Двигатель с внешним подводом теплоты

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИН ивЯО,в 1 1 34754 4(50 Г 02 б 1/04 ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ перепускные ка чающийся тем, удельной мощно но снабжен шт один из которь другой - холо мешены на што каждого сильф рельчатого выте ного на штоке, полнены в виде лений в штоке няющих сверлен сильфонов.2, Двигатель что оба горяч общем кожухе.2в, В. И. Андре авиационныи институтлева НИМ тепе в силь- обра- дви- через по п. 1, отличающиися тем, х сильфона размещены в М ьРй У ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ(54) (57) 1. ДВИГПОДВОДОМ ТЕПЛлопередающие кожних снабженные плфоны, внутренниезуют горячую игателя, подключенн кобритании1413438АТЕЛЬ С ВНЕШОТЫ, содержащийухи и размещенньскими крышкамиобъемы которыххолодную полостиые друг к другу налы и регенератор, отличто, с целью повышения сти, двигатель дополнительоком и двумя сильфонами, х выполнен горячим, а дным, и все сильфоны разке, причем одна из крышек она выполнена в виде таснителя, жестко закреплена перепускные каналы выосевых и радиальных сверн трубок перепуска, соедиия с внутренними полостямиИзобретение относится к машиностроению, а именно к двигателестроению, и может быть использовано при создании компактного бесшумного двигателя с внешним подводом теплоты небольшой мощности и веса, способного использовать различные источники теплоты, в том числе солнечную и радиоизотопную.Известен двигатель с внешним подводом теплоты, содержащий корпус, по меньшей мере с одним цилиндром, в котором размещен регенератор, разделяющий внутренний объем цилиндра на горячую 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 теплоаккумулирующей жидкостью, аппаратуру теплообмена, связанную с кожухами, и гидроцилиндр с плунжером, сообщенный с гидравлическими полостями кожуха 1.К недостаткам известного двигателя следует отнести сложность конструкции, небольшую частоту колебания поршней из-за наличия гидравлических объемов и небольшую выходную мощность, как следствие низкого термического КПД больших механических потерь и малой частоты перемещения поршней.Цель изобретения - увеличение удельной мощности двигателя.1Указанная цель достигается тем, что двигатель с внешним подводом теплоты, содержащий теплопередаюшие 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, дополнительно снабжен штоком и двумя силь- фонами, один из которых выполнен горячим, а другой - холодным, и все силь- фоны размещены на штоке, причем одна из крышек каждого сильфона выполнена в виде тарельчатого вытеснителя, жестко закрепленного на штоке, а перепускные каналы вы-. полнены в виде осевых и радиальных сверлений в штоке и трубок перепуска, соединяющих сверления с внутренними полостями сильфонов.Причем оба горячих сильфона размешены в общем кожухе.На чертеже показана принципиальная схема двигателя, продольный разрез.Двигатель содержит два горячих силь- фона 1, размещенных в герметичном тепло- воспринимающем кожухе 2, и два холодных сильфона 3, размещенных в герметичных теплоотделяюших кожухах 4, которые служат одновременно рабочими полостями нагнетания жидкости потребителю. Тарель 5 10 15 20 движение в направляющих втулках 13, плоские крышки 14 холодных сильфонов жестко соединены с плоскими коышками 15 горячих сильфонов втулками 16, одновременно с втулками играющих роль корпусов регенераторов 17. Внутренние объемы силь- фонов заправлены рабочим телем, например, гелием до некоторого определенного давления заправки, полость кожуха 2 надута этим же рабочим телом до некоторого среднего давления цикла. Для получения оптимальной мощности двигателя необходимо, чтобы отношение диаметра каждого горячего сильфона к диаметру холодного было выполнено равным Г"), где Т -Тгзаданная температура рабочего тела в холодной полости; Т - заданная температура рабочего тела в горячей полости. 2530 Двигатель работает следующим образом.Система находится в крайнем левом положении, как это показано на чертеже. В этом положении левая и правая полости двигателя сообщаются друг с другом через перепускное устройство по схеме: полость правого горячего сильфона - радиальное 12 и осевое 11 сверлення правой половины штока 7 - трубка перепуска 9левый регенератор 17 - полость левого холодного сильфона 3, за счет чего давления рабочего тела в левом и правом объемах двигателя равны. При этом в левом объеме все рабочее тело находится в холодном сильфоне, а ь правом объеме - в горячем сильфоне. Левый горячий и правый холодный сильфочы сжаты, и их рабочие объемы близки к нулю. За счет собственной упругости система начинает перемещаться вправо к среднему положению, при этом радиальное сверление 12 в правой половине штока 7 закрывается, в левом объеме рабочее тело начинает перетекать через левый регенератор 17 из левого холодного силь- фона 3 в левый горячий сильфон 1, за счет чего давление в левом объеме возрастает. В правом объеме рабочее тело начинает перетекать из правого горячего сильфона 1 через правый регенератор. 17 в правый холодный сильфсн 3, за счет чего давление в правом объеме падает,Таким образом, по мере перемещения штока слева направо разность давлений в 35 40 4550 55 чатые вытеснители 5 и 6 горячих 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 сверления, соединяющие внутренние объемы сильфонов. Шток совершает возвратно-поступательное13454 Составитель И. Ди коповТехред И. Верес Корректор А. ЗимокосовТираж 538 ПодписноеВЯИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений н открытий113035, Москва, Ж - 35, Раушская наб., д. 4/5филиал ППП Патент, г, Ужгород, ул. Проектная, 4 Редактор К. ВолошукЗаказ 9874/32 левом объеме двигателя непрерывно возрастает, что при различии диаметров горячих и холодных сильфонов создает силу для совершения внешней работы, При достижении системой крайнего правого .поло жения открывается радиальное сверление12 в левой половине штока 7 и происходит перепуск части рабочего тела из левого объема в правый по схеме: полость левого горячего сильфона 1 - радиальное 12 и осевое 11 сверления левой половины штока 7 - правый регенератор 17 - полость правого холодного сильфона. За счет перепуска давление в левом и правом объемах выравнивается, упругие силы системы начинают перемещать шток влево, осуществляется обратный ход аналогичный прямому. Таким образом, двигатель с внешним подводом теплоты с четырьмя сильфонами имеет более высокую эффективную и удельную мощности, высокий термический КПД, конструктивно прост и имеет небольшой вес и габариты.