УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПРЕОБРАЗОВАНИЯ ЭНЕРГИИ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ОСМОТИЧЕСКОГО ДАВЛЕНИЯ Российский патент 1995 года по МПК F03G7/06 

Изобретение относится к машиностроению, а именно к устройствам для преобразования тепловой энергии в механическую с использованием осмотического давления.

Известно устройство, содержащее две камеры раствора и растворителя, разделенные между собой двумя полупроницаемыми перегородками, нагреватель, холодильник и ротационный двигатель между камерами раствора.

Недостатком такого устройства является низкая эффективность работы.

Цель изобретения - повышение эффективности работы устройства.

Для этого устройство выполнено в виде двух коаксиальных цилиндров, по диаметру внутреннего цилиндра проложен сообщающийся сосуд-канал, у входа которого установлена первая перегородка, а вторая разделена пополам и уложены у выхода канала, при этом последние полупроницаемые перегородки соединены с цилиндрами.

Противолежащие каналу области большего диаметра, являющиеся теплопередающими стенками, дают возможность непосредственно подвести внешние поверхности корпуса (или выполнить корпус вытянутой формы) к зонам нагрева и охлаждения.

Регулятор расхода растворителя, расположенного перед одной из полуперегородок, изменяя скорость движения потока в одну сторону, увеличивает соответственно скорость в другую сторону, где расположен ротационный двигатель.

Вращением вала на корпусе можно переставить местами зоны нагрева и охлаждения с соответствующим изменением направления движения потока и вращения двигателя.

Равенство длины канала и высоты перегородок с длинами цилиндров способствует равномерному процессу преобразования энергии, т.е. геометрические размеры устройства выбраны из условия оптимального режима работы двигателя.

Канал, выполненный у выхода сужающимся, из-за эффекта эжектирования позволяет непосредственно контактировать поступающей нагретой жидкости с теплоотдающей поверхностью внешнего цилиндра.

Кроме этого, такая конструкция устройства в зоне нагрева вследствие вертикального перемещения горячего потока к поверхности первой перегородки дает возможность эффективнее использовать теплообмен между жидкостью и стенками корпуса.

На чертеже представлено устройство.

Устройство выполнено в виде двух коаксиальных цилиндров 1 и 13, по диаметру внутреннего цилиндра 13 по всей длине проложен сужающийся канал 2, образовывая секции 4 и 8 для раствора и растворителя, ограниченные между собой полупроницаемой перегородкой 5 у входа в канал и полупроницаемыми перегородками 6 и 7. Перед полупроницаемой перегородкой 7 установлен регулятор 11 расхода растворителя, а за ней - исполнительный механизм 12, при этом зона перед полупроницаемыми перегородками 6 и 7 является зоной охлаждения, перед перегородкой 5 расположена зона 3 нагрева с теплопринимающей стенкой 15, а в диаметрально противоположной стороне в области между двумя полупроницаемыми перегородками 6 и 7 - теплопередающая стенка 16. Корпус снабжен валом 10, расположенным перпендикулярно каналу 2. При переворачивании корпуса вокруг вала 10 на 180^о теплопередающие стенки меняются местами, в результате чего меняется направление потока на противоположное.

Устройство работает следующим образом.

Корпус устройства располагают так, чтобы теплопринимающая стенка 15 находилась там, где необходимо отводить тепло, а стенка 16 - там, где необходимо нагревать систему. После контакта указанных стенок с соответствующими зонами поток жидкости между двумя цилиндрами, проходя через сообщающийся канал 2, приводит во вращательное движение ротационный двигатель. Скорость потока регулируется регулятором 11 расхода растворителя.

Использование: машиностроение, устройства для преобразования энергии с использованием осмотического давления. Сущность изобретения: устройство содержит камеру, разделенную полупроницаемыми перегородками 5, 6 и 7 на секции 4 и 8 для раствора и растворителя и образованную двумя коаксиальными цилиндрами 1, 13 и каналом 2, установленным по диаметру внутреннего цилиндра, на входе в канале 2 установлена полупроницаемая перегородка 5 площадью, равной сумме равных площадей двух радиально установленных перегородок 6 и 7, размещенных по разные стороны от выхода из канала, причем перед одной из них установлен регулятор 11 расхода растворителя, а после другой - исполнительный механизм 12, кроме того, камера установлена на валу 10, расположенном перпендикулярно каналу 2, длина канала 2 и высота перегородок 5, 6 и 7 равны высоте цилиндров 1, 13, причем канал 2 выполнен сужающимся в сторону секции для раствора. 3 з.п. ф-лы, 1 ил.

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПРЕОБРАЗОВАНИЯ ЭНЕРГИИ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ОСМОТИЧЕСКОГО ДАВЛЕНИЯ, содержащее камеру, разделенную полупроницаемыми перегородками на секции для раствора и растворителя, исполнительный механизм, холодильник и нагреватель, отличающееся тем, что, с целью повышения эффективности в работе, камера образована двумя коаксиальными цилиндрами и каналом, установленным по диаметру внутреннего цилиндра, на входе в канале установлена полупроницаемая перегородка площадью, равной сумме равных площадей двух радиально установленных перегородок, размещенных по разные стороны от выхода из канала, причем перед одной из них установлен регулятор расхода растворителя, а после другой - исполнительный механизм, кроме того, нагреватель и холодильник размещены снаружи камеры напротив входных и выходных отверстий канала. 2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что камера установлена на валу, ось которого расположена перпендикулярно каналу. 3. Устройство по п.1, отличающееся тем, что длина канала и высота перегородок равны высоте цилиндров. 4. Устройство по п.1, отличающееся тем, что канал выполнен сужающимся в сторону секции для раствора.