供暖装置及汽车的制作方法

1.本实用新型实施例涉及汽车制作技术领域，尤其涉及一种供暖装置及汽车。


背景技术：

2.汽车在冬季或者温度较低的环境中，常通过制热系统以向驾驶室内提供暖风。相关技术中，制热系统包括风机以及加热芯，加热芯与发动机连通，以使得冷却液在加热芯和发动机之间循环流动；风机驱动空气流经加热芯，使得空气被加热，被加热的空气进入到驾驶室内，以提高驾驶室内的温度。
3.然而，通过冷却液对空气进行加热，来提高驾驶室内的温度，温度提升速度较慢。


技术实现要素：

4.本实用新型实施例提供一种供暖装置及汽车，用以解决相关技术中通过冷却液供暖，温度提升较慢的问题。
5.本实用新型实施例提供一种供暖装置，包括：排气管、供暖管以及送风装置；所述排气管用于与发动机的排气阀连通；所述供暖管套设在所述排气管外，所述供暖管与所述排气管之间形成有换热空间，所述换热空间用于与所述送风装置和空调出风口连通；所述送风装置用于将所述换热空间内的空气输送至所述空调出风口。
6.在一种可实现方式中，所述供暖装置还包括第一控制阀，所述第一控制阀与所述换热空间连通；在第一模式下，所述第一控制阀控制所述换热空间与所述空调出风口连通；在第二模式下，所述第一控制阀控制所述换热空间与外界大气连通。
7.在一种可实现方式中，所述送风装置的进气端设置有第二控制阀；在第一进风状态下，所述第二控制阀控制所述送风装置的进气端与驾驶室连通；在第二进风状态下，所述第二控制阀控制所述送风装置的进气端与外界大气连通。
8.在一种可实现方式中，所述供暖装置还包括测温装置和控制装置，所述测温装置用于检测驾驶室内的气体温度，所述控制装置与所述测温装置和所述第一控制阀连接；所述控制装置还用于根据所述测温装置检测的温度控制所述第一控制阀的开度。
9.在一种可实现方式中，所述供暖装置还包括位于所述换热空间内、且贴附在所述排气管上的温差发电片，所述温差发电片用于与车载电池连接，以向所述车载电池充电。
10.在一种可实现方式中，所述温差发电片包括高温金属片、n型半导体、p型半导体，所述高温金属片贴附在所述排气管上，所述n型半导体和所述p型半导体的一端贴附在所述高温金属片背离所述排气管的侧面上，所述n型半导体和所述p型半导体的另一端与所述车载电池电连接。
11.在一种可实现方式中，所述供暖装置还包括稳压装置，所述温差发电片通过所述稳压装置与所述车载电池电连接，所述控制装置与所述稳压装置连接，所述控制装置还用于采集所述稳压装置的输出电压数据。
12.在一种可实现方式中，所述供暖装置还包括开关装置，所述稳压装置通过所述开
关装置与所述车载电池电连接，所述开关装置与所述控制装置连接，所述控制装置还用于根据所述稳压装置的输出电压控制所述开关装置的通断。
13.在一种可实现方式中，所述稳压装置包括稳压器。
14.本实用新型实施例还提供一种汽车，包括上述的供暖装置。
15.本实用新型实施例提供的供暖装置及汽车，包括排气管、供暖管以及送风装置，排气管用于与发动机的排气阀连通；供暖管套设在排气管外，供暖管与排气管之间形成有换热空间，换热空间用于与送风装置和空调出风口连通；送风装置用于将换热空间内的空气输送至空调出风口。在发动机启动后，金属材质的排气管可以迅速升温，换热空间内的空气迅速被加热，加快了驾驶室内的温度提升速度。
附图说明
16.为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施例，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的附图。
17.图1为本实用新型实施例提供的供暖装置的结构示意图一；
18.图2为本实用新型实施例提供的供暖装置的结构示意图二；
19.图3为本实用新型实施例提供的供暖装置的结构示意图三。
20.附图标记说明：
21.10、排气管；
22.11、驾驶室；
23.111、空调出风口；
24.12、外界大气；
25.20、供暖管；
26.21、第一控制阀；
27.22、换热空间；
28.30、送风装置；
29.31、第二控制阀；
30.40、测温装置；
31.50、控制装置；
32.60、温差发电片；
33.70、车载电池；
34.80、稳压装置；
35.90、开关装置。
具体实施方式
36.汽车在冬季或者温度较低的环境中，常通过制热系统以向驾驶室内提供暖风。相关技术中，制热系统包括风机以及加热芯，加热芯与发动机连通，以使得冷却液在加热芯和发动机之间循环流动；风机驱动空气流经加热芯，使得空气被加热，被加热的空气进入到驾
驶室内，以提高驾驶室内的温度。然而，通过冷却液对空气进行加热，来提高驾驶室内的温度，冷却液的比热容较大，升温速度较慢，导致驾驶室内的温度提升速度较慢。
37.有鉴于此，本实用新型实施例提供一种供暖装置，利用排气管内带有热量的尾气加热排气管周围的空气，并将空气输送至驾驶室内部为车厢供暖。与相关技术中使用冷却液对空气进行加热相比，在发动机启动后，金属材质的排气管可以迅速升温，排气管周围的空气迅速被加热，加快了驾驶室内的温度提升速度。
38.下面结合附图对本实用新型的几种可选地实现方式进行介绍，当本领域技术人员应当理解，下述实现方式仅是示意性的，并非是穷尽式的列举，在这些实现方式的基础上，本领域技术人员可以对某些特征或者某些示例进行替换、拼接或者组合，这些仍应视为本实用新型的公开内容。
39.如图1所示，供暖装置包括排气管10、供暖管20以及送风装置30。
40.其中，排气管10是供发动机燃烧后产生的尾气流过的管道，排气管10可以与发动机的排气阀连通，以发动机尾气输送到空气中。在一种可实现的方式中，排气管10的进气口与处理装置的出气口连通，以便发动机尾气先经处理装置处理后，再进入排气管10内，防止因发动机尾气的温度改变，而影响尾气在处理装置内的反应速率。示例性的，尾气处理装置可以为三元催化器等。
41.供暖管20套设在排气管10外，以使供暖管20与排气管10之间形成有换热空间22，在发动机工作时，排气管10的温度迅速升高，进而对换热空间22内的空气进行加热，使换热空间22内的空气升温。在一种可实现的方式中，供暖管20与排气管10的中心轴线重合，以便供暖管20与排气管10能够限定出一个环形的换热空间22，进而使得换热空间22内的空气能够均匀受热。
42.换热空间22与送风装置30和空调出风口111连通，以将换热空间22的被加热的空气输送至空调出风口111内，进而提升驾驶室11内的温度。示例性的，换热空间22的进气口与送风装置30连通，换热空间22的出风口与空调出风口111连通，送风装置30将低温空气输送至换热空间22内，与此同时，驱动换热空间22内的高温空气经空调出风口111进入到驾驶室11内。当然，在其他的实现方式，送风装置30的进气端与换热空间22的出风口连通，送风装置30的出气端与空调出风口111连通；送风装置30将换热空间22的高温空气经出风口抽出，并输送至空调出风口111内。
43.在上述实现方式中，进入到换热空间22内的低温空气可以来自外界大气12(外循环)，或者，进入到换热空间22内的低温空气来自驾驶室11(内循环)。本实施例中，送风装置30可以为排风机或者风扇等。
44.本实用新型实施例提供的供暖装置，包括排气管10、供暖管20以及送风装置30，排气管10用于与发动机的排气阀连通；供暖管20套设在排气管10外，供暖管20与排气管10之间形成有换热空间22，换热空间22用于与送风装置30和空调出风口111连通；送风装置30用于将换热空间22内的空气输送至空调出风口111。在发动机启动后，金属材质的排气管10可以迅速升温，换热空间22内的空气迅速被加热，加快了驾驶室11内的温度提升速度。
45.继续参照图1，供暖装置还可以包括第一控制阀21，第一控制阀21与换热空间22连通。需要说明的是，供暖装置可以包括两种模式，当外界温度较低，驾驶室11内部需要供热时，供暖装置处于第一模式，在第一模式下，第一控制阀21控制换热空间22与空调出风口
111连通，以使换热空间22内的热空气能够通过空调出风口111进入驾驶室11内，进而使得车厢温度升高；当驾驶室11内部不需要供热时，供暖装置处于第二模式，在第二模式下，第一控制阀21控制换热空间22与外界大气12连通，以使换热空间22内的热空气直接排放到外界环境中。
46.在一种可实现的方式中，第一控制阀21可以包括进气阀门和出气阀门，其中，出气阀门可以包括第一出气阀门和第二出气阀门，进气阀门与换热空间22的出气口连通，第一出气阀门与空调出风口111连通，第二出气阀门与外界大气12连通。在第一模式下，第一控制阀21控制第一出气阀门与空调出风口111连通；在第二模式下，第一控制阀21控制第二出气阀门与外界大气12连通。
47.在另一种可实现的方式中，第一控制阀21可以包括第一阀门和第二阀门，第一阀门与空调出风口111连通，第二阀门与外界大气12连通。在第一模式下，第一控制阀21控制第一阀门与空调出风口111连通；在第二模式下，第一控制阀21控制第二阀门与外界大气12连通。
48.参照图1，送风装置与换热空间的进气口连通，送风装置30的进气端可以设置有第二控制阀31，在第一进风状态下，第二控制阀31控制送风装置30的进气端与驾驶室11连通，以便送风装置30将驾驶室11内的空气输送进供暖管20内进行加热升温(内循环)；在第二进风状态下，第二控制阀31控制送风装置30的进气端与外界大气12连通，以便送风装置30将外界空气输送进供暖管20内进行加热升温(外循环)。
49.相同的，在一种可实现的方式中，第二控制阀31可以包括进气阀门和出气阀门，其中，进气阀门可以包括第一进气阀门和第二进气阀门，出气阀门与送风装置30进气端连通，第一进气阀门与驾驶室11连通，第二进气阀门与外界大气12连通。在第一进风状态下，第二控制阀31控制第一进气阀门与驾驶室11连通；在第二进风状态下，第二控制阀31控制第二进气阀门与外界大气12连通。
50.在另一种可实现的方式中，第二控制阀31可以包括第一阀门和第二阀门，第一阀门与驾驶室11连通，第二阀门与外界大气12连通。在第一进风状态下，第一控制阀21控制第一阀门与驾驶室11连通；第二进风状态下，第一控制阀21控制第二阀门与外界大气12连通。
51.需要说明的是，当驾驶室11内部需要供暖时，第一控制阀21控制换热空间22与空调出风口111连通，第二控制阀31控制送风装置30的进气端与驾驶室11连通，以使驾驶室11内的空气能够在驾驶室11内部形成空气流动循环，以使驾驶室11内部的空气能够不断经排气管10进行加热，进而使得驾驶室11内部的温度逐步上升。当驾驶室11内部不需要供暖时，第一控制阀21控制换热空间22与外界大气12连通，第二控制阀31控制送风装置30的进气端与外界大气12连通，以使外界空气经排气管10加热后排放到大气中，驾驶室11内部的温度不发生改变。
52.可选的，供暖装置还可以包括测温装置40和控制装置50，测温装置40用于检测驾驶室11内的气体温度，控制装置50与测温装置40和第一控制阀21连接；控制装置50还用于根据测温装置40检测的温度控制第一控制阀21的开度，以便控制驾驶室11内部的温度。在一种可实现方式中，测温装置40可以包括温度传感器或者红外测温设备。
53.具体的，当驾驶室11内部需要供暖时，控制装置50控制第一控制阀21仅与空调出风口111连通，以使供暖装置处于第一模式。当驾驶室11内部不需要供暖时，控制装置50控
制第一控制阀21仅与外界大气12连通，以使供暖装置处于第二模式。当需要降低驾驶室11内部的温度时，控制装置50控制第一控制阀21与外界大气12连通的阀门开度增大，同时，控制装置50控制第一控制阀21与空调出风口111连通的阀门开度减小。当需要升高驾驶室11内部的温度时，控制装置50控制第一控制阀21与外界大气12连通的阀门开度减小，同时，控制装置50控制第一控制阀21与空调出风口111连通的阀门开度增大。需要说明的是，可以根据实际情况，使供暖装置处于第一进风状态或者第二进风状态。
54.在第一控制阀21可以包括第一阀门和第二阀门的实施例中，第一控制阀21的第一阀门和第二阀门可以为电磁阀，控制装置50可以通过电磁控制阀门的开度。相同的，在第二控制阀31可以包括第一阀门和第二阀门的实施例中，第二控制阀31的第一阀门和第二阀门也可以为电磁阀，控制装置50可以通过电磁控制阀门的开度。
55.在一种可实现的方式中，控制装置50可以为汽车内部的行车电脑，控制装置50也可以是车载电脑、单片机等能够实现控制功能的设备。需要说明的是，行车电脑是一种包括微型计算机、输入、输出及控制电路在内的控制装置50，能够根据内侧的程序和数据对各种传感器输入信息进行运算、处理，然后输出指令，确保发动机正常运行。
56.参照图2，与图1不同之处在于，本实施例中，供暖装置还可以包括位于换热空间22内、且贴附在排气管10上的温差发电片60，温差发电片60用于与车载电池70连接，以向车载电池70充电。
57.在一种可实现方式中，温差发电片60可以包括高温金属片、n型半导体、p型半导体，高温金属片贴附在排气管10上，n型半导体和p型半导体的一端贴附在高温金属片背离排气管10的侧面上，n型半导体和p型半导体的另一端与车载电池70电连接。
58.需要说明的是，n型半导体是一种自由电子浓度远大于空穴浓度的杂质半导体，在这类半导体中，参与导电的主要是带负电的电子。p型半导体是一种空穴浓度远大于自由电子浓度的杂质半导体，p型半导体中正电荷量与负电荷量相等。当n型半导体和p型半导体的两端产生温度差以后，依据赛贝克效应导致热端的载流子向冷端扩散，进而形成了p型半导体的冷端为正的温差电动势，n型半导体的冷端为负的温差电动势，以使两半导体的低温端间形成较大的电压，从而实现温差发电的目的。
59.本实施例利用排气管10内带有热量的尾气进行发电，利用温差即可产生电能，温差发电片60的使用寿命长，能够有效的利用尾气的余热，增加了产品的使用寿命，有助于改善燃油经济性，节约了石油资源，有利于保护环境。燃油经济性是指，在保证汽车动力性的基础上，以尽可能减少燃油消耗行驶的能力。
60.本实施例中，由于换热空间22的进气口与送风装置30连通，送风装置30能够将换热空间22内升温的空气吹送到外界大气12或者驾驶室11内，进而使得换热空间22内的空气温度降低，也即是说，送风装置30能够使温差发电片60的n型半导体和p型半导体的冷端温度降低，从而加大温差发电片60的温差。依据赛贝克效应，温差越大的情况下，载流子的流速越快，送风装置30还能够进一步提高温差发电片60的发电性能。
61.继续参照图2，供暖装置还可以包括稳压装置80，温差发电片60通过稳压装置80与车载电池70电连接，以便稳压装置80能够将温差发电片60输出的电压进行调整，使其稳定在一定的范围内。
62.在一种可实现方式中，稳压装置80可以包括稳压器。需要说明的是，稳压器是一种
能够使输出电压稳定的设备，稳压器可以包括控制电路和伺服电机，控制电路控制电机转动，通过自动调整线圈匝数比，从而保持输出电压的稳定。在另一种可实现的方式中，稳压装置80还可以是一种稳压电路。稳压电路是一种不随电压和负载变化而变化，保持输出电压不变的电源电路。使用稳压装置80有利于输出稳定电压，提高了供暖装置的发电精度。
63.本实施例中，供暖装置还可以包括开关装置90，稳压装置80通过开关装置90与车载电池70电连接，以便开关装置90能够控制温差发电片60与车载电池70所在的电路的通断。当需要向车载电池70供电时，开关装置90闭合；当不需要向车载电池70供电时，开关装置90断开。
64.在一种可实现的方式中，开关装置90可以包括继电器或者刀开关。
65.参照图3，与图2的不同之处在于，本实施例中，控制装置50可以与稳压装置80连接，控制装置50还用于采集稳压装置80的输出电压数据。控制装置50还可以与开关装置90连接，控制装置50还用于根据稳压装置80的输出电压控制开关装置90的通断。
66.当控制装置50采集到电压在车载电池70的充电电压范围内时，控制装置50控制开关装置90闭合，以使稳压装置80将温差发电片60输出的电压进行调整，并使调整后的电压输送至车载电池70中。当控制装置50采集到电压不在车载电池70的充电电压范围内时，控制装置50控制开关装置90断开，以使温差发电装置输出的电压不能输送进车载电池70内。
67.本实用新型实施例还提供一种汽车，汽车上设置有上述实施例中的供暖装置，供暖装置包括排气管10、供暖管20以及送风装置30，排气管10用于与发动机的排气阀连通；供暖管20套设在排气管10外，供暖管20与排气管10之间形成有换热空间22，换热空间22用于与送风装置30和空调出风口111连通；送风装置30用于将换热空间22内的空气输送至空调出风口111。在发动机启动后，金属材质的排气管10可以迅速升温，换热空间22内的空气迅速被加热，加快了驾驶室11内的温度提升速度。
68.在本实用新型实施例的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。
69.此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本实用新型实施例的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。
70.在本实用新型实施例中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；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或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
71.在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特
点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
72.最后应说明的是：以上实施方式仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其进行限制；尽管参照前述实施方式对本实用新型已经进行了详细的说明，但本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述实施方式所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型实施方式技术方案的范围。