Способ преобразования тепловой энергии в механическую

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик!

11931945 (61) Дополнительное к авт. саид-ву (22) Заявлено 171080 (21) 3 210404/25-06 с присоединением заявки ¹ (23) Приоритет

Опубликовано 30D582. Бюллетень ¹ 20

Дата опубликования описания 30.05.82 ($)) Кп 3

F G 7/06

Государственный комитет

СССР по делам изобретений и открытий

153) УДК 621. 486 (088. 8) (72) Автор изобретения

Э.П.Коваленко т

- it-" ;ij 1 (71) Заявитель (54) СПОСОБ ПРЕОБРАЗОВАНИЯ ТЕПЛОВОЙ

ЭНЕРГИИ В МЕХАНИЧЕСКУЮ

Изобретение относится к.энергети- --, ческому машиностроению и приборостроению, а именно к способам преобразования тепловой .энергии в механическую с использованием разности температур жидкости и окружающей среды.

Наиболее близким к предлагаемому изобретению является способ преобразования тепловой энергии в механическую путем погружения в жидкость камер, заполненных термочувствительным рабочим телом, расширения камер с увеличением их плавучести в результате теплообмена с жидкостью, всплы- 15 тия камер под действием сил плавучести и уменьшения объема и плавучести камер в результате теплообмена с окружающей средой (1).

Недостатком известного способа является низкая экономичнОсть преобразования энергии при малой разности температур вследствие случайных отклонений рабочего диапазона температур от температуры кипения 25 легкоиспаряющейся жидкости, используемой в качестве термочувствительного рабочего тела.

Цель изобретения — повышение эко номичности при преобразовании энер- 30 гии в условиях малой разности темпе ратур жидкости и окружающей среды.

Указанная цель достигается тем, что в качестве рабочего тела используют смесь газа с жидким растворителем, а изменение объема камер осуществляют растворением газа и его выделением из растворителя соответственно при охлаждении и нагреве.

В связи с тем, что растворимость газа в растворителе изменяется в широком диапазоне температур, изменение объема камер и их плавучести и эффективное преобразование тепловой энергии в механическую будет происходить при использовании предлагаемого способа в условиях значительных случайных изменений рабочего диапазона температур.

На фиг. 1 приведено устройство для осуществления способа с vacnoложением камер по перимерту цилиндрического колеса, поперечный разрез; на фиг. 2 — вариант устройства для осуществления предлагаемогО способа с расположением камер вдоль бесконечной трансмисси ., установленной на двух колесах.

Устройство содержит ряд герметичных камер 1 переменного объема, 93 1945 образованных упруго-эластичной плен кой 2, теплоизолированных друг от друга и последовательно расположенных (фиг. 1) по периметру цилиндрического колеса 3, установленного на оси 4 вращения, или (фиг. 2), расположенных вдоль бесконечной транс-. миссии 5, например полотна, установленной на.двух колесах 6 и 7, оси

8 и 9 вращения которых смещены друг относительно друга по вертикали.

Камеры 1 частично заполнены смесью газа, например аммиака, и жидкого .растворителя, например воды, представляющей собой насыщенный водный раствор аммиака. Часть камер 1 погружена в жидкость 10, остальные камеры 1 находятся в контакте с окружающей, например воздушной, средой 11, причем температура жид кости 10 и окружающей среды 11 различны. Стенки камер 1 имеют возможно больший коэффициент теплопроводности и возможно меньшую теплоемкость.

При реализации предлагаемого способа устройство работает следующим образом.

После раскрутки колес 3 (фиг.1) или 6 и 7 (фиг. 2) от внешнего привода в направлении, указанном стрелкой, вращение устройства поддерживается за счет тепловой энергии. В начале погружения камер 1, находящихся справа от оси вращения, их температура, объем и плавучесть ми1 нимальны вследствие охлаждения камер окружающей средой 11. В процессе погружения камер происходит их нагрев жидкостью 10, в результате чего уменьшается растворимость аммиака в воде, газообразный аммиак выделяется из растворителя — воды, увеличивая объем и плавучесть камер 1. При переходе камер 1 на левую ветвь колеса 3 (фиг. 1) или трансмиссии 5 (фиг. 2) процесс нагрева и расширения камер 1 продолжаетоя, и камеры всплывают под действием возросших сил плавучести.

После выхода камер 1 из жидкости

10 происходит их охлаждение окружаю- щей средой 11, в результате чего увеличивается растворимость аммиака в воде, газообразный аммиак переходит в раствор, и объем камер 1

5 уменьшается. далее весь процесс непрерывно повторяется, и движение колес 3, 6 и 7 происходит под действием разности сил плавучести камер на левой и правой половинах уст-!

О ройства.

Предлагаемый способ позволяет эффективно использовать для получения механической энергии небольшие естественные перепады температур, например разницу температур воды и окружающего воздуха, и может найти применение, например, для приведения в действие самописцев теплоизмерительных приборов или для получения электроэнергии и зарядки аккумуляторов питания приборов.

Формула изобретения

Способ преобразования тепловой энергии в механическую путем погру. жения в жидкость камер, заполненных термочувствительным рабочим телом, 30 расширения камер с увеличением их плавучести в результате теплообмена с жидкостью, всплытия камер под действием сил плавучести и уменьшения объема и плавучести камер в результате теплообмена с окружающей

35 средой, отличающийся тем, что, с целью повышения экономичности при преобразовании энергии в условиях малой разности температур жидкости и окружающей среды, в качестве

40 рабочего тела используют смесь газа с жидким рас ворителем, а изменение объема камер осуществляют растворением газа и его выделением из растворителя соответственно при охлаждении

45 и нагреве.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент СССР 9 13534, кл. F 03 G 7/06, 1928.

Составитель Л.Тугарев

Редактор A.Âëàñåíêo Техред И. Гайду Корректор М. Демчик

Заказ 3697/42 Тираж 495 Подписное

ВНИИПИ Государственнбго комитета СССР по делам изобретений и открытий

ll3035, Москва; Ж-45, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП Патент, r. Ужгород, ул. Проектная, 4