Акумулятор теплоти

Акумулятор теплоти, який має теплоізольований корпус, що створює порожнину циркуляції теплоносія, розташовані в ній СПІВВІСНО продольній центральній осі порожнини трубки підводу теплоносія з розподільними отворами, і відводу, яка розміщена всередині трубки підводу, КІНЦІ ЯКИХ розташовані в протилежних частинах порожнини, який відрізняється тим, що в порожнині циркуляції теплоносія розміщено СПІВВІСНО продольній центральній осі набір концентричних обичайок, між якими встановлені перегородки, які створюють зі стінками обичайок поздовжні канали, що з'єднують вхідну і вихідну частини порожнини, і він має розподілювач потоку, виконаний у вигляді радіально розташованих конічних напрямних, кожна з яких закріплена на трубці підводу в районі розподільних отворів, а ВІЛЬНІ їх КІНЦІ прилягають до набору концентричних обичайок із створенням конічних каналів підводу теплоносія від розподільних отворів до поздовжніх каналів, в кожному конічному каналі встановлені пластини, розділяючі ці канали на секторні ділянки, а КІЛЬКІСТЬ І площа розподільних отворів визначається із співвідношення Винахід відноситься до теплотехніки, а більш конкретно - до акумуляторів теплоти, що призначені для накопления, зберігання і віддачі тепла для підігріву при пуску автомобільного двигуна внутрішнього згоряння в холодну пору року Відомий акумулятор теплоти, що має теплоізольований корпус, який утворює порожнину циркуляції теплоносія, в якій розміщені трубки підводу і відводу теплоносія Трубка відводу теплоносія розміщена всередині трубки відводу На КІНЦІ трубки підводу теплоносія, що знаходиться в порожнині циркуляції, виконані розподільні отвори і встановлено розсікач КІНЦІ трубок розміщені в протилежних кінцях порожнини циркуляції теплоносія Акумулятор теплоти встановлено в систему охолодження автомобільного двигуна (див патент РФ №2143649) Після зупинки двигуна частина теплоносія, що знаходиться в порожнині корпуса акумулятора, може деякий час залишатись нагрітою до температури, близької до робочої температури теплоно сія При розрядці акумулятора холодний теплоносій надходить через трубку підводу, розподільні отвори і розсікач в порожнину циркуляції і витісняє через трубку відводу гарячий теплоносій в систему охолодження двигуна, нагрівая його Недоліком відомого акумулятора є розподіл потоку теплоносія розсікачем, виконаним у вигляді мембрани з отворами, через які проходить потік теплоносія в порожнину циркуляції Теплоносій надходить в акумулятор із системи під тиском, тому в районі отворів на виході буде створюватись завихрювання потоку, що порушує ламшарність течи потоку Крім того, в поперечному перерізі швидкість потоку на виході з отворів розсікача на периферійних ділянках біля стінок корпусу буде нижчою, ніж у центральній частині Перераховані вище недоліки призводять до процесу перемішування холодного і гарячого теплоносія при розрядці акумулятора, коли холодний теплоносій витісняє гарячий у систему охолодження і далі в двигун для нагріва 5 1И1 S 2«2 S n i i = S[ S 2 S l> Де Si, S2, S, - площа розподільних отворів у кожному конічному каналі, ги, П2, п. - КІЛЬКІСТЬ розподільних отворів у кожному каналі, S[,S'2 SI - площа кожного із концентричних кілець між кінцями конічних напрямних, при цьому в ВИХІДНІЙ частині порожнини встановлено фіксатор, що забезпечує закріплення набору обичайок з перегородками 1 00 о 47087 В акумуляторах теплоти, що працюють на принципі витіснення гарячого теплоносія холодним, чим менша можливість перемішування теплоносіїв, що мають різну температуру, тим вища ефективність акумулятора В основу винаходу поставлене завдання створення високоефективного акумулятора, в якому переміщування холодного і гарячого теплоносія зведене до мінімуму Запропонований акумулятор теплоти мав теплоїзольований корпус, який створює порожнину циркуляції теплоносія В ній розміщені СПІВВІСНО центральній ВІСІ порожнини циркуляції трубка підводу теплоносія з розподільними отворами,її трубка відводу теплоносія, яка розміщена всередині трубки підводу, а їх КІНЦІ розташовані в протилежних кінцях порожнини В порожнині циркуляції теплоносія розміщений СПІВВІСНО продольній центральній ВІСІ набір концентричних обичайок, між якими встановлено перегородки, що створюють з стінками обичайок поздовжні канали, які з'єднують вхідну і вихідну частини порожнини Акумулятор обладнай розподілювачем потоку, який виконано у вигляді радіальне розташованих конічних направляючих, кожна з яких закріплена на трубці підводу в районі розподільних отворів ВІЛЬНІ КІНЦІ направляючих прилягають до набору концентричних обичайок з утворенням конічних каналів підводу теплоносія від розподільних отворів до поздовжніх каналів В кожному конічному каналі встановлені пластини, що розділяють ці канали на секторні ділянки КІЛЬКІСТЬ І площа розподільних отворів у кожному каналі визначається з співвідношення Si Пі S 2 П2 S, П, = Si' S2' S,1 S I , S2 S, - площа розподільних отворів у кожному конічному калі, ги, П 2 п, - КІЛЬКІСТЬ отворів у кожному каналі, S-Г, S2' S,' - площа кожного із концентричних кілець між кінцями конічних направляючих В ВИХІДНІЙ частини порожнини встановлено фіксатор, що закріплює набір обичайок з перегородками Рух теплоносія по поздовжнім каналам виключає появу застійних зон, наколювання холодного теплоносія в нижній частині акумулятора, встановленого в горизонтальному положенні при його розрядці Розподіл ВХІДНОГО потоку теплоносія по конічним каналам, підбір і розрахунок КІЛЬКОСТІ І ПЛОЩ розподільних отворів, їх взаємозв'язок з площею концентричних кілець, створених кінцями направляючих на вході в поздовжні канали, забезпечує однакову швидкість руху потоку на вході в поздовжні канали як у центральній частині порожнини, так і біля стінок корпусу акумулятора, усуває завихрювання потоку і сприяє ламшарності його течи Установка пластин в конічних каналах забезпечує рівномірний розподіл потову теплоносія, перешкоджає перетечі холодного теплоносія в нижню частину акумулятора при його установці в горизонтальному положенні Внаслідок вирівнювання потоку, що входить в порожнину циркуляції, забезпечення однакових швидкостей у всіх точках поперечного розрізу потоку» процес переміщування холодного і гарячого теплоносія буде зведено до мінімуму У любому просторовому положенні акумулятора процес витіснення гарячого теплоносія буде однаковим, що підвищує ефективність акумулятора і зручність його експлуатації На фіг 1 зображено поздовжній розріз заявляемого акумулятора, на фіг 2 - поперечний розріз обичайок з перегородками, на фіг 3 - поперечний розріз розподілювача потоку Акумулятор теплоти мас теплоізольований корпус і з порожниною циркуляції теплоносія 2 і трубками підводу 3 і відводу 4 теплоносія, які підключені до системи охолодження двигуна патрубками 5 і 6 Трубки підводу 3 і відводу 4 розташовані СПІВВІСНО вздовж продольної центральної ВІСІ порожнини 2 Трубка відводу 4 знаходиться всередині трубки підводу 3 На КІНЦІ трубки підводу 3 виконані розподільні отвори 7 КІНЦІ трубок підводу 3 і відводу 4 розміщені в протилежних кінцях порожнини 2 В порожнині 2 циркуляції теплоносія встановлено набір 8 концентричних обичайок 9 Між обичайками 9 розміщені перегородки 10 з утворенням каналів її, які з'єднують вхідну 12 і вихідну 13 частини порожнини 2 Акумулятор має розподілювач потоку 14, виконаний у вигляді радіальне розташованих конічних направляючих 15, кожна з яких закріплена на трубці підводу 3 в районі отворів 7 ВІЛЬНІ КІНЦІ 16 направляючих 15 прилягають до набору 8 концентричних обичайок 9 Направляючими 15 створені КОНІЧНІ канали 17 проходження теплононосія від розподільних отворів 5 в поздовжні канали 11 У кожному конічному каналі 17 встановлені пластини 18, що поділяють кожний канал 17 на секторні ділянки 19 У ВИХІДНІЙ частині порожнини 2 встановлено фіксатор 20 для закріплення обичайок 9 з перегородками 10 Акумулятор теплоти працює таким чином Після зупинки працюючого двигуна і припинення циркуляції теплоносія частина його об'єму, що знаходиться в порожнині 2 в період стоянки завдяки теплоізоляції корпусу "І", може довгий час залишатися нагрітою до температури, близької до робочої При розрядці акумулятора холодний теплоносій надходить по трубці входу 3, отворі 7, в КОНІЧНІ канали 17 і далі в поздовжні канали 11 Взаємозв'язок між площею і КІЛЬКІСТЮ розподільних отворів 7 І площею кожного з концентричних кілець між кінцями направляючих на виході з розподілювача 14 регулює рівномірний розподіл потоку на вході в поздовжні канали 11 набору 8 Розподіл конічних каналів 17 на секторні ділянки 19 пластинами 18 виключає перетікання холодного теплоносія у ту частину порожнини 2, яка буде у нижній частині акумулятора в залежності від його просторового положення Холодний теплоносій проходить по каналам 11, витісняє гарячий через трубку відводу 4 в систему охолодження двигуна і нагріває його 47087 Аккумупн ср теплоты •"З Фіг. 2 1 9 Фіг. З 47087 ДП «Український інститут промислової власності» (Укрпатент) вул Сім'ї Хохлових, 15, м Київ, 04119, Україна (044) 456 - 20 - 90 ТОВ "Міжнародний науковий комітет" вул Артема, 77, м Київ, 04050, Україна (044)216-32-71