Тепловий акумулятор

Тепловий акумулятор, що являє собою корпус з подвійними стінками та повітряним зазором між ними, усередині корпуса розташовано знімну капсулу із трубкою-змійовиком, заповнену теплоакумулюючим матеріалом, що утворює разом із корпусом теплового акумулятора 3 капсули, що перебуває на найбільшій відстані від внутрішньої поверхні. Внаслідок цього сповільнюється інтенсивність передачі теплоти від теплоакумулюючого матеріалу до ОР, збільшується час прогрівання двигуна. У випадку зниження часу прогрівання двигуна, запасена теплова енергія теплоакумулюючого матеріалу буде використана не повністю, виникне необхідність у збільшенні кількості теплоти, необхідної для теплової підготовки двигуна. Це приведе до збільшення масогабаритних показників теплового акумулятора. В основу корисної моделі поставлене завдання вдосконалення теплового акумулятора шляхом зміни конструкції знімної капсули. Корпус знімної капсули являє собою подвійні стінки з повітряно-вакуумною ізоляцією між-стінного зазору, що приводить до мінімальних втрат теплоти й відсутності можливості перегріву ОР вище температури її кипіння. Знімна капсула оснащена трубопроводом, що служить для циркуляції ОР через знімну капсулу в період теплової підготовки двигуна. У знімній капсулі трубку-змійовик і трубопровід з'єднано між собою матеріалом з високим коефіцієнтом теплопровідності, що забезпечить ефективну передачу теплоти як у період зарядки, так й у період розрядки теплового акумулятора. Поставлене завдання досягається тим, що в тепловому акумуляторі, що являє собою корпус з подвійними стінками і повітряним зазором між ними, у середині якого розташовано знімну капсулу із трубкою-змійовиком, заповнену теплоакумулюючим матеріалом, що утворює разом із корпусом теплового акумулятора порожнину для циркуляції ОР, корпус теплового акумулятора оснащений трубками для підведення і відведення охолоджуючої двигун рідини, пароповітряним клапаном, трубку-змійовик знімної капсули з'єднано з вихлопною системою двигуна, згідно корисної моделі, корпус знімної капсули являє собою подвійні стінки з повітряно-вакуумною ізоляцією між стінного зазору, знімну капсулу постачено трубопроводом для циркуляції ОР у період теплової підготовки двигуна, у знімній капсулі трубку-змійовик і трубопровід з'єднано між собою матеріалом з високим коефіцієнтом теплопровідності, трубопровід з'єднаний з одного боку із трубкою для відведення ОР з теплового акумулятора, а з іншого боку - із системою охолодження двигуна. Технічна суть і принцип дії запропонованої корисної моделі пояснюється ілюстративним матеріалом, де на Фіг.1 зображений тепловий акумулятор, поздовжній переріз, на Фіг.2 - знімна капсула, на Фіг.3 - поперечний переріз А-А Фіг.2. Запропонований тепловий акумулятор являє собою корпус 1 з подвійними стінками і повітряним зазором між ними. У середині корпуса 1 розташовано знімну капсулу 2, виконану з подвійними стінками і повітряно-вакуумною ізоляцією міжстінного зазору. Внутрішня поверхня корпуса 1 теплового акумулятора і зовнішня 31104 4 поверхня знімної капсули 2 утворюють порожнину 3 для циркуляції охолоджуючої двигун рідини. Корпус 1 теплового акумулятора постачений трубками для підведення 4 і відведення 5 охолоджуючої рідини. Усередині знімна капсула 2 заповнена тенлоакумулюючим матеріалом 6. Трубку-змійовик 7 для циркуляції відпрацьованих газів з випускної системи двигуна і трубопровід 8 для циркуляції охолоджуючої рідини в період теплової підготовки двигуна розміщено усередині знімної капсули 2. Зовнішні поверхні трубкизмійовика 7 і трубопроводу 8 у знімній капсулі 2 з'єднано між собою матеріалом 9 з високим коефіцієнтом теплопровідності. Трубопровід 8 у знімній капсулі 2, з одного боку з'єднано із трубкою для відведення 5 охолоджуючої рідини з порожнини 3, а з іншого боку - із системою охолодження двигуна (на кресленні не показано). Для видалення повітря у порожнині 3 розміщено пароповітряний клапан 10, прикріплений до корпуса 1 теплового акумулятора. Тепловий акумулятор функціонує наступним чином. При працюючому двигуні відбувається процес зарядки теплового акумулятора, що полягає в тім, що гази з випускної системи двигуна циркулюють по трубці-змійовику 7 знімної капсули 2 теплового акумулятора, віддають частину своєї теплоти теплоакумулюючому матеріалу 6, що перебуває в зоні трубки-змійовика 7, а частину - матеріалу 9. Останній розігрівається, підвищуючи температуру теплоакумулюючого матеріалу 6 на периферії знімної капсули 2, тим самим нагріваючи теплоакумулюючий матеріал 6 у всьому обсязі знімної капсули 2 і скорочуючи час зарядки теплового акумулятора. Після зупинки двигуна гаряча охолоджуюча двигун рідина надходить у тепловий акумулятор через трубку для підведення 4 у порожнину 3 теплового акумулятора, де вона зберігається в період стоянки транспортного засобу. Повітря видаляється з порожнини 3 через пароповітряний клапан 10. За рахунок того, що корпус знімної капсули 2 виконано із подвійними стінками та повітряно-вакуумною ізоляцією міжстінного зазору, знижуються його теплові втрати, а зокрема, теплоакумулюючого матеріалу 6. Цей факт свідчить про більш тривале збереження теплоти, накопиченої теплоакумулюючим матеріалом 6 під час роботи двигуна, а також про відсутність перегріву ОР, що перебуває в порожнині 3, і контактуючої із зовнішньою поверхнею знімної капсули 2. Перед пуском двигуна тепла ОР для додаткового нагрівання з порожнини 3 надходить через трубку для відведення 5 корпуса 1 теплового акумулятора до трубопроводу 8 знімної капсули 2. За рахунок контакту матеріалу 9 з трубопроводом 8, і безпосереднього контакту теплоакумулюючого матеріалу 6 із зовнішньою поверхнею трубопроводу 8, теплота із усього обсягу теплоакумулюючого матеріалу 6 передається ОР при її циркуляції через знімну капсулу 2 теплового акумулятора. Розміщення матеріалу 9 у знімній капсулі 2 забезпечує високу ефективність теплообміну, як при зарядці, так і при розрядці 5 теплового акумулятора. Далі, гаряча ОР зі знімної капсули 2 теплового акумулятора попадає до системи охолодження двигуна, прогріваючи його. ОР циркулює через двигун і тепловий акумулятор до моменту досягнення досягнення температури силової установки не менше 10°С. Після успішного запуску двигуна відбувається процес зарядки теплового акумулятора. Запропонований тепловий акумулятор забезпечує у порівнянні з найближчим аналогом наступні переваги: - мінімальний час на зарядку теплового акумулятора; - тривале збереження теплоти, накопиченої охолоджуючою двигун рідиною і теплоакумулюючим матеріалом під час роботи двигуна, після його зупинки; ефективне використання теплоти, накопиченої теплоакумулюючим матеріалом; - зниження масогабаритних показників знімної капсули з теплоакумулюючим матеріалом; - мінімальний час на передпускову теплову підготовку двигуна. 31104 6