ИЗОБРЕТЕНИЕ
Патент Российской Федерации RU2070665

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПРЕОБРАЗОВАНИЯ ТЕПЛОВОЙ ЭНЕРГИИ В МЕХАНИЧЕСКУЮ

Имя изобретателя: Дрязгов М.П.; Копьев Д.Е. 
Имя патентообладателя: Акционерное общество "ГипроНИИавиапром"
Адрес для переписки: 
Дата начала действия патента: 1992.12.29 

Использование: в устройствах для преобразования тепловой энергии в механическую. Сущность изобретения: устройство для преобразования тепловой энергии в механическую содержит корпус 1, часть которого расположена в зоне охлаждения, в качестве которой использован воздух окружающей среды, а другая - в зоне нагрева, в качестве которой использована вода. На корпусе 1 закреплены шкивы 2 и 3 соответственно в зоне охлаждения и нагрева, причем шкив 2, установленный в зоне охлаждения, жестко закреплен на валу 4 и с возможностью его вращения. На шкивах 2 и 3 установлен бесконечный элемент 5 с закрепленными на нем термочувствительными рабочими секциями в виде сильфонов 6, 7, 8 и 9, заполненных газом. В качестве двигающейся силы используется сила выталкивания погруженных в воду секций, имеющих разный объем в начале и конце процесса погружения, передающаяся в виде крутящего момента от шкива.

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Изобретение относится к области энергетического машиностроения, более конкретно к устройствам для преобразования тепловой энергии в механическую при перепаде температур от минусовой на воздухе и плюсовой в воде за счет использования выталкивающей силы погруженного в воду тела по закону Архимеда.

Известна установка для выработки электроэнергии за счет использования тепловой энергии океана, работающая на низкокипящем веществе и содержащая скомпонованные в едином блоке парообразователь и пароперегреватель, использующий энергию солнца и выполненный в виде теплосодержащих пластин, расположенных по поверхности шарового слоя с нижним и верхним основаниями соответственно с наименьшим и наибольшим диаметрами [1]

Недостатками известного устройства является то, что сильфоны заполнены низкокипящим веществом, а и сложность его технического выполнения.

Известно устройство для преобразования тепловой энергии в механическую, содержащее корпус с зонами охлаждения и нагрева, на котором закреплены шкивы с установленным на них бесконечным элементом и с закрепленными на нем термочувствительными рабочими секциями выполненными в виде сильфона [2] Данное устройство выбрано в качестве прототипа.

Недостатками известного устройства является то, что сильфоны заполнены испаряющейся жидкостью, а и сложность его конструктивного исполнения.

Техническим результатом изобретения является упрощение конструкции.

Данный результат достигается тем, что устройство для преобразования тепловой энергии в механическую содержит корпус с зонами нагрева и охлаждения, на котором закреплены шкивы с установленным на них бесконечным элементом и с закрепленными на нем термочувствительными рабочими секциями, выполненными в виде сильфонов, заполненных газом, в качестве зоны нагрева использована вода, а в качестве зоны охлаждения воздух, причем один из шкивов жестко закреплен на валу, который установлен на корпусе в зоне охлаждения с возможностью вращения и движения по нему бесконечного элемента.

Заявленное устройство иллюстрируется чертежами, где на фиг.1 показан общий вид устройства; на фиг.2 термочувствительная секция в виде сильфона с газом; на фиг.3 приведена диаграмма изменения термочувствительной секции во время движения.

Устройство для преобразования тепловой энергии в механическую содержит корпус 1, часть которого расположена в зоне охлаждения, в качестве которой использован воздух окружающей среды, а другая в зоне нагрева, в качестве которой использована вода. На корпусе 1 закреплены шкивы 2 и 3 соответственно в зоне охлаждения и нагрева, причем шкив 2, установленный в зоне охлаждения, жестко закреплен на валу 4 и с возможностью его (вала) вращения. На шкивах 2 и 3 установлен бесконечный элемент (цепь) 5 с закрепленными на нем термочувствительными рабочими секциями в виде сильфонов 6, 7, 8 и 9, заполненных газом (или воздухом). Количество рабочих секций, как и их размеры, определяются из расчета. Корпус 1 устанавливается на поверхности воды и может закрепляться на льду 10 (позицией 11 обозначено отверстие во льду).

РАБОТАЕТ УСТРОЙСТВО СЛЕДУЮЩИМ ОБРАЗОМ

Для запуска заявленного устройства необходим первоначальный импульс, выводящий систему из равновесного состояния. Сильфон 6, находящийся в зоне нагрева (в воде) при температуре Т2 переходит на место сильфона 7, находящегося в зоне охлаждения (в воздухе) при температуре Т1. Сильфон 8, находящийся в воздухе при температуре Т1, перейдет на место сильфона 9, находящегося в воде при температуре Т2. Газ в сильфоне 6 будет сжиматься, а газ в сильфоне 8 будет расширяться, увеличивая его объем.

Полученная в результате перемещения разность объемов сильфонов 6 и 8 вызовет выталкивающую силу по закону Архимеда в сторону движения и начнет вращать систему.

В движущейся системе график изменения объемов сильфонов можно представить диаграммой (фиг.3). Сильфоны на участке движения от точки А до точки Б будут охлаждаться и уменьшать свой объем с максимально возможного в точке А до минимально возможного в точке Б. Сильфоны на участке движения от точки Б до точки А (в воде) будут нагреваться и увеличивать свой объем. В результате постоянно будет поддерживаться крутящий момент на валу 4. Величина момента определяется объемами сильфонов, типом газа, разностью температур воды и воздуха и пр.

Выполнение заявленного изобретения описанным выше образом обеспечивает получение дешевой энергии в больших масштабах экономически чистым способом. В результате становится возможным, например, у нас в стране в зоне крайнего севера получать дешевую энергию в неограниченных количествах.

ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ

Устройство для преобразования тепловой энергии в механическую, содержащее корпус с зонами нагрева и охлаждения, на котором закреплены шкивы с установленным на них бесконечным элементом и с закрепленными на нем термочувствительными рабочими секциями, выполненными в виде сильфонов, отличающееся тем, что рабочие секции заполнены газом, в качестве зоны нагрева использована вода, а в качестве зоны охлаждения воздух, причем один из шкивов жестко закреплен на валу, который установлен на корпусе в зоне охлаждения с возможностью вращения и движения по нему бесконечного элемента.

Версия для печати
Дата публикации 17.03.2007гг

---

---