Kolbengasmaschine mit mindestens zwei Kreisprozessen Die Erfindung bezieht sich auf eine Kol- bengasmaschine mit mindestens zwei - Kreis prozessen, wobei die Maschine für jeden Kreis prozess mit einem Wärmeaustauscher für das Arbeitsmittel der Maschine versehen ist, der aus mindestens einem einerseits in einen Zy- liederraum, anderseits in einen Regenerator- raum mündenden, selbst ausserhalb des Ar beitszylinders der Maschine liegenden Ele ment besteht.
Im Hauptpatent Nr. 301141 ist bereits vor geschlagen worden, dass die Elemente aller Wärmeaustauscher gemeinsam eine Wand zum Austausch kalorischer Energie bilden, wobei die von den verschiedenen Wärmeaus- tauschern beanspruchten Teile der. Wandober fläche einander wenigstens annähernd gleich sind. Mit einer solchen Konstruktion wird er reicht, dass jedem Wärmeaustauscher geson dert eine möglichst gleiche Wärmemenge ab gegeben wird.
Zum gleichen Zweck sind bei der Maschine nach vorliegender Erfindung die Elemente aller Wärmeaustauscher längs der Wand eines Raumes angeordnet, in welchem der Austausch kalorischer Energie zwischen einem Fluidum und den genannten Elementen stattfindet, wo bei die Oberflächen aller Wärmeaustauscher einander wenigstens annähernd gleich sind= Ferner liegt nach der Erfindung jeder Arbeitszylinder neben dem Raum, der den dem warmen Raum in diesem Zylinder zu- geordneten Regenerator enthält, und jeder Wärmeaustauscher ist durch eine Anzahl 'ne beneinanderliegender Röhren gebildet.
In der beiliegenden Zeichnung ist ein Aus führungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes schematisch dargestellt, und zwar zeigt: Fig.1 einen senkrechten Schnitt durch den obern Teil eines Heissgaskolbenmotors, wo bei der obere Teil der Figur nach der Linie I-I in Fig. 2 und der untere Teile der Figur nach der Linie II-II in Fig. 2 geschnitten ist, Fig.2 eine Draufsicht der Rohrgruppen des Erhitzers.
Wie in Fig. 2 dargestellt ist, ist der Heiss gaskolbenmotor eine Vierzylindermaschine mit den Arbeitszylindern 1, 2, 3 bzw. 4, die mit den Räumen für die Regeneratoren 5, 6, 7 bzw. 8 durch Rohrgruppen 9, 10, 11 bzw. 12 des Erhitzers verbunden sind. Jede dieser Rohrgruppen bildet einen Wärmeaustauscher für einen Kreisprozess. Die Arbeitsräiune und die Räume für die Regeneratoren und Kühler sind in einem Kranz angeordnet; wie in Fig.1 dargestellt, ist der Motor mit beidseitig wir kenden Kolben versehen.
Im Zylinder 2 befindet sich. ein Kolben 13. Der Arbeitsraum 14 oberhalb dieses Kolbens steht durch die Rohre der Gruppe 10 mit dem Raum 6 in Verbindung. In diesem Raum 6 befinden sich der Regenerator 15 und der Kühler 16. Der Raum 6 steht durch den Ka nal 17' mit dem Arbeitsraum unter dem nicht dargestellten Kolben im Zylinder 3 in Ver bindung. Der Raum 14 oberhalb des Kolbens 13 ist der warme Raum des Zylinders; der Raum unter dem Kolben im Zylinder 3 ist der kalte Raum.
Auf ähnliche Weise steht der kalte Räum 17 unter dem Kolben 13 durch den Kanal 18 mit dem Raum 5 des der Rohrgruppe 9 zu geordneten Regenerators und Kühlers in Ver bindung. Die Kolben der Arbeitszylinder 1, 2, 3 und 4 bewegen sich mit einem konstanten Phasenunterschied und treiben einen in der Zeichnung nicht dargestellten Taumelschei- benmechanismus. Es ist aber auch denkbar, dass die Kolbenstangen mit einem andern Me chanismus, z. B. mit einem Kurbelwellen mechanismus, gekuppelt sind.
Da es im all gemeinen erwünscht ist, dass die in der Heiss gaskolbenmaschine stattfindenden Kreisläufe einander identisch sind, haben die Rohre der verschiedenen Gruppen die gleiche Länge und den gleichen Querschnitt, und die längs der Wand 22 des Raumes 19 angeordneten Erhit- zerrohrgruppen haben mindestens annähernd die gleiche Oberfläche. Eine Anzahl der Rohre ist so angeordnet, dass sie über einen Teil ihrer Länge in eine Ebene gebogen sind, die sich senkrecht zur Zylinderachse der Arbeitszylin der erstreckt.
An der obern Seite ist ein Bren- der 20 angeordnet, der seine kalorische Ener gie den Erhitzerrohrgruppen abgibt. An der Innenseite der Rohrgruppen, im Raum 19, sind Platten 21 angeordnet. Die Wand 22 ist örtlich 'mit Öffnungen 23 versehen. Die Ver brennungsgase umspülen die Rohre in Längs- richtimg der zu'den Zylinderachsen parallelen Rohrteile und verlassen den Heissgaskolben- motor durch die Öffnungen 23.
Die Rohre sind U-förmig und haben je zwei gleich lange und senkrecht, also in Längsrichtung der Zy linder verlaufende Schenkel, so dass sich die Rohre zum grössten Teil parallel zu den Ach sen der Zylinder erstrecken.
Piston gas machine with at least two cycle processes The invention relates to a piston gas machine with at least two cycle processes, the machine for each cycle being provided with a heat exchanger for the working medium of the machine, which consists of at least one cylinder chamber, on the other hand, there is an element which opens into a regenerator space and is itself located outside the working cylinder of the machine.
In the main patent No. 301141 it has already been proposed that the elements of all heat exchangers jointly form a wall for exchanging caloric energy, with the parts of the heat exchangers claimed by the various heat exchangers. Wall surface are at least approximately equal to each other. With such a construction it is sufficient that each heat exchanger is given the same amount of heat as possible.
For the same purpose, in the machine according to the present invention, the elements of all heat exchangers are arranged along the wall of a room in which the exchange of caloric energy takes place between a fluid and the elements mentioned, where the surfaces of all heat exchangers are at least approximately the same = furthermore According to the invention, each working cylinder next to the space which contains the regenerator assigned to the warm space in this cylinder, and each heat exchanger is formed by a number of tubes lying next to one another.
In the accompanying drawing, an exemplary embodiment of the subject invention is shown schematically, namely shows: Fig.1 a vertical section through the upper part of a hot gas piston engine, where the upper part of the figure according to the line II in Fig. 2 and the lower part of the Figure is cut along the line II-II in Figure 2, Figure 2 is a plan view of the tube groups of the heater.
As shown in Fig. 2, the hot gas piston engine is a four-cylinder machine with the working cylinders 1, 2, 3 and 4, which are connected to the spaces for the regenerators 5, 6, 7 and 8 by tube groups 9, 10, 11 and 12 of the heater are connected. Each of these tube groups forms a heat exchanger for a cycle. The work area and the spaces for the regenerators and coolers are arranged in a wreath; As shown in Fig.1, the engine is provided with pistons on both sides.
In cylinder 2 is located. a piston 13. The working space 14 above this piston communicates with the space 6 through the tubes of group 10. In this space 6 are the regenerator 15 and the cooler 16. The space 6 is through the channel 17 'with the working space under the piston, not shown in the cylinder 3 in Ver connection. The space 14 above the piston 13 is the warm space of the cylinder; the space under the piston in cylinder 3 is the cold space.
In a similar way, the cold room 17 is under the piston 13 through the channel 18 with the space 5 of the tube group 9 to the regenerator and cooler in United connection. The pistons of the working cylinders 1, 2, 3 and 4 move with a constant phase difference and drive a swash plate mechanism (not shown in the drawing). But it is also conceivable that the piston rods with another mechanism, z. B. with a crankshaft mechanism, are coupled.
Since it is generally desirable that the circuits taking place in the hot gas piston machine are identical to one another, the tubes of the different groups have the same length and the same cross-section, and the heater tube groups arranged along the wall 22 of the space 19 are at least approximately the same surface. A number of the tubes are arranged so that they are bent over part of their length in a plane which extends perpendicular to the cylinder axis of the Arbeitszylin.
A burner 20 is arranged on the upper side, which gives off its caloric energy to the heater tube groups. Plates 21 are arranged on the inside of the tube groups, in space 19. The wall 22 is locally provided with openings 23. The combustion gases wash around the tubes in the longitudinal direction of the tube parts parallel to the cylinder axes and leave the hot gas piston engine through the openings 23.
The tubes are U-shaped and each have two legs of equal length and vertical, that is, in the longitudinal direction of the cylinder, so that the tubes for the most part extend parallel to the axes of the cylinders.