DE2602470A1

DE2602470A1 - HOT GAS ENGINE

Info

Publication number: DE2602470A1
Application number: DE19762602470
Authority: DE
Inventors: Henricus Cornelis Jo Beukering; Peter Theodorus Joseph Bex
Original assignee: Philips Gloeilampenfabrieken NV
Current assignee: Koninklijke Philips NV
Priority date: 1975-02-05
Filing date: 1976-01-23
Publication date: 1976-08-19
Also published as: JPS51102752A; NL7501340A; FR2300222A1; GB1493552A; SE7601077L

Description

• Br.• Br.

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■ Anmolfe: N.V. Philips' GloeÜampenFabrfeken Akts No., PHN-7887■ Start: N.V. Philips' GloeÜampenFabrfeken Act No., PHN-7887

Anmeldung vcra: 22. Jan. 1976Registration vcra: Jan. 22, 1976

PHN.7887. BEEN/EVIL 9.^.1975.PHN.7887. BEEN / EVIL 9th ^. 1975.

HeissgasmotorHot gas engine

Die Erfindung betrifft einen Heissgasmotor mit einer Brennervorrichtung mit einem Verbrennungsraum, der durch eine an der Innenseite mit einer Auskleidung aus feuerfestem Material versehene Metallwand gebildet ist.The invention relates to a hot gas engine with a burner device with a combustion chamber, which is connected by a liner on the inside metal wall provided with refractory material is formed.

Ein Heissgasmotor der angedeuteten Art i.st aus der britischen Patentschrift- 6k$ 298 bekannt.A hot gas engine of the type indicated is known from British patent specification 6k $ 298.

Beim bekannten Heissgasmotor besteht die feuerfeste Auskleidung aus zwei grossen miteinander fest verbundenen Teilen«In the known hot gas engine, the refractory lining consists of two large ones that are firmly connected to one another Share"

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PHN.7887, 9Λ.75. PHN.7887, 9Λ.75.

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Ein in der Praxis auftretender Nachteil ist, dass die Auskleidung rissig wird und infolgedessen abbröckelt, wodurch die Metallwand unzulässig hohen Temperaturen ausgesetzt wird.A disadvantage that occurs in practice is that the lining cracks and as a result crumbles, making the metal wall unacceptably high Exposed to temperatures.

Die Ursache dieses Problems liegt einerseits darin, dass die mit den Verbrennungsgasen in Berührung kommenden Teile der Auskleidung mit höherer Temperatur eine grössere Ausdehnung aufweisen als die mit der Metallwand in Berührung stehenden Teile der Auskleidung mit niedrigerer Temperatur. Zum anderen treten in der Auskleidung mechanische Spannungen durch den Ausdehnungsunterschied zwischen der Auskleidung und den Metallteilen des Motors, wie der bereits erwähnten Metallwand, auf.The cause of this problem is on the one hand that it comes into contact with the combustion gases Coming parts of the lining with a higher temperature have a greater expansion than that with the Parts of the lining in contact with the metal wall with lower temperature. On the other hand, mechanical stresses occur in the lining due to the difference in expansion between the lining and the metal parts of the engine, like the metal wall mentioned earlier.

Die Erfindung hat zur Aufgabe, einen verbesserten Heissgasmotor zu schaffen, bei dem der beschriebene Nachteil auf einfache Feise beseitigt ist«The invention has for its object to provide an improved hot gas engine in which the described Disadvantage is eliminated in a simple manner "

Zur Verwirklichung der Zielsetzung ist der erfindungsgemässe Heissgasmotor dadurch gekennzeichnet, dass die Auskleidung aus mehr als zwei zueinander* im Abstand angeordneten Elementen aufgebaut ist, die an der Metallwand befestigt sind.To achieve the objective, the hot gas motor according to the invention is characterized in that that the lining is made up of more than two elements arranged at a distance from one another *, which at attached to the metal wall.

Auf diese Feise wird erreicht, daes sich die Elemente in bezug aufeinander frei ausdehnen können, ohne dass sich Risse bilden" und das Material abbröckelt. Je grosser die Anzahl von Elementen gewählt wird, undIn this way it is achieved that the elements can freely expand in relation to one another, without cracks forming "and the material crumbling off. The greater the number of elements selected, and

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PHN^-. 78S 9.4.75.PHN ^- . 78S 9.4.75.

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also je kleiner die Abmessungen eines Elements sind, umso kleiner ist auch, die absolute Wärmeausdehnung pro Element.so the smaller the dimensions of an element, the smaller is also the absolute thermal expansion per Element.

Bei einer vorteilhaften Ausfuhrungsform dos erfindungsgemässen Heissgasmotors bestehen die Elemente aus einem keramischen Material und sie sind durch Gerinnung an den Metallwandvorsprüngen befestigt«In an advantageous embodiment dos hot gas engine according to the invention consist of the elements made of a ceramic material and they are attached to the metal wall projections by coagulation «

Ein derartiger Aufbau lässt sich einfach und billig verwirklichen»Such a structure can be implemented easily and cheaply »

Die Erfindung wird nachstehend an Hand einer nicht masstabgerechten, schematischen Zeichnung näher erläutert» Es zeigtThe invention is explained in more detail below with reference to a schematic drawing that is not true to scale explains »It shows

•Fig. 1 einen Heissgasmotor in einem Längsschnitt, • Fig. 2 in einem Querschnitt einen Teil der Metallwand, an der Keramikelemcnte mit Hilfe von Metallvorsprüngen befestigt sind.• Fig. 1 a hot gas engine in a longitudinal section, • Fig. 2 in a cross section a part of the metal wall, on the ceramic element with the help of metal projections are attached.

In Fig. 1 ist mit der Bezugsziffer 1 ein Zylinder bezeichnet, in dem sich ein Kolben 2 und ein Verdränger mit gegenseitigem Phasenunterschied hin und her bewegen können. Der Kolben 2 ist über eine Kolbenstange 4 und den Verdränger 3 über eine Verdrängerstange 5 mit einem nicht dargestellten Getriebe verbunden. Zwischen dem Kolben 2 und dem Verdränger 3 befindet sich ein Kompressionsraum 6, der über einen Kühler 7» einen Regenerator 8 und einen Erhitzer 9 mit einem Expansionsraum 10 über demIn Fig. 1, the reference numeral 1 is a cylinder denotes, in which a piston 2 and a displacer move back and forth with a mutual phase difference can. The piston 2 is via a piston rod 4 and the displacer 3 via a displacement rod 5 with a not shown gear connected. Between the piston 2 and the displacer 3 there is a compression space 6 which, via a cooler 7 », a regenerator 8 and a heater 9 with an expansion space 10 above the

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Verdränger in Verbindung steht.Displacer is in communication.

Der Erhitzer 9 besteht aus kranzförmig angeordneten Röhrchen. Eine Anzahl erster Röhrchen 11 schliesst sich einerseits an den Regenerator 8 an und mündet zum anderen in einen Ringkanal 12, während eine Anzahl gegeneinander versetzt zwischen den ersten Röhrchen 11 angeordnetei zweiter Röhrchen 13 den Ringkanal 12 mit dem Expansionsraum 10 verbindet. Deutlichkeitshalber sind nur zwei Sätze von ersten und zweiten Röhrchen dargestellt.The heater 9 consists of tubes arranged in a ring. A number of first tubes 11 close on the one hand to the regenerator 8 and on the other hand opens into an annular channel 12, while a number against each other arranged offset between the first tubes 11 second tube 13 connects the annular channel 12 with the expansion space 10. For the sake of clarity, there are only two Sets of first and second tubes shown.

Der Erhitzer 9 ist in einem Erhitzerraum 14 angeordnet', der vonneinem Erhitz er mantel 15 begrenzt wird.The heater 9 is in a heater room 14 arranged ', which is limited by a heating jacket 15.

Ueber dem Erhitzer 9 befindet sich eine Brennervorrichtung 16 mit einem Verbrennungsraum 17» der durch eine Metallwand begrenzt wird, an deren Innenseite Keramikelemente 18a zueinander im Abstand mit Hilfe von Metallvorsprüngen gemäss Fig. 2 befestigt sind.A burner device is located above the heater 9 16 with a combustion chamber 17 »which is delimited by a metal wall, on the inside of which ceramic elements 18a at a distance from one another with the aid of metal projections are attached according to FIG.

An den Verbrennungsraum 17 schliessen sich ein ringförmiger Zuführungskanal 19 für■Verbrennungsluft, eine Brennstoffzuleitung 20 und eine in den Erhitzerraum 14 mündende Abgasableitung 21 an.Close to the combustion chamber 17 ring-shaped supply duct 19 for ■ combustion air, a fuel supply line 20 and one in the heater room 14 opening exhaust gas discharge line 21.

Der Heissgasmotor ist weiter mit einem Gehäuse versehen, das den Erhitzer 9 und die Brennervorrichtung 16 umgibt. Das Gehäuse 22 enthält eine Eintrittsöffnung 23 für Verbrennungsluft und eine Austrittsöffnung 24 für Abgase,The hot gas motor is also provided with a housing that contains the heater 9 and the burner device 16 surrounds. The housing 22 contains an inlet opening 23 for combustion air and an outlet opening 24 for Exhaust gases,

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Im Gehäuse 22 befindet sich ein um den Erhitzer herum angeordneter Wärmeaustauscher 25» der Vorerhitser, in dem Abgase auf ihrem Weg zur Austrittsöffnung 2h an über die ■ Eintrittsöffnung 23 ankommende Verbrennungsluft Wärme abgeben können.In the housing 22 there is a heat exchanger 25 arranged around the heater, the preheater, in which exhaust gases can give off heat to combustion air arriving via the inlet opening 23 on their way to the outlet opening 2h.

Ab der Eintrittsöffnung 23 fliesst Verbrennungsluft zunächst über einen ringförmigen Kanal'26 nach oben,Combustion air flows from the inlet opening 23 first over an annular channel'26 upwards,

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dann durch Kanäle 27 in den Vorerhitzer 25 nach unten und darauf wieder über Zuführungskanal 19 nach oben, ■wobei sie in den Verbrennungsraum 17 eintritt»ι
then down through channels 27 into the preheater 25 and then back up via the supply channel 19, ■ where it enters the combustion chamber 17 »

In den Kanälen 27 nimmt die Verbrennungsluft durch Wärmeaustausch im Gegenstrom mit in Abgaskanälen aufsteigenden Abgasen Wärme aus diesen Gasen auf»In the channels 27, the combustion air takes with it into the exhaust gas channels by exchanging heat in countercurrent rising exhaust gases heat from these gases on »

Die im Verbrennungsraum 17 gebildeten Abgase haben über Abgasabfuhr 21 und nach dem Passieren der Erhitzerröhr chen 11 und 13 im Erhitzerraum "\k unter Wärmeabgabe an diese Röhrchen den Eingang 29 von Abgaslcanälen erreicht»The exhaust gases formed in the combustion chamber 17 have reached the inlet 29 of exhaust gas ducts via exhaust gas discharge 21 and after passing through the heater tubes 11 and 13 in the heater chamber "\ k , giving off heat to these tubes"

Abgaskanäle 28 münden an ihrer Oberseite in eine gemeinsame ringförmige Sammelkammer 30, an die sich die Austrittsöffnung 2.4 anschliesst.Exhaust ducts 28 open at their top into a common annular collection chamber 30 to which the Outlet opening 2.4 connects.

Fig. 2 zeigt die Metallwand 18, an der die Keramikelemente' 18a durch MetalIvorsprünge 18b befestigt sind.Fig. 2 shows the metal wall 18 to which the ceramic elements' 18a are fixed by MetalIvorsprünge 18b.

Das Anbringen erfolgt durch Gerinnung des keramischen Materials aus einer Schmölze.It is attached by coagulating the ceramic material from a melt.

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Claims

PHN.
9. ^. 75

PATENT CLAIM

C1 · j hot gas engine with a burner device with a combustion chamber which is formed by a metal wall provided on the inside with a lining made of refractory material, · characterized in that
the lining made up of more than two spaced apart
arranged elements is constructed, which are attached to the metal wall.

2. Hot gas engine according to claim 1, characterized in that the elements consist of a ceramic material and coagulate on metal wall projections
are attached.

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