一种利用汽车发动机余热换取热水的装置的制造方法
【专利摘要】本发明公开了一种利用汽车发动机余热换取热水的装置，涉及汽车辅助设施，适用于旅居车。本发明技术要点：包括液体对液体热交换器、热水箱及热循环控制单元；所述热水箱与液体对液体热交换器的一个循环支路组成第一回路；液体对液体热交换器的另一个循环支路与接入汽车发动机冷却液循环回路；所述热循环控制单元用于控制第一回路中的液体循环。
【专利说明】
一种利用汽车发动机余热换取热水的装置
技术领域
[0001]本发明涉及汽车辅助设施，特别是一种利用汽车发动机余热换取热水的装置，适用于旅居车(房车)。
【背景技术】
[0002]目前传统的汽车发动机余热的利用仅限于车内暖风系统，而发动机的余热多通过冷却液为介质经散热器排放到空气中，并未得到充分利用。
[0003]目前旅居车的生活热水获取方式多采用传统的燃气加热，燃油加热或者外接电源加热，也即是说都需要额外的能源进行加热以满足旅居车生活热水的供给。
【发明内容】
[0004]本发明所要解决的技术问题是:针对上述存在的问题，提供一种利用汽车发动机余热换取热水的装置。
[0005]考虑到汽车发动机正常工作需要一个合理的温度，发动机温度太低或太高都不利于发动机的正常工作，人为控制换热时机将影响发动机的最佳工作温度。
[0006]为此，本发明采用的技术方案如下:包括热交换器、热水箱及热循环控制单元;所述热水箱与热交换器的一个循环支路组成第一回路;热交换器的另一个循环支路与接入汽车发动机散热循环回路;所述热循环控制单元用于控制第一回路中的液体循环。
[0007]进一步，所述热循环控制单元用于检测汽车发动机散热循环回路中介质的温度，并在所述介质的温度高于第一阈值时启动第一回路的液体循环。
[0008]进一步，所述热循环控制单元还用于检测热水箱内的水温，并在热水箱内的水温大于第二阈值时关闭第一回路的液体循环。
[0009]进一步，所述热循环控制单元包括第一温度传感器、栗及控制器；
所述第一温度传感器用于检测所述的温度，与控制器具有信号连接；
栗连接于所述第一回路中，与控制器也具有信号连接；
所述控制器用于在第一温度传感器输出的信号大于第一阈值时启动栗。
[0010]进一步，所述热循环控制单元还包括第二温度传感器；
所述第二温度传感器用于检测热水箱内的水温，与控制器也具有信号连接；
所述控制器用于在第二温度传感器输出的信号大于第二阈值时关闭栗。
[0011]进一步，所述控制器为单片机。
[0012]进一步，所述控制器包括第一比较器与第二比较器；
第一比较器与第一温度传感器具有信号连接，用于将第一温度传感器的输出值与第一阈值比较，当第一温度传感器的输出值大于第一阈值时控制栗开启；
第二比较器与第二温度传感器具有信号连接，用于将第二温度传感器的输出值与第二阈值比较，当第二温度传感器的输出值大于第二阈值时控制栗关闭。
[0013]进一步，还包括冷水箱及混水阀；所述冷水箱的出水口与混水阀的第一进水口连接，热水箱的另一出水口与混水阀的第二进水口连接;混水阀具有至少一个出水口。
[0014]进一步，还包括第二水栗及第三水栗；所述第二水栗连接在热水箱所述另一出水口与混水阀之间的管道上;所述第三水栗连接在冷水箱出水口与混水阀之间的管道上。
[0015]综上所述，由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是:
本发明通过对发动机散热循环系统介质的温度监测与热水箱内水温的监测，自动控制运行换热装置，将发动机余热交换为热水，储存在热水箱中以便生活之用;实现了在不影响发动机正常工作的情况下将汽车发动机的余热有效、充分的利用，节约能源且降低了旅居车的热水供给成本。
【附图说明】
[0016]本发明将通过例子并参照附图的方式说明，其中:
图1是本发明一个实施例的原理框图。
[0017]图2是本发明另一个实施例的原理框图。
[0018]图3是本发明中冷却液回路的一个实施例的原理框图。
【具体实施方式】
[0019]本说明书中公开的所有特征，或公开的所有方法或过程中的步骤，除了互相排斥的特征和/或步骤以外，均可以以任何方式组合。
[0020]本说明书中公开的任一特征，除非特别叙述，均可被其他等效或具有类似目的的替代特征加以替换。即，除非特别叙述，每个特征只是一系列等效或类似特征中的一个例子而已。
[0021]如图1所示，本实施例包括液体对液体热交换器、热水箱及热循环控制单元。本实施例使用的热源是汽车发动机冷却液，在其他实施例中，汽车发动机的散热方式不采用冷却液时，那么热源可以是其他形态的物质，如气体，相应的，液体对液体热交换器则可替换成气体对液体热交换器。
[0022]所述热水箱的出水口与液体对液体热交换器的第一循环支路的进水口连接，液体对液体热交换器的第一循环支路的出水口与热水箱的进水口连接，热水箱与液体对液体热交换器的第一循环支路组成第一回路;热循环控制单元用于控制第一回路中的液体循环。
[0023]液体对液体热交换器还具有第二循环支路，第二循环支路接入汽车发动机冷却液循环回路中。具体的是第二循环支路的进水口与汽车发动机的冷却液输出口连接，第二循环支路的出水口与汽车发动机的冷却液输入口连接。
[0024]在又一实施例中，参见图3。在原有的汽车发动机冷却液循环回路中接入两个三通，其中，近汽车发动机冷却液输出口的三通的第三端(将三通中已接入冷却液循环回路中的两个端称为第一端、第二端)与液体对液体热交换器的第二循环支路的进水口连接，近汽车发动机冷却液输入口的三通的第三端(将三通中已接入冷却液循环回路中的两个端称为第一端、第二端)与液体对液体热交换器的第二循环支路的出水口连接。即通过两个三通在汽车发动机冷却液循环回路中增加一个并联支路，为了便于控制还需在本并联支路上增设循环控制装置，如可控阀门。作为该实施例的一个变形，可使用一栗作为循环控制装置或者在并联支路具有循可控阀门时，再增设一栗，增加冷却液的循环动力。并联支路中的循环控制装置和/或栗可与一控制器连接或者直接由人工进行手工控制。
[0025]液体对液体交换器为现有产品，在此不再赘述其内部结构。
[0026]热循环控制单元的一个实施例包括:温度传感器1、栗及控制器;所述温度传感器I用于检测冷却液的温度，与控制器具有信号连接;栗连接于所述第一回路中，与控制器也具有信号连接。
[0027 ]所述控制器用于在第一温度传感器输出的信号大于第一阈值时启动栗。
[0028]本实施例的一个变形是，增设温度传感器2;所述温度传感器2用于检测热水箱内的水温，与控制器也具有信号连接;所述控制器在温度传感器2输出的信号大于第二阈值时关闭栗。
[0029]其中，第一阈值是指保证发动机正常工作的冷却液的最低设定温度，当冷却液温度低于这个最低设定温度时，本装置便不从冷却液中获取热量以便不影响发动机正常工作。第二阈值是指热水箱水温的最高设定值，当热水箱水温过高时便不继续加热。
[0030]更具体的热交换控制单元实施例中，所述控制器为单片机，本实施例中单片机仅做常规的数值比较。
[0031 ] 在又一具体实施例中，所述控制器包括比较器I与比较器2。
[0032]比较器I与温度传感器I具有信号连接，用于将温度传感器I的输出值与第一阈值比较，当温度传感器I的输出值大于第一阈值时控制栗开启；比较器2与温度传感器2具有信号连接，用于将温度传感器2的输出值与第二阈值比较，当温度传感器2的输出值大于第二阈值时控制栗关闭。
[0033]上述两种阀门控制电路的电路结构可以保证利用发动机余热对生活用水进行加热时不会影响到汽车发动机的正常运行。
[0034]下面再结合本发明工作原理进一步阐述。
[0035]当冷却液温度大于设定值时，第一回路中的栗启动，因此热水箱、水栗及液体对液体热交换器组成的回路畅通，热水箱的水在水栗的作用下在第一回路中流动。汽车发动机的冷却液会在发动机自带的栗作用下，从发动机流出，经过液体对液体热交换器的第二循环支路后回到发动机内部;或者冷却液在发动机自带的栗及所述并联支路中的栗的共同作用下从近冷却液输出口的三通的第三端流出，经过经过液体对液体热交换器的第二循环支路后从近冷却液输入口的三通的第三端流回。
[0036]在热交换器中，冷却液的热量传递给回路I中的水，使其升温，升温后的水回到热水箱，当热水箱的水温大于设定值后，第一回路中的栗停止工作，第一回路中的液体循环停止。
[0037]第二实施例
本实施例在上述实施例的基础上增加了冷水箱、及混水阀。
[0038]详见图2，所述冷水箱的出水口与混水阀的冷水进水口连接，热水箱的另一出水口与混水阀的热水进水口连接;混水阀具有至少一个出水口。
[0039]这样人们可能通过混水阀调节热水与冷水的混合比例，进而调节水温，更加便利。
[0040]在第二实施例的基础上，还可增设水栗2及水栗3;所述水栗2连接在热水箱所述另一出水口与混水阀之间的管道上;所述水栗3连接在冷水箱出水口与混水阀之间的管道上。增加水栗后可增加水压，保证用水流量。
[0041]本发明并不局限于前述的【具体实施方式】。本发明扩展到任何在本说明书中披露的新特征或任何新的组合，以及披露的任一新的方法或过程的步骤或任何新的组合。
【主权项】
1.一种利用汽车发动机余热换取热水的装置，其特征在于，包括热交换器、热水箱及热循环控制单元； 所述热水箱与热交换器的一个循环支路组成第一回路； 热交换器的另一个循环支路与接入汽车发动机散热循环回路； 所述热循环控制单元用于控制第一回路中的液体循环。2.根据权利要求1所述的一种利用汽车发动机余热换取热水的装置，其特征在于，所述热循环控制单元用于检测汽车发动机散热循环回路中介质的温度，并在所述介质的温度高于第一阈值时启动第一回路的液体循环。3.根据权利要求2所述的一种利用汽车发动机余热换取热水的装置，其特征在于，所述热循环控制单元还用于检测热水箱内的水温，并在热水箱内的水温大于第二阈值时关闭第一回路的液体循环。4.根据权利要求2所述的一种利用汽车发动机余热换取热水的装置，其特征在于，所述热循环控制单元包括第一温度传感器、栗及控制器； 所述第一温度传感器用于检测所述介质的温度，与控制器具有信号连接； 栗连接于所述第一回路中，与控制器也具有信号连接； 所述控制器用于在第一温度传感器输出的信号大于第一阈值时启动栗。5.根据权利要求4所述的一种利用汽车发动机余热换取热水的装置，其特征在于，所述热循环控制单元还包括第二温度传感器； 所述第二温度传感器用于检测热水箱内的水温，与控制器也具有信号连接； 所述控制器用于在第二温度传感器输出的信号大于第二阈值时关闭栗。6.根据权利要求4或5所述的一种利用汽车发动机余热换取热水的装置，其特征在于，所述控制器为单片机。7.根据权利要求5所述的一种利用汽车发动机余热换取热水的装置，其特征在于，所述控制器包括第一比较器与第二比较器； 第一比较器与第一温度传感器具有信号连接，用于将第一温度传感器的输出值与第一阈值比较，当第一温度传感器的输出值大于第一阈值时控制栗开启； 第二比较器与第二温度传感器具有信号连接，用于将第二温度传感器的输出值与第二阈值比较，当第二温度传感器的输出值大于第二阈值时控制栗关闭。8.根据权利要求1所述的一种利用汽车发动机余热换取热水的装置，其特征在于，还包括冷水箱及混水阀； 所述冷水箱的出水口与混水阀的第一进水口连接，热水箱的另一出水口与混水阀的第二进水口连接;混水阀具有至少一个出水口。9.根据权利要求8所述的一种利用汽车发动机余热换取热水的装置，其特征在于，还包括第二水栗及第三水栗;所述第二水栗连接在热水箱所述另一出水口与混水阀之间的管道上;所述第三水栗连接在冷水箱出水口与混水阀之间的管道上。10.根据权利要求1所述的一种利用汽车发动机余热换取热水的装置，其特征在于，热交换器的所述另一个循环支路与支路循环控制装置串联后再与汽车原有的发动机散热循环回路的某一段并联。
【文档编号】B60N3/16GK105822455SQ201610314121
【公开日】2016年8月3日
【申请日】2016年5月13日
【发明人】李然, 李旭, 漆贵云, 毛珂
【申请人】成都宇能通能源开发有限公司, 李然, 李旭, 漆贵云