устройство для преобразования тепловой энергии в механическую

Формула изобретения

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПРЕОБРАЗОВАНИЯ ТЕПЛОВОЙ ЭНЕРГИИ В МЕХАНИЧЕСКУЮ, содержащее 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, отличающееся тем, что оно снабжено преобразователем энергии, использующим выталкивающую силу Архимеда, выполненным в виде сильфонов, установленных соосно с цилиндром в камерах с боковыми отверстиями для связи со средствами нагрева и охлаждения, закрепленных на торцах полостей цилиндра, при этом сифоны, заполненные газовой средой, одними торцами прикреплены к стенкам камер, другими посредством полого штока соединены между собой, а средства нагрева и охлаждения выполнены в виде водоема с зонами нагрева и охлаждения, являющимися соответственно верхними и нижними слоями.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к устройствам, преобразующим тепловую энергию в механическую.

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.

Недостатком известного устройства является то, что оно может работать только при наличии солнечных лучей, что исключает его непрерывную работу.

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.

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.

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.

На чертеже представлено устройство для преобразования тепловой энергии в механическую, разрез.

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.

Устройство для преобразования тепловой энергии в механическую работает следующим образом.

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.

Применение предлагаемого устройства позволяет повысить эффективность преобразования тепловой энергии в механическую.