Двигатель Стирлинга Советский патент 1992 года по МПК F02G1/43 

Изобретение относится к энергетике, в частности к двигателям внешнего подвода теплоты, работающим по циклу Стирлинга.

Известен двигатель Стирлинга, содержащий горячий и холодный цилиндры, час- тично заполнена жидкостью, разделяющей их объемы на жидкостную и газовую полости, подключенные одна к другой соответственно через гидравлическую магистраль и через нагреватель, регенератор и охлади- тель, гидравлический цилиндр, жидкостную перепускную магистраль, двухступенчатый подпружиненный поршень, ступень увеличенного диаметра которого размещена в жидкостной полости горячего цилиндра и разделяет его на надпоршневую и подпор- шневую зоны, ступень меньшего диаметра размещена в гидравлическом цилиндре, причем надпоршневая зона жидкостной полости горячего цилиндра и жидкостная по- лость холодного цилиндра соединены между собой при помощи жидкостной перепускной магистрали 1.

Известный двигатель имеет ограниченные возможности функционирования и низ- кий КПД.

Целью изобретения является расширение возможности функционирования и увеличение КПД.

Для достижения цели известный двига- тель дополнительно снабжен солнечным во- доподогревателем и горелкой инфракрасного излучения, установленными в дополнительных магистралях, связанных при помощи подводящего и отводящего патрубков соответственно с газовой полостью и надпоршневой зоной жидкостной полости горячего цилиндра, корпус горелки выполнен с дополнительной жидкостной полостью, которая через входной штуцер соединена с отводящим патрубком, а через выходной штуцер связана с теплоприемником излучения, причем последний расположен перед фронтом в камере сгорания и соединен с подводящим патрубком, а в до-

полнительные магистрали установлены вентили.

На чертеже изображена схема двигателя.

Двигатель Стирлинга содержит горячий цилиндр 1 и холодный цилиндр 2. Цилиндры имеют газовые 3 и жидкостные 4 полости, которые сообщаются между собой через нагреватель 5, регенератор 6, охладитель 7 и гидравлическую магистраль 8. Имеется двухступенчатый поршень 9, подпружиненный пружиной 10, гидравлический цилиндр 11, поршневой насос 12, с которого снимается нагрузка, жидкостная перепускная магистраль 13, отводящий патрубок 14, подводящий патрубок 15, солнечный водонагреватель 16, горелка 17 инфракрасного излучения, теплоприемник 18 излучения, жидкостная полость 19 горелки, входной штуцер 20, выходной штуцер 21. камера 22 сгорания,система 23 вентилей.

Двигатель Стирлинга работает следующим образом.

При подводе теплоты к рабочему телу через нагреватель 5 и отводе теплоты от рабочего тела через охладитель 7 возникают автоколебательные движения столбов жидкости в цилиндрах 1 и 2. Движения столбов жидкости вызывают колебания давления рабочего тела и возвратно-поступательное движение двухступенчатого поршня 9, ступень увеличенного диаметра которого поддерживает в свою очередь устойчивые колебания уровней столбов жидкости в цилиндрах 1 и 2. При этом жидкость из цилиндра в цилиндр перетекает через гидравлическую магистраль 8 и жидкостную перепускную магистраль 13, а рабочее тело циркулирует через нагреватель 5, регенератор 6 и охладитель 7. Нагрузка с двигателя снимается гидравлическим поршневым насосом 12. Дополнительный подвод горячего теплоносителя непосредственно в газовую полость горячего цилиндра происходит через солнечный водонагреватель 16 и камеру

22 сгорания, содержащую теплоприемник 18 излучения. Теплоприемник излучения расположен перед горелкой 17 инфракрасного излучения и соединен с жидкостной полостью 19.

Использование дополнительного солнечного водонагревателя, горелки инфракрасного излучения, теплоприемника излучения позволяет повысить КПД двигателя за счет возрастания К ПД горелки инф- ракрасного излучения и повышения мощности излучения, что приводит к более благоприятным условиям работы. Система вентилей дает возможность осуществлять различные соединения источников энергии. Формула изобретения 1. Двигатель Стирлинга, содержащий горячий и холодный цилиндры, частично заполненных жидкостью, разделяющей их объем на жидкостную и газовую полости, подключенные одна к другой соответственно через гидравлическую магистраль и через нагреватель, регенератор и охладитель, гидравлический цилиндр, жидкостную перепускную магистраль, двухступенчатый подпружиненный поршень, ступень увеличенного диаметра которого размещена в жидкостной полости горячего цилиндра и разделяет его надпоршневую и подпоршне- вую зоны, ступень меньшего диаметра раз-

мещена в гидравлическом цилиндре, причем надпоршневая зона жидкостной полости горячего цилиндра и жидкостная полость холодного цилиндра соединены между собой при помощи жидкостной перепускной магистрали, отличающийся тем. что, с целью расширения возможности функционирования и увеличения КПД, двигатель дополнительно снабжен солнечным водонагревателем и горелкой инфракрасного излучения, установленными в дополнительных магистралях, связанных при i помощи подводящего и отводящего патрубков соответственно с газовой полостью и надпоршневой зоной жидкостной полости горячего цилиндра, корпус горелки выполнен с дополнительной жидкостной полостью, которая через входной штуцер соединена с отводящим патрубком, а через выходной штуцер связана с теплоприемни- ком излучения, причем последний расположен перед фронтом горелки в камере сгорания и соединен с подводящим патрубком.

2. Двигатель по п.1, о т л и ч а ю щ и и с- я тем, что, с целью осуществления различных способов включения источников теплоты, в дополнительные магистрали установлены вентили.

Использование: двигатели внешнего подвода теплоты работающие по циклу Стерлинга. Сущность изобретения: двигатель содержит горячий 1 и холодный 2 цилиндры, частично заполненные жидкостью, разделяющей их объем на жидкостную 4 и газовую 3 полости, подключенные одна к другой соответственно через гидравлическую магистраль 8 и через нагреватель 5, регенератор 6 и охладитель 7, двухступенчатый подпружиненный поршень 9, двигатель дополнительно снабжен солнечным водонагревателем 16 и горелкой 17 инфракрас