Теплоэнергетическая установка, работающая по прямому и обратномуциклам стирлинга

11 Ц 794238 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз Советских Социалистических Республик(22) Заявлено 1.78 (21 2689509 25 51) М. Кл.Г 026 1/04 ием заявкис присоедин сударствеииый комитет(088,8) елам изобретений откр ыти(72) Авторыизобрет В. С. Трухов, И. А. Турсунбаев,В. А, Чувичкин, В, И. Вольных, В,физико-технический институ и Челябинский филиал Го научно-исследовательскогОрун Гусят Семянников, ф. Костыле дубцева юзного итута А. Иков и(71) Заявител им. С. В. Стародарственного сракторного инст АУ5-е- . "2Это достигается тем, что установка снабжена дополнительным цилиндром, причем в основном цилиндре размещены рабочий поршень и поршень-вытеснитель, которые разделяют его объем на горячую и холодную двигательные полости и общую полость, а в дополнительном цилиндре размещен только поршень-вытеснитель, разделяющий его объем на две сообщенные между собой через регенератор и теплообменник вспомогательные полости, подключенные через трубопровод с запорным органом к общей полости основного цилиндра и образующие вместе с ней холодильную полость, 5 причем установка дополнительно содержитбуферный резервуар, подключенный через запорный орган к общей полости.На чертеже изображена принципиальнаясхема теплоэнергетической установки.Установка содержит основной цилиндр 1,в котором размещены рабочий поршень 2 и поршень-вытеснитель 3, поршни разделяют объем основного цилиндра на горячую 4 и холодную 5 полости, сообщенные через на греватель 6, регенератор 7, холодильник 8,и общую полость 9 и вспомогательный цилиндр 10, в котором размещен поршень-вытеснитель 11, разделяющий объем цилинд.ра на вспомогательные полости 12 и 13, 0 сообщенные между собой через теплообмен 1Изобретение относится к области машиностроения, а именно к двигателестроению, и может быть использовано при создании установок, производящих холод и в то же время использующихся как двигатели с 5 внешним подводом теплоты.Известны теплоэнергетические установки, содержащие тепловой поршневой двигатель и поршневую холодильную машину с общим рабочим поршнем и двумя движущи мися регенераторами, совершающими возвратно-поступательное движение в одном общем цилиндре. Между собой регенераторы соединены штангами. Тепло, выделяющееся в процессах сжатия, отводится от 1 двигателя и холодильной машины общим холодильником. Двигатель и холодильная машина работают по циклу Стирлинга, при этом подвижные регенераторы выполняют роль вытеснителя.Недостатком известных установок является то, что они способны работать только в режиме двигатель в холодильн, а работа в режиме двигатель невозможна, что ограничивает область их применения. 2Цель изобретения - обеспечение работы установки в режиме двигатель без выработки холода и комбинированном режиме двигатель - холодильник с выработкой холода. 3 20 54) ТЕПЛОЭНЕРГЕТИЧЕСКАЯ УСТАНОВКАБОТАЮЩАЯ ПО ПРЯМОМУ И ОБРАТНОМЦИКЛАМ СТИРЛИНГАник-холодильник 14, регенератор 15 и холодильник 16. Оба цилиндра соосно крепятся к картеру 17 двигателя, в котором размещены синхронизирующий механизм 18, шатуны 19 и кривошипные валы 20. Через картер проходит шток 21, жестко соединяющий оба поршня-вытеснителя. Общая полость и одна из вспомогательных при помощи трубопроводов 22, 23 и трехходового крана 24 могут быть соединены между собой либо при помощи того же крана общая полость подключается трубопроводами 22 и 25 к буферной камере 26.Установка работает в режиме двигатель, когда общая полость с помощью трехходового крана 24 подключается к буферной камере 26, а вспомогательная полость 12 запирается. В этом случае общая полость 9 и буферная камера 26 работают как буферный объем двигателя Стирлинга, во вспомогательном цилиндре холод не образуется, а происходит лишь переталкивание рабочего тела из одной вспомогательной полости в другую, на что затрачивается некоторая часть механической энергии, остальная энергия снимается через кривошипный вал 20. При сообщении вспомогательной полости 12 с общей полостью 9 установка начинает работать как двигатель - холодильник, в этом случае рабочий поршень 2 является общим и для двигателя и для холодильника, полости 12 и 9 объединяются в одну, которая является полостью сжатия, а вспомогательная полость 13 - полостью расширения, Атмосферный воздух при прохождении через теплообменник-холодильник 14 соприкасается с холодильными трубками и постепенно охлаждается до температуры ожижения.Предварительная технико-экономическая оценка по использованию теплоэнергетической установки, работающей по прямому и обратному циклам Стирлинга, показала, что она может быть использована, например, для запуска двигателя внутреннего сгорания транспортного средства, привода вспомогательных агрегатов и кондиционирования воздуха в кабине и салоне.Формула изобретения101. Теплоэнергетическая установка, работающая по прямому и обратному циклам Стирлинга, содержащая тепловую и холодильную машины с общим цилиндром, ра бочим поршнем и двумя поршнями-вытеснителями, связанными с общим коленчатым валом, отличающаяся тем, что, с целью обеспечения работы только в режиме двигателя, установка снабжена дополни тельным цилиндром, причем в основном цилиндре размещены рабочий поршень и поршень-вытеснитель, которые разделяют его объем на горячую и холодную двигательные полости и общую полость, а в дополни тельном цилиндре размещен только поршень-вытеснитель, разделяющий его объем на две сообщенные между собой через регенератор и теплообменник вспомогательные полости, подключенные через трубо провод с запорным органом к общей полости основного цилиндра и образующие вместе с ней холодильную полость.2. Установка по п. 1, отличающаясятем, что она дополнительно содержит бу ферный резервуар, подключенный через запори:.и орган к общей полости.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе 40 1. Патент Великобритании1282415,кл. Р 4 Н, опубл. 1969,7 Й 423 Й оставит Редактор Т. Загребельная Хр Заказ 211/18 Изд. Ма 169 Тираж 581 ПодписноеНПО Поиск Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж, Раушская наб., д, 4/5 Типография, пр. Сапунова,капов клина Корректоры: Н. Федорова и 3, Тарасова