DE1601469A1 - Heissgasmotor - Google Patents

Heissgasmotor

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DE1601469A1
DE1601469A1 DE1967N0031833 DEN0031833A DE1601469A1 DE 1601469 A1 DE1601469 A1 DE 1601469A1 DE 1967N0031833 DE1967N0031833 DE 1967N0031833 DE N0031833 A DEN0031833 A DE N0031833A DE 1601469 A1 DE1601469 A1 DE 1601469A1
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piston
space
cap
hot gas
gas engine
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Meijer Roelf Jan
Neelen Gregorius Theodor Maria
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Philips Gloeilampenfabrieken NV
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    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02GHOT GAS OR COMBUSTION-PRODUCT POSITIVE-DISPLACEMENT ENGINE PLANTS; USE OF WASTE HEAT OF COMBUSTION ENGINES; NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F02G1/00Hot gas positive-displacement engine plants
    • 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
    • F02G1/045Controlling
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02GHOT GAS OR COMBUSTION-PRODUCT POSITIVE-DISPLACEMENT ENGINE PLANTS; USE OF WASTE HEAT OF COMBUSTION ENGINES; NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
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Description

_r.· nicht^geä-dertwerd ; JW/rf ~
16 0146 3
"Heisegasmotor."
Die Erfindung bezieht sich
auf einen Heisagasmotor mit einem geschlossenen Arbeiteraum, in dem eich ein Arbeitsmedium befindet und der durch einen Regenerator in einen · Korapreesionaraum mit niedriger mittlerer lern*- poratur und einen Expaneionerauni mit höherer mittlerer Temperatur aufgeteilt ist, bei dem
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das Volumen jede3 dieser Räume durch mit gegenseitigem Fhasenuntercchied bewegbare kolbenförmige Körper derart änderbar ist, dass sich das . Arbeitsmedium während der Expansion irr. wesen1>lichen im Expansionsraum und während der Kompression im wesentlichen im iroiapressionsraum befindet, bei dem der Motor eine Leistungsregelvorrichtung enthält, die dadurch den mittleren Druckpegel in diesem Raum ändern kann, dass sie dem Arbeitsraum Arbeitsmedium entnimmt bzw. zuführt, bei dem der kolbenförmige, den Expansionsraum an seiner diesem Raum zugewandten Seite begrenzende Körper mit einer Wärme isolierenden Kolbenkappe versehen ist.
Heissgasmotoren dieser Art,
auf welche sich die vorliegende Erfindung bezieht, sind bekannt. Bei diesen Motoren wird ein in einem geschlossenen Arbeitsraum befindliches Arbeitsmedium wechselweise komprimiert, wenn es sich im we3entlicheη im Kompressionsraum mit niedriger mittleren Temperatur befindet, danach über einen Regenerator, in dem das Arbeitsmedium tVärme aus der Regeneratormasse aufnimmt, zum Expansionsraum befördert, danach, wenn eich das Arbeitsmedium im wesentlichen im Expansionsraum mit höherer mittlerer Temperatur befindet, expandiert und danach wieder über den Regenerator zum Kompressionsraum zurückbefördert. clNAl* 00 9802/0450 BAD
In-baulicher Hinsicht lassen
sich diese I'otoren noch in Heissgjisrnotoren vom Verdr^'ngertyj und Hei ssgu soot or en vom Zv.ei-ΙΓοΙ-benty{ unterscheiden. Bei Heissgusinotoren vom Verdrängerty: sorgt ein Kolben für die abwechselnde Kompression und Expansion des Arbeitsmediu&s, während ein Verdränger für die Beförderung des Mediums vod Konpressionsraum in den Exransionsruum und umgekehrt sorgt. Bei Heissgasmotoren vom Zwei-Kolbentyp sind sowohl ein Koni pres si ons kolben ils iuch ein Expansions kolben vorhanden, welche beiden Kolben zusammen für das Komprimieren, Eefordern und Expandieren sorger.-.
Bei diesen Heissgasaaotoren
wird die über einen Brenner de~: Exn-msionsrauin zugeführte kalorische Energie in T.ecj.anische Energie umgewandelt. Die von diesen Motoren gelieferte leistung ist dabei dein ic Arbeitsraum herrschenden mittleren Druck proportional. Die bietet die Köglichkeit, die Leistung dadurch zu regeln, dass über eine Regelvorrichtung ArbeitsmediuBi aus dem Arbeitsraum abgeführt odar demselben zugeführt wird. ,
Diesen Llotcren ;vird wie gesagt
über einen Brenner uärnie zugefülirt. Die Temperatur des Aediums im Sx^dnsionsraum kann dsbei 6Ou bis 7O0cC betr.igen. Pur den Wirkungsgrad des geissgasmotors ist es dabei von Belang, dass diese Wärse
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nicht über den diesen Expansionsraum begrenzenden kolbenförmigen Körper (Kolben oder Verdränger) zur Umgebung oder zum KompressionBraum dringen kann. Dami: dies vermieden wird, ist es bekannt, den kolbenförmigen Körper (Kolben oder Verdränger) mit einer wärmeisolierenden hohlen metallenen Kolbenkappe zu versehen. Im Hinblick auf die Wärmeleitfähigkeit durch die Wände dieser Kappe ist es erwünscht, diese möglichst dünn auszubilden. Da die Drücke.in diesen Heissgdsmotoren sehr hoch sein können (beispielsweise minimaler Druck 70 at und maximaler Druck 140 at) sind in der Wand der Kappe eine oder mehrere kapillare öffnungen vorgesehen, so dass sieh in der Kap^e immer der mittlere Druck einstellt. Dadurch ist der an den Kappenwänden auftretende Druckunterschied möglichst gering, so dass die Aände so dünn wie nur möglich ausgebildet werden können. Ein Nachteil ist, dass die kapillaren Offnungen immer zu gewissem Leistungsverlust führen. Ein weiterer Huchteil dieser Bauart ist, dass die Kediumoae3e in der Kappe einen verzögernden Einfluss auf die Reg-e!geschwindigkeit des Heissgasmotors ausübt. Wenn durch die Regelvorrichtung die Leistung des Heiesgasaotor· heruntergeregelt wird, «use nidiit nur Keilua au· det Arbeiteraum eelber, sondern »uch au· der Kappe abgeführt «erden. Dm bedeutet, dass atkr Metles ■ "
•bgeführt werden au*· als der tlediuwMMe 1» 008882/04SO
Arbeitsraum selber entspricht. Der gleiche Nachteil tritt beim Heraufregeln des Motors auf. Es muss dann mehr Medium zugeführt werden, damit auch der Druck in der Kappe auf Niveau gebracht wird. Die hohle Verdrängerkapxe stielt also beim Regeln als Volumenvergrösserungsfaktcr mit,
Um den ermähnten Nachteil auszuschalten liegt der Erfindung die Erkenntnis zugrunde, eine geschlossene Kappe äu verwenden. Der erste Gedanke dabei war» die bisher üblichen Metallwände so stark auszubilden, dass die Kappe stark genug ist um die auftretenden Drücke aufzuhalten. Dabei gelangt man jedoch zu sehr dicken Wänden, die zuviel Wärmeleitfähigkeit aufweisen und grosse Massenkräfte mit sich bringen, was für das Getriebe und die Auswuchtung nachteilig ist.
Die Erfindung bezweckt, die obenerwähnten Nachteile auszuschalten und einen Heisegasmotor zu schaffen, bei dem die Vfärmeyefluste über den Kolben und Missenträgheitakräfte gering sind und die Regelgeschwindigkeit gross ist·
Der erfindungsgemässe Heissgas*-
motor entspricht diesen Anforderungen und weist das Kennzeichen auf,dass die erwähnte Kolbenkappe derart druckfest ausgebildet ist, dass gegebenen« falls in der Kolbenkappe vorhandene Hohlräume vom Arbeiteraum abgeschlossen sind, wobei die Kolben-
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kappe aus einem undurchsichtigen glasartigen oder Sintermaterial mit einer Schmel ztemperatür besteht* die höher ist als die im Expansionsraum herrschende Temperatur* und mit einer gegen Metalle mit derselben oder einer höheren Schmelztemperatur niedrigen Wichte und schlechten Wärmeleitfähigkeit. Bei einer günstigen Ausführungsform ist die Kolbenkappe nahezu massiv ausgebildet.
Dadurch, dass die erfindungsgemässe Kappe druckfest ausgebildet ist, wird sich nun im Heissgasmotor v/eniger Medium befinden al· bei den bekannten Keissgasmotoren, so dass die Regelgeschwindigkeit gross sein kann.
Glasartige oder Sintermaterialien weisen eine schlechte Wärmeleitfähigkeit auf, so dass eine gute Wärmeisolierung erhalten ist, wobei dadurch, dass das Material undurchsichtig ist, auch kein Wärmeverlust durch Strahlung auftritt, P Ein weiterer Vorteil iron glasartigem und Sintermaterial ist, dass es im Vergleich zu Metallen eine niedrige Wichte hat, so dass das Gesamtgewicht gering sein kann und keine unzulässigen Maseenträgkeitsskrafte auftreten.
Der Schmelzpunkt von glasartigen und Sintermaterialien liegt sehr hoch, so das» eine hohe Temperatur im Expansionsraum zulässig ist, was fur den Geeamtwirkungsgrad des Heissgasmotors günstig let*
Glasartige und auch Sint«rnateriali»n 00-0882/0450
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bi'eten v.eiter den Verteil, dass sie nicht porös sind, so dass kein Medium hineindrin en kann "und-weiter sind diese Materialien staubfrei, was besonders in Heissg .smctoren ein grosser Vorteil ist, da StuUb Regener itorverschmu'zung verursacht.
Ein weiterer Vorteil vrn glasartigen und ίintermaterialien ist ein niedriger Ausdehnungskoeffizient, dies in bezug -:uf die. Tatsache, dass an der erwähnten Kappe ein Temreruturgrudient ven 700° an der Sx. ansionsraumseite bis zu ungefähr Zinunertemperaliur an der ieite des kcLbenfönnigen Körpers herrscht. Durch den niedrigen Ausdehnungskoeffizienten kann iie Kolbenkappe n^n zylinderförm:,- ausgebildet werde η , chne dass bei den in Betrieb herrschenden ieoiiervturen die Gefahr bestei.t, dass sich die Kapje durch Ausdehnung im Zylinder festsetzt.- :■■■"-■■■ - - -
Bei einer weiteren günstigen Aus* führungsfera des erfindungsgemässen Heissgasiucters-ist die Kolbenkappe aus Quarzglas ait . Lunkern hergestellt. I>iese Iunker bieten an . . erster Stell« den Vorteil, dass sie das Quarzglas undurchsichtig eachen, während sie weiter die Wicht« de« Qu«ra«l«s«e erniedrigen, was tu «inir
in« führt, weiter« Au«?uaywieftfora *·* -:
erfindungsgemässen Heissgastnotors weist das Kennzeichen auf, dass die Koloenkappe.aus einem glaskeramischen Msteri-äl hergestellt ist. Dieses glaskeremische Material bietet den Vorteil einer sehr hohen mechanischen und thermischen Stossfestigkeit und eines sehr hohen Schmelzpunktes. Weiter weist dieses glaskeramische lÄaterial einen sehr niedrigen ' Ausdehnungskoeffizienten auf.
Hinsichtlich der vorliegenden
Erfindung muss unter glaskeramischem Material ein Material verstanden werden, das durch eine thermische Behandlung aus glasartigem Material erhalten wird, durch weiche Behandlung eine fein disperse Ausscheidung einer kristallinen Phase stattfindet, was schließlich zu einem Material führt, ' düs aus einem fein-disperskristallinen Material besteht, das von einer glasartigen Phase umgeben ist.
Eine weitere günstige Ausführungsform des erfindungFgeisässen Heissgasmotcrs weist das Kennzeichen auf, dass die Kolbenkappe derart mit dem betreffenden kolbenförmigen Körner verbunden ist, dass zwischen der Kolbenkappe und dem kolbenförmigen Körper ein abgeschlossener Raum vorhanden iet, der mit einem Baum in Verbindung steht, in dem ein Druck herrscht, der niedriger iet als der minimal im Arbeitsraum auftretende Druck. Dadurch wird die Verbindung zwischen der Kolbenkappe und
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dem Kolben niemals einer Zugbelastung ausgesetzt, wap hinsichtlich des Materials äusserst günstig ist.
Bej. einer weiteren Ausführungsform ist die erwähnte Kolbenkappe an ihrer dem kolbenförmigen Körper zugewandten Seite mit einem Teil mit einem kleineren Durchmesser versehen, auf dessen Äussenumfang Gewinde geschnitten ist, und der in einer mit Innengewinde versehenen Aussparung im kolbenförmigen Körper eingeschraubt werden kann, wobei sich an den Boden dieser Aussparung ein Kanal anschliesst, dessen andere Seite in einen Raum mündet, in dem ein Druck herrscht, der niedriger ist als der minimal im Arbeitsraum1 auftretende Druck.
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und werden im folgenden näher besehrieben. Es zeigen:
Pig« 1 eine scheme tische und nicht masstäbliche Darstellung einer bekannten Heissgasmotors vom Verdrängertyp, wobei die Verdrängerkappe hohl ausgebildet ist,
Fig. 2 und 3 echeinatisehe und nicht masstäbliche Darstellungen eines Heissgasinotors vom Verdrängertype bzw. eines Heissgasinotors vom Zwei «-Kolben typ, wobei die Verdrängerkappe bzw. Kolbenkappe massiv ausgebildet sind.
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In Pig. 1 ist mit der Bezugsziffer 1 ein Zylinder angedeutet, in dem ein Kolben 2 und ein Verdränger 3 bev/egbar sind. Der Kolben 2 und Verdränger 3 sind über eine Kolbenstange 4 bzw. eine Verdränesrstsnge 5 mit einem rautenartigen Getriebe 6 verbunden, dessen Bauart als bekannt vorausgesetzt wird. Zwischen dem Kolben 2 und dem Verdränger 3 befindet sich ein Kompressicnsraum 7, während sich über dem Verdränger 3 ein Ex. mansions raum c befindet. Der Kompressicnsraum 7 und der Expansionsrc:um c stehen über einen Kühler j, einen Regenerator 10 und einen Erhitzer 11 miteinander in Verbindung, wobei letzterer eine Anzshl Rohre 12 enthält, die sich einerseits an den Regenerator 10 und andererseits an einen Ringkanal 13 anschliessen, und eine
Anzahl Rohre 14 enthält, die sich einerseits an den Ringkanal 13 und andererseits an den Sxpansicnsr:<um 8 anschliessen. Vom Erhitzer 11 wird über einen Brenner 15 dem Heissgasmotor Wärme zugeführt. In den durch den Expansionsräum 8 und den Kompressionsraum 7 mit den dazwischenliegenden Verbindungskanälen gebildeten Arbeitsraum befindet sich ein Arbeitsmedium, beispielsweise Helium, unter hohem Druck. Der maximale Druck liegt in der Grössenordnung von 140 at, bei einem Druckverhaitnis von 2. Unter dem Kolben 2 befindet sich ein Pufferraum 17, in dem sich das gleiche Medium wie im Arbeitsraum befindet, nun aber unter einem mittleren Druck von 105 at.
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Ie Kurbelgehäuse 16, in dem das rautenartige Getriebe angeordnet ist, herrscht atmosphärischer Druck. Der Heiesgiscotor enthält weiter eine Regelvorrichtung, mit welcher der mittlere Druckpegel im Heissgasmotor geändert werden kann. Diese Vorrichtung umfasst einen Vorratsbehälter 20, in der. sich Arbeitsmedium unter einen Druck befindet, der höher ist als der maximal im Arbeitsraum herrschende Druck. Dieser Vorratsbehälter 20 steht über eine Mediumzuführunrsleitung 21, in der sich ein Rückschlagventil 22 und ein regelr bsres Absperrventil 23 befindet, mit dem Kcmpreesionsraum 7 in Verbindung. An den Kompressionsraum 7 schliesst sich weiter eine Kediumabführungsleitung 24 an, in der sich ein Rückschlagventil 25 befindet. Die Mediumabführungsleitung 24 schliesst sich an eine Komi res si ölvorrichtung 27 an, wobei sich die Abfuhr 2e der Kcmpressionsvorrichtung über ein Rückschlagventil 29 an den Behälter 20 anschliesst. Die Abführungsleitung 24 und die Abfuhr 2δ sind durch eine Leitung 4C verbunden, in der rieh ein regelbares Absperrventil 26 befindet. Durch Öffnung des regelbaren Absperrventils 23 wird dem Arbeitsraum Medium zugeführt, während der Kompressor 27 durch Abschluss des Absperrventils 26 dem Arbeitsraum Arbeitsmedium ent nehmen wird. Die Bedienung der Absperrventile 23 und 26 kann beispielsweise durch einen Regulator erfolgen, der abhängig von der Drehzahl des Heissgasmotors die Absperrventile 23 und 26 betätigt. Der Verdränger 3
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ist durch einen Kolben 30 gebildet, dessen dem Expaneionsraum 8 zugewandte Seite mit einer Verdrängerkappe 31 versehen ist. Die Verdrängerkappe 31 ist höh] und dünnwandig ausgebildet, wobei in der Metallwand eine kapillare Öffnung 32 vorhanden ist, durch welche der Raum 33 innerhalb der Kolbenkapιe 31 derart mit dem Expansionsraum 8 in Verbindung steht, dass sich in diesem Raum wohl der mittlere im Raum 8 herrschende Druck einstellen wird, aber dass im Raum θ auftretende Druckschwankungen im Raum 33 nahezu nicht auftreten. Durch diese Bauart der Kolbenkappe 31 ist eine äueserst gute Isolierung des Expansionsraums gegenüber dem Kolben 3<~ erhalten, wobei infolge der dünnen Wand nur wenig Wärme durch Leitung zum Kolben
30 weglecken wird, während die Verdrähgerkapre durch ihre dünnwandige Ausbildung sehr leicht ist, so dass nur geringe Massenträgheitskrä'fte auftreten. Ausser allen diesen Vorteilen bietet die hohle Verdrängerkappe
31 jedoch den grossen Nachteil, dass darin eine groese Kenge Arbeitsmedium unter mittlerem im Arbeitsraum herrschendem Druck vorhanden ist. Das bedeutet, dass beim Regeln der Leistung des Heisegasmotors durch Xnderung des mittleren Druckniveaus, also dadurch, dass nan dem Arbeitsraum durch Abschliessen des Absperrventils 26 Medium entzieht oder durch Öffnung dee Absperrventils 23 Arbeitsmedium zuführt, auch das mittlere Druckniveau in der hohlen Verdrängerkappe 31 angepasst werden muss. Ausser dem Druck in dem durch
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den Komj-ressionsraum 7, den Sxpansionsraum 8 und die dazwischen liegenden Verbindungen gebildeten Arbeitsraum, muss also auch der Druck im zusätzlichen Raum 33 geändert werden, d.h. dass eine verhältnismässig grosse Mediummenge zusätzlich zugeführt oder abgeführt werden muss. Dies macht die Regelung langsam, was unter Umständen ein grosser Nachteil sein kann.
Damit dieser Nachteil ausgeschaltet wird, ist beim Heissgasmotor nach Fig. 2, der hinsichtlich seines Baues dem Heissgasmotor nach Pig. 1 entspricht, der Verdränger durch einen Kolben 50 und eine mit diesem verbundene massive
Verdrängerkap\fe 51 aus glaskeramischem Material gebildet. Dies bietet den grossen Vorteil, dass nun im Arbeitsraum des Heissgasmotors eine viel geringere Mediummen,ie vorhanden ist, so dass Entnahme bzw. Zufuhr einer kleinen Mediummenge bereits eine grosse Änderung des Y/ertes des mittleren Drucks verursacht. Das bedeutet, dass die Regelung beträchtlich schneller sein wird als beim Heissgasmotor nach Pig. 1. Die Verdrängerkappe 51 aus glaskeramischem Material weist durch die schlechte Wärmeleitfähigkeit dieses Materials gute Isoliereigenschaften auf, während die Wichte dieses Materials verhältnismässig klein ist, so daes verhältnismässig geringe Massenträgheitskräfte auftreten werden. Weiter ist das
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glaskeramische Material undurchsichtig, so dass auch durch Strahlung vom Expansionsraum 6 her wenig Wärme zum Kolben 5C gelangen wird. Bas glaskeramische Material, aus dem die Verdrängerkappe 51 hergestellt ist, weist einen sehr niedrigen Wärmeausdehnungskoeffizienten auf, so dass die Verdrängerkappe rein zylinderförmig gemacht werden kann, ohne dass die Gefahr besteht, dass diese Kappe sich durch Aärmeausdehnung derart verformen wird, dass sie sich im Zylinder 1 festsetzen wird. Die Verbindung zwischen der Verdrängerkappe 51 und dem Kolben 50 ist dadurch erhalten, dass man einem Teil 52 tjer Verdrängerkappe einen kleineren Durchmesser gegeben und die Aussenseite dieses Teils mit Gewinde versehen hat, welcher Teil danach in einer Aussparung 53 im Kolben 50 eingeschraubt wird, welche Aussparung an ihrer Innenseite mit Gewinde versehen ist. Auf den Boden der Aussparung 53 mündet ein Kanal 54, der eich durch die Verdrängerstange zum Kurbelgehäuse 18 erstreckt, in dem atmosphärischer Druck herrscht. Das bedeutet; dass in der Aussparung 53 auch atmosphärischer Druck herrschen wird, so dass die Verdrängerkappe durch d&n im Expansionsraum 8 herrschenden Druck immer positiv gegen den Kolben 5ü gedrückt wird. Das bedeutet, dass die Befestigung der Kolbenkappe 5t mit dem Kolben 50 niemal8 Zugspannungen auegesetzt sein wird·
In Fig. 3 ist ein Heissgaraotor vom Zwei -Kölbtntyp darg·« teilt. Die «er Motor «at-
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hält einen Zylinder 61, in dem ein X kolben 62 und ein Expansionskolben 63 dadurch bewegbar sind, dass sie über Kolbenstangen 64 und 65 mit einem nicht dargestellten Getriebe verbunden sind. Zwischen den einander zugewandten Flächen der Kolben 62 und 63 befindet sich der Kompressionsraum 6t, ein Kühler 67, ein Regenerator 68, ein Erhitzer 6ϊ und ein Expansionsraum 70. Der Expansionskolben 63 ist durch einen Kolbenteil 71 und eine Kolbenkappe 72 gebildet» wobei letztere aus einem glaskeramiechen Material hergestellt ist und den Kolbenteil 71 voni Expansionar^um 70 isoliert. Die Bauart des 2χ·ausionskclbene 63 entspricht der des Verdrängers 51, 50 nach Pig* 2, wobei auch jetzt wieder die Aussparung* 73 zwischen der Expansionskclbenkappe 72 und dem Kolbenteil 71 über einen Kanal 74 mit dem unter atmoephärisehern Druck stehenden Kurbelgehäuse in Verbindung steht, so dass auch bei dieser Bauart wieder erreicht ist, άπεε die -Kolbenkappe 72 durch den im Sx:ansioneraum 70 herrschenden Druck positiv gegen den Kolbenteil 71 gedruckt wird, so dass die Verbindung niemals Zugspannungen ausgesetzt ist. _ "
A.US dem Vorstehenden dürfte es
einleuchten, dass durch die Verwendung einer massiven Verdrängerkappe bzw. Expansionskolbenkap^e erreicht ist, dass während die Isolierungseigenschaften der massiven aus glaskeracischem Katerial hergestellten
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BAD 0F51GINAU
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Verdränger- bzw. Kolbenkap, e mit denen der hohlen Kolbenkappe, wie diese im Heissgasmotor nach Pig. 1 verwendet wurde, vergleichbar und die Massenträgheitskräfte der massiven Kolben- bzw. Verdrängerkappe nur wenig grosser sind als die der hohlen Kolbenkappe nach Fig. 1, und dass die Regel geschwindigkeit des Heissgasmotors nach den Fig. 2 und 3 bedeutend grosser ist als die des Heissgismotors nach Fig. 1.
Die Kolbenkappe kann st^tt aus
glaskeramischem Material auch beispielsweise aus Quartzglas rnit Lunkern oder aus einem Sintermaterial, wie Sintermetall, oder einem keramischen Material hergestellt sein.
Obschon in den beispielsweise
dargestellten Ausführungsformen die Verdränger- bzw, Kolbenkappe massiv ausgebildet ist, ist es unter Umständen beispielsweise bei gros3en Durchmessern möglich, in dieser Kappe einen oder mehrere Hohlräume vorzusehen. Die Wände müsse η dann selbstverständlich druckfest sein, d.h. sie nüssen die auftretenden Druckkräfte aushalten können.
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Claims (5)

160U69 ?HN.22(J5 ■-17- i - -'·■ nicht gea. dert vvenT PATEKTANS PRUJSCHS:
1.jHeissgasmotor rait einem ge-
schlossenen Arbeitsraum, in dem sich ein* Arbeitsmedium befindet und der durch einen Regenerator in einen Kompressionsraum mit niedriger mittlerer Temperatur und einen Expansionsraum mit höherer mittlerer Temperatur aufgeteilt ist, bei iem das V. lumen jedes dieser Räume durch mit gegenseitigem Phasenunterschied bewegbare kolbenförmige Körper derart änderbar ist, dass sich das Arbeitsmedium während der Expansion im wesentlichen im Ex;>ansionsraum und während der Kompression im wesentlichen im Komrifressionsraum befindet, bei dem der Motor eine Leistungsregelvorrichtung enthält, die dadurch den mittleren Druckpegel in diesem Raum ändern kann, dass sie den Arbeitsraum Arbeitsmedium entnimmt bzw. zuführt, bei dem der kolbenförmige, den Expansionsraum an seiner diesem Raum zugewandten Seite begrenzende Körper mit einer Wärme isolierenden Kolbenkappe versehen ist, dadurch gekennzeichnet, dass die erwähnte Kolbenkappe massiv bzw, derart druckfest ausgebildet ist,, dass in der Kolbenkappe vorhandene Hohlräume vom Arbeitsraum abgeschlossen sind, wobei die Kolbenkappe aus einem undurchsichtigen glasartigen oder Sintermaterial mit einer Schmelztemperatur besteht, die hoher ist als die im Expansionsraum herrschende
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Temperatur, und mit einer ge^en Metalle mit derselben oder einer höheren Schmelztemperatur niedrigen Wichte und schlechten Wärmeleitfähigkeit.
2. Heissgasmotor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Kolbenkap;e aus Quarzglas mit Lunkern besteht.
3. Heissgasmotor nach Anspruch 1, d durch gekennzeichnet, dass die Kolbenkappe aus einem glaskeramischen Katerial besteht.
4. Heissgasmotor nach einem oder mehreren der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kolbenkappe derart mit dem betreffenden kolbenförmigen Körper verbunden ist, dass zwischen der Kolbenkappe und dem kolbenförmigen Körper ein abgeschlossener Raum vorhanden ist, der mit einem Raum in Verbindung steht, in dem ein Druck herrscht, der niedriger ist als der minimal im Arbeitsraum auftretende Druck.
5. Heissgasmotor nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die erwähnte Kolbenkappe an ihrer dem kolbenförmigen Körper zugewandten Seite mit einem Teil mit einem kleineren Durchmesser versehen ist, auf dessen Aussenumfang Gewinde geschnitten ist, und der in einer mit Innengewinde versehenen Aussparung im kolbenförmigen Körper eingeschraubt werden kann, wobei sich an den Boden dieser Aussparung ein Kanal anschliesst, dessen andere Seite in einen Raum mündet, in dem ein Druck herrscht, der niedriger ist als der minimal im Arbeitsraum auftre«nde Druck. '■ '00988 2/0450.
DE1967N0031833 1967-02-25 1967-12-20 Heissgasmotor Granted DE1601469B2 (de)

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