SU1134775A1 - Heat engine - Google Patents

Heat engine Download PDF

Info

Publication number
SU1134775A1
SU1134775A1 SU833580975A SU3580975A SU1134775A1 SU 1134775 A1 SU1134775 A1 SU 1134775A1 SU 833580975 A SU833580975 A SU 833580975A SU 3580975 A SU3580975 A SU 3580975A SU 1134775 A1 SU1134775 A1 SU 1134775A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
rotor
stator
alloy
length
thermomechanical
Prior art date
Application number
SU833580975A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Юрий Георгиевич Ермаков
Вадим Фроимович Канер
Original Assignee
Ermakov Yurij G
Kaner Vadim F
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 Ermakov Yurij G, Kaner Vadim F filed Critical Ermakov Yurij G
Priority to SU833580975A priority Critical patent/SU1134775A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU1134775A1 publication Critical patent/SU1134775A1/en

Links

Classifications

    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/40Solar thermal energy, e.g. solar towers
    • Y02E10/46Conversion of thermal power into mechanical power, e.g. Rankine, Stirling or solar thermal engines

Abstract

1. Тепловой двигатель, содержащий статор и ротор, взаимодействующие между собой посредством термочувствительных элементов из сплава с термомеханической пам тью формы, нагреватель с линзовым концентратором излучени  и охладитель, отличающийс  тем, что, с целью упрощени  конструкции, термочувствительные элементы выполнены в виде множества установленных по всей цилиндрической поверхности ротора с односторонним тангенциальным относительно ротора наклоном проволок , термомеханическа  пам ть которых выражена в изменении их длины, а статор выполнен в виде прозрачного дл  теплового излучени  полого перфорированного цилиндра с шероховатой внутренней поверхностью , причем в отверсти х перфорации, обращенных к нагревателю, установлены линзы . 2. Двигатель по п. 1, отличающийс  тем, что термочувствительные элементы выполнены из сплава, термомеханическа  пам ть которого выражена в знакопеременном изменении их длины. (Л со сд1. A heat engine containing a stator and a rotor, interacting with each other by means of thermosensitive elements from an alloy with a thermomechanical shape memory, a heater with a lens radiation concentrator, and a cooler, characterized in that, in order to simplify the design, thermosensitive elements are made in the form of a plurality of the entire cylindrical surface of the rotor with one-sided tangential with respect to the rotor tilting the wires, the thermomechanical memory of which is expressed in the change of their length, and The stator is made in the form of thermally transparent radiation from a hollow perforated cylinder with a rough inner surface, and lenses are mounted in the perforation holes facing the heater. 2. An engine according to claim 1, characterized in that the thermosensitive elements are made of an alloy, the thermomechanical memory of which is expressed in an alternating change in their length. (L with cd

Description

Изобретение относитс  к машине- и приборостроению , а именно, к устройствам дл  получени  механической энергии, использующим расширение или сокращение тел, вызываемые изменением температуры, и .может быть использовано дл  привода различных механизмов за счет энергии солнечного излучени . Известен тепловой двигатель, содержащий статор и ротор, взаимодействующие между собой посредством термочувствительного элемента из сплава с термомеханической пам тью формы и подвижный солнцезащитный экран 1. Недостатками этого двигател   вл ютс  сложность его конструкции, обусловленна  наличием дополнительного механизма дл  преобразовани  возвратно-поступательного перемещени  термочувствитель-ного элемента во вращение ротора и солнцезащитного экрана, соединенного с этим механизмом системой рычагов, а также недостаточна  мощность, обусгповленна  использованием дл  работы двигател  несконцентрированного излучени , наличием единственного термочувствительного элемента и совмещением в пространстве зон его нагрева и охлаждени . Наиболее близким к предлагаемому  вл етс  тепловой двигатель, содержащий статор и ротор, взаимодействующие между собой посредством силовых термочувствительных элементов из сплава стермомеханической пам тью формы, нагреватель с линзовым концентратором излучени  и охладитель 2. Этот тепловой двигатель по сравнению с другими более приспособлен к использованию солнечной энергии, однако сложность конструкций механизма преобразовани  поступательного перемещени  термочувствительных элементов во вращение ротора снижает его надежность и повыщает стоимость изготовлени  и эксплуатационные расходы. Цель изобретени  - упрощение конструкции . Указанна  цель достигаетс  тем, что в тепловом двигателе, содержащем статор и ротор, взаимодействующие между собой посредством силовых термочувствительных элементов из сплава с термомеханической пам тью формы, нагреватель с линзовым концентратором излучени  и охладитель, термочувствительное элементы выполнены в виде множества установленных по всей цилиндрической .поверхности ротора с одно-сторонним тангенциальным относительно ротора направлением проволок, термомеханическа  пам ть которых выражена в изменении их длины, а статор выполнен в виде прозрачного дл  теплового излучени  полого перфорированного цилиндра с шероховатой внутренней поверхностью, причем в отверсти х перфорации, обращенных к нагревателю , установлены линзы. Кроме того, термочувствительные элементы выполнены из сплава, термомеханическа  пам ть которого выражена в знакопеременном изменении их длины. Такое техническое решение обеспечивает надежную работу одновременно многих термочувствительных элементов как при нагреве, так и при охлаждении, и при этом содержит минимальное количество простеиших конструктивных элементов, На фиг. 1 представлен двигатель, продольный разрез; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - узел I на фиг. 2. (зона взаимодействи  элементов ротора и статора двигател ). Двигатель содержит статор 1, выполненный в виде прозрачного дл  теплового излучени  полого перфорированного цилиндра с шероховатой внутренней поверхностью 2. В отверсти х 3 перфорации статора 1, обращенных к наТревателю (источнику излучени  Q) установлены линзы 4. Остальные отверсти  3, открытые дл  доступа воздуха из окружающей среды, образуют охладитель. Полый цилиндр статоР выполнен,- например, из стекла или прозрачной пластмассы и снабжен крыщками 5, выполненными в виде подшипников скольжени , а также фланцем 6 дл  закреплени  на месте применени . Внутри статора установлен ротор 7, взаимодействующий со статором 1 посредством силовых термочувствительных элементов 8 из сплава с термомеханической пам тью формы. Термочувствительные элементы 8 выполнены в виде множества установленных по всей цилиндрической поверхности ротора 7 с одпосторонним тангенциальным относительно ротора 7 направлением проволок из сплава, термомеханическа  пам ть которого выражена в знакопеременном изменении их длины, например из сплава Мп - 15% Ni ( по массе). При этом длина проволочных элементов 8 при температуре ниже + 1.10°С номинальна , при 4- 120°С их длина на 5- 10% больше номинальной, а при температуре выше + 130° длина элементов 8 снова равна номинальной. Ротор 7 содержит металлический или пластмассовый корпус 9, который закреплен с помощью щпонки 10 на выходном валу 11, который установлен в крышках 5 статора 1,  вл ющихс  подшипниками скольжени , с возможностью вращени . Выходной вал 11 предназначен дл  соединени  с устройством - потребителем механической энергии вращени . Тепловой двигатель работает следующим образом. При воздействии на статор 1 теплового излучени  Q, например солнечной радиации (на фиг. 2 показано параллельными стрелThe invention relates to machinery and instrument making, namely, devices for producing mechanical energy using expansion or contraction of bodies caused by temperature, and can be used to drive various mechanisms due to the energy of solar radiation. A heat engine containing a stator and a rotor, interacting with each other by means of a thermosensitive element made of an alloy with a thermomechanical shape memory and a movable sunscreen 1, is known. The disadvantages of this engine are the complexity of its design, due to the presence of an additional mechanism for converting heat-sensitive reciprocating movement element in the rotation of the rotor and the sunscreen connected to this mechanism by a system of levers, as well as insufficient NOSTA, obusgpovlenna use for engine operation neskontsentrirovannogo radiation, the presence of a single temperature sensing element and its registration in the space heating and cooling zones. The closest to the present invention is a heat engine containing a stator and a rotor, interacting with each other by means of heat-sensitive elements made of an alloy with a thermomechanical shape memory, a heater with a lens radiation concentrator and cooler 2. This heat engine is more adapted to the use of solar energy than others. However, the complexity of the design of the mechanism for converting the translational movement of thermosensitive elements into rotation of the rotor reduces it reliably. be povyschaet and manufacturing costs and operating costs. The purpose of the invention is to simplify the design. This goal is achieved by the fact that in a heat engine containing a stator and a rotor, interacting with each other by means of temperature-sensitive power elements made of an alloy with a thermomechanical shape memory, a heater with a lens radiation concentrator and a cooler, the temperature-sensitive elements are made as many installed over the entire cylindrical surface rotor with a single-sided tangential direction relative to the rotor wires, thermomechanical memory of which is expressed in the change of their length, and the stator made in the form of a heat-transparent, hollow perforated cylinder with a rough inner surface, and lenses are installed in the perforation holes facing the heater. In addition, thermosensitive elements are made of an alloy, the thermomechanical memory of which is expressed in an alternating change in their length. This technical solution ensures reliable operation of many temperature-sensitive elements at the same time, both during heating and cooling, and at the same time contains the minimum number of simplest structural elements. FIG. 1 shows the engine, a longitudinal section; in fig. 2 shows section A-A in FIG. one; in fig. 3 shows the node I in FIG. 2. (zone of interaction of the rotor elements and the stator of the engine). The motor contains a stator 1, made in the form of a heat-transparent, hollow perforated cylinder with a rough inner surface 2. In the perforations 3 of the stator 1, facing the heater (radiation source Q), lenses 4 are installed. The remaining apertures 3 open to air from environment form a cooler. The hollow cylinder of the stator P is made, for example, from glass or transparent plastic, and is provided with flaps 5 made in the form of sliding bearings, as well as a flange 6 for fastening at the place of use. A rotor 7 is installed inside the stator, interacting with the stator 1 by means of temperature-sensitive power elements 8 of an alloy with a thermomechanical shape memory. Temperature-sensitive elements 8 are made in the form of a set of wires along the entire cylindrical surface of the rotor 7 with a single-sided tangential with respect to the rotor 7 alloy wires, the thermomechanical memory of which is expressed in an alternating change in their length, for example, from an alloy Mn - 15% Ni (by mass). The length of the wire elements 8 at a temperature below + 1.10 ° C is nominal, at 4-120 ° C their length is 5-10% more than the nominal, and at a temperature above + 130 ° the length of the elements 8 is again equal to the nominal one. The rotor 7 comprises a metal or plastic housing 9, which is fixed by means of a pin 10 on the output shaft 11, which is mounted in the caps 5 of the stator 1, which are sliding bearings rotatably. The output shaft 11 is designed to be connected to a device that consumes mechanical rotational energy. The heat engine works as follows. When thermal radiation Q is exposed to the stator 1, for example solar radiation (in Fig. 2 it is shown by parallel arrows

Claims (2)

1. Тепловой двигатель, содержащий статор и ротор, взаимодействующие между собой посредством термочувствительных элементов из сплава с термомеханйческой памятью формы, нагреватель с линзовым концентратором излучения и охладитель, отличающийся тем, что, с целью упрощения конструкции, термочувствительные элементы выполнены в виде множества установленных по всей цилиндрической поверхности ротора с односторонним тангенциальным относительно ротора наклоном проволок, термомеханическая память которых выражена в изменении их длины, а статор выполнен в виде прозрачного для теплового излучения полого перфорированного цилиндра с шероховатой внутренней поверхностью, причем в отверстиях перфорации, обращенных к нагревателю, установлены линзы'.1. A heat engine containing a stator and a rotor interacting with each other by means of heat-sensitive elements from an alloy with a thermo-mechanical shape memory, a heater with a lens radiation concentrator and a cooler, characterized in that, in order to simplify the design, the heat-sensitive elements are made in the form of a set installed throughout the cylindrical surface of the rotor with a one-sided tangential relative to the rotor tilt of the wires, thermomechanical memory of which is expressed in a change in their length, and p is in the form of thermal radiation for transparent perforated hollow cylinder with a rough inner surface, the perforation holes in the facing to a heater installed lens. " 2. Двигатель по π. 1, отличающийся тем, что термочувствительные элементы выполнены из сплава, термомеханическая память которого выражена в знакопеременном изменении их длины.2. The engine according to π. 1, characterized in that the thermosensitive elements are made of alloy, thermomechanical memory of which is expressed in alternating change in their length.
SU833580975A 1983-04-20 1983-04-20 Heat engine SU1134775A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU833580975A SU1134775A1 (en) 1983-04-20 1983-04-20 Heat engine

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU833580975A SU1134775A1 (en) 1983-04-20 1983-04-20 Heat engine

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU1134775A1 true SU1134775A1 (en) 1985-01-15

Family

ID=21059684

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU833580975A SU1134775A1 (en) 1983-04-20 1983-04-20 Heat engine

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU1134775A1 (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US6647725B1 (en) Thermal differential engine apparatus
EP0286780B1 (en) Nitinol drive device
SU1134775A1 (en) Heat engine
GB2128258A (en) Gravity actuated thermal motor
SU969956A1 (en) Thermal engine
JPS6260985A (en) Twin crank type shape-memory heat engine
SU1620666A1 (en) Heat engine
SU1231255A1 (en) Arrangement for converting heat-to-mechanical power
GB2095338A (en) Thermally operated motor
US4503676A (en) Apparatus for directly converting thermal to rotational energy
SU1134778A1 (en) Heat engine
SU1701977A1 (en) Heat engine
SU1754917A1 (en) Thermal engine
SU1645769A1 (en) Regenerator rotor
SU1377556A1 (en) Arrangement for recovering heat of rotating furnace
SU1164461A1 (en) Heat engine
SU1118799A1 (en) Hydraulic heat engine
SU1370388A1 (en) Solar heat collector
SU1283436A1 (en) Heat engine
SU1476174A1 (en) Cycling thermal drive
SU992806A1 (en) Heliomechanic energy converter
SU1404684A2 (en) Thermal engine
SU1386739A1 (en) Thermal engine
JPH01232174A (en) Power plant utilizing temperature sensing magnetic substance
US20130167535A1 (en) Rotary Engine with Unidirectional Monatomic Gas Flow, Static Heat Exchangers