Тепловой двигатель Советский патент 1982 года по МПК F03G7/02 

(5) ТЕПЛОВОЙ ДВИГАТЕЛЬ

Изобретение относится к машиностроению, а именно к тепловым двигатепям, и моиет быть использовано для непосредственного преобразования энергии солнечного излучения в механическую работу и привода различных машин и механизмов в жарких районах, в космическом пространстве, на судах и т.п.

Известен тепловой двигатель, содержащий установленный в корпусе эксцентриковый вал, взаимодействующий с шарнирно прикрепленными к корпусу и к валу термочувствительными стержнями 1 .

Недостатками известного двигателя являются ограниченная величина передаваемых нагрузок при больших габаритах, а также невозможность непосредственного преобразования энергии солнечного излучения в механическую энергию.

Наиболее близким к предлагаемому является тепловой двигатель, обеспечивающий передачу высоких нагрузок при сравнительно небольших габаритах за счет введения волновой передачи и содержащий соосно установленные в корпусе выходной вал с жестким колесом, взаимодействующим со скрепленным с корпусом гибким колесом, связанным с равномерно расположенными относительно него термочувствительными стермняfO ми, образующими генератор волн (2.

Недостатком данного двигателя является невозможность непосредственного преобразования энергии солнечного излучения в механическую энергию.

,5 Цель изобретения - обеспечение преобразования энергии солнечного излучения в механическую энергию.

Указанная цель достигается тем, что корпус выполнен с открытым со сто20 рокы излучения проемом, в котором радиально расположены термочувствительные стержни, и над ними дополнительно установлен экран с размещенны396ми в зоне последних линзами, снабженный приводом прерывистого вращения Двигатель снабжен элементами с термической памятью, а термочувствительные стержни выполнены из отдельных частей, соединенных между собой упомянутыми элементами. На фиг, 1 изображен предлагаемый тепловой двигатель, общий вид; на фиг. 2 - вид на двигатель вдоль его оси со стороны солнечного излучения. Дцигатель содержит корпус 1 с соОсно установленным в нем выходным 2, прикрепленным к жесткому колеjCy 3 взаимодействующему с гибким Kof лесом k, скрепленным в свою очередь, с корпусом 1. Корпус 1 выполнен с открытым со стороны излучения проемом 5 а гибкое колесо связано с равномерн расположенными в проеме 5 перпендикулярно излучению по окружности корпуса 1 в его радиальных направляющих термочувствительными стержнями 6, ко.личество которых равно 16-20 штук. Число стержней должно быть четным, и пара противоположных стержне располагается симметрично относительно оси двигателя. Стержни 6 выпол нены из материала с большим коэффициентом линейного расширения. Стержни могут быть однородными или выполненными из отдельных частей, соединенных между собой, как показано на фиг. 1, ;элементами 7 в виде изогнутых пластин, обладающими свойством термической памяти. Стержни 6 образуют генератор волн волновой передачи, содерж эщей жесткое колесо 3 и гибкое колесо А, Часть тер мочувствительных стержней 6 затенена дисковым экраном 3 установленным соосно с валом 2. Экран 8 снабжен приводом 9 прерывистого вращения с пружинным двигателем или с электродвигателем, питаемым от аккумулятора. Напротив остальных стержней 6 в диаметрально противоположных отверстиях экрана 8 размещены собирательные линзы 10 по 2-3 линзы с каждой стороны. Двигатель работает сле/ 1ующим образом. В исходном положении гибкое колесо А не деформировано, а стержни 6 имеют температуру окружающей среды и располагаются с равномерным исходным зазором между ними и стенкой гибкого колеса . Солнечные лучи, попадая на собирательные линзы 10, фокусируются на термочувствительных стерж 6 нях 6, вызывая их нагрев. При этом противоположно расположенные стержни должны нагреваться до одинаковой температуры. Величина нагрева стержней, установленных с одной стороны от оси двигателя, может быть различной в зависимости от заданной формы деформации гибкого колеса. В результате нагрева стержней 6 они удлиняются и деформируют гибкое колесо t, вводя его диаметрально противоположные участки в зацепление с жестким колесом- 3. После этого экран 8 поворачиваете при помощи привода 9 на угловой шаг Т. , равный , где 2 - число стержней 6, а и - число пар линз 10 экрана 8. При повороте экрана 8 на шаг tr в зону действия соби10рательных линз попадают новые стержни 6, а затененные экраном 8 , остывая и сокращаясь, перестают воздействовать на гибкое колесо , в результате чего смежные с остываЮ11ими стержнями участки последнего выводятся из зацепления с жестким колесом 3. Дальнейший поворот экрана 8 приведет к нагреву новых стержней 6 и рхла : дению предше.ствующих стержней. при этом гибкое колесо k будет деформироваться, а жесткое колесо 3 вместе с выходным валом 2 будет вращаться с весьма малой скоростью. Применение описанного теплового двигателя позволяет преобразовать сравнительно простым способом энергию солнечного излучения в механическую работу и обеспечивает передачу приводимым в действие механизмам высоких нагрузок при небольших габаритах устройства. Формула изобретения 1. Тепловой двигатель, содержащий соосно установленные в корпусе выходной вал с жестким колесом, взаимодействующий со скрепленным с корпусом гибким колесом, связанным с равномерно расположенными относительно него tepмoчyвcтвитeльными стержнями, образующими генератор волн, отличающийся тем, что, .с целью обеспечения преобразования энергии солнечного излучения в механическую энергию, корпус выполнен с открытым со стороны излучения проемом, в котором радиально расположены термочувствительные