Система для подогрева кабины мобильной машины

(12) НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ СИСТЕМА ДЛЯ ПОДОГРЕВА КАБИНЫ МОБИЛЬНОЙ МАШИНЫ(71) Заявитель Научно-инженерное республиканское унитарное предприятие Белавтотракторостроение(72) Авторы Высоцкий Михаил Степанович Харитончик Сергей Васильевич Баулин Сергей Сергеевич Ярусов Анатолий Григорьевич(73) Патентообладатель Научно-инженерное республиканское унитарное предприятие Белавтотракторостроение(57) 1. Система для подогрева кабины мобильной машины, содержащая теплоаккумулятор,трубопроводы, предназначенные для подключения к трубопроводам системы охлаждения двигателя, радиатор и электрический вентилятор, отличающаяся тем, что теплозащитный корпус теплоаккумулятора разделен теплопроводящей перегородкой на два отсека, причем первый отсек содержит наполнитель фазового перехода и в нем размещены упомянутые нагревательные трубопроводы, а упомянутые вентилятор и радиатор, прикрепленный к перегородке, установлены во втором отсеке, имеющем входной и выходной воздуховоды. 2. Система по п. 1, отличающаяся тем, что она дополнительно содержит аккумуляторную батарею с выключателем, причем отрицательный полюс батареи подключен к первому входу вентилятора, а положительный полюс соединен с первым контактом выключателя, второй контакт которого подключен ко второму входу вентилятора. 3. Система по п. 1 или 2, отличающаяся тем, что выходной воздуховод снабжен заслонкой для плавного регулирования воздушного потока.(56) 1. Патент 2057032. - Опубл. в 1996. 2. Заявка на патент 99101445. - Опубл. в 2000. 23372005.12.30 Предлагаемая полезная модель относится к области машиностроения, а именно к средствам подогрева кабин (салонов) автомобилей, тракторов, дорожно-строительных и других мобильных машин. Широко известны устройства подогрева кабины (салона) автомобиля, содержащие радиатор-теплообменник, подогреваемый охлаждающей жидкостью работающего двигателя, вентилятор, прокачивающий воздух через радиатор, воздуховод и регулирующую заслонку. Воздух, нагретый в радиаторе, подается вентилятором в кабину транспортного средства. Недостаток этих устройств состоит в том, что они работоспособны только при работе двигателя. Это неприемлемо, например, при вынужденной ночевке водителей и пассажиров в дорожных условиях в холодное время, т.к. работающий двигатель расходует топливо, создает шум и наносит экологический вред. Известно отопительное устройство для транспортных средств 1, содержащее маслонаполненный картер двигателя, насос, масляную магистраль (трубопровод), теплообменники, теплоаккумулятор в виде монолитной плиты из материала с высокой теплоемкостью, например бетона. Плита-теплоаккумулятор размещена на спальном месте водителя. Недостаток этого устройства в том, что оно предназначено для подогрева не всей кабины,а только спального места водителя. Другой недостаток - низкая эффективность бетонного теплоаккумулятора, который быстро остывает после выключения двигателя. Ближайшим аналогом предлагаемой полезной модели является система охлаждения двигателя внутреннего сгорания и отопления салона автомобиля 2. В этой системе для отопления салона автомобиля используется тепло, полученное из системы охлаждения работающего двигателя и накопленное в теплоаккумуляторе. Система содержит теплоаккумулятор, насос с электроприводом, радиатор, гидравлические переключатели потоков теплоносителя, соединяющие их трубопроводы и электрический вентилятор. Недостатки этой системы в большой сложности и низкой эффективности. Для извлечения тепла из теплоаккумулятора используется насос с электроприводом, что требует затрат энергии. Система также неудобна в эксплуатации. Для включения отопления салона автомобиля водитель должен выполнить четыре действия включить электроприводы насоса и вентилятора, установить в нужное положение два гидравлических переключателя. Задачей настоящего технического решения является упрощение системы подогрева кабины транспортного средства и повышение ее эффективности. Поставленная задача решена в системе для подогрева кабины мобильной машины, содержащей теплоаккумулятор, трубопроводы, предназначенные для подключения к трубопроводам системы охлаждения двигателя, радиатор и электрический вентилятор, причем,согласно техническому решению, теплозащитный корпус теплоаккумулятора разделен теплопроводящей перегородкой на два отсека. Первый отсек содержит наполнитель фазового перехода, и в нем размещены упомянутые нагревательные трубопроводы, а упомянутые вентилятор и радиатор, прикрепленный к перегородке, установлены во втором отсеке,имеющем входной и выходной воздуховоды. Система дополнительно содержит аккумуляторную батарею с выключателем. Отрицательный полюс батареи подключен к первому входу вентилятора, а положительный полюс соединен с первым контактом выключателя,второй контакт которого подключен ко второму входу вентилятора. При этом выходной воздуховод снабжен заслонкой для плавного регулирования воздушного потока. Основной технический эффект от предлагаемого технического решения - упрощение системы и повышение ее эффективности. На фигуре изображена схема предлагаемой системы подогрева кабины мобильной машины. Основным элементом системы является теплоаккумулятор 1, корпус которого имеет теплозащитные стенки. Теплоаккумулятор 1 содержит теплопроводящую стенку 2, разделяющую корпус на две полости. Первая полость содержит теплоемкий наполнитель 3 и нагревательные трубы 4 и 5, предназначенные для подключения к системе охлаждения 2 23372005.12.30 двигателя. Вторая полость содержит радиатор 6, прикрепленный к разделительной стенке 2, электрический вентилятор 7, входной 8 и выходной 9 воздуховоды. При этом входной воздуховод 8 выполнен ниже выходного воздуховода 9, который снабжен регулирующей заслонкой 10. Система содержит также аккумуляторную батарею 11 и выключатель 12. На фигуре схематично показаны также двигатель внутреннего сгорания 13 с жидкостным охлаждением, его радиатор 14, насос 15, соединенные последовательно трубопроводами системы жидкостного охлаждения, к которым подключаются трубопроводы 4 и 5 теплоаккумулятора 1. Первый вход вентилятора 7 подключен к отрицательному полюсу аккумуляторной батареи 11, а второй вход соединен с первым контактом выключателя 12, второй контакт которого подключен к положительному полюсу аккумуляторной батареи 11. Предлагаемая система для подогрева кабины транспортного средства работает следующим образом. Основным источником тепла на мобильных машинах (автомобилях, автобусах, тракторах, строительной и другой технике) является двигатель внутреннего сгорания 13. При его работе охлаждающая жидкость с температурой 90-110 С с помощью насоса 15 прокачивается по трубопроводам 4 и 5 через теплоаккумулятор 1, первый отсек которого содержит теплоемкий наполнитель 3. В качестве наполнителя 3 используются, например,церезин, полиэтилен, соли угольной кислоты и другие вещества, имеющие температуру плавления в диапазоне от 50 до 80 С. В результате нагрева наполнитель 3 расплавляется(происходит фазовый переход состояния наполнителя). В процессе плавления поглощается большое количество тепла, которое накапливается в теплоаккумуляторе 1. Тепло через тонкую стенку 2 проникает в правую полость теплоаккумулятора 1 и с помощью радиатора 6 нагревает имеющийся там воздух. Подогрев кабины транспортного средства возможен сразу же после включения двигателя 13. Для этого открывают заслонку 10, теплый воздух за счет конвекции из правого отсека корпуса теплоаккумулятора 1 будет подниматься через верхний воздуховод 9 в кабину, а новая порция воздуха будет поступать через нижний воздуховод 8. Если теплый воздух за счет конвекции поступает в кабину в недостаточном количестве, то с помощью выключателя 12 к аккумуляторной батарее 11 подключается вентилятор 7, который усилит поток теплого воздуха. В случае избытка теплого воздуха можно частично прикрыть воздуховод 9 заслонкой 10 или выключить вентилятор 7. После выключения двигателя 13 температура в теплоаккумуляторе 1, имеющем теплозащитный корпус, медленно понижается. При достижении температуры плавления наполнителя 3 происходит его застывание (второй фазовый переход), сопровождающееся выделением большого количества тепла. За счет этого в теплоаккумуляторе 1 в течение длительного времени (многих часов) поддерживается высокая температура. Это позволяет продолжать подогрев кабины транспортного средства уже после выключения двигателя. При этом не требуется дополнительно расходовать топливо, нет шума, не наносится экологический вред. Полезный технический эффект от применения предлагаемой системы для подогрева кабины (салона) транспортного средства заключается в рациональном использовании тепла, выделившегося при работе двигателя 13 и накопленного в теплоаккумуляторе 1. Регулируемый подогрев кабины производится не только при работе двигателя 13, но и длительное время после его выключения. Национальный центр интеллектуальной собственности. 220034, г. Минск, ул. Козлова, 20. 3