RU2032102C1

RU2032102C1 - Engine with external heat supply

Info

Publication number: RU2032102C1
Authority: RU
Inventors: Виктор Васильевич Шишкин
Original assignee: Виктор Васильевич Шишкин
Priority date: 1991-09-16
Filing date: 1991-09-16
Publication date: 1995-03-27

Abstract

FIELD: engine engineering. SUBSTANCE: engine has housing 1 with heat conducting pipes 2,3. Working shaft provided with two drums 6,7 is mounted inside the housing. The first ends of two pairs of flexible hoses 11,12 are secured to the drum. The second ends of the hoses are turned inside out and secured in the housing and pipes at different levels. Openings 13 are made in the outer hoses. System 20 for supplying hot gas is in communication with spaces 15,16 which are defined between internal and outer hoses. EFFECT: enhanced efficiency. 1 dwg

Description

Изобретение относится к двигателестроению, а именно к тепловым двигателям, и может найти применение в тех отраслях народного хозяйства, где предъявляются высокие требования к экологии и универсальности в отношении источника энергии. The invention relates to engine building, namely to thermal engines, and can find application in those sectors of the economy where high environmental requirements and versatility are imposed in relation to an energy source.

Известны двигатели, работающие по циклу Стирлинга, содержащие два цилиндра с двумя поршнями. В одном цилиндре воздух сжимается и вытесняется во второй цилиндр, нагреваемый снаружи. В нем воздух расширяется, толкает рабочий поршень и после этого вытесняется в холодный цилиндр. Порция воздуха непрерывно циркулирует между теплым и холодным цилиндрами, периодически изменяя свой объем. Двигатель может работать практически от любого источника энергии (Двигатели Стирлинга/Под ред. М.Г.Круглова. М.: Машиностроение, 1977, с.84-86). Known engines operating on the Stirling cycle, containing two cylinders with two pistons. In one cylinder, air is compressed and displaced into a second cylinder, which is heated externally. In it, the air expands, pushes the working piston and after that is forced out into the cold cylinder. A portion of air continuously circulates between warm and cold cylinders, periodically changing its volume. The engine can operate from virtually any energy source (Stirling Engines / Ed. By M.G. Kruglov. M.: Mashinostroenie, 1977, p. 84-86).

Наиболее близким к предлагаемому является двигатель с внешним подводом теплоты, содержащий теплоизолированный корпус с полостями расширения и сжатия, поршни, холодильники, регенератор, системы подвода газа. Closest to the proposed is an engine with an external supply of heat, containing a thermally insulated body with expansion and compression cavities, pistons, refrigerators, a regenerator, gas supply systems.

К недостаткам такого двигателя относятся проблема уплотнений, возможность заклинивания поршня, потери на трение, уровень шума. The disadvantages of this engine include the problem of seals, the possibility of jamming of the piston, friction loss, noise level.

Цель изобретения - повышение эффективности путем снижения потерь на трение и интенсификации теплообмена. The purpose of the invention is to increase efficiency by reducing friction losses and intensifying heat transfer.

Для этого двигатель, содержащий теплоизолированный корпус с полостями расширения и сжатия, поршни, регенератор, холодильник, систему подачи газа и рабочий вал согласно изобретению, снабжен теплоизолированными трубами, являющимися продолжением корпуса, рабочий вал снабжен двумя барабанами, а поршни и регенератор выполнены в виде двух пар гибких рукавов, коаксиальных попарно и соединенных гибкой связью с барабанами, при этом концы рукавов вывернуты наизнанку и закреплены на разных уровнях в корпусе и в трубе, во внешних рукавах выполнены отверстия, система подачи горячего газа сообщена с полостями, образованными между внутренними и внешними рукавами. For this, an engine comprising a thermally insulated housing with expansion and compression cavities, pistons, a regenerator, a refrigerator, a gas supply system and a working shaft according to the invention is provided with heat-insulated pipes extending from the housing, the working shaft is equipped with two drums, and the pistons and the regenerator are made in the form of two pairs of flexible sleeves, coaxial in pairs and connected by a flexible connection with the drums, while the ends of the sleeves are turned inside out and fixed at different levels in the body and in the pipe, in the outer sleeves holes, the hot gas supply system is in communication with the cavities formed between the inner and outer arms.

Изобретение поясняется чертежом, на котором изображен двигатель в сечении. The invention is illustrated in the drawing, which shows the engine in cross section.

Двигатель содержит теплоизолированный корпус 1 с теплопроводными трубами 2 и 3. В корпусе 1 установлен рабочий вал 4 с рабочим органом 5. На валу 4 установлены барабаны 6 и 7, на которых намотаны в разных направлениях ленты 8. На лентах 8 закреплены концы 9 и 10 рукавов 11 и 12. В рукавах 11 выполнены отверстия 13. Концы 14 рукавов 11 закреплены в полостях 15 и 16. Концы 17 рукавов 12 закреплены в полостях 18 и 19. Система 20 подачи горячего газа сообщена с полостью 21, которая через отверстия 22 и 23 и радиатор 24 сообщена с полостями 15 и 16. Полости 18 и 19 заполнены газом. The engine contains a heat-insulated casing 1 with heat-conducting pipes 2 and 3. In the casing 1 there is a working shaft 4 with a working body 5. On the shaft 4 there are drums 6 and 7, on which are wound in different directions of the tape 8. The ends 9 and 10 are fixed on the tapes 8 the sleeves 11 and 12. The holes 11 are made in the sleeves 11. The ends 14 of the sleeves 11 are fixed in the cavities 15 and 16. The ends 17 of the sleeves 12 are fixed in the cavities 18 and 19. The hot gas supply system 20 is in communication with the cavity 21, which through the openings 22 and 23 and the radiator 24 is in communication with cavities 15 and 16. The cavities 18 and 19 are filled with gas.

Устройство работает следующим образом. The device operates as follows.

Системой 20 подают в полость 21 горячий газ, который через отверстия 22 и 23 попадает в полость 15, создавая в ней давление. Газ в полости 19 нагревается. Газ в полости 18 охлаждается, так как труба 2 отводит тепло. Рукав 11 поднимается в полости 16. Отверстия 13 открываются. Газ через отверстия 13 выходит в атмосферу. Давление в полостях 18 и 16 снижается. Давление в полостях 19 и 15 повышается. Рукава 12 и 11 поднимаются в трубе 3, а в трубе 2 опускаются. Лента 8 наматывается на барабан 6, а вторая лента 8 сматывается с барабана 7. Когда рукава 11 и 12 в трубе 3 поднимутся до конца, то газ выходит через отверстия 13 в атмосферу. Газ полости 19 охлаждается. Давление в полостях 19 и 15 уменьшается. Когда рукав 12 в трубе 2 опустится, то газ через отверстия 23 попадает в полость 16, повышая в ней давление и нагревая газ в полости 18. Рукава 11 и 12 в трубе 2 поднимаются, а в трубе 3 опускаются. Барабаны 6 и 7 реверсивно вращаются, вращая вал 4 и рабочий орган 5. The system 20 serves hot gas into the cavity 21, which, through the openings 22 and 23, enters the cavity 15, creating pressure in it. The gas in the cavity 19 is heated. The gas in the cavity 18 is cooled, since the pipe 2 removes heat. The sleeve 11 rises in the cavity 16. The holes 13 open. Gas through openings 13 enters the atmosphere. The pressure in the cavities 18 and 16 is reduced. The pressure in the cavities 19 and 15 rises. Sleeves 12 and 11 rise in the pipe 3, and in the pipe 2 are lowered. The tape 8 is wound on the drum 6, and the second tape 8 is wound from the drum 7. When the sleeves 11 and 12 in the pipe 3 rise to the end, the gas exits through the openings 13 into the atmosphere. The gas of the cavity 19 is cooled. The pressure in the cavities 19 and 15 decreases. When the sleeve 12 in the pipe 2 is lowered, the gas through the holes 23 enters the cavity 16, increasing the pressure in it and heating the gas in the cavity 18. The sleeves 11 and 12 in the pipe 2 rise and fall in the pipe 3. The drums 6 and 7 are reversibly rotated, rotating the shaft 4 and the working body 5.

Claims

ENGINE WITH EXTERNAL HEAT SUPPLY, comprising a heat-insulated housing with expansion and compression cavities, pistons, a regenerator, a refrigerator, a gas supply system and a working shaft, characterized in that it is equipped with heat-conducting pipes extending the housing, the working shaft with two drums, and pistons and the regenerator is made in the form of two pairs of flexible sleeves, coaxial in pairs and connected by a flexible connection with the drums, the ends of the sleeves are turned inside out and fixed at different levels in the body and in the pipes, in the outer sleeves opening the hot gas supply system in communication with a cavity defined between inner and outer sleeves.