Тепловой двигатель

(51) 4 1 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИ ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ СССРНРЫТИЙ ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ чЕКАЛ ПОТЕ)(л К АВТОРСКОМУ С ТЕЛЬСТ.о 2(,(54) ТЕПЛОВОЙ ДВИГА (57) Изобретение относитс нию. Изобретение позволя путем одновременного и получения полезной рабо ния газов и тепловых де элементов. Последние вь сильфонов 9 из сплава, о момеханической памятью ТЕЛЬя к машиност повысить строе КПД спользован ты энергии формаций р полцены в дл давлеочих виде ладающ х увсличенн(56) Авторское свидетельство СССР1057706, кл. Е 03 б 7/06, 1982,Патент США4086769, кл. 60 опублик. 1978. длины в нагретом состоянии. Двигатель содержит также полые тсплообмсццыс ццлицлры (Ц) 1 О по одному ца каждый сцльфон 9. Кажлый Ц 10 соосно прикреплен одним концом к своему сильфоцу 9 с образованием общей герметичной полости, заполненной легкокипящим рабочим телом 11. Другим концом Ц 1 О сослицен с коленчатым валом 13. Поперек каждого Ц 1 О установлены тсплообмеццые трубы (ТТ) 14. Послслние вывслецы наружу Ц 10 заполлицо с его стенками, выполненными тсцлоизолированными. Двигатель снабжен также регенсративцым теплообменником 15 и имеет средства попсремснцой подачи к каждому Ц О и отвода от него горячего и холодного теплоносителей, выполненные в вилс общей лля всех Ц 1 О воздуходувки 16 и прикрепленных к корпусу 8 и герметично охватывающих Ц 10 двух коллекторов (К)1329073 И 1 с Гор 511 С 1 О и холо;100 ГС 1.130 С 3 с. Лей. Каждый К 7 Гсрк(С 3330 ряздСЛСН ца ,1 ИсСТРс 1,1 ЬЦО РаСЦО 10 ЖС (Н)(С ВХОДНУЮ И выход)(у(о:30 лосги 9 :О Каждый К 18 (ксРГ 1 СГИЧ 10 Ра:)Д(с)31 Цс 1, 1 с 1 Х(СТРЯСНО Рас. пс 530 жс 1113 Входх ю (ход(у)0 полости 21 ц 22. Каждый Ц 1 стяцовлсц( 8 К 17 38 С ВОЗМОЖНО ГЬК) ЦОЗБРс 3 ТЦО-ПОСТЦс) Г(ХТЫ 3010 СКОЛЬЖСЦИ 5 С П 01 СРСМС 31 ЫЫ СОС. ,33(сц)3 м сго Т 14 с цол( ст)1)133 11, 20 и 2,1:300 Р(ГСЦИ С ОТ) ОС 1 П С 5 К М с)1 И ЦО(3 ТРОСЦИК, Я ИМСЦ)30 К 1 СОМбип(РойсНИ)М ТСЦ,10- )Ь(Х,Ц)И ГЯТС)1;1, В КОТОРЫХ ДЛЯ 1105(УЧЕ 1 И 51 М СХ с ЦИ 1(К 031 ЭЦ СП и 1 (С 1(3 3 ЗСИТ 53 О;110 врсх)с ц 8 (с цлсвыс деформации рабочих с).)С М (.(П 0 В И:3 С ПГ 1 Я В Я С ТС Р 1 С) М Е) Х а Ц И Ч СС КО Й Пс М 51 ГЬ 10 С)3113 И Рс)ООТ(1 РЯСЦ(ИРСЦ 1151 ЦЯ. гретыхязов.(х( ь 0 (зобрстс ц 5( я(153(Гся ОВ 313 С 113 с К 1 1, 3(х" сЯ однорсмс.1(НО 0 И С(10 Л зовс 113 И 51 дс 1 я 30,1 ц.ц 51 пол(зцоЙ раООты эцерГии Дс 18 ЛС П 5 Гс 1 З 033 33 ТСЦГ 03 Ь Х,(С(РОРМ Я 1(ИЦ Рс 1. бс (их элсмеп ов.1 я 13. 1 ИЗО)ряЖС(3 ТС(3.303(Й,(85 с(тГ)Ь, разрез,:ррясс)лсж(сч(и) коле)чятого валя в цс(скос г)3 чертежа; ця ф 3. 2 - то жс, В 3 С"Яофаз; ЦЯ фи. 3 РЯЗРЕЗ Л-с(, На с 33 1; ця (1 иг 4 )я 3(я(Г 3 83330533(е(33353 3 0)с 0 ТСПЛОВОП) ИГОН:ИКЯ В ВИД( КВМСРы сгсР(33353; 3(Я (13. 5 Гс жс, В лиле ТС 3, 00 6 3 сп 3 3 К с 1 (,.153 1 1 0.1 ЬЗ О 8 я ц И 51 Тс НГ 1 я ОК )Ж с) Н)1 С и С П(. Ь .1,8333 с(ТЕ;)Ь СОДЕОЖИТ03)51 с)ий ТОП,)ОВОИС 3)с(кМ " Г)(.ОЦСИ С)СДЬ(. 10- РЯ 1 П(. ГОИКМ ОЖС ОЫТ ВЬ 10 ЛНС Ц 1 с 1 Е 3(С Б Вц,сс Кс(М(083 3 С ра.ц)1 С 10 рс,КОЙ 4т 011131)цым цясосох 1 ) НГ. 4 и.1 и 8 ги(дс (с.300 бмспцкя 6 с развитой поверхностью дл иднодя тс 3.(я (жру)каошей С)С(ЫфГ. С. ЛСЛОД Ь 1 Х СИ;1 ОВЫМ ИСТОПЦ 3 К ОХ,333 Гс(ТЕГ 53 5 П),,С ТС 5 аТМ ОсфСРс 1 ,: 1 ли с)тсл( с 0.(с) ж 1 такжс сцодвижны и КО)13.С с 5 Ц 3 ИКРСЦГ 1Ц 331( К ЦСМУ ОД(НИГИ К 01333) )с)боИС Г(СМ 11 ТЫ, 3 Ы 10,311 е(3 НЫ(. В )И, ( 31,.НфопВ 9 ИЗ СП 3 авс). 00.1 с 1 Даюп(ЕГО Г(Р 1;МСХс(ц 01(031 ПЯХ 1511 ЫО ИХ ,ЛСЛИ(СЦ 30 Ц (Л 3 Ц Ь 3 (с(1 РС)О) СХ С 105 П И И, Н ацРИМ СР ИЗ ЦИТ ЦО,(с 1, Я Гс(КЖ(. ПОГЫ(. ТС(;ЛОООМСЦЦЬ)С 1(игп(,ры 10 О 0,(НО 1 3 я кяк.ыЙ си 1 ьфОН 9. Каждый цилиндр 10 соосцо;(рикре(,3 сц Одц 3 М кО 11(ом к С 30 сму сл1)с 1 9 с ОбряЗОВЯЦЦСМ И)3(СИ СРМЕТИЧЦОИ ОЛОСТИ, Зс- Г 0)11 СИ Цой ЛСГКОКИ Ц 5(Ц(ИМ ,) 300)М ТОЛОМ 11 например (1 р 033(;,1;1 дрхим 3,01,; 0 я СО(.дцц(ц 31;:)1 13 ИОц( цР,31013 2 С КОГ(с 1. 22 олости 21 соединены с атмосферой 7, а полости 22 через теплообменник 15с В.хс)дом воздуходувки 16 и далее через горячий тепловой источник 1 с полостями 19.1 ри этом Выходные полости 20 через грею(ий тракт тсплообменника 15 соединены с атмосферой 7. Последовательное чередование циклов нагрева и охлаждения правоголевого сильфонов 9 обеспечивает непрерывное Вр(333(с(ие вала 13. 5 ил. чя гым валом3.о(рек каждого цилиндр 10 В сред(н.й еп части установлены тец, юобм сццые трубы 14, выведенн ые наружу цилиндра 10 заподлицо с его стенками, выцолцеццыми тецлоизолированными. Дзигатель снабжен также регецеративцым теплообменциком 15 и имеет средства переменной подачи к каждому цилиндру 10 и отвода с)Г него орячего и холодного тс)поносителейсос)тветственно подогретого и холодного атмосферного воздуха, Выполненные В виде общей для всех цилиндров 10 воздуходувки 16 и прикрепленных к корпусу 8 и герметично охватывающих 5 :(илиндр 10 двух коллекторов 17 и 18 соответственно горячего и холодного теплоносителей. Каждый коллектор 17 герметично разделен на диаметрально расположенные входную 19 и выходную 20 полости. А)(алогично каждый коллектор 18 герметично разделен на диаметрально расположенные Входную 21 и выходную 22 полости. Каждый цилиндр О установлен в коллекторах 17 и 18 с возможностью возвратно-поступательного скольжения с попеременным со единением его теплообменных труб 14 свходными и вь)ходнь(ми полостями 19, 20 и 21, 22 соответственно коллекторов 17 и 18 горячего и холодного теплоносителей.Вход)38(с полости 21 коллекторов 18 холодного теплоносителя соединены с холодным тепловым источником - атмосферой 7, а выходные полости 22 -- через регенера(ивный теплообмеццик 15 со входом воздуходувки 16 и далее через горячий теплов(й источник 1 с входными полостями 19 коллекторов 17 горячего теплоносителя, причем Выходные полости 20 последних через греющий тракт регенеративного теплообмсццика 15 соединены с атмосферой 7.Число сильфонов 9 и цилиндров 1 О для повышения мощности и равномерности вра щецин ва.(а 13 может быть увеличено многократцо. ДГ(53 уменьшения тепловых потерьстенки сильфоно)з .) могут оыть нскрыты слоем теплоизоляции (нс показана).Двигатель работает следу)опим образом.(1 ри вклк)цснии возлухолувки 6 холодный возлух, прохсля церез коллск)ср 18 и теплооомснныс отрубы 14 правого цилицлрд 10 (фи. 1), охлаждает стсцки и в)Еутрс)ИЕ(с пространство нсклслнего, Б результате цсгс материал правого сильфоця 9 ох.)13 ж:3(1- стся ниже критицсской температуры с о термочсхацицсской памяти и стае(33)Гс 53 легко леформирусмым. Одноврсчсннс происходит кондецсаЕеия паров рябоцсго тс.я 11 (фрео 512) с уменыпенисм лавлсния в полости правого сильфона 9 и еЕо цилцнлра 1 О. Далее воздух, пройдя через рс;с нс ративный тсплообмецнцк 15 и возлуп).(уцку 16, нагревается при нрсц)ускании цсрсз ) Оряций теплсвой истоцн:)к 1, подастся цсрсз коллектор 17 в теЕл(обменные трубы 14,3(вого цилиндра 10 и нагревает стенки и знутрс)3- нес пространство последнего, в рсзультятс его материал левого сильфоца 9 цагревается выше критической тсмпсрезтуры его термомсхдницсской памяти, и левый сильфон 9 ус(си)Еястся, Вс 3013 иня 53 придан)ехю ему при изготовлении форму. Г).(,Е( Брсмсннс происходит испарение легкокин; о рабочего тела 1 с увеличением лав, ения в Е)олости левого сильфоца 9 и его ци,)цнлря 1 О, цто также езызываст удлинение левого силь- фона 9.Удлиняясь, левый сильфон 9 посрелствоч его цилиндра 10 и шатуна 12 приводит Бо вращение коленчатый вал 13 и сжимяс 1 легко леформируемый холодный правьЕй силырон 9. Для уверенного преодоления мертвой точки, соответствующей расположению коленчатого вала 3 в плоскости цертежа, первоначальный импульс вращения сообщается коленчатому валу 13 стартером или сдвинутым по фазе дополнительным сильфоном 9 (не показаны). Из коллектора 17 горячий воздух подается в греющий тракт регенеративного теплообменника 15 и подогревает проходящий через него на вход воздуходувки 16 воздух. Из греющего тракта теплообмецника 15 отраоотацный воздух выпускается в атмосферу 7. В результате удлинения левого сильфо)а 9 и сжатия правого сильфоця 9 фиг. ) полости тсплообменных труб )4 правого цилиндра 10 соединяются с его коллектором 17 горячего теплоносителя, а полости теплообмснных труб 14 левого цилиндра 10 соединяются с его коллектором 18 холодного теплоносителя, и рабоций цикл повторяется с той разницей, цто нагреваться и удлиняться начинает правый сильфон 9, а охлаждаться и сжиматься - левый. Последовательное Срс,10)з)3 н ис ци ,10 Б н 11 рсБ; н ох.)е) ж,1( нЯ П):ПЗОО И,ЕС)ЗО) и СИ,Ьфоцлц 9 (НСН(цпвдст полл(р/к)3 нис н.рспь)БНО)о Бп;1 псс ИИ 51 051 си 1;1 ТО 0 Бя,)д 13, 01 кОТОро)0 01ир;зс)ся но 5 Ес.з )11 51 х) 0 )1110(.Т).Фор.)Е)Е.)сд кннр( т( нсе 11(11,10 ВОИ,ЕЕ 3 ГЕсс 1), (.0.1 с 1)ж)1)11)11 (р 51 -О1и х 051 и .)1 1)11 1(. 1 1,1 ( ) Б 1с 1 ) с т О1 1 1 к, ) 1 с -1(.ЕБиж ць)и кор)3) (., и ри крснс)сни ь)( к ц(му 0,1 них) и кон 1353 х) 31 ре 1 бо 1)с э,)с )1 снИ) из снс)11- Бд, облялякцсго тсрчочсхдницсскои шмятью их персчснной л,Ины, лрхгичи концами связднныс с кс)ТЕСц;Еть)хе вялоч отбора мо(цности. и )н),)ыс тсплообхеснньс циГЕинлры, по Олцочу цд к;Ежлый резбоЕИ 1 элсчсцт, со срелствдчи пс)нсрсс)3 но)3 ползци к цис 1 ц нлРди Отво,с)1 от И 1 х ОР 53 цс Го и кололого теплоносителей, от.111)еающеее)с 20 тсч, цто, с целью повынСция хД путсчО,(НОВ 1 СМ СН 10 ГО ИС 130,ЬЗО БДИ И 51,1,)Я П 0,1 Х )Ц.НИЯ ПОЛСЗЕЕО)1 РЕ)001 Ь 1 Э 1Рц);ЕЯЕЗСЕ(.НИ 51 1 с)- ЗОВ 1 Т(1 ГЕОБЫХ .Е(ОРХ 11311111 РС 101)Х ЭС 1( - чснтов, он снабжен лополцитсльно установленными Е)опере) цисп 1 нлроВ 1 сн.)ообмснны- )1 и т ) у с) е) ч и, 13 ы В с 1 н н ы ч и ц 2 р у ж ч ц и с и н;е- РОВ 32 НО ЛЛИЕЕО СО СТ(.НКДК) И ПОСС)С;(НИХ, 13 Ы НОС 1- 11(.1 Н 11 ЧТС 3,10)ЗОГЕ)1 РО БД)111 Ь)111, 1 РСГС 1(. - ре 1 т Б 13 ытснлооб 1 сини кое, рябоцис эс)сх)с)ггь выполнены В )зиле сильфонов, кджлый 30 И),ин,ср соосцо прикрен,1 сн одним конно)1к свосчу сильфсшу с обрдзовянисч обпесй гсрчстицной полоси, заполненной лсгкокин 53 нсих резб)оци) тс;1 Ом, я Лру)1 кон 1(оч сос;шнсн с колснцдтыч вялом, средства по,Еаци и отводя тепло)китс.)сй кяжло)о )еи линдра вь)полсны в вилс общси лля всехпили)злров возлухолувки и прикрепленных к корпусу и гсрчстиц)ю охвятывдкццих ци.Инлр лвух коллекторов соответственно )оряцсго и холодного тсп.)онскитслсй, каждый 40 ко 1 лс ктор Герм сти 3 НО разде )сн ня ЕИ 211 стрально расположснныс Вхсэзхк и выходнук) полости, а кажлый цилинлр установлен в коллекторах с Возчож)ЕОС)ью возвратно- поступательного скольжения с поперсмснныхе сое ли цсц исх его те ил(нбч сц ц и х труб 45 с вход)3 ы)13 и выхолнычи полостячи соответственно коллекторов )оряцсго и хо.),1- ЕОГО тСПЛОНОСИтСЛСй, В;ОЛНЫс ПОЛОСТИ КОЛС 1 СКТОРОВ ХОС 10 Л 1)ОГО ТСЕС)01)ОСИТСС 51 СОСЛИ- нсцы с хос 30 льх тспс)01)ыч истоцникох) атмосферой, а выхолныс цсрсз регснсрятивцый теплооб)хесЕнис с вхолом Бозлухолувки и далее цсрсз горячий тепловой истоц- НИК С ВХ 0,113 ЫХ 1 И ПОЛО(.151 Ч) КОГЕС 1 С КТОРОВ П)- Р 51 ЦСГО ТСНЛ ОНО(.ИТ(.)Л 53, П Р)(.", ВЫ ХОЛН 1полости последних через греющий тракт ре генеративного теплообменника соединены сат ч ос ферой.1321907 Уаг. Я Ту дактор И. Н каз 2737/27 1 ИИГ 1 И Гос крытни елам изоя наб.,г. Ужгор 4/5 л,узь П1 роизво(сг( ектна Составитезь Л и ко:(а (ч ук Техред И. 13 ерес Тираж 426 уларственно(о комитета СССР по д 113035, Москва, Ж 35, Раушск еннг-полиграфическое рсдиритие