一种用于发动机和蓄电池的预热装置的制作方法

1.本发明涉及发动机冷启动技术领域，具体而言，涉及一种用于发动机和蓄电池的预热装置。


背景技术：

2.柴油发动机是燃烧柴油来获取能量释放的发动机，具有扭矩大、经济性能好的优点，因此许多重型车辆以及其它重型动力设备都是使用柴油机。而柴油机起动时起动机所需要的电量来自于蓄电池，其中所用蓄电池多为铅酸蓄电池。
3.在冬季等低温环境下，蓄电池放电能力随蓄电池电解液温度的下降而降低，容易导致柴油机在低温环境下无法正常起动，另外过低的环境温度也会使柴油机的吸气温度过低，这也会造成柴油机的起动困难，所以，在低温环境下对柴油机蓄电池进行有效的加热以及对柴油机的进气进行有效的预热是需要解决的关键问题。


技术实现要素：

4.本发明的目的在于提供一种用于发动机和蓄电池的预热装置，其能够针对现有技术中存在的问题，提出对应的解决方案，具有对蓄电池加热和柴油机进气预热的有益效果。
5.本发明的实施例是这样实现的：
6.本申请实施例提供一种用于发动机和蓄电池的预热装置，其中包括保温箱体、反应容器和管道组件，保温箱体设置有补气管道和进气预热管道，管道组件包括进气管道和出气管道，进气管道和出气管道的一端均与保温箱体连接，进气管道和出气管道的另一端均与反应容器连接，反应容器设置有防冻液输送管道和生石灰颗粒输送管道。
7.在本发明的一些实施例中，上述进气管道设置有第一电动阀，出气管道设置有第二电动阀，补气管道设置有第三电动阀，防冻液输送管道设置有第四电动阀，生石灰颗粒输送管道设置有第五电动阀，进气预热管道设置有电控三通阀。
8.在本发明的一些实施例中，上述进气管道和出气管道均设置有除湿结构，进气管道还设置有风机。
9.在本发明的一些实施例中，上述除湿结构包括可拆卸连接的除湿盒和盒盖，除湿盒内设置有透气无纺布，两层透气无纺布之间设置有分子筛。
10.在本发明的一些实施例中，上述保温箱体内设置有安放蓄电池组的电池固定托架，保温箱体表面开设有接线通道。
11.在本发明的一些实施例中，上述反应容器包括v形底面，v形底面设置有废料排出管，废料排出管设置有第六电动阀。
12.在本发明的一些实施例中，上述保温箱体设置有箱盖，箱盖与保温箱体之间设置有密封胶垫。
13.在本发明的一些实施例中，上述保温箱体外表面包裹有第一保温层，第一保温层包括气凝胶保温层。
14.在本发明的一些实施例中，上述反应容器外表面包裹有第二保温层。
15.在本发明的一些实施例中，上述保温箱体内设置有多个热电偶温度监控器。
16.相对于现有技术，本发明的实施例至少具有如下优点或有益效果：
17.本发明的实施例提供一种用于发动机和蓄电池的预热装置，其中包括保温箱体和反应容器，其中保温箱体内放置有蓄电池，保温箱体对蓄电池起到保护作用，避免暴露直接受冻。反应容器可以通过反应产生大量的热能。管道组件包括有进气管道、出气管道，进气管道和出气管道的一端均和保温箱体连通，进气管道和出气管道的另一端均和反应容器连通，使得反应容器反应后产生的热空气通过进气管道进入到保温箱体内部，热空气使得蓄电池周围的环境温度升高，即使在低温环境下蓄电池也能够正常放电。保温箱体内的热空气换热后温度降低变成冷空气，冷空气经过出气管道流向反应容器内，方便反应容器加热。保温箱体还安装有补气管道和进气预热管道，通过补气管道可以从外界向保温箱体补充气体，也可以用来平衡保温箱体内外气压；而进气预热管道连接发动机，保温箱体内的热空气可以进入到发动机中，提高吸气温度，促使发动机正常启动。反应容器的顶部安装有防冻液输送管道和生石灰颗粒输送管道，防冻液和生石灰颗粒被输送至反应容器内混合，生石灰遇水后发生反应放出大量的热量，可以加热反应容器内的空气。使用时，先打开防冻液输送管道和生石灰颗粒输送管道，然后打开进气管道和出气管道，防冻液和生石灰颗粒在反应容器中发生反应，放出大量的热量，使反应容器产生热空气，热空气从进气管道进入到保温箱体当中，使得蓄电池周围的环境温度上升，让蓄电池正常放电；并且可以打开进气预热管道，使得热空气可以进入到发动机中，使得发动机能够正常启动。热空气换热后变成冷空气，冷空气通过出气管道进入到反应容器当中重新加热，循环使用。当保温箱体中空气不足时可以打开补气管道补充气体，当保温箱体中压力过大时也可以打开补气管道平衡气压，使用更加安全。因此，本发明实施例提供的一种用于发动机和蓄电池的预热装置具有对蓄电池加热和柴油机进气预热的有益效果，使用安全，适合推广。
附图说明
18.为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
19.图1为本发明实施例提供的一种用于发动机和蓄电池的预热装置的结构示意图；
20.图2为本发明实施例提供的除湿结构的示意图；
21.图3为本发明实施例提供的透气无纺布和分子筛的结构示意图；
22.图4为本发明实施例提供的控制原理图。
23.图标：1
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第一保温层；2
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箱盖；3
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密封胶垫；4
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保温箱体；5
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第二电动阀；6
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电控三通阀；7
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电池固定托架；8
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蓄电池组；9
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接线通道；10
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第一电动阀；11
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风机；12
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除湿结构；121
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盒盖；122
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除湿盒；123
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透气无纺布；124
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分子筛；13
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第四电动阀；14
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第六电动阀；15
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反应容器；16
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第五电动阀；17
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热电偶接口；18
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出气管道；19
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温控器；20
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第三电动阀；21
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启动控制面板。
具体实施方式
24.为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
25.因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
26.应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
27.在本发明实施例的描述中，需要说明的是，若出现术语“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”、“第四”、“第五”、“第六”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
28.此外，若出现术语“竖直”等术语并不表示要求部件绝对竖直，而是可以稍微倾斜。“竖直”仅仅是指其方向相对“水平”而言更加竖直，并不是表示该结构一定要完全竖直，而是可以稍微倾斜。
29.在本发明实施例的描述中，“多个”代表至少2个。
30.在本发明实施例的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，若出现术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
31.实施例
32.请参照图1至图4，所示为本发明实施例提供的一种用于发动机和蓄电池的预热装置，具体结构及工作原理如下。
33.如图1所示，为本实施例提供的一种用于发动机和蓄电池的预热装置，提升蓄电池在冬季等低温环境下放电能力，以及提高柴油发动机的吸气温度。如图1所示，该预热装置主要包括位于右侧的保温箱体4和位于左侧的反应容器15，其中保温箱体4内放置有蓄电池组8，保温箱体4可以对蓄电池组8起到保护作用，避免暴露直接受冻；反应容器15可以通过反应产生大量的热能，加热其内部的空气。
34.保温箱体4和管道组件连接，管道组件包括有进气管道、出气管道18，具体的，保温箱体4的左上侧安装有补气管道，左下侧安装有进气管道，右上侧安装有出气管道18，右下侧安装有进气预热管道。如图1所示，其中进气管道和出气管道18与反应容器15相连，使得进气管道连通保温箱体4和反应容器15，出气管道18连通保温箱体4和反应容器15，让反应容器15反应后产生的热空气通过进气管道进入到保温箱体4内部，热空气使得蓄电池组8周
围的环境温度升高，即使在外界的低温环境下蓄电池组8也能够正常放电。当保温箱体4内的热空气换热后温度降低变成冷空气，冷空气经过出气管道18流向反应容器15内，方便反应容器15再次加热利用，实现循环。
35.需要说明的是，如图1所示，反应容器15与进气管道的连接处低于反应容器15与出气管道18的连接处，使得反应容器15底部反应产生的热空气优先进入到进气管道中，设计合理。
36.保温箱体4还安装有补气管道和进气预热管道，通过补气管道可以从外界向保温箱体4内补充气体，也可以用来平衡保温箱体4内外气压。而进气预热管道连通发动机的进气口(图中未示出)，让保温箱体4内的热空气可以进入到发动机中，提高吸气温度，促使发动机正常启动。
37.反应容器15的顶部安装有防冻液输送管道和生石灰颗粒输送管道，防冻液和生石灰颗粒被输送至反应容器15内混合，生石灰遇水后发生反应放出大量的热量，可以加热反应容器15内的空气。防冻液可以采用乙二醇和水的混合液，避免出现冻结导致无法输送的情况。颗粒状的生石灰在管道内输送起来更加方便，设计合理。防冻液输送管道和生石灰颗粒输送管道的管径大小可以通过单位时间内的投料量来确定，单位时间内的投料量大，则管径大，单位时间内的投料量小，则管径小。
38.使用时，先打开防冻液输送管道和生石灰颗粒输送管道，然后打开进气管道和出气管道18，防冻液和生石灰颗粒进入到反应容器15中发生反应，放出大量的热量，使反应容器15升温产生热空气，热空气从进气管道进入到保温箱体4当中，使得蓄电池组8周围的环境温度上升，让蓄电池正常放电。需要时，可以打开进气预热管道，使得热空气可以进入到发动机中，让发动机能够正常启动。热空气在保温箱体4中换热后变成冷空气，冷空气通过出气管道18进入到反应容器15当中重新加热，循环使用。如果，保温箱体4中空气不足时可以打开补气管道补充气体，或当保温箱体4中压力过大时也可以打开补气管道平衡气压，使用更加安全。因此，本发明实施例提供的一种用于发动机和蓄电池的预热装置具有对蓄电池加热和柴油机进气预热的优点，使用安全，适合推广。
39.在本发明的一些实施例中，为了更好的控制各个管道的开闭状态，如图1所示，上述进气管道设置有第一电动阀10，再出气管道18设置有第二电动阀5，在补气管道设置有第三电动阀20，在防冻液输送管道设置有第四电动阀13，在生石灰颗粒输送管道设置有第五电动阀16，在进气预热管道设置有电控三通阀6。通过第一电动阀10、第二电动阀5、第三电动阀20、和第四电动阀13、第五电动阀16等可以随时分别电动控制各个管道的开闭状态，使用非常方便。电控三通阀6其中的两个端口分别连接进气预热管道和发动机，第三个端口连接外界空气，当环境温度较低时，控制电控三通阀6使保温箱体4和发动机连通，连接外界的端口关闭，让发动机吸入热空气，顺利点火；当环境温度较高时，控制电控三通阀6使外界和发动机连通，连接保温箱体4的进气预热管道的端口关闭，让发动机吸入外界空气，顺利点火。
40.在本发明的一些实施例中，上述进气管道和出气管道18均设置有除湿结构12，进气管道还设置有风机11。如图1所示，除湿结构12安装于进气管道(出气管道18)靠近反应容器15的位置，避免反应容器15中的水气进入到保温箱体4，引起蓄电池组8短路，本实施例的预热装置使用起来更安全。在进气管道上面安装有风机11，风机11可以使得进气管道内的
空气定向流动，实现热空气输送。
41.进一步的，上述除湿结构12包括可拆卸连接的除湿盒122和盒盖121，除湿盒122内设置有透气无纺布123，两层透气无纺布123之间设置有分子筛124。结合图2所示，除湿盒122内部开设有空腔，内部空腔和两侧出气管道18连通；除湿盒122和盒盖121的左右两侧均设置有支耳，除湿盒122的支耳和盒盖121的支耳对准重合，方便插入螺钉。结合图2和图3所示，每两片透气无纺布123加上夹中间的分子筛124形成一个除湿单元，在除湿盒122的空腔内放置有一个或者多个这样的除湿单元。使用时，带有水气的空气从出气管道18进入到除湿盒122内部空腔，分子筛124吸收掉水气，起到除湿作用。
42.需要说明的是，长时间使用后，拧下支耳上的螺钉，打开盒盖121，取出除湿盒122内部除湿单元，然后放入新的除湿单元，再关上盒盖121，重新拧上螺钉，完成更换。
43.需要说明的是，进气管道上的除湿结构12与图2、图3中的结构对应类似。
44.在本发明的一些实施例中，上述保温箱体4内设置有安放蓄电池组8的电池固定托架7，保温箱体4表面开设有接线通道9。如图1所示，电池固定托架7可以采用焊接的方式固定在保温箱体4内部，蓄电池组8扣在电池固定托架7上，实现蓄电池组8固定安装。在保温箱体4的左侧壁上开设有贯穿的接线通道9，便于蓄电池组8的线缆通过接线通道9进出，使用更加方便。
45.在本发明的一些实施例中，上述反应容器15包括v形底面，v形底面设置有废料排出管，废料排出管设置有第六电动阀14。如图1所示，反应容器15的底部设有v形底面，v形底面呈一个漏斗状，便于反应后的废料集中。在v形底面的最低处朝竖直下方设置有废料排出管，废料排出管上设置有第六电动阀14，便于电动控制废料排出管的开闭状态，使用方便。
46.需要说明的是，防冻液和生石灰颗粒的混合物不会淹没过进气管道或者出气管道18，避免造成堵塞。
47.在本发明的一些实施例中，如图1所示，上述保温箱体4顶部设置有箱盖2，箱盖2和保温箱体4通过螺钉连接(螺钉在图1中已示意)。箱盖2与保温箱体4之间设置有密封胶垫3，起到较好的密封作用，避免热空气外泄。
48.在本发明的一些实施例中，如图1所示，上述保温箱体4外表面包裹有第一保温层1，第一保温层1可以选择气凝胶保温层，气凝胶保温层也称为气凝胶毡，气凝胶毡是以纳米二氧化硅或金属类气凝胶为主体材料，通过特殊工艺同碳纤维或陶瓷玻璃纤维棉或预氧化纤维毡复合而成的柔性保温毡。其特点是导热系数低，有一定的抗拉及抗压强度，属于新型的保温材料。气凝胶保温层包裹住保温箱体4，减少热量损失。
49.进一步的，上述反应容器15外表面包裹有第二保温层，同样起到减少热量损失的作用，减少能源浪费。
50.在本发明的一些实施例中，上述方形的保温箱体4内的八个角落布置有八个热电偶温度监控器，用于全方位监测保温箱体4内的环境温度。本实施例还设置有温控器19，温控器19带有热电偶接口17，热电偶接口17和热电偶温度监控器电性连接，实现温度监控。
51.结合图1、图2、图3和图4所示，控制系统包括启动控制面板21和温控器19，其中温控器19设置有开关s1和开关s2，开关s1和第六电动阀14电性连接，开关s2和第一电动阀10、第二电动阀5、第三电动阀20、第四电动阀13、第五电动阀16、风机11采用并联形式电性连接；其中启动控制面板21设置有开关s3和开关s4，开关s3和第三电动阀20电性连接，开关s4
和电控三通阀6电性连接。具体控制及使用原理如下：
52.启动控制面板21：设有补气按钮与冷启动按钮，打开补气按钮后开关s3闭合，第三电动阀20打开，外界开始向保温箱体4内补气，关闭补气按钮后开关s3断开，第三电动阀20关闭，外界停止向箱内补气；打开冷启动按钮后开关s4闭合，控制电控三通阀6使保温箱体4和发动机的通道关闭，外界和发动机的通道打开，关闭冷启动按钮后开关s4断开，控制电控三通阀6使保温箱体4和发动机的通道打开，外界和发动机的通道关闭。
53.温控器19：通过热电偶温度监控器检查，保温箱体4内任一测点温度低于设定温度t1时，温控器19自动控制开关s1断开、开关s2闭合，此时负责排废料的第六电动阀14关闭，并联后的第一电动阀10、第二电动阀5、第三电动阀20、第四电动阀13、第五电动阀16和风机11开启，从反应容器15向保温箱体4补充热空气；检查到保温箱体4内所有测点温度高于设定温度t2时，温控器19自动控制开关s1闭合、开关s2断开，此时负责排废料的第六电动阀14开启，并联后的第一电动阀10、第二电动阀5、第三电动阀20、第四电动阀13、第五电动阀16和风机11关闭，停止供给热空气。
54.综上，本发明的实施例提供一种用于发动机和蓄电池的预热装置，该预热装置主要包括位于右侧的保温箱体4和位于左侧的反应容器15，其中保温箱体4内放置有蓄电池组8，反应容器15可以通过反应产生大量的热能，保温箱体4的左上侧安装有补气管道，左下侧安装有进气管道，右上侧安装有出气管道18，右下侧安装有进气预热管道，反应容器15的顶部安装有防冻液输送管道和生石灰颗粒输送管道，可以提升蓄电池在冬季等低温环境下放电能力，以及提高柴油发动机的吸气温度。为了完整说明本发明的内容，进气管道设置有第一电动阀10，再出气管道18设置有第二电动阀5，在补气管道设置有第三电动阀20，在防冻液输送管道设置有第四电动阀13，在生石灰颗粒输送管道设置有第五电动阀16，在进气预热管道设置有电控三通阀6，分别控制各个管道的开闭状态。进气管道和出气管道18均设置有除湿结构12，进气管道还设置有风机11，使用效果更好。除湿结构12包括可拆卸连接的除湿盒122和盒盖121，除湿盒122内设置有透气无纺布123，两层透气无纺布123之间设置有分子筛124，使用方便，除湿效果好。保温箱体4内设置有安放蓄电池组8的电池固定托架7，保温箱体4表面开设有接线通道9，稳定限制蓄电池组8。反应容器15包括v形底面，v形底面设置有废料排出管，废料排出管设置有第六电动阀14，结构简单，设计合理。保温箱体4顶部设置有箱盖2，箱盖2与保温箱体4之间设置有密封胶垫3，保温箱体4外表面包裹有第一保温层1，第一保温层1可以选择气凝胶保温层，反应容器15外表面包裹有第二保温层，减少能源浪费。方形的保温箱体4内的八个角落布置有八个热电偶温度监控器，全方位监测保温箱体4内的环境温度。因此，本发明的实施例提供一种用于发动机和蓄电池的预热装置具有对蓄电池加热和柴油机进气预热的优点，使用安全，适合推广。
55.以上仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。