Устройство для свч-нагрева жидкости



Устройство для свч-нагрева жидкости
Устройство для свч-нагрева жидкости

 


Владельцы патента RU 2402183:

Федеральное государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Новосибирский государственный аграрный университет (RU)

Устройство для СВЧ-нагрева жидкости. Техническим результатаом является поддержание оптимальной температуры трансмиссионного масла в процессе эксплуатации транспортного средства в условиях пониженных температур окружающей среды. Для увеличения площади взаимодействия СВЧ-энергии с нагреваемой жидкостью внутри нагревательного элемента (диэлектрическая трубка) устанавливаются отражающие конусы под углом к направлению движения СВЧ-волн. 2 ил.

 

Устройство относится к технике СВЧ и может быть использовано для СВЧ-подогрева моторного и трансмиссионного масел автомобилей, эксплуатируемых в регионах с суровыми климатическими условиями.

Основную долю потерь мощности (20%) в трансмиссии составляют потери в коробке переменных передач (КПП) и редукторе заднего моста. Установлено, что при умеренно низких температурах (до - 12°С) коэффициент полезного действия (КПД) трансмиссии в начале движения не превышает 0,55-0,6 [Багиров Ш.М. Исследование коэффициента полезного действия трансмиссии автомобиля в зимних условиях. Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук. - М., 1953. - с.13-14]. С понижением температуры воздуха количество отведенной теплоты возрастает. Поддержание температуры масла на оптимальном уровне позволяет уменьшить потери мощности в трансмиссии и повысить ее КПД.

При движении автомобилей за счет трения в шестеренчатых парах температура трансмиссионного масла повышается. Исследованиями НИИАТа [Покровский А.И., Букин А.А., Гаврилов Д.Ф. Эксплуатация автомобиля с карбюраторными двигателями в условиях низких температур. - М.: Автотрансиздат, 1961. - с.28-30] установлено, что саморазогрев масла происходит в течение первых 30-40 минут движения автомобиля и затем стабилизируется, при этом изменение температуры масла происходит на величину 15-20 градусов. Согласно данным ряда исследований температура масла в картере КПП при использовании автомобиля в зимний период снижается до уровня 10-15 градусов, а в картере заднего моста температура масла может принимать отрицательные значения. Особенно негативный эффект дает сочетание низкой температуры и ветра. На основании этого можно сделать вывод, что саморазогрев масла не позволяет обеспечить оптимальный температурный режим. Для обеспечения этого режима требуется дополнительный источник тепла.

Известно устройство для микроволнового нагрева жидкости [патент РФ №2101884 СВЧ-нагреватель жидкости], состоящее из СВЧ-нагревателя, внутри которого расположены две трубки для циркуляции жидкости, выполненные из диэлектрика. Недостатками данного устройства являются сложность конструкции применительно к КПП, необходимость обеспечить циркуляцию жидкости, вследствие чего большие затраты энергии на эффективный нагрев жидкости.

Известно устройство, принятое за прототип, для СВЧ-нагрева жидкости [а.с. №1107350 Устройство для СВЧ-нагрева жидкости]. Оно содержит диэлектрическую трубку (нагревательный элемент), камеру для нагреваемой жидкости, волновод, источник СВЧ-энергии. Основным недостатком данного устройства является то, что часть объема жидкости не будет подвержена направленному воздействию СВЧ-энергии. Магнетрон дает направленный пучок СВЧ-волн, поэтому при нагреве данным устройством в жидкости образуются «мертвые зоны».

Техническая задача - поддержание оптимальной температуры трансмиссионного масла в редукторах трансмиссии в процессе эксплуатации транспортного средства в условиях пониженных температур окружающей среды.

Для решения поставленной задачи внутри нагревательного элемента устанавливают отражающие конусы под углом к направлению движения СВЧ-волн.

На фигуре 1 приведен эскиз устройства для СВЧ-нагрева на примере КПП, на фигуре 2 - схема работы устройства.

Устройство для СВЧ-нагрева жидкости содержит нагревательный элемент (диэлектрическая трубка) 1, волновод 2, источник СВЧ-энергии 3. Для работы устройства в автоматическом режиме и исключения перегрева масла в картер КПП устанавливается датчик температуры 4, соединенный с электронным блоком управления (ЭБУ) 5. Источник СВЧ-энергии 3 через преобразователь мощности 6 подключен к аккумуляторной батарее 7. Нагревательный элемент 1, установленный непосредственно в картере КПП 8, содержит отражающие конусы 9.

Устройство для СВЧ-нагрева жидкости работает следующим образом. При снижении температуры трансмиссионного масла в картере КПП 8 до 60°С датчик температуры 4 подает сигнал в ЭБУ 5, который включает источник СВЧ-энергии 3. В волновод 2 от источника СВЧ-энергии 3 устремляются СВЧ-волны. При прохождении волн через нагревательный элемент 1 СВЧ-энергия отражается от отражающих конусов 9 под определенным углом и поглощается трансмиссионным маслом. Использование в конструкции нагревательного элемента отражающих конусов позволяет повысить площадь нагрева трансмиссионного масла, что приводит к сокращению времени нагрева и уменьшению количества потребляемой энергии. Когда температура масла достигает 70-80°С, датчик температуры 4 подает сигнал в ЭБУ 5, который отключает источник СВЧ-энергии 3. Благодаря этому температура трансмиссионного масла в КПП постоянно поддерживается на уровне 70-80°С, что соответствует оптимальному тепловому режиму агрегатов трансмиссии.

Устройство для СВЧ-нагрева жидкости, включающее источник СВЧ-энергии, волновод, нагревательный элемент, отличающееся тем, что внутри нагревательного элемента установлены отражающие конусы под углом к направлению движения СВЧ-волн.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к электронагревательным аппаратам, использующим энергию микроволнового поля, и предназначено для тепловой обработки пищевых продуктов. .

Изобретение относится к устройствам для обработки сыпучих диэлектрических материалов с помощью энергии электромагнитного поля СВЧ. .

Изобретение относится к устройствам СВЧ нагрева жидких диэлектрических сред в емкостях различных размеров. .

Изобретение относится к микроволновой технике и может быть использовано в бытовых и коммерческих микроволновых печах, в различном по назначению технологическом оборудовании на базе источника микроволновой энергии.

Изобретение относится к СВЧ-устройствам для тепловой обработки различных диэлектрических материалов и может быть использовано в электронной, деревообрабатывающей, текстильной и других различных отраслях промышленности.

Изобретение относится к микроволновой печи с кофеваркой. .

Изобретение относится к медицинской технике, а именно к устройствам для снижения тяжести последствий холодовых травм. .

Изобретение относится к области СВЧ-нагрева и может быть использовано для спекания компактированных керамических материалов микроволновым излучением. .

Изобретение относится к области микроволновой техники и может быть использовано для нагрева образцов жидких диэлектрических сред энергией электромагнитного поля, например в СВЧ-химии, СВЧ-биологии, СВЧ-реологии и т.д.
Изобретение относится к области изготовления стержней из армирующих волокон, пропитанных связующим
Изобретение относится к технологии получения вольфраматов или молибдатов двухвалентных металлов, которые могут быть использованы в качестве исходных соединений для выращивания кристаллов, применяемых для изготовления детекторов ионизирующих излучений в компьютерной томографии, а также для различных технических нужд, в частности, в радиоэлектронике и лазерных установках

Изобретение относится к области электротехники, в частности к устройствам нагрева СВЧ, и может быть использовано при диатермической обработки продуктов питания

Изобретение относится к области техники СВЧ, а именно к СВЧ обработке диэлектрических материалов

Изобретение относится к технике нагрева с помощью микроволновой энергии и может быть использовано в нефтедобывающей промышленности при транспортировке по трубопроводам вязких диэлектрических продуктов, нефти и нефтепродуктов

Изобретение относится к установкам, предназначенным для тепловой обработки различных продуктов СВЧ нагревом

Изобретение относится к кухонному оборудованию и предназначено для приготовления пищи в СВЧ-печи, в частности для варки яиц и других продуктов в скорлупе и в оболочке

Изобретение относится к медицинской технике и предназначено для лечения злокачественных опухолей человека и животных, при помощи облучения электромагнитным полем сверхвысокой частоты

Изобретение относится к области радиоэлектроники и может быть использовано, например, в устройстве ввода датчика магнитного курса летательного аппарата
Наверх