теплогенератор электрогидравлический

Формула изобретения

Теплогенератор электрогидравлический, содержащий корпус с днищем и крышкой, в центре которой установлен вал с плотно насаженными дисками, и приводной двигатель, отличающийся тем, что корпус выполнен цилиндрическим с расположенным внутри него цилиндром, теплогенератор дополнительно снабжен водонагревательным змеевиком, источником, создающим вращающееся электромагнитное поле, с кожухом, к которому снаружи вертикально прикреплены соединенные между собой косынки и ребра, жидкостным нагревателем, установленным в центре днища корпуса внутри источника, при этом к дискам радиально снизу прикреплены стержни с лопастями, смещенными относительно друг друга по высоте на 10-15^о, сверху крышки на валу установлен электрический генератор и полумуфта для соединения с приводным двигателем, а водонагревательный змеевик, сообщенный через патрубки с системами холодного и горячего водоснабжения, размещен в полости между корпусом и цилиндром, заполненной теплоаккумулирующим материалом фазового перехода.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к устройствам, предназначенным для получения горячей воды для отопления и горячего водоснабжения объектов.

Известна газовая плита - котел, содержащая кожух, конфорочную камеру, водонагревательную емкость, духовой шкаф, жаровую трубу и горелки. Для нагрева и отбора воды на духовом шкафу и жаровой трубе помещен водонагревательный змеевик, к которому по трубам подводится холодная и отводится горячая вода (см. а.с. SU № 506731 А, F 24 С 3/00, опубл.15.03.76).

Получение горячей воды в известном устройстве производится путем сжигания газа.

Известен теплогенератор гидравлический, включающий входное закручивающее устройство, соединенное с корпусом вихревой трубы, патрубок отвода нагретой жидкости, причем корпус вихревой трубы выполнен в виде расширяющегося от входа ко дну сосуда (см. заявка №97118346 А, F 24 D 3/02, опубл.10.08.99).

Наиболее близким по технической сущности к заявляемому техническому решению является теплогенератор электрогидравлический, содержащий корпус с днищем и крышкой, в центре которой установлен вал с плотно насаженными дисками и приводной двигатель (см. EP № 0176612 A1, F 24 J 3/00, опубл. 01.10.84).

Указанное техническое решение обладает низким коэффициентом полезного действия преобразования механической энергии в тепловую.

Задачей настоящего технического решения является повышение коэффициента полезного действия преобразования механической энергии в тепловую энергию.

Поставленная задача достигается тем, что предложен теплогенератор электрогидравлический, содержащий корпус с днищем и крышкой, в центре которой установлен вал с плотно насаженными дисками, и приводной двигатель. Корпус выполнен цилиндрическим с расположенным внутри него цилиндром, теплогенератор дополнительно снабжен водонагревательным змеевиком, источником, создающим вращающееся электромагнитное поле, с кожухом, к которому снаружи вертикально прикреплены соединенные между собой косынки и ребра, жидкостным нагревателем, установленным в центре днища корпуса внутри источника, при этом к дискам радиально снизу прикреплены стержни с лопастями, смещенными относительно друг друга по высоте на 10-15^о, сверху крышки на валу установлен электрический генератор и полумуфта для соединения с приводным двигателем, а водонагревательный змеевик, сообщенный через патрубки с системами холодного и горячего водоснабжения, размещен в полости между корпусом и цилиндром, заполненной теплоаккумулирующим материалом фазового перехода.

На чертеже представлен теплогенератор электрогидравлический в разрезе. В цилиндрическом корпусе 1 в центре днища 2 установлен жидкостный нагреватель 3, помещенный внутри источника 4, создающего вращающееся электромагнитное поле. Внутри нагревателя 3 размещены гибкие ферромагнитные элементы 5, закрепленные между дисками 6. Для регулирования натяжения ферромагнитных элементов 5 нагреватель 3 снабжен приспособлением 7. Источник 4 закрыт кожухом 8, к которому снаружи вертикально прикреплены косынки 9 и ребра 10, соединенные между собой, например, сваркой. Внизу к нагревателю 3 прикреплены конусные патрубки 11 (2, 4, 6 и т. д.), а сверху на крышке 12 установлен вертикальный вал 13. Вал 13 сверху имеет полумуфту 14, контактирующую с полумуфтой приводного двигателя (не показан), электрический генератор 15, закрепленный на валу 13 над крышкой 12, электрически связан с источником 4. Внутри корпуса 1 на валу 13 плотно насажены диски 16 (2 и более), к которым снизу прикреплены радиально стержни 17 с лопастями 18, смещенные относительно друг друга по высоте на 10 - 15°. Водонагревательный змеевик 19, размещенный внутри корпуса 1, сообщен через патрубки 20 и 21 с системами холодной и горячей воды соответственно. Внутри корпуса 1 находится высоковязкая жидкость, например трансформаторное масло. Приводным двигателем может быть ветродвигатель, гидротурбина и др. Полость 22 между корпусом 1 и цилиндром 23, установленным коаксиально корпусу 1, заполнена теплоаккумулирующим материалом фазового перехода, например парафином. Корпус 1 и полость 22 имеют пробки 24 и 25 для заливки высоковязкой жидкости и теплоаккумулирующего материала фазового перехода.

В собранном виде в корпус 1 заливается высоковязкая жидкость, а в полость 22 - теплоаккумулирующий материал. Сверху корпуса 1 устанавливается крышка 12 с находящимся на ней валом 13 и электрическим генератором 15. Через пробки 24 и 25 доливают высоковязкую жидкость и теплоаккумулирующий материал. Теплогенератор полумуфтой 14 подсоединяется к приводному двигателю, который после включения начинает вращать вал 13 и насаженные на него диски 16 со стержнями 17 и лопастями 18. Лопасти 18, вращаясь, начнут нагнетать жидкость вниз, огибая кожух 8 вдоль косынок 9 и ребер 10, к конусным патрубкам 11. Установится искусственная циркуляция жидкости с ее внутренним трением о поверхности дисков 16, конуса 8, косынок 9, ребер 10 и гибкие ферромагнитные элементы 5, находящиеся в движении за счет вращающегося электромагнитного поля. Теплогенератор гидравлический работает следующим образом. Под воздействием вращающегося электромагнитного поля гибкие ферромагнитные элементы 5 начнут совершать сложные колебательные движения во всех плоскостях нагревателя 4 в потоке жидкости и тем самым преобразовывать механическую энергию в тепловую. При нагреве жидкости в теплогенераторе до 60-90°С и расплавлении теплоаккумулирующего материала открывают холодную воду для подачи ее в змеевик 19. Пройдя через входной патрубок 20 в змеевик 19, вода нагреется за счет тепла теплоаккумулирующего материала и высоковязкой жидкости и через выходной патрубок 21 выйдет нагретой в систему горячего водоснабжения или отопления. Процесс нагрева воды в теплогенераторе будет продолжаться до тех пор, пока будет работать приводной двигатель и электрический генератор 15 будет снабжать источник 4 переменным вращающимся электрическим полем.

Наличие косынок и ребер на кожухе увеличивает поверхность соприкосновения циркулирующей жидкости и тем самым интенсифицируют процесс преобразования механической энергии в тепловую. Гибкие ферромагнитные элементы под воздействием электромагнитного поля также будут преобразовывать механическую энергию в тепловую. Наличие теплоаккумулирующего материала фазового перехода будет способствовать постоянству температуры воды на выходе из змеевика через выходной патрубок в систему горячего водоснабжения или отопления.

Предлагаемый теплогенератор может быть присоединен к ветродвигателю любой конструкции и преобразовывать механическую энергию в тепловую с высоким КПД.