Тепловой двигатель
(19)SU(11)1114101(13)A1(51) МПК 6 F03G7/06, F15B15/10(12) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯк авторскому свидетельствуСтатус: по данным на 17.01.2013 - прекратил действиеПошлина:
(54) ТЕПЛОВОЙ ДВИГАТЕЛЬ
Изобретение относится к области машиностроения, касается тепловых двигателей и может найти применение в различных отраслях народного хозяйства для приведения в действие исполнительных механизмов. Известен тепловой двигатель, содержащий эластичную рабочую камеру, образующую полость, заполненную термочувствительной средой, в которой размещено теплообменное устройство. Недостатком известного насоса является недостаточная эффективность работы ввиду того, что в процессе нагрева термочувствительной среды происходит интенсивная теплоотдача с поверхности рабочей камеры. Целью настоящего изобретения является повышение эффективности работы двигателя. Для этого тепловой двигатель, содержащий эластичную рабочую камеру, образующую полость, заполненную термочувствительной средой, в которой размещено теплообменное устройство, снабжен установленными с начальным зазором между собой и с рабочей камерой двумя взаимодействующими одна с другой теплоизолирующими эластичными оболочками, в каждой из которых выполнены вентиляционные отверстия, расположенные с возможностью перекрытия их другой оболочкой. На фиг. 1 показан двигатель, вид сбоку; на фиг.2 то же, вид сверху; на фиг. 3 двигатель в исходном состоянии, поперечное сечение (при холодной термочувствительной среде); на фиг.4 двигатель в процессе расширения камеры, поперечное сечение (при нагреве термочувствительной среды); на фиг.5 фрагмент продольного сечения рабочей камеры в месте установки штуцера; на фиг.6 то же, в месте установки нагревательного элемента; на фиг.7 то же, в месте установки холодильного элемента и датчиков давления и температуры. Тепловой двигатель содержит эластичную рабочую камеру 1, образующую полость 2, заполненную термочувствительной средой, в которой размещено теплообменное устройство, образованное нагревательным элементом 3 и холодильным элементом 4. Двигатель снабжен установленными с начальным зазором между собой и с рабочей камерой 1 двумя взаимодействующими одна с другой теплоизолирующими эластичными оболочками 5 и 6, в каждой из которых выполнены вентиляционные отверстия 7, расположенные с возможностью перекрытия их другой оболочкой. Рабочая камера 1 охвачена по окружности пучком продольных гибких тяговых элементов 8, закрепленных по концам на втулках 9, имеющих штыревые сепараторы 10. Концы элементов 8 закреплены на втулках 9 поясом 11 из плотно намотанных по периметру гибких нитей. Во втулках 9 установлены штуцер 12 для заправки камеры термочувствительной средой, нагревательный элемент 3, холодильный элемент 4, датчик давления 13 и датчик температуры 14. Нагревательный элемент 3, холодильный элемент 4 и датчики 13 и 14 могут быть включены в систему автоматического управления и контроля состояния двигателя (на чертеже не показана). При нагреве термочувствительной среды она расширяется, что вызывает соответствующее расширение рабочей камеры 1. Последняя в процессе своего расширения выбирает зазор между ней и эластичными теплоизолирующими оболочками 5 и 6. При соприкосновении оболочек 5 и 6 они взаимно перекрывают вентиляционные отверстия 7 и, тем самым, прекращают конвекционный теплообмен между рабочей камерой 1 и окружающей средой. В результате этого процесс нагрева и расширения камеры 1 происходит интенсивнее без излишних тепловых потерь. При расширении камеры 1 она через гибкие тяговые элементы 8 стягивает между собой втулки 9. Последние же передают движение исполнительному механизму. В конце рабочего хода включается холодильный элемент 4 и отключается нагревательный элемент 3. Происходит охлаждение термочувствительной среды и уменьшение ее объема. Соответственно сокращается объем рабочей камеры 1, и втулки 9 расходятся под действием нагрузки. При сокращении камеры 1 она выходит из взаимодействия с оболочками 5 и 6. Последние расходятся и освобождают вентиляционные отверстия 7. Через эти отверстия 7 и зазоры между оболочками 5 и 6 и камерой 1 возникает конвективный теплообмен с окружающей средой, и термочувствительная среда в камере 1 охлаждается интенсивнее. Это повышает скорость рабочего процесса. Таким образом, за счет того, что оболочки 5 и 6 в процессе нагрева термочувствительной среды теплоизолируют камеру 1, а в процессе охлаждения этой среды открывают вентиляционные отверстия 7 и обеспечивают конвекционный теплообмен с окружающей средой, повышается быстродействие и эффективность работы двигателя.
Формула изобретения
ТЕПЛОВОЙ ДВИГАТЕЛЬ, содержащий эластичную рабочую камеру, образующую полость, заполненную термочувствительной средой, в которой размещено теплообменное устройство, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности работы, он снабжен установленными с начальным зазором между собой и с рабочей камерой двумя взаимодействующими одна с другой теплоизолирующими эластичными оболочками, в каждой из которых выполнены вентиляционные отверстия, расположенные с возможностью перекрытия их другой оболочкой.РИСУНКИ
Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4, Рисунок 5, Рисунок 6, Рисунок 7
