RU193430U1 - Device for heating a liquid coolant - Google Patents
Device for heating a liquid coolant Download PDFInfo
- Publication number
- RU193430U1 RU193430U1 RU2019119284U RU2019119284U RU193430U1 RU 193430 U1 RU193430 U1 RU 193430U1 RU 2019119284 U RU2019119284 U RU 2019119284U RU 2019119284 U RU2019119284 U RU 2019119284U RU 193430 U1 RU193430 U1 RU 193430U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- heating
- liquid coolant
- inductor
- cylindrical
- thermal energy
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
- F24H—FLUID HEATERS, e.g. WATER OR AIR HEATERS, HAVING HEAT-GENERATING MEANS, e.g. HEAT PUMPS, IN GENERAL
- F24H1/00—Water heaters, e.g. boilers, continuous-flow heaters or water-storage heaters
- F24H1/18—Water-storage heaters
- F24H1/20—Water-storage heaters with immersed heating elements, e.g. electric elements or furnace tubes
-
- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
- H05B6/00—Heating by electric, magnetic or electromagnetic fields
- H05B6/02—Induction heating
- H05B6/10—Induction heating apparatus, other than furnaces, for specific applications
Abstract
Полезная модель относится к области теплоэнергетики. Устройство для нагрева жидкого теплоносителя предназначено для нагрева жидкого теплоносителя в системах отопления и горячего водоснабжения различных объектов жизнедеятельности.Цель полезной модели - уменьшить рассеивание тепловой энергии в окружающую среду при нагреве жидкого теплоносителя в системах отопления и горячего водоснабжения объектов жизнедеятельности.Технический результат, достигаемый полезной моделью, - уменьшение рассеивания тепловой энергии в окружающую среду источника тепловой энергии, потому что нагревательный элемент расположен в жидком теплоносителе и вся его поверхность соприкасается с жидким теплоносителем.Предлагаемое устройство может быть использовано в системах теплоснабжения объектов жизнедеятельности при освоении Арктики и континентального шельфа. 2 ил.The utility model relates to the field of heat power engineering. A device for heating a liquid coolant is intended for heating a liquid coolant in heating systems and hot water supply of various objects of vital activity. The purpose of the utility model is to reduce the dissipation of thermal energy into the environment when heating a liquid coolant in heating systems and hot water supply of vital objects. Technical result achieved by the utility model , - a decrease in the dissipation of thermal energy into the environment of the source of thermal energy, because the heating e the element is located in the liquid coolant and its entire surface is in contact with the liquid coolant. The proposed device can be used in heat supply systems of vital objects during the development of the Arctic and the continental shelf. 2 ill.
Description
Полезная модель относится к области теплоэнергетики. Устройство для нагрева жидкого теплоносителя предназначено для нагрева жидкого теплоносителя в системах отопления и горячего водоснабжения различных объектов жизнедеятельности.The utility model relates to the field of heat power engineering. A device for heating a liquid coolant is intended for heating a liquid coolant in heating systems and hot water supply of various objects of vital activity.
Устройство для нагрева жидкого теплоносителя содержит емкость для нагреваемой жидкости, индуктор, состоящий из цилиндрического элемента с размещенными на нем постоянными магнитами с чередующимися полюсами по окружности, причем цилиндрический индуктор и металлическая цилиндрическая емкость расположены коаксиально, а цилиндрический индуктор установлен с возможностью вращения, в емкость с нагреваемой жидкостью вокруг боковой поверхности цилиндрического индуктора установлена неподвижная металлическая решетка цилиндрической формы коаксиально с индуктором, индуктор приводится во вращение от любого привода, например, электрического двигателя, ветродвигателя и т.д.A device for heating a liquid coolant contains a container for a heated liquid, an inductor consisting of a cylindrical element with permanent magnets placed on it with alternating poles around the circumference, the cylindrical inductor and the metal cylindrical container located coaxially, and the cylindrical inductor mounted rotatably in the container with heated liquid around the side surface of the cylindrical inductor mounted fixed metal lattice oaksialno with the inductor, the inductor is driven to rotate by any actuator, such as electric motor, turbine, etc.
Известно устройство для преобразования механической энергии в тепловую, которое содержит неподвижную оболочку и составной магнитопровод, одна из частей которого выполнена подвижной, являющейся якорем и несущей постоянные магниты, а другая часть магнитопровода выполнена в виде неподвижного многостержневого шихтованного сердечника. Оболочка представляет собой замкнутую полую камеру со сквозными каналами в ней для размещения в них стержней сердечника, оболочка имеет входной и выходной патрубки для циркуляции нагреваемой среды (на изобретение РФ №2097946, МПК Н05В 6/10) [1]. Такое устройство состоит из большого количества элементов, таких как многостержневой сердечник, камера-теплообменник с размещенными внутри замкнутыми контурами из электропроводящего материала, якорь с постоянными магнитами сложно в изготовлении и будет иметь большие массогабаритные показатели.A device for converting mechanical energy into thermal energy is known, which comprises a fixed shell and a composite magnetic circuit, one of the parts of which is movable, which is an anchor and carries permanent magnets, and the other part of the magnetic circuit is made in the form of a fixed multi-core charge core. The shell is a closed hollow chamber with through channels in it for placement of core rods in them, the shell has an inlet and outlet nozzles for circulation of the heated medium (for the invention of the Russian Federation No. 2097946, IPC Н05В 6/10) [1]. Such a device consists of a large number of elements, such as a multi-core core, a heat exchanger chamber with closed circuits made of electrically conductive material inside, and an anchor with permanent magnets is difficult to manufacture and will have large mass and size characteristics.
Известно устройство для преобразования механической энергии в тепловую (патент на полезную модель РФ №97889, МПК Н05В 6/10) [2]. В данном устройстве технический результат достигается за счет того, что обмотка возбуждения, по которой протекает постоянный ток, создает постоянное магнитное поле, при вращении ротора с обмоткой переменное магнитное поле создает вихревые токи в ферромагнитном цилиндре, обеспечивая его нагревание. Недостаток такого устройства связан с использованием источника постоянного тока для питания обмотки возбуждения, поэтому для обеспечения автономной работы такого устройства необходим аккумулятор, что усложняет конструкцию и снижает надежность устройства.A device for converting mechanical energy into heat (patent for utility model of the Russian Federation No. 97889, IPC Н05В 6/10) [2]. In this device, the technical result is achieved due to the fact that the excitation winding, through which direct current flows, creates a constant magnetic field, while rotating the rotor with the winding, an alternating magnetic field creates eddy currents in the ferromagnetic cylinder, ensuring its heating. The disadvantage of this device is associated with the use of a direct current source to power the field coil, therefore, to ensure the autonomous operation of such a device, a battery is required, which complicates the design and reduces the reliability of the device.
Известно устройство для нагрева жидкого теплоносителя (патент на полезную модель РФ №176672, МПК Н05В 6/10) [3]. С одной и другой стороны цилиндрической емкости с теплоносителем расположены по одному диску с возможностью вращения относительно емкости, на дисках размещены по окружности постоянные магниты, при вращении дисков приводным двигателем в стенках емкости возникают вихревые токи, которые нагревают емкость и теплоноситель внутри нее. Недостаток такого устройства связан с тем, что при вращении дисков с магнитами происходит вентиляция воздуха вокруг емкости, поэтому часть тепла рассеивается в окружающую среду и не идет на нагрев теплоносителя.A device for heating a liquid coolant (patent for a utility model of the Russian Federation No. 176672, IPC Н05В 6/10) [3]. On one and the other side of the cylindrical container with a coolant, there is one disk rotatably relative to the container, permanent magnets are placed on the disks around the circumference, while the drives rotate the drives with the drive motor, eddy currents appear in the walls of the container, which heat the container and the coolant inside it. The disadvantage of this device is that when the disks with magnets rotate, air is vented around the tank, so part of the heat is dissipated into the environment and does not go to heat the coolant.
Известен вихревой ветротеплогенератор (патент на изобретение РФ №2656515, МПК F03D 3/00) [4], содержащий ортогональный ветродвигатель, преобразователь механической энергии в тепловую энергию в виде мешалки с подвижными лопастями. В таком устройстве нагревание теплоносителя осуществляется при вращении лопастей мешалки в жидкости, при этом механическая энергия затрачивается на преодоление сил трения и преобразуется в тепловую энергию. Мешалка с подвижными лопастями, работающая по принципу регулятора Уатта, позволяет регулировать число оборотов ортогонального ветродвигателя для обеспечения необходимой частоты вращения ротора ветродвигателя при разной скорости ветра. Недостаток такого устройства связан с тем, что мешалка с подвижными лопастями имеет сложную кинематическую схему, что снижает надежность ветротеплогенератора.Known vortex wind heat generator (patent for the invention of the Russian Federation No. 2656515, IPC F03D 3/00) [4], containing an orthogonal wind turbine, a converter of mechanical energy into thermal energy in the form of a stirrer with movable blades. In such a device, the heating medium is heated by rotating the stirrer blades in a liquid, while the mechanical energy is expended to overcome the friction forces and is converted into thermal energy. A stirrer with moving blades, working on the principle of the Watt regulator, allows you to adjust the speed of the orthogonal wind turbine to provide the necessary rotational speed of the rotor of the wind turbine at different wind speeds. The disadvantage of this device is that the mixer with moving blades has a complex kinematic scheme, which reduces the reliability of the wind generator.
Наиболее близким по технической сущности является устройство (патент на изобретение РФ №2303861, МПК Н05В 6/10) [5], принятое за прототип. Устройство для нагрева жидкости содержит емкость для жидкости, индуктор, состоящий из цилиндрического элемента из магнитного материала с размещенными на его стенке постоянными магнитами с чередующимися полюсами по окружности, цилиндрический элемент и металлическая цилиндрическая емкость расположены коаксиально, а цилиндрический элемент индуктора установлен с возможностью вращения, при этом цилиндрический элемент с магнитами размещен внутри емкости с нагреваемой жидкостью. В таком устройстве технический результат достигается за счет нагрева вихревыми токами емкости, изготовленной из электропроводящего материала. Недостаток этого устройства для нагрева жидкости в том, что часть тепловой энергии будет рассеиваться в окружающую среду, потому что внешняя поверхность цилиндрической емкости, которая нагревается вихревыми токами, окружает воздух с температурой ниже, чем температура нагретой емкости.The closest in technical essence is the device (patent for the invention of the Russian Federation No. 2303861, IPC Н05В 6/10) [5], adopted as a prototype. A device for heating a liquid comprises a liquid container, an inductor consisting of a cylindrical element of magnetic material with permanent magnets placed on its wall with alternating poles around the circumference, the cylindrical element and the metal cylindrical container are arranged coaxially, and the cylindrical element of the inductor is rotatably mounted, this cylindrical element with magnets is placed inside a container with a heated fluid. In such a device, a technical result is achieved by eddy current heating of a container made of an electrically conductive material. The disadvantage of this device for heating the liquid is that part of the thermal energy will be dissipated into the environment, because the outer surface of the cylindrical tank, which is heated by eddy currents, surrounds air with a temperature lower than the temperature of the heated tank.
Цель полезной модели - уменьшить рассеивание тепловой энергии в окружающую среду при нагреве жидкого теплоносителя в системах отопления и горячего водоснабжения объектов жизнедеятельности.The purpose of the utility model is to reduce the dissipation of thermal energy into the environment when heating a liquid coolant in heating systems and hot water supply of vital objects.
Полезная модель поясняется чертежами.The utility model is illustrated by drawings.
На фиг. 1 изображен главный вид устройства для нагрева жидкого теплоносителя, на фиг. 2 - вид сверху устройства для нагрева жидкого теплоносителя.In FIG. 1 shows a main view of a device for heating a liquid coolant, in FIG. 2 is a top view of a device for heating a liquid coolant.
Устройство для нагрева жидкого теплоносителя содержит емкость 1 для нагреваемой жидкости 2, индуктор 3, состоящий из цилиндрического элемента с размещенными на нем постоянными магнитами 4 с чередующимися полюсами по окружности, причем цилиндрический индуктор и металлическая цилиндрическая емкость 1 расположены коаксиально, а цилиндрический индуктор 3 установлен с возможностью вращения, в емкость с нагреваемой жидкостью вокруг боковой поверхности цилиндрического индуктора 3 установлена неподвижная металлическая решетка 5 цилиндрической формы коаксиально с индуктором, индуктор 3 приводится во вращение от любого привода, например, электрического двигателя, ветродвигателя и т.д.A device for heating a liquid coolant contains a
Принцип действия устройства для нагрева жидкого теплоносителя.The principle of operation of a device for heating a liquid coolant.
Привод 7 обеспечивает вращение вала 6, механическая энергия передается индуктору цилиндрической формы 5 с размещенными на нем постоянными магнитами 4, при вращении индуктора 5 постоянные магниты 4 перемещаются относительно неподвижной металлической решетки цилиндрической формы 5, которая установлена внутри емкости с жидким теплоносителем вокруг боковой поверхности цилиндрического индуктора коаксиально с индуктором. В стержнях металлической решетки 5 появляются вихревые токи, которые обеспечивают ее нагрев. Металлическая решетка находится в емкости с жидким теплоносителем, поэтому тепловая энергия передается от металлической решетки 5 к жидкому теплоносителю 2, так же во время вращения индуктора 4 внутри емкости происходит перемешивание жидкого теплоносителя 2 и более равномерный его нагрев.The drive 7 provides rotation of the
Технический результат, достигаемый полезной моделью, - уменьшение рассеивания тепловой энергии в окружающую среду источника тепловой энергии, потому что нагревательный элемент расположен в жидком теплоносителе и вся его поверхность соприкасается с жидким теплоносителем.The technical result achieved by the utility model is to reduce the dissipation of thermal energy into the environment of the source of thermal energy, because the heating element is located in the liquid coolant and its entire surface is in contact with the liquid coolant.
Размещение постоянных магнитов на индукторе возможно по различным схемам и с различным количеством пар полюсов: с радиальным намагничиванием, с тангенциальным намагничиванием, с радиально-тангенциальным намагничиванием (цилиндр Хальбаха), с V-образным размещением магнитов, так, чтобы обеспечить максимальную индукцию магнитного поля с наружной стороны цилиндрического индуктора, что позволит увеличить нагрев металлической решетки вихревыми токами.The placement of permanent magnets on the inductor is possible according to various schemes and with a different number of pole pairs: with radial magnetization, with tangential magnetization, with radial tangential magnetization (Halbach cylinder), with V-shaped arrangement of magnets, so as to ensure maximum magnetic field induction with the outer side of the cylindrical inductor, which will increase the heating of the metal lattice by eddy currents.
Источники информации:Information sources:
1. Пат. RU (11) 2097946 (13) С1 МПК Н05В 6/10. Устройство для преобразования механической энергии в тепловую / А.И. Елшин, В.М. Казанский, Е.Д. Карманов, В.И. Михеев. - №95117680/06; Заявлено 17.11.1997; Опубл. 27.11.1997. Бюл. №5.1. Pat. RU (11) 2097946 (13) C1 IPC Н05В 6/10. Device for converting mechanical energy into heat / A.I. Elshin, V.M. Kazan, E.D. Karmanov, V.I. Mikheev. - No. 95117680/06; Stated November 17, 1997; Publ. 11/27/1997. Bull. No. 5.
2. Пат. RU (11) 97889 (13) U1 МПК Н05В 6/10. Устройство для преобразования механической энергии в тепловую / А.В. Толмачева, А.В. Иванов, А.В. Бичков. - №2010115801/07; Заявлено 20.04.2010; Опубл. 20.09.2010. Бюл. №26.2. Pat. RU (11) 97889 (13) U1 IPC Н05В 6/10. A device for converting mechanical energy into heat / A.V. Tolmacheva, A.V. Ivanov, A.V. Bichkov. - No.2010115801 / 07; Announced April 20, 2010; Publ. 09/20/2010. Bull. No. 26.
3. Пат. RU (11) 176672 (13) U1 МПК Н05В 6/10. Устройство для нагрева жидкого теплоносителя / В.Н. Комаров. - №2017139964; Заявлено 17.11.2017; Опубл. 25.01.2018. Бюл. №3.3. Pat. RU (11) 176672 (13) U1 IPC Н05В 6/10. Device for heating a liquid coolant / V.N. Mosquitoes. - No. 2017139964; Announced on 11/17/2017; Publ. 01/25/2018. Bull.
4. Пат. RU (11) 2656515 (13) С1 МПК F03D 3/00. Вихревой ветротеплогенератор / Н.А. Седых. - №2017102162; Заявлено 23.01.2017; Опубл. 05.06.2018. Бюл. №16.4. Pat. RU (11) 2656515 (13) C1 IPC F03D 3/00. Vortex wind heat generator / N.A. Gray-haired. - No. 2017102162; Stated January 23, 2017; Publ. 06/05/2018. Bull. No. 16.
5. Пат. RU (11) 2303861 (13) С2 МПК Н05В 6/10. Устройство для нагрева жидкости / В.Г. Поляков, А.А. Афанасьев, В.А. Нестерин и др. - №2005125676/09; Заявлено 12.08.2005; Опубл. 27.07.2007. Бюл. №21.5. Pat. RU (11) 2303861 (13)
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2019119284U RU193430U1 (en) | 2019-06-19 | 2019-06-19 | Device for heating a liquid coolant |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2019119284U RU193430U1 (en) | 2019-06-19 | 2019-06-19 | Device for heating a liquid coolant |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU193430U1 true RU193430U1 (en) | 2019-10-29 |
Family
ID=68499934
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2019119284U RU193430U1 (en) | 2019-06-19 | 2019-06-19 | Device for heating a liquid coolant |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU193430U1 (en) |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2303861C2 (en) * | 2005-08-12 | 2007-07-27 | Федеральное государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Чувашский государственный университет им. И.Н. Ульянова" | Device for heating liquid |
RU123908U1 (en) * | 2011-04-07 | 2013-01-10 | Александр Михайлович Сосновский | INDUCTION HEATING ELEMENT |
RU146380U1 (en) * | 2014-07-15 | 2014-10-10 | Александр Борисович Кузнецов | ELECTRIC HEATER |
US20180320926A1 (en) * | 2017-05-08 | 2018-11-08 | Alpha Ring International, Ltd. | Water heater |
-
2019
- 2019-06-19 RU RU2019119284U patent/RU193430U1/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2303861C2 (en) * | 2005-08-12 | 2007-07-27 | Федеральное государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Чувашский государственный университет им. И.Н. Ульянова" | Device for heating liquid |
RU123908U1 (en) * | 2011-04-07 | 2013-01-10 | Александр Михайлович Сосновский | INDUCTION HEATING ELEMENT |
RU146380U1 (en) * | 2014-07-15 | 2014-10-10 | Александр Борисович Кузнецов | ELECTRIC HEATER |
US20180320926A1 (en) * | 2017-05-08 | 2018-11-08 | Alpha Ring International, Ltd. | Water heater |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US5914065A (en) | Apparatus and method for heating a fluid by induction heating | |
US4486638A (en) | Device for converting rotational kinetic energy to heat by generating eddy currents | |
JP5110331B2 (en) | Electromagnetic induction hot air generator | |
CN103369752B (en) | Permanent magnet eddy heating device | |
US9441611B2 (en) | Vertical axis wind turbine | |
CN102778040A (en) | Magnetic heat warming device | |
RU2013158830A (en) | INDUCTION HEATING DEVICE AND ELECTRIC POWER GENERATION SYSTEM CONTAINING SUCH DEVICE | |
CN101623608B (en) | Integrated heating stirrer | |
CN204993917U (en) | Magnetic force water heater | |
CN104682621B (en) | Axial magnetic field slip synchronization-type double-direct wind power generator | |
RU193430U1 (en) | Device for heating a liquid coolant | |
CN101603728B (en) | Electromagnetic water heater | |
CN101534031A (en) | Suspended impeller-type direct current (DC) motor | |
HRP20220293T1 (en) | Rotation induction heat generator with dc excitation, extremely small electrical/kinetic efficiency, and extremely high thermal cop | |
KR101848689B1 (en) | Electric generator running on low-temperature differentials by exploiting physical characteristics of Gadolinium | |
CN206498298U (en) | A kind of complete machine cooling structure of novel water-cooled magneto | |
KR20110103637A (en) | Induction heating device using magnetic | |
CN204597718U (en) | The two straight wind-driven generator of axial magnetic field slippage synchronous mode | |
KR20140024077A (en) | Generator for ship | |
CN209982270U (en) | Self-excited synchronous generator with radial-flow type heat-dissipation wind wheel | |
RU65707U1 (en) | POWER INSTALLATION | |
RU2097946C1 (en) | Mechanical-to-thermal energy converter | |
US1797519A (en) | Electric heater | |
CN104180513A (en) | Flywheel permanent magnet water heater for heating water in domestic water box | |
US20170280511A1 (en) | Faraday Effect Circulating Heat System and Method |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM9K | Utility model has become invalid (non-payment of fees) |
Effective date: 20200620 |