F - Mech Eng,Light,Heat,Weapons – 01 – B
Patent
F - Mech Eng,Light,Heat,Weapons
01
B
F01B 29/10 (2006.01) F02G 1/04 (2006.01)
Patent
CA 2586382
A method and apparatus for converting thermal energy to mechanical energy which can use a wide range of fuels and perform with a high efficiency. Operating on a little utilized thermodynamic cycle of isentropic compression, isothermal expansion, isentropic expansion and finally constant pressure cooling and contraction. The external heat engine utilizes a heat exchanger carrying heat from the external energy source to the working parts of the engine. Pistons and cylinders are activated by appropriate means to adiabatically compress the working fluid, for example ambient air, to transfer the entire mass of the air through the heat exchanger to accomplish isothermal expansion followed by adiabatic expansion and, finally, exhaust the air to ambient to allow for constant pressure cooling and contraction. Valve pistons in conjunction with the cylinders form valves that allow for the exchange of working fluid with ambient. Energy is added to the engine during isothermal expansion, whereby the energy of compression is added by a flywheel or other appropriate energy storage means, said flywheel stores energy recovered during adiabatic expansion. The thermodynamic cycle described and the engine embodiments disclosed, when run in reverse, perform as a heat pump or refrigeration device.
Cette invention concerne un procédé et un dispositif permettant de transformer de l'énergie thermique en énergie mécanique, lequel dispositif peut utiliser une large gamme de combustibles et fonctionner avec une efficacité élevée. Le procédé décrit dans cette invention consiste à faire fonctionner le dispositif sur un cycle thermodynamique peu utilisé de compression isentropique, d'expansion isothermique, d'expansion isentropique et, enfin, de contraction et de refroidissement à pression constante. Le moteur thermique externe utilise un échangeur thermique acheminant de la chaleur depuis une source d'énergie externe vers les pièces mobiles du moteur. Les pistons et les cylindres sont activés par des moyens appropriés pour appliquer une compression adiabatique au fluide de travail, par exemple l'air ambiant, pour transférer toute la masse d'air à travers l'échangeur thermique afin de permettre l'expansion isothermique puis l'expansion adiabatique, et enfin, pour évacuer l'air dans l'air ambiant afin de permettre la contraction et le refroidissement à pression constante. Des pistons de soupapes associés aux cylindres forment des soupapes qui permettent l'échange du fluide de travail avec l'air ambiant. L'énergie est apportée au moteur pendant la phase d'expansion isothermique, l'énergie de compression étant ajoutée par l'intermédiaire d'un volant d'inertie ou de tout autre moyen d'accumulation d'énergie appropriés, lequel volant d'inertie emmagasine l'énergie récupérée pendant la phase d'expansion adiabatique. Lorsqu'ils sont utilisés à l'envers, le cycle thermodynamique décrit dans cette invention et le moteur mis en oeuvre permettent une utilisation en tant que pompe à chaleur ou dispositif de réfrigération.
Crow Darby
Uren John Russell
LandOfFree
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Profile ID: LFCA-PAI-O-1811602