ТЕПЛООБМЕННИК ТЕКУЧЕЙ СРЕДЫ

Полезная модель относится к области машиностроения, в частности к системам теплообмена, а именно к элементам подвода-отвода теплоты в данных системах с плоскими рабочими поверхностями передачи теплоты, в частном случае, в данное устройство входит состав блока теплового воздействия с модулями на элементах Пельтье. Данное устройство может быть использовано и в других технических системах, требующих выполнение такой функции.
Известен теплообменник с низким весом и высокой объемной проводимостью, способный работать с текучими средами при высоком перепаде давления и высоких температурах, в котором полые плоские секции с тонким внутренним каналом собраны в пакет, расположены с равными интервалами друг от друга и присоединены к наружным коллекторам, эти плоские секции содержат рельефный центральный участок, расположенный между двумя соединительными участками, снабженными тонкими отверстиями, с площадью, примерно равной площади поперечного сечения центрального участка, причем боковые кромки двух стенок полой плоской секции сварены, стенки каждой полой плоской секции выполнены жесткими, их рельефный центральный участок имеет одну или несколько совокупностей периодически изменяющихся, расположенных на одной линии выпуклостей, снабженных крутыми поверхностями, которые создают большое количество острых граней, направленных под углом и/или перпендикулярно линии, вдоль которой расположены выпуклости, промежуток между противоположными поверхностями одинаков, точно известен и неизменен в области предусматриваемых перепадов давлений (см. патент RU №2413152, МПК F28D 9/00 (2006.01), F28F 3/12 (2006.01), опубл. 27.02.2011).
Известно также устройство для подогрева текучей среды, в котором теплообменник выполнен в виде полого корпуса из теплопроводного материала с входным и выходным каналами, расположенными на противоположных сторонах корпуса, внутренней камеры, размещенной в полости корпуса и сообщенной с входным и выходным каналами, и теплопроводных ребер, размещенных с одинаковым шагом во внутренней камере с образованием теплопроводного контакта с внутренней поверхностью последней, при этом во внутренней камере размещена пористая вставка с по меньшей мере частичным перекрытием протока топлива, выполненная из нетеплопроводных волокон, по меньшей мере часть которых расположена с возможностью контакта с внутренней поверхностью внутренней камеры и теплопроводными ребрами (см. патент SU №1806288 МПК F02M 31/125, опубл. 30.03.93).
В данном техническом решении пористая вставка, в которой протекает топливо и благодаря которой осуществляется интенсивный теплообмен между стенками теплообменника и топливом, может при эксплуатации повышать сопротивление движению топлива вследствие своей структуры, помимо этого при выходе из строя топливного фильтра данный теплообменник может и вовсе перекрыть подачу топлива к потребителю. При этом указанный теплообменник не технологичен в эксплуатации, т.к. обслуживание его весьма проблематично.
Задачей, на решение которой направлено заявляемое техническое решение, является повышение надежности работы теплообменника, технологичности изготовления, сборки и эксплуатации, не усложнив конструкции.
Для решения поставленной задачи в теплообменнике текучей среды, содержащем корпус со средствами подвода и отвода текучей среды, расположенными на противоположных сторонах корпуса, корпус выполнен в виде толстостенной пластины с отверстиями для прохождения текучей среды, кроме того, в передней и задней частях корпуса выполнены отверстия, позволяющие сообщить отверстия для прохождения текучей среды между собой, два из которых соединены со средствами подвода и отвода текучей среды, а остальные снабжены уплотнительными элементами и заглушками и закрыты с внешней стороны фиксирующими планками. В частном случае, отверстия для прохождения текучей среды расположены в корпусе параллельно, а фиксирующие планки закреплены с помощью винтов крепления.
Совокупность существенных признаков, заключающаяся в том, что корпус выполнен в виде толстостенной пластины с отверстиями для прохождения текучей среды, кроме того, в передней и задней частях корпуса выполнены отверстия, позволяющие сообщить отверстия для прохождения текучей среды между собой, два из которых соединены со средствами подвода и отвода текучей среды, а остальные снабжены уплотнительными элементами и заглушками и закрыты с внешней стороны фиксирующими планками, позволила повысить надежность работы теплообменника за счет увеличения контактной плоской рабочей поверхности и снижения потерь теплоты, повысить технологичность изготовления, сборки и эксплуатации, не усложнив при этом конструкции.
Заявляемое техническое решение поясняется чертежами:
фиг. 1 - теплообменник текучей среды, частичный разрез вида спереди;
фиг. 2 - то же, разрез А-А на фиг. 1.
Теплообменник текучей среды содержит корпус 1 со средствами подвода 2 и отвода 3 текучей среды, расположенными на противоположных сторонах корпуса 1. Корпус 1 выполнен в виде толстостенной пластины с параллельно расположенными в нем отверстиями 4 для прохождения текучей среды. В передней и задней частях корпуса 1 выполнены отверстия 5, позволяющие сообщить отверстия 4 для прохождения текучей среды между собой. Два из отверстий 5 соединены со средствами подвода 2 и отвода 3 текучей среды, а остальные снабжены уплотнительными элементами 6 и заглушками 7 и закрыты с внешней стороны фиксирующими планками 8 с винтами крепления 9.
Корпус 1 теплообменника может быть выполнен из теплопроводящего материала, металла. Средства подвода и отвода 2 и 3, а также заглушки 7 могут быть выполнены как из металлических, так и из композиционных полимерных материалов.
Теплообменник текучей среды работает следующим образом.
На боковые теплоотводящие поверхности 10 в рабочей зоне 11 теплообменника устанавливается контактный модуль теплового воздействия, например, с элементами Пельтье (не показан). При необходимости, текучая среда, проходя по внутренним отверстиям 4 и 5 теплообменника, подвергается тепловому воздействию, связанному с подводом и отводом теплоты для обеспечения работы систем автомобиля.
При необходимости обслуживания теплообменника, для обеспечения доступа к внутренним отверстиям 4 и 5 теплообменника, фиксирующие планки 8 с винтами 9 демонтируются, также демонтируются средства подвода 2 и отвода 3 текучей среды и заглушки 7 с задействованием их отверстий 12.
Заявляемое техническое решение позволяет повысить надежность работы теплообменника, технологичность изготовления, сборки и эксплуатации, сохранив при этом простую конструкцию. Кроме того, данное решение позволяет повысить функциональность теплообменника, направленную на работу, как на отвод, так и на подвод тепловой энергии, за счет возможности применения устройств двойного действия, устанавливаемых на контактную поверхность рабочей зоны теплообменника.
Заявляемое техническое решение возможно для реализации на стандартном технологическом оборудовании с применением ранее освоенных технологий.