CH280946A - Gasmaschine, bei der sich in zwei Räumen, deren Volumen mit einem Phasenunterschied geändert werden, im Betrieb ein thermodynamischer Kreisprozess abspielt. - Google Patents
Gasmaschine, bei der sich in zwei Räumen, deren Volumen mit einem Phasenunterschied geändert werden, im Betrieb ein thermodynamischer Kreisprozess abspielt.Info
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- 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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Description
Gasmaschine, bei der sich in zwei Räumen, deren Volumen mit einem Phasenunterschied geändert werden, im Betrieb ein thermodynamischer Kreisproze & abspielt. Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine (tasmaschine, die zwei Räume ent hält, deren Volumen mit, einem Phasenunter- scliied geändert werden und in denen sich während des Betriebes der Maschine ein thermodynamischer Kreisprozess abspielt. Bekanntlich werden im allgemeinen solche (;asmasehinen als Kolbenmaschinen ausgebil det. Wie die Kolbengasmaschinen, können auch diese Gasmaschinen entweder als Heissgas motoren oder als Kaltgas-Kühlmasehinen bzw. Wärmepunipen arbeiten. Bei der Verwendung von Kolben tritt oft ein wesentlicher Leekv erhist auf bei der För derung des Arbeitsmittels. Dieser Leckv erlast stellt einen wesentlichen Wärmeverlust dar. Eine weitere Schwierigkeit. ergibt sich aus der Notwendigkeit, die Kolben zu schmieren. Diese Schmierung mass dauernd überwacht werden, wobei die Gefahr besteht, dass ein Teil des fiehmiermittels in den Regenerator gelangt. Dies hat einen besonders ungünstigen Einfluss auf die Wirkung des Regenerators. Die vor stehend erwähnten Schwierigkeiten beein trächtigen den Wirkungsgrad der Maschine. In bestimmten Fällen ist es möglich, die nachteilige Wirkung einer dieser Schwierig keiten in gewissem Umfange zu vermindern; aber dies wirkt sich in der Regel darin aus, dass die nachteilige Wirkung der andern ,ehwierigkeiten zunimmt. Bei bekannten Ausführungsformen von IIeissgaskolbenmaschinen, bei denen die Kom pression und die Expansion in den Arbeits räumen mit veränderlichen Volumen und die Erhitzung und Kühlung in einem gesonderten Erhitzer bzw. Kühler erfolgt, ist die Expan sion und die Kompression nicht isothermisch, sondern annähernd adiabatisch. Am Ende der Expansion ist die mittlere Temperatur des Arbeitsmittels niedriger, als sie bei isothermer Expansion wäre. Das Arbeitsmittel nimmt beim Durchströmen des Erhitzers Wärme auf. -Nach der Kompression ist die Temperatur höher, als sie bei isothermer Kompression wäre. Beim Durchströmen des Kühlers gibt das Ar beitsmittel noch Wärme ab. Durch die Erfindung ist es möglich, die vorstehend erwähnte Arbeitsweise zu verbes sern und Gasmaschinen mit einem grösseren Wirkungsgrad arbeiten zu lassen. Die Erfin dung bezieht sich auf eine Gasmaschine, bei der sich in zwei Räumen, deren Volumen mit einem Phasenunterschied geändert werden, im Betrieb ein thermodynamischer Kreisprozess abspielt, wobei die Wand wenigstens einer der Räume mit veränderlichem Volumen in Form eines Balges ausgeführt ist und zwischen dem Maschinentriebwerk und diesem Balg eine mechanische Verbindung besteht und der Austausch kalorischer Energie durch die Balg- wand hindurch stattfindet. Bei entsprechender Ausbildung kann er reicht werden, dass die in diesem Arbeits raum erfolgende Expansion oder Kompres sion annähernd isothermisch erfolgt. Ein be sonderer Erhitzer oder Kühler beziehungs weise beide können dann entbehrt werden. Bei der mit Bälgen versehenen Gasmaschine kann eine einfache und gedrängte Bauart er zielt werden, wenn zwei Bälge in Flucht mit einander angeordnet sind, wobei zwischen den einander zugewendeten Endwänden dieser Bälge eine Zwischenwand mit wärmeisolieren den Eigenschaften, zum Beispiel eine Wand aus Asbest, vorgesehen ist. Vorteilhaft wird zum Andern der Volu men der von den Bälgen begrenzten Räume ein Triebstaugenmechanismus vorgesehen, der an der Zwischenwand angreift und. mit dem Maschinentriebwerk verbunden ist. In der beiliegenden Zeichnung ist schema tisch ein Ausführungsbeispiel einer Gas maschine nach der Erfindung dargestellt. Die gezeichnete Gasmaschine, die zum Bei spiel eine Kaltgas-Kühlmaschine darstellt, be sitzt an Stelle der sonst üblichen Zylinder und Kolben Bälge 30 und. 31, wobei der Aus tausch der Wärmeenergie zwischen dem in der lIaschine wirksamen Arbeitsmittel und den wärmeabgebenden bzw. wärmeaufnehmenden Medien jeweils durch die Balgwand hindurch stattfindet. Die Bälge dieser Maschine sind in nicht gezeichneter Weise mit einem Triebwerk, zum Beispiel einem Kurbeltrieb, verbunden. Wenn die Maschine als Kühlmaschine ausge bildet ist., stellt der den Balg 30 umgebende Raum 32.den Kühlraum dar, dem Wärme- energie entnommen und durch die Wand des Balges 30 hindurch dem Prozess zugeführt wird. Der Raum 33 ist der zur Abführung von Wärmeenergie dienende Raum. Durch die Wand des Balges 31 hindurch dem Raum 33 zugeführte Wärmeenergie wird mit Hilfe eines Kühlmittels, das bei --1 in diesen Raum hineinströmt und bei B diesen Raum verlässt, abgeführt. Die beiden Arbeitsräume des Zy klus, das heisst der Arbeitsraum im Balg 30 und der Arbeitsraum im Balg 31, stehen durch einen Verbindungskanal 3.1 über einen Regenerator 35 miteinander in Verbindung. Da die Wärmeenergie durch die Bal,-wände hindurch ausgetauscht. wird, können die üb liche Wärmezufuhrvorrichtung (bei Heissgas maschinen der Erhitzer) und der Kühler ent behrt werden.
Claims (1)
- PATENTANSPRUCH: Gasmaschine, bei der sieh in zwei Räumen, deren Volumen mit einem Phasenunterschied geändert. werden, im Betrieb ein thermodyna mischer Kreisprozess abspielt, dadurch ge kennzeichnet, dass die Wand wenigstens eine, der Räume mit v eränderliehem Volumen in Form eines Balges ausgeführt ist., wobei zwi schen dem Maschinentriebwerk und diesem Balg eine mechanische Verbindung besteht.und der Austausch kalorischer Enermie clureh die Balgwand hindurch stattfindet.. UNTERANSPRÜCHE: 1. Gasmaschine nach Patentansprueli, da durch gekennzeichnet, dass zwei Bälge in Flucht angeordnet sind, wobei zwischen den einander zugewendeten Endwänden dieser Bälge eine Zwischenwand mit wärmeisolieren den Eigenschaften vorgesehen ist. ?.Gasmaschine nach Unteranspruch 1, da durch gekennzeichnet, dass zum Andern der Volumen der von den Bälgen begrenzten Räume ein Triebstan #,einneelianisnius vor-e- sehen ist.
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