DE923465C

DE923465C - Heissgaskolbenmaschine mit zwei oder mehreren geschlossenen Kreislaeufen

Info

Publication number: DE923465C
Application number: DEN7082A
Authority: DE
Inventors: Hugo Hubertus Mettivier Meyer
Original assignee: Philips Gloeilampenfabrieken NV
Current assignee: Koninklijke Philips NV
Priority date: 1952-04-26
Filing date: 1953-04-24
Publication date: 1955-02-14

Description

Heißgaskolbenmaschine mit zwei oder mehreren geschlossenen Kreisläufen Die Erfindung bezieht sich auf eine Heißgaskolbenmaschine mit zwei oder mehreren geschlossenen Kreisläufen, wobei die Maschine für jeden Kreislauf mit einem Wärmeaustauscher für das Arbeitsmittel der Maschine versehen ist, der aus mindestens einem einerseits in einen Zylinderraum, andererseits in: einen Regeneratorraum mündenden, selbst außerhalb der Zylinder der Maschine liegenden Element besteht, und die Elemente aller W ärmeaustauscher gemeinsam eine Wand zum Austausch kalorischer Energie bilden, wobei der Teil der von den zu einem einzigen Kreislauf gehörenden Elementen beanspruchten Wandoberfläche wenigstens nahezu gleich dem Teil der Wandoberfläche ist, der von zu anderen Kreisläufen gehörenden Elementen beansprucht wird, nach Patent 89#z 53'3. Mit der Ausbildung des Wärmeaustauschers nach dem Vorschlag des Hauptpatents wird erreicht, saß die einer jeden Elementengruppe gesondert abgegebene Energie möglichst gleich ist.
Die Erfindung betrifft eine andere Ausbildung einer Heißgaskolbenmaschine, bei der die Elemente des Wärmeaustauschers wie oben erwähnt angeordnet sind und der Wärmeaustauscher sehr einfach hergestellt werden kann.
Nach der Erfindung sind sowohl die Arbeitszylinder der Maschine als auch die Räume, welche die Regeneratoren und Kühler enthalten, nebeneinander in Form eines Kranzes angeordnet, wobei jeder Arbeitszylinder neben dem Raum liegt, der den dem warmen Raum in diesem Zylinder zugeordneten Regenerator und Kühler enthält, und jeder warme Raum durch eine Anzahl nebeneinanderliegender Rohre mit dem Regeneratorraum verbunden ist.
Die Rohre können auf verschiedene Weise angeordnet sein; es ist z. B. möglich, daß sie über einen Teil ihrer Länge in einer Ebene gebogen sind, die sich parallel zu den Arbeitsflächen der in den Arbeitszylindern spielenden Kolben erstreckt.
Nach einer günstigen Ausführungsform der Erfindung erstrecken sich die Rohre im wesentlichen in Längsrichtung der Arbeitszylinder.
Nach einer günstigen Weiterbildung der Erfindung besitzt jedes Rohr im wesentlichen gleiche Schenkel.
Es ist im allgemeinen erwünscht, daß die in der Heißgaskolbenmaschine stattfindenden Kreisläufe einander identisch sind.. Zu diesem Zweck haben die Rohre vorzugsweise untereinander die gleiche Länge und die gleiche Durchlaßweite.
An der Innen- oder an der Außenseite der Rohrgruppen werden im allgemeinen Flammenkehren angeordnet sein, welche die Verbrennungsgase zwingen, einen bestimmten Weg zu befolgen. Bei einer weiteren Ausführungsform der Erfindung sind die Rohrgruppen sowohl an der Innenseite des von den Gruppen begrenzten Raumes als auch an seiner Außenseite mit einer Beplattung versehen, derart, daß die Verbrennungsgase gezwungen werden, in Längsrichtung über die Rohre zu streichen.
In der Zeichnung ist der Gegenstand der Erfindung beispielsweise schematisch dargestellt.
Fig. i ist ein senkrechter Schnitt längs. der Linie 1-I in Fig. 2; ein Arbeitsraum und ein Regeneratorraum sind ebenfalls durchgeschnitten, - und rechts in der Figur ist der Erhitzer in einer Vorderansicht dargestellt; Fig. 2 ist eine Draufsicht auf die Rohrgruppen des Erhitzers.
Wie in Fig. 2 dargestellt, ist die Heißgaskolbenmaschine eine Vierzylindermaschine mit den Zylindern i, 2,- 3, 4, die mit den Räumen für die Regeneratoren 5, 6, 7, 8 durch Rohrgruppen g, io, 1i, 12 verbunden sind. Die Arbeitsräume und die Räume für die Regeneratoren und Kühler sind in einem Kranz angeordnet. Wie in Fig: i dargestellt, ist die Maschine doppelt wirkend ausgebildet.
Im Zylinder ?,spielt ein Kolben 13. Der Arbeitsraum 1q. oberhalb dieses Kolbens steht durch die Rohre der Gruppe io mit dem Raum 6 in Verbindung. In diesem Raum 6 befinden sich der Regenerator 15 und der Kühler 16. Der Raum 6 steht durch den Kanal 27 mit dem Arbeitsraum unter dem nicht dargestellten Kolben im Zylinder 3 in Verbindung. Der Raum 1q. oberhalb des Kolbens 13 ist der warme Raum der Maschine; der Raum unter dem Kolben im Zylinder 3 ist der kalte Raum.
Auf ähnliche Weise steht der kalte Raum 17 unter dem Kolben 13 durch den Kanal i8 mit dem Raum 5 des der Rohrgrepe 9 zugeordneten Regenerätors und Kühlers in Verbindung. Die Kolben der Arbeitszylinder z, 2, 3- und ¢ spielen mit einem konstanten Phasenunterschied und treiben einen in der Zeichnung nicht dargestellten Taumelscheibenmechanismus. Es ist aber auch denkbar, daß die Kolbenstangen mit einem anderen Mechanismus, z. B. mit einem Kurbelwellenmechanismus, gekuppelt sind. Die Erhitzergruppen beanspruchen alle eine gleiche Wandoberfläche des Raumes i9. An der oberen Seite ist ein Brenner 2o angeordnet, der seine kalorischeEnergie an dieErhitzerrohrgruppen abgibt. An der Innenseite der Rohre im Raum ig ist eine Beplattung 2i und an der Außenseite eine Beplattung 22 angeordnet, die örtlich mit öffnungen 23 versehen sind. Die Verbrennungsgase umspülen die Rohre in Längsrichtung und verlassen die Heißgaskolbenmaschine durch die Öffnungen 23. Zweckmäßig haben alle Rohre einer jeden Gruppe eine im wesentlichen gleiche Länge und die gleiche Durchlaßweite. Die Rohre sind gleichschenklig; weiter voneinander liegende Rohrschenkel sind jedoch kürzer.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: i. Heißgaskolbenmaschine mit zwei oder mehreren geschlossenen Kreisläufen, wobei die Maschine für jeden Kreislauf mit einem Wärmeaustausches für das Arbeitsmittel der Maschine versehen ist, der aus mindestens einem einerseits in einen Zylinderraum, andererseits in einen Regeneratorraum mündenden, selbst außerhalb des Zylinders der Maschine liegenden Element besteht, und die Elemente aller Wärmeaustausches gemeinsam eine Wand zum Austausch kalorischer Energie bilden, wobei der Teil der Wandoberfläche, der von den zu einem einzigen Kreislauf gehörenden Elementen beansprucht wird, wenigstens nahezu gleich dem Teil der Wandoberfläche ist, der von zu anderen Kreisläufen gehörenden Elementen beansprucht wird, nach Patent 892 533., dadurch gekennzeichnet, daß sowohl die Arbeitszylinder der Maschine als auch die Räume, welche die Regeneratoren und Kühler enthalten, nebeneinander in Form eines Kranzes angeordnet sind, wobei jeder Arbeitszylinder neben dem Raum liegt, der den dem warmen Raum in diesem Zylinder zugeordneten Regenerator und Kühler enthält, und jeder warme Raum durch eine Anzahl nebeneinanderliegender Rohre mit dem Regeneratorraum verbunden ist.
2. Heißgaskolbenmaschine nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Rohre im wesentlichen in Längsrichtung der Arbeitszylinder erstrecken. .
3. Heißgaskolbenmaschine nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß jedes Rohr im wesentlichen gleiche Schenkel besitzt. q..
Heißgaskolbenmaschine nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Rohre untereinander die gleiche Länge und die gleiche Durchlaßweite haben.
5. Heißgaskolbenmaschine nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Rohrgruppen sowohl an der Innenseite des von den Gruppen begrenzten Raumes als auch an seiner Außenseite beplattet sind, derart, daß die Verbrennungsgase gezwungen werden, in Längsrichtung über die Rohre zu streichen.