ДВИГАТЕЛЬ С ВНЕШНИМ ПОДВОДОМ ТЕПЛОТЫ Российский патент 1995 года по МПК F02G1/00 F01B29/10 

Изобретение относится к двигателестроению, а именно к тепловым двигателям, и может найти применение в тех отраслях народного хозяйства, где предъявляются высокие требования к экологии и универсальности в отношении источника энергии.

Известны двигатели, работающие по циклу Стерлинга, содержащие два цилиндра с двумя поршнями. В одном цилиндре воздух сжимается и вытесняется во второй цилиндр, нагреваемый снаружи. В нем воздух расширяется, толкает рабочий поршень и после этого вытесняется в холодный цилиндр. Порция воздуха непрерывно циркулирует между теплым и холодным цилиндрами, периодически изменяя свой объем. Двигатель может работать практически от любого источника энергии (Двигатели Стирлинга. /Под ред. М.Г.Круглова. М.: Машиностроение, 1977, с.84-86).

Наиболее близким к предлагаемому является двигатель с внешним подводом теплоты, содержащий теплоизолированный корпус с полостями расширения и сжатия, поршни, холодильник, регенератор, системы подвода теплоты.

К недостаткам такого двигателя относится проблема уплотнений, возможность заклинивания поршня, потери на трение, уровень шума.

Цель изобретения - повышение эффективности путем снижения потерь на трение и интенсификации теплообмена.

Для этого двигатель, содержащий теплоизолированный корпус с полостями расширения и сжатия, поршни, рабочий вал, систему подачи газа, нагреватель согласно изобретению, снабжен барабаном, установленным на рабочем валу с помощью муфты одностороннего хода и оснащенным механизмом реверса, нагреватель выполнен в виде патрубка, а поршни и регенератор функционально объединены и выполнены в виде двух гибких рукавов разного диаметра, при этом первые концы рукавов соединены общей гибкой связью с барабаном, а вторые - вывернуты и закреплены соответственно в корпусе и патрубке, при этом полость патрубка сообщена посредством трубы с полостью корпуса.

Изобретение поясняется чертежом, на котором изображен двигатель в сечении.

Двигатель содержит теплоизолированный корпус 1 с патрубком 2 и нагревателем 3. Полости 4 и 5 сообщены между собой трубой 6. В полости 4 закреплен конец 7 рукава 8, который соединен с лентой 9 (гибкой связью) 9, намотанной на барабан 10 с муфтой 11 одностороннего хода и механизмом 12 реверса барабана 10. Лента 9 также соединена с концом 13 рукава 14, конец 15 которого закреплен в полости 5 патрубка 2. Муфта 11 контактирует с валом 16.

Устройство работает следующим образом.

Нагреватель 3 нагревает газ в полости 5. Газ из полости 5 выходит в полость 4, где нагревает охлажденный газ. Давление в полости 4 становится больше, чем давление агента внешней среды. Барабан 10 наматывает ленту 9. Барабан 10 вращается механизмом 12 реверса. Лента 9 тянет из полости 5 рукав 14, который выталкивает горячий газ в полость 4. Газ в полости 4 расширяется. Горячий газ контактирует с рукавом 8. Рукав 8 контактирует с внешним агентом, который охлаждает его. Давление в полости 4 снижается и становится меньше, чем давление внешнего агента. Внешний агент вдавливает рукав 8 в полость 4. Рукав 8 охлаждает газ в полости 4 и выдавливает газ в полость 5. Рукав 8 тянет ленту 9, которая вращает барабан 10. Барабан 10 через муфту 11 вращает вал 16. Рукав 14 входит в полость 5. Цикл повторяется.

Сущность изобретения: двигатель содержит корпус 1, оснащенный патрубком 2 с нагревателем 3. На рабочем валу 16 установлен барабан 10, оснащенный механизмом реверса. В корпусе и в патрубках закреплены концы гибких рукавов 8 и 14. Вторые концы рукавов соединены общей гибкой связью 9 с барабаном. Полость патрубка сообщена с полостью корпуса. 1 ил.

ДВИГАТЕЛЬ С ВНЕШНИМ ПОДВОДОМ ТЕПЛОТЫ, содержащий теплоизолированный корпус с полостями расширения и сжатия, поршни, рабочий вал, систему подачи газа, нагреватель, регенератор, отличающийся тем, что он снабжен барабаном, установленным на рабочем валу с помощью муфты одностороннего хода и оснащенным механизмом реверса, нагреватель выполнен в виде патрубка, а поршни и регенератор функционально объединены и выполнены в виде двух гибких рукавов разного диаметра, первые концы рукавов соединены общей гибкой связью с барабаном, а вторые концы вывернуты и закреплены соответственно в корпусе и в патрубке, а полость патрубка сообщена посредством трубы с полостью корпуса.