ТЕПЛОВОЙ ДВИГАТЕЛЬ Советский патент 1934 года по МПК F01K11/04 

Предлагаемый тепловой двигатель состоит из ряда вращающихся резервуаров, предназначенных служить попеременно то котлом, то конденсатором, при соединении которых происходит переход из одного в другой нагретой среды с использованием энергии последней для вращения турбины.

На чертеже фиг. 1 изображает схему действия двигателя; фиг. 2 - диаграмму тепловых процессов; фиг. 3 - вертикальный разрез двигателя; фиг. 4 - его горизонтальный разрез; фиг. 5 - горизонтальный разрез видоизмененного двигателя.

Предлагаемый двигатель (фиг. 3, 4) состоит из турбины с кожухом 3 и ряда закрытых резервуаров. А, А₁, А₂ … В, B₁, В₂ … цилиндрической формы, имеющих пустотелые цапфы 1, перемещающиеся по кольцевым направляющим 2, 2 помощью зубчатки 10, сцепляющейся с зубчатым кольцом 8, охвавывающим цапфы 1. При указанном перемещении одновременно часть резервуаров A, A₁, А₂ … находится в пространстве, охлаждаемом воздухом, вдуваемым вентилятором 24, а часть резервуаров В, В₁, В₂ … - в дымоходном полукольцевом канале, нагреваемом продуктами горения топлива, сжигаемого в топке 26. Резервуары снабжены пустотелыми спицами 5, с которыми соединены коллекторы 6, перемещающиеся при движении резервуаров по гребням 7 кожуха 3 турбины, имеющим сопла 15, совпадающие в определенные моменты с отверстиями коллекторов 6.

При начале работы двигателя, в каждом из резервуаров А и В находятся одинаковые количества пара в насыщенном состоянии или воздуха, и резервуар В (фиг. 1, 3), перемещаемый от зубчатки 10, входит в нагретое пространство У, вследствие чего давление в нем при постоянном объеме увеличивается (отрезок 1-2 на диаграмме тепловых процессов фиг. 2) и продолжает возрастать до совпадения отверстия в коллекторе 6 резервуара с соплом 15, в каковой момент нагретая среда получает доступ через сопло в кожух турбины и, с одной стороны, благодаря разнице давления в резервуарах В и А, который также подойдет в этот момент к противоположному соплу 15, приведет в движение турбину, а с другой - входит по соплу 15 в резервуар А и производит сжатие среды в нем (отрезок 2-4 на диаграмме фиг. 2). Далее резервуар В движется в охлаждаемом пространстве, причем давление в нем уменьшается (отрезок 4-5 диаграммы фиг. 2) до нового совпадения отверстия коллектора G с соплом 15, когда опять происходит воздействие нагретой среды резервуара А на лопатки турбины, после чего весь описанный процесс повторяется.

Пополнения утечек среды, происходящих благодаря неплотности в системе, производятся из резервуара 11, расположенного в толще кожуха турбины, помощью вращающегося золотника 12, соединенного трубкою 13 с цапфами 1 резервуаров А, A₁, А₂ … В, В₁, В₂ …, отверстия которого в определенные моменты совпадают с отверстиями в стенке резервуара 11, причем количество поступающей в резервуары дополнительной среды регулируется клапанами 14.

В целях получения добавочного количества тепла в моменты соединения друг с другом резервуаров А и В, в случае, если двигатель действует горячим воздухом, применяется дисковый золотник 22 (фиг. 5). Отверстия последнего, в момент прохождения резервуаров над топкой 26, периодически совпадают с отверстиями в стенках резервуара 13, причем по трубке 17 в сопла 18, вставленные в цапфы 1 резервуаров А и В, вводится горючее и воздух для горения; получающиеся в системе газы могут отводиться через окно 19 в кожухе турбины. Отверстия золотника 22 в отдельные моменты совпадают также с отверстиями резервуара 20, из которого по трубке 21 в резервуары А и В поступает воздух для продувки последних.

1. Тепловой двигатель, отличающийся применением (фиг. 3 и 4) ряда закрытых резервуаров А, A₁ А₂ … В, В₁ B₂, …, приводимый в движение по кольцевым направляющим 2, 2 помощью зубчатого кольца 8 зубчатки 10 и проходящих с целью нагрева в нижней части по дымоходному полукольцевому каналу с топкой 28, а в верхней части, с целью охлаждения, - по полукольцевому каналу, охлаждаемому воздухом от вентилятора 24, каковые переменные нагревы и охлаждения в резервуарах используются в целях передвижения нагретой среды из горячих резервуаров через пустотелые спицы 5 и соединенные с ними коллекторы 6 и дальше через сопло 15 в кожухе турбины к лопаткам самой турбины, из каковой по аналогичному пути расширяющаяся среда направляется в резервуары, подвергнувшиеся охлаждению, причем с целью пополнения убывающей через неплотности в системе среды может быть использован дисковый с отверстиями золотник 12, соединенный трубками 13 с пустотелыми цапфами 1 резервуаров А и В, каковая среда заимствуется из резервуара 11, расположенного в толще кожуха турбины.

2. Видоизменение двигателя по п. 1 в случае его использования в качестве двигателя, действующего горячим воздухом (фиг. 5), отличающееся добавочным применением в кожухе турбины, резервуаров 16 и 20, второго дискового золотника 22 и ряда вставленных в цапфы резервуаров А и В сопел 18, предназначенных для периодической подачи в резервуары, в момент их прохождения над топкою 25, горючего и воздуха для горения, с целью получения добавочных количеств тепла, причем газы, образовавшиеся в системе, могут выпускаться через окно 19 в кожухе турбины.