Хемомеханический двигатель

 

Использование: машиностроение, энергетика, в частности в стационарных и автономных силовых установках. Сущность: двигатель содержит флюгерное устройство 1, имеющее поворотный круг 2, заборник воздуха 3, соединенный с двигателем воздушным трубопроводом 4, в конце которого установлен вентилятор 5, теплообменник 6, теплокомпенсатор 7, воздухоотражательный конус 8 на роторе 9, рабочие элементы 10 с натяжными устройствами 11 и толкателями 12 и их возвратные пружины 13, воздухособирательный кожух 14 снаружи снабжен теплоизоляцией и ограничен снизу поддоном 15, который выходным каналом 16 соединяется с теплоотдающим трактом теплообменника 6, от которого отходит воздушная труба 17, заканчивающаяся на флюгерном устройстве 1 и имеющая на конце ветровые кили 18, водопадающую трубу 19 с разбрызгивателем 20, водоотводящую трубу 21, ролик смещения 22, передачу 23 от ротора 9 на вентилятор 5, мультипликатор 24, электрогенератор 25 с ребрами охлаждения 26. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к машиностроению, к стационарным и автономным силовым установкам.

Известны хомомеханические двигатели, в которых используется естественное тепло воздуха атмосферы и его сухость, имеющие рабочие элементы, расширяющиеся от увлажнения и сокращающиеся высушиванием или воздействием другой жидкости.

Известен двигатель (авт. св. N 1588901), имеющий ротор, приводящийся во вращение размещенными на нем вдоль образующей ротора рабочими элементами, изменяющими свои линейные размеры в зависимости от влажности, имеющий флюгерный воздухозаборник с системой воздухопроводов и привод от ротора на вентилятор с мультипликатором.

Недостатком двигателя является зависимость его работы от температуры и влажности климата, и вследствие этого необходимость при наступлении холодов или увеличении влажности, работать в паре с тепловыми установками, используя их бросовое тепло охлаждения, это лишает двигатель автономности, и кроме того у двигателя при низкой температуре значительный уход тепла с влажным воздухом от высушиваемых рабочих элементов.

Целью изобретения является повышение эффективности работы двигателя.

Указанная цель достигается тем, что предлагаемый двигатель имеет собственный источник тепла, теплокомпенсатор и теплообменник, возвращающий при низких температурах воздуха с новым рабочим потоком предыдущее тепло теплокомпенсатора, затраченное на испарение влаги из ткани рабочих элементов и обратно идущее на высушивание влажной ткани отработавших рабочих элементов для их сокращения.

На чертеже изображен двигатель с рекуперативным воздушным теплообменником и теплокомпенсатором.

Двигатель содержит флюгерное устройство 1, имеющее поворотный круг 2, заборник воздуха 3, соединенный с двигателем воздушным трубопроводом 4, в конце которого установлен вентилятор 5, теплообменник 6, теплокомпенсатор 7, воздухоотражательный конус 8 на роторе 9, рабочие элементы 10 с натяжными устройствами 11 и толкателями 12 и их возвратные пружины 13, также двигатель имеет воздухособирательный кожух 14, снаружи имеющий теплоизоляцию (не показано) и ограниченный снизу поддоном 15, который выходным каналом 16 соединяется с теплоотдающим трактом теплообменника 6, от которого отходит выбрасывающая воздушная труба 17, заканчивающаяся на флюгерном устройстве 1 и имеющая на конце ветровые кили 18, кроме этого двигатель имеет водоподающую трубу 19 с разбрызгивателем 20, водоотводящую трубу 21, ролик смещения 22, передачу 23 от ротора 9 на вентилятор 5, мультипликатор 24, нагрузку (электрогенератор) 25 с ребрами охлаждения 26.

Работа двигателя осуществляется следующим образом. По водоподающей трубе 19 поступает вода, разбрызгиватель 20 над рабочими элементами 10 увлажняет их, расширяясь, элементы 10 с толкателями 12, сжимая пружину 13, соскальзывают с боковой окружности ролика 22, находящегося на перпендикулярной оси по отношению к оси ротора 9, вращая его, ротор 9 через передачу 23 и мультипликатор 24 воздействует на нагрузку 25 и вентилятор 5, забирающий наружный воздух в заборник 3, и через трубопровод 4 прогоняет его сквозь теплоприемный тракт теплообменника 6 и параллельно через охладительные ребра 26 нагрузки 25. Нагретый воздух проходит далее через теплокомпенсатор 7 еще более по мере надобности, нагреваясь, проходит в ротор двигателя и, отражаясь от конуса 8, расходится в воздушные промежутки рабочих элементов 10, высушивая и сокращая ткань элементов, воздух увлажняется, собирается кожухом 14 поддоном 15 и через выходной канал 16 и теплоотдающий тракт теплообменника 6, где влага воздуха, конденсируясь, отдает тепло в теплоприемный тракт теплообменника холодному вновь поступающему воздуху. Отработанный воздух уходит по выбрасывающей трубе 17 и флюгерное устройство 1 в атмосферу по ветру, по которому выход трубы 17 удерживается килями 18, поворачиваясь на круге 2. Сконденсировавшаяся вода стекает на поддон 15 и по отводной трубе 21 идет на повторное использование. Это работа двигателя при пониженной наружной температуре воздуха.

В теплую сухую погоду теплокомпенсатор двигателя может совсем не расходовать топлива, при этом расходуется только вода, испарясь в атмосферу. В холодную или влажную погоду, наоборот, расходуется топливо теплокомпенсатора, вода, совершая цикл, не расходуется. Ветер создает в воздушном тракте двигателя тягу, воспринимающуюся вентилятором и использующуюся электрогенератором или любой другой нагрузкой, это экономит топливо теплокомпенсатора.

Чем ниже температура воздуха, проходящего через теплоприемный тракт теплообменника, тем больше конденсируется влаги в теплоотдающем тракте и тем больше тепла с наружным воздухом возвращается обратно в двигатель, тепло будет циркулировать внутри двигателя, теряясь лишь на излучение и утечки, и для того, чтобы потери на излучение были минимальными, двигатель теплоизолирован, компенсируют тепловую потерю двигателя при низкой температуре и высокой влажности включением теплокомпенсатора.

Формула изобретения

1. ХЕМОМЕХАНИЧЕСКИЙ ДВИГАТЕЛЬ, содержащий установленный на горизонтальной оси ротор с размещенными на нем вдоль образующей ротора рабочими элементами, изменяющими свои линейные размеры в зависимости от влажности, причем один конец рабочих элементов жестко связан с ротором, а другой выполнен с возможностью продольного перемещения, воздухозаборник с установленным в нем вентилятором и звено отбора мощности, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности работы, он снабжен рекуперативным воздушным теплообменником, соединенным теплоприемным трактом с входом наружного воздуха, а теплоотдающим трактом с выходом теплоносителя влажного воздуха.

2. Двигатель по п.1, отличающийся тем, что он снабжен теплокомпенсатором, соединенным с выходом теплоприемного тракта теплообменника и входом воздушного тракта ротора двигателя.

РИСУНКИ

Рисунок 1