RU2045685C1

RU2045685C1 - Device for converting thermal energy to mechanical energy

Info

Publication number: RU2045685C1
Application number: RU92009037A
Authority: RU
Inventors: М.М. Махожев; П.Н. Манташьян
Original assignee: Махожев Мухадин Магометович
Priority date: 1992-11-30
Filing date: 1992-11-30
Publication date: 1995-10-10

Abstract

FIELD: devices for converting thermal energy to mechanical energy. SUBSTANCE: device has tight cylinder 1 divided into two semi-cylinders by tight insert 2. Each semi-cylinder is filled with easily expansible liquid and is provided with heavy pistons 3 arranged inside them and interconnected by means of rod 4 through tight insert. Ends of rod 4 are connected with bellows 5 beyond boundaries of tight cylinder 1. Bellows 5 are secured to cylinder at its ends and are connected by means of rod interior. EFFECT: enhanced efficiency. 1 dwg

Description

Изобретение относится к устройствам, преобразующим тепловую энергию в механическую. The invention relates to devices that convert thermal energy into mechanical energy.

Известно устройство, содержащее корпус с окном на боковой поверхности, расположенный в корпусе ротор в виде полого цилиндра из термомагнитного сплава, установленный на подшипниках, постоянный магнит, частично перекрывающий окно корпуса и поддон с жидкостью для охлаждения ротора. В корпусе размещена изогнутая по форме ротора фитильная пластина, имеющая в зоне окна разрыв, а концы пластины погружены в поддон с жидкостью. A device is known comprising a housing with a window on the side surface located in the housing of a rotor in the form of a hollow cylinder of a thermomagnetic alloy mounted on bearings, a permanent magnet partially covering the housing window and a tray with liquid for cooling the rotor. A wick plate curved in the shape of a rotor is located in the housing;

Недостатком известного устройства является то, что оно может работать только при наличии солнечных лучей, что исключает его непрерывную работу. A disadvantage of the known device is that it can only work in the presence of sunlight, which excludes its continuous operation.

Известна гравитационно-тепловая машина [2] содержащая герметичный цилиндр, разделенный герметичной вставкой на два полуцилиндра, каждый из которых заполнен легкорасширяющейся жидкостью и имеет расположенные в нем массивные поршни, связанные между собой через герметичную вставку штоком. Known gravitational-thermal machine [2] containing a sealed cylinder, divided by a sealed insert into two half-cylinders, each of which is filled with an easily expandable liquid and has massive pistons located in it, connected to each other through a sealed insert by a rod.

Достоинством известной машины является то, что она может работать в любое время суток, так как не зависит от солнечных лучей. Однако известная машина имеет тот существенный недостаток, как низкую эффективность преобразования тепловой энергии в механическую вследствие того, что вращающий момент образуется только лишь из разницы гравитационных моментов массивных поршней. The advantage of the well-known machine is that it can work at any time of the day, since it does not depend on sunlight. However, the known machine has the significant drawback of the low efficiency of converting thermal energy into mechanical energy due to the fact that the torque is generated only from the difference in the gravitational moments of the massive pistons.

Это достигается тем, что в предлагаемом устройстве вращающий момент образуется не только за счет действия разности гравитационных моментов, но и за счет разности моментов архимедовых сил. Для этого в устройстве для преобразования тепловой энергии в механическую, содержащем гравитационный теплопреобразователь энергии, выполненный в виде двуплечего рычага-цилиндра, разделенного посередине герметичной перегородкой на две равные по объему герметичные полости, заполненные легкорасширяющейся жидкостью, поршни-грузы, установленные в полостях и связанные между собой штоком, средства нагрева и охлаждения и также преобразователь энергии, использующий выталкивающую силу Архимеда, выполненный в виде сильфонов, установленных соосно цилиндру в камерах с боковыми отверстиями для связи со средой зон нагрева и охлаждения, закрепленных на торцах полостей цилиндра, при этом сильфоны заполнены газовой средой, одними концами закреплены к стенкам камер, а другими посредством полого штока соединены между собой, а средства нагрева и охлаждения выполнены в виде водоема, в котором верхние слои являются зонами нагрева, а нижние зонами охлаждения. This is achieved by the fact that in the proposed device, the torque is generated not only due to the action of the difference of gravitational moments, but also due to the difference of the moments of the Archimedean forces. To do this, in a device for converting thermal energy into mechanical energy, containing a gravitational heat energy converter, made in the form of a two-shouldered lever-cylinder, divided in the middle by a sealed partition into two equal-volume sealed cavities filled with an easily expandable liquid, piston loads installed in the cavities and connected between a rod, heating and cooling means and also an energy converter using the buoyancy force of Archimedes, made in the form of bellows installed with based on the cylinder in chambers with side openings for communication with the medium of the heating and cooling zones fixed to the ends of the cylinder cavities, while the bellows are filled with a gaseous medium, fixed at one end to the walls of the chambers, and the other connected via a hollow rod, and heating and cooling means made in the form of a reservoir in which the upper layers are heating zones, and the lower cooling zones.

На чертеже представлено устройство для преобразования тепловой энергии в механическую, разрез. The drawing shows a device for converting thermal energy into mechanical, section.

Устройство содержит герметичный цилиндр 1, разделенный герметичной вставкой 2 на два полуцилиндра, каждый из которых заполнен легкорасширяющейся жидкостью и имеет расположенные в нем массивные поршни 3, связанные между собой через герметичную вставку 2 полым штоком 4. Сильфоны 5 закреплены на концах герметичного цилиндра 1 с помощью стаканов 6, имеющих отверстия 7. Геометрически центр устройства закреплен на оси (не показана), закрепленной на стойке 8. The device comprises a sealed cylinder 1, divided by a sealed insert 2 into two half-cylinders, each of which is filled with an easily expandable fluid and has massive pistons 3 located therein, connected to each other through a sealed insert 2 by a hollow rod 4. The bellows 5 are mounted on the ends of the sealed cylinder 1 with glasses 6 having holes 7. Geometrically, the center of the device is fixed on an axis (not shown), mounted on a rack 8.

Устройство для преобразования тепловой энергии в механическую работает следующим образом. A device for converting thermal energy into mechanical energy is as follows.

При погружении устройства в воду, например в море или озеро, поверхностные слои которого имеют температуру более высокую, чем глубинные, жидкость в верхнем полуцилиндре расширяется за счет притока тепла, а в нижнем охлаждается за счет более низкой температуры воды, при этом поршни 3 перемещаются, перемещая и сам полый шток 4, концы которого изменяют объемы сильфонов 5. Газ, содержащийся в сильфонах, перетекает из сжимаемого в расширяющийся сильфон 5 через полость штока 4. Сильфоны 5 находятся в воде, которая поступает в стаканы 6 через отверстия 7. Таким образом, видно, что на устройство действует не только момент гравитационных сил, обусловленный разностью расстояния от центров масс поршней 3 до оси вращения устройства, но и момент архимедовых сил, обусловленный разницей объемов сильфонов 5. Под действием моментов вышеназванных сил устройство начинает поворачиваться вокруг оси до тех пор, пока верхний конец устройства не окажется внизу, после чего цикл повторяется. When the device is immersed in water, for example, in the sea or lake, the surface layers of which have a temperature higher than deep, the liquid in the upper half cylinder expands due to heat influx, and in the lower one it cools due to lower water temperature, while the pistons 3 move, moving the hollow stem 4 itself, the ends of which change the volumes of the bellows 5. The gas contained in the bellows flows from the compressible into the expanding bellows 5 through the cavity of the rod 4. The bellows 5 are in the water, which enters the glasses 6 through the holes 7. Thus, it can be seen that the device is affected not only by the moment of gravitational forces due to the difference in the distance from the centers of mass of the pistons 3 to the axis of rotation of the device, but also by the moment of Archimedean forces due to the difference in the volumes of the bellows 5. Under the action of the moments of the above forces, the device begins to rotate around the axis until the upper end of the device is below, after which the cycle repeats.

Применение предлагаемого устройства позволяет повысить эффективность преобразования тепловой энергии в механическую. The application of the proposed device can improve the efficiency of conversion of thermal energy into mechanical energy.

Claims

DEVICE FOR TRANSFORMING THERMAL ENERGY INTO MECHANICAL, containing a heat energy converter, made in the form of a two-shouldered lever, a cylinder, divided in the middle by an airtight partition into two equal-volume airtight cavities, filled with easily expanding liquid, piston-loads installed in cavities and connected between heating and cooling, characterized in that it is equipped with an energy converter using the buoyancy force of Archimedes, made in the form of bellows installed coaxially with the cylinder in chambers with side openings for communication with heating and cooling means, mounted on the ends of the cylinder cavities, while siphons filled with a gaseous medium are attached to the walls of the chambers at one end, are connected to each other by a hollow rod, and the heating and cooling means made in the form of a reservoir with heating and cooling zones, which are the upper and lower layers, respectively.