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Heißgasmotor
| IM CT Hutuicklung xa»> Ilcil.igasm@iti»'e,i hat |
| Inan im allgenitiiicii (lci- Weise. wie die Wärin;@ |
| voll der latergiec@uelle auf den zu lt;#i-r_enden "heil |
| des \Iou)rs (nachswlwml als Ileizer 1>ezeicil,tet) |
| iilrci-ti-;igvii wird. t\-eiiig Aufmerksamkeit zugewen- |
| iIet. U.s ist bei lleil.iltiftiniltoren üblich, die Ver- |
| 1»-eniniii@@sgas< ei,rrs lircnncrs oder eines Fetter- |
| lwriks ülwr (he llti-r-ert@:incle streichen zu lassen, |
| t@-olr,i datiii »aturgci»;iß die \-()in Heizer aus diesen |
| t i,tse,t aufgciu»nmene \\-:irnienieng.e verhältnis- |
| miil.iig klein ist. Unter einem 1leißgastnotor ist eilt |
| \liMlr zu %Trstclwn. der mit eitlem mormai uml |
| einem kalten Teil vcrselwit ist. die miteinander in |
| \-ci-bindung stehen und lrei dein das wirkende Me- |
| dium sich al@t@-echselnd in dein warmen und dein |
| kalten "feil des Motors l,vfinilvt. Ncol>ei die Hinrich- |
| ttiii,g derart gctrotten ist, date dem warmen \IMium, |
| l\ e,nies r@l@aiidiert. Gelegenheit gegeben \\ ird,Arbeit |
| auf einen Kolben oder ähnlichen Teil zu verzichten. |
| F:s ist eine bekannte Tatsache, daß die \utz- |
| wirkting eines Heißgasmotors steigt, je hoher die |
| höchste Temperatur des im Motor arlwidieferti- |
| den \lc#diums gewählt wird. Eine 'hiillere Tempe- |
| ratur dieses M "diunis bringt es mit sich, besonders |
| Wenn diese Temperatur rund .foo° C über- |
| schreit,et, daß man für dieHeizerwände tenii>eratui-- |
| 1>eständige Werkstoffe verwenden muß, für die man |
| in der lZeg:°I legierte Stahlsorten verwenden wird. |
| 1 >ie Urweidung tenilieratttrbeständiger Werkstone |
| für die Heizerw-an<I steigert den \\'ärme-,viderstati,(l, |
| der sich zwischen den X"crl)rennungsgaseti, die |
| Wärme an (he 1 leizer\%-and allgel>eit sollen, und dein |
arbeitliefernden Medium befindet, das seine Wärme der Heizerwand
entnehmen soll. Diese Vergrößerung des Wärmewiderstandes beeinflußt natürlich die
Wärmeübertragung in nachteiligem Sinne.
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Die vorliegende Erfindung bezweckt, bei Heißgasmotoren, bei denen
die Temperatur im warmen Raum beim Normalbetriel) des Motors 4oo° C überschreitet,
Mittel zu schaffen, durch die der \\'ärmewiderstand zwischen der Wärmequelle für
den Motor und dem arbeitliefernden Medium im Motor wesentlich verkleinert wird.
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Erfindungsgemäß ist zu diesem Zwecke in einem solchen -Motor, bei
dem die Temperatur im warmen Raum im Normalbetrieb des Motors 4oo° C-überschreitet,
zwischen der Wärmequelle für den -Motor und dem Heizer ein wärmeförderndes Medium
vorgesehen, das die zu befördernde Wärme "von der Wärmequelle durch eine Wand zugeführt
erhält und an der Stelle des Heizers die aufgenornmeneWärme über eine Zwischenwand
an das im Motor arbeitliefernde -Medium abgibt. wobei die Einrichtung derart getroffen
ist, daß die Wärmebeförderung von der Wärmequelle zum Heizer zumindest wesentlich
durch den Umlauf des wärmebefördernden Mediums in dauerfad gleichem Aggregatzustand
erfolgt. Der Motor gemäß der Erfindung hat den Vorteil, daß, da bei diesem Motor
die Wärmebeförderung zumindest wesentlich durch den Umlauf des stets im gleichen
Aggregatzustand befindlichen wärmebefördernden Mediums erfolgt, die Wärineiibertragung
von der Wärmequelle an dieses Medium sehr gleichmäßig und kontrollierbar erfolgt.
Letzteres ist in erheblich geringerem Maße der Fall bei einem schon bekannten Motor,
bei dein als wärmebeförderndes Medium Wasser bzw. Dampf verwendet wird. Dabei geht
das Wasser bei der Wärmequelle in Dampf über und kondensiert sich an der Stelle
des Heizers wieder zu Wasser. Neben dem Nachteil, daß mittels dieses verdampfenden
Stoffes nie hohe Heizertemperaturen wegen der Lage der kritischen Temperatur dieses
Stoffes erzielt werden können, wird der Übergang von Wasser in Dampf an der Stelle
der Wärmequelle und die damit bedingte Dampfbildung zu einer mehr oder weniger unregelmäßigen
und unkontrollierbaren Wärmeübertragung von der Wärmequelle an das wärmebeförderndeMedium
führen. Um dem wärmebefördernden Medium zu ermöglichen, die Wärme schnell aufzunehmen
und wieder schnell abzugeben, ist es erfindungsgemäß empfehlenswert, dieses Medium
an der Stelle der Wärmequelle bzw. des Heizers in eine Anzahl parallelgeschalteter
Ströme zu unterteilen. Man kann im Motor gemäß der Erfindung als wärmebeförderndes
1`fedium ein Gas oder einen Dampf verwenden, das bzw. der stets in Gas bzw. Dampfform
bleibt. Zweckmäßig nimmt man in diesem Falle wegen der hohen spezifischen Wärme
und des hohen spezifischen Gewichtes ein vielatomiges Gas mit hohem Molekulargewicht
und trägt dafür Sorge, daß man stets über der kritischen Temperatur des in Frage
kommenden Stoffes bleibt. Ein Beispiel hiervon ist beispielsweise Schwefelfluorid.
1\'egen der physikalischen Eigenschaften verwendet man im Motor gemäß der Erfindung
jedoch zweckmäßig als wärmebeförderndes Medium einen Stoff, bei dem die Wärmeübertragung
zwischen der Wärmequelle und dem Heizer durch diesen Stoff in der Flüssigkeitsphase
erfolgt. In diesem Zusammenhang verwendet man im Motor gemäß der Erfindung zweckmäßig
ein flüssiges Metall oder eine flüssige -Metallegierung, da diese Werkstoffe ith
wesentlichen eine gute Wärmeleitung haben, ein Umstand, der bei der Wahl des wärmebefördernden
Mediums eine große Rolle spielt. Es wurde gefunden, daß besonders :Metalle mit niedrigem
Schmelzpunkt vorteilhaft sind, weil diese beim Anlassen des Motors nur eine sehr
kurze Zeit und eine verhältnismäßig niedrige Temperatur brauchen, um flüssig zu
werden. Beispiele dieser Metalle sind Kalium mit einem Schmelzpunkt von 6z° C und
Natrium mit einem Schmelzpunkt von y6° C. Auch -_Metallegierungen mit niedrigem
Schmelzpunkt bei -io° C liegt. Es können :Metall und auch eine Legierung von Kalium
und Natrium, von denen man bei passender Wahl der Menge eine Legierung bekommen
kann, deren Schmelzpunkt bei - io° C liegt. Es können jedoch auch gewisse Salze
in Flüssigkeitsphase verwendet werden, wie Zinkchlorid, Kadmiumjodid od. dgl.
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Obgleich es denkbar ist, daß das wärmebefördernde Medium infolge der
auftretenden Thermosiphonwirkurrg genügend in Umlauf kommt, ist es erfindungsgemäß
empfehlenswert, das wärmebefördernde Medium künstlich in Umlauf zu setzen bzw. zu
halten. Dies kann nach einer Ausführungsform gemäß der Erfindung in der Weise vorgenommen
werden, daß ein Gas oder ein Dampf in dieses Medium an einer geeigneten Stelle eingeführt
wird. Auf diese Weise entsteht im Medium ein sogenannter Gas- oder Dampfblasenaufzug.
Als geeignetes Gas für diesen Zweck ist beispielsweise Argon zu erwähnen.
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Erfindungsgemäß kann man <las Medium auch mittels einer Pumpe,
wie einer Zentrifugalpumhe, einer Injektorpumpe, einer Mecnbranptimpe od. dgl.,
in Umlauf setzen bzw. halten. Uni die Verwendung schwierig abdichtbamr Ausführungen
der Pumpenwelle aus dem Flüssigkeitssvstecn zu vermeiden, kann man die Pumpe beispielsweise
mittels einer elektromagnetischen Kupplung von der Außenseite antreiben. Besonders
vorteilhaft ist es gemäß der Erfindung, das wärmebefördernde Medium durch ein sich
durch die Flüssigkeit bewegendes Magnetfeld in Bewegung zu setzen. Dabei ist jedoch
eine Bedingung, daß die in Bewegung zu setzende Flüssigkeit elektrisch gut leitend
ist. Ein Vorteil dieser Art, das wärmebefördernde Medium in Umlauf zu setzen bzw.
zu halten. liegt darin, daß es hierbei nicht erforderlich ist, im Flüssigkeitssystem
einen beweglichen Maschinenteil anzuordnen.