Тепловой двигатель

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 6 7 ОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ О ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТ СРЫТИЙ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ескии оения . ЕлиВ. Соодер и на- трен- увст- мехаством с од- ельно(54) (57) ТЕПЛОВОЙ ДВИГАТЕЛЬ, сжащий цилиндрический статор с зонамгрева и охлаждения и шероховатой внуней поверхностью и ротор с термочвительным элементом из сплава с термонической памятью формы и множеустановленных на поверхности роторапосторонним тангенциальным относитЮ,ЯО 1250701 ротора направлением проволок, причем ротор размещен внутри статора с возможностью взаимодействия с последним посредством проволок при нагреве и охлаждении термочувствительного элемента, отличающийся тем, что, с целью повышения экономичности при использовании для нагрева и охлаждения термочувствительного элемента соответственно горячего и холодного теплоносителей, он снабжен соединенными с зоной нагрева патрубками подвода и отвода горячего, а с зоной охлаждения - холодного теплоносителей, термочувствительный элемент выполнен в виде сильфона, термомеханическая память которого выражена в знакопеременном сжатии и растяжении его концов без изменения общей длины, проволоки усгановлены на вершинах и во впадинах гофр сильфона, зона нагрева выполнена в виде внутренней полости сильфона, а зона охлаждения - в виде полости между сильфоном и статором.Изобретение относится к машиностроению и приборостроению, а именно к устройсч Взм для получения механической энергии Вращения при расширении и сокрац)енин твердых термочувствительных элемен 5 тов, Вызываемых изменениями температуры, н может быть использовано для привода раз,1 нчньх мехднизх(ов з;1 сс.т тенлОВОЙ эн 1)гии солнечного излучения, тепла выхлопных гд- (ОВ дви зтелей внутреннего сгордния нли гд:10 тУР 6)инных хстс)нОВОк, Внти,1 яционных Усгдновок прячих цехов промышленных предприятий и других источников горячего газа.)еэЬк) изобртения является повышение КОНОМИЧНОСТИ ПРИ ИНО,1 ЬЗОВЗНИИ ДЧ 51 Нар(В( и Охлаждения те мочувст Вит(.л ьного эгсл(ента соответственно горячего и холодего тен 10 НОитсЙ.1-(;1 фиг.Сх(.мдтичски пре:(став.чен пред, . з;мый тен,ИВОЙ двиг;1 ль, Оощий Вид осеВой разрез; на фиг. 2 разрез Л- Л на фнг. 1; нд фнг. 3 - разрез Ь Ь на фиг. 1. 20двигтел( содержит полыи циэИндрческий ссггор 1 с онзми нагрева 2 н Охлаждения 3 и шроховдтой внутр(пней поврхност(,н 4. Внхтри тагора 1 расположен роОр 5 с грмочувсгвительным элмеГгом В Вид сильфонд 6 и:1 сплзвд (никлида ти 75 Гднд) с 1молхини (ской памятью формы В ннтрвалт(мнрдтур 40 100"С, причел( Э) с 1 Пс 1 МНТЬ Вс(Рс 1 ЖЕНД Б ЗпсКОНЕР(МННОЛ ск 11 н н р(1(1 (ж(н и н конно и, ьфон д ( 6(. И.ХН(НИ 5 с 0 06 Н 1.й д.1 ИНЬ(. 11 с НОВрл 30 нос(н рогор;1 5 устдновлно мшжссп)о нро Волок 7 с 0,(посторонним гднгснциальным ОТНОСИсЬНО РОТОРс 1,) НДПРс(В.1 НИ(сх С В 0,1- можносью В:1 аимОдЙствн 51 после,(них с н(е рохондтои поверхно(тью 4 статора 1 нри нзгрн и хлджднии сильфонд 6. 11 роволо.5 К Нсс Сс Н 0 В,1 Н Ы, Н Д П Р И М Г . П Р И П 0 М О Ц И Свс 1 рКИ, Н;1 рп(ипдХ М И ВО ВП;(дипдХ 9 гофр сильфонд 6. Сильфон 6 прикреплен своими концами к Валу 10, который установл(н прн номнци подшипников 1, сндбжнн 1,х пн(нтными н(айбдмн 12, В п)рцовых 40 счкдх 13 и 14 стдтора 1. Бал 10 со(дицн с нпр(6 игл м мхднической:н ргни Врац- ннн ;брд.инным кругол( 15 для снятия Зс 1 ЪСЕНЦ(.В С;(сдлй И;1 И ДЛЯ ЗаТОЧКИ ИН- срхлна. .Зонд 2 нагрева выполненз в Вид( Внутр(нни 1)олкти сильфона 6, а зонд 3 45 охлджд(ни 1 в виде полости между силь- фоном 6 и статором 1. С зоной 2 нагрева со(диннь пдтрубки Годводд 16 и отвода 17 горячего теплоносителя газа с температхрой Выш 100 С, а с юной 3 охлаждения с(ндинены н;прубки шдводз 18 и отвода 1950 ХО.0,(НО 0 1 П,1 ОНОСИТ,151 - ХОЛОДНОГО Гс)ЗЗ (идиримр, Воздуха) или жидкости (идиримр, Воды) с тел(пературой ниже 20 С. Проволоки 7 выполнены такой длины, что прижд(нн конН сильфонд 6 В нроховдчук) н Врхнсс 1, 4 сгдторд 1 упнрдкгся установлнны нд ьч ршиндх 8 гофр сильфонд 6 н;ннооки 7 и, н 10 Горо(, при рдс Нжнни конца сильфона 6 в шероховатую поверхность 4 статора 1 упираются только проволоки 7, установленные во впадинах 9 гофр сильфона 6.В нерабочем состоянии (при охлажденном сильфоне 6) двигатель находится в положении (фиг. 1), при котором,чевая часть сильфона 6 растянута, а правая сжата.11 ри этом проволоки 7, расположенные во впадинах 9 гофр сильфонд 6 слева и на вершинах 8 гофр сильфонз 6 спрзва, упираются в поверхность 4 статора 1. Остальные проволоки 7 не касак)тся этой поверхности 4. В таком положении двигатль находится в заторможенном состоянии.Тепловой двигзт;ь работат следук)щим образом.11 ри крд(коврем( Иной подаче горячего газа с темпратурой Выше 1 ОО"С через пдт- руГок 16 снльфон 6 бь(тро ндгрвается до температуры 100 С, а горячий газ с понижиной температурой вьходит через патрубок 17. В результате нагрева в материале сильфонз 6 проявляется эффект памяти формы, который выражается В том, что левый конп сильфонз 6 сжил(зтс 1, д правый рд ширяется 6 з нам(пения ГО обшей длины. Лидм(тр наружных (офр сильфона 6 сл 1(д увеличивается, д снава уменьшается. ;+о приводит к тому, что проволоки 7, находящиеся,чо этого В контзкте с шерохов;1 Гой пврн(ктью 4 с гз горд 1, оч ходят от не и;1 некопрорассояни, д прснолоки 7, находяциеся до э)о о на расстоянии от поВерхности 4, упирдк)тся в нее с усилием, которое генерируется сильфоном 6. Тзнгенцидльное направление упирающихся в поверхность 4 проволок 7 обеспечивзет возникновение крутящего момента, в результате чо ротор 5 отталкивается оч статора 1 и поворачивается нз некоторый угол в направлении дупвой стрелки (фиг. 2 и 3), зависящей От величины изменния диаметра ротора 5 В процессе описанной трансформации приО и 1 (н В( 11 ри (нс;(едующей кратковреленной подачохлаждающего газа или иоды с температурой ниже 20 С через патрубок 18 сильфон 6 быстро охлаждается до 40 С, а ох- Гдждн)п(ая среда с повышенной температурой Выходит через патрубок 19. В результдте охлаждения В материале сильфона 6 проявляется обратимый эффект памяти формы, который выражается в тол(, что его форма полностью Восстанавливается до пер изчзльной (фиг. 11. Это приводит к уходу от (прохватой поверхн(кти 4 одних проволок 7 и прижатию к ней других проволок 7, которые, в свою очередь, осуцествляют дополнительный поворот ротора 5 в нужном направлении. 11 осле этого очередной цикл нагрева - охлаждения ротора 5 может повторятся многократно, более 108 раз, и осу.ннст В.1 ятьс 51 по з(1,(1(ннЙ п(юГрдл(ме, Ско.1250701 б-б иг,Г Составитель Л. ТугаревТехред И. Верес Корректор М ШарошиТираж 447 ПодписноеИ Государственного комитета СССРделам изобретений и открытийосина, Ж - 35, Раушская наб., д. 4/5Патент, г Ужгород, ул. Проектная, 4 Редактор Л. ПовханЗа каз 4387/27ВНИИ 13035 Филиал Прость и степень нагрева - охлаждения ротора 5 изменяется путем изменения расхода холодного и горячего теплоносителей или изменением длительности цикла, что обеспечивает необходимую частоту вращения двигателя.