ТЕПЛОВОЙ АККУМУЛЯТОР ФАЗОВОГО ПЕРЕХОДА С ИНДУКЦИОННЫМ УСТРОЙСТВОМ ЭЛЕКТРОПОДОГРЕВА

Предложение относится к области транспортного двигателестроения, в частности к устройствам предпусковой тепловой подготовки двигателя внутреннего сгорания (ДВС) при отрицательных температурах окружающей среды.
Известен тепловой аккумулятор фазового перехода (Патент РФ 2187049 С1, МПК F24H 7/00, опубл. 10.08.2002 г. Бюл. №22) состоящий из теплоизолированного вакуумированного цилиндрического корпуса, съемной крышки, входного и выходного отверстий. В эти отверстия запрессованы впускная и выпускная трубы. Внутри корпуса находится теплообменник, состоящий из коаксиально расположенных цилиндрических капсул. Капсулы заполнены теплоаккумулирующим материалом (ТАМ). Теплообменник монтируется на съемной крышке при помощи болтового соединения и приваривается к корпусу.
Недостатком данного теплового аккумулятора фазового перехода является отсутствие возможности поддержания в течение длительного промежутка времени требуемой температуры теплоносителя при неработающем (выключенном) ДВС в условиях низких температур окружающей среды.
Наиболее близким по технической сущности и достигаемому техническому результату к заявленному тепловому аккумулятору фазового перехода с индукционным устройством электроподогрева является тепловой аккумулятор фазового перехода с саморегулируемым устройством электроподогрева (Патент RU №2506503, С1, МПК F24H 7/00, опубл. 10.02.2014, Бюл. №4.), состоящий из наружного и внутреннего корпусов с тепловой изоляцией между ними, цилиндрических капсул с ТАМ, входного и выходного патрубков, крышки из диэлектрического материала, съемной крышки, саморегулирующихся нагревательных элементов на позисторной керамике и корпуса нагревательного элемента.
Недостатком данного теплового аккумулятора фазового перехода с саморегулируемым устройством электроподогрева являются значительные затраты энергии на работу нагревательных элементов на позисторной керамике и низкая эффективность предложенной конструкции подогрева с использованием саморегулирующихся нагревательных элементов на позисторной керамике не позволяющих обеспечить быстрый и равномерный нагрев цилиндрических капсул с ТАМ.
Техническим результатом заявленного теплового аккумулятора фазового перехода с индукционным устройством электроподогрева является снижение энергозатрат на работу нагревательных элементов и обеспечение быстрого и равномерного нагрева ТАМ.
Технический результат достигается за счет замены саморегулирующихся нагревательных элементов на позисторной керамике на индукционное устройство электроподогрева, обмотка которого равномерно расположена на поверхности аккумулятора.
Предложение поясняется рисунком, где изображена схема теплового аккумулятора фазового перехода с индукционным устройством электроподогрева.
Заявленный тепловой аккумулятор фазового перехода с индукционным устройством электроподогрева содержит наружный корпус из диэлектрического материала 1 и отделенный от него тепловой изоляцией 2 внутренний корпус из диэлектрического материала 3, внутри которого размещены металлические цилиндрические капсулы 4 с ТАМ, разобщенные щелевыми зазорами 5, в торцевой части расположены входной патрубок 6 и выходной патрубок 7, при этом крышка из диэлектрического материала 8, на которой расположен ввод электропитания 9, по средствам болтового соединения 10 присоединяется к наружному корпусу из диэлектрического материала 1, по поверхности которого равномерно располагается обмотка индукционного устройства электроподогрева 11.
Заявленный тепловой аккумулятор фазового перехода с индукционным устройством электроподогрева работает следующим образом.
Накопление тепловым аккумулятором фазового перехода теплоты осуществляется при работе ДВС за счет теплообмена его теплоносителя с металлическими цилиндрическими капсулами 4 с ТАМ.
Теплоноситель подводится через входной патрубок 6, проходит через щелевые зазоры 5 и отводится через выходной патрубок 7. При этом ТАМ нагревается в твердой фазе до температуры плавления, плавится, а затем нагревается в жидкой фазе до температуры, при которой наступает тепловое равновесие между ним и теплоносителем.
При выключенном двигателе накопление тепловым аккумулятором фазового перехода теплоты осуществляется за счет кратковременной подачи тока через ввод электропитания 10 (от аккумуляторных батарей или внешнего источника электрического тока) на обмотку индукционного устройства электроподогрева 11, которая создает переменное электромагнитное поле бесконтактно передающее энергию в нагреваемое электропроводящее тело в качестве которого используются металлические цилиндрические капсулы 4 с ТАМ.