CN111497564A - 一种供热***及其控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种供热***及其控制方法，涉及车辆技术领域。供热***应用于车辆驾驶室内，包括设置于驾驶室内的座椅和空调、发动机、第一加热管和第二加热管；第一加热管和第二加热管分别与发动机的进水口和出水口连接以分别与发动机之间形成水流通路，第一加热管的管体由座椅下通过，第二加热管的管体由空调内穿过。上述供热***及其控制方法利用车辆发动机自身产生的热水为座椅和空调提供热源，无需使用电或燃油，且发动机中的热水在第一加热管和第二加热管内循环一周后，热量被释放用于对座椅和空调加热，使得流回发动机内的水的温度显著降低，有效提高了发动机水冷却的效率，降低了发动机水箱的压力。

Description

一种供热***及其控制方法

技术领域

本发明涉及车辆技术领域，具体而言，涉及一种供热***及其控制方法。

背景技术

挖掘机是常见的工程机械之一，主要用于土方或者石方的挖掘及装车等。一般，挖掘机司机都需要长时间待在驾驶室里作业，因此，驾驶室座椅及室内温度对于司机工作的舒适度至关重要。

目前，挖掘机普遍配备的都是普通座椅，只有少数高配挖掘机会配备电加热座椅，因此，在冬天寒冷的天气下作业，会严重影响驾驶员的舒适性。此外，电加热座椅的成本也较为昂贵，很多客户难以接受，无法在挖掘机上进行推广。而用于挖掘机驾驶室内空气加热的空调或暖风一般采用燃油加热或电加热等加热形式，制热效果虽好，但结构复杂，而且需要额外消耗燃油或电能，使用成本较高。

发明内容

本发明的目的在于提供一种供热***及其控制方法，以解决现有技术中，对座椅和驾驶室内空气加热成本高的技术问题。

本发明的实施例是这样实现的：

一种供热***，应用于车辆驾驶室内，包括设置于驾驶室内的座椅和空调、发动机、第一加热管和第二加热管；第一加热管和第二加热管分别与发动机的进水口和出水口连接以分别与发动机之间形成水流通路，第一加热管的管体由座椅下通过，第二加热管的管体由空调内穿过。

在本发明较佳的实施例中，上述第一加热管为软管，软管在座椅下方的投影范围内盘绕设置。

在本发明较佳的实施例中，上述第二加热管与空调的暖风芯体连接，暖风芯体用于形成暖风。

在本发明较佳的实施例中，上述供热***还包括第一取水管、第一回水管和第一电磁阀；第一取水管的进水端与发动机的出水口连接，第一取水管的出水端通过第一电磁阀分别与第一加热管的进水端和第二加热管的进水端连接，第一回水管的进水端分别与第一加热管的出水端和第二加热管的出水端连接，第一回水管的出水端与发动机的进水口连接。

在本发明较佳的实施例中，上述供热***还包括电连接的温度传感器和控制器，温度传感器设置于座椅上，用于检测座椅表面的温度信号并将温度信号传送至控制器，控制器根据温度传感器的温度信号控制第一电磁阀的通断。

在本发明较佳的实施例中，上述供热***还包括水箱、第二取水管和第二回水管；第二取水管的进水端与水箱的出水口连接，第二取水管的出水端和第一取水管的出水端通过第一电磁阀与第一加热管的进水端和第二加热管的进水端连接，第二回水管的进水端与第一加热管的出水端和第二加热管的出水端连接，第二回水管的出水端与水箱的进水口连接。

在本发明较佳的实施例中，在上述第一取水管上设置与控制器电连接的第一流量控制阀，用于控制第一取水管的水流量，在第二取水管上设置与控制器电连接的第二流量控制阀，用于控制第二取水管的水流量。

在本发明较佳的实施例中，上述供热***还包括第二电磁阀，第一加热管的出水端和第二加热管的出水端通过第二电磁阀与第一回水管的进水端和第二回水管的进水端连接。

一种供热***的控制方法，供热***包括第一电磁阀、控制器以及与控制器电连接的温度传感器，第一取水管的出水端通过第一电磁阀分别与第一加热管的进水端和第二加热管的进水端连接，其特征在于，方法包括：获取温度传感器检测的温度信号；将温度信号与预设温度比对，根据比对结果控制第一电磁阀的通断。

在本发明较佳的实施例中，供热***还包括设置在第一取水管上的第一流量控制阀和设置在第二取水管上的第二流量控制阀，其特征在于，将温度信号与预设温度比对，根据比对结果控制第一电磁阀的通断还包括：根据比对结果分别控制第一流量控制阀和第二流量控制阀，以调节第一取水管和第二取水管内的水流量。

本发明实施例的有益效果包括：

本发明实施例提供的供热***及其控制方法利用车辆发动机自身产生的热水为座椅和空调提供热源，无需使用电或燃油为座椅和驾驶室内的空气进行加热，有效的节约了能源，也降低了车辆的成本。而且，发动机中的热水在第一加热管和第二加热管内循环一周后，热量被释放用于对座椅和空调加热，使得流回发动机内的水的温度显著降低，有效提高了发动机水冷却的效率，降低了发动机水箱的压力。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本发明提供的供热***的结构示意图之一；

图2为本发明提供的供热***中第一加热管的结构示意图；

图3为本发明提供的供热***的结构示意图之二；

图4为本发明提供的供热***的控制方法的流程图之一；

图5为本发明提供的供热***的控制方法的流程图之二。

图标：10-供热***；101-座椅；102-空调；103-发动机；104-第一加热管；105-第二加热管；106-第一取水管；107-第一回水管；108-第一电磁阀；109-温度传感器；110-控制器；111-水箱；112-第二取水管；113-第二回水管；114-第一流量控制阀；115-第二流量控制阀；116-第二电磁阀。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

请参照图1，本实施例提供一种供热***10，应用于车辆驾驶室内，包括设置于驾驶室内的座椅101和空调102、发动机103、第一加热管104和第二加热管105；第一加热管104和第二加热管105分别与发动机103的进水口和出水口连接以分别与发动机103之间形成水流通路，第一加热管104的管体由座椅101下通过，第二加热管105的管体由空调102内穿过。

发动机103中流出的热水一部分进入第一加热管104，对座椅101加热，另一部分进入第二加热管105，为空调102提供热源。该供热***10利用车辆发动机103自身产生的热水为座椅101和空调102提供热源，无需使用电或燃油为座椅和驾驶室内的空气进行加热，有效的节约了能源，也降低了车辆的成本。而且，发动机103中的热水在第一加热管104和第二加热管105内循环一周后，热量被释放用于对座椅101和空调102加热，使得流回发动机103内的水的温度显著降低，有效提高了发动机103水冷却的效率，降低了发动机103水箱111的压力。

需要说明的是，第一，第一加热管104和第二加热管105与发动机103之间的连接不作限定，第一加热管104和第二加热管105可以分别直接连接在发动机103的进水口和出水口，也可以形成共同的进水端和出水端后再与发动机103的进水口和出水口连接，还可以利用其它管路和阀，与发动机103的进水口和出水口连接；第二，第一加热管104和第二加热管105的材料不作限定，但是选用热传导率大的材料能够使第一加热管104和第二加热管105的升温速度更快，加热效果更好。

请参照图2，车辆座椅101的表面积较大，为使座椅101表面温度更加均匀，在上述任一技术方案中，可选的，第一加热管104为软管，软管在座椅101下方的投影范围内盘绕设置。

盘绕设置的软管增加了第一加热管104位于座椅101下方部分的长度，使第一加热管104与座椅101表面有更大的接触面积，更能有效利用第一加热管104中的热水为座椅101表面升温，且使座椅101表面的温度更加均匀，避免了单条管路通过座椅101下方，座椅101表面局部温度过高而其他部分温度又较低的现象。

请参照图1，在上述任一技术方案中，可选的，第二加热管105与空调102的暖风芯体连接，暖风芯体用于形成暖风。

第二加热管105的进水端和出水端均与空调102的暖风芯体连接，发动机103中的热水一部分流入第二加热管105内，经由第二加热管105流过暖风芯体，为暖风芯体升温；冷空气吹过暖风芯体后变为热空气，热空气进入驾驶室内，使车内温度升高。可选的，空调102的暖风芯体由水管和散热片组成，发动机103的热水进入暖风芯体的水管，通过散热器片散热后，再返回发动机103内。此时，第二加热管105由两部分组成，一部分连接发动机103的出水口和暖风芯体水管的进水口，另一部分连接暖风芯体水管的出水口和发动机103的进水口。

在上述任一技术方案中，可选的，供热***10还包括第一取水管106、第一回水管107和第一电磁阀108；第一取水管106的进水端与发动机103的出水口连接，使发动机中的热水进入第一取水管106中；第一取水管106的出水端通过第一电磁阀108分别与第一加热管104的进水端和第二加热管105的进水端连接，第一电磁阀108将第一取水管106中的热水分流，一部分流入第一加热管104，用于对座椅101进行加热，另一部分流入第二加热管105，用于提高车内空气温度；第一回水管107的进水端分别与第一加热管104的出水端和第二加热管105的出水端连接，第一回水管107的出水端与发动机103的进水口连接，第一加热管104和第二加热管105中的热水流经座椅101和空调102并将热量释放后，由第一加热管104的出水端和第二加热管105的出水端流出，进入第一回水管107，第一回水管107使汇聚后的冷水重新流入发动机103中，以重复利用。

车辆驾驶员工作时直接与座椅101接触，座椅101的温度对驾驶员工作状态的影响较大。随着外界温度的不同和驾驶员对温度需求的不同，需要调整座椅101的温度，避免座椅101温度过高或过低而影响驾驶员的工作。

因此，在上述任一技术方案中，可选的，供热***10还包括电连接的温度传感器109和控制器110，温度传感器109设置于座椅101上，用于检测座椅101表面的温度信号并将温度信号传送至控制器110，控制器110根据温度传感器109的温度信号控制第一电磁阀108的通断。驾驶员可以根据自身需要设置预设温度，若温度信号低于预设信号，则控制器110控制第一电磁阀108打开，使发动机103中的热水流入第一加热管104，对座椅101进行加热；待温度信号等于或高于预设信号后，控制器110控制第一电磁阀108关闭，不再对第一加热管104中的水进行循环，使座椅101逐渐降温。

发动机103中的热水有时会温度过高，如果水温过高，可能在热水流入第一加热管104后短时间内使座椅101温度大幅度上升，即便控制器110及时控制第一电磁阀108关闭，也会使座椅101在一段时间内温度过高，影响驾驶员的正常工作。

请参照图3，在上述任一技术方案中，可选的，供热***10还包括水箱111、第二取水管112和第二回水管113，水箱中装有用于中和发动机103内热水的冷水；第二取水管112的进水端与水箱111的出水口连接，使水箱111中的冷水进入第二取水管112中；第二取水管112的出水端和第一取水管106的出水端通过第一电磁阀108与第一加热管104的进水端和第二加热管105的进水端连接，水箱111中的冷水和发动机103中的热水中和后，由第一电磁阀108流出，分流给第一加热管104和第二加热管105，使流入第一加热管104和第二加热管105中的水的温度不至于过高；第二回水管113的进水端与第一加热管104的出水端和第二加热管105的出水端连接，第二回水管113的出水端与水箱111的进水口连接，第一加热管104和第二加热管105中的热水流经座椅101和空调102并将热量释放后，由第一加热管104的出水端和第二加热管105的出水端流出，一部分进入第一回水管107，重新流回发动机103中，另一部分进入第二回水管113，重新流回水箱111中，以重复利用。

为了精确控制流入第一加热管104和第二加热管105中的水的温度，在上述任一技术方案中，可选的，在第一取水管106上设置与控制器110电连接的第一流量控制阀114，用于控制第一取水管106的水流量，在第二取水管112上设置与控制器110电连接的第二流量控制阀115，用于控制第二取水管112的水流量。控制器110分别控制第一流量控制阀114和第二流量控制阀115，以调节第一取水管106和第二取水管112内的水流量，使发动机103中的热水和水箱111中的冷水以一定的比例混合后调整为适宜的温度，再流入第一加热管104和第二加热管105中。

在上述任一技术方案中，可选的，供热***10还包括第二电磁阀116，第一加热管104的出水端和第二加热管105的出水端通过第二电磁阀116与第一回水管107的进水端和第二回水管113的进水端连接。第二电磁阀116将第一加热管104和第二加热管105中流出的水分流，分别流回发动机103和水箱111。

供热***10的工作原理是：该供热***10应用于车辆驾驶室内，包括设置于驾驶室内的座椅101和空调102、发动机103、第一加热管104和第二加热管105；第一加热管104的管体由座椅101下通过，第二加热管105的管体由空调102内穿过，发动机103中流出的热水一部分进入第一加热管104，对座椅101加热，另一部分进入第二加热管105，为空调102提供热源。该供热***10利用车辆发动机103自身产生的热水为座椅101和空调102提供热源，无需使用电或燃油，有效节约了能源，也降低了车辆的成本。而且，发动机103中的热水在第一加热管104和第二加热管105内循环一周后，释放的热量用于对座椅101和空调102加热，使得流回发动机103内的水的温度显著降低，有效提高了发动机103水冷却的效率，降低了发动机103水箱111的压力。

请参考图4，本实施例还提供一种供热***的控制方法，供热***10包括第一电磁阀108、控制器110以及与控制器110电连接的温度传感器109，第一取水管106的出水端通过第一电磁阀108分别与第一加热管104的进水端和第二加热管105的进水端连接，方法包括：

S101：获取温度传感器检测的温度信号。

S102：将温度信号与预设温度比对，根据比对结果控制第一电磁阀的通断。

温度传感器109设置在座椅101上，用于检测座椅101表面的温度信号并将温度信号传送至控制器110，同时设定一个适合驾驶员工作的预设温度，控制器110获取温度传感器109检测的温度信号，并将温度信号与预设温度比对；若温度信号低于预设温度，则控制器110控制第一电磁阀108打开，使发动机103中的热水流入第一加热管104，对座椅101进行加热；待温度信号等于或高于预设信号后，控制器110控制第一电磁阀108关闭，不再对第一加热管104中的水进行循环，座椅101的温度不再升高。

需要说明的是，若需要提高驾驶室内的温度，控制器110还可以控制第一电磁阀108，将一部分发动机103中的热水引入第二加热管105中，用于加热空调102的暖风芯体，使冷空气吹过暖风芯体后变为热空气，而后进入驾驶室内。

请参考图5，在上述任一技术方案中，可选的，供热***10还包括设置在第一取水管106上的第一流量控制阀114和设置在第二取水管112上的第二流量控制阀115，S102：将温度信号与预设温度比对，根据比对结果控制第一电磁阀的通断还包括：

S1021：根据比对结果分别控制第一流量控制阀和第二流量控制阀，以调节第一取水管和第二取水管内的水流量。

若温度信号低于预设温度，则控制器110根据预设温度分别控制第一流量控制阀114和第二流量控制阀115，以调节第一取水管106和第二取水管112内的水流量，使发动机103中的热水和水箱111中的冷水以一定的比例混合后调整为适宜的温度；同时，控制器110控制第一电磁阀108开启，使温度适宜的水流入第一加热管104，座椅101升温至预设温度；待温度信号等于预设信号后，控制器110控制第一电磁阀108关闭，座椅101的温度不再升高。

该供热***的控制方法利用发动机103中的热水进行加热，采用控制器110控制第一电磁阀108的通断，进而改变第一加热管104和第二加热管105中水的温度，对座椅101和驾驶室内的温度进行控制，方法简单且节约能源，有效降低了车辆的成本。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种供热***，应用于车辆驾驶室内，其特征在于，包括设置于所述驾驶室内的座椅和空调、发动机、第一加热管和第二加热管；所述第一加热管和所述第二加热管分别与所述发动机的进水口和出水口连接以分别与所述发动机之间形成水流通路，所述第一加热管的管体由所述座椅下通过，所述第二加热管的管体由所述空调内穿过。

2.根据权利要求1所述的供热***，其特征在于，所述第一加热管为软管，所述软管在所述座椅下方的投影范围内盘绕设置。

3.根据权利要求1所述的供热***，其特征在于，所述第二加热管与所述空调的暖风芯体连接，所述暖风芯体用于形成暖风。

4.根据权利要求1所述的供热***，其特征在于，还包括第一取水管、第一回水管和第一电磁阀；所述第一取水管的进水端与所述发动机的出水口连接，所述第一取水管的出水端通过所述第一电磁阀分别与所述第一加热管的进水端和所述第二加热管的进水端连接，所述第一回水管的进水端分别与所述第一加热管的出水端和所述第二加热管的出水端连接，所述第一回水管的出水端与所述发动机的进水口连接。

5.根据权利要求4所述的供热***，其特征在于，还包括电连接的温度传感器和控制器，所述温度传感器设置于所述座椅上，用于检测所述座椅表面的温度信号并将所述温度信号传送至所述控制器，所述控制器根据所述温度传感器的温度信号控制所述第一电磁阀的通断。

6.根据权利要求5所述的供热***，其特征在于，还包括水箱、第二取水管和第二回水管；所述第二取水管的进水端与所述水箱的出水口连接，所述第二取水管的出水端和所述第一取水管的出水端通过所述第一电磁阀与所述第一加热管的进水端和所述第二加热管的进水端连接，所述第二回水管的进水端与所述第一加热管的出水端和所述第二加热管的出水端连接，所述第二回水管的出水端与所述水箱的进水口连接。

7.根据权利要求6所述的供热***，其特征在于，在所述第一取水管上设置与所述控制器电连接的第一流量控制阀，用于控制所述第一取水管的水流量，在所述第二取水管上设置与所述控制器电连接的第二流量控制阀，用于控制所述第二取水管的水流量。

8.根据权利要求7所述的供热***，其特征在于，还包括第二电磁阀，所述第一加热管的出水端和所述第二加热管的出水端通过所述第二电磁阀与所述第一回水管的进水端和所述第二回水管的进水端连接。

9.一种供热***的控制方法，所述供热***包括第一电磁阀、控制器以及与所述控制器电连接的温度传感器，第一取水管的出水端通过所述第一电磁阀分别与第一加热管的进水端和第二加热管的进水端连接，其特征在于，所述方法包括：

获取所述温度传感器检测的温度信号；

将所述温度信号与预设温度比对，根据比对结果控制所述第一电磁阀的通断。

10.根据权利要求9所述的方法，所述供热***还包括设置在所述第一取水管上的第一流量控制阀和设置在第二取水管上的第二流量控制阀，其特征在于，所述将所述温度信号与预设温度比对，根据比对结果控制所述第一电磁阀的通断还包括：

根据比对结果分别控制所述第一流量控制阀和所述第二流量控制阀，以调节所述第一取水管和所述第二取水管内的水流量。

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