DE847525C - Hot gas piston machine - Google Patents

Hot gas piston machine

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Publication number
DE847525C
DE847525C DEN3479A DEN0003479A DE847525C DE 847525 C DE847525 C DE 847525C DE N3479 A DEN3479 A DE N3479A DE N0003479 A DEN0003479 A DE N0003479A DE 847525 C DE847525 C DE 847525C
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DE
Germany
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legs
hot gas
parts
past
warm
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Expired
Application number
DEN3479A
Other languages
German (de)
Inventor
Albert August Dros
Adriaan Koopmans
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
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Publication date
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Publication of DE847525C publication Critical patent/DE847525C/en
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02G—HOT GAS OR COMBUSTION-PRODUCT POSITIVE-DISPLACEMENT ENGINE PLANTS; USE OF WASTE HEAT OF COMBUSTION ENGINES; NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F02G1/00—Hot gas positive-displacement engine plants
    • F02G1/04—Hot gas positive-displacement engine plants of closed-cycle type
    • F02G1/043—Hot 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
    • F02G1/053—Component parts or details
    • F02G1/055—Heaters or coolers
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02G—HOT GAS OR COMBUSTION-PRODUCT POSITIVE-DISPLACEMENT ENGINE PLANTS; USE OF WASTE HEAT OF COMBUSTION ENGINES; NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F02G2243/00—Stirling type engines having closed regenerative thermodynamic cycles with flow controlled by volume changes
    • F02G2243/02—Stirling type engines having closed regenerative thermodynamic cycles with flow controlled by volume changes having pistons and displacers in the same cylinder
    • F02G2243/04—Crank-connecting-rod drives
    • F02G2243/08—External regenerators, e.g. "Rankine Napier" engines
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02G—HOT GAS OR COMBUSTION-PRODUCT POSITIVE-DISPLACEMENT ENGINE PLANTS; USE OF WASTE HEAT OF COMBUSTION ENGINES; NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F02G2255/00—Heater tubes

Description

Heißgaskolbenmaschine I )ie Erütt<lung hezieltt sich auf eitle Heißgas- kolbettntaschitte tnit eittetn aus einer Reilte utttge- hogetter Rohre bestehenden l:rbtitzer. Diese lleil,i- gaskolbetttnaschine weist nach der Erfindung das Kennzeichen auf. daß diese Rohre rtnen Raum für die \-crltrcnnttngsgase tttttgebett. wobei die V er- diese diese bohre umspülen und von jedem Rohr tlcr eilte @cltcnkcl in den warmen Zylinder und tler auderc Schenkel in dctt Regeneratorraum der Maschine ausmündet. wobei die gemeinsamen Aus- tnündungsstellen im kegeneratorrautn die gemein- samett _\ttstttiitt<luttgsstellett im warmen Zylinder umgeben, und wobei eitle Gruppe gleichartiger Schenkel clcqr l@@thrreihc (lcr;trt gelxx.;en ist, tlal.i ühct- cittctt Tcil iitr @r I.;ittgc ttaltc-ru glcicltc l )urch- @@tttgc für die Verbrennungsgase zwischen einem in den warmen Zvlinder ausmündenden Schenkel und z«ei henachharten. in den Regeneratorraunt aus- ntiindrnden Schenkeln gebildet sind. 1-:s ist fest;;estellt «-orden. dal3, weint ein Erhitzer tttit cittcr I'( ilte unigebogener Rohre ausgeführt wird. die ; inctt baum für die Verbrennungsgase, z. 13. cittctt \-crltrcnnungsraum, umgehen, wobei von jcclcttt l\',ttltr (]ei- eitle Schenkel in den warmen G@-litttlcr und der andere Schenkel in den Regene- t atotrrattttt der Maschine ausmündet, die zuerst von tlcu Verbrennungsgasen umspülte Schenkelgruppe im allgcntcittcn zu stark erhitzt wird. Zur Beseiti- :;ttttg diese: \achteils ist eine Gruppe gleichartiger `k- lt, ttl« l dCr I@@@ltrre#ihc derart gel>@t<@cn. daß über einet) Teil ihrer Länge nahezu gleiche Durchgänge für die Verhrennungigase zwischen den gemeinsanteft Schenkeln der beiden Gruppen gebildet sind. llit'i-(Itircli %\-erden die beiden Schenkelgruppen von Urlimmiungsgasen gleicher Temperatur umspult, so daß die Temperatur der Rohre niedriger sein wird, als wenn nur die Schenkel einer Rohrgruppe von den \`ci-1)retniinigsgasen gleicher Temperatur umslriilt werden.Hot gas piston machine I) The quake is aimed at vain hot gas Kolbettntaschitte tnit eittetn from a Reilte uttt- hogetter pipes existing l: rbtitzer. This lleil, i- Gaskolbetttnaschine has according to the invention License plate on. that these pipes give space for the \ -crltrcnnttngsgase tttttgebett. where the V er this wash around this drill and from each Rohr tlcr rushed @cltcnkcl into the warm cylinder and tler anderc legs in the regenerator room of the Machine empties. where the common ignition points in the kegenerator area the communal samett _ \ ttstttiitt <luttgsstellett in a warm cylinder surrounded, and being vain group of alike Leg clcqr l @@ thrreihc (lcr; trt gelxx.; En is, tlal.i ühct- cittctt Tcil iitr @r I.; ittgc ttaltc-ru glcicltc l) urch- @@ tttgc for the combustion gases between an in the thigh opening out to the warm cylinder and z «i tough. in the regenerator room inner thighs are formed. 1-: It is fixed ;; established "order. dal3, cries a heater tttit cittcr I '(ilte non-bent tubes running. the ; inctt tree for the combustion gases, e.g. 13th cittctt \ -crltrcnnungsraum, bypassing, where from jcclcttt l \ ', ttltr (] empty thighs in the warm G @ -litttlcr and the other leg in the rain- t atotrrattttt the machine empties which first of tlcu combustion gases surrounded by limb group is generally heated too much. To eliminate :; ttttg this: \ achteil is a group of the same kind `k- lt, ttl« l dCr I @@@ ltrre # ihc such gel> @t <@cn. that about one) part of their length almost equal passages for the Verhrnungigase are formed between the common legs of the two groups. llit'i- (Itircli% \ - earth the two groups of limbs of primary gases of the same temperature, so that the temperature of the pipes will be lower than if only the limbs of a group of pipes were surrounded by the residual gases of the same temperature.

Es ist aus baulichen Gründen erwünscht, daß nach einer Ausführungsform der Erfindung von jedem Rohr der Abstand z\vischen der Biegung bis zurrt Ende des in den Regeneratorrmun ausmündenden Schenkels größer ist als der Abstand zwisclwn Iler Biegung und den) Ende des in den warmen VOM ausmündenden Schenkels. Hierdurch ergi@t sich außerdem der Vorteil, <)aß den Verbrennungsgasen ein Höchstbetrag an kalorischer Energie entzogen wird. Der auf die Rohrenhündel übertragene \Vä rinebetrag \viM auf fliese Weise wesentlich erhöht.For structural reasons, it is desirable that according to one embodiment According to the invention of each pipe the distance from the bend to the end of the is greater than the distance between the legs opening into the regenerator tube Iler bend and the) end of the leg opening into the warm VOM. Through this There is also the advantage that the combustion gases ate a maximum amount of caloric energy is withdrawn. The amount transferred to the tube bundle \ viM significantly increased in tile fashion.

Bei einer weiteren der Erfindung sind die vorbei an Elen kürzeren Schenkeln vorspringenden Teile der längeren Schenkel mit Mitteln zur Vergrößerung fier tVärmeMwrtragung '-ersehen. Diese 'Mittel können aus Vorsprüngen, wie 1,- liigelti, bestellen. ' ach t irrer weiteren günstigen Ausführungsforen der Erlindutig sind die vorbei an Elen kürzeren Schenkelft vorspringenden Teile fier längeren Schenkel mit quer zu fliesen Teilen angebrachten Vorsl)rüngeu versehen, die derart angeordnet sind, daß dir stellenweise vorhandenen Verbrennungsgase in mehreren in Reihe liegeliden Gruppen paralleler Kanäle dieseTeile umspülen. Hiermit wird erreicht, daß die Verbrennungsgase in engen Kontakt litt freu Rohren gebracht werden, sei daß die Wärme-Übertragung nochmals verbessert wird.In another of the invention, the past elen are shorter Legs protruding parts of the longer legs with means for enlargement fier heat transfer '- see. These 'funds can come from projections such as 1, - liigelti, order. After all, there are no other more favorable execution forums that are in progress the parts protruding past elen shorter legs for longer legs provided with Vorl) rüngeu attached transversely to tile parts, which are arranged in this way are that there are combustion gases that are present in several places in a row Groups of parallel channels wash around these parts. This ensures that the combustion gases in close contact suffered pleasure tubes, let that be the heat transfer is improved again.

eil Elen Figuren der Zeichnung ist eine Ausführungsforni der Erfindung beispielsweise schematisch dargestellt.One of the figures in the drawing is one embodiment of the invention for example shown schematically.

In EI. t ist eine gemäß der Erfindung ausgebildete Heißgaskolhetimaschine dargestellt, hei der eine Gruppe gleichartiger Schenkel derart gebogen ist, tiaß sie mit der Gruppe anderer Schenkel geineinsain einen Verbrennungsraum begrenzen, und 1n Fig. 2 ist ein Querschnitt gemäß der Linie II-II in Fig. i dargestellt.In EI. t is a hot gas kettle machine designed according to the invention shown that a group of similar legs is bent in such a way, tiaß they delimit a combustion chamber together with the group of other thighs, and FIG. 2 shows a cross section along the line II-II in FIG.

In Pig. t Wegen sich im Zylinder t ein Kolben 2 und ein Verdränger 3 mit einem konstanten Wasenunterschied hin und her. Der Kolben 2 und der Verdrä lger ;\ sind mittels eines nicht dargestellten Schulistaugenmechanismus mit einer gleichfalls licht dargestellten Kurbelwelle verbunden. Das in (lern \\-armen Raum .l enthaltene :'lrl)eitsnlittel striitnt iilwr das Rohrbündel 5, den Regenerator 6 und Elen Kühler zu dem kalten Raum S. Die innere Schenkelgruppe 5" des Rohrhi.indels 5 ist derart gebogen, fraß über einen Teil ihrer Länge nahezu gleiche Durchgänge für die Verbrennung,-;-gase zwischen einem Schenkel der Gruppe 5" und z\vei Schenkeln fier Gruppe 5b gebildet sind. Die Awwduung dieser Schenkel ergiltt sielt aus EI. 2. Der Erhitzer ist ferner finit einem 13reimer c) ver- sehen. Die Verbreintungsgase strömen aus dein zentral liegenden X'erliresinnngsrauin to längs des 1Zohrl)iimMs und umspülen flal>ci gleichzeitig die Schenkel 5" und 5, Darauf siriimen die \Gerbren- nungsgase längs der vorbei an den kürzeren Schen- keln 5" vorspringenden Teile 5,. der Schenkel 51, und gelten fliesen kalireif daltei Wänne alt. Zur Verbesserung dieser W<irrnriiliertragung sind letz- tere Rohrteile finit nahezu selkrecht ztt fliesen Rohren angeordneten Vorsprüngen i t x e rsehen, wodurch für Verbrennungsgase in niehrereii in Reihe lieg,'udt'it GruNwn paralleler lZanäle Muse Wir tunslüilen. 11 @ Verbrennungsgase verlassen schlielllicli Ale» I:rliitzer 11C1 12. Es ist einleuchtelid, CC olle Flügel t t auf ver schiedelie Weise angeordnet sein ki>tmen; so ist es z.13. möglich, flaß sie sich statt (lt1er ztt doll LZohren in der Längsrichtung dieser Rohre erstrecken. Bei der ollen heschrieliclel Ausführungsfarin sind die Rohre konzentrisch tun <lest @'erl»-ellungs- ratlin der Maschine angeordnet, \\-<111t'1 die Verbren- nuugsgase -zentral zugeführt \verden und Gien Er- hitzer am Unifang verlassest. Es ist alter einleuch- tend, da13 die Bauart nach der Erfindung auch verwendbar ist, 1\'e1111 die `erhlennungsgase a111 lhinfang fies IZohrlriindels zugeführt und zentral ah- geführt \"-erden. Ferner ist es )licht erforderlich, <lall. wie es in den Fig. t u11<1 2 dargestellt ist, die Scheu- kel fier IZolire übet t'iiit'it Tf'il ihrer I.<iiige derart gelxlgen sind. <lall auf eitlem Otiersch»itt durch diesen Teil die C)uerschiiitte fier 1Idirc auf d1'1» selben Kreis liegest. Die Srlietlkel l:;'*)1111('11 Tiber diesf'n Fell derart gebogen selil, fl;t@.i :'til Zickzacklnw@tei ciusteht. Für he gute \Virkltig df's Vrliitzms ist f- alicr erforderlich, daG -1i(' I tlrcli@<ili@t' iiir die Vul . 1)I'l'llllililgiga@e @\\'l@illt'll dc'll@ill@'ilhc'lll nahezu gleich gleiß sind. In Pig. t Because a piston 2 and a displacer 3 move back and forth with a constant Wasen difference in the cylinder t. The piston 2 and the Verdräger; \ are connected to a crankshaft, which is also shown in light, by means of a school eye mechanism (not shown). The part contained in (learn \\ - poor room .l: 'lrl) striitnlittelwr the tube bundle 5, the regenerator 6 and the cooler to the cold room S. The inner group of legs 5 ″ of the tube neck 5 is so bent, eaten Over part of its length almost identical passages for combustion are formed between one limb of group 5 "and two limbs of group 5b. the Approval of this leg is obtained from EI. 2. The heater is also finite with a 13reimer c) see. The combustion gases emanate from your centrally located X'erliresinnngsrauin to along the 1Zohrl) iimMs and wash around flal> ci at the same time Leg 5 "and 5, then the \ Gerbren siriimen gases along the past the shorter keln 5 "protruding parts 5,. the legs 51, and apply tiles Kalireif Daltei Wänne old. To the Improvements in this erosion rate are ultimately Lower pipe parts finite almost vertically ztt-tiled pipes arranged projections itxe r see, whereby for Combustion gases lie in series in niehrereii, 'udt'it Green parallel channels Muse We do it. 1 1 @ Combustion gases finally leave ale ’rliitzer 11C1 12. It's obvious, CC olle wings tt on ver be arranged in different ways; that's the way it is z.13. possible, it gave way (lt1er ztt doll LZohren extend in the longitudinal direction of these tubes. At the olle heschrieliclel execution farin are the pipes concentric do <read @ 'er »- ratlin of the machine, \\ - <111t'1 the combustion nuugsgase -centrally supplied \ verden and Gien Er- leave the heater on the unifang. It's old pla- tend that the design according to the invention also Can be used, 1 \ 'e1111 the `Erhlnunggase a111 lhinfang nasty IZohrlriindels fed and central ah- led \ "- earth. Furthermore, it is necessary to have light, <lall. as shown in fig. u11 <1 2, the fear kel fier IZolire practices t'iiit'it Tf'il their I. <iiige in such a way are correct. <lall on vain Otierersch »itt through this part the C) overlaps for 1Idirc on d1'1 » same circle. The srlietlkel l:; '*) 1111 ('11 Tiber diesf'n Fur bent in this way selil, fl; t @ .i : 'til zigzaglnw @ tei ciust stands. For he good \ real df's Vrliitzms is f- alicr required thatG -1i ('I tlrcli @ <ili @ t' iiir the Vul. 1) I'l'llllililgiga @ e @ \\ 'l @ illt'll dc'll @ ill @'ilhc'lll almost are equal.

Claims (1)

1',\TE.Nl,\Nsl's;fcUt- t. lleißgaskoll)ennlaschine mit einem aus einer Reihe unigebogener UM bestehenden I@_rhitzer, dadurch gekennzeichnet, daß Bliese Rollre einen Raum für die @erhremmngs@rase umgellen, \\-o- hei die Verhreiintittgsgase fliest' Rollre umspülen und von jedem Rohr fier eine Schenkel in Elen warmen Zylinder und fier andere Schenkel ist den 1Zegeneratormum der Maschine ausillütulm, wo- bei feie genieinsatnei Ausmibidungsstellen im Regeneratorraunl feie gemeinsamen Ausmiin- dungsstellen im warnten Zylinder iungelt,m, und wobei eine Gruppe gleichartiger Schenkel der Röhrreihe derart gebogen ist, fiaß über einett Feil ihrer I_äiMe nahezu gleiche I)tirclig<itige für feie Verbrennungsgare zwischen eitlem ist oleln warmen 7_vlinder ausmüMmlen Schenkel nnil zwei benachbarten, in de» Rc@@cuerat@irralm ausiniindenden Schenkeln -chiidet sind. 2. Heißgaskolhetunaschint' nach Anspruch i, dadui ch gekensizeichnct. <1a1.1 vcm jedem IZ()lir der Abstand z\visclit'11 der @lit'u»g 1111,1 de111 I'aulc
des in (lcii Regeneratorraum ausmündenden Schenkels größer ist als der Abstand zwischen der l)iegtiiig und dem Ende des in den warmen C Hindur ausmündemlen Schenkels. 3. llcil.ig:isl;ollicninaschine nach Anspruch 2. dadurch gekennzeichnet. daß die vorbei an den kürzeren Schenkeln =springenden Teile der l:üigeren Schenkel mit Wein zur Erhöhung der @@':irmcüliertragttng versehen sind. sp Heißgaskolbenmaschine nach Anspruch 3, dadurch gekennzeicliiiet, clal.i die vorbei an den
kürzeren Schenkeln vorspringenden "heile der längeren Schenkel finit Flügeln versehen sind. . Heißgaskolbenmaschine nach Anspruch dadurch gekennzeichnet, daß die vorbei an dcii kürzeren Schenkeln vorspringenden Teile <fier längeren Schenkel mit quer zu diesen Teilen angebrachten Vorsprüngen versehen sind, die derart angeordnet sind, daß die stellenweise anrhandenen Verbrennungsgase in mehreren in Reihe liegenden C;ruplien paralleler Kanäle diese Teile tunspiilen. 1 ', \ TE.Nl, \ Nsl's; fcUt- t. lleißgaskoll) ennlaschine with one of one Row of un-bent UM existing I @ _rhitzer, characterized in that Bliese Rollre a Surround space for the @ erhremmngs @ lawn, \\ - o- hot the gas is flowing around Rollre and of each reed fier a leg in elen warm cylinder and fier other thighs is the 1 generator of the machine, where- at feie genieinsatnei removal places in the Regenerator room free of joint connection points in the warned cylinder iungelt, m, and where a group of similar legs of the Tubular row is so bent, flowed over a bed For their I_äiMe almost the same I) tirclig <itige for Feie incineration between vain is oil Warm 7_vlinder from the thigh nnil two neighboring, in de »Rc @@ cuerat @ irralm outward thighs -chiidet. 2. hot gas kolhetunaschint 'according to claim i, dadui ch gekensizeichnct. <1a1.1 vcm each IZ () lir der Distance z \ visclit'11 der @ lit'u »g 1111.1 d e 111 I'aulc
the one opening into (lcii regenerator space Leg is greater than the distance between the l) liegtiiig and the end of the in the warm C Hindur from the mouth of the thigh. 3. llcil.ig: isl; ollicninaschine according to claim 2. characterized. that the past the shorter legs = jumping parts of the l: upper thighs with wine to increase the @@ ': irmcüliertragttng are provided. sp hot gas piston machine according to claim 3, thereby marked, clal.i the past the
Shorter legs protruding "while the longer legs are provided with finite wings.. Hot gas piston machine according to claim, characterized in that the parts protruding past the shorter legs are provided with projections transversely to these parts, which are arranged in such a way that the Combustion gases present in places in several rows of parallel ducts lying in series do these parts.
DEN3479A 1950-02-10 1951-02-08 Hot gas piston machine Expired DE847525C (en)

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1200610B (en) * 1961-04-14 1965-09-09 Siegfried Kofink Dr Ing Pump driven by a hot gas piston machine
AT504666B1 (en) * 2007-05-03 2008-07-15 Frauscher Josef Heat exchanger for equipment with hot gas machine, has guide lines and basic form with prismatic or hollow cylindrical encasing ends, and is attached sliding inward and outward towards main axis of encasing ends
AT515025A1 (en) * 2013-10-31 2015-05-15 Frauscher Holding Ges M B H Heat exchanger for a thermodynamic machine

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