Устройство для преобразования тепловой энергии в механическую

исмов ССС 80,л РА- Ии тнныи ви о-,. а раи о- аГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ ИСАНИЕ И ТОРСКОМУ СВИДЕ 3740901/25-0614.05.8415,02.87, Бюл. 9 6Центральный научно-исслекий институт комплексногования водных ресурсовЭ,П.Коваленко и В.В.Троф621,486 (088.8)Авторское свидетельство945, кл. Р 03 С 7/06, 19явка ФРГ У 2424315,03 С 7/02, опублик. 197(54)(57) 1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПРЕ ЗОВАНИЯ ТЕПЛОВОЙ ЭНЕРГИИ В ЮХА ЧЕСКУЮ, содержащее цилиндричес полый статор с зонами нагрева охлаждения и установленный экс рично относительно него соедин с валом ротор с прорезями и по но установленными в них лопаст которыми пространство между ст ром и ротОром разделено на гер тичные камеры переменного объе заполненные термочувствительны бочим телом, о т л и ч а ю щ е с я тем, что, с целью повыше КПД и обеспечения обратимости цесса преобразования энергии, тор снабжен установленной вдол 80129000 плоскости осей статора и ротора теплоизоляционной стенкой с выступами, выполненными в виде прослоек в цилиндрической стенке статора, и щеками, выполненными в виде прослоек в торцовых стенках статора, причем ширина выступов и щек теплоизоляционной стенки не меньше расстояния между ближайшими к ним соседними лопастями, стенки статора на участках между теппоиэоляционной стенкой выполнены теплопроводными, а статор размещен в разделенных его тепло- изоляционной стенкой средах с повышенной и пониженной температурами.2. Устройство по п.1, о т л и - ч а ю щ е е с я тем, что ротор и вал выполнены из теплоизоляционного материала.3. Устройство по п.1, о т л иа ю щ е е с я тем, что все камеры переменного объема заполнены одинаковыми по массе количествами термочувствительного рабочего тела,4. Устройство по п,1, о т л и - ч а ю щ е е с я тем, что минимальный объем камеры больше или .равен минимальному объему помещенного в нее термочувствительного рабочего тела при температуре его охлаждения.2Изобретение относится к энергетическому машиностроению, а именно к устройствам для получения механи - ческой энергии с использованием расширения и сжатия тел при их нагреве и охлаждении, и может быть использовано для преобразования в механическую энергию перепада температур как между газовыми и жидкостными средами, так и внутри самих этих сред.Цель изобретения - повышение КПД и обеспечение обратимости процесса преобразования, энергии.На фиг,1 изображено устройство, поперечный разрез; на фиг,2 - сечение А-А на фиг.1.Устройство содержит цилиндрический цолый статор 1 с зонами 2 и 3 соответственно нагрева и охлаждения и установленные эксцентрично относительно него соединенные между собой вал 4 и ротор 5, выполненные из теплоизоляционного материала. В роторе 5 выполнены прорези 6, в последних подвижно установлены лопасти 7, которыми пространство между статором 1 и ротором 5 разделено на герметичные камеры 8 переменного объема, заполненные одинаковыми по массе количествами термочувствительного рабочего тела - смесью газа и его жидкого растворителя, например, смесью аммиака и воды, в пропорции, обеспечивающей образование насыщенного водного раствора аммиака при минимальной температуре и минимальном объеме камеры 8. Минимальный объем каждой камеры 8 больше или равен минимальному объему помещенного в нее термочувствительного рабочего гтела при температуре его охлаждения.Статор 1 снабжен установленной вдоль плоскости его осей и ротора 5 теплоизоляционной стенкой 9 с выступами 10 и 11, выполненными в виде прослоек в цилиндрической стенке статора 1, и щеками 12 и 13, выполненными в виде прослоек в торцовых стенках статора 1, причем ширина выступов 10 и 11 и щек 12 и 13 теплоизоляционной стенки 9 не меньше расстояния между ближайшими к ним соседними лопастями 7 для исключения одновременного нагрева и охлаждения камер 8 на границах эон 2 и 3 нагрева и охлаждения и связанного с этим бесполезного переноса теплаВ,результате нагрева камер 8, находящихся в левой части устройства в зоне 2 нагрева (фиг.1), в них происходит выделение газообразного аммиака из раствора, что вызывает увеличение давления в нагреваемых камерах 8. Одновременно в результате охлаждения камер 8, находящихся2 О в правой части устройства в зоне 3 охлаждения (фиг.1), в этих камерахпроисходит. поглощение аммиака водным раствором вследствие увеличения растворимости аммиака в воде, что вызывает уменьшение давления в охлаждаемых камерах 8. На образующие каждую камеру 8 лопасти 7 действует изнутри этой камеры одинаковое давление. Так как площадь лопастей 7; воспринимающая это давление, увеличивается в направлении увеличения расстояния между статором 1 и ротором 5, то в левой части устройства в результате действия давления в камерах 8 возникает крутящий момент, приложенный к ротору 5 в направлении против часовой стрелки, а в правой части устройства - по часовой стрелке,Давление в камерах 8 левой нагреваемой части устройства больше, чем в камерах 8 его правой охлаждаемой части, поэтому суммарный момент от сил давления в камерах 8 направлен против часовой стрелки. Под действием этого момента происходит вращение ротора 5 в направлении, показанном на фиг.1 стрелкой, с расширением камер 8 в зоне 2 нагрева и уменьшением объема камер 8 в зоне 3 охлаждения. В результате вращения ротора 5 в зону 2 нагрева подают новые камеры 8 минимального объема из зоны 3 охлаждения, а в зону 3 охлаждения из зоны 2 нагрева попадают новые камеры 8 максимального объема, и да- . лее процесс преобразования энергии повторяется. 30 35 40 45 50 55 90009 2иэ эоны нагрева в зону охлаждения.Стенки статора 1 на участках между теплоизоляционной стенкой 9 выполнены теплопроводными, Статор 1 размещен в разделенных его теплоизоляционной стенкой 9 средах 14 и 15 соответственно с повышенной и пониженной температурами.Устройство работает следующимобразом.з 1В результате осуществления тепло- передачи непосредственно через теплопроводные стенки статора 1, образующие камеры 8 переменного объема, процессы расширения и сжатия послед 290009 4них приближаются к изотермическим.При изменении направления перепада температур междусредами 14 и 15 на противоположное осуществляется измене - ние направления вращения ротора 5.290009 каз 788ВНИИ 31 Тираж 4ПИ Государственногделам изобретений5, Москва, Ж,одписное о комитета СССРи открытийРаушская наб д. 4/5 3 Ужгород, ул, Проектна роизводственно-полиграфическое предприяти Составитель Л.Тугареведактор И. Касарда Техред Б. Кадар Корре кто р И Му с