140334. lajstromszámú szabadalom • Üzemeljárás hőgázmótorokhoz

Megjelent 1951. július hó 15-én. ORSZÁGOS TALÁLMÁNYI HIVATAL SZABADALMI LEÍRÁS 140334 SZÁM 46d OSZTÁLY P-10487 ALAPSZÁM — (V d/2) Ozemeljárás hőgázmotorokhaz. H. V. Philips' Gioeiläüipenfaifrfeifen cég, Eindfioveít, (Sfémetaififftl) A bejelentés napja: 1942 október 27. Németalföldi elsőbbsége: 1941 október 30. A hőgázmotorok kifejlesztésénél általában kevés figyelmet fordítottak arra, hogy miként megy át az energiaforrás hője a hevítendő motorrészre (melyet a továbbiakban „hevítő"-nek nevezünk). Az ismeretes hőlégmotoroknál lángzó vagy tűzkemence égési gázait áramoltatták a hevítő falain végig. Önként érteetődik, hogy ekként a hevítő ezektől a gázoktól aránylag csekély hőmennyiséget vett fel. „Hőgázmotor"-on olyan erőgépet kívánunk érteni, melynek egymással közlekedő meleg és hideg része van és melyben a munkaközeg váltakozva a motor meleg és hideg részében foglal helyet akként, hogy a meleg közegnek kitágulása közben alkalma van arra, hogy dugattyún vagy hasonló szerven munkát fejtsen ki. Ismeretes tény, hogy a hőgázmotorok hatásfoka annál nagyobb, minél magasabbra választjuk a motorban munkát végző közeg legmagasabb hőmérsékletét. E közeg magasabb hőmérséklete, Ikiváltképen, ha ez a hőmérséklet mintegy 400 C°-nál magasabb, azzal a következménnyel jár, hogy a hevítő falai számára hőálló anyagokat kell alkalmazni, amihez általában ötvözött acélféleségeket használnak. Hőálló anyagok alkalmazása növeli azt a hőellenállást, mely a hevítő falának hőt átadó égési gázok és a hőt hevítő falából elvonó, munkát végző közeg között fennáll. A hőellenállásnak ez a növekedése természetesen csökkenti a hőátvitelt. Ismeretes a motor hőforrása és hevítője közé a hőt továbbító külön közeg beiktatása. Ilyen közegként pl. levegőt vagy vízgőzt alkalmaztak és e közegek a hőszállítás közben mindenkor ugyanabba« a halmazállapotban maradtak. A találmány üzemeljárás olyan hőgázmotorokhoz, melyekben a meleg tér 400 C°-nál magasabb hőmérsékletű és a hőszállítást a motor hőforrása és a hevítő között a hőt továbbító külön közeg végzi, mely a hőt a (hőforrástól falon keresztül kapja és mások falon keresztül adja ismét a motorban munkát végző közegnek át és a találmányt az jellemzi, hogy a hőt továbbító külön közeget a hő átvitele közben a folyadékfázisból legalábbis részben a gőzfázisba és fordítva, a gőzfázisból a folyadékfázisba vezetjük át. A találmány előnye, hogy a hő átvitelére főleg a közeg kondenzációs, illetőleg párolgási hőjét hasznosítjuk, minthogy pedig ezek a közeg fajhőjénél általában jelentékenyen nagyobbak, a hevítő méretei tetemesen csökkenthetők, mert a találmány esetében a közeg határozott mennyiségébe igen nagy hőmennyiséget juttathatunk. Ekként a motorban kicsinyre vehetjük azt az összfelületet, melyen keresztül a hőt továbbító külön közeg és a hevítő fala között a hő kicserélődik. Mindezzel a motor térszükségletét és ennekfolytán ennek súlyát is csökkentjük. Önként értetődik, hogy a találmányhoz alkalmazott, a hőt továbbító külön közeg kritikus hőmérsékletének jóval a motor üzemi hőmérséklete felett kell lennie. Ha az üzemi hőmérséklet 400 C° fok körül van, úgy a hőt továbbító külön közeg kritikus hőmérsékletének legalábbis !450 C°-ot kell kitennie. A hőt továbbító külön közeg alkalmazásának előnye, hogy a ihőí továbbító közeg Ifiizikai tulajdonságait a hőgáizmotor mineműségével, felépítésével stb. összefüggésben választhatjuk. Lgy pl. a hőt továbbító iközeg (kiválasztásánál ügyelhetünik arra, hogy a hevítő falait meg ne támadja, mely hátrány tölbbé-kevésibbé érezhetővé válük égési'gázokkal való fűtés esetében, ha a hevítő falhőmérsékletei magasak. Ha pedig a motor építésénél nemcsak a meleg tér munkahőmérsékletét választjuk magasnak, hanem a munkanyomást is, úgy előnyös, ha ezt a közeget' a hevítőn több, párhuzamosan kapcsolt áramra osztjuk, melyek kicsiny keresztmetszetű csöveken áramolnak át. E kicsiny keresztmetszetű csatornák alkalmazása következtében a csatornák falvastagságát a nagy nyomás ellenére is kicsinyre vehetjük, úgy, hogy a hőellenállás csekély marad. A találmány szerinti motor egyik kedvező foganatosítási alakja szerint a hőt továbbító külön közeget akként választjuk, hogy a közeg maximális nyomása legfeljebb a háromszorosa a motorban fellépő legnagyobb nyomásnak. Ennek