RU2382956C2

RU2382956C2 - Heat generator

Info

Publication number: RU2382956C2
Application number: RU2008103389/06A
Authority: RU
Inventors: Борис Васильевич Меркурьев (RU); Борис Васильевич Меркурьев
Original assignee: Борис Васильевич Меркурьев
Priority date: 2008-01-29
Filing date: 2008-01-29
Publication date: 2010-02-27
Also published as: RU2008103389A

Abstract

FIELD: heating systems.

SUBSTANCE: invention refers to power engineering and can be used for heat generation. Invention deals with heat generator operating on converted wind or water energy and containing reactor zone formed with shell and hollow rotor with piston, which is installed inside it with possibility of being rotated on drive shaft. Shell is located at some distance from rotor and tightly fastened with clamping bolts by means of covers, through one of which rotor drive axis passes; piston is arranged inside rotor thus forming in it the cylindrical cavity above piston and cavity under piston, which is interconnected with reactor zone; at that, the latter is filled with elastomer (silicone); rotor rotation provides deformation of elastomer so that heat is generated and transferred to gas in cavity above piston; gas being thermally expanded extrudes elastomer from cavity under piston by means of piston to reactor zone till it is fully filled, and generated heat is extracted with heat carrier washing a rigidly fixed housing.

EFFECT: development of heat generator capable of being used from any mechanical energy source and which is easy-to-manufacture and effective in operation.

3 dwg

Description

Изобретение относится к энергетике и может быть использовано для получения тепла и нагрева воды.The invention relates to energy and can be used to produce heat and heat water.

Известны установки, работающие на преобразованной энергии ветра, в которых кинетическая энергия ветра преобразуется в механическую энергию и при вращении за счет силы трения происходит нагрев теплоносителя (см., например, а.с СССР 1719715).Known installations operating on converted wind energy in which the kinetic energy of the wind is converted into mechanical energy and during rotation due to the frictional force the heating medium is heated (see, for example, a.s. of the USSR 1719715).

Известны также установки, преобразующие кинетическую энергию ветра в тепловую энергию, в которых имеется теплогенератор, работающий на преобразованной энергии ветра и содержащий реакторную зону, образованную обечайкой и установленным внутри нее с возможностью вращения на приводном валу полым ротором с поршнем (см., например, пат. РФ 2313692).Also known are plants that convert kinetic wind energy into thermal energy, in which there is a heat generator operating on converted wind energy and containing a reactor zone formed by a shell and installed inside it with the possibility of rotation of a hollow rotor with a piston on a drive shaft (see, for example, Pat. RF 2313692).

Известные установки являются недостаточно эффективными, ненадежны в работе из-за сложной конструкции.Known installations are not efficient enough, unreliable in operation due to the complex design.

Задача изобретения - получить теплогенератор универсальный, дешевый, простой по технологии изготовления, пригодный для применения от любого источника механической энергии.The objective of the invention is to obtain a universal heat generator, cheap, simple in manufacturing technology, suitable for use from any source of mechanical energy.

Поставленная задача достигается тем, что в теплогенераторе, работающем на преобразованной энергии ветра или воды и содержащем реакторную зону, образованную обечайкой и установленным внутри нее с возможностью вращения на приводном валу полым ротором с поршнем, обечайка дистанционирована от ротора и зажата стяжными болтами герметично с помощью крышек, через одну из которых проходит ось привода ротора, поршень размещен внутри ротора с образованием в нем цилиндрической полости над поршнем и полости под поршнем, сообщенной с реакторной зоной, причем последняя заполнена эластомером (силиконом), вращение ротора обеспечивает деформацию эластомера с выделением тепла, передающегося газу в полости над поршнем, газ, терморасширяясь, выдавливает поршнем эластомер из полости под поршнем в реакторную зону до полного заполнения и полученное тепло отбирается теплоносителем, омывающим неподвижно закрепленный корпус.The task is achieved in that in a heat generator operating on converted wind or water energy and containing a reactor zone formed by a shell and installed inside it with the possibility of rotation of a hollow rotor with a piston on the drive shaft, the shell is spaced from the rotor and tightened by tightening bolts with lids , through one of which the axis of the rotor drive passes, the piston is placed inside the rotor with the formation in it of a cylindrical cavity above the piston and a cavity under the piston communicated from the reactor zones oh, the latter being filled with an elastomer (silicone), the rotation of the rotor ensures the deformation of the elastomer with the release of heat transmitted to the gas in the cavity above the piston, the gas, thermally expanding, extrudes the elastomer from the cavity under the piston into the reactor zone until it is completely filled and the heat received is taken away by the heat carrier washing fixed body.

Сущность изобретения поясняется чертежами, где:The invention is illustrated by drawings, where:

на фиг.1 изображен теплогенератор (разрез по оси продольный).figure 1 shows a heat generator (section along the longitudinal axis).

на фиг.2 - теплогенератор, вид снизу,figure 2 - heat generator, bottom view,

на фиг.3 - теплогенератор (продольный разрез нижней части вместе с поршнем - 2).figure 3 - heat generator (longitudinal section of the lower part together with the piston - 2).

Теплогенератор содержит реакторную зону 1, образованную обечайкой 2 и установленным внутри нее с возможностью вращения на приводном валу 3 полым ротором 4 с поршнем 5. Обечайка 5 дистанционирована от ротора 4 и зажата стяжными болтами 6 герметично с помощью крышек 7, через одну из которых проходит ось привода ротора 4, поршень 5 размещен внутри ротора 4 с образованием в нем цилиндрической полости 8 над поршнем и полости 9 под поршнем, сообщенной с реакторной зоной 1, причем последняя заполнена эластомером (силиконом), вращение ротора 4 обеспечивает деформацию эластомера с выделением тепла, которое отбирается теплоносителем, омывающим неподвижно закрепленный корпус 10. В полости 9 под поршнем установлена шайба 11 с отверстиями 12, сопряженными с канавками 13, которые предназначены для пропуска эластомера (силикона). В реакторной зоне 1 размещены балластные профили 14 для уменьшения объема эластомера.The heat generator contains a reactor zone 1 formed by a shell 2 and installed inside it with the possibility of rotation on the drive shaft 3 of a hollow rotor 4 with a piston 5. The shell 5 is spaced from the rotor 4 and clamped by the tightening bolts 6 using covers 7, through one of which the axis passes the drive of the rotor 4, the piston 5 is placed inside the rotor 4 with the formation in it of a cylindrical cavity 8 above the piston and a cavity 9 under the piston in communication with the reactor zone 1, the latter being filled with an elastomer (silicone), the rotation of the rotor 4 provides deformation of the elastomer with the release of heat, which is taken away by the heat carrier washing the fixed body 10. In the cavity 9, a washer 11 is installed under the piston with holes 12 associated with the grooves 13, which are designed to pass the elastomer (silicone). Ballast profiles 14 are placed in the reactor zone 1 to reduce the volume of the elastomer.

Торцы обечайки 2 имеют пороговые уплотнительные проточки, совмещаемые с проточками на крышках 7.The ends of the shell 2 have threshold sealing grooves that are compatible with the grooves on the covers 7.

Вес поршня за счет выполнения его полым подбирается таким образом, чтобы он сохранял в собранном виде плавучесть, будучи помещенным в эластомер (силикон). Кроме того, на поршне установлены эластичные кольца 15, образующие полное круговое, без стыков, уплотнение манжетного типа.The weight of the piston due to its hollow is selected so that it retains the buoyancy when assembled, being placed in an elastomer (silicone). In addition, elastic pistons 15 are installed on the piston, forming a full circular, without joints, lip seal.

Работа теплогенератора основана на возникновении межмолекулярного трения в эластомере (силиконе) с выделением тепла, вызванного активной деформацией при силовом вращении ротора.The operation of the heat generator is based on the occurrence of intermolecular friction in the elastomer (silicone) with the release of heat caused by active deformation during the force rotation of the rotor.

Реакторная зона 1 теплогенератора изначально частично заполнена эластомером (силиконом). При вращении ротора 4 от источника механической энергии разогревается весь теплогенератор, в том числе и надпоршневой газ внутри цилиндрической полости 8. Газ, терморасширяясь, создает давление на поршень 5 и тот выталкивает дополняющую часть объема силикона из полости 9 под поршнем 5 в реакторную зону 1 через отверстия 12 в шайбе 11 и канавки 13. Когда силикон вытеснен, то поршень 5 примкнет к кольцу уплотнения на шайбе 11. Этот момент будет означать, что теплогенератор вышел на номинальную мощность, но при повышении оборотов ротора 4, а также соответственном теплообмене он в состоянии увеличить выработку тепловой энергии. Температурный порог может достигать 300°С, если для этого будет применен эластомер или иной материал с достаточными термодинамическими свойствами.The reactor zone 1 of the heat generator is initially partially filled with an elastomer (silicone). When the rotor 4 is rotated from the source of mechanical energy, the entire heat generator is heated, including the super-piston gas inside the cylindrical cavity 8. The gas, thermally expanding, creates pressure on the piston 5 and it pushes the complementary part of the silicone volume from the cavity 9 under the piston 5 into the reactor zone 1 through the holes 12 in the washer 11 and the grooves 13. When the silicone is displaced, the piston 5 will join the seal ring on the washer 11. This moment will mean that the heat generator has reached its rated power, but with an increase in the speed of the rotor 4, as well as etstvennom heat exchange it is able to increase the heat output. The temperature threshold can reach 300 ° C if an elastomer or other material with sufficient thermodynamic properties is used for this.

Теплогенератор полностью может быть погружен в бак с жидкостью или иметь оболочку для теплоносителя и через патрубки транспортировать тепло по назначению. Кроме того, для уменьшения потерь тепла теплогенератор может иметь внешнюю теплоизоляцию.The heat generator can be completely immersed in a tank with a liquid or have a shell for a coolant and transport heat through pipes to the destination. In addition, to reduce heat loss, the heat generator may have external thermal insulation.

Claims

A heat generator operating on converted wind or water energy and containing a reactor zone formed by a shell and installed inside it with the possibility of rotation of a hollow rotor with a piston on the drive shaft, characterized in that the shell is spaced apart from the rotor and clamped by tightening bolts tightly using covers, through one of which is the axis of the rotor drive, the piston is placed inside the rotor with the formation in it of a cylindrical cavity above the piston and a cavity under the piston in communication with the reactor zone, the last filled with an elastomer (silicone), rotation of the rotor provides deformation of the elastomer with the release of heat transferred to the gas in the cavity above the piston, the gas, thermally expanding, extrudes the elastomer from the cavity under the piston into the reactor zone until it is completely filled, and the heat obtained is taken away by the heat carrier washing the fixed housing .