AT524890B1 - Heissfluidmaschine - Google Patents
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- F02G1/00—Hot gas positive-displacement engine plants
- F02G1/04—Hot gas positive-displacement engine plants of closed-cycle type
- F02G1/043—Hot gas positive-displacement engine plants of closed-cycle type the engine being operated by expansion and contraction of a mass of working gas which is heated and cooled in one of a plurality of constantly communicating expansible chambers, e.g. Stirling cycle type engines
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Abstract
Die Erfindung betrifft eine Heissfluidmaschine bestehend aus zwei Verdrängerzylinderaggregaten (1,2) mit zwischengeschaltetem Expander (3) mit angekuppeltem Generator, gegenläufig zusammenwirkend. Die Expansionsseite wird erhitzt, die Kompressionsseite gekühlt. Auch die Rekuperatoren (18,19) der Verdrängerkolben (4,5) werden auf der Expansionsseite erhitzt und auf der Kompressionsseite gekühlt. Das Fluid wird in den Expansionsraum (12) des Zylinders eins (1) eingespritzt, verdampft, der Dampf strömt durch den Expander (3), den Regenerator (17) des Zylinders zwei (2) in dessen Kompressionsraum (15), kondensiert und das Fluid sammelt sich in der Fluidwanne (7). Die Verdrängerkolben (4,5) werden mittels Schwenkhebel (8) umgeschwenkt, Fluid wird in den Expansionsraum (13) des Zylinders zwei (2) eingespritzt, verdampft, der Dampf strömt durch den Expander (3) und den Regenerator (16) in den Kompressionsraum (14) des Zylinders eins (1), kondensiert und das Fluid sammelt sich in der Fluidwanne (6). Die Verdrängerkolben werden zurückgeschwenkt und der Vorgang wird wiederholt.
Description
DIE ERFINDUNG BETRIFFT EINE HEISSFLUIDMASCHINE
[0001] Bisher bekannte Flachplatten-Heißluftmotoren, auch Flachplatten-Stirling genannt, konnten sich wegen der geringen Leistung nicht durchsetzen.
[0002] Hier setzt obige Erfindung an und es wird eine Maschine beschrieben die vor allem durch den Phasenübergang des Fluids eine wesentlich höhere Leistung erreicht.
[0003] Dazu wird vorgeschlagen, dass zwei Verdrängerzylinderaggregate (1,2) unter Zwischenschaltung eines Expanders (3) mit angekuppeltem Generator gegenläufig zusammenwirken. Zylinder- und Kolbenstirnseiten sind profiliert, dadurch wird die Wärmeübergangsfläche vergröBert und die Stabilität erhöht. Die Expansionsseite der Zylinderaggregate wird erhitzt, die Kompressionsseite wird gekühlt.
Weiters werden die Rekuperatoren (18,19) in den Verdrängerkolben (4,5) auf der Expansionsseite erhitzt und auf der Kompressionsseite gekühlt.
Das Fluid, zum Beispiel Ethanol, wird in den Expansionsraum eins (12) des Verdrängerzylinders eins (1) mittels Einspritzanlage (9) eingespritzt, verdampft, der Dampf strömt durch den Expander (3), zum Beispiel einen Scroll-Expander, im Verdrängerzylinder zwei (2) durch den Regenerator (17) in den Kompressionsraum (15), kondensiert und das Fluid sammelt sich in der Fluidwanne (7). Die Verdrängerkolben (4,5) werden mittels Schwenkhebel (8) umgeschwenkt, Fluid wird in den Expansionsraum (13) des Verdrängerzylinders zwei (2) eingespritzt, verdampft, der Dampf strömt durch den Expander (3), durch den Regenerator (16) des Verdrängerzylinders eins (1) in dessen Kompressionsraum (14), kondensiert und das Fluid sammelt sich in der Fluidwanne (6). Die Verdrängerkolben (4,5) werden zurückgeschwenkt und der Vorgang wird wiederholt.
Der Durchfluss durch den Expander (3) wird mittels Ventilen, zum Beispiel Flatterventilen, nur in eine Richtung ermöglicht. Die Leistung wird durch Aufladung mit nicht kondensierbaren Gasen weiter gesteigert.
Die Verdrängerkolben werden diskontinuierlich bewegt, zum Beispiel mittels Stellmotor. Trennfugen am Verdrängerzylinder und am Verdrängerkolben verhindern Wärmebrücken.
Die Regeneratoren in den Verdrängerkolben sind zur Erreichung einer Temperaturkaskade mehrschichtig aufgebaut.
Die Rekuperatoren in den Verdrängerkolben werden vom Arbeitsfluid, bedingt durch Flatterventile, nur in eine Richtung durchströmt.
Die Abdichtung zwischen Expansionsraum und Kompressionsraum erfolgt mittels Membrandichtung (10), bevorzugt einer Faltenmembran, welche zwischen Zylinderwand und Verdrängerkolben gespannt ist.
Die Wärmeträgerflüssigkeiten werden durch die hohlen Schwenkhebel (8) in die Verdrängerkolben zu und von diesen abgeführt. Der Erhitzer (11) kann mit einem Brenner ausgestattet oder durch Sonnenwärme oder Abwärme erhitzt werden.
Die Kühler für die Wärmeträgerflüssigkeit aus den kompressionsraumseitigen Rekuperatoren der Verdrängerkolben werden bevorzugt als Heizkörper, zum Beispiel zur Raumheizung, ausgeführt.
Claims (10)
1. Heißfluidmaschine, bestehend aus Verdrängerzylinder (1,2), Verdrängerkolben (4,5) mit integriertem Regenerator (16,17) und Rekuperatoren (18,19), Erhitzer (11), Kühler, Expander (3) mit Generator, Fluideinspritzanlage (9), Fluidwanne (6,7) und Membrandichtung (10), dadurch gekennzeichnet, dass jeder Verdrängerkolben (4,5) mittels mindestens zwei Schwenkhebel (8) bewegbar ist.
2. Heißfluidmaschine nach Anspruch eins, dadurch gekennzeichnet, dass die Verdrängerkolbenflächen (4,5) profiliert sind.
3. Heißfluidmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Zylinderstirnflächen (1,2) profiliert sind.
4. Heißfluidmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass im Verdrängerkolben (4,5) ein mehrschichtiger Regenerator (16,17) integriert ist.
5. Heißfluidmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass im Verdrängerkolben (4,5) mindestens ein Rekuperator (18,19) integriert ist.
6. Heißfluidmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen Zylinderwand und Verdrängerkolben (4,5) eine Membrandichtung (10) gespannt ist.
7. Heißfluidmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Membrandichtung (10) als Faltenmembran ausgeführt ist.
8. Heißfluidmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Schwenkhebel (8) hohl sind.
9. Heißfluidmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Einspritzung von Fluid erfolgt.
10. Heißfluidmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Arbeitsfluid die Rekuperatoren (18,19) nur in eine Richtung durchströmt.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen
Priority Applications (3)
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Family Applications (1)
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---|---|---|---|---|
GB769368A (en) * | 1955-03-30 | 1957-03-06 | James Windrum | Improvements in hot gas reciprocating engines |
AT505645A1 (de) * | 2007-09-11 | 2009-03-15 | Schlager Leopold | Wärmekraftmaschine |
WO2018028735A1 (de) * | 2016-08-10 | 2018-02-15 | Kiffner Yves Michael | Wärmezyklusmaschine |
DE202020000902U1 (de) * | 2020-02-25 | 2020-04-06 | Jens Bernd Lindner | Stirlingmotor, ausgeführt als großvolumiger Flachplatten Doppelstirling mit nur einer Kurbelwelle in einem unter Gasdruck stehendem Gehäuse |
Family Cites Families (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0493559A (ja) * | 1990-08-10 | 1992-03-26 | Naoji Isshiki | 循環油をもつ逆スターリング冷凍機 |
DE102008048639B4 (de) * | 2008-09-24 | 2010-10-07 | WÜRZ, Raimund | Wärmekraftmaschine und Verfahren zum Betreiben derselben |
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- 2021-03-26 AT ATA66/2021A patent/AT524890B1/de active
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2022
- 2022-03-25 EP EP22717338.2A patent/EP4314531A1/de active Pending
- 2022-03-25 WO PCT/AT2022/000002 patent/WO2022198246A1/de active Application Filing
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
GB769368A (en) * | 1955-03-30 | 1957-03-06 | James Windrum | Improvements in hot gas reciprocating engines |
AT505645A1 (de) * | 2007-09-11 | 2009-03-15 | Schlager Leopold | Wärmekraftmaschine |
WO2018028735A1 (de) * | 2016-08-10 | 2018-02-15 | Kiffner Yves Michael | Wärmezyklusmaschine |
DE202020000902U1 (de) * | 2020-02-25 | 2020-04-06 | Jens Bernd Lindner | Stirlingmotor, ausgeführt als großvolumiger Flachplatten Doppelstirling mit nur einer Kurbelwelle in einem unter Gasdruck stehendem Gehäuse |
Also Published As
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