RU2472005C2 - External combustion engine - Google Patents
External combustion engine Download PDFInfo
- Publication number
- RU2472005C2 RU2472005C2 RU2011101577/06A RU2011101577A RU2472005C2 RU 2472005 C2 RU2472005 C2 RU 2472005C2 RU 2011101577/06 A RU2011101577/06 A RU 2011101577/06A RU 2011101577 A RU2011101577 A RU 2011101577A RU 2472005 C2 RU2472005 C2 RU 2472005C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- housing
- engine
- wheels
- shaft
- rigidly
- Prior art date
Links
Images
Abstract
Description
Изобретение относится к области энергетического машиностроения и может быть использовано, в частности, в качестве двигателя летательного аппарата (Л.А.).The invention relates to the field of power engineering and can be used, in particular, as an engine of an aircraft (L.A.).
Известно устройство под названием двигателя Стирлинга, преобразующее тепловую энергию в механическую энергию вращения вала [1].A device is known under the name of the Stirling engine, which converts thermal energy into mechanical energy of rotation of the shaft [1].
К недостаткам указанного изобретения следует отнести сложность устройства, обусловленную использованием четырехзвенного кривошипно-шатунного механизма (КШМ).The disadvantages of this invention include the complexity of the device due to the use of a four-link crank mechanism (crank).
В качестве прототипа выбрано устройство по патенту РФ №2056606 под названием "Преобразователь тепловой энергии в механическую работу" [2].As a prototype, the device according to the patent of the Russian Federation No. 2056606 under the name "Converter of thermal energy into mechanical work" [2] was selected.
К недостаткам устройства-прототипа следует отнести большие массогабаритные характеристики, обусловленные низкоэффективной системой отвода тепла из конденсатора.The disadvantages of the prototype device include large weight and size characteristics due to the low-efficiency system of heat removal from the condenser.
Целью настоящего изобретения является уменьшение массогабаритных характеристик двигателя, а также расширение его функциональных возможностей.The aim of the present invention is to reduce the overall dimensions of the engine, as well as expanding its functionality.
Суть изобретения заключается в следующем.The essence of the invention is as follows.
Для повышения эффективности теплообмена в районе конденсатора содержатся радиально установленные стержни, жестко закрепленные с корпусом двигателя. На стержни жестко крепятся конусные тарелки как внутри, так и снаружи герметичного корпуса. Конусные тарелки выполнены с развитой поверхностью теплообмена, например волнообразные. Со стороны вершины усеченного конуса установлен винт. Стержни и конусные тарелки выполнены из меди, или сплавов на ее основе.To increase the efficiency of heat transfer in the region of the capacitor contains radially mounted rods, rigidly fixed to the motor housing. Cone plates are rigidly attached to the rods both inside and outside the sealed enclosure. Cone plates are made with a developed heat exchange surface, for example, wave-like. From the top of the truncated cone, a screw is installed. Rods and conical plates are made of copper, or alloys based on it.
Предложенное техническое решение значительно увеличивает эффективность отвода тепла от конденсатора, уменьшает его размеры, что в конечном виде приводит к достижению поставленной цели.The proposed technical solution significantly increases the efficiency of heat removal from the condenser, reduces its size, which in the final form leads to the achievement of the goal.
Изобретение поясняется чертежами.The invention is illustrated by drawings.
На Фиг.1 представлен внешний вид двигателя (в разрезе).Figure 1 shows the appearance of the engine (in section).
На Фиг.2 представлен герметичный корпус со стержнями и конусными тарелками.Figure 2 presents a sealed housing with rods and conical plates.
На Фиг.3 изображена конусная тарелка.Figure 3 shows a conical plate.
На Фиг.4 представлена турбина двигателя (увеличено).Figure 4 presents the turbine of the engine (enlarged).
На Фиг.5 изображен профиль конусной тарелки.Figure 5 shows the profile of a cone plate.
На Фиг.6 представлен вариант двигателя с использованием солнечной энергии.Figure 6 presents a variant of the engine using solar energy.
Устройство двигателя внешнего сгорания.The device of an external combustion engine.
Двигатель внешнего сгорания содержит герметичный корпус 1 в форме усеченного конуса, частично заполненный теплоносителем. Корпус содержит испаритель 2 и конденсатор 3. В корпусе содержится теплоизоляционное кольцо 4, являющееся элементом корпуса и жестко скрепленное как с испарительным участком 5, так и с конденсационным участком 6 корпуса двигателя. К теплоизоляционному кольцу жестко крепятся рабочие колеса 7 турбины с рабочими лопатками 8, охваченные ободом 9. Рабочие колеса турбины жестко крепятся к валу 10 двигателя. На вал установлены колеса 11 турбины с направляющими лопатками 12, охваченными ободом 13, представляющим собою внутренний кольцевой магнит. Ободья всех колес установлены с образованием кольцевого зазора 14 с корпусом. Колеса с направляющими лопатками установлены с возможностью вращения по отношению к валу - на подшипниках 15. Над внутренним кольцевым магнитом установлен внешний кольцевой магнит 16, жестко связанный с кожухом (корпусом) 17 Л.А. На вал двигателя жестко крепится винт 18. В корпусе двигателя, в зоне конденсации, содержатся стержни 19, на которых жестко закреплены конусные тарелки 20 волнообразного профиля, при этом как с внутренней, так и с наружной стороны корпуса. Вокруг испарителя расположена 2-х спиральная камера сгорания 21 с оппозитно расположенными форсунками 22.The external combustion engine contains a sealed housing 1 in the form of a truncated cone, partially filled with coolant. The casing comprises an evaporator 2 and a condenser 3. The casing contains a heat-insulating ring 4, which is an element of the casing and is rigidly bonded to both the evaporation section 5 and the condensation section 6 of the engine casing. Turbine impellers 7 of the turbine with
При стационарном варианте применения двигателя, с использованием солнечной энергии, двигатель снабжен защитным кожухом 23, защищающим конденсатор от нагревания, спицами 24 для крепления кожуха, а также генератором 25. При этом винт выполняет функции и компрессора, и вентилятора.In a stationary version of the application of the engine, using solar energy, the engine is equipped with a
С целью наглядности и упрощения рисунка, на Фиг.1 и на Фиг.6 внутренние и внешние конусные тарелки со стержнями не показаны.For the purpose of clarity and simplification of the figure, in Fig.1 and Fig.6 internal and external conical plates with rods are not shown.
Работа двигателяEngine operation
При подаче топлива к форсункам 22, а также сжатого воздуха в 2-х спиральную камеру сгорания 21, происходит нагрев и испарение теплоносителя в испарителе 2. Пар под давлением поступает на рабочие лопатки 8 и направляющие лопатки 12 многоступенчатой турбины. Поскольку ободья 13 колес с направляющими лопатками зафиксированы от вращения с помощью магнитов 13 и 16, а рабочие колеса 7 жестко соединены (винтами) с корпусом 1, двигатель приходит во вращение. Теплоноситель в парообразном состоянии, пройдя через турбину, поступает в конденсатор 3, где охлаждается и переходит в жидкую фазу. Охлаждение происходит как за счет корпуса конденсатора, так и посредством внутренних конусных тарелок 20, жестко закрепленных на стержнях 19. Тепловой поток через стержни передается внешним конусным тарелкам, омываемым потоком воздуха, нагнетаемым винтом 18 в спиральную камеру сгорания 21.When fuel is supplied to the nozzles 22, as well as compressed air to the 2-spiral combustion chamber 21, heating and evaporation of the coolant in the evaporator 2 occurs. Steam under pressure enters the
Перейдя в жидкую фазу на внутренних конусных тарелках, теплоноситель осаждается на внутренней стенке конденсатора 3 и в виде тонкой пленки, под действием центробежных сил, возвращается в испаритель 2. Для этой цели между корпусом 1 и ободьями колес турбины 9 и 13 предусмотрен зазор 14. В испарителе теплоноситель вновь переходит в парообразное состояние и поступает на колеса турбин. Цикл замыкается.Having passed into the liquid phase on the inner cone plates, the coolant is deposited on the inner wall of the condenser 3 and in the form of a thin film, under the action of centrifugal forces, returns to the evaporator 2. For this purpose, a gap of 14 is provided between the casing 1 and the wheel rims of the
Достоинства предложенного технического решения.Advantages of the proposed technical solution.
Любой тепловой двигатель должен содержать как минимум четыре устройства: 1. Источник энергии. 2. Тепловую машину. 3. Конденсатор. 4. Насос.Any heat engine must contain at least four devices: 1. An energy source. 2. The heat engine. 3. Capacitor. 4. The pump.
Обычно все эти устройства существуют самостоятельно, занимают большие площади и объем и соединены между собою сложной системой коммуникаций. В предложенном техническом решении все необходимые устройства объединены в одном мобильном агрегате, а функции насоса исполняет сам двигатель, корпус которого выполнен в виде конуса.Usually, all these devices exist independently, occupy large areas and volume, and are interconnected by a complex communication system. In the proposed technical solution, all the necessary devices are combined in one mobile unit, and the pump itself performs the function of the engine, the casing of which is made in the form of a cone.
1. Задав необходимое значение конусности корпуса (угол α), а также число оборотов двигателя, можно гарантированно обеспечить надежный проход теплоносителя со встречными направлениями. А именно: в газообразном состоянии - из испарителя в конденсатор, проходя через турбину, а обратно, в жидком состоянии - из конденсатора в испаритель. При этом Л.А. с подобным двигателем, работа которого не зависит от ориентации в пространстве, может совершать любые фигуры высшего пилотажа.1. Having set the required value of the taper of the body (angle α), as well as the engine speed, it is guaranteed to ensure reliable passage of the coolant with opposite directions. Namely: in the gaseous state - from the evaporator to the condenser, passing through the turbine, and vice versa, in the liquid state - from the condenser to the evaporator. At the same time L.A. with a similar engine, the work of which does not depend on orientation in space, can perform any aerobatics.
2. Двигатель - всеядный, т.е. нетребовательный к качеству топлива. Форсунку можно настроить на любой вид топлива, при этом в жидком или газообразном виде. Двигатель может работать на солнечной энергии.2. The engine is omnivorous, i.e. undemanding to fuel quality. The nozzle can be configured for any type of fuel, while in liquid or gaseous form. The engine can run on solar energy.
3. Высокая надежность двигателя обеспечивается его конструкцией, поскольку все подвижные детали заключены в герметичный корпус. Наличие двух оппозитно расположенных форсунок и 2-х спиральной камеры сгорания также способствует увеличению надежности работы Л.А.3. High reliability of the engine is ensured by its design, since all moving parts are enclosed in a sealed enclosure. The presence of two opposed nozzles and a 2-spiral combustion chamber also increases the reliability of L.A.
4. Высокий КПД, поскольку тепло, перешедшее от конденсатора к внешним конусным тарелкам, утилизируется и дополнительно нагревает воздух, поступающий в камеру сгорания.4. High efficiency, since the heat transferred from the condenser to the external conical plates is utilized and additionally heats the air entering the combustion chamber.
Источники информацииInformation sources
1. Политехнический словарь. Издательство "Советская энциклопедия", Москва, 1980 г. С.500-501. Ст."Стирлинга двигатель".1. Polytechnical dictionary. Publishing house "Soviet Encyclopedia", Moscow, 1980. S.500-501. St. "Stirling engine."
2. Патент РФ №2056606 с приоритетом от 21.01.93 г.2. RF patent No. 2056606 with a priority of 01/21/93.
Claims (3)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2011101577/06A RU2472005C2 (en) | 2011-01-18 | 2011-01-18 | External combustion engine |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2011101577/06A RU2472005C2 (en) | 2011-01-18 | 2011-01-18 | External combustion engine |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2011101577A RU2011101577A (en) | 2012-07-27 |
RU2472005C2 true RU2472005C2 (en) | 2013-01-10 |
Family
ID=46850272
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2011101577/06A RU2472005C2 (en) | 2011-01-18 | 2011-01-18 | External combustion engine |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2472005C2 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2545107C2 (en) * | 2013-02-22 | 2015-03-27 | Виктор Альбертович Пилюш | External combustion engine |
Citations (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
GB591524A (en) * | 1944-06-07 | 1947-08-20 | Standard Telephones Cables Ltd | Turbo generator |
GB1372645A (en) * | 1971-11-12 | 1974-11-06 | Schur G O | Heat vapour differential engine |
SU1032322A1 (en) * | 1982-03-12 | 1983-07-30 | Грузинский Ордена Ленина И Ордена Трудового Красного Знамени Политехнический Институт Им.В.И.Ленина | Coaxial heat pipe |
SU1288481A1 (en) * | 1985-06-11 | 1987-02-07 | Всесоюзный Научно-Исследовательский Биотехнический Институт | Centrifugal heat pipe |
RU2027137C1 (en) * | 1991-12-25 | 1995-01-20 | Ерченко Герман Николаевич | Heat exchanger |
RU2056606C1 (en) * | 1993-01-21 | 1996-03-20 | Виктор Альбертович Пилюш | Heat energy-to-mechanical work converter |
RU2094621C1 (en) * | 1993-11-04 | 1997-10-27 | Александр Алексеевич Пустынцев | Combined engine |
RU2352792C1 (en) * | 2007-11-29 | 2009-04-20 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Курский государственный технический университет" | Multi-pipe heat and power plant |
-
2011
- 2011-01-18 RU RU2011101577/06A patent/RU2472005C2/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
GB591524A (en) * | 1944-06-07 | 1947-08-20 | Standard Telephones Cables Ltd | Turbo generator |
GB1372645A (en) * | 1971-11-12 | 1974-11-06 | Schur G O | Heat vapour differential engine |
SU1032322A1 (en) * | 1982-03-12 | 1983-07-30 | Грузинский Ордена Ленина И Ордена Трудового Красного Знамени Политехнический Институт Им.В.И.Ленина | Coaxial heat pipe |
SU1288481A1 (en) * | 1985-06-11 | 1987-02-07 | Всесоюзный Научно-Исследовательский Биотехнический Институт | Centrifugal heat pipe |
RU2027137C1 (en) * | 1991-12-25 | 1995-01-20 | Ерченко Герман Николаевич | Heat exchanger |
RU2056606C1 (en) * | 1993-01-21 | 1996-03-20 | Виктор Альбертович Пилюш | Heat energy-to-mechanical work converter |
RU2094621C1 (en) * | 1993-11-04 | 1997-10-27 | Александр Алексеевич Пустынцев | Combined engine |
RU2352792C1 (en) * | 2007-11-29 | 2009-04-20 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Курский государственный технический университет" | Multi-pipe heat and power plant |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2545107C2 (en) * | 2013-02-22 | 2015-03-27 | Виктор Альбертович Пилюш | External combustion engine |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2011101577A (en) | 2012-07-27 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US4069673A (en) | Sealed turbine engine | |
US7930875B2 (en) | Jet-type steam engine | |
ES2630103T5 (en) | Apparatus and process for the generation of energy by means of an organic Rankine cycle | |
RU2011118724A (en) | POWER PLANT FOR OPERATION (OPTIONS) AND TURBO DETAINER | |
EP1916419B1 (en) | Rotary steam engine | |
RU2472005C2 (en) | External combustion engine | |
US2514875A (en) | U-passage gas turbine with turbulent heat transfer zone | |
WO2012088566A1 (en) | Gas turbine engine | |
RU2545107C2 (en) | External combustion engine | |
RU2056606C1 (en) | Heat energy-to-mechanical work converter | |
US9453412B2 (en) | Liquid ring rotating casing steam turbine and method of use thereof | |
JP3832496B1 (en) | Jet steam engine | |
RU2586236C1 (en) | Internal combustion engine | |
GB2526090A (en) | Turbine generator | |
US11674441B2 (en) | Turbofan engine, cooling system and method of cooling an electric machine | |
CA2621752C (en) | Sealed thermal power battery charging method and system | |
CN103075354A (en) | High-efficient water-cooling axial flow compressor | |
US11162455B2 (en) | Turbopump assembly for a closed circuit, particularly of the Rankine cycle type, associated with an internal-combustion engine, in particular for a motor vehicle | |
RU93003495A (en) | EXTERNAL COMBUSTION ENGINE | |
RU2156864C1 (en) | Turbine without output shaft | |
RU2099560C1 (en) | Heat engine | |
JP2022109834A (en) | gas turbine generator | |
RU2053378C1 (en) | Steam-gas power plant | |
SU1008471A1 (en) | Vapor gas unit | |
RU2470180C1 (en) | Windmill |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20160119 |