利用汽车尾气余热的座椅扶手加热方法和加热系统与流程

本发明涉及利用汽车尾气余热的方法和系统，具体是指利用汽车尾气余热的座椅扶手加热方法和加热系统。

背景技术：

随着汽车工业的高速发展，作为汽车的关键零部件之一，使用者对汽车座椅的功能要求不断提高。比如，随着人们生活节奏的加快，越来越多的驾驶员或乘客会选择打包的方式将热食放在车里延后再吃，然而在寒冷的外界环境下，食用变冷的饭菜会对人体尤其是脾胃产生不良影响。

目前主要采用以下两种方式对物品进行加热：一是通过在车内放置外带加热设备，占用空间大，在车辆的行驶过程中难免颠簸，其固定方式要求较高，对使用者造成很大不便；二是通过座椅中央扶手普遍具有的扶手箱结构，在其储物箱空间内利用加热垫等电加热方式对放置在内的物品进行加热，但电量损耗较大，质量不稳定时还容易存在烧蚀等安全隐患。

技术实现要素：

本发明的目的之一是提供利用汽车尾气余热的座椅扶手加热方法，该方法通过尾气余热对汽车座椅扶手进行保温加热，操作简单且易于实施。

本发明的这一目的通过如下技术方案来实现的：利用汽车尾气余热的座椅扶手加热方法，其特征在于：该方法通过设置管路和尾气加热装置，将汽车排气歧管内的尾气引入尾气加热装置中，通过尾气加热装置对汽车座椅扶手的扶手箱体进行加热保温，满足座椅扶手在寒冷条件下的使用性能要求，有效利用尾气余热。

本发明中，该方法引入尾气加热装置中的尾气为位于排气歧管的尾段消声器与消声隔板之间的管段内的尾气。

本发明中，该方法中的尾气加热装置环围包覆扶手箱体的下部，对扶手箱体进行均匀加热保温。

本发明的目的之二是提供利用汽车尾气余热的座椅扶手加热系统，该系统通过尾气余热对汽车座椅扶手进行保温加热，不仅能满足座椅扶手在寒冷条件下的使用性能要求，还能有效利用尾气余热，减少能源浪费，有利于实现国家所大力提倡的节能减排效果，实用性较强。

本发明的这一目的通过如下技术方案来实现的：利用汽车尾气余热的座椅扶手加热系统，其特征在于：该系统包括进气通道、尾气加热装置、排气通道和控制器，所述尾气加热装置安装在汽车座椅扶手的固定支架上，并且环围套装扶手箱体的下部，尾气加热装置具有内腔，所述进气通道的一端与汽车的排气歧管相连通，另一端与尾气加热装置的内腔相连通，所述排气通道的一端与尾气加热装置的内腔相连通，另一端呈外露的伸出状，所述排气歧管、进气通道和排气通道上均设置有电磁阀，所述进气通道和尾气加热装置上均安装有温度传感器，所述的控制器与所有的电磁阀和温度传感器均相连接，控制器用于接收温度传感器传输的温度信号，并且能够控制电磁阀的开闭和开度大小，该系统利用尾气余热，通过尾气加热装置对汽车座椅扶手的扶手箱体进行加热保温。

本发明中，所述尾气加热装置为具有空腔的加热盒，尾气加热装置的空腔与扶手箱体的形状相匹配，用于盛装扶手箱体的下部。

作为优选实施例，所述尾气加热装置为矩形的加热盒，尾气加热装置的空腔也为矩形腔。

本发明中，所述进气通道与汽车的排气歧管相连通的位置为位于排气歧管的尾段消声器与消声隔板之间的管段。

本发明中，所述排气歧管上设置的电磁阀为排气歧管电磁阀，排气歧管电磁阀位于进气通道与排气歧管相连接的连接处，所述进气通道上设置的电磁阀为进气电磁阀，进气电磁阀位于进气通道与尾气加热装置相连接的连接处，所述排气通道上设置的电磁阀为排气电磁阀，排气电磁阀位于排气通道与尾气加热装置相连接的连接处，所述进气通道上安装的温度传感器为进气通道温度传感器，进气通道温度传感器安装在进气通道靠近排气歧管的端头，所述尾气加热装置上安装的温度传感器为加热装置处温度传感器，加热装置处温度传感器安装在尾气加热装置的中部。

本发明中，所述尾气加热装置和扶手箱体均包裹一层隔热保温材料。

本发明中，所述进气通道和排气通道均包裹一层隔热保温材料。

与传统利用通电加热垫的电加热方式不同，本发明的利用尾气余热的座椅扶手加热方法和加热系统，通过尾气余热对汽车座椅扶手进行保温加热，不仅能满足座椅扶手在寒冷条件下的使用性能要求，还能有效利用尾气余热，减少能源浪费，有利于实现国家所大力提倡的节能减排效果，实用性较强。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本发明做进一步详细说明。

图1为本发明利用尾气余热的座椅扶手加热系统的整体结构示意图；

图2为本发明利用尾气余热的座椅扶手加热系统的另一角度的结构示意图；

图3为本发明利用尾气余热的座椅扶手加热系统的又一角度的示意图；

图4为本发明利用尾气余热的座椅扶手加热系统中尾气加热装置的结构示意图。

图中：扶手箱体1，尾气加热装置2，排气电磁阀3，排气通道4，进气通道温度传感器5，扶手杯托6，固定支架7，进气电磁阀8，加热装置处温度传感器9，进气通道10，排气歧管电磁阀11，排气歧管12，控制器13。

具体实施方式

本发明利用汽车尾气余热的座椅扶手加热方法，通过设置管路和尾气加热装置2，将汽车排气歧管12内的尾气引入尾气加热装置2中，引入尾气加热装置2中的尾气为位于排气歧管12的尾段消声器与消声隔板之间的管段内的尾气，通过尾气加热装置2对汽车座椅扶手的扶手箱体1进行加热保温，满足座椅扶手在寒冷条件下的使用性能要求，有效利用尾气余热。

该方法中的尾气加热装置2环围包覆扶手箱体1的下部，对扶手箱体1进行均匀加热保温。

如图1至图4所示，本发明利用汽车尾气余热的座椅扶手加热系统，包括进气通道10、尾气加热装置2、排气通道4和控制器13，尾气加热装置2安装在汽车座椅扶手的固定支架7上，并且环围套装扶手箱体1的下部，尾气加热装置2具有内腔，进气通道10的一端与汽车的排气歧管12相连通，进气通道10与汽车的排气歧管12相连通的位置为位于排气歧管12的尾段消声器与消声隔板之间的管段，进气通道10的另一端与尾气加热装置2的内腔相连通，排气通道4的一端与尾气加热装置2的内腔相连通，另一端呈外露的伸出状，可延伸至车外，汽车尾气经排气歧管12、进气通道10后进入尾气加热装置2的内腔，尾气加热装置2利用余热对汽车座椅扶手的扶手箱体1进行加热保温，余热利用后的尾气经排气通道4排出，排气歧管12、进气通道10和排气通道4上均设置有电磁阀，进气通道10和尾气加热装置2上均安装有温度传感器，控制器13与所有的电磁阀和温度传感器均相连接，控制器13用于接收温度传感器传输的温度信号，并且能够控制电磁阀的开闭和开度大小，该系统利用尾气余热，通过尾气加热装置2对汽车座椅扶手的扶手箱体1进行加热保温。

本实施例中，尾气加热装置2为具有空腔的矩形的加热盒，尾气加热装置2的空腔与扶手箱体1的形状相匹配的矩形腔，用于盛装扶手箱体1的下部。

本实施例中，排气歧管12上设置的电磁阀为排气歧管电磁阀11，排气歧管电磁阀11位于进气通道10与排气歧管12相连接的连接处，进气通道10上设置的电磁阀为进气电磁阀8，进气电磁阀8位于进气通道10与尾气加热装置2相连接的连接处，排气通道4上设置的电磁阀为排气电磁阀3，排气电磁阀3位于排气通道4与尾气加热装置2相连接的连接处，进气通道10上安装的温度传感器为进气通道温度传感器5，进气通道温度传感器5安装在进气通道10靠近排气歧管12的端头，尾气加热装置2上安装的温度传感器为加热装置处温度传感器9，加热装置处温度传感器9安装在尾气加热装置2的中部。

本实施例中，尾气加热装置2位于扶手箱体1下方，为了尽可能保证对扶手箱体1内的物品进行保温或加热，其具有与扶手箱体1形状相匹配的空腔结构，通常为长方体空腔，而且如图4所示，距离扶手杯托6最远的前端面上至少有三个孔，分别布置进气电磁阀8、加热装置处温度传感器9、排气电磁阀3。

排气歧管电磁阀11一端连接着进气通道10，另一端安装在排气歧管12上。通常情况下，从发动机到排气歧管的尾气温度是800～900℃，经过前级三元催化器的温度是600～700℃，在中段消声器的温度基本下降至200～300℃，在尾段消声器的温度在150℃左右，最后经过消声隔板冷却后的尾气也高于常温20～50℃，为了满足日常物品的保温加热需求，使从进气通道10进入尾气加热装置2的尾气温度不至于过高，同时有效地利用尾气余热，而且尾气经过催化处理，应优选地将排气歧管电磁阀11安装在排气歧管的尾段消声器与消声隔板之间。

进气通道温度传感器5安装在进气通道10上，靠近排气歧管电磁阀11，用于监测进入进气通道10的尾气温度；加热装置处温度传感器9安装在尾气加热装置2上，用于监测尾气加热装置2中的尾气温度。

排气通道4和进气通道10靠近扶手处的前端具有一定的伸缩性，可小变形，便于扶手收起等运动。

控制器13根据使用者的需要，通过收集进气通道温度传感器5和加热装置处温度传感器9的温度信号，通过控制进气电磁阀8、排气电磁阀3和排气歧管电磁阀11的开闭和开度大小进行控制。

本发明利用汽车尾气余热的座椅扶手加热系统的工作过程如下：

当车辆启动后，使用者按照自身意图设定扶手加热系统所需要保温的温度，并且将设定的温度储存在控制器13内，设定的温度一般小于100℃，优选为60～90℃，加热装置处温度传感器9将感测到的尾气加热装置2内的尾气的温度值传送给控制器13，控制器13根据加热装置处温度传感器9所收集的温度信号，来控制进气电磁阀8、排气电磁阀3和排气歧管电磁阀11的开闭以及各电磁阀的开度大小，使得尾气加热装置2内的尾气的温度值与设定的温度在允许的误差范围内。若控制器13接收到尾气加热装置2内的温度小于使用者设定的保温温度时，则该座椅扶手加热系统工作。

首先排气歧管电磁阀11打开，控制器13根据进气通道温度传感器5所收集的尾气温度信号控制排气歧管电磁阀11的开闭和开度大小，由于排气歧管12内的尾气温度还是相对较高，因此需要保证尾气通过排气歧管电磁阀11后起到一定程度的降压降温效果，同时噪音控制在一定范围内；接着经过具有一定长度的进气通道10，尾气温度会有所降低，到达进气电磁阀8的尾气温度会略高于使用者所设定的保温温度；然后进气电磁阀8打开，控制器13根据加热装置处温度传感器9所收集的温度信号控制进气电磁阀8的开闭和开度大小，若尾气加热装置2内的温度仍高于使用者所设定的保温温度，或者尾气加热装置2内的尾气已装满而压力达到一定值时，则控制器13控制排气电磁阀3打开，使部分尾气通过排气通道4排走，最终保证尾气加热装置2内的温度与使用者所设定的保温温度在允许的误差范围内，进而使扶手箱体1内的物品得到保温加热。

当使用者无需对物品进行保温加热时，该座椅扶手加热系统将停止工作，排气歧管电磁阀11和进气电磁阀8依次关闭，排气电磁阀3打开一段时间，一般10～20s后再关闭，以尽可能使进气通道10和尾气加热装置2内的尾气排走。

为保证保温效果和提高气密性，尾气加热装置2和扶手箱体1均包裹一层隔热保温材料，避免热量通过座椅扶手的泡沫和蒙皮传到驾驶室中。同样地，进气通道10和排气通道4应合理布置，均包裹一层隔热保温材料。

本发明的上述实施例并不是对本发明保护范围的限定，本发明的实施方式不限于此，凡此种种根据本发明的上述内容，按照本领域的普通技术知识和惯用手段，在不脱离本发明上述基本技术思想前提下，对本发明上述结构做出的其它多种形式的修改、替换或变更，均应落在本发明的保护范围之内。