Двигатель с внешним подводом теплоты

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК з(51) Г 02 6 1/04 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(53) 621,4 (088.8) ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ(54) (57) 1. ДВИГАТЕЛЬ С ВНЕШНИМ ПОДВОДОМ ТЕПЛОТЫ, содержащий горячую и холодную газовые камеры, сообщенные между собой в верхней части через регенератор, а в нижней части - через дополнительную камеру, заполненную жидкостью, источ 801052696 А ники подвода и отвода теплоты, камеру привода, подключенную к холодной газовой камере в ее верхней части, и привод, отличающийся тем, что, с целью повышения его мощности, дополнительная камера выпопнена в виде цилиндра, снабженного поршнем, размещенным в нем с возможностью перемещения между крайними его положениями, причем каждая из газовых камер подключена при помощи пучка труб к цилиндру в зоне одного из крайних положений поршня, а источники подвода и отвода теплоты подключены к пучкам труб, соответственно примыкающим к горячей и холодной газовым камерам.1052696 2. Двигатель по п. 1, отличающийся тем, что газовые камеры выполнены цилиндрическими и снабжены пластинами, установленными в камерах параллельно их осям и с зазором одна относительно другой,3. Двигатель по пп. 1 и 2 отличающийся тем, что верхняя часть холодной газовой Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в двигателях с внешним подводом теплоты.Известны двигатели с внешним подводом теплоты, содержащие гончую и холодную газовые камеры, сообщенные между собой в верхней части через регенератор, а в нижней части - через дополнительную камеру, заполненную жидкостью, источники подвода и отвода теплоты, камеру привода, подключенную к холодной газовой камере в ее верхней части, и привод 11,Однако известным двигателям присуши низкие мощности.Цель изобретения - повышение мощности двигателя.Поставленная цель достигается тем, что в двигателе дополнительная камера выполнена в виде цилиндра, снабженного поршнем, размешенным в нем с возможностью перемещения между крайними его положениями, причем каждая из газовых камер подключена при помощи пучка труб к цилиндру в зоне одного из крайних положений поршня, а источники подвода и отвода теплоты подключены к пучкам труб, соответственно примыкающим к горячей и холодной газовым камерам.Газовые камеры выполнены цилиндрическими и снабжены пластинами, установленными в камерах параллельно их осям и с зазором одна относительно другой.Верхняя часть холодной газовой камеры сообщена при помощи трубки с нижней частью горячей газовой камеры.Камера привода снабжена гибкой перегородкой, а привод выполнен в виде винтовой пары, причем винт жестко связан с гибкой перегородкой.На фиг. 1 изображен предлагаемый двигатель, поперечный разрез; на фиг. 2 разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - вариант двигателя для сервопривода; на фиг. 4 - разрез Б-Б на фиг. 3.Двигатель содержит горячую 1 и холодную 2 газовые камеры, сообщенные между собой в верхней части через регенератор 3, а в нижней части - через дополнительную камеру 4, заполненную жидкостью 5. камеры сообщена при помощи трубки с нижней частью горячей газовой камеры.4. Двигатель по пп. 1 - 3, отличающийся тем, что камера привода снабжена гибкой перегородкой, а привод выполнен в виде винтовой пары, причем винт жестко связан с гибкой перегородкой. Дополнительная камера 4 выполненав виде цилиндра, снабженного поршнем 6, размещенным в нем с возможностью перемещения между его крайними положениями.Каждая из газовых камер 1 (или 2) подключена к камере 4 в зоне одного из крайних положений поршня 6 при помощи пучка труб 7 (или 8) .Источники подвода 9 и отвода 10 теплотыподключены к пучкам труб 7 (или 8), соответственно примыкаюшим к горячей 1 и холодной 2 газовым камерам.Газовые камеры 1 и 2 выполнены цилиндрическими и снабжены пластинами 11, установленными в камерах параллельно их 5 осям и с зазором одна относительно другой.Верхняя часть холодной газовой камеры 2 сообщена при помощи трубки 12 с нижней частью горячей газовой камеры .Двигатель содержит также камеру 13привода, жестко соединенную с камерой 4 и подключенную к холодной газовой камере 2 в ее верхней части при помощи трубки 14, и привод 15. Камера 13 привода снабжена гибкой перегородкой 16, а привод выполнен в виде винтовой пары 17 и 18, размещенной в буферной полости 19. Винт 17 жесткосвязан с перегородкой 16, а гайка 18 спомощью вилки соединена со стержнем 20, внешний конец которого жестко и неподвижно закреплен. Стержень 20 заключен в эластичный рукав 21, который герметично ЗО закреплен с одной стороны на жестко закрепленном конце стержня 20, а с другой - на штуцере 22 буферной полости 19.В качестве рабочего газа может бытьиспользован любой газ, в том числе и воздух.В качестве жидкости возможно применение 35 воды, фреона, эфира, а также органическихвысокотемпературных теплоносителей и т. д.В варианте двигателя для сервоприводапоршень снабжен штоком 23, который уплотняется на выходе из дополнительной 4 камеры 4 с двух сторон скатывающейсяуплотнительной диафрагмой 24.Двигатель работает следующим образом.Если к двигателю, заполненному сжатымрабочим газом, подводить тепло от внешнегоисточника 9 к поверхностям соединительных трубок 7 горячей стороны двигателя и охлаждать поверхности соединительных трубок 8 холодной стороны, то в результате конвективной циркуляции жидкости с горячей стороны двигателя рабочий газ в горячей газовой камере 1 нагревается, насыщается парами жидкости, и давление его возрастает. Повышенное давление рабочего газа через регенератор 3 воздействует на гибкую перегородку 16 и, преодолевая давление в буферной полости 19, воздействует на винт 17 привода механизма преобразования поступательного движения во вращательное. Поскольку гайка 18 упомянутого механизма через стержень 20 соединена с неподвижным основанием двигателя, то в результате взаимодействия частей механизма привод 15 и связанные с ним камера 4, газовые камеры 1 и 2 и регенератор 3 поворачиваются вокруг оси вращения в другое положение с приподнятым холодным концом камеры 4. При этом поршень 6 под действием силы тяжести перемещается на горячий конец камеры 4. Уровень жидкости в горячей газовой камере 1 поднимается, вытесняя газ 1 рез регенератор 3 в холодную газовую камеру 2. Температура и давление газа понижаются за счет соприкосновения его с развитой поверхностью камеры 2 (пластинок заполняющих газовую камеру 4). При этом давление в буферной полости 19 оказывается большим, чем давление в газовых камерах 1 и 2. Гибкая перегородка 16 действует на механизм в обратном направлении и возвращает все части двигателя в исходное положение. Сжатый газ в буферной полости 19 играет роль пружины. При перемещении гибкой перегородки в сторону буферной полости 19 повышается давление в ней, При 10 обратном ходе энергия этого давления возвращается обратно. Понижение давления рабочего газа припереходе его в холодную газовую камеру 2 связано не только с понижением его температуры, но и с тем, что происходит конденсация паров жидкости, что обеспечивает более глубокое изменение давления в цикле, с чем и связана значительно большая мощность двигателя.20 В случае применения двигателя для сервопривода (фиг. 3) дополнительная камера 4 неподвижна. Перемещение поршня 6 производится с помощью штока 23. При перемещении поршня 6 рабочий газ перемещается в горячую 1 или холодную 2 газовые камеры, в результате чего и изменяется давление в системе, а привод передает усилие рабочему органу.С. Аманд ес комитета и откры шская наб од, ул. П дактор Н. Стащишинаказ 8820/27ВНИИПИ Гпо дела113035, МосквФилиал ППП П Составитель Техред И. Ве Тираж 550осударственногои изобретений а, Ж - 35, Рау атент, г. Ужго овКорректор А. ТяскоПодписноеСССРийд. 4/5роектная, 4