дополнительная система отопления, включающая встроенный теплообменник

Формула изобретения

1. Нагревательная установка с возможностью ее присоединения к источнику подачи жидкости, включающая:

- гидродинамический подогреватель, включающий гидродинамическую камеру, расположенную в пределах внутренней выемки гидродинамического подогревателя и функционирующую для избирательного подогрева жидкости, присутствующей в гидродинамической камере, когда нагревательная установка присоединена к источнику подачи жидкости, при этом гидродинамический подогреватель имеет впускное отверстие и выпускное отверстие;

- теплообменник, имеющий жидкостное присоединение к впускному отверстию и выпускному отверстию гидродинамического подогревателя и включающий сердцевину теплообменника, расположенную в пределах внутренней выемки теплообменника, и

- стенку, определяющую, по меньшей мере, частично границы внутренней выемки гидродинамического подогревателя и внутренней выемки теплообменника.

2. Нагревательная установка по п.1, включающая далее коллектор, имеющий выпускной канал, соединяющий выпускное отверстие гидродинамического подогревателя с впускным отверстием теплообменника, а также перепускной канал, соединяющий выпускное отверстие теплообменника с впускным отверстием гидродинамического подогревателя.

3. Нагревательная установка по п.2, в которой перепускной канал может по выбору присоединяться к области внутренней выемки теплообменника, имеющей давление более низкое, чем давление в пределах перепускного канала.

4. Нагревательная установка по п.3, включающая далее клапан, функционирующий для избирательного присоединения перепускного канала к внутренней выемке теплообменника.

5. Нагревательная установка по п.2, в которой коллектор сконструирован из жесткого неэластичного материала.

6. Нагревательная установка по п.1, в которой теплообменник включает первую зону, получающую жидкость из гидродинамического подогревателя, и вторую зону, получающую жидкость из источника подачи жидкости, при этом вторая зона соединена со стенкой, которая, по меньшей мере, частично определяет границы внутренней выемки гидродинамического преобразователя и внутренней выемки теплообменника, а первая зона от стенки отсоединена.

7. Нагревательная установка по п.6, в которой, по меньшей мере, часть второй зоны расположена между первой зоной и стенкой.

8. Нагревательная установка по п.1, которая далее включает корпус гидродинамического подогревателя, определяющий, по меньшей мере, частично границы внутренней выемки гидродинамического подогревателя, и корпус теплообменника определяющий, по меньшей мере, частично границы внутренней выемки теплообменника, и в которой корпус теплообменника прикреплен к корпусу гидродинамического подогревателя.

9. Нагревательная установка по п.1, в которой стенка теплопроводна.

10. Нагревательная установка с возможностью ее присоединения к источнику подачи жидкости, включающая:

- гидродинамический подогреватель, включающий гидродинамическую камеру, расположенную в пределах внутренней выемки гидродинамического подогревателя и функционирующую для избирательного подогрева жидкости, присутствующей в гидродинамической камере, когда нагревательная установка присоединена к источнику подачи жидкости, при этом гидродинамический подогреватель имеет впускное отверстие и выпускное отверстие;

- теплообменник, имеющий впускное отверстие и выпускное отверстие, включающий сердцевину теплообменника, расположенную в пределах внутренней выемки теплообменника, и

- коллектор, имеющий выпускной канал, соединяющий выпускное отверстие гидродинамического подогревателя с впускным отверстием теплообменника, и перепускной канал, соединяющий выпускное отверстие теплообменника с впускным отверстием гидродинамического подогревателя.

11. Нагревательная установка по п.10, в которой коллектор сконструирован из жесткого неэластичного материала.

12. Нагревательная установка по п.11, в которой выпускной канал присоединен непосредственно к впускному отверстию теплообменника и выпускному отверстию гидродинамической камеры, а перепускной канал присоединен непосредственно к выпускному отверстию теплообменника и впускному отверстию гидродинамического подогревателя.

13. Нагревательная установка по п.11, в которой весь путепровод жидкости между выпускным отверстием гидродинамического подогревателя и впускным отверстием теплообменника, а также между выпускным отверстием теплообменника и впускным отверстием гидродинамического подогревателя сконструирован из жесткого неэластичного материала.

14. Нагревательная установка по п.10, далее включающая стенку, по крайней мере, частично определяющую границы внутренней выемки гидродинамического подогревателя и внутренней выемки теплообменника.

15. Нагревательная установка по п.10, в которой перепускной канал может по выбору соединяться с зоной внутренней выемки теплообменника, имеющей давление более низкое, чем давление в пределах перепускного канала.

16. Нагревательная установка по п.15, включающая далее клапан, функционирующий для избирательного присоединения перепускного канала к внутренней выемке теплообменника.

17. Нагревательная установка с возможностью ее присоединения к источнику подачи жидкости, включающая:

- гидродинамический подогреватель, включающий гидродинамическую камеру, расположенную в пределах внутренней выемки гидродинамического подогревателя и функционирующую для избирательного подогрева жидкости, присутствующей в гидродинамической камере, когда нагревательная установка присоединена к источнику подачи жидкости, при этом гидродинамический подогреватель имеет впускное отверстие и выпускное отверстие;

- теплообменник, имеющий впускное отверстие и выпускное отверстие;

- выпускной канал, непосредственно присоединяющий выпускное отверстие гидродинамического подогревателя к впускному отверстию теплообменника;

- перепускной канал, непосредственно присоединяющий выпускное отверстие теплообменника к входному отверстию гидродинамического подогревателя,

в которой все детали выпускного канала и перепускного канала сконструированы из жесткого неэластичного материала.

18. Нагревательная установка по п.17, включающая далее сердцевину теплообменника, расположенную в пределах внутренней выемки теплообменника, и стенку, определяющую, по меньшей мере, частично границы внутренней выемки гидродинамического подогревателя и внутренней выемки теплообменника.

19. Нагревательная установка по п.18, где перепускной канал может по выбору соединяться с зоной внутренней выемки теплообменника, имеющей давление более низкое, чем давление в пределах перепускного канала.

20. Нагревательная установка по п.19, далее включающая клапан, функционирующий для избирательного присоединения перепускного канала к внутренней выемке теплообменника.

Описание изобретения к патенту

ССЫЛКА НА СВЯЗАННЫЕ ЗАЯВКИ

Данная заявка содержит требование приоритета в соответствии с временной заявкой США № 61/084,517, поданной 29 июля 2008 года, раскрытие полного содержания которой включено сюда путем ссылок.

ПРЕДПОСЫЛКИ К СОЗДАНИЮ И ОБЛАСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Обычные самоходные транспортные средства, такие как легковые автомобили, грузовики и автобусы, обычно включают систему отопления для подачи теплого воздуха в пассажирский салон транспортного средства. Система отопления включает систему регулирования, которая позволяет водителю транспортного средства регулировать количество и/или температуру воздуха, подаваемого в пассажирский салон таким образом, чтобы достигнуть желаемой температуры в ней. Охлаждающая жидкость из системы охлаждения двигателя используется, обыкновенно, в качестве источника тепла для нагрева воздуха, подаваемого в пассажирский салон.

Система отопления обычно включает теплообменник, соединенный с системой охлаждения двигателя транспортного средства. Теплая охлаждающая жидкость из системы охлаждения двигателя проходит через теплообменник, где она отдает тепло холодному воздуху, подаваемому через систему отопления. Тепловая энергия, передаваемая от теплой охлаждающей жидкости холодному воздуху, заставляет его температуру повышаться. Подогретый воздух выпускается в пассажирский салон для нагрева воздуха внутри пространства транспортного средства до желаемой температуры.

Система охлаждения двигателя транспортного средства является удобным источником тепла для отопления салона транспортного средства. Одним из неудобств использования жидкости, охлаждающей двигатель, в качестве источника тепла является, однако, то, что может существовать значительное запаздывание от момента запуска двигателя до того, как система отопления начнет подавать воздух предпочтительной температуры. Это может происходить, например, когда транспортное средство применяется в условиях очень холодной окружающей среды или не использовалось в течение некоторого времени. Запаздывание возникает из-за того, что охлаждающая жидкость в момент первого запуска двигателя имеет, по существу, ту же температуру, что и воздух, протекающий через систему отопления в пассажирский салон. По мере того, как двигатель продолжает работать, часть тепла, генерируемого в качестве побочного продукта сгорания воздушно-бензиновой смеси в цилиндрах двигателя, передается охлаждающей жидкости, заставляя ее температуру повышаться. Поскольку температура воздуха, подаваемого из системы отопления, является функцией температуры охлаждающей жидкости, проходящей через теплообменник, система отопления будет, в общем случае, производить тепла пропорционально меньше, пока жидкость, охлаждающая двигатель, нагревается, чем тогда, когда она достигает желаемой рабочей температуры. Таким образом, может существовать продолжительный период времени между моментом первого запуска двигателя и началом производства системой отопления воздуха приемлемого температурного уровня. Время, в течение которого это происходит, будет изменяться в зависимости от различных факторов, включая начальную температуру охлаждающей жидкости и начальную температуру нагреваемого воздуха. Является предпочтительным, чтобы температура охлаждающей жидкости достигала своих рабочих значений как можно скорее.

Другим потенциальным ограничением использования жидкости, охлаждающей двигатель, в качестве источника тепла для системы отопления транспортного средства является то, что в некоторых условиях применения двигатель может не отдавать охлаждающей жидкости тепла, достаточного для достижения потоком воздуха из системы отопления желаемой температуры. Это может произойти, например, при использовании транспортного средства с очень эффективным двигателем в условиях низкой нагрузки или в условиях, когда температура окружающей среды является необычайно низкой. И те, и другие условия уменьшают количество тепла, которое необходимо отводить от двигателя охлаждающей жидкости с тем, чтобы поддерживать рабочую температуру двигателя на желаемом уровне. Это приводит к уменьшению количества тепловой энергии, доступной для нагрева потока воздуха, протекающего через систему отопления транспортного средства.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ РИСУНКОВ

Фиг.1 представляет собой перспективу сзади типичной дополнительной системы отопления со встроенным теплообменником.

Фиг.2 представляет собой вид типичной дополнительной системы отопления с подробным показом всех деталей.

Фиг.3 представляет собой частично сегментированный вид сбоку типичной дополнительной системы отопления со снятым коллектором.

Фиг.4 представляет собой перспективу сзади сердцевины подогревателя, примененного в типичной дополнительной системе отопления.

Фиг.5 представляет собой частично сегментированный вид сзади типичной дополнительной системы отопления.

Фиг.6 представляет собой частично сегментированный боковой вид сердцевины подогревателя, примененного в типичной системе отопления.

Фиг.7 представляет собой перспективу сверху сердцевины подогревателя, примененного в типичной дополнительной системе отопления.

Фиг.8 представляет собой частично сегментированный перспективный вид сзади типичной дополнительной системы отопления со снятым коллектором.

Фиг.9 является схематическим изображением типичной дополнительной системы отопления.

ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ

Теперь со ссылками на следующее ниже подробное обсуждение, а также на рисунки, иллюстративные подходы к раскрываемым системам и методам показаны в деталях. Хотя рисунки представляют некоторые возможные подходы, рисунки не обязательно выполнены в масштабе и некоторые детали могут быть чрезмерно увеличены, не показаны или частично показаны в сечении для лучшей иллюстрации и пояснения раскрываемого устройства. Далее, изложенные здесь описания не предназначены для того, чтобы быть исчерпывающими, или, с другой стороны, для того, чтобы ограничить или установить пределы для пунктов формулы точными формами и конфигурациями, показанными на рисунках и раскрытыми в последующем детальном описании.

Фиг.1 и Фиг.2 иллюстрируют типичную дополнительную систему 20 отопления, которая может быть присоединена, например, к системе охлаждения двигателя для подачи тепла с целью обогрева пассажирского салона транспортного средства.

Дополнительная система 20 отопления может включать гидродинамический подогреватель 22, функционирующий с целью нагревания жидкости, проходящей через гидродинамический подогреватель. Примеры гидродинамических подогревателей, которые могут быть применены в дополнительной системе 20 отопления, описаны в патенте США № 5,683,031, озаглавленном "Жидкостной теплогенератор" и выданном Сангеру 4.11.1997, и в заявке на выдачу патента США № 11/068,285, озаглавленной "Дополнительная система отопления транспортного средства" поданной 7.01.2007 и опубликованной под номером US 2008/0060375 13.03.2008, при этом данная ссылка означает, что и патент, и заявка полностью включены в настоящий документ. К гидродинамическому подогревателю 22 прикреплен теплообменник 24. Дополнительная система 20 отопления может также включать коллектор 26 для регулирования распределения жидкости между гидродинамическим подогревателем 22 и теплообменником 24.

На Фиг.9, являющейся схематическим пояснением дополнительной системы 20 отопления, показано, что гидродинамический подогреватель 22 включает корпус 28 и крышку 30 гидродинамического подогревателя, неподвижно прикрепленную к корпусу. Крышку 30 гидродинамического подогревателя можно также видеть на Фиг.3 и 8.

Корпус 28 гидродинамического подогревателя и крышка 30 гидродинамического подогревателя в совокупности определяют границы внутренней выемки 32. В пределах внутренней выемки 32 располагается статор 34 и смежный ему ориентированный коаксиально ротор. Статор 34 может неподвижно крепиться к корпусу 28 гидродинамического подогревателя. Ротор 36 может быть смонтирован на ведущем валу 38 для согласованного вращения вокруг оси 40. Статор 34 и ротор 36 разграничивают кольцевые проточки 42 и 44, соответственно, которые вместе определяют гидродинамическую камеру 46. Нагрев охлаждающей жидкости происходит внутри гидродинамической камеры 46. Подогретая жидкость может перемещаться между гидродинамическим подогревателем 22 и теплообменником 24 через каналы коллектора 26.

Энергия для вращательного движения ротора 36 может поставляться любым из множества источников энергии, включая для примера и не в качестве ограничения двигатель транспортного средства, в котором дополнительная система отопления установлена. Окончание ведущего вала 38 простирается из корпуса 28 гидродинамического подогревателя. К окончанию ведущего вала 38 прикреплен привод 48, который может включать шкив 50, а шкив может вводиться в зацепление, например, с дополнительным приводным ремнем от двигателя. Дополнительный приводной ремень от двигателя может, в свою очередь, вводиться в зацепление с дополнительным шкивом, прикрепленным к коленчатому валу двигателя транспортного средства. Дополнительный приводной ремень передает вращающий момент, генерируемый двигателем, ведущему валу 38, соединенному с ротором 36. Также не исключается из рассмотрения, что ведущий вал 38 может приводиться во вращение, альтернативно, другими подходящими средствами, такими, как электрический мотор.

Привод 48 может включать муфту, которая может, для примера и не в качестве ограничения, быть электромагнитной муфтой. Муфта может вводиться в зацепление в зависимости от специфических системных потребностей в отоплении. Муфта может быть задействована для выведения ротора 36 из зацепления с источником энергии тогда, когда дополнительного подогрева жидкости не требуется, что может быть желательным, например, для минимизации энергии, отбираемой от двигателя транспортного средства, для улучшения его эффективности и максимизации количества энергии, имеемой в распоряжении для других целей, в частности, для приведение транспортного средства в движение.

В соответствии с Фиг.3 теплообменник 24 может включать корпус 52, в общем случае, цилиндрической формы, который контактирует с внешней окружностью 54 крышки 30 гидродинамического подогревателя и прочно прикреплен к корпусу 28 гидродинамического подогревателя. Крышка 30 гидродинамического подогревателя имеет, в общем случае, круглую с внешней стороны форму и углубляется в корпус 52 теплообменника, когда корпус 52 теплообменника прикреплен к корпусу 28 гидродинамического подогревателя. Внешняя окружность 54 крышки 30 гидродинамического подогревателя может иметь диаметр немного меньший, чем внутренний диаметр 55 корпуса 52 теплообменника, для того, чтобы обеспечить направляющее устройство для позиционирования корпуса 52 теплообменника относительно корпуса гидродинамического подогревателя. Переднее окончание 57 корпуса 52 теплообменника может включать периферический паз 56 для ввода уплотнительного кольца 58. Для ясности, уплотнительное кольцо 58 не показано на Фиг.3, но показано на Фиг.2. Уплотнительное кольцо 58 создает герметическую изоляцию между корпусом 52 теплообменника и корпусом 28 гидродинамического подогревателя, когда данные два компонента соединены друг с другом.

К окончанию 60 корпуса 52 теплообменника крепится крышка 62. Окончание 60 корпуса 52 теплообменника включает круговой паз 64 для уплотнительного кольца. Уплотнительное кольцо 66 помещается в паз 64 для формирования герметизирующего уплотнения между корпусом 52 теплообменника и крышкой 62 окончания. Для ясности уплотнительное кольцо 66 на Фиг.3 не показано, но показано на Фиг.2.

Одна или более резьбовых шпилек 68 и гаек 70 может быть использовано для закрепления крышки 62 окончания и корпуса 52 теплообменника к корпусу 28 гидродинамического подогревателя. Шпильки 68 проходят через осевые отверстия 72 (см. Фиг.5) проделанные в стенке 74 корпуса 52 теплообменника и вворачиваются в соответствующие резьбовые отверстия 76 (см. Фиг.8) в корпусе 28 гидродинамического подогревателя. К противоположному окончанию 78 шпильки крепится гайка 70.

Как показано на Фиг.3-8, корпус 52 теплообменника, крышка 30 гидродинамического подогревателя и крышка 62 окончания теплообменника в совокупности определяют границы внутренней полости 80 для жидкости. В пределах внутренней полости 80 для жидкости размещается сердцевина 82 теплообменника. Сердцевина 82 теплообменника включает множество продолговатых трубок 84, расположенных с некоторым интервалом друг от друга. Продольная ось трубок 84, в общем случае, сориентирована параллельно продольной оси корпуса 52 теплообменника. Как показано на Фиг.6, окончание 86 каждой из трубок 84 входит в соответствующую апертуру 88 в пластине 90 переднего окончания сердцевины теплообменника, а противоположное окончание 92 входит в соответствующую апертуру 94 в пластине 96 тыльного окончания сердцевины теплообменника. Трубки 84 могут крепиться к оконечным пластинам 90 и 96 сердцевины теплообменника любыми удобными способами, включая, но не в качестве ограничения, сварку, пайку твердым и мягким припоем, опрессовку и приклеивание. Пластина 90 переднего окончания сердцевины теплообменника и пластина 96 тыльного окончания сердцевины теплообменника ориентированы, в общем случае, перпендикулярно продольной оси трубок 84.

Как показано на Фиг.4, внешняя кромка 98 пластины 90 переднего окончания сердцевины теплообменника включает круговую канавку 100 для уплотнительного кольца. Уплотнительное кольцо 102 в канавке формируют герметизирующее уплотнение между корпусом 52 теплообменника и пластиной 90 переднего окончания сердцевины теплообменника, когда сердцевина теплообменника установлена в корпус 52.

Как показано на Фиг.3 сердцевина 82 теплообменника помещается в корпус 52 теплообменника посредством фланца 104, который простирается радиально наружу от внешней кромки 106 пластины 96 тыльного окончания сердцевины теплообменника. Фланец удерживается между окончанием 60 корпуса 52 теплообменника и крышкой 62 окончания.

Как показано на Фиг.4-7, в сердцевине 82 теплообменника может применяться одна или более разделительных перегородок для направления нагретой жидкости, получаемой из гидродинамического подогревателя 22, по внешней поверхности трубок 84. Вертикальная перегородка 108 делит сердцевину 82 теплообменника на две половины. Вертикальная перегородка 108 простирается по ширине между пластиной 90 переднего окончания сердцевины теплообменника и пластиной 96 тыльного окончания сердцевины теплообменника и по длине между диаметрально противоположными сторонами внутренней поверхности 110 корпуса 52 теплообменника. В соответствии с Фиг.5, нагретая жидкость из гидродинамического подогревателя 22 (показана на Фиг.5 стрелками) течет вниз по одной стороне сердцевины 82 теплообменника и вверх по противоположной стороне. Зона 112 прорезей, расположенная внизу вертикальной перегородки 108, позволяет жидкости проходить между двумя сторонами сердцевины теплообменника.

Одна или более горизонтальных перегородочных пластин может быть предусмотрено для направления нагретой жидкости из гидродинамического подогревателя 22 по внешней поверхности трубок 84. В качестве примера, сердцевина 82 теплообменника может включать в целом шесть горизонтальных перегородок, расположенных по разные стороны от вертикальной перегородки 108 (по три перегородки на сторону). Пара средних горизонтальных перегородок 114 расположены по разные стороны от вертикальной перегородки 108 и простираются радиально наружу примерно от центра вертикальной перегородки. Средние горизонтальные перегородки 114 простираются по ширине между пластиной 90 переднего окончания сердцевины теплообменника и пластиной 96 тыльного окончания сердцевины теплообменника и по длине между вертикальной перегородкой 108 и внутренней поверхностью 110 корпуса 52 теплообменника. Пара верхних горизонтальных перегородок 116 расположены по разные стороны от вертикальной перегородки 108 и простираются, в общем случае, параллельно средним перегородкам 114. Верхние горизонтальные перегородки 116 простираются по ширине между пластиной 90 переднего окончания сердцевины теплообменника и пластиной 96 тыльного окончания сердцевины теплообменника и по длине между вертикальной перегородкой 108 и внутренней поверхностью 110 корпуса 52 теплообменника. Пара нижних горизонтальных перегородок 118 расположены по разные стороны от вертикальной перегородки 108 и простираются, в общем случае, параллельно средним перегородкам 114. Нижние горизонтальные перегородки 118 простираются по ширине между пластиной 90 переднего окончания сердцевины теплообменника и пластиной 96 тыльного окончания сердцевины теплообменника и по длине между вертикальной перегородкой 108 и внутренней поверхностью 110 корпуса 52 теплообменника.

Каждая из верхних горизонтальных перегородок 116, средних горизонтальных перегородок 114 и нижних горизонтальных перегородок 118 включает зону прорезей, прилегающую к одной из пластин 90 или 96 окончания теплообменника. Например, верхние горизонтальные перегородки 116 включают зону 120 прорезей, прилегающую к тыльной пластине 96 окончания теплообменника, средние горизонтальные перегородки 114 включают зону 122 прорезей, прилегающую к передней пластине 90 окончания теплообменника, а нижние горизонтальные перегородки 118 включают зону 124 прорезей, прилегающую к тыльной пластине 96 окончания теплообменника. Как показано на Фиг.6, зоны прорезей позволяют нагретой жидкости из гидродинамического подогревателя 22 (показана на Фиг.6 стрелками) обтекать горизонтальные перегородки, когда жидкость течет вниз по одну сторону сердцевины теплообменника и вверх по другую. Расположение зон прорезей горизонтальных перегородок в шахматном порядке заставляет нагретую жидкость перемещаться, в общем случае, вперед и назад между пластиной 90 переднего окончания сердцевины теплообменника и пластиной 96 тыльного окончания сердцевины теплообменника, когда жидкость течет вниз по одну сторону сердцевины теплообменника и вверх по другую, как это показано на Фиг.5 и 6.

Как показано на Фиг.3-9, дополнительная система 20 отопления может иметь жидкостное соединение с источником подачи жидкости, таким, как система охлаждения двигателя, через впускное отверстие 126 и выпускное отверстие 128. Жидкость может перемещаться из системы охлаждения транспортного средства в дополнительную систему 20 отопления через впускное отверстие 126 и возвращаться в систему охлаждения через выпускное отверстие 128. Жидкость, входя в дополнительную систему 20 отопления через впускное отверстие 126, выпускается во входной жидкостный буфер 129. Жидкость, выпускаемая из дополнительной системы 20 отопления, перед тем, как пройти через выпускное отверстие 128, аккумулируется в выходном жидкостном буфере 131. Перегородка 132 жидкостного буфера отделяет жидкость входного жидкостного буфера 129 от жидкости выходного жидкостного буфера 131.

По крайней мере, часть жидкости, входящей в дополнительную систему 20 отопления через впускное отверстие 126, проходит через трубки 84, которые имеют жидкостное соединение с входным жидкостным буфером 129. Жидкость забирает тепло от нагретой жидкости, выпускаемой из гидродинамического подогревателя 22, когда она проходит по наружной поверхности трубок. Жидкость выпускается из трубок 84 в промежуточный жидкостный буфер 133, расположенный между передней оконечной пластиной 90 сердцевины теплообменника и крышкой 30 гидродинамического подогревателя. Дополнительное тепло может также передаваться из гидродинамического подогревателя 22 через крышку 30 гидродинамического подогревателя жидкости, проходящей через промежуточный жидкостной буфер 133. Для того, чтобы способствовать передаче тепла между гидродинамическим подогревателем 22 и теплообменником 24, крышка 30 гидродинамического подогревателя может быть сконструирована из теплопроводящего материала. Жидкость перемещается из промежуточного жидкостного буфера 133 через трубки 84, имеющие жидкостное соединение с выходным жидкостным буфером 131, где жидкость получает дополнительное тепло от нагретой жидкости, текущей по трубкам. Затем жидкость выпускается в выходной жидкостной буфер 131 и отсюда жидкость вытекает через выпускное отверстие 128 назад к источнику жидкости, например, системе охлаждения транспортного средства.

Как показано на Фиг.9, гидродинамическая камера 46 гидродинамического подогревателя 22 может иметь жидкостное соединение с источником подачи жидкости, например, с системой охлаждения двигателя, через впускное отверстие 126. Жидкость из системы охлаждения перемещается из входного жидкостного буфера 129 через канал подвода 130 гидродинамической камеры и выпускается в полую выемку 134, сформированную между тыльной частью ротора 36 и крышкой 30 гидродинамического подогревателя. Один или более каналов 136 ротора соединяют жидкость в выемке 134 с жидкостью в гидродинамической камере 46. Канал 136 ротора простирается сквозь лопасть 138 ротора 36 и имеет одно окончание соединенным с выемкой 134, а противоположное - с гидродинамической камерой 46.

Жидкость, присутствующая в гидродинамической камере 46 перемещается в пределах камеры вдоль, в общем случае, тороидальной траектории, вбирая тепло, когда перемещается между кольцеобразными выемками 42 и 44 статора 34 и ротора 36, соответственно. Нагретая жидкость выходит из гидродинамической камеры 46 через один или более выпускных проходов 140, расположенных вдоль тыльной стенки 142 статора 34 вблизи его внешней окружности. Проход 140 может иметь жидкостное соединение с периферическим кольцеобразным зазором 144, сформированным между корпусом 28 гидродинамического подогревателя и тыльной стенкой статора 34. Выпускное отверстие 145 гидродинамического подогревателя соединяет кольцевой зазор 144 с выпускным каналом 146 гидродинамического подогревателя, сформированным в коллекторе 26. Жидкость, выходящая из гидродинамической камеры 46 через проход 140 перемещается по выпускному каналу 146 к впускному отверстию 148 теплообменника (см. также Фиг.5). Жидкость из впускного отверстия 148 теплообменника перемещается через сердцевину 82 теплообменника, как правило, как это показано на Фиг.5 и 6. Вообще говоря, жидкость, проходящая по поверхности трубок 84 (т.е. нагретая жидкость, выходящая из гидродинамического подогревателя 22) имеет более высокое давление, чем жидкость в источнике подачи, а жидкость, протекающая через трубки 84 и промежуточный жидкостный буфер 133,. имеет давление, более низкое, чем жидкость, протекающая по поверхности трубок. По меньшей мере, часть тепла от нагретой жидкости передается жидкости, проходящей по трубкам 84. Жидкость покидает теплообменник 24 через выпускное отверстие 150 теплообменника, показанное на Фиг.5, и направляется обратно к гидродинамическому подогревателю 22 через перепускной канал 152, сформированный в коллекторе 26. Перепускной канал 152 коллектора имеет жидкостное соединение с впускным отверстием 153 гидродинамического подогревателя. Жидкость, попадающая в гидродинамический подогреватель через впускное отверстие 153, проходит через перепускной канал 154 гидродинамической камеры, сформированный в корпусе 28 гидродинамического подогревателя. Жидкость выпускается из перепускного канала 154 гидродинамической камеры в кольцеобразный жидкостный буфер 156 в корпусе 28 гидродинамического подогревателя. Жидкость вводится в гидродинамическую камеру 46 у внутренней окружности гидродинамической камеры.

Коллектор 26 может быть сконструирован из любого, как правило, жесткого материала, включая для примера и не в качестве ограничения металлы, пластики и композитные материалы. В самом деле, может оказаться желательным, чтобы весь маршрут жидкости между выпускным отверстием 145 гидродинамического подогревателя и впускным отверстием 148 теплообменника (т.е. выпускной канал 146) и весь маршрут жидкости между выпускным отверстием 150 теплообменника и впускным отверстием 153 гидродинамического подогревателя (т.е. перепускной канал 152) проходил по конструкциям из жесткого материала. Это может существенно уменьшить или исключить трудности в регулировании функционирования гидродинамического подогревателя 22, которые могут возникнуть, когда, главным образом, эластичный материал применен при формировании маршрута прохождения жидкости между гидродинамическим подогревателем 22 и теплообменником 24.

Обращаясь снова к Фиг.9, рассмотрим регулирующий клапан 160 (смотри также Фиг.1), который регулирует давление в пределах гидродинамической камеры 46, и, следовательно, соответствующий выход тепла. Входное отверстие 162 регулирующего клапана 160 имеет жидкостное соединение с перепускным каналом 152 коллектора через входной канал 164 регулирующего клапана, а выпускное отверстие 166 имеет жидкостное соединение с промежуточным жидкостным буфером 133 теплообменника 24 через выпускной канал 168 контрольного клапана. Давление в пределах промежуточного жидкостного буфера 133 в общем случае ниже, чем давление в пределах перепускного канала 152 коллектора. Регулирующий клапан 160 функционирует, чтобы избирательно переносить порции жидкости, проходящей через перепускной канал 152 коллектора, в промежуточный жидкостной буфер 133. Это снижает количество жидкости, возвращаемой в гидродинамическую камеру 46, тем самым снижая давление в пределах гидродинамической камеры и, соответственно, выход тепла из нее.

Что касается процессов, систем, способов и т.п., описанных здесь, следует понимать, что, хотя этапы таких процессов и т.п., описывались, как происходящие в некоторой упорядоченной последовательности, такие процессы могли бы на практике осуществляться с иной последовательностью этапов. Также следует понимать, что некоторые этапы могут выполняться одновременно, что могут быть добавлены другие или некоторые из описанных здесь этапов могут быть пропущены. Другими словами, описания процессов здесь предусмотрены в целях иллюстрации определенных реализации, и не должны ни в коем случае истолковываться, как ограничивающие заявляемое изобретение.

Следует понимать, что описание, приведенное выше, предназначено для того, чтобы служить иллюстрацией, а не ограничением. По прочтении описания, приведенного выше, специалисту в данной области техники будут очевидны многие реализации и приложения, отличающиеся от приведенных примеров. Область действия изобретения должна определяться не на основе приведенного выше описания, а с учетом прилагаемой формулы изобретения вместе с полными областями действия эквивалентов, к которым данная формула изобретения применима. Намеренно предполагается, что в будущем произойдет развитие обсуждаемой здесь области техники и что описанные системы и способы будут включены в подобные будущие реализации. В целом, следует понимать, что изобретение может модифицироваться и изменяться, и ограничивается только следующей формулой.

Все термины в формуле предполагают их самое широкое, в пределах разумного, толкование и их обычные, в понимании специалистов, значения, если иное явно не указано в тексте. В частности, использование единственного числа для обозначения предметов имеет в виду один и более упомянутых предметов, если иное явно не указано в пункте формулы.