Тепловой двигатель

 

Изобретение относится к машиностроению и м.б. использовано в двигателях , в которых для получения механической энергии используются тепловые деформации рабочих элементов из бинарных сплавов с термомеханической памятью формы. Изобретение позволяет повысить надежность при размещении двигателя на границе двух сред с разной т-рой путем исключения теплопередачи через скользящие контакты . Концы рабочих элементов (Э) 2 закреплены на каркасе 1, а их колена 5 пропущены через тело теплообменника (Т) 3. Последний и Э 2 заполнены капиллярным материалом 4, пропитанным легкокипящей жидкостью. Каркас 1 удерживается на поверхности холодной воды с помощью поплавков. Вращательное движение Э 2 через Т 3, брус 9 и коленвал 10 передается генератору 11. При использовании описываемого двигателя в качестве движителя судна на нижней поверхности Т установлены гребные лопасти, а каркас прикреплен к корпусу судна. 1 з.п. ф-лы, 4 ил. с 9 сл N0 ;о сл о N0 X) фиг.1

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (19) (11) А3

151) 4 F 03 G 7/06

ОЛИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (54) ТЕПЛОВОЙ ДВИГАТЕЛЬ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3935762/25-06 (22) 26.07.85 (46) 07.03.87. Бюл. ¹ 9 (75) П.А.Наджарян, И.П. Наджарян и К.П.Оганесян (53) 621.486(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 1057706, кл, F 03 G 7/06, 1982.

Авторское свидетельство СССР № 1222883, кл. Р 03 G 7/06, 1984, (57) Изобретение относится к машиностроению и м.б, использовано в двигателях, в которых для получения механической энергии используются тепловые деформации рабочих элементов из бинарных сплавов с термомеханической памятью формы. Изобретение позволяет повысить надежность при размещении двигателя на границе двух сред с разной т-рой путем исключения теплопередачи через скользящие контакты. Концы рабочих элементов (Э) 2 закреплены на каркасе 1, а их колена 5 пропущены через тело теплообмен" ника (Т) 3. Последний и Э 2 заполнены капиллярным материалом 4, пропитанным легкокипящей жидкостью. Каркас 1 удерживается на поверхности холодной воды с помощью поплавков.

Вращательное движение Э 2 через Т 3, брус 9 и коленвал 10 передается генератору 11. При использовании описываемого двигателя в качестве движителя судна на нижней поверхности Т установлены гребные лопасти, а каркае прикреплен к корпусу судна. 1 s.ï. ф-лы, 4 ил.

Изобретение относится к машиностроению, а именно к тепловым двигате. лям, в которых для получения механической энергии используются тепловые деформации рабочих элементов из бинарных сплавов с термомеханической памятью формы, например из нитинола (547 никеля, остальное-титан), Целью изобретения является повышение надежности при размещении дви- 1О гателя на границе двух сред с разной температурой путем исключения теплопередачи через скользящие контакты.

На фиг. 1 схематически изображен описываемый двигатель, аксонометри—

f5 ческий вид; на фиг. 2 — двигатель, установленный на судне, вид сбоку, на фиг, 3 — то же, продольный вид, на фиг. 4 — рабочий элемент с фиксирующим его ось подшипниками и рычагами дпя осуществления его вращения вокруг собственной изогнутой неподвижной оси при обработке элемента с целью придания ему свойства термомехнической памяти, аксонометрический вид..

Пвигатель содержит каркас. 1 и свя занные с ним рабочие элементы 2 в виде тепловых труб в форму коленообразных петель из сплава, обладающе 3О го термомеханической памятью, например нитинола (54Е никеля.„ остальноетитан). Память каждого элемента 2 выражена в его кручении вокруг собст— венной изогнутой оси. С рабочими элементами 2 соединен теплообменник 3, выполненный, как и элементы 2„ в виде тепловой трубы, т.е. внутренние объемы теплообменника 3 и элементов

2 заполнены капиллярным материалом yg

4 пропитанныи легкокипящей жидкостью.

Концы рабочих элементов 2 закреплены на каркасе 1, а их колена 5 пропущень . через тело теплообменника 3. Полости элементов 2 и теплообменника 3 сообщены между собой при помощи отверстий

6, выполненных в стенках элементов 2.

Каркас 1 удерживается на поверхности холодной воды при помощи поплавков (не показаны). Холодная вода образует50 зону 7 охлаждения теплообменника. 3.

Окружающая теплая воздушная среда образует зону 8 нагрева теплообменника

3. Таким образом, теплообменник 3 ус-, тановлен с воэможностью периодического-55 перемещения через зоны нагрева 8 и охлаждения 7. Теплообменник 3 при помощи бруса 9 и коленвала 10 соединен с звеном нагрузки — генератором

11 электрического тока (фиг. 1), корпус которого закреплен на каркасе 1, При использовании описываемого двигателя в качестве движителя судна (фиг. 2 и 3) на нижней поверхности теплообменника 3 установлены гребные лопасти 12, а каркас 1 двигателя прикреплен к корпусу 13 судна.

Для придания элементу 2 термомеханической памяти кручения вокруг собственной неподвижной оси его деформируют при термообработке (фиг. 4) пу— тем вращения вокруг этой оси в условиях фиксации оси элемента 2 в подшипниках 14. Вращение осуществляют при помощи рычагов !5 в направлении стрелок (фиг. 4) на угол 180

Обеспечивая соответствующие термические условия, можно добиться того, что изменение температуры элемента 2 о от 20 до 40 С приведет к повороту его о стенки на угол 180 . Изменяя условия термообработки и продолжая вращение рычагов 15 по направлению стрелок (фиг. 4), можно добиться такой "памяти", которая приведет к возврату элемента 2 в первоначальное положение при изменении температуры от 40 до

20"С. Если теперь этот же элемент 2 удерживать за его концы, то при изменении температуры колено 5 его петли (ось этого колена 5) будет совершать вращательное движение при отсутствии вращения стенок элемента 2 вокруг своей оси.

Двигатель работает следующим образом.

В положении, указанном пунктиром (фиг. 1)» температура элементов 2 дос тигает своего максимального значения, например, 40 С, но в дальнейшем

О средняя часть элемента 2, попадая в зону 7 охлаждения (в морскую воду), постепенно охлаждается, à его ось, вращаясь по часовой стрелке, выходит из воды, охлаждаясь до 20 С. Вращательное движение элементов 2 через теплообменник 3, брус 9 и коленвал

10 передается генератору i 1.

Аналогичным образом происходит и передача движения элементов 2 установ ленного на судне двигателя (фиг. 2 и

3) через теплообменник 3 лопастям

12, приводящим судно в движение в сто рону стрелки (фиг. 2).

Конструкция описанного двигателя создает благоприятные условия для увеличения теплопоглощающей поверхности

1295028

Формула изобретения

f3 /

Фиг. 2 иг.

Составитель Л.Тугарев

Редактор А.Петров ТехредH.Попович Корректор |С.Черни

Заказ 597/37 Тираж 427 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Производственно-полиграфическое предприятие, r. Ужгород, ул. Проектная, 4 и с успехом может быть применена, например, для преобразования энергии солнца в.механическую с использованием разности температур на морских поверхностях, 1. Тепловой двигатель, содержащий каркас и связанный с последним и с звеном нагрузки рабочий элемент в виде тепловой трубы в форме коленообразной петли из сплава, обладающего термомеханической памятью, выраженной в ее кручении вокруг собственной изогнутой оси, и теплообменник, выполненный также в виде тепловой трубы и соединенный с рабочим элементом с возможностью периодического перемещения через зоны нагрева и охлаждения, о т л и ч а ю щ и й— с я тем, что, с целью повышения надежности при размещении двигателя на границе двух сред с разной температу-рой путем исключения теплопередачи

5 через скользящие контакты, двигатель, дополнительно снабжен по крайней ме" ре еще одним рабочим элементом, концы рабочих элементов закреплены на корпусе, колена их петель пропущены через теплообменник, а последний кинематически соединен с звеном нагрузки..

2. Двигатель по п. 1, о т л и— ч а ю- шийся тем, что, с целью

его использования в качестве движителя судна при использовании разности температур окружающих судно сред, он снабжен установленными на нижней поверхности теплообменника гребными лопастями, а каркас двигателя прикреплен к корпусу судна.