ИЗОБРЕТЕНИЕ
Патент Российской Федерации RU2244221

МОБИЛЬНЫЙ ВОЗДУХОПОДОГРЕВАТЕЛЬ

МОБИЛЬНЫЙ ВОЗДУХОПОДОГРЕВАТЕЛЬ

Имя изобретателя: Прядкин В.И. (RU); Макаревич А.Н. (RU); Давыдов С.В. 
Имя патентообладателя: Общество с ограниченной ответственностью "Урал-ГЦП"
Адрес для переписки: 454014, г.Челябинск, а/я 2862, Т.А.Крымской
Дата начала действия патента: 2003.06.09 

Изобретение относится к воздухоподогревателям с принудительной циркуляцией воздуха, в частности к передвижным, и может использоваться в качестве передвижной установки для обогрева и вентиляции. Задача изобретения - повышение эффективности и надежности устройства при повышении удобства его эксплуатации. Мобильный воздухоподогреватель установлен на самоходном шасси автомобиля и содержит устройство для подачи воздуха, теплогенератор и устройство для отвода подогретого воздуха. Устройство для подачи воздуха выполнено в виде смонтированного между задней стенкой кабины и передней стенкой кузова вентилятора, соединенного через диффузор с теплогенератором. Теплогенератор содержит две разнесенные между собой камеры сгорания, выполненные с блочными горелками и калориферами, патрубки для отвода отработавших газов и имеет выход для отвода нагретого воздуха и подключения гибких рукавов для подачи воздуха потребителю. Одна камера сгорания размещена рядом с местом подачи атмосферного воздуха - вблизи диффузора, а вторая - рядом с местом выхода подогретого воздуха - вблизи конфузора на задней стенке кузова. Калориферы расположены перпендикулярно направлению потока воздуха от вентилятора, в боковой стенке кузова автомобиля вдоль всей ее длины выполнена дверца для обслуживания воздухоподогревателя, а гибкие рукава расположены в отдельных пеналах вне рабочей температурной зоны. Размещение вентилятора между кузовом и кабиной повышает удобство эксплуатации, не требуя открывать дверцу кузова при заборе воздуха, а наличие двух камер сгорания, разнесенных между собой и расположенных одна вблизи входа атмосферного воздуха, а вторая - вблизи выхода подогретого воздуха в совокупности с выполнением выхода теплогенератора в виде конфузора на задней стенке кузова и размещением калориферов перпендикулярно направлению потока воздуха от вентилятора увеличивает съем тепла, повышая эффективность воздухоподогревателя и экономя энергоноситель; размещение гибких рукавов в отдельных пеналах вне рабочей температурной зоны повышает их надежность, а выполнение дверцы вдоль всей длины боковой стенки кузова повышает удобство эксплуатации.

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Изобретение относится к воздухоподогревателям с принудительной циркуляцией воздуха, в частности к передвижным и может использоваться в качестве передвижной установки для обогрева и вентиляции.

Известен передвижной воздухоподогреватель, описанный в одноименном а.с. СССР №418680 по кл. F 24 H 3/00, з. 27.09.71, oп. 23.10.74.

Известный передвижной воздухоподогреватель смонтирован на самоходном шасси, расположен в кузове и содержит теплогенератор с устройством для подачи воздуха и отводящим воздухопроводом с гибкими гофрированнными шлангами, при этом воздухопровод выполнен в виде блока обечаек с конусными наконечниками в выходных участках, а шланги свободно установлены в обечайках и снабжены в тыльной части расширяющимися наконечниками для обеспечения герметичного соединения с обечайками при выдвижении шлангов. Имеется коробка отбора мощности, снабженная карданным валом, который с помощью ременной передачи соединен с генератором и топливным насосом, с которым трубопроводом соединены топливный бак, фильтр, пусковая и рабочая форсунки; воздухопровод обеспечивает подачу воздуха в камеру сгорания, в которой размещена свеча и которая сообщается с атмосферой через выхлопной патрубок. Вокруг камеры сгорания размещен многоходный калорифер, закрытый снаружи кожухом.

Недостаток известного обогревателя заключается в том, что он является неудобным в эксплуатации и неэкономичным, т.к. устройство подачи воздуха размещено в кузове и для забора воздуха приходится каждый раз открывать кузов; кроме того, гофрированные шланги отводящего воздухопровода в нерабочем положении постоянно находятся там же, где размещена камера сгорания, что ухудшает их надежность, т.к. они прогреваются и пересыхают, а также пропитываются парами топлива. При этом воздухопровод имеет сложную конструкцию.

Наиболее близким по технической сущности к заявляемому является мобильный воздухоподогреватель, описанный в техническом описании "Унифицированный моторный подогреватель УМП-350 модель 350" 2000 г., производимый Прилукским арендным заводом "Пожмашина" и выбранный в качестве прототипа.

Известный воздухоподогреватель смонтирован на самоходном шасси и содержит установленные в кузове теплогенератор с устройством для подачи воздуха и отводящим воздухопроводом. Теплогенератор содержит коробку отбора мощности, камеру сгорания со свечой зажигания и воздушной заслонкой, пусковой и рабочей форсунками для распыления топлива и установленный вдоль направления потока воздуха калорифер с выходом подогретого воздуха к передней стенке кузова. Устройство для подачи воздуха представляет собой вентилятор для подачи воздуха в калорифер и в камеру сгорания по раструбу, в котором имеются два смотровых люка. Топливо из баков всасывается насосом и нагнетается под давлением в топливопроводы воздухообогревателя. Привод насоса осуществляется ременной передачей от вала вентилятора. Забор воздуха вентилятором производится через открытую заднюю дверь кузова. Гибкие шланги отводящего воздухопровода размещены также в кузове, снабженном для обслуживания воздухоподогревателя небольшой дверцей в одной из боковых сторон.

Недостатком известного воздухообогревателя является неудобство эксплуатации, обусловленное расположением его вентилятора в кузове и необходимостью открывать для воздухозабора дверь кузова, а также узкой дверцей для обслуживания воздухоподогревателя в боковой стене кузова. Кроме того, недостаток воздухоподогревателя заключается в его невысокой эффективности из-за наличия одной камеры сгорания и расположения калорифера вдоль направления потока подаваемого воздуха, что уменьшает съем тепла и делает его неэффективным. Помимо этого, в известном устройстве гибкие шланги отводящего воздухопровода уложены непосредственно в воздухопроводах калорифера, что снижает их надежность, т.к. шланги перегреваются, пропитываются парами топлива и быстро выходят из строя.

Целью заявляемого изобретения является повышение эффективности и надежности устройства при повышении удобства его эксплуатации. Заявляемая цель достигается тем, что в мобильном воздухоподогревателе, установленном на самоходном шасси автомобиля и содержащем устройство для подачи воздуха, выполненное в виде вентилятора, соединенного через диффузор с теплогенератором, состоящим из камеры сгорания с калорифером, и имеющим выход для отвода нагретого воздуха и подключения гибких рукавов для подачи воздуха потребителю, а также устройство отвода подогретого воздуха, причем теплогенератор и отводящий воздухопровод установлены в кузове, боковая стенка которого снабжена дверцей, согласно изобретению, вентилятор смонтирован между задней стенкой кабины и передней стенкой кузова, в воздухоподогреватель введена дополнительно вторая камера сгорания с калорифером, при этом камеры сгорания выполнены с блочными горелками, разнесены между собой и размещены одна на входе потока воздуха от вентилятора вблизи диффузора, а вторая - перед выходом теплогенератора для нагретого воздуха, расположенным на задней стенке кузова и выполненным в виде конфузора, калориферы расположены перпендикулярно направлению потока воздуха от вентилятора, дверца в боковой стенке кузова автомобиля выполнена вдоль всей ее длины, а гибкие рукава для подачи нагретого воздуха потребителю расположены в отдельных пеналах над теплогенератором вне рабочей температурной зоны.

Размещение вентилятора между кузовом и кабиной повышает удобство эксплуатации, не требуя открывать дверцу кузова при заборе воздуха, а наличие двух камер сгорания с блочными горелками, разнесенных между собой и расположенных одна вблизи входа атмосферного воздуха, а вторая - вблизи выхода подогретого воздуха в совокупности с выполнением выхода теплогенератора в виде конфузора на задней стенке кузова и размещением калориферов перпендикулярно направлению потока воздуха от вентилятора увеличивает съем тепла, повышая эффективность воздухоподогревателя при экономии энергоносителя; размещение гибких рукавов в специальных пеналах вне рабочей температурной зоны повышает их надежность, а выполнение дверцы вдоль всей боковой стенки кузова повышает удобство эксплуатации. Заявляемый воздухоподогреватель обладает новизной, отличаясь от прототипа такими существенными признаками как размещение вентилятора для подачи воздуха между кабиной и кузовом, введение в теплогенератор второй камеры сгорания с калорифером, выполнение камер сгорания с блочными горелками, выполнение выхода теплогенератора для отвода подогретого воздуха в виде конфузора на задней стенке кузова, размещение разнесенных между собой камер сгорания одной перед входом атмосферного воздуха, а второй - перед конфузором, расположение калориферов перпендикулярно направлению подачи воздуха, размещение гибких шлангов в специальных пеналах вне рабочей температурной зоны и выполнение дверцы вдоль всей длины боковой стенки кузова автомобиля, обеспечивающими в совокупности достижение заданного результата.

Заявителю неизвестны технические решения, обладающие указанными отличительными признаками, дающими в совокупности заданный результат, поэтому он считает, что заявляемое решение соответствует критерию "изобретательский уровень".

Заявляемый мобильный воздухоподогреватель может найти широкое применение для подогрева различных объектов при низкой температуре окружающего воздуха или для подсушивания, а потому соответствует критерию "промышленная применимость".

Изобретение иллюстрируется чертежами, где показаны на:

- фиг 1. - общий вид автомобиля с мобильным воздухоподогревателем;

- фиг.2 - схематично конструктивное выполнение заявляемого воздухоподогревателя.

Заявляемый мобильный воздухоподогреватель смонтирован на самоходном шасси и содержит устройство 1 подачи воздуха, теплогенератор 2 и устройство 3 отвода подогретого воздуха.

Устройство 1 подачи воздуха представляет собой, в частности, вентилятор центробежного типа, который установлен между передней стенкой кузова 4 и задней стенкой кабины 5. Вентилятор 1 состоит из кожуха, корпуса подшипников и крыльчатки (на чертежах не показаны и не обозначены). В центральной части кожуха имеется заборник воздуха с предохранительной сеткой - ограждением. На выходе из кожуха установлен фланец для присоединения вентилятора к входному патрубку-диффузору 6 теплогенератора.

Теплогенератор 2 прикреплен на специальной раме к полу кузова 4. Он состоит из корпуса 7, размещенных в нем двух камер 9 и 10 сгорания с блочными горелками и калориферами 11 и 12. На корпусе теплогенератора 2 расположены патрубки 13 и 14 для отвода газов сгоревшего топлива из калориферов 11,12 в атмосферу. Калориферы 11,12 прикреплены к корпусу 7 и размещены на нем перпендикулярно направлению потока воздуха от вентилятора 1. В крышке каждой из камер 9 и 10 сгорания имеются фланцы для крепления блочных горелок (на чертежах не показаны и не обозначены). Топливные баки электрическим насосом связаны с камерами сгорания 9 и 10 (баки и насос на чертежах не показаны). На выходе теплогенератора в корпусе 7 на задней стенке кузова 4 закреплен конфузор 15 для выхода подогретого воздуха.

Устройство 3 отвода подогретого воздуха содержит размещенные на конфузоре 15 патрубки 16 для подсоединения к ним гибких шлангов (рукавов) 17 для подвода подогретого воздуха к потребителю, уложенных в специальные пеналы 18, находящиеся вне рабочей температурной зоны.

Работа мобильного воздухоподогревателя основана на передаче тепла от стенок калорифера теплогенератора воздуху, поступающему из атмосферы, и подаче подогретого воздуха к обогреваемому объекту.

При включении коробки отбора мощности (на чертежах не показана и не обозначена) в кабине 5 вентилятор 1 получает вращение от двигателя 19 автомобиля. Крыльчатка вентилятора 1, вращаясь, захватывает атмосферный воздух и передает его через патрубок и раструб-диффузор 6 на стенки калориферов 11, 12.

Тепло для нагрева воздуха, поступающего из атмосферы с помощью вентилятора 1, выделяется при сжигании топлива в камерах 9 и 10 сгорания теплогенератора.

С пульта в кабине 5 водителем включается электродвигатель привода топливного насоса, топливо из баков подается в камеры 9 и 10 сгорания, где в их блочных горелках включаются свечи зажигания и распыляется топливо с помощью форсунок. Воспламенение рабочей смеси производится в камерах 9 и 10 сгорания свечами зажигания блочных горелок на пусковом режиме, а дальнейшее сжигание подаваемого из топливного бака с помощью электрического топливного насоса топлива - на основном режиме - происходит от факела огня, образовавшегося в момент воспламенения рабочей смеси при пусковом режиме. В камерах 9 и 10 сгорания распыленное через форсунки топливо смешивается с воздухом и образует топливовоздушную смесь, которая, сгорая, нагревает стенки камер 9, 10 и калориферов 11, 12. Наличие двух камер 9 и 10 сгорания увеличивает общую эффективность работы воздухоподогревателя и увеличивает теплосъем. При этом могут использоваться обе камеры 9 и 10 сгорания одновременно или поочередно, в зависимости от потребности. Образующиеся в процессе сгорания газы движутся по газоходам калориферов 11, 12 к выхлопным патрубкам 13 и 14 и отдают свое тепло через стальные стенки калориферов 11,12 омывающему воздуху, подаваемому из атмосферы под напором вентилятора 1. Расположение газоходов калориферов 11, 12 перпендикулярно направлению потока подаваемого атмосферного воздуха также увеличивает теплосъем. Нагретый воздух поступает к конфузору 15 и далее через выходные патрубки 16 и гибкие шланги-рукава 17 - к подогреваемому объекту.

Расположение гибких шлангов-рукавов 17 в специальных пеналах 18 предохраняет их от воздействия паров топлива и повышает надежность их работы. Выполнение дверцы 20 вдоль всей длины боковой стенки кузова 4 обеспечивает удобный доступ для обслуживания воздухоподогревателя.

Выполнение выхода теплогенератора в виде конфузора 15 на задней стенке кузова 4 позволяет сразу передавать тепло потребителю, исключая необходимость наличия дополнительных металлических трубопроводов, интенсивно рассеивающих тепло, и тем самым снижает расход топлива и тепла, делая устройство более эффективным, экономичным и удобным в эксплуатции.

В сравнении с прототипом заявляемый мобильный воздухоподогреватель является более экономичным, надежным и удобным в эксплуатации.

ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ

Мобильный воздухоподогреватель, установленный на самоходном шасси автомобиля и содержащий устройство для подачи воздуха, выполненное в виде вентилятора, соединенного через диффузор с теплогенератором, состоящим из камеры сгорания с калорифером и имеющим выход для отвода нагретого воздуха и подключения гибких рукавов для подачи воздуха потребителю, а также устройство для отвода подогретого воздуха, при этом теплогенератор и устройство для отвода установлены в кузове, снабженном на боковой стенке дверцей для обслуживания воздухоподогревателя, отличающийся тем, что вентилятор смонтирован между задней стенкой кабины и передней стенкой кузова, в воздухоподогреватель введена дополнительно вторая камера сгорания с калорифером, при этом камеры сгорания выполнены с блочными горелками, разнесены между собой и размещены одна на входе потока воздуха от вентилятора вблизи диффузора, а вторая - перед выходом теплогенератора для нагретого воздуха, расположенным на задней стенке кузова и выполненным в виде конфузора, калориферы расположены перпендикулярно направлению потока воздуха от вентилятора, дверца для обслуживания воздухоподогревателя в боковой стенке кузова выполнена вдоль всей ее длины, а гибкие рукава для подачи нагретого воздуха потребителю расположены в отдельных пеналах над теплогенератором вне рабочей температурной зоны.

Версия для печати
Дата публикации 24.01.2007гг


вверх