Теплогенератор
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, электродвигатель, входные и выходные патрубки. В него дополнительно установлены перегородка с центральным и периферическими отверстиями, стакан и крыльчатка, причем к перегородке закреплен стакан, в который входит электродвигателя с жестко закрепленной крыльчаткой. Использование предлагаемого теплогенератора позволит обеспечить эффективный нагрев газа без возвратно-поступательного механизма, улучшить эксплуатационные характеристики теплогенератора.
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 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, 195, 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, 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, электродвигатель, входные и выходные патрубки, дополнительно установлены перегородка с центральным и периферическими отверстиями, стакан, и крыльчатка, причем к перегородке закреплен стакан, в который входит вал электродвигателя 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), электродвигателя 2 с валом 3, входных 4 и выходных 5 патрубков, перегородки 6 с центральным отверстием 7 и отверстиями на периферии 8, стакана 9 и закрепленной на валу крыльчатки 10.
Теплогенератор работает следующим образом.
При включении электродвигателя 2 вращение вала 3 передается на установленную на валу крыльчатку 10. Холодный воздух подводится через подводящие патрубки 4 в корпус 1. Вращение крыльчатки 10 создает избыточное давление воздуха, находящегося в стакане 9. При этом избыточного давления вне стакана 9 в корпусе 1 нет. При прохождении через отверстие 7 в перегородке 6 воздух разогревается: механическая энергия вращения переходит во внутреннюю энергию газа. Затем часть газа, проходя перегородку 6 через отверстия на периферии 8, опять попадает на крыльчатку 10 и процесс повторяется, а другая часть газа через патрубок 5 попадает в салон. Соответственно такая же часть холодного газа подводится через подводящие патрубки 4.
Мощность теплогенератора можно изменять подбором диаметров входных и выходных патрубков 4, 5, диаметров центрального 7 и периферических 8 отверстий в перегородке 6, изменением геометрических размеров корпуса 1, стакана 9 и перегородки 6, изменением мощности и числа оборотов электродвигателя.
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.
Использование предлагаемого теплогенератора позволит обеспечить эффективный нагрев газа без возвратно-поступательного механизма, улучшить эксплуатационные характеристики теплогенератора.
Теплогенератор, содержащий корпус, электродвигатель, входные и выходные патрубки, отличающийся тем, что в него дополнительно установлены перегородка с центральным и периферическими отверстиями, стакан и крыльчатка, причем к перегородке закреплен стакан, в который входит вал электродвигателя с жестко закрепленной крыльчаткой.
