Механический нагреватель
Изобретение относится к малой энергетике и может быть использовано для теплоснабжения, в частности в составе ветроустановок. Технический результат заключается в упрощении конструкции и повышении эффективности механического нагревателя. Механический нагреватель в виде мешалки с лопастями переменного радиуса в составе теплоаккумулятора отличается тем, что упругие замкнутые овалообразной формы лопасти и перфорированные диски закреплены по крайней мере на одном из уровней на вертикальном валу, который, в свою очередь, имеет подвижное опирание-соединение с крышкой-мембраной аккумулятора. При этом овалообразной формы лопасти и перфорированные диски могут быть выполнены как одно целое или могут являться продолжением друг друга. При этом овалообразной формы лопасти и перфорированные диски, закрепленные на вертикальном валу на двух уровнях, на одном из уровней могут иметь подвижное в осевом отношении закрепление, а перфорация может быть конической и/или коноидной формы. 4 з.п. ф-лы, 2 ил.
Изобретение относится к малой энергетике и может быть использовано для теплоснабжения, в частности в составе ветроустановок.
Известен механический нагреватель в составе ветротеплогенератора /см. патент РФ №2231687 (кл. F03D 9/00) от 17.12.2002/, снабженный механическим нагревателем в виде мешалки с подвижными лопастями, каждая пара из которых выполнена по схеме центробежного регулятора (регулятора Уатта) с разной упругостью пружин. Один комплект механического нагревателя-прототипа состоит из двух лопастей, каждая из которых закреплена на валу с помощью неподвижной и подвижной муфт, шарниров и пружины.
При всех достоинствах технического решения прототипа заявитель настоящего считает возможным упростить конструкцию механического нагревателя, сделав ее не столь многокомпонентной по составляющим, и повысить эффективность вибрационного перемешивания теплоносителя в аккумуляторе тепла.
Цель изобретения - упрощение конструкции и повышение эффективности механического нагревателя.
Заявленная изобретением цель решается тем, что в механическом нагревателе в виде мешалки с лопастями переменного радиуса в составе теплоаккумулятора упругие замкнутые овалообразной формы лопасти и перфорированные диски закреплены по крайней мере на одном из уровней на вертикальном валу, который, в свою очередь, имеет подвижное опирание-соединение с крышкой-мембраной аккумулятора. При этом овалообразной формы лопасти и перфорированные диски могут быть выполнены как одно целое или могут являться продолжением друг друга. При этом овалообразной формы лопасти и перфорированные диски, закрепленные на вертикальном валу на двух уровнях, на одном из уровней могут иметь подвижное в осевом отношении закрепление, а перфорация может быть конической и/или коноидной формы.
Предлагаемое техническое решение иллюстрируется примером устройства механического нагревателя (фиг.1) и вариантом выполнения мешалки (фиг.2).
Механический нагреватель состоит из мешалки с упругими лопастями 1 переменного радиуса овалообразной формы, закрепленными по крайней мере на одном из уровней (на фиг.1 - верхнем и нижнем; на фиг.2 - только верхнем) на вертикальном валу 2 в корпусе 3 теплоаккумулятора, заполненного вязкой жидкостью (не показана). Вал 2 имеет подвижное опирание-соединение 4 с крышкой-мембраной 5 корпуса 3 теплоаккумулятора. На упругих лопастях 1 закреплены перфорированные диски 6 и 7, перфорация которых может быть конической (8 и 9) и/или коноидной формы. Овалообразной формы упругие лопасти 1 и перфорированные диски 6 и 7 могут быть выполнены как одно целое или могут являться продолжением друг друга, как на фиг.1 и 2. При этом овалообразной формы упругие лопасти 1 и перфорированные диски 6 и 7, закрепленные на вертикальном валу 2 на двух уровнях, на одном из уровней могут иметь подвижное в осевом отношении закрепление (см. поз.10 на фиг.1).
При вращении упругих лопастей 1 механического нагревателя предлагаемой конструкции внешняя механическая энергия, приложенная к валу 2, затрачивается на преодоление сил трения вязкой жидкости и превращается в теплоту, аккумулируемую жидкостью в корпусе 3. Упругие лопасти 1 увеличивают радиус по мере увеличения центробежных сил, являющегося следствием возрастающей частоты вращения вала 2 и подвижного (в осевом отношении) закрепления на одном из уровней вала 2 упругих лопастей 1 с перфорированными дисками 6 (см. фиг.1). Тот же эффект увеличения радиуса лопастей мешалки в процессе вращения и сопутствующий ему эффект повышения теплоты вязкой жидкости в корпусе 3 теплоаккумулятора возможно наблюдать с упругими лопастями 1 предлагаемой конструкции, закрепленными только верхним уровнем на вертикальном валу 2 и связанными на нижнем уровне посредством перфорированного диска 7 (см. фиг.8).
Сужение отверстий перфорации 8 и 9 конической и/или коноидной формы может быть направлено вниз (см. поз.9) и/или вверх (см. поз.8) лопастей 1 и/или дисков 6 и 7, кроме самой нижней (самого нижнего), сужение отверстий перфорации в которой (в котором) направлены вниз аккумулятора (см. фиг.2). Такая ориентация сужающихся отверстий призвана предотвращать образования осадка на днище корпуса 3, которое может быть плоским, как на фиг.1 и 2, полусферическим, иметь форму усеченного конуса и т.п. Корпус 3 теплоаккумулятора имеет по преимуществу цилиндрическую форму.
Эффективность вибрационного нагрева вязкой жидкости предлагаемым механическим нагревателем упрощенной конструкции существенно повышается при выполнении подвижного (в осевом отношении) опирания-соединения 4 вала 2 с крышкой-мембраной 5 корпуса 3 теплоаккумулятора.
Таким образом, изобретение, по мнению заявителя, является новым, имеет изобретательский уровень и промышленно применимо.
1. Механический нагреватель в виде мешалки с лопастями переменного радиуса в составе теплоаккумулятора, отличающийся тем, что упругие замкнутые овалообразной формы лопасти и перфорированные диски закреплены, по крайней мере, на одном из уровней на вертикальном валу, который, в свою очередь, имеет подвижное опирание-соединение с крышкой-мембраной аккумулятора.
2. Механический нагреватель по п.1, отличающийся тем, что овалообразной формы лопасти и перфорированные диски могут быть выполнены как одно целое или могут являться продолжением друг друга.
3. Механический нагреватель по п.1 или 2, отличающийся тем, что овалообразной формы лопасти и перфорированные диски, закрепленные на вертикальном валу на двух уровнях, на одном из уровней могут иметь подвижное в осевом отношении закрепление.
4. Механический нагреватель по п.1 или 2, отличающийся тем, что перфорация может быть конической и/или коноидной формы.
5. Механический нагреватель по п.1 или 2, отличающийся тем, что сужения отверстий перфорации могут быть направлены вниз и/или вверх лопастей и/или дисков, кроме самой нижней (самого нижнего), сужение отверстий перфорации в которой (в котором) направлены вниз аккумулятора.
