RU2205279C2 - Термоэлектрический автомобильный радиатор - Google Patents
Термоэлектрический автомобильный радиатор Download PDFInfo
- Publication number
- RU2205279C2 RU2205279C2 RU2001105863/06A RU2001105863A RU2205279C2 RU 2205279 C2 RU2205279 C2 RU 2205279C2 RU 2001105863/06 A RU2001105863/06 A RU 2001105863/06A RU 2001105863 A RU2001105863 A RU 2001105863A RU 2205279 C2 RU2205279 C2 RU 2205279C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- cooling
- thermal contact
- thermoelectric device
- thermoelectric
- junctions
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Air-Conditioning For Vehicles (AREA)
Abstract
Изобретение относится к области двигателестроения, а именно к системам охлаждения двигателей внутреннего сгорания. Техническим результатом является повышение функциональных возможностей устройства при малых его габаритах. Сущность изобретения заключается в том, что автомобильный радиатор содержит термоэлектрическое устройство, которое выполнено в виде термоэлектрических модулей, состоящих из трубок различного диаметра, вложенных одна в другую и между которыми расположены соединенные по противоположным ребрам прямоугольные пластины, охлаждающие спаи которых находятся в тепловом контакте с меньшей трубкой, а нагревающие спаи - в тепловом контакте с большей трубкой. Меньшая трубка находится в механическом и тепловом контакте с охлаждающей трубкой радиатора. При этом термоэлектрическое устройство выполнено многофункциональным с возможностью генерации электроэнергии после пуска автомобильного двигателя и после его выключения, а также предварительного прогрева охлаждающей жидкости перед пуском и интенсификации процесса охлаждения охлаждающей жидкости при работе автомобильного двигателя под нагрузкой при высокой температуре окружающей среды. 2 ил.
Description
Изобретение относится к устройствам охлаждения автомобильных двигателей.
Автомобильные двигатели с жидкостным охлаждением отводят тепло от нагретого двигателя через радиатор в окружающую среду за счет обдува вентилятора.
Недостатком традиционной схемы охлаждения является наличие длительных переходных процессов при начальном прогреве двигателя. Кроме того, принципиально невозможно получить температуру охлаждающей жидкости ниже температуры окружающей среды. Дополнительным недостатком можно считать безвозвратные потери тепловой энергии, бесполезно отдаваемые в окружающую среду [1] .
Целью изобретения является устранение перечисленных недостатков путем применения термоэлектрических устройств [2] для организации теплообмена между автомобильным радиатором и окружающей средой.
Цель достигается путем использования термоэлектрического устройства, представляющего собой конструкцию, состоящую из нескольких однотипных модулей. Каждый модуль надевается на охлаждающие трубки автомобильного радиатора. Конструкция устройства приведена на фиг.1.
Конструктивно термоэлектрический модуль (фиг.2) состоит из металлических прямоугольных пластин 3 и 4 двух различных по электрическим параметров материалам. Пластины 3 и 4 соединяются по противоположным ребрам, таким образом организуется чередование охлаждающих 6 и нагревающих 5 спаев. Располагаются пластины 3 и 4 между двумя цилиндрическими трубками 1 и 2 различного диаметра, вложенными одна в другую. Охлаждающие спаи 6 находятся в тепловом контакте с меньшей трубкой 1, нагревающие спаи 5 находятся в тепловом контакте с большей трубкой 2. Внутренняя меньшая трубка 1 находится в механическом и тепловом контакте с охлаждающей трубкой автомобильного радиатора. Такая конструкция термоэлектрического устройства позволяет реализовать с высокой эффективностью различные режимы теплообмена между автомобильным радиатором и окружающей средой.
Устройство работает следующем образом.
Режим теплового насоса: после длительной стоянки температура автомобильного двигателя (охлаждающей жидкости) равна температуре окружающей среды. Низкая температура автомобильного двигателя (холодное время суток или года) потребует длительного переходного процесса по прогреву автомобильного двигателя до рабочей температуры, причем будет расходоваться не только бензин, но и интенсивно изнашиваться детали автомобильного двигателя, не прогретые до своих рабочих допусков. Включение термоэлектрического устройства, как теплового насоса для прогрева охлаждающей жидкости в автомобильном радиаторе позволяет с высокой эффективностью довести температуру до рабочей с меньшими энергетическими затратами, причем режим работы теплового насоса даже при низкой температуре окружающей среды является более энергетически эффективным, чем режим электрического нагревателя, а также чем прогрев на работающем автомобильный двигатель. Дополнительным преимуществом режима является получение рабочей температуры на неподвижном автомобильном двигателе, а затем осуществление пуска автомобильного двигателя. Такая процедура значительно уменьшит износ деталей автомобильного двигателя.
Режим термогенератора: после пуска автомобильного двигателя при работе его в заданном температурном интервале в термоэлектрическом устройстве возникает термоЭДС за счет градиента температур между окружающей средой и охлаждающей жидкостью. Эта электрическая энергия позволяет рекуперировать часть тепловых потерь и подзарядить аккумуляторную батарею в автомобиле, частично скомпенсировав потери электроэнергии на начальный прогрев охлаждающей жидкости перед пуском автомобильного двигателя. Чем больше градиент температур между окружающей средой и охлаждающей жидкостью, тем эффективнее работа термоэлектрического устройства в режиме термоэлектрического генератора.
Режим интенсификатора охлаждения: работа автомобильного двигателя под нагрузкой требует отвода больших тепловых мощностей в окружающую среду. В этом режиме термоэлектрическое устройство потребляет электроэнергию из бортовой сети автомобиля (от генератора и аккумулятора), интенсифицируя теплоперенос от охлаждающей жидкости в окружающую среду. Ток пропускается таким образом, чтобы охлаждающие спаи находились в тепловом контакте с охлаждающей жидкостью, а нагретые спаи обдувались вентилятором. Применение термоэлектрического устройства в этом режиме позволяет получить температуру охлаждающей жидкости ниже температуры окружающей среды. Дополнительным преимуществом является повышение эффективности теплообмена с окружающей средой за счет значительного повышения температуры горячих спаев. Градиент температур между охлаждающей жидкостью и окружающей средой при традиционном охлаждении значительно меньше градиента температур между горячим спаем и окружающей средой. Теплоотдача в окружающую среду от автомобильного радиатора прямо пропорциональна градиенту температур. Рассмотренный режим не имеет конкурентов в условиях, когда температура окружающей среды в странах с жарким климатом (тропики, пустыни) соизмерима с автомобильным двигателем.
Режим рекуперации после остановки автомобильного двигателя: традиционно тепло от нагретого двигателя бесполезно отдается в окружающую среду, что требует перед новым пуском двигателя дополнительных энергетических затрат. Применение термоэлектрического устройства позволяет рекуперировать остаточное тепло автомобильного двигателя в электроэнергию и сохранить ее в аккумуляторе для последующего использования в режиме теплового насоса. Указанный режим позволяет уменьшить энергетические затраты.
Режим кондиционирования: для автомобилей, использующих охлаждающую жидкость одновременно и для создания микроклимата в салоне на стоянках, можно использовать термоэлектрическое устройство для понижения температуры охлаждающей жидкости, тем самым осуществляя кондиционирование пассажирского салона.
Применение термоэлектрического устройства в автомобильном радиаторе позволяет уменьшить его габариты за счет повышения эффективности его работы, повысить ресурс работы автомобильного двигателя, термостатируя эксплуатацию деталей в заданном температурном диапазоне, а также уменьшить энергические потери автомобиля в целом за счет рекуперирования части тепловой энергии, что улучшает экологические показатели в целом. Дополнительным преимуществом термоэлектрического устройства является абсолютная бесшумность его работы. Кроме того, при дорожно-транспортных происшествиях или утилизации автомобиля термоэлектрическое устройство абсолютно безвредно в экологическом плане.
Литература
1. Патент РФ 2094712 от 27.10.1997. Термоэлектрическое устройство для создания микроклимата в салоне автомобиля/ Аленков В.В., Гриценко А.Б., Рудяга А.В., Серебрянный Г.Л.
1. Патент РФ 2094712 от 27.10.1997. Термоэлектрическое устройство для создания микроклимата в салоне автомобиля/ Аленков В.В., Гриценко А.Б., Рудяга А.В., Серебрянный Г.Л.
2. Патент РФ 2088863 от 27.08.1997. Термоэлектрический холодильник/ Назарцев А.А., Мулюков З.Х., Пестерев Ю.Г., Потапов А.П.
Claims (1)
- Термоэлектрический автомобильный радиатор, содержащий термоэлектрическое устройство для интенсификации теплообмена между охлаждающей жидкостью и окружающей средой, отличающийся тем, что термоэлектрическое устройство выполнено в виде термоэлектрических модулей, состоящих из трубок различного диаметра, вложенных одна в другую, и между которыми расположены соединенные по противоположным ребрам прямоугольные пластины, охлаждающие спаи которых находятся в тепловом контакте с меньшей трубкой, а нагревающие спаи - в тепловом контакте с большей трубкой, меньшая трубка находится в механическом и тепловом контакте с охлаждающей трубкой радиатора, при этом термоэлектрическое устройство выполнено многофункциональным с возможностью генерации электроэнергии после пуска автомобильного двигателя и после его выключения, предварительного прогрева охлаждающей жидкости перед пуском и интенсификации процесса охлаждения охлаждающей жидкости при работе автомобильного двигателя под нагрузкой при высокой температуре окружающей среды.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2001105863/06A RU2205279C2 (ru) | 2001-03-01 | 2001-03-01 | Термоэлектрический автомобильный радиатор |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2001105863/06A RU2205279C2 (ru) | 2001-03-01 | 2001-03-01 | Термоэлектрический автомобильный радиатор |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2001105863A RU2001105863A (ru) | 2003-02-20 |
RU2205279C2 true RU2205279C2 (ru) | 2003-05-27 |
Family
ID=20246767
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2001105863/06A RU2205279C2 (ru) | 2001-03-01 | 2001-03-01 | Термоэлектрический автомобильный радиатор |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2205279C2 (ru) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2456512C2 (ru) * | 2011-04-06 | 2012-07-20 | Владимир Андреевич Васютин | Устройство с полезным использованием результатов работы теплового насоса |
US10358969B2 (en) | 2017-09-28 | 2019-07-23 | Schaeffler Technologies AG & Co. KG | Coolant control valve with thermoelectric generator |
-
2001
- 2001-03-01 RU RU2001105863/06A patent/RU2205279C2/ru active
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2456512C2 (ru) * | 2011-04-06 | 2012-07-20 | Владимир Андреевич Васютин | Устройство с полезным использованием результатов работы теплового насоса |
US10358969B2 (en) | 2017-09-28 | 2019-07-23 | Schaeffler Technologies AG & Co. KG | Coolant control valve with thermoelectric generator |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP5484071B2 (ja) | 熱電発電機を搭載した車両 | |
RU2478810C2 (ru) | Приводной узел автомобиля | |
CN109895590A (zh) | 车辆的hvac系统 | |
US6588211B2 (en) | Motor vehicle with a drive combustion engine | |
JP2014019438A (ja) | 自動車の熱分散のための装置及び方法 | |
FR2830926B1 (fr) | Dispositif de regulation thermique pour vehicule automobile, notamment de type electrique ou hybride | |
JP2004268752A (ja) | 熱管理システム | |
JPH033919A (ja) | 電気部品を冷却する方法及び装置、並びに乗り物に搭載された部品への適用 | |
JP2002059736A (ja) | 冷却装置 | |
Lei et al. | Separate and integrated thermal management solutions for electric vehicles: A review | |
CN210349980U (zh) | 一种燃料电池发动机冷却系统 | |
CN110217070B (zh) | 一种新能源汽车热管理空调系统 | |
KR101242717B1 (ko) | 전기자동차용 냉난방 시스템 | |
CN109474204A (zh) | 一种利用吸液芯热管强化换热的汽车排气温差发电装置 | |
CN201285784Y (zh) | 一种基于半导体热电效应的蓄电池热管理装置 | |
RU2205279C2 (ru) | Термоэлектрический автомобильный радиатор | |
RU2144869C1 (ru) | Система энергопитания транспортного средства - электромобиля | |
JP4029745B2 (ja) | 熱管理システム | |
CN107732367A (zh) | 一种新能源电动汽车水冷散热装置及散热方法 | |
CN108275021B (zh) | 一种用于电动汽车电池的温度控制装置及一种充电桩 | |
CN110774858B (zh) | 一种车辆辅助制冷制热系统及车辆 | |
CN109488483B (zh) | 一种车辆热交换系统 | |
CN111391616B (zh) | 一种空调系统 | |
CN113733858A (zh) | 一种氢燃料电池和动力电池混合动力汽车热管理系统 | |
JP2005265386A (ja) | 廃熱回収システム |