Тепловой двигатель Советский патент 1989 года по МПК F03G7/06 

Фиг.1

Изобретение относится к машиностроению, а именно к тепловым двигателям с рабочими элементами из материала, обладающего термомеханической памятью формы, и может быть использовано для преобразования низкотемпературной тепловой энергии греющей и охлаждающей сред в механическую.

Цель изобретения - повышение КПД путем уменьшения потерь при смещении греющей и охлаждающей сред.

На фиг. 1 представлена конструктив- пая схема теплового двигателя; на фиг. 2 - узел I на фиг. 1.

Двигатель содержит комплект из двух роликов 1 и 2, связанных между собой механической, например цепной, передачей 3 (фиг. 1). Между роликами 1 и 2 расположены нагреватель 4 и охладитель 5. Вокруг роликов 1 и 2 обернут замкнутый рабочий элемент 6 из материала, обладающего термомеханической памятью формы, выполненный в виде цилиндрической винтовой пружины (фиг. 2). Во внутреннем объеме пружины между ее витками размещен заполнитель 7, выполненный из упругого и гибкого материала, например из резины. Один из роликов 1 или 2 является механизмом отбора мощности, с которым соединено звено нагрузки (не показано).

Двигатель работает следующим образом.

В нагревателе 4 рабочий элемент 6, ранее хдлинненный в очладителе 5, претерпевает обратное маргенситное превращение и воссiапавлпвает прежнюю длину. При этом упругий заполнитель 7 сжимается, накапливая энергию упругой деформации. В охладителе 5 рабочий элемент 6 вытягивается,

заполнитель 7 расширяется, возвращая накопленную энергию рабочему элементу 6. При протекании этих процессов участки спирали элемента 6 последовательно поступают из охладителя 5 в нагреватель 4 и наоборот. При этом заполнитель 7, не ухудшая рабочих характеристик гибкого элемента 6, играет роль вытеснителя, препятствующего транспортировке греющей среды в охладитель 5 и охлаждающей среды в нагреватель 4 во внутренней полости пружины элемента 6. Кроме того, наличие заполнителя 7 приближает геометрию рабочего элемента 6 к гладкому цилиндру, что обеспечивает возможность организации

5 эффективного гидравлического уплотнения движущегося элемента б между охладителем 5 и нагревателем 4. Указанные факторы обеспечивают повышение КПД предлагаемого двигателя.

o

20

Формула изобретения

1. Тепловой двигатель, содержащий комплект роликов, связанных между собой механической передачей, механизм отбора мощнасти, нагреватель, охладитель и обернутый вокруг роликов замкнутый рабочий элемент из материала, обладающего термо- механической памятью формы, выполненный в виде цилиндрической винтовой пружины, отличающийся тем, что, с целью повышения КПД путем уменьшения потерь при смешении греющей и охлаждающей сред, он дополнительно снабжен заполнителем из упругого и гибкого материала, размещенным во внутреннем объеме пружины между ее витками.

2. Двигатель по п. 1, отличающийся тем, что заполнитель выполнен из резины.

Изобретение м.б. использовано для преобразования низкотемпературной тепловой энергии греющей и охлаждающей сред в механическую. Цель изобретения - повышение КПД двигателя путем уменьшения потерь при смешении греющей и охлаждающей сред. Ролики 1 и 2 связаны между собой механической передачей. Вокруг роликов обернут замкнутый рабочий элемент (РЭ) 6 из материала, обладающего термомеханической памятью формы, выполненной в виде цилиндрической винтовой пружины. Заполнитель из резины размещен во внутреннем объеме пружины между ее витками. Между роликами расположены нагреватель 4 и охладитель 5. При таком выполнении заполнитель препятствует транспортировке греющей среды в охладитель и охлаждающей среды в нагреватель и приближает геометрию РЭ к гладкому цилиндру, что обеспечивает возможность организации эффективного гидравлического уплотнения движущегося РЭ. 1 з.п.ф-лы, 2 ил.