АВТОНОМНОЕ ТЕПЛОПЕРЕДАЮЩЕЕ УСТРОЙСТВО

Полезная модель относится к области машиностроения, преимущественно для многоцелевой техники, а также гусеничных машин, в качестве обогревателя для замкнутых объемов.
Известно устройство для обогрева внутреннего пространства небольших помещений (см. патент на полезную модель №138737, 2013 г.), содержащее топливник с расположенными в его верхней части варочным настилом и дымоходом, а под ним - поддувалом с размещенным внутри него выдвижным зольным ящиком с находящимся под ним клапаном тонкой регулировки, за боковыми стенками - термоэлектрическим генератором, включающим термоэлементы, преобразователь напряжения и электровентиляторы, отличающееся тем, что оно дополнительно снабжено воздуховодом, соединяющим электровентиляторы с поддувалом, а термоэлектрический генератор - пороговым устройством, электрически связанным с выходом преобразователя напряжения и электровентиляторами.
Недостатками известного устройства являются слабая тепловая производительность в результате использования только твердого вида топлива, его пожароопасность, неудобство эксплуатации вследствие больших габаритов и отсутствия защитного жаропрочного кожуха.
Наиболее близкой к предлагаемому автономному теплопередающему устройству является отопительно-вентиляционная установка типа ОВ 95 и ОВ 65 (см. Руководство по эксплуатации «Отопительно-вентиляционная установка типа ОВ 65 и ОВ 95», серийно выпускаемая ОАО «ШААЗ», г. Шадринск), состоящая из следующих основных узлов и деталей: теплообменника, камеры сгорания, электродвигателя с вентилятором, нагнетателя, распылителя, фрикционной муфты, соединяющей вал электродвигателя с валом насоса, приборов управления и сигнализации. Теплообменник состоит из трех концентрично расположенных цилиндров: внутреннего, среднего и наружного. Во внутреннем цилиндре установлены диффузор и камера сгорания. Внутренний и средний цилиндры соединены между собой четырьмя окнами, наружный цилиндр имеет выхлопной патрубок. Из камеры сгорания выведена дренажная трубка. Топливный насос состоит из корпуса, в котором смонтирована червячная пара, передающая вращение от вала насоса эксцентрику. На эксцентрике установлен ползун, в котором закреплен плунжер, перемещающийся в цилиндрической полости направляющей плунжера и осуществляющий всасывание и нагнетание топлива.
Недостатками данного устройства являются большие энергетические затраты при выходе его на оптимальный режим работы и наличие аккумуляторных батарей с ограниченным ресурсом и недостаточной емкостью.
Задачей предлагаемой полезной модели является обеспечение независимости работы отопительно-вентиляционной установки от внешних источников питания.
Сущность полезной модели заключается в том, что в отопительно-вентиляционную установку, состоящую из теплообменника, камеры сгорания, снабженной выхлопным патрубком, электродвигателя, на валу которого установлены отражатель, распылитель, нагнетатель, вентилятор, фрикционной муфты и приборов управления и сигнализации, дополнительно введен жестко укрепленный на выхлопном патрубке металлический профиль квадратного сечения с помощью муфты с диаметром, равным внутреннему диаметру патрубка, на стенки профиля с внешней стороны укреплены n модулей термоэлектрических генераторных, установлен кожух охлаждения, параметры которого больше параметров металлического профиля, кожух снабжен гофрированным воздуховодом, подведенным к передней крышке вентилятора отопительно-вентиляционной установки.
Предлагаемое автономное теплопередающее устройство представлено на фиг. 1, на фиг. 2 представлен удлиненный выхлопной патрубок.
Автономное теплопередающее устройство состоит из теплообменника 1, представляющего собой промежуток между стенками кожуха, выполненного из жаростойкой высоколегированной нержавеющей стали толщиной 2 мм, камеры сгорания 2, электродвигателя 3 с вентилятором 4, смонтированных внутри отопительно-вентиляционной установки и закрытых с одной стороны крышкой вентилятора 5, нагнетателя 6, выполненного в виде крыльчатки, распылителя 7, который установлен на конец общего привода, фрикционной муфты 8, установленной на общем приводе между электродвигателем 3 и топливным насосом 9, приборов управления и сигнализации (на фигуре не показано), удлиненного выхлопного патрубка 10 прямоугольного сечения, жестко установленного с помощью муфты на штатный выхлопной патрубок, кожуха охлаждения 11, установленного одним концом на выхлопном патрубке 10 и другим концом на крышке вентилятора 5, модулей термоэлектрических генераторных 12, закрепленных на удлиненном выхлопном патрубке 10, соединенных между собой последовательно-параллельным способом, контрольно-измерительных приборов (на фигуре не показано), приборов управления и сигнализации, а также автономного источника питания, которым может являться аккумуляторная батарея (на фигуре не показано) как самого агрегата, так и отдельно установленная.
Удлиненный выхлопной патрубок 10 (фиг. 2) состоит из металлического профиля квадратного сечения 13, жестко скрепленного с муфтой 14, имеющей внешний диаметр, равный внутреннему диаметру патрубка.
Автономное теплопередающее устройство работает следующим образом.
При запуске отопительно-вентиляционной установки электроэнергия для вращения вала электродвигателя 3 и разогрева свечи накаливания подается от аккумуляторной батареи (на фигуре не показано) или иных источников питания (12 В и не менее 15 А). Топливная смесь в камеру сгорания 2 поступает из топливного бака (на фигуре не показано), впрыскивается через распылитель 7 и воспламеняется за счет нагретой свечи накаливания. После выхода автономного теплопередающего устройства на стабильный режим работы подача напряжения от аккумуляторной батареи (на фигуре не показано) на свечу накаливания прекращается. Горение в камере сгорания 2 поддерживается автоматически. Через некоторое время работы отопительно-вентиляционной установки выхлопной патрубок 10 разогревается до определенной температуры, модули термоэлектрические генераторные 12 начинают вырабатывать электрический ток, который поступает на обмотку электродвигателя 3, отключают питание от внешних источников питания. Для поддержания необходимой разности температур между противоположными сторонами модулей термоэлектрических генераторных 12 служит кожух охлаждения 11, герметично соединенный с передней крышкой вентилятора, через который поступает поток воздуха в теплообменник 1 за счет разрежения, создаваемого вентилятором 4. Таким образом автономное теплопередающее устройство переходит на режим работы без дальнейших затрат электрической энергии от внешнего источника питания.
В отличие от известного устройства питание электрической энергией осуществляется через модули термоэлектрические генераторные, соединенные с электродвигателем, вращающим привод вентилятора, и имеющие вывод на аккумуляторную батарею для дальнейшей ее подзарядки.
Предлагаемая полезная модель позволят:
- снизить затраты электроэнергии от штатных аккумуляторных батарей или других источников электроэнергии;
- обеспечить заряд аккумуляторных батарей, а также использовать полученный электрический ток для мелких потребителей;
- увеличить период автономности существующих отопительно-вентиляционных установок.