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天然气燃烧器、天然气驻车加热器及电动汽车用制热系统的制作方法

  • 国知局
  • 2024-08-01 01:00:40

本技术涉及汽车用制热技术的领域,尤其是涉及天然气燃烧器、天然气驻车加热器及电动汽车用制热系统。

背景技术:

1、驻车加热器是一种非常实用的车载加热装置,其独立于汽车发动机,可以在冬季低温寒冷环境中对汽车驾驶室进行预热升温。驻车加热器工作时,空气被助燃风机送入燃烧室,并将燃料供给至燃烧室内,炽热的电热塞将会点燃燃料,燃料燃烧并产生高温的火焰和燃烧产物(烟气),这些高温的火焰和燃烧产物将可以通过换热器将热量传递至供暖介质。对于气暖式驻车加热器,高温的火焰和燃烧产物会加热空气,然后通过风扇或气流分配系统将热空气送入驾驶室。对于水暖式驻车加热器,供暖介质采用防冻液,高温的火焰和燃烧产物将会加热防冻液,然后通过循环系统将热防冻液送入驾驶室。

2、现有公告号为cn116512867a的专利公开了一种车用天然气风暖加热器,包括壳体、燃烧室、助燃空气输气管和天然气组件;燃烧室设于壳体内,燃烧室上形成有天然气进气口和助燃空气进气口;助燃空气输气管的一端连接至燃烧室,另外一端延伸至壳体外形成第一进气口;天然气输气组件设于壳体内,天然气输气组件包括天然气输气管组件和阀体组件。其中,壳体内还设置有混合室,天然气进气口和助燃空气进气口位于混合室上,混合室靠近燃烧室的一侧还设置有出气口,出气口连通于燃烧室。实际运用中,燃气经天然气进气口进入混合室,助燃空气经助燃空气进气口进入混合室,天然气和空气在混合室混合并形成混合气,混合气经出气口进入燃烧室并在燃烧室内进行燃烧。

3、上述相关技术中,混合气经出气口进入燃烧室并燃烧,并对外放热。然而,产生的火焰较为集中,难以与燃烧室侧壁形成良好的接触;并且,混合气持续进入燃烧室,混合气在燃烧室内具备较大的流速,未燃烧充分的混合气很容易被后进入的混合气推送出燃烧室,即造成混合气内的天然气燃烧不充分,从而致使燃烧器的热效率较低,存在待改进之处。

技术实现思路

1、为了改善相关技术中燃烧器的热效率较低的问题,本技术提供了天然气燃烧器、天然气驻车加热器及电动汽车用制热系统。

2、第一方面,本技术提供了天然气燃烧器,采用如下的技术方案:

3、天然气燃烧器,包括第一燃烧筒和第二燃烧筒,所述第一燃烧筒的直径大于第二燃烧筒的直径,所述第一燃烧筒与第二燃烧筒相互靠近的端部固定连接,且所述第一燃烧筒和第二燃烧筒内形成有燃烧腔;

4、所述第一燃烧筒背离第二燃烧筒的一侧固定有燃烧室盖,所述燃烧室盖设置有进风通道和燃料通道;

5、所述燃烧腔内设置有分气管,所述分气管靠近燃烧室盖的一端固定于燃烧室盖上,所述分气管背离燃烧室盖的一端呈封闭设置,且所述进风通道和燃料通道均连通于分气管;

6、并且,所述分气管的侧壁上开设有喷气口,且所述分气管的外侧贴附有烧结毡,所述烧结毡遮盖每个喷气口。

7、通过采用上述技术方案,实际运用中,助燃空气可以经进风通道进入分气管,天然气可以经燃料通道进入分气管,助燃空气和天然气将能够混合并形成混合气;然后,混合气将经喷气口向烧结毡流动;此时,烧结毡将能够阻挡混合气,并使得混合气经烧结毡较为分散的流入烧结毡与第一燃烧筒之间、烧结毡与第二燃烧筒之间;然后,可以对穿过烧结毡的混合气进行点燃,混合气将在烧结毡外侧面进行逐步燃烧,且火焰在混合气的持续通入下,将朝向第一燃烧筒和第二燃烧筒一侧。同时,基于第一燃烧筒的直径大于第二燃烧筒的直径,混合气燃烧形成的部分火焰和燃烧产物将能够先汇集于第一燃烧筒内,并能够在第一燃烧筒内停留较长的时间。通过这种方式,方便火焰接触第一燃烧筒和第二燃烧筒,减少未燃烧充分的混合气被快速推送出燃烧室的情况发生,减少未被充分燃烧的混合气,并有助于提升燃烧器的热效率。

8、优选的,所述燃烧室盖上设置有预混室,所述进风通道和燃料通道均连通于预混室,所述预混室靠近分气管的一侧壁上开设有通气口,所述分气管罩设通气口;

9、所述分气管内设置有导风柱,所述导风柱背离燃烧室盖的一端固定于分气管背离燃烧室盖的一端;

10、并且,所述导风柱靠近燃烧室盖的一端设有引导头,所述引导头呈锥形或半球形。

11、通过采用上述技术方案,一方面,导风柱的设置,能够缩小分气管内容纳空间,导风柱与分气管侧壁之间的空间相对狭窄,混合气能够在导风柱和分气管之间速度增大,对烧结毡进行冲击,有助于减少积碳在烧结毡上的积蓄,有助于烧结毡上积碳的脱落,且有助于扩大分气管的直径,拉近烧结毡相对第一燃烧筒和第二燃烧筒侧壁的距离。

12、另一方面,将引导头呈锥形或半球形,提升混合气进入分气管的顺畅性。

13、优选的,所述导风柱自靠近燃烧室盖一侧向背离燃烧室盖一侧的直径逐渐增大。

14、通过采用上述技术方案,有助于保证混合气在分气管内各处的流速,保证混合气对烧结毡各个部分冲击效果的一致性。

15、优选的,所述导风柱上套设有阻隔环板,所述阻隔环板的周侧侧壁与分气管的内壁抵接,所述阻隔环板与导风柱沿导风柱轴向滑移连接,且所述阻隔环板与分气管背离燃烧室盖的一端之间抵接有第一弹性件;

16、所述第一弹性件为第一压缩弹簧,所述第一压缩弹簧套设于导风柱,所述第一压缩弹簧的两端分别固定连接于阻隔环板和分气管背离燃烧室盖的一端。

17、通过采用上述技术方案,一方面,实际运用中,可以根据车内加热的需要,并控制向燃烧器内供给燃气和空气的流速。当混合气对阻隔环板的压力较小时,第一弹性件将伸展,推动阻隔环板向燃烧室盖一侧运动,自动缩小分气管与导风柱之间的空间,从而有助于保证混合气对烧结毡的冲击力,有助于保证火焰的强烈程度,且此时,火焰的燃烧处位于靠近通气口一侧,火焰将大部分聚拢于第一燃烧筒内,并有助于保证燃烧器的热效率。

18、当混合气对阻隔环板的压力较大时,混合气将推动阻隔环板向背离燃烧室盖一侧运动,第一弹性件将被压缩,自动增大分气管与导风柱之间的空间,有助于保证火焰在烧结毡上的燃烧面积,提升燃烧器的加热效率。

19、另一方面,将第一压缩弹簧套设于导风柱上,并将第一压缩弹簧的两端分别固定于阻隔环板与分气管背离燃烧室盖的一端,从而有助于提升第一弹性件和阻隔环板的稳定性。

20、第二方面,本技术提供了天然气驻车加热器,采用如下的技术方案:

21、天然气驻车加热器,包括换热器和天然气燃烧器,所述换热器上设置有容纳槽,所述第一燃烧筒和第二燃烧筒嵌入容纳槽,所述第一燃烧筒和第二燃烧筒均与容纳槽侧壁间隔,所述燃烧室盖位于容纳槽外侧,且所述燃烧室盖的周侧或第一燃烧筒靠近燃烧室盖一侧的周侧成型有安装环板,所述安装环板抵接换热器位于容纳槽周侧的侧壁并封闭容纳槽槽口,所述换热器上还设置有排烟通道,所述排烟通道连通于容纳槽和换热器外侧;

22、所述换热器位于燃烧室盖一侧固定有安装壳,所述安装壳靠近换热器的一侧设置有聚风腔室,所述聚风腔室靠近换热器的一侧敞开,所述聚风腔室罩设于容纳槽槽口,且所述燃烧室盖位于聚风腔室内,所述燃料通道连通有燃料管,所述燃料管自聚风腔室一侧壁处穿出至安装壳外侧,且所述安装壳上还设置有用于向聚风腔室供给空气的供风部件

23、通过采用上述技术方案,实际运用中,由供风部件向聚风腔室内供给助燃空气,助燃空气再经进风通道进入预混室;同时,天然气经燃料管和燃料通道进入预混室;然后,混合气在第一燃烧筒和第二燃烧筒内燃烧,并向外释放热量,从而将热量经换热器传导至换热介质。通过这种方式,有助于提升天然气驻车加热器的热效率。

24、优选的,所述安装壳内还设置有安装腔室,所述安装腔室位于聚风腔室背离换热器的一侧,所述安装壳位于安装腔室背离聚风腔室一侧设置有离心腔室,所述供风部件包括驱动电机和叶轮,所述驱动电机位于安装腔室内,所述驱动电机固定于安装腔室侧壁上,所述驱动电机的输出轴朝向离心腔室一侧并穿入离心腔室,所述叶轮位于离心腔室内,且所述叶轮同轴固定于驱动电机的输出轴上;

25、所述叶轮背离驱动电机的一侧固定有封堵盘,所述离心腔室靠近安装腔室的一侧壁上绕驱动电机输出轴设置有引导风道,所述引导风道的两端之间形成有阻拦体,所述安装壳上还设置有进风腔室和送风腔室,所述进风腔室和送风腔室均绕安装腔室设置,且所述进风腔室和送风腔室靠近离心腔室的一侧分别连通于引导风道的两端,所述安装壳上还设有进风口,所述进风口连通于进风腔室,所述送风腔室背离离心腔室的一侧连通于聚风腔室。

26、通过采用上述技术方案,一方面,叶轮设置于安装壳背离换热器的一侧,有助于减少叶轮受高温影响而损坏的情况发生,并保证叶轮对助燃空气正常的供给作业。

27、另一方面,将进风腔室和送风腔室绕安装腔室设置,助燃空气经过安装壳并将对安装壳以及设置于安装腔室内的驱动电机进行降温,减少驱动电机受高温影响而损坏的情况发生,并保证驱动电机正常的运行。

28、优选的,所述换热器靠近安装壳的一侧的形成有安装平面,所述容纳槽位于安装平面的中部,所述安装壳位于容纳槽敞口周侧抵接于安装平面;

29、所述安装壳靠近换热器的一侧开设有隔热槽,所述隔热槽靠近换热器的一侧敞开,且所述隔热槽走向上的两侧分别贯穿至安装壳外侧和聚风腔室。

30、通过采用上述技术方案,聚集在聚风腔室内的空气,将能够经隔热槽向外流动,从而于隔热槽内形成阻隔换热器上热量向安装壳传导的空气层,且流动的空气能够对隔热槽侧壁进行降温,从而减少换热器上热量向安装壳大量传导的现象发生,有助于减少安装壳上电动部件(如驱动电机)受高温影响而损坏的情况发生。

31、优选的,所述隔热槽沿其走向滑移设置有堵板,所述堵板位于隔热槽背离聚风腔室的一侧,所述堵板长度方向的两侧分别抵接于隔热槽相对的两侧壁,所述隔热槽内位于堵板靠近聚风腔室的一侧还固定有支撑块,所述堵板靠近支撑块的一侧固定有滑杆,所述滑杆沿隔热槽走向设置,所述滑杆贯穿支撑块并与支撑块滑移连接,所述滑杆位于支撑块背离堵板的一端固定有限位体,所述限位体和支撑块之间抵紧设置有第二弹性件;

32、所述安装平面位于隔热槽背离聚风腔室的边缘经倒角形成有第一引风斜面,所述堵板靠近换热器一侧面靠近支撑块的边缘经倒角形成有第二引风斜面,所述第一引风斜面与第二引风斜面抵接。

33、通过采用上述技术方案,一方面,当供风部件向聚风腔室供给的空气的速度较小时,聚风腔室和预混室内的气压较小,天然气燃烧器内的火焰较小,即天然气燃烧器产生的热量相对较小。此时,第二弹性件将通过滑杆和限位体拉住堵板,使得堵板封堵隔热槽,此时隔热槽内仍存在空气层,且空气层在一定程度上是流动的,换热器温度相对较低,既能保证安装壳不会被高温损坏,且不会造成供风部件供给空气的损失。

34、当供风部件向聚风腔室供给的空气的速度较大时,聚风腔室和预混室内的气压较大,天然气燃烧器内的火焰较大,即天然气燃烧器产生的热量相对较大,换热器的温度较高。此时,空气将推动堵板相对运动,空气将从隔热槽向外逃逸,增大安装壳和换热器之间的散热效率和隔热效果,减少安装壳上电动部件(如驱动电机)被高温至损的情况发生。

35、另一方面,在安装平面的边缘设置第一引风斜面,在堵板上设置第二引风斜面。供风部件向聚风腔室供给的空气的速度较大时,堵板向隔热槽外侧较为轻微的运动,将会使得第一引风斜面和第二引风斜面之间产生缝隙,堵板运动的灵敏度增大。并且,在第一引风斜面和第二引风斜面的配合下,堵板容易被滑杆拉回隔热槽,并有助于保证堵板对隔热槽正常的封堵作用。

36、第三方面,本技术提供了电动汽车用制热系统,采用如下的技术方案:

37、电动汽车用制热系统,包括车内换热管、电池换热管以及天然气驻车加热器,所述换热器包括基座,所述基座包括内换热体,所述容纳槽形成于内换热体上,所述内换热体的外侧罩设有外罩壳,所述外罩壳与内换热体之间间隔并形成有换热腔,所述基座上还设置有第一导流管和第二导流管,所述第一导流管和第二导流管均连通于换热腔;

38、所述第一导流管的一侧设置有第一循环泵,所述第一循环泵的抽液口与第一导流管连通,所述车内换热管的两端分别连通于第一循环泵的出液口和第二导流管;

39、所述车内换热管的两端分别连通有第一换向管和第二换向管,所述电池换热管的一端与第一换向管之间连通有第一控制阀,所述电池换热管的另一端与第二换向管之间连通有第二控制阀。

40、通过采用上述技术方案,实际运用中,在第一循环泵的作用下,位于换热腔、第一导流管、车内换热管、第二导流管内的防冻液能够循环流动,并将换热器的热量传导至车内,从而对车内进行加热。同时,经换热器换热的防冻液也能够流入电池换热管,并可以由电池换热管对电动汽车的电池加热,从而保证对车内的正常加热,并有助于提升电动汽车电池的续航。

41、优选的,所述第一控制阀和第二控制阀之间设置有液冷散热器;

42、所述第一换向管位于电池换热管靠近第一循环泵的一端,所述第一控制阀为两进一出型三通阀,所述第一换向管连通于第一控制阀的一个进液口,所述电池换热管靠近第一换向管的一端连通于第一控制阀的出液口,所述第一控制阀的另一个进液口连通于液冷散热器的出液口;

43、所述第二控制阀为一进两出型三通阀,所述第二换向管连通于第二控制阀的一个出液口,所述电池换热管靠近第二换向管的一端连接有第二循环泵,所述第二循环泵的抽液口连通电池换热管靠近第二换向管的一端,所述第二循环泵的出液口连通第一控制阀的进液口,所述第二控制阀的另一个出液口连通于液冷散热器的进液口;

44、所述电池换热管连接有电池接触板,所述电池换热管呈蛇形弹簧状穿设于电池接触板。

45、通过采用上述技术方案,一方面,第二循环泵可以运行,并可以通过电池换热管和第一换向管抽取经换热器换热后的防冻液,能够实现对经换热器换热后的防冻液流向的分配,使得经换热器换热后的防冻液流向车内换热管或流向电池换热管,从而方便对该电动汽车用制热系统的控制。

46、另一方面,通过对第一控制阀和第二控制阀的控制,液冷散热器、电池换热管以及第二循环泵能够构成一个对电池散热的独立系统,方便在炎热天气下对电动汽车电池的散热作业。

47、此外,将电池换热管呈蛇形弹簧状穿设于电池接触板,进一步方便电池换热管内防冻液与电池之间的换热,提升电动汽车用制热系统对电池的加热效果,保证电动汽车电池的续航。

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