Устройство для преобразования тепловой энергии в механическую
Использование: преобразование тепловой энергии в механическую. Сущность изобретения: устройство содержит герметичный цилиндр 1, разделенный герметичной вставкой 2 на два полуцилиндра, каждый из которых заполнен легкорасширяющейся жидкостью и имеет расположенные в нем массивные поршни 3, связанные между собой через герметичную вставку штоком 4, концы которого за пределами герметичного цилиндра 1 связаны с сильфонами 5, прикрепленными к цилиндрам с его торцов, а полости сильфонов 5 связаны между собой посредством полости штока. 1 ил.
Изобретение относится к устройствам, преобразующим тепловую энергию в механическую.
Известно устройство, содержащее корпус с окном на боковой поверхности, расположенный в корпусе ротор в виде полого цилиндра из термомагнитного сплава, установленный на подшипниках, постоянный магнит, частично перекрывающий окно корпуса и поддон с жидкостью для охлаждения ротора. В корпусе размещена изогнутая по форме ротора фитильная пластина, имеющая в зоне окна разрыв, а концы пластины погружены в поддон с жидкостью. Недостатком известного устройства является то, что оно может работать только при наличии солнечных лучей, что исключает его непрерывную работу. Известна гравитационно-тепловая машина [2] содержащая герметичный цилиндр, разделенный герметичной вставкой на два полуцилиндра, каждый из которых заполнен легкорасширяющейся жидкостью и имеет расположенные в нем массивные поршни, связанные между собой через герметичную вставку штоком. Достоинством известной машины является то, что она может работать в любое время суток, так как не зависит от солнечных лучей. Однако известная машина имеет тот существенный недостаток, как низкую эффективность преобразования тепловой энергии в механическую вследствие того, что вращающий момент образуется только лишь из разницы гравитационных моментов массивных поршней. Это достигается тем, что в предлагаемом устройстве вращающий момент образуется не только за счет действия разности гравитационных моментов, но и за счет разности моментов архимедовых сил. Для этого в устройстве для преобразования тепловой энергии в механическую, содержащем гравитационный теплопреобразователь энергии, выполненный в виде двуплечего рычага-цилиндра, разделенного посередине герметичной перегородкой на две равные по объему герметичные полости, заполненные легкорасширяющейся жидкостью, поршни-грузы, установленные в полостях и связанные между собой штоком, средства нагрева и охлаждения и также преобразователь энергии, использующий выталкивающую силу Архимеда, выполненный в виде сильфонов, установленных соосно цилиндру в камерах с боковыми отверстиями для связи со средой зон нагрева и охлаждения, закрепленных на торцах полостей цилиндра, при этом сильфоны заполнены газовой средой, одними концами закреплены к стенкам камер, а другими посредством полого штока соединены между собой, а средства нагрева и охлаждения выполнены в виде водоема, в котором верхние слои являются зонами нагрева, а нижние зонами охлаждения. На чертеже представлено устройство для преобразования тепловой энергии в механическую, разрез. Устройство содержит герметичный цилиндр 1, разделенный герметичной вставкой 2 на два полуцилиндра, каждый из которых заполнен легкорасширяющейся жидкостью и имеет расположенные в нем массивные поршни 3, связанные между собой через герметичную вставку 2 полым штоком 4. Сильфоны 5 закреплены на концах герметичного цилиндра 1 с помощью стаканов 6, имеющих отверстия 7. Геометрически центр устройства закреплен на оси (не показана), закрепленной на стойке 8. Устройство для преобразования тепловой энергии в механическую работает следующим образом. При погружении устройства в воду, например в море или озеро, поверхностные слои которого имеют температуру более высокую, чем глубинные, жидкость в верхнем полуцилиндре расширяется за счет притока тепла, а в нижнем охлаждается за счет более низкой температуры воды, при этом поршни 3 перемещаются, перемещая и сам полый шток 4, концы которого изменяют объемы сильфонов 5. Газ, содержащийся в сильфонах, перетекает из сжимаемого в расширяющийся сильфон 5 через полость штока 4. Сильфоны 5 находятся в воде, которая поступает в стаканы 6 через отверстия 7. Таким образом, видно, что на устройство действует не только момент гравитационных сил, обусловленный разностью расстояния от центров масс поршней 3 до оси вращения устройства, но и момент архимедовых сил, обусловленный разницей объемов сильфонов 5. Под действием моментов вышеназванных сил устройство начинает поворачиваться вокруг оси до тех пор, пока верхний конец устройства не окажется внизу, после чего цикл повторяется. Применение предлагаемого устройства позволяет повысить эффективность преобразования тепловой энергии в механическую.Формула изобретения
УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПРЕОБРАЗОВАНИЯ ТЕПЛОВОЙ ЭНЕРГИИ В МЕХАНИЧЕСКУЮ, содержащее теплопреобразователь энергии, выполненный в виде двуплечего рычага, цилиндра, разделенного посередине герметичной перегородкой на две равные по объему герметичные полости, заполненные легкорасширяющейся жидкостью, поршни-грузы, установленные в полостях и связанные между собой штоком, средства нагрева и охлаждения, отличающееся тем, что оно снабжено преобразователем энергии, использующим выталкивающую силу Архимеда, выполненным в виде сильфонов, установленных соосно с цилиндром в камерах с боковыми отверстиями для связи со средствами нагрева и охлаждения, закрепленных на торцах полостей цилиндра, при этом сифоны, заполненные газовой средой, одними торцами прикреплены к стенкам камер, другими посредством полого штока соединены между собой, а средства нагрева и охлаждения выполнены в виде водоема с зонами нагрева и охлаждения, являющимися соответственно верхними и нижними слоями.РИСУНКИ
Рисунок 1
Похожие патенты:
Изобретение относится к способам прямого преобразования энергии, в частности тепловой энергии в механическую энергию вращения с использованием гравитационного взаимодействия, и к устройствам по осуществлению этого способа
Мартенситный двигатель // 2041389
Изобретение относится к машиностроению, а именно к тепловым двигателям, в которых для получения работы используются тепловые деформации твердых рабочих элементов из материала с термомеханической памятью формы, и может быть реализован в качестве двигателя различных механизмов, использующих энергию различных тепловых источников
Тепловой двигатель // 2037646
Изобретение относится к тепловым двигателям и может использоваться для преобразования тепловой энергии окружающей среды в электрическую энергию в труднодоступных местах, например в зонах ледовитого океана или в высокогорье
Термодинамический преобразователь энергии // 2037645
Изобретение относится к термодинамическим преобразователям механической энергии и может быть применено для заполнения энергетических пауз и дефицитов в средствах передвижения
Тепловой двигатель // 2037072
Изобретение относится к тепловым двигателям, использующим тепло окружающей среды
Тепловой роторный двигатель б.ф.кочеткова // 2034173
Изобретение относится к двигателям, в частности к стационарным двигателям, преобразующим тепловую энергию в механическую
Устройство для преобразования тепловой энергии в механическую энергию вращения б.ф.кочеткова // 2034172
Изобретение относится к устройствам для прямого преобразования тепловой энергии в механическую энергию вращения
Экологически чистая силовая установка // 2118706
Изобретение относится к области энергомашиностроения и обеспечивает получение механической энергии вращения за счет использования разности температур и плотности морской воды на разных ее уровнях без расходования топливно-энергетических ресурсов
Экологически чистая силовая установка // 2122140
Способ получения тепловой и механической энергии и установка для его осуществления (варианты) // 2135825
Изобретение относится к области энергетики и может быть использовано для автономного непрерывного снабжения тепловой и механической энергией бытовых, промышленных и транспортных энергопотребителей, а после преобразования тепловой и механической энергии в электрическую для снабжения тех же потребителей электричеством
Двигатель с внешним подводом теплоты // 2157459
Изобретение относится к машиностроению, а именно к области тепловых машин внешнего нагревания, работающих по термодинамическому циклу Стирлинга, то есть в идеальном случае: изотерма-изохора-изотерма-изохора
Изобретение относится к теплоэнергетике, в частности к способам, использующим рабочую среду в газообразной или жидкой фазах для получения механической энергии из теплоты внешнего источника, предпочтительно низкотемпературного источника
Теплонасос // 2164311
Изобретение относится к машиностроению и позволяет упростить конструкцию насосных установок, предназначенных для перекачки жидкостей, имеющих различную температуру (холодная и горячая вода)
Двигатель с внешним подводом теплоты // 2177069
Изобретение относится к машиностроению, а именно к области тепловых машин внешнего нагревания, работающих по термодинамическому циклу Стирлинга, т
Источник газа для пневмопривода // 2182675
Механизм с термочувствительным приводом // 2188966
Изобретение относится к элементам управления приводных механизмов и может быть использовано в различных приводных механизмах, например в клапанах, в устройствах раздвижных дверей, люков, затворов и т.п., применяемых в различных отраслях хозяйства