DE2530483A1 - HOT GAS PISTON MACHINE WITH A DEVICE FOR REGULATING THE WEIGHT AMOUNT OF A WORKING MEDIUM IN A WORKING ROOM - Google Patents

HOT GAS PISTON MACHINE WITH A DEVICE FOR REGULATING THE WEIGHT AMOUNT OF A WORKING MEDIUM IN A WORKING ROOM

Info

Publication number
DE2530483A1
DE2530483A1 DE19752530483 DE2530483A DE2530483A1 DE 2530483 A1 DE2530483 A1 DE 2530483A1 DE 19752530483 DE19752530483 DE 19752530483 DE 2530483 A DE2530483 A DE 2530483A DE 2530483 A1 DE2530483 A1 DE 2530483A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
chamber
working medium
container
working
hot gas
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
DE19752530483
Other languages
German (de)
Other versions
DE2530483B2 (en
DE2530483C3 (en
Inventor
Hendrrk Alphons Jaspers
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Koninklijke Philips NV
Original Assignee
Philips Gloeilampenfabrieken NV
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Philips Gloeilampenfabrieken NV filed Critical Philips Gloeilampenfabrieken NV
Publication of DE2530483A1 publication Critical patent/DE2530483A1/en
Publication of DE2530483B2 publication Critical patent/DE2530483B2/en
Application granted granted Critical
Publication of DE2530483C3 publication Critical patent/DE2530483C3/de
Granted legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • 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
    • 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
    • F02G1/05Controlling by varying the rate of flow or quantity of the working gas

Description

PIlA. ^0519 ο DEEN/KVH. ·PIlA. ^ 0519 ο DEEN / KVH. ·

26.6.1975.June 26, 1975.

A" · M V. Philip G'-^.-.c-uiiwiAfabriekeo 2530483A "· M V. Philip G '- ^ .-. C-uiiwiAfabriekeo 2530483

»•ο. PHA 20619
a^** *-.·» 8. Juli 1975
»• ο. PHA 20619
a ^ ** * -. · »July 8, 1975

Heissgaskolbenmaschine mit. einer Vorrichtung ztun Regeln der Gewichtsmenge eines in einem Arbeit sra\:im befindlichen. ArbeitsmeditimsHot gas piston machine with. a device do rules the weight of one in a work sra \: in the present. Work meditims

Die Erfindung betrifft eine Ilcissgaskolbeii«- mascMas iait einer Vorrichtung zurj Regeln der Gewichts— menge eines in einem Arb' '.tsrauiii befindlichen Arbeitsmediums, welche Vorrichtung mindestens einen Vorratsbehälter, für Arbeitsmedium enthält, der über eine erste Leitung au einen Auslass des Arbeitsrauines und über eine zrwoite Leitung an einen Einlass des Arbeitsrauines angeschlossen ist, wobei ein oder mehrere ßegelorgaii.e zum selektiven Abschliessen bzw. Freigeben dex* Leitungen vorgoiie.iiox). sind.. The invention relates to an Ilcissgaskolbeii «- mascMas iait a device for regulating the amount of weight of a working medium located in a work room, which device contains at least one storage tank for working medium, which via a first line to an outlet of the working room and via A second line is connected to an inlet of the work room, with one or more ßegelorgaii.e for the selective closure or release of the lines vorgoiie.iiox). are ..

B09887/0 349.B09887 / 0 349.

PHA„20619. 26.6.75.PHA "20619. 6/26/75.

Heissgaskolbonmaschinen der angedeuteten Art sind aus den USA-Patentschriften 3 372 539 und 3 546 877 bekannteHot gas bottle machines of the type indicated are from U.S. Patents 3,372,539 and 3,546,877 acquaintance

Unter Heissgaskolbenmaschinen seien imUnder hot gas piston machines are im

Rahmen dieser Anmeldung: Haisscaskolbenmotoreri., Gaftkältemaschinen und Wärmepumpen verstanden, Im Arbeitsraum dieser Maschinen wird das Arbeitsmedium abwechselnd vordichtet, wenn es sich im wesentlichen in einem Teilraun des Arbeitsraumes, im Kompres«ionsraum, befindet, danach über einen Regenerator nach einem Teilraum, dem Expansionsrauffi, befördert, anr.chliessend, wenn sich das Arbeitsmedium im wesentlichen- im Expansionsraum befindet, expandiert und schliesslich über den Regenerator zum Korn— pressionsrauin zurücktransportiert, womit der Zyklus vollendet ist* Der !Compressions- und. Expansionsraum besitzen dabei im Betrieb zueinander verschiedene mittlere T e mp e r a t ur er. t Within the scope of this application: Haisscaskolbenmotoreri., Gas refrigeration machines and heat pumps, in the working space of these machines the working medium is alternately pre-sealed if it is essentially in a part of the working space, in the compression space, then via a regenerator to a part space, the expansion space , conveyed, subsequently, when the working medium is essentially in the expansion space, expands and finally transported back via the regenerator to the compression room, thus completing the cycle * The! Compression and. Expansion spaces have different mean temperatures from one another during operation. t

Kit der Vorrichtung zura Regeln der Gewichtsmenge an. Arbeitsmedium im Arbeitsraum der IIeissga.i5ko3.benmaschine kann die Leistung dieser Maschinen durch Aουdei'ung dos mittleren Arbeit sraitteldruckiiogels im Arbeitsraum variiert werden.Kit of the device for regulating the amount of weight. Working medium in the working area of the IIeissga.i5ko3.ben machine can improve the performance of these machines by Aουdei'ung dos medium work sraitteldruckiiogels im Working space can be varied.

Bei clQix aus den USA-Patentschrifton 3 372 und 3 5'ί6 S77 "^«'i-Jin-teii Iioissgaskolbenmaschinon wird aus dein Arbeitsraum über- die erste Leitung ArborLtsniediiunIn the case of clQix from the USA patent 3 372 and 3 5'ί6 S77 "^"'i-Jin-teii Iioissgaskolbenmaschinon from your work space via the first line ArborLtsniediiun

509887/03 49509887/03 49

PHA„20619' 26.6.75* PHA "2061 9" 6/26/75 *

bezogen und durch einen in diese Leitung aufgenommenen externen Kompressor in den Vorratsbehälter hineingepresst, der als Hochdruckbehälter ausgeführt ist. Arbeitsmediumspeisung in den Arbeitsraum aus dem Hochdruckbehälter erfolgt über die zweite Leitung durch Oeffnung eines in diese Leitung aufgenommenen Absperrventils.related and included in this line external compressor pressed into the storage tank, which is designed as a high-pressure container. Working medium feed into the working space from the high pressure tank takes place via the second line by opening one shut-off valve included in this line.

Statt einer externen Anordnung dos Kompressors kann der Kompressor auch in der Maschine angeordnet sein. Der interne Kompressor kann dabei einen integralen Teil der Maschine bilden^ wie aus der USA-Patentschrift 3 793 836 bekannt.Instead of an external arrangement of the compressor, the compressor can also be arranged in the machine. The internal compressor can form an integral part of the machine, as described in the US patent 3 793 836 known.

Ein Nachteil dieser bekannten Maschine ist, dass ein Kompressor mit grossem Verdichtungsverhältnis zum Hineinpressen von Arbeitsmedium unter hohem Druck in den Vorratsbehälter erforderlich ist.A disadvantage of this known machine is that a compressor with a large compression ratio is required to press working medium under high pressure into the reservoir.

Bei grossen Druckverhältnissen treten hohe Verdichtungstemperaturen des Arbeitsmediums auf0 Dazu kommt noch, dass bei Heissgasmotoren das aus dein Arbeits~ raum vom Kompressor angesaugte Arbeitsmedium bereits eine ziemlich hohe Temperatur hat, was ebenfalls zu einer hohen Endverdichtungstemperatur beiträgt. Dies übt einen ungünstigen.-Einfluss auf die Lebensdauer des Kompressors, und namentlich auf die Lebensdauer der Abdichtungen, die meistens in Kunststoff ausgeführt sind, und auf die 1/oboxifHlf.aex' des Ein- und Austx*ittventils aus.For large pressures high compression of the working medium temperatures occur on 0 Add to this that when hot gas engines consisting of your work space ~ sucked from the compressor working medium has a fairly high temperature already, which also contributes to a high densification. This has an unfavorable influence on the service life of the compressor, and in particular on the service life of the seals, which are mostly made of plastic, and on the 1 / oboxifHlf.aex 'of the on and off valve.

509887/0349509887/0349

PHA.20619« 26.6*75.PHA.20619 « 26.6 * 75.

Ausserdem bildet der Kompressor eine Quelle von Lärm und mechanischen Schwingungen,In addition, the compressor forms a source of noise and mechanical vibrations,

Weiter kann, namentlich bei Ileissgaskolbenmotoren für Traktionszwecke, unter Umständen der Fall eintreten, dass der Motor ausisotztf beispielsweise bei plötzlichem Anhalten des Fahrzeugs, während, ein hoher Arbeitsmediumdruckpegel im Arbeitsraum des Motors herrscht. Der mit der Motorwelle gekuppelte Kompressor stellt dadurch gleichfalls den Betrieb ein, so dass Arbeitsmedium nicht mehr vom Arbeitsraum zum Hochdruckvorratsbehlilter gepumpt werden kann.It can also be used, especially in the case of Ileiss gas piston engines for traction purposes, it may happen that the engine is defeated, for example when suddenly stopping the vehicle while, a high The working medium pressure level prevails in the working space of the motor. The compressor coupled to the motor shaft thereby provides also the operation, so that the working medium is not more pumped from the work area to the high pressure reservoir filter can be.

Es ist die Aufgabe dieser Erfindung, eineIt is the object of this invention to provide a

Heissgaskolbenmaschine einfacheren und billigeren Aufbaus zu .schaffen, bei der die beschriebenen Nachteile beseitigt sind.Hot gas piston machine of simpler and cheaper construction to create, in which the disadvantages described are eliminated.

Die erfindungsgemässe Heissgaskolbenmaschine ist dadurch gekennzeichnet, dass im Vorratsbehälter eine Iu. bezug auf diesen Behälter bewegbare Zwischenwand angeordnet ist, die eine erste Kammer für Arbeitsmedium, an die die erste und zweite Leitung angeschlossen sind, von einer zweiten Kammer trennt, in der sich, im Betrieb eine azeotropische Mischung zum Aufrechterhalten eines wenigstens nahezu konstanten Arbeitsinediumdruckes in der ersten Kammer durch Verdampfung und Kondensation dieser Mischung bzw, bei Verringerung und Vergi-össerung derThe hot gas piston machine according to the invention is characterized in that an Iu. With respect to this container movable partition is arranged, which separates a first chamber for working medium, to which the first and second lines are connected, from a second chamber in which, during operation, an azeotropic mixture to maintain an at least almost constant working medium pressure in the first chamber by evaporation and condensation of this mixture or, when reducing and vitrifying the

509 887 /03A9509 887 / 03A9

■ , ■ . PHA„20ό19«■, ■. PHA "20-19"

26.6.75'.6/26/75 '.

Arbeit smediumgewichfcsmenge in der ersten Kammer befindet»Work medium weight is located in the first chamber »

Unter einer azeotropischen Mischung: wirdUnder an azeotropic mixture: will

in der Technik eine Mischung zweier oder mehrerer Stoffe verstanden, die einen konstanten Siedepirakt und daher einen konstanten Dampfdruck, hat. Die Zuiw.mjfiensotirtrng der Dampfphase einer derartigen Mischung· ist dabei gleich der Zusammensetzung dex7 Flüssigkeitsphase. Auf diese Weise ist erreicht, dass das im Behälter gespeicherte Arbeitsiuediiiin immer aiif einem bestimmte*?. Konstantdxmck gehalten vrird, tmgeachtet ob dem Behälter Arbeitsmedium zugeführt oder dara\is bezogen wird» Arbeitsmedium wird also immer ruater dein gewünschten Druck dein Arbeitcraura dei· Haschine zugeführtc Ein Kompressor ist damit nicht mehr erforderlich»understood in technology as a mixture of two or more substances, which has a constant boiling effect and therefore a constant vapor pressure. The Zuiw.mjfiensotirtrng the vapor phase of such mixture is equal to the composition · 7 dex liquid phase. In this way it is achieved that the working iuediiiin stored in the container is always aiif a certain * ?. Konstantdxmck vrird held tmgeachtet whether the container working medium fed or dara \ is based is "working medium is therefore always ruater your desired print your Arbeitcraura dei · Haschine fed c compressor is no longer necessary"

Bei einer vorteilhaften Ausfülrrungsfgxüx der crfindxuigsgcmäsßen Heissgaykolbenmaschaixe besteht die rtj3eotropische MiscJjung aus Methan uv.id Butan*In an advantageous Ausfülrrungsf gxüx the crfindxuigsgcmäsßen Heissgaykolbenmaschaixe the r t j3eotropische MiscJjung consists of methane and butane * v .id

Die asiootropische Mischung aus Methan und Butan besteht aus ungefähr $k MoI,^ Methan tuid ungefcihr h6 Mol.$ Butan \n\<± hat bei Raumteuperatur (ca0 21°C) einen Druck über 100 Atmosphäre, wodurch sie sich besonders für Hoissgaskolberi-jiotorevi und ¥ürmcjpuirjpeii mit ihren meist hohen Arbeit snediumdröcken hervorragend eigiif.t t 'The asiootropische mixture of methane and butane composed of about $ k MoI, ^ methane tuid ungefcihr h6 Mol. $ Butane \ n \ <± has in Raumteuperatur (ca 0 21 ° C) a pressure above 100 atmosphere, which makes them particularly suitable for Hoissgaskolberi -jiotorevi and ¥ ürmcjpuirjpeii with their mostly high work snediumdröcken excellent eigiif.t t '

Eine weitere vox^teilhafte Ausführungsforn der er/.'induiigsgoi:.ässen Iieissgo skoIbenraasdiine istAnother vox ^ part embodiment who he /. 'induiigsgoi: .ässen Iieissgo skoIbenraasdiine is

509 887/03 49 or.ginal ,nspected509 887/03 49 or.ginal, nspected

. ^ ■- PHA c 20619.. ^ ■ - PHA c 20619.

26.6,75«-26.6.75 «-

dadurch gekennzeichnet, d£iss die Maschine mit zwei Vorrat sb ehält era. für Arbeitsmedium mit höherem bzif, niedrigerem Druck versehen ist, wobei im Betrieb in der zweiten Kammer des Behälters mit höheren Druck eine azeotropischo Mischung vorhanden ists die bei Räumtoinperaiur e:ijj.en höheren Dampfdruck als die azeo — troisische Mischung hat die sich in der zweiten Kömmer des Behälters mit niedrigerem Druck befindet, wobei ein oder mehrere, weitere Regelorgane zu:r selektiven Verbindung, dex* ersten und zweiten Leitung mit dem Behalten.' mit holi.crera bzw, mit niedrigerem Druck vorgesehen sind» characterized in that the machine holds two stocks. is provided for working medium with higher bzif, lower pressure, whereby during operation in the second chamber of the container with higher pressure an azeotropic mixture is present s which at Räumtoinperaiur e: ijj.en higher vapor pressure than the azeotropic mixture has in the second chamber of the container with lower pressure is located, with one or more, further regulating organs to: r selective connection, dex * first and second line with the retaining. ' with holi.crera or with lower pressure are provided »

Auf diese Welse ist es möglich, den im Arbeitsraum der Maschine lierrschondc-ii Arbeitsmedium« druck'und damit die Leistr-iig der Maschine in einem sehr weiten Bereich zu regeln, Dies ist namentlich box als Kraftquelle bei der Klektx'iisitntsersseugvuTg (Generator) benutzten Heissgasmotoren wichtig, wobei wogen der konstanten Motordrehzahl bei dex·' Rlektrizitätsorzeag-ung die Motorleistung nicht dux'ch Dreh.siahlvaria.tion gehindert werden kann»In this way it is possible to use the working medium in the working area of the machine. pressure and thus the efficiency of the machine in one very wide area to regulate, this is specifically box as a power source at the Klektx'iisitntsersseugvuTg (generator) used hot gas engines important, whereby the weighed constant engine speed at dex · 'electricity absorption the engine power not hindered dux'ch Dreh.siahlvaria.tion can be"

Eine weitere vorteilhafte AtTsfülirungBiorri der erf?Lndungsgc;.iäsf.;en Heis£;gaakolbejruna.sc3'iiHö l.st dadurcli gekeunisoiclmet t dass die bewegbare Zwischenwand aus οίκο.:; \\ϊ, Ι&γϊα bestehtj. der-im zylinderf Mrraig? Another advantageous AtTsfülirungBiorri the erf Lndungsgc; .iäsf; s Heis £; gaakolbejruna.sc3'iiHö l.st dadurcli gekeunisoiclmet t that the movable partition wall of οίκο:..; \\ ϊ, Ι & γϊα consists of j. der-in the cylinder Mrraig

509887/03 49509887/03 49

PIlA. .20619PIlA. .20619

führten Vorratsbehälter in Richtung der Zylinderachse hin und her bewegbar ist, wobei die Behältcrr,tirnwa.nd, die einen Teil der Begrenzung der ersten Kammer bildet, ein an die erste und zweite Leitung eingeschlossenes Tor besitzt und an ihrer Innenseite mit einem StütaelerKorü versehen ist, das die Bewegung des Balgens in Richtung auf dels Tor begrenzt.led storage containers in the direction of the cylinder axis is movable to and fro, with the container, front wall, which forms part of the delimitation of the first chamber, a gate enclosed on the first and second conduits and on the inside with a Stütaeler Korü is provided that limits the movement of the bellows in the direction of the gate.

Bei einer überraässigen Abfuhr1 eines Arbeitsmediums aus der ersten Kammer ist der baulich vorteil« hafte Balgen auf diese Weise vor'Beschädigung geschützt.In the event of excessive discharge 1 of a working medium from the first chamber, the structurally advantageous bellows is protected from damage in this way.

Vorzugsweise ist das Stützelement als ein um das Tor angeordneter Sitz ausgeführt, der mit dem Balgen abdichtend zusammenarbeitete, Es kann dabei kein Arbeitsmedium mehr aus der ersten Kammer entweichen. Dies ist besonders vorteilhaft, wenn das Arbeitsmedium aus verhältiiismässig knappem Helium besteht und beispielsweise Lecken der Leitungen auftritt» Preferably, the support element is as a Executed around the gate arranged seat, which worked together to form a seal with the bellows More working medium can escape from the first chamber. This is particularly advantageous if the working medium consists of relatively scarce helium and, for example, the lines are leaking »

Eine weitere vorteilhafte Ausführungsform der erfindungsgemässen ,Heissgaskolbenmaschine ist dadurch gekennzeichnet, dass die Behälterwandteile, die einen Teil der Begrenzung der zweiten Kammer bilden, an ihrer Innenseite mit einer Kapillarstruktur versehen sind .Another advantageous embodiment of the hot gas piston machine according to the invention is characterized in that the container wall parts, which form part of the boundary of the second chamber, are provided with a capillary structure on their inside.

■ Die beispielsweise durch eine oder mehrere Gazeschichten oder durch Kapillarrillcn in den WandteilenFor example, by one or more layers of gauze or by capillary grooves in the wall parts

50988 7/034950988 7/0349

ΡΒΑβ206ΐ.9· 26.6„75.ΡΒΑ β 206ΐ.9 · 26.6 "75.

gebildete Ifepil lax· struktur so3?gt dafür, dass sich die Flüssigkeit der azootropischon Mischung durch Kapillarkräfte gut über die Innenwiimde verteilt, wodurch eine grosse Verdampfungsoberfläche erhalten, wird.Ifepil lax · structure formed so that the Fluid of the azootropical mixture by capillary forces well distributed over the inner wall, whereby a large evaporation surface is obtained.

Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der erfindiuigsg omä ssen Heissgaskolbenmaschine ist die zweite Kammer mit einer Hei?;— und/oder Kühlvorrichtung versehen.In a further advantageous embodiment the inventive hot gas piston machine is the second chamber with a heating and / or cooling device Mistake.

. · Durch Heizung und Kühlung der azeotropischen Mischung kann die Verdampfung bzw. die Kondensation beschleunigt werden, so dass bei einer Variation in der Arbeitsmodiummenge in der ersten Kammer der Gleichgewichts« zustand zwischen der azeotropischen Mischung und dem Arbeitsmedium rascher erreicht wird.. · By heating and cooling the azeotropic mixture, evaporation or condensation be accelerated, so that with a variation in the amount of working mode in the first chamber the equilibrium « state between the azeotropic mixture and the working medium is reached more quickly.

Die Erfindung wird nachstehend an Hand der schematischen und nicht masstabgerechten Zeichnung näher erläutert» Es zeigtThe invention is explained in more detail below with reference to the schematic and not to scale drawing explains »It shows

Fig. 1 in einem Längsschnitt eine Ausführungsform des Leistungsregelsystems eines Heissgaskolbenmotors mit einem einzigen Vori-atsbehälter für Arbeitsmedium,Fig. 1 in a longitudinal section an embodiment of the power control system of a hot gas piston engine with a single feed tank for working medium,

Figo 2 in einem Längsschnitt eine Ausführungsform des Vorratsbehälter für Arbeitsmedium, in welchem Behälter eine als Balgen ausgeführte Zwischenwand angeordnet ist,Figo 2 in a longitudinal section an embodiment of the storage container for working medium in which Container is arranged as a bellows partition,

Fig· 3 in einem Längsschnitt eine Ausführungs~3 shows an embodiment in a longitudinal section

509 887/03 49509 887/03 49

PHA ο 2061 9 ο 26.6.75.PHA ο 2061 9 ο 6/26/75.

form des Leistungsregelsystems eines Helssgaskolbenmotors mit zwei Vorratsbehältern für Arbeitsmedium mit höherem bzw» niedrigez-em Druck,form of the power control system of a Helss gas piston engine with two storage tanks for working medium with higher or »lower pressure,

In Pig* 1 ist mit der Bezugsziffer 20 ein Arbeitsraum eines Heissgaskolbonmotors bezeichnet t an den Leitxingen 21 und 22 angeschlossen sind, die mit ihren anderen Enden mit einem Tor 3k eines Vorratsbehälters 29 für Arbeitsmediura verbunden sind, welches Tor 3^- Zutritt zu einer Kammer 32 gibt, die durch eine bewegbare Zwischenwand 31 von einer Kammer 33 getrennt ist, in der sich die azeotropische Mischung aus Methan und Butan befindet (ca, 54 Mol.$ Methan und ca, h6 MoI.°' Butan) $ die bei Raumtemperatur (21°C) einen Druck von ca. 108 at, besitzt.In Pig * 1, the reference number 20 denotes a working space of a hot gas piston engine t are connected to the Leitxingen 21 and 22, which are connected at their other ends to a gate 3k of a storage container 29 for working media, which gate 3 ^ - access to a chamber 32 are separated by a movable partition wall 31 of a chamber 33, in which the azeotropic mixture of methane and butane is (ca, 54 mol. $ methane and ca, h6 MoI. ° 'butane) $ at room temperature ( 21 ° C) has a pressure of approx. 108 at.

In die Leitung 21 ist ein sich in Richtung auf den Behälter 29 öffnendes Rückschlagventil 23 uad in Leitung 22 ein sich in Richtung auf den Arbeitsraum öffnendes Rückschlagventil 2k aufgenommen.A check valve 23 opening in the direction of the container 29 is accommodated in the line 21 and a check valve 2k opening in the direction of the working chamber is accommodated in the line 22.

Zwischen den Leitungen 21 und 22 ist eine Kurzschlussleitung 25 vorhanden, in die' ein Absperrorgan 26 aufgenommen ist. Dies ermöglicht es, im Arbeitsmedium Druckpha.sendx'ehungen zu erzeugen, Weiter befindet sich in der Leitung 21 ein Absperrorgan 27 und in der Leitung 22 ein Absperrorgan 28, Absperrorgane 26» 27 und 28 werden von einem elektrischen Steuerorgan k0 betätigt.Between the lines 21 and 22 there is a short-circuit line 25 in which a shut-off element 26 is received. This makes it possible to generate pressure phases in the working medium. There is also a shut-off element 27 in line 21 and a shut-off element 28 in line 22, shut-off elements 26-27 and 28 are actuated by an electrical control element k0.

509887/0349 ORiGWAL inspected509887/0349 ORiGWAL inspected

PHAβ20619. 26.6*75.PHA β 20619. 26.6 * 75.

Das Rückschlagventil 23 erlaubt Arbeitsmediumströmung aus dom Arbeitsraum 20, wenn der Druck im Arbeite« raum grosser ist als in der Leitung 21; das Rückschlagventil Zh IJisst Arbeitsmedium zum Arbeitsraum 20 passieren, wenn dort der Druck niedriger ist als in der Loitvtng 22»The check valve 23 allows the working medium to flow out of the working space 20 when the pressure in the working space is greater than that in the line 21; the non-return valve Zh IJisst working medium pass to the working space 20 if the pressure there is lower than in the Loitvtng 22 »

Beim ^etr-iob herx-ucht in der Kammer 32At the ^ etr-iob herx-ucht in chamber 32

ein nahezu konstanter Druck, trotz Schwankungen in der in dieser Kammer befindlichen Arbeitsniediiiügewiclrbsnienge. Gelcingt Arbeitsmedium aus der Kammer 32 über das Tor "}h und die Leitung 22 zum Arbeitsraum 20 (Absperrventil 28 in offener Stellung), wodurch, der Druck in der Kammer ziim Sinken neigt, sorgt der Druck der azeotropischen Mischung aus Methan und Butaxi in der Kammer 32 dafür, dass sich die Zwischenwand 31 in Bewegung setzt und das Vo3uu)cn der Kammer 32 verringert, so dass sich der Druck in der Kammer 32 behauptet* Gleichzeitig erfolgt in der Kammer 33 zusätzliche Verdampfung flüssiger ezeotropischer Mischung, so dass der Druck sich dort gleichfalls behauptet ♦an almost constant pressure, despite fluctuations in the working temperature in this chamber. If working medium escapes from the chamber 32 via the gate "} h and the line 22 to the working space 20 (shut-off valve 28 in open position), whereby the pressure in the chamber tends to decrease, the pressure of the azeotropic mixture of methane and butax in the Chamber 32 so that the partition 31 is set in motion and the Vo3uu) cn of the chamber 32 is reduced so that the pressure in the chamber 32 is maintained * At the same time, additional evaporation of liquid ezeotropic mixture takes place in the chamber 33, so that the pressure is increased there also asserts ♦

Gelangt Arbeitsmedium aus dem Arbeitsranm über die Leitung 21 (Absperrorgan 27 offen) zur Kammer 32, wodurch der Kammerdruck zum Ansteigen neigt, drückt das Arbeitsmedium die Zwischenwand 31 in Richtung der Kammer 33p deren Volumen also verringert wird. Zn. dor Kammer 33 tritt jetzt Kondensation gasförmiger azeotro-If the working medium comes out of the working line via line 21 (shut-off element 27 open) to chamber 32, whereby the chamber pressure tends to increase, the working medium pushes the partition wall 31 in the direction of the Chamber 33p the volume of which is therefore reduced. Zn. Dor Chamber 33 now occurs condensation of gaseous azeotropic

509887/0349509887/0349

PIIA. 20619οPIIA. 20619ο

26.6.75.6/26/75.

pischer Mi seining auf, -bis sich der Nenndruck wiederhergestellt hat.open until the nominal pressure is restored Has.

Mit einem einzigen Vorratsbehälter lässt sich ein 2: i-DruclcvertUiltnis im Arbeitsi-aura des Motors erreichen»With a single storage container, a 2: i-pressure distribution can be achieved in the working i-aura of the engine reach"

Dor Vorratsbehälter" 29 nach Fig» 2 bat ein zylinderförmiges Gehäuse 30, in dem die Zwischenwand als Balgen ausgeführt ist»The storage container "29 according to FIG. 2 asked cylindrical housing 30 in which the partition is designed as bellows »

Eine Gazeschicht 35 an der Innenwand des Gehäuses 30 in der Kammer 33» die die azeotropische Mischung ent heilt, sorgt durch Kapillarlcräf te für eine gute Verteilung flüssiger Mischung auf die erwähnte Innenwand, was bei Volumenvergi-össex-ung der Kammer 33 die Verdampfung fördert. Ein als Sitz um das Tor 3k liegendes Stützelement 30a begrenzt die Bev,regung des Balgens bei YolumenvergrSsseriaig dex· Kaminer 33· Bei der Berührung des Balgens mit" dem Sitz wird das Tor 31I-gesperx-t so dass Arbeitsmedium nicht mehr atis der Kammer entweichen kann.A gauze layer 35 on the inner wall of the housing 30 in the chamber 33, which heals the azeotropic mixture, ensures good distribution of the liquid mixture on the aforementioned inner wall by means of capillary forces, which promotes evaporation when the chamber 33 is volumized. A as a seat 3k to the gate lying support member 30a restricts the Bev, r ath of the bellows at YolumenvergrSsseriaig dex · Kaminer 33 · 3 is 1 is not I-gesperx-t so that the working medium more ATIS goal In the contact of the bellows with "the seat can escape the chamber.

Verdampfung kann weiter mittels einesEvaporation can continue by means of a

e 1 elcfcx"isehen Heizelements 30b gefördert werden, abexdies ist nicht imbedingt, notwendig, ¥eiter lässt sich Kondensation mittels einer nicht dargestellten Kühlspirale fördern.e 1 elcfcx "ish heating element 30b are promoted, abexdies is not absolutely necessary, condensation can be increased by means of a cooling spiral, not shown support financially.

Für das Leistungsregelsystem nach Fig» 3For the power control system according to Fig »3

509887/034 9509887/034 9

' . " PHA. ,20.61 9.'. "PHA., 20.61 9.

26.6.75.6/26/75.

sind für Fig. 1 entsprechende Teile die gleichen Bezugsziffern benutzt. Jedoch sind Jetzt zwei Vorratsbehälter 4i und 42 der Art, wie in Fig».2 dargestellt, . vorgesehen, die je getrennt mit den Leitungen 21 und 22 über ein umschaltbar es Ventil 39 -"»-π Verbindung gebracht werden könnenβ Der Behälter kl dient zur Speicherung von Arbeitsmedium mit höherem Druck und der Behälter 42 ztir Speicherung von Arbeitsmedium mit niedrigem Druck, Dazu sind in. den zugeordneten Kammern 43 und 44 unterschiedliche azeotropische Mischungen mit einem höheren Dampfdruck bei Räumt emporattix' der Mischung in der Kammer 43 als der in der Kammer 44 vorhanden.The same reference numerals are used for parts corresponding to FIG. 1. However, there are now two reservoirs 4i and 42 of the type shown in FIG. provided, each of which can be connected separately to lines 21 and 22 via a switchable valve 39 - "» - π. The container kl is used to store working medium at higher pressure and the container 42 for storing working medium at low pressure Different azeotropic mixtures with a higher vapor pressure are present in the associated chambers 43 and 44 when the mixture is cleared up in the chamber 43 than that in the chamber 44.

Mit einem derartigen Aufbau kann im Arbeitsraum 20 ein grösseres Druckverhältnis, z.B0 3*1» erreicht wei-den als bei nur einem Vorratsbehälter,With a structure of this type, a greater pressure ratio, for example 0 3 * 1 », can be achieved in the working space 20 than with only one storage container,

Bei Reduzierung der Motorleistung wirdWhen the engine power is reduced

zunächst Arbeitsmedium mit höherem Druck übex' die Leitung. 21 im Vorratsbehälter 41 gespeichert, anscliliessend wird über das Ventil 39 zum Vorratsbehälter 42 umgeschaltet, dem Arbeitsmedium mit niedrigerem Druck zugeführt wird.first working medium with higher pressure over the line. 21 is stored in the storage container 41, then the valve 39 is used to switch over to the storage container 42, to which the working medium is supplied at a lower pressure.

Bei Steigerung der Motorleistung gelangt zunächst Arbeitsmedium mit niedrigerem Druck aus dem Vorratsbehälter 42 über die Leitung 22 zum Arbeitsraum 20, anscliliessend wird durch Umschalten des Ventils 39 Arbeitsmedium mit höherem Druclc aus dem Vorratsbehälter 41 über die Leitung 22 dem Arbeitsraum 20 zugeführt,When the engine output is increased, the working medium at lower pressure first comes from the storage tank 42 via the line 22 to the working space 20, then by switching the valve 39, working medium with a higher pressure is fed from the storage tank 41 via the line 22 to the working space 20,

509887/0 349 original inspected509 887/0 349 originally inspected

Claims (1)

PHA.. 2061 9. 26.6.75οPHA .. 2061 June 9, 1975 o PATENTANSF RUBCHB ..PATENT TRANSFERS RUBCHB .. / 1, J Heissgasko!honmaschine mit eines:·' Vorrichtung/ 1, J Hot gas co! Honing machine with one: · 'Device zum Regeln der Gowichtswenge eines in. einem Arbeitsraum der Maschine befindlichen Arbeit smodiums t welche Vor« richtung mindestens einen Vorratsbehiilter· für Arbeitsmedium enthält, der über eine erste Leitung an einen Auslass des Arbeit.sraumes und über eine zweite Leitung an einen Einlass des Arboitsraumes angeschlossen ist, wobei ein oder mehrere Regelorgane zum selektiven Absperren bzw, Fx*oigeben der Leitungen vorgesehen sind, dadurch gekennzeichnet, dass im Vorratsbehälter eine in beKUg auf diesen Behälter bewegbare Zwischenwand eingeordnet ist, die eine erste Kammer für Arbeitsmedium, an die die erste und zweite Leitung angeschlossen sind, von einer zweiten Kammer trennt, in der sich im Betrieb eine azeotropifche Mischung zum Aufrechterhalten eines wenigstens nahezu konstanten Arbeitsmediunidruckes in der ersten Kammer durch Verdampfung und Kondensation dieser Mischung bzw« bei Verringerung und VergriSsserung der Arbelt sib ediurageivichtsmenge in der ersten Kammer befindet, 2ο Haissgasko!honmaschine nach Anspruch 1,for controlling the Gowichtswenge a work located in. a working space of the machine smodiums t which Before "at least the direction of a Vorratsbehiilter · for working medium containing the connected via a first line to an outlet of the Arbeit.sraumes and via a second line to an inlet of the Arboitsraumes is, wherein one or more control elements are provided for the selective shut-off or, Fx * oigeben the lines, characterized in that in the storage container a movable partition is arranged in beKUg on this container, which is a first chamber for working medium to which the first and second Line are connected, separated from a second chamber, in which there is an azeotropic mixture for maintaining an at least almost constant working medium pressure in the first chamber by evaporation and condensation of this mixture or when reducing and increasing the amount of oil in the first chamber , 2 ο Haissgasko honing machine according to claim 1, dadurch gekennzeichnet, dass-die azootropische Mischung aus Methan und Butan besteht.
3« hoissgasko3borir.ia£ichi33o nach Anspruch 1 oder ? f
characterized in that the azootropic mixture consists of methane and butane.
3 «hoissgasko3borir.ia £ ichi33o according to claim 1 or ? f
509887/0 349 Qnmmi INSPECTED509887/0 349 sqm with INSPECTED PHAö2O6l9o 26.6.75."PHA ö 2O6l9o 6/26/75 " dadurch gekennzeicfeet, dass die "Maschine mit zwei Vorrats» behaltern für Arbeitsmedium mit höherem bzw0 ■ niedrigerem Druck versehen ist, wobei im Betrieb in der zweiten Kammer des Behälters mit lioJierera Drueic eine azeotropisclie Mischung vorhanden i^t, die bei Räumtemperatur einen höheren Dampfdruck als die azeotropisclie Mischung hat, die sich in der Bwejten Kammer des Behälters mit niedrigerem Di-uck befindet, v/obei ein oder1 mehrere Regelorgane zum selektiven Verbinden der ersten und zweiten Leitung ijiit dem Behälter mit höherem bzwe niedrigerem Druck vorgesehen sind οcharacterized gekennzeicfeet that the "machine with two supply" behaltern for working medium with a higher or 0 ■ lower pressure is provided wherein during operation in the second chamber of the container with lioJierera Drueic a azeotropisclie mixture present i ^ t, which has a higher vapor pressure at Räumtemperatur than the azeotropisclie mixture which is located in the Bwejten chamber of the container lower di-piece, v / are provided obei or 1 multiple control devices for selectively connecting said first and second conduit ijiit the container having a higher or e lower pressure ο 4. Heissgaskolberuuaschine nach Ansprach 1,24. Heissgaskolberuuaschine according to spoke 1,2 oder 3» dadurch gekennzeichnet, dass die bewegbare Zwischenwand aus einem Balgen besteht, der im zylinder« förmig ausgeführten Vorratsbehälter in Richtung der Zylinderachse hin und her bewegbar ist, wobei die BehälterStirnwands die einen Teil der Begrenzung der ersten Kammer bildet, ein an die erste und zweite Leitung angeschlossenes Toi" besitzt und an der Innenseite mit einem Stütκelement versehen ist, das die Bewegung des Balgens in Richtung auf das Tor begrenzt« 5« Heissgnsko!honmaschine nach Anspruch k-9 or 3 "characterized in that the movable partition consists of a bellows which can be moved back and forth in the cylinder-shaped storage container in the direction of the cylinder axis, the container end wall s forming part of the boundary of the first chamber, one to the first and second conduit connected Toi owns "and is provided on the inside with a Stütκelement, the honing machine the movement of the bellows in the direction of the goal limited" 5 "Heissgnsko! k according to claim 9 dadurch ' golcennzeiclsnot, dass das Stützelement ajs ein um das Toi1 angeordneter Sitz ausgeführt ist, dor mit c'ctu Balgen audi chtend zusamiüeiiarbcitet e characterized golcennzeiclsnot ', that the support element a AJS arranged around the Toi 1 seat is performed with dor c'ctu bellows audi chtend zusamiüeiiarbcitet e 6098 87/0349 ORIGiNAL .NSPECTED6098 87/0349 ORIGiNAL .NSPECTED PHA020619, 26.6PHA 0 20619, June 26 ί ο. bo Yi)*ί ο. bo Yi) * 2530Α832530-83 - 15 -- 15 - 6ο Heissgaslcolbenniaschine nach Anspruch 1, 2, 3,6ο hot gas piston welding machine according to claim 1, 2, 3, h oder 5» dadurch gekennzeichnet, dass die Behälterwand— teile, die Teile der Begrenzung der zweiten. Kammer bilden, an ihren Innenseiten mit einer Kapillarstruktur versehen sind« h or 5 »characterized in that the container wall parts, the parts of the boundary of the second. Form chambers, are provided with a capillary structure on their insides « 7. Heissgaskolbenmaschine nach Anspruch 1, 2, 3»7. Hot gas piston machine according to claim 1, 2, 3 » ht 5 oder 6» dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Kammer mit einer Heiz- und/oder Kühlvorrichtung versehen h t 5 or 6 »characterized in that the second chamber is provided with a heating and / or cooling device 509889/0349509889/0349 LeerseiteBlank page
DE19752530483 1974-07-22 1975-07-09 DEVICE FOR PERFORMANCE CONTROL OF A HOT GAS PISTON MACHINE BY CHANGING THE AMOUNT OF WORKING MEDIA IN A WORKING ROOM OF THE MACHINE Granted DE2530483B2 (en)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US490728A US3886744A (en) 1974-07-22 1974-07-22 Power-control system for stirling engines

Publications (3)

Publication Number Publication Date
DE2530483A1 true DE2530483A1 (en) 1976-02-12
DE2530483B2 DE2530483B2 (en) 1977-08-18
DE2530483C3 DE2530483C3 (en) 1978-04-13

Family

ID=23949222

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE19752530483 Granted DE2530483B2 (en) 1974-07-22 1975-07-09 DEVICE FOR PERFORMANCE CONTROL OF A HOT GAS PISTON MACHINE BY CHANGING THE AMOUNT OF WORKING MEDIA IN A WORKING ROOM OF THE MACHINE

Country Status (8)

Country Link
US (1) US3886744A (en)
JP (1) JPS5134347A (en)
CA (1) CA1021948A (en)
DE (1) DE2530483B2 (en)
FR (1) FR2279940A1 (en)
GB (1) GB1516730A (en)
NL (1) NL160911C (en)
SE (1) SE7508237L (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4209904A1 (en) * 1991-03-27 1992-10-01 Aisin Seiki POWER GENERATION SYSTEM WORKING WITH A STIRLING MACHINE

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2539811B1 (en) * 1983-01-24 1986-06-27 Bras Jean THERMAL MACHINES WITH EXTERNAL OR INTERNAL SOURCE OF CYLINDER ENERGY, OF THE COMPRESSOR OR STIRLING CYCLE ENGINE FOR EXAMPLE
US4498296A (en) * 1983-07-01 1985-02-12 U.S. Philips Corporation Thermodynamic oscillator with average pressure control
AT411844B (en) 2000-05-29 2004-06-25 Kocsisek Karl HOT GAS ENGINE
US8096118B2 (en) * 2009-01-30 2012-01-17 Williams Jonathan H Engine for utilizing thermal energy to generate electricity
DE102009057210B4 (en) * 2009-11-27 2015-05-28 Fox-Service Gmbh Stirling evaporator heat power plant
CN101832197A (en) * 2010-04-22 2010-09-15 上海齐耀动力技术有限公司 Automatic working medium air supplement mechanism for normal pressure air thermomotor

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2746241A (en) * 1951-05-12 1956-05-22 Hartford Nat Bank & Trust Co Hot-gas reciprocating engine
US3397533A (en) * 1966-10-07 1968-08-20 Gen Motors Corp Hot gas engine control system
US3466867A (en) * 1967-12-13 1969-09-16 Gen Motors Corp Hot gas engine with gas pressure control means
US3458994A (en) * 1967-12-19 1969-08-05 Gen Motors Corp Hot gas engine with improved gas pressure control
NL6813986A (en) * 1968-09-30 1970-04-01
US3678686A (en) * 1970-02-20 1972-07-25 Atomic Energy Commission Modified stirling cycle engine-compressor having a freely reciprocable displacer piston

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4209904A1 (en) * 1991-03-27 1992-10-01 Aisin Seiki POWER GENERATION SYSTEM WORKING WITH A STIRLING MACHINE

Also Published As

Publication number Publication date
US3886744A (en) 1975-06-03
GB1516730A (en) 1978-07-05
JPS5134347A (en) 1976-03-24
DE2530483B2 (en) 1977-08-18
FR2279940A1 (en) 1976-02-20
DE2530483C3 (en) 1978-04-13
NL160911B (en) 1979-07-16
CA1021948A (en) 1977-12-06
NL7508480A (en) 1976-01-26
SE7508237L (en) 1976-01-23
NL160911C (en) 1979-12-17
JPS5534300B2 (en) 1980-09-05
FR2279940B1 (en) 1980-06-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE3223511C2 (en)
DE1282661B (en) Device for generating cold
DE2508417A1 (en) COLD GENERATION SYSTEM
DE2848245A1 (en) DEVICE OF LOW TEMPERATURE TECHNOLOGY WITH A DEVICE FOR COORDINATING THE MOVEMENT OF A SHIFT DEVICE WITH A FLUID CONTROL DEVICE
DE1476665B2 (en) WITH A DEVICE FOR CHANGING THE WEIGHT OF THE WORK EQUIPMENT IN THE WORKING AREA
DE2262435C3 (en) Hot gas engine with two cylinders and two pistons
DE2530483A1 (en) HOT GAS PISTON MACHINE WITH A DEVICE FOR REGULATING THE WEIGHT AMOUNT OF A WORKING MEDIUM IN A WORKING ROOM
DE2539878C2 (en) Thermodynamic machine with closed circuit
DE2129870A1 (en) Control arrangement for maintaining the level of a liquefied gas between two different levels in a container
DE1286807B (en) Hot air motor or heat pump based on the Stirling principle
DE2611147C3 (en) Device for introducing finely divided, solid fuel into the combustion chamber of an internal combustion engine
DE2556654A1 (en) LIQUID PUMP
EP0322596B1 (en) Method and device for transporting fluids about to boil
DE2125458A1 (en) Machine for the impulse processing of metals
DE540444C (en) Reversible arrow wheel motor
DE1501062A1 (en) Refrigeration plant
DE2332192A1 (en) DEVICE FOR CONTROLLING THE PERFORMANCE OF A HOT GAS PISTON MACHINE
DE2850457A1 (en) THERMODYNAMIC MACHINE WITH A CLOSED CIRCUIT
DE2440889C2 (en) Device for regulating the power output by a hot gas piston machine
DE2314903A1 (en) MECHANICAL SEAL
DE1476665C3 (en) Hot gas piston machine provided with a device for changing the weight of the working medium in the working area
AT324047B (en) DRIVE DEVICE FOR AN EXPANSION MACHINE
DE4022632A1 (en) Energy conversion system using rotary piston engine - d has arrangement for lowering temp. of working fluid
DE1601260C3 (en) Device for filling pressure atomizer packs with propellant gases
DE2629809C3 (en) Equipment for the generation of cold and warm gas substreams

Legal Events

Date Code Title Description
C3 Grant after two publication steps (3rd publication)
8339 Ceased/non-payment of the annual fee