RU2015035C1

RU2015035C1 - Vehicle heating device

Info

Publication number: RU2015035C1
Application number: SU915001871A
Authority: RU
Inventors: Кваас Ханс-Райнер; Кайнерт Хельмут
Original assignee: Й.Эбершпэхер
Priority date: 1989-03-07
Filing date: 1991-09-06
Publication date: 1994-06-30

Abstract

FIELD: vehicles. SUBSTANCE: device 2 has heater 6 which operates by burning a fluid fuel and has exhaust gas (fluid) heat exchanger 24 connected to fluid-air heat exchanger 4 by a fluid flow for feeding the heated air for vehicle heating. The fluid-air heat exchanger is integrated with at least the part of the heater in which the exhaust gas (fluid) heat exchanger made with an annular cavity for gas (fluid) flow of helical line shape is positioned. EFFECT: improved structure. 10 cl, 6 dwg

Description

Изобретение относится к устройствам для отопления транспортного средства, включающим отопитель, работающий путем сжигания жидкого топлива с теплообменником отработавшего газа (жидкости), жидкостно-воздушный теплообменник подачи нагретого воздуха для отопления транспортного средства, который связан жидкостным потоком с теплообменником отработавшего газа (жидкости). The invention relates to a device for heating a vehicle, including a heater operating by burning liquid fuel with an exhaust gas (liquid) heat exchanger, a liquid-air heat exchanger for supplying heated air for heating a vehicle, which is connected by a liquid stream to an exhaust gas (liquid) heat exchanger.

Известны транспортные средства (заявки США N 4700888, 4758031), в которых отопитель расположен в месте, удаленном от жидкостно-воздушного теплообменника, и соединен с ним посредством длинных гидроприводов. Known vehicles (application US N 4700888, 4758031), in which the heater is located in a place remote from the liquid-air heat exchanger, and connected to it through long hydraulic drives.

Известно устройство для отопления транспортного средства (заявка ФРГ N 3718611), которое включает в себя жидкостно-воздушный теплообменник, подключенный к охлаждающему контуру двигателя, и отопитель с теплообменником отработавшего газа (воздуха), причем оба теплообменника расположены раздельно друг за другом в канале воздуха для отопления транспортного средства. A device for heating a vehicle is known (German application No. 3718611), which includes a liquid-air heat exchanger connected to the cooling circuit of the engine and a heater with an exhaust gas (air) heat exchanger, both heat exchangers being located separately one after another in the air channel for vehicle heating.

Соответствующее изобретению отопления транспортного средства отличается тем, что жидкостно-воздушный теплообменник и отопитель образуют комбинированное устройство для отопления, в котором жидкостно-воздушный теплообменник и по меньшей мере часть отопителя, содержащая теплообменник отработавшего газа (жидкости), объединены вместе. The vehicle heating device according to the invention is characterized in that the liquid-air heat exchanger and the heater form a combined heating device in which the liquid-air heat exchanger and at least a part of the heater containing the exhaust gas (liquid) heat exchanger are combined together.

Устройство для отопления транспортного средства отличается пространственно компактно объединенным жидкостно-воздушным теплообменником и отопителем, что облегчает и рационализирует монтаж и позволяет избежать тепловые потери, которые возникали при раздельно расположенных отопителе и жидкостно-воздушном теплообменнике. Перенос тепла посредством жидкости к жидкостно-воздушному теплообменнику происходит с исключением длинных путей течения за пределами устройства для отопления и связанных с этим потерь тепла в окружающую среду. The device for heating a vehicle is characterized by a spatially compactly combined liquid-air heat exchanger and heater, which facilitates and streamlines installation and avoids the heat losses that occurred when the heater and the liquid-air heat exchanger are located separately. Heat transfer by means of a liquid to a liquid-air heat exchanger occurs with the exception of long flow paths outside the device for heating and the associated heat loss to the environment.

Предпочтительно устройство для отопления содержит теплообменники отработавшего газа (жидкости) с кольцевой полостью, через которую проходит жидкость, и снабжено отклоняющими поток средствами для создания в кольцевой полости потока жидкости, имеющего винтовую траекторию движения. Это оптимизирует условия теплопередачи в отопителе. Preferably, the heating device comprises exhaust gas (liquid) heat exchangers with an annular cavity through which the liquid passes, and is provided with flow deflecting means for creating a liquid flow in the annular cavity having a helical motion path. This optimizes the heat transfer conditions in the heater.

Устройство для отопления содержит встроенный насос для циркуляции жидкости через теплообменник отработавшего газа (жидкости) и через жидкостно-воздушный теплообменник, что способствует исключению длинных путей течения для теплонесущей жидкости. The heating device includes a built-in pump for circulating liquid through an exhaust gas (liquid) heat exchanger and through a liquid-air heat exchanger, which helps to eliminate long flow paths for a heat-carrying liquid.

Устройство для отопления является отопителем с встроенной горелкой и вентилятором для воздуха, необходимого для сгорания. The heating device is a heater with a built-in burner and a fan for the air needed for combustion.

Отопление транспортного средства может быть использовано для транспортных средств практически любого типа, однако особенно пригодно в случае транспортных средств с двигателем внутреннего сгорания. В качестве примеров транспортных средств, в которых может быть применено соответствующее изобретению отопление транспортного средства, можно назвать следующие: легковые автомобили, автобусы, грузовые автомобили (для отопления кабины водителя и/или пространства для груза), жилые автомобили, автомобили для обслуживания строительных работ, экскаваторы, автомобильные краны, парусные яхты и т.д. Vehicle heating can be used for almost any type of vehicle, but is particularly suitable for vehicles with an internal combustion engine. Examples of vehicles in which vehicle heating can be used according to the invention are: cars, buses, trucks (for heating a driver’s cabin and / or cargo space), residential cars, vehicles for servicing construction works, excavators, cranes, sailing yachts, etc.

В транспортном средстве с двигателем внутреннего сгорания, в которое встроено соответствующее изобретению отопление, устройство для отопления подключено к контуру охлаждающей жидкости транспортного средства. Устройство для отопления может работать как отопление при неработающем двигателе, которое при неработающем двигателе внутреннего сгорания подает тепло для отопления внутреннего пространства транспортного средства и/или для предварительного нагрева двигателя внутреннего сгорания перед его пуском. Кроме того, устройство для отопления может быть использовано в качестве дополнительного отопления, которое подает дополнительное тепло в таких рабочих состояниях , в которых двигатель внутреннего сгорания не обеспечивает достаточного тепла для отопления внутреннего пространства транспортного средства. Наконец, устройство для отопления может быть предусмотрено в качестве единственного источника отопления, в частности для транспортных средств без двигателя внутреннего сгорания или для транспортных средств, двигатель внутреннего сгорания которых вообще не предназначен для отопления. In a vehicle with an internal combustion engine in which the heating according to the invention is integrated, the heating device is connected to the vehicle coolant circuit. A heating device can operate as heating with a non-working engine, which, with a non-working internal combustion engine, supplies heat to heat the interior of the vehicle and / or to pre-heat the internal combustion engine before starting it. In addition, the heating device can be used as additional heating, which supplies additional heat in such operating conditions in which the internal combustion engine does not provide enough heat to heat the interior of the vehicle. Finally, a heating device may be provided as the sole heating source, in particular for vehicles without an internal combustion engine or for vehicles whose internal combustion engine is not intended for heating at all.

Контур охлаждающей жидкости имеет байпасный трубопровод для короткого соединения выпуска жидкости жидкостно-воздушного теплообменника с впуском жидкости отопителя и управляющий клапан для управления соотношением расхода жидкости через байпасный трубопровод расхода жидкости через двигатель внутреннего сгорания. Посредством управляющего клапана можно регулировать часть теплонесущей жидкости, направляемой непосредственно обратно к отопителю и двигателю внутреннего сгорания. Предпочтительным режимом работы является тот режим работы, при котором на определенное время до преднамеренного входа в транспортное средство отопитель включается и весь поток теплонесущей жидкости подается из жидкостно-воздушного теплообменника непосредственно снова в отопитель. По истечении некоторого времени часть потока теплонесущей жидкости перед направлением обратно к отопителю подводится в двигатель внутреннего сгорания, чтобы его предварительно нагреть перед пуском. Эта часть может быть одинаковой или по истечении некоторого времени увеличена до 100%. Переходом в названную последней рабочую фазу, который может также происходить с постепенным увеличением части потока теплонесущей жидкости, можно предпочтительно управлять с помощью соответствующего выключателя с часовым механизмом или на основании температуры, которую достигла теплонесущая жидкость. Для управления на основании температуры теплонесущей жидкости эта температура может регистрироваться, в частности, на переходе от отопителя в жидкостно-воздушный теплообменник, или на выходе из жидкостно-воздушного теплообменника, или на входе отопителя. Соответствующим средством является выполнение термостатного клапана в качестве управляющего клапана. The coolant circuit has a bypass pipe for short connection of the liquid outlet of the liquid-air heat exchanger to the heater fluid inlet and a control valve for controlling the ratio of the liquid flow through the bypass pipe to the liquid flow through the internal combustion engine. By means of a control valve, it is possible to regulate a part of the heat-transfer fluid directed directly back to the heater and internal combustion engine. The preferred mode of operation is that mode in which for a certain time before the intentional entry into the vehicle, the heater is turned on and the entire flow of heat-carrying liquid is supplied from the liquid-air heat exchanger directly again to the heater. After some time, a part of the flow of the heat-carrying liquid before being sent back to the heater is supplied to the internal combustion engine in order to preheat it before starting. This part may be the same or after some time increased to 100%. The transition to the last working phase, which may also occur with a gradual increase in part of the flow of heat transfer fluid, can preferably be controlled using a suitable switch with a clockwork or based on the temperature reached by the heat transfer fluid. For control based on the temperature of the heat-carrying liquid, this temperature can be recorded, in particular, at the transition from the heater to the liquid-air heat exchanger, or at the outlet of the liquid-air heat exchanger, or at the heater inlet. A suitable means is to perform a thermostatic valve as a control valve.

Жидкостно-воздушный теплообменник содержит два ряда труб, расположенных друг за другом в направлении протекания воздуха, причем трубы переднего ряда соединены на первой стороне теплообменника с трубами заднего ряда, а отопитель присоединен к противоположной второй стороне теплообменника. Вследствие этого противоположная отопителю первая сторона жидкостно-воздушного теплообменника является стороной только отклоняющей поток жидкости, так что теплонесущая жидкость циркулирует по возможно кратчайшему пути. Кроме того, на обращенной к отопителю стороне отопительного устройства могут быть предусмотрены элементы присоединения к контуру охлаждающей жидкости внутреннего сгорания. The liquid-air heat exchanger contains two rows of pipes arranged one after another in the direction of air flow, the pipes of the front row being connected to the pipes of the front row on the first side of the heat exchanger and the heater connected to the opposite second side of the heat exchanger. As a result, the first side of the liquid-air heat exchanger opposite the heater is only the side deflecting the fluid flow, so that the heat transfer fluid circulates in the shortest possible way. In addition, on the side of the heating device facing the heater, elements for connecting to the internal combustion coolant circuit may be provided.

Конструктивно наиболее простое выполнение монтажного соединения между жидкостно-воздушным теплообменником и отопителем выглядит так, что отопитель имеет фланец и соседнее с отопителем основание трубы жидкостно-воздушного теплообменника отбортовано вокруг фланца. Structurally, the simplest installation connection between the liquid-air heat exchanger and the heater looks like the heater has a flange and the pipe-base of the liquid-air heat exchanger adjacent to the heater is flanged around the flange.

Отопительное устройство имеет типоразмер, который по существу соответствует или немного больше типоразмера жидкостно-воздушных теплообменников, имеющихся в прежних транспортных средствах для отопления внутреннего пространства транспортного средства. Вследствие этого устройство для отопления может быть установлено в том месте транспортного средства, где обычно располагается жидкостно-воздушный теплообменник отопления транспортного средства. The heating device has a size that essentially corresponds to or slightly larger than the size of the liquid-air heat exchangers available in previous vehicles for heating the interior of the vehicle. As a result, the heating device can be installed in the place of the vehicle where the liquid-air heat exchanger of the vehicle’s heating is usually located.

Для снабжения топливом устройства для отопления предусматривается промежуточный бак, который при работе двигателя внутреннего сгорания наполняется с помощью топливного насоса. Этот промежуточный бак может быть расположено выше, чем устройство для отопления. Вследствие этого можно работать с подачей топлива за счет силы тяжести из промежуточного бака в устройство для отопления, управление которым может, например, осуществляться с помощью магнитного клапана, и сэкономить собственный насос подачи топлива для устройства. Промежуточный бак, который может иметь размер, равный, например, 1-5 л, наполняется во время работы двигателя внутреннего сгорания топливом посредством имеющегося в случае использования двигателей внутреннего сгорания с системой впрыскивания обратного трубопровода от двигателя внутреннего сгорания к баку транспортного средства. To supply fuel to the heating device, an intermediate tank is provided, which, when the internal combustion engine is running, is filled with the help of a fuel pump. This intermediate tank may be located higher than the heating device. As a result, it is possible to work with the fuel supply due to gravity from the intermediate tank to the heating device, which can be controlled, for example, by means of a magnetic valve, and save your own fuel supply pump for the device. An intermediate tank, which may have a size of, for example, 1-5 l, is filled with fuel during operation of the internal combustion engine by means of internal combustion engines with a return pipe injection system from the internal combustion engine to the vehicle tank.

Предлагаемое снабжение топливом с помощью промежуточного бака может быть использовано также и в случае отопителей транспортных средств, которые скомбинированы с образованием устройства для отопления без жидкостно-воздушного теплообменника. The proposed fuel supply by means of an intermediate tank can also be used in the case of vehicle heaters, which are combined to form a heating device without a liquid-air heat exchanger.

Соответствующее изобретению устройство для отопления может быть расположено в воздушном и распределителем коробе, обычно имеющемся в транспортном средстве и служащем для вентилирования, отопления и распределения воздуха. Жидкостно-воздушный теплообменник может быть снабжен воздуходувкой предпочтительно на стороне подводимого потока. Вентиляционная и отопительная системы могут быть оснащены устройством циркуляции воздуха, так что воздуходувка со стороны всасывания на выбор связана либо с внешним воздухом, либо с внутренним воздухом транспортного средства. В вентиляционную и отопительную систему может быть встроен кондиционер транспортного средства. Устройство для отопления может быть встроено в кондиционер транспортного средства. A heating device according to the invention can be located in an air and distributor box, usually available in a vehicle and used for ventilation, heating and air distribution. The liquid-air heat exchanger may be provided with a blower, preferably on the supply side. The ventilation and heating systems can be equipped with an air circulation device, so that the blower on the suction side is optionally connected with either the external air or the internal air of the vehicle. Vehicle air conditioning can be integrated into the ventilation and heating system. A heating device may be integrated in the vehicle air conditioning.

Работающая на топливе теплообменная система для отопления транспортных средств с воздуходувкой, вентилятор которой со стороны всасывания на выбор связан с внешним воздухом (свежий воздух) или с внутренним воздухом транспортного средства (циркулирующий воздух), теплообменником, питаемым от охлаждающего контура двигателя, который расположен внутри воздушного и распределительного короба на стороне отводимого воздуха вентилятора, и воздухонаправляющей и распределительной системой, которая питается свежим воздухом непосредственно от воздуходувки или теплым воздухом непосредственно от воздуходувки при промежуточном включении теплообменника и которая выходит во внутреннее пространство транспортного средства, отличается тем, что вместо имеющегося со стороны транспортного средства теплообменника между воздуходувкой и воздухонаправляющей и распределительной системой предусмотрен отопитель, встроенный в теплообменник и работающий на топливе, который имеет камеру сгорания, причем тепло, генерируемое путем сгорания топливовоздушной смеси в камере сгорания, передается воде охлаждающего контура двигателя, которая циркулирует через теплообменник, непосредственно омываемый потоком воздуха, генерируемого воздуходувкой, При этом воздух нагревается и переносится во внутреннюю часть транспортного средства. A fuel-powered heat exchange system for heating vehicles with a blower, the fan of which on the suction side is optionally connected to external air (fresh air) or to the vehicle’s internal air (circulating air), a heat exchanger fed from the engine cooling circuit, which is located inside the air and a distribution box on the side of the exhaust air of the fan, and an air guide and distribution system that is supplied with fresh air directly from blower or warm air directly from the blower during intermediate switching of the heat exchanger and which extends into the interior of the vehicle, characterized in that instead of the heat exchanger available on the side of the vehicle, a heater is installed between the blower and the air guide and distribution system, which is powered by fuel, which has a combustion chamber, the heat generated by the combustion of the air-fuel mixture in the combustion chamber transfers I water cooling circuit of the engine, which is circulated through the heat exchanger directly lapped by the air flow generated by the blower, wherein the air is heated and transferred into the interior of the vehicle.

Обычно внутреннее пространство транспортного средства отделено от моторного отделения транспортного средства стенкой из листа, так называемой передней стенкой. Возможно головку горелки устройства для отопления расположить на передней стенке со стороны, противоположной внутреннему пространству транспортного средства, отдельно от собственного устройства для отопления. Typically, the interior of the vehicle is separated from the engine compartment of the vehicle by a sheet wall, a so-called front wall. It is possible to place the burner head of the heating device on the front wall from the side opposite to the interior of the vehicle, separately from its own heating device.

На фиг. 1 показано предлагаемое устройство для отопления, вертикальный разрез; на фиг. 2 - то же, горизонтальный разрез; на фиг.3 - включение устройства, в контур охлаждающей жидкости двигателя внутреннего сгорания транспортного средства; на фиг.4 - вариант исполнения устройства для отопления в разрезе по оси камеры сгорания; на фиг.5 - то же, поперечный разрез; на фиг.6 - пространственное расположение устройства, показанного на фиг,4 и 5, в транспортном средстве. In FIG. 1 shows the proposed device for heating, a vertical section; in FIG. 2 - the same horizontal section; figure 3 - inclusion of the device in the coolant circuit of the internal combustion engine of the vehicle; figure 4 is an embodiment of a device for heating in section along the axis of the combustion chamber; figure 5 is the same, cross section; figure 6 - spatial arrangement of the device shown in figures 4 and 5 in the vehicle.

Устройство для отопления (фиг.1 и 2) состоит из жидкостно-воздушного теплообменника 4 и непосредственно с ним собранного отопителя 6, который генерирует тепло путем сжигания бензина или дизельного топлива. Воздух проходит по стрелке 8 через теплообменник 4 и, нагреваясь в теплообменник, поступает во внутреннее пространство подлежащего отоплению легкового автомобиля. Прохождение воздуха через теплообменник 4 происходит вследствие скоростного напора, возникающего при движении транспортного средства в соответствующих местах входа воздуха, и/или с помощью воздуходувки теплообменника 4. Может быть предусмотрено, чтобы отопительная система транспортного средства имела так называемую установку циркуляции воздуха, в которой воздух всасывается в теплообменник 4 не снаружи, а из внутренней части транспортного средства. The device for heating (Figs. 1 and 2) consists of a liquid-air heat exchanger 4 and directly assembled heater 6, which generates heat by burning gasoline or diesel fuel. Air passes along arrow 8 through heat exchanger 4 and, heating up into the heat exchanger, enters the interior of the passenger car to be heated. The passage of air through the heat exchanger 4 occurs due to the high-speed pressure arising when the vehicle is moving at the respective air inlet points and / or using the blower of the heat exchanger 4. It may be provided that the vehicle’s heating system has a so-called air circulation system in which air is sucked in to the heat exchanger 4 not from the outside, but from the inside of the vehicle.

Теплообменник 4 имеет в направлении стрелки 8 прохождения воздуха расположенные друг за другом передний ряд 10 труб и задний ряд 12 труб, причем в каждом ряду труб имеется несколько расположенных друг над другом горизонтальных труб 14. Все трубы 14 соединены друг с другом с помощью тонких листовых ребер. Через трубы 14 переднего ряда 10 труб жидкость проходит справа налево, в то время как через трубы 14 заднего ряда 12 труб жидкость проходит слева направо. На левой (фиг.1 и 2) стороне теплообменника 4 имеет водяной короб 16, проходящий по высоте теплообменника 4. Водяной короб 16 образован продольно вытянутой, чашеобразной деталью из синтетического материала, которая посредством отбортованного края соседнего основания 18 трубы закреплена на теплообменнике 4. Через внутреннюю часть водяного короба 16 трубы переднего ряда 10 соединены по течению с трубами заднего ряда 12. The heat exchanger 4 has, in the direction of the air flow arrow 8, a front row of pipes 10 and a rear row of pipes 12 located one after another, and each row of pipes has several horizontal pipes 14 located one above the other. All pipes 14 are connected to each other by thin sheet ribs . Through the pipes 14 of the front row 10 of the pipes, the fluid flows from right to left, while through the pipes 14 of the rear row of 12 pipes, the fluid flows from left to right. On the left (FIGS. 1 and 2) side of the heat exchanger 4 has a water box 16 extending along the height of the heat exchanger 4. The water box 16 is formed by a longitudinally elongated, cup-shaped part made of synthetic material, which is fastened to the heat exchanger by means of the flanged edge of the adjacent pipe base 18. the inner part of the water box 16 pipes of the front row 10 are connected downstream with the pipes of the rear row 12.

Отопитель 6 включает камеру 20 сгорания, которая окружена открытой снизу трубой 22, теплообменник 24 отработавшего газа (жидкости) и различные проходы жидкости. Верхняя область отопителя 6 показана схематично, здесь находятся воздуходувка для воздуха, необходимого для сгорания. Верхняя область камеры 20 сгорания имеет устройство для мелкораспределенного введения жидкого топлива в камеру сгорания и устройство для зажигания. Отопитель 6 питается топливом с помощью встроенного или установленного на некотором расстоянии насоса. До исполнения перехода к жидкостно-воздушному теплообменнику 4 отопитель 6 является известным отопителем, который, например, используется для отопления транспортного средства при неработающем двигателе. The heater 6 includes a combustion chamber 20, which is surrounded by an open bottom pipe 22, an exhaust gas (liquid) heat exchanger 24, and various liquid passages. The upper region of the heater 6 is shown schematically, there is a blower for the air needed for combustion. The upper region of the combustion chamber 20 has a device for finely distributed introduction of liquid fuel into the combustion chamber and a device for ignition. The heater 6 is fed with fuel using a built-in pump or installed at a certain distance. Before making the transition to the liquid-air heat exchanger 4, the heater 6 is a known heater, which, for example, is used to heat the vehicle with the engine off.

Теплообменник 24 отработавшего газа (жидкости) состоит из металлической части 26, которая имеет форму горшка, вытянутого в вертикальном направлении, закрытого снизу и надетого на трубу 22, и надетого на нее внешнего кожуха 28 с аналогичной, имеющей большие размеры формой. С внутренней стороны металлическая часть имеет вертикально проходящие ребра 30, которые распределены по периферии металлической части 26. С внешней стороны металлическая часть 26 включает ребро 32, имеющее форму винтовой линии, к которой снаружи прилегает внешний кожух 28 своей цилиндрической внутренней поверхностью. The exhaust gas (liquid) heat exchanger 24 consists of a metal part 26, which has the shape of a pot, elongated in the vertical direction, closed from below and worn on the pipe 22, and worn on it an outer casing 28 with a similar, large-sized shape. On the inside, the metal part has vertically extending ribs 30 that are distributed around the periphery of the metal part 26. On the outside, the metal part 26 includes a helical rib 32, to which the outer casing 28 is adjacent externally with its cylindrical inner surface.

В нижней части отопителя 6 находится штуцер 34 для подвода жидкости, который выходит в пространство для жидкости между металлической частью 26 и внешним кожухом 28. Из этого пространства для жидкости отходит в верхней области теплообменника 24 проход 36 для перепуска жидкости. Под воздействием направляющего поток ребра 32 в цилиндрическом пространстве между металлической частью 26 и внешним кожухом 28 имеет место течение жидкости в форме винтовой линии снизу вверх. In the lower part of the heater 6 there is a fitting 34 for supplying fluid, which enters the fluid space between the metal part 26 and the outer casing 28. From this space for the fluid, a passage 36 for fluid bypass leaves in the upper region of the heat exchanger 24. Under the influence of the flow-guiding rib 32 in the cylindrical space between the metal part 26 and the outer casing 28, liquid flows in the form of a helix from the bottom up.

Проход 36 для перепуска жидкости сгибается рядом с теплообменником 24, проходя в вертикальном направлении, и в вертикальном направлении имеет такую же длину, как высота переднего ряда 10 труб. Трубы 14 ряда 10 на своем правом конце открыты к проходу 36. The passage for liquid bypass 36 is bent near the heat exchanger 24, passing in the vertical direction, and in the vertical direction has the same length as the height of the front row 10 of pipes. Pipes 14 of row 10 at their right end are open to passage 36.

Кроме того, отопитель 6 имеет проход 38 для отвода жидкости, который расположен вертикально и параллельно проходу 36 для перепуска жидкости, к внутреннему пространству которого открыты правые концы труб 14 заднего ряда 12 труб. Проход 38 закрыт сверху и снизу переходит в штуцер 40 для отвода жидкости. На штуцере 34 для подвода жидкости предусмотрен электрически приводимый в действие циркуляционный насос 42. In addition, the heater 6 has a passage 38 for draining the liquid, which is located vertically and parallel to the passage 36 for bypassing the liquid, to the inner space of which the right ends of the pipes 14 of the rear row 12 of the pipes are open. The passage 38 is closed from above and from below goes into the fitting 40 for draining the liquid. An electrically actuated circulation pump 42 is provided on the fluid inlet 34.

Стенки прохода 36 для перепуска жидкости и прохода 38 для отвода жидкости имеют на своей стороне, повернутой к жидкостно-воздушному теплообменнику 4, фланец 44, который имеет прямоугольную форму с закругленными углами. Основание правой трубы 46 теплообменника 4 отбортовано своим краем вокруг фланца 44, вследствие чего отопитель 6 и теплообменник 4 непосредственно могут быть собраны в отопительное устройство. The walls of the passage for passing the liquid and the passage 38 for draining the liquid have on their side, turned to the liquid-air heat exchanger 4, a flange 44, which has a rectangular shape with rounded corners. The base of the right pipe 46 of the heat exchanger 4 is flanged at its edge around the flange 44, as a result of which the heater 6 and the heat exchanger 4 can be directly assembled into a heating device.

Современные отопители 6 являются настолько компактными, что отопительное устройство несущественно больше, чем до сих пор предусматриваемое в транспортных средствах пространство только для жидкостно-воздушного теплообменника. Вследствие этого отопительное устройство 6 может быть размещено в этом установочном пространстве, при известных условиях несколько увеличенном в случае моделей транспортных средств новой конструкции. В зависимости от желания может быть установлен "нормальный" жидкостно-воздушный теплообменник или отопительное устройство из отопителя 6 и теплообменника 4. Modern heaters 6 are so compact that the heating device is not significantly larger than the space provided so far for vehicles only for a liquid-air heat exchanger. As a result, the heating device 6 can be placed in this installation space, under certain conditions, slightly increased in the case of models of vehicles of a new design. Depending on the desire, a “normal” liquid-air heat exchanger or a heating device from a heater 6 and a heat exchanger 4 can be installed.

На фиг.3 показана система отопления транспортного средства с включенным двигателем 48 внутреннего сгорания. Штуцер 40 для отвода жидкости отопительного устройства соединен через трубопровод 50 с двигателем внутреннего сгорания, а штуцер 34 для подвода жидкости от питательного устройства соединен через трубопровод 52 с двигателем 48. Двигатель внутреннего сгорания имеет жидкостный насос (не показан). Между концами трубопроводов 50 и 52 жидкость проходит через блок цилиндров, головку цилиндра и жидкостной насос двигателя 48 внутреннего сгорания. Кроме того, на фиг.3 изображен байпасный трубопровод 54 подачи жидкости от штуцера 40, соответственно трубопровода 50, к штуцеру 34 для подвода жидкости к трубопроводу 52. На месте ответвления байпасного трубопровода 54 находится трехходовой термостатный клапан 56. В байпасном трубопроводе 54 расположен обратный клапан 58, так что течение через байпасный трубопровод 54 может осуществляться только слева направо. Figure 3 shows the heating system of a vehicle with the internal combustion engine 48 turned on. The nozzle 40 for draining the fluid of the heating device is connected through a pipe 50 to an internal combustion engine, and the nozzle 34 for supplying a fluid from a nutrient device is connected through a pipe 52 to an engine 48. The internal combustion engine has a liquid pump (not shown). Between the ends of pipelines 50 and 52, fluid passes through the cylinder block, cylinder head, and fluid pump of the internal combustion engine 48. In addition, FIG. 3 shows a bypass line 54 for supplying liquid from the nozzle 40, respectively, of the pipe 50, to the nozzle 34 for supplying liquid to the pipe 52. At the branch of the bypass pipe 54 there is a three-way thermostat valve 56. A check valve is located in the bypass pipe 54 58, so that the flow through the bypass pipe 54 can be carried out only from left to right.

Если осуществляется пуск отопителя 6, а жидкость во всей жидкостной системе еще является холодной, то термостатный клапан 56 имеет положение, в котором весь поток жидкости, поступающий из теплообменника 4, кратчайшим путем подается через байпасный трубопровод 54 снова в отопитель 6. Вследствие этого тепло, генерируемое в отопителе 6, концентрируется на отоплении внутреннего пространства транспортного средства. Если после определенного времени работы температура жидкости в этом коротком контуре достигла определенного порогового значения, например, равного 85^о, зарегистрированного на штуцере 40, соответственно в месте нахождения термостатного клапана 56, то последний постепенно переключается так, что возрастающая часть жидкости из штуцера 40 течет не в байпасный трубопровод 54, а в трубопровод 50. Таким образом предварительно нагревается двигатель 48 внутреннего сгорания перед его пуском. Нагретая отопителем 6 жидкость сначала течет через теплообменник 4, в результате часть теплосодержания жидкости и дальше имеется в распоряжении для отопления внутреннего пространства транспортного средства.If the heater 6 is started, and the liquid in the entire liquid system is still cold, the thermostat valve 56 has a position in which the entire liquid flow coming from the heat exchanger 4 is fed back to the heater 6 via the bypass pipe 54 in the shortest possible time. generated in heater 6, concentrates on heating the interior of the vehicle. If after a certain time of the temperature of the fluid in this short circuit has reached a certain threshold value, for example equal to 85 ^o, registered on the spout 40, respectively, at the seat of the thermostat valve 56, the latter gradually switched so that an increasing part of the liquid from the nozzle 40 does not flow into the bypass pipe 54, and into the pipe 50. Thus, the internal combustion engine 48 is preheated before starting it. The liquid heated by the heater 6 first flows through the heat exchanger 4, as a result, part of the heat content of the liquid is further available for heating the interior of the vehicle.

Система отопления транспортного средства может работать также и в случае работающего и генерирующего тепло двигателя 48 внутреннего сгорания. В этом случае отопитель 6 работает как дополнительный отопитель. Для этого режима работы должно быть обеспечено термостатным клапаном 56 независимо от температуры жидкости пропускание по меньшей мере минимального количества жидкости к трубопроводу 50. При этом отопитель 6 может быть даже полностью выключен. The vehicle heating system may also work in the case of a working and heat generating internal combustion engine 48. In this case, the heater 6 operates as an additional heater. For this mode of operation, the thermostatic valve 56 must be provided, regardless of the temperature of the liquid, at least a minimum amount of liquid can pass to the pipeline 50. In this case, the heater 6 can even be completely turned off.

Термостатный клапан 56 не обязательно должен быть расположен в указанном месте. Он может быть также расположен на выходном отверстии байпасного трубопровода 54 в трубопровод 52, соответственно штуцер 34 для подвода жидкости. Thermostat valve 56 need not be located at the indicated location. It can also be located at the outlet of the bypass pipe 54 into the pipe 52, respectively, the fitting 34 for supplying fluid.

Вместо трехходового клапана 56 может быть предусмотрен более простой, управляемый в открытом и закрытом положениях клапан в трубопроводе 50, или в байпасном трубопроводе 54, или в трубопроводе 52. Во всех этих вариантах описанная функция аналогично сохраняется. Instead of a three-way valve 56, a simpler, controlled in open and closed positions valve in line 50, or in bypass line 54, or line 52 can be provided. In all of these options, the described function is likewise preserved.

Вместо термостатного клапана может быть предусмотрен управляемый независимо от температуры клапан, работающий с внешней регистрацией температуры в соответствующем месте контура жидкости. Instead of a thermostatic valve, a valve can be provided that is controlled independently of temperature and operates with external temperature recording at the appropriate location in the fluid circuit.

Кроме того, на фиг.3 показан синхронизирующий блок 60, и с помощью которого, в частности, может быть предварительно произведен пуск отопителя, например, за определенный промежуток времени до отъезда. Клапан, который находится в указанном месте термостатного клапана 56 или в описанных в качестве вариантов местах контура жидкости, подключен к синхронизирующему блоку 60. Посредством синхронизирующего блока 60 этот клапан, например, по истечении 10-30 мин после пуска отопителя 6 постепенно реверсируется. Эта синхронизация клапана может быть скомбинирована с описанным температурным управлением клапана. In addition, figure 3 shows the synchronization unit 60, and with which, in particular, can be pre-launched heater, for example, for a certain period of time before departure. The valve, which is located at the indicated location of the thermostat valve 56 or at the fluid circuit locations described as alternatives, is connected to the synchronizing unit 60. By means of the synchronizing unit 60, this valve, for example, after 10-30 minutes after starting the heater 6 is gradually reversed. This valve timing can be combined with the described temperature control of the valve.

Устройство для отопления (фиг.4-6) содержит жидкостновоздушный теплообменник 4 и отопитель 6. Камера 20 сгорания отопителя 6 имеет в поперечном сечении (поперек к продольной оси отопителя) форму круга с разделительной стенкой 62 на одной стороне. По одну сторону стенки 62 параллельно камере 20 сгорания проходит канал 64 для отработанного газа с поперечным сечением, имеющим форму от треугольной до трапециевидной. Через канал 64 текут отработавшие газы в противотоке по отношению к направлению течения отработавших газов в камере 20 сгорания. Отработавшие газы покидают отопительное устройство через трубопровод 64, который выведен наружу через переднюю стенку 66 между внутренним пространством 68 транспортного средства и моторным отделением 70 транспортного средства. The device for heating (Figs. 4-6) contains a liquid-air heat exchanger 4 and a heater 6. The combustion chamber 20 of the heater 6 has a cross-section (across the longitudinal axis of the heater) in the form of a circle with a dividing wall 62 on one side. On one side of the wall 62 parallel to the combustion chamber 20 passes the channel 64 for the exhaust gas with a cross-section having a shape from triangular to trapezoidal. Through the channel 64, the exhaust gases flow in countercurrent with respect to the direction of flow of the exhaust gases in the combustion chamber 20. The exhaust gases leave the heating device through a conduit 64 that is led out through the front wall 66 between the vehicle interior 68 and the vehicle engine compartment 70.

В передний ряд 10 труб жидкостно-воздушного теплообменника 4 жидкость подводится через трубопровод 72 от моторного отделения 70 транспортного средства. Слева трубы переднего ряда 10 труб выходят в пространство 74 для обтекания отопителя 6, которое предусмотрено между стенкой камеры 20 сгорания, соответственно каналом 64 для отработавших газов и удлиненно-полуцилиндрическим кожухом 76 отопителя 6. После протекания через пространство 74 жидкость входит в левые концы труб заднего ряда 12 труб. На правом конце заднего ряда 12 труб жидкость выходит из теплообменника 4 в трубопровод 78, который проведен через переднюю стенку 66 в моторное отделение 70. Пространство 74 обтекания разделено стенкой 80 в том месте, где отопитель 6 присоединен к теплообменнику 4, так что жидкость из переднего ряда 10 труб обтекает пространство 74 при изменении направления, равном приблизительно 180^о, и затем входит в задний ряд 12 труб.In the front row 10 of the pipes of the liquid-air heat exchanger 4, the liquid is supplied through a pipe 72 from the engine compartment 70 of the vehicle. On the left, the pipes of the front row 10 of pipes go into the space 74 for flowing around the heater 6, which is provided between the wall of the combustion chamber 20, respectively, the exhaust gas channel 64 and the elongated semi-cylindrical casing 76 of the heater 6. After flowing through the space 74, the liquid enters the left ends of the rear pipes row of 12 pipes. At the right end of the rear row of pipes 12, the fluid exits the heat exchanger 4 into a conduit 78, which is passed through the front wall 66 to the engine compartment 70. The flow space 74 is divided by the wall 80 at the place where the heater 6 is connected to the heat exchanger 4, so that the liquid from the front a row of 10 pipes flows around the space 74 when changing direction equal to approximately 180 ^about , and then enters the rear row 12 of pipes.

Головка 82 горелки отопителя 6, которая служит для введения топлива в воздух, необходимый для сгорания, и устройство для зажигания, например свеча накаливания, расположены на обращенной к моторному отделению стороне разделительной стенки 66 и через короткую трубку 84 соединены с камерой 20 сгорания отопителя. Воздуходувка для подачи воздуха, необходимого для сгорания, может быть интегрирована в головку 82 или может быть расположена на некотором расстоянии от головки 82 горелки. The head 82 of the heater burner 6, which serves to introduce fuel into the air necessary for combustion, and an ignition device, such as a glow plug, are located on the side of the separation wall 66 facing the engine compartment and are connected to the heater combustion chamber 20 through a short tube 84. A blower for supplying the air necessary for combustion may be integrated into the head 82 or may be located at some distance from the head 82 of the burner.

Трубопровод 78 соединен с трубопроводом 72 через приводимый в действие электроэнергией насос 86. Посредством насоса 86 жидкость может циркулировать в контуре через отопитель 6 и теплообменник 4. Кроме того, трубопровод 78, а также трубопровод 72 соединены с системой охлаждающей жидкости двигателя внутреннего сгорания транспортного средства, причем в трубопроводе 72 между выходным отверстием трубопровода, идущего от насоса 86, и двигателем внутреннего сгорания расположен обратный клапан 88, чтобы через трубопровод 72 течение могло осуществляться только в направлении от двигателя внутреннего сгорания к отопительному устройству. Таким образом, отопительное устройство на выбор может работать с теплоснабжением только от двигателя внутреннего сгорания, с теплоснабжением только посредством отопителя 6 или с теплоснабжением, являющимся комбинацией указанных видов. The pipe 78 is connected to the pipe 72 through an electric-driven pump 86. By means of the pump 86, liquid can circulate in the circuit through the heater 6 and the heat exchanger 4. In addition, the pipe 78, as well as the pipe 72, are connected to the coolant system of the vehicle’s internal combustion engine, and in the pipe 72 between the outlet of the pipe coming from the pump 86, and the internal combustion engine is a check valve 88 so that through the pipe 72 the flow could be only in the direction from the internal combustion engine to the heating device. Thus, the heating device can optionally work with heat supply only from the internal combustion engine, with heat supply only through heater 6 or with heat supply, which is a combination of these types.

Перед или позади теплообменника 4 расположена воздуходувка (не показана), чтобы вдувать воздух, который нагревается при прохождении через теплообменник 4, во внутреннюю часть транспортного средства. A blower (not shown) is located in front of or behind the heat exchanger 4 to blow air, which is heated as it passes through the heat exchanger 4, into the interior of the vehicle.

Электрический привод описанной системы осуществляется с помощью батареи, имеющейся на стороне транспортного средства. Вход в эксплуатацию происходит либо посредством простого выключателя, либо посредством программируемого выключателя с часовым механизмом. Система имеет собственное управление, циркуляционный насос для водяного контура и питательный блок (топливо, воздух для горючей смеси). The electric drive of the described system is carried out using a battery available on the side of the vehicle. Commissioning takes place either through a simple switch, or through a programmable switch with a clockwork. The system has its own control, a circulation pump for the water circuit and a feed unit (fuel, air for the combustible mixture).

Claims

1. DEVICE FOR HEATING A VEHICLE, comprising a heater operating by burning liquid fuel and including a liquid exhaust gas heat exchanger connected by a liquid stream to a liquid-air heat exchanger for supplying heated air to a vehicle for heating, characterized in that the liquid-air heat exchanger combined with at least a portion of the heater in which the exhaust gas / liquid heat exchanger is located.

2. The device according to claim 1, characterized in that the heat exchanger for exhaust gas / liquid is made with an annular cavity for the passage of gas / liquid having the shape of a helix.

3. The device according to claims 1 and 2, characterized in that it is equipped with a pump for circulating liquid through heat exchangers.

4. The device according to claims 1 to 3, characterized in that the heat exchanger and heater are connected to the coolant circuit of the vehicle’s internal combustion engine.

5. The device according to claim 4, characterized in that the coolant circuit includes a bypass pipe for shortly connecting the liquid outlet of the liquid-air heat exchanger to the heater fluid inlet and a control valve for controlling the ratio of the liquid flow rates through the bypass pipe and through the internal combustion engine.

6. The device according to claim 5, characterized in that the control valve is made of temperature.

7. The device according to paragraphs. 5 and 6, characterized in that the control valve is made controllable in time.

8. The device according to claims 1 to 7, characterized in that the liquid-air heat exchanger contains two rows of pipes located one after another in the direction of air passage, while the pipes of the front row are connected to the pipes of the rear row on one side of the said heat exchanger, the other side connected to the heater.

9. The device according to claims 1 to 8, characterized in that the heater is made with a flange and is connected to the liquid-air heat exchanger by means of the said heat exchanger flanged around the flange of the pipe base.

10. The device according to PP.4 - 9, characterized in that it is placed on the vehicle at the location of the liquid-air heat exchanger.