187000. lajstromszámú szabadalom • Gravitációs hőmotor és eljárás gravitációs hőmotor forgórészelemeinek előállítására
2 187000 3 A találmány tárgya gravitációs hőmotor, amelynek forgórésze hosszú élettartamú, egyszerű vázszerkezetből és a vázszerkezeten elhelyezett, rövidebb élettartamú, nagy sorozatban olcsón előállítható, könnyen cserélhető műanyag elemből vagy elem csoportból áll. A műanyag elemek szimmetrikusan elrendezett kamrácskáiban lévő alacsony forráspontú anyag már viszonylag alacsony hőmérsékletű hőforrás (pl. melegvíz, közvetlen napsütés) hatására elpárolog, hőhatás nélküli állapotban pedig hőjét a környezetnek átadva kondenzálódik. A berendezés ezt a térfogati munkát alakítja át lassú forgó mozgássá. A találmány vonatkozik továbbá eljárásra, amely szerint a gravitációs hőmotor műanyag kamrácskákat tartalmazó műanyag elemeit, továbbá műanyag kamrácskákat és nehezen párolgó folyadékot (pl. vizet) tartalmazó műanyag elemeit olcsó műanyagfólia-tömlők hegesztésével állítja elő. Napenergia hasznosítása esetén a találmány szerinti gravitációs hőmotor előnyösen alkalmazható vízkitermelésre, különösen mezőgazdasági, öntözéses területeken. Eredményesen használható fel továbbá ipari vizeket hűtés céljából tároló objektumok kiegészítéseképpen, pl. hűtőtavaknál, többek között a hűtendő víz effektiv hőcserét végző felületének növelésére, külön segédenergia felhasználása nélkül. Régi törekvés az, hogy a veszteségek minimálisra csökkentése érdekében a kis energiatartalmú hőforrásokat is munkavégzésre hasznosítsuk. Ilyen hőforrás pl. a közvetlen napsugárzás, termálvíz vagy egyéb elfolyó melegvíz. Az ezekben rejlő hő hasznosítására különböző hőmotorokat alkottak. Ezek egyik fajtája a gravitációval hajtott hőmotor, amelyben a hő hatására súlypont-eltolódás képződik, amit egy gravitációs erőtérben lévő szerkezet mozgássá, többnyire forgómozgássá alakít át. A legtöbb gravitációs hőmotorral az amerikai irodalomban találkozunk, amelyek közül jellemzőek a következők: A 4.012.911 számú USA szabadalmi leírásban szereplő motor alacsony forráspontú folyadék elpárologtatósával, szelepeken keresztül felnyomja a folyadékot és a folyadékoszlop nyomását forgó mozgássá alakítja. A berendezés megvalósításához bonyolult szeleprendszer és nagy mennyiségű munkafolyadék szükséges. A 4.087.971 számú USA szabadalmi leírásban szereplő motorok az ún. a lakmemória-effektust (SME) használják fel forgó mozgás kialakítására. A berendezésekhez ismert bimetall vagy más alakmemóriaeffektussal rendelkező, drága konstrukciókat használnak. A 4.121.420 számú USA szabadalmi leírásban a gravitációs bőmotor nehezen párolgó folyadékkal (pl. vízzel) töltött forgórésze expanziós kamrákat és mozgató eszközöket, pl. könnyen párolgó folyadékkal üzemelő szerkezeteket tartalmaz. A berendezés igen bonyolult és a nagyszámú mozgó alkatrész miatt nem elég megbízható. A 4.141.218 számú USA szabadalmi leírásban szereplő „napmalom” forgórésze könnyen párolgó folyadékkal töltött és az oldalról érő hőhatás (pl. napsugárzás) hatására keletkező buborékokat csapdába ejtő kamrákat tartalmaz, amikkel a forgó mozgást kialakítja. A berendezés nagy mennyiségű könnyen párolgó folyadékot igényel, ami általában tűzveszélyes (pl. benzin, acet on) vagy drága (pl. freonok). Az ismertetett hagyományos berendezések általános hátránya, hogy előállítási költségük igen magas, így pl. a napenergia vagy termálvíz hasznosításához szükséges hőmotor a jelenlegi energiaárak mellett csak 10— 20 év vagy hosszabb idő alatt térül meg. Továbbá a munkafolyadékkal működő hőmotorok munkaközege vagy segédfolyadéka egyetlen tartásban van, amelynek megsérülése esetén az összes folyadék kifolyik éf a hőmotor leáll. V találmány tárgya olj'an gravitációs hőmotor amelynek forgórésze forgási szimmetriával rendelkező egyszerű vázszerkezetből, továbbá az ezen könnyer rögzíthető és cserélhető, alacsony forráspontú munkaközeggel töltött, egymástól elzárt műanyag kamrácskákat és/vagy egymástól elzárt műanyag kamrácskákat és nehezen párolgó folyadékot (pl. vizet) tartalmazó, lapos, hajlékony műanyag tartályból álló, a vázszerkezetre palást- és/vagy tárcsa szerűen szimmetrikusan elhelyezett elemből vágj’ elem csoportból áll. A találmány szerinti hőmotor nagy felületű aktív elemeket tartalmaz, amelj- elemek a hőhatásnak kitett felületen közvetlenül, a hő vagy munkaközeg más felületre vezetése nélkül hozzák létre a mechanikai átalakítást. Ilyen nagjr felületű elem csak akkor lehet gazdaságos: ha a jelenlegi legolcsóbb műanyagfóliákból (pl. polietilén, polipropilén, poliészter) készül. Tekintettel arra hogy némely műanyag a környezeti hatások következtében öregszik, az ezekből készült nagy felületű aktív elemeket elkeli választani a forgórész vázszerkezetétől lehetővé téve azok gj’ors cseréjét. A találmány tárgya továbbá eljárás a gravitációs hőmotor alacsony forráspontéi munkaközeggel töltött egymástól elzárt műanyag kamrácskákat, valamint az egymástól elzárt műanyag kamrácskákat és nehezen párolgó fonadékot (pl. vizet) tartalmazó, lapos, hajlékony műanyag tartályból álló elemek előállítására, azzal jellemezve, hogy az egymástól elzárt műanj’ag kamrácskák kialakítására műanj’agfólia-tömlőt használunk, melyet az alacsonj’ forráspontú munkaközeg gőzével megtöltünk és megfelelő vákuumformázó hengersoron vagy hengersorokon összehegeszt iink, továbbá az egymástól elzárt- műanyag kamrácskákat és nehezen párolgó folj’adékot (pl. vizet) tartalmazó elemet külső nrííanyagfólia-tömlőbe helyezzük, a szükséges helj-eken összehegesztjük, nehezen párolgó folyadékkal (pl. vízzel) megtöltjük és a kívánt formában és alakban lezárjuk. Az eljárás kialakítását a gravitációs hőmotor elemeinek nagysorozatú gyártási lehetősége tette szükségessé. A találmány tárgyát képező gravitációs hőmotort egy kiviteli példa kapcsán közelebbről rajzok alapján ismertetjük. A mellékelt- rajzokon az 1. ábra a találmány szerinti gravitációs hőmotor dobszerű változatának fő részeit; 2. ábra az egymástól elzárt műanj’ag kamrácskákat tartalmazó elem felépítését a műanyag kamrácskák kitágult állapotában (magas hőmérsékleten); 3. ábra az egjunástól elzárt műanj’ag kamrácskákat tartalmazó elem felépítését a műanyag kamrácskák összehúzódott állapotában (alacsonjhőmérsékleten); 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 2
