Двигатель с внешним подводом теплоты Советский патент 1981 года по МПК F02G1/04 

Изобретение относится к двигателестроению и может быть использовано в двигателях с внешним подводом теплоты Известны двигатели с внешним подводом теп.1тоты, содержащие корпус, по меньшей мере одну пару двустенных цилиндров, в каждом из которых пространство между стенками заполнено циркулируидаим теплоносителем, а внутренняя полость разделена при помощи поршня на две заполненные рабочим телом камеры надпоршневую и подпоршневую, сообщенные с одноименными камерами соседнего цилиндра через регенератор и силовой механизм, установленный в корпусе и снабженный соединительными элементами, связывающими его с поршнями, и источники подвода и отвода тепла от рабочего те;ла D , Однако эти двигатели имеют низкую экономичность при ограниченных объемах камер за счет сравнительно боль-, ших сил трения, а также ухудшения усповиА теплообмена между внешними теплоносителями и рабочим телом. Цель изобретения - повьппение коэффициента полезного действия при огра ниченных объемах камер путем уменьшения потерь на трение и интенсйфикаицю теплообмена между теплоносителями и рабочим телом. Для достижения поставленной цели в известном двигателе внутренняя стенка каждого двустенного цилиндра выполнена в виде двух оппозитно размещенных сильфонов, каждый поршень в виде примыкающих друг к другу торцов сильфонов, наружная стенка каждого двустенного цилиндра выполнена в виде цилиндрической оболочки, а противолежащие торцы сильфонов соединены с торцовыми стенками оболочки, причем источник подвода тепла подключен к межстенному пространству одного цилиндра, а источник отвода к мeжcтeннo fy пространству другого. 3 . При этом, соединительные элементы силового механизма .выполнены в виде двух параллельных траверс, одна из которых, верхняя, жестко соединена с поршнями и связана со второй нижней3 при помощи цзук стержней, установленнь х в направляющих. На фиг, 1 изображен двигатель с внешнем подводом теплоты, продольный разрез; на фиг, 2 - разрез А-А на фи:г,1; на фиг, 3 разрез Б-Б на фиг.1; на фиг. 4 - разрез на фиг, 1 ., по оси патрубков теплоносителей, , Двигатель содержит корпус из дву частей верхней 1 и нижней 2, по Меньшей мере, одну пару двустенных цилиндровS установленных в верхней части корпуса 1 . Внутренняя стенка каждого двустенного цилиндра выполнена в виде двух оппозитно размещен ных сильфонов 3s а наружная стенка в виде цилиндрической оболочки 4 с патрубками 5 и б соответственно по вода и отвода теплоносителей. Примы кающие друг к другу торцы 7 оппозитно расположенных сильфонов 3 сое динены между собой и с верхней траверсой 8, которая через стержни 9 установленные в направляющих 10 и нижнюю траверсу 1 1,, связана с силовым механизмом 12. Противолежащие торцы 13 оппозитно расположенных сильфонов 3 соединены с торцовыми ; стенками оболочки 4. В каждом двустенном цилиндре rtpo странство 14 и 15 между сильфонами 3 и оболочкой 4 заполнено циркулиру щим теплоносителем, соответственно горячим и холодным. Внутренняя полость каждого двустенного цилиндра parjsijxaHa при помощи примыкающих др к другу торцов 7 сильфонов 3s выполняющих роль поршня, на две заполненные рабочим телом камеры: над nopiiFjSByio 16 и подпорй евута 1 7. Одноименные камеры цилиндров сообщают между собой через регенератор 18, Двигатель работает следующим образом „ К .рабочему телу тепло постоянно подводится через развитую поверхнос сильфонов 3 одного из цилиндров и отводится через поверхность сильфон 3 другого цилиндра. Полезная работа получаемая при осуществлении цикла Стирлинга, реализуется в прямолиней ное возвратно-поступательное движен СИЛЬФОНОВ 3 и траверсы 8, преобразуемое силовым механизмом 12 во вращательное движение выходного вала. , Интенсивность теплообмена значительно возрастает как за счет развитых поверхностей теплообмена (сильфона)р а также за счет турбулизации потока внешних теплоносителей и рабочего тела. Отсутствие пар трения поршень-цилиндр способствует снижению потерь на трение. Выполнение внутренней стенки каждого двустенного цилиндра в виде двух оппозитно размещенных сильфонов, пор|шней - в виде примыкающих друг к другу торцов сильфонов позволяет повысить коэффициент полезного действия двигателя при ограниченных объемах камер, за счет эффективного использования внешних теплоносителей, уменьшения потерь тепла и потерь на трение. Формула изобретения 1. Двигатель с внешним подводом теплоты, содержащий корпус, по меньшей мере одну пару двустенных цилиндров, в каждом из которых пространство между стенками .заполнено циркулирующим Теплоносителем, а внутрення полость разделена при помощи поршня на две заполненные рабочим телом камеры: надпоршнев-ук) и подпоршневую, сообщенные с одноименными камерами соседнего цилиндра через регенератор и силовой механизм э установлений в корпусе и снабженный соединительными элементами, связывающими его с поршнями, и источники подвода и отвода тепла от рабочего тела, отличающийся тем, что, с целью повьшег ния коэффициента полезного действия при ограниченных объемах камер путем уменьшения потерь на трение и интенсификации теплообмена между теплоносителями и рабочим телом, внутренняя стенка каждого двустенного цилиндра выполнена в виде двух оппозитно размещенных сильфонов, каждай поршень - в виде примыкающих друг к другу торцов сильфонов, наружная стенка каждого двустенного цилиндра ныполнена в виде цилиндрической оболочки а противолежащие торцы сильфонс в соединены с торцовыми стенками оболочки, причем источник подврда тепла подключен к межстенному пространству одного цилиндра, а источник

отвода тепла - к межстенному пространству другого.

2. Двигатель по п. 1, отличающийся тем, что соединительные элементы силового механизма выполнены в виде двух параллельных TpasepCi одна из которых, верхняя, жестко соединена с поршнями и связана со второй, нижней, при помощи двух стержней, установленных в направляющих.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент Великобритании № 777931, кл. 7 (1) С, опублик. 1957.

и1.1 -дН

А-А

Фиг.г