Преобразователь тепловой энергии в механическую Советский патент 1985 года по МПК F03G7/06 

Изобретение относится к энергетике, а именно к двигателям и устройствам, утилизирующим бросовое тепло, тепло сточных и сбросовых вод и т. п. Цель изобретения - повышение тепловой эффективности преобразователя за счет функционального разделения рабочих элементов на силовые цилиндры и теплообменные камеры. На фиг. 1 изображено устройство, поперечный разрез; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - узел I на фиг. 2; на фиг. 4 - схематично представлены различные фазы вращения ротора и соответствующие им положения поршней. Преобразователь тепловой энергии в механическую содержит вращающийся ротор 1 с равномерно расположенными по его окружности рабочими элементами 2, каждый из которых выполнен в виде силового цилиндра 3 с поршнем 4, связанным с кривощипно-шатунным механизмом 5 преобразования поступательного движения порщней 4 во вращательное движение ротора 1, и теплообменной камеры 6, заполненной рабочим веществом. Каждый силовой цилиндр 3 и теплообменная камера 6 разделены перегородкой 7 и сообщены посредством трубок 8, снабженных на торцах, выступающих со стороны теплообменной камеры 6, каплеотбойниками 9, ротор 1 выполнен с двойными стенками 10, силовые цилиндры 3 выполнены из нетеплопроводного материала и снабжены теплоизолирующим покрытием, а теплообменные камеры 6 выполнены из теплопроводного материала в виде пустотелых ребер 11. Кривощипно-щатуннЬш механизм 5 преобразователя состоит из связанных с поршнями 4 щатунов 12, неподвижно закрепленных кривошипов 13, удерживающих ось 14 с эксцентриситетом относительно оси ротора 1 при вращении последнего относительно оси 15 механизма. Герметизация внутренней полости ротора 1 со стороны оси 15 осуществляется сальниковым уплотнением 16. С противоположной стороны ротора 1 установлен вал 17 отбора мощности. Рабочие элементы 2 заполнены двухфазным рабочим теплом (жидкость+пар) таким образом, что жидкая фаза полностью находится в теплообменных камерахб. Преобразователь тепловой энергии в механическую работает следующим образом. Ротор 1 помещается в условия воздействия на него снизу источника тепла, например, сточных вод, дымовых газов и т. и., а сверху - источника низкой температуры, например, окружающего воздуха. Жидкая фаза рабочего тела, находящаяся в нижних теплообменных камерах 6, под воздействием теплового потока начинает испаряться, повышая давление в соответствующих силовых цилиндрах 3. В это же время в верхних камерах 6 под воздействием отвода тепла рабочее тело начинает конденсироваться с понижением давления в полостях соответствующих силовых цилиндров. Изменение давлений, действующих на поршни 4, приводит к перемещению последних в силовых цилиндрах 3, которое через кривошипно-шатунный механизм 5 передается ротору 1 с валом 17 отбора мощности. При вращении ротора в зоне нагрева и охлаждения поступают новые рабочие элементы, процессы в которых повторяются, обеспечивая непрерывное вращение ротора.

1. ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ТЕПЛ ВОЙ ЭНЕРГИИ В МЕ;ХАНИЧЕСКУЮ, держащий вращающийся ротор с равном но расположенными по его окружности бочими элементами, каждый из которых полнен в виде силового цилиндра с порш связанным с кривошипно-шатунным меха ff 7 « 8 12 MOM преобразования поступательного движения порщней во вращательное движение ротора, и теплообменной камеры, заполненной рабочим веществом, отличающийся тем, что, с целью повышения тепловой эффективности преобразователя, каждые силовой цилиндр и теплообменная камера разделены перегородкой и сообщены посредством трубок, снабженных на торцах, выступающих со стороны теплообменной камеры, каплеотбойниками. 2.Преобразователь по п. I, отличающийся тем, что вращающийся ротор выполнен с двойными стенками, силовые цилиндры выполнены из нетеплопроводного материала и снабжены теплоизолирующим покрытием, а теплообменные камеры выпол- р нены из теплопроводного материала. 3.Преобразователь по п. 1, отличающийся тем, что теплообменные камеры выполнены в виде пустотелых ребер.