Тепловой двигатель

 

СОГОЗ СОВЕ ГСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (si)s F 03 G 7/06 >7092

ОПИСАН

К АВТОРСКОМ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

Г!О ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (61) 877111 (21) 4695685/06 (22) 29.05.89 (46) 15.07.92. Бюл. ¹ 26 (71) Центральный научно-исследователь- ский институт комплексного использования водных ресурсов (72) Э. l1, Коваленко (53) 621.483(088.8) (56) Авторское свидетельство. СССР № 877111, кл, F 03 G 7/06, 1981. (54) ТЕПЛОВОЙ ДВИГАТЕЛЬ (57) Изобретение относится к машиностроению, а именно к тепловым двигателям, ис пользующим естественную разницу температур и преобразующим тепловую энергию в механическую. Изобретение позволяет повысить эффективность работы двигателя. При перемещении камер 2 в зону

Изобретение относится к машиностроению, а именно к тепловым двигателям, использующим естественную разницу температур и преобразующим тепловую энергию в механическую, Известен тепловой двигатель. содержащий полый ротор в виде кольца, внутри которого расположен сосуд, выполненйый в виде замкнутой трубы с упруго-эластичной стенкой и установленный по оси кольца, стенка которого и упруго-эластичная стенка сосуда образуют с жесткими поперечными кольцами теплоизолированные друг от друга герметичные камеры, заполненные тер мочувствительным телом, причем сосуд заполнен жидкостью, Недостатком известного двигателя является низкая эффективность его работы.

„„5U „„1747744 А2 нагрева рабочая среда в камерах 2 расширяется, а в противоположных камерах 2, находящихся в зоне охлаждения, рабочая среда сжимается. В результате часть жидкости, находящейся внутри стенки 5, перемещается из зоны нагрева в зону охлаждения.

В результате создается весовой дебаланс ротора 1, Ротор 1 начинает вращаться вокруг оси 8. При вращении ротора 1 в зоны нагрева и охлаждения перемещаются новые камеры 2 и процесс продолжается, обеспе; чивая непрерывное вращение ротора 1. Использование тепловых труб 10, 11, выполненных в виде полого кожуха 9, позволяет, с одной стороны, уменьшить теплопотери, а с другой дает возможность регулировки частоты вращения ротора 1 за счет перемещения и фиксации тепловых труб 10, 11 относительно ротора 1. 2 ил, Так, он не может работать на тепловой энергии разницы температур между средами. ф когда нижележащая бреДа й!Геет более нйзкую температуру, чем вышележащая среда, Целью изобретения является повышение эффективности работы посредством .обеспечения его возможности работать на, 4 " тепловой энергии перепада температур между двумя средами, когда нижележащая среда, например вода, имеет более низкую Я температуру, чем вышележашая среда, например воздух. Это позволяет тепловому двигателю работать на тепловой энергии независимо от того, больше или меньше температура нижележащей среды температуры вышележащей среды.

Поставленная цель достигается тем, что часть ротора двигателя выполнена охвачен-

1747744 ной кожухом средства подв е ства подвода и отвода теп- ми стенками, который помещен в поток срела, состоящим из двух частей, симметрично . ды, его обтекающий (на чертежах не показарасположенных относительно оси ротора, и но). Теп о ру епловые т бы 10 и 11. имеющие

2 13 каждая из которых является т ся тепловой тру- соответственно внешние стенки 12 и 3, и 16 бой, имеющей внешнюю стенку ю стенку теплоиэо- 5 стенки 14 и 15, а также торцевые стенки .лированной, а стенку, о ращ н бращенную к . и 17, выполнены герметичными и частично ротору, и ольшу т б ю орцевую стенку тепло- заполненными жидким. легко испаряющимыхт б. б i — теплопроводными, причем ко- ся теплоносителем, Одна иэ тепловых тру . и асполо. жух вйполнен с возможностью поворота большая торцевая стенка которои р вокруг оси ротора при неподв р ри неподвижном роторе 10 жена в среде с пониженной температурой, и его фиксации. выполнена с фитилем, расположенным на

На фиг. 1 представлен тепловой двига- ее теплопроводной стенке, примыкающей к тель, продольныи разрез; н эрез на фиг. 2 — сече- ротору(на чертежах не показан). Теплоизоние А-А на фиг.

А-А ф . 1. лирующие стенки 18 и 19 могут опираться на

Двигатель содержит полый ротор 1 в 15 поплавки (на чертежах не показан). виде жесткого кольца, проходящего через Двигатель работает следующим образоны нагрева и охлаждения и выполненного зом. из материала, имеющего большую тепло- При перемещении камер 2 в зону нагреи оводность и малую теплоемкотсь. Вдоль ва рабочая среда, например аммиак, в каменаружной.теплообменной стенки кольца из- 20 рах 2 расширяется, давление его н т и расположен ряд герметичных камер увеличивается, сжимая примыкающий уча2, отделенных и теплоизолированных друг сток заполненного жидкостью с уд ос а4. В от друга радиальными ными перегородками 3. Ка- диаметрально противоположных камерах 2, меры 2 заполнены расширяющейся и сжи- расположенных в зоне охлаждения, давлемающейся соответственно при нагревании 25 ние газа уменьшается, он частично кондени охлаждении средой, например легкоиспа- сируется, в результате чего примыкающий ряющейся жидкостью. Внутри ротора уста- участок сосуда 4 расширяется, В результате новлен заполненный жидкостью сосуд 4 в часть жидкости вытесняется из участка совиде замкнутой трубы, установленной внут-. суда 4, примыкающего к нагреваемым камери ротора 1 по его сои. Труба сосуда 4, обра- 30 рам 2, в участок этого сосуда, примыкающий зована упруго-эластичной стенкой 5, к охлаждаемым камерам 2. При использоваотделяющейсосуд4откамер2, проходящей нии энергии перепада температур между через отверстие 6 перегородок 3 и прикреп- водой и воздухом тепловая труба 10 в пололенной к отверстию 6 по их периметру с жении, показанном на фиг. 1, осуществляет обеспечением герметичности как камер 2, 35 теплообмен между воздухом через стенку так и сосуда 4, Кольцо ротора 1 закреплено 16и через стенку 14 и пройлоску воды, через на диске 7, установленном с возможностью стенку ротора .1 с рабочим теплом, находявращения вокруг оси 8. Ротор 1 охвачен щимся в камерах 2; прилегающих к стенке кожухом 9 средства подвода и отвода тепла, 14. Тепловая труба как теплопередающее состоящим иэ двух частей, симметрично 40 устройство способно передавать большие расположенных относительно оси 8 ротора тепловые мощности при малых градиентах

1 и каждая из которых выполнена в виде температуры. Эффективная теплопроводтепловых труб 10 и 11, которые имеют внеш- нъесть тепловой трубы в десятки тысяч раз ние стенки 12 и 13 теплоизолированными, а больше, чем теплопроводность меди, серебстенки 14 и 15, обращенные к ротору 1, и 45 ра или алюминия идостигает 10 Вт//м.к/. большие торцевые стенки 16 и 17 — тепло- В результате при температуре воздуха, проводными, Причем торцевые стенки 16 и большей температуры воды, рабочее тело

17 контактируют со средой, расположенной подогревается в этих камерах 2, а при темпо другую сторону относительно стенки 18 пературе воздуха, меньшей, чем температуили 19 от среды, в которой расположена 50 ра воды, оно охлаждается, В тепловой трубе соответственно тепловая труба 10 или 11. 11 тепло или холод воды в зависимости от

Кожух 9 выполнен с возможностью поворо- того. темпера ура воды выше или ниже темта вокруг оси 8 и вокруг ротора 1, а также пературы воздуха через стенку 17 и стенку может неподвижно прикрепляться к непод- 15 этой трубы аналогично подводится к равижным относительно земли стенкам 18 и 55 бочему телу. В результате слева и справа от

19 с помощью стопорных винтов 20 и 21, вертикальной оси симметрии ротора 1 соНижняя часть двигателя может быть поме- здается весовой дебаланс ротора независищена в заполненный антифризом; имею- мо от знака перепада температур между большой . коэффициент водой и воздухом. Под действием момента теплопроводности, сосуд с теплопроводны- дебаланса ротор 1 начинает вращаться вок1747744 руг оси 8. При вращении ротора 1 в зоны нагрева и охлаждения перемещаются новые камеры 2 и процесс продолжается, обеспечивая непрерывное вращение ротора 1.

Формула изобретения

Тепловой двигатель по авт. св. М

877111, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности работы, средства подвода и отвода тепла выполнены в виде тепловых труб, расположенных симметрично относительно оси ротора с возможностью поворота и фиксации, каждая тепловая труба выполнена s виде полого

5 кольцевого кожуха, охватывающего часть ротора, причем внутренняя примыкающая к ротору стенка изготовлена из теплопроводного материала, а внешняя стенка теплоизолирована.

1747744

eussy

Составитель 3. Коваленко

Редактор В.Фельдман Техред M,Ìoðãåíòàë Корректор А,Осауленко

Заказ 2485 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, К-35, Раушская наб., 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина, 101