专利名称：发动机排热取暖器的集热装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种集热装置，更具体的说是一种发动机排热取暖器的集热装置，它能有效利用发动机排出的热量。
背景技术：
自从发动机、以及以发动机为动力的汽车、拖拉机、轮船问世以来，发动机的废气排放管和消声器的结构基本没有改变，发动机所排放废气中的高达几百度的热能一直被忽视而白白浪费，造成了较大的能源损失。而汽车、轮船的取暖、发动机附近的工作间取暖问题确没有得到很好的解决。当前，国内外的车辆冷暖空调中，冬季的采暖主要有以下两种方式第一种是利用发动机冷却水的温度，通过鼓风机在车内反复吹气循环，使车内温度增加。由于发动机冷却水的温度在技术设计上不得超过最高温度80℃，所以冷却水的水温被限定在这一范围内。又因一个大型发动机的缸体内仅有几升冷却水，一个小型发动机内的冷却水就更少了，水量和温度的双重限制，导致热量有限。所以，只适用于空间小的小型汽车上使用(如轿车)。由于在天气冷的时候，用这种取暖器无法对面包车、中巴车、大型客车和大货车的驾驶室进行有效的加热，起不到取暖的作用，所以不适于这些车辆的取暖。第二种加热方式是增加一台燃烧煤油或者柴油的取暖炉，用燃烧油所产生的热能，通过鼓风机吹动循环加热取暖。这种方式，虽然达到了较好的取暖效果，但是由于燃油设备的增加和燃料的消耗，大大增加了成本费用。一般在豪华大客车上才安装使用，而在一般客车、中巴车、面包车和大型货车上没有安装。以上两种取暖方式，虽然解决了部分车辆的取暖问题，但还存在着共同的缺点，即在密封的车内，用车内的空气长时间循环散热，导致车内空气混浊。小型汽车没有换气排风口，空气污浊度更高。大型豪华客车虽然安装有排风换气口，但是在人员较多的情况下，几十个人的长时间呼吸，排风换气口也就力不从心了，无法解决车内空气混浊的问题。而且有时，车内还会闻到燃油炉燃烧的气味，所以，人在旅行中常时间乘坐这两种加热方式的车辆，常常会感到胸闷、恶心、烦躁、头晕和坐立不安等现象。
发明内容
本实用新型要解决的技术问题是，提供一种能有效克服现有技术不足，并且可有效利用发动机排出的热能，能解决各种车辆、船只和发动机附近工作间取暖问题的发动机排热取暖器的集热装置。
本实用新型为解决的以上问题采取了三种技术解决方案，它们依次是第一种技术解决方案。这种发动机排热取暖器的集热装置的结构是，它由集热管4，使集热管的两端与发动机排气支管固定连接的接头，将集热管串接为一体的连接管6，与集热管一端通过一个接头2相连接的进气管1，和与集热管另一端通过另一个接头2相连接的出气管7组成。这种集热装置结构的主要特点是，集热管内置于发动机排气支管内，特别适宜于在现有排气支管上安装。
本技术解决方案一种较好的实施方式是，所述的集热管为螺旋管。这样可有效增加集热管在排气支管内的数量，增加集热量。
本技术解决方案第二种较好的实施方式是，所述的接头2由双头螺栓2-1，套接在双头螺栓2-1两边的两个垫圈2-2，和与双头螺栓连接的两个螺帽2-3组成。这种接头使集热管与进、出气管与排气支管的连接、分离更加方便。
本技术解决方案第三种较好的实施方式是，设一根可缠绕在发动机消声器12排气管8上的蛇形管13，蛇形管的进气管11与出气管7连接，并通过连接件10与消声器12连接，蛇形管的出气管14通过另一个连接件10与消声器12的另一端连接。这样，有效利用了发动机消声器所排出的热量，增加了取暖效果。
本实用新型的第二种技术解决方案是，提供一种具有如下结构的发动机排热取暖器的集热装置，它由进气管1，排气支管3，外壳21，连接件22，外壳连接件23，进气口21-1，出气口21-2，密封连接件24，封堵连接件25组成。进气口21-1与进气管1相通，外壳21包缚在排气支管3的外侧，并且彼此之间有一定间隙，该间隙为集热通道。连接件22将外壳21与排气支管3连接，密封连接件24将外壳的上部与外壳的下部连接，封堵连接件25将外壳21与排气支管3连接，并将彼此之间的间隙密封。进气口21-1位于每个排气支管3出气口起始端的外壳21上，出气口21-2位于靠近封堵连接件25的外壳21上。这种结构的集热装置，属于一种在现有排气支管外部包缚的集热装置，也是在现有发动机排气支管上进行改造形成的，只要排气支管外部与车辆的其它部分之间有足够的空间，就可以安装这种结构的集热装置。
本技术解决方案一种较好的实施方式是，所述外壳21上、下部连接端的结构为，外壳上部弯折90度后外延一定距离，再弯折90度下沿一定距离形成连接端直径大于其它部分的直径，然后再弯折90度外延，形成连接边21-3，在该连接边上设有连接孔，外壳下部的上端伸入到外壳上部的连接处，并设与外壳下部垂直连接的外延连接边21-4，该外延连接边21-4上设连接孔，密封连接件24为螺钉。封堵连接件25的结构是，它由既与外壳21下端连接又与排气支管3外壁连接的堵板25-1，与排气支管3外壁垂直连接的联板25-2，将堵板与联板相连接的连接钉25-3，和位于堵板与联板之间的垫(25-4)组成。
本技术解决方案第二种较好的实施方式是，设一根可缠绕在发动机消声器12排气管8上的蛇形管13，蛇形管的进气管11与出气口21-2通过管子相通，并通过连接件10与消声器12连接，蛇形管的出气管14通过另一个连接件10与消声器12的另一端连接。这样，有效利用了发动机消声器所排出的热量，增加了取暖效果。
本实用新型的第三种技术解决方案是，这种发动机排热取暖器的集热装置由进气管1，排气支管3，与排气支管铸为一体的外壳体30，与排气支管3排气起始端相对应外壳体30上的进气孔30-1，与排气支管3下连接端内侧相对应的外壳体30上的出气孔30-2组成，进气管1与进气孔30-1相通。这种结构的集热装置特别适宜于新铸造的排气支管上应用。
本技术解决方案第一种较好的实施方式是，设一根可缠绕在发动机消声器12排气管8上的蛇形管13，蛇形管的进气管11与出气孔30-2通过管子相通，并通过连接件10与消声器12连接，蛇形管的出气管14通过另一个连接件10与消声器12的另一端连接。这样，有效利用了发动机消声器所排出的热量，增加取暖效果。
由于本实用新型采用了以上三种技术解决方案，前两种是在现有排气支管上进行改造而形成的，其中第一种主要内置于排气支管内，可以独立形成集热通道。第二种为外包式，必须与排气支管3的外壳组合才能形成集热通道。第三种，需要对排气支管进行改造，适于在新设计的排气支管上使用。如果加工工艺允许，这种结构的集热装置结构紧凑，体积小。但它们的共同特点是，均有效利用了发动机排气支管排出的高达数百度气体的热能，由于流通在集热装置内的空气始终是新鲜空气，所以进入需取暖地方的热气是新鲜空气，不存在空气污浊、让取暖者感到恶心、胸闷、头晕和闻到其它异味的可能。而且，结构简单、安全可靠、成本低、不浪费新能源，加热温度高，能适宜于各种车辆、船只和在发动机周围工作间的取暖。在天气寒冷时，也能有效解决现有两种取暖器不能克服驾驶室玻璃上存在的雾气和结冰现象，造成视线障碍，影响交通安全的问题。在本装置的基础上，再增加一个鼓风机和出风管，就可以形成一个利用发动机排热的取暖器。
图面说明
图1一本实用新型第一个技术解决方案一个实施例的横剖结构示意图图2-
图1中接头2的一种结构示意图图3-
图1中单个集热管4的俯视图图4-缠绕在消声器上的蛇行管的结构示意图图5-本实用新型第二个技术解决方案一个实施例的纵剖(正面)结构示意图图6-图5的下半外壳俯视图图7-本实用新型第二个技术解决方案一个实施例的侧剖面图图8-本实用新型第三个技术解决方案一个实施例的纵剖(正面)结构示意图图9-图8的仰视剖面图
图10-本实用新型第三个技术解决方案一个实施例的侧剖面图
以下结合附图给出本实用新型的实施例，用来进一步说明技术解决方案。
实施例1，参考
图1-图3。这是第一个技术解决方案的一个实施例，为内置式集热装置，集热管4为三个，分别位于三个排气支管3内，其形状为螺旋管，单个集热管俯视后的形状为如图3所示的环状。相邻集热管4之间通过连接管6和接头2连接，使三个集热管串接为一体。接头2的结构如图2所示，它由双头螺栓2-1，套接在双头螺栓2-1两边的两个垫圈2-2，和与双头螺栓连接的两个螺帽2-3组成。在这里垫圈2-2为石棉垫圈。集热管4与进气管1、出气管7均通过接头2连接，并且集热管的连接端、进气管1和出气管7的连接端均为半球型，以便与半空心型螺帽2-3相匹配。三个排气支管3通过三个压盘9与发动机的气缸相连接，三个排气支管的废气汇集于出口处并通过消声器排气管8排出。集热原理是，排气支管排出的高温废气，在进入消声器排气管8之前，首先将位于其内的集热管加热烧红，若用鼓风机通过进气管1向集热管通入流动的空气，则流动的空气被迅速加热且温度较高，加热后的空气经出气管7排出，并源源不断的送入驾驶室或者乘客室内，使驾驶室或者乘客室温度升高，从而达到了取暖目的。具有结构简单，安装拆卸方便，集热效果好的优点。
实施例2，参考
图1-图4。本实施例与实施例1相比基本结构不变，其改进点仅仅是，在发动机消声器12的排气管上串接固定了一根蛇形管13，蛇形管的进气管11与出气管7连接，并通过连接件10与消声器12连接，蛇形管的出气管14通过另一个连接件10与消声器12的另一端连接，蛇形管的出气管14将热空气送到需加热的地方。连接件10的结构与接头2的结构相同。其加热原理与实施例1基本相同。只是在这里不但利用了发动机排气支管内的热量，而且还利用了消声器的热量。即由出气管7排出的热空气，通过盘绕在消声器12排气管上的一根蛇形管13进一步加热后，再经消声器排气管14排出。
实施例3，参考图5-图7。这是第二个技术解决方案的一个实施例，为外包式集热装置。图5给出了两个气缸排气支管集热装置的结构。它由进气管1，排气支管3、外壳21，连接件22，外壳连接件23，进气口21-1，出气口21-2，密封连接件24，封堵连接件25组成。进气口21-1与进气管1相通，外壳21包缚在两个排气支管3的外侧，并且彼此之间有一定间隙。连接件22使外壳21与排气支管3固定连接。外壳21上、下部连接端的结构是，外壳上部弯折90度后外延一定距离，再弯折90度下沿一定距离形成连接端直径大于其它部分的直径，然后再弯折90度外延，形成连接边21-3，在该连接边上设有连接孔，外壳下部的上端伸入到外壳上部的连接处，并设与外壳下部垂直连接的外延连接边21-4，该外延连接边21-4上设连接孔，密封连接件24为螺钉，它将连接边21-3和外延连接边21-4连接为一体。封堵连接件25将外壳21与排气支管3连接。封堵连接件25的结构是，它由既与外壳21下端连接又与排气支管3外壁连接的堵板25-1，与排气支管3外壁垂直连接的联板25-2，将堵板与联板相连接的连接钉25-3，和位于堵板与联板之间的垫25-4组成。进气口21-1位于每个排气支管3出气口起始端的外壳21上，出气口21-2位于靠近封堵连接件25的外壳21上。两个排气支管3通过两个压盘9与发动机的气缸相连接，包敷在两个排气支管之间的外壳通过外壳连接件23连接。集热原理是，排气支管排出的高温废气，在进入消声器排气管8之前，首先通过两个排气支管3的外壁，将热量传递给由外壳21与排气支管3外壁形成的集热通道内的，若通过鼓风机和进气管1、进气口21-1向集热通道内通入流动的空气，则流动的空气被迅速加热且温度较高，加热后的空气经出气口21-2排出，并源源不断的送入驾驶室或者乘客室内，使驾驶室或者乘客室温度升高，从而达到了取暖目的。与实施例1相比，结构相对复杂，且热能利用率相对较低，而且在安装时，受发动机外围空间的限制。
实施例4，参考图8-
图10和图4。这是第三个技术解决方案的一个实施例，也可以作为一种外包式集热装置。它由进气管1，排气支管3，与排气支管铸为一体的外壳体30，与排气支管3排气起始端相对应外壳30上的进气孔30-1，与排气支管3下连接端内侧相对应的外壳体30上的出气孔30-2组成，进气管1与进气孔30-1相通。在发动机消声器12的排气管上串接固定了一根蛇形管13，蛇形管的进气管11与出气孔30-2通过管子连接相通，并通过连接件10与消声器12连接，蛇形管的出气管14通过另一个连接件10与消声器12的另一端连接，蛇形管的出气管14将热空气送到需加热的地方。连接件10的结构与接头2的结构相同。其加热原理与实施例3基本相同。只是在这里不但利用了发动机排气支管内的热量，而且还利用了消声器的热量。即由出气孔30-2排出的热空气，通过盘绕在消声器12排气管上的一根蛇形管13进一步加热后，再经消声器排气管14排出。与实施例3相比，结构紧凑，但加工工艺要求高。
同理，根据本实用新型给出的三个技术解决方案，还可以给出多个实施例。如与第二个技术方案的实施例(实施例3)相比，其它部分的结构不变，而在消声器上增加蛇行管的实施例。与实施例4相比，其它部分的结构不变，而在消声器上没有蛇形管的实施例等。
权利要求1.一种发动机排热取暖器的集热装置，其特征是，它由集热管(4)，使集热管的两端与发动机排气支管固定连接的接头，将集热管串接为一体的连接管(6)，与集热管一端通过一个接头(2)相连接的进气管(1)，和与集热管另一端通过另一个接头(2)相连接的出气管(7)组成。
2.根据权利要求1所述的发动机排热取暖器的集热装置，其特征是，所述的集热管为螺旋管。
3.根据权利要求1或2所述的发动机排热取暖器的集热装置，其特征是，所述的接头(2)由双头螺栓(2-1)，套接在双头螺栓(2-1)两边的两个垫圈(2-2)，和与双头螺栓连接的两个螺帽(2-3)组成。
4.根据权利要求1或2所述的发动机排热取暖器的集热装置，其特征是，设一根可缠绕在发动机消声器(12)排气管(8)上的蛇形管(13)，该蛇形管的进气管(11)与出气管(7)连接，并通过连接件(10)与消声器(12)连接，该蛇形管的出气管(14)通过另一个连接件(10)与消声器(12)的另一端连接。
5.根据权利要求3所述的发动机排热取暖器的集热装置，其特征是，设一根可缠绕在发动机消声器(12)排气管(8)上的蛇形管(13)，该蛇形管的进气管(11)与出气管(7)连接，并通过连接件(10)与消声器(12)连接，该蛇形管的出气管(14)通过另一个连接件(10)与消声器(12)的另一端连接。
6.一种发动机排热取暖器的集热装置，其特征是，它由进气管(1)，排气支管(3)、外壳(21)，连接件(22)，外壳连接件(23)，进气口(21-1)，出气口(21-2)，密封连接件(24)，封堵连接件(25)组成，进气口(21-1)与进气管(1)相通，外壳(21)包缚在排气支管(3)的外侧，并且彼此之间有一定间隙，连接件(22)将外壳(21)与排气支管(3)连接，密封连接件(24)将外壳的上部与外壳的下部连接，封堵连接件(25)将外壳(21)与排气支管(3)连接，并将彼此之间的间隙封闭，进气口(21-1)位于每个排气支管(3)出气口起始端的外壳上(21)上，出气口(21-2)位于靠近封堵连接件(25)的外壳(21)上。
7.根据权利要求6所述的发动机排热取暖器的集热装置，其特征是，所述外壳(21)上、下部连接端的结构是，外壳上部弯折90度后外延一定距离，再弯折90度下沿一定距离形成连接端直径大于其它部分的直径，然后再弯折90度外延，形成连接边(21-3)，在该连接边上设有连接孔，外壳下部的上端伸入到外壳上部的连接处，并设与外壳下部垂直连接的外延连接边(21-4)，该外延连接边(21-4)上设连接孔，密封连接件(24)为螺钉，封堵连接件(25)的结构是，它由既与外壳(21)下端连接又与排气支管(3)外壁连接的堵板(25-1)，与排气支管(3)外壁垂直连接的联板(25-2)，将堵板与联板相连接的连接钉(25-3)，和位于堵板与联板之间的垫(25-4)组成。
8.根据权利要求6或7所述的发动机排热取暖器的集热装置，其特征是，设一根可缠绕在发动机消声器(12)排气管(8)上的蛇形管(13)，蛇形管的进气管(11)与出气(21-2)通过管子相通，并通过连接件(10)与消声器(12)连接，蛇形管的出气管(14)通过另一个连接件(10)与消声器(12)的另一端连接。这样，有效利用了发动机消声器所排出的热量，增加取暖效果。
9.一种发动机排热取暖器的集热装置，其特征是，它由进气管(1)，排气支管(3)，与排气支管铸为一体的外壳体(30)，与排气支管(3)排气起始端相对应外壳体(30)上的进气孔(30-1)，与排气支管(3)下连接端内侧相对应的外壳体(30)上的出气孔(30-2)组成，进气管(1)与进气孔(30-1)相通。
10.根据权利要求9所述的发动机排热取暖器的集热装置，其特征是，设一根可缠绕在发动机消声器(12)排气管(8)上的蛇形管(13)，蛇形管的进气管(11)与出气口(30-2)通过管子相通，并通过连接件(10)与消声器(12)连接，蛇形管的出气管(14)通过另一个连接件(10)与消声器(12)的另一端连接。
专利摘要本实用新型公开了一种发动机排热取暖器的集热装置，属于充分利用废气热量的集热装置，它由集热管4，使集热管的两端与发动机排气支管3固定连接的接头，将集热管串接为一体的连接管6，与集热管一端通过接头2连接的进气管1，和与集热管另一端通过另一个接头2相连接的出气管7组成。与现有技术相比，它能有效利用发动机排出的热量，且结构简单、安全可靠、成本低、加热温度高，流入加热区的热空气新鲜，能适宜于各种车辆、船只和在发动机周围工作间的取暖。
文档编号F01N5/02GK2643001SQ0325336
公开日2004年9月22日 申请日期2003年9月9日 优先权日2003年9月9日
发明者刘天增 申请人:刘天增