一种长途客车车厢冬用水暖加热装置

1.本实用新型属于汽车节能技术领域，具体涉及一种长途客车车厢冬用水暖加热装置。


背景技术：

2.随着人们对乘坐长途客运车舒适度要求的提高，各类采暖、制冷、通风等系统趋向高端化。在天寒地冻的冬季，长途客需配置车厢加热装置，以满足乘客取暖需求。目前适用于大型客车的独立式则是燃料在燃烧器中燃烧产生的热量构成采暖与通风联合系统。在单独的燃烧加热系统中，一般采用轻柴油或煤油在双层燃烧器中燃烧产生的热量来加热空气或其他介质；如燃油式空气加热器经轻柴油燃烧产生热量，通过换热器加热空气，将加热的热风吹送到车厢内，形成一个持续的循环，使车厢内的温度升高；这种采暖方式可使得车厢内温度升高很快，但车厢内噪声大，空气多次被加热循环使得车厢内空气变得愈发干燥。而燃油式液体加热器是燃烧燃料来加热介质，由泵带动介质在车内热交换器与车内空气进行热交换，达到提高车内温度的目的；其优点是车内温度较稳定，空气湿润,提高了人体的舒适感；另外与发动机串联起来可以预热发动机，便于柴油发动机的冷起动，但由于采用了强制换热器，车内噪声较大。可见，独立式长途客车车厢冬用采暖系统用柴油或煤油作为热源，存在能源浪费现象，不利于汽车的节能。


技术实现要素：

3.发明目的：为了克服现有技术中存在的不足，提供一种长途客车车厢冬用水暖加热装置，其利用了发动机废气能量，实现了车用发动机余热的利用，并满足了长途客车车厢冬用采暖要求，节能降本。
4.技术方案：为实现上述目的，本实用新型提供一种长途客车车厢冬用水暖加热装置，包括储水器、蒸发腔、储气罐和换热器，所述储水器的底部和顶部分别设置有出液口和回液口，所述出液口连通着蒸发腔，所述蒸发腔内设置有蒸发管路结构，所述蒸发腔连接着发动机的排气总管，所述蒸发管路结构上设置有进液管和出气管，所述出气管与储气罐连通，所述换热器包括换热箱体和位于换热箱体内的换热管路结构，所述储气罐的出气口与换热管路结构的入口连通，所述储水器的回液口上设置有回液总管，所述回液总管上设置有用于连通换热管路结构的出口的回液支管。
5.进一步地，所述储水器的出液口通过出液管与蒸发管路结构的进液管连通，所述出液管上设置有第一单向阀，第一单向阀的设置能够防止出液管内的液体回流至储水器。
6.进一步地，所述蒸发管路结构为回旋管结构，使得蒸发管路结构内的工作介质具有足够的流动时间，确保蒸发腔内的尾气和工作介质具有足够的换热时间。
7.进一步地，所述蒸发管路结构的出气管通过连接管与储气罐底部的进气口连通，所述连接管上设置有第二单向阀，第二单向阀的设置能够防止第一出气管内的蒸气回流至蒸发腔内。
8.进一步地，所述储气罐顶部的出气口设置有出气总管，所述出气总管上设置有连通换热管路结构的入口的出气支管。
9.进一步地，所述换热管路结构为蛇形管结构，能够保证蒸气和换热管路之间的充足的接触时间。
10.进一步地，所述储水器的顶部设置有加液口以及装配在加液口上的加液口盖，在具备加液功能的基础上，加液口盖具备密封作用，确保储水器内的密封性。
11.进一步地，所述加液口上设置有一个空气阀和一个蒸汽阀，通过空气阀和蒸汽阀的共同作用，能够使得储水器内压力保持在正常状态。
12.进一步地，所述储水器的侧面设置有液位观察器，所述液位观察器与储水器相连通，利用在同样的大气压下，两个联通的液面其液位高度是相同的原理，能够通过液位观察器实时观察到储水器内的液位情况，便于对储水器内进行及时补液。
13.进一步地，所述工作介质优选乙二醇和水配制的防冻液。
14.有益效果：本实用新型与现有技术相比，通过储水器、蒸发腔、储气罐和换热器的组合设计构成循环系统，能够有效利用车用发动机的尾气余热，实现对于长途客车车厢内的持续供暖，不但节省了能源消耗，而且系统在运行过程中不会产生大量噪声，解决了现有供暖装置存在的能源消耗大、噪声大的问题，能够更好的满足长途客车车厢的采暖要求。
附图说明
15.图1为本实用新型的系统连接示意图；
16.图2为储水器、蒸发腔和储气罐三者的连接示意图；
17.图3为换热器在车厢内的结构连接示意图；
18.图4为换热器的示意图；
19.图5为加液口盖在加液口上的示意图；
20.图6为蒸汽阀处于打开状态时的示意图；
21.图7为空气阀处于打开状态时的示意图；
22.图8为液位观察器的示意图。
具体实施方式
23.下面结合附图和具体实施例，进一步阐明本实用新型，应理解这些实施例仅用于说明本实用新型而不用于限制本实用新型的范围，在阅读了本实用新型之后，本领域技术人员对本实用新型的各种等价形式的修改均落于本技术所附权利要求所限定的范围。
24.如图1～图4所示，本实用新型提供一种长途客车车厢冬用水暖加热装置，包括储水器1、蒸发腔2、储气罐3和换热器12，储水器1的底部和顶部分别设置有出液口11和与回液总管10贯通且焊固的回液口，蒸发腔2内设置有回旋管结构的蒸发管路结构21，蒸发管路结构21上设置有进液管22和出气管23，出液口11通过出液管5与蒸发管路结构21的进液管22连通，出液管5上设置有第一单向阀6，蒸发腔2内置于发动机的排气总管内(图上未显示)，出气管23通过连接管7与储气罐3底部的进气口31连通，连接管7上设置有第二单向阀8，换热器12包括换热箱体13和位于换热箱体13内的蛇形管结构的换热管路结构14，储气罐3的出气口32设置有出气总管9，出气总管9上设置有连通换热管路结构14的入口的出气支管
91，储水器1的回液口上设置有回液总管10，回液总管10上设置有用于连通换热管路结构14的出口的回液支管101。
25.如图5所示，储水器1的顶部设置有加液口15以及装配在加液口15上的加液口盖16，在具备加液功能的基础上，加液口盖16具备密封作用，确保储水器内的密封性，加液口上设置有一个空气阀18和一个蒸汽阀17。
26.本实施例中将上述加热装置应用于长途客车内，参照图2和图3，将若干换热器12分别设置在车厢座位的车厢侧壁处，具体的，换热器12按长途客车的乘客座椅配置。对应车厢座椅两侧壁安置，驾驶员座椅侧壁安置一个相对小型的换热器，以专门给驾驶员供暖，换热器的上部设置的是蒸汽的入口，即出气支管91；下部是工质出口，即回液支管101，用于对车厢进行持续供暖，具体的流程为：储水器1内的工质通过出液口11流入出液管5，并且在第一单向阀6的控制下，从进液管22流入蒸发管路结构21，同时发动机产生的高温废气通过排气总管进入到蒸发腔2，高温废气在蒸发腔2内和蒸发管路结构21持续接触换热，蒸发管路结构21内流动的工质经过高温蒸发作用后，迅速发生汽化变成过热蒸气，蒸气从出气管23处通过连接管7，在第二单向阀8的控制下，进入到储气罐3，储气罐3内的蒸气上升并且从出气口32处进入到出气总管9，出气总管9内的高温蒸气通过出气支管91分别进入到对应的换热器12的换热管路结构14内，高温蒸气在经过蛇形管路的换热管路结构14时，热量被管子与翅片带走，这些热量进入到车厢内，实现供暖，而被带走热量的蒸气在换热管路结构14的下部区域冷凝成液体，在重力的作用下，通过回液支管101进入到回液总管10，最终回到储水器1，实现循环。
27.本实施例中当上述加热装置在持续使用的过程中，储水器1内的压力会逐渐升高，参照图6，当压力超过一定范围时，压力自下而上作用于蒸汽阀17的下端面，将之向上顶开，此时蒸汽阀17处于打开状态，一部分高压液气从蒸汽阀17排出，当内部压力接近大气压力时，蒸汽阀17下端面回落，蒸汽阀17关闭；如图7所示，而当系统外部环境温度突然下降或系统汽化量比较大时，储水器1内部压力会变得过低。此时，在大气压力作用下，空气阀18下压打开，空气从空气阀18涌入储水器1，直至储水器1内压力与大气压力达到相对平衡。如此反复，在蒸汽阀17和空气阀18的共同作用下，系统压力保持在正常状态，装置的整体运行得到了保障。
28.如图8所示，本实施例中储水器1的侧面设置有液位观察器19，液位观察器19与储水器1相连通，利用在同样的大气压下，两个联通的液面其液位高度是相同的原理，能够通过液位观察器19实时观察到储水器1内的液位情况，便于对储水器1内进行及时补液。
29.当系统开始工作后，防冻液由储水器1流出并通过第一单向阀6，再经管道流经位于发动机排气管的蒸发腔2，此时工作介质经高温废气(600℃左右)的加热后迅速汽化，高温高压蒸汽通过第二单向阀8积聚于储气罐3中，同时进入换热器12，实现车厢的内部供暖，之后气态的工质冷凝成液态后回流到储水箱1内，完成工作循环。