Двигатель стирлинга

ОЮЗ СОВЕТСКИХОЦИАЛИСТИЧЕСКИЕСПУБЛИК 830425 9) 02 6 1/О Е Я ГОСУДАРСТВЕН ОЕ ПАТЕНТНОВЕДОМСТВО СССР(ГоспАтент сссР) ОПИСАНИЕ ИЗО АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(71) Московское производственное объединение "Станкостроительный завод"им, С,Орджоникидзе(56) Авторское свидетельство СССРЬВ 855241, кл. Р 02 6 1/04, 1979,(57) Использование: машиностроение, в частности двигатели внешнего сгорания, например двигатели, работающие по циклуСтирлинга, Сущность изобретения: двигатель Стирлинга содержит по меньшей мередве пары камер расширения и камер сжатия, нагреватели, регенераторы, холодильники. Двигатель дополнительно снабженуправляемыми трехходовыми клапанами почислу камер расширения и по паре автоматических клапанов на каждой камере сжатия, а также дополнительными горячей ихолодной магистралями, Камеры расширеИзобретение относится к машиностроению, в частности к двигателям внешнего сгорания, работающим на расширении и сжатии рабочего тела, например, двигателям, работающим по циклу Стирлинга,Цель изобретения - повышение надежности.На фиг. 1 изображен двигатель Стирлинга с четырьмя парами камер расширения и камер сжатия; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг, 1; на фиг. 3 - двигатель с двумя парами камер расширения и камер сжатия.Двигатель Стирлинга содержит выполненные, например, в виде сильфинов по ния и камеры сжатия могут быть расположены звездообразно с установкой камеры расширения одной пары напротив камеры расширения другой пары. Каждый иэ управляемых трехходовых клапанов установлен с возможностью поочередного перекрытия основной холодной или перепускной магистралей, связан с механизмом привода и выполнен с возможностью установки в одной из трех положений: в первом - связывает нагреватель с камерой расширения, во-втором - связывает нагреватель с камерой расширения и холодильником, в третьем - связывает камеру расширения с камерой сжатия через холодильник, Нагреватели попарно объединены. Т.о., использование управляемых трехходовых клапанов, попарно обьединенных нагревателей, позволяет уменьшить температурную напряженность стенок нагревателя за счет более эффективного использования рабочего цикла, что приводит к повышению надежности двигателя. 2 з,п. ф-лы, 3 ил. меньшеи мере две пары камер расширения 1 - 4, и камер сжатия 5 - 8, регенераторы 9 - 12, выполненные, например, в виде радиаторов с раздельным протеканием рабочего тела, нагреватели 13 и 14, источник теплоты 15, подключенный к нагревателям, Основные холодные магистрали 16 - 19 соединены регенераторами 9 - 12 с камерами сжатия 5 - 8, Двигатель снабжен управляемыми трех- ходовыми клапанами 20 - 23 по числу камер расширения, выполненными с эластичной герметичной мембраной, по паре автоматических клапанов 24 на каждой камере сжатия 5-8, дополнительными горячимимагистралями 25 - 28, связывающими регеиерэторы 9-12 и нагреватели 13, 14, и основными горячими магистралями 29-32, соединяющими регеиераторы с нагревателями 13, 14, Механизм привода 33 связан с торцевыми крышками камер расширения и камер сжатия и с выходным валом, а также с управляемыми трехходовыми клапанами 20-23. Камеры расширения 1-4 и камеры сжатия 5-8 могут быть ресположенц звездообразно с установкой камеры расширения одной вары. напротив кемерц расширения другой пары. Каждый из регенвраторов 9- 12 установлен между основной и дополнительной магистралями. Каждый из управляемых трехходовых клапанов 20-23 установлен с возможностью поочередного перекрытия основной холодной или перепускной магистралей, и выполнен с возможностью установки в одно из трех положений: в первом в .связывает нагреватель с камерой расширения, во-втором - связывает нагреватель с камерой расширения и холодильником (ие показан), в третьем - связывает камеру сжатия с камерой расширения через холодильник. Автоматические клапаны 24 установлены в каждой основной холодной магистрали 16-19 между камерой сжатия и холодильником и в каждой дополнительной холодной магистрали - между камерой сжатия и регистратором, Нагреваели 13. 14 попарно объединены.Двигатель работает следующим образом,В исходном положении объем.камеры расширения 3 увеличивается, объем камеры расширения 2 максимальный, объем камеры расширения 1 уменьшается, э объем камеры расширения 4 минимальный. Регенератор 11 отбирает теплоту рабочего тела. поступающего из нагревателя 13. При уменьшении объеме камеры расширения 1 находящееся в ней не полностью охлажденное рабочее тело через управляемый трех- ходовой клапан 20, установленный механизмом привода ЗЗ во второе положение, вытесняется в нагреватель 13 и в камеру сжатия 7, проходя через основную холодную магистраль 17 и холодильник, 9 камере сжатия 5, работающей синхронно с камерой расширения 1, рабочее тело, поступившее в камеру сжатия 5 из основной холодной магистрали 19, сжимаетсяи через регенератор 9 направляется в нагреватель 14, Рабочее тело, получившее теплоту в нагревателе 14, поступает в камеру расширения 2 эе счет установки управляемого трехходового клапана 21 в первое положение, Затем после устаноеки управляемого Ътрехходового клапана 21 во второе положение рабочее тело из камеры расширения 2 поступает через основную холодную магистраль 18 в камеру сжатия 8 и нагреватель 5 14. Управляемый трехходовой клапан 23, переключаемый синхронно, но в противофазе с управляемым трехходовым клепаном 21, установлен в первое положение, отключаюет полость расширения 4 от основой холод .иой магистрали 16 и связывает снагревателем 14, В следующей феэе цикла рабочее тело, оставшееся в нагревателе 14 после вытеснения из камеры расширения 2 в предыдущей фазе цикле, поступает в каме ру расширения 4, Увравляемые трехходовые клапаны 20 и 22 также работают в противофазе, мо со сдвигом на фазе ма 900 относительно управляемых трехходовых клапанов 21 и 23. Фазы рабочего тела в 20 камерах расширения 1-4 и камерах сжатия5-8 осуществляется по часовой стееке,Т.оиспользование управлявмых трехходовых клапанов, попарно объединенных нагревателей позволяет уменьшить темпе ретурную напряженность стенок нагревателей за счет более эффективного использования рабочего тела; что приводит к повышению надежности двигателя.Формуля изобретения 30 1, Двигатель Стирлинге, содержащий поменьшей мере две пэры камер ресширения и камер сжатия с торцовыми крышками, основную горячую магистраль. связывающую нагреватели и регенератор, основную хо лодную магистраль, связывающую регенервтор с холодильником и камерой сжатия, источник теплоты, подключенный к нагревателям, механизм привода, связанный с тор.цовыми крышками камер расширения и 40 камер сжатия и с выходным валом, о т л ичающийс ятем, что, сцельюповыщеиия надежности, двигатель дополнительно снабжен управляемыми трехходовыми лавенами по числу камер рэсщирвмия и по 45 паре автоматических клаваном на каждойкемере сжатия, дополнительными горячей, холодной и верепускней магистралями, из которых дополнительнэв горячев магистраль установлена в качестве девоанитель 50ной линии между нагревателем ирегенерэтором,. дополнительная холодная магистраль связывает рвгенврвтор с эмерой сжатию, э перепускная магистрвэь связывает регенерэтер с амерой рвшарвииэ, 55 каждый из управляемых трекхщреых кяэвэнов установлен с возможностью поочередного перекрытия основной холодной или перевускной магистралей и связан с механизмом привода, евтематичесие леваныустановлены в каждой основной холодноймагистрали между камерой сжатия и холо-. дильником и в кэждой дополнительной холодной мэгистрэли между камерой сжатия и регенерэтором. а нагреватели попарно обьединены,2. Даигэтель по и. 1, о т л и ч э ю щ и йс я тем, что кэмеры расширения и камеры сжатия расположены звездообрэзнос установкой камеры расширения одной пэры напротив камеры расширения другой пэры, каждый регенератор установлен между основной и дополнительной магистралями одной пары камер расширения и сжатия.3, Двигатель по и. 1, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что кэмера расширения и камера 5 сжатия разных пар расположены в виде блока камер и выполнены с общей торцовой крышкой, а каждый регенератор установлен между основной и дополнительной магистралями разных пэр камер расширения и ка мер сжатия, а блоки камер расположенызвездообразно друг напротив друга.1830425 Составитеаъ й, ШеаловТехред ММоргемтал Корре ор йодписноеэобретениям и открытиям при ГКНТ СССР ауаская наб., 4/Ъ.комбинат " акаэ 27 ВЙИИОИ Гос итета юа и ааа, Ж-ЗВ г. Ужгород, ул.Гагарина, 30