SU1397616A1

SU1397616A1 - Heat drive

Info

Publication number: SU1397616A1
Application number: SU864153364A
Authority: SU
Inventors: Дмитрий Анатольевич Нестеренко
Original assignee: Д. А. Нестеренко
Priority date: 1986-11-28
Filing date: 1986-11-28
Publication date: 1988-05-23

Abstract

Изобретение относитс к тепловым двигател м, в которых дл получени механической энергии используют тепловые деформации приводного элемента в виде спирали из материала. 10 обладающего обратным эффектом термомеханической пам ти. Цель изобретени - повышение КПД путем исключени контакта спирали с хладоносите- лем при нагреве и увеличени ее теп- лообменной поверхности. Теплообмен- на стенка 6 раздел ет канал 7 охладител 5 и нагреватель. Спираль 4 выполнена винтовой и расположена между цилиндром 2 нагревател и стенкой. Спираль соединена одним концом с корпусом 1, а другим - с звеном 8 отбора мощности. Под воздействием т-ры спираль мен ет свою форму, соверша перемещение и увлека за собой звено отбора мощности, Вследствие этого звено отбора мощности посто нно приводитс в возвратное движение. 2 ил. 1 плоноситмь с &amp; (Л с ее QD -J О5 О5 п ./This invention relates to heat engines in which thermal deformations of a drive element in the form of a spiral of material are used to obtain mechanical energy. 10 with the opposite effect of thermomechanical memory. The purpose of the invention is to increase the efficiency by eliminating the helix contact with the coolant during heating and increasing its heat exchange surface. The heat exchange wall 6 separates the channel 7 of the cooler 5 and the heater. The spiral 4 is screwed and is located between the cylinder 2 of the heater and the wall. The spiral is connected at one end to the housing 1, and the other to the power take-off link 8. Under the influence of t-ry, the helix changes its shape, making a movement and carrying along the power take-off link. As a result, the power take-off link is constantly brought into reverse motion. 2 Il. 1 is carrying &amp; (L with her QD -J O5 O5 p ./

Description

Изобретение относитс к машиностроению , а именно к тепловым двигател м , 3 которьгх дл получени t-fexa нической энергии используютс тепло- вые деформации приводного элемента в виде спирали из материала, обладающего обратимым эффектом термомеханической пам ти, и может быть использовано в различных отрасл х народно- го хоз йства в качестве привода машин и механизмов.The invention relates to mechanical engineering, namely to heat engines, 3 of which use thermal deformations of the drive element in the form of a spiral from a material having a reversible effect of a thermomechanical memory to obtain t-fex energy, and can be used in various industries. - th enterprise as a drive of machines and mechanisms.

Целью изобретени вл етс шение КПД путем исключени контакта спирали с хладоносителем при нагреве и увеличени ее теплообменной контактной поверхности.The aim of the invention is to achieve efficiency by eliminating the contact of the helix with the coolant during heating and increasing its heat exchange contact surface.

На фиг. 1 изображен предлагаемый привод в фаза нагрева спирали, осево разрез; на фиг. 2 - то же в фазе ох лаждени спирали.FIG. 1 shows the proposed drive in the heating phase of the helix, axial section; in fig. 2 - the same in the cooling phase of the helix.

Привод содержит корпус i, нагреватель в циде лициндра 2 с каналом 3 дл подачи гор чего теплоносител ; приводной элемент в ниде спирали 4 и охладитель 5 с цилиндрической теплообменной стенкой 6 и каналом 7 дл подачи хладоносител . Спираль 4 размещена на цилиндре 2 нагревател ХФиг, ) и выполнена из материала, обладающего эффектом термомеханической пам ти изменени кривизны спирали 4 и угла ее закрутки, например из нитинола. Спираль 4 соединена одним концом с корпусом 1, а другим - с звеном 8 отбора MOIUHDCTH. Теплообменной стенкой 6 канал 7 охладител 5 отделен от цилиндра 2 нагревателк. ,Дл увеличени теплообменной поверхности в осевом направлении и уменьше ки тепловьк потерь при нагреве спирали 4 она выполнена виг-ТОБОЙ и расположена между ц игандром 2 нагревател и теплообменной стенкой 6. Цилинд 2 и стенка 6 установлены концентрич- но дру другу,. Каналы 3 и 7 цилиндра 2 и охладител 5 закрыты торцовыми крышками 9 и. 10, име1ощими соответственно входные 1 1 и выходные i 2 отверсти гор чего теплоносител 12 и входные 13 и выходные 4 отверсти холодного теплоносител ,The drive includes a housing i, a heater in the cide licindra 2 with a channel 3 for supplying hot heat transfer fluid; a drive element in the helix nida 4 and a cooler 5 with a cylindrical heat exchange wall 6 and a channel 7 for supplying coolant. The coil 4 is placed on the cylinder 2 of the HFig heater, 2) and is made of a material having the effect of a thermomechanical memory of changing the curvature of the coil 4 and its twist angle, for example, of nitinol. The spiral 4 is connected at one end with the housing 1, and the other with the link 8 of the MOIUHDCTH selection. The heat exchange wall 6 channel 7 of the cooler 5 is separated from the cylinder 2 of the heaters. To increase the heat exchange surface in the axial direction and reduce heat loss during heating of the helix 4, it is made wig-toboi and is located between the center igandra 2 of the heater and the heat exchange wall 6. The cylinder 2 and the wall 6 are mounted concentrically to each other. Channels 3 and 7 of cylinder 2 and cooler 5 are closed with end caps 9 and. 10, having, respectively, input 1 1 and output i 2 openings of the hot coolant 12 and input 13 and outlets 4 of the cold coolant,

Привод работает следующим образомThe drive works as follows

При подаче в канал 3 цилиндра 2 нагревател гор чего теплоносител ,, например воды с температурой , спираль 4,, наход ща с в положении,When a hot coolant, for example, water with a temperature, coil 4, is in a position when

5 five

0 0

5 0 с Q 5 0 with Q

5five

изображенном на фиг. i, т.е. контактирующа с цилиндром 2 нагревател , нагреваетс и приобретает форму, изображенную на фиг. 2, уменьшает свой диаметр, увеличивает длину ii входит в контакт с теплообменной стенкой 6 охладител 5. В процессе изменени формы спирали 4 совершает перемещение и звено 8 отбора мощности , присоедрщенное к свободном концу спирали 4, В положении, изображенном на фиг. 2, спираль 4 плотно облегает стенку 6, При подаче Б канал 7 охладител 5 холодного теплоносител , например воды с температурой 20 с, спрфаль 4 начинает охлаж,дать- с . В результате охлаждени спираль 4 возвращаетс к исходной форме, изображенной на фиг. 1, т.е. плотно прижимаетс к цилиндру 2 нагревател , увлека за собой звено 8 отбора мощности , и после этого снова начинает нагреватьс .shown in FIG. i, i.e. in contact with the cylinder 2 of the heater, it is heated and takes the form shown in fig. 2, decreases its diameter, increases the length ii comes into contact with the heat exchange wall 6 of the cooler 5. In the process of changing the shape of the helix 4, the movement and the power take-off 8 attached to the free end of the helix 4, in the position shown in FIG. 2, helix 4 tightly fits the wall 6. When B is fed, channel 7 of the coolant 5 cooler coolant, for example, water with a temperature of 20 s, sprinkle 4 begins to cool, give-. As a result of the cooling, the coil 4 returns to the original shape shown in FIG. 1, i.e. tightly pressed against the cylinder 2 of the heater, the power take-off link 8 is carried along, and then begins to heat up again.

Далее цикл повтор етс . Вследствие этого звено 8 отбора мощности посто нно приводитс в возвратное движение . Поддержание рабочих температур в требуемом диапазоне возможно, напри мер, за счет утилизации тепла отработанных жидких и газообразных теплоносителей.Then the cycle repeats. As a consequence, the power take-off link 8 is continuously brought into reverse motion. Maintaining the operating temperatures in the required range is possible, for example, by utilizing the heat of the spent liquid and gaseous coolants.

Claims

Invention Formula

A thermal actuator comprising a housing, a cylinder-shaped heater with a channel for supplying hot heat carrier, a drive element in the form of a spiral of material with a reversible thermo-mechanical effect placed on the cylinder, an alternate memory of changing the spiral curvature and its twist angle, and a cooler with a channel for supply the cold carrier was 5 and the coil was connected at one end to the body and the other to the power take-off, characterized in that, to increase efficiency by eliminating the helix contact with the coolant when heated and increased its heat exchange contact surface is provided with a heat exchange wall, wherein the coolant channel is separated from the heater, and the screw helix is formed and is disposed between the heater and the cylinder wall.

5Fig. 2