RU2484389C1 - Variable-speed heat generator - Google Patents

Variable-speed heat generator Download PDF

Info

Publication number
RU2484389C1
RU2484389C1 RU2011144600/06A RU2011144600A RU2484389C1 RU 2484389 C1 RU2484389 C1 RU 2484389C1 RU 2011144600/06 A RU2011144600/06 A RU 2011144600/06A RU 2011144600 A RU2011144600 A RU 2011144600A RU 2484389 C1 RU2484389 C1 RU 2484389C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
generator
heat generator
housing
electric
shaft
Prior art date
Application number
RU2011144600/06A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2011144600A (en
Inventor
Виктор Николаевич Белозёров
Игорь Борисович Бирюлин
Анжелика Амировна Ветрова
Борис Иосифович Школьник
Original Assignee
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Астраханский государственный университет"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Астраханский государственный университет" filed Critical Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Астраханский государственный университет"
Priority to RU2011144600/06A priority Critical patent/RU2484389C1/en
Publication of RU2011144600A publication Critical patent/RU2011144600A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2484389C1 publication Critical patent/RU2484389C1/en

Links

Images

Landscapes

  • Connection Of Motors, Electrical Generators, Mechanical Devices, And The Like (AREA)

Abstract

FIELD: heating.
SUBSTANCE: heat generator includes a cylindrical housing, a cover plate and a bottom. Inside the housing there installed on a ring attached to the wall is a pulse speed variator having a shaft with three rows of blades, in its upper part. The cover plate is provided with an electric generator, which is mechanically connected through friction discs to a drive shaft, as well as an electric accumulator connected through leads to the generator and electric board. Under the cover plate inside the housing there installed is a tubular coil having inlet and outlet branch pipes connected to cold and hot water supply systems.
EFFECT: heat generator design is compact; it has considerable number of rotating parts, which increases its thermal efficiency.
2 dwg

Description

Изобретение относится к отопительной технике и может быть использовано для нагрева воды для горячего водоснабжения и отопления, а также освещения помещений с использованием энергии ветра.The invention relates to heating equipment and can be used for heating water for hot water supply and heating, as well as lighting of rooms using wind energy.

Известна автоматизированная система отопления, содержащая котлоагрегат, теплообменник, трубопроводы с отопительными приборами и терморегулятор с датчиками температуры помещения и наружной температуры (Ю.С.Давыдов, С.В.Нефедов, "Новые системы автоматизации отопительных устройств." - М.: Стройиздат, 1980, стр.138, рис.47). Известная система отопления сложна по конструкции, металлоемка, для ее работы необходим природный газ и электроэнергия. Энергия ветра в системе не используется.A well-known automated heating system containing a boiler, a heat exchanger, pipelines with heating devices and a temperature controller with sensors for room temperature and outside temperature (Yu.S. Davydov, S.V. Nefedov, "New automation systems for heating devices." - M .: Stroyizdat, 1980, p. 138, Fig. 47). The well-known heating system is complex in design, metal-intensive, for its operation natural gas and electricity are required. Wind energy is not used in the system.

Известен импульсный вариатор скорости, содержащий корпус, ведущий и ведомый валы, водило, зубчатые сателлиты, несущие на себе кривошипы, центральное зубчатое колесо и муфты свободного хода через зубчатые колеса и кулисы соединены между собой (А.С. №295930, 1971, СССР). В известном вариаторе производится преобразование механической энергии в тепловую за счет трения шестерен и кулис, которая рассеивается в окружающую среду.Known pulse speed variator, comprising a housing, drive and driven shafts, carrier, gear satellites bearing cranks, a central gear wheel and freewheels through gear wheels and wings are interconnected (A.S. No. 295930, 1971, USSR) . In the known variator, mechanical energy is converted into heat due to friction of gears and wings, which is dissipated into the environment.

Наиболее близким к предлагаемому техническому решению является теплогенератор гидравлический, включающий цилиндрический корпус с крышкой и днищем, вертикальный вал, размещенный в опорном и упорном подшипниках, патрубки входа холодной и выхода горячей воды из пустотелых дисков-шайб и закручивающего устройства (Патент РФ №2228503). Известный теплогенератор сложнен по конструкции, металлоемок, не имеет устройств получения и накопления электрической энергии.Closest to the proposed technical solution is a hydraulic heat generator, including a cylindrical housing with a cover and a bottom, a vertical shaft located in the support and thrust bearings, cold inlet pipes and hot water outlets from hollow disc washers and a twisting device (RF Patent No. 2228503). The known heat generator is complicated in design, metal consuming, has no devices for receiving and storing electric energy.

Задачей настоящего технического решения является повышение КПД, преобразования механической энергии в тепловую, получение и накопление электрической энергии.The objective of this technical solution is to increase the efficiency, the conversion of mechanical energy into heat, the receipt and accumulation of electrical energy.

Решением задачи является предложенный вариаторный теплогенератор, включающий цилиндрический корпус с крышкой и днищем, вертикальный вал, размещенный в вариаторе, патрубки входа холодной и выхода горячей воды, согласно изобретению вариатор установлен внутри корпуса на кольце, прикрепленном к его стенке. К ведомому валу вариатора прикреплены поярусно три ряда лопастей, а к коническому зубчатому дифференциалу сверху и снизу жестко установлены втулки с прикрепленными к ним радиально поярусно лопасти в два ряда. На крышке теплогенератора установлен электрический генератор, он механически соединен с валом через фракционные диски, а также электрический аккумулятор, связанный приводами с генератором и электрощитом. Нижняя втулка дифференциала установлена нижней частью в радиально-упорном подшипнике, размещенном в центре днища.The solution to the problem is the proposed variator heat generator, including a cylindrical housing with a cover and a bottom, a vertical shaft located in the variator, cold and hot water inlet nozzles, according to the invention, the variator is mounted inside the housing on a ring attached to its wall. Three rows of blades are attached to the driven shaft of the variator, and bushings with two rows of radially-mounted blades attached to them on the top and bottom of the conical gear differential are rigidly mounted. An electric generator is installed on the lid of the heat generator, it is mechanically connected to the shaft through fractional disks, as well as an electric battery connected by drives to the generator and an electrical panel. The lower differential sleeve is installed with the lower part in an angular contact bearing located in the center of the bottom.

На фиг.1 изображен предлагаемый вариаторный теплогенератор, поперечный разрез; на фиг.2 - схема работы кулис теплогенератора.Figure 1 shows the proposed variator heat generator, a cross section; figure 2 - scheme of the wings of the heat generator.

Теплогенератор содержит цилиндрический корпус 1, крышку 2 и днище 3. Внутри корпуса 1 на кольце 4, прикрепленном к стенке, установлен импульсный вариатор скорости 5, имеющий ведущий вал 6 с муфтой отбора мощности 7, и ведомый вал 8 с тремя рядами лопастей 9 в верхней его части. На крышке 2 установлен электрический генератор 10, через фрикционные диски 11 механически связанный с ведущим валом 6, а также электрический аккумулятор 12, связанный проводами с генератором и электрощитом (не показан), и пробка 13. Водило 14, зубчатые сателлиты 15, несущие на себе кривошипы 16, центральное зубчатое колесо 17 и муфты свободного хода 18, связаны механически между собой. Центральное зубчатое колесо 17 выполнено с внутренними зубьями и закреплено неподвижно. Водило 14 соединено с ведущим валом 6 и снабжено кулисами 19, взаимодействующими с кривошипами 16 сателлитов 15, а через муфты свободного хода - с ведомым валом 8. Оси 20 вращения кулис установлены подвижно в радиальном направлении. Механизм для перемещения осей 20 кулис выполнен в виде винтов 21, конического зубчатого дифференциала 22, сателлиты 23 которого установлены на винтах 21, и тормозов 24 и 25 периодического действия, взаимодействующих с центральными колесами дифференциала 22. Втулки верхняя 26 и нижняя 27 жестко связаны с центральными колесами дифференциала 22 и имеют прикрепленные к ним рационально поярусно лопасти 28 и 27 соответственно, в два ряда. Нижняя втулка 27 установлена в рационально-упорном подшипнике 30, размещенном в центре 3. Под крышкой 2 внутри корпуса 1 установлен трубчатый змеевик 31, имеющий входной 32 и выходной 33 патрубки, соединенные с системами холодного и горячего водоснабжения (не показаны). Лопасти 9, 28 и 29 выполнены из отрезков труб, разрезанных вдоль и прикрепленных горизонтально, например, на сварке, к валу 8 и втулкам 26 и 27. Вертикальные отверстия 34, выполненные в центральном зубчатом колесе 17 и других элементах вариатора, а также горизонтальные отверстия 35 обеспечивают переток высоковязкой жидкости из одной полости в другую, и тем самым отдают тепло стенке корпуса 1 и змеевику 31.The heat generator comprises a cylindrical housing 1, a cover 2 and a bottom 3. Inside the housing 1, on a ring 4 attached to the wall, a pulse speed variator 5 is installed, having a drive shaft 6 with a power take-off clutch 7, and a driven shaft 8 with three rows of blades 9 in the upper its parts. An electric generator 10 is installed on the lid 2, through friction disks 11 mechanically connected to the drive shaft 6, as well as an electric battery 12 connected by wires to the generator and an electrical panel (not shown), and plug 13. Drove 14, gear satellites 15, bearing on itself cranks 16, the central gear wheel 17 and the freewheel 18, are mechanically connected to each other. The Central gear wheel 17 is made with internal teeth and fixed motionless. The carrier 14 is connected to the drive shaft 6 and is equipped with wings 19, interacting with the cranks 16 of the satellites 15, and through freewheels, with the driven shaft 8. The axis 20 for the rotation of the wings are mounted movably in the radial direction. The mechanism for moving the axles 20 of the wings is made in the form of screws 21, a bevel gear differential 22, the satellites 23 of which are mounted on the screws 21, and brakes 24 and 25 of periodic action interacting with the central wheels of the differential 22. The top bushings 26 and lower 27 are rigidly connected to the central the differential wheels 22 and have blades 28 and 27 respectively rationally attached to them in two rows, respectively. The lower sleeve 27 is installed in a rationally thrust bearing 30 located in the center 3. Under the cover 2, a tubular coil 31 is installed inside the housing 1, having an inlet 32 and an outlet 33 nozzles connected to cold and hot water supply systems (not shown). The blades 9, 28 and 29 are made of pipe sections cut along and attached horizontally, for example, by welding, to the shaft 8 and the bushings 26 and 27. Vertical holes 34 made in the Central gear wheel 17 and other elements of the variator, as well as horizontal holes 35 provide the flow of highly viscous fluid from one cavity to another, and thereby give heat to the wall of the housing 1 and the coil 31.

Теплогенератор работает следующим образом.The heat generator operates as follows.

В собранном виде в теплогенератор через пробку 13 заливают высоковязкую жидкость (веретенное масло) с помощью муфты 7 к проводному двигателю, например ветродвигателю с вертикальной осью вращения. Подключают патрубки 29 и 30 к системам холодного и горячего водоснабжения. После включения в работу приводного двигателя вал 6 теплогенератора, ведомый вал 8 с лопастями 9, зубчатый дифференциал, на концах которого жестко установлены втулки 26 и 27 с лопастями 28 и 29, начнут вращаться в корпусе 1, преобразуя механическую энергию в тепловую. Получаемое тепло отдается высоковязкой жидкости, затем через стенку корпуса 1 в помещение и змеевик 31 для нагрева холодной водой.When assembled, a highly viscous liquid (spindle oil) is poured into the heat generator through the plug 13 using a coupling 7 to a wire motor, for example a wind turbine with a vertical axis of rotation. Pipes 29 and 30 are connected to cold and hot water supply systems. After turning on the drive motor, the heat generator shaft 6, the driven shaft 8 with the blades 9, the gear differential, at the ends of which the bushings 26 and 27 with the blades 28 and 29 are rigidly mounted, will begin to rotate in the housing 1, converting mechanical energy into heat. The resulting heat is transferred to a highly viscous liquid, then through the wall of the housing 1 into the room and the coil 31 for heating with cold water.

Вращающийся вал 6 через фрикционные диски 11 передает вращение также электрическому генератору 10, который вырабатывает постоянный электрический ток, идущий на освещение помещения и на подзарядку аккумулятора 12. При нагреве высоковязкой жидкости свыше 70-80°С открывают вентиль 33, и горячая вода начинает поступать на бытовые нужды за счет подпора холодной водой через вентиль 32.The rotating shaft 6 through the friction discs 11 also transmits the rotation to the electric generator 10, which generates a constant electric current, which is used to illuminate the room and recharge the battery 12. When heating a highly viscous liquid above 70-80 ° C, valve 33 is opened, and hot water begins to flow to domestic needs due to backwater cold water through valve 32.

Предлагаемый вариаторный теплогенератор компактен, имеет значительное количество вращающихся деталей одиноких (лопасти) и в паре, что увеличивает его термический КПД. Наличие в его конструкции электрического генератора и аккумулятора позволяет круглосуточно использовать электрические приборы в автономном помещении.The proposed variator heat generator is compact, has a significant number of rotating single parts (blades) and in pairs, which increases its thermal efficiency. The presence in its design of an electric generator and battery allows you to use electrical appliances around the clock in an autonomous room.

Возможное использование теплогенератора в дачных домиках, турбазах, коттеджах и объектах фермерских хозяйств.Possible use of the heat generator in country houses, camp sites, cottages and farm facilities.

Claims (1)

Вариаторный теплогенератор, включающий цилиндрический корпус с крышкой и днищем, вертикальный вал, размещенный в вариаторе, патрубки входа холодной и выхода горячей воды, электрические генератор и аккумулятор, отличающийся тем, что вариатор установлен внутри корпуса на кольце, прикрепленном к его стенке, к ведомому валу прикреплены поярусно три ряда лопастей, к коническому зубчатому дифференциалу сверху и снизу жестко установлены втулки с прикрепленными к ним радиально поярусно лопастями в два ряда, на крышке теплогенератора установлен электрический генератор, через фрикционные диски механически соединенный с валом, а также электрический аккумулятор, связанный проводами с генератором, причем нижняя втулка дифференциала установлена нижней частью в радиально-упорном подшипнике, размещенном в центре днища. Variable-speed heat generator, including a cylindrical housing with a cover and a bottom, a vertical shaft located in the variator, cold and hot water inlet nozzles, an electric generator and a battery, characterized in that the variator is mounted inside the housing on a ring attached to its wall to the driven shaft three rows of blades are attached on the belt, two bushings are fixed to the conical gear differential on the top and bottom with the blades attached radially to the belt differential in two rows, installed on the heat generator cover n an electric generator, through friction disks mechanically connected to the shaft, as well as an electric battery connected by wires to the generator, the lower differential sleeve being installed by the lower part in an angular contact bearing located in the center of the bottom.
RU2011144600/06A 2011-11-02 2011-11-02 Variable-speed heat generator RU2484389C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2011144600/06A RU2484389C1 (en) 2011-11-02 2011-11-02 Variable-speed heat generator

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2011144600/06A RU2484389C1 (en) 2011-11-02 2011-11-02 Variable-speed heat generator

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2011144600A RU2011144600A (en) 2013-05-10
RU2484389C1 true RU2484389C1 (en) 2013-06-10

Family

ID=48785767

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2011144600/06A RU2484389C1 (en) 2011-11-02 2011-11-02 Variable-speed heat generator

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2484389C1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2557158C2 (en) * 2013-11-14 2015-07-20 Анна Станиславовна Реснянская Wind-driven heat accumulator

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3385287A (en) * 1966-01-03 1968-05-28 Arvin Ind Inc Gas heater
RU2228503C2 (en) * 2001-04-17 2004-05-10 Управление Госэнергонадзор по Астраханской области Hydraulic heat generator
RU2380625C1 (en) * 2008-10-27 2010-01-27 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Астраханский государственный университет" (АГУ) Friction heat generator
RU2415352C1 (en) * 2010-01-11 2011-03-27 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Астраханский государственный университет" (АГУ) Heat generator
RU2426955C1 (en) * 2010-05-04 2011-08-20 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Астраханский государственный университет" (АГУ) Wind-driven water heater

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3385287A (en) * 1966-01-03 1968-05-28 Arvin Ind Inc Gas heater
RU2228503C2 (en) * 2001-04-17 2004-05-10 Управление Госэнергонадзор по Астраханской области Hydraulic heat generator
RU2380625C1 (en) * 2008-10-27 2010-01-27 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Астраханский государственный университет" (АГУ) Friction heat generator
RU2415352C1 (en) * 2010-01-11 2011-03-27 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Астраханский государственный университет" (АГУ) Heat generator
RU2426955C1 (en) * 2010-05-04 2011-08-20 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Астраханский государственный университет" (АГУ) Wind-driven water heater

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2557158C2 (en) * 2013-11-14 2015-07-20 Анна Станиславовна Реснянская Wind-driven heat accumulator

Also Published As

Publication number Publication date
RU2011144600A (en) 2013-05-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN101652560B (en) Hydraulic power generation device and hydraulic power generation system equipped with the same
US10495051B2 (en) Power generating device having hollow structures
RU2484389C1 (en) Variable-speed heat generator
EP1825139A1 (en) Electric generator and turbine generator assembly
JP2016100914A (en) Energy conversion mechanism
RU2576074C1 (en) Wind-thermal generator
KR20130026314A (en) The device of all in one velocity hydro power plant with variable speed nunner turbine
RU2415298C1 (en) Heating wind-driven plant
RU2412405C1 (en) Wind-driven heat electric generator
US20140261243A1 (en) Turbine thermal generator and controller
Kang et al. Experimental Study on the Performance of Wind Stirring System with different working fluids
CN105781888A (en) Efficient and safe wind driven generator
RU2415352C1 (en) Heat generator
RU2439364C2 (en) Minipower plant
RU2279568C2 (en) Wind heat generator
RU2656515C1 (en) Vortex wind thermal generator
RU2407916C1 (en) Wind-driven power plant
RU2437035C1 (en) General-purpose self-contained life support complex
RU2298688C1 (en) Wind heat power generator
RU2522736C2 (en) Windmill heat generator
RU84616U1 (en) VEHICLE NUCLEAR POWER PLANT
RU2605868C2 (en) Wind-driven hydraulic heat generator
RU148233U1 (en) WIND HEAT POWER PLANT
RU2484301C1 (en) Wind-driven heat generator
RU2659837C1 (en) Vortex hydraulic turbine

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20141103

NF4A Reinstatement of patent

Effective date: 20161220

MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20171103