Тепловой двигатель Советский патент 1989 года по МПК F03G7/06 

i Изобретение относится к двигателе I строению, а именно к тепловым двигателям с твердым рабочим телом из материала с термомеханической памятью, и может быть использовано для привода различных механизмов и агрегатов. П&лью .изобретения является обеспечение возможности работы независи- . МО от внешнего источникатепла, ; На фиг.1 представлена схема пред- |лагаемого двигателя, поперечный разрез; на фиг., 2 - разрез А-А на фиг,1 I Двигатель содержит гибкие ободы 1 из материала с термомеханической памятью, например из никелида титана (уитинола). Ободы 1 обернуты вокруг роликов 2 и 3; установленных поочередно соответственно в зонах нагрева, и охлаждения на статоре А с воз можностью вращения. С роликами 2 и 3 связан вал 5 отбора мощности. Нагреваемый ролик 2 выполнен пустотелым и огражден от холодной окружающей среды теплоизоляционной оболочкой 6, Внутри ролика 2 расположен автономный источник нагрева, выполненный в виде каталитического нагревателя 7 с цилиндрической Harpt nae- мой стенкой 8, находящейся в тактовом контакте с цилиндрической ст-.н- кой 9 ролика 2, взаимодействующей с ободами 1. Нагреватель 7 состоит из питательной трубки 10, фитиля 1) нагфимер, в виде рыхлого или мелкозернистого заполнителя5 помещенного в полость нагревателя 7s ограничен- i-ryio цилиндрической стенкой 8 из теплопроводного материала, например из меди, и торцовыми стенками 12 из материала с малой теплопровод- иос.тью, например из керамики. Теплопроводная стенка В покрыта изнутри слоем 13 катализатора, например платины или окислов некоторых металлов. Внешней по верхностью теплопроводная стенка 8 нагревателя 7 плотно прилегает к внутренней поверхности стенки 9 .ролика 2 с возможностью совместного вращения стенок 8 и 9 для исключения потерь энергии на трение этих стенок друг о друга,

Дпя дополнительного нагрева зачененной наружной поверхности роликов 2 солнечной радиацией (в том числе за счет парникового эффекта) оболочка 6 выполнена прозрачной для этой радиации. Для усиления парни

10

15

20A9705

кового эф(ректа оболочка 6 может быть выполнена многослойной, Ляя увеличения интенсивности солнечного нагрева роликов 2 и обернутых вокруг них ободов 1 на оболочке 6 могут быть закреплены оптические концентраторы излучения, например, в виде цилиндрических или сферических линз Френеля (не показаны).

.ГТля интенсификации охлаждения роликов 3 за счет ускорения потока окружающей среды - воздуха или воды, возникающего при перемещении обьек- та с двигателем или в результате ветра (течения), ролики 3 могут быть размещены в диффузоре (не показан). Для устранения солнечного нагрева

5

0

0

5

0

5

0

5

охлаждаем1 1х роликов 3 их поверхность может быть вьтолнена светоотражающей или затенена экраном от солнечного излучения (не показано).

Двигатель работает следую1цим образом.

При этом необходимый для его работы температурный перепад обеспечивается, нагревом ободов 1 на роликах 2 тепловой энергией, поступающей от нагревателя 7 через его теплопроводную стенку 8 и через стенку 9 ролика 2, а тякже при возможности, от солнца через прозрачную оболочку б с одновременным акку гулировани- ем тепла ь зоне нагрева, т.е. в объеме, огражденном теплоудерживаюпшй оболочкой 6, охлаждением ободов 1 на роликах 3 за счет тепловыделения в более холодную окружающую среду в зоне охлаждения.

Выделение тепла каталитическим нагревателем 7 происходит без образования пламени на внутренней поверхности стенки 8, покрытой слоем 13 катализатора, в результате экзотермической реакции полного окисления кислородом воздуха горючих газов .или паров, образующихся после пропитки топливом (например, бензином, керосином или их смесью, спиртом, газойлем и т.д.) фитиля 11. Процесс не распространяется на объем фитиля 1 и растянут по времени до полного израсходования топлива, после чего, при необходимости, производится очередная его подпитка через питательную трубку 10. Интенсивность выделения тепла этим нагревателем 7 регулируется количеством воздуха, посту- пакниего в нагреяятб ль, например, чеФиг.Ч

Изобретение позволяет обеспечить возможность работы двигателя независимо от внешнего источника тепла. Гибкие ободы 1 из материала с. термомеханической памятью обернуты вокруг роликов (Р) 2 и 3, установленных поочередно в зонах нагрева и охлаждения на статоре 4 с возможностью вращения. Вал отбора мощности кинематически .связан с Р 2 и 3. 6 «. л } Один из источников нагрева расположен внутри пустотелого нагреваемого Р 2, огражденного от окружающей среды теплоизоляционной оболочкой 6, и выполнен в виде автономного каталитического нагревателя 7. Цилиндрическая нагреваемая стенка 8 нагревателя находится в тепловом контакте с цилиндрической стенкой 9 Р 2,взаимодействующей с ободами. При таком выполнениг необходимый для работы двигателя т-рный перепад обеспечивается нагревом ободов на Р 2 тепловой энергией, поступаюп1ей от нагревателя через стенки 8, 9, от солнца через оболочку с одновременным аккумулированием тепла в зоне нагрева и охлаждением ободов на Р 3 за счет тепловыделения в более холодную окружающую среду в зоне охлаждения. 2 ил. S // ел