Тепломеханический двигатель Советский патент 1984 года по МПК F03G7/06 

Изобретение относится к теплотехнике, а именно к использованию эффекта памяти формы в тепломеханических двигателях, работающих при малом температурном градиенте, создаваемом, например, низкотемпературными тепловыми источниками: геотермальными водами, солнечными коллекторами, разностью температур слоев воды в океане.

Известен тепломеханический двигатель, содержащий проходящее через зоны нагрева и охлаждения колесо с радиально расположенными изогнутыми биметаллическими элементами с грузами на свободных концах 1.

Недостатками этого двигателя являются его низкая экономичность, обусловленная малой степенью деформации биметаллических элементов, и низкая величина момента весового дебаланса колеса, обусловленная недостаточной жесткостью консольных биметаллических элементов и, как следствие, малым весом грузов, создающих весовой дебаланс.

Наиболее близким к изобретению является тепломеханический двигатель, содержащий частично погруженное в резервуар с горячей водо.й колесо с радиально расположенными изогнутыми нитиноловы.ми элементами, обладающими эффектом .памяти выпрямленной формы.

Экономичность двигате.1я повышена вследствие увеличения теп.повых деформаций термочувствительных нитиноловых элементов .

Однако способность к тепловым дсформация.м сплавов с эффекто.м памяти (ор.мы используется в этом техническом решении неполно. Значительные потери энергии в. п: нест11ом двигателе происходят при трении пет.Копра.чных 1И1тиноловых элементов о волу. Кроме того, в этом двигателе не обеспечивается использование окружающего холодного воздуха для охлаждения элелИМПОВ.

Целью изобретения является повыщение

уКОМОМИЧНОСТИ.

Указанная цель достигается тем, что тепломеханический двигатель содержит частично погруженное в резервуар с горячей водой колесо с радиально расположенными изогнутыми нитиноловыми элементами, обладающими эффектом памяти выпрямленной формы, нитиноловые элементы дополнительно имеют память растянутой формы в выпрямленном виде и сжатой формы в изогнутом, волнообразном виде, и выполнены в 0 поперечном сечении обтекаемого профиля.

Колесо и резервуар расположены внутри трубы с естественной тягой.

На фиг. 1 изображен предлагаемый Двигатель, разрез; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1.

В резервуаре 1 с теплоизолированными стенками, заполненном горячей водой 2 из теплоисточника, находится колесо 3, втулка 4 которого вращается вокруг стационарной оси. Жесткий массивный обод 5 теплоизоли0 рован и прикреплен к втулке 4 посредством щарниров 6 плоскими нитиноловыми элементами 7. Резервуар 1 с водой 2 и колесо 3 находятся внутри трубы 8 с естественной тягой.

Двигатель работает следующим образом. 5 При попадании в горячую воду 2 нитиноловые элементы 7 сокращаются, увлекая за собой обод 5, центр тяжести колеса 3 сменАается относительно оси вращения втулки 4. В крайнем сжатом состоянии нитиноловые элементы 7 переходят в трубе 8 в полупикл интенсивного воздущного охлаждения, в конце которого приобретают растянутую форму. Далее цикл повторяется.

Применение нитиноловых элементов, предварительно обученных к двойному запоминанию сложной (на изгиб и на растяжение и сжатие) формы, позволяет полнее использовать эффект «памяти.

Применение нитиноловых рабочих элементов, имеющих обтекаемый профиль, повыщает скорость теплоотвода и снижает 0 потери энергии на трение. f

Тепловые потери снижены за счет применения теплоизоляции.,

1. ТЕПЛОМЕХАНИЧЕСКИЙ ДВИГАТЕЛЬ, содержащий частично погруженное в резервуар с горячей водой колесо с радиально расположенными изогнутыми нитиноловыми элементами, обладающими эффектом памяти выпрямленной формы, отличающийся тем, что, с целью повышения ЭКОНОМИЧНОСТИ, нитиноловые элементы дополнительно имеют память растянутой формы в выпрямленном виде и сжатой формы в изогнутом, волнообразном виде, и выполнены в поперечном сечении обтекаемого профи. я. 2. Двигатель по п. 1, отличающийся тем, что колесо и резервуар расположены внутри трубы с естсстиенной тягой. (Я со со 00