ЭЛЕКТРОГЕНЕРАТОР С ДВИГАТЕЛЕМ "ФЛЮИДАЙН" Российский патент 1999 года по МПК F02G1/00 

Изобретение относится к области теплоэнергетики и устройств, работающих по циклу Стирлинга.

Известно устройство теплового двигателя "Флюидайн", относящегося к классу двигателей Стирлинга, имеющего в качестве рабочих поршней столбы жидкости (Г.Ридер, Ч.Хупер. Двигатели Стирлинга. М., Мир, 1986, с. 43).

Известны технические решения для получения индукционного тока, включающие в себя катушку, из изjлированного провода, концы которой подсоединены к приемнику тока (гальванометру) и длинного полосового магнита, при перемещении которого вдоль оси катушки, возникает индукционный ток (Детлаф А.А., Яворский Б. М. , Милковская Л.Б. Курс физики. Том 2. Электричество и магнетизм. М. , Высшая школа, 1977, с. 264). Однако для устойчивой работы генератора тока необходимо постоянное возвратно-поступательное движение магнита вдоль оси катушки.

Известно устройство двигателя "Флюидайн", включающее в себя горячую и холодную полости, холодную, горячую и выходную трубы, и использующее принцип реактивной струи в качестве способа стабильной непрерывной работы двигателя (Г. Ридер, Ч.Хупер. Двигатели Стирлинга. М., Мир, 1986, с. 45 - 47). Однако представленное техническое решение не определяет принцип и конструкцию для преобразования колебательных движений рабочих сред двигателя в полезную механическую или электрическую энергию.

Технический результат, который может быть получен при осуществлении изобретения, заключается в преобразовании энергии колебаний рабочих сред двигателя в полезную электрическую энергию.

Для достижения этого технического результата электрогенератор с двигателем "Флюидайн", состоящий из связанных между собой холодной, горячей и выходной труб, частично заполненных жидкостью, снабжен магнитом, подвешенным на пружине к решетке, закрепленной на верхнем срезе выходной трубы, и электрической катушкой, расположенной в верхней части выходной трубы, таким образом, что магнит имеет возможность совершать возвратно-поступательное движение вдоль оси катушки.

Введение в состав электрогенератора с двигателем "Флюидайн" магнита, подвешенного на пружине к решетке, закрепленной на верхнем срезе выходной трубы, и электрической катушки, навитой на верхнюю часть выходной трубы, позволяет получить новое свойство, заключающееся в преобразовании колебательных движений столба жидкости в выходной трубе двигателя в возвратно-поступательное движение магнита вдоль оси катушки, что приводит к получению в ее обмотке электрического тока, который может быть использован различными потребителями.

На чертеже изображен электрогенератор с двигателем "Флюидайн".

Электрогенератор включает в себя двигатель "Флюидайн" (далее по тексту просто двигатель) 1, состоящий из соединенных в нижней части холодной трубы 2, горячей трубы 3, выходной трубы 4. На верхнем срезе выходной трубы 4 закреплена решетка 5, к которой с помощью пружины 6 крепится магнит 7, совершающий возвратно-поступательное движение вдоль оси катушки 8, расположенной в верхней части выходной трубы 4. Холодная труба 2 и горячая труба 3 соединены в верхней части каналом 9, который образует с трубами 2 и 3 холодную полость 10 и горячую полость 11, внутри которых находится рабочее тело (газ) двигателя 1. Трубы 2, 3, 4 частично заполнены жидкостью. Между столбом жидкости в трубе 4 и магнитом 7 расположена полость с воздухом 12.

Электрогенератор с двигателем "Флюидайн" работает следующим образом.

Стабильная непрерывная работа двигателя 1 при подведении внешней теплоты к полости 11 обеспечивается с помощью принципа реактивной струи. В результате работы двигателя 1 происходит циклическое изменение объема и давления рабочего тела (газа) в полостях 10, 11 и канале 9, приводящие к вынужденным колебаниям столбов жидкости в холодной трубе 2, горячей трубе 3, выходной трубе 4. Увеличение столба жидкости в выходной трубе 4 двигателя 1 приводит к увеличению давления воздуха в полости 12, за счет чего происходит сжатие пружины 6 и движение магнита 7 вверх. Воздух, расположенный над магнитом 7, выталкивается в окружающую среду через отверстия решетки 5. Двигаясь вдоль оси катушки 8, магнит 7 индуцирует ток в ней, который может быть использован различным потребителем (на чертеже не показан). При движении столба жидкости в трубе 4 вниз в полости 12 создается разрежение, по отношению к давлению окружающей среды, за счет возникшего перепада давлений, а также под действием массы магнита 7 происходит движение вниз подвешенного на пружине 6, магнита 7. Данное движение снова индуцирует ток в катушке 8. Затем цикл повторяется.

Источники информации, принятые во внимание при составлении заявки:
1. Г.Ридер, Ч.Хупер. Двигатели Стирлинга. М., Мир, 1986, с. 43.

2. Детлаф А. А. , Яворский Б.М., Милковская Л.Б. Курс физики. Том 2. Электричество и магнетизм. М., Высшая школа, 1977, с. 264.

3. Г. Ридер, Ч. Хупер. Двигатели Стирлинга. М., Мир, 1986, с. 45-47 - прототип.

Изобретение относится к области теплоэнергетики и устройств, работающих по циклу Стирлинга. Достигаемый технический результат - преобразование энергии колебания рабочих сред двигателя в полезную электрическую энергию. Стабильная непрерывная работа двигателя 1, при подведении внешней теплоты к полости 11, обеспечивается с помощью принципа реактивной струи. В результате работы двигателя 1 происходит циклическое изменение объема и давления рабочего тела (газа) в полостях 10, 11 и канале 9, приводящее к вынужденным колебаниям столбов жидкости в холодной трубе 2, горячей трубе 3, выходной трубе 4. Колебания жидкости в трубе 4 преобразуются в возвратно-поступательное движение магнита 7, подвешенного на пружине 6 к решетке 5, вдоль оси катушки 8, что приводит к появлению в ней электрического тока. 1 ил.

Электрогенератор с двигателем "Флюидайн", включающий двигатель "Флюидайн", состоящий из связанных между собой холодной, горячей и выходной труб, частично заполненных жидкостью, отличающийся тем, что снабжен магнитом, подвешенным на пружине к решетке, закрепленной на верхнем срезе выходной трубы, и электрической катушкой, расположенной в верхней части выходной трубы таким образом, что магнит имеет возможность совершать возвратно-поступательное движение вдоль оси катушки.