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1、(10)申请公布号 CN 102493898 A (43)申请公布日 2012.06.13 C N 1 0 2 4 9 3 8 9 8 A *CN102493898A* (21)申请号 201110418179.9 (22)申请日 2011.12.14 F02M 31/16(2006.01) F02N 9/04(2006.01) F02M 37/00(2006.01) (71)申请人潍柴动力股份有限公司 地址 261061 山东省潍坊市高新技术产业开 发区福寿东街197号甲 (72)发明人张德联 薛振涛 安然 宋超 (74)专利代理机构北京集佳知识产权代理有限 公司 11227 代理人魏晓波 。
2、逯长明 (54) 发明名称 柴油供给加热装置和具有其的油箱 (57) 摘要 本发明公开了一种柴油供给加热装置，该柴 油供给加热装置包括外接箱体，在所述外接箱体 内设置有加热器，所述外接箱体上设置有用于与 油箱连通的进油管和溢油管，以及用于与柴油发 动机连通的供油管。本发明提供的柴油供给加热 装置单独设置有外接箱体，在外接箱体内设置有 加热器，外接箱体上设置有用于与油箱连通的进 油管和溢油管，以及用于与柴油发动机连通的供 油管。通过进油管将油箱中的柴油先输送至外接 箱体中，进入外接箱体的柴油经过加热并达到规 定的温度后再经供油管向柴油发动机输送，这样 就避免了反复对油箱中的柴油进行加热而导致柴 。
3、油变质的问题。 (51)Int.Cl. 权利要求书1页 说明书5页 附图2页 (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 权利要求书 1 页 说明书 5 页 附图 2 页 1/1页 2 1.一种柴油供给加热装置，其特征在于，包括外接箱体(10)，在所述外接箱体(10)内 设置有加热器(30)，所述外接箱体(10)上设置有用于与油箱连通的进油管(11)和溢油管 (13)，以及用于与柴油发动机连通的供油管(15)。 2.如权利要求1所述的柴油供给加热装置，其特征在于，在所述外接箱体(10)内还 设置有热交换器(50)，所述热交换器(50)具有用于与柴油发动机冷却系统的出水管连通 的。
4、热交换器进水管(51)以及用于与柴油发动机冷却系统的回水管连通的热交换器出水管 (53)。 3.如权利要求2所述的柴油供给加热装置，其特征在于，在所述热交换器(50)的热交 换器进水管(51)与热交换器出水管(53)之间设置有水流分配装置(70)，所述水流分配装 置(70)用于根据所述外接箱体(10)中柴油的温度调节所述热交换器进水管(51)中的水 量。 4.如权利要求3所述的柴油供给加热装置，其特征在于，所述水流分配装置(70)包 括： 分配腔(71)，与所述热交换器进水管(51)连通； 回水管(73)，一端与所述分配腔(71)连通，另一端与所述热交换器出水管(53)连通； 活塞(75)，可。
5、滑动地设置在所述分配腔(71)内，其上设置有通过孔(751)，用于切换所 述回水管(73)的开闭状态； 节温器(77)，一端伸入所述外接箱体(10)内，另一端与所述分配腔(71)连接，驱动所 述活塞(75)移动； 隔热层(79)，设置在所述分配腔(71)与所述节温器(77)之间。 5.如权利要求1至4中任一项所述的柴油供给加热装置，其特征在于，所述外接箱体 (10)上设置有用于提示液位状态的第一液位提示装置(90)。 6.如权利要求5所述的柴油供给加热装置，其特征在于，所述第一液位提示装置(90) 包括： 第一液位计(91)，设置在所述外接箱体(10)上，其内部具有第一液位浮子(911)； 第。
6、一高位报警灯(93)，设置在所述第一液位计(91)的上部； 第一低位报警灯(95)，设置在所述第一液位计(91)的下部。 7.一种油箱，具有主箱体(20)，其特征在于，所述主箱体(20)上连接有权利要求1至 6中任一项所述的柴油供给加热装置。 8.如权利要求7所述的油箱，其特征在于，所述主箱体(20)与所述柴油供给加热装置 通过所述进油管(11)和所述溢油管(13)连通。 9.如权利要求8所述的油箱，其特征在于，所述主箱体(20)上设置有用于提示液位状 态的第二液位提示装置(40)。 10.如权利要求9所述的油箱，其特征在于，所述第二液位提示装置(40)包括： 第二液位计(41)，设置在所述主。
7、箱体(20)上，其内部具有第二液位浮子(411)； 第二高位报警灯(43)，设置在所述第二液位计(41)的上部； 第二低位报警灯(45)，设置在所述第二液位计(41)的下部。 权 利 要 求 书CN 102493898 A 1/5页 3 柴油供给加热装置和具有其的油箱 技术领域 0001 本发明涉及液压设备技术领域，特别是涉及一种柴油供给加热装置。此外，本发明 还涉及一种具有上述柴油供给加热装置的油箱。 背景技术 0002 柴油，是石油提炼后的一种油质的产物，属于轻质石油产品，主要由经过原油蒸 馏、催化裂化、热裂化、加氢裂化以及石油焦化等工序生产出的柴油馏分调配而成，也可通 过页岩油加工和煤液。
8、化制取。柴油由不同的碳氢化合物混合组成，其主要成分是含10到 22个碳原子的链烷、环烷或者芳烃。柴油的化学特性与物理特性介于汽油和重油之间，通 常将柴油分为轻质柴油和重柴油，轻质柴油的沸点在180至370之间，重柴油的沸点在 350至410的范围内，柴油的比重则处在0.820.845kg/l的区间内。 0003 柴油最重要的性能是着火性和流动性。高速柴油机要求柴油喷入燃烧室后迅速与 空气形成均匀的混合气，并压缩燃烧，因此要求柴油易于自燃。从柴油开始喷入气缸到开始 着火的间隔时间称为滞燃期或着火落后期。柴油自燃点低，则滞燃期短，即着火性能好。一 般以十六烷值作为评价柴油自燃性的指标。柴油的凝点是。
9、评定柴油流动性的重要指标，它 表示柴油不经加热而能输送的最低温度。柴油的凝点是指油品在规定条件下冷却至丧失流 动性时的最高温度。柴油中正构烷烃含量多且沸点高时，凝点也高，一般选用柴油要求凝点 低于环境温度35。 0004 柴油由于做功效率较高，因而常被用来作为汽车、坦克、飞机、船舶、拖拉机以及铁 路车辆等运载工具或其它工程机械的燃料，比较具有代表性的就是渔民捕鱼时驾驶的渔 船。 0005 渔民为了降低用船成本，所使用的柴油往往是非常劣质的柴油，这种柴油的油质 非常粘稠，流动性很差，不能满足柴油发动机对油量的需求，降低了发动机的性能，因此每 次在渔船起航前都要对油箱中的劣质柴油进行预热，以改善油。
10、箱中柴油的流动性，使其能 够更加顺畅地流入发动机。 0006 为了对柴油进行预热，现有技术中常用的作法是如图1所示，在油箱1中设置多个 加热器2，并在油箱1的底部设置有一个温度传感器3用于监测油箱1中的柴油的温度，该 温度传感器3通过导线与设置在操作室内的温度表4连接，向操作员提示柴油的温度，操作 员根据温度表4所显示的温度控制加热器2的开关。待柴油被加热到规定的温度后，经出 油口5流向发动机。 0007 现有技术的方案通过加热器2对油箱1中的柴油进行加热，加热器2根据柴油的 温度而在运行和停止两个状态之间切换，油箱1中的柴油也被反复地加热着，经过一段时 间后非常容易导致油箱1中的柴油变质。 。
11、发明内容 0008 本发明的目的是提供一种柴油供给加热装置，该柴油供给加热装置为油箱中的柴 说 明 书CN 102493898 A 2/5页 4 油提供一个单独的加热场所，有效解决了油箱中的柴油因反复加热而导致变质的问题。本 发明的另一目的是提供一种具有上述柴油供给加热装置的油箱。 0009 为解决上述技术问题，本发明提供一种柴油供给加热装置，该柴油供给加热装置 包括外接箱体，在所述外接箱体内设置有加热器，所述外接箱体上设置有用于与油箱连通 的进油管和溢油管，以及用于与柴油发动机连通的供油管。 0010 优选地，在所述外接箱体内还设置有热交换器，所述热交换器具有用于与柴油发 动机冷却系统的出水。
12、管连通的热交换器进水管以及用于与柴油发动机冷却系统的回水管 连通的热交换器出水管。 0011 优选地，在所述热交换器的热交换器进水管与热交换器出水管之间设置有水流分 配装置，所述水流分配装置用于根据所述外接箱体中柴油的温度调节所述热交换器进水管 中的水量。 0012 优选地，所述水流分配装置包括：分配腔，与所述热交换器进水管连通；回水管， 一端与所述分配腔连通，另一端与所述热交换器出水管连通；活塞，可滑动地设置在所述分 配腔内，其上设置有通过孔，用于切换所述回水管的开闭状态；节温器，一端伸入所述外接 箱体内，另一端与所述分配腔连接，驱动所述活塞移动；隔热层，设置在所述分配腔与所述 节温器之间。。
13、 0013 优选地，所述外接箱体上设置有用于提示液位状态的第一液位提示装置。 0014 优选地，所述第一液位提示装置包括：第一液位计，设置在所述外接箱体上，其内 部具有第一液位浮子；第一高位报警灯，设置在所述第一液位计的上部；第一低位报警灯， 设置在所述第一液位计的下部。 0015 本发明还提供一种油箱，该油箱具有主箱体，所述主箱体上连接有上述的柴油供 给加热装置。 0016 优选地，所述主箱体与所述柴油供给加热装置通过所述进油管和所述溢油管连 通。 0017 优选地，所述主箱体上设置有用于提示液位状态的第二液位提示装置。 0018 优选地，所述第二液位提示装置包括：第二液位计，设置在所述主箱。
14、体上，其内部 具有第二液位浮子；第二高位报警灯，设置在所述第二液位计的上部；第二低位报警灯，设 置在所述第二液位计的下部。 0019 本发明提供的柴油供给加热装置单独设置有外接箱体，在外接箱体内设置有加热 器，外接箱体上设置有用于与油箱连通的进油管和溢油管，以及用于与柴油发动机连通的 供油管。通过进油管将油箱中的柴油先输送至外接箱体中，进入外接箱体的柴油经过加热 并达到规定的温度后再经供油管向柴油发动机输送，这样就避免了反复对油箱中的柴油进 行加热而导致柴油变质的问题。 0020 在本发明的一个优选实施方式中，在外接箱体内设置热交换器，通过热交换器与 柴油发动机冷却系统的连接来利用冷却水的热量。
15、对外接箱体中的柴油进行加热，而加热器 在将柴油加热到规定温度后就停止运行，这种方式充分利用了冷却水的热量，节省了电能 的消耗。 0021 在本发明的另一个优选实施方式中，通过在热交换器的热交换器进水管和热交换 器出水管之间设置水流分配装置实现了根据外接箱体中柴油的温度调节热交换器进水管 说 明 书CN 102493898 A 3/5页 5 中的水量，使外接箱体中的柴油始终保持在一个稳定的温度范围内。 0022 在本发明的又一个优选实施方式中，通过在外接箱体上设置第一液位提示装置使 操作者能够在第一时间注意到外接箱体中的柴油液面处于过高或者过低的状态，以便操作 者能够及时采取相应的措施。 附图说。
16、明 0023 图1为现有技术中加热器在油箱内的布置结构示意图； 0024 图2为本发明的柴油供给加热装置与主箱体的连接结构示意图； 0025 图3为图2中I处放大图； 0026 图4为热交换器的内部结构示意图。 具体实施方式 0027 本发明的核心是提供一种柴油供给加热装置，该柴油供给加热装置为油箱中的柴 油提供一个单独的加热场所，有效解决了油箱中的柴油因反复加热而导致变质的问题。本 发明的另一核心是提供一种具有上述柴油供给加热装置的油箱。 0028 为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面结合附图和具体实施方式 对本发明作进一步的详细说明。 0029 请参考图2所示的本发明柴油供给加。
17、热装置的具体实施方式的结构示意图。 0030 从图2中可以看出，该种柴油供给加热装置的实施方式包括外接箱体10，在该外 接箱体10内设置有加热器30，在外接箱体10上设置有用于与油箱连通的进油管11和溢油 管13，以及用于与柴油发动机连通的供油管15。油箱中的柴油经进油管11进入外接箱体 10中，当进入外接箱体10的油量过多时柴油会通过溢油管13流回油箱中。加热器30可以 设置多个，均匀地分布在外接箱体10内用来在柴油发动机启动前对外接箱体10中的柴油 进行均匀的加热，使外接箱体10内的柴油达到设定温度输送给柴油发动机帮助柴油发动 机启动。在外接箱体10内设置有用于监测柴油温度的温度传感器，该。
18、温度传感器将获取的 温度数据实时地传送给温控开关，温控开关将来自温度传感器的温度数据与设定温度进行 比较，当来自温度传感器的温度数值等于或者高于温控开关的设定温度时，说明柴油的温 度已经达到温度要求，可以经供油管15向柴油发动机输送帮助柴油发动机启动，同时温控 开关控制加热器30停止加热。 0031 本发明提供的柴油供给加热装置单独设置有外接箱体10，在外接箱体10内设置 有加热器30，外接箱体10上设置有用于与油箱连通的进油管11和溢油管13，以及用于与 柴油发动机连通的供油管15。通过进油管将油箱中的柴油先输送至外接箱体10中，进入外 接箱体10的柴油经过加热并达到规定的温度后再经供油管1。
19、5向柴油发动机输送，这样就 避免了反复对油箱中的柴油进行加热而导致柴油变质的问题。 0032 由于柴油发动机配备有冷却循环系统，冷却水经过柴油发动机可以带走柴油发动 机的热量使自身的温度得到升高，为了充分利用冷却水的热量，在本发明柴油供给加热装 置的一种优选的实施方式中，在外接箱体10内设置有热交换器50。 0033 如图2所示，热交换器50上连接有热交换器进水管51和热交换器出水管53，其中 热交换器进水管51用于连接柴油发动机冷却系统的冷却水出水管，热交换器出水管53用 说 明 书CN 102493898 A 4/5页 6 于连接柴油发动机冷却系统的冷却水回水管，通过这样的设置，吸收了柴油。
20、发动机的热量 后温度升高的冷却水通过热交换器进水管51进入热交换器50，与热交换器50周围的柴油 进行热交换，将自身的热量传递给周围温度较低的柴油同时使自身的温度得以降低。释放 了热量的冷却水通过热交换器出水管53返回到柴油发动机冷却系统中被用来再次对柴油 发动机进行冷却。 0034 众所周知，当柴油发动机中的柴油处于某一温度范围时柴油发动机能够获得较高 的工作效率，为了使柴油的温度始终保持在这样的温度范围内，在热交换器50的热交换器 进水管51与热交换器出水管53之间设置了水流分配装置70，该水流分配装置70用于根据 外接箱体10中柴油的温度调节热交换器进水管51中的水量，通过控制高温冷却水。
21、进入热 交换器50的流量调节热交换器50的加热功率，使柴油始终保持在一个特定温度附近，从而 使柴油发动机保持以较高水平的工作效率运转。 0035 水流分配装置70的具体结构如图3所示。 0036 从图3中可以看出，水流分配装置70具有分配腔71，热交换器进水管51与该分配 腔71连通；此外，分配腔71还连接一回水管73，该回水管73的一端与分配腔71连通，另 一端与热交换器出水管53连通；在分配腔71内部还设置有活塞75，活塞75上设置有通过 孔751，活塞75可以在分配腔71内滑动，正是通过活塞75在分配腔71的滑动才实现了回 水管73在开闭两个状态之间的切换；而活塞75的滑动是由节温器77。
22、驱动的，节温器77的 一端伸入外接箱体10内感知柴油的温度，另一端则与分配腔71连接以驱动活塞75滑动， 分配腔71与节温器77之间设置有隔热层79，用于防止高温冷却水穿过通过孔751后流入 节温器77内。 0037 下面结合图3说明水流分配装置70的工作原理。 0038 在柴油发动机刚启动的阶段，外接箱体10中的柴油温度处于满足柴油发动机启 动要求的状态，此时加热器30已经停止工作，由热交换器50代替加热器30对外接箱体10 中的柴油进行加热。由于加热器30的设定温度低于节温器77的设定温度，此时活塞75将 回水管73挡住，高温冷却水在进入分配腔71后全部由热交换器进水管51进入热交换器50。
23、 与外接箱体10内的柴油进行热交换。随着热交换过程的进行，柴油的温度逐渐升高，如果 热交换器50再持续进行加热的话将会使柴油的温度继续上升而超出使柴油发动机具有较 高工作效率的温度范围，柴油发动机的工作效率就会降低。这时，节温器77周围柴油的温 度逐渐接近节温器77的设定温度，当节温器77周围柴油的温度达到节温器77的设定温度 时，节温器77开始驱动活塞75滑动，使回水管73逐渐处于打开状态，进入分配腔71的高 温冷却水将会有一部分通过活塞75上的通过孔751流入回水管73中，进而经回水管73流 入热交换器出水管53返回柴油发动机冷却系统，这样就降低了热交换器50的加热功率，抑 制了其周围柴油。
24、温度的上升趋势，使外接箱体10中的柴油能够仍然保持在使柴油发动机 具有较高工作效率的温度范围内。当节温器77附近的柴油温度降低到节温器77的设定温 度以下时，节温器77将会驱动活塞75挡住回水管73，使高温冷却水全部进入热交换器50 中，提高热交换器50对周围柴油的加热功率，使外接箱体10中的柴油还是能够保持在使柴 油发动机具有较高工作效率的温度范围内。出于提高热交换器50热交换效率的考虑，热交 换器50内部可以设置有图4所示的多根首尾相接的U形管55，通过增加接触面积的方式促 进热量的传递。 说 明 书CN 102493898 A 5/5页 7 0039 基于上述的柴油供给加热装置的实施方式。
25、，可以在外接箱体10上设置第一液位 提示装置90，用于提示操作者外接箱体10中柴油是否达到液位上限或者下限。第一液位提 示装置90如图2所示，包括设置在外接箱体10上的第一液位计91，在该第一液位计91内 设置有随液面变化而上下浮动的第一液位浮子911。当第一液位浮子911随液面上升到液 面上限，第一液位浮子911将会导通设置在第一液位计91上部的第一高位报警灯93，提示 操作者柴油处于上限位置，操作者需检查油路中是否有堵塞的地方。当第一液位浮子911 随液面下降到液面下限，第一液位浮子911将会导通设置在第一液位计91下部的第一低位 报警灯95，提示操作者柴油处于下限位置，操作者需检查油泵是。
26、否工作正常，以及油路中是 否有泄露的地方。 0040 除了上述的柴油供给加热装置，本发明还提供一种油箱，该油箱具有主箱体20，在 该主箱体20上连接有上述的柴油供给加热装置。如图2所示，主箱体20与柴油供给加热 装置通过设置在柴油供给加热装置的外接箱体10上的进油管11和溢油管13连通。主箱 体20通过油泵向外接箱体10输送柴油，当外接箱体10中油量过多时可以通过溢油管13 将柴油排回主箱体20。 0041 此外，在主箱体20上还设置有用于提示液位状态的第二液位提示装置40，该第二 液位提示装置40如图2所示，包括设置在主箱体20上的第二液位计41，在该第二液位计41 内设置有随液面变化而上下。
27、浮动的第二液位浮子411。当第二液位浮子411随液面上升到 液面上限，第二液位浮子411将会导通设置在第二液位计41上部的第二高位报警灯43，提 示操作者柴油处于上限位置。当第二液位浮子411随液面下降到液面下限，第二液位浮子 411将会导通设置在第二液位计41下部的第二低位报警灯45，提示操作者柴油处于下限位 置。 0042 以上对本发明所提供的柴油供给加热装置和具有该柴油供给加热装置的油箱进 行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施 例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普 通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这 些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。 说 明 书CN 102493898 A 1/2页 8 图1 图2 说 明 书 附 图CN 102493898 A 2/2页 9 图3 图4 说 明 书 附 图CN 102493898 A 。