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一種柴油機空氣加熱器.pdf

摘要
申請專利號:

CN201510391195.1

申請日:

2015.07.06

公開號:

CN105020065A

公開日:

2015.11.04

當前法律狀態:

駁回

有效性:

無權

法律詳情: 發明專利申請公布后的駁回 IPC(主分類):F02M 31/13申請公布日:20151104|||實質審查的生效IPC(主分類):F02M 31/13申請日:20150706|||公開
IPC分類號: F02M31/13 主分類號: F02M31/13
申請人: 北京奧博汽車電子電器有限公司
發明人: 董國慶
地址: 100144北京市石景山區八大處高科技園區
優先權:
專利代理機構: 北京遠大卓悅知識產權代理事務所(普通合伙)11369 代理人: 史霞
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法律狀態
申請(專利)號:

CN201510391195.1

授權公告號:

||||||

法律狀態公告日:

2019.02.26|||2015.12.02|||2015.11.04

法律狀態類型:

發明專利申請公布后的駁回|||實質審查的生效|||公開

摘要

本發明公開了一種柴油機空氣加熱器,包括:殼體組件,其為具有中央腔的框架,殼體組件包括安裝基板和殼體骨架,殼體骨架的一端固定在安裝基板上,殼體骨架由耐熱材料制成;以及,發熱體組件,其固定在殼體組件的中央腔中;其中,殼體骨架和發熱體組件均通過進氣管道的開口插入到進氣管道中,而安裝基板固定在進氣管道外且封閉進氣管道的開口。本裝置的安裝基板設置在進氣管道的外部,高熔點殼體骨架設置在進氣管道的內部,以解決加熱器殼體組件因溫度過高而發生的融合現象。

權利要求書

權利要求書
1.  一種柴油機空氣加熱器,其特征在于,包括:
殼體組件,其為具有中央腔的框架,所述殼體組件包括安裝基板和殼體骨架,所述殼體骨架的一端固定在所述安裝基板上,所述殼體骨架由耐熱材料制成;以及,
發熱體組件,其固定在所述殼體組件的中央腔中;
其中,所述殼體骨架和所述發熱體組件均通過所述進氣管道的開口插入到所述進氣管道中,而所述安裝基板固定在所述進氣管道外且封閉所述進氣管道的開口。

2.  如權利要求1所述的柴油機空氣加熱器,其特征在于,還包括:
安裝法蘭,其具有貫通孔,所述安裝法蘭套設在所述進氣管道的外部,且其貫通孔與所述進氣管道的開口對齊設置,所述安裝基板固定在所述安裝法蘭上。

3.  如權利要求1所述的柴油機空氣加熱器,其特征在于,所述殼體骨架垂直于所述進氣管道的軸向設置。

4.  如權利要求1所述的柴油機空氣加熱器,其特征在于,所述殼體骨架所述殼體骨架由一對半框形的殼體支架組成。

5.  如權利要求1至4任一所述的柴油機空氣加熱器,其特征在于,所述發熱體組件包括:
一對發熱體,所述一對發熱體串聯,每個發熱體均彎折成多段彼此順次連接的分段且形成有彎折部,所述彎折部處均設置有第一鉚接孔,所述發熱體通過鉚接組件固定在所述殼體骨架左右兩側的裝配槽中,所述一對發熱體的一尾端固定在所述殼體組件的一側,且與一對接線柱分別各自連接,所述一對發熱體的另一尾端固定在所述殼體組件的另一側,所述分段上設置有凸筋,所述分段設置有中間彎曲部,所述分段沿其長度方向開設有縫隙。

6.  如權利要求5所述的柴油機空氣加熱器,其特征在于,所述鉚接組件包括:
鉚接墊片,其上設置有第二鉚接孔,通過鉚釘與所述發熱體的第一鉚接 孔鉚接;
絕緣墊片,其設置在所述鉚接墊片的外側;
調整墊片,其設置在所述鉚接墊片和所述絕緣墊片之間;
不銹鋼托架,其包覆所述鉚接墊片、所述調整墊片和所述絕緣墊片,所述不銹鋼托架固定在所述殼體骨架兩側的裝配槽中。

7.  如權利要求5所述的柴油機空氣加熱器,其特征在于,所述殼體骨架兩側的裝配槽中沿所述殼體骨架的軸向各自設置有兩個第一限位立板,當所述發熱體組件安裝于所述殼體骨架的裝配槽中時,將所述第一限位立板折彎形成折彎部分且施加于所述發熱體組件,以限制發熱體的移動。

8.  如權利要求6所述的柴油機空氣加熱器,其特征在于,所述不銹鋼托架的外側設置有限定凸臺,所述殼體骨架兩側的裝配槽中設置有限位凹槽,所述限位凹槽和所述限位凸臺對應設置,所述限位凸臺位于所述限位凹槽中以限制所述發熱體的軸向移動。

9.  如權利要求5所述的柴油機空氣加熱器,其特征在于,所述殼體骨架的兩側的裝配槽的兩側壁上端設置有多個爪部。

10.  如權利要求5所述的柴油機空氣加熱器,其特征在于,所述殼體組件的另一側向外設置有第二限位立板。

說明書

說明書一種柴油機空氣加熱器
技術領域
本發明涉及一種加熱器,特別涉及一種柴油機預熱用、發熱體由進氣管道側壁插入的抽屜式的空氣加熱器。
背景技術
現有抽屜式結構加熱器其殼體為鋁壓鑄一體式殼體,由于壓鑄鋁的熔點較低(510℃~580℃),其固定發熱體托架部分的殼體位于進氣管道內部,受散熱條件的限制,其殼體表面溫度較高,當溫度接近于殼體的熔點時,會出現殼體熱變形現象,隨著溫度的繼續升高,最終導致殼體融化進入發動機缸體而對缸體造成損毀。再者現有的空氣加熱器,發熱體采用圓絲或扁絲形狀,彎成蛇形,兩端用陶瓷構件懸浮約束發熱體。這種結構其陶瓷體容易碎裂,隨著氣流進入氣缸,造成發動機損壞;發熱體只是約束沒有固定,振動產生的摩擦會損壞發熱體;同時發熱體為獲得足夠的強度,發熱體截面長寬比較小,表面積較小,芯部溫度與表面溫度差較大,不斷地熱循環導致發熱體早期斷裂失效。
發明內容
有鑒于此,為解決現有柴油機空氣加熱器技術中的缺陷及有效利用進氣管道空間,本發明的申請人基于相關領域的研發,并經過不斷測試及改良,進而有本裝置的產生。
本發明的一個目的是解決至少上述問題和/或缺陷,并提供至少后面將說明的優點。
本發明的另一個目的是提供一種柴油機加熱器,安裝基板設置在進氣管道的外部,高熔點殼體骨架設置在進氣管道的內部,以解決加熱器殼體組件因溫度過高而發生的融合現象。
本發明的又一個目的是提供一種殼體組件采用組合結構的柴油機加熱器,本裝置通過將殼體組件設置為安裝在外部的安裝基板和設置在進氣管道內部的高熔點的殼體骨架兩部分,解決了殼體組件安裝不便利的問題。
本發明的再一個目的是提供一種發熱體牢固固定的裝置,通過鉚接組件將發熱體牢靠固定在殼體組件中,該鉚接組件能夠耐受高溫,避免了加熱時振動產生的摩擦損壞發熱體的問題。
為此,本發明提供的技術方案為:
一種柴油機空氣加熱器,包括:
殼體組件,其為具有中央腔的框架,所述殼體組件包括安裝基板和殼體骨架,所述殼體骨架的一端固定在所述安裝基板上,所述殼體骨架由耐熱材料制成;以及,
發熱體組件,其固定在所述殼體組件的中央腔中;
其中,所述殼體骨架和所述發熱體組件均通過所述進氣管道的開口插入到所述進氣管道中,而所述安裝基板固定在所述進氣管道外且封閉所述進氣管道的開口。
優選的是,所述的柴油機空氣加熱器,還包括:
安裝法蘭,其具有貫通孔,所述安裝法蘭套設在所述進氣管道的外部,且其貫通孔與所述進氣管道的開口對齊設置,所述安裝基板固定在所述安裝法蘭上。
優選的是,所述的柴油機空氣加熱器中,所述殼體骨架垂直于所述進氣管道的軸向設置。
優選的是,所述的柴油機空氣加熱器中,所述殼體骨架所述殼體骨架由一對半框形的殼體支架組成。
優選的是,所述的柴油機空氣加熱器中,所述發熱體組件包括:
一對發熱體,所述一對發熱體串聯,每個發熱體均彎折成多段彼此順次連接的分段且形成有彎折部,所述彎折部處均設置有第一鉚接孔,所述發熱體通過鉚接組件固定在所述殼體骨架左右兩側的裝配槽中,所述一對發熱體的一尾端固定在所述殼體組件的一側,且與一對接線柱分別各自連接,所述一對發熱體的另一尾端固定在所述殼體組件的另一側,所述分段上設置有凸 筋,所述分段設置有中間彎曲部,所述分段沿其長度方向開設有縫隙。
較優選的是,所述的柴油機空氣加熱器中,所述鉚接組件包括:
鉚接墊片,其上設置有第二鉚接孔,通過鉚釘與所述發熱體的第一鉚接孔鉚接;
絕緣墊片,其設置在所述鉚接墊片的外側;
調整墊片,其設置在所述鉚接墊片和所述絕緣墊片之間;
不銹鋼托架,其包覆所述鉚接墊片、所述調整墊片和所述絕緣墊片,所述不銹鋼托架固定在所述殼體骨架兩側的裝配槽中。
較優選的是,所述的柴油機空氣加熱器中,所述殼體骨架兩側的裝配槽中沿所述殼體骨架的軸向各自設置有兩個第一限位立板,當所述發熱體組件安裝于所述殼體骨架的裝配槽中時,將所述第一限位立板折彎形成折彎部分且施加于所述發熱體組件,以限制發熱體的移動。較優選的是,所述的柴油機空氣加熱器中,所述不銹鋼托架的外側設置有限定凸臺,所述殼體骨架兩側的裝配槽中設置有限位凹槽,所述限位凹槽和所述限位凸臺對應設置,所述限位凸臺位于所述限位凹槽中以限制所述發熱體的軸向移動。
較優選的是,所述的柴油機空氣加熱器中,所述殼體骨架的兩側的裝配槽的兩側壁上端設置有多個爪部。
較優選的是,所述的柴油機空氣加熱器中,所述殼體組件的另一側向外設置有第二限位立板。
本發明至少包括以下有益效果:
本發明將殼體組件設置為安裝基板和殼體骨架兩部分,將安裝基板固定在進氣管道的外部,殼體骨架由耐熱材料制成,這樣避免了殼體表面溫度過高時,殼體出現熱變形的現象,以防造成發動機缸體的損壞。延長了發動機缸體和加熱器的使用壽命。本發明的鉚接組件采用云母片和不銹鋼材料制成,耐高溫,能夠與殼體組件相匹配,能夠將發熱體牢固安裝在殼體組件中。
本發明的發熱體上設置有凸筋,用于增加發熱體的剛度;設置有中間彎曲部,用于吸收發熱體熱脹冷縮所產生的變形量;所述分段沿其長度方向開設有縫隙。用于改善發熱體受熱狀況,避免發熱體寬度方向中因局部過熱而失效。
本發明安裝便利,原料易得,且價格低廉,適于大規模推廣使用。
本發明的其它優點、目標和特征將部分通過下面的說明體現,部分還將通過對本發明的研究和實踐而為本領域的技術人員所理解。
附圖說明
圖1為本發明所述的柴油機加熱器的裝配結構示意圖;
圖2為本發明其中一個實施例中的柴油機加熱器的結構示意圖;
圖3為本發明其中一個實施例中的殼體組件的結構示意圖;
圖4為本發明其中一個實施例中的發熱體組件的鉚接結構示意圖;
圖5為本發明圖4中A-A部分的放大的結構示意圖;
圖6為本發明其中一個實施例中的其中一個發熱體的立體圖;
圖7為本發明其中一個實施例中的其中一個發熱體的平面圖;
圖8為本發明其中一個實施例中的另一個發熱體的立體圖;
圖9為本發明其中一個實施例中的另一個發熱體的平面圖;
圖10為本發明其中一個實施例中的柴油機加熱器的結構示意圖;
圖11為本發明其中一個實施例中的殼體組件的結構示意圖;
圖12為本發明其中一個實施例中的其中一個發熱體的立體圖;
圖13為本發明其中一個實施例中的其中一個發熱體的平面圖;
圖14為本發明其中一個實施例中的另一個發熱體的立體圖;
圖15為本發明其中一個實施例中的另一個發熱體的平面圖;
圖16為本發明其中一個實施例中安裝基板的剖視圖的結構示意圖。
具體實施方式
下面結合附圖對本發明做進一步的詳細說明,以令本領域技術人員參照說明書文字能夠據以實施。
應當理解,本文所使用的諸如“具有”、“包含”以及“包括”術語并不配出一個或多個其它元件或其組合的存在或添加。
如圖1和圖2所示,本發明提供一種柴油機空氣加熱器,包括:
進氣管道1,其側壁上設置有開口;
殼體組件2,其為具有中央腔的框架,所述殼體組件包括安裝基板210和殼體骨架220,所述殼體骨架220的一端固定在所述安裝基板210上,所述殼體骨架220由耐熱材料制成;以及,
發熱體組件3,其固定在所述殼體組件2的中央腔中;
其中,所述殼體骨架220和所述發熱體組件3均通過所述進氣管道1的開口插入到所述進氣管道1中,以加熱穿透該殼體組件2的空氣,而所述安裝基板210固定在所述進氣管道1外且封閉所述開口。
本發明將殼體組件2設置為安裝基板210和殼體骨架220兩部分,將安裝基板210固定在進氣管道1的外部,殼體骨架220由耐熱材料制成,這樣避免了殼體表面溫度過高時,殼體出現熱變形的現象,以防造成發動機缸體的損壞。延長了發動機缸體和加熱器的使用壽命。在進氣管道腔體里面的殼體骨架220為高熔點金屬骨架,比如不銹鋼、鑄鐵等電熱帶材料。電熱帶材料可選用電阻溫度系數較大的電熱帶原材料,好處就是在高溫的時候,電阻增大,功率降低,發熱量減少,溫度可保持在一個相對較低的狀態。進氣管道1外側可設置為鋁安裝基板。其他條件可根據用戶需求。
作為優選,還包括:安裝法蘭4,其具有貫通孔,所述安裝法蘭4套設在所述進氣管道的外部,且其貫通孔與所述進氣管道1的開口對齊設置,所述安裝基板210固定在所述安裝法蘭4上,以將安裝基板210固定在進氣管道1的外部。
作為優選,所述殼體骨架220垂直于所述進氣管道1的軸向設置,以使加熱的空氣的面積最大。
作為優選,如圖3所示,為便于發熱體組件3的安裝,所述殼體骨架220由一對半框形的殼體支架221a,221b插合組成。該殼體支架221由不銹鋼制成,該殼體支架向內彎折形成一裝配槽222,一對發熱體310的兩側固定在所述裝配槽222中。
作為優選,如圖4和圖5所示,所述發熱體組件包括:
一對發熱體310a,310b,所述一對發熱體310a,310b串聯,每個發熱體310均彎折成多段彼此順次連接的分段且形成有彎折部311,所述彎折部311處均設置有第一鉚接孔,所述發熱體310通過鉚接組件固定在所述殼體骨架 220左右兩側的裝配槽中,所述一對發熱體310a,310b的一尾端固定在所述殼體組件220的一側,且與一對接線柱分別各自連接,所述一對發熱體的另一尾端固定在所述殼體組件2的另一側,所述分段上設置有凸筋314,用于增加發熱體的剛度;所述分段設置有中間彎曲部312,用于吸收發熱體熱脹冷縮所產生的變形量;所述分段沿其長度方向開設有縫隙315。用于改善發熱體受熱狀況,避免發熱體寬度方向中因局部過熱而失效。
在上述的方案中,作為優選,如圖4和圖5所示,所述鉚接組件包括:
鉚接墊片316,其上設置有第二鉚接孔,通過鉚釘313與所述發熱體的第一鉚接孔鉚接;
絕緣墊片317,其設置在所述鉚接墊片的外側;用于鉚釘與不銹鋼托架之間的電器絕緣。
調整墊片318,其設置在所述鉚接墊片316和所述絕緣墊片317之間;其厚度與鉚釘帽厚度相當,用于掩藏鉚釘帽的高度,使3個墊片接觸充分。
不銹鋼托架319,其包覆所述鉚接墊片316、所述調整墊片318和所述絕緣墊片317,保證發熱體組件熱脹冷縮的作用力作用在該不銹鋼托架319上。所述不銹鋼托架319固定在所述殼體骨架220兩側的裝配槽222中。
作為優選,如圖6~9中所示,為限制發熱體的軸向移動,一種可采取的方式是:
所述不銹鋼托架319的外側設置有限定凸臺320,所述殼體骨架220兩側的裝配槽中設置有限位凹槽321,所述限位凹槽321和所述限位凸臺320對應設置,所述限位凸臺320位于所述限位凹槽321中以限制所述發熱體310的軸向移動。
作為優選,如圖10~15所示,為限制發熱體310的軸向移動,另一種可采取的方式是:所述殼體骨架220兩側的裝配槽221中沿所述殼體骨架的軸向各自設置有兩個第一限位立板323,將所述第一限位立板折彎形成折彎部分且施加于所述發熱體組件,以限制發熱體的移動。
以限制所述一對發熱體310a,310b的軸向移動。
作為優選,為防止發熱體組件在裝配槽222中滑動,所述殼體骨架的兩側的裝配槽221的兩側壁上端設置有多個爪部322,當將發熱體的兩側固定 在裝配槽222中時,將該多個爪部322彎折,以固定鉚接部分。
作為優選,所述殼體組件的另一側向外設置有第二限位立板223。該第二限位立板223的長度大于將該發熱體組件固定到所述殼體組件2另一側的螺栓的高度,以防止螺栓與進氣管道1接觸導通造成加熱器功能性失效。
在本發明的一個實施例中,如圖1所示,本裝置殼體組件采用組合結構,安裝基板210及高熔點的殼體骨架220通過緊固件組裝成一體。由進氣管道1外側的安裝基板210和內置于進氣管道1內的不銹鋼(熔點1400℃)或其他高熔點殼體骨架220所做組成的殼體組件2及裝配于殼體組件2內部的發熱組件3等組成,與進氣管道1對接的安裝基板210為鋁制件(熔點660℃)。螺母與殼體骨架220焊接為一體,這樣便于安裝基板210與殼體骨架220的裝配。如圖16所示,安裝基板210上設置有殼體支架安裝限位槽211和殼體支架固定螺釘過孔212,通過將殼體支架固定螺釘穿過設置在安裝基板上的殼體支架固定螺釘過孔212即可將殼體支架固定螺釘緊固在殼體骨架的螺母上,并且,殼體支架固定采用不銹鋼材質,有效保證連接強度。在安裝基板210的上還開設有接線柱安裝孔213,用于固定接線柱與一對發熱體的一尾端連接。
在進氣管道1的外側還套設有安裝法蘭4,其具有貫通孔,且其貫通孔與所述進氣管道1的開口對齊設置,所述安裝基板210上設置有四個合裝孔214,用螺栓穿過該四個合裝孔214擰在該進氣管道1的安裝法蘭4上,以將安裝基板210固定在進氣管道1的外部。
發熱體組件3包括一對串聯的發熱體310和鉚接組件,每個發熱體均彎折成多段彼此順次連接的分段且形成有彎折部311,所述彎折部311處均設置有第一鉚接孔,所述發熱體310通過鉚接組件固定在所述殼體骨架220左右兩側的裝配槽221中,所述一對發熱體310的一尾端固定在所述殼體組件2的一側,且與一對接線柱分別各自連接,該一對接線柱其中一個為正極接線柱,另一個為負極接線柱,在該兩個接線柱之間還設置有溫度保險片,在溫度達到一定值后,保險片斷開,作為優選,保險片斷開溫度控制在500℃左右。所述一對發熱體310的另一尾端通過螺栓固定在所述殼體組件2的另一側,該殼體組件2的另一側還設置有第二限位立板224,其高度高于固定發 熱體310的另一尾端的螺栓的高度,以防止該螺栓與進氣管道1連接,造成發熱體的短路。所述分段上設置有凸筋314,用于增加發熱體310的剛度;所述分段設置有中間彎曲部312,用于吸收發熱體熱脹冷縮所產生的變形量;所述分段沿其長度方向開設有縫隙315,用于改善發熱體受熱狀況,避免發熱體寬度方向中因局部過熱而失效。
作為優選,在本實施例中,鉚接墊片316、調整墊片318和絕緣墊片317分別采用鉚接云母片、調整云母片和絕緣云母片,且該云母片采用金云母,耐溫達1000℃以上。鉚釘及不銹鋼托架均采用不銹鋼制品,具有較好的機械強度和抗腐蝕能力。
如圖4和圖5,發熱體310通電后發熱,用于進氣管道1內空氣的加熱,其上開設有鉚接孔,與鉚接云母片一同通過鉚釘鉚接在一起,以實現發熱體310的固定;其上開設有接線柱過孔,用于與接線柱對外連接實現發熱體的通電;其上開設有凸筋314,用于增加發熱體310的剛度;其上開設有中間彎曲部312,用于吸收發熱體熱脹冷縮所產生的變形量;其上開設有縫隙315,用于改善發熱體受熱狀況,避免發熱體寬度方向中因局部過熱而失效。
在本發明的另一個實施例中,如圖6~9所示,不銹鋼托架319的外側設置有限定凸臺320,殼體骨架220兩側的裝配槽中設置有限位凹槽321,限位凹槽321和限位凸臺320對應設置,限位凸臺320卡在限位凹槽321中以限制所述發熱體310的軸向移動。殼體骨架220的兩側的裝配槽221的兩側壁上端設置有多個爪部322,當將發熱體310的兩側固定在裝配槽222中時,將該多個爪部322彎折,以固定鉚接部分,防止發熱體移動。
在本發明的再一個實施例中,如圖10~15所示,殼體骨架220兩側的裝配槽221中沿殼體骨架220的軸向各自設置有兩個第一限位立板323,以限制所述一對發熱體310a,310b的軸向移動。殼體骨架220的兩側的裝配槽221的兩側壁上端設置有多個爪部322,當將發熱體310的兩側固定在裝配槽222中時,將該多個爪部322彎折,以固定鉚接部分,防止發熱體移動。殼體骨架220由兩個半框形的殼體支架221插合而成,殼體支架221由不銹鋼材料制成,約1mm厚,其剛度合適,比較薄,也易于彎折形成裝配槽。
盡管本發明的實施方案已公開如上,但其并不僅僅限于說明書和實施方 式中所列運用,它完全可以被適用于各種適合本發明的領域,對于熟悉本領域的人員而言,可容易地實現另外的修改,因此在不背離權利要求及等同范圍所限定的一般概念下,本發明并不限于特定的細節和這里示出與描述的圖例。

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一種 柴油機 空氣 加熱器
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