ОТОПИТЕЛЬНАЯ ВЕТРОУСТАНОВКА Российский патент 2011 года по МПК F24J3/00 

Описание патента на изобретение RU2414653C1

Изобретение относится к ветротеплоэнергетике и может быть использовано для теплоснабжения жилых и производственных помещений.

Известна водоподъемная ветроустановка, содержащая ветроколеса и связанный с ним при помощи кривошипно-шатунного механизма и вертикальной тяги насос, имеющий размещенный в водоисточнике цилиндр и подпружинный поршень (АС 1437571, СССР).

Известная ветроустановка не предназначена для отопления помещений.

Известен ветровой теплогенератор, содержащий ветродвигатель, редуктор, связанный через горизонтальные валы и электромагнитные муфты с теплогенератором и электрогенератором, эксцентрик, закрепленный на валу, контактирующий с преобразовательным вертикально перемещающимся механизмом внутри теплогенератора (патент РФ 2279568).

Известный ветровой теплогенератор сложен по конструкции и предназначен, помимо вырабатываемой им тепловой энергии, для использования его в выработке электрической энергии.

Наиболее близким к предлагаемому техническому решению является гидравлический демпфер, содержащий корпус с крышкой и коаксиально расположенный в нем стакан, внутри которого размещены шток с поршнем и последовательно связанные с ним через упругие элементы плавающие поршни (АС 1401187, СССР).

Известный гидравлический демпфер имеет разные частоты колебания извне, с образованием тепловой энергии в малых количествах, рассеиваемой рабочей жидкостью внутри корпуса.

Технический результат, на достижение которого направлено изобретение, заключается в получении максимально возможного количества тепловой энергии, переходящей через стенки корпуса в отапливаемое помещение, и повышении коэффициента преобразования механической ветровой энергии в тепловую.

Указанный технический результат достигается тем, что в отопительной ветроустановке, содержащей ветроколесо и связанный с ним при помощи кривошипно-шатунного механизма и вертикальной тяги поршень, корпус с крышкой и стакан, соединенный согласно изобретению последовательно с поршнем, имеющий сферический шарнир, через упругие элементы размещены плавающие поршни с дроссельными отверстиями. Все поршни имеют ограничители с отверстиями, в которых жестко закреплены трубки, через вертикальные прорези в стакане гидравлически связаны с пустотелыми лопастями, стенки которых имеют сверху и снизу отверстия, и выполнены они с уклоном 15-20° в сторону корпуса. Снаружи стакана вверху и на середине к нему прикреплены ячейки, заполненные теплоаккумулирующим веществом с фазовым переходом. В нижней части корпуса установлен тепловой электрический нагреватель в виде дуги, сообщенный электрически через провода с силовым электрощитом.

На чертежах представлено упрощенное изображение отопительной установки, где на фиг.1 - продольный разрез; на фиг.2 - лопасти установки и на фиг.3 - ячейки с теплоаккумулирующим веществом (вид сверху).

Отопительная ветроустановка содержит ветроколесо 1 и связанный с ним при помощи кривошипно-шатунного механизма 2 и вертикальной тяги 3 поршень 4, имеющий сферический шарнир 5 и размещенный в стакане 6, установленный жестко коаксиально корпусу 7 с крышкой 8. Под поршнем 4 последовательно, связаны с ним через упругие элементы 9, размещены плавающие поршни 10 (один и боле), в которых выполнены дроссельные отверстия 11. Все поршни в стакане 6 имеют ограничители 12 с отверстиями 13, в которых жестко закреплены трубки 14, связанные гидравлически с лопастями 15, имеющие сверху и снизу отверстия 16, размещены они в полости 17 между стаканом 6 и корпусом 7. Лопасти 15 выполнены в виде пустотелых сегментов с уклоном в сторону корпуса обоих стенок на 15-20°. Стакан 6 имеет с боков вертикальные прорези 18 шириной не менее диаметра трубок 14, а снаружи вверху и на середине к нему прикреплены ячейки 19, заполненные теплоаккумулирующим веществом (не показано) с фазовым переходом в области рабочих температур установки. Через пробку 20 в крышке 8 внутрь корпуса 7 заливают высоковязкую жидкость (трансформаторное или веретенное масло) до покрытия ею верхних ячеек 19. На крышке 8 вокруг тяги 3 установлено сальниковое устройство 21, а в нижней части корпуса 7 в полости 17 установлен тепловой электрический нагреватель (ТЭН) 22 в виде дуги, сообщенный электрически через провода с силовым электрощитом (не показан).

От каждого поршня из отверстий 13 отходят, например, четыре трубки 14, проходящие через прорези 18 и прикрепленные к четырем лопастям 15. Зазор между лопастями от 0,5÷10 мм.

Отопительная ветроустановка работает следующим образом.

При достаточной силе ветра вращение ветроколеса 1 преобразуется при помощи кривошипно-шатунного механизма 2 и тяги 3 в возвратно-поступательное перемещение поршней 4 и 10. При движении поршней вниз высоковязкая жидкость перетекает через дроссельные отверстия 11 в верхнюю и среднюю части стакана 6, а через прорези 18, трубки 14 и лопасти 15 она вытесняется через отверстия 16 в полость 17. Упругие элементы 9 сдавливаются, заставляя обтекать жидкость вокруг своих витков, с очевидным преобразованием механической энергии в тепловую. При движении поршней вверх жидкость через отверстия 11, 16 и прорези 18 перетекает из полости 17 в стакан 6. Постоянное и периодическое перемещение жидкости из стакана 6 в полость 17 и обратно - совершается механическая работа, которая преобразуется в тепловую энергию, и тем самым она нагревается. Получаемое тепло нагревает ячейки 19 и корпус 7 установки, после чего тепловая энергия расходуется на обогрев помещения. При временном прекращении ветра ячейки 19 начнут возвращать накопленное ими тепло жидкости, а через нее тепловая энергия поступит в помещение. При длительном отсутствии ветра включают в работу электрический нагреватель 22, и установка будет работать как масляный обогреватель. Уклон лопаток 15 в сторону корпуса 7 будет способствовать стоку, натоку жидкости внутри полости 17, и тем самым будет совершаться работа с переходом ее в тепловую энергию. Сальниковое устройство 21 исключает выброс паров и капелек жидкости за пределы установки.

Предлагаемая отопительная установка проста по конструкции, надежна в работе и эксплуатации, не требует периодического наблюдения и ремонта. Она может быть использована для отопления помещений дачных домиков, гаражей, передвижных вагончиков.

Похожие патенты RU2414653C1

название год авторы номер документа
ОТОПИТЕЛЬНАЯ ВЕТРОУСТАНОВКА 2009
  • Бирюлин Игорь Борисович
  • Ветрова Анжелика Амировна
  • Белая Валентина Анатольевна
  • Башилов Иван Борисович
RU2415298C1
ВЕТРОУСТАНОВКА ДЛЯ НАГРЕВА ВОДЫ 2010
  • Петько Виктор Гаврилович
  • Фомин Максим Борисович
  • Слободсков Пётр Николаевич
  • Бакирова Галия Рамилевна
RU2431762C1
ТЕПЛОГЕНЕРАТОР 2010
  • Бирюлин Игорь Борисович
  • Ветрова Анжелика Амировна
  • Белая Валентина Анатольевна
  • Башилов Иван Борисович
RU2415352C1
ВЕТРОВОЙ ТЕПЛОЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ ГЕНЕРАТОР 2009
  • Бирюлин Игорь Борисович
  • Ветрова Анжелика Амировна
  • Белая Валентина Анатольевна
  • Башилов Иван Борисович
RU2412405C1
ТЕПЛОГЕНЕРАТОР ГИДРАВЛИЧЕСКИЙ 2011
  • Бирюлин Игорь Борисович
  • Ветрова Анжелика Амировна
  • Белая Валентина Анатольевна
  • Фокин Владимир Вячеславович
  • Башилов Иван Борисович
RU2490564C2
ВЕТРОВОЙ ВОДОНАГРЕВАТЕЛЬ 2010
  • Бирюлин Игорь Борисович
  • Ветрова Анжелика Амировна
  • Белая Валентина Анатольевна
  • Башилов Иван Борисович
RU2426955C1
ВЕТРОТЕПЛОВОЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ-НАКОПИТЕЛЬ 2015
  • Ясаков Николай Васильевич
RU2623637C2
ВАРИАТОРНЫЙ ТЕПЛОГЕНЕРАТОР 2011
  • Белозёров Виктор Николаевич
  • Бирюлин Игорь Борисович
  • Ветрова Анжелика Амировна
  • Школьник Борис Иосифович
RU2484389C1
ВЕТРОВОЙ ТЕПЛОГЕНЕРАТОР 2012
  • Бирюлин Игорь Борисович
  • Ветрова Анжелика Амировна
  • Васильева Дарья Дмитриевна
RU2522736C2
ВЕТРОВАЯ ТЕПЛОЭЛЕКТРИЧЕСКАЯ СТАНЦИЯ 2009
  • Бирюлин Игорь Борисович
  • Ветрова Анжелика Амировна
  • Белая Валентина Анатольевна
  • Башилов Иван Борисович
RU2403436C1

Иллюстрации к изобретению RU 2 414 653 C1

Реферат патента 2011 года ОТОПИТЕЛЬНАЯ ВЕТРОУСТАНОВКА

Изобретение относится к ветротеплоэнергетике и может быть использовано для теплоснабжения жилых и производственных помещений. Отопительная установка содержит ветроколесо и связанный с ним при помощи кривошипно-шатунного механизма и вертикальной тяги поршень, под которым через упругие элементы размещены плавающие поршни, установленные в стакане с вертикальными прорезями, последний коаксиально размещен в центре корпуса. От каждого поршня, из отверстий в ограничителях, отходят через прорези трубки, соединенные с лопастями, находящиеся в полости между корпусом и стаканом. Снаружи стакана вверху и на середине к нему прикреплены ячейки, заполненные теплоаккумулирующим веществом с фазовым переходом. В нижней части корпуса установлен тепловой электрический нагреватель в виде дуги. Такая установка имеет высокий коэффициент преобразования механической энергии в тепловую, проста и надежна в эксплуатации. 2 з.п. ф-лы, 3 ил.

Формула изобретения RU 2 414 653 C1

1. Отопительная установка, содержащая ветроколесо и связанный с ним при помощи кривошипно-шатунного механизма и вертикальной тяги поршень, корпус с крышкой и стакан, отличающаяся тем, что последовательно с поршнем, имеющим сферический шарнир, через упругие элементы размещены плавающие поршни с дроссельными отверстиями, все поршни имеют ограничители с отверстиями, в которых жестко закреплены трубки, через вертикальные прорези в стакане гидравлически связанные с пустотелыми лопастями, стенки которых имеют сверху и снизу отверстия, причем стенки лопастей выполнены с уклоном 15-20° в сторону корпуса.

2. Отопительная установка по п.1, отличающаяся тем, что снаружи стакана вверху и на середине к нему прикреплены ячейки, заполненные теплоаккумулирующим веществом с фазовым переходом.

3. Отопительная установка по п.1, отличающаяся тем, что в нижней части корпуса установлен тепловой электрический нагреватель в виде дуги, сообщенный электрически через провода с силовым электрощитом.

Документы, цитированные в отчете о поиске Патент 2011 года RU2414653C1

Гидравлический демпфер 1986
  • Залесский Анатолий Иосифович
  • Ладыгин Игорь Николаевич
SU1401187A1
Водоподъемная ветроустановка 1987
  • Бабинцев Иван Андреевич
  • Булычев Владимир Геннадиевич
  • Владимиров Сергей Викторович
  • Козлов Михаил Тимофеевич
  • Пивнев Владимир Петрович
SU1437571A1
ВЕТРОВОЙ ТЕПЛОГЕНЕРАТОР 2003
  • Рахматулин Виктор Раисович
  • Чудаков Александр Александрович
RU2279568C2
RU 2070989 C1, 27.12.1996
СОРБЕНТ ДЛЯ ОЧИСТКИ ГАЗОВ ОТ СЕРНИСТЫХ СОЕДИНЕНИЙ И СПОСОБ ЕГО ПРИГОТОВЛЕНИЯ 2005
  • Целютина Марина Ивановна
  • Резниченко Ирина Дмитриевна
  • Алиев Рамиз Рза Оглы
  • Волчатов Леонид Геннадьевич
  • Посохова Ольга Михайловна
  • Андреева Татьяна Ивановна
RU2311226C2

RU 2 414 653 C1

Авторы

Бирюлин Игорь Борисович

Ветрова Анжелика Амировна

Белая Валентина Анатольевна

Башилов Иван Борисович

Даты

2011-03-20Публикация

2009-10-14Подача