Тепловой двигатель

 

Использование: в приводах машин и механизмов, а также в демонстрационных устройствах для показа непосредственного преобразования тепловой энергии в механическую. Сущность изобретения: камеры переменного объема нагреваются от нагревателя, легкокипящая жидкость, находящаяся в капсулах, испаряется, многократно увеличивая объем капсул, цилиндр перемещается к нагревателю, обеспечивая вращающий момент на валу. Посредством охладителя камеры охлаждаются, уменьшая объем капсул, благодаря чему и обеспечивается непрерывное вращение вала. 2 ил.

Изобретение относится к тепловым машинам или двигателям и может быть использовано в приводах машин и механизмов, а также в демонстрационных устройствах для показа непосредственного преобразования тепловой энергии в механическую.

Известен тепловой двигатель, содержащий колесо с расположенными по периферии сосудами, частично заполненными жидкостью, перегоняемую из сосуда в сосуд при нагревании, при этом сосуды попарно соединены между собой, а колесо частично прикрывается поворотным экраном для регулирования и изменения как направления вращения, так и теплового и охлаждающего потоков [1].

Малый крутящий момент, создаваемый на валу двигателя, является недостатком этого технического решения.

Известен тепловой двигатель, содержащий нагреватель, охладитель, вал с радиально на нем расположенными штоками, на которых установлены камеры переменного объема, каждая из которых выполнена в виде заполненного жидкостью цилиндра с подпружиненным поршнем [2].

Сложность и низкая надежность являются недостатком этого теплового двигателя.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является тепловой двигатель, содержащий нагреватель, охладитель, вал со средством создания вращающего момента, выполненным в виде радиально установленных штоков поршней, размещенных в цилиндрах, рабочие полости которых заполнены жидким легкокипящим рабочим телом [3].

Сложность и низкая надежность являются недостатком этого теплового двигателя.

Целью изобретения является упрощение с одновременным повышением надежности.

Поставленная цель достигается тем, что в тепловом двигателе, содержащем нагреватель, охладитель, вал со средством создания вращающего момента, выполненным в виде радиально установленных штоков поршней, размещенных в цилиндрах, рабочие полости которых заполнены жидким легкокипящим рабочим телом, рабочее тело заключено в эластичные капсулы, а рабочие полости цилиндров дополнительно заполнены жидкостью, температура кипения которой выше температуры кипения рабочего тела, при этом штоки поршней подпружинены.

На фиг.1 схематично показан предлагаемый тепловой двигатель; на фиг.2 - камера переменного объема, разрез.

Тепловой двигатель содержит нагреватель 1, охладитель 2, вал 3 с радиально расположенными на нем штоками 4, на каждом из которых установлена камера 5 переменного объема, выполненная в виде заполненного жидкостью 6 цилиндра 7 с подпружиненным пружиной 8 поршнем 9. Во внутреннюю полость каждой камеры 5 переменного объема введены эластичные капсулы 10, заполненные легкокипящей жидкостью, температура кипения которой ниже температуры кипения жидкости, заполняющей камеру переменного объема.

Тепловой двигатель работает следующим образом.

Камеры 5, расположенные со стороны нагревателя 1, нагреваются от него. Легкокипящая жидкость, находящаяся в капсулах 10, испаряется, многократно увеличивая объем капсул. Цилиндр 7 начинает перемещаться к нагревателю 1, увеличивая тем самым дебаланс и создавая вращающий момент на валу 3. При вращении вала 3 камеры 5 переменного объема, находящиеся у охладителя 2, охлаждаются, объем капсул 10 уменьшается, способствуя дальнейшему вращению вала 3. Таким образом обеспечивается непрерывное вращение вала 3.

Простота конструкции и высокая эксплуатационная надежность являются достоинством и преимуществом предлагаемого технического решения по сравнению с прототипом.

Формула изобретения

ТЕПЛОВОЙ ДВИГАТЕЛЬ, содержащий нагреватель и охладитель, вал со средством создания вращающего момента, выполненный в виде радиально установленных штоков поршней, размещенных в цилиндрах, рабочие полости которых заполнены жидким легкокипящим рабочим телом, отличающийся тем, что рабочее тело заключено в эластичные капсулы, а рабочие полости цилиндров дополнительно заполнены жидкостью, температура кипения которой выше температуры кипения рабочего тела, при этом штоки поршней подпружинены.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2