Heissgasmotor. Bei der Entwicklung von Heissgasmotoren hat man im allgemeinen -der Art und Weise, auf welche die Wärme der Energiequelle dem zu heizenden IVIotarteil übertragen wird, wenig Aufmerksamkeit gewidmet. Bei den bekannten Heissluftmotoren war es Brauch, die Verbrennungsgase eines Brenners oder eines Feuerherdes an den Wänden des zu er hitzenden Gasraumes entlang streichen zu lassen, wobei dann sinngemäss die von den Wänden aus diesen Gasen aufgenommene Wärmemenge verhältnismässig gering war.
Unter einem "Heissgasmotor" ist ein Mo tor mit einem warmen und einem kalten Teil des Gasraumes zu verstehen, die miteinander in Verbindung stehen und bei denen sich das gasförmige Arbeitsmittel wechselweise im warmen und: im kalten Teil dies Motors be findet, :
derart, dass das warme Mittel, wenn es sich ausdehnt, in die Gelegenheit gesetzt wird, Arbeit auf einem Kolben oder einem ähn lichen Organ zu verrichten. Es! ist eine bekannte Tatsache, dass der Nutzeffekt eines Heissgasmotors um so höher ist, je höher die höchste Temperatur des im Motor Arbeit liefernden Mittels gewählt wird.
Eine höhere Temperatur dieses Mittels bringt mit sich, insbesondere wenn diese Tem peratur etwa 400 C übersteigt, dass man für die Wände des zu erhitzenden Gasraumes temperaturbeständige Werkstoffe verwenden muss, wofür im allgemeinen legierte Stahl arten in Frage kommen.
Die Verwendung temperaturbeständiger Werkstoffe für die zu erhitzende Wand des Gasraumes erhöht den zwischen den Verbren nungsgasen, die dieser Wand Wärme abgeben müssen, und dem Arbeit liefernden Mittel, das seine Wärme der Wand entziehen muss, befindlichen Wärmeleitwiderstand. Diese Steigerung des Wärmeleitwiderstandes beein- trächtigt natürlich die Wärmeübertragung.
Die vorliegende Erfindung .bezweckt bei Heissgasmotoren, bei denen die Temperatur im warmen Raum beim normalen Betrieb des Motors 400 C übersteigt, Mittel zu schaffen, durch welche der Wärmewiderstand zwischen der Wärmequelle für den Motor und dem Ar beit liefernden Mittel im Motor beträchtlich herabgesetzt wird.
Nach der Erfindung ist dazu in einem solchen Heissgasmotor, bei dem die Tempe ratur im warmen Teil des Gasraumes beim normalen Betrieb des Motors 400 C über steigt, zwischen der Wärmequelle für den Motor und der zu erhitzenden Wand des Gas raumes ein die Wärme beförderndes Mittel vorhanden,-dem .die zu befördernde Wärme von der Wärmequelle durch eine Wand zuge führt wird und dass dabei mindestens teil- ,veise von der Flüssigkeitsphase in die Dampfphase übergeht und die aufgenommene Wärme durch die Wand des zu erhitzenden Gasraumes unter mindestens teilweisem Über- ,
gang von der Dampfphase in die Flüssig keitsphase dem im Motor Arbeit liefernden Gas wieder abgibt, wobei die kritische Tem peratur des die Wärme befördernden Mittels wenigstens 450 C beträgt.
Durch Verwendung eines solchen die Wärme befördernden Mittels wird in erster Linie der Vorteil erzielt, dass man die physi kalischen Eigenschaften des die Wärme be fördernden Mittels im Zusammenhang mit der Beschaffenheit, dem Aufbau oder der gleichen des Motors wählen kann. So kann man bei der Wahl des die Wärme befördern den Mittels der Tatsache Rechnung tragen, dass es die Wände des Gasraumes nicht an greift, ein Übelstand, der sich bei Rauchgas heizung, wenn die Wandtemperaturen des Gasraumes hoch liegen, in stärkerem oder ge ringerem Masse fühlbar macht.
Wenn man beim Bau des Motors nicht nur die Arbeits temperatur im warmen Raum hoch wählt, sondern auch dem Arbeitsdruck einen hohen Wert erteilt, so ist es vorteilhaft, dieses Mit tel an der Wand des Gasraumes in eine An zahl parallel geschalteter Ströme, die durch Röhren mit geringen Querabmessungen flies- sen, aufzuteilen. Durch Verwendung solcher Kanäle mit kleinen Querabmessungen können trotz des hohen Druckes die Wandstärken dieser Kanäle klein gehalten werden, wodurch der Wärmewiderstand gering bleibt.
Die Wahl eines die Wärme befördernden Mittels nach der Erfindung, das bei Wärme aufnahme ganz oder teilweise von der Flüs sigkeitsphase in die Dampfphase übergeht, hat den Vorteil, dass man dabei von der auf genommenen Verdampfungswärme und der gelieferten Kondensationswärme Gebrauch macht, so dass man einer bestimmten Menge des Mittels eine sehr grosse Wärmemenge einverleiben kann.
Letzteres bringt mit sich, dass im Motor nach der Erfindung die ge samte Oberfläche, über welche die Wärme zwischen dem die Wärme befördernden Mit tel und der Wand des Gasraume.; ausge tauscht wird, klein gehalten werden kann, Das eine und das andere führt zu einer klei nen Bemessung des Motors und mithin zu einem geringen Ge -icht desselben.
Nach einer günstigen Ausführungsform des Motors nach der Erfindung empfiehlt es sich, das die Wärme befördernde Mittel der art zu wählen, dass der höchst. auftretende Dampfdruck des Mittels höchstens das Drei fache des höchsten im Motor auftretenden Druckes heträ @-t. Hierdurch wird erzielt. dass die Wände des Erhitzers zwischen dem die Wärme befördernden und dem Arbeit liefern den Gas dünn --emacht -erden können, was. wie oben ge.a;
@t. zu einem niedrigen Wärme- widerstand führt.
Es hat #icli gezeigt, dass im Motor nach der Ei-findniig als die Wärme beförderndes Mittel vorteilhaft 'Metalle oder Metallegie rungen verwendet werden können. Es kom men zum Beispiel Natrium. Kalium, Cae- sium, Quecksilher, Zinn und Blei, was ihre Sclimelzteinperatiiren anbelangt, in Betracht.
Daneben können auch Salze, zum Beispiel Metallsalze oder Gemische derselben, als die W,ä rme beförderndes Mittel im erfindungsge mässen Motor zur Verwendung kommen. An diese Salze wird die Anforderung gestellt, dass sie sich bei der Arbeitstemperatur des 3totors nicht zersetzen. Beispiele solcher Salze sind Metallhalogene, wie zum Beispiel Zink- chlorid, Aluminiumbromid, gadmiumjodid, Calciumjodid, Zinkbromid, oder Gemische derselben.
Weiter kommen auch Nitrate, Nitrite oller Gemische derselben in Betracht.