Тепловий двигун

1 Тепловий двигун, що містить циліндр, робочий поршень, розміщений у циліндрі, який розділяє об'єм циліндра на порожнини і кінематично зв'язаний за допомогою механічного робочого органу з валом відбору потужності, нагрівач і холоди льник, який відрізняється тим, що двигун містить принаймні одну пару циліндрів з розміщеними в них робочими поршнями, один з яких жорстко з'єднаний з плунжером насоса, розміщеного у покришці циліндра, а другий поршень жорстко з'єднаний з пустотілою втулкою і кінематично зв'язаний з газорозподільчим золотником, що поперемінно сполучає за допомогою трубопроводів нагрівач і холодильник з протилежними порожнинами циліндрів 2 Тепловий двигун за п 1 , який відрізняється тим, що нагрівач і холодильник виконані у вигляді окремих теплообмінних апаратів і розміщені в різному температурному середовищі Винахід стосується машинобудування, а конкретніше - двигунів, які перетворюють теплову енергію у механічну роботу Можуть бути використані у всіх галузях народного господарства, переважно на стаціонарних установках Відомий тепловий двигун, що містить циліндр з розміщеним у ньому поршнем, який поділяє об'єм циліндра на камери /порожнини/, теплообмінники високого та низького тиску /нагрівач та холодильник/, підключені через трубопроводи, і газорозподільник до порожнини циліндра, поршень якого кінематичне поєднаний за допомогою механічного пристрою з валом відбору потужності /Див , наприклад, а с Російської федерації №1821556, кл F 02 GI / 04, бюл №22 стор 75, 1993р / Недоліком цього двигуна є низьким коефіцієнт корисної дії через великі витрати теплової енергії, бо необхідною умовою роботи двигуна є нагрівання робочого тіла до максимально можливої температури В основу винаходу поставлено задачу підвищення ККД теплового двигуна Задача вирішується тим, що в тепловому двигуні міститься циліндр з розміреним у ньому поршнем, який поділяє обєм циліндра на порожнини і кінематичне поєднаний за допомогою механічного пристрою з валом відбору потужності, нагрівач, призначений для нагріву робочого тіла, і холодильник, призначений для охолодження робочого тіла двигуна Згідно З винаходом, двигун містить щонайменше одну пару циліндрів з розміщеними у них робочими поршнями, один з яких жорстко поєднаний з плунжером насоса, котрий перекачує робоче тіло зсередини системи і розміщений у кришці циліндра Другий поршень жорстко поєднаний з порожнистою втулкою, кінематичне пов'язаною за допомогою штока з газорозподільним золотником, що поперемінно сполучає протилежні порожнини циліндрів з нагрівачем та охолоджувачем, розміщеними у різному температурному середовищі Таке виконання двигуна, робочим тілом якого є легкокипляча рідина, наприклад, аміак, забезпечує його роботу при мінімальні витраті теплової енергії з різницею температур нагріву та охолодження робочого тіла 2 - 4 градуси Цельсія, що дає можливість двигунові працювати за рахунок різниці температур оточуючого середовища, наприклад, води водоймищ і зовнішнього повітря без витрат традиційних видів енергії, що значно підвищує ККД двигуна На Фіг зображено тепловий двигун, у розрізі, що містить принаймні два циліндри з дном 1 і 2, яких виконано центральні отвори з ущільнюючим елементом 3 і 4 В циліндрах розміщені поршні 5 і 6, кінематична поєднані за допомогою механічного робочого органу, який складається зі штоків 7 і 6 та шатунів 9 і 10 з валом відбору потужності 11, з'єднаним з маховиками 12 і закріпленими на них О (О со го 44336 валиками 13 і 14 Лівий поршень 5 /за кресленням/ жорстко з'єднаний з плунжером 10 насосу 16, б якому розміщені всмоктуючий 17 і нагнггальний 18 клапани Насос 16 виконаний спільно з покришкою 19 циліндра 2 і з'єднаний всмоктуючим трубопроводом 20 з конденсатором /холодильником/ 21, а нагнітальним трубопроводом 22 - з нагрівачем 23 Правий /за кресленням/ поршень б жорстко з'єднаний з пустотілою втулкою 24, в котрій розміщений шток 25 дводискового газорозподільного золотника 26, кінематичне зв'язаного за допомогою гайки 27 з поршнем 6 Циліндр 28 газорозподільного золотника 26 виконаний спільно з покришкою 29 циліндра 1 поршня і закритий гайкою ЗО Надпоршнева і підпоршнева порожнини циліндрів 1 і 2 зєднанні трубопроводами 31, 32, 33, 34, 35 та 36 з холодильником 21 і нагрівачем 23 за допомогою газорозподільного золотника 20 Циліндри 1 і 2 закріплені на корпусі 37 Тепловий двигун працює з замкнутим циклом робочого тіла за рахунок різниці температур оточуючого середовища /води водоймищ і зовнішнього повітря/, а також виробничих ВІДХОДІВ тепла низького потенціалу, шляхом поперемінного випаровування та конденсації легкокиплячої рідини /наприклад, фреону, аміаку, та ш / в теплообмінних апаратах/нагрівачі і холодильнику/, що знаходяться в різному температурному середовищі Пара, /газ/ випаруваного робочого тіла в нагрівачі 23 набуває потенційної енергії і надходить трубопроводами 36, 35 та 31 в надпоршневу порожнину циліндра 5 і в підпоршневу порожнину циліндра 6 через міждискову порожнину золотника 26 Протилежні порожнини цих циліндрів 5 і 6 з'єднані трубопроводами 32, 34 та 33 з холодильником 21 /конденсатором/ Поршень 5, з'єднаний з валом відбору потужності 2 за допомогою шатуна 10, який переміщується вниз / за кресленням за рахунок різниці тисків у нагрівачі 23 і в холодильнику 21 Плунжер 15 насосу всмоктує сконденсоване робоче тіло з холодильника 21 трубопроводом 20 через всмоктуючий клапан 17 Поршень 6 переміщується вверх /за кресленням/ і при ПІДХОДІ ДО верхнього положення взаємодіє з золотником 26, переміщує його у верхнє крайнє положення для переключення каналів на зворотний хід, після чого протилежні порожнини циліндрів 1 і 2, розділені поршнями 5 і 6, сполучаються трубопроводами 32 та 36 з нагрівачем 23, а трубопроводами 31, 35 та 33 - з холодильником 21 При переміщенні поршня 5 вверх/за кресленням/, плунжер 15 насоса 16 нагнггає робоче тіло в нагрівач 23 трубопроводом 22 для поповнення чого витрати на випаровування Поршень 6 в нижньому положенні взаємодіє з золотником 26 і переміщує його вниз /за кресленням/ для переключенню каналів, як показано на кресленні Після ЦЬОГО ЦИКЛ повторюється гз Фіг. ДП "Український інститут промислової власності "(Укрпатент) Україна, 04119, Киів-119, вул сім'ї Хохлових, 15 (044) 456-20-90