ЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ НАГРЕВАТЕЛЬ ДИЗЕЛЬНОГО ТОПЛИВА ИЛИ МОТОРНОГО МАСЛА Российский патент 2015 года по МПК F02M31/125 F02N19/04 

ОБЛАСТЬ ТЕХНИЧЕСКОГО ПРИМЕНЕНИЯ

[0001] Настоящее изобретение относится к нагревательному устройству и, в частности, к электрическому нагревателю дизельного топлива или моторного масла.

ПРЕДПОСЫЛКИ СОЗДАНИЯ ИЗОБРЕТЕНИЯ

[0002] В условиях быстрого экономического развития многие страны мира уделяют повышенное внимание вопросам энергосбережения и принимают соответствующие меры. Разработка топливосберегающих и экологичных дизельных двигателей для транспортных средств для достижения цели энергосбережения в общественном транспорте является важным фактором. В условиях ускоренного ритма жизни спрос на автомобили растет с каждым днем. Многие страны уделяют повышенное внимание дизельным транспортным средствам в связи с особенностями их исключительной топливной экономичности и высокими экологическими показателями. Доказано, что на сегодняшний день развитие современных и перспективных дизельных двигателей относится к одному из самых эффективных и экономичных решений двойственной проблемы защиты окружающей среды от влияния автомобилей и энергосбережения. С глобальной точки зрения оснащение автомобиля дизельным двигателем стало необратимой тенденцией, и такие недостатки дизельного топлива при низких температурах, как повышение вязкости, низкая текучесть, плохое распыление, неполное сгорание и увеличение расхода топлива, способствуют развитию и популяризации оборудования для нагрева дизельного топлива.

[0003] Применение дизельного нагревателя приводит к существенному преодолению вышеупомянутых недостатков дизельного топлива. Оборудование для нагрева дизельного топлива в достаточной степени нагревает дизельное топливо низкой температуры в автомобильной системе подачи топлива с целью уменьшения вязкости дизельного топлива, повышения текучести дизельного топлива, улучшения фильтрования примесей и облегчения разделения масла и воды, таким образом оптимизируя процесс сгорания дизельного топлива, уменьшая расход топлива и защищая окружающую среду.

[0004] В ряде оборудования для нагрева дизельного топлива нагрев обычно осуществляется посредством нагревательной трубки или с использованием режима положительного температурного коэффициента, где нагревательная трубка состоит из проводника, обладающего тепловым сопротивлением, и трубки наружного покрытия с изолирующим материалом, заполняющим пространство между проводником, обладающим тепловым сопротивлением, и трубкой наружного покрытия, и к преимуществам данной нагревательной трубки относится предотвращение утечки электричества и быстрый нагрев. Тем не менее, недостатком этой нагревательной трубки является неограниченное повышение температуры, и это может быть опасным в случае, если температура слишком высока. В то время как при использовании режима положительного температурного коэффициента нагрев часто осуществляется путем погружения в жидкий теплоноситель, т.е. электроды погружаются непосредственно в дизельное топливо, в этом случае высока вероятность короткого замыкания, если присутствуют вода или токопроводящие примеси.

[0005] Китайская заявка на патент № 200620127577.Х раскрывает информацию о нагревателе для дизельного двигателя, который связан с фильтром при использовании, нагреватель содержит внешнюю оболочку, нагревательный элемент позистора, верхнюю электродную рассеивающую тепло часть и нижнюю электродную рассеивающую тепло часть, которые обе плотно присоединены к нагревательному элементу, и регулятор температуры, который последовательно соединен с нагревательным элементом, где нагревательный элемент, верхняя электродная рассеивающая тепло часть, нижняя электродная рассеивающая тепло часть и регулятор температуры размещены во внешней оболочке. Публикация патента №. CN 201410334Y раскрывает информацию о нагревателе с интеллектуальным регулятором температуры для фильтра дизельного топлива, который оснащен поддерживающей и ограничивающей ступенью и поддерживающим и ограничивающим штырем во внешней оболочке, и электродная часть и нагревательная часть закреплены с помощью подпружиненного соединения или винтового крепления, и внешний электродный штырь выведен из электродной части. Нагреватель скомпонован в виде конструкции, простой конструкции, удобной для установки и безопасной для использования. Хотя нагреватель и имеет высокую теплоотдачу, он должен быть связан с фильтром при использовании, и область применения и установки нагревателя ограничена.

КРАТКОЕ ИЗЛОЖЕНИЕ

[0006] Технической проблемой, которую решает настоящее изобретение, является обеспечение электрического нагревателя дизельного топлива или моторного масла такими преимуществами, как низкая стоимость, простая конструкция, энергосбережение и благоприятность для окружающей среды, удобство при установке и безопасность при использовании.

[0007] Вышеуказанные технические проблемы могут быть решены посредством следующих технических решений: применением электрического нагревателя дизельного топлива или моторного масла, усовершенствованием которого является то, что: электрический нагреватель дизельного топлива или моторного масла содержит внешнюю оболочку, нагревательный стержень и регулятор температуры; где нагревательный стержень содержит электродную часть, нагревательную часть и оболочку наружного покрытия и жестко присоединен к внешней оболочке одним концом, регулятор температуры размещен внутри внешней оболочки, нагревательный стержень присоединен к монтажному концу регулятора температуры с помощью электродной части, пустоты внешней оболочки заполнены наливным герметиком; и крепежное отверстие размещено на внешней оболочке для закрепления электрического нагревателя дизельного топлива или моторного масла в установочном положении.

[0008] Нагревательный стержень содержит электродную часть, нагревательную часть, оболочку наружного покрытия и провода электропитания, выведенные из электродной части, оболочка наружного покрытия является металлической оболочкой наружного покрытия, электродная часть и нагревательная часть прочно закреплены с помощью адгезива на основе силиконовой теплопроводящей резины, они плотно упакованы в иминовую мембрану и размещены в металлической оболочке наружного покрытия, пустоты металлической оболочки наружного покрытия заполнены жаростойкой изоляционной резиной или оксидом магния, и отверстие закупорено герметизирующим клеем или посредством сварки.

[0009] Нагревательный стержень содержит электродную часть, нагревательную часть, оболочку наружного покрытия и провода электропитания, выведенные из электродной части; оболочка наружного покрытия является оболочкой внешнего давления; нагревательная часть зажата между двумя электродными частями; они упакованы в иминовую мембрану и установлены внутри оболочки внешнего давления и плотно опрессованы с помощью прибора для проверки герметичности.

[0010] Нагревательная часть является нагревательной частью с положительным температурным коэффициентом.

[0011] Нагревательный стержень представляет собой отдельный стержень или несколько стержней, соединенных параллельно.

[0012] Внешняя оболочка электрического нагревателя дизельного топлива или моторного масла также содержит термопредохранитель, который последовательно соединен с нагревательными стержнями и регулятором температуры.

[0013] Преимуществами настоящего изобретения является то, что: нагреватель в соответствии с настоящим изобретением имеет небольшой объем, обладает установочной гибкостью и может применяться для нагрева во многих различных положениях. Форма и конструкция внешней оболочки нагревателя и нагревательного стержня могут быть изменены различным образом в зависимости от установочного положения с целью удовлетворения всевозможных требований нагрева. Электрифицированный электрод нагревателя присоединен к нагревательной части, и электрифицированный электрод нагревателя и нагревательная часть имеют внешнюю изоляцию, и эффект герметизации и рассеивания тепла достигается путем отвода тепла оболочкой наружного покрытия. Могут применяться различные способы изоляции, такие как заполнение изолирующим материалом, например, магнезией, силиконовой резиной, использование изолирующей мембраны наружного покрытия и другие подобные способы, способы могут варьироваться в зависимости от различных требований к установке и использованию. Нагревательный элемент, регулятор температуры и предохранитель являются независимыми частями, вследствие чего нагреватель является простым, удобным и легким в установке. Настоящее изобретение не только способствует преодолению недостатка в ограничении слишком высокой температуры провода сопротивления нагревательной трубки, но также повышает безопасность и надежность нагревателя на основе использования преимуществ постоянного регулирования температуры и нагрева посредством неоткрытого источника тепла терморезистора с положительным температурным коэффициентом. Источник нагрева содержит, но не ограничивается терморезистором с положительным температурным коэффициентом, и многие другие источники нагрева могут применяться. Регулятор температуры может автоматически контролировать температуру наружной среды, и нагреватель, управляемый регулятором температуры, будет автоматически включаться, и нагрев будет начинаться, в случае, если температура становится ниже температуры включения регулятора температуры. В процессе нагрева температура увеличивается непрерывно, и нагреватель, управляемый регулятором температуры, будет автоматически выключаться и нагреватель прекратит нагрев, когда температура станет выше температуры выключения регулятора температуры, тем самым достигается интеллектуальное управление температурой, и, таким образом, он является безопасным и удобным. Термопредохранитель играет роль защиты от перегрева, и термопредохранитель выйдет из строя, и электрическая цепь будет автоматически выключена, когда температура превысит температуру перегорания в случае непрерывного нагрева, вызванного поломкой регулятора или слишком высокой температурой, вызванной другими случайными причинами, таким образом предотвращается опасный инцидент слишком высокой температуры вследствие непрерывного нагрева.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ГРАФИЧЕСКИХ МАТЕРИАЛОВ

[0014] На ФИГ. 1 изображен вид спереди нагревателя дизельного топлива в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения.

[0015] На ФИГ. 2 изображен вид слева нагревателя дизельного топлива в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения.

[0016] На ФИГ. 3 изображен вид спереди нагревателя дизельного топлива, содержащего термопредохранитель в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения.

[0017] На ФИГ. 4 изображен вид снизу нагревателя дизельного топлива, изображенного на ФИГ. 3.

[0018] На ФИГ. 5 изображен схематический структурный вид нагревателя дизельного топлива, содержащего термопредохранитель в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения, размещенного в дренажном контейнере.

[0019] На ФИГ. 6 изображен схематический структурный вид нагревателя дизельного топлива в другом варианте осуществления в соответствии с настоящим изобретением.

[0020] Где 1. Нагревательный стержень, 2. Внешняя оболочка, 3. Регулятор температуры, 4. Провод электропитания, 5. Крепежное отверстие, 6. Термопредохранитель, 7. Уплотнительное кольцо, 8. Дренажный контейнер, 9 Крепежный винт.

ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ПРЕДПОЧТИТЕЛЬНЫХ ВАРИАНТОВ

[0021] Цели, преимущества и варианты осуществления настоящего изобретения будут детально описаны ниже со ссылкой на прилагаемые графические материалы.

[0022] Пример 1

[0023] Электрический нагреватель дизельного топлива или моторного масла, усовершенствованием которого является то, что электрический нагреватель дизельного топлива или моторного масла содержит внешнюю оболочку 2, нагревательный стержень 1 и регулятор температуры 3. Нагревательный стержень 1 содержит электродную часть, нагревательную часть и оболочку наружного покрытия и жестко соединен с внешней оболочкой 2 одним концом. Регулятор температуры 3 размещен внутри внешней оболочки 2. Нагревательный стержень 1 присоединен к монтажному концу регулятора температуры 3 с помощью электродной части. Пустоты внешней оболочки 2 заполнены наливным герметиком; и крепежное отверстие 5 размещено на внешней оболочке для закрепления электрического нагревателя дизельного топлива или моторного масла в установочном положении.

[0024] Нагревательный стержень 1 содержит электродную часть, нагревательную часть, оболочку наружного покрытия и несколько проводов электропитания. Оболочка наружного покрытия является металлической оболочкой наружного покрытия. Сторона электродной части, прилегающая к нагревательной части, огрублена наждачной бумагой для облегчения соединения нагревательной части с электродной частью. После очистки электродной части спиртом на огрубленную сторону электродной части наносится адгезив на основе силиконовой теплопроводящей резины и нагревательная часть прикладывается к стороне, покрытой адгезивом на основе силиконовой теплопроводящей резины, после этого нагревательная часть и электродная часть прочно скрепляются друг с другом посредством сушки при высокой температуре после их закрепления, тем самым обеспечивая электрическое соединение основной электрической цепи. Нагревательная часть и электродная часть плотно упаковываются внутри иминовой мембраны, провода электропитания 4 выведены из электродной части, и первый изолирующий защитный слой электрода образуется посредством изоляции иминовой мембраны. Нагревательная часть и электродная часть, упакованные в иминовую мембрану, размещены внутри металлической оболочки наружного покрытия, и пустоты металлической оболочки наружного покрытия заполняются жаростойкой изоляционной резиной или порошком оксида магния, в результате чего, с одной стороны, передача тепла от нагревательной части улучшается, а с другой стороны, образовывается второй изолирующий защитный слой электрода. Наконец, отверстие закупоривается герметизирующим клеем или посредством сварки, чтобы таким образом гарантировать, что нагревательный стержень 1 не будет проводить электричество.

[0025] Один или несколько установленных надлежащих нагревательных стержней соединяются параллельно и привариваются к регулятору температуры 3 и термопредохранителю 6 в соответствии с требованиями электрической цепи, и они закрепляются на внешней оболочке 2 перед тем, как каждый из элементов и оголенная часть электрической цепи закупориваются и закрепляются с помощью наливного герметика или другими способами. Необходимость использования термопредохранителя 6 зависит от температуры нагревательного стержня 1, термопредохранитель 6 может не использоваться, если температура нагрева нагревательного стержня 1 является настолько низкой, что не превышает безопасной температуры нагреваемого вещества, в противном случае термопредохранитель 6 может быть установлен для осуществления защиты от перегрева.

[0026] Регулятор температуры 3 является регулятором температуры с автоматическим регулированием температуры, т.е. регулятор температуры 3 будет автоматически включаться и нагревательный стержень 1 начнет нагрев дизельного топлива (или другого нагреваемого вещества) для того, чтобы непрерывно повышалась его температура и улучшалась текучесть в случае, если температура дизельного топлива ниже заданной температуры регулятора температуры 3, тогда как регулятор температуры 3 будет автоматически выключаться и нагреватель будет прекращать нагрев в случае, если температура дизельного топлива достигнет заданной температуры выключения регулятора температуры 3. Если регулятор температуры 3 выходит из строя, температура будет регулироваться термопредохранителем 6. Существует определенная разница между температурами, регулируемыми термопредохранителем 6 и регулятором температуры 3, и термопредохранитель 6 перегорает и электрическая цепь разрывается принудительно в случае, если регулятор температуры 3 выходит из строя и температура дизельного топлива превышает заданную температуру регулятора температуры 3 и достигает заданной температуры термопредохранителя 6, обеспечивая тем самым безопасность двигателя.

[0027] Пример 2

[0028] Нагревательный стержень 1 из Примера 1 усовершенствован следующим образом: оболочка наружного покрытия является оболочкой наружного давления, и нагревательная часть нагревательного стержня 1 зажата между двумя электродными частями, упакованными в иминовую мембрану, и они размещаются внутри оболочки наружного давления как одно целое, после чего они спрессовываются до требуемой высоты прибором для проверки герметичности. Соединение основной электрической цепи электродной части и нагревательной части достигается посредством давления оболочки наружного давления, и надлежащий опрессованный нагревательный стержень 1 проверяется с помощью авометра, чтобы убедиться в том, что отсутствует короткое замыкание электродной части и нагревательной части после того, как они соединяются посредством давления, и устанавливается надлежащее значение сопротивления нагревательной части.

[0029] В процессе изготовления нагревательного стержня внешняя оболочка нагревательного стержня может быть использована в качестве отрицательного электрода нагревательной части в процессе сборки, т.е. катодный электрод может быть извлечен во время установки нагревательной части и электродной части, тем временем внешняя оболочка нагревательного стержня функционирует непосредственно в качестве катодного электрода нагревательной части, а анодная электродная часть изолирована от внешней оболочки. Альтернативно, катодная и анодная электродные части и нагревательная часть одновременно размещаются внутри нагревательной внешней оболочки, но только анодный электрод изолирован от внешней оболочки, а катодный электрод плотно прилегает к нагревательной внешней оболочке.

[0030] Электрический нагреватель дизельного топлива или моторного масла в соответствии с настоящим изобретением обладает установочной гибкостью и может применяться для нагрева во многих различных положениях. Форма и конструкция внешней оболочки 2 нагревателя и нагревательного стержня 1 могут быть изменены различным образом в зависимости от установочного положения с целью удовлетворения всевозможных требований нагрева. Учитывая ограниченное пространство дренажного контейнера нагревателя, как изображено на ФИГ. 1 и ФИГ. 2, нагревательный стержень 1 размещается во внешней оболочке 2 поперечно, и два нагревательных стержня 1 соединяются параллельно до последовательного соединения с регулятором температуры 3, и провода электропитания 4 выведены из внешней оболочки 2, наконец, они загерметизированы и закреплены посредством адгезива на основе эпоксидной смолы.

[0031] Как изображено на ФИГ. 3 и ФИГ. 4, нагревательные стержни 1 нагревателя настоящей конструкции соединяются параллельно до их вертикального размещения во внешней оболочке 2. Нагревательные стержни 1 соединены последовательно с регулятором температуры 3 и термопредохранителем 6, и они размещаются внутри внешней оболочки 2, провода электропитания 4 выведены из внешней оболочки 2, наконец, они загерметизированы и закреплены посредством адгезива на основе эпоксидной смолы.

[0032] Нагреватели, имеющие две вышеупомянутые конструкции, могут размещаться в дренажном контейнере (также называемом отстойником) сепаратора для разделения масла и воды, и способ установки изображен на ФИГ. 5. Нагреватель закрепляется на дренажном контейнере 8 посредством крепежных винтов 9 и крепежных отверстий 5 во внешней оболочке нагревателя, и провода электропитания 4 выведены из дренажного контейнера через установочное отверстие нагревателя в днище дренажного контейнера. Провода электропитания 4 могут быть защищены покрывающей трубкой с установленным соединителем на конце проводов электропитания 4 для соединения с рабочим источником питания транспортного средства. Соединительные пустоты между нагревателем и дренажным контейнером могут быть закупорены посредством уплотнительного кольца 7, альтернативно они могут быть загерметизированы и закупорены посредством адгезива на основе эпоксидной смолы, тем самым повышая надежность.

[0033] Как изображено на ФИГ. 6, интегральный нагревательный стержень 1 может быть размещен во внешней оболочке 2 поперечно. Один конец нагревательного стержня 1 соединяется с регулятором температуры 3, а провода электропитания 4 выводятся из другого конца нагревательного стержня 1. Нагреватель может быть установлен в топливном баке или масляном баке и закреплен в надлежащем положении для нагрева с помощью внешней соединительной линии. Форма нагревателя может быть изменена в зависимости от верхнего или бокового установочного положения для нагрева, т.е. нагреватель может занимать положение для нагрева извне (сверху или сбоку) нагреваемого контейнера, и он закрепляется на внешней стенке контейнера посредством крепежных отверстий на корпусе внешней оболочки.

Изобретение может быть использовано в двигателях внутреннего сгорания. Предложен электрический нагреватель дизельного топлива или моторного масла включающий: внешнюю оболочку (2), нагревательные стержни (1) и регулятор температуры (3). Каждый из нагревательных стержней (1) включает электродную часть, нагревательную часть и оболочку наружного покрытия, присоединен к монтажному концу регулятора температуры (3) с помощью электродной части и жестко присоединен к внешней оболочке (2) одним концом. Регулятор температуры (3) размещен внутри внешней оболочки (2), пустоты внешней оболочки (2) заполнены наливным герметиком, и отверстие (5) размещено на внешней оболочке (2) для закрепления нагревателя в установочном положении. Нагреватель имеет низкую цену, скомпонован в виде конструкции, безопасен, надежен и удобен в обслуживании. 5 з.п. ф-лы, 6 ил.

1. Электрический нагреватель дизельного топлива или моторного масла, содержащий:
внешнюю оболочку (2), нагревательный стержень (1) и регулятор температуры (3); где нагревательный стержень (1) содержит электродную часть, нагревательную часть и оболочку наружного покрытия и жестко соединен с внешней оболочкой (2) одним концом;
регулятор температуры (3) размещен внутри внешней оболочки (2); нагревательный стержень (1) присоединен к монтажному концу регулятора температуры (3) с помощью электродной части; пустоты внешней оболочки (2) заполнены наливным герметиком; и крепежное отверстие (5) размещено на внешней оболочке для закрепления электрического нагревателя дизельного топлива или моторного масла в установочном положении.

2. Электрический нагреватель дизельного топлива или моторного масла по п. 1, где нагревательный стержень (1) содержит электродную часть, нагревательную часть, оболочку наружного покрытия и провода электропитания, выведенные из электродной части; оболочка наружного покрытия является металлической оболочкой наружного покрытия, электродная часть и нагревательная часть прочно закреплены с помощью адгезива на основе силиконовой теплопроводящей резины, они плотно упакованы в иминовую мембрану и размещены в металлической оболочке наружного покрытия, пустоты металлической оболочки наружного покрытия заполнены жаростойкой изоляционной резиной или оксидом магния, и отверстие закупорено герметизирующим клеем или путем сварки.

3. Электрический нагреватель дизельного топлива или моторного масла по п. 1, где нагревательный стержень (1) содержит электродную часть, нагревательную часть, оболочку наружного покрытия и провода электропитания, выведенные из электродной части; оболочка наружного покрытия является оболочкой внешнего давления; нагревательная часть зажата между двумя электродными частями; они упакованы в иминовую мембрану и установлены внутри оболочки внешнего давления и плотно опрессованы с помощью прибора для проверки герметичности.

4. Электрический нагреватель дизельного топлива или моторного масла по п. 3, где нагревательная часть является нагревательной частью с положительным температурным коэффициентом.

5. Электрический нагреватель дизельного топлива или моторного масла по п. 4, где нагревательный стержень (1) содержит единственный стержень или несколько стержней, соединенных параллельно.

6. Электрический нагреватель дизельного топлива или моторного масла по п. 5, где внешняя оболочка (2) электрического нагревателя дизельного топлива или моторного масла также содержит термопредохранитель (6), последовательно соединенный с нагревательным стержнем (1) и регулятором температуры (3).