Двигатель с внешним подводом теплоты Советский патент 1982 года по МПК F02G1/55 

Изобретение относится к машиностроению, в частности ж двигателестроению и может быть использовано в двигателях с внешним подводом теплоты.

Известны двигатели с внешним подводом теплоты, содержащие горизонтальный цилиндр с глухими торцами, поршень, кинематически связанный при помощи штока,с валом мощности и образукиций в цилиндре расширительные камеры, нагреватель и холояялъняк tl3.

Однако при таком выполнении двигателя его конструкция сложна, а большая протяженность коммуникаций для транспортировки теплоносителя приводит к большим гидравлическим потерям. В результате коэффициент полезного действия таких двигателей очень низок.

Цель изобретения - упрсяцение конструкции и повышение коэффициента полезного действия.

Поставленная цель достигается благодаря тому, что холодильник размещён по периферии центргшьной части цилиндра, нагреватель выполнен в виде тепловых труб, участки конденсации которых размещены в расширит тельных камерах и снабжены насадками из теплопроводного материала,

а камеры частично заполнены теплоно

си тел ем.

Насадки выполнены из пористо-капиллярного материгша.

Поршень Кзшолнен составным из двух частей с регулируемой длиной, причем одна из частей снабжена фигсаторЬм и размещена на штоке с возможностью осевого перемещения относительно другой.

На чертеже изобреикен двигатель.

Двигатель содержит горизонтальный хдалиндр 1 с глухими торцги ш 2, поршень 3, кинематически связанный при помощи штока 4 с валом отбора мсядности (не показан) и образуквций в цилинщ е 1 расширительные камеры 5 и 6, нагреватель 7 и холодильник 8. Холодильник- 8 размещен по периферии 9 центральной части 10 цилиндра 1. Нагреватель 7 кшолнён в виде труб 11, участки 12 конденсации которых размещены в расширительных камерах 5 и 6 и снабжены насгщкг ми соответственно 13 и 14 из теплопроводного материала.

Камеры 5 и 6 частично заполнены теплоносителем 15 до уровня 16 и 17

Насадки 13 и 14 выполнены из пористо-капиллярного материала.

Поршень 3 выполнен составным из двух частей 18 и 19 с регулируемой длиной, причем одна из частей 18 снабжена фиксатором (не показан) и размещена ца штоке 4 с возможностью, осевого перемещения относительно части. .

Двигатель работает следующим образом. .

К теплоносителю 15 на участке 12 конденсации через насадку 13 подводится тепловой поток. В результате испарения теплоносителя 15 давление в расширительной камере 5 повышается, что приводит к перемещению поршня 3 вправо. При незначительном удалении поршня 3 от глухого торца 2 цилиндра 1 уровень 16 теплоносителя 15 резко понижается и в дальнейшем испаряется та его часть,.которая ос|Таласьв насадке 13. Движение поршня 3 вправо осуществляется до,тех пор, пока холодильник 8 находится вне расширительной камеры 5. Как только холодильник 8 окажется в зоне расширительной камеры 5, произойдет конденсация паров теплоносителя 15 и давление в расширительной камере 5 снизится. При движении поршня 3 вправо уровень 17 теплоносителя 15 поднимается, а холодильник 8 выводится из зоны расширительной камеры б. Теплоноситель 15, попав в насадку.14, испаряется. Давление в расширительной ка,иере 6 возрастает и поршень 3 начинает перёмещаться влево. Таким образом осуществляется термодинамический цикл двигателя при постоянном подводе теплоты.

Для регулирования зоны конденсации, а это необходимо для согласования процессов конденсации и испарения теплоносителя, изменяют длину поршня 3 путем смещения и фиксации части 18 поршня 3 относительно части 19.

Предлагаемый двигатель может работать от любого источника теплоты. .В зависимости QT уровня тепловых потоков и температур могут быть использованы низкотемпературные теплоносители (ацетон, спирты и др.), среднетемпературные (вода, ртуть и др.) и высокотемпературные (натрий, калий и др.). .

Таким образом, размещение холодильника по периферии центральной части цилиндра и выполнение нагревателя в виде тепловых труб, участки конденсации которых, расположены в расширительных камерах, значительно упрощает конструкцию двигателя, а снижение энергетических затрат, связанных с гидравлическими потерями при транспорте теплоносителя, повышает коэффициент полезного действия двигателя.

Формула изобретения

1.; вигатель с внешним подводом теплоты, содержащий горизонтальный цилиндр с глухими торцами, поршень, кинематически связанный при помощи штока с вгшом отбора мощности и образуюыдай в цилиндре расширительные камеры, нагреватель и холодильник, о т л и ч а ю ц и и с я тем, что, е целью ущхяввния конструкции и поШэшения КПД, холодильник размещен по периферии центральной части цилинд0 нагрева1тель выпо.нен в виде тепловых труб, участки конденсации которых размещены в ра сширительных камерах и снабжены насадками из теплопроводного материала, а камеры частично заполнены теплоносителем.

2.Двигатель по п. 1, отличающийся тем, что насадки выполнены из пористо-капиллярного материала.

3.Двигатель по пп. 1 и 2, о тли чающийся тем, что поршень выполнен составным из двух частей с регулируемой длиной, причем одна из частей снабжена фиксатором

и размещена на штоке с возможностью роевого перемещения относительно , другой.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР 42764, кл. F 01 К 25/00, 1934. 7й5р™Т .//