УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПОДОГРЕВА ЖИДКОСТИ Российский патент 1994 года по МПК F02M31/125 

Изобретение относится к подогревателям жидкостей и предназначено, в частности, для подогрева жидкостей двигателя внутреннего сгорания (ДВС), например дизельного топлива и смазочного масла, при минусовой температуре окружающей среды с целью исключения забивания фильтрующей перегородки топливного фильтра тонкой очистки парафинами и значительного уменьшения перепада давлений на фильтрующей перегородке масляного фильтра, а также повышения надежности при работе топливной и масляной систем в холодное время года, при этом значительно облегчается запуск ДВС.

Известны устройства для подогрева топливной системы дизелей, имеющие термоэлектропроводящие элементы (пластины) с установленными на них керамическими полупроводниковыми нагревателями, выполненными в виде дисков, соединенных с электропроводящим устройством при помощи пружинного элемента и имеющих саморегулирующее электрическое сопротивление и положительный температурный коэффициент сопротивления.

Недостатками указанных устройств является ограниченный теплосъем с нагревателей и низкая надежность конструкции из-за высокой чувствительности нагревателей к острым краям пружинных элементов, так как нагреватели могут повреждаться из-за ударных нагрузок и смещений, возникающих при движении автомобиля.

Частично этот недостаток ликвидируется в установке для подогрева дизельного топлива ДВС, которая принята за прототип и имеет две плоские термоэлектропроводящие пластины, между которыми находятся керамические нагреватели, и пружинное устройство для поджатия этих пластин к нагревателям.

Недостатком конструкции являются недостаточный теплосъем и низкая надежность, вызванные неравномерным прижимом пластин к нагревателям. Кроме того, имеет место снижение теплосъема, вызванное неравномерным разогревом керамических нагревателей вследствие разброса электрических характеристик керамического материала.

Целью изобретения является устранение указанных недостатков и увеличение тепловой мощности устройства при одновременном повышении его надежности.

Указанная цель достигается тем, что в устройстве для подогрева жидкости, например дизельного топлива, содержащем размещенные в корпусе основной и дополнительный термоэлектропроводящие элементы, снабженные электрическими контактами для их подключения соответственно к разноименным полюсам источника питания, а также полупроводниковые нагреватели, размещенные между термоэлектропроводящими элементами, дополнительный термоэлектропроводящий элемент выполнен в виде отдельных пластин, каждая из которых установлена на соответствующем нагревателе.

Выполнение теpмоэлектропроводящих элементов в виде отдельных пластин позволяет осуществить надежный прижим этих пластин к нагревательным элементам, в результате чего повышается надежность устройства и теплосъем с термоэлектропроводящих элементов.

Указанная конструкция позволяет также оребрить поверхность основного термоэлектропроводящего элемента с обеих сторон, а также выполнить выступы на внешней по отношению к нагревательному элементу стороне дополнительных термоэлектропроводящих элементов, что в еще большей степени увеличивает тепловую мощность устройства.

Заявленные отличительные признаки не найдены среди известных технических решений и позволяет получить заявленный эффект: увеличение тепловой мощности устройства и повышение его надежности. Таким образом, заявленная конструкция соответствует критерию "существенные отличия".

На фиг. 1 показано устройство для подогрева жидкости; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - разрез Б-Б на фиг. 1.

Устройство для подогрева жидкости состоит из корпуса 1, в котором размещены основной 2 и дополнительные 3 термоэлектропроводящие элементы. Между элементами 2 и 3 закреплены полупроводниковые нагреватели 4. Дополнительные элементы 3 выполнены в виде отдельных пластин (фиг. 2), каждая из которых предназначена для контакта с одним нагревателем 4. Элемент 2 закреплен в корпусе 1 при помощи цангового фиксатора 5, а с нагревателями 4 может быть неразъемно соединен, например, методом пайки или склейки по контактирующей поверхности составом, обеспечивающем теплотокопроводность в соединении.

В корпусе 1 имеются токопроводящие контакты 6 и 7 и пружина 8 для включения устройства в электрическую цепь ДВС. Кроме того, пружина 8 предназначена для фиксации и поджатия дополнительных элементов 3 к нагревателям 4.

В верхней крышке 9 корпуса 1 расположен подводящий штуцер 10, а для прохода жидкости в корпусе и фиксаторе 5 имеются отверстия 11, 12 и 13. В нижней крышке 14 корпуса 1 выполнен отводящий штуцер 15. Верхняя и нижняя крышки уплотняются с корпусом при помощи прокладки 16.

Для увеличения теплосъема на поверхности термоэлектропроводящего элемента 2 со стороны отводящего штуцера 15 выполнены иглообразные выступы 17. Благодаря выполнению дополнительных термоэлектропроводящих элементов 3 в виде отдельных пластин появилась возможность размещения выступов 18 также и на поверхности элемента 2 со стороны подводящего штуцера 10. Поверхность дополнительных элементов 3 также выполнена с выступами 19.

Устройство для подогрева жидкости работает следующим образом.

Устройство подключают к источнику питания ДВС при минусовой температуре окружающего воздуха перед запуском ДВС при помощи контактов 6 и 7. Ток проходит через токопроводящую пружину 8, дополнительные термоэлектропроводящие элементы 3, достигает полупроводниковых нагревателей 4, которые, нагреваясь, отдают тепло элементам 2 и 3. Вследствие того, что термоэлектропроводящие элементы выполнены в виде отдельных пластин, последние всей поверхностью участвуют в передаче тепла от нагревателя к жидкости.

Холодное топливо поступает в корпус 1 через расположенные в верхней крышке 9 корпуса штуцер 10 и отверстия 11. Обтекая размещенные в корпусе 1 элементы 3 с иглообразными выступами 19, топливо нагревается и направляется к отверстиям 12. При этом отверстия 12 (фиг. 3) расположены напротив нагревателей 4, чтобы поток топлива, обтекая их, обеспечивал максимальный теплосъем. Через отверстия 12 нагретое топливо перетекает на нижнюю часть элемента 2 и, перемещаясь от периферии к центру, обтекает иглообразные выступы 17, нагреваясь еще больше.

Отвод нагретого топлива осуществляется через отводящий штуцер 15.

Благодаря тому, что в заявляемой конструкции каждая отдельная пластина дополнительного нагревательного термоэлектропроводящего элемента контактирует с индивидуальным нагревателем, исключается имевшее место в прототипе снижение теплосъема из-за неравномерного разогрева нагревателей. Последний фактор не оказывает какого-либо отрицательного влияния на величину теплосъема, так как самой конструкцией обусловлен надежный прижим пластин к нагревателям.

Кроме того, наличие индивидуальных дополнительных термоэлектропроводящих пластин способствует надежному прижиму этих пластин к нагревателям, в результате чего повышается надежность устройства за счет исключения возможного замыкания и разрушения токопроводящего слоя. При этом появилась возможность развития поверхности основного термоэлектропроводящего элемента за счет выполнения на его поверхности иглообразных выступов, что в еще большей степени повышает тепловую мощность устройства.

Использование: подогреватели жидкостей двигателей внутреннего сгорания, например дизельного топлива. Сущность изобретения: устройство имеет основной 2 и по крайней мере один дополнительный 3 термоэлектропроводящие элементы, электрические контакты 6 и 7 для их подключения и полупроводниковые нагреватели 4. Дополнительный элемент 3 выполнен в виде отдельных пластин с выступами 19, каждая из пластин установлена на соответствующем нагревателе 4. На основном термоэлектропроводящем элементе 2 на торцевых поверхностях выполнены выступы 17 и 18. 3 ил.

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПОДОГРЕВА ЖИДКОСТИ, например дизельного топлива, содержащее корпус с отверстиями подвода и отвода жидкости, основной и дополнительный термоэлектропроводящие элементы с контактами, размещенные в корпусе и электрически соединенные с источником электрического тока, отдельные полупроводниковые нагревательные элементы, установленные между основным и дополнительным термоэлектропроводящими элементами, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности и эффективности работы, дополнительный термоэлектропроводящий элемент выполнен в виде отдельных пластин с выступами на наружных поверхностях последних, причем каждая пластина закреплена на отдельном полупроводниковом нагревателе, а основной термоэлектропроводящий элемент выполнен с выступами на своих торцевых поверхностях.