DE2238960C3

DE2238960C3 - Hot gas engine

Info

Publication number: DE2238960C3
Application number: DE19722238960
Authority: DE
Inventors: G T M Neelen
Original assignee: Philips Gloeilampenfabrieken NV
Current assignee: Koninklijke Philips NV
Priority date: 1971-08-28
Filing date: 1972-08-08
Publication date: 1981-05-07
Also published as: NL7111887A; JPS4833238A; GB1394194A; CA962846A; IT964279B; BE788096A; DE2238960A1; SE373185B; DE2238960B2; FR2151968A5; JPS517781B2

Description

Die Erfindung betrifft einen Heißgasmotcr mit einem variablen Raum höherer mittlerer Temperatur, der mit einem variablen Raum niedrigerer mittlerer Temperatur verbunden ist, wobei sich in der Verbindung zwischen jenen Räumen ein Erhitzer und eine Anzahl von Kühler-Regeneratoreinheiten befinden, die jeweils ein Gehäuse enthalten, in denen sich ein Regenerator, ein Kühler und ein Strömungsleiter befinden, wobei sich das Gehäuse an der Regeneratorseite an den Erhitzer und an der Strömungsleiterseite an den Raum mit niedrigerer mittlerer Temperatur anschließt und wobei zwischen Kühler und Gehäuse eine O-Ringabdichtung vorhanden ist, die sich in einer Nut im Kühlergehäuse befindet.The invention relates to a hot gas engine with a variable space of higher average temperature, which with a variable room of lower mean temperature is connected, being in the connection between those spaces are a heater and a number of cooler-regenerator units, respectively contain a housing in which a regenerator, a cooler and a flow guide are located, wherein are the housing on the regenerator side to the heater and on the flow guide side to the room lower mean temperature and with an O-ring seal between the cooler and the housing is present, which is located in a groove in the cooler housing.

Ein solcher Heißgasmotor ist aus der US-PS 31 66 911 bekannt. Bei diesem bekannten Motor sind die Kühler-Regeneratoreinheiten durch ein Gehäuse gebildet, in dem sich Regenerator, Kühler und Strömungsleiter befinden.Such a hot gas engine is from US-PS 31 66 911 known. In this known engine, the cooler-regenerator units are formed by a housing, in which the regenerator, cooler and flow guide are located.

Um diese Einheiten demontieren zu können, was beispielsweise zur Reinigung des Regenerators erforderlich sein kann, sind Regenerator, Kühler und Strömungsleiter nicht fest mit dem Gehäuse verbunden und befinden sich zur Verhinderung des Wegleckens von Arbeitsmedium zwei O-Ringabdichtungen zwischen Kühler und Gehäuse und eine O-Ringabdichtung zwischen Strömungsleiter und Gehäuse. Dabei besteht die Gefahr, daß die O-Ringe in den engen Spalt zwischen Kühler und Gehäuse bzw. Strömungsleiter und Gehäuse gepreßt werden. Um diese Spalte klein zu halten, sind enge Toleranzen notwendig, die wiederum Schwierigkeiten verursachen, wenn die Gehäuse während des Festlötens an den übrigen Teil des Motors etwas verformt werden.In order to be able to dismantle these units, which is necessary, for example, to clean the regenerator can be, the regenerator, cooler and flow guide are not permanently connected to the housing and there are two O-ring seals between to prevent the working medium from leaking away Cooler and housing and an O-ring seal between flow guide and housing. There is the risk of the O-rings in the narrow gap between the cooler and the housing or flow guide and housing are pressed. In order to keep this gap small, tight tolerances are necessary, which in turn Cause difficulties if the housings are soldered to the rest of the motor be deformed somewhat.

Bei der Anwendung von höheren mittleren DrückenWhen using higher mean pressures

im Heißgasmotor nehmen diese Probleme zu, weil hierdurch wiederum größere Spalte aufzutreten drohen.These problems increase in hot gas engines because this in turn threatens to produce larger gaps.

In der DE-PS 1117 943 ist ein HeißgasmotorIn DE-PS 1117 943 is a hot gas engine

ίο beschrieben, in dem das Kühler-Regeneratorgehäuse gleitend in einem den Zylinder umgebenden Teil angeordnet ist Die Kühler-Regeneratoreinheit ist dabei aber nicht demontierbar, und zur Dichtung sind zwischen dem unteren Teil des Gehäuses und dem erwähnten Teil zwei O-Ringdichtungen vorhanden, welche auch hier wieder durch das Arbeitsmedium des Motors in dem abzudichtenden Spalt gedrückt werden können.ίο described in which the cooler-regenerator housing is slidably arranged in a part surrounding the cylinder. The cooler-regenerator unit is included but not removable, and to seal are between the lower part of the housing and the mentioned part two O-ring seals are available, which also here again by the working medium of the Motor can be pressed in the gap to be sealed.

Es ist Aufgabe der Erfindung, einen Heißgasmotor mit Regenerator-Kühlereinheiten zu schaffen, welche leicht demontierbar sind und wobei die Abdichtungen eine gute Wirkung und eine hohe Lebensdauer haben.It is the object of the invention to provide a hot gas engine with regenerator cooler units which are easy to dismantle and the seals have a good effect and a long service life.

Die gestellte Aufgabe ist erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Regenerator, der Kühler und derThe object is achieved according to the invention in that the regenerator, the cooler and the

2^r> Strömungsleiter durch Lötverbindungen miteinander verbunden sind, und die Nut, in der sich der O-Ring befindet, an der dem Strömungsleiter zugekehrten Seite durch eine Fläche des Kühlers begrenzt ist, die an einer am Gehäuse vorhandenen Fläche anliegt, wobei an der Stelle des Anschlusses des Strömungsleiters an die Seitenwand des Gehäuses gleichfalls eine O-Ringabdichtung vorhanden ist, und daß der Strömungsleiter an seiner vom Kühler abgekehrten Seite mit einem Rand versehen ist, der mit einer schrägen Fläche eines Nockens zusammenwirkt, der einen Teil eines in axialer Richtung des Gehäuses bewegbaren Gleitstücks bildet, das an seiner vom Strömungsleiter abgekehrten Seite an einem in das Gehäuse geschraubten Anpreßdeckel anliegt. 2 ^r > flow guides are connected to one another by soldered connections, and the groove in which the O-ring is located, on the side facing the flow guide, is delimited by a surface of the cooler that rests against a surface on the housing, whereby at the point the connection of the flow guide to the side wall of the housing is also provided with an O-ring seal, and that the flow guide is provided on its side facing away from the cooler with an edge which cooperates with an inclined surface of a cam which is part of an in the axial direction of the Housing movable slider forms, which rests on its side facing away from the flow conductor on a pressure cover screwed into the housing.

Dadurch, daß Regenerator, Kühler und Strömungsleiter aneinander gelötet werden, sind nur noch eine Abdichtung entlang des Umfangs des Kühlers und eine Abdichtung an der Stelle erforderlich, an der sich der Strömungsleiter an die Seitenwand des Gehäuses anschließt. Indem nun das Gleitstück mit der Mutter an den Strömungsleiter gedrückt wird, wird der Strömungsleiter durch die schräge Fläche fest gegen die Seitenwand des Gehäuses gepreßt, so daß an der Stelle des O-Ringes kein Spalt auftreten kann. Außerdem wird das Gefüge von Regenerator, Kühler und Strömungsleiter in axialer Richtung angepreßt, wodurch die Fläche des Kühlers, die u. a. den O-Ring begrenzt, fest gegen die damit zusammenwirkende Fläche des Gehäuses gedrückt wird, so daß auch dort keine Gefahr einer Spaltbildung besteht. Dies bedeutet, daß eine hohe Lebensdauer der beiden O-Ringabdichtungen gewährleistet ist, während das Ganze trotzdem nicht besonders strengen Anforderungen hinsichtlich der Genauigkeit zu genügen braucht, was selbstverständlich kostensparend ist. Eine leichte Demontierbarkeit ist ferner gewährleistet.Because the regenerator, cooler and flow guide are soldered together, there are only one Seal around the perimeter of the cooler and seal where the Flow conductor connects to the side wall of the housing. By now attaching the slider to the nut the flow guide is pressed, the flow guide is firmly against the by the inclined surface Side wall of the housing pressed so that no gap can occur at the location of the O-ring. Also will the structure of the regenerator, cooler and flow guide pressed in the axial direction, whereby the surface of the cooler, which i.a. limits the O-ring, firmly against the cooperating surface of the housing is pressed so that there is no risk of a gap forming there either. This means that a high Lifetime of the two O-ring seals is guaranteed, while the whole thing is still not particularly good must meet strict requirements in terms of accuracy, which of course saves costs is. Ease of dismantling is also guaranteed.

Die Erfindung wird anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Die
F i g. 1 und 2 zeigen eine schematische und nicht maßstabgerechte Darstellung eines Teils eines Heißgasnotors in zwei senkrecht verlaufenden Querschnitten.The invention is explained in more detail using an exemplary embodiment shown in the drawing. the
F i g. 1 and 2 show a schematic representation, not to scale, of part of a hot gas motor in two perpendicular cross sections.

F i g. 3 zeigt einen schematischen Schnitt durch eine Kühler-Regeneratoreinheit des Heißgasmotors nachF i g. 3 shows a schematic section through a cooler-regenerator unit of the hot gas engine according to FIG

Fig. Iund2.Figs. 1 and 2.

In Fig. 1 ist mit der Bezugsziffer 1 ein Zylinder ungegeben, in dem ein Kolben 2 und ein Verdränger 3 bewegbar sind. Der Kolben 2 und Verdränger 3 sind durch eine Kolbenstange 4 bzw. eine Verdrängerstange 5 mit einem nicht dargestellten Getriebe verbunden, das den Kolben 2 und den Verdränger 3 phasenverschoben bewegt Zwischen dem Kolben 2 und dem Verdränger 3 befindet sich ein Kompressionsraum 6, während sich oberhalb des Verdrängers 3 ein Expansionsraum 7 befindet Dei Expansionsraum 7 steht über einen Erhitzer 8 und eine Anzahl von Kühler-Regeneratoreinheiten 9 mit dem Kompressionsraum 6 in Verbindung. Der Erhitzer besteht dabei aus einer Anzahl von Rohren 10, die sich einerseits an den Expansionsraum 7 und andererseits an einen Ringkanal 11 anschließen, und einer Anzahl von Rohren 12, die den Ringkanal 11 mit den Kühler-Regeneratoreinheiten 9 verbinden. Die Rohre 10 und 12 bilden gemeinsam einen Kranz.In FIG. 1, the reference number 1 denotes a cylinder in which a piston 2 and a displacer 3 are movable. The piston 2 and displacer 3 are connected by a piston rod 4 and a displacer rod, respectively 5 connected to a transmission, not shown, which phase-shifted the piston 2 and the displacer 3 moves Between the piston 2 and the displacer 3 there is a compression space 6, while an expansion space 7 is located above the displacer 3 Heater 8 and a number of cooler-regenerator units 9 with the compression space 6 in connection. The heater consists of a number of tubes 10, which on the one hand to the expansion space 7 and on the other hand connect to an annular channel 11, and a number of tubes 12, which the annular channel 11 with connect the cooler-regenerator units 9. The tubes 10 and 12 together form a ring.

Die Kühler-Regeneratoreinheiten 9 bestellen jeweils aus einem Gehäuse 14 mit einem darin befindlichen Regenerator 15, einem Kühler 16 und einem Strömungsleiter 17. Der Strömungsleiter 17 schließt sich über einen Kanal 18 an den Kompressionsraum 6 an.The cooler-regenerator units 9 each order from a housing 14 with one located therein Regenerator 15, a cooler 16 and a flow guide 17. The flow guide 17 closes over a Channel 18 to the compression space 6.

In F i g. 3 ist ein Kühler-Regenerator in Einzelheiten dargestellt Im Gehäuse 14 ist dabei ein aus einer Füllmasse 19 und einem diese Füllmasse umgebenden Regeneratorgehäuse 20 bestehender Regenerator 15 aufgenommen. Dieses Gehäuse 20 ist an der Stelle 21 durch eine Lötverbindung mit dem Gehäuse 22 des Kühlers 16 verbunden. In den Endplatten des Gehäuses 22 befindet sich eine Anzahl von Rohren 23, durch die hindurch das Arbeitsmedium strömen kann. Ferner schließen sich an das Gehäuse eine Zufuhr und Abfuhr für Kühlwasser an, von denen in der Zeichnung nur eine (an der Rückseite) 24 zu sehen ist, und durch die hindurch Kühlwasser um die Außenseite der Rohre 23 strömtIn Fig. 3 shows a cooler-regenerator in detail. In the housing 14 there is one of one Filling compound 19 and a regenerator housing 20 that surrounds this filling compound recorded. This housing 20 is at the point 21 by a soldered connection to the housing 22 of the Cooler 16 connected. In the end plates of the housing 22 there is a number of tubes 23 through which the working medium can flow through it. Furthermore, a supply and a discharge are connected to the housing for cooling water, of which only one (on the rear) 24 can be seen in the drawing, and through the cooling water flows therethrough around the outside of the tubes 23

In einer Nut 25 im Kühlergehäuse 22 befindet sich ein O-Ring 26, wobei die Nut 25 an der dem Strömungsleiter zugekehrten Seite des O-Ringes 26 durch eine Fläche 27 begrenzt ist, die an einer Fläche 28 des Gehäuses 14 anliegtIn a groove 25 in the cooler housing 22 there is a O-ring 26, the groove 25 on the side of the O-ring 26 facing the flow guide by a Surface 27 is limited, which rests against a surface 28 of the housing 14

Das Kühlergehäuse 22 ist an der Stelle 29 an den Strömungsleiter 17 gelötet Dieser Strömungsleiter ist mit einem Kanal 30 mit derartiger Form versehen, daß er sich einerseits an die Kühlerrohre 23 und andererseits an den Kanal 18 anschließt, der die Verbindung mit dem Kompressionsraum herstellt Eine O-Ringabdichtung 40 sorgt für die Abdichtung zwischen dem Strömungsleiter 17 und dem Gehäuse 14. Der Strömungsteiler 17 liegt ίο mit einem Rand 31 an einer schrägen Fläche 32 eines Nockens 33 an, der einen Teil eines im Gehäuse 14 verschiebbaren Gleitstücks 34 bildet Das Gleitstück 34 liegt an einem Anpreßdeckel 35 an.The cooler housing 22 is soldered to the flow guide 17 at point 29. This flow guide is provided with a channel 30 of such a shape that it connects on the one hand to the cooler pipes 23 and on the other hand to the channel 18, which connects to the Creates compression space An O-ring seal 40 provides the seal between the flow guide 17 and the housing 14. The flow divider 17 is ίο with an edge 31 on an inclined surface 32 of a Cam 33, which forms part of a slider 34 that is displaceable in the housing 14. The slider 34 rests against a pressure cover 35.

Auf diese Weise ist eine einfache und zuverlässige Kühler-Regeneratoreinheit erzielt bei der nur eine O-Ringabdichtung 26 erforderlich ist, um ein Weglecken von Medium zwischen den genannten Elementen und dem Gehäuse 14 zu vermeiden, da der Regenerator 15, Kühler 16 und Strömungsleiter 17 durch Lötverbindungen miteinander verbunden sind. Ferner ist noch eine O-Ringabdichtung 40 an der Grenze zwischen Stromleiter und Gehäusewand erforderlich. Durch Anziehen des Anpreßdeckels 35 wird der Strömungsleiter über die schräge Fläche 32 gut nach links an die Innenwand des Gehäuses 14 gedrückt, und ferner wird die Kombination Strömungsleiter-Kühler-Regenerator nach oben gedrückt, wobei die Fläche 27 des Kühlers fest gegen die Fläche 28 des Gehäuses 14 gedrückt wird. Auf diese Weise kann an der Stelle der O-Ringabdichtungen 40 und 26 keine Spaltbildung auftreten, wodurch mithin auch nicht die Gefahr besteht, daß die O-Ringe in die Spalten gedrückt werden.In this way a simple and reliable cooler-regenerator unit is achieved with only one O-ring seal 26 is required to prevent leakage to avoid medium between the said elements and the housing 14, since the regenerator 15, Cooler 16 and flow guide 17 are connected to one another by soldered connections. There is also another O-ring seal 40 required at the boundary between the conductor and the housing wall. By tightening the Pressure cover 35 is the flow conductor on the inclined surface 32 well to the left on the inner wall of the Housing 14 is pressed, and furthermore the combination flow guide-cooler-regenerator is pressed upwards, the surface 27 of the cooler being pressed firmly against the surface 28 of the housing 14. To this Way, no gap formation can occur at the location of the O-ring seals 40 and 26, as a result of which there is also no risk of the O-rings in the Columns are pressed.

Die fertige Kühler-Regeneratoreinheit ist ferner leicht montierbar und demontierbar.
Auch bei nicht runder Form des Gehäuses 14 und weiten Passungen besteht dennoch nicht die Gefahr, daß die durch hohen Druck belasteten O-Ringe 26 und 40 in einen Spalt gepreßt werden, da der Spalt an dieser Stelle positiv dichtgedrückt istThe finished cooler-regenerator unit is also easy to assemble and dismantle.
Even with a non-round shape of the housing 14 and wide fits, there is still no risk of the O-rings 26 and 40, which are subjected to high pressure, being pressed into a gap, since the gap is positively pressed tight at this point

-»ο Ein weiterer Vorteil der erfindungsgemäßen Kühler-Regeneratoreinheit ist, daß ihr schädlicher Raum auf ein Mindestmaß begrenzt ist.- »ο Another advantage of the cooler-regenerator unit according to the invention is that their harmful space is kept to a minimum.

Hierzu 2 Blatt ZeichnungenFor this purpose 2 sheets of drawings

Claims

Claim:

Hot gas engine with a variable room with a higher average temperature, that with a variable room lower mean temperature is connected, being in the connection between those Clear a heater and a number of cooler-regenerator units are located, respectively contain a housing in which a regenerator, a cooler and a flow guide are located, the housing attaches to the heater on the regenerator side and to the flow guide side Room with lower average temperature connects and with between cooler and housing an O-ring seal is present, which is located in a groove in the cooler housing, thereby characterized in that the regenerator, the Kubier (16) and the flow guide (17) through Solder connections (21, 29) are connected to one another, and the groove (25) in which the O-ring (26) is is located on the side facing the flow guide (17) through a surface (27) of the cooler is limited, which rests on an existing on the housing surface (28), at the point of Connection of the flow conductor (17) to the side wall of the housing (14) also has one O-ring seal (40) is present, and that the flow guide (17) facing away from the cooler Side is provided with an edge (31) which is connected to an inclined surface (32) of a cam (33) cooperates, the part of a movable in the axial direction of the housing slider (34) forms, which is screwed into the housing on its side facing away from the flow conductor Pressure cover (35) is applied.