SU1134754A1 - Двигатель с внешним подводом теплоты - Google Patents

Abstract

1. ДВИГАТЕЛЬ С ВНЕШНИМ ПОДВОДОМ ТЕПЛОТЫ, содержащий теплопередающие кожухи и раз.мещенные в них снабженные плоскими крышками сильфоны , внутренние объемы которых образуют «гор чую и «холодную полости двигател , подключенные друг к другу через перепускные каналы и регенератор, отличающийс  те.м, что, с целью повышени  удельной мош,ности, двигатель дополнительно снабжен штоком и двум  сильфонами, один из которых выполнен «гор чим, а другой - «холодным, и все сильфоны размеш ,ены на штоке, причем одна из крышек каждого сильфона выполнена в виде тарельчатого вытеснител , жестко закрепленного на штоке, а перепускные каналы выполнены в виде осевых и радиальных сверлений в штоке и трубок перепуска, соедиНЯЮШ .ИХ сверлени  с внутренними полост ми сильфонов. 2. Двигатель по п. 1, отличающийс  тем, что оба «гор чих сильфона размеш,ены в обшем кожухе.

Description

СО 4 --ч1 сд

и| Изобретение относитс  к машиностроению , а именно к двигателестроению, и может быть использовано при создании компактного бесшумного двигател  с внешни.м подводом теплоты небольшой мощности и веса, способного использовать различные источники теплоты, в том числе солнечную и радиоизотопную. Известен двигатель с внешним подводом теплоты, содержаш.ий корпус, по меньшей мере с одним цилиндром, в котором размешен регенератор, раздел ющий внутренний объем цилиндра на «гор чую и «холодную полости переменного объема, сильфонные поршни, скрепленные с цилиндром и подключенные друг к другу перепускными клапанами, теплопередающие кожухи, охватывающие торцевые части цилиндра и сильфонные поршни и заполненные теплоаккумулируюшей жидкостью, аппаратуру теплообмена, св занную с кожухами, и гидроцилиндр с плунжером, сообщенный с гидравлическими полост ми кожуха 1. К недостаткам известного двигател  следует отнести сложность конструкции, небольшую частоту колебани  поршней из-за наличи  гидравлических объемов и небольшую выходную мощность, как следствие низкого термического КПД больших механических потерь и малой частоты перемещени  порщней. Цель изобретени  - увеличение удельной мощности двигател .« Указанна  цель достигаетс  тем, что двигатель с внешним подводом теплоты, содержащий теплопередающие кожухи и размещенные в них снабженные плоскими крышками сильфоны, внутренние объемы которых образуют «гор чую и «холодную полости двигател , подключенные друг к другу через перепускные каналы и регенератор, дополнительно снабжен штоком и двум  сильфонами , один из которых выполнен «гор чим , а другой - «холодным, и все сильфоны размещены на штоке, причем одна из крышек каждого сильфона выполнена в виде тарельчатого вытеснител , жестко закрепленного на штоке, а перепускные каналы выт полнены в виде осевых и радиальных сверлений в щтоке и трубок перепуска, соедин ющих сверлени  с внутренними полост ми сильфонов. Причем оба «гор чих сильфока размещены в общем кожухе. На чертеже показана принципиальна  схема двигател , продольный разрез. . Двигатель содержит два «гор чих сильфона 1, размещенных в герметичном тепловоспринимающем кожухе 2, и два «холодных сильфона 3, размещенных в герметичных теплоотдел ющих кожухах 4, которые служат одновременно рабочими полост ми нагнетани  жидкости потребителю. Тарельчатые вытеснители 5 и 6 «гор чих сильфонов закреплены на штоке 7 и выполнены таким образом, что центральные их части 8 вместе с трубками перепуска 9 играют роль корпуса золотника перепускного устройства , тарельчатые вытеснители 10 «холодных сильфонов жестко закреплены на концах штока 7, в котором выполнены осевые 11 и радиальные 12 сверлени , соедин ющие внутренние объемы сильфонов. Шток совершает возвратно-поступательное движение в направл ющих втулках 13, плоские крышки 14 «холодных сильфонов жестко соединены с плоскими крышками 15 «гор чих сильфонов втулками 16, одновременно с втулками играющих роль корпусов регенераторов 17. Внутренние объемы сильфонов заправлены рабочим телем, например, гелием до некоторого определенного давлени  заправки, полость кожуха 2 надута этим же рабочим телом до некоторого среднего давлени  цикла. Дл  получени  оптимальной мощности двигател  необходимо, чтобы отношение диаметра каждого «гор чего сильфона к диаметру «холодного было выполнено равным Ц ) , где Тх - заданна  температура рабочего тела в «холодно .й полости; Тг - заданна  температура рабочего тела в «гор чей полости. Двигатель работает следующим образом . Система находитс  в крайнем левом положении , как это показано на чертеже. В этом положении лева  и права  полости двигател  сообщаютс  друг с другом через перепускное устройство по схеме: полость правого «гор чего сильфона - радиальное 12 и осевое 11 сверлени  правой половины штока 7 - трубка перепуска 9 - левый регенератор 17 - полость левого «холодного сильфона 3, за счет чего давлени  рабочего тела в левом и правом объемах двигател  равны. При этом в левом объеме все рабочее тело находитс  в «холодном сильфоне, а Е правом объеме - в «гор чем сильфоне. Левый «гор чий и правый «холодный сильфоны сжаты, и их рабочие объемы близки к нулю. За счет собственной упругости система начинает перемещатьс  вправо к среднему положению, при этом радиальное сверление 12 в правой половине шгока 7 закрываетс , в левом объеме рабочее тело начинает перетекать через левый регенератор 17 из левого «холодного сильфона 3 в левый «гор чий сильфон 1, за счет чего давление в левом объеме возрастает . В правом объеме рабочее тело начинает перетекать из правого «гор чего сильфона 1 через правый регенератор 17 в правый «холодный сильфон 3, за счет чего давление в правом объеме падает. Таким образом, по мере перемещени  штока слева направо разность давлений в

левом объеме двигател  непрерывно возрастает , что при различии диаметров «гор чих и «холодных сильфоиов создает силу дл  совершени  внешней работы. При достижении системой крайнего правого .положени  открываетс  радиальное сверление 12 в левой половине штока 7 и происходит перепуск части рабочего тела из левого объема в правый по схеме: полость левого «гор чего сильфона 1 - радиальное 12 и осевое 11 сверлени  левой половины штока 7 - правый регенератор 17 - полость правого

«холодного сильфона. За счет перепуска давление в левом и правом объемах Выравниваетс , упругие силы системы начинают перемещать шток влево, осуществл етс  обратный ход аналогичный пр мому.

Таким образом, двигатель с внешним подводом теплоты с четырьм  сильфонами имеет более высокую эффективную и удельную мощности, высокий термический КПД, конструктивно прост и имеет небольшой вес и габариты.

Claims (2)

1. ДВИГАТЕЛЬ С ВНЕШНИМ ПОДВОДОМ ТЕПЛОТЫ, содержащий теплопередающие кожухи и размещенные в них снабженные плоскими крышками сильфоны, внутренние объемы которых образуют «горячую» и «холодную» полости двигателя, подключенные друг к другу через перепускные каналы и регенератор, отличающийся тем, что, с целью повышения удельной мощности, двигатель дополнительно снабжен штоком и двумя сильфонами, один из которых выполнен «горячим», а другой — «холодным», и все сильфоны размещены на штоке, причем одна из крышек каждого сильфона выполнена в виде тарельчатого вытеснителя, жестко закрепленного на штоке, а перепускные каналы выполнены в виде осевых и радиальных сверлений в штоке и трубок перепуска, соединяющих сверления с внутренними полостями сильфонов.

2. Двигатель по π. 1, отличающийся тем, что оба «горячих» сильфона размещены в общем кожухе.

9 8 6