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Title:
ENERGY-SAVING AND EMISSION-REDUCING DEVICE FOR VEHICLE
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2011/079654
Kind Code:
A1
Abstract:
An energy-saving and emission-reducing device for vehicle comprises a buffer heating fluid reservoir (1). The head end of the buffer heating fluid reservoir (1) is provided with a fuel inlet (12) communicated with a fuel outlet pipe of a fuel tank, and the tail end with a fuel outlet (11) communicated with a fuel inlet pipe of an engine. The body of said buffer heating fluid reservoir (1) is provided with a heating unit (13) for heating its interior. Preferably said emission-reducing device also comprises a buffer cooling fluid reservoir (2). The device can greatly reduce carbon emissions from the vehicle, and has excellently energy-saving and environment- friendly functions.

Inventors:
LIAO SENLIN (CN)
LIAO XIAODONG (CN)
Application Number:
PCT/CN2010/078711
Publication Date:
July 07, 2011
Filing Date:
November 15, 2010
Export Citation:
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Assignee:
LIAO SENLIN (CN)
LIAO XIAODONG (CN)
International Classes:
F02M31/00; F02M37/00
Foreign References:
CN201582015U2010-09-15
CN2339765Y1999-09-22
CN2733017Y2005-10-12
CN2259603Y1997-08-13
US5596973A1997-01-28
EP1209346A22002-05-29
US5443053A1995-08-22
CN2346946Y1999-11-03
CN201117399Y2008-09-17
Attorney, Agent or Firm:
GENUINEWAYS INTELLECTUAL PROPERTY AGENCY (CN)
北京中誉威圣知识产权代理有限公司 (CN)
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Claims:
权 利 要 求 书

1. 一种汽车节能减排装置,其特征在于:包括一缓冲制热储液罐, 其首端设有一与油箱出油管道连通的燃油入口, 其尾端设有一与发动 机进油管道连通的燃油出口, 所述缓冲制热储液罐罐体上设有用于对 其内部进行加热的制热单元。

2. 根据权利要求 1所述的节能减排装置,其特征在于: 所述缓冲 制热储液罐内设有一加热管。

3. 根据权利要求 2所述的节能减排装置,其特征在于: 所述加热 管呈螺旋型结构并沿所述缓冲制热储液罐纵向方向延伸, 其一端为与 汽车冷却水管路连通的冷却水入口, 另一端为与汽车冷却水管路连通 的冷却水出口。

4. 根据权利要求 1至 3任意一项所述的节能减排装置,其特征在 于: 节能减排装置还包括一缓冲制冷储液罐, 其首端设有一与发动机 回油管道连通的燃油回油入口, 其尾端设有一与油箱回油管道连通的 燃油回油出口, 所述缓冲制冷储液罐罐体上设有用于对其内部进行制 冷的制冷单元。

5. 根据权利要求 4所述的节能减排装置,其特征在于: 所述缓冲 制冷储液罐罐体与一气体冷凝管连通, 所述缓冲制冷储液罐通过气体 冷凝管与油箱上的排压阀连通, 所述气体冷凝管上设有一单向阀。

6. 根据权利要求 4所述的节能减排装置,其特征在于: 所述缓冲 制热储液罐和所述缓冲制冷储液罐罐体内分别设有至少一块缓冲板, 所述每块缓冲板一端与罐体内壁连接, 另一端向罐体内相对一侧的内 壁延伸, 所述缓冲板沿罐体横截面方向延伸的长度不小于其所在罐体 直径的 1/2且小于其所在罐体直径。

7. 根据权利要求 6所述的节能减排装置,其特征在于: 所述缓冲 制热储液罐和所述缓冲制冷储液罐中分别设有两块缓冲板, 所述同一 罐体内的两块缓冲板相互平行设置且两者分别位于罐体内纵向长度的

1/3和 2/3的位置,且两块缓冲板与罐体连接端位于相对的罐体内壁上。

8. 根据权利要求 4所述的节能减排装置,其特征在于: 所述制热 单元设置于靠近所述缓冲制热储液罐燃油出口的一侧, 所述制热单元 包括多个 PTC 陶瓷加热片; 所述缓冲制热储液罐侧壁外设置所述缓冲 制冷储液罐, 所述缓冲制热储液罐与所述缓冲制冷储液罐间设有隔热 层, 所述制冷单元夹设于所述缓冲制热储液罐和缓冲制冷储液罐的侧 壁间, 所述制冷单元包括至少一半导体制冷片, 其制冷面与缓冲制冷 储液罐侧壁贴合, 其散热面与缓冲制热储液罐侧壁贴合。

9. 根据权利要求 1至 3任意一项所述的节能减排装置,其特征在 于: 所述缓冲制热储液罐内部温度为 50-80°C, 所述缓冲制冷储液罐内 部温度为 0-9°C。

10. 根据权利要求 9所述的节能减排装置,其特征在于: 所述缓冲 制热储液罐的燃油入口处设有一时控加热过控器, 以控制所述制热单 元对所述缓冲制热储液罐加热时长; 所述缓冲制冷储液罐的燃油回油 出口处设有一回油温控器, 当所述燃油回油出口温度超出 0-9°C时, 回 油温控器控制所述制冷单元启动或关闭, 所述加热单元、 制冷单元、 时控加热过控器和回油温控器均与汽车电源电连接并通过所述汽车电 源控制。

Description:
技术领域 本发明涉及减排装置, 特别涉及一种汽车用具有环保节能优点的 减排装置。 背景技术 在人们印象中, 汽车的燃料是在常温也就是自然环境温度下供 给 发动机使用的; 其实不然, 汽车的燃料在通常情况下都是低于环境温 度下进入发动机工作的。 主要是因为, 通常使用的燃料都具有一个共 同的特点, 即: 易挥发。 由于易挥发的物质吸热和放热都比较快, 所 以, 当燃料在油路里流动时, 充当了冷媒的角色, 所以说, 燃料一般 是以低于常温的状态进入汽缸内工作的, 总所周知, 汽车所使用的燃 料都有一个最佳燃烧温度段, 而传统汽车油箱中的燃料进入汽缸时的 温度均低于这个最佳温度段。 虽然, 低于最佳温度段燃烧的燃料在做功时具有一定 优点, 艮 因冷缩原理可以让更多的燃料进入汽缸内做功 , 使汽车在行驶中得到 更好的动力和加速度, 但是其也具有不容忽视的缺陷, 即: 由于燃料 不是在最佳燃烧温度段燃烧做功, 而是被强行雾化进行点燃做功, 这 样就有燃烧不完全的现象产生, 没有完全燃烧的燃料在高温高压下便 会有一部分变成积碳附着在活塞顶部和进、 排气门上; 随做功终了还 有上部分未完全燃烧的燃料被排出, 变成了有害气体进入大气中。 随 着汽车的使用时间推进, 汽车汽缸内的积碳也会脱落变成颗粒或粉状 随有害气体一起排出而污染环境。 发明内容

本发明是为了克服上述现有技术中缺陷, 提供一种可大大降低汽 车碳排放、 具有优越的节能环保功能的减排装置。 本发明提供一种汽车节能减排装置, 包括一缓冲制热储液罐, 其 首端设有一与油箱出油管道连通的燃油入口, 其尾端设有一与发动机 进油管道连通的燃油出口, 所述缓冲制热储液罐罐体上设有用于对其 内部进行加热的制热单元。 上述技术方案中, 所述缓冲制热储液罐内设有一加热管。 上述技术方案中, 所述加热管呈螺旋型结构并沿所述缓冲制热储 液罐纵向方向延伸, 其一端为与汽车冷却水管路连通的冷却水入口 , 另一端为与汽车冷却水管路连通的冷却水出口 。 上述技术方案中, 所述节能减排装置还包括一缓冲制冷储液罐, 其首端设有一与发动机回油管道连通的燃油回 油入口, 其尾端设有一 与油箱回油管道连通的燃油回油出口, 所述缓冲制冷储液罐罐体上设 有用于对其内部进行制冷的半导体制冷单元。 上述技术方案中, 所述缓冲制冷储液罐罐体与一气体冷凝管连通 , 所述缓冲制冷储液罐通过气体冷凝管与油箱上 的排压阀连通, 所述气 体冷凝管上设有一单向阀。 上述技术方案中, 所述缓冲制热储液罐和所述缓冲制冷储液罐罐 体内分别设有至少一块缓冲板, 所述每块缓冲板一端与罐体内壁连接, 另一端向罐体内相对一侧的内壁延伸, 所述缓冲板沿罐体横截面方向 延伸的长度不小于其所在罐体直径的 1/2且小于其所在罐体直径。 上述技术方案中, 所述缓冲制热储液罐和所述缓冲制冷储液罐中 分别设有两块缓冲板, 所述同一罐体内的两块缓冲板相互平行设置且 两者分别位于罐体内纵向长度的 1/3和 2/3的位置, 且两块缓冲板与 罐体连接端位于相对的罐体内壁上。 上述技术方案中, 所述制热单元设置于靠近所述缓冲制热储液罐 燃油出口的一侧, 所述制热单元包括多个 PTC 陶瓷加热片; 所述缓冲 制热储液罐侧壁外设置所述缓冲制冷储液罐, 所述缓冲制热储液罐与 所述缓冲制冷储液罐间设有隔热层, 所述制冷单元夹设于所述缓冲制 热储液罐和缓冲制冷储液罐的侧壁间, 所述制冷单元为至少一块半导 体制冷片, 其制冷面与缓冲制冷储液罐侧壁贴合, 其散热面与缓冲制 热储液罐侧壁贴合。

上述技术方案中, 所述缓冲制热储液罐内部温度为 50-80°C, 所述 缓冲制冷储液罐内部温度为 0-9°C。 上述技术方案中, 所述缓冲制热储液罐的燃油入口处设有一时控 加热过控器, 以控制所述制热单元对所述缓冲制热储液罐加 热时长; 所述缓冲制冷储液罐的燃油回油出口处设有一 回油温控器, 当所述燃 油回油出口温度超出 0-9°C时,回油温控器控制所述制冷单元启动或 关 闭, 所述加热单元、 制冷单元、 时控加热过控器和回油温控器均与汽 车电源电连接并通过所述汽车电源控制。

本发明具有以下有益效果:

本发明中对进入发动机汽缸前的燃料先射入至 所述缓冲制热储液 罐中, 进行缓冲、 加热处理, 由于燃油被加热, 其分子结构比冷态燃 料的分子结构活跃, 所以, 在同一时间长度喷射入汽缸的热燃料比冷 态进入汽缸燃料体积要大, 这样也就达到了省油的目的

本发明中缓冲制热储液罐中优选的加热温度在 50-80°C, (经测定 汽油和天然气的最佳雾化和燃料温度约为 41-55°C, 柴油是 75-79°C ), 从而使燃料保持在一个优选的燃烧温度段内供 给发动机做功, 加热至 最佳燃烧温度段内的燃料经过喷嘴、 柱塞喷射的时候, 具有雾化程度 更好、 燃烧更完全的优点, 从而使发动机具有更优的动力和加速度。 相对车辆方面, 使用最佳燃烧温度的燃油不但可以减排、 节油、 还可 以减少积碳的产生, 从而大大延长火花塞、 柱塞和喷嘴及个机械部位 的使用寿命。 同时, 最佳燃烧温度的燃料在汽缸内的更完全燃烧抵 消 了冷态燃料不完全燃烧所做的功, 所以, 不会出现车辆动力减低的情 况。

在本发明一优选实施方式中, 针对具有回油管道的汽车, 在缓冲 制热储液罐一侧还设有缓冲制冷储液罐, 将回油管路中的回油进行冷 却后再送回至油箱中, 通过回油冷凝的办法解决了因燃料加热而急剧 挥发造成油箱压力增高的矛盾; 可以起到降低油箱压力、 最大限度的 将回油管路中的油气冷凝并送回至油箱中, 达到节能的效果。 此外, 优选将所述缓冲制冷储液罐与油箱上的排压阀 连通, 把因晃动而挥发 成气体的燃油再次冷凝成燃料回到油箱中减少 了油箱原本的压力, 也 减少了浪费和污染。

附图说明

图 1是本发明中汽车节能减排装置半剖示意图;

图 2是所述节能减排装置中制热单元、 制冷单元温控电路示意图。 结合附图在其上标记以下附图标记:

1-缓冲制热储液罐, 11-燃油出口, 12-燃油入口, 13-PTC 陶瓷加 热片, 14-加热管, 141-冷却水入口, 142-冷却水出口, 15-缓冲制热 储液罐缓冲板, 16-延时加热过控器, 2-缓冲制冷储液罐, 21-燃油回 油入口, 22-燃油回油出口, 23-半导体制冷片, 231-半导体制冷片制 冷面, 232-制冷片散热面, 24-气体冷凝管, 241-单向阀, 25-缓冲制 冷储液罐缓冲板, 26-回油温控器, 3-保温层, 4-点火开关。 具体实施方式 下面结合附图, 对本发明的一个具体实施方式进行详细描述, 但 应当理解本发明的保护范围并不受具体实施方 式的限制。 应当说明的 是, 本发明中出现的上下等方位限定词均以附图中 所示位置为参考, 以便更清晰理解其结构, 并不限定本发明技术方案的保护范围。

如图 1所示的汽车节能减排装置, 包括一缓冲制热储液罐 1, 其首 端 (燃料进入的一端) 设有一与油箱出油管道连通的燃油入口 12, 其 尾端 (燃料出去的一端) 设有一与发动机进油管道 (输送至发动机喷 油嘴处)连通的燃油出口 11 , 即在燃料进入汽缸前先进进入所述缓冲 制热储液罐 1 中, 该制热储液器的罐体优选采用导热性能较好的 紫铜 或铝制成。 所述缓冲制热储液罐 1 罐体上设有用于对其内部进行加热 的制热单元, 所述制热单元设置于靠近所述缓冲制热储液罐 燃油出口

11 的一侧, 所述制热单元包括四个均匀围绕于罐体外壁圆 周上的 PTC ( Positive Temperature Coefficient , 正温度系数热敏电阻) 陶瓷 加热片 13, 从而对缓冲制热储液罐 1进行均勾、 快速加热, 使汽车在 冷启动的状态下更加容易启动, 也可以使汽车在冷启动时把有害气体 减少到最低。 所述缓冲制热储液罐 1内设有一加热管 14, 由导热性能较好的金 属管绕制而成。 所述加热管 14呈螺旋型结构并沿所述缓冲制热储液罐 1纵向方向延伸,其两端悍接在储液器事先开 的孔上并伸出至储液器 外部, 作为冷却水入口 141和冷却水出口 142, 分别连接在汽车的循环 冷却水管路上 (汽车的水温一般是 76 °C-90°C刚好在最佳燃烧温度段 内), 通过对弹簧状加热管 14 圈数进行增减, 可以导致温度的加减, 最终通过增减螺旋状加热管 14的圈数, 可以取得恒温的最佳值。 在汽 车发动时, 由于汽车的循环冷却水系统内温度较低, 故先采用 PCT 陶 瓷加热片 13对缓冲制热储液罐 1进行加热, 当汽车正常行驶后, 汽车 的循环冷却水系统内温度升高后, 将代替 PCT陶瓷加热片 13担任燃料 恒温工作, 进行停止 PCT陶瓷加热片 13的工作, 即利用汽车行驶时产 生的热能对缓冲制热储液罐 1 进行加热, 实现能源再利用、 节约能源 的目的。 所述缓冲制热储液罐 1的燃油出口 11处设有一延时约为 5分钟的 时控加热过控器 16, 以控制所述制热单元对所述缓冲制热储液罐 1加 热时长, 从而达到对缓冲制热储液罐 1 进行加热的目的, 并控制所述 缓冲制热储液罐 1内部温度为 50-80°C内。其中针对汽油和天然气优选 加热温度约为 50°C、 针对柴油优选加热温度约为 80°C (此温度与每种 燃料的最佳燃烧温度相关)。 所述缓冲制热储液罐 1罐体内具有两块平行设置的缓冲板 15, 所 述每块缓冲板 15—端与罐体内壁连接, 另一端向罐体内相对一侧的内 壁延伸, 所述缓冲板 15沿罐体横截面方向延伸的长度 (包括投影至罐 体横截面方向上的长度) 不小于其所在罐体直径的 1/2 且小于其所在 罐体直径, 从而使得燃油不会直接由燃油入口 12直射至燃油出口 11 处,所述两块缓冲板 15分别位于罐体内纵向长度的 1/3和 2/3的位置, 且两块缓冲板 15与罐体连接端位于相对的罐体内壁上。 其中, 在缓冲 制热储液罐 1罐体内设置缓冲板 15的主要作用是: 避免燃油直射, 作 燃料缓冲升温用。 本实施例中, 所述缓冲制热储液罐 1 侧壁外设有一缓冲制冷储液 罐 2, 缓冲制冷储液罐 2也是采用导热效果较佳的紫铜或铝制成, 其首 端设有一与发动机回油管道连通的燃油回油入 口 21, 其尾端设有一与 油箱回油管道连通的燃油回油出口 22, 在缓冲制冷储液罐 2和所述缓 冲制热储液罐 1之间设有高度填充保温层 3,以免制冷和加热互相干扰。 所述缓冲制冷储液罐 2罐体上设有用于对其内部进行制冷的制冷单 , 所述制冷单元夹设于所述缓冲制热储液罐 1和缓冲制冷储液罐 2的侧 壁间, 所述制冷单元为一半导体制冷片, 其半导体制冷面 231 与缓冲 制冷储液罐 2侧壁贴合, 其散热面 232与缓冲制热储液罐 1侧壁贴合。 所述缓冲制冷储液罐 2 的燃油回油出口 22 处设有一回油温控器 26, 当所述燃油回油出口 22温度超出 0-9°C时, 回油温控器 26控制所 述制冷单元启动或关闭, 从而控制所述缓冲制冷储液罐 2 内部温度为 0-9 °C , 这一温度下, 回油燃料充分冷却, 避免温度较高的回油进入油 箱后增加油箱内压力。 所述缓冲制冷储液罐 2通过气体冷凝管 24 与油箱上的排压阀连 通。 制冷储液器的上方开一小孔, 直径约为 8mm 的输出端斜悍一根气 体冷凝管 24插入储液器 10-15mm深, 并倒斜口; 所述气体冷凝管 24 另一端与油箱排气口处的排压阀连通, 即使得所述缓冲制冷储液罐 2 通过气体冷凝管 24与油箱上的排压阀连通。 通过采用这种结构, 使得 油箱内由于汽车行驶晃动而产生的挥发气体, 通过缓冲制冷储液罐 2 冷凝成油料流回油箱去, 减少油箱压力, 这样也能达到节能、 减排的 目的。 其中, 所述气体冷凝管 24上设有一单向阀 241, 控制油气仅能 由油箱进入到缓冲制冷储液罐 2中 (沿图 1中单向阀 241下方箭头方 向所示), 防止缓冲制冷储液罐 2未经充分冷却的油气进入油箱。 与所述缓冲制热储液罐 1罐体内的缓冲板 15安装结构相似, 所述 缓冲制冷储液罐 2罐体内也具有两块平行设置的缓冲板 25, 所述每块 缓冲板 25—端与罐体内壁连接,另一端向罐体内相对 侧的内壁延伸, 所述缓冲板 25沿罐体横截面方向延伸的长度不小于其所在 体直径的 1/2 且小于其所在罐体直径, 从而使得燃油不会直接由燃油回油入口 21直射至燃油回油出口 22处, 所述两块缓冲板 25分别位于罐体内纵 向长度的 V3和 2/3的位置, 且两块缓冲板 25与罐体连接端位于相对 的罐体内壁上。 其中, 在缓冲制冷储液罐 2罐体内设置缓冲板 25的主 要作用是: 避免燃油直射, 作燃料缓冲降温用。 对于上述实施例进行说明, 由于现在生产的汽车, 油路有两种情 况: 一种是有回油油路的, 一种是没有回油油路的。 对于有回油油路 的车, 就需要在汽车回油油路的管道上加装缓冲制冷 储液罐 2, 从而避 免回油温度过高而使得油箱压力增高、 加快燃料的挥发, 最终导致不 必要的浪费。 当然, 对于没有回油油路的汽车, 也可以将同时具有缓 冲制热储液罐 1和缓冲制冷储液罐 2的所述节能减排装置中缓冲制冷 储液罐 2的燃油回油入口 21封住, 气体冷凝管 24与油箱连接, 使油 箱中挥发气体冷凝成油料流回油箱去, 同样可以达到本发明的目的, 而且这样更加方便加工制作。

如图 2所示,为本发明节能减排装置中的所述 PTC陶瓷加热片 13、 半导体制冷片 23分别通过延时加热过控器 16和回油温控器 26与汽车 电源电连接的电路示意图,所述 PTC陶瓷加热片 13和半导体制冷片 23 并联连接, 两并联电路负极与所述汽车电源正极连接, 并通过一点火 开关 4控制启动或关闭, 两并联电路正极接地, PTC陶瓷加热片 13与 延时加热过控器串联连接, 所述半导体制冷片 23与回油温控器 26串 联连接。 其中, 所述延时加热过控器 16和回油温控器 26采用继电器 原理, 当点火时, 点火开关 4连通, 延时加热过控器 16控制所述 PTC 陶瓷加热片 13开始工作, 回油温控器 26控制所述半导体制冷片 23开 始工作; 当制热储液罐中的温度达到预设温度时 (50-80°C ), 所述延 时加热过控器 16控制 PTC陶瓷加热片 13停止加热 (即继电器控制电 路与汽车电源正极断开), 当制冷储液罐中的温度处于预设温度范围时 ( 0-9°C ), 所述回油温控器 26控制半导体制冷片 23停止工作 (即继 电器控制电路与汽车电源正极断开); 当然, 反之亦然, 当制热储液罐 和制冷储液罐中的温度超出预设范围时, 延时加热过控器 16和回油温 控器 26又开次导通电路, 使得 PTC陶瓷加热片 13和半导体制冷片 23 开始工作, 从而最终实现对制热储液罐和制冷储液罐内部 温度进行控 制。 以上公开的仅为本发明的一个具体实施例, 但是, 本发明并非局 限于此, 任何本领域的技术人员能思之的变化都应落入 本发明的保护 范围。