RU14893U1 - Отопительное устройство транспортного средства - Google Patents

Abstract

Отопительное устройство транспортного средства, содержащее глушитель двигателя внутреннего сгорания, цилиндрический корпус которого снабжен впускным и выпускным патрубком, центральную трубу, обечайку, охватывающую центральную трубу и образующую внутреннюю и внешнюю по отношению к центральной трубе полости, первичный теплообменник, установленный во внешней полости концентрично центральной трубе и служащий для прохождения жидкого теплоносителя, поступающего посредством входного и выходного трубопроводов во вторичный теплообменник, размещенный в обогреваемом салоне транспортного средства, отличающийся тем, что обечайка и закрепленная на ней посредством ребер центральная труба размещены в цилиндрическом корпусе глушителя, внешняя полость, образованная цилиндрическим корпусом глушителя и обечайкой, разделена поперечной перегородкой на две части, первичный теплообменник размещен в первой части и соединен с обечайкой по первой торцевой поверхности, первая часть внешней полости соединена с входным патрубком глушителя и через второй торцевой край первичного теплообменника с внутренней полостью, образованной внутренними поверхностями первичного теплообменника и обечайки и внешней поверхностью центральной трубы, на удаленном от первичного теплообменника конце обечайки выполнены отверстия, сообщающие внутреннюю полость со второй частью внешней полости, соединенной, в свою очередь, с внутренней полостью центральной трубы через ее первый торцевой край, второй край которой соединен с выпускным патрубком глушителя, причем впускной патрубок глушителя закреплен на боковой поверхности корпуса и вып�

Description

ОТОПИТЕЛЬНОЕ УСТРОЙСТВО ТРАНСПОРТНОГО СРЕДСТВА

Полезная модель относится к транспортному машиностроению и может быть иснользована в устройствах для обогрева салонов и кабин транспортных средств за счет утилизации тепла выхлопных газов двигателя внутреннего сгорания. Заявляемое устройство наиболее целесообразно использовать для отопления салонов автобусов типа «Икарус 180 и «Икарус 280.

Известен обогреватель салона транспортного средства (Патент РФ №2128118, МКИ6 В60П 1/18, 27.03.1999 г.). Обогреватель содержит теплоизолированный теплообменник, установленный непосредственно на выходе выхлопных газов из двигателя и состоящий из двух цилиндрических обечаек. При этом внутренняя обечайка представляет собой часть газоотвода, а полость между обечайками теплообменника соединена с расширительным баком и теплонагревательным элементом с образованием циркуляционного контура, содержащего жидкий теплоноситель. К недостаткам данного устройства можно отнести недостаточную эффективность использования тепла выхлопных газов и низкую мощность обогревателя, что не позволяет его использовать для отопления салонов автобусов типа «Икарус.

Известно отопительное устройство транспортного средства (А.С. СССР №823181, МКИ6 В60Н 1/18, 28.04.1981 г.). Устройство содержит источник тепла в виде выхлопной трубы двигателя внутреннего сгорания, камеру, охватывающую выхлопную трубу и теплообменник, расположенный коаксиально относительно камеры и выхлош ой трубы. Данное устройство имеет тот же недостаток, что и предыдущее.

2000112759

о о о t 1

г / s j

МКИ6 В60Н 1/18,

Известно отопительное устройство для транснортного средства, которое взято в качестве прототипа (Патент СССР №539512, МПК6 В60Н 1/02, 15.12.1976 г.). Устройство содержит цилиндрический корпус, внутри которого установлена центральная труба, одним концом подсоединенная к выхлопному патрубку двигателя внутреннего сгорания, а вторым - к глзпиителю двигателя. Устройство содержит также обечайку, охватывающую жаровую трубу и образующую внутреннюю и внешнюю по отношению к жаровой трубе полости. Во внешней полости концентрично жаровой трубе установлен первичный теплообменник, служащий для прохождения жидкого теплоносителя поступающего посредством трубопровода во вторичный теплообменник, установленный в обогреваемом салоне транспортного средства. К.п.д. данного устройства выше, чем у описанных выше обогревателях, однако мощность данного устройства все же недостаточна для обогрева объемных салонов автобусов типа «Икарус.

Настоящая полезная модель решает задачу повышения эффективности использования тепла выхлопных газов, а также повышение мощности отопительного устройства за счет более эффективного теплообмена выхлопных газов в первичном теплообменнике. Это в свою очередь позволяет повысить комфортность эксплуатации автобусного парка, а также сэкономить жидкое топливо за счет исключения автономных обогревателей типа SIROKKO, которыми снабжаются автобусы «Икарус.

Поставленная задача решается тем, что в отопительном устройстве транспортного средства содержащем, гл5Ш1итель двигателя внутреннего сгорания, цилиндрический корпус которого снабжен впускным и выпускным патрубком, центральную трубу, обечайку, охватывающую центральнзто трубу и образующую внутреннюю и внещнюю по отнощению к центральной трубе полости, первичный

теплообменник установленный во внешней полости концентрично центральной трубе и служащий для прохождения жидкого теплоносителя поступающего посредством входного и выходного трубопроводов во вторичный теплообменник, размещенный в обогреваемом салоне транспортного средства, обечайка и закрепленная на ней посредством ребер центральная труба размещены в цилиндрическом корпусе глущителя. При этом внешняя полость, образованная цилиндрическим корпусом глушителя и обечайкой, разделена поперечной перегородкой на две части. Первичный теплообменник размещен в первой части внешней полости и соединен с обечайкой по ее первой торцевой поверхности. Кроме того, первая часть внешней полости соединена с входным патрубком глзтпителя и через второй торцевой край первичного теплообменника с внутренней полостью, образованной внутренними поверхностями первичного теплообменника и обечайки и внешней поверхностью центральной трубы. На удаленном от первЕгчного теплообменника конце обечайки выполнены отверстия, сообшаюшне внутреннюю полость со второй частью внешней полости, соединенной в свою очередь, с внутренней полостью центральной трубы через ее первый торцевой край, второй край которой соединен с выпускном патрубком глушителя. Впускной патрубок глушителя закреплен на боковой поверхности корпуса и выполнен в виде трубы с отверстиями, на которой закреплена обечайка, а выпускной патрубок глушителя и первичный теплообменник закреплены в торцевой крышке цилиндрического корпуса. На внутренней поверхности первичного теплообменника закреплены продольные ребра. Теплообменник выполнен в виде двух полостей разделенных между собой в продольном направлении и соединенных между собой на удаленных от крышки корпуса торцах трубопроводом. Па ближайших к крышке корпуса торцах одна из полостей первичного

теплообменника соединена с входным патрубком первичного теплообменника, а вторая с - выходным.

На Фиг. 1 представлен продольный разрез отопительного устройства; на Фиг. 2 поперечный разрез А-А Фиг. 1.

Отопительное устройство состоит из цилиндрического корпуса 1 глушителя двигателя внутреннего сгорания с торцевой крышкой 2. Полость глушителя разделена поперечной перегородкой 3 на две части. В перегородке 3 закреплена обечайка 4, внутри которой, например, посредством ребер 5 закреплена центральная труба 6. К первому торцу 7 обечайки 4, расположенной в первой части полости глушителя, подсоединен первичный теплообменник 8, который также как и обечайка 4 охватывает центральную трубу 6. На втором конце обечайки 4 выполнены отверстия 9. Впускной патрубок 10 глушителя закреплен на боковой поверхности его корпуса 1 и обечайке 4, и выполнен в виде трубы с отверстиями 11. Выпускной патрубок 12 глушителя закреплен в крышке 2 и соединен с одним из концов центральной трубы 6. На внутренней поверхности первичного теплообменника 8 закреплены продольные ребра 13. Нервичный теплообменник 8 выполнен в виде двух полостей 14 и 15, разделенных между собой в продольном направлении и соединенных между собой на удаленных от крышки корпуса торцах трубопроводом 16. На ближайших к крышке 2 корпуса 1 торцах одна из полостей первичного теплообменника соединена с входным патрубком 17 первичного теплообменника, а вторая с выходным патрубком 18. Натрубки 17 и 18 первичного теплообменника соединены трубопроводами с вторичным теплообменником, который устанавливается в обогреваемом салоне (на чертеже не показано).

Заявляемое устройство выполняет функции глушителя и одновременно является отопительным тпогрсвасмым) устройством

салона транспортного средства. Устройство работает следующим образом.

Подводимый через впускной патрубок 10 первичный теплоноситель (выхлопные газы двигателя внутреннего сгорания) поступает через отверстия 11 в первую часть 19 внешней полости глушителя с наибольшей плош;адью проходного сечения. Поступаюш:ие газы с температурой 500 - 700 С° «омывают внешнюю поверхность первичного теплообменника 8, отдавая ему часть своей энергии. Далее газы поступают во внутреннюю полость 20, образованную внутренними поверхностями первичного теплообменника 8, обечайки 4 и внешней поверхностью центральной трубы 6. Проходная Ш1ош;адь полости 20 существенно ниже проходной площади внешней полости 19. За счет этого скорость прохождения выхлопных газов существенно увеличивается и происходит интенсивный теплообмен первичного газового теплоносителя с вторичным жидкостным теплоносителем размещенным в первичном теплообменнике 8. Повышению эффективности теплообмена способствуют и продольное ребра 13, закрепленные на внутренней поверхности первичного теплообменника 8, которые «омываются горячими выхлопными газами. На этой стадии прохождения выхлопных газов происходит наибольший отбор тепла первичным теплообменником от выхлопных газов. При этом температ5фа выхлопных газов падает до 300 - 400 С°. Из внутренней полости 20 выхлопные газы через отверстия 9 обечайки 4 и торцевой зазор между обечайкой 4 и центральной трубой 6 поступают во вторую часть 21 внешней полости и далее через внутреннюю полость 22 центральной трубы, выпускной патрубок 12 в атмосферу. Вторичный жидкий теплоноситель, нагреваясь от первичного теплоносителя, по трубопроводам поступает ко второму теплообменнику, который

размещается в отапливаемом салоне транспортного средства, отдавая ему тепло.

По окончании отопительного сезона, первичный теплообменник 8 извлекается из устройства вместе с крышкой 2 с целью очистки от сажи. Для сохранения функции глушителя вместо первичного теплообменника 8 устанавливается вторая обечайка (на чертеже не показана), которая охватывает центральную трубу 6 и соединяется с первой обечайкой 4. При этом цилиндрический корпус закрывается крышкой, в которой закреплен только выпускной патрубок 12 глушителя.

Для двигателей RABA-MAN В2156ПМ 6U тепловая мош;ность выхлопных газов достигает 100 кВт. При установке к выхлопному трубопроводу этих двигателей заявляемого устройства тепловая мош;ность отопителя может достигать 30 кВт., что позволяет повысить температуру в салоне автобусов типа «Пкарус 180 и «Икарус 280 на 20° С по сравнению с температурой окружаюш;ей среды.

Заявляемое устройство позволяет осуществить отопление салона транспортного средства, с использованием утилизации тепла выхлопных газов двигателя. При этом за счет повышения эффективности теплообмена, устройство позволяет отобрать до 30% тепловой энергии выхлопных газов двигателя внутреннего сгорания и существенно повысить мощность отопительного устройства по сравнению с известными устройствами, использующими тепловую энергию выхлопных газов.

Использование заявляемой полезной модели позволяет повысить комфортность эксплуатации автобусного парка, а также сэкономить жидкое топливо за счет исключения автономных обогревателей типа SIROKJK.O, которыми снабжаются автобусы «Икарус.

Claims (1)

1. Отопительное устройство транспортного средства, содержащее глушитель двигателя внутреннего сгорания, цилиндрический корпус которого снабжен впускным и выпускным патрубком, центральную трубу, обечайку, охватывающую центральную трубу и образующую внутреннюю и внешнюю по отношению к центральной трубе полости, первичный теплообменник, установленный во внешней полости концентрично центральной трубе и служащий для прохождения жидкого теплоносителя, поступающего посредством входного и выходного трубопроводов во вторичный теплообменник, размещенный в обогреваемом салоне транспортного средства, отличающийся тем, что обечайка и закрепленная на ней посредством ребер центральная труба размещены в цилиндрическом корпусе глушителя, внешняя полость, образованная цилиндрическим корпусом глушителя и обечайкой, разделена поперечной перегородкой на две части, первичный теплообменник размещен в первой части и соединен с обечайкой по первой торцевой поверхности, первая часть внешней полости соединена с входным патрубком глушителя и через второй торцевой край первичного теплообменника с внутренней полостью, образованной внутренними поверхностями первичного теплообменника и обечайки и внешней поверхностью центральной трубы, на удаленном от первичного теплообменника конце обечайки выполнены отверстия, сообщающие внутреннюю полость со второй частью внешней полости, соединенной, в свою очередь, с внутренней полостью центральной трубы через ее первый торцевой край, второй край которой соединен с выпускным патрубком глушителя, причем впускной патрубок глушителя закреплен на боковой поверхности корпуса и выполнен в виде трубы с отверстиями, на которой закреплена обечайка, а выпускной патрубок глушителя и первичный теплообменник закреплены в торцевой крышке цилиндрического корпуса, при этом на внутренней поверхности первичного теплообменника закреплены продольные ребра, а первичный теплообменник выполнен в виде двух полостей, разделенных между собой в продольном направлении и соединенных между собой на удаленных от крышки корпуса торцах трубопроводом, на ближайших к крышке корпуса торцах одна из полостей первичного теплообменника соединена с входным патрубком первичного теплообменника, а вторая - с выходным.