专利名称:水热暖风自然对流客车采暖除霜方法
本发明属于公路客车利用发动机冷却水的余热采用自然对流通风方式的采暖除霜方法。
在寒冷地区低温气候条件下，对于没有采暖设备的客车，车厢里的温度接近车厢外面的大气温度，乘员乘车时有寒冷的感觉，长时间乘车甚至会受到低温的危害。乘员呼出的水蒸汽会在车窗玻璃上结霜，影响乘员的视线。对于有采暖设备的客车，若采用电阻丝或者燃油暖风机作为热源，必然消耗电能或燃料。若利用发动机排出的废气里的热量，采暖效果不佳，而且排气阻力增大，增加了发动机负荷。《机械工程设计手册》(内燃机)指出，汽油发动机和柴油发动机冷却水带走的热量分别占消耗燃料总热值的20～30%和15～27%。美国专利U.S.P4010895，利用冷却水余热和燃油暖风机采暖。使用风扇强迫热交换器里冷却水的热量交换到车厢里，由于驱动风扇要消耗能量即增加了燃料的消耗;燃油暖风机也要消耗燃料。使用此方法采暖可以利用冷却水的余热，但要消耗燃料。
本发明的目的是，在保证发动机热状态所需要的冷却水温度的前提下，提供一种利用发动机冷却水余热采用自然对流通风方式进行采暖除霜的方法。
本发明的要点在于，在客车厢体的迎风面即前面，安装一个既起冷却作用又起采暖除霜作用的热交换器。用管路把热交换器的进水口和出水口分别连接到发动机冷却水的出水管和进水管上。在热交换器和只起冷却作用的发动机原散热器的进水管上分别安装一个控制冷却水流量的阀门。这样形成了两条并联的冷却水回路第一回路是发动机原来的冷却水回路，第二回路是由热交换器及进水阀门、发动机机体、水泵和连接管路组成的冷却水回路。即实现本发明的回路。当发动机冷却水的温度低于76℃时，为保持发动机热状态，在节温塞的控制下，冷却水在机体内作小循环;当水温高于76℃时冷却水通过换热装置进行大循环。当关闭散热器进水阀门，打开热交换器进水阀门时，冷却水在第二回路进行循环。客车行驶时，迎风面产生正风压，冷空气在此风压作用下，通过车厢前面的进风口，进入热交换器。热交换器把冷却水的热量交换到冷空气中，加热后的暖空气进入车内。随着暖空气的不断进入，车内的温度逐渐上升。车厢里的空气也要通过车门、窗等处的缝隙和出风口排到车厢外。形成车厢外面的冷空气经过热交换器加热后不断进入车内，车内含有水蒸汽和二氧化碳的空气不断排到车厢外面这样一个空气自然对流(循环)过程。经过较短时间的循环，即客车行驶后很短的一段时间，车厢里就能够保持有较适宜温度的新鲜空气。经实测，当大气温度很低时(-25℃)，车厢里温度也能够保持在8℃～10℃，在此温度下，全部车窗不结霜。达到采暖除霜的目的，同时乘员呼吸到较新鲜的空气。当客车短时间不行驶时，热交换器的散热效果也能满足发动机冷却要求;热交换器以热幅射形式向车内散发热量。对于各种类型的客车，根据发动机参数、车厢容积气候条件和使用情况，选用相匹配的热交换器。根据季节气温变化，打开或部分关闭或完全关闭散热器进水阀门，关闭或部分打开或完全打开热交换器的进水阀门。当不使用散热器只使用热交换器即完全关闭散热器进水阀门时，可以卸掉风扇皮带，以减轻发动机负荷;也可以卸掉散热器。利用设置在热交换器上的百叶窗调节进入热交换器的冷风量，以调整发动机冷却水温度和车内空气温度。本发明在寒冷地区不频繁开关车门的长途客车和短时间开关车门的职工通勤车上应用效果最为明显。本发明在前置或后置发动机客车上均可应用。
本发明的优点是，在保证发动机热状态的情况下，利用了冷却水经散热器释放的全部热量，取热装置既是冷却系的散热器又是用于采暖除霜的热交换器，不增加燃料和电能的消耗。当不使用风扇散热时，还可以减少发动机负荷。由于是自然对流的通风方式，车内空气比内循环式客车新鲜;全部车窗玻璃不结霜。使用设备少，便于应用。
附图及其说明图1为本发明原理图。
图2为后置发动机采暖除霜系统布置示意图。
图3为前置发动机采暖除霜系统布置示意图。
其中1为发动机原散热器，2为散热器进水阀门，3为热交换器，4为热交换器进水阀门，5为水泵，6为发动机，7为百叶窗，8、9、10、11、12、13为连接管路，14为风扇。
本发明最佳实施例。本采暖除霜方法在SR665H型后置发动机客车上经过试验性使用。根据该客车的参数选用一个热交换器〔3〕，将其安装在客车的前面。换热器〔3〕的进水口和出水口分别用管路〔10〕和〔11〕与发动机〔6〕的出水管〔9〕和进水管〔8〕连接。在热交换器〔3〕和散热器〔1〕的进水管〔10〕和〔12〕上分别安装阀门〔4〕和〔2〕。在不需要采暖除霜的夏季，打开阀门〔2〕，关闭阀门〔4〕。春秋季节同时使用散热器〔1〕和热交换器〔3〕。调整阀门〔2〕和〔4〕的开度，控制散热器〔1〕和热交换器〔3〕中冷却水的流量。冬季打开阀门〔4〕，关闭阀门〔2〕这时散热器〔1〕不起散热作用，可以卸掉风扇皮带。当冷却水温度低于76℃时，在发动机〔6〕节温塞的控制下，冷却水在机体内作小循环;当水温高于76℃时，冷却水在水泵〔5〕的作用下，经过连接管路〔9〕和〔10〕，阀门〔4〕，流入热交换器〔3〕，或者经过连接管路〔9〕和〔12〕，阀门〔2〕，流入散热器〔1〕，或者同时流入散热器〔1〕和热交换器〔3〕。客车行驶，由热交换器释放出来的热量全部进入车内。司机通过调节百叶窗〔7〕的开度，控制进入车厢的冷空气量，以调整冷却水温度和车内空气温度。冷却水中加入防冻液，车内温度可以保持在8～12℃，车窗玻璃全部无霜。
权利要求
1.一种公路客车利用发动机冷却水余热采用自然对流通风方式的采暖除霜方法由发动机机体及水泵、连接管路、阀门的热交换器组成一个冷却水循环回路，利用冷却水的余热，其特征还在于热交换器采用自然对流通风方式进行热交换。
2.根据权利要求
1所述的采暖除霜方法，其特征在于热交换器位于客车的迎风面。
3.根据权利要求
1所述的采暖除霜方法，其特征还在于它可以应用于水冷式后置发动机客车，也可以应用于水冷式前置发动机客车。
专利摘要
一种利用发动机冷却水余热采用自然对流通风方式的采暖除霜方法。在客车迎风面安装一个热交换器，利用客车行驶时产生的风压，用自然对流方式进行热交换。热交换器释放出的冷却水的余热全部进入车厢内，达到冷却发动机和利用余热采暖除霜的双重目的。不消耗燃料和电能，使用设备少，效果明显。
文档编号B60H1/10GK86100905SQ86100905
公开日1987年6月24日 申请日期1986年2月6日
发明者曹德润, 李忠玉 申请人:黑龙江省交通科学研究所导出引文BiBTeX, EndNote, RefMan