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1、(10)申请公布号 CN 103321813 A (43)申请公布日 2013.09.25 CN 103321813 A *CN103321813A* (21)申请号 201310252765.X (22)申请日 2013.06.21 F02N 19/10(2010.01) F01M 5/02(2006.01) F02M 31/16(2006.01) F02G 5/00(2006.01) (71)申请人 高志男 地址 102600 北京市大兴区工业开发区金苑 路 36 号高鑫伟业 (72)发明人 高志男 (74)专利代理机构 北京同汇友专利事务所 ( 普 通合伙 ) 11136 代理人 高云瑞。
2、 杨宗润 (54) 发明名称 汽车机油的余热回收利用装置 (57) 摘要 汽车机油的余热回收利用装置属于余热回收 利用技术领域， 回收机油的余热用于汽车低温启 动运行 ； 具有内装相变蓄热材料 (3) 的蓄热兼换 热器 (1)， 其内有独立的换热单元以不同导热工 质、 不同的循环管路对外传输热量并循环， 用于加 热目的物 ； 以机油为导热工质能通过相应的换热 单元向蓄热兼换热器 (1) 中传输热， 供回收并储 存热量于相变蓄热材料 (3) 中， 又能将所储热量 对外传输， 预热机油泵入发动机的主油道并进入 各磨擦副， 同时预热发动机机体， 利于发动机低温 启动， 并极大的减轻发动机的启动磨损 。
3、； 还能预 热冷却水， 用于在低温下去预热发动机机体 ； 能 有效回收利用机油余热、 节能环保， 结构简单易实 施， 安装应用方便， 成本低， 不影响原车设计， 便于 标准化、 产业化生产， 适用于各种机动车。 (51)Int.Cl. 权利要求书 1 页 说明书 3 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3页 附图2页 (10)申请公布号 CN 103321813 A CN 103321813 A *CN103321813A* 1/1 页 2 1. 汽车机油的余热回收利用装置， 具有带外保温的蓄热兼换热器， 导热工质的热量传 输、 。
4、循环管路及调控系统， 其特征在于 ： 蓄热兼换热器的具体结构为， 具有壳体， 其内充满用 于储存热量并对外供热的相变蓄热材料， 并装有带联锁机构的感温器， 其内还装有换热单 元， 各换热单元分别有接在壳体上的进口、 出口 ； 各换热单元内的导热工质能分别通过其相 应的进口、 出口和相应的独立循环管路， 在相应的换热单元内循环 ； 机油作为导热工质通 过其相应的独立循环管路向蓄热兼换热器内传输余热， 供回收并储存热量于相变蓄热材料 中， 或者向蓄热兼换热器外传输相变蓄热材料中储存的热量， 用于对外加热目的物 ； 还有用于其他加热目的物加热用的相应的导热工质、 换热单元和相应的独立循环管 路。 2。
5、. 根据权利要求 1 所述的汽车机油的余热回收利用装置， 其特征在于 ： 机油用的相应 的独立循环管路的结构为， 壳体 (2) 内的机油用的第一换热单元 (7) 的机油进口先后通过 第二电磁阀 (9)、 齿轮泵 (17) 接带滤网组件的第三油口接头 (15)， 第一换热单元 (7) 的机 油出口先后接第一电磁阀 (8)、 两位三通阀 (10)， 两位三通阀 (10) 的一位先后通过机油滤 清器(11)、 第一单向阀(12)接机油散热器进口上的第一油口接头(13)， 此路循环称为机油 的大循环 ； 两位三通阀 (10) 的另一位通过第二单向阀 (16) 接发动机的机油底壳中的带滤 网组件的第二油。
6、口接头 (14)， 此路循环称为机油的小循环。 3. 根据权利要求 1 或 2 所述的汽车机油的余热回收利用装置， 其特征在于 ： 以冷却水 为导热工质， 相应的独立循环管路的结构为， 壳体 2 内冷却水用的第二换热单元 18 的冷却 水进口通过第三电磁阀 19 接至发动机的节温器处冷却水出口 20， 第二换热单元 18 的冷却 水出口先后通过第四电磁阀21、 水泵22、 第三单向阀23接与发动机机体内水冷通道连通的 预留口 24， 此路循环称为冷却水的小循环。 4. 根据权利要求 1 或 2 所述的汽车机油的余热回收利用装置， 其特征在于 ： 所述调 控系统为， 蓄热兼换热器 (1) 中装有。
7、在预设温度下工作的感温器 (5)， 并与第一、 二电磁阀 (8)、 (9) 及齿轮泵 (17) 联锁， 还有备用热源， 电加热器 (4)， 两位三通阀、 齿轮泵、 风机凡在 装件的全部电控， 以及导热工质相应的独立循环管路的运行全部集中控制， 集中控制盘设 在驾驶控制台上 ； 集中控制盘上具有相应的电控开关、 指示灯及温度指示器。 5. 根据权利要求 3 所述的汽车机油的余热回收利用装置， 其特征在于 ： 所述调控系统 为， 蓄热兼换热器(1)中装有在预设温度下工作的感温器(5)， 并与第一、 二电磁阀(8)、 (9) 及齿轮泵 (17) 联锁， 还有备用热源， 电加热器 (4)， 两位三通阀。
8、、 齿轮泵、 风机凡在装件的全 部电控， 以及导热工质相应的独立循环管路的运行全部集中控制， 集中控制盘设在驾驶控 制台上 ； 集中控制盘上具有相应的电控开关、 指示灯及温度指示器。 6. 根据权利要求 1 或 2 所述的汽车机油的余热回收利用装置， 其特征在于 ： 蓄热兼换 热器 (1) 的换热单元的结构为螺旋管型， 或者为蛇管型。 7. 根据权利要求 3 所述的汽车机油的余热回收利用装置， 其特征在于 ： 蓄热兼换热器 (1) 的换热单元的结构为螺旋管型， 或者为蛇管型。 8. 根据权利要求 4 所述的汽车机油的余热回收利用装置， 其特征在于 ： 蓄热兼换热器 (1) 的换热单元的结构为螺。
9、旋管型， 或者为蛇管型。 9. 根据权利要求 5 所述的汽车机油的余热回收利用装置， 其特征在于 ： 蓄热兼换热器 (1) 的换热单元的结构为螺旋管型， 或者为蛇管型。 权 利 要 求 书 CN 103321813 A 2 1/3 页 3 汽车机油的余热回收利用装置 技术领域 0001 本发明属于余热回收利用技术领域， 涉及一种汽车机油的余热回收利用装置。 背景技术 0002 汽车运行中， 机油自发动机的机油底壳以机油泵经机油滤清器、 机油散热器泵入 发动机的主油道并进入各磨擦副， 用于润滑发动机转动及传动部位， 以减轻磨损， 延长发动 机的使用寿命， 润滑过程中机油温度可高达近 100， 高。
10、温机油自动循环回流入机油底壳， 如此反复运行， 汽车在长期运行中， 不仅要消耗机油， 而且经润滑升温后的机油在冷却中不 断对外白白放走余热。 鉴于汽车运行的特殊、 特定性， 导制机油的所述余热在很大程度上不 连续、 不稳定及不确定， 至今未见有回收、 利用机油余热的技术面世。 发明内容 0003 解决的技术问题 ： 0004 针对汽车机油余热的属性， 采用回收、 蓄热、 换热利用相结合， 先零星回收集聚热 量， 再集中利用热量， 主要用于汽车低温启动及运行 ； 回收并储存的余热即能用于预热机 油， 也能用于预热冷却水及其他加热目的物， 发动机低温起动时， 能将被预热的机油及冷却 水先行泵入发动。
11、机机体， 不仅能提高发动机机体的温度， 还能将热机油先行泵入发动机的 主油道并进入各磨擦副， 建立起油压， 即有利发动机低温启动， 又能极大的减轻发动机的启 动磨擦 ； 所述回收的余热， 还能用于预热燃油、 空气及加热生活用水 ； 节能环保， 安装、 使用 方便。 0005 采用的技术方案 ： 0006 汽车机油的余热回收利用装置， 具有带外保温的蓄热兼换热器， 导热工质的热量 传输、 循环管路及调控系统， 其特征在于 ： 蓄热兼换热器的具体结构为， 具有壳体， 其内充满 用于储存热量并对外供热的相变蓄热材料， 并装有带联锁机构的感温器， 其内还装有换热 单元， 各换热单元分别有接在壳体上的进。
12、口、 出口 ； 各换热单元内的导热工质能分别通过其 相应的进口、 出口和相应的独立循环管路， 在相应的换热单元内循环 ； 机油作为导热工质通 过其相应的独立循环管路向蓄热兼换热器内传输余热， 供回收并储存热量于相变蓄热材料 中， 或者向蓄热兼换热器外传输相变蓄热材料中储存的热量， 用于对外加热目的物 ； 0007 还有用于其他加热目的物加热用的相应的导热工质、 换热单元和相应的独立循环 管路。 0008 有益效果 ： 0009 汽车机油的余热回收利用装置， 通过相应的独立循环管路， 即能将机油的余热有 效回收并储存在蓄热兼换热器内的相变蓄热材料中， 同时又能在汽车低温启动时， 用于预 热机油，。
13、 被预热的机油能先行泵入发动机的主油道并进入各磨擦副， 建立油压， 不仅能提高 发动机机体的温度， 还能极大的减轻发动机低温启动时的磨损， 从而有利于延长发动机的 寿命， 同时相变蓄热材料中储存的热量还能预热冷却水， 并能以冷却水的小循环将预热后 说 明 书 CN 103321813 A 3 2/3 页 4 的冷却水先行泵入发动机的机体， 提高其整体温度， 从而有利于发动机低温启动 ； 能有效回 收利用机油的余热， 还能用于预热燃油、 空气、 生活用水 ； 节能环保、 结构简单、 易制作、 安装 应用方便， 不影响原车设计， 并且便于标准化、 产业化生产， 适用于多种机动车， 前景可观。 附图。
14、说明 0010 图 1、 总体结构示意图 ； 0011 图 2、 蓄热兼换热器 1 内的换热单元的结构示意图。 具体实施方式 ： 0012 结合附图进一步详加说明 ； 图中箭头示为流体介质流动的方向 ； 0013 如图 1 所示， 汽车机油的余热回收利用装置， 具有带外保温的蓄热兼换热器， 导热 工质的热量传输、 循环管路及调控系统， 蓄热兼换热器 1 的具体结构为， 具有壳体 2， 其内充 满用于储存热量并对外供热的相变蓄热材料 3， 并装有带联锁机构的感温器 5， 其内还装有 换热单元， 各换热单元分别有接在壳体 2 上的进口、 出口， 各换热单元内的导热工质能分别 通过其相应的进口、 出。
15、口和相应的独立循环管路， 在相应的换热单元内循环 ； 机油作为导热 工质通过其相应的独立循环管路向蓄热兼换热器 1 内传输余热， 供回收并储存热量于相变 蓄热材料 3 中， 或者向蓄热兼换热器 1 外传输相变蓄热材料 3 中储存的热量， 用于对外加热 目的物 ； 0014 还有用于其他加热目的物加热用的相应的导热工质， 换热单元和相应的独立循环 管路。 0015 蓄热兼换热器1中还装有备用热源电加热器4及备用接口6 ； 备用热源电加热器4 用于长期停车后使用。 0016 如图1所示， 机油用的相应的独立循环管路的结构为， 壳体2内的机油用的第一换 热单元 7 的机油进口先后通过第二电磁阀 9、。
16、 齿轮泵 17 接带滤网组件的第三油口接头 15， 第一换热单元 7 的机油出口先后接第一电磁阀 8、 两位三通阀 10， 两位三通阀 10 的一位先 后通过机油滤清器 11、 第一单向阀 12 接机油散热器进口上的第一油口接头 13， 此路循环 称为机油的大循环 ； 两位三通阀 10 的另一位通过第二单向阀 16 接发动机的机油底壳中的 带滤网组件的第二油口接头 14， 此路循环称为机油的小循环 ； 机油的大循环能在汽车运行 中， 将已升温并且未经冷却的热机油泵入第一换热单元 7， 进行余热回收并热量储存待用 ； 汽车低温启动时， 机油的小循环先运行， 将发动机的机油底壳中的低温存油泵入第一。
17、换热 单元 7 进行预热， 之后再启动机油的大循环将预热后的机油并经过第一换热单元 7 泵入发 动机的主油道并打入各磨擦副， 提高发动机的机体温度的同时建立油压， 从而能极大的减 轻发动机低温启动时的磨损， 提高其使用寿命 ； 0017 以冷却水为导热工质， 相应的独立循环管路的结构为， 壳体 2 内冷却水用的第二 换热单元 18 的冷却水进口通过第三电磁阀 19 接至发动机的节温器处冷却水出口 20， 第二 换热单元 18 的冷却水出口先后通过第四电磁阀 21、 水泵 22、 第三单向阀 23 接与发动机机 体内水冷通道连通的预留口 24， 此路循环称为冷却水的小循环， 此路循环能将经第二换。
18、热 单元 18 预热后的冷却水直接泵入发动机， 提高发动机机体的整体温度， 利于低温启动发动 机。所述冷却水也可以是冷却液。 说 明 书 CN 103321813 A 4 3/3 页 5 0018 还可以设置用于其他加热目的物 ( 如燃油、 车箱采暖用空气及生活用水等 ) 的相 应的换热单元， 并配置相应的独立循环管路， 对外传输热量用于其他加热目的物。 0019 所述加热目的物即被加热的对象， 有直接对象、 间接对象之分， 所述导热工质即为 直接对象， 上述所涉机油、 冷却水、 燃油及车箱采暖用空气均为被加热的直接对象， 而所涉 发动机的机体、 车箱、 生活用水则为被加热的间接对象。 002。
19、0 如图 2 所示， 蓄热兼换热器 1 中的换热单元的结构为， 如 (a) 所示为螺旋管型， 或 者如 (b) 所示， 为蛇管型， 各换热单位的结构相同或不同。 0021 所述调控系统为， 蓄热兼换热器 1 中装有在预设温度下工作的感温器 5， 并与第 一、 二电磁阀 8、 9 及齿轮泵 17 联锁， 还有备用热源电加热器 4， 两位三通阀、 齿轮泵、 风机凡 在装件的全部电控， 以及导热工质相应的独立循环管路的运行全部集中控制， 集中控制盘 设在驾驶控制台上 ； 集中控制盘上具有相应的电控开关、 指示灯及温度指示器。 感温器5的 预设最高温度为 100。 0022 应用中 ： 0023 一、。
20、 低温启动发动机 0024 1、 首先检查蓄热兼换热器 1 中的温度是否正常 ； 0025 2、 启动机油的小循环， 待机油升温达一定高度后， 再启动机油的大循环， 油压建立 起来之后， 即可启动发动机， 机油转为正常循环。 0026 3、 正常行车中， 需要为蓄热兼换热器 1 蓄热时， 则启动机油的大循环， 温升达预设 定值会自动停止。 0027 二、 当装有冷却水预热系统时， 低温启动发动机时， 则冷却水的小循环应一直运 行， 直到发动机启动为止。 0028 相变蓄热材料 3 选用北京正凯宏业科技有限责任公司产品 ESM-56， 相变温度 56-68， 许可温度 130。 说 明 书 CN 103321813 A 5 1/2 页 6 图 1 说 明 书 附 图 CN 103321813 A 6 2/2 页 7 图 2 说 明 书 附 图 CN 103321813 A 7 。