专利名称：尾气加热器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种柴油车尾气综合利用处理装置，尤其涉及一种尾气加热器。
背景技术：
目前客车取暖装置主要有燃油加热器、尾气加热器和利用发动机冷却水取暖三种 形式。燃油加热器需要消耗燃料，且燃料产生的热能无法100%利用，还有一部分以废气 的形式排出散失掉；尾气加热器受结构和发动机排放水平限制，往往造成发动机排气背压 增大，尾气加热器内容易积碳，造成取暖效果不佳和发动机背压进一步增大，引起发动机油 耗增大；利用发动机冷却水取暖功率有限，无法满足大客车的取暖要求，一般只适用于7m 以下的客车。随着排放标准的提高，达到“国四”排放标准后的柴油发动机，颗粒排放和NOx排 放大大降低，为尾气加热器的利用创造了更有利的条件(不容易积碳)。中国专利申请 CN101666254公开了一种可拆卸式的消声催化加热装置，通过在催化消声器排气管下游连 接热盘管进行余热回收，这种结构能提供余热利用，经济性好，但由于受结构限制，无法对 加热功率进行调节；在无需取暖的季节，若不拆除加热盘管，则盘管一直被尾气加热，容易 烧坏且增大排气背压，时间长了也会出现积碳现象；同时，如果拆掉盘管，则需延长排气尾 管，封堵盘管的进出水口，给使用带来麻烦。
实用新型内容本实用新型的目的是克服上述现有技术中的缺点，提供一种经济型好、可控可调、 适用于与满足“国四”排放标准的柴油发动机催化消声器连接的尾气加热器，所述尾气加热 器连接在所述减排系统中的消声器的下游，所述尾气加热器包括外壳、内壳和加热盘管，所 述外壳与内壳为空心桶状结构，所述加热盘管盘绕在所述外壳和所述内壳之间。较佳地，所述加热盘管为变径盘管，呈锥体结构设置，有利于增加换热面积，提高 换热效果。较佳地，所述尾气加热器的内壳靠近所述消声器的出口设置有活门组件，所述活 门组件可以控制发动机排气的流向与气流分配量。更佳地，所述活门组件包括中心轴、和所述中心轴固定连接的阀门以及与控制阀 门活动的气缸。更佳地，所述活门组件还包括电磁阀和气源，所述气源管路连通所述气缸，所述电 磁阀串联在所述气源和所述气缸之间。较佳地，所述外壳上设置有进水管入口和出水管入口，所述进水管入口和所述出 水管入口分别与所述加热盘管两端连接，所述加热盘管为空心管状结构，其内通有冷却液。更佳地，所述尾气加热器与所述消声器为可拆卸式连接。本实用新型结构简单，经济性好，并可以根据车内取温要求控制尾气余热的回收利用，且无须拆卸即可实现是否通过尾气加热器取暖，在不需要取暖的时候尾气通过内壳 直接排出，避免了加热盘管长期暴露在废气中被烧灼、积碳和排气背压变大等缺陷。
图1是本实用新型尾气加热器与消声器连接状态立体图图2是图1的俯视图图3是图2中A-A方向剖视图图4是图2局部放大图图5是本实用新型尾气加热器中活门组件打开状态立体图图6是本实用新型尾气加热器中活门组件关闭状态示意图图7是本实用新型尾气加热器控制原理示意图具体实施方式
为了能够更清楚地理解本实用新型的技术内容，特举以下实施例详细说明。如图1-图7所示，使用本实用新型尾气加热器1的消声器系统包括消声器2和尾 气加热器1，所述尾气加热器1设置在所述消声器2的下游，所述消声器2和尾气加热器1 通过抱箍3连接，所述消声器2前端设置有进气管4，所述尾气加热器1侧部设置有出气管 5，汽车尾气经进气管4后再经过消声器系统内的排气管道流通，在流通过程中，废气及其 中的还原剂会和消声器2内的催化剂6进行选择性催化还原反应，净化后的废气再经过出 气管5排出。本实用新型尾气加热器1包括外壳7、内壳8和加热盘管9，所述外壳7与内壳8分 别是空心桶状结构，所述外壳7套设在所述内壳8的外侧，所述加热盘管9盘绕在所述外壳 7和所述内壳8之间，所述外壳7和所述内壳8之间还留有气流间隙，便于热废气流流通，所 述消声器2的排气管21与尾气加热器1形成气流连通，这样在热废气流流经外壳7与内壳 8之间的加热盘管9时对加热盘管9进行加热，废气流的热能得到回收利用。较佳地，所述加热盘管9盘绕成变径锥体结构，且从气流上游到下游的方向上，加 热盘管9盘绕直径逐渐减小，这样废气流流经加热盘管9时，加热盘管9每个环都能与热废 气流接触，增大了对流换热面积，换热效果佳。如图3所示，所述尾气加热器1的内壳8靠近所述消声器5的出口设置有活门组 件10，所述活门组件10可以控制发动机排气流向与气流的分配量。进一步讲，所述活门组件10可以根据需要设置成不同的结构，如图1-图6所示， 本具体实施例中，所述活门组件10包括中心轴11、阀门12和气缸13，所述气缸13设置在 外壳7上的支撑板16上，所述中心轴11与阀门12固定连接，所述中心轴11远离阀门的一 端与所述气缸13通过连接杆14连接，所述连接杆14 一端和所述中心轴固定连接，另一端 和所述气缸活塞杆15活动连接，在所述连接杆14和所述活塞杆15之间形成一个定位活动 销17(见图4)，定位活动销17设置在支撑板16上的沟槽18内，这样可以限制气缸活塞杆 在一定方向上活动而不会四处串动；这样随着气缸活塞杆17的拉伸和收缩可以打开或关 闭内壳8内的气流通道，并且可以通过控制气缸的伸缩量，控制活门组件的开度，以实现排 气流的分配，使得尾气加热器既达到加热功率的要求，又降低排气背压的目的。[0026]本具体实施例中，气缸活塞杆15伸出时，活门组件关闭，进入取暖状态；气缸活塞 杆15收缩时，阀门打开，由于内壳8内阻力较小，排气通过内壳8内的气流通道排出，不对 加热盘管9进行加热。更佳地，所述活门组件10还包括电磁阀19和气源20 (如图6所示)，所述气源20 管路连通所述气缸13，并提供压力，所述电磁阀19串联在所述气源20和所述气缸13之间， 电磁阀19通过控制气源20和气缸13之间管路的通断来控制气缸13的伸缩，进而控制发 动机排气气流的流向。如图3-图5所示，所述外壳7上设置有进水管入口 22和出水管入口 23，所述进水 管入口 22和所述出水管入口 23分别与所述加热盘管9两端连接，并连通车上的供暖循环 系统，所述加热盘管9为空心管状结构，其内通有冷却液，常用冷却液为冷却水；本优选实 施例中，进水管入口 22设置在所述加热盘管9与所述消声器2较远的一端，所述出水管入 口 23设置在所述加热盘管9与所述消音器2较近的一端，根据传热学“逆流原理”换热效 果最佳。在具体实施例中，所述尾气加热器1与所述消声器2通过抱箍3可以一体连接，也 可以是可拆卸式连接。本实用新型尾气加热器工作原理如下如图1-图7所示，车辆在行驶过程中，当车内不需要取暖时，在气缸13有杆腔内 的弹性元件作用下活塞杆15收缩(见图7)，阀门12处于打开状态，由于内壳8内阻力较 小，废气流经排气管21后会流经内壳8内的气流通道，排入大气；在需要取暖时，本实用新 型之外的电控系统会控制电磁阀19打开，压缩空气进入气缸13内，在压差的作用下活塞杆 15开始伸出，阀门12逐渐关闭，废气流只有通过内壳8和外壳7之间的气流通道以及出气 管5排出到大气中，在流通过程中加热盘管9内的冷却液得到加热，在车上循环水泵的作用 下，热水进入车内的散热器进行热交换，实现取暖功能。由于尾气加热器1和消声器2也可以为可拆卸式连接，如果长时间不需要利用余 热取暖时(比如夏季)，可将尾气加热器1拆卸，这样既可以减轻整车重量节省油耗，又便于 在使用一段时间后对加热盘管进行除碳保养。综上，本实用新型结构简单，经济性好，使用方便，并可以根据车内取暖要求控制 尾气余热的回收利用，且无须拆卸即可实现是否通过尾气加热器取暖，在不需要取暖的时 候尾气通过内壳直接排出，避免了加热盘管长期暴露在废气中被烧灼、积碳和排气背压增 大等缺陷。在此说明书中，本实用新型已参照其特定的实施例作了描述。但是，很显然仍可以 作出各种修改和变换而不背离本实用新型的精神和范围，因此，说明书和附图应被认为是 说明性的而非限制性的。权利要求1.尾气加热器，所述尾气加热器固定连接在减排系统中消声器的下游，其特征在于 所述尾气加热器包括外壳、内壳和加热盘管，所述外壳与内壳为空心桶状结构，所述加热盘 管盘绕在所述外壳和所述内壳之间。
2.根据权利要求1所述的尾气加热器，其特征在于所述加热盘管为变径盘管，呈锥体 结构设置。
3.根据权利要求1或2所述的尾气加热器，其特征在于所述尾气加热器的内壳靠近 所述消声器的出口设置有活门组件。
4.根据权利要求3所述的尾气加热器，其特征在于所述活门组件包括中心轴、和所述 中心轴固定连接的阀门以及控制阀门活动的气缸。
5.根据权利要求4所述的尾气加热器，其特征在于所述活门组件还包括电磁阀和气 源，所述气源管路连通所述气缸，所述电磁阀串联在所述气源和所述气缸之间。
6.根据权利要求1、2、4或5所述的尾气加热器，其特征在于所述外壳上设置有进水 管入口和出水管入口，所述进水管入口和所述出水管入口分别与所述加热盘管两端连 接。
7.根据权利要求6所述的尾气加热器，其特征在于所述加热盘管为空心管状结构，其 内通有冷却液。
8.根据前述权利要求1、2、4、5或7所述的尾气加热器，其特征在于所述尾气加热器 与所述消声器可拆卸式连接。
专利摘要本实用新型涉及一种尾气加热器，属于尾气后处理技术领域，所述尾气加热器固定连接在减排系统中消声器的下游，所述尾气加热器包括外壳、内壳和加热盘管，所述外壳与内壳为空心桶状结构，所述加热盘管盘绕在所述外壳和所述内壳之间，本实用新型结构简单，经济性好，使用方便，并可以根据车内取暖要求控制尾气余热的回收利用，且无须拆卸即可实现是否通过尾气加热器取暖，在不需要取暖的时候尾气通过内壳直接排出，避免了加热盘管长期暴露在废气中被烧灼、积碳和排气背压增大等缺陷。
文档编号F01N5/02GK201826930SQ20102053955
公开日2011年5月11日 申请日期2010年9月25日 优先权日2010年9月25日
发明者郝庆军 申请人:苏州派格力减排系统有限公司