DE819756C

DE819756C - Hot gas piston engine with a device for supplying a gaseous medium under pressure

Info

Publication number: DE819756C
Application number: DEN1786A
Authority: DE
Inventors: Abraham Nicolaas Jan Van Poll
Original assignee: Philips Gloeilampenfabrieken NV
Current assignee: Koninklijke Philips NV
Priority date: 1950-09-06
Filing date: 1950-09-06
Publication date: 1951-11-05

Description

Heißgaskolbenmotor mit einer Vorrichtung zur Lieferung eines gasförmigen Mittels unter Druck Die Erfindung bezieht sich auf einen Heißgaskolbenmotor mit einer Vorrichtung zur Lieferung eines gasförmigen Mittels unter Druck. Es ist üblich, Heißgaskolbenmotoren mit einer derartigen Vorrichtung, z. B. mit einem Kompressor oder in bestimmten Fällen mit Druckgefäßen, zu versehen.Hot gas piston engine with a device for supplying a gaseous Means under pressure The invention relates to a hot gas piston engine with a device for supplying a gaseous agent under pressure. It is usual, Hot gas piston engines with such a device, e.g. B. with a compressor or in certain cases with pressure vessels.

Bekanntlich kann manchmal bei Heißgaskolbenmotoren das Arbeitsmittel durch Undichtigkeiten entweichen, was zur Folge hat, daß die Leistung des Heißgaskolbenmotors abnimmt. Wenn man die ursprüngliche Leistung wieder herzustellen wünscht, ist es erforderlich, daß dem Kreislauf des Motors Arbeitsmittel hinzugefügt wird. Demgemäß kann man die von einem Motor gelieferte Leistung steigern, indem dem Kreislauf eine zusätzliche Menge Arbeitsmittel zugeführt wird. Bei den bisher bekannten Bauanordnungen verwendet man zu diesem Zweck das von einem Kompressor oder von Druckgefäßen gelieferte Gas.It is well known that the working fluid can sometimes be used in hot gas piston engines escape through leaks, which has the consequence that the performance of the hot gas piston engine decreases. If one wishes to restore the original performance, it is required that working fluid be added to the circuit of the engine. Accordingly the power delivered by an engine can be increased by adding a additional amount of work equipment is supplied. With the previously known building arrangements one used for this purpose is that supplied by a compressor or pressure vessels Gas.

Bei anderen bekannten Ausbildungen wird von einem Kompressor oder von einem Ventilator Luft geliefert, die als Verbrennungsluft für die Brenner des Heißgaskolbenmotors dient. Bei den Motoren findet man also im allgemeinen zwei Vorrichtungen zur Lieferung eines gasförmigen Mittels, d. h. einen Ventilator zur Lieferung der Verbrennungsluft und einen Kompressor zur Ergänzung des Arbeitsmittels.In other known designs, a compressor or Air supplied by a fan, which is used as combustion air for the burners of the Hot gas piston engine is used. There are therefore generally two devices to be found in motors to supply a gaseous agent, d. H. a fan to deliver the Combustion air and a compressor to supplement the work equipment.

Um eine Verringerung des notwendigen technischen Aufwandes zu erzielen, weist der Heißgaskolbenmotor nach der Erfindung das Merkmal auf, daß ein Teil des von der Vorrichtung zur Lieferung des gasförmigen Mittels unter Druck gelieferten gasförmigen Mittels als Ergänzungsmittel im Motor verwendet wird, während ein anderer Teil dieses gasförmigen Mittels zur Zuführung der Verbrennungsluft zu einem oder mehreren Brennern des Motors verwendet wird.In order to reduce the necessary technical effort, the hot gas piston engine according to the invention has the feature that part of the from the device for delivery of the gaseous Means under The gaseous medium supplied by pressure is used as a supplement in the engine, while another part of this gaseous medium is used to supply the combustion air is used to one or more burners of the engine.

Das zur Ergänzung des Arbeitsmittels verwendete gasförmige Mittel soll einen verhältnismäßig hohen Druck haben. Der Kompressor muß also auch ein Mittel unter einem verhältnismäßig hohen Druck liefern. Ein Teil des vom Kompressor gelieferten Mittels kann nun zur Zuführung von Verbrennungsluft für die Brenner benutzt werden. Zu diesem Zweck ist z. B. ein Injektor verwendbar, durch den die Verbrennungsluft angesaugt wird. Es leuchtet ein, daß das gasförmige Mittel unter Druck verschiedener Zusammensetzung sein kann. Es kann z. B. Luft, aber auch Stickstoffgas oder Wasserstoffgas sein.The gaseous agent used to supplement the work equipment should have a relatively high pressure. The compressor must therefore also have a means deliver under a relatively high pressure. Part of that supplied by the compressor Means can now be used to supply combustion air for the burners. For this purpose z. B. an injector can be used through which the combustion air is sucked in. It is evident that the gaseous medium under pressure is different Composition can be. It can e.g. B. air, but also nitrogen gas or hydrogen gas be.

Die Heißgaskolbenmotoren sind weiter im allgemeinen mit einer oder mehreren Brennstoffpumpen versehen, mit denen flüssiger Brennstoff in die Brenner gepumpt wird. Diese Brennstoffpumpen können entbehrt werden, wenn gemäß einer anderen Ausbildung der Erfindung das zur Zuführung der Verbrennungsluft benutzte gasförmige Mittel außerdem dazu verwendet wird, flüssigen Brennstoff einem oder mehreren Brennern des Motors zuzuführen.The hot gas piston engines are further generally with an or several fuel pumps are provided with which liquid fuel is fed into the burners is pumped. These fuel pumps can be dispensed with if according to another Formation of the invention the gaseous used to supply the combustion air Means also used to fuel liquid one or more burners of the motor.

Nach einer Weiterbildung der Erfindung wird vom gasförmigen Mittel, das zur Zuführung der Verbrennungsluft verwendet wird, außerdem mittels einer Strahlpumpe, z. B. eines Ejektors, flüssiger Brennstoff angesaugt. Bei dieser Ausführungsform ist eine innige Mischung der Verbrennungsluft mit dem Brennstoff erzielbar.According to a further development of the invention, the gaseous agent, which is used to supply the combustion air, also by means of a jet pump, z. B. an ejector, sucked in liquid fuel. In this embodiment an intimate mixture of the combustion air with the fuel can be achieved.

Gemäß einer Weiterbildung ist es möglich, die Menge des gasförmigen Mittels, die zum Ansaugen der Verbrennungsluft mittels einer von einem Thermostaten betätigten Regelvorrichtung verwendet wird, derart zu regeln, daß bei einer Temperatursteigerung des warmen Raumes die zugeführte Menge des gasförmigen Mittels verringert wird, während bei einer Temperaturabnahme diese Menge vergrößert wird.According to a further development, it is possible to reduce the amount of the gaseous Means that suck in the combustion air by means of a thermostat actuated control device is used to regulate in such a way that when the temperature increases the amount of gaseous agent supplied is reduced in the warm room, while with a decrease in temperature this amount is increased.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel eines Heißgaskolbenmotors mit einer Vorrichtung nach der Erfindung schematisch dargestellt.In the drawing is an embodiment of a hot gas piston engine shown schematically with a device according to the invention.

Dieser Heißgaskolbenmotor hat zwei Zylinder, die unter einem Winkel von 9o° in bezug aufeinander angeordnet sind. Im Zylinder i spielt ein Kolben 2, im Zylinder 3 ein Kolben 4. Der Kolben 2 und der Kolben 4 sind durch Triebstangen an einer gemeinsamen Kurbel der Kurbelwelle befestigt. An einer Kurbel dieser Kurbelwelle ist außerdem die Triebstange des im Kompressor 6 spielenden Kolbens 5 befestigt.This hot gas piston engine has two cylinders that are at an angle of 9o ° with respect to each other. A piston 2 plays in cylinder i, in the cylinder 3 a piston 4. The piston 2 and the piston 4 are driven by rods attached to a common crank of the crankshaft. On a crank of this crankshaft the drive rod of the piston 5 playing in the compressor 6 is also attached.

Der Raum oberhalb des Kolbens 2 ist der Wärmeraum des Heißgaskolbenmotors und steht durch einen Erhitzer 7, einen Regenerätor 8 und einen Kühler 9 mit dem Raum vor dem Kolben 4 in Verbindung. Dieser Raum ist der gekühlte Raum des Heißgaskolbenmotors. Dem Erhitzer wird mittels des Brenners io kalorische Energie zugeführt, während dem Kühler 9 Wärme entzogen wird. Der Kompressor 6 liefert zusammengepreßte Luft, die zur Ergänzung des Arbeitsmittels im Motor und außerdem zur Zuführung der Verbrennungsluft und des flüssigen Brennstoffs verwendet wird. Zu diesem Zweck verzweigt sich die Leitung i i, die sich der Kompressorseite des Kompressors 6 anreiht, in zwei Teile lia und 11b. Die durch die Leitung 1i b abgeführte Luft dient als Ergänzungsluft. Die Leitung iib reiht sich dem kalten Raum des Heißgaskolbenmotors an. Diese Leitung enthält eine Rückschlagklappe i2, um zu verhüten, daß Arbeitsmittel aus dem Kreis in den Motor hineingepreßt wird, wenn der Druck im Kreis periodisch denjenigen in der Leitung ilb übersteigt.The space above the piston 2 is the heat space of the hot gas piston engine and stands by a heater 7, a Regenerätor 8 and a cooler 9 with the Space in front of the piston 4 in connection. This space is the cooled space of the hot gas piston engine. The heater is supplied with io caloric energy by means of the burner while the cooler 9 heat is withdrawn. The compressor 6 delivers compressed air, to supplement the work equipment in the engine and also to supply the combustion air and the liquid fuel is used. For this purpose, the branches Line i i, which is lined up on the compressor side of the compressor 6, into two parts lia and 11b. The air discharged through line 1i b serves as supplementary air. The line iib joins the cold room of the hot gas piston engine. This line contains a non-return valve i2, to prevent that work equipment from the circle is pressed into the engine when the pressure in the circuit periodically corresponds to that in the line ilb exceeds.

Die Leitung iia steht mit dem Brenner io in Verbindung. Die vom Kompressor gelieferte Luft durchströmt zuerst den Ejektor 13, in den flüssiger Brennstoff aus dem Gefäß 14 gesaugt wird. Das Brennstoff-Luft-Gemisch durchströmt dann den Ejektor 15, in den Sekundärverbrennungsluft gesaugt wird. Diese Menge Luft kann in einfacher Weise vergrößert oder verkleinert werden, so daß die Reglung des Brenners io sehr einfach ist.The line iia is connected to the burner io. The one from the compressor Delivered air first flows through the ejector 13, into the liquid fuel the vessel 14 is sucked. The fuel-air mixture then flows through the ejector 15, into which secondary combustion air is drawn. This amount of air can be in easier Way can be enlarged or reduced, so that the regulation of the burner io very is easy.

Um die Menge kalorische Energie, die dem Motor zugeführt wird, konstant zu halten, ist eine Regelvorrichtung 16 angeordnet, die mittels eines Thermostaten 17 regelbar ist. Dieser Thermostat richtet sich nach der Temperatur des warmen Raumes oder des Erhitzers. Die Regelvorrichtung ist nun derart, daß bei einer Temperatursteigerung des warmen Raumes eine Verringerung der Menge des zugeführten Mittels entsteht, während eine Temperaturabnahme mit einer Vergrößerung der Menge des Mittels einhergeht.To keep the amount of caloric energy supplied to the engine constant To keep a control device 16 is arranged, which by means of a thermostat 17 is adjustable. This thermostat is based on the temperature of the warm room or the heater. The control device is now such that when the temperature increases In the warm room there is a reduction in the amount of agent added, while a decrease in temperature is accompanied by an increase in the amount of the agent.

Da in bestimmten Fällen der Druck des Ergänzungsmittels zu hoch ist, um in einem Ejektor angewendet zu werden, ist es manchmal erwünscht, in der Leitung iia vor dem Ejektor 13 ein Reduzierventil anzuordnen. Es ist aber auch möglich, den Kompressor zweistufig auszubilden, wobei ein Teil des Mittels, nachdem es in der niedrigen Stufe zusammengepreßt worden ist, zum Brenner fließt, und ein anderer Teil in der hohen Stufe weiter zusammengepreßt wird und als Ergänzungsmittel dient. Es kann erwünscht sein, die Sekundärverbrennungsluft mittels eines kleinen Ventilators zuzuführen. Dieser Ventilator kann aber ein Niederdruckventilator sein, wobei das vom Kompressor gelieferte Mittel in einem Injektor die Ventilatorwirkung unterstützt.Since in certain cases the pressure of the supplement is too high, in order to be used in an ejector it is sometimes desirable to be in the conduit iia to arrange a reducing valve in front of the ejector 13. But it is also possible to design the compressor in two stages, with part of the agent after it is in the low level has been compressed, flows to the burner, and another Part is further compressed in the high level and serves as a supplement. It may be desirable to blow the secondary combustion air by means of a small fan to feed. This fan can, however, be a low pressure fan, whereby the Agent supplied by the compressor in an injector supports the fan effect.

Claims

PATENT CLAIMS: i. Hot gas piston engine with a device for supplying a gaseous agent under pressure, characterized in that part of this gaseous agent is used as a supplement in the engine, while another part of this gaseous agent is used to supply the combustion air to one or more burners of the engine.

2. Hot gas piston engine according to claim i, characterized in that that for supplying the combustion air The gaseous agent used is also used for one or more burners to supply liquid fuel to the engine.

3. Hot gas piston engine according to claim 2, thereby characterized in that the gaseous agent by means of a Jet pump, e.g. B. an ejector, sucks in liquid fuel.

4. Hot gas piston engine according to one of the preceding claims, characterized in that the for suction the amount of gaseous agent used in the combustion air by means of a thermostat It is controlled in such a way that the supplied when the temperature of the warm room increases Amount of the gaseous agent is decreased while with a decrease in temperature this amount is increased.