AT166817B - Heißgasmotor - Google Patents

Description

   <Desc/Clms Page number 1> 
 



  Heissgasmotor 
Bei der Entwicklung von Heissgasmotoren wurde im allgemeinen der Alt der Wärme- übertragung von der Energiequelle auf den zu beheizenden Motorteil (im folgenden "Erhitzer"genannt) wenig Beachtung geschenkt. 



  Bei den bekannten Heissluftmotoren war es üblich, die Verbrennungsgase eines Brenners oder eines Feuerherdes an den Erhitzerwänden entlang streichen zu lassen, wobei die vom Erhitzer aus diesen Gasen aufgenommene Wärmemenge verhältnismässig gering war. Untcr   einem "Heissgas-   motorist ein Motor mit einem warmen und einem kalten Raum zu verstehen, die miteinander in Verbindung stehen und bei denen sich das Arbeitsmittel wechselweise im warmen und kalten Raum des Motors befindet, wobei die Expansionsarbeit des warmen Mittels durch Übertragung auf einen Kolben oder ein ähnliches bewegbares Organ in mechanische Arbeit umgesetzt wird. 



   Es ist bekannt, dass der Wirkungsgrad eines Heissgasmotors um so höher ist, je höher die höchste Temperatur seines Arbeitsmittels gewählt wird. Übersteigt diese Temperatur etwa 400   C, dann müssen für die Erhitzerwände temperaturbeständige Werkstoffe, im allgemeinen legierte Stähle, verwendet werden. 



   Die Verwendung temperaturbeständiger Werkstoffe für die Erhitzerwand erhöht aber den zwischen den Verbrennungsgasen, die ihre Wärme an die Erhitzerwand abgeben müssen, und dem Arbeitsmittel, das der Erhitzerwand die Wärme entziehen muss, bestehenden Wärmewiderstand. 



  Diese Steigerung des   Wärmewidcrstandes   beeinträchtigt natürlich die Wärmeübertragung. 



   Die Erfindung bezweckt, bei Heissgasmotoren, bei denen die Temperatur im warmen Raum bei normalem Betrieb   4000 C   übersteigt, Mittel zu schaffen, durch welche der Wärmewiderstand zwischen   Wärmequelle   und Arbeitsmittel des Motors beträchtlich herabgesetzt wird. 



   Nach der Erfindung ist dazu in einem solchen Motor, bei dem die Temperatur im warmen Raum bei normalem   Btrieb 400 0 C   übersteigt, zwischen Wärmequelle und Erhitzer ein Wärmeträger (vorzugsweise   niedrgschmelzende   Metalle, Metallegierungen oder Metallsalze oder Gemische derselben) vorgesehen, dem die zu befördernde Wärme von der Wärmequelle durch eine Wand zugeführt wird, wobei dieser   Wärmeträger,   dessen kritische Temperatur mindestens   4500 C   beträgt, ganz oder teilweise von der Flüssirkeitsphase in die Dampfphase übergeht und die aufgenommene Wärme ebenfalls durch eine Wand des Erhitzers unter ganzem oder teilweisem Übergang des Wärmeträgers von der Dampfphase in die Flüssigkeitsphase an das im Motor zirkulierende Arbeitsmittel abgibt. 



   Durch Verwendung eines solchen Wärmeträgers wird in erster Linie der Vorteil erzielt, dass man seine physikalischen Eigenschaften im Zusammenhang mit der Beschaffenheit, dem Aufbau od. dgl. des Motors wählen kann. So kann zweckmässig ein solcher Wärmeträger gewählt werden, der die Wände des Erhitzers nicht angreift, ein Übelstand, der sich bei Rauchgasheizung, wenn die Wandtemperaturen des Erhitzers hoch liegen, mehr oder weniger bemerkbar macht. Wird beim Bau des Motors nicht nur die Temperatur des Arbeitsmitttls im warmen Raum, sondern auch sein Dampfdruck hoch angesetzt, so erweist es sich als vorteilhaft, diesen Wärmeträger am Erhitzer in eine Anzahl parallelgeschalteter Ströme, die durch Röhren mit geringem Querschnitt fliessen, aufzuteilen.

   Bei Verwendung solcher dünner Kanäle können deren Wandstärken trotz des hohen Druckes klein gehalten werden, wodurch der Wärmewiederstand gering bleibt. 



   Die erfindungsgemässe Verwendung eines Wärmeträgers, der bei   Wärmeaufnahme   ganz oder teilweise von der   Flüssigkeitsphase   in die Dampfphase übergeht und bei Wärmeabgabe wieder ganz oder teilweise von der Dampfphase in die Flüssigkeitsphase übergeht, hat den Vorteil, dass man dabei die aufgenommene Verdampfungwärme und die gelieferte   Kondensationswärme   ausnützen kann und dadurch in einer bestimmten Menge des Wärmeträgers eine sehr grosse   Wärme-   menge aufspeichern kann. Infolgedessen kann in einem Motor   nsch der Erfindung   die gesamte Oberfläche, über welche die Wärme zwischen dem Wärmeträger und der Wand des Erhitzers ausgetauscht wird, klein gehalten werden. Dies führt zu einem Motor mit kleinen Abmessungen und somit mit geringem Gewicht. 



   Nach einer günstigen Ausführungsform des Motors nach der Erfindung empfiehlt es sich, 

 <Desc/Clms Page number 2> 

 
 EMI2.1 
 stens das Dreifache des höchsten im Motor auftretenden Druckes beträgt. Hiedurch wird erzielt, dass die Wände des Erhitzers zwischen dem   Wärmeträger   und dem Arbeitsmittel dünn gemacht werden können, was, wie oben erwähnt, zu einem niedrigen Wärmewiderstand   führt.   



   Es hat sich als vorteilhaft erwiesen, in einem nach der Erfindung aufgebauten Motor als   Wärmeträger   Metalle oder Metallegierungen zu verwenden, wobei bezüglich ihrer Schmelztemperaturen z. B. Natrium, Kalium, Caesium, Quecksilber, Zinn und Blei in Betracht kommen. 



   Daneben können auch Salze, z. B. Metallsalze oder Gemische derselben, als Wärmeträger verwendet werden. An diese Salze wird die Anforderung gestellt, dass sie sich bei der Arbeittemperatur des Motors nicht zersetzen. Beispiele solcher Salze sind Metallhalogenide, wie z. B. 



  Zinkchlorid, Aluminiumbromid,   Kadmiumjodid,   Calciumiodid, Zinkbromid oder Gemische derselben. Ebenso kommen auch Nitrate, Nitrite oder Gemische derselben in Betracht. 
 EMI2.2 
 
1. Heissgasmotor, bei dem die Temperatur im warmen Raum bei normalem Betrieb   400 0   C übersteigt, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen Wärmequelle und Erhitzer ein Wärmeträger (vorzugsweise niedrigschmelzende Metalle, Metalllegierungen oder Metallsalze oder Gemische derselben) vorgesehen ist, dem die zu befördernde Wärme von der Wärmequelle durch eine Wand zugeführt wird, wobei dieser Wärmeträger, dessen kritische Temperatur mindestens 450   C beträgt.

   ganz oder teilweise von der Flüssigkeitsphase in die Dampfphase übergeht und die aufgenommene Wärme ebenfalls durch eine Wand des Erhitzers unter ganzem oder teilweisem Übergang des Wärmeträgers von der Dampfphase in die   F1üssigkdtsphase   an das im Motor zirkuiicrende Arbeitsmittel abgibt.

Claims (1)

1. 2. Heissgasmotor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der höchste auftretende Dampfdruck des Wärmeträgers höchstens das Dreifache des höchsten im Motor auftretenden Druckes des Zirkulationsmittels beträgt.