Тепловий акумулятор

Корисна модель відноситься до теплотехніки, до теплових акумуляторів, призначених для нагромаджування, зберігання й віддачі тепла, зокрема для підігріву при пуску автомобільного двигуна. Відомо комбінований пристрій для передпускової теплової підготовки силової установки [див. Патент UA №15935, F02N17/04, 17/06, опубл. 30.06.97р. бюл. №3], обраний за найближчий аналог, у якому тепловий акумулятор являє собою сталевий корпус із зовнішньою термоізоляцією, усередині якого рівномірно по перерізу розташовані окремі капсули, виконані у вигляді теплообмінників з нагромаджувачем теплової енергії по типу труба в тр убі, що утворюють дві розділені поверхні теплообміну - поверхні внутрішніх труб, що утворюють багатоходову систему для охолодної рідини (ОР), і зовнішні поверхні зовнішніх труб, що утворюють разом з корпусом теплового акумулятора порожнини газових каналів, зовнішня поверхня зовнішніх труб капсул теплового акумулятора постачена спіральне стрічковим оребренням, а зовнішня поверхня внутрішніх тр уб капсул теплового акумулятора постачена оребренням у вигляді поздовжніх пластин, міжтрубний простір кожної капсули заповнено теплоакумулюючим матеріалом з фазовим переходом, багатоходова система для охолодної рідини з'єднана із трубками підведення та відведення охолодної рідини, а порожнина газових каналів з'єднана із трубками підведення та відведення відпрацьованих газів (ВГ) двигуна. Недоліком відомого пристрою є нераціональне використання теплоти рідини, що охолоджує двигун, тому, що після закінчення роботи транспортного засобу теплота охолоджуючої двигун рідини малого контуру о холодження витрачається в процесі охолодження двигуна, цим пояснюється тривала теплова підготовка тепловою енергією теплоакумулюючого матеріалу, розміщеного в тепловому акумуляторі силової установки транспортного засобу перед початком роботи. В основу корисної моделі поставлено задачу удосконалення теплового акумулятора шляхом того, що корпус являє собою подвійні стінки з повітряним зазором, а теплоакумулюючий матеріал перебуває в знімній капсулі, розташованої усередині теплоізольованого корпуса, заповненого охолоджуючою двигун рідиною, що приведе до максимального використання теплової енергії охолоджуючої двигун рідини та відпрацьованих газів після закінчення роботи машини, більш швидкій тепловій підготовці силової установки та економії палива. Поставлена задача досягається тим, що в тепловому акумуляторі, що являє собою сталевий корпус із зовнішньою термоізоляцією, усередині якого рівномірно по перерізу розташовані окремі капсули, виконані у вигляді теплообмінників з нагромаджувачем теплової енергії по типу труба в тр убі, що утворюють дві розділені поверхні теплообміну - поверхні внутрішніх тр уб, що утворюють багатоходову систему для о холодної рідини, і зовнішні поверхні зовнішніх труб, що утворюють разом з корпусом теплового акумулятора порожнини газових каналів, зовнішня поверхня зовнішніх труб капсул теплового акумулятора постачена спіральне стрічковим оребренням, а зовнішня поверхня внутрішніх тр уб капсул теплового акумулятора постачена оребренням у вигляді поздовжніх пластин, міжтрубний простір кожної капсули заповнено теплоакумулюючим матеріалом з фазовим переходом, багатоходова система для охолодної рідини з'єднана із трубками підведення та відведення охолодної рідини, а порожнина газових каналів з'єднана із трубками підведення та відведення відпрацьованих газів двигуна, відповідно до корисної моделі, корпус теплового акумулятора являє собою подвійні стінки з повітряним зазором, що забезпечує більш тривале збереження теплової енергії охолоджуючої двигун рідини та теплоакумулюючого матеріалу, теплоакумулюючий матеріал заповнює знімну капсулу, розташовану усередині теплоізольованого корпуса, заповненого охолоджуючою двигун рідиною, і прикріплену до сталевої кришки теплового акумулятора, теплоакумулюючий матеріал підігрівається газами з вихлопної системи двигуна, що проходять по трубцізмійовику, розташованої усередині капсули, зовнішня поверхня знімної капсули з теплоакумулюючим матеріалом, що контактує з охолоджуючою дви гун рідиною, має поздовжнє оребрення. Технічна суть і принцип дії запропонованої корисної моделі пояснюється ілюстративним матеріалом. Фіг.1. Тепловий акумулятор, поздовжній розріз. Фіг.2. Розріз А-А на Фіг.1. Фіг.3. Розріз Б-Б на Фіг.1. Запропонований тепловий акумулятор містить корпус з подвійними стінками, які являють собою внутрішню сталеву стінку 1 та зовнішню стінку, виконану з термоізоляційного матеріалу 2 з повітряним зазором 3 між стінками (по типу термоса). Усередині корпуса 1 є порожнина 4 для циркуляції охолоджуючої двигун рідини та трубки підведення 5 і відведення 6 охолоджуючої рідини, що прикріплені до сталевої кришки 7. У центрі порожнини 4 розташована знімна капсула 8 з теплоакумулюючим матеріалом 9, яка прикріплена до сталевої кришки 7. З метою рівномірного нагрівання охолоджуючої двигун рідини в порожнині 4 зовнішня поверхня капсули 8 має оребрення у вигляді поздовжніх пластин 10. Усередині знімної капсули 8 є канал для циркуляції відпрацьованих газів з вихлопної системи силової установки, виконаний у вигляді трубки-змійовика 11, що прикріплена до сталевої кришки 7. Для зменшення теплових витрат із зовнішньої сторони сталевої кришки 7 розташовано кришку 12 з теплоізоляційного матеріалу з отворами для підвідних та відвідних каналів охолоджуючої двигун рідини та відпрацьованих газів двигуна (на кресленні не показано). Для відведення повітря, у порожнині 4 застосовано пароповітряний клапан 13, прикріплений до корпуса теплового акумулятора. Пристрій працює наступним чином. При працюючому двигуні відбувається процес зарядки теплового акумулятора, що полягає в тому, що гази з випускної системи силової установки надходять у знімну капсулу 8, циркулюючи по трубці-змійовику 11, нагріваючи теплоакумулюючий матеріал 9 доти, поки він повністю не розплавиться. Після зупинки двигуна гаряча охолоджуюча двигун рідина нагнітається по трубці підведення 5, що кріпиться до сталевої кришки 7, у порожнину 4 теплового акумулятора, додатково нагрівається від капсули 8 із зовнішнім оребренням у вигляді поздовжніх пластин 10. Повітря видаляється з порожнини 4 через пароповітряний клапан 13. Після стоянки, перед пуском силової установки, гаряча охолоджуюча двигун рідина по трубці відведення 6, що кріпиться до сталевої кришки 7, зливається назад у систему о холодження двигуна, прогріваючи його. Охолоджуюча рідина циркулює через двигун до моменту досягнення температури силової установки не менш 40°С. Після успішного запуску двигуна відбувається процес зарядки теплового акумулятора. Запропонований тепловий акумулятор забезпечує в порівнянні із найближчим аналогом наступні переваги: - тривале збереження тепла, накопиченого охолоджуючою двигун рідиною під час роботи двигуна, після його зупинки; - додатковий і рівномірний прогрів охолоджуючої двигун рідини після накачування в тепловий акумулятор; - мінімальний час на передпускову теплову підготовку двигуна; - гарантований легкий пуск двигуна при його зупинці до 48 годин.