Двигатель с внешним подводом теплоты

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советских

Социалистических

Республик

„,>985374

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 120281 (21) 3246248/25-06

Р М g+ з

F 02 5 1/055 с присоединением заявки №

{23) Приоритет

Государственный комитет

СССР но делам изобретений и открытий

Опубликовано 301232. Бюллетень ¹ 48 (33)УДК 621. 432 (088. 8) Дата опубликования описания 3(11232 гIO.A. Калинин, В.П. Проценко и Д.И. Репин: "а(у, с

"(h ""Гнуа1 "1.6ф+;,p, (, Л k

Научно-производственное объединение "Квант" .",% „;) ""."с (72) Авторы изобретения (71) Заявитель (54) ДВИГАТЕЛЬ С ВНЕШНИМ ПОДВОДОМ ТЕПЛОТЫ

25

Изобретение относится к машиностроению, в частности ж двигателестрое-нию и может быть использовано в двигателях с внешним подводом теплоты.

Известны двигатели с внешним подводом теплоты, содержащие горизонтальный цилиндр с глухими торцами, поршень, кинематически связанный при помощи штока с валом отбора мощности и образующий в цилиндре расширительные камеры, нагреватель и холодильник 313.

Однако при таком выполнении дви- . гателя его конструкция сложна, а большая протяженность коммуникаций для транспортировки теплоносителя приводит к большим гидравлическим потерям. В результате коэффициент полезного действия таких двигателей очень низок.

Цель изобретения — упрощение конструкции и повышение коэффициента полезного действия.

Поставленная цель достигается благодаря тому, что холодильник раз-. мещен по периферии центральной части цилиндра, нагреватель выполнен в виде тепловых труб, участки конденсации которых размещены в расшири; тельных камерах н снабжены насадками иэ теплопроводного материала, а камеры частично заполнены теплоно сителем.

Насадки выполнены из пористо-капиллярного материала.

Поршень выполнен составным иэ двух частей с регулируемой длиной, причем одна иэ частей снабжена фигсатором и размещена на штоке с воэ.можностью осевого перемещения относительно другой.

На чертеже изображен двигатель.

Двигатель содержит горизонтальный цилиндр 1 с глухими торцами 2, поршень 3, кинематически связанный при помощи штока 4 с валом отбора мощности (не показан) и образующий в цилиндре 1 расширительные камеры 5 и б, нагреватель 7 и холодильник 8.

Холодильник 8 размещен по периферии

9 центральной части 10 цилиндра 1.

Нагреватель 7 выполнен в виде труб

11, участки 12 конденсации которых размещены в расширительных камерам

S и 6 и снабжены насадками соответственно 13 и 14 иэ теплопроводного материала.

Камеры 5 и 6 частично заполнены теплоносителем 15 до уровня 16 и 17

985374 насадки 13 и 14 выполнены иэ пористо-капиллярного материала.

Поршень 3 выполнен составным из двух частей 18 и 19 с регулируемой длиной, причем одна иэ частей

18 снабжена фиксатором (не показан) и размещена ца штоке 4 с возможнос- тью осевого перемещения относительно части.

Двигатель работает следующим образом.

К теплоносителю 15 на участке 12 конденсации через насадку 13 подводится тепловой поток. В результате испарения теплоносителя 15 давление в расширительной камере 5 повышается, что приводит к перемещению поршня 3 вправо. При незначительном удалении поршня З.от глухого торца 2 цилиндра 1 уровень 16 теплоносителя

15 резко понижается и в дальнейшем испаряется та его часть,.которая ос|талась в насадке 13. Движение поршня 3 вправо осуществляется до,тех. пор, пока холодильник 8 находится вне расширительной камеры 5. Как только холодильник 8 окажется в зо- 25 не расширительной камеры 5, произойдет конденсация паров теплоносителя

15 и давление в расширительной камере 5 снизится. При движении поршня 3 вправо уровень 17 теплоносите- Я ля 15 поднимается, а холодильник 8 выводится из зоны расширительной камеры б. Теплоноситель 15, попав в насадку 14, испаряется. Давление в расширительной камере б возрастает 35 и поршень 3 начинает перемещаться влево. Таким образом осуществляет ся термодинамический цикл двигателя при постоянном подводе теплоты.

Для регулирования зоны конденса- 40 ции, а это необходимо для согласования процессов конденсации и испарения теплоносителя, изменяют длину поршня 3 путем смещения и фиксации части 18 поршня 3 относительно части 19.

Предлагаемый двигатель может работать от любого источника теплоты.

В зависимости от уровня тепловых потоков и температур могут быть использованы ниэкотемпературные теплоноси- 50 тели (ацетон, спирты и др.), среднетемпературные (вода, ртуть и др.) и высокотемпературные (натрий, калий и др.) .

Таким образом, размещение холодильника по периферии центральной части цилиндра и выполнение нагревателя в виде тепловых труб, участки конденсации которых расположены в расширительных камерах, значительно упрощает конструкцию двигателя, а снижение энергетических затрат, связанных с гидравлическими потерями при транспорте теплоносителя, повышает коэффициент полезного действия двигателя.

Формула изобретения

1. Двигатель с внешним подводом теплоты, содержащий горизонтальный цилиндр с глухими торцами, поршень, кинематически связанный-при помощи штока с валом отбора мощности и образующий в цилиндре расширительные камеры, нагреватель и холодильник, о т л и ч .а.ю шийся тем, что, с целью упрощения конструкции и повьзаения КПД, холодильник размещен по периферии центральной части цилиндра, нагреватель выполнен в виде теп-! ловых труб, участки конденсации которых размещены в расширительных камерах и снабжены насадками из теплоцроводного материала, а камеры частично заполнены теплоносителем.

2. Двигатель по п. 1, о т л ич а ю шийся тем, что насадки выполнены из пористо-капиллярного материала.

3. Двигатель по пп. 1 и 2, о тл и ч а ю шийся тем, что поршень выполнен составным из двух частей с регулируемой длиной, причем одна из частей снабжена фиксатором и размещена на штоке с возможностью осевого перемещения относительно другой.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

9 42764,:кл. F 01 К 25/00, 1934.

985374

Составитель О. Голованов

Редактор Е. Лушникова Техред М.Коштура КорректорН. Король

Закаэ 10121/48 Тираж 552 Подписное

BHHHGH Государственного комитета СССР по делам иэобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб..д. 4/5

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4