CH301141A - Piston gas engine with at least two cycle processes. - Google Patents

Piston gas engine with at least two cycle processes.

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CH301141A
CH301141A CH301141DA CH301141A CH 301141 A CH301141 A CH 301141A CH 301141D A CH301141D A CH 301141DA CH 301141 A CH301141 A CH 301141A
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CH
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gas engine
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cycle
regenerator
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Gloeilampenfabrieken N Philips
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Philips Nv
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    • F02GHOT GAS OR COMBUSTION-PRODUCT POSITIVE-DISPLACEMENT ENGINE PLANTS; USE OF WASTE HEAT OF COMBUSTION ENGINES; NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
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    • F02G1/04Hot gas positive-displacement engine plants of closed-cycle type
    • F02G1/043Hot 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
    • F02G1/053Component parts or details
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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Description

  

      Kolbengasmaschine    mit mindestens zwei     Kreisprozessen.       Die     Erfindung    bezieht. sich auf eine     Kol-          bengasmaschine    mit mindestens zwei Kreis  prozessen, die für jeden     Kreisprozess    mit  einem     Wä.rmeaustauscher    für das Arbeits  mittel der     Maschine    versehen ist, der aus min  destens einem einerseits in einen Zylinder  raum und anderseits in einen     Regenerator-          raum    mündenden, selbst ausserhalb des Zylin  ders der Maschine liegenden Element. besteht.  



  Die bisher bekannten     Heissgaskolben-          masehin.en    haben. im allgemeinen für jeden zu  einem     bestimmten:        Kreisprozess    gehörenden  Erhitzer einen gesonderten Brenner.

   Wenn       sieh    in der     2vIasehine    zwei oder mehr Kreis  prozesse vollziehen, sind bei den bisher be  kannten Bauarten auch zwei oder mehr Bren  ner vorhanden, während bei     Ausbildung    der  Erhitzer als Rohrerhitzer jeder     Erhitzer    einen  eigenen Raum für die Verbrennungsgase be  grenzt, so dass jede Gruppe von     Erhitzerröhren     eine eigene, gesonderte Wand bildet, der ka  lorische Energie     zugeführt.    wird.

   Bei diesen       Bauarten.    wird im allgemeinen, die Menge       kaloriseher    Energie, die von jedem Röhren  bündel aufgenommen und dem     zu    einem be  stimmten     Kreisprozess    gehörenden Arbeits  mittel     ü'bert'ragen    wird, nicht gleich sein.

    Infolge dieser     Ungleichheit.    der übertragenen       Menfre    kalorischer Energie, ist auch die Ar  beit,, die von dem zu einem bestimmten Kreis  prozess gehörenden Arbeitsmittel in der Ma  schine verrichtet. wird, nicht gleich der Arbeit,  die von einem     zu    einem andern     Kreisprozess       gehörenden Arbeitsmittel     verriehtet    wird.  Dies     beeinträchtigt        dieWirkinmg    der Maschine.  



  Zweck der Erfindung ist, eine Bauart zu  schaffen, bei welcher diese     Nachteile    weit  gehend behoben sind.  



  Die Erfindung ist     sowohl    bei Heissgas  kolbenmaschinen als auch bei Kühlmaschinen  verwendbar, die nach dem umgekehrten Heiss  gasmotorprinzip arbeiten, in welchem Falle  der     Wärmeaustauscher    nicht     als    Erhitzer,  sondern als Organ zur Wärmeabgabe an das  Arbeitsmedium benutzt wird.  



  Gemäss der Erfindung bilden die Ele  mente aller     Wärmeaustauscher    gemeinsam  eine Wand     zum    Austauschen kalorischer  Energie, wobei die von den verschiedenen       Kreisprozessen        beanspruchten    Teile der Wand  ober     fläche    einander     wenigstens    annähernd  gleich sind. '  Die Querschnitte der Elemente können  verschiedene Formen haben; sie sind vorzugs  weise rund, können aber auch eckig oder oval  sein.  



  Die beiliegende Zeichnung stellt schema  tisch einige     beispielsweise        Ausführungsformen     von erfindungsgemässen     Kolbengasmaschinen     dar, die     als        Heissgaskol'benmotoren        ausgebildet     sind.  



       Fig.1    ist. eine Draufsicht auf     einen    Er  hitzer eines     Heissgaskolbenmotors.     



       Fig.    2 ist ein Schnitt längs der Linie       II-II    in     Fig.1.              Fig.    3 ist eine Draufsicht auf einen Heiss  gaskolbenmotor mit einer andern     Art    eines  Erhitzers.  



       Fig.    4 ist. ein Schnitt längs der Linie       IV-IV    in     Fig.    3,       Fig.    5 ist. eine Draufsicht eines Motors mit  einer     dritten        Art    von Erhitzer.  



       Fig.    6 ist ein Schnitt längs der Linie       VI-VI    in     Fig.    5.  



  Der     Heissgaskolbenmotor    nach     Fig.    1 ist  ein mit beidseitig Arbeitsräume verschiedener       Prozesse        beeinflussenden    Kolben versehener       :Motor    mit vier     Kreisprozessen        und    ist mit  vier Arbeitszylindern 1, 2, 3 bzw. 4 versehen.  Der     Regenerator    und Kühler, die zu einem  bestimmten     Kreisprozess    gehören, sind in je  einem     gemeinsamen    Raum 5, -6, 7 bzw. 8  untergebracht.

   Sowohl     die    vier     Arbeitszylinder     als auch die Räume für die Kühler und Rege  neratoren liegen in einem Kranz. Im Raum 5  nach     Fig.    2 liegt der     Regenerator    9 und     ein     Kühler 10. In den andern Räumen 6, 7 und  8 liegen gleichfalls je ein     Regenerator    und  ein Kühler, die in der     Figur    nicht dargestellt.  sind. In den     Arbeitszylindern    sind die Kolben  auf und ab beweglich angeordnet.  



  Der Raum 12 oberhalb des Kolbens 11 im  Arbeitszylinder 1 ist der warme Raum des  einen Kreisprozesses. An diesen warmen Raum  schliesst sich ein Kanal 13, und an den Raum  5 für den     Regenerator    und Kühler ein an  derer Kanal 14 an. Beide Kanäle 13 und 14       stehen    durch eine Anzahl parallel geschal  teter     Erhitzerröhren    1'5 miteinander in Ver  bindung.  



  Wie in     Fig.    1 dargestellt" steht der Ar  beitszylinder 2 durch den Kanal 16, die     Erhit-          zerröhren        1'7    und den Kanal 18 mit dem  Raum 6 .in Verbindung. Der Arbeitszylinder  3 ist durch den Kanal 19, die     Erhitzerröhren     20 und. :den Kanal 21 mit dem Raum 7 in  Verbindung; der     Arbeitszylinder    4 durch den  Kanal 2 2, die     Erhitzerröhren    23 -und den Ka  nal 24 mit. dem Raum B.

   Der Raum 5 ist  ferner durch den Kanal 25 mit dem Raum  unterhalb des Kolbens im Arbeitszylinder 2  in     Verbindung.    Auf entsprechende Weise sind  die     Räiune    für die     Regeneratoren    und Kühler    6, 7 bzw. 8 mit, den zugehörigen Räumen  unterhalb der Kolben in den Arbeitszylindern  3, 4 bzw. 1 in Verbindung. Die Räume ober  halb der Kolben, die mit. konstantem Phasen  unterschied auf- und abwärts bewegt werden,  sind die warmen Räume des Motors und die  Räume unterhalb der Kolben die kalten  Räume.

   Die Anordnung ist im übrigen der  art., dass jede Gruppe der     Erhitzerröhren    aus  einer Anzahl parallel geschalteter, zu einem  grossen Teil quer zu den Achsen der Arbeits  zylinder liegender Rohre besteht, wobei die  eine Reihe von Rohrenden mit einem Arbeits  zylinder und die andere Reihe von Enden mit  einem Raum für den     Regenerator    in. Verbin  dung steht, wobei die     Röhrengruppe    eines       Wärmeaustauschers    eines bestimmten Kreis  prozesses an beiden Enden, je an einen für  alle Rohre der Gruppe gemeinsamen Kanal  angeschlossen ist, wobei der eine dieser zwei  Kanäle in dem warmen. Raum und der andere  in den     Regeneratorraum    mündet.

   Die     Erhit-          zerröhrenbündel    bilden gemeinsam eine Wand,  der kalorische Energie durch die Verbren  nungsgase     zugeführt.        wird.    Bei der Bauart  nach     Fig.    1 ist. jeder Arbeitszylinder durch  die     Erhitzerröhren    mit einem Raum für den       Regenerator    und Kühler in Verbindung, der  zwischen zwei andern Arbeitszylindern an  geordnet ist.    Die Verbrennungsgase, die unter Zuhilfe  nahme des gemeinsamen Brenners 26 zuge  führt werden., streichen durch die Röhren  bündel der Erhitzer     und.    geben diesen. Röhren  kalorische Energie ab. Darauf verlassen die  Gase den Heissgasmotor bei 27.

   Infole der  Anordnung der     Erhitzerröhren    nimmt' jedes  Bündel von     Erhitzerröhren    eine weitestgehend  gleiche Energiemenge auf. Es ist dabei  ersichtlich, dass jede     ElementeMlppe    eines  einzigen Kreisprozesses wenigstens teilweise  vor einer     Elementengruppe    eines andern  Kreisprozesses liegt.  



       Fig.3    ist. eine Draufsicht auf den Erhitzer  eines andern Heissgasmotors. Dieser Heissgas  motor hat ebenfalls vier beidseitig wirkende  Zylinder.           Fig.    4 ist ein     iSchnitt    längs der Linie       IV-IV    in     Fig.    3. In beiden Figuren bezeich  nen entsprechende     Ziffern    entsprechende  Teile der     Fig.    1 und 2.

   Der Raum 12 oberhalb  des     Kolbens    11 im Zylinder 1 steht. durch eine  Anzahl parallel geschalteter Röhren 31 mit  dem Raum 5 in     Verbindung.        In,        diesem        Raten     5 ist der     Regenerator    9 und der Kühler 10  enthalten, die     durch    den Kanal 25 mit dem  Arbeitsraum unterhalb des     Kolbens    im Zy  linder 4 verbunden sind.

   Auch bei diesem       'lotor    sind die Räume oberhalb der Kolben  die     warmen    Räume, während die Räume       unterhalb    der Kolben die kalten Räume     sind;     die Kolben bewegen sieh mit konstantem  Phasenunterschied auf- und abwärts. Die  parallel geschalteten Röhren 31 bilden den  Erhitzer für das     Arbeitsmittel,    das in den  vorerwähnten, miteinander verbundenen Räu  men. einen     thermodynamisehen        Kreisprozess     vollführt.  



  Auf entsprechende Weise ist. der Arbeits  zylinder 2 durch das     Röhrenbündel    32 mit  dem Raum 6 in Verbindung, während der Ar  beitszylinder 3 durch das     Röhrenbündel    33  mit dem Raum 7, und der Arbeitszylinder 4  durch das Röhrenbündel 34 mit. dem Raum 8  in Verbindung steht.. Die Räume ,6, 7 und 8  sind je durch einen: nicht. dargestellten Kanal  mit den kalten Räumen unterhalb der Kolben  in den entsprechenden Zylindern 1, 2 und 3  in Verbindung. Die Röhrenbündel 31, 32, 33  und     3.1    bestehen aus je drei parallel geschal  teten Röhren, wobei jedes Rohr sowohl in  einen Arbeitszylinder als auch in einen Re  generatorraum mündet. Die Röhren aller       (Truppen    bilden eine gemeinsame wand, der  kalorische Energie zugeführt wird.

   Die     Ver-          brennungsgase    werden unter Zuhilfenahme  des     Ringbrenners        35    zugeführt und verlassen  den Motor bei 36. Die     Erhitzerröhren    jedes  Bündels     estrecken    sich teilweise     schrauben-          linienförmig    und über ein solcher Teil des  Umfanges der von diesen Elementen gebil  deten. wand, und sind derart     @    gebogen, dass  auf jeden Längsschnitt dieser Wand stets  mindestens zwei     Röhrengruppen    liegen.

   Ähn  lich wie bei dem Motor nach     Fig.    1 und 2,         wirken    die Kolben auf einen nicht dar  gestellten,     gemeinsamen        Übertragungsmecha-          nismus,    z. B. eine     Taumelscheibe.     



  In     ,den        Fig.    5 und 6 ist     eine    andere     Aus-          führungsform    eines Heissgasmotors dargestellt.  Hier sind die     Regeneratoren    und- Kühler je       um,    den kalten     Raum    eines     Arbeitszylinders          herumgelegt    und der Kühler schliesst unmit  telbar an diesen     Raum    an.  



  Bei     dieser    Bauart wird eine wesentliche  Verbesserung des     Wirkungsgrades    und der  spezifischen     Leistung    im Vergleich     zu    Mo  toren erzielt, bei denen sich     zwischen    dem  Kühler und dem kalten     Raten    ein Verbin  dungskanal     verhältnismässig    grosser Abmes  sungen befindet.

       Ausserdem        ergibt        sich    bei  dieser Ausführungsform der     Vorteil,    dass die  Zufuhr zum     Regenerator    und zum Kühler da  durch vorteilhaft ist, dass der 'Strömungs  verlust geringer sein und die     Anbringung    von  Leitschaufeln vermieden werden kann. In den       Fig.    5 und -6 sind den Teilen der     Fig.    1 und 2  entsprechende Teile mit     entsprechenden    Zif  fern bezeichnet. Der Motor ist wieder ein       Vierzylinder-Heiss,askolbenmotor    mit beidsei  tig Arbeitsräume verschiedener Prozesse be  einflussenden Kolben 1' 11, vier Zylindern 1,  2, 3 bzw. 4.

   Der Arbeitsraum     oberhalb    eines  jeden Kolbens ist der warme Raum und steht  durch einen Erhitzer,     Regenerator    und Küh  ler mit. einem kalten Raum in Verbindung, der  unterhalb des Kolbens im nächstfolgenden  Arbeitszylinder liegt.     Fig.    6 ist ein Schnitt  längs der Linie     VI-VI    in     Fig.    5.

   Der Raum  12 oberhalb des     Kolbens    1 steht durch das  Röhrenbündel 41 und einen nicht dargestellten       Regenerator    und Kühler mit dem kalten  Raum unterhalb des Kolbens im Zylinder 4  in     Verbbindung.    Auf entsprechende     Weise    ist  der warme Raum in Zylinder 4 durch das  Röhrenbündel 45, den     Regenerator    42     und     den Kühler 43 mit dem kalten     R.a1un    44  unterhalb des     Kolbens    im Zylinder 3 in Ver  bindung.

   Gleichfalls ist der warme Raum  oberhalb des Kolbens im Zylinder 3 durch  den Erhitzer 46 mit dem kalten     Raum    unter  halb des     Kolbens    im Zylinder 2 verbunden,       und    der warme Raum oberhalb des Kolbens      im Zylinder 2 ist durch den Erhitzer 47, den       Regenerator    48 und den Kühler 49 mit dem  kalten Raum 50 unterhalb des Kolbens im Zy  linder 1 verbunden. Vorzugsweise sind die Er  hitzerröhren     derart    angeordnet, dass der An  schluss an den.     Regenerator        senkrecht    oder  nahezu senkrecht     zur        Regeneratorendfläche     steht.

   Aus Versuchen hat sich ergeben,     dass     bei dieser     Bauart.    gegenüber bekannten Mo  toren mit.     beidseitig        Arbeltsräiune    beeinflus  senden Kolben eine Zunahme der spezifischen       Leistung        sogar        von        10%        erzielt        wird.     



  Die Röhren der Erhitzer 41, 45, 46 und  47 bilden eine gemeinsame Wand, der kalo  rische Energie zugeführt wird unter Zuhilfe  nahme der Verbrennungsgase eines Bren  ners.  



  In     Fig.    5 ist die Form der Röhren der Er  hitzer dargestellt. Wie aus .der Figur ersicht  lich ist, ist beim Erhitzer 46 das Rohr 52 das  äusserste Rohr des     Erhitzerbündels.    Darüber  sind die Rohre 53, 54, 55 und 56     angeordnet.     Diesen Rohren sind wieder die Rohre 57, 58,  59, 60, 61,     692    und 63 überlagert. Die An  schlüsse der Rohre sind gleich über den  Querschnitt des     Regenerators    verteilt.. Auf  diese Weise ergibt sich ein     symmetrisches    Röh  renmuster.

   Ausserdem sind vorzugsweise die  Rohre jedes Bündels wenigstens nahezu gleich  lang, haben annähernd gleichen     Durchström-          widerstand    und erstrecken sich zu einem gro  ssen Teil quer zu den Achsen der Arbeits  zylinder.  



  Die oben beschriebenen     Heissgaskol'ben-          maschinen    sind alle     Vierzylindermaschinen     mit beidseitig Arbeitsräume beeinflussenden  Kolben. Es ist     ersichtlich,        dass    die Maschine  nach der Erfindung auch als eine Zwei-, Drei  oder     Mehrzylindermaschine,    entweder mit. ein  seitig oder beidseitig Arbeitsräume beeinflus  senden Kolben     ausgebildet    sein kann.

   Bei  allen beschriebenen Beispielen ist ersichtlich,  dass von der durch die     Erhitzerrohre    gebil  deten     gemeinsamen    Wand die von den ver  schiedenen     Kreisprozessen    beanspruchten  Teile der     Wando#berfläehe    einander wenigstens  annähernd gleich sind.    Die Röhren können dicht     zusammenliegen,     so dass mit den Röhren in     wä.rmeaust.au-          schender    Berührung befindliche Gase nur  längs der Wand strömen können. Die Röhren  können jedoch auch in einem Abstand von  einander liegen, so     d.ass    die Gase sie völlig um  spülen können..  



  Ein weiterer Vorteil der beschriebenen Er  hitzer ist der, dass er verhältnismässig wenig  Raum beansprucht und dass eine einfache  Feuerung verwendbar ist.



      Piston gas engine with at least two cycle processes. The invention relates. on a piston gas machine with at least two cycle processes, which is provided with a heat exchanger for the working fluid of the machine for each cycle, consisting of at least one that opens into a cylinder chamber on the one hand and a regenerator chamber on the other element lying outside the cylinder of the machine. consists.



  The previously known hot gas piston masehin.en have. in general, a separate burner for each heater belonging to a particular cycle.

   If two or more circular processes are carried out in the 2vIase, the previously known designs also have two or more burners, while when the heater is designed as a tubular heater, each heater limits its own space for the combustion gases, so that each group of Heater tubes form their own, separate wall, supplied to the caloric energy. becomes.

   With these types. In general, the amount of caloric energy that is absorbed by each tube bundle and transferred to the working medium belonging to a certain cycle will not be the same.

    As a result of this inequality. The transferred amount of caloric energy is also the work that is performed in the machine by the equipment belonging to a certain cycle. is not the same as the work that is barred by a work tool belonging to another cycle. This will affect the operation of the machine.



  The purpose of the invention is to create a design in which these disadvantages are largely eliminated.



  The invention can be used in hot gas piston machines as well as in cooling machines that work on the reverse hot gas engine principle, in which case the heat exchanger is not used as a heater, but as an organ for dissipating heat to the working medium.



  According to the invention, the elements of all heat exchangers together form a wall for exchanging caloric energy, the parts of the wall surface area stressed by the various cycle processes being at least approximately the same. The cross-sections of the elements can have different shapes; they are preferably round, but can also be angular or oval.



  The accompanying drawing schematically shows some exemplary embodiments of piston gas engines according to the invention, which are designed as hot gas piston engines.



       Fig.1 is. a top view of a He heater of a hot gas piston engine.



       Fig. 2 is a section along the line II-II in Fig.1. Fig. 3 is a plan view of a hot gas piston engine with another type of heater.



       Fig. 4 is. a section along the line IV-IV in fig. 3, fig. Figure 3 is a top view of an engine with a third type of heater.



       FIG. 6 is a section along the line VI-VI in FIG. 5.



  The hot gas piston engine according to FIG. 1 is a piston provided with working spaces influencing different processes on both sides: engine with four cycle processes and is provided with four working cylinders 1, 2, 3 and 4. The regenerator and cooler, which belong to a specific cycle, are each accommodated in a common space 5, 6, 7 and 8, respectively.

   Both the four working cylinders and the rooms for the cooler and regenerators are in a wreath. The regenerator 9 and a cooler 10 are located in the space 5 according to FIG. 2. In the other spaces 6, 7 and 8 there are also a regenerator and a cooler, which are not shown in the figure. are. The pistons are arranged to be movable up and down in the working cylinders.



  The space 12 above the piston 11 in the working cylinder 1 is the warm space of the one cycle. A duct 13 connects to this warm space, and another duct 14 connects to space 5 for the regenerator and cooler. Both channels 13 and 14 are connected to one another by a number of heater tubes 1'5 connected in parallel.



  As shown in FIG. 1, the working cylinder 2 is connected to the space 6 through the channel 16, the heater tubes 1'7 and the channel 18. The working cylinder 3 is connected through the channel 19, the heater tubes 20 and. : the channel 21 in connection with the space 7; the working cylinder 4 through the channel 2 2, the heater tubes 23 - and the channel 24 with the space B.

   The space 5 is also connected through the channel 25 with the space below the piston in the working cylinder 2. In a corresponding manner, the tubes for the regenerators and coolers 6, 7 and 8 are connected to the associated spaces below the pistons in the working cylinders 3, 4 and 1, respectively. The spaces above the flasks with. If the constant phases are moved up and down with a difference, the warm spaces of the engine and the spaces below the pistons are the cold spaces.

   The arrangement is, moreover, of the kind. That each group of heater tubes consists of a number of parallel-connected tubes, to a large extent transverse to the axes of the working cylinder, with one row of tube ends with one working cylinder and the other row of Ends with a space for the regenerator in connection, the tube group of a heat exchanger of a certain circular process is connected at both ends to a common channel for all tubes of the group, with one of these two channels in the warm one. Room and the other opens into the regenerator room.

   The bundles of heater tubes together form a wall, to which the caloric energy is supplied by the combustion gases. becomes. In the type of FIG. 1 is. each working cylinder through the heater tubes with a space for the regenerator and cooler in connection, which is arranged between two other working cylinders. The combustion gases, which are supplied with the aid of the common burner 26, sweep through the tube bundle of the heater and. give this. Drain off caloric energy. The gases then leave the hot gas engine at 27.

   As a result of the arrangement of the heater tubes, each bundle of heater tubes absorbs largely the same amount of energy. It can be seen that each element cluster of a single cycle lies at least partially in front of an element group of another cycle.



       Fig.3 is. a top view of the heater of another hot gas engine. This hot gas motor also has four cylinders that act on both sides. FIG. 4 is a section along the line IV-IV in FIG. 3. In both figures, corresponding numerals denote corresponding parts of FIGS. 1 and 2.

   The space 12 is above the piston 11 in the cylinder 1. by a number of tubes 31 connected in parallel with the space 5. In this rate 5, the regenerator 9 and the cooler 10 are included, which are connected through the channel 25 to the working space below the piston in the cylinder 4 Zy.

   In this' lotor, too, the spaces above the pistons are the warm spaces, while the spaces below the pistons are the cold spaces; the pistons move up and down with a constant phase difference. The parallel-connected tubes 31 form the heater for the working fluid that men in the aforementioned interconnected rooms. performs a thermodynamic cycle.



  Is in a corresponding manner. the working cylinder 2 through the tube bundle 32 with the space 6 in connection, while the working cylinder 3 through the tube bundle 33 with the space 7, and the working cylinder 4 through the tube bundle 34 with. the room 8 is in connection .. The rooms 6, 7 and 8 are each through one: not. channel shown with the cold spaces below the piston in the corresponding cylinders 1, 2 and 3 in connection. The tube bundle 31, 32, 33 and 3.1 each consist of three parallel connected tubes, each tube opening into both a working cylinder and a generator room Re. The tubes of all (troops form a common wall, which is supplied with caloric energy.

   The combustion gases are supplied with the aid of the ring burner 35 and leave the engine at 36. The heater tubes of each bundle extend partially helically and over such a part of the circumference formed by these elements. wall, and are bent in such a way that there are always at least two groups of tubes on each longitudinal section of this wall.

   Similar to the engine according to FIGS. 1 and 2, the pistons act on a common transmission mechanism not provided, eg. B. a swash plate.



  In FIGS. 5 and 6, another embodiment of a hot gas engine is shown. Here the regenerators and coolers are each placed around the cold room of a working cylinder and the cooler is directly connected to this room.



  With this design, a significant improvement in efficiency and specific performance is achieved compared to motors in which there is a connecting duct of relatively large dimensions between the cooler and the cold rate.

       In addition, this embodiment has the advantage that the supply to the regenerator and to the cooler is advantageous because the flow loss can be lower and the attachment of guide vanes can be avoided. In Figs. 5 and -6 the parts of Figs. 1 and 2 corresponding parts are referred to with corresponding Zif. The engine is again a four-cylinder hot-piston engine with pistons 1, 11, four cylinders 1, 2, 3 and 4 that influence various processes on both sides.

   The working space above each flask is the warm space and is supported by a heater, regenerator and cooler. a cold space in connection, which is below the piston in the next working cylinder. FIG. 6 is a section along the line VI-VI in FIG. 5.

   The space 12 above the piston 1 is connected to the cold space below the piston in the cylinder 4 through the tube bundle 41 and a regenerator and cooler (not shown). In a corresponding manner, the warm space in cylinder 4 is connected through the tube bundle 45, the regenerator 42 and the cooler 43 with the cold room 44 below the piston in cylinder 3.

   Likewise, the warm space above the piston in cylinder 3 is connected through the heater 46 to the cold space below the piston in cylinder 2, and the warm space above the piston in cylinder 2 is through the heater 47, the regenerator 48 and the cooler 49 connected to the cold space 50 below the piston in cylinder 1. The heating tubes are preferably arranged in such a way that the connection to the. Regenerator is perpendicular or almost perpendicular to the regenerator end face.

   Tests have shown that with this type of construction. compared to known motors with. On both sides of the pistons, an increase in specific power of 10% is achieved.



  The tubes of the heater 41, 45, 46 and 47 form a common wall, the caloric energy is supplied with the aid of the combustion gases of a burner.



  In Fig. 5 the shape of the tubes of the He is shown heater. As can be seen from the figure, the tube 52 of the heater 46 is the outermost tube of the heater bundle. The tubes 53, 54, 55 and 56 are arranged above this. The tubes 57, 58, 59, 60, 61, 692 and 63 are again superimposed on these tubes. The pipe connections are evenly distributed over the cross section of the regenerator. This creates a symmetrical pipe pattern.

   In addition, the tubes of each bundle are preferably at least almost the same length, have approximately the same flow resistance and to a large extent extend transversely to the axes of the working cylinders.



  The hot gas piston machines described above are all four-cylinder machines with pistons influencing working spaces on both sides. It can be seen that the machine according to the invention is also available as a two, three or multi-cylinder machine, either with. one side or both sides influencing working spaces send piston can be formed.

   In all the examples described, it can be seen that, of the common wall formed by the heater tubes, the parts of the wall surface stressed by the various cycle processes are at least approximately the same. The tubes can lie close together, so that gases in heat-exchanging contact with the tubes can only flow along the wall. However, the tubes can also be at a distance from each other so that the gases can completely flush them.



  Another advantage of the described He heater is that it takes up relatively little space and that a simple furnace can be used.

 

Claims (1)

PATENTANSPRUCH: Kolbengasmaschine mit. mindestens zwei Kreisprozessen, wobei die Maschine für jeden Kreisprozess mit. einem Wärmeaustauscher für das Arbeitsmittel der Maschine versehen ist, der aus mindestens einem einerseits in einen Zylinderraum, anderseits in einen Regene- ratorraum mündenden, selbst ausserhalb des Zylinders der Maschine liegenden Element be steht, dadurch gekennzeichnet, dass die Ele mente aller WärmeaustaiLscher gemeinsam eine Wand zum Austauschen kalorischer Ener gie bilden, PATENT CLAIM: Piston gas engine with. at least two circular processes, with the machine having for each circular process. a heat exchanger for the working fluid of the machine is provided, which consists of at least one element which opens into a cylinder chamber on the one hand and a regenerator chamber on the other and is itself located outside the cylinder of the machine, characterized in that the elements of all heat exchangers together have a wall to exchange caloric energy, wobei die von den verschiedenen Kreisprozessen beanspruchten Teile der Wand oberfläche einander wenigstens annähernd gleich sind. UNTERANSPRÜCHE 1. Kolbengasmaschin.e nach Patentan- sprueh, mit. mindestens drei Kreisprozessen, dadurch gekennzeichnet, dass die Arbeits zylinder der Maschine in einem Kranz ange ordnet sind. 2. Kolbengasmaschine nach Unteranspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass in jedem Re generatorraum auch ein Kühler untergebracht ist, und da.ss diese Räume mit den Arbeits zylindern nebeneinander in einem Kranz an geordnet sind. the parts of the wall surface stressed by the various cyclic processes are at least approximately the same. SUBSTANTIAL CLAIMS 1. Piston gas machines according to patent application, with. at least three cycle processes, characterized in that the working cylinders of the machine are arranged in a ring. 2. Piston gas engine according to dependent claim 1, characterized in that a cooler is also housed in each Re generator space, and da.ss these spaces with the working cylinders are arranged side by side in a wreath. 3. Kolbengasmasehine nach Unteransprueli 1, die als Heissgaskolbenmotor ausgebildet ist, dadurch gekennzeichnet., dass jeder Regene- rator und der zugehörige Kühler in einen Raum untergebracht ist, der den zugehörigen kalten Raum umschliesst und jeder Kühler unmittelbar an diesen kalten Raum angeschlos sen ist.. 3. Kolbengasmasehine according to Unteransprueli 1, which is designed as a hot gas piston engine, characterized in that each regenerator and the associated cooler is housed in a space which encloses the associated cold space and each cooler is connected directly to this cold space. . 4-. Kolbengasmaschine nach Unteranspruch ?, dadurch gekennzeichnet, dass der Wärmeaus tauscher jedes Kreisprozesses mehrere Ele mente aufweist, und dass jede Elementen- gruppe eines einzigen Kreisprozesses wenig stens teilweise vor einer Elementengruppe eines andern Kreisprozesses liegt. 4-. Piston gas engine according to dependent claim?, Characterized in that the heat exchanger of each cycle has several elements, and that each element group of a single cycle is at least partially before an element group of another cycle. 5. Kolbengasmaschine nach Unteranspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass jede Elemen- tengruppe aus einer Anzahl parallel geschal teter, zu einem Teil quer zu den Achsen der Arbeitszylinder liegender Rohre besteht, wo bei die Rohre an einem Ende mit einem Arbeitszylinder und am andern Ende mit einem Raum für den Regenerator in Verbin dung stehen. 5. Piston gas engine according to dependent claim 4, characterized in that each group of elements consists of a number of parallel-connected pipes, some of which are transverse to the axes of the working cylinder, where the pipes at one end with a working cylinder and at the other end with a room for the regenerator in connection. 6. Kolbengasmaschine nach Unteranspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass jeder Arbeits zylinder durch die Elemente mit einem Raum für den Regenerator und: :den Kühler verbun den ist, der zwischen zwei andern Arbeits zylindern angeordnet ist. 6. Piston gas engine according to dependent claim 5, characterized in that each working cylinder through the elements with a space for the regenerator and: the cooler is verbun, which is arranged between two other working cylinders. 7. Kolbengasmaschine nach Unteranspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Elemente jedes Kreisprozesses sich über einen solchen Teil des Umfanges .der von diesen Elementen gebildeten Wand erstrecken und derart gebo gen: sind, dass in jedem Längsschnitt dieser Wand stets mindestens zwei Elementengg'up- pen liegen, die je einem eigenen Kreisprozess zugehdren, und jedes Element teilweise schraubenlinienförmig verläuft. 7. Piston gas engine according to dependent claim 4, characterized in that the elements of each cycle extend over such a part of the circumference of the wall formed by these elements and are bent in such a way that at least two elements are always in each longitudinal section of this wall. pen, each of which belongs to its own cycle, and each element partially runs helically. B. Kolbengasmaschine nach Unteranspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass .der Wärme austauscher jedes Kreisprozesses. mehrere Ele mente aufweist. und dass jeder Arbeitszylinder durch eine Elementengruppe, die aus einer Anzahl parallel geschalteter, zu einem Teil sich quer zu den Achsen der Arbeitszylinder erstreckender Rohre besteht, mit demjenigen Raum für den Regenerator und Kühler ver bunden ist, B. piston gas engine according to dependent claim 3, characterized in that .the heat exchanger of each cycle. has several ele ments. and that each working cylinder is connected to the space for the regenerator and cooler by a group of elements which consists of a number of parallel-connected pipes, some of which extend transversely to the axes of the working cylinders, der den kalten Raum in einem nächstfolgenden Arbeitszylinder umschliesst. 9. Kolbengasmaschine nach Unteranspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Elemente jeder Gruppe wenigstens nahezu gleiche Länge und gleiche Durchströmwiderstände haben. 10. Kolbengasmaschine nach Unteranspruch 9, dadurch gekennzeichnet"dass die Anschlüsse der Elemente gleichmässig auf den Quer schnitt des Regenera-tors verteilt sind. which encloses the cold room in a subsequent working cylinder. 9. Piston gas engine according to dependent claim 8, characterized in that the elements of each group have at least almost the same length and the same flow resistances. 10. Piston gas engine according to dependent claim 9, characterized in that the connections of the elements are evenly distributed over the cross-section of the regenerator. 11. Kolbengasmaschine nach Unteranspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Röhren gruppe eines Wärmeaustauschers eines be stimmten Kreisprozesses an beiden Enden an je einen für alle Rohre der Gruppe gemein samen Kanal angeschlossen ist, wobei der eine der beiden Kanäle in dem Warmen Raum des Arbeitszylinders und der andere Kanal in den Regeneratorraum mündet. 11. Piston gas engine according to dependent claim 5, characterized in that the tube group of a heat exchanger of a certain cycle process is connected at both ends to a common channel for all tubes of the group, one of the two channels in the warm space of the working cylinder and the other channel opens into the regenerator space.
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