ТЕПЛОГЕНЕРАТОР ГИДРАВЛИЧЕСКИЙ
HYDRAULIC HEAT GENERATOR

Изобретение относится к отопительной технике и может быть использовано для нагрева воды для отопления и горячего водоснабжения.
Известен теплогенератор гидравлический, включающий цилиндрический корпус с крышкой и днищем, вертикальный вал, размещенный в подшипниках, патрубки входа холодной и выхода горячей воды и закручивающего устройства, в виде пустотелых дисков - шайб, расположенные параллельно по высоте корпуса и стержней и полуцилиндров, жестко прикрепленные к валу (Патент РФ 2228503).
Известный теплогенератор сложен по конструкции.
Известен ветровой теплогенератор, содержащий ветродвигатель, редуктор, связанный через горизонтальные валы с теплогенератором и электрогенератором, эксцентрик, закрепленный на нем, контактирующий с плитой, коромыслами с опорными стойками, соединительными шлангами, перфорированными дисками и мембраной. К нижней части плиты присоединен шток, соединенный жестко с перфорированной мембраной. Между днищем и мембраной установлен электрический нагреватель (Патент 2279568 РФ).
Известный ветровой теплогенератор имеет относительно недостаточное количество элементов, преобразующих механическое движение в тепловую энергию.
Известен солнечный нагреватель, содержащий абсорбер в виде бесконечной цепи, имеющей ячейки, заполненные теплоаккумулирующим веществом с фазовым переходов и размещенный в емкости с жидкостью (АС №31420315, 1988, СССР).
В предлагаемом техническом решении пустотелые шайбы заполняют теплоаккумулируюшим веществом с фазовым переходом.
Наиболее близким к предлагаемому техническому решению является устройство для отделения сыворотки при производстве сыра, содержащее полый элемент, выполненный в виде витой пружины, с щелевым зазором между витками, в нижней части элемента на последнем витке закреплен плоский диск с кольцом для его растяжения, а верхняя часть укреплена на трубопроводе (АС №431845, СССР).
Предлагаемое устройство сложно по конструкции и не предназначено для нагрева жидкости.
Технический результат, заключающийся в компактности и уменьшении металлоемкости конструкции с увеличением преобразующих устройств и тем самым в увеличении коэффициента преобразования механической энергии в тепловую, обеспечивается за счет того, что в теплогенераторе гидравлическом, включающем цилиндрический корпус с крышкой и днищем, элемент в виде витой пружины, трубу, шток, шатун, вертикальный и горизонтальный валы и редуктор, патрубки входа холодной и выхода горячей воды и преобразующего устройства, согласно изобретению, внутри корпуса установлена труба, вставленная свободно в стакан, закрепленный в днище корпуса, размещенные в центре полого элемента, выполненного в виде витой пружины. Вверху элемента труба снизу жестко прикреплена к плоскому диску, закрепленного на верхнем витке элемента, к которому сверху прикреплен вертикально шток, выведенный через сальник в крышке, через отверстия и палец свободно соединен с шатуном. Вертикальный вал от ветродвигателя через редуктор и горизонтальный вал, имеющий с торца сплошной диск, механически через палец на диске и кривошип соединен с шатуном и штоком. А к виткам элемента, в цилиндрической его части, снаружи, прикреплена на прерывистой сварке в горизонтальном положении витая плоская пружина с отверстиями, а снизу элемент закреплен во втулке, жестко прикрепленная к днищу корпуса. По всей высоте трубы установлены пустотелые шайбы с концентрическими отверстиями, смещенные в каждой шайбе друг от друга по количеству, внутри шайбы заполнены теплоаккумулирующим веществом, изменяющим свое агрегатное состояние в зависимости от температуры воды, окружающая их.
На чертежах приведены:
Схема предлагаемого теплогенератора гидравлического (фиг.1);
Схема соединения теплогенератора с ветродвигателем (фиг.2);
Схема крепления витой плоской пружины с отверстиями (фиг.3).
Теплогенератор гидравлический (фиг.1) содержит цилиндрический корпус 1 с крышкой 2 и днищем 3, в центре которого установлен стакан 4 с боковым отверстиями 5. В левой нижней части корпуса 1 установлен патрубок 6 входа холодной воды, а в верхней части с противоположной стороны - патрубок 7 выхода горячей воды, связанные соответственно с системами холодного и горячего водоснабжения (не показаны).
Внутри корпуса 1 установлена труба 8, вставленная свободно в стакан 4, размещенные в центре элементов 9 и 11, выполненных в виде витой пружины. Труба 8 жестко крепится к плоскому диску 10, сверху прикреплен вертикально шток 12, выведенный через сальник в крышке 2, через отверстие и палец 13 свободно соединен с шатуном 14. Вертикальный вал 15 от ветродвигателя (фиг.2) через редуктор 16 и горизонтальный вал 17, имеющий с торца сплошной диск 18, механически через палец 19 на диске 18 и кривошип 20 соединен с шатуном 14 и далее со штоком 12. К виткам элемента 9, в цилиндрической его части, снаружи, прикреплена на прерывистой сварке 21 (фиг.3) в горизонтальном положении витая плоская пластина 22 с отверстиями 23, а снизу элемент 9 закреплен во втулке 24, жестко прикрепленная к днищу 3 корпуса 1. В нижней части корпуса 1 установлен тепловой электрический нагреватель 25 (ТЭН), через провода 26 соединен с электрическим щитком (не показан). По всей высоте трубы 8 установлены (не менее двух) пустотелые шайбы 27 с концентрическими отверстиями 28, смещенные в каждой шайбе друг от друга по количеству, т.е. на одной шайбе 2 круга отверстий, то на следующей уже 3 круга отверстий. Внутри шайбы 27 заполнены теплоаккумулирующим веществом 29, изменяющим свое агрегатное состояние в зависимости от температуры воды окружающей их. Сквозные отверстия в шайбах 27 выполнены из втулок, концы которых приварены к верхним и нижним сторонам шайбы. Подъем витков элемента 11 производится на высоту Н, не прикасаясь к крышке 2 снизу.
Теплогенератор работает следующим образом.
В собранном виде теплогенератор через запорные устройства на патрубках 6 и 7 заполняется водой. Вал 15 подсоединяется приводному двигателю, например ветродвигателю.
Включая в работу приводной двигатель, вал 5 теплогенератора, горизонтальный вал 17 и диск 18 и кривошип 20 начнут вращаться, а шток 12, труба 8 с шайбами 27, элементы 9 и 11 с плоской пластиной 22, через шток 12 начнут подниматься и опускаться вертикально, преобразуя механическую энергию в тепловую. При нагреве воды в теплогенераторе до 70-75°С, вентили 6 и 7 открывают, и начинается процесс обеспечения потребителей горячей водой. Вещество 29 в пустотелых шайбах 27 также нагревается до температуры 70-75°С и будет отдавать тепло движущейся воды, если ее температура снизится, ниже 70°С, и аккумулировать тепло, если температура воды будет выше 75°С.
При достаточной силе ветра и стабильной работе ветродвигателя, теплогенератор будет непрерывно обеспечивать потребителей горячей водой, в случае отсутствия ветра, через щиток включают ТЭН и вода в теплогенераторе будет нагреваться или догреваться с использованием электрической энергии.
Предлагаемый теплогенератор гидравлический компактен по конструкции, пустотелые шайбы способствуют преобразованию механической энергии в тепловую и поддерживают температуру горячей воды на постоянном уровне, он надежный в эксплуатации, а потому найдет применение на автономных точках: турбазах, садовых домиках, чабанских вагончиках, фермерских постройках и др. объектах.