CZ2006749A3 - Rotacní tepelný stroj s radiálne usporádanými vratnými písty uloženými na centrální excentrické hrídeli pracující na principu Stirlingova termodynamického cyklu - Google Patents

Abstract

Stroj sestává ze statorové skríne, v níž je usporádána rotacní cást stroje a výstupní prevodový systém stroje. Podstata spocívá v tom, že statorová skrín stroje je tvorena první vnejší nosnou stenou (1) a druhou vnejší nosnou stenou (1.1), v nichž je prostrednictvím dvojice (4.1, 4.2) ložisek uložena excentrická hrídel (4), na jejíž koncové cásti privrácené k první vnejší nosné stene (1) je uloženo vnejší ozubené kolo (4.3) sekundárního výstupního tocivého momentu a na její opacné koncové cástije uložen hlavní prevodový systém tvorený vnejšímozubeným kolem (4.4), které je ve styku s vnejšímozubeným kolem (5.2) pomocné hrídele (5), na jejíž opacné vnitrní koncové cásti je uloženo vnitrní ozubené kolo (5.1) pomocné hrídele, které je ve styku s ozubeným pastorkem (5.3) napevno spojeném s druhým unášecím prstencem (5.4) rotacní cásti stroje, ve kterém je vytvoren pruchozí otvor (5.3.1) excentrické hrídele a kde je prevodový pomer mezi otáckami pomocné hrídele (5) a otáckami excentrickéhrídele (4) v pomeru 1 : 2.

Description

Rotační tepelný stroj s radiální uspořádanými vratnými písty utaženými na centrální excentrické hřídeli pracující na principu Stirfingova tenNdynamicfcého cykta.

Oblast techniky

Vynález se týká rotačního tepelného stroje s radiálně uspořádanými vratnými písty uloženými na centrální excentrické hřídeli pracujícího na principu Stíriíngova termodynamického cyklu, u néhož je použit hypocykloidní převod pro vratný pohyb pístů s převodovým poměrem otáček centrální excentrické hřídele a unášeriho rotora v poměru 2 ; 1, využívající termodynamiku Stíriíngova cykht, případné Ericsonova cyklu a nebo i dalších podobných termodynamických cyklů.

Dosavadní stav techniky

Známá řešení Stirlíngových motorů jsou konstruována tak, že je u meh využíván obecné známý termodynamický cyklus Stíriíngova motoru, zatažený na rozdílu teplot v prostředí horkého a studeného válce s mezi v loženým regenerátorem sloužícím k akumulaci tepla pracovního plynu opouštějícího horký válec a s přídavným chladičem s externím oběhem chladivá odebírajícím přebytečné teplo z okolí studeného válce, čímž dochází k vytváření tepelného spádu, který je podmínkou funkce Stíriíngova termodynamického cyklu dostatečně popsaného v technické i patentové literatuře.

Problematické se ukazuje, že u žádného dosud známého konceptu Stíriíngova motoru však nebyl zatím uspokojivě vyřešen dostatečně rychlý přívod tepla do horkého válce a dostatečné rychý odvod tepla ze studeného válce takovým způsobem, aby bylo možné regulovat okamžitý výkon tepelného stroje s vnějším ohřevem pracujícím na principu Stíriíngova temiodynanuckého cyklu, použitelný’ například bezprostředné k pohonu dopravních prostředků. Oblast studeného konce Stíriíngova motoru není ve skutečnosti studená, protože nelze od sebe fyzicky oddělit horkou a studenou část pracovní plynové náplně dvojice pistů propojených společným objemem. Proto není vhodné k exaktní definici teploty studeného válce používat výraz „studený válec, ale přesněji „válec se střední teplotou. protože při vyšší rychlosti výměny plynu mezí studeným a horkým válcem nelze přebytečné teplo z okolí studeného válce dostatečně rychle odvést Obecně platí, že čím vyšší otáčky Stíriíngova motoru, tím menší je rozdíl teplot mezi horký m a studeným koncem Stíriíngova motoru, čímž dochází k poklesu jeho účinnosti a výkonu Podrobnější informace ktéto problematice

Stirlingových motorů uvádí publikace „Stiriing and Vmlleumier Heat Pumps-Design and Applicantions“, vydáno nakladatelstvím JdcGraw-Hňl, lne.“ r.1990, ISBN 0-07053567-L. Dalším problémem dosavadních Stirlingových motorů je realizace odběru točivého momentu. U standardních Stiriingovýdi motorů je točivý moment odváděn přes rombické nebo klasické klikové ústrojí, které je velice těžké, zvyšuje podstatné celkovou hmotnost motoru a vytváří problémy s utěsněním pracovního prostoru proti ztrátě tlaku pracovního média, protože většina Stirlingových motorů pracuje s přetlakovým plynným médiem o tlaku několika barů až do cca 25 MPa. Čím vyšší je pracovní tlak, tím vyšší je výkon motoru. U nově navrhovaných řešení Stirlingových motorů dominují vícepistové koncepty s menším až malým obsahem válců, jejíchž menší plynová pracovní náplň umožňuje zrychlení ohřevu a výměny plynu mezi horkým a studený m válcem motoru, což vede ke zvýšení jeho otáček a tím k nárůstu výkonu. S každým dalším vestavěným pístem však narůstá u klasických koncepcí Stirlingova motoru i množství rombických mechanismů nebo dalších úseků klikové hřídele, což vede k nárůstu hmotnosti konstrukce, takže možné zmenšování objemu pracovních válců je omezeno konečnou velikostí jejích výkonu. V případě použití rambíckého mechanismu pro vývod točivého momentu ze stroje musí utít každý píst vlastní píslnici, křižák, křižákové vedení a vlastní rombícký mechanismus, což zvy šuje neúměrně váhu stroje v poměru kjeho výkonu. Totéž platí i při použití klasické klikové hndde u Stirlingových motorů typu o. Proto také běžné konstrukce Stirlingových motorů obsahuji maximálně dva až čtyři písty s poměrně velkým objemem válců.

Mezi dalšími problémy u vícepístových Stirlingových motorů klasické konstrukce patří poznatek, že se vzrůstajídm počtem válců je také nutné zvyšovat počet ohřívacích a chladících plodí, což vede ke komplikovaným konstrukcím a zároveň ke zvýšení spotřeby paliva a zvýšeni oběhového množství chladicího media na straně studených válců. Také neúměrně narůstá zastavěný objem stroje v poměru k jeho výkonu.

Víceprstová provedení Stirlingova motoru jsou popsána například v patentových spisech DE 24 02 289, DE 37 09 266 a US 4 676 067.

V patentovém spisu DE 24 02 289 je zřejmá složitost vícepístového tepelného stroje a také mnohočetnost stavebních dílů, což neúměrně zvyšuje hmotnost cdého zařízení a taktéž zvyšuje jeho celkový zastavěný' prostor.

Patentový spis DE 37 09 266 řeší regulaci výkonu daného vícepístového Stirlingova motoru použitím lineárního elektrogenerátoru, kde jednotlivé magnety jsou upevněny na křižáku jednotlivých prstnic příslušných pístů. Takto vyrobený elektrický proud lze snadno regulovat podle potřeby například k pohonu automobilů. Problémem tohoto řešení je opět nadměrné zvýšení hmotnosti celého zařízení.

Patent US 4 676067 řeší vícepístový tepelný motor pracující na bází Eriksonova termodynamického cyklu, který má teoreticky dosahovat maximální tepelné účinnosti. Není známo, zdali byl tento tepelný stroj realizován, protože přcpouštčri jednocestné ventily pracující při vysokých teplotách je technologicky obtížné vyrobit Velký počet válců a rozměrná kliková hřídel vede opět k podstatnému zvýšení hmotností tohoto stroje.

Nejbližší řešení je popsáno v patentovém dokumentu SU 1460382. ve kterém je popsán nmoboválcový Stirlingův tepelný stroj, který obsahuje v&S počet válců menšího objemu, kde spolupracující dvojice válců studené částí stroje a horké částí stroje jsou propojeny spojovacími kanály přes regenerátory tepla a točivý moment je zprostředkován přes hydraulický motor.

Nedostatkem tohoto řešení je, že výstup mechanické práce u tohoto stroje zprostředkovaný před hydraulický motor vede ke komplikovanému odběru translačmch sil zopačného konce pracovních pístů, kde například vzniká značné nebezpečí průniku oleje do pracovního válce a konverze mechanické energie na tlakovou energii olejového sloupce není řešena. Vlastní konstrukce tohoto stroje vykazuje mnoho ohřívacích a chladiadi míst odpovídajícím počta válců, což vede ke zvýšené spotřebě energie a komplikovanému provedení n tohoto stroje. Obecné závěry z těchto příkladů ukazují, že vícepístové tepelné stroje ve stacionárním provedení jako řadové pístové motory vykazují ve srovnání s běžnými benzinovými motory nadměrnou hmotnost a podstatně větší zastavěný prostor. To vede spoín s obtížnou regulací změny výkonu u tepelných motorů pracujících na bázi Stírlingova termodynamického cyklu k problémům při jejich nasazení do silničního provozu.

Účelem vynálezu je vytvoření takového tepelného stroje, který by shora uvedené nedostatky odstraňoval a který by dosahoval takových rozměrových a výkonnostních parametrů, aby rnohl být Stirlingův termodynamický cyklus aplikován v širším měřítka, než je tomu doposud. Dalším požadavkem na nový koncept pro nově navrhovanou konstrukcí tepelného rotačního stroje je jeho využitelnost jako výkonného chladiče, tepelného čerpadla, kogenerační jednotky a dalších možných aplikací.

Podstata vynálezu

Shora uvedené nedostatky stávajících řešení pístových tepelných strojů pracujících na bázi Stírlingova termodynamického cyklu ve velké míře (xlstraňuje a účd vynálezu splňuje rotační • · · · • κ · · • · ♦ • ··♦ tepelný stroj s radiálně uspořádanými vratnými pisty uloženými na centrální excentrické hřídelí pracující na principu Stirlingova termodynamického cyklu, sestávající ze statorové skříně stroje, v níž je uspořádána rotační část stroje a vý stupní převodový systém stroje, podle vynálezu, jehož podstata spočívá v tom, že statorová skříň stroje je tvořena první vnější nosnou stěnou statorové skříně a protilehle umístěnou druhou vnější nosnou stěnou, v nichž je prostřednictvím dvojice ložisek uložena excentrická hřídel. na jejíž koncové části přivrácené k první vnější nosné stěně je uloženo vnější ozubené kolo sekundárního výstupního točivého momentu a na její opačné koncové části je uložen hlavní výstupní převodový systém tvořený vnějším ozubeným kolem, které je ve styku s vnějším ozubeným kolem pomocné hřídele uloženým na vnější koncové částí pomocné hřídele, na jejíž opačné vnitřní koncové části je uloženo vnitřní ozubené kolo pomocné hřídele, které je ve styku s ozubeným pastorkem napevno spojeném s druhým unášecim prstencem rotační části stroje, ve kterém je vytvořen průchozí otvor excentrické hřídele a kde je převodový poměr mezi otáčkami pomocné hřídele a otáčkami excentrické hřídele v poměru 1 :2, přičemž na opačné straně je excentrická hřídel volně průchozí otvorem prvního unášecího prstence a přičemž mezí prvním uaáSedm prstencem a druhým unášecim prstencem je vložen první dvojitý nosič pístů nacházející se ve vertikální poloze, který je uložen na dvojici středových excentrů excentrické hřídele a v němž jsou protilehle uloženy ojnice dvojíce pístů studeného kondoru stroje, které jsou uloženy v odpovídající dvojicí válců studeného koridoru stroje vytvořených v protilehlé dvojici segmentů vložených mezi první unášeči prstenec a druhý’ unášeči prstenec a přičemž válec z dvojice válců studeného koridoru stroje je dále propojen pomocí spojovacího kanálu přes regenerátor tepla se spolupracujícím válcem nacházejícím se v horkém koridoru a kde tento spolupracující válec horkého koridoru je uložen na dvojitém nosiči pístů pootočeném o 90 ⁰ vůči dvojitému nosiči pístů po směru otáčení rotoru, přičemž mezí prvním unášecim prstencem a druhým unášecim prstencem jsou dále vloženy druhý dvojitý nosič opatřený druhou dvojící pístů, třetí dvojitý nosič opatřeny· třetí dvojící pístů a čtvrtý dvojitý nosič opatřený- čtvrtou dvojící pístů příslušejících studenému koridoru, které jsou vždy analogicky uloženy v odpovídajících dvojicích válců propojených příslušnými spojovacími kanály vždy $ odpovídajícími dvojicemi válců horkého koridoru uložených v místech odpovídajících dvojitých nosičů pístů pootočených o 90 ° vůči předchozímu dvojitému nosiči pístů po směru otáčení rotoru. Studený kondor stroje a horký kondor stroje jsou vzájemné odděleny clonou tvořenou radiálně uspořádanými plášti regenerátorů tepla. Studený koridor stroje je napojen na první nezávislý zdroj chladícího média a druhý⁷ studený koridor je napojen na druhý nezávislý zdroj chladícího média. Horký koridor stroje je napojen na nezávislý zdroj • · • · · n · · · · n · · · • · · · ·· ·· • · · · • · · · · • · · • · · · · • · *·»· ·· · energetického média. Excentrická hřídel je opatřena na svých vnitnrich koncových Částech přivrácených k první vnitřní stěně statoru a drahé vnitřní stěně statoru tčsmdm systémem tvořeným třecím kroužkem a přítlačnou pružinou, Směr proudění chladícího média studeným koridorem od nezávislého zdroje chladícího média je opačný ke sméru otáčení rotoru a směr proudění energetického média horkým kondorem od nezávislého zdroje energetického média je opačný ke směru otáčení rotoru.

Výhody rotačního tepelného stroje podle vynálezu spočívají především v tom, že u tohoto provedení stroje je možné zajistit rychlou výměnu tepla mezi horkými a studenými válci v důsledku výrazného zmenšení jejich objemu a redukcí ohřívacího a chladícího prostoru vždy do jednoho společného horkého něho studeného koridoru ofáívaného a nebo ochlazovaného pouze z jednoho zdroje tepla nebo z jednoho zdroje chladu pro všechny dvojice válců, přičemž rychlá tepelná výměna je dále též podporována rotačním pohy bem teplosměnných ploch v daném kondoru proti směru proudění pracovních médii. Tato rychlá výměna tepla pres rotující teplosiněnné plochy umožňuje rychlou regulaci výkonu stroje. Redukce objemu jednotlivých dvojic válců je nahrazena jqich četností. Stroj vykazuje kompaktnost a malý zastavěný prostor na základě využití hypocykloidního převodu, který odstraňuje složité mechanismy odběru točivého momentu obvykle používané u standardních strojů této kategorie.

• « · · • « · · • · · • ··· · _r · * o «··· ·· • · · · · • · · · · • · * ·» • · · · · · • · · · · •· ·· ··

Přehled obrázků na výkresech

Pro bližší objasnění vynálezu jsou na připojených výkresech znázorněny hlavni konstrukční prvky tepelného stroje, kde na obr.l je v podélném řezu znázorněno vnitřní uspořádání rotačních částí stroje a jejich uložení ve statorové skříni včetně hvpocykloidního převodu mezi excentrickou hřídelí a rotační částí.

ObrJ představuje příčný řez A-A studeným koridorem stroje včetně jdu vstupní částí s nezávislým zdrojem chladícího média.

Obr3 představuje příčný řez B-B liorkým koridorem stroje včetně řezu nezávislým zdrojem tepelného média.

Obr. 4, 4a až 4d představují boční pohled na excentrickou hřídd s centrálně uloženými otočnými nosiči pístů v provedení od středově uloženého až po krajné uloženého unášecího nosiče pístů v okamžitých konfiguracích.

ObrJ představuje v axonometrickém pohledu dvojitý nosíc pístů a jdu uložení na krajních kondch excentrické hřídele.

Obr.6 je znázorňuje v axonometrickém pohledu rotační část stroje s vyznačeným uspořádáním segmentů

Obr.7 představuje v axonometrickém pohledá uspořádání statorové skříně s odejmutým čelním a zadním víkem a s uloženou rotační částí stroje

Obr J znázorňuje v quaziplaiiámíin pohledu vnitřní plochu rotační částí stroje a jednotlivé uspořádání a propojení spolupracujících válců

ObrJa představuje v řezu tuto plodní s vyznačený mi odpovídajícími regenerátory tepla a vzájemné propojeni válce studeného koridoru a válce horkého koridoru.

Příklad provedení vynálezn

Na obr.l je v podélném řezu znázorněna statorová skfífi stroje a vnitrní uspořádání rotačních částí stroje, kde je patrná první vnější nosná stěna 1 statorové skříně a protilehle umístěná druhá vnější nosná stěna 1.1 statorové skříně, v nichž je uložena excentrická hřídd 4 prostřednictvím ložisek 4,1. 4.2. Vně první vnější nosné stěny 1 je na koncové části excentrické hřídele 4 uloženo vnější ozubené kok) 43 sekundárního výstupního točivého momentu a na opačném konci excentrické hřídele 4 je patrný hlavní výstupní převodový hypocykloidní systém tvořený vnějším ozubený m kolem 4.4 excentrické hřídele, které je ve • -- * • · · · ····

4··· ·· ··· ··· ♦· ·· styku s vnějším ozubeným kolem 5,2 pomocné hřídele uloženém na pomocné hřídeli 5, na jejímž opačném vnitřním konci je uloženo vnitřní ozubené kdo 5.1 pomocné hřídele, které je ve styku s ozubeným pastorkem 5 3 napevno spojeným s druhým unášedm prstencem 5,4 rotační části stroje a ve kterém je vytvořen průchozí otvor 5.3.1. kterým prochází excentrická hřídel 4 a kde je převodový poměr mezi otáčkami pomocné hřídele 5 a excentrické hřídele 4 v poměru 1 : 2. Na opačné straně excentrická hřídel 4 prochází prvním unášedm prstencem 5,5. Mezi prvním unášedm prstencem 5,5 a druhým unášedm prstencem 5.4 je vlažen dvojitý nosič 26 pístů nacházející se ve vertikální poloze, který je uložen na dvojid 7.7.1 středových excentrů excentrické hřídele 4 a v němž jsou protilehle uloženy dvojice 6.1. 6,5 pístů studeného koridoru 9 stroje uložených v odpovídající dvojid 8.1. 8.5 válců studeného koridoru 9 stroje vytvořený ch v proti lehlé dvojid 9.1J9.2 segmentů vložených mezi první unášecí prstenec 5.5 a druhý unášecí prstenec 14 a kde každý válec z dvojice 8.1.8.5 válců studeného koridoru stroje je dále propojen pomocí spojovacího kanálu 10 2 přes regenerátor U tepla se spolupracujícím válcem nacházejícím se v horkém kondoru 12 stroje a kde spotupracujíd válec 8.1 studeného koridoru 9 stroje je v horkém kondoru 12 stroje spojen s válcem 8.1.1 horkého koridoru uloženém na dvojitém nosiči pístů 26.2 pootočeným o 90 ° vůči dvojitému nosiči 26 pístů po sméru S otáčení rotora. První unášecí prstenec 5.5 a druhý unášecí prstenec 14 jsou uloženy na protilehlých vnitřních stěnách 13.13.1 statorové skříně pomod ložisek 14. 141 rotoru. Excentrická hřídel 4 je na svých koncových částech nacházejících se uvnitř statorové skříně opatřena těsnicím systémem tvořeným třecím kroužkem 15 a přítlačnou pružinou 16. Regenerátor 11 tepla je s výhodou integrován do pouzdra a pláště 21 regenerátora příslušejícího vždy k jednomu ze segmentů dvojíce segmentů 9.1. 9 2 a obvodově tyto pláště 21 regenerátoru tvoří radiální dělící clonu mezi studeným koridorem 9 stroje a horkým koridorem J2 stroje. Do studeného koridoru 9 stroje napojen výstup nezávislého zdroje 15 (hladícího média tvořeného v konkrétním případě například dmychadlem a do horkého koridoru 12 stroje je napojen výstup nezávislého zdroje 16 energetického média tvořený v konkrétním případě například hořákem.

Obr2 představuje v příčném řezu A - A jxůiled na nezávislý zdroj 15 chladícího média a jeho výstup do studeného koridoru 9 stroje a výstupní kanál 15,1 studeného koridoru. Současně je zde patrná tepelněizolační vložka 17,1 čelního víka ujvevnéná na čelním víku 12 statorové skříně a termoizolační vložka 18.1 zadního víka upevněná na zadním víku 18 statorové skříně

Obr_í znázorňuje v příčném řezu B - B pohled na nezávislý zdroj 16 energetického média a jeho výstup do horkého koridoru 12 stroje a vý stupní kanál 16.1 horkého kondoru.

Obr.4, obr.4a, obr.4b a obr.4c představují v podélných řezech uložení jednotlivý ch nosičů pístů na excentrické hřídeli 4 nacházejících se ve vertikální poloze, kde obr. 4 znázorňuje provedení dvojitého nosiče 26 pístů s uložením na středových excentrech 7,7,1 excentrického hřídele, obr. 4a představuje uložení dvojitého nosiče 26.1 pístů na sousední dvojici excentrů excentrické hřídele 4, obr. 4b znázorňuje uložení dvojitého nosiče 26.2 pístů na dalších sousedních excentrech excentrické hřídele 4 a obr. 4c představuje uložení dvojitého nosiče

26.3 pístů na koncových excentrech excentrické hřídele 4.

Obr.4 d představuje v příčném řezu dvojitým nosičem 26 pístů uložení dvojice 6.1.6.5 pistů naojnicích.

ObrJ znázorňuje v axonometrickém pohledu provedení pístů na ojmtích, které jsou napevno vloženy do dvojitého dvojitého nosiče 26.3 pístů.

Obr.6 představuje v axonometrickém pohledu rotační část stroje, kde je patrné uspořádání jednotlivých segmentů 9,1, 9,2 , na nichž jsou radiálně uspořádány pláště 21 regenerátoru tvořících délíd clony mezi studeným koridorem 9 a horkým koridorem 12. z nichž je vyveden spojovací kanál 10 propojující píst studeného koridoru s pístem horkého koridoru přes integrovaný regenerátor tepla v segmentu - nezakresleno. který je natočen proti směru Sotáčení o90°.

Obr. 7 znázorňuje provedení statorové skříně stroje s odejmutým čelním víkem 17 a zadním víkem 18. kde je patrná termoizolačm vložka 17.1 čelního víka a termoizolační vložka 181 zadního víka. Současně je na honům víku 19 statorové skříně znázorněn vstup 15.2 chladicího média od nezávislého zdroje 15 chladícího média - nezakresleno a vstup 16,2 energetického média od nezávislého zdroje 16 energetického média- nezakresleno. Na spodním víku 20 statorové skříně je patrný výstupní kanál 15.1 studeného koridoru a výstupní kanál 16,1 horkého koridoru.

Obr J představuje pohled na rozvinutou vnější plochu rotační částí stroje s podélným řezem plášti 21 regenerátoru, ze kterého je patrné vzájemné propojení válce studeného koridoru a válce horkého koridoru, kde válec horkého koridoru spojený spojovacím kanálem 10 s válcem studeného koridoru úhlově předbíhá válec studeného koridoru o 90 °.

Obr Ja představuje v příčném řezu propojení válce 8,1.1 horkého koridoru 12 vytvořeného v segmentu 9.7 přes spojovací kanál 10 s válcem 8.1 studeného koridoru 9 vytvořeným v segmentu 9.5.

Funkce rotačního tepelného stroje podle vynálezu spočívá vtom, že rotační tepelný stroj pracuje na principu Stírlingova termodynamického cyklu s uzavřeným kruhovým dějem, kdy v prostoru mezi válcem 8.1.1 horkého koridoru 12 a lákem 8.1 studeného koridoru 9 pracují ·· *· ♦ ·· · • · · • · · · • · · * • · · · • · · · pohyblivé písty, kdy chlazený válec 8.1 studeného kondoru 9 je ochlazován chladícím médiem přes vnější povrch chlazeného válce. Válec 8.1.1 horkého koridoru 12 je ohříván přes vnější povrch v horkém koridoru 12. Oba válce jsou společné propojeny prostřednictvím spojovacího kanálu s mezi vloženým regenerátorem LI tepla a jsou n^iínény plynem s funkcí pracovního media. Nejdříve dochází k rozpínání tohoto pracovního plynu, například helia nebo vzduchu ve válci 8.1.1 horkého koridoru 12 na základě přiváděného tepla a stlačuje píst v tomto válci směrem dolů. přičemž je vykonávána mechanická práce. Při zpáteční cestě vytlačuje píst vyexpandovaný plyn z tohoto válce 8,1.1 horkého koridoru 12 do válce 8,1 studeného koridoru 9, přičemž horký plyn ve spojovacím kanálu 10 odevzdává teplo na vložený studený regenerátor U tepla a přitom se ochlazuje. Výtlačný píst ve válci 8.1 studeného koridoru 9 následuje přibližné jednu čtvrtinu otáčky opožděn za pístem 8.1.1 horkého koridoru 12. jako pístem pracovním, který předbíhá výtlačný píst ve válci 8,1.1 horkého kondoru o jednu čtvrtinu otáčky, čímž vytváří prostor ve studeném válci pro vyexpandovaný plyn. Pak začne při vratném pohy bu pístu 8.1 studeného koridoru 9 plyn opět komprimovat, stlačuje jej do maíého objemu a přemísťuje ho váíce 8.1.1 horkého koridoru 12. Plyn přemisťovaný v komprimovaném stavu z válce 8,1 studeného koridoru 9 do válce 8.1.1 horkého koridoru 12 pojme teplo z. regenerátoru U tepla, které v něm bylo uloženo pří průtoku expandovaného plynu do válce 8.1 studeného koridoru 9. Celkové je práce vykonaná při expanzi ve válci 8.1.1 horkého koridoru _12 větší, než práce potřebná k přemisťování plynu. Z tohoto rozdílu získané a spotřebované práce zůstává po proběhnutí jednoho cyklu získaný podíl práce jako skutečný podíl získané mechanické energie.

Claims (6)

1. PATENTOVÉ NÁROKY

   1. Rotační tepelný stroj sradiálné uspořádanými vratnými písty uloženými na centrální excentrické hřídeli pracující na principu Stirlingova termodynamického cy klu, sestávající Ί& statorové skříně stroje, v niž je uspořádána rotační část stroje a výstupní převodový systém stroje, vyznačující se tím,že statorová skříň stroje je tvořena první vnější nosnou stánou (1) statorové skříně a protilehle umístěnou drahou vnější nosnou stěnou (1.1), v nichž je prostřednictvím dvojice (4.1, 42) ložisek uložena excentrická hřídel (4), na jejíž koncové části přivrácené k první vnější nosné stěně (1) je uloženo vnější ozubené kolo (4.3) sekundárního výstupního točivého momentu a na její opačné koncové části je uložen hlavní výstupní převodový sy5tém tvořený vnějším ozubeným kolem (4.4), které je ve styku s vnějším ozubeným kolem (32) pomocně hřídele uloženým na vnější koncové části pomocné hřídde (5), na jejíž opačné vnitřní koncové části je uloženo vnitřní ozubené kolo (5.1) pomocné hřídde, která je ve styku s ozubeným pastorkem (5.3) napevno spojeném s drahým unášecím prstencem (5.4) rotační části stroje, ve kterém je vytvořen průchozí otvor (5.3.1) excentrické hřídde a kde je převodový poměr mezi otáčkami pomocné hřídde (5) a pračkami excentrické hřídele (4) v poměru 1:2, přičemž na opačné straně je excentrická hřídel (4) volně průchozí otvorem (5.32) prvního unášecího prstence (5.5) a přičemž mezi prvním unášedm prstencem (5.5) a drahým unášecím prstencem (5.4) je vložen první dvojitý nosič (26) pístů nacházející se ve vertikální poloze, který je uložen na dvojici (7,7.1) středových excentrů excentrické hřídele (4) a v němž jsou protilehle uloženy ojnice dvojice (6.1,6.5) pístů studeného kondom (9) stroje, která jsou uloženy v odpovídající dvojici (8.1, 8.5) válců studeného koridoru (9) stroje vytvořených v protikhlé dvojici (9.1,95) segmentů vložených mezi první unášecí prstenec (5.5) a drahý unášecí prstenec (5.4) a přičemž válec (8.1) z dvojice (8.1, 8.5) válců studeného koridoru (9) stroje je dále propojen pomocí spojovacího kanálu (10) přes regenerátor (11) tepla se spolupracujícím válcem (8.1.1) nacházejícím se v horkém koridoru (12) a kde tento spolupracující válec (8.1.1) horkého koridoru je uložen na dvojitém nosiči (262) pístů pootočeným o 90 ° vůči dvojitému nosiči (26) pístů po směru (S) otáčeni rotoru, přičemž mezi prvním unášecím prstencem (5.5) a drahým unášecím prstencem (5.4) jsou dáte vloženy drahý dvojitý nosič (26.1) opatřený drahou dvojiri (6.2, 6.6) pístů, třetí dvojitý nosič (262) opatřený třetí dvojiri (6.3, 6.7) pístů a čtvrtý dvojitý nosič (26.3) pistů opatřený čtvrtou dvojiri (6.4,6.8) pístů příslušejících studenému koridoru (9). ktoé jsou vždy analogicky uloženy • · * * « · · · • · · β · · · · ···· ·· •·· ··· • · • · · · » • · · · • · · · ·· ·· v odpovídajících dvojících válců propojených příslušnými spojovarimi kanály (10.1,

   10.2......10.7) vždy s odpovídajícími dvojicemi válců horkého koridoru (12) uložených v místech odpovídajících dvojitých nosičů pistů pootočených o 90 po směru (S) otáčení rotora.
2. 2. Rotační tepelný stroj podle bodu 1, vy znač o jící se t í m. že studený kondor (9) stroje a horký koridor (12) stroje jsou vzájemné odděleny donou tvořenou radiálně uspořádanými plášti (21) regenerátorů.
3. 3. Rotační tepelný stroj podle bodů la 2, vyznačující se tím,že studený koridor (9) stroje je napojen na první nezávislého zdroj (15) chladícího média a druhý studený koridor (9.3) je napojen na druhý nezávislý zdroj (15.3) chladicího média a horký koridor (12) stroje je napojen na nezávislý zdroj (16) energetického média.
4. 4. Rotační tepelný stroj podle bodů 1,2 a3 , vy znač uj ící se t í m, že excentrická hřídel (4) je opatřena na svých vnitřních koncových Částech přivrácených k první vnitřní stěně (13) statoru a druhé vnitřní stěně (13.1) statoru těsnícím systémem tvořenými třecím kroužkem (15.3) a přítlačnou pružinou (15.4).
5. 5. Rotační tepelný stroj podle bodů 1,2,3a 4, vyznačující se tím,že směr (M) proudění chladícího média studeným koridorem (9) od nezávislého zdroje (15.3) chladícího média je opačný ke smčru (S) otáčení rotoru.
6. 6. Rotační tepelný stroj podle bodů 1,2,3,4 a 5, vyznačující se t í m, že směr (T) proudění energetického média horkým koridorem (9) od nezávislého zdroje (16) energetického média je opačný ke směru otáčení rotoru.