专利名称：便携式发电机的发动机的油加热器的制作方法
技术领域：
本发明涉及便携式发电机。更具体地，本发明涉及利用便携式通用电池组来加热便携式发电机的曲轴箱中的油，使得油即使在寒冷环境下也能保持油的粘度，从而可以容易地启动发电机。
背景技术：
便携式发电机利用内燃发动机向发电机/交流发电机提供能量，从而产生如电动工具等任意电力操作设备都可以使用的电能。典型地，内燃发动机使用油来冷却和润滑内燃发动机中的运动零件。油装在内燃发动机的曲轴箱中，在工作过程中油在内燃发动机中循环流通。通常在户外环境中使用便携式发电机，在不使用时也经常将其放在户外。如果在两次操作之间将发电机长期放置在寒冷环境中，例如放置一整夜，那么油将适应周围环境的温度。
随着温度的下降，油的粘度将增加，并且油会变稠。因此，如果发电机在寒冷环境中闲置较长时间，油将会变稠，这将阻碍油在发动机的各个内部组成部分之间的流动和发动机内零件的运动。发动机零件运动不灵活会给启动发动机带来极大的困难。
目前有一些用于加热位于寒冷环境中的大和小内燃发动机的曲轴箱中的油的公知设备。一种公知方法是将通常称为量油计加热器的加热元件，经由发动机本体中的油料加入器或者量油计，延伸入曲轴箱中。公知的量油计加热器需要有与之连接的电源。通常需要利用延长绳路来将量油计加热器与电源连接，否则会由于无法获得电源而不可能加热。由于在无法使用固定电源时需要使用便携式发电机来提供电源，因此使用量油计加热器等典型的曲轴箱油加热器通常并不可取。
因此，期望提供一种便携式电源，可以在不方便或者无法使用固定电源的情况下向曲轴箱油加热器提供功率。
发明内容
在本发明一个优选实施方式中，提供了一种用于加热内燃发动机中的油的系统。该系统包括具有特定额定电压的输出功率的通用电池组。另外，该系统包括接收该电池组、并将功率由电池组向浸入式加热器传送的接收单元。浸入式加热器包括至少部分浸入油中的加热元件。加热器利用来自于电池组的功率给加热元件加热，从而加热发动机中的油。
在本发明的另一个优选实施方式中，提供了一种加热内燃发动机中的油的方法。该方法包括向发动机附加浸入式加热器，使得加热器的加热元件至少部分浸入油中。加热器与接收单元连接，该接收单元接收具有特定额定电压的电池组。另外，该方法包括利用接收单元和电池组的功率给加热元件加热，从而加热油，而与电池组的特定输出电压无关。
通过下列附图和对本发明的详细描述，可以更全面地理解本发明。其中图1为根据本发明一优选实施例的用于便携式发电机的曲轴箱油加热系统的结构图。
图2为根据本发明另一优选实施例的如图1所示用于便携式发电机的曲轴箱油加热系统的结构图，该系统结合了分流盘管(split coil)加热元件和多电压电路。
图3为图2中多电压电路的示意图。
图4为根据本发明另一优选实施例的如图2所示用于便携式发电机的曲轴箱油加热系统的结构图，该系统结合了电池充电电路。
图5为图4中多电压和电池充电电路的示意图。
具体实施例方式
图1为根据本发明一优选实施例的用于便携式发电机的曲轴箱油加热系统的结构图。系统10可以应用在任意具有拧入式油料加入器结构的小型汽油或者煤油发动机中。系统10包括拧入到发动机主体的加油管中的拧入式密封浸入型加热器14。加热器14包括旋入到加油管的螺纹帽18和穿过加油管延伸到发动机曲轴箱中的加热元件22。众所周知，曲轴箱中装有用于润滑和冷却发动机运动零件的油。当安装好加热器14后，加热元件22至少部分浸入油中。可选地，也可以经由发动机主体的量油计口将加热器14插入。
系统10还包括可移动/便携式通用电池组26、接收单元30和连接加热器14和接收单元30的多导线电缆34。将电缆34优选制造成加固结构，以防止机械损伤和外界环境的破坏。例如，可以将电缆34装入软管中。接收器30构造成接收电池组26。更具体地，接收器30适应于接收和使用多个便携式通用电池组，例如具有多个输出电压的电池组26。例如，接收器30可以接收和使用额定电压为12伏特的电池组26，可以接收和使用额定电压为18伏特的电池组26，也可以接收和使用额定电压为24伏特的电池组26等。通用电池组26的额定电压可以优选为比如8伏特或者更高，优选范围从12到24伏特。例如，接收器30可以和12、14.4、18或者24伏特的NiCd便携式通用电池组一起工作。可以预见，通用电出组26可以包括广泛应用在很多无线电动工具中的任意通用电池组。例如电池的DEWALTXRPLUS(扩展运行时间正)线。
在一个优选实施方式中，接收器30包括调节器36。调节器36调节通用电池组26的电压，使得多个不同的便携式通用电池组26可以作为一个直流(DC)电源，以通过电缆34向加热器14提供低电流功率。在一个可选实施方式中，接收器30不包括调节器36，也并不调节通用电池组26的电压。因此，加热元件22可以根据电池组26的额定电压，以不同的速率加热，并加热到不同的最大温度。例如，如果电池组26具有28VDC的额定电压，那么加热元件22将比电池组26为12VDC时加热得更快，并且加热到更高的温度。
在一个优选实施方式中，利用安装装置38将接收器30与发电机框架连接。安装装置38可以是将接收器30固定到发电机的任意合适装置。例如，可以是U形螺栓，一个或者多个铆钉，一个或者多个螺丝钉或者点焊。接收器30包括接收槽42、通断(ON/OFF)开关46和加热指示灯50。例如，加热指示灯50可为发光二级管(LED)。接收槽42的形状通常与电池组26的颈部54相一致。接收槽42可移动地接收便携式通用电池组26的颈部54，并且接收槽42包括与颈部54中的电池触头感受器62相配合的电池触头58。通过将颈部54插入接收槽42而将电池组26插入接收器30，使得电池触头58和电池触头感受器62相连接或者互相配合。当电池组26插入到接收器30，并且ON/OFF开关46位于ON位置时，电池26向调节器36提供电压。调节器36调节该电压，并且通过电缆34向加热元件22输出电流。提供给加热元件22的电流使得加热元件22发热，所使用的额定功率足以加热发动机的曲轴箱中的油。当ON/OFF开关46位于ON位置，并且电池组26向加热器14提供功率时，加热指示灯50将发光指示。
图2为根据本发明另一可选优选实施例的用于便携式发电机的多电压曲轴箱油加热系统100的结构图。多电压加热系统100实质上包括加热系统10(图1所示)，但结合了分流盘管加热元件104、第二接收槽108和多电压电路112。加热系统100既可以利用电池组的电池电源来工作，也可以利用来自于固定电源(没有示出)的线电压(例如120V)来工作，其中固定电源通过主电源线116与接收器30连接。主电源线116包括适于插入交流(AC)电源的第一插头120，例如可以插入120伏特电源插座。主电源线116还包括适于插入第二接收槽108的第二插头124。第二插头124包括至少一个AC电源触头感受器，其适于与第二接收槽108的至少一个AC电源触头132相配合。
图3是多电压电路112(图2所示)的示意图。多电压电路112和加热元件104在节点154连接。多电压电路112包括将电池组26连接到多电压电路112的DC输入节点158和将主电源线116连接到多电压电路112的AC输入节点162。电学上，DC输入节点158表示电路中当电池触头58(图2示出)和电池触头感受器62(图2示出)相配合时的电接触点。AC输入节点162表示电路中AC电源触头132(图2示出)和AC电源触头感受器128(图2示出)相配合时的电接触点。另外，多电压电路112包括第一二极管164和第二二极管168。分流盘管加热元件104包括与第一二极管164串联连接的第一电阻170和与第二二极管168串联连接的第二电阻174。二极管164和二极管166将便携式电池组26和第一插头120隔开。
参照图2和图3，当电池组26没有插入接收器30，并且主电源线116的第二插头124插入到第二接收槽108和主电源线116的第一插头120插入AC电源时，AC电源向分流盘管加热元件104提供功率。从AC电源出来的电流经过第二二极管166和第二电阻174，从而在分流盘管加热元件104中产生热量。当电池组26插入到接收器30并且主电源线116和AC电源没有连接时，电池组26向分流盘管加热元件104提供功率。从电池组26出来的电流经过第一二极管164和第一电阻170，从而在分流盘管加热元件104中产生热量。当电池组26插入接收器30并且AC电源通过主电源线116与多电压电路112连接时，第一电阻170和第二电阻166都消耗功率，并且都在分流盘管加热元件104中产生热量。
第一电阻170可以具有任何适于消耗电池组26功率的阻值，使得电池组26可以具有各种额定电压。例如，第一电阻170可以为5欧姆的电阻，从而可以消耗12 VDC电池的30瓦特功率，或者消耗14.4 VDC电池的40瓦特功率，或者消耗18 VDC电池的65瓦特功率。同样地，第二电阻也可以具有任意适于消耗AC电源功率的电阻。例如，第二电阻可以为100欧姆，从而当连接120 VAC电源时可以消耗72瓦特功率。另外，无论是电池组26正在向分流盘管加热元件104提供功率，还是AC电源正在向分流盘管加热元件104提供功率，或者两者都在向分流盘管加热元件104提供功率，加热指示灯50都发光以用于示出分流盘管加热元件104正在产生热量。
图4是根据本发明另一优选实施例的便携式发电机的多电压和电池充电曲轴箱油加热系统200的结构图。系统200实质上包括多电压加热系统100(图2所示)，而且多电压加热系统100与多电压和电池充电电路204的相结合，多电压和电池充电电路204利用AC电源的功率给电池组26充电。为了示出电路204正在向电池组26充电，加热系统200包括充电指示灯208。在电池组26正在充电时，该指示灯发亮。
图5是多电压电路和电池充电电路204(如图4所示)的结构图。电路204包括多电压电路112(如图3所示)、电池充电电路212和恒温器214。电池充电电路212包括充电器216和一对双刀双掷(DPDT)开关224。恒温器214监测正在被加热的油的温度，并且当油温超过预先设定的温度值时，设置多电压电路212无效。电路204在节点228处与加热元件104连接。电池组26在DC输入节点232处与电路204连接。DC输入节点232表示当电池触头58(图4所示)和电池触头感受器62(图4所示)配合时接通的连接。另外，主电源线116在AC输入节点236与电路204连接。节点236表示当AC电源触头132(图4所示)和AC电源触头感受器128(图4所示)配合时接通的连接。图中的DPDT开关位于“加热”位置，因此启动多电压电路112以加热分流盘管加热元件104。当设置DPDT开关到“充电”位置时，多电压电路112设置为无效，并且启动充电电路212，这样，可以接着利用AC电压源的电流来给电池组26充电。
虽然通过便携式发电机对本发明进行了说明，但是本发明的应用并不局限于此。可以预见到本发明可以适用于任意使用了内燃发动机的便携式设备，例如压缩机或者泵。
通过使用可移动/便携式的通用电池组，本发明提供了一种成本相对较低的加热便携式发电机的内燃发动机中的油的技术方案。有利地，本发明可以应用多个不同电压的不同电池组。
虽然通过一些具体的实施例对本发明进行了描述，但是本领域的技术人员可以意识到，在权利要求的精神和范围内可以对本发明做出许多修改和变化。
权利要求
1.一种用于加热内燃发动机中液体的系统，所述系统包括便携式通用电池组，用于输出具有特定额定电压的电压；接收单元，用于接收所述电池组并产生电加热信号；和与所述接收单元连接并响应于所述电加热信号的浸入式加热器，所述加热器包括至少部分浸入液体的加热元件，以响应于所述电加热信号给液体加热。
2.根据权利要求1所述的系统，其中所述接收单元进一步调节所述电池组输出的电压，以向所述加热器提供低电流功率，而与所述电池组的所述特定额定电压无关。
3.根据权利要求2所述的系统，其中所述电池组的特定额定电压的范围为从大约8VDC到大约36VDC。
4.根据权利要求2所述的系统，其中所述电池组的特定额定电压的范围为从大约12VDC到大约24VDC。
5.根据权利要求1所述的系统，其中所述加热元件包括分流盘管加热元件，所述分流盘管加热元件利用来自所述电池组和AC电源的至少一个的功率来产生热量，从而加热液体。
6.根据权利要求5所述的系统，其中所述接收单元包括多电压电路，所述多电压电路将来自所述电池组和AC电源的至少一个的功率传送到所述分流盘管加热元件。
7.根据权利要求5所述的系统，其中所述接收单元包括多电压和电池充电电路，所述多电压和电池充电电路将来自所述电池组和AC电源的至少一个的功率传送到所述分流盘管加热元件，并且利用所述AC电源的功率给所述电池组充电。
8.一种用于加热内燃发动机中液体的方法，所述方法包括向发动机附加浸入式加热器，使得该加热器的加热元件至少部分浸入液体中；提供与该加热器连接的接收单元，以接收具有特定额定输出电压的通用电池组；和利用由该具有特定额定电压的便携式通用电池组提供的功率给加热元件加热，从而加热该液体。
9.根据权利要求8所述的方法，其中所述通用电池组可移动地插入到接收单元中。
10.根据权利要求8所述的方法，其中给加热元件加热包括调节所述通用电池组输出的电压，以向所述加热器提供预先设定的低电流功率，而与所述电池组的所述特定额定输出电压无关。
11.根据权利要求10所述的方法，其中给加热元件加热进一步包括利用额定电压范围为大约8VDC到大约36VDC的通用电池组给加热元件加热。
12.根据权利要求10所述的方法，其中给加热元件加热进一步包括利用额定电压范围为大约12VDC到大约24VDC的通用电池组给加热元件加热。
13.根据权利要求8所述的方法，其中给加热元件加热包括利用来自所述电池组和AC电源的至少一个的功率给加热元件加热。
14.根据权利要求13所述的方法，其中所述接收单元包括多电压和电池充电电路，并且给加热元件加热进一步包括利用所述多电压和电池充电电路将来自于所述电池组和AC电源的至少一个的功率传送到所述分流盘管加热元件；和利用所述多电压和电池充电电路和AC电源的功率给所述电池组充电。
15.一种便携式发电机系统，包括具有曲轴箱的内燃发动机，所述曲轴箱装有用于润滑和冷却所述发动机的液体；与所述发动机连接的浸入式加热器，所述加热器的加热元件至少部分浸入所述液体；通过多导线电缆与所述加热器连接的接收单元；与所述接收单元连接的便携式通用电池组，所述便携式通用电池组用于输出具有额定电压的电压，所述电压用于加热所述加热元件，从而加热所述液体。
16.根据权利要求15所述的系统，其中所述接收单元用于接收所述电池组的输出电压；调节从所述电池组接收的所述输出电压；和向所述加热器提供预先设定的低电流功率，而与特定电池额定电压无关。
全文摘要
一种用于加热内燃发动机中液体的系统(10)。该系统包括具有特定额定电压的输出电压的便携式通用电池组(26)。另外，该系统包括接收单元(30)，该接收单元可移动地接收电池组，并将功率从电池组转送到浸入式加热器(14)。浸入式加热器包括至少部分浸入液体中的加热元件(22)。加热器利用电池组的功率来给该加热元件加热，从而加热发动机中的液体。该系统适于使用相关电池组系列的许多不同电池组，其中各种电池组可以具有不同的输出电压。
文档编号H05B3/82GK1675961SQ03818722
公开日2005年9月28日 申请日期2003年7月25日 优先权日2002年7月25日
发明者彼得·爱德华·莫里斯, 理查德·托马斯·沃尔特, 詹姆士·迈克尔·威弗 申请人:布莱克和戴克公司