ДВИГАТЕЛЬ С ВНЕШНИМ ПОДВОДОМ ТЕПЛОТЫ Российский патент 1995 года по МПК 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 Стирлинга, 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, холодильники, регенератор, системы подвода газа.

К недостаткам такого двигателя относятся 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, регенератор, холодильник, систему подачи газа и рабочий вал согласно изобретению, снабжен теплоизолированными трубами, являющимися продолжением корпуса, рабочий вал снабжен двумя барабанами, а поршни и регенератор выполнены в виде двух пар гибких рукавов, коаксиальных попарно и соединенных гибкой связью с барабанами, при этом концы рукавов вывернуты наизнанку и закреплены на разных уровнях в корпусе и в трубе, во внешних рукавах выполнены отверстия, система подачи горячего газа сообщена с полостями, образованными между внутренними и внешними рукавами.

Изобретение поясняется чертежом, на котором изображен двигатель в сечении.

Двигатель содержит теплоизолированный корпус 1 с теплопроводными трубами 2 и 3. В корпусе 1 установлен рабочий вал 4 с рабочим органом 5. На валу 4 установлены барабаны 6 и 7, на которых намотаны в разных направлениях ленты 8. На лентах 8 закреплены концы 9 и 10 рукавов 11 и 12. В рукавах 11 выполнены отверстия 13. Концы 14 рукавов 11 закреплены в полостях 15 и 16. Концы 17 рукавов 12 закреплены в полостях 18 и 19. Система 20 подачи горячего газа сообщена с полостью 21, которая через отверстия 22 и 23 и радиатор 24 сообщена с полостями 15 и 16. Полости 18 и 19 заполнены газом.

Устройство работает следующим образом.

Системой 20 подают в полость 21 горячий газ, который через отверстия 22 и 23 попадает в полость 15, создавая в ней давление. Газ в полости 19 нагревается. Газ в полости 18 охлаждается, так как труба 2 отводит тепло. Рукав 11 поднимается в полости 16. Отверстия 13 открываются. Газ через отверстия 13 выходит в атмосферу. Давление в полостях 18 и 16 снижается. Давление в полостях 19 и 15 повышается. Рукава 12 и 11 поднимаются в трубе 3, а в трубе 2 опускаются. Лента 8 наматывается на барабан 6, а вторая лента 8 сматывается с барабана 7. Когда рукава 11 и 12 в трубе 3 поднимутся до конца, то газ выходит через отверстия 13 в атмосферу. Газ полости 19 охлаждается. Давление в полостях 19 и 15 уменьшается. Когда рукав 12 в трубе 2 опустится, то газ через отверстия 23 попадает в полость 16, повышая в ней давление и нагревая газ в полости 18. Рукава 11 и 12 в трубе 2 поднимаются, а в трубе 3 опускаются. Барабаны 6 и 7 реверсивно вращаются, вращая вал 4 и рабочий орган 5.

Сущность изобретения: двигатель содержит корпус 1 с теплопроводными трубами 2 и 3. В корпусе установлен рабочий вал 4 с двумя барабанами 6 и 7. На барабанах закреплены первые концы двух пар гибких рукавов 11 и 12. Вторые концы рукавов вывернуты наизнанку и закреплены в корпусе и в трубах на разных уровнях. Во внешних рукавах выполнены отверстия 13. Система 20 подачи горячего газа сообщена с полостями 15 и 16, образованными между внутренними и внешними рукавами. 1 ил.

ДВИГАТЕЛЬ С ВНЕШНИМ ПОДВОДОМ ТЕПЛОТЫ, содержащий теплоизолированный корпус с полостями расширения и сжатия, поршни, регенератор, холодильник, систему подачи газа и рабочий вал, отличающийся тем, что он снабжен теплопроводными трубами, являющимися продолжением корпуса, рабочий вал - двумя барабанами, а поршни и регенератор выполнены в виде двух пар гибких рукавов, коаксиальных попарно и соединенных гибкой связью с барабанами, концы рукавов вывернуты наизнанку и закреплены на разных уровнях в корпусе и в трубах, во внешних рукавах выполнены отверстия, система подачи горячего газа сообщена с полостями, образованными между внутренними и внешними рукавами.