Тепловой двигатель

 

ТЕПЛОВОЙ ДВИГАТЕЛЬ, содержащий гибкие ободы из материала с термомеханической памятью, обернутые вокруг роликов, установленных поочередно в зонах нагрева и охлаждения на статоре с возможностью вращения, кинематически связанный с роликами вал отбора мощности и источники нагрева и охлаждения, отличающийся тем, что, с целью повыщения удельной мощности и упрощения конструкции, в нем два соседних ролика обернуты ободами, имеющими форму 8 и закрученными вокруг продольной оси на угол 360° на длине обода. (Л 10 О) to о QO СП

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„„SU„„1262095 юн 4 F 03 G 7/06! !

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

+jу ф Л ее

Р с

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

К А BTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ ! (21) 3837515/25-06 (22) 02.01 85 (46) 07.10.86. Бюл. № 37 (72) П. С. Владимиров (53) 621.486 (088.8) (56) Патент США № 4010612, кл. 60 — 527, опублик. 1977.

Авторское свидетельство СССР № 1100424, кл. F 03 G 7/06, 1983. (54) (57) ТЕПЛОВОЙ ДВИГАТЕЛЬ, содержащий гибкие ободы из материала с термомеханической памятью, обернутые вокруг роликов, установленных поочередно в зонах нагрева и охлаждения на статоре с возможностью вращения, кинематически связанный с роликами вал отбора мощности и источники нагрева и охлаждения, отличающийся тем, что, с целью повышения удельной мощности и упрощения конструкции, в нем два соседних ролика обернуты ободами, имеющими форму 8 и закрученными вокруг продольной оси на угол 360 на длине обода.

1262095

Составитель Л. Тугарев

Техред И. Верес Корректор О. Луговая

Тираж 447 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП «Патент». г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Редактор Н. Тупица

Заказ 5276/27

Изобретение относится к энергетике, а именно к тепловым двигателям с твердым рабочим телом из материала с термомеханической памятью, и может быть использовано для преобразования в механическую энергию энергии низкопотенциальных природных источников тепла, например солнечной энергии, разности температур воды на разных глубинах, геотермального тепла, а также для утилизации тепловых отходов промышленных предприятий.

Цель изобретения — повышение удельной мощности и упрощение конструкции.

Для достижения этой цели в предлагаемом двигателе нагреваемые и охлаждаемые ролики охвачены гибкими ободами из материала с термомеханической памятью на одинаковой длине, равной длине окружности каждого ролика, что обеспечивает увеличение длины участков взаимодействия роликов и ободов при неизменных размерах роликов и без увеличения их количества.

На чертеже изображен предлагаемый двигатель, поперечный разрез.

Двигатель содержит гибкие ободы 1 из материала с термомеханической памятью, например из никелида титана (нитинола).

Ободы 1 обернуты вокруг двух соседних роликов 2 и 3. Ролик 2 установлен в зоне нагрева, а ролик 3 — в зоне охлаждения на статоре (не показаны) с возможностью вращения. На наружной поверхности роликов 2 и 3 выполнены кольцевые канавки 4 прямоугольного профиля. С роликом 2 кинематически связан вал отбора мощности (не показан). Ободы 1 выполнены из проволоки квадратного сечения и закручены вокруг продольной оси на угол 360 на длине обода 1.

Ролики 2 и 3 обернуты ободами 1, имеющими форму 8, при этом ободы 1 уложены в канавки 4 и ширина последних примерно вдвое превышает толщину ободов 1. Ролики 2 и 3 связаны с источниками соответственно нагрева и охлаждения, выполненными, например, в виде проточных каналов в роликах

2 и 3 для горячего и холодного теплоносителей.

Возможны другие варианты выполнения двигателя. Например, для нагрева ролика 2 можно использовать средство фокусировки солнечного излучения на его зачерненной поверхности, для интенсификации теплообмена двигатель может быть снабжен тепловыми трубами, ободы 1 погут быть сопряжены с ведущим роликом 2 посредством зубьев подобно зубчато-ременным передачам. Для многоступенчатого подвода и отвода тепла ролики 2 и 3 могут быть сгруппированы соответственно в нагреваемые и охлаждаемые барабаны. Для улучшения теплового контакта могут быть предсумотрены средства смачивания теплоносителями роликов 2 и 3 на участках их сопряжения с ободами 1.

Двигатель работает следующим образом.

Участки ободов 1, охватывающие ролик

3, за счет взаимодействия со связанным с последним источником охлаждения, охлаждаются до температуры ниже температуры фазового превращения материала ободов 1.

Поэтому ободы 1 на ролике 3 находятся в расслабленном состоянии и имеют исходную форму с кривизной, соответствующей радиусу этих роликов 3 и противоположной кривизне участков ободов 1, охватывающих ролик 2. Участки ободов 1, охватывающие ролики 2, за счет взаимодействия со связанным с последним источником нагрева нагреваются до температуры выше температуры фазового превращения материала ободов 1. В результате такого нагрева эти участки ободов 1 стремятся принять форму, которая заложена в их памяти с исходной кривизной, противоположной кри визне наружной поверхности ролика 2, поэтому ободы 1 на ролике 2 находятся в упругонапряженном состоянии. При вращении роликов 2 и 3 энергия упругонапряженного состояния ободов 1 переходит в механическую энергию связанного с роликом 2 вала отбора мощности.