RU51416U1 - Теплогенератор - Google Patents

Abstract

Полезная модель относится к комбинированным нагревательным системам и, в частности, к тепловым нагревательным насосам и может быть использована, например, для предварительного разогрева воздуха в салоне автомобиля, для разогрева вязких нефтепродуктов при их перевозке и т.д. Теплогенератор содержит корпус, входные и выходные патрубки. Дополнительно установлены перегородка с центральным и периферическими отверстиями, стакан, крыльчатка и механический привод с валом, который входит в корпус и опирается на подшипниковый узел, причем к перегородке закреплен стакан, в который входит вал механического привода с жестко закрепленной крыльчаткой. Использование предлагаемого теплогенератора позволит обеспечить эффективный нагрев газа без применения электродвигателя и возвратно-поступательного механизма, улучшить эксплуатационные характеристики теплогенератора.

Description

Полезная модель относится к комбинированным нагревательным системам и, в частности, к тепловым нагревательным насосам и может быть использована, например, для предварительного разогрева воздуха в салоне автомобиля, для разогрева вязких нефтепродуктов при их перевозке и т.д.

Известен тепловой насос, содержащий устройство для сжатия рабочего тела и теплообменники для подвода к рабочему телу тепла низкого и отвода тепла высокого потенциалов, устройство для сжатия рабочего тела выполнено в виде герметичного сферического сосуда с теплообменной поверхностью внутри и с насосом для сжатия рабочего тела до 1000 атм и выше (А.с. СССР №458691, МКИ F 25 B 29/00, БИ №4, 1975, авторов Сергородский А.В. и др.).

Недостатком их является очень высокое рабочее давление до 1000 атм., развиваемое в корпусе теплового насоса, которое требует повышенной прочности корпусных деталей установки, запорной арматуры и т.п., что приводит к значительным материальным затратам и опасно для отопления жилых помещений. Источники обогрева используют нагревательные элементы либо с высокой рабочей температурой, что приводит к сжиганию кислорода воздуха и появлению запаха гари, либо низкотемпературные теплоносители (антифризы), которые не способны быстро вывести устройство на расчетный режим.

При эксплуатации автомобиля в зимний период для подогрева и поддержания на определенном уровне температуры воздуха в салоне автомобиля используют нагревательные устройства, передающее тепло от

корпуса двигателя через теплообменный аппарат, такими теплоносителями являются незамерзающие жидкости (антифризы).

Подобные устройства обеспечивают поддержание требуемого теплового режима и соответствуют нормам безопасности при эксплуатации.

Недостатком данного устройства является предварительный прогрев двигателя, что занимает определенное время (в зимний период до 15-20 мин), отсутствует уровень комфортности, нередко на коротких участках пути следования необходимая температура воздуха в салоне устанавливается лишь к концу поездки.

Наиболее близким по технической сущности и достигнутому результату является теплогенератор, содержащий корпус, двигатель, подводящие и выходные патрубки, корпус выполнен в виде цилиндра с расположенным в нем поршнем с перепускным отверстием, приводимым в поступательное движение штоком от двигателя, а подводящие и выходные патрубки выполнены на торцах корпуса теплогенератора (Патент РФ на полезную модель №42633, МКИ F 25 B 29/00, БИ №34, 2004, автор Волов Д.Б.).

Недостатком данного технического решения является сложность конструкции за счет наличия преобразователя вращательного движения в возвратно-поступательное, наличие двигателя, а также низкая надежность работы конструкции за счет интенсивного износа трущихся поверхностей.

Техническим результатом является упрощение конструкции устройства, повышение надежности и долговечности.

Технический результат достигается тем, что в теплогенераторе, содержащем корпус, входные и выходные патрубки, дополнительно установлены перегородка с центральным и периферическими отверстиями, стакан, крыльчатка и механический привод с валом, который входит в корпус и опирается на подшипниковый узел, причем к перегородке

закреплен стакан, в который входит вал механического привода с жестко закрепленной крыльчаткой.

Исключение преобразователя вращательного движения в возвратно-поступательное упрощает конструкцию и повышает надежность работы конструкции за счет исключения пары трения скольжения.

На фиг.1 показана принципиальная схема теплогенератора.

Теплогенератор состоит из герметичного корпуса 1, (фиг.1), входных 2 и выходных 3 патрубков, перегородки 4 с центральным отверстием 5 и отверстиями на периферии 6, стакана 7, шкива теплогенератора 8 с валом 9, опираемым на подшипниковые узлы 10, 11 и закрепленной на валу крыльчатки 12, дополнительного шкива привода электрогенератора 13 и механического привода 14.

Теплогенератор работает следующим образом.

При работающем двигателе автомобиля вращение дополнительного шкива привода электрогенератора 13 через механический привод 14 передается со шкива теплогенератора 8 на вал 9, опираемый на подшипниковые узлы 10, 11, на установленную на валу крыльчатку 12. Холодный воздух подводится через подводящие патрубки 2 в корпус 1. Вращение крыльчатки 12 создает избыточное давление воздуха, находящегося в стакане 7. При этом избыточного давления вне стакана 7 в корпусе 1 нет. При прохождении через отверстие 5 в перегородке 4 воздух разогревается: механическая энергия вращения переходит во внутреннюю энергию газа. Затем часть газа, проходя перегородку 4 через отверстия на периферии 6, опять попадает на крыльчатку 12 и процесс повторяется, а другая часть газа через патрубок 3 попадает в салон. Соответственно такая же часть холодного газа подводится через подводящие патрубки 2.

Мощность теплогенератора можно изменять подбором диаметров входных и выходных патрубков 2, 3, диаметров центрального 5 и периферических 6 отверстий в перегородке 4, изменением геометрических

размеров корпуса 1, стакана 7 и перегородки 4, изменением мощности и числа оборотов автомобильного двигателя.

Предлагаемый теплогенератор обладает малой тепловой инерционностью и непосредственно переводит механическую энергию в тепло. Поэтому с его помощью возможен быстрый разогрев воздуха в салоне автомобиля без ожидания прогрева двигателя, а далее функции отопления салона берет на себя основная система подогрева автомобиля.

Механическую энергию для работы устройства получают непосредственно от двигателя автомобиля через механический привод электрогенератора. Это не приводит к жестким ограничениям по отбираемой мощности и исключает вывод теплогенератором из строя аккумуляторных батарей.

Использование предлагаемого теплогенератора позволит обеспечить эффективный нагрев газа без применения электродвигателя и возвратно-поступательного механизма, улучшить эксплуатационные характеристики теплогенератора.

Claims (1)

1. Теплогенератор, содержащий корпус, входные и выходные патрубки, отличающийся тем, что дополнительно установлены перегородка с центральным и периферическими отверстиями, стакан, крыльчатка и механический привод с валом, который входит в корпус и опирается на подшипниковый узел, причем к перегородке закреплен стакан, в который входит вал механического привода и на нем жестко закреплена крыльчатка.