Устройство преобразования термомеханической энергии в электрическую

(51) МПК НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ УСТРОЙСТВО ПРЕОБРАЗОВАНИЯ ТЕРМОМЕХАНИЧЕСКОЙ ЭНЕРГИИ В ЭЛЕКТРИЧЕСКУЮ(71) Заявитель Государственное научное учреждение Институт технической акустики Национальной академии наук Беларуси(72) Авторы Рубаник Василий Васильевич Рубаник Василий Васильевич (мл.) Петрова-Буркина Ольга Александровна(73) Патентообладатель Государственное научное учреждение Институт технической акустики Национальной академии наук Беларуси(57) Устройство преобразования термомеханической энергии в электрическую, содержащее по крайней мере два вращающихся вала, соединенных между собой одним или более петлеобразными элементами непрерывной передачи, выполненными из материала с эффектом памяти формы, отличающееся тем, что поверхность валов выполнена из электропроводящего материала, при этом петлеобразные элементы передачи замкнуты в кольцо посредством диэлектрических соединителей, а вращающиеся валы снабжены контактными парами в виде системы роликов в каждом окружном канале. 87472012.12.30 Полезная модель относится к системе преобразования энергии, в частности к устройствам для преобразования термомеханической энергии в электрическую, использующим материал с эффектом памяти формы. Известно наиболее близкое по технической сущности к полезной модели устройство для преобразования тепловой энергии в механическую 1, которое содержит по крайней мере два вращающихся вала, соединенных между собой одним или более петлеобразными элементами непрерывной передачи, выполненными из материала с эффектом памяти формы, способное за счет изгиба непрерывных петель во время нагрева одного из валов до температуры выше фазового перехода материала преобразовывать тепловую энергию в механическую. Данное устройство предназначено для преобразования энергии из тепловой в механическую. Существенным недостатком известного устройства является то, что оно в силу конструктивных особенностей обладает ограниченной областью применения, т.к. изначально предназначено только для преобразования тепловой энергии в механическую. Технической задачей, на решение которой направлена полезная модель, является создание устройства, позволяющего расширить область применения и повысить коэффициент полезного действия. Поставленная задача достигается тем, что при использование существенных признаков известного устройства преобразования термомеханической энергии в электрическую,которое содержит по крайней мере два вращающихся вала, соединенных между собой одним или более петлеобразными элементами непрерывной передачи, выполненными из материала с эффектом памяти формы, в соответствие с полезной моделью в нем поверхность валов выполнена из электропроводящего материала, при этом петлеобразные элементы передачи замкнуты в кольцо посредством диэлектрических соединителей, а вращающиеся валы снабжены контактными парами в виде системы роликов в каждом окружном канале. Сопоставительный анализ показывает, что предлагаемое устройство отличается от прототипа иным выполнением поверхности валов, наличием контактных пар в виде системы роликов, что свидетельствует о наличие признаков, отличающих заявляемое устройство от прототипа. В данном случае выполнение поверхности валов из электропроводящего материала и снабжение ее контактными парами в виде системы роликов, а также замыкание петлеобразных элементов передачи в кольцо с помощью диэлектрических соединителей обеспечивает возникновение разности потенциалов в разомкнутой цепи при нестационарном нагреве однородного участка элементов передачи, что позволяет расширить область применения и повысить коэффициент полезного действия, что свидетельствует о достижении заявляемого технического результата и возможности промышленной применимости заявляемого устройства. Техническая сущность полезной модели поясняется прилагаемой фигурой, где показана схема устройства. Предлагаемое устройство (фигура) состоит по крайней мере из двух вращающихся валов разного диаметра 4 и 6, соединенных одним или более петлеобразными элементами непрерывной передачи 5, выполненными из материала с эффектом памяти формы и помещенными в один или более окружные каналы 2. Поверхность валов выполнена из электропроводящего материала и снабжена контактными парами в виде системы роликов 1 и 7. Петлеобразные элементы непрерывной передачи 5 имеют преимущественно прямолинейную форму и соединены в кольцо с помощью диэлектрических соединителей 3 для получения разомкнутой цепи. Устройство работает следующим образом. При нагреве вала 6 до температуры выше температуры фазового перехода материала с памятью формы происходит передача тепловой энергии на петлеобразные элементы не 2 87472012.12.30 прерывной передачи 5. В месте их контакта с валом 6 петлеобразные элементы непрерывной передачи деформированы изгибом, т.к. огибают вал, и, соответственно, стремятся вернуть свою преимущественно прямолинейную форму, за счет этого приводят в движение вал 4.Во время движения петлеобразных элементов непрерывной передачи происходит нестационарный нагрев однородного металлического участка разомкнутой электрической цепи, т.е. движение границы раздела фаз в материале, что приводит к возникновению разности потенциалов, следовательно, происходит преобразование термомеханической энергии в электрическую. Полученную таким образом разность потенциалов снимают с валов в случае выполнения их поверхности из электропроводящего материала или с системы роликов 1 и 7. В качестве источника тепловой энергии можно использовать солнечную энергию,тепловую энергию, произведенную двигателями внутреннего сгорания, паровыми турбинами и атомными электростанциями, разницу температур в океане и т.д. Экспериментальной проверкой подтверждено, что заявляемое устройство в сравнении с прототипом позволяет получить более высокий технический результат путем расширения области применения и повышения коэффициента полезного действия. Национальный центр интеллектуальной собственности. 220034, г. Минск, ул. Козлова, 20. 3