)殼體620,以與蓄熱用熱交換器610留有空間的方式包圍熱交換器610;以及外側(cè)殼體630,以與內(nèi)側(cè)殼體620留有空間的方式包圍內(nèi)側(cè)殼體。
在熱交換器610的上部面的兩側(cè)形成有流入口611和排出口612。流入口611和排出口612分別與旁通冷卻水管240的蓄熱器600的兩端部分相連接,來(lái)形成經(jīng)由蓄熱用熱交換器610的冷卻水路徑。
在內(nèi)側(cè)殼體620的上部面的中央部形成熱儲(chǔ)存物質(zhì)注入口621。
在外側(cè)殼體630設(shè)有用于蓋住上述外側(cè)殼體630的上部面的蓋631,在蓋631中的與蓄熱用熱交換器610的流入口611和排出口612及內(nèi)側(cè)殼體620的熱儲(chǔ)存物質(zhì)注入口621相對(duì)應(yīng)的位置形成有貫通孔。
由此,上述流入口611和排出口612及熱儲(chǔ)存物質(zhì)注入口621通過(guò)各個(gè)貫通孔向蓋631的上側(cè)突出。
在外側(cè)殼體630的上端的邊緣部分設(shè)有橡膠材質(zhì)的密封部件650,來(lái)對(duì)外側(cè)殼體630和蓋631之間進(jìn)行密封。
在蓄熱用熱交換器610和內(nèi)側(cè)殼體620之間的空間填充熱儲(chǔ)存物質(zhì)640。
熱儲(chǔ)存物質(zhì)640通過(guò)熱儲(chǔ)存物質(zhì)注入口621注入到內(nèi)側(cè)殼體620的內(nèi)部空間。根據(jù)本發(fā)明的一實(shí)施例,可以將被稱作相變材料(PCM,phase change material)的相變物質(zhì)或熔鹽(molten salt)等用作熱儲(chǔ)存物質(zhì),但并不局限于此。
由于熱交換器610被熱儲(chǔ)存物質(zhì)640所包圍,因而,當(dāng)從排氣熱量回收用熱交換器300排出的冷卻水經(jīng)由蓄熱用熱交換器610時(shí),冷卻水的熱量傳遞到熱儲(chǔ)存物質(zhì)640,從而,使熱量?jī)?chǔ)存在熱儲(chǔ)存物質(zhì)640。
在內(nèi)側(cè)殼體620和外側(cè)殼體630之間的空間形成絕熱空間650。根據(jù)本發(fā)明的一實(shí)施例,這種絕熱空間650形成為簡(jiǎn)單的空間或真空空間,或者可設(shè)有絕熱材料,但并不局限于此。作為絕熱材料可以填充作為新型絕熱材料的氣凝膠(aerogels)或可設(shè)置真空絕熱板(vacuum insulation panel)。
內(nèi)側(cè)殼體620和外側(cè)殼體630之間的熱傳遞借助具備絕熱材料的絕熱空間650來(lái)最大限度得到抑制,從而,可以長(zhǎng)時(shí)間保存儲(chǔ)存在熱儲(chǔ)存物質(zhì)640的熱量。
像這樣,蓄熱器600從在經(jīng)由排氣熱量回收用熱交換器300的過(guò)程中回收排氣熱量的冷卻水吸收熱量來(lái)進(jìn)行蓄熱儲(chǔ)存。
蓄熱器600借助由內(nèi)側(cè)殼體610和外側(cè)殼體620形成的雙重殼體結(jié)構(gòu)、熱儲(chǔ)存物質(zhì)640的熱儲(chǔ)存性能、絕熱空間650的絕熱性能,來(lái)有效地從冷卻水吸收并儲(chǔ)存熱量,并且,可長(zhǎng)時(shí)間保持所儲(chǔ)存的熱量。
本發(fā)明對(duì)在車(chē)輛行駛過(guò)程中向大氣中排放的熱量進(jìn)行儲(chǔ)存,來(lái)可在必要時(shí)使用,從而可以在冬季使車(chē)輛冷啟動(dòng)時(shí)減少燃料消耗量、減少污染物質(zhì)的排放量,并可以在啟動(dòng)時(shí)立即開(kāi)始執(zhí)行室內(nèi)制熱。
圖8為表示設(shè)置于本發(fā)明第二實(shí)施例的汽車(chē)的排氣蓄熱裝置的蓄熱器結(jié)構(gòu)的展開(kāi)立體圖,如圖所示,本發(fā)明的汽車(chē)的排氣熱量蓄熱裝置的蓄熱器700包括:熱交換器710,冷卻水經(jīng)由上述熱交換器710;內(nèi)側(cè)殼體720,用于收容熱交換器710;熱儲(chǔ)存物質(zhì),填充于熱交換器710和內(nèi)側(cè)殼體720之間;外側(cè)殼體740,用于收容內(nèi)側(cè)殼體720;以及絕熱空間,形成于內(nèi)側(cè)殼體720和外側(cè)殼體之間。
如圖9所示,熱交換器710由多個(gè)板型管711層疊而成,熱交換器710被制作成圓筒形,來(lái)在進(jìn)行絕熱時(shí)使得與外部的熱交換面積達(dá)到最小化。因此,上述板型管711呈圓板形狀。多個(gè)板型管711在層疊狀態(tài)下相互連通,來(lái)使得冷卻水可以在全部板型管711流通。
參照?qǐng)D10至圖13來(lái)說(shuō)明板型管711的結(jié)構(gòu)。如圖10至圖13所示,板型管711由上板711a和下板711b相互結(jié)合而成。上板711a和下板711b的邊緣部分通過(guò)釬焊(brazing)相互接合。
在上板711a和下板711b之間形成有空間,以使得冷卻水可以流動(dòng)。在上板711a和下板711b分別突出形成圓形的連接部711c。
連接部711c形成左右相鄰的一對(duì),上述連接部711c的一側(cè)用作冷卻水流入口711ca,上述連接部711c的另一側(cè)用作冷卻水排出口711cb。
當(dāng)層疊板型管711時(shí),上側(cè)板型管和下側(cè)板型管的相對(duì)應(yīng)的連接部711c相互結(jié)合。為此,在流入口711ca和排出口711cb中的一側(cè)突出形成插入端711cc,從而,當(dāng)層疊板型管711時(shí),使得插入端711cc與相對(duì)應(yīng)的連接部711c插入結(jié)合。相互連接的連接部711c之間通過(guò)釬焊來(lái)防止漏水。
另一方面,因上述連接部711c的突出高度而在所層疊的上側(cè)板型管711和下側(cè)板型管711之間存在空間,在上述空間形成冷卻翅片712,上述冷卻翅片712用于增加板型管711的熱交換面積。冷卻翅片712可以形成于上側(cè)板型管或下側(cè)板型管,或者在上側(cè)板型管及下側(cè)板型管等兩個(gè)板型管均可以形成,在各個(gè)冷卻翅片712之間存在空間。
在上板711a和下板711b形成突出部711da和固定槽711db,使得當(dāng)上板711a和下板711b相互接合固定時(shí),使上板711a和下板711b保持相互的固定狀態(tài)。突出部711da和固定槽711db在上板711a和下板711b的邊緣部分形成有多個(gè),并可以以交替的方式形成于上板711a和下板711b的兩側(cè)。由于突出部711da插入于固定槽711db來(lái)使上板711a和下板711b保持固定狀態(tài),從而可以容易實(shí)施釬焊作業(yè)。
另一方面,在上板711a和下板711b以朝向板型管711的內(nèi)側(cè)空間的方式突出形成折流板712a、圓形凸緣712b、曲線凸緣712c。
圖13示出在上板711a和下板711b分別形成圓形凸緣712b的剖面形狀,上述折流板712a和曲線凸緣712c也以如上所述的方式呈分別從上板711a和下板711b朝向板型管711的內(nèi)側(cè)空間突出的部分相接觸的形狀。
從平面上看(參照?qǐng)D10),上述折流板712a經(jīng)過(guò)冷卻水流入口711ca和冷卻水排出口711cb之間從板型管711的邊緣部分向板型管711的內(nèi)側(cè)以長(zhǎng)的方式呈直線形形成。即,折流板712a將板型管711的內(nèi)側(cè)空間分為用于使冷卻水流入的部分和用于排出冷卻水的部分,從而防止流入板型管711的內(nèi)側(cè)的冷卻水從流入口711ca直接向排出口711ca排出,而可使得上述冷卻水在圍繞折流板712a來(lái)經(jīng)由規(guī)定的路徑后排出(所示的箭頭表示冷卻水的流動(dòng)方向)。即,充分確保熱交換路徑(pass)的長(zhǎng)度。
上述圓形凸緣712b分別在折流板712a的兩側(cè)空間形成有多個(gè)。圓形凸緣712b在冷卻水流動(dòng)中起到以規(guī)定間隔隔開(kāi)的多個(gè)阻礙(碰撞)體的作用,從而,形成亂流的冷卻水的流動(dòng)反復(fù)與多個(gè)圓形凸緣712b碰撞,并在圓形凸緣712b的后方形成流線,由此形成整體上穩(wěn)定的層流。由于冷卻水的流動(dòng)得到穩(wěn)定,從而可使流入的冷卻水在板型管711的內(nèi)部整體上均勻地流動(dòng)。
曲線凸緣712c以曲線形態(tài)來(lái)形成于被折流板712a劃分的冷卻水流入空間和冷卻水排出空間的中間,并起到在冷卻水流入空間和冷卻水排出空間之間平滑地連接冷卻水的流動(dòng)的作用。
借助上述折流板712a、圓形凸緣712b、曲線凸緣712c,使得冷卻水以穩(wěn)定的流動(dòng)狀態(tài)在板型管711的內(nèi)部整體上均勻、順暢地流動(dòng),從而具有提高熱交換性能,并降低因冷卻水的流動(dòng)而產(chǎn)生的振動(dòng)及噪音的效果。
如圖8及圖14所示,熱交換器710收容于內(nèi)側(cè)殼體220。內(nèi)側(cè)殼體720呈圓筒形,且內(nèi)側(cè)殼體720的上部為開(kāi)放狀態(tài),使得可將熱交換器710插入于上述內(nèi)側(cè)殼體720,并且,上述內(nèi)側(cè)殼體720設(shè)有內(nèi)側(cè)殼體蓋725,上述內(nèi)側(cè)殼體蓋725用于在插入熱交換器710之后蓋上開(kāi)口部。根據(jù)本發(fā)明的一實(shí)施例,內(nèi)側(cè)殼體720和內(nèi)側(cè)殼體蓋725由塑料材質(zhì)制成,但并不局限于此。
在內(nèi)側(cè)殼體蓋725設(shè)有入口管726和出口管727,使得冷卻水可向熱交換器710流入及從熱交換器710排出。
為了使入口管726和出口管727與熱交換器710相連接,使用呈凹凸的一對(duì)第一法蘭750和第二法蘭760(參照?qǐng)D9及圖15)。
第一法蘭750安裝于熱交換器710的上端的連接部711c。第一法蘭750由鋁材質(zhì)形成,并釬焊在熱交換器710的上端,并且,在上述第一法蘭750的兩側(cè)形成有管插入孔751、752,上述管插入孔751、752與連接部711c的流入口711ca和排出口711cb相連接。
在管插入孔751,752之間形成第一螺栓孔753,上述第一螺栓孔753用于與第二法蘭760螺栓緊固。
在第一法蘭750的上部面的邊緣部分設(shè)置O型圈754。上述O型圈754作用于第一法蘭750和第二法蘭760的接觸面之間,從而防止填充于內(nèi)側(cè)殼體720的內(nèi)部的熱儲(chǔ)存物質(zhì)向冷卻水流路滲透。
第二法蘭760與內(nèi)側(cè)殼體蓋725的底面形成為一體。上述入口管726和出口管727以向下突出的方式貫通設(shè)置于第二法蘭760。入口管726和出口管727由特殊材質(zhì)制作,并與第二法蘭760螺紋結(jié)合,或與內(nèi)側(cè)殼體蓋725及第二法蘭760一同注塑成型為一體。
在入口管726和出口管727之間形成第二螺栓孔728,上述第二螺栓孔728用于與第一法蘭750螺栓緊固。
向第一法蘭750的下方突出的入口管726和出口管727的外周分別設(shè)置O型圈761。上述O型圈761作用于入口管726及出口管727和與上述入口管726及出口管727相對(duì)應(yīng)的管插入孔751、752之間,從而防止經(jīng)由熱交換器710的冷卻水向熱交換器710的外部泄漏。
因此,若將設(shè)有第一法蘭750的熱交換器710插入于內(nèi)側(cè)殼體720,并利用設(shè)有第二法蘭760及入口管726和出口管727的內(nèi)側(cè)殼體蓋725蓋住上述內(nèi)側(cè)殼體720的上側(cè)開(kāi)口部,則入口管726和出口管727以插入的方式與管插入孔751、752相連接,從而形成冷卻水流入路徑和冷卻水排出路徑。若向第一螺栓孔753、第二螺栓孔728插入螺栓來(lái)緊固,則使第一法蘭750、第二法蘭760的結(jié)合變得牢固,從而提高借助O型圈754、761來(lái)形成的對(duì)冷卻水及熱儲(chǔ)存物質(zhì)的密封性能。
此時(shí),由于上述第一法蘭750為與熱交換器710相同的鋁材質(zhì),第二法蘭760為與內(nèi)側(cè)殼體蓋725相同的塑料材質(zhì),因而在兩者之間無(wú)法順利形成熱傳遞,從而減少朝向外部產(chǎn)生的蓄熱器700的熱損失。
在內(nèi)側(cè)殼體720的外周表面突出形成加強(qiáng)筋721。加強(qiáng)筋721呈具有等距的多個(gè)水平加強(qiáng)筋和垂直加強(qiáng)筋相互交叉的形態(tài)。加強(qiáng)筋721從內(nèi)側(cè)殼體720的外周表面突出,并在內(nèi)側(cè)殼體720和真空絕熱材料730之間形成空間,使得上述空間起到絕熱空間的作用。上述絕熱空間可以由真空空間來(lái)形成。因內(nèi)側(cè)殼體720的絕熱性能借助絕熱空間來(lái)提高,從而提高蓄熱器700的蓄熱性能。
并且,由于加強(qiáng)筋721提高內(nèi)側(cè)殼體720的剛性,從而可以承受因填充于內(nèi)部的相變材料(將在下述中對(duì)相變物質(zhì)進(jìn)行說(shuō)明)發(fā)生相變而產(chǎn)生的內(nèi)壓。
如上所述,在組裝內(nèi)側(cè)殼體720和內(nèi)側(cè)殼體蓋725之后,向內(nèi)側(cè)殼體720的內(nèi)部注入熱儲(chǔ)存物質(zhì)。如圖16所示,在內(nèi)側(cè)殼體720的底面以貫通的方式形成注入口722,上述注入口722用于注入熱儲(chǔ)存物質(zhì)。
通過(guò)注入口722注入熱儲(chǔ)存物質(zhì),來(lái)使熱儲(chǔ)存物質(zhì)填充于內(nèi)側(cè)殼體720的內(nèi)部空間,即,填充于熱交換器710和內(nèi)側(cè)殼體720之間的空間。熱儲(chǔ)存物質(zhì)完全填充于板型管711的各個(gè)冷卻翅片712之間的空間。為了在注入熱儲(chǔ)存物質(zhì)時(shí)順利注入,上述注入口722還被利用于放氣孔。在結(jié)束熱儲(chǔ)存物質(zhì)的注入之后,通過(guò)在注入口722緊固螺釘來(lái)密封注入口722。
將相變材料(PCM,phase change material;相變物質(zhì),利用相變時(shí)的潛熱來(lái)儲(chǔ)存盡可能多的熱量)作為熱儲(chǔ)存物質(zhì)來(lái)利用。
如圖8及圖17所示,組裝完的內(nèi)側(cè)殼體720由真空絕熱材料730所包圍,真空絕熱材料(VIP;vacuum insulation panel)通過(guò)在向保持氣密性的密封材料投入芯材后以真空狀態(tài)處理材料袋的內(nèi)部來(lái)制成,因而,與以往的普通絕熱材料相比,具有優(yōu)秀的絕熱效果。
另一方面,用于蓋上內(nèi)側(cè)殼體蓋725的上部的真空絕熱材料蓋735因入口管726和出口管727而無(wú)法蓋住內(nèi)側(cè)殼體蓋725的整個(gè)上部面。即,在真空絕熱材料蓋735不得不形成切開(kāi)部736,上述切開(kāi)部736用于包圍入口管726和出口管727的周邊部。
這是由真空絕熱材料的材質(zhì)自身的制造上的特性而引起,是因?yàn)闊o(wú)法以可全部覆蓋入口管726和出口管727之間的空白空間的程度的精密形狀制造真空絕熱材料蓋735。
因此,優(yōu)選地,使入口管726和出口管727盡可能靠近,使得切開(kāi)部736等非絕熱面積(熱損失面積)達(dá)到最小化。為此,使板型管711的流入口711ca和排出口711cb以隔著折流板712a盡可能靠近的方式接近。
但是,應(yīng)避免入口管726和出口管727相互接觸,這是因?yàn)樵谌肟诠?26和出口管727相互接觸的情況下,流入的冷卻水的熱量被排出的冷卻水吸收,因而,從蓄熱器角度出發(fā),則導(dǎo)致流入的熱量減少。
如圖8及圖18所示,由真空絕熱材料130包裹的內(nèi)側(cè)殼體720以插入的方式收容于外側(cè)殼體740。外側(cè)殼體蓋745同樣覆蓋外側(cè)殼體740,在外側(cè)殼體蓋745形成兩個(gè)管孔746、747,從而使內(nèi)側(cè)殼體720的入口管726和出口管727向上方露出。外側(cè)殼體740和外側(cè)殼體蓋745由塑料材質(zhì)制成。
內(nèi)側(cè)殼體720和外側(cè)殼體740之間的空間被真空絕熱材料730及真空絕熱材料蓋735填充,但也可以不適用真空絕熱材料730和真空絕熱材料蓋735,而直接留出空間。在此情況下,通過(guò)增加形成于內(nèi)側(cè)殼體720表面的加強(qiáng)筋721的突出量,來(lái)使加強(qiáng)筋721與外側(cè)殼體740的內(nèi)周面相接觸,從而使內(nèi)側(cè)殼體720被外側(cè)殼體740支撐。此時(shí),內(nèi)側(cè)殼體720和外側(cè)殼體740之間的空間起到絕熱空間的作用。由于借助絕熱空間來(lái)提高絕熱性能,因此如上所述,蓄熱器700的蓄熱性能也被提高。在以真空方式形成絕熱空間的情況下,將進(jìn)一步提高絕熱性能。
另一方面,上述真空絕熱材料730和真空絕熱材料蓋735以鑲嵌成形的方式分別與外側(cè)殼體740和外側(cè)殼體蓋745形成為一體。在此情況下,將使得蓄熱器700的組裝變得簡(jiǎn)單。
如上所述,本發(fā)明的蓄熱器700利用熱儲(chǔ)存性能優(yōu)秀的相變材料來(lái)吸收并儲(chǔ)存冷卻水的熱量。
用于冷卻水和相變材料之間的熱交換的熱交換器710位于蓄熱器700的最內(nèi)部,從而使朝向外部產(chǎn)生的熱損失達(dá)到最小化。
尤其,由于熱交換器710呈圓筒形,因而,相對(duì)其他形狀,熱損失面積達(dá)到最小化。
熱交換器710以多個(gè)板型管711層疊的結(jié)構(gòu)形成,并在各個(gè)板型管711形成折流板712a、圓形凸緣712b、曲線凸緣712c,從而可使冷卻水的流動(dòng)整體上保持均勻、穩(wěn)定,且確保充分的路徑長(zhǎng)度。因此,順利地實(shí)現(xiàn)在板型管711和上述板型管外側(cè)的相變材料之間順暢地形成熱交換,從而提高蓄熱性能。
并且,在板型管711之間的空間形成有冷卻翅片712,從而可以更加活躍地與相變材料進(jìn)行熱交換。
由于在上述熱交換器710與內(nèi)側(cè)殼體蓋725的入口管726和出口管727的連接部分適用了由相互不同的材質(zhì)形成的第一法蘭750和第二法蘭760,從而可以減少在入口管726和出口管727的設(shè)置部位產(chǎn)生的熱損失。在不僅有第二法蘭760由塑料材質(zhì)形成,而且入口管726和出口管727也由塑料材質(zhì)形成,且與內(nèi)側(cè)殼體蓋725形成為一體的情況下,由于熱傳遞減少,因而將更加減少熱損失量。并且,因部件數(shù)量減少,從而具有蓄熱器700的組裝作業(yè)變得簡(jiǎn)單的效果。
另一方面,在第一法蘭750和第二法蘭760之間的內(nèi)側(cè)部和外側(cè)部分別雙重設(shè)置第一O型圈754和第二O型圈761,來(lái)防止冷卻水和相變材料向?qū)Ψ絽^(qū)域滲透。
板型管711的流入口711ca和排出口711cb盡可能靠近,與此相對(duì)應(yīng)地,內(nèi)側(cè)殼體蓋725的入口管726和出口管727也近距離形成。因此,當(dāng)設(shè)置真空絕熱材料蓋735時(shí),可以使無(wú)法通過(guò)絕熱材料蓋住的部分的面積達(dá)到最小化,從而減少熱損失量,由此提高蓄熱性能。
可在內(nèi)側(cè)殼體720和外側(cè)殼體740之間形成空間。由于上述空間起到絕熱空間的作用,來(lái)防止蓄熱器700的熱損失,從而提高蓄熱器700的蓄熱性能。
并且,可在內(nèi)側(cè)殼體720和外側(cè)殼體740之間的空間設(shè)置真空絕熱材料730。在此情況下,由于借助真空絕熱材料730的優(yōu)秀的絕熱性能來(lái)防止蓄熱器700的熱損失,從而提高蓄熱器700的蓄熱性能。
在內(nèi)側(cè)殼體720的外周表面突出形成加強(qiáng)筋721,上述加強(qiáng)筋721分別支撐內(nèi)側(cè)殼體720和外側(cè)殼體740,并在內(nèi)側(cè)殼體720和外側(cè)殼體740兩者之間形成空間。在上述空間設(shè)置真空絕熱材料730的情況下,上述加強(qiáng)筋721具有與真空絕熱材料730的內(nèi)周表面相互接觸程度的突出量。在任何情況下,借助加強(qiáng)筋721來(lái)形成空間,并且,上述空間起到絕熱空間的作用,這種方式均相同。
上述加強(qiáng)筋721可以呈多個(gè)橫向部件和縱向部件相互正交的格子形狀,如上所述的加強(qiáng)筋721起到加強(qiáng)內(nèi)側(cè)殼體720的強(qiáng)度的作用。從而,內(nèi)側(cè)殼體720可以充分承受內(nèi)部壓力的增加,上述內(nèi)部壓力因填充于內(nèi)側(cè)殼體720的內(nèi)部的相變材料發(fā)生相變,導(dǎo)致相變材料的體積膨脹而產(chǎn)生。
作為形成蓄熱器700的最外側(cè)部的部分,上述外側(cè)殼體740起到使內(nèi)側(cè)的真空絕熱材料130在沖擊中受到保護(hù)的作用。
像這樣,本發(fā)明第二實(shí)施例的汽車(chē)的排氣熱量蓄熱裝置設(shè)有如上所述的熱交換性能及蓄熱性能進(jìn)一步被提高的蓄熱器,因此,當(dāng)上述蓄熱器設(shè)于車(chē)輛的冷卻水線時(shí),可從冷卻水吸收大量的熱量,并可以長(zhǎng)時(shí)間儲(chǔ)存,必要時(shí)可向冷卻水排放大量的熱量。因此,具有進(jìn)一步提高冷啟動(dòng)性能和及時(shí)制熱性能的效果。
如上所述,參照附圖所示的實(shí)施例來(lái)對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了說(shuō)明,但這僅為例示性的,只要是本發(fā)明所屬技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員就可以由此理解,可對(duì)本發(fā)明實(shí)施多種變形,并且本發(fā)明可具有等同的其他實(shí)施例。因此,本發(fā)明的真正的技術(shù)保護(hù)范圍應(yīng)根據(jù)發(fā)明要求保護(hù)范圍而定。