IT201600123578A1 - Motore a vapore, con statore e pistone a doppio centro di rotazione - Google Patents

Description

“Motore a vapore, con statore e pistone a doppio centro di rotazione”

DESCRIZIONE

La presente innovazione attiene alla realizzazione di un motore a vapore, con un pistone a doppio centro di rotazione che gira entro un vano a doppia cavità sostanzialmente cilindrica, determinando un ciclo chiuso di sfruttamento della temperatura e della pressione del vapore, per ottenere lavoro meccanico utile, passando alle diverse temperature e pressione nelle varie fasi del ciclo.

Caratteristica principale della presente innovazione è quella di prevedere la realizzazione di un motore a vapore che si compone dei seguenti elementi di base: - uno statore che è sostanzialmente costituito da un corpo centrale a doppia cavità cilindrica, ricavata su due piani paralleli e distanziati lungo un piano ortogonale ed indicativamente verticale, detta doppia cavità essendo realizzata e con due differenti raggi di curvatura, ed essendo chiusa da due coperchi laterali, la stessa cavità bicilindrica, per interposizione di una valvola di alimentazione, è collegabile al vapore in pressione di un’attigua caldaia, ed è aperta ad un contrapposto elemento di condensazione, per il ritorno del fluido raffreddato nella stessa caldaia; - un rotore che è sostanzialmente costituito da una coppia di corpi semicilindrici, dei quali uno, di potenza o di espansione che, su pressione del vapore di alimentazione, ruota entro lo statore e fornisce la rotazione utile al suo albero motore, detto corpo di espansione essendo associato ad un dispositivo di incernieramento che è munito di due aste che, tramite uno snodo di testa, traslano e trascinano in rotazione un secondo corpo semicilindrico di compressione e di nella rotazione, traslano e trascinano, tramite uno snodo, un secondo corpo semicilindrico di compressione e di ritorno del vapore esausto nella caldaia di ebollizione, tramite una valvola lamellare;

- una caldaia di ebollizione che fornisce l’energia di evaporazione dell’acqua o fluido da immettere nel vano dello statore, per interposizione di una valvola di regolazione; - un condensatore per il raffreddamento e trasformazione del vapore, dopo la sua espansione massima utile, con un corpo a pettine e con una base di alloggiamento che è atta a convogliare il vapore esausto verso il vano inferiore dello statore, dove agisce l’elemento rotorico di compressione.

Il motore a vapore è generalmente inteso quel dispositivo che, utilizzando una fonte di vapore in pressione, ne trasforma l’energia termica in energia meccanica, utilizzando vari meccanismi, alternativi o rotanti. Nell’ambito delle macchine rotanti sono normalmente utilizzate le turbine.

Le turbine a vapore richiedono processi di fabbricazione piuttosto complessi e l’uso di materiali di elevata qualità e l’elevata velocità di rotazione consente di ottenere grandi potenze, quali quelle conseguibili nelle centrali termoelettriche o in specifiche applicazioni industriali come i raffinatori delle cartiere. In queste turbine, i problemi di efficienza ed affidabilità sono influenzati dalle variazioni dei parametri in cui il ciclo si sviluppa, dove anche piccole variazioni del titolo del vapore possono portare a danneggiamenti delle sue palette oppure ad un loro drastico ridimensionamento del rendimento e dell’efficienza.

Sono noti anche molti tipi di macchine alternative a pistoni, a una o a due fasi di espansione, con surriscaldamento o senza. Sono noti inoltre anche delle macchine che sono basate sulla meccanica del motore wankel, su giranti e/o turbo macchine. In tutte queste macchine alternative si hanno però fenomeni di dissipazione di vario tipo. Tra i più deleteri vi è quello che compare quando il vapore entra nei cilindri, trovandoli a temperatura inferiore alla propria, per cui ne riscalda le pareti e subisce un principio di condensazione. Successivamente, verso la fine della sua fase di espansione e durante la sua fase di scarico, con l’abbassamento della pressione e della temperatura, l'acqua, che si era condensata nel periodo di immissione, torna ad evaporare, riprendendo alle pareti il calore che aveva ceduto condensandosi. I cilindri, dunque, funzionano alternativamente da condensatori e da generatori, e gli scambi di calore che si verificano così periodicamente in senso inverso, fra vapore e metallo, si traducono in un trasporto inutile dalla caldaia all'atmosfera di una certa quantità di calorie che avrebbero potuto essere trasformate in lavoro meccanico utile.

Nei cicli reali le attuali configurazioni dei vari dispositivi per realizzare i cicli senza turbine, prevedono coercitive variazioni di volume. Le eventuali inopportune variazioni di volume, possono appesantire il ciclo con inutili fenomeni di pompaggio. Nel ciclo chiuso il fluido è confinato e non ci sono grandi spazi di manovra per alleggerire il fenomeno; anzi il problema è notevole se si considera la necessità di ridurre gli spazi morti, cioè gli spazi che separano un dispositivo dall'altro e ove non si svolge nessuna fase attiva.

Altri meccanismi per lo sfruttamento dell'espansione del fluido non sono molto efficienti e comunque presentano problemi come la difficoltà ad espellere i prodotti di condensazione, oppure necessitano di altri dispositivi di pompaggio per riportare il fluido nella camera di vaporizzazione, oppure ancora sono ingombranti o costosi e comunque non efficienti come le turbine non utilizzate entro i loro ristretti parametri di progettazione. La sensibilità al variare dei parametri del ciclo, rendono l'utilizzo delle macchine critico o non efficiente e predisposto a guasti. In particolare si riscontra una carenza di soluzioni per la realizzazione di motori rotativi a vapore, per la loro scarsa efficienza e per la loro complessità costruttiva e funzionale, non risultando più seguita questa tecnica, dopo rare soluzioni proposte ad esempio con i brevetti n. US 1.715.490 del 20.02.1924 e n. US 3.865.522 del 30.08.1973.

Altri inconvenienti che limitano l’uso dell’attuale tecnologia di sfruttamento del vapore o altri fluidi assimilabili, atti a realizzare un ciclo di sfruttamento di una fonte di calore esterna per ottenere forza meccanica, sono dati dai costi e dalla complessità di simili impianti, oltre che dai loro ingombri, dalla loro rumorosità e dai rendimenti estremamente sensibili alle variazioni dei parametri del loro ciclo.

Compito principale della presente innovazione è quello di poter ottimizzare il rendimento del ciclo chiuso di un motore a vapore, per il fatto di poter trasformare in lavoro utile la maggiore quantità di energia termica prodotta dalla caldaia o ebollitore, sfruttando il favorevole rapporto tra il volume di massima espansione del vapore in uscita dal bollitore, avente la sua massima temperatura e pressione, con il volume minimo richiesto per la compressione e ritorno del vapore esausto, raffreddato ed a minima pressione in entrata allo stesso ebollitore.

Nell’ambito di tale compito, un altro importante scopo della presente innovazione è quello di poter realizzare un motore a vapore che sia al massimo semplice e compatto, dove l’alimentazione del fluido o vapore alle fasi di espansione, di condensazione e di compressione per la vaporizzazione, possa avvenire contemporaneamente e senza volumi morti, oltre che senza l’applicazione di complessi e costosi dispositivi di pompaggio.

Ancora un altro compito, un altro importante scopo della presente innovazione è quello di poter realizzare un motore a vapore che riduca al minimo le perdite meccaniche, in quanto la spinta del fluido in espansione sia esercitata direttamente sul mozzo dell’albero dell’elemento rotorico.

Un ulteriore scopo della presente innovazione è quello di poter realizzare un motore a vapore che riduca al minimo gli attriti, in quanto il rotore sia posto a contatto con la cassa statorica solo tramite le sue tenute, le quali scorrono su superfici piane o cilindriche, con minimo coefficiente d’attrito.

Un altro scopo ancora della presente innovazione è quello di poter realizzare un motore a vapore che, per la sua semplicità e compattezza costruttiva, consenta le migliori condizioni di installazione e di manutenzione, quindi garantisca il contenimento dei costi di realizzazione e d’uso.

Non ultimo scopo della presente innovazione, è quello di poter realizzare un motore a vapore dove il fluido può rimanere confinato entro il suo circuito chiuso. Altro scopo della presente innovazione è quello di ridurre le vibrazioni dovute alle masse rotanti che non sono bilanciate e lo sforzo di flessione sulle parti centrali del rotore che risentono fortemente dello sforzo di tenere unite le due parti principali del rotore stesso diminuendo al massimo le escursioni fuori dalla loro sede degli elementi che fungono da cerniera e aumentando così il limite massimo della velocità di rotazione e potenza sviluppata.

Altro scopo è ridurre al massimo, a parità di spinta utile ricevuta, le superfici su cui agisce il fluido attivo, riducendo le perdite termiche e diminuendo gli sforzi meccanici.

Questi ed altri scopi sono perfettamente conseguiti con la presente innovazione che utilizza una struttura di motore derivante da soluzioni di motori endotermici così detti “a pistone rotante”, i quali sono stati ideati e realizzati per superare i limiti d’inerzia e di ingombro che caratterizzano gli attuali motori così detti “a pistone alternativo”. In particolare, la presente innovazione sviluppa e adatta all’uso del vapore o di altri fluidi, la tecnica già proposta dal titolare della presente innovazione, a seguito delle domande di brevetto pubblicate ai n. WO 2004/020791 – WO 2010/031585 e WO 2014/083204, dove, con diversi successivi perfezionamenti, un motore endotermico rotativo si basa sul cinematismo di un rotore, a ciclo aperto, composto di due parti indicativamente semicilindriche che sono tra loro incernierate da un cursore che ne consente uno scorrimento reciproco ed una opportuna divaricazione entro un doppio vano di uno statore, per determinarvi delle zone specifiche di aspirazione, compressione e scoppio di una miscela comburente, con successiva zona o fase di espansione utile, per la rotazione di una presa di forza collegata all’elemento rotorico che riceve la spinta di rotazione.

La presente soluzione proposta, conforme alle rivendicazioni allegate, e la sua corrispondenza con gli scopi specificati, viene di seguito meglio descritta ed illustrata, a titolo puramente indicativo e non limitativo, anche con l’ausilio di n. 50 figure schematiche, riprodotte in n.28 tavole allegate e delle quali:

- la fig. 1 di tav. 1 rappresenta una vista prospettica d’assieme, dall’alto, del motore a vapore in esame;

- la fig. 2 di tav. 2 rappresenta una vista, secondo il piano di sezione longitudinale II – II di fig.3, per il solo blocco statorico o parte centrale del motore a vapore di fig.1;

- la fig.3 di tav. 2 rappresenta una vista laterale, dal punto di vista III del solo corpo centrale del blocco statorico di fig.2;

- la fig.4 di tav.3 rappresenta una vista prospettica, longitudinale ed in esploso delle parti principali costituenti lo statore del motore a vapore di fig.1;

- la fig. 5 di tav. 4 rappresenta una vista prospettica ed in esploso degli stessi elementi dello statore di fig.4, secondo un contrapposto punto di vista longitudinale; - la fig. 6 di tav. 5 rappresenta una vista verticale esterna del coperchio anteriore da fissare allo statore di fig.2 del motore di fig.1;

- la fig. 7 di tav. 5 rappresenta una vista verticale, secondo il piano di sezione VII – VII del coperchio di fig.6;

- la fig. 8 di tav. 6 rappresenta un vista verticale interna del coperchio posteriore da fissare allo statore di fig.2 del motore di fig.1;

- la fig.9 di tav.6 rappresenta un vista verticale, secondo il piano di sezione IX – IX del coperchio di fig.8;

- la fig. 10 di tav. 7 rappresenta una vista verticale interna ed ingrandita della flangia di riduzione e di chiusura da applicare al coperchio anteriore di fig. 6;

- la fig.11 di tav.7 rappresenta una vista verticale, secondo il piano di sezione XI – XI della flangia di fig.10;

- la fig. 12 di tav. 8 rappresenta un vista verticale esterna ed ingrandita della flangia di riduzione e di chiusura da applicare al coperchio posteriore di fig. 8;

- la fig.13 di tav.8 rappresenta una vista verticale, secondo il piano di sezione XIII – XIII della flangia di fig.12;

- la fig. 14 di tav. 9 rappresenta una vista in sezione longitudinale del condensatore da applicare allo statore di fig. 2, secondo il piano di sezione XIV – XIV di fig.15;

- la fig.15 di tav.9 rappresenta un vista laterale del condensatore di fig.14; - la fig. 16 di tav. 10 rappresenta una vista prospettica anteriore ed in esploso delle parti principali costituenti il rotore da alloggiare entro lo statore di figg.1 e 2; - la fig. 17 di tav. 11 rappresenta un’altra vista prospettica posteriore ed in esploso, delle stesse parti principali costituenti il rotore di fig.16;

- la fig.18 di tav.12 rappresenta una vista frontale dell’elemento semicilindrico che compone il rotore di compressione di figg.16 e 17;

- la fig. 18A di tav. 12 rappresenta una vista in sezione trasversale dell’elemento di compressione di fig. 18, secondo il suo paino di sezione XVIII – XVIII;

- la fig. 19 di tav. 13 rappresenta una vista prospettica dello stesso elemento semicilindrico del rotore di compressione di figg. 18 – 18A, associabile ad una coppia di anelli laterali;

- la fig. 20 di tav. 13 rappresenta un vista prospettica ed in sezione trasversale degli stessi componenti del rotore di compressione di fig.19, tra loro assemblati ; - la fig. 21 di tav. 14 rappresenta una vista prospettica di un guscio che compone il semi cilindro del rotore di espansione, di cui alle figg.16 e 17;

- la fig.22 di tav.14 rappresenta una vista prospettica di un secondo guscio che compone il semi cilindro del rotore di espansione, di cui alle figg.16 e 17;

- la fig. 23 di tav. 14 rappresenta una vista prospettica d’assieme dei due gusci delle figg.21 e 22 che formano il semi cilindro del rotore di espansione di dette figg.

16 e 17;

- la fig. 24 di tav. 15 rappresenta una vista verticale del lato esterno del guscio di fig.21;

- la fig. 25 di tav. 15 rappresenta una vista verticale del lato esterno del guscio di fig.22;

- la fig. 26 di tav. 16 rappresenta un vista prospettica anteriore del mozzo o corpo centrale, di unione e rotazione dei gusci di figg.21 e 22 entro la cassa statorica di fig. 2, oltre che di alloggiamento e rotazione del suo albero motore, di cui alle figg. 28 e 29, di unione con il loro corpo di raffreddamento di cui alle figg.36 – 37, e di unione e traslazione del loro elemento di cerniera di cui alle figg. 30 – 31 e 32; - la fig. 27 di tav. 16 rappresenta una vista prospettica capovolta dello stesso mozzo di fig.26;

- la fig. 28 di tav. 17 rappresenta una vista longitudinale dell’albero motore da rendere solidale al rotore di espansione di fig.16 - 17, per interposizione del mozzo o corpo centrale di figg.26 e 27;

- la fig.28A di tav.17 rappresenta un vista in sezione trasversale dell’albero di fig. 28, secondo il suo piano di sezione XXVIIIA – XXVIIIA;

- la fig. 29 di tav. 17 rappresenta una vista in sezione traversale dell’albero di fig. 28, secondo il suo piano di sezione XXIX - XXIX;

- la fig. 30 di tav. 18 rappresenta un vista prospettica ed in esploso dei componenti dell’elemento di cerniera ed articolazione tra il rotore di compressione di fig. 19 e il rotore di espansione di fig. 23, per interposizione del mozzo di fig. 26, anche con riferimento alle figg.16 e 17;

- la fig.31 di tav.18 rappresenta una vista verticale ed in sezione assiale, lungo uno degli steli dell’elemento di cerniera di fig.30;

- la fig. 32 di tav. 19 rappresenta una vista laterale del perno della cerniera di fig. 30;

- la fig. 33 di tav. 19 rappresenta un vista in sezione trasversale dello stesso perno di fig.32, secondo il suo piano di sezione XXXIII – XXXIII;

- la fig. 34 di tav. 19 rappresenta la vista verticale interna dell’elemento di tenuta da associare all’elemento di cerniera di fig.30;

- la fig. 35 di tav. 19 rappresenta un vista laterale dello stesso elemento di tenuta di fig.34.

- la fig. 36 di tav. 20 rappresenta un vista prospettica della coppia di elementi refrigeranti e di bilanciamento, semi circolari, da associare al mozzo di figg. 26 - 27, per il raffreddamento interno del vapore nei vani dello statore di fig. 2 e degli stessi elementi rotorici di cui alla fig. 16 - 17;

- la fig. 37 di tav. 20 rappresenta un vista prospettica degli stessi elementi refrigeranti e di bilanciamento, di fig. 36, secondo un loro diverso e contrapposto punto di osservazione;

- la fig.38 di tav.21 rappresenta un vista prospettica ed in esploso della valvola di alimentazione del vapore che viene prodotto nel vaporizzatore, come esemplificato nelle figg.1 e 2;

- la fig. 39 di tav. 21 rappresenta una vista prospettica d’assieme degli stessi elementi della valvola di fig.38;

- la fig.40 di tav.21 rappresenta, in una vista particolare, la sezione trasversale del corpo centrale dell’albero di valvola di fig. 38;

- la fig.41 di tav.22 rappresenta un vista trasversale della stessa parte centrale della valvola di fig. 40 e di parte dello statore di fig. 2, dove detta valvola è alloggiata, la stessa valvola essendo raffigurata nella condizione di massima apertura, per il passaggio del vapore dal vaporizzatore al vano statorico di fig. 2; - la fig.42 di tav.23 rappresenta una vista verticale d’assieme dell’elemento di rotazione di figg. 16 – 17, in una sua posizione verticale e da alloggiare nel vano bicilindrico dello statore di fig. 2, comprendente il corpo semicilindrico di compressione di figg. 18 - 19, il quale corpo è unito al corpo semi cilindrico di espansione di fig. 23 ed il suo corpo di raffreddamento di figg. 36 - 37, per mezzo dalla cerniera o cursore di fig. 30 ed del mozzo di figg.26 - 27;

- la fig. 43 di tav. 24 rappresenta una vista verticale dello stesso complesso rotorico di fig. 42, essendo raffigurato con inclusione anche dei suoi cuscinetti anteriori per il supporto ai coperchi di figg. 6 – 8 ed alle loro flange di figg.10 - 12; - la fig.44 di tav.24 rappresenta un vista in sezione trasversale d’assieme dello statore di fig. 2 e del rotore completo di fig. 42, essendo raffigurati nel momento di avvio della fase iniziale di immissione del vapore nel vano di espansione del motore in esame;

- la fig. 45 di tav. 25 rappresenta un vista in sezione trasversale del medesimo motore di fig. 44, essendo raffigurato in un momento intermedio della fase di espansione del fluido contenuto tra il rotore di fig.43 e la cassa di fig.2.

- la fig.46 di tav.26 rappresenta una vista in sezione trasversale del medesimo motore delle figg. 44 e 45, essendo raffigurato in un momento iniziale della fase di condensazione del vapore esausto, subito dopo la sua fase di massima espansione; - la fig.47 di tav.27 rappresenta una vista in sezione trasversale del medesimo motore di figg. 44 – 45 e 46, essendo raffigurato in una fase iniziale di raccolta e compressione del fluido raffreddato, oltre che di aerazione e raffreddamento del vano interno dello statore di fig. 2;

- la fig. 48 di tav. 28 rappresenta in una sezione trasversale del medesimo motore delle figg. da 44 a 47, nella sua fase finale di massima compressione del fluido esausto e delle possibili componenti liquide, verso il vano di evaporazione, per l’avvio di un nuovo ciclo chiuso.

In tutte le figure gli stessi particolari sono rappresentati o si intendono rappresentati con lo stesso numero di riferimento.

Secondo la presente innovazione e con riferimento alle figure sopra elencate, un motore a vapore (L) è costituito sinteticamente da uno statore (A) e da un rotore (B), i quali sono tra loro connessi e resi funzionali per interposizione di particolari dispositivi di formazione, di trasmissione, di condensazione e di recupero del vapore, per trasformare la sua energia termica in energia meccanica.

Lo statore (A) è una cassa aperta, per l’alloggiamento del rotore (B) e presenta un suo corpo centrale (A1) dotato di un doppio vano interno passante (1 – 2), che viene chiuso da un coperchio o fiancata anteriore (A2) e da un analogo coperchio o fiancata posteriore (A3), oltre che essere dotato di una camera di vaporizzazione (A4) e da un vano di raffreddamento o condensazione (A5) , i quali sono resi comunicanti con detto doppio vano interno (1 – 2) del corpo centrale (A1), come esemplificato particolarmente nelle figg. da 1 a 15.

Il rotore (B) comprende un elemento rotante di espansione (B1), un elemento rotante di compressione (B2) ed un elemento lineare di articolazione e di incernieramento (B3), il quale è interposto tra detti elementi di espansione (B1) e di compressione (B2), come esemplificato particolarmente nelle figg. da 16 a 37. Altri elementi di connessione e di funzionamento sono esemplificati nelle figg. da 38 a 48. Detti elementi di statore (A) e di rotore (B) sono sostanzialmente strutturati secondo la tecnica di motore a doppio centro di rotazione, già proposta con le domande di brevetto n. WO 2004/020791, n. WO 2010/031585 e n. W0 2014/083204, per altrettante soluzioni di motori a ciclo aperto con combustione interna e, con la presente innovazione, sono stati adattati e trasformati per la realizzazione di un motore a ciclo chiuso, con vapore, sostanzialmente con una diversa conformazione delle sue parti meccaniche e con un diverso ciclo termo dinamico.

Per semplicità di rappresentazione, un albero motore (80) è stato rappresentato nelle figg. 1 – 16 – 17 e 28, mentre nelle altre figure d’assieme, lo stesso albero (80) si deve intendere sempre presente e rigidamente collegato all’elemento di espansione (B1) del rotore (B) che ne imprime la rotazione utile.

Più dettagliatamente e con riferimento particolare alla fig. 2, un corpo statorico (A1) racchiude un vano bicilindrico passante (1 – 2), il quale è definito da una coppia di piani (X – Y) che sono indicativamente orizzontali e con uno spazio o distanza intermedia (s), e sono tra loro allineati lungo un piano ortogonale ed indicativamente verticale (Z).

All’intersezione tra i piani (X – Z), la volta del vano superiore (1) presenta una curvatura a raggio (R), mentre all’intersezione tra i piani (Y – Z) il fondo del vano inferiore (2) presenta una curvatura a raggio minore (r). Come di seguito meglio evidenziato, il vano maggiore (1) coopera con l’elemento rotante (B1) per conseguire la fase di espansione del vapore, successiva alla sua fase di immissione, mentre il vano minore (2) coopera con l’elemento rotante (B2) per conseguire la compressione del fluido raffreddato dal condensatore (A5) e per immetterlo completamente nella caldaia (A4), conforme ad un normale ciclo chiuso di motore a vapore.

La volta del vano superiore (1) si incontra con la volta del vano inferiore (2), definendo due tratti di intersezione (3 – 4), la cui posizione radiale varia in rapporto al variare dello spazio (s) tra i piani (X e Y), oltre che in rapporto tra i loro raggi (R – r), per poter definire i volumi massimi previsti per le sopra citate fasi di espansione e di compressione del fluido movimentato dal rotore (B) entro lo statore (A).

Con riferimento alle figg. da 2 a 5, il corpo statorico (A1) presenta un lato aperto (5) con una serie di feritoie (5a - 5b – 5c – etc.) ove è inserito un corpo (A5) che raffredda il fluido contenuto all’interno la camera bicilindrica (1 – 2), detto corpo di raffreddamento o condensatore (A5) avendo un intenso scambio termico con l’ambiente esterno o con un serbatoio di aria a bassa temperatura.

Anche con riferimento alle figg.14 e 15, detto condensatore (A5) è sostanzialmente costituito da un corpo a pettine o lamine (100), i cui denti (100a - 100b - 100c- etc.) sono preferibilmente realizzati con superfici ruvide o zigrinate e sono atti ad essere alloggiati nelle feritoie (5a - 5b – 5c – etc.) del corpo statorico (A1), con spazio libero tra i denti (100a – 100b – etc..) adeguato a favorire lo scambio termico, allineandone e sagomando le rispettive estremità interne al raggio (R1) analoga al raggio (R) del vano statorico (1), tale da permettere sempre la rotazione del rotore (B1), mentre lo stesso corpo a pettine (100) è fissato alla bocca del vano libero (5) dello statore (A1), per mezzo di due staffe (101 – 102).

Con riferimento particolare anche alle figg. 5 - 14 e 15, il corpo a pettine (100) è dotato di almeno un condotto di mandata (103) e di un condotto di ritorno (104), con una o più traverse (105), per la circolazione di un fluido refrigerante, mentre il loro attacco d’entrata (106) e quello di uscita (107) sono ricavati esemplificativamente sulla staffa (102), dove può essere disposto anche un attacco (108), per l’applicazione di un termostato o altro strumento di controllo o comando del flusso refrigerante sullo stesso condensatore (A5), con cui mantenere freschi i suoi denti (100a - 100b – 100c – etc.) , i quali sono così atti a raffreddare il vapore, dopo la sua fase di massima espansione, come di seguito specificato, per altro secondo tecniche usuali.

Secondo una forma costruttiva preferenziale del corpo statorico (A1), il suo piano d’appoggio (5)del corpo refrigerante (A5), per il fissaggio del corpo a pettine (100) e delle sue staffe (101 – 102), è inclinato con un angolo (alfa) indicativamente di 10°, come esemplificato in fig. 2, così le lamine (100a - 100b – 100c – etc.) sono inclinate verso l’interno del corpo (A) di un angolo (beta), come esemplificato in fig.

14, per assicurare che il fluido di condensazione causato dal corpo (100) fluisca per gravità nella cavità inferiore (2) della cassa statorica (A1), ad un livello che sia inferiore al suo tratto di intersezione (3), rispetto al fondo delle aperture o feritoie (5a - 5b – 5c – etc.), come esemplificato anche nelle figg. 46 e 47.

Ancora con riferimento alle figg. 2 e 5 e 47, indicativamente in corrispondenza dell’altro tratto (4) di intersezione tra le volte delle camere superiore (1) e della camera inferiore (2) del corpo statorico (A1), è longitudinalmente ricavato un foro passante (70) che è atto ad alloggiare una valvola di immissione (110) del vapore, come di seguito meglio descritta. Detto foro passante (70) è attraversato da una feritoia (71), che lo connette alla camera statorica (2), e da una feritoia (72 - 77), che lo connette al vano interno (73) dell’ebollitore (A4). Dette feritoie (71 – 72) sono radialmente convergenti sull’asse del foro (70).

Lo stesso foro passante (70) presenta una sua parte o superfice esterna (70/a) che è di diametro maggiore, per l’alloggiamento di una farfalla di regolazione(120), e che presenta un’ampiezza esemplificativa di circa 120°, per consentire una regolabile semi-rotazione della stessa farfalla (120) attorno allo stesso asse del foro (70), come esemplificato anche nelle fig.39 e 41 e come di seguito meglio specificato.

In posizione adiacente a detto foro passante (70), un piano d’appoggio (7) dello statore (A1) è atto al fissaggio del corpo di vaporizzazione (A4), presentando una camera o cavità (74) che aumenta la capacità di volume dello stesso ebollitore (A4) e permette il movimento della valvola a lamina (75), la quale mette in comunicazione il vano inferiore (2) del corpo statorico (A1) nella fase di compressione del fluido, come esemplificato in figg.2 e 48.

Con riferimento alle figg. 1 e 2, un ebollitore o corpo di vaporizzazione (A4) è stato esemplificativamente rappresentato, in una sua forma convessa casuale e con fondo (78) aperto sul vano (74), il quale ebollitore (A4) è associato stabilmente alla parete (7) dello statore (A1), e presenta comunque un suo vano interno (73), oltre che con la feritoia (77) di immissione del vapore nella camera statorica (2). Detto evaporatore (A4) è dotato di una sua resistenza elettrica o altra fonte di calore (76), per portare allo stato gassoso l’acqua o il fluido precedentemente raffreddato dal condensatore (A5) e quindi convogliato e compresso in detto vano (73 - 74) dall’elemento rotorico (B2), a seguito dell’apertura della valvola a lamina (75).

Lo statore (A1) è completato con l’applicazione dei coperchi di chiusura (A2 – A3), naturalmente dopo avervi alloggiato il rotore (B) con i suoi cuscinetti di supporto (214 e 314) e la sua valvola di immissione del vapore (110 - 120). In particolare, per mezzo di opportune viti, il coperchio (A2) è fissato allo statore (A1), sul lato della presa di forza (80), mentre il coperchio (A3) ne è fissato sul lato opposto.

Con riferimento particolare alle figg. 6 e 7, il coperchio anteriore (A2) comprende una superficie (210) d’appoggio al bordo dello statore (A1), con una sua serie di fori passanti (211) per l’alloggiamento delle viti o tiranti di chiusura nei corrispondenti fori passanti (6) o eventualmente filettati dello stesso corpo (A1). Detto coperchio (A2) comprende poi una parte cilindrica esterna (201) ed un’ampia superficie liscia interna (202), la quale è leggermente in rialzo dalla superficie (210), ed il cui bordo esterno segue il profilo del vano statorico (1 – 2), essendo centrato su analoghi assi orizzontali (X – Y) e sull’asse verticale (Z), per rispettivi raggi (R – r) aventi distanza (s).

Il bordo interno di detta superficie liscia (202) corrisponde al bordo esterno di un foro cilindrico (203) che è centrato sull’intersezione tra l’asse verticale (Z) e l’asse orizzontale (Y) del coperchio (A2), ed è atto ad alloggiare la pista esterna di un cuscinetto (214), di cui alla figg. 16 e 17, avente la sua pista interna che è solidale all’anello (420 ) e che, a sua volta è solidale all’elemento di compressione (B2) del rotore (B), come esemplificato anche in fig.43 e come di seguito meglio specificato. Lo stesso coperchio (A2) presenta un suo profilo esterno che corrisponde al profilo esterno del corpo statorico (A1), compresa la sua superficie laterale (207) che si allinea alla base (7) dello statore (A1), essendo inclinata di un corrispondente angolo (alfa). Analogamente, con riferimento alle figg. 8 e 9, il coperchio contrapposto posteriore (A3) presenta una superficie esterna (310), d’appoggio all’altro bordo dello statore (A1), con una sua serie di fori passanti (311) per l’alloggiamento delle viti o tiranti di chiusura nei corrispondenti fori (6) eventualmente filettati dello stesso corpo (A1). Detto coperchio (A3) comprende poi una parte cilindrica esterna (301) ed una contrapposta ampia superficie liscia interna (302) che è leggermente in rialzo, rispetto alla superficie (310), ed il cui bordo esterno segue il già citato profilo dei vani statorici (1 – 2), con raggi (R – r) centrati rispettivamente sull’intersezione dell’asse verticale (Z) con gli assi orizzontali (X –Y).

Il bordo interno (303) di detta superficie liscia (302) corrisponde al bordo esterno di un foro cilindrico (303) che è centrato all’intersezione degli assi (Z – Y) ed è atto ad alloggiare la pista esterna di un cuscinetto (314), la cui pista interna è solidale all’anello (421) del corpo di compressione (B2) del medesimo rotore (B).

Lo stesso coperchio (A3) presenta un suo profilo esterno che corrisponde al profilo esterno dello statore (A1) compresa la sua superfice laterale (307) che si allinea alla base (7) dello statore (A1), essendo inclinata di uno stesso angolo (alfa).

Ancora con riferimento alle figg. 7 e 9, il coperchio (A2) presenta un doppio vano (204 – 205) che è coassiale ed attiguo al vano (203), così come il coperchio (A3) presenta un doppio vano (304 – 305) che è attiguo ed assiale al suo vano (303). In particolare, il doppio vano (204 – 205) è atto ad alloggiare la testa (222) ed il corpo (221) della flangia (220) esemplificata nelle 10 – 11, mentre il doppio vano (304 – 305) è atto ad alloggiare la testa (322) ed il corpo (321) della flangia (320) esemplificata nelle figg.12 – 13.

Dette flange (220 e 320) sono conformate con una loro base (222 e 322), che è parzialmente intagliata nella sua parte inferiore per assicurarne la corretta posizione, oltre che con un loro corpo centrale (221 – 321) e di una loro sporgenza esterna (224 – 324) che sono concentriche all’intersezione dei piani ( Y – Z), quindi ai rispettivi fori (203 – 303) dei coperchi (A2 – A3) sui quali sono associate le piste esterne dei già citati cuscinetti (214 – 314) di guida dell’elemento di espansione (B2) del rotore (B).

La flangia (220) è dotata di una serie di fori passanti (223) che consentono l’applicazione di opportune viti di chiusura nelle sedi filettate (206) del coperchio (A2), così come la flangia (320) è dotata di una serie di fori passanti (323) che consentono l’applicazione di opportune viti di chiusura nelle sedi filettate (306) del coperchio (A3).

Con riferimento alle figg.10 – 11, la superficie esterna (222) della flangia anteriore (220) presenta una sede cilindrica (230) che è disposta sull’intersezione dei piani (X – Z) ed è atta ad alloggiare la pista esterna di un cuscinetto (231), per il sostegno di questo dell’albero motore (80) sul coperchio anteriore (A2), come esemplificato nelle figg. 4 e 5.

Con riferimento anche alle figg. 12 – 13, la superficie esterna della flangia (320) presenta una analoga sede cilindrica (330) che è disposta sull’intersezione dei piani (X – Z) ed è atta ad alloggiare un secondo cuscinetto volvente (331), per il sostegno del lato posteriore del medesimo albero motore (80) sul coperchio posteriore (A3), come esemplificato in figg.4 e 5.

Gli spessori interni (221 – 224) della flangia (220) presentano un foro passante (232), con una preferibile gola (233) per l’applicazione di un anello di tenuta, detto foro (232) essendo in asse con il foro (230), per il passaggio della parte anteriore dell’albero (80). Analogamente, gli spessori (321 – 324) della flangia (320) presentano un foro passante (332), con preferibile gola (333) per l’applicazione di un anello di tenuta, detto foro (332) essendo in asse con il foro (330), per il passaggio della parte posteriore dello stesso albero (80).

Con riferimento particolare anche alle figg. 4 e 5, le piste esterne dei cuscinetti (231 – 331), di sostegno dell’albero motore (80), sono assialmente impegnate nelle loro sedi (230 – 330) per mezzo dalle rosette (235 – 335), le quali sono chiuse alle rispettive flange (220 – 320) per mezzo di opportune viti fissate nei fori (240 – 340) delle stesse flange (220 – 230). Anche con riferimento alla fig. 28, le piste interne degli stessi cuscinetti (231 – 331) sono vincolate alle sedi (83/a – 83/b) dello stesso albero motore (80), per la presenza degli anelli d’arresto (234 – 334).

Con riferimento particolare alle figg.1 – 4 – 5 - 10 e 11, la superficie esterna (222) della flangia (220) è completata dalla presenza di un supporto a sbalzo (236) con una sua sede cilindrica cieca (237) di alloggiamento di un alberino (239), il quale è destinato a supportare una ruota dentata di rinvio (R2), con foro (238) di alloggiamento di un grano di arresto, come di seguito meglio specificato.

Infine, anche con riferimento alle figg. 1 - 6 – 8 – 38 e 39, i coperchi (A2 – A3) sono muniti di un rispettivo foro passante (215 – 315) che è disposto in asse con il già citato foro trasversale (70) dello statore (A1), per l’alloggiamento delle estremità dell’albero o valvola di immissione del vapore (110) e relativa regolazione (120), dalla caldaia o vaporizzatore (A4) al vano (1), per mezzo della trasmissione di testa (R3).

Come già citato e con riferimento alle figg.16 – 17, la parte rotorica (B) del motore (L) in esame è costituita da un corpo semicilindrico di espansione (B1), al quale è reso solidale l’albero motore (80), e da un corpo semicilindrico di compressione (B2), i quali corpi (B1 – B2) sono tra loro articolati da una cerniera o cursore (B3) che ne consente una reciproca movimentazione snodata entro i vani (1 – 2) dello statore (A1).

Con riferimento anche alle figg. da 18 a 20, il corpo rotante di compressione (B2) è costituito sostanzialmente da una superfice cilindrica (401), la quale si sviluppa per un arco di poco inferiore a 180°, con un raggio di curvatura (r) che è sostanzialmente uguale al raggio (r) del vano inferiore (2) dello statore (A1), avendo come centro una medesima intersezione tra un piano verticale (Z) e un asse orizzontale (Y). I bordi laterali dell’arco (401) sono costituiti da due pareti radiali ed ortogonali (402 – 403), le quali sono sagomate ad arco di corona circolare, preferibilmente con da razze (402/a- 403/a) e sono convergenti in un rispettivo semi-anello di sostegno (404 – 405). Ogni semi-anello (404 – 405) è dotato di una sua gola (406) con una serie di fori filettati (407). La stessa superfice cilindrica (401) dal lato della giunzione con il corpo (B1) termina con una testa semicilindrica trasversale (410) avente un foro assiale (411) ed una serie di tre finestre radiali (412 – 413 e 414) di alleggerimento che consentono anche il montaggio del suo snodo di testa.

Detto rotore di compressione (B2) è saldamente supportato da una coppia di anelli (420 – 430) da associare con incastro tramite le gole (406) ai suoi semi-anelli (404 – 405), per poter accogliere le piste interne dei cuscinetti (214 – 314) che consentono la rotazione dell’elemento di compressione (B2) concentricamente alla superficie del vano ( 2 ) dello statore (A1), in sfioramento tra le reciproche superfici del vano (2) con la superfice esterna (401) .

Più dettagliatamente e con riferimento alle figg. da 16 a 20, l’anello posteriore (430) dell’elemento di compressione (B2) presenta un ribasso laterale (431) avente larghezza analoga a quella dell’anello di sostegno (405) dello stesso rotore (B2) e comprende un dente a semiluna (432) che è atto ad alloggiarsi nel vano (406) dello stesso anello (405). Lungo detto dente a semiluna (432) è disposta una serie di fori (433) che consentono il passaggio di altrettante viti che uniscono saldamente l’anello (430) con il lato (403) dello stesso rotore (B2). Detto anello (430) consente così il supporto e fissaggio della pista interna del cuscinetto (314), la cui pista esterna è fissata e supportata dalla sede (330) della flangia (320) che è solidale al coperchio posteriore (A3). Analogamente e con riferimento alle stesse figg. da 16 a 20, anche l’anello anteriore (420) è dotato di un ribasso laterale (421) e di un dente a semiluna (422), non rappresentato, per innestarsi nel vano (406) dell’anello di irrigidimento (404) e, attraverso i suoi fori (433), consentire il fissaggio di viti da avvitare ai fori filettati (407), per la stabile unione dell’anello (420) al rotore di compressione (B2), per potervi applicare il cuscinetto (214) che collabora con il lato (402) per ottenere la stessa funzione sopra descritta.

Con riferimento particolare alle figg. 17 e 18/a, la superfice cilindrica (401) e le pareti laterali (402 – 403) dell’elemento di compressione (B2) determinano la formazione di un vano interno (V) che, nella successione delle fasi di funzionamento del motore (L), consentono di avere sempre lo spazio per permettere la rotazione dell’elemento di raffreddamento (90) e del mozzo di sostegno (50) del rotore di espansione (B1), come evidenziato ed esempio in fig.46.

Ancora con riferimento alle figg. 16 – 17 e da 21 a 25), l’elemento rotorico di espansione (B1) comprende la presenza di una coppia di gusci od elementi cavi (30 – 40), i quali sono costituiti da una rispettiva parete cilindrica (31 – 41), avente sviluppo di poco inferiore a 180° e sono dotati di loro pareti ortogonali esterne (32 – 42), all’interno delle quali sono disposte delle sedi (33 – 43) con fori (34 – 44), per il passaggio di tiranti di unione e, con opportune nervature (35 – 45), per il passaggio di perni di assemblaggio, non rappresentati, con cui le stesse superfici cilindriche (31 – 41) sono affiancate ed unite tra loro, lungo i loro appositi lati (31/a – 41/a), nel formare un unico doppio guscio chiuso (30 – 40) che costituisce il maggior volume di detto elemento rotorico di espansione (B1).

Con riferimento particolare alle figg. 24 – 25, il raggio (R), di sviluppo delle superfici cilindriche (31 – 41) dei gusci (30 – 40), corrisponde sostanzialmente alle misure del raggio (R) della volta del vano superiore (1) dello statore (A1) ,salvo quella tolleranza che ne consenta la rotazione senza contatto diretto, avendo sviluppo dall’ intersezione dell’asse verticale (Z) con l’asse orizzontale (X). Le pareti esterne (32 – 42) e le superfici cilindriche (31 – 41) dei gusci (30 – 40) presentano un lato chiuso da una rispettiva superficie piana scatolare (36 – 46) con un loro foro (37 -47), per mezzo dei quali si rende possibile l’applicazione di opportuni contrappesi, non rappresentati, per poter realizzare le migliori condizioni di bilanciamento nella rotazione dell’elemento di espansione (B1).

I gusci (30 - 40) consentono anche il supporto per l’applicazione di tenute radiali e laterali (70) del fluido attivo in pressione, esemplificativamente indicate nelle figg.

16 – 17 – 23 e 25, comunque contribuiscono a migliorare volumi e pressioni del fluido nelle varie fasi del ciclo.

Le pareti (32 – 42) di detti gusci (30 – 40) sono sagomate con un rispettivo settore circolare (38 – 48) che consente la loro applicazione ad un mozzo (50), sul quale è applicato l’albero motore (80).

Con riferimento anche alle figg. 16 - 26 e 27, un mozzo (50), di unione di detti corpi cavi (30 - 40), presenta una sua parete liscia o di spinta (51), con una retrostante coppia di coste o alette (52 – 53) che sono dotate di due o più fori passanti di alleggerimento e/o fissaggio (54), i quali sono disposti in asse con i fori (34 – 44) di detti gusci (30 – 40), per l’applicazione di tiranti che ne consentono una stabile unione alle loro stesse alette (52 – 53), quindi assicurano l’unione di detti corpi cavi (30 – 40) allo stesso mozzo (50). Come di seguito illustrato, con riferimento alle figg. da 44 a 48, la parete liscia (51) del mozzo (50) è destinata a ricevere la spinta del fluido attivo, durante la sua fase di espansione, trasmettendo il momento torcente all’albero motore (80).

La stessa parete liscia (51) del mozzo (50) è associata ad un suo corpo centrale (55), il quale è dotato di un foro longitudinale a poligonale (56), per l’alloggiamento e bloccaggio del già citato albero motore (80), oltre che di una coppia di fori passanti (57 – 58), i quali sono ortogonali e complanari a detto foro longitudinale (56) ed hanno i rispettivi paralleli assi che giacciono su di un piano che è parallelo al piano della parete liscia (51), detti fori (57 – 58) essendo ricavati nelle rispettive camicie (59 - 60) del medesimo corpo centrale (55).

L’irregolarità del foro poligonale univoco (56) del mozzo (50) permette l’alloggiamento del corpo centrale (81) dell’albero motore (80) solo nella condizione in cui i suoi fori (57 – 58) siano allineati con i fori diagonali (86 – 87) di detto albero (80), come di seguito evidenziato.

Detta parte centrale (55) del mozzo (50) è poi dotata di fori (62) che sono atti ad alloggiare dei tiranti o viti filettate, le quali, passando anche per i fori (39 – 49) degli elementi cavi (30 – 40), contribuiscono alla stabilità della loro unione allo stesso mozzo (50). Lo stesso corpo centrale (55) del mozzo (50) è infine dotato di due serie allineate di fori ciechi filettati (63 - 64), i quali consentono l’avvitamento di viti per l’unione dei due elementi costituenti il corpo di raffreddamento (90) da applicare sempre al medesimo mozzo (50), anche grazie alla configurazione a dente della sua parte (65).

Con riferimento alle figg. 28 – 28/a e 29, oltre che alle figg. 4 – 5 - 16 e 17, l’albero motore (80), la cui parte centrale poligonale a sezione univoca si innesta nella sede (56) del mozzo (50), presenta due sedi coassiali (82/a - 82b) in funzione distanziale, rispetto agli attigui tratti (83/a – 83/b) sui quali sono applicate le piste interne dei cuscinetti (231- 331), mentre la loro pista esterna è alloggiata nelle sedi (230 – 330) delle flange (220 – 320), le quali flange sono poi fissate ai coperchi statorici (A2 – A3).

La lunghezza dei tratti distanziali (82/a – 82/b) dell’albero (80) corrisponde sostanzialmente allo spessore dei corpi sporgenti (201- 301) delle stesse fiancate (A2 – A3), mentre detti cuscinetti (231 – 331) sono assialmente bloccati dalle rosette (235 – 335), previa interposizione di opportuni anelli d’arresto (234 – 334) da alloggiare nelle rispettive sedi dell’albero motore (80), oltre che disporre opportuni anelli di tenuta da alloggiare della flangia (233) e (333) delle flange (220 - 320).

Un tratto (84/a) dell’albero motore (80), attiguo al tratto (83/a), è calettato per poter radialmente bloccare un ruota dentata (R1), oltre che il mozzo di un volano (W), mentre la sua attigua estremità calettata (85/a) costituisce la presa di forza utile dell’albero motore (80).

L’estremità opposta (85/b) del medesimo albero motore (80), sporge dal coperchio posteriore (A3) ed è calettata per poter alloggiare un’altra ruota dentata, non rappresentata, che può servire come ulteriore presa di forza, ad esempio per la circolazione forzata del fluido di raffreddamento.

Lo stesso corpo centrale poligonale (81) dell’albero motore (80) è poi dotato di due fori passanti (86 – 87), i quali sono disposti in una posizione radiale univoca, tale da poter essere allineati alla coppia di fori (58-57) del mozzo (50). Detti fori (86 -87) hanno diametro leggermente maggiorato rispetto ai fori alesati (58 - 57) del mozzo (50), per evitare strisciamenti con le aste (620-630) dell’elemento di cerniera (B3), di seguito illustrato e che sono in essi scorrevolmente alloggiati.

Alle estremità del corpo centrale (81) di detto albero motore (80) sono presenti due fori di attacco (88/a – 88/b), i quali sono connessi con un rispettivo condotto assiale (89/a – 89/b) e sono aperti rispettivamente sulle estremità (85/a) e (85/b) dello stesso albero (80), con un tratto finale che è atto alla connessione con un circuito di raffreddamento esterno. In particolare, l’attacco (88/a) è allineato con il foro (64/a) e l’attacco (88/b) è allineato con il foro (64/b) del mozzo centrale (50), per connettere il circuito di raffreddamento anche con gli attacchi (97/a) e (97/b) degli elementi (90/a e 90/b) di raffreddamento e bilanciamento di seguito descritti.

Con riferimento alle figg. da 30 a 35, oltre che alle figg. 16 e 17, un corpo di cerniera e di articolazione (B3) è interposto tra l’elemento rotante di compressione (B2) e l’elemento rotante di espansione (B1), per la loro articolazione entro il vano biassiale (1 – 2) dello statore (A1).

Detto corpo di cerniera (B3) comprende un perno cavo (600), da fissare nelle sedi (411) del cilindro di testa (410) dell’elemento rotante di compressione (B2), ed una coppia di steli (620 - 630), i quali sono vincolati allo stesso perno (600) e possono traslare assialmente lungo le sedi cilindriche (57 – 58) del mozzo (50) e lungo le coassiali sedi cilindriche (86 – 87) dell’albero motore (80) che sono solidali al rotore di espansione (B1).

Più dettagliatamene, il perno (600), preferibilmente con cavità passante (610), comprende due estremità (601 – 602) che, previa interposizione di due boccole o cuscinetti (411a – 411b), vanno alloggiate alle estremità del foro (411) del cilindro (410) dell’elemento rotorico (B2), mentre due maggiorazioni di diametro (603 – 604) sono preferibilmente distanziate da un alleggerimento intermedio (605). Dette maggiorazioni (603 – 604) consentono la formazione di due feritoie passanti ed assiali (606 – 607) ed una foratura ortogonale passante (608 - 609), le quali sono realizzate con interasse identico all’interasse esistente tra i vani radiali (412 e 414) del medesimo semi-cilindro forato (410) del corpo di compressione (B2) e, soprattutto con medesimo interasse della coppia di steli (620-630) del corpo di cerniera (B3).

Detta coppia di steli (620 – 630) comprende un corpo cilindrico (621 – 631), preferibilmente cavo, con una estremità libera e l’estremità opposta che è sagomata ad occhiello (622 -632), con rispettivo foro passante (623 – 633) Le teste ad occhiello (622 - 632) degli steli (620 - 630) sono alloggiate, con un minimo lasco, nelle rispettive feritoie (606-607) del perno (600), per esservi impegnate da rispettive spine (624 – 634), da alloggiare stabilmente nei fori trasversali (608 – 609). In questa condizione di incernieramento, detti steli (620 – 630), seppure entro limiti ristrettissimi, sono liberi di scorrere nel senso assiale grazie al gioco assiale dei cuscinetti (411a-411b) ed anche in senso radiale sui perni (624-634) del perno (600). Questo minimo lasco consente di non risentire di possibili dilatazioni termiche e di piccole tolleranze di lavorazione e assemblaggio, rendendo fluida la rotazione del rotore B. Gli stessi steli (620 – 630) sono infine dotati di un foro cieco (625), solo parzialmente visibile in fig.31, per il solido vincolo del corpo di tenuta (500).

Ancora con riferimento alle figg. 26 e 27, la complanarità degli assi dei fori (57 – 58) e delle loro camice (59 – 60), con l’asse ortogonale del foro poligonale (56) dello stesso mozzo (50), supera un problema strutturale e di bilanciamento del rotore (B1) che era rimasto insoluto e limitante nelle precedenti versioni usate nella realizzazione di varie forme costruttive di motore a scoppio, secondo le soluzioni già proposte con le sopra citate domande di brevetto internazionale e di altre analoghe soluzioni. Infatti, per quelle versioni di motore a scoppio, l’albero motore doveva essere centralmente sagomato a collo d’oca, oppure doveva essere realizzato in due spezzoni che consentissero l’alloggiamento e la movimentazione dell’elemento di incernieramento, necessario per unire ed azionare le fasi di compressione, espansione, etc. della miscela combustibile usata per detti motori a scoppio.

Detta complanarità tra gli assi dei fori (57 – 58) ed il foro ortogonale (56) del mozzo (50) consente di migliorare sostanzialmente il bilanciamento del rotore (B1) e quindi dell’albero (80), consentendone anche la rotazione ad una maggiore velocità, il quale il quale albero (80) ruota sostanzialmente sempre conservando il suo asse in linea con l’intersezione dei piani (X – Z) dello statore (A1), come verificabile anche dalle figg. da 43 a 48. Questa innovativa soluzione consente quindi di ridurre al minimo gli sforzi di flessione delle aste (620 – 630) dell’elemento di cerniera (B3), oltre che ridurre al minimo la lunghezza di traslazione della stessa cerniera (B3) sul piano (51) del mozzo (50), riducendo anche i suoi tempi di contatto con il vapore in espansione alla sua massima temperatura.

In fase di assemblaggio le estremità libere di detti steli (620 – 630) sono quindi infilate nelle rispettive sedi (57 – 58) del mozzo (50), dove possono scorrere assialmente, per una corsa assiale, che è dovuta ai valori della differenza tra gli assi (X e Y) dello statore (A1) e dei rispettivi raggi (r) e (R) , per poter consentire lo sfioramento della superfice cilindrica (31 – 41) del rotore di espansione (B1) e della superficie cilindrica (401), del rotore di compressione (B2), in prossimità delle rispettive volte cilindriche dei vani (1 – 2) dello statore (A1).

Come già specificato, per la forma poliedrica irregolare della parte centrale (81) dell’albero (80), il suo inserimento nella sede poliedrica irregolare (56) del mozzo (50) si rende possibile solo nella sua corretta disposizione, per la quale i suoi fori radiali (86 – 87) sono disposti in asse con i fori (57 -58) dello stesso mozzo (50). Detti fori (86) e (87) hanno diametri superiori a quelli degli steli (620) e (630) per impedire che gli stessi steli vengano a contatto con l’albero (80) e lo spazio tra questi elementi può essere sfruttato come piccolo serbatoio per un eventuale circuito di lubrificazione. Gli steli (620) e (631) sono vincolati a scorrere con minimo gioco, solo negli alloggiamenti (57) e (58) del mozzo (50).

Con riferimento anche alle figg. 34 e 35, è illustrata una forma particolare di corpo di tenuta (500) che è interposta tra la testa (410) del corpo (B2), che già alloggia il perno (600) del corpo di cerniera (A3), e la superficie di spinta (51) del mozzo (50) del corpo di espansione (B1).

Più dettagliatamente, un profilato (501) è sagomato indicativamente a “C”, con una larghezza corrispondente alla larghezza dei corpi (B1 e B2) del rotore (B) e leggermente inferiore a quella dello statore (A1). La larghezza del rotore (B) è simile a quella della cassa che lo contiene ma diminuita di quanto basta per consentire la rotazione evitando che i fianchi del rotore (B) striscino sui coperchi laterali A2 e A3. Questo divario deve essere comunque limitato per consentire una buona tenuta della pressione del fluido attivo da parte dei segmenti di tenuta (70), esemplificati in parte nelle figg 16 e 17, i quali segmenti sono gli unici elementi a scorrere a contatto con i fianchi (A3 e A2).

Il corpo di tenuta (500) presenta un coppia di sedi esterne (502 – 503) ed una coppia di sedi interne (504 – 505), per l’alloggiamento di opportune guarnizioni di tenuta. Le guarnizioni di tenuta esterne delle sedi esterne (502 – 503) sono destinate a scorrere lungo la parete liscia (51) del mozzo (50) che unisce gli elementi del rotore di espansione (B1), mentre le guarnizioni di tenuta delle sedi interne (504 – 505) sono destinate a scorrere radialmente sulla testa semicilindrica (410) del corpo di compressione (B2).

Lo stesso profilato (501) presenta poi una coppia di spine (506) che sono destinate ad essere inserite nelle rispettive sedi (625) degli steli (620 – 630), con lo scopo di tenere in rigida posizione il corpo (500) come esemplificato in fig. 31. Detto corpo (500) è dotato anche di tenute laterali (507-508) che fungono anche da raccordo rispettivamente dei segmenti di tenuta (502-504) e (503-505), per creare delle zone di tenuta del fluido sotto pressione, mentre per eventuale alleggerimento si possono creare dei fori longitudinali.

Con riferimento alle figg.36 e 37, è rappresentata una coppia di elementi del corpo di raffreddamento (90), da associare al perno (50) ed all’albero motore (80) del rotore di espansione (B1), per l’abbassamento della loro temperatura, oltre che della temperatura all’interno del vano (1 – 2) dello statore (A1).

Più dettagliatamente, una coppia di elementi di raffreddamento (90/a – 90/b) sono sagomati a mezzaluna, con rispettive alette (91/a – 91/b – 91/c) e (91/e – 91/f – 91/f) ed un rispettivo corpo centrale cavo (92/a – 92/b) avente un base cilindrica (96/a – 96/b) che è atta ad essere applicata al corpo centrale (55) del mozzo (50), per mezzo di opportune viti passanti per i suoi fori (93/a – 93/b) e 93/c – 93/d), i quali fori son disposti per essere allineati con i fori filettati (63 ) dello stesso mozzo (50). Gli stessi elementi (90/a – 90/b) sono dotati di uno spallamento (95/a – 95/b) che consente l’aggancio allo spallamento (65) di detto mozzo (50). Comunque questa unione può essere diversamente conseguita secondo altre tecniche note.

Il corpo centrale (92/a – 92/b) di ogni elemento (90/a – 90/b) è poi dotato di un rispettivo vano interno (99/a – 99/b), di circolazione di un fluido raffreddante, con una sua entrata (97a) ed un sua uscita (97b). Detti fori o attacchi (97/a – 97/b) sono disposti per essere in linea con i fori (88/a e 88/b) dell’albero motore (80) ed hanno prosecuzione attraverso il corpo (50) tramite i fori (64/a e 64/b), come identificabile in fig.26.

Con l’unione dei due corpi di raffreddamento (90/a – 90/b), si ha anche l’unione dei loro vani interni (99/a – 99/b), tra i quali viene interposta una lamina (99) che, essendo più corta degli stessi vani (99/a – 99/b) che la accolgono, lascia un passaggio di comunicazione nel loro lato più lontano dai punti di immissione, forzando il passaggio di andata e ritorno tra detti vani (99/a – 99/b) e favorendo il raffreddamento dell’elemento (90) e del fluido da condensare.

Con riferimento anche alle figg. 38 – 39 e 40, una valvola (110) e la sua farfalla (120) sono interposte tra l’ebollitore (A4) ed il vano bicilindrico (1 – 2) dello statore (A1), detta valvola (110) e detta farfalla (120) essendo in gran parte alloggiate nella sede (70 – 70/a) dello stesso corpo statorico (A1).

Il corpo centrale (111) della valvola (110) ha una lunghezza leggermente inferiore alla larghezza del corpo statorico (A1) e presenta una feritoia longitudinale (112) che passa per l’asse con una curvatura (gamma) di circa 120° che è analoga all’angolo (delta) tra le feritoie (71 – 72) del corpo statorico (A1). Detto corpo centrale (111) è dato di due tratti opposti ed assiali (114 – 115), i quali sono atti ad alloggiare il diametro interno di una rispettiva bronzina (116 – 117). La bronzina (116) è alloggiata in un’apposita sede in prossimità dell’anello di tenuta (223 - 233) che è presente sulla flangia (220) del coperchio anteriore (A2), mentre la bronzina (117), che è associata anche alla farfalla (120), è disposa in prossimità dell’anello di tenuta (323) della flangia (320) del coperchio posteriore (A3).

La farfalla (120) è sostanzialmente costituita da un tegolo (121), con una feritoia longitudinale (122), e da un corpo di testa (123) che ha un suo codolo assiale (124), con estremità preferibilmente filettata. Detto codolo filettato (124) è fatto passare lungo il foro (323) del coperchio posteriore (A3), per poi esservi chiuso da uno o più dadi di bloccaggio (125), in modo da bloccare detta farfalla (120), una volta disposta nella corretta posizione radiale. Questa valvola (120) può comunque anche essere regolata da un dispositivo di controllo esterno, come da tecniche note.

Il tegolo (121) di detta farfalla (120) è alloggiato nel vano radiale (70/a) del corpo statorico (A1), in asse con il suo foro (70), dove è alloggiato il corpo centrale (111) della valvola (110), per poter ruotare assialmente e quindi allineare gradualmente la sua feritoia (122) alla feritoia (112) di detto corpo (111), al fine di regolarne la luce di passaggio con la feritoia (72) del vano (2) di detto statore (A1). Il vano interno cavo del tegolo (121) è atto ad alloggiare la superficie esterna della bronzina (117), in battuta contro il suo fondo (123), mentre la superficie interna della stessa bronzina (117) è applicata all’estremità (114) dell’albero di valvola (110).

Detto albero (110) è completato con la presenza di un’estremità (115), supportata dalla bronzina (116), la quale estremità è destinata a sporge dal coperchio anteriore (A2) e, per interposizione di opportuni anelli di arresto e distanziali (118), è atta al fissaggio di una ruota dentata (R3) che, in connessione con la ruota di rinvio (R2), riceve dalla ruota motrice (R1) il movimento di rotazione in fase con la rotazione del rotore (B), dell’albero di valvola (110) e della sua feritoia (112). Il funzionamento della valvola (110) e della sua farfalla (120) risulta più evidente ed ovvio con l’ausilio della fig. 41, dove è raffigurato l’attimo di massimo afflusso del vapore, dall’ebollitore (A4) al vano di espansione (1) dello statore (A1).

Come già citato, le figg. 42 e 43 rappresentano una identica vista trasversale dei soli elementi rotorici (B1 – B2) da alloggiare nel vano bicilindrico (1 – 2) dello statore (A1), e con le quali figure è evidenziato il fatto che l’elemento di compressione (B2) ruota sull’intersezione dei due piani (Y – Z), essendo fissato all’anello (42) che supporta il cuscinetto (214), mentre l’elemento di espansione (B1) ruota sull’intersezione dei piani (X – Z), assieme all’albero motore (80), essendo sostenuto dal cuscinetto (231), non visibile, per mezzo della flangia (220) ed il suo coperchio anteriore (A2). Gli stessi elementi rotorici (B1 – B2) sono parimenti sostenuti di contrapposti e corrispondenti cuscinetti (314 – 331) oltre che uniti tra loro dal perno (600) dell’elemento di cerniera (B3), come desumibile anche con l’ausilio delle figg. 4 – 5 e 16 – 17.

Con riferimento particolare alle figg. 16 - 17 – 19 - 30 e 35, sulle fiancate degli elementi rotorici di espansione (B1) e di compressione (B2), oltre che sulla testa dello stesso elemento di compressione (B2), sono esemplificate altre opportune fascette di tenuta, le quali sono in battuta principalmente contro le pareti piane circolari (200 e 300) dei coperchi (A2 – A3), contro la parete liscia (51) del mozzo (50) e contro la superficie cilindrica (410) dell’elemento (B2), assicurando le migliori condizioni di tenuta del vapore, durante le varie fasi del ciclo. Peraltro, dette tenute appaiono ovvie e opportune, senza ritenere necessaria una loro ulteriore illustrazione.

Completata la descrizione del motore a vapore (L) in esame e delle sua principali parti, se ne riassume di seguito il suo funzionamento, anche con riferimento al conseguimento degli scopi specificati, particolarmente con l’ausilio delle figg. da 44 a 48, dove, per comodità di descrizione, si intende che la feritoia (122) della farfalla (120) della valvola (110) sia fissata coassialmente alla feritoia (72), di massimo passaggio del vapore dall’ebollitore (A4) verso il vano bicilindrico (1 – 2) dello statore (A1).

Nella fig. 44, come già specificato, è rappresentata la fase iniziale del ciclo termodinamico generato dal motore (L), quando il vapore o altro fluido attivo, ad elevata temperatura e pressione, è compresso nel vano della caldaia o ebollitore (A4). Per la connessione degli ingranaggi (R1 – R2 – R3), il movimento rotatorio dell’albero motore (80) e per inerzia del suo volano (W), la valvola (110) e la sua farfalla (120) si portano con il loro condotto (112 – 122) in linea con le feritoie (71 – 72) dello statore (A1) e con la feritoia (77) dell’ebollitore (A4), creando la formazione del volume di espansione (H1) che accoglie il fluido attivo. Detto volume (H1) parte da un volume prossimo allo zero, evitando perdite di travaso di pressioni che renderebbero inefficiente il ciclo, avendo la stessa pressione e la stessa temperatura del vapore già presente nella caldaia (A4). Continuando la rotazione della valvola (110), le sue feritoie (112 – 122) si allontanano dall’allineamento con le feritoie statoriche (72 – 73 e 77) e quindi non consentono più l’immissione di vapore in detto vano (1 – 2).

La forza di espansione del vapore (H1) raccolto in detto vano statorico (2) agisce sulla superfice piana (51) del mozzo (50), continua la sua fase attiva con l’espansione, per effetto della sola energia di detto volume (H1).

Il moto rotativo della parte di espansione (B1) si trasmette anche alla parte di compressione (B2), tramite il loro vincolo determinato dalla cerniera (B3), la quale cerniera scorre con i suoi steli (620 -630) anche dentro gli alloggiamenti (57 - 58) del mozzo (50) già solidale al rotore (B1), assicurando il trascinamento del rotore (B2), oltre che la loro variabile angolazione reciproca, per la quale si formano i vari volumi del ciclo del motore (L) in esame.

Poiché, come già citato per le figg. 42 – 43, il rotore (B1) è guidato dai cuscinetti (231 - 331) che sono centrati sui piani (Z-X) , mentre il rotore (B2) è guidato dai cuscinetti (214 – 314) che sono centrati sui piani (Z – Y), l’alberino (600) contenuto nella testa (410) e la sua tenuta (500) del rotore di compressione (B2) sono obbligati a scorrere lungo la stessa superfice piana (51) del mozzo (50), guidato dagli steli (620 – 630).

Nel proseguimento immediato della rotazione, il movimento reciproco tra gli elementi rotorici (B1, B2) e la loro cerniera (B3) crea variazione del volume interno della camera statorica (1 -2), per incrementare rapidamente il volume di espansione (H1) e portarsi, ad esempio in una situazione intermedia (H2), come esemplificato in fig.45.

In detta fig. 45, si nota che, con la rotazione attiva degli elementi (B1 e B2), la valvola di immissione (110), ruota sul suo asse, interrompendo la comunicazione tra il volume di espansione (H2) e il fluido attivo contenuto nell’ebollitore (A4). In questa condizione, la rotazione del rotore (B1 – B2) continua sotto la sola spinta del vapore contenuto nel volume di espansione (H2). Con l’aumento di detto volume di espansione (H2), non essendovi più alimentazione dalla caldaia (A4), la pressione dello stesso volume (H2), scende e cala di conseguenza anche la temperatura del fluido attivo.

Con riferimento alla fig. 46, si desume che il volume massimo di espansione utile (H3) è raggiunto quando la parete liscia (51) del rotore di espansione (B1) arriva in prossimità dell’apertura (5) dello statore (A1), dove sono alloggiate le alette del condensatore (A5).

In questa situazione, il rotore di compressione (B2) e la sua tenuta di testa (500) stanno risalendo dal loro punto più basso di scorrimento sulla parete (51) del mozzo (50), favorendo l’uscita del volume di vapore espanso (H3) verso il condensatore (A5). Le estremità cilindriche (36 – 46) del gusci (30 – 40) dello stesso rotore di compressione (B2), risalendo lungo le pareti dei vani statorici (1 – 2) favoriscono il passaggio verso il condensatore (A5) del volume di espansione (H3) dai suoi vapori esausti o prodotti di condensazione ancora presenti nella parte cava superiore (1) dello statore (A1). La condizione del fluido attivo (H3), nella fase immediatamente precedente allo scarico nella zona del condensatore (A5), è comunque già ad un valore relativamente basso di pressione e temperatura. Infatti, come precedentemente citato, dopo una fase iniziale in cui il volume di espansione è in diretta connessione con la caldaia (A4), tramite la valvola di immissione (110), essendo il volume della caldaia (A4) molto più grande del volume di espansione (H1), si determina un’espansione a pressione e temperatura costanti. La successiva espansione del fluido contenuto nel volume d’espansione (H2 – H3) causa una riduzione della sua pressione e temperatura, realizzando idealmente una espansione adiabatica.

Con la situazione rappresentata in detta fig.46, il vapore incontra l’ambiente fresco del condensatore (A5) che ne abbatte ulteriormente la temperatura e ne riduce quindi il volume.

Il raffreddamento del fluido attivo, dopo la fase di espansione, oltre che dal condensatore (100) del corpo (A5), è favorito anche dal moto vorticoso dei gas generato dal rotore (B) nel suo insieme e dal corpo di raffreddamento (90) che è associato al mozzo (50) del corpo di espansione (B1). Il controllo del flusso di liquido refrigerante, alimentato attraverso i condotti (103-104) del condensatore (100), mantiene nei valori desiderati i valori di temperatura e pressione all’interno della cassa (A1).

Il corpo a farfalla (120), facente parte della valvola di immissione (110), variando la propria posizione angolare entro il vano (70a) tramite la sua apertura (122), collabora con i condotti statorici (71 – 72 – 77) per regolare i gradi di rotazione in cui il fluido attivo è immesso nel volume di espansione (H1). Infatti, variando angolarmente la posizione della farfalla (120) sul corpo centrale (111) della valvola (110), si può regolare la quantità di fluido attivo che andrà a realizzare la fase di espansione (H1) e di conseguenza anche la pressione residua (H3) alla fine di questa fase, quando la superficie (51) raggiunge l’apertura (5) del condensatore (A5).

Regolando, secondo tecniche di uso abituale, tale volume di fluido attivo (H1), si ottiene che la pressione terminale dell’espansione (H3) sia uguale o molto simile a quella contenuta nel vano di condensazione (A5). In questo modo, il fluido rilasciato nella camera di condensazione (A5) subisce una trasformazione a pressione costante dalla temperatura di fine espansione a quella di condensazione, perché il volume della camera (A5) è molto più grande del volume di espansione (H3), e quindi tende a mantenere stabili i parametri di temperatura e pressione.

Nel passaggio dalla condizione di fig. 46 alla condizione di fig. 47, il volume di vapore a pressione e temperatura residua (H3), entrando a contatto con il volume di raffreddamento (5) del condensatore (A5) e dal corpo raffreddante (90) del rotore (B1), è spinto naturalmente verso il basso, formando un nuovo volume di vapore saturo e raffreddato (H4) che è situato nel vano inferiore (2) dello statore (A1), mentre la volta del vano superiore (1) tende a conservare la temperatura elevata già assorbita, senza subire sostanziali variazioni termiche dalla presenza del volume di vapore saturo e raffreddato (H4), che è convogliato verso vano inferiore (2) dello stesso statore (A1).

Con riferimento alla fig. 47, mentre la volta superiore continuando la corsa del gruppo rotorico di (B1 – B2) e della sua cerniera (B3), anche per effetto della loro inerzia o comunque per l’inerzia del volano esterno (W), il rotore di compressione (B2) arriva in prossimità della zona di intersezione (3) e avvia la fase di compressione del fluido raffreddato (H4) sfiorando la volta di detto vano cilindrico inferiore (2), anche grazie all’avanzamento relativo dello stesso rotore di compressione (B2) sulla piastra liscia (51) del rotore (B1),fino ad arrivare alla sua massima compressione (H5), esemplificata in fig.48.

Detto punto di massima compressione (H5) di fig.48 è indicativamente raggiunto entro pochi gradi di rotazione del rotore di compressione (B2), rispetto alla linea di intersezione (4), quando la pressione conseguita dal volume (H5) raggiunge e supera il valore della pressione interna della caldaia (A4). Terminata questa fase, la valvola(75) si richiude, impedendo il riflusso del fluido attivo, in una condizione di compressione teoricamente senza scambio di calore.

Nel frattempo, continuando ancora la rotazione antioraria anche dell’albero della valvola (110), le sue feritoie (112 - 122) si riportano gradualmente sulla luce delle feritoie (72 e 71 - 77) dello statore (A1), aprendo così l’immissione del vapore che dalla caldaia (A4) raggiunge il vano interno (2) di espansione (H1) che si sta formando, dopo che la superficie rotorica piana (51) del rotore (B1) ha superamento detto punto di intersezione (4), per la ripetizione del ciclo sopra descritto.

Sulla scorta di quanto fino ad ora descritto ed esemplificativamente illustrato, si evince la semplicità costruttiva del trovato, il quale, essendo un meccanismo rotativo, può raggiungere un elevato numero di giri e dunque di grande potenza sviluppabile, conforme al alcuni degli scopi specificati.

Detto motore (L), essendo privo di fasi di scoppio e combustione, presenta poi un suo minimo ingombro ed una buona silenziosità, oltre che ridottissime vibrazioni di funzionamento, realizzando contemporaneamente le sue fasi di espansione, di condensazione e di compressione, per ogni giro del suo rotore (B) sul suo statore (A1), con la massima efficienza termodinamica, conforme ad altri scopi specificati. La presente innovazione ha il vantaggio di evitare i ciclici di scambio di calore, che si verificano in senso inverso, fra vapore e metallo nei meccanismi alternavi, avendo una camera di sola espansione e una di sola compressione, così come non presenta dei condotti per il trasporto del fluido verso le varie fasi, dunque sono assenti tutte quelle perdite per volumi morti che caratterizzano altri analoghi dispositivi, realizzando il massimo rendimento possibile, secondo la teoria del ciclo di Carnot. Inoltre, la conformazione della parte rotante (B), che sfiora la pareti interne (1 – 2) della cassa statorica (A) senza attriti significativi, permette di limitare al minimo le perdite meccaniche. A questo si aggiunge che la spinta del fluido in espansione si esercita direttamente sul mozzo (50) dell’albero (80) attraverso la spinta utile sulla parete (51), con una soluzione costruttiva sostanzialmente semplice e di agevole manutenzione, conforme ad altri scopi specificati.

Il ciclo chiuso realizzabile con il motore a vapore (L) risulta al massimo elastico, in quanto consente di garantire la voluta efficienza e alto rendimento anche con variabili parametri di rotazione, pressione e temperatura, incorporando la sua parte attiva di sfruttamento del vapore, con la parte passiva di compressione e ritorno del fluido condensato nell’ebollitore conseguita dal movimento di un unico corpo (B) comprendete la sua parte di espansione (B1) e la sua parte di compressione (B2), per ogni suo giro entro il suo statore (A), in virtù della elevata differenza volumetrica tra la zona di espansione massima (H3) e quella di massima compressione (H5), conforme ad un altro degli scopi specificati.

Naturalmente, la soluzione costruttiva di motore a vapore fino ad ora descritta si intende proposta a titolo esemplificativo e non limitativo. Gli stessi scopi e le stesse funzioni possono essere conseguiti anche con altre analoghe soluzioni costruttive. A titolo di esempio, si vuole indicare la possibilità di allineare una pluralità di identici motori a vapore (L), preferibilmente con fasi sfasate tra loro, per disporre di un unico albero motore (80) una potenza multipla e più lineare, rispetto a quella disponibile con un solo motore (L).

La valvola di immissione (110-120) e in generale il suo controllo, può essere di tipo diverso secondo tecniche note, senza che questo influisca sui principi qui specificati di funzionamento.

Il condensatore può avere e forme e dimensioni diverse senza che questo costituisca una variazione del concetto espresso.

Queste ed altre analoghe modifiche o adattamenti si intendono comunque rientranti nella novità e nell’originalità del trovato che si vuole tutelare.

Claims (1)

1. RIVENDICAZIONI 1.- Motore a vapore, con statore e pistone a doppio centro di rotazione, che gira entro un vano statorico formato da due cavità sostanzialmente cilindrica, determinando un ciclo chiuso di sfruttamento della temperatura e della pressione del vapore, per ottenere lavoro meccanico utile, caratterizzato dal fatto di prevedere la realizzazione di un motore a vapore che si compone dei seguenti elementi di base: - uno statore (A) che è sostanzialmente costituito da un corpo centrale a doppia cavità cilindrica (1 – 2), ricavata su due piani paralleli (X – Y) che sono distanziati da uno spessore (s) lungo un piano ortogonale ed indicativamente verticale (Z), detta doppia cavità (1 – 2) essendo realizzata con due differenti raggi di curvatura (R –r) ed essendo chiusa da due coperchi (A2 – A3), la stessa cavità cilindrica (1 – 2) per interposizione di una valvola di immissione (110), è collegabile al vapore in pressione di una attigua caldaia o ebollitore (A4), ed è aperta con un vano (5) ad un contrapposto elemento di condensazione (A5), per facilitare il ritorno del fluido raffreddato nella stessa caldaia (A4); - un rotore (B) che è sostanzialmente costituito da una coppia di corpi semicilindrici (B1 – B2), dei quali uno (B1), di potenza o di espansione che, su pressione del vapore di alimentazione, ruota entro lo statore (A1) e fornisce la rotazione utile al suo albero motore (80), detto corpo di espansione (B1) essendo incernierato ad un dispositivo di incernieramento (B3) munito di aste (620 – 630) che, tramite uno snodo (600), traslano e trascinano in rotazione un secondo semi cilindro (B2) di compressione e di ritorno del vapore esausto nella caldaia di ebollizione (A4), tramite una valvola lamellare (75); - una caldaia di ebollizione (A4) che fornisce l’energia di evaporazione dell’acqua o fluido da immettere nella doppia cavità (1 – 2) dello statore (A1), per interposizione di una valvola di immissione (110); - un condensatore (A5), per il raffreddamento e trasformazione del vapore, dopo la sua espansione massima utile, con un corpo a pettine (100) e con una base del vano di alloggiamento che è inclinata per convogliare il vapore esausto verso il vano inferiore (2) dello statore (A1), dove agisce l’elemento rotorico di compressione (B2); 2.- Motore a vapore, con statore e pistone a doppio centro di rotazione, come alla rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che lo statore (A) è una cassa aperta, per l’alloggiamento di un rotore (B), e presenta un suo corpo centrale (A1) dotato di un doppio vano interno passante (1 – 2), che viene chiuso da un coperchio anteriore (A2) e da un analogo coperchio posteriore (A3), oltre che essere comunicante con una camera di vaporizzazione o caldaia (A4) ed essere dotato di apertura (5) su di un vano di raffreddamento o condensazione (A5), dove il rotore (B) comprende un elemento rotante di espansione (B1), un elemento rotante di compressione (B2) ed un elemento lineare di articolazione e di incernieramento (B3), il quale è interposto tra gli elementi di espansione (B1) e di compressione (B2); 3.- Motore a vapore, come ella rivendicazione 2, caratterizzato dal fatto che un corpo statorico (A1) racchiude un vano bicilindrico passante (1 – 2), il quale è definito da una coppia di piani che sono indicativamente orizzontali (X – Y), con uno spazio o distanza intermedia (s), e sono tra loro allineati lungo un piano ortogonale ed indicativamente verticale (Z), dove la volta del vano superiore (1) presenta una curvatura a raggio (R) che è centrato sull’intersezione dei piani (X – Z), e la volta del vano inferiore (2) è curvata con raggio (r) che è centrato sull’intersezione dei piani (Y – Z); 4.- Motore a vapore, come alla rivendicazione 2 e 3, caratterizzato dal fatto che il vano superiore e maggiore (1) dello statore (A1) coopera con l’elemento rotante (B1), per conseguire la fase di espansione del vapore che vi è immesso dall’evaporizzatore o caldaia (A4) per interposizione di una valvola (110), mentre il vano inferiore e minore (2) coopera con l’elemento rotante (B2), per conseguire la compressione del fluido raffreddato dal condensatore (A5) e per immetterlo completamente nella caldaia (A4) tramite una valvola lamellare (75), la quale caldaia (A4), dopo averlo riscaldato e pressurizzato, tramite la valvola (110), lo immette ancora nei vani (1 – 2) dello stesso statore (A), conforme ad un ciclo chiuso di motore a vapore; 5.- Motore a vapore, con statore e pistone a doppio centro di rotazione, come alle rivendicazioni 2 - 3 e 4, caratterizzato dal fatto che la volta del vano superiore (1) si incontra con la volta del vano inferiore (2), definendo due tratti di intersezione (3 – 4), la cui posizione radiale varia in rapporto al variare dello spazio (s) tra i piani (X e Y), oltre che in rapporto tra i loro raggi (R – r), per poter definire i volumi massimi previsti per le sopra citate fasi di espansione e di compressione del fluido movimentato dal rotore (B); 6.- Motore a vapore, con statore e pistone a doppio centro di rotazione, come alla rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che il corpo statorico (A1) presenta un lato aperto (5) con una serie di feritoie (5a - 5b – 5c – etc.) tra le quali sono inseribili i denti (100/a – 100/b – 100/c) etc.) di un corpo di condensazione (A5) che raffredda il fluido contenuto all’interno la camera bicilindrica (1 – 2), dove detto corpo di raffreddamento o condensatore (A5) è sostanzialmente costituito da un corpo a pettine o lamine (100), i cui denti (100a - 100b - 100c- etc.) sono preferibilmente realizzati con superfici ruvide o zigrinate, e sono atti ad essere alloggiati nelle feritoie (5a - 5b – 5c – etc.) del corpo statorico (A1), con spazio libero tra detti denti e dette feritoie che è adeguato a favorire lo scambio termico, mentre lo stesso corpo a pettine (100) è fissato alla bocca del vano libero (5) dello statore (A1), ed è dotato di almeno un condotto di andata (103) e di un condotto di ritorno (104), con una o più traverse (105), per la circolazione di un fluido refrigerante esterno; 7.- Motore a vapore, come alla rivendicazione 6, caratterizzato dal fatto che l’apertura (5) del corpo statorico (A1) è inclinata con un angolo (alfa) indicativamente di 10°, così come la sua parete inferiore e le lamine (100a - 100b – 100c – etc.) del pettine (100) sono inclinate verso il basso di un angolo (beta), per assicurare che il fluido esausto di condensazione fluisca per gravità nel vano inferiore (2) della cassa statorica (A1), ad un livello che sia disposto al di sotto del suo tratto di intersezione (3) con il suo vano superiore (1); 8.- Motore a vapore, con statore e pistone a doppio centro di rotazione, come alla rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che, indicativamente in prossimità dell’altro tratto (4) di intersezione tra le volte delle camere superiore (1) e della camera inferiore (2) del corpo statorico (A1), è longitudinalmente ricavato un foro passante (70), che è atto ad alloggiare una valvola di immissione (110) del vapore, detto foro passante (70) essendo attraversato da una feritoia (71), che lo connette alla camera statorica (2), e da una feritoia (72 - 77), che lo connette al vano interno (73) dell’ebollitore (A4), mentre lo stesso foro cilindrico passante (70) presenta una sua parte o superfice esterna (70/a) che è di diametro maggiore, per l’alloggiamento di una farfalla di regolazione (120), la quale superficie (70/a) presenta un’ampiezza esemplificativa di circa 120°, per consentire una regolabile semi-rotazione della stessa farfalla (120) attorno allo stesso asse del foro (70); 9.- Motore a vapore come alle rivendicazioni 1 e 8, caratterizzato dal fatto che, in una posizione adiacente al foro passante (70) del corpo statorico (A1), un piano d’appoggio (7) è atto al fissaggio del corpo di vaporizzazione (A4), il quale presenta un suo volume interno (73) ed una base aperta (78) che è comunicante con una camera o cavità (74), detta cavità (74) è ricavata sul fondo dello statore (A1), è atta ad aumentare la capacità di volume dell’ebollitore (A4) e permette il movimento della valvola a lamina (75), con la quale valvola (75) si mette in comunicazione il vano inferiore (2) del corpo statorico (A1) nella fase di compressione massima e di raccolta del fluido nello stesso ebollitore (A4); 10.- Motore a vapore, con statore e pistone a doppio centro di rotazione, come alle rivendicazioni 3 e 4, caratterizzato dal fatto che il corpo rotante di compressione (B2) è costituito sostanzialmente da una superfice cilindrica (401) , la quale si sviluppa per un arco di poco inferiore a 180°, con un raggio di curvatura (r) che è sostanzialmente uguale al raggio (r) del vano inferiore (2) dello statore (A1), avendo come centro una medesima intersezione tra un asse verticale (Z) e l’asse orizzontale (Y), dove i bordi laterali dell’arco (401) sono costituiti da due pareti radiali ed ortogonali (402 – 403), le quali sono sagomate ad arco di corona circolare, preferibilmente con da razze (402/a- 403/a) e sono convergenti in un rispettivo semi-anello di sostegno (404 – 405), ogni semi-anello (404 – 405) essendo dotato di una sua gola (406) con una serie di fori filettati (407) mente la stessa superfice cilindrica (401) termina con una testa trasversale tangente (410), la quale testa ha un foro assiale (411) ed una serie di finestre radiali (412 – 413 e 414) di alleggerimento che consentono anche il montaggio del suo snodo di testa; 11.- Motore a vapore, come alle rivendicazioni 9 e 10, caratterizzato dal fatto che il rotore di compressione (B2) è saldamente supportato da una coppia di anelli (420 – 430) da associare con incastro tramite le gole (406) ai suoi semi-anelli (404 – 405), per poter alloggiare le piste interne dei cuscinetti (214 – 314) che consentono la rotazione dell’elemento di compressione (B2) concentricamente alla superficie del vano (2) dello statore (A1), in sfioramento della sua superficie (401) con la volta cilindrica del vano inferiore (2); 12.- Motore a vapore, come alla rivendicazione 11, caratterizzato dal fatto che un anello posteriore (430) dell’elemento di compressione (B2) presenta un ribasso laterale (431) avente larghezza analoga a quella dell’anello di sostegno (405) dello stesso rotore (B2) e comprende un dente a semiluna (432) che è atto ad alloggiarsi nel vano (406) dello stesso anello (405), dove lungo detto dente a semiluna (432) è disposta una serie di fori (433) che consentono il passaggio di altrettante viti che uniscono saldamente l’anello (430) con il lato (403) dello stesso rotore (B2), per il fissaggio della pista interna del cuscinetto (314), la cui pista esterna è fissata e supportata dalla sede (330) della flangia (320) solidale al coperchio posteriore (A3), così come anche l’anello posteriore (420) è dotato di un ribasso laterale (421) e di un dente a semiluna (422), non rappresentato, per innestarsi nel vano (406) dell’anello di irrigidimento (404) e, attraverso i suoi fori (433), consentire il fissaggio di viti da avvitare ai fori filettati (407), per la stabile unione dell’anello (420) al rotore di compressione (B2), per potervi applicare il cuscinetto (214) che collabora con il lato (402) per sostenere detto rotore (B2); 13.- Motore a vapore, con statore e pistone a doppio centro di rotazione, come ad una delle rivendicazioni da 1 a 12, caratterizzato dal fatto che l’elemento rotorico di espansione (B1) comprende la presenza di una coppia di gusci od elementi cavi (30 – 40), i quali sono costituiti da una rispettiva parete cilindrica (31 – 41), avente uno sviluppo di poco inferiore a 180° e sono dotati di loro pareti ortogonali esterne (32 – 42), all’interno delle quali sono disposte delle sedi (33 – 43) con fori (34 – 44) per il passaggio di tiranti di unione, e con opportune nervature (35 – 45), con i quali tiranti le stesse superfici cilindriche (31 – 41) sono affiancate ed unite tra loro, lungo i loro appositi lati (31/a – 41/a), nel formare un unico doppio guscio chiuso (30 – 40) che costituisce il maggior volume di detto elemento rotorico di espansione (B1), in cui il raggio (R), di sviluppo delle superfici cilindriche (31 – 41), corrisponde sostanzialmente alle misure del raggio (R) della volta del vano superiore (1) dello statore (A1) ,salvo quella tolleranza che ne consenta la rotazione senza contatto diretto, avendo sviluppo dall’intersezione dell’asse verticale (Z) con l’asse orizzontale (X), mentre le pareti esterne (32 – 42) e le stesse superfici cilindriche (31 – 41) dei gusci (30 – 40) presentano un lato chiuso da una rispettiva superficie piana scatolare (36 – 46) con un loro foro (37 - 47), per mezzo dei quali fori si rende possibile l’applicazione di eventuali contrappesi; 14.- Motore a vapore, con statore e pistone a doppio centro di rotazione, come ad alcune delle rivendicazioni da 1 a 13, caratterizzato dal fatto che le pareti laterali (32 – 42) dei gusci (30 - 40) sono sagomate con un rispettivo concentrico settore circolare (38 – 48) che consente l’applicazione degli stessi gusci (30 – 40) ad un mozzo (50), sul quale è applicato l’albero motore (80); 15.- Motore a vapore, con statore e pistone a doppio centro di rotazione, come alle rivendicazioni 13 e 14, caratterizzato dal fatto che il mozzo (50) presenta una sua parete liscia o di spinta (51), con una retrostante coppia di coste o alette (52 – 53) che sono dotate di fori passanti (54), i quali sono disposti in asse con i fori (34 – 44) di detti gusci (30 – 40), per l’applicazione di tiranti che consentono una loro stabile unione di detti gusci (30 – 40) allo stesso mozzo (50), dove detta parete liscia (51) del mozzo (50) è destinata a ricevere la spinta del fluido attivo, durante la fase di espansione del rotore (B1), trasmettendo il momento torcente all’albero motore (80); 16.- Motore a vapore, come alle rivendicazioni 14 e 15, caratterizzato dal fatto che la parete liscia (51) del mozzo (50) è associata ad un suo corpo centrale (55), il quale è dotato di un foro longitudinale a sezione poligonale univoca (56), per l’alloggiamento e bloccaggio dell’albero motore (80), oltre che di una coppia di fori passanti (57 – 58), complanari ed ortogonali all’asse di detto foro (56), ed hanno i rispettivi assi paralleli tra loro e giacenti su di un piano che è parallelo al piano della parete liscia (51), detti fori (57 – 58) essendo concentrici alle rispettive camicie (59 -60), mentre la conformazione poligonale univoca del suo foro (56) permette l’alloggiamento del corpo centrale (81) dell’albero motore (80) solo nella condizione in cui i suoi fori (57 – 58) siano allineati con i fori diagonali (86 – 87) di detto albero (80); 17.- Motore a vapore, con statore e pistone a doppio centro di rotazione, come ad alcune delle rivendicazioni da 1 a 16, caratterizzato dal fatto che l’albero motore (80), la cui parte centrale poligonale a sezione univoca (81) si innesta nella sede (56) del mozzo (50), presenta due sedi coassiali (82/a - 82b) in funzione distanziale, rispetto agli attigui tratti (83/a – 83/b) sui quali sono applicate le piste interne dei cuscinetti (231- 331), mentre la loro pista esterna è alloggiata nelle sedi (230 – 330) delle flange (220 – 320), le quali flange sono poi fissate ai coperchi statorici (A2 – A3), dove un tratto (84/a) dell’albero motore (80) è calettato per poter radialmente bloccare un ruota dentata (R1), oltre che il mozzo di un volano (W), mentre la sua attigua estremità calettata (85/a) costituisce la presa di forza utile dell’ albero motore (80), eventualmente assieme alla sua estremità opposta (85/b); 18.- Motore a vapore, con statore e pistone a doppio centro di rotazione, come alle rivendicazioni 1 e 2, caratterizzato dal fatto che un corpo di cerniera e di articolazione (B3) è interposto tra l’elemento rotante di compressione (B2) e l’elemento rotante di espansione (B1), per la loro articolazione entro il vano biassiale (1 – 2) dello statore (A1), il quale corpo di cerniera (B3) comprende un perno cavo (600), da fissare nelle sedi (411) del cilindro di testa (410) dell’elemento rotante di compressione (B2), ed una coppia di steli (620 - 630), i quali sono vincolati allo stesso perno (600) per mezzo di spine (624 – 634) e possono traslare assialmente lungo le sedi cilindriche (57 – 58) del mozzo (50) e lungo le coassiali sedi cilindriche (86 – 87) dell’albero motore (80) che sono già solidali al rotore di espansione (B1); 19.- Motore a vapore, come alla rivendicazione 18, caratterizzato dal fatto che un perno (600) della cerniera di articolazione (B3), preferibilmente con cavità passante (610), comprende due estremità (601 – 602) che, previa interposizione di due boccole o cuscinetti (411a – 411b), vanno alloggiate alle estremità del foro (411) del cilindro (410) dell’elemento rotorico (B2), mentre due maggiorazioni di diametro (603 – 604) sono preferibilmente distanziate da un alleggerimento intermedio (605), le quali maggiorazioni (603 – 604) consentono la formazione di due feritoie passanti ed assiali (606 – 607) ed una foratura ortogonale passante (608 - 609), le quali sono realizzate con interasse identico all’interasse esistente tra i fori radiali (412 e 414) del medesimo semi-cilindro forato (410) del corpo di compressione (B2) e con medesimo interasse della coppia di steli (620-630) del corpo di cerniera (B3), detta coppia di steli (620 – 630) comprendendo un corpo cilindrico (621 – 631), preferibilmente cavo, con una estremità libera e l’estremità opposta che è sagomata ad occhiello (622 – 632), i quali occhielli sono alloggiati, con un minimo lasco, nelle rispettive feritoie (606-607) del perno (600), per esservi impegnate da rispettive spine (624 – 634), da alloggiare stabilmente nei fori trasversali (608 – 609); 20.- Motore a vapore, come alla rivendicazione 19, caratterizzato dal fatto che un corpo di tenuta (500) è interposto tra la testa (410) del corpo (B2), che già alloggia il perno (600) del corpo di cerniera (A3), e la superficie di spinta (51) del mozzo (50) del corpo di espansione (B1), dove un profilato (501) è sagomato indicativamente a “C”, con una larghezza che è indicativamente corrispondente alla larghezza dei corpi (B1 e B2) del rotore (B), mentre lo stesso corpo di tenuta (500) presenta un coppia di sedi esterne (502 – 503) ed una coppia di sedi interne (504 – 505), per l’alloggiamento di opportune guarnizioni di tenuta che sono destinate a scorrere lungo la parete liscia (51) del mozzo (50), mentre le guarnizioni di tenuta delle sedi interne (504 – 505) sono destinate a scorrere radialmente sulla testa semicilindrica (410) del corpo di compressione (B2); 21.- Motore a vapore, come alle rivendicazioni 19 e 20, caratterizzato dal fatto che il profilo (501) del corpo di tenuta (500) presenta una coppia di spine (506) che sono destinate ad essere inserite nelle rispettive sedi (625) degli steli (620 – 630), ed è dotato di tenute laterali (507-508) che fungono anche da raccordo rispettivamente dei segmenti di tenuta (502-504) e (503-505), per creare delle zone di tenuta del fluido sotto pressione; 22.- Motore a vapore, con statore e pistone a doppio centro di rotazione, come ad una delle rivendicazioni da 1 a 2, caratterizzato dal fatto che un corpo di raffreddamento (90) è costituito da una coppia di elementi a mezza luna (90/a – 90/b) da associare al mozzo (50) del rotore di espansione (B1), per l’abbassamento della sua temperatura, oltre che della temperatura all’interno del vano (1 – 2) dello statore (A1), i quali elementi (90/a – 90/b) presentano rispettive alette (91/a – 91/b – 91/c – etc.) ed un rispettivo corpo centrale cavo (92/a – 92/b) per poter essere applicati al corpo centrale (55) del mozzo (50), per mezzo di opportune viti passanti per i suoi fori (93/a – 93/b – 93/c – 93/d)), i quali fori son disposti per essere allineati con i fori filettati (63 ) dello stesso mozzo (50), detti elementi (90/a – 90/b) essendo dotati di uno spallamento (95/a – 95/b) che consente l’aggancio allo spallamento (65) di detto mozzo (50); 23.- Motore a vapore, come alla rivendicazione 22, caratterizzato dal fatto che il corpo centrale (92/a – 92/b) di ogni elemento (90/a – 90/b) è dotato di un rispettivo vano interno (99/a – 99/b), di circolazione di un fluido raffreddante, con una sua entrata (97b) ed un sua uscita (97a) che sono disposti in modo da essere in linea con i fori (88/a e 88/b) dell’albero motore (80) e che hanno una connessione con i fori (64/a – 64/b) del mozzo (50), l’unione di detti vani interni (99/a – 99/b) prevede l’interposizione di una lamina (99) che, essendo più corta dei vani che la accolgono, lascia un passaggio di comunicazione tra gli stessi vani (99a) con (99b), nel lato più lontano dai punti di immissione, forzando il passaggio di andata e ritorno del fluido di raffreddamento dell’elemento (90); 24.- Motore a vapore, con statore e pistone a doppio centro di rotazione, come alle rivendicazioni da 1 a 4, caratterizzato dal fatto che una valvola (110) e la sua farfalla (120) sono interposte tra l’ebollitore (A4) ed il vano bicilindrico (1 – 2) dello statore (A1), detta valvola (110) e detta farfalla (120) essendo prevalentemente alloggiate nella sede (70 – 70/a) dello stesso corpo statorico (A1), dove il corpo centrale (111) della valvola (110) ha una lunghezza leggermente inferiore alla larghezza del corpo statorico (A1) e presenta una feritoia longitudinale (112) che passa per l’asse con una curvatura (gamma) di circa 120°, la quale curvatura è analoga all’angolo (delta) tra le feritoie (71 – 72) del corpo statorico (A1), detto corpo centrale (111) essendo dato di due tratti opposti ed assiali (114 – 115), i quali sono atti ad alloggiare il diametro interno di una rispettiva bronzina (116 – 117), in cui la bronzina (116) è alloggiata in un’apposita sede in prossimità dell’anello di tenuta (223 - 233) della flangia (220) del coperchio anteriore (A2), mentre la bronzina (117) è associata anche alla farfalla (120) ed è disposa in prossimità dell’anello di tenuta (323) della flangia (320) del coperchio (A3); 25.- Motore a vapore, come alla rivendicazione 24, caratterizzata dal fatto che la farfalla (120) è sostanzialmente costituita da un tegolo (121), con una feritoia longitudinale (122), e da un corpo di testa (123) che ha un suo codolo assiale (124), con estremità preferibilmente filettata, detto codolo filettato (124) essendo fatto passare lungo il foro (323) del coperchio posteriore (A3), per poi esservi chiuso da uno o più dadi di bloccaggio (125), in modo da bloccare detta farfalla (120), una volta disposta nella corretta posizione radiale, mentre il tegolo (121) di detta farfalla (120) è alloggiato nel vano radiale (70/a) del corpo statorico (A1), in asse con il suo foro (70), dove è alloggiato il corpo centrale (111) della valvola (110), per poter ruotare assialmente e quindi allineare gradualmente la sua feritoia (122) alla feritoia (112) di detto corpo (111), al fine di regolarne la luce di passaggio con la feritoia (72) del vano (2) dello statore (A1); 26.- Motore a vapore, come alle rivendicazioni 24 e 25, caratterizzato dal fatto che l’albero (111) della valvola (110) comprende un’estremità (115), supportata dalla bronzina (116), la quale estremità (115) è destinata a sporge dal coperchio anteriore (A2) e, per interposizione di opportuni anelli di arresto e distanziali (118), è atta al fissaggio di una ruota dentata (R3) che, in connessione con la ruota di rinvio (R2), riceve dalla ruota motrice (R1) il movimento di rotazione in fase con la rotazione del rotore (B), determinando il momento di immissione del vapore nel vano statorico (2), con l’allineamento della sua feritoia (112) alle feritoie (71 e 72) dello statore (A1) e con la feritoia (77) della base (78) dell’ebollitore (A4).