Двигатель стирлинга

 

Использование: машиностроение, в частности двигатели внешнего сгорания, например двигатели, работающие по циклу Стирлинга. Сущность изобретения: двигатель Стирлинга содержит по меньшей мере две пары камер расширения и камер сжатия , нагреватели, регенераторы, холодильники . Двигатель дополнительно снабжен управляемыми трехходовыми клапанами по числу камер расширения и по паре автоматических клапанов на каждой камере сжатия , а также дополнительными горячей и холодной 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 из 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. меньшей 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 трехходовыми клапанами 20-23 по числу камер расширения, выполненными с эластичной герметичной мембраной, по ларе автоматических клапанов 24 на каждой камере сжатия 5-8, дополнительными горячими Ё L Сл) О 45 СЛ Ј

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)з F 02 G 1/043

ГОСУДАРСТВЕН.ЮЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4753480/06 (22) 27.10.89 (46) 30.07.93. Бюл. t4 28 (71) Московское производственное объединение "Станкостроительный завод" им. С.Орджоникидзе (72) А,Н.Кривошеин (56) Авторское свидетельство СССР

hk 855241, кл. F 02 6 1/04, 1979, (54) ДВИГАТЕЛЬ СТИРЛИНГА (57) Использование: машиностроение, в частности двигатели внешнего сгорания, например двигатели, работающие по циклу

Стирлинга. Сущность изобретения: двигатель Стирлинга содержит по меньшей мере две пары камер расширения и камер сжатия, нагреватели, регенераторы, холодиль-. ники. Двигатель дополнительно снабжен управляемыми трехходовыми клапанами flo числу камер расширения и по паре автоматических клапанов на каждой камере сжатия, а также дополнительными горячей и холодной 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

„„Я2„„1830425 Al 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. T.î., 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. меньшей 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 трехходовыми клапанами 20 — 23 по числу камер расширения, выполненными с эластичной герметичной мембраной, по паре автоматических клапанов 24 на каждой камере сжатия 5- 8, дополнительными горячими

1830425

50 магистралями 25 — 28, связывающими регеиерэторы 9-12 и нагреватели 13, 14, и основными горячими магистралями 29-32, соединяющими регенераторы с нагревателями 13, 14. Механизм привода ЗЗ 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 расположены звездообразно с установкой камеры расширения одной пары. напротив камеры расширения другой пары. Каждый из регенвратороэ 912 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 †.связывает нагреватель с камерой расширения, во-втором— связывает нагреватель с камерой расширения и холодильником (ие показан}, в третьем — связывает камеру сжатия с камерой

pàñIIIèðåíHÿ через холодильник. Автоматические клапаны 24 установлены в каждой осцовной холодной магистрали 18-19 между камерой сжатия и холодильником и в каждой дополнительной холодной магистрали — между камерой сжатия и регистратором. Нагрева ели 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 объема камеры расширения I находящееся в ней не полностью охлажденное рабочее тело через управляемый трехходовой клапан 20, установленный механизмом привода 33 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 иэ основной холодной магистрали 19, сжимается и через регенератор 9 направляется в нагреватель

14, Рабочее тело, получившее теплоту в нагревателе 14, поступает в камеру расширения 2 эа счет установки управляемого трехходового клапана 21 в первое положение. Затем после установки управляемого трехходового клапана 21 во второе положение рабочее тело из камеры расширения 2 поступает через основную холодную магистраль 18 в камеру сжатия 8 и нагреватель

14. Управляемый трехходовой клапан 23, переключаемый синхронно. но в противофазе с управляемым трехходовым клапаном 21, установлен в первое положение, отключаюет полость расширения 4 от основой холод10 .ной магистрали 16 и связывает с нагревателем 14, В следующей фазе цикла рабочее тело, оставшееся в нагревателе 14 после вытеснения из камеры расширения 2 в предыдущей фазе цикла, поступает в каме15 ру расширения 4. Управляемые трехходовые клапаны 20 и 22 также работают в противофазе, Ho oo сдвигом Не фазе на 90 относительно управляемых трехходевых клапанов 21 и 23. Фазы рабочеге тела в

20 камерах расширения 1-4 и камерах сжатия

5-8 осуществляется по часовой стеэке.

Т.о., использование управляемых трехходовых клапанов, попарно ой единенных нагревателей позволяет уменьшить темле25 ратурную напряженность стенок нагревателей эа счет более эффективкего использования рабочего тела; что приводит к повышению надежности двигателя.

Формуля изобретения

30 1. Двигатель Стирлинга, содержащий по меньшей мере две пэры камер расширения и камер сжатия с торцовыми крышками, основную горячую магистраль. Связывающую нагреватели и регенератор, основную хо35 лодную магистраль, связывающую регенервтор с холодильником и камерой сжатия, источник теплоты, подключенный к нагревэтени. механизм привода, связанный с тор цовыми крышками камер расширения и

40 камер сжатия и с выходным валом, О т л ичающийс ятем, что, сцельювовышеиия надежности, двигатель дополнительно снабжен управляемыми трехходовыми «ла= панами по числу камер расширения и по

45 паре автоматических клапаном на каждой кемере сжатия, дополнительными горячей, холодной и перепускней магистралями, из которых дополнительнэв горячев магистраль установлена в качестве двпоанительной линии между нагревателем и регенератором, дополнительная холодная магистраль связывает рвгенврэтор е «эмерой сжатия, э перепускная магистрвэь связывает регенерэт@р с «амврой рв©миреииэ, 55 каждый из управляемых трекходдвых клапанов установлен с возможностью вовчередНОГО перекрытия Основной. xolIQQNoA 9MIN перепускной.магистралей и- свяээи с мехэнизмом привода, эвтематмчес«ие «лэвэиы установлены в каждой основной холодной

1830425 магистрали между камерой сжатия и холодильником и в каждой дополнительной холодной магистрали между камерой сжатия и регенератором. а нагреватели попарно обьединены.

2. Двигатель по и. 1, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что камеры расширения и камеры сжатия расположены звездообразнос установкой камеры расширения одной пары напротив камеры расширения другой пары, 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 камера 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 ка10 мер сжатия, э блоки камер расположены звездообразно друг напротив друга.

1830425 г. 2

1830425

Состаеитеаъ A. Шувалов

Техред ММоргемтал Корректор А. Козориз

Заказ 2537 Тмраж Ио иисное

° н В

3 33935. Мофмаа. Ж-35, Раушс«ая.наб., 4/5