DE102016204738A1 - Heater head for a hot gas engine - Google Patents
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Abstract
Die vorliegende Erfindung betrifft einen Erhitzerkopf (6) für eine Heißgasmaschine des Alpha-Typs, die mehrere doppeltwirkende Zylinder in Siemensanordnung aufweist. Der Erhitzerkopf (6) umfasst mehrere Heizrohre (14) in einer ringförmigen Anordnung (20) um eine Mittelachse (18), die jeweils einen Expansionsraum (12) eines solchen Zylinders mit einem Regenerator (10) verbinden. Die Regeneratoren (10) sind in der Umfangsrichtung (16) entlang einer Außenbahn (19) verteilt angeordnet, während die Expansionsräume (12) in der Umfangsrichtung (16) entlang einer Innenbahn (19) verteilt angeordnet sind. Die Innenbahn (17) und die Außenbahn (19) sind koaxial zur Mittelachse (18) angeordnet. Die Innenbahn (17) ist radial innerhalb der Außenbahn (19) angeordnet. Ein verbesserter Wirkungsgrad ergibt sich, wenn die Heizrohre (14) in der ringförmigen Anordnung (20) so angeordnet sind, dass sich jedes Heizrohr (14) vom jeweiligen Expansionsraum (12) zum jeweiligen Regenerator (10) in der Umfangsrichtung (16) über mehr als 180° erstreckt.The present invention relates to a heater head (6) for an alpha type hot gas engine having a plurality of double acting cylinders in Siemens arrangement. The heater head (6) comprises a plurality of heating tubes (14) in an annular array (20) about a central axis (18) each connecting an expansion space (12) of such a cylinder to a regenerator (10). The regenerators (10) are distributed in the circumferential direction (16) along an outer track (19), while the expansion spaces (12) in the circumferential direction (16) are arranged distributed along an inner track (19). The inner web (17) and the outer web (19) are arranged coaxially to the central axis (18). The inner web (17) is arranged radially inside the outer web (19). An improved efficiency results when the heating tubes (14) in the annular assembly (20) are arranged so that each heating tube (14) from the respective expansion space (12) to the respective regenerator (10) in the circumferential direction (16) over more extends as 180 °.
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft einen Erhitzerkopf für eine Heißgasmaschine des Alpha-Typs, mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1. Die Erfindung betrifft außerdem eine Heißgasmaschine, die mit einem derartigen Erhitzerkopf ausgestattet ist, sowie eine Solaranlage mit wenigstens einer solchen Heißgasmaschine. The present invention relates to a heater head for an alpha type hot gas machine having the features of the preamble of
Bei einer Heißgasmaschine handelt es sich in der Regel um eine Sterlingmaschine oder um eine Vuilleumier-Maschine. Bei einer solchen Heißgasmaschine ist ein Regenerator einerseits mit einem Expansionsraum und andererseits mit einem Kompressionsraum verbunden. Bei einer Heißgasmaschine des Alpha-Typs sind der Expansionsraum und der Kompressionsraum, die über den Regenerator miteinander verbunden sind, in verschiedenen Zylindern angeordnet, bei denen es sich dementsprechend um einfachwirkende Zylinder handelt. Bei einem doppeltwirkenden Zylinder trennt ein im Zylinder hubverstellbar angeordneter Kolben innerhalb des Zylinders einen Expansionsraum von einem Kompressionsraum. Bei einer Siemensanordnung doppeltwirkender Zylinder ist beim jeweiligen Zylinder der zugehörige Expansionsraum über einen solchen Regenerator mit einem Kompressionsraum eines anderen Zylinders verbunden, während der zugehörige Kompressionsraum über einen weiteren Regenerator mit dem Expansionsraum eines weiteren Zylinders verbunden ist. A hot gas engine is usually a sterling machine or a Vuilleumier machine. In such a hot gas engine, a regenerator is connected on the one hand to an expansion space and on the other hand to a compression space. In an alpha type hot gas engine, the expansion space and the compression space, which are connected to each other via the regenerator, are arranged in different cylinders, which are accordingly single-acting cylinders. In a double-acting cylinder, a piston which is adjustably arranged in the cylinder in an adjustable manner separates within the cylinder an expansion space from a compression space. In the case of a Siemens arrangement of double-acting cylinders, the associated expansion space in each cylinder is connected via such a regenerator to a compression space of another cylinder, while the associated compression space is connected to the expansion space of another cylinder via a further regenerator.
Eine Heißgasmaschine des Alpha-Typs mit mehreren doppeltwirkenden Zylindern in Siemensanordnung ist bspw. aus der
Innerhalb der Heißgasmaschine wird ein Arbeitsmedium, in der Regel ein Gas, zwischen einem Expansionsraum und einem Kompressionsraum hin und her gefördert. Dabei ist der jeweilige Regenerator über wenigstens ein Heizrohr mit dem jeweiligen Expansionsraum und über wenigstens ein Kühlrohr mit dem jeweiligen Kompressionsraum fluidisch gekoppelt. Über die Heizrohre kann der Heißgasmaschine Wärme zugeführt werden, um die Expansion des Arbeitsmediums zu bewirken. Sofern die Heißgasmaschine mehrere Zylinder aufweist, sind die zugehörigen Heizrohre zweckmäßig in einem Erhitzerkopf zu einer Einheit zusammengefasst. Within the hot gas machine, a working medium, usually a gas, is pumped back and forth between an expansion space and a compression space. In this case, the respective regenerator is fluidically coupled to the respective expansion space via at least one heating tube and to the respective compression space via at least one cooling tube. Heat can be supplied to the hot gas engine via the heating pipes to effect the expansion of the working medium. If the hot gas engine has a plurality of cylinders, the associated heating pipes are expediently combined to form a unit in a heater head.
Ein gattungsgemäßer Erhitzerkopf ist bspw. aus der
Beim bekannten Erhitzerkopf ist je eine Paarung aus Regenerator und Expansionsraum, die über wenigstens ein solches Heizrohr miteinander verbunden sind, in der Umfangsrichtung über weniger als 90° zueinander benachbart. Ferner sind beim bekannten Erhitzerkopf die Heizrohre in der ringförmigen Anordnung so angeordnet, dass sich jedes Heizrohr vom jeweiligen Regenerator zum jeweiligen Expansionsraum in der Umfangsrichtung über weniger als 90° erstreckt, nämlich in etwa über denselben Winkelbereich, in dem auch der zugehörige Regenerator und der zugehörige Expansionsraum in der Umfangsrichtung voneinander beabstandet sind. Beim bekannten Erhitzerkopf werden somit die Heizrohre auf dem kürzesten Weg zwischen Regenerator und Expansionsraum verlegt, um ein möglichst geringes Volumen an Arbeitsmedium innerhalb der Heizrohre zu erzielen. Das Volumen an Arbeitsmedium, das sich in den Heizrohren befindet, repräsentiert ein Passivvolumen, das den Wirkungsgrad der Heißgasmaschine reduziert. In the known heater head is ever a pair of regenerator and expansion space, which are interconnected via at least one such heating tube, adjacent to each other in the circumferential direction over less than 90 °. Furthermore, in the known heater head, the heating tubes are arranged in the annular arrangement so that each heating tube extends from the respective regenerator to the respective expansion space in the circumferential direction over less than 90 °, namely approximately the same angular range in which the associated regenerator and the associated Expansion space in the circumferential direction are spaced apart. In the known heater head thus the heating pipes are laid on the shortest path between the regenerator and expansion chamber to achieve the lowest possible volume of working fluid within the heating pipes. The volume of working fluid contained in the heating tubes represents a passive volume that reduces the efficiency of the hot gas engine.
Um nun eine möglichst hohe Heizleistung realisieren zu können, wird jede Paarung aus Regenerator und Expansionsraum zweckmäßig über mehrere derartige Heizrohre miteinander verbunden, die innerhalb der Anordnung parallel zueinander verlaufen. Um möglichst viele derartige, parallel zueinander verlaufende Heizrohre innerhalb der Anordnung unterbringen zu können, kann diese konisch oder kegelstumpfförmig ausgestaltet sein. Hierdurch erhält der Erhitzerkopf eine axiale Bauhöhe, die umso größer ist, je mehr Heizrohre verwendet werden. In order to be able to realize the highest possible heat output, each pair of regenerator and expansion space is advantageously connected to one another via a plurality of such heating pipes, which run parallel to one another within the arrangement. In order to accommodate as many such, mutually parallel heating pipes within the arrangement, this may be configured conical or frusto-conical. This gives the heater head an axial height, which is the greater, the more heating tubes are used.
Die vorliegende Erfindung beschäftigt sich mit dem Problem, für einen gattungsgemäßen Erhitzerkopf bzw. für eine damit ausgestattete Heißgasmaschine bzw. für eine damit ausgestattete Solaranlage eine verbesserte Ausführungsform anzugeben, die sich insbesondere durch einen erhöhten energetischen Wirkungsgrad und/oder durch eine reduzierte axiale Bauhöhe auszeichnet. The present invention is concerned with the problem of providing an improved embodiment for a generic heater head or for a hot gas engine equipped therewith or for a solar system equipped therewith, which is characterized in particular by an increased energy efficiency and / or by a reduced axial height.
Dieses Problem wird erfindungsgemäß durch den Gegenstand des unabhängigen Anspruchs gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche. This problem is inventively achieved by the subject matter of the independent claim solved. Advantageous embodiments are the subject of the dependent claims.
Die Erfindung beruht auf dem allgemeinen Gedanken, die Heizrohre innerhalb der ringförmigen Anordnung zu verlängern. Hierzu schlägt die Erfindung vor, die Heizrohre in der ringförmigen Anordnung so anzuordnen, dass sich jedes Heizrohr vom jeweiligen Regenerator zum jeweiligen Expansionsraum in der Umfangsrichtung über mehr als 180° erstreckt. Die Umfangsrichtung bezieht sich im vorliegenden Zusammenhang auf die Mittelachse des Erhitzerkopfs, d.h. die Umfangsrichtung rotiert um die Mittelachse. Die Mittelachse ist dabei durch die Anordnung der Heizrohre des Erhitzerkopfs definiert, die sich bezüglich der Mittelachse ringförmig erstreckt. Die Mittelachse definiert außerdem eine Axialrichtung, die parallel zur Mittelachse verläuft, während sich eine Radialrichtung quer bzw. senkrecht zur Mittelachse erstreckt.The invention is based on the general idea of extending the heating tubes within the annular arrangement. For this purpose, the invention proposes to arrange the heating tubes in the annular arrangement so that each heating tube extends from the respective regenerator to the respective expansion space in the circumferential direction over more than 180 °. The circumferential direction in the present context refers to the center axis of the heater head, i. the circumferential direction rotates about the central axis. The central axis is defined by the arrangement of the heating tubes of the heater head, which extends annularly with respect to the central axis. The central axis also defines an axial direction which is parallel to the central axis, while a radial direction extends transversely to the central axis.
Durch die längeren Heizrohre wird der Bereich, in dem eine Wärmezufuhr möglich ist, vergrößert, so dass das Arbeitsmedium entlang der Heizrohre mehr Wärmeenergie aufnehmen kann. Obwohl das jeweilige Heizrohr durch seine größere Länge ein größeres Passivvolumen an Arbeitsmedium enthält, lässt sich insgesamt der Wirkungsgrad der Heißgasmaschine aufgrund der vorgeschlagenen Bauform erhöhen. Dies ist zum einen darauf zurückzuführen, dass im Passivvolumen das Verhältnis von Nutzvolumen zu Totvolumen vergrößert werden kann. Das Nutzvolumen befindet sich in den beheizten Bereichen der Heizrohre, während sich das Todvolumen in den Anbindungsbereichen der Heizrohre befindet, welche die beheizten Bereiche mit den Expansionsräumen und den Regeneratoren verbinden. Durch die längeren Heizrohre nimmt deren Anzahl ab. Beispielsweise lässt sich bei den erfindungsgemäß verlängerten Heizrohren die Anzahl an Heizrohren je Paarung aus Expansionsraum und Regenerator halbieren. Wenn nun weniger Heizrohre je Paarung aus Regenerator und Expansionsraum erforderlich sind, um die gewünschte Aufheizung des Arbeitsmediums zu bewirken, nimmt das Totvolumen ab, während das Nutzvolumen zunimmt. Zum anderen lässt sich durch die verlängerten Heizrohre bzw. durch das größere Nutzvolumen eine höhere Temperatur im Arbeitsmedium erreichen, was den energetischen Wirkungsgrad der Heißgasmaschine erhöht. Des Weiteren hat sich gezeigt, dass trotz der längeren Heizrohre aufgrund der reduzierten Anzahl an Heizrohren je Paarung aus Regenerator und Expansionsraum die axiale Bauhöhe der ringförmigen Anordnung reduziert werden kann. Ferner hat sich ebenfalls gezeigt, dass bei einer reduzierten Anzahl an Heizrohren eine optimierte Verlegung der Heizrohre innerhalb der ringförmigen Anordnung realisierbar ist, bspw. um minimale Spaltabstände zwischen in der Umfangsrichtung benachbarten Heizrohren zu realisieren. Insbesondere können sich benachbarte Heizrohre, die derselben Paarung aus Regenerator und Expansionsraum zugeordnet sind, auch berühren.Due to the longer heating pipes, the area in which a heat supply is possible, increased, so that the working fluid along the heating pipes can absorb more heat energy. Although the respective heating tube by its greater length contains a larger passive volume of working medium, the overall efficiency of the hot gas engine can be increased due to the proposed design. This is due, on the one hand, to the fact that the ratio of useful volume to dead volume can be increased in the passive volume. The useful volume is in the heated areas of the heating tubes, while the dead volume is in the connection areas of the heating tubes, which connect the heated areas with the expansion spaces and the regenerators. Due to the longer heating tubes decreases their number. For example, in the case of the heating tubes extended according to the invention, the number of heating tubes per pair of expansion space and regenerator can be halved. Now, if fewer heating tubes per pair of regenerator and expansion space are required to effect the desired heating of the working medium, the dead volume decreases as the useful volume increases. On the other hand can be achieved by the extended heating tubes or by the larger useful volume, a higher temperature in the working fluid, which increases the energy efficiency of the hot gas engine. Furthermore, it has been shown that despite the longer heating tubes due to the reduced number of heating tubes per pair of regenerator and expansion space, the axial height of the annular arrangement can be reduced. Furthermore, it has also been shown that with a reduced number of heating pipes optimized laying of the heating tubes within the annular arrangement can be realized, for example, to realize minimum gap distances between adjacent in the circumferential direction heating pipes. In particular, adjacent heating pipes, which are associated with the same pair of regenerator and expansion space, also touch.
Die vorstehend genannte zahlenmäßige Reduzierung der erforderlichen Heizrohre hat auch eine entsprechende Reduzierung der erforderlichen Lötstellen an den Anbindungsstellen zu den Expansionsräumen und den Regeneratoren zur Folge, was die Herstellung vereinfacht und preiswerter gestaltet. Die längeren Heizrohre sind biegeweicher als kurze Heizrohre, so dass die Heizrohranordnung weniger steif ist.The abovementioned numerical reduction of the required heating pipes also results in a corresponding reduction of the required solder joints at the connection points to the expansion spaces and the regenerators, which simplifies the production and makes it less expensive. The longer heating tubes are bend softer than short heating tubes, so that the heating tube assembly is less stiff.
Ferner schlägt die Erfindung vor, dass die Regeneratoren in der Umfangsrichtung entlang einer Außenbahn verteilt angeordnet sind, während die Expansionsräume in der Umfangsrichtung entlang einer Innenbahn verteilt angeordnet sind. Dabei sind die Innenbahn und die Außenbahn zweckmäßig koaxial zur Mittelachse angeordnet, wobei die Innenbahn radial innerhalb der Außenbahn angeordnet ist. Die Anordnung der Zylinder mit den Expansionsräumen auf der Innenbahn hat energetische Vorteile, da sie dadurch nahe beieinander liegen und sich die Wärme konzentrieren lässt. Im Unterschied dazu liegen die außenliegenden Regeneratoren weiter auseinander, was die Abstrahlung von Wärme erleichtert. Somit führt bereits diese spezielle Anordnung zu einer Verbesserung des energetischen Wirkungsgrads des Erhitzerkopfs bzw. der damit ausgestatteten Heißgasmaschine.Furthermore, the invention proposes that the regenerators are distributed in the circumferential direction along an outer track, while the expansion spaces are arranged distributed in the circumferential direction along an inner track. The inner web and the outer web are expediently arranged coaxially to the central axis, wherein the inner web is arranged radially within the outer web. The arrangement of the cylinders with the expansion spaces on the inner track has energetic advantages, because they are close together and the heat can be concentrated. In contrast, the external regenerators are further apart, which facilitates the dissipation of heat. Thus, this particular arrangement already leads to an improvement in the energy efficiency of the heater head or the hot gas machine equipped therewith.
Entsprechend einer vorteilhaften Ausführungsform kann sich das jeweilige Heizrohr vom zugehörigen Expansionsraum bis zum zugehörigen Regenerator in der Umfangsrichtung in einem Winkelbereich von 225° bis 315° erstrecken. Vorzugsweise kann sich das jeweilige Heizrohr vom zugehörigen Expansionsraum bis zum zugehörigen Regenerator in der Umfangsrichtung über etwa 270° erstrecken. Letzteres gilt insbesondere für einen Erhitzerkopf, der für eine Vierzylinderheißgasmaschine vorgesehen ist. According to an advantageous embodiment, the respective heating tube may extend from the associated expansion space to the associated regenerator in the circumferential direction in an angular range of 225 ° to 315 °. Preferably, the respective heating tube may extend from the associated expansion space to the associated regenerator in the circumferential direction over approximately 270 °. The latter applies in particular to a heater head intended for a four-cylinder hot gas engine.
Zweckmäßig kann eine Paarung aus Regenerator und Expansionsraum, die über wenigstens ein solches Heizrohr miteinander verbunden sind, in der Umfangsrichtung über weniger als 180° zueinander benachbart sein. Der in der Umfangsrichtung gemessene Abstand ist dabei jeweils der kleinere Winkel, den der Regenerator und der Expansionsraum derselben Paarung zueinander besitzen. Zweckmäßig können Regenerator und Expansionsraum derselben Paarung in der Umfangsrichtung in einem Winkelbereich von 45° bis 135° zueinander benachbart sein. Bevorzugt ist vorgesehen, dass Regenerator und Expansionsraum derselben Paarung in der Umfangsrichtung über etwa 90° zueinander benachbart sind. Letzteres ist vor allem dann der Fall, wenn der Erhitzerkopf für eine Vierzylinderheißgasmaschine vorgesehen ist. Suitably, a pair of regenerator and expansion space, which are connected to each other via at least one such heating tube, be adjacent to each other in the circumferential direction over less than 180 °. The distance measured in the circumferential direction is in each case the smaller angle that the regenerator and the expansion space of the same pair have with each other. Suitably, regenerator and expansion space of the same pair may be adjacent to each other in the circumferential direction in an angular range of 45 ° to 135 °. It is preferably provided that the regenerator and expansion space of the same pairing are adjacent to one another in the circumferential direction over approximately 90 °. The latter is especially the case when the heater head is provided for a four-cylinder hot gas engine.
Besonders zweckmäßig ist eine Ausführungsform, bei der innerhalb einer Paarung aus Regenerator und Expansionsraum, die über wenigstens ein solches Heizrohr miteinander verbunden sind, Regenerator und Expansionsraum in der Umfangsrichtung so zueinander versetzt angeordnet sind, dass eine erste Drehrichtung, z.B. entgegen dem Uhrzeigersinn, vom Expansionsraum zum Regenerator führt, während sich das jeweilige Heizrohr, das den Regenerator und den Expansionsraum dieser Paarung miteinander verbindet, vom Expansionsraum zum Regenerator in einer zweiten Drehrichtung erstreckt, z.B. im Uhrzeigersinn, die der ersten Drehrichtung entgegen gesetzt ist. Zweckmäßig ergänzen sich dann der in der Umfangsrichtung gemessene Abstand zwischen Regenerator und Expansionsraum und die Erstreckungsrichtung der jeweiligen Heizrohre insgesamt zu 360°. Particularly expedient is an embodiment in which, within a pairing of regenerator and expansion space, which are connected to each other via at least one such heating tube, regenerator and expansion space in the circumferential direction are arranged offset from one another such that a first direction of rotation, e.g. in the counterclockwise direction, from the expansion space to the regenerator, while the respective heating tube connecting the regenerator and the expansion space of this pairing extends from the expansion space to the regenerator in a second direction of rotation, e.g. clockwise, which is opposite to the first direction of rotation. The distance between regenerator and expansion space, measured in the circumferential direction, and the direction of extension of the respective heating tubes in total complement one another in a 360 ° fashion.
Bevorzugt ist die ringförmige Anordnung an einer von den Regeneratoren und den Expansionsräumen abgewandten Seite konkav ausgestaltet. Hierdurch verbessert sich die Verwendbarkeit des Erhitzerkopfs in einer Solaranlage, bei der z.B. mittels eines Parabolspiegels der ringförmigen Anordnung Sonnenstrahlen, vorzugsweise konzentriert, zugeführt werden. Beispielsweise kann die ringförmige Anordnung kegelstumpfförmig oder sphärisch, also kugelschalenförmig, oder parabolisch geformt sein.Preferably, the annular arrangement is designed to be concave on a side remote from the regenerators and the expansion spaces. This improves the usability of the heater head in a solar system using e.g. by means of a parabolic mirror of the annular array of sunbeams, preferably concentrated, are supplied. For example, the annular arrangement may be frusto-conical or spherical, ie spherical shell-shaped, or parabolically shaped.
Gemäß einer anderen vorteilhaften Ausführungsform kann jedes Heizrohr einen inneren Verbindungsabschnitt, einen äußeren Verbindungsabschnitt und einen Heizabschnitt aufweisen, wobei der jeweilige Heizabschnitt über den inneren Verbindungsabschnitt mit dem jeweiligen Expansionsraum und über den äußeren Verbindungsabschnitt mit dem jeweiligen Regenerator verbunden ist. Desweiteren liegt der jeweilige Heizabschnitt in der ringförmigen Anordnung, während die Verbindungsabschnitte im Wesentlichen axial zur Anordnung hinführen bzw. im Wesentlichen axial von der Anordnung wegführen. Durch diese Bauform lassen sich die Heizabschnitte besonders günstig in der ringförmigen Anordnung anordnen, um eine möglichst hohe Wärmeausnutzung zu erreichen. According to another advantageous embodiment, each heating tube may have an inner connecting portion, an outer connecting portion and a heating portion, wherein the respective heating portion is connected via the inner connecting portion with the respective expansion space and via the outer connecting portion with the respective regenerator. Furthermore, the respective heating section is located in the annular arrangement, while the connecting sections lead substantially axially to the arrangement or substantially axially away from the arrangement. By this design, the heating sections can be arranged particularly favorable in the annular arrangement in order to achieve the highest possible heat utilization.
Besonders vorteilhaft ist eine Ausführungsform, bei der die Heizrohre genau vier Regeneratoren mit den Expansionsräumen von genau vier Zylindern verbinden. In diesem Fall ist der Erhitzerkopf für eine Vierzylinderheißgasmaschine vorgesehen. Particularly advantageous is an embodiment in which the heating pipes connect exactly four regenerators with the expansion spaces of exactly four cylinders. In this case, the heater head is provided for a four-cylinder hot gas engine.
Ferner ist eine Ausführungsform von Vorteil, bei welcher die ringförmige Anordnung der Heizrohre als Solarreceiver ausgestaltet ist. Ein derartiger Solarreceiver erhält innerhalb einer Solaranlage Sonnenstrahlung, zweckmäßig in konzentrierter oder gebündelter Form. Furthermore, an embodiment is advantageous in which the annular arrangement of the heating tubes is designed as a solar receiver. Such a solar receiver receives within a solar system solar radiation, useful in concentrated or bundled form.
Eine erfindungsgemäße Heißgasmaschine des Alpha-Typs zeichnet sich durch mehrere Zylinder in Siemensanordnung aus und besitzt mehrere Regeneratoren, nämlich zweckmäßig je einen Regenerator je Zylinder. Ferner ist ein Erhitzerkopf der vorstehend beschriebenen Art vorgesehen. In jedem Zylinder ist ein Kolben hubverstellbar angeordnet, der im jeweiligen Zylinder einen Expansionsraum von einem Kompressionsraum trennt. Jeder Regenerator ist einerseits über wenigstens ein Heizrohr mit dem Expansionsraum eines solchen Zylinders verbunden und andererseits über wenigstens ein Kühlrohr mit dem Kompressionsraum eines anderen solchen Zylinders verbunden. A hot gas engine according to the invention of the alpha type is characterized by a plurality of cylinders in Siemens arrangement and has a plurality of regenerators, namely suitably one regenerator per cylinder. Further, a heater head of the type described above is provided. In each cylinder, a piston is arranged adjustable in stroke, which separates an expansion space of a compression space in each cylinder. Each regenerator is connected on the one hand via at least one heating tube to the expansion space of such a cylinder and on the other hand connected via at least one cooling tube with the compression space of another such cylinder.
Eine erfindungsgemäße Solaranlage ist mit mindestens einem Parabolspiegel zum Konzentrieren von Sonnenstrahlen auf einen Solarreceiver ausgestattet. Ferner ist die Solaranlage mit mindestens einer Heißgasmaschine ausgestattet, die einen Erhitzerkopf der vorstehend beschriebenen Art besitzt. Dabei konzentriert der Parabolspiegel die Sonnenstrahlen auf die ringförmige Anordnung der Heizrohre, die somit als Solarreceiver dient. A solar system according to the invention is equipped with at least one parabolic mirror for concentrating solar radiation on a solar receiver. Furthermore, the solar system is equipped with at least one hot gas machine having a heater head of the type described above. The parabolic mirror concentrates the sun's rays on the annular arrangement of the heating pipes, which thus serves as a solar receiver.
Weitere wichtige Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen, aus den Zeichnungen und aus der zugehörigen Figurenbeschreibung anhand der Zeichnungen.Other important features and advantages of the invention will become apparent from the dependent claims, from the drawings and from the associated figure description with reference to the drawings.
Es versteht sich, dass die vorstehend genannten und die nachstehend noch zu erläuternden Merkmale nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.It is understood that the features mentioned above and those yet to be explained below can be used not only in the particular combination given, but also in other combinations or in isolation, without departing from the scope of the present invention.
Bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und werden in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert, wobei sich gleiche Bezugszeichen auf gleiche oder ähnliche oder funktional gleiche Bauteile beziehen.Preferred embodiments of the invention are illustrated in the drawings and will be described in more detail in the following description, wherein like reference numerals refer to the same or similar or functionally identical components.
Es zeigen, jeweils schematisch, Show, in each case schematically,
Entsprechend
Die Heißgasmaschine
Jeder Zylinder
Die Regeneratoren
Über die Heizrohre
Durch die Siemensanordnung der doppeltwirkenden Zylinder
Gemäß den
Wie sich insbesondere der isometrischen Ansicht der
Wie sich insbesondere
Die ringförmige Anordnung
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
- DE 19928202 A1 [0003] DE 19928202 A1 [0003]
- DE 2631306 C2 [0005] DE 2631306 C2 [0005]
Claims (14)
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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DE102016204738.8A DE102016204738A1 (en) | 2016-03-22 | 2016-03-22 | Heater head for a hot gas engine |
Applications Claiming Priority (1)
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DE102016204738.8A DE102016204738A1 (en) | 2016-03-22 | 2016-03-22 | Heater head for a hot gas engine |
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DE102016204738A1 true DE102016204738A1 (en) | 2017-09-28 |
Family
ID=59814325
Family Applications (1)
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DE102016204738.8A Withdrawn DE102016204738A1 (en) | 2016-03-22 | 2016-03-22 | Heater head for a hot gas engine |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
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Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US2817950A (en) * | 1951-01-20 | 1957-12-31 | Philips Corp | Hot-gas reciprocating engine construction |
DE2516650A1 (en) * | 1974-05-03 | 1975-11-13 | Ford Werke Ag | HEATER HEAD FOR HOT GAS MACHINES |
DE2940207A1 (en) * | 1978-10-09 | 1980-04-17 | Cmc Ab | DOUBLE-ACTING STIRLING FOUR-CYLINDER ENGINE |
DE2631306C2 (en) | 1976-07-12 | 1985-11-07 | United Stirling AB, Malmö | Overhead heating device for a hot gas machine |
DE19928202A1 (en) | 1999-06-19 | 2000-12-28 | Bosch Gmbh Robert | Stirling or Vuilleurnier machine has subsystems mutually phase shifted by 180 degrees, connected via counterflow heat transformer; heat is taken up by one as heat is output by the other |
-
2016
- 2016-03-22 DE DE102016204738.8A patent/DE102016204738A1/en not_active Withdrawn
Patent Citations (5)
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