DE3034791A1

DE3034791A1 - Arbeitszylinder von linearmotoren fuer solar-pumpen

Info

Publication number: DE3034791A1
Application number: DE19803034791
Authority: DE
Inventors: Frobert Dipl.-Ing. 6000 Frankfurt Michaelis; Peter Dipl.-Ing. 6370 Oberursel Michaelis
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1979-03-06
Filing date: 1980-09-16
Publication date: 1982-07-08

Description

Beschreibung Arbeitszylinder von linearmotoren für Qolarpumnen.
Linearmotoren für den Antrieb von Wasserpumpen, die mit Sonnenenersie oder Abfallewärme betrieben werden, bestehen (siehe Abb.1) aus einem Arbeitszylinder 1., der mit einem Dehnkörper (wie Wachs oder Paraffin) 2. gefüllt ist und einem Arbeitskolben 3., der durch die Volumenvergrößerung des Dehnkörpers bei dessen Erwärmung über die Schmelztemperatur durch Heizwasser 4., also beim Übergang aus dem festen in den flüssigen Aggregatzustand ausgetrieben wird und bei dessen Abkühlung durch Kühlwasser 5. unter die Erstarrungstemperatur wieder zurückbewegt werden kann.
Damit der Arbeitsweg des Kolbens bei einem gegebenen Inhalt des Zylinders möglichst groß ist, mu seine Kolbenfläche, also sein Durchmesser klein gehalten werden. Um auch eine große Schubkraft zu ermöglichen muß der Zylinder hohe Innendrücke aushalten.
Hohe Geschwindigkeit der Kolbenbewegung muß durch schnelles Schmelzen des Dehnkörpers und kurze Umkehrzeit der bewegung durch geringe Wärmekapazität des Arbeitszylinders erreicht werden.
Erfindungsgemäß werden diese Forderungen durch folgende Maßnahmen verwirklicht: Um den Dehnkörper trotz seines schlechten Wärmeleitvermögens schnell zum Schmelzen bezw. zum Erstarren zu bringen xird die innere Oberflache des Arbeitszylinders 1. (siehe Abb.2) so stark zerklüftet ausgebildet, daß der Dehnkörper 2. zwischen den gut wärmeleitenden Metallteilen des Zylinders überall zumindest in einer Dimension nur eine sehr kleine Stärke von wenigen mm besitzt. Das Heizwasser 4. bezw. Kühlwasser 5. wird durch. Kanäle 6. geleitet, die sich in der Wand des Zylinders befinden, wodurch ein optimaler lfarmeübergang vom Energieträger (Wasser) bis zum Dehnkörper (Paraffin) gewährleistet ist.
Damit die Umkehrzeitcn möglichst kurz werden ist das ganze Zylindergebilde dünnwandig gestaltet; es müssen also nur verhältnismaßig geringe Metallmassen an den Umkehrpunkten aufgeheizt bezw. abgekühlt werden, wodurch auch der Wirkungsgrad des I.inearmotors verbessert wird.
Um nun aber trotz dieser Dünnwandigkeit doch auch die hohe Innendruckfestigkeit des Zylinders für die notlTendige Wolbenkraft zu erzielen, wird der 7ylinder in einen vorgespanntan Mantelzylinder 8., möglichst aus einem hochwertigen Stahl, eingesetzt, aber gegenüber diesem durch eine Schicht druckfesten Isoliermaterials 7. gegen Wärmeübergang abgeschirmt.
Beim Antrieb von Pumpen wird das kalte Brunnenwasser auf seinem Ieg vom Rrunnen zum Tioch- oder Druckbehälter zum Kühlen des Linearmotors benutzt, während das durch Solarenergie oder durch Abfallwärme aufgeheizte Warmwasser aus einem Speicher nur zum Aufheizen des Linearmotors und dann wieder zurück in den Speicher gepumpt wird.
Damit keinerlei Wärmeverluste durch Mischung von Warm- und Kaltwasser, und auch keine Gesteinsablagerungen bei mineralhaltigem Wasser entstehen können, wird im Linearmotor nur jeder zweite Wasserkanal von Heißwasser und nur die dazwischenliegenden Wasserkanäle von Kaltwasser durchflossen.
Besonders vorteilhaft für den erfindungsgemäßen Arbeitszylinder ist die Tatsache, daß er auch im Strangpress-Verfahren und im Rippenrohr-Verfahren hergestellt werden kann.

Claims

Neuer Anspruch 1 fur P 3o 34 791.2 der geeignet ist, das Zusatzverhältnis zu P 29 o8 69400-15 anzuerkennen, da er alle Merkmale der Ansprüche 1,7 und 8 der Rauptanmeldung aufweist.

Linear-Wärme-Motor, insbesondere zum Antrieb von Wasserpumpen mit Dehnstoff wie Wachs, Paraffin, stearin usw..als Energiewandler von vornenmlich aus Solareinstrahlung gewonnener Wärme energie in mechanische Arbeit dessen Arbeitskolben durch die Volumenveränderung des Dehnkörpers bei seiner schnell abwechselnden Erwärmung über seine Schmelztemperatur und Abkühlung unter seine Erstarrungstemperatur angetrieben wird, dadurch gekennzeichnet, daß erstens die Innere Oberfläche seines Arbeitszylinders stark zerklüftet ist und der Dehnkörper zwischen den Metallwänden überall nur sehr kleine Dimensionen besitzt, zweitens um dessen Innenraum Kanäle für das Heiz- sowie Kühlwasser angeordnet sind, die drittens von einer druckfesten Isolation und. einem vorgespannten Druckmantel umgeben sind.
2.) Arbeitszylinder nach Anspruch 1) dadurch gekennzeichnet, -daß nur jeder zweite laaserkanal vom Heizwasser und die dazwischenliegenden Wasserkanäle vom Kühlwasser durchflossen werden.
3.) Arbeitszylinder nach Anspruch 1.) dadurch gekennzeichnet, oflaß er im Strangpress-Verfahren hergestellt werden kann.
4.) Arbeitszylinder nach Anspruch 1.) dadurch gekennzeichnet, daß er im Rippenrohr-Verfahren hergestellt werden kann.