用于车辆的热回收装置及其总成制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种用于车辆的排气热回收总成，包含：排气管路节段；冷却液管路节段；以及热膨胀支架，其中热膨胀支架位于排气管路节段和冷却液管路节段之间，热膨胀支架与排气管路节段和冷却液管路节段相连接并限定排气管路节段到冷却液管路节段的之间的垂直距离。

Heat recovery device for vehicle and assembly thereof

The invention discloses an exhaust heat recovery vehicle assembly includes: exhaust pipe segment; coolant pipe segment; thermal expansion and thermal expansion bracket bracket, which is located between the exhaust pipe section and the coolant pipe segment, thermal expansion of the vertical distance between the bracket and the exhaust pipe section and the cooling liquid the pipeline section is connected and defining the exhaust pipe section to the coolant pipe segment of the.

【技术实现步骤摘要】
用于车辆的热回收装置及其总成
本专利技术涉及一种用于车辆的热回收装置及其总成。
技术介绍
通常，人们希望在车辆冷起动情况期间，尽快使发动机温度上升并达到预定温度以实现较高的燃料经济性。但是发动机升温难以在期望的较短时间内实现。此外，在冷气候条件期间，可能存在车厢加热的需求，这也会延长发动机在达到最佳温度之前的运行时间。另一方面，发动机排气中的热量没有得到有效的利用。
技术实现思路
根据本专利技术的一个方面，公开了一种用于车辆排气和发动机冷却液回路之间的热交换的热回收装置，包含：容纳冷却液管道的冷却液管路节段；以及沿冷却液管路节段的长度设置的热膨胀支架；其中热膨胀支架的两个端部连接至冷却液管路阶段。在一个实施例中，热膨胀支架包括具有带有第一热膨胀系数的第一层和带有第二热膨胀系数的第二层的双金属片，第二热膨胀系数小于第一热膨胀系数，且第二层位于第一层和冷却液管路节段之间。在一个实施例中，冷却液管路节段包括刚性材料，并在与热膨胀支架相对的表面成型为凹面。在一个实施例中，热膨胀支架的中间部分连接至车辆的排气系统中的排气管路节段。在一个实施例中，在冷状态下热膨胀支架基本与排气管路节段和冷却液管路节段平行，在热状态下热膨胀支架侧位移增加排气管路节段和冷却液管路节段之间的垂直距离。根据本专利技术的另一个方面，公开了一种用于车辆的排气热回收总成，包含：排气管路节段；冷却液管路节段；以及热膨胀支架，其中热膨胀支架位于排气管路节段和冷却液管路节段之间，热膨胀支架与排气管路节段和冷却液管路节段相连接并限定排气管路节段到冷却液管节路段的之间的垂直距离。在一个实施例中，热膨胀支架包括双金属片。在一个实施例中，双金属片包括具有第一热膨胀系数的第一层和具有第二热膨胀系数的第二层，第一热膨胀系数大于第二热膨胀系数，第一层位于排气管路节段和第二层之间。在一个实施例中，第一层是铜和第二层是钢。在一个实施例中，双金属片包括具有第一热膨胀系数的第一层和具有第二热膨胀系数的第二层，第一热膨胀系数大于所述第二热膨胀系数，第二层的两个末端与冷却液管路节段和排气管路节段中的一个相连接，第一层的中间部份与冷却液管路节段和排气管路节段中的另一个相连接。在一个实施例中，热膨胀支架的两个末端与排气管路节段和冷却液管路节段中的一个连接，且热膨胀支架中间部份与排气管路节段和冷却液管路节段中的另一个连接。在一个实施例中，热膨胀支架通过沿纵向间隔开的第一连接器和第二连接器与排气管路节段和冷却液管路节段中的一个连接，并通过沿纵向位于第一连接器和第二连接器之间的第三连接器连接至排气管路节段和冷却液管路节段中的另一个。在一个实施例中，排气管路节段为排气管路的一部分。在一个实施例中，排气管路节段为排气管热遮罩。在一个实施例中，冷却液管路节段为可容纳冷却液管路的刚性部件。在一个实施例中，冷却液管路节段与发动机冷却液回路流体连通并构成发动机冷却液回路的至少一部分。在一个实施例中，冷却液管路节段与车厢加热器芯子流体连通在一个实施例中，热膨胀支架具有基本线性的结构,在冷状态下热膨胀支架基本与排气管路节段和冷却液管路节段平行，在热状态下热膨胀支架位移增加排气管路节段和冷却液管路节段之间的垂直距离。根据本专利技术的另一个方面，公开了一种用于车辆的排气热回收系统，包含：发动机排气管路；通过发动机的冷却液回路；以及排气热回收总成，排气热回收总成包括热膨胀支架，其中所述热膨胀支架位于排气管路的一个排气管路节段和冷却液回路的一个冷却液管路节段之间并在其长的方向延伸，所述热膨胀支架与所述排气管路节段和冷却液管路节段相连接并限定所述排气管路节段到所述冷却液管节路段的之间的垂直距离。在一个实施例中，所述冷却液回路包括加热器芯子，冷却液通过所述加热器芯子传输来自冷却液的热量至乘客车厢。单独或结合附图阅读下面的具体实施方式，本专利技术的上述优点和其它优点以及特征将变得显而易见。【附图说明】为了更加完整地理解本专利技术的实施例，应参考在附图中更为详细地说明以及下文中通过示例描述的实施例，其中：图1的框图示意性说明了包括本专利技术一个实施例的热回收系统的车辆。图2A示意性说明了本专利技术一个实施例的车辆排气热回收总成，其中热膨胀支架处于冷状态。图2B示意性说明了图2A中所示的车辆排气热回收总成，其中热膨胀支架处于热状态。图3示意性说明了根据本专利技术的一个实施例的车辆排气热回收装置的截面示意图。图4A为车辆排气热回收总成的另一实施例的示意图，其中热膨胀支架处于冷状态。图4B为车辆排气热回收总成的另一实施例的示意图，其中热膨胀支架处于热状态。图5A为车辆排气热回收总成的再一实施例的示意图，其中热膨胀支架处于冷状态。图5B为车辆排气热回收总成的再一实施例的示意图，其中热膨胀支架处于热状态。【具体实施方式】对于附图中的标号，相同或类似的标号用于指示相同或类似的部件。在下文的描述中，在多个实施例中描述了多个操作参数和部件。这些具体的参数和部件仅作为示例包括在本文中而并不意味着限定。专利技术人认识到由于对改进发动机燃料经济性的要求，需要提供一种发动机废热回收系统，其能够利用发动机排气的废热以缩短发动机达到最佳运行温度的时间，并且能充分利用车辆内的有限空间，从而满足现代车辆设计中对封装空间的要求。本说明书描述了一种用于车辆的热回收装置及总成其利用设置于排气管路节段和冷却液管路阶段之间的热膨胀支架，能够根据不同温度实现对排气废热的差异化利用，例如在冷状态下使更多的热量从排气转移至发动机冷却液，而在热状态下减少热量从排气转移至发动机冷却液的转移。本专利技术的发动机废热回收系统能够充分利用发动机排气中的热量使发动机冷却液迅速升温至发动机优化运行所需的温度，并能够改善车辆气候系统的性能(例如加热、除霜性能)而无需额外的热源例如PTC加热器等。同时，由于采用了体积较小的热膨胀支架，无需使用结构复杂、体积更大的排气热交换器，即使封装空间十分有限的小型车也能够采用本专利技术。图1示意性说明了包括本专利技术一个实施例的排气热回收总成的车辆。排气热回收总成包含：排气管路节段，冷却液管路节段，以及位于排气管路节段和冷却液管路节段之间的热膨胀支架。其中热膨胀支架与排气管路节段和冷却液管路节段相连接，并限定了排气管路节段到冷却液管节段之间的垂直距离。出于说明目的，本专利技术的说明书及附图中参照常见的内燃发动机10作为驱动源的车辆对热回收总成100进行了描述。应理解，此热回收总成100也可用于其它类型的车辆，例如但不限于混合动力电动车辆(HEV)、插电式混合动力电动车辆(PHEV)等。参见图1，车辆1可包括发动机10。发动机10运行过程排出燃烧过的气体(总体上气流以空心箭头表示)，高温的排气115通过排气系统被导引到发动机10外部。排气系统可包括于减少污染排放和降低噪声的各种部件(未显示)和和排气115通过的排气管路。当排气115流动通过排气系统时，将热量传输给排气系统的各种部件、排气管路和周围环境。在发动机10运转期间，由于燃烧过程和运动部件的摩擦导致发动机10的温度升高。具有内燃发动机10的车辆1可包括总体上冷却液流体以细箭头表示的发动机冷却液回路190以控制发动机10的温度及调节车辆的车厢温度。发动机冷却液回路190可包括泵(未显示)以使本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于车辆排气和发动机冷却液回路之间的热交换的热回收装置，包含：容纳冷却液管道的冷却液管路节段；以及沿所述冷却液管路节段的长度设置的热膨胀支架；其中所述热膨胀支架的两个端部连接至所述冷却液管路节段。

【技术特征摘要】
1.一种用于车辆排气和发动机冷却液回路之间的热交换的热回收装置，包含：容纳冷却液管道的冷却液管路节段；以及沿所述冷却液管路节段的长度设置的热膨胀支架；其中所述热膨胀支架的两个端部连接至所述冷却液管路节段。2.根据权利要求1所述的热回收装置，其中，所述热膨胀支架包括具有带有第一热膨胀系数的第一层和带有第二热膨胀系数的第二层的双金属片，所述第二热膨胀系数小于所述第一热膨胀系数，且所述第二层位于所述第一层和所述冷却液管路节段之间。3.根据权利要求1所述的热回收装置，其中，所述冷却液管路节段包括刚性材料，并在与所述热膨胀支架相对的表面成型为凹面。4.根据权利要求1所述的热回收装置，其中，所述热膨胀支架的中间部分连接至车辆的排气系统中的排气管路节段。5.根据权利要求4所述的热回收装置，其中，在冷状态下所述热膨胀支架基本与所述排气管路节段和所述冷却液管路节段平行，在热状态下所述热膨胀支架侧位移增加所述排气管路节段和所述冷却液管路节段之间的垂直距离。6.一种用于车辆的排气热回收总成，包含：排气管路节段；冷却液管路节段；以及热膨胀支架，其中所述热膨胀支架位于所述排气管路节段和所述冷却液管路节段之间，所述热膨胀支架与所述排气管路节段和冷却液管路节段相连接并限定所述排气管路节段到所述冷却液管节路段的之间的垂直距离。7.根据权利要求6所述的排气热回收总成，其中，所述热膨胀支架包括双金属片。8.根据权利要求7所述的排气热回收总成，其中，所述双金属片包括具有第一热膨胀系数的第一层和具有第二热膨胀系数的第二层，所述第一热膨胀系数大于所述第二热膨胀系数，所述第一层位于所述排气管路节段和所述第二层之间。9.根据权利要求8所述的排气热回收总成，其中第一层是铜和第二层是钢。10.根据权利要求7所述的排气热回收总成，其中所述双金属片包括具有第一热膨胀系数的第一层和具有第二热膨胀系数的第二层，所述第一热膨胀系数大于所述第二热膨胀系数，所述第二层的两个末端与所述冷却液管路节段和所述排气管路节段中的一个相连接，所述第一层的中间部份与所述冷...

【专利技术属性】
技术研发人员：李俭，
申请(专利权)人：福特环球技术公司，
类型：发明
国别省市：美国,US