SE417448B - Modul for uppbyggnad av en dubbelverkande, fyrcylindrig stirling-motor - Google Patents

Description

20 25 30 35 7905378-1 2 en kylare. Arbetsgasen tillföres värme i värmarorganet.

Regeneratorn avger värme till arbetsgasen, då denna för- flyttas från den kalla sidan till den varma sidan, och lagrar värme, då arbetsgasen förflyttas i motsatt riktning.

Kylaren upptager det under kompression av arbetsgasen bil- dade värmet. Härigenom hålles arbetsgasens temperatur hu- vudsakligen konstant såväl på den varma sidan som på den kalla sidan.

En dubbelverkande, fyrcylindrig Stirling-motor bör tillgodose nedanstående krav och önskemål: l) Förbindningarna mellan cylindrarnas övre, varma del och regeneratorerna skall dragas så i värmarorganet, att en för värmeöverföring lämplig yta erhålles. 2) Förbindningarna mellan cylindrarnas nedre, kalla del och kylarna bör vara korta, dvs deras volym bör stå i ett rimligt förhållande till cylindervolymen, och sinsemellan lika långa. 3) De fyra kolvstängerna bör sammankopplas mekaniskt me- delst ett enda element, vilket bör ha enkel konstruktion, som baseras på känd teknik, och ekempelvis utgöras av en vevaxel av konventionellt slag. 4) En enkel och kompakt uppbyggnad av cylindrarna och re- generator/kylare-enheterna är önskvärd. Delningar mellan varm och kall del av cylinderblocket skall gå lätt att ut- föra. 5) Friktionsförlusterna i den mekaniska kraftöverföringen måste hållas låga, varför antalet rörliga delar och lager- ytor bör minimeras.

I den svenska patentansökningen 7810529-3 beskrives en dubbelverkande, fyrcylindriq Stirling-motor, som till- godoser ovannämnda krav och önskemål. Denna Stirling-mo- tor har en med avseende på cylindrarnas och regenerator/ky- lare-enheternas placering särskilt gynnsam geometrisk upp- byggnad, vilken visas schematiskt i fig 2 och 3. Cylindrar- na är anordnade i rad efter varandra längs en rät linje, varvid avstânden mellan varandra närbelägna cylindrar är lika stora. Regenerator/kylare-enheterna är anordnade utan- för cylindrarna och likformigt fördelade längs en cirkel, 10 15 20 25 30 35 7905378-1 3 vars centrumaxel sträcker sig genom en punkt mittemellan de två mellersta cylindrarna och skär den räta linjen un- der rät vinkel.

Denna Stirling-motor har vidare en rotationssymmet- risk brännkammare, vilken endast medger utnyttjande av gas- formiga, flytande och i viss mån pulverformiga bränslen.

Motorns värmarrör bör vara rotationssymmetriskt anordnade i brännkammaren, vilket kräver en relativt komplicerad rördragning mellan cylindrar och regeneratorer.

Det är önskvärt att förse en Stirling-motor, vilken harrmæm beskrivna eller annan geometrisk uppbyggnad med avseende på cylindrarnas och regenerator/kylare-enheternas placering, med ett värmarorgan, som medger utnyttjande av inte bara gasformiga, flytande och pulverformiga bränslen utan också fasta bränslen samt värmebatterier, dvs som med- ger utnyttjande av värmeenergi av godtyckligt slag, och som möjliggör en enkel rördragning mellan cylindrar och regeneratorer.

Såsom värmarorgan kan i detta syfte utnyttjas ett känt s k värmerör (fig 4), i vilket ett mediums cykliska förângning och kondensering utnyttjas för värmetransport.

Ett värmerör kan i princip indelas i tre delar, nämligen en förângningsdel, vid vilken värme tillföres, en konden- seringsdel, vid vilken värme avgives, och en transport- del, i vilken mediet transporteras i gasform i den ena riktningen och i vätskeform i den andra riktningen. Vär- meröret uppbär invändigt en s k veke, som består av poröst material med förmåga att transportera vätska genom kapil- lärkraftsverkan. Då värme tillföres vid förângningsdelen, förângas av veken till förângningsdelen transporterad vätska, varvid den bildade gasen enligt "kalla väggens princip" mycket snabbt transporteras till kondenserings- delen, vid vilken värme avgives, så att gasen kondenseras.

Den kondenserade vätskan transporteras av veken tillbaka till förângningsdelen, där den åter förângas osv. Genom lämpligt val av medium 1 värmeröret kan i det närmaste isotermiska förhållanden skapas vid en för Stirling-motorer lämplig arbetstemperatur av 700-900°C. Vid denna tempera- 10 15 20 25 30 35 7905378-1 4 tur är temperaturskillnaden i värmeröret så låg som ca 506. Ett lämpligt medium utgöres av rent natrium eller ett eutektikum av natrium och andra ämnen. Den för till- försel av värme till värmeröret avsedda värmekällan och därmed bränslet kan väljas fritt så länge som lämplig ar- betstemperatur kan upprätthållas. Värmekällan kan place- ras med stor frihet, eftersom värmetransporten i ett värmerör kan ske snabbt och med små värmeförluster.

Om en Stirling-motor förses med ett värmerör av ovan beskrivet slag såsom värmarorgan och motorns värmarrör därvid anbringas i värmerörets kondenseringsdel, kan iso- termiska förhållanden erhållas i motorns varma del, kan den inre strömningsbilden för motorns arbetsmedium i vär- marrören förbättras, så att reducerade strömningsförlus- ter och därmed bättre motoreffekt och -verkningsgrad erhål- les, och kan även värmekällor för fasta bränslen och vär- mebatterier med magasinerat värme utnyttjas för uppvärm- ning av värmarorganet. Vid utnyttjande av värmebatterier föreligger inget luftbehov för motorn och kan avgasfri motordrift uppnås.

Vid ovanstående kombination av Stirling-motor och värmerör måste vissa krav och önskemål tillgodoses. Efter- som värmeröret, vilket inrymmer motorns värmarrör,innehål- ler flytande och gasformigt medium vid en för Stirling- motorer lämplig arbetstemperatur av 700-90000, måste höga krav ställas på detta mediums hermetiska inneslutning.

Särskilda svårigheter föreligger härvid vid de genomgångar, sanmåste vara upptagna i värmerörets vägg för att motorns cylindrar och regeneratorer skall kunna förbindas med var- andra via respektive värmarrör. Ur tillverknings- och ser- vicesynpunkt är det önskvärt att värmarorganet, värmeröret, uppdelas i lämpliga moduler. Hänsyn mäste tagas till den termiska expansionens verkningar, eftersom motorns varma delar expanderar kraftigt och dess kalla delar expanderar i ringa utsträckning. Detta gäller även då värmarorganet uppdelas i separata moduler.. Ändamålet med föreliggande uppfinning är att åstad- komma en modul för uppbyggnad av en dubbelverkande, fyr- 10 15 20 25 30 35 7905378-1 5 cylindrig Stirling-motor, vid vilken ovannämnda krav och önskemål, särskilt vad beträffar de termiska expansions- problemen, är tillgodosedda.

Detta ändamål uppnås enligt föreliggande uppfinning med en modul, som är av det inledningsvis nämnda slaget och har de av nedanstående patentkrav framgående känne- tecknen.

Vid en dubbelverkande, fyrcylindrig Stirling-motor, som är uppbyggd av två moduler enligt föreliggande upp- finning är varje regenerator och varje cylinders övre cy- linderparti således fast förbundna med respektive värmar- modul, medan varje kylare är flexibelt förbunden med res- pektive regenerator men fast förbunden med respektive cy- linders nedre cylinderparti. Kravet på hermetisk tätning av motorns arbetsmedium och motorns kylmedium kan uppfyllas samtidigt som termiska expansionsrörelser kan upptagas ge- nom att kylare och regenerator är flexibelt förbundna med varandra och genom att kylarrören i kylaren är flexibla.

Uppfinningen skall nu beskrivas närmare under hänvis- ning till bifogade ritningar.

Fig l visar schematiskt funktionsprincipen för en dubbelverkande, fyrcylindrig Fig 2 visar schematiskt Stirling-motor. ett cylinderarrangemang vid en Stirling-motor enligt den svenska patentansökningen 7810529-3 uppifrån.

Fig 3 visar sohematiskt vid en Stirling-motor enligt 7810529-3 uppifrån.

Fig 4 visar ett värmerör av känd typ.

Fig 5 visar en modul enligt föreliggande uppfinning i ett annat cylinderarrangemang den svenska patentansökníngen sektion längs linjen V-V i fig 3.

Fig 6 visar schematiskt anslutningsstycken mellan cy- lindrar och kylare vid tvâ moduler, som svarar mot cylinder- arrangemanget enligt fig 3.

Fig 7 visar schematiskt anslutningsstycken mellan cy- lindrar och kylare vid två moduler, som svarar mot cylin- derarrangemanget enligt fig 2.

Motormodulen enligt föreliggande uppfinning kommer att 10 15 20 25 30 35 7905378-1 6 beskrivas i anslutning till en Stirling-motor, som har den i fig 2 och 3 visade geometriska uppbyggnaden vad av- ser cylindrarnas och regenerator/kylare-enheternas place- ring. Såsom torde framgå är uppfinningen naturligtvis ej begränsad till en Stirling-motor med denna geometriska upp- byggnad.

Innan en för uppbyggnad av en dubbelverkande, fyrcy- lindrig Stirling-motor avsedd modul enligt föreliggande uppfinning beskrives närmare, skall först funktionsprin- cipen för en dubbelverkande, fyrcylindrig Stirling-motor beskrivas under hänvisning till fig 1, vilken visar fyra cylindrar la, lb, lc, ld med tillhörande kolvar 2a, 2b, 2c resp 2d. Till_varje cylinder la, lb, lc, ld hör också en regnerator/kylare-enhet 3a, 3b, 3c resp 3d, som består en upptill belägen regenerator 4a, 4b, 4c resp 4d och nedtill belägen kylare 5a, 5b, 5c resp 5d, vilka står i äV en förbindelse med varandra. Varje cylinder la-ld har ovan- för respektive kolv 2a-2d en övre, varm del och under respektive kolv 2a-2d en nedre, kall del.

Cylindrarnas la, lb, lc, ld varma del står via ett värmarrörsystem 6a, 6b, 6c resp 6d i förbindelse med res- pektive regenerator 4a-4d. Varje värmarrörsystem Ga-6d sträcker sig upp i ett värmarorgan 7. Varje cylinders la, lb, lc, ld kylare Sa, 5b, Sc resp Sd står via ett kylar- rörsystem Ba, 8b, 8c resp 8d i förbindelse med nästa cylin- ders lb, lc, ld resp la kalla del. Cylindrarna la~ld, vär- marrörsystemen 6a-öd, regenerator/kylare-enheterna 3a-3d och kylarrörsystemen 8a-8d bildar således ett helt slutet system, i vilket arbetsgas, vanligtvis väte eller helium, inrymmes. Arbetsgasen förflyttas medelst respektive kolv 2a-2d kontinuerligt fram och tillbaka mellan den varma de- len hos en cylinder la-ld och den kalla delen hos nästa cylinder. Härvid tillföres arbetsgasen värme i värmarrör- systemen Ga-6d i värmarorganet 7. Regeneratorerna 4a-4d av- ger värme till arbctsgasen, då denna förflyttas från kall del till varm del, och lagrar värme, då arbetsgasen för- flyttas från varm del till kall del. Kylarna Sa-Sd uppta- ger det under kompression av arbetsgasen bildade värmet. 10 15 20 25 30 35 7905378-1 7 Härigenom hålles arbetsgasens temperatur huvudsakligen konstant såväl på den varma sidan som på den kalla sidan.

Vid det i fig 2 visade cylinderarrangemanget är de fy- ra cylindrarna la-ld anordnade i rad efter varandra längs en rät linje, varvid avstånden mellan varandra närbelägna cylindrar är lika stora. De fyra regenerator/kylare-enhe- terna 3a-3d är likformigt fördelade längs en cirkel, vars centrumaxel sträcker sig genom en punkt mittemellan de två mellersta cylindrarna lb och lc och skär den räta lin- jen under rät vinkel.

Varje kylare Sa, 5b, 5c, Sd står via ett kylarrörsys- tem 8'a, 8'b, 8'c resp 8'd i förbindelse med nästa cylin- ders lc, la, ld resp lb kalla del. De fyra kylarrörsyste- men 8'a-8'd är väsentligen lika långa.

Varje cylinders la, lb, lc, ld varma del står i för- bindelse med respektive regenerator 4a-4d via ett värmar- rörsystem 6'a, 6'b, 6'c resp 6'd, som sträcker sig upp i värmarorganet.

Det i fig 3 visade cylinderarrangemanget skiljer sig från det i fig 2 visade därigenom, att regenerator/kylare- enheterna 3b och 3c bytt plats med varandra och att kylar- na 5a, 5b, 5c och 5d medelst kylarrörsystem 8"a, 8"b, 8“c resp 8"d är anslutna till cylindrarna lb, ld, la resp lc (fig 3) i stället för till cylindrarna lc, la, ld resp lb (fig 2).

Det bör här kanske påpekas, att värmarrörsystemen 6'a-6'd och 6“a-6“d och kylarrörsystemen 8'a-8'd och 8"a-8"d endast visas schematiskt i fig 2 och 3. Sålunda visas inte i de olika systemen ingående rör och hur dessa sträcker sig mellan respektive element utan åskådliggöres endast vilka element som är förbundna med varandra på såväl den kalla som den varma sidan. I Såsom framgår av fig 2 och 3, är den ordningsföljd mellan cylindrarna, enligt vilken den termodynamiska cykeln utspelas, eller "tändföljden“ vid arrangemanget enligt fig 2 a-b-d-c och vid arrangemanget enligt fig 3 a-c-d-b. Dessa ordningsföljder möjliggör utnyttjande av på gynnsamt sätt utformade, konventionella vevaxlar. '10 15 20 25 30 35 7905378-1 8 De i fig 2 och 3 visade cylinderarrangemangen kan mo- difieras på en mängd olika sätt genom att ordningsföljden för regenerator/kylare-enheterna 3a-3d längs cirkeln änd- ras och genom att kylarna Sa-5d anslutes till cylindrar- na la-ld i annan följd. Härigenom kan åstadkommas andra "tändföljder“, som också möjliggör utnyttjande av på gynn- samt sätt utformade, konventionella vevaxlar.

I fig 2 och 3 visas med prickstreckade linjer respek- tive motors värmarorgan 7'a, 7'b resp 7"a, 7'b, vilket ut- göres av två identiska-värmarmoduler 7'a och 7'b resp 7"a och 7"b, som bildar separata värmarenheter. Värmarmoduler- na 7'a, 7'b, 7"a, 7"b ingår i var sin motormodul 9'a, 9'b, 9"a resp 9"b enligt föreliggande uppfinning. Varje motor- modulpar består av tvâ identiska motormoduler. Till varje motormodul hörande element återfinnes inom det område i fig 2 och 3 som avgränsas av de mot respektive värmarmo- dul svarande príckstreckade linjerna.

Varje värmarmodul motsvarar kondenseringsdelen i ett s k värmerör, i vilket ett mediums cykliska förångning och kondensering utnyttjas för värmetransport. Ett värme- rör 10 skall nu beskrivas närmare under hänvisning till fig 4. Värmeröret 10, vilket är slutet vid sina båda än- dar, kan i princip indelas i tre delar, nämligen en för- ångningsdel ll, vid vilken värmeröret tillföres värme från en icke visad värmekälla av vilket som helst lämpligt slag, en kondenseringsdel 12, vid vilken värme avgives, och en med omgivande isolering 13 försedd transportdel 14, i vil- ken mediet transporteras i gasform i den ena riktningen (åt höger i fig 4) och i vätskeform i den andra riktningen (åt vänster i fig 4). Värmeröret l0 uppbär över hela sin längd invändigt en s k veke 15, som består av poröst mate- rial med förmåga att transportera vätska genom kapillär- kraftsverkan. Då värme tillföres vid förängningsdelen ll, förângas av veken 15 till förângningsdelen transporterad vätska, varvid den bildade gasen enligt "kalla väggens princip" mycket snabbt transporteras till kondenseringsde- len 12, vid vilken värme avgives, så att gasen kondenseras.

Den kondenserade vätskan transporteras av veken 15 till 10 15 20 25 30 35 7905378-1 9 förângningsdelen ll, där den åter föràngas osv.

Såsom nämnts ovan motsvarar varje värmarmodul 7'a, 7'b, 7“a, 7"b kondenseringsdelen i ett värmerör. Varje vär- marm0dU1 7'ä,7'b, 7"a, 7"b står i förbindelse med en i fig 2 och 3 icke visad förângningsdel via en värmeisolerad transportdel l4'a, l4'b, l4“a resp l4"b. Värmarmodulerna är också värmeisolerade. Genom lämpligt val av medium i värmeröret kan i det närmaste isotermiska förhållanden skapas vid en för Stirling-motorer lämplig arbetstempera- tur av 700-900°C. Ett lämpligt medium utgöres av rent nat- rium eller ett eutektikum av natrium och andra ämnen. Vär- marmodulerna är anordnade ovanför respektive motormoduls övriga element. Varje motormoduls värmarrörsystem 6'a-6'd, 6"a-6“d är på nedan närmare beskrivet sätt anordnade i respektive värmarmodul för att där mottaga värme för upp- värmning av motorns arbetsgas.

En moLormodul enligt föreliggande uppfinning skall nu beskrivas närmare under hänvisning till fig 5, vilken visar den ena motormodulen för det i fig 3 visade cylin- derarrangemanget i sektion längs linjen V-V i fig 3. I fig 5 visas motormodulens 9“b värmarmodul 7"b, vilken så- som nämnts motsvarar kondenseringsdelen i ett värmerör och därför invändigt är klädd med ett poröst material, som har förmåga att genom kapillärkraftsverkan transportera vätska och som bildar värmerörets veke 15. Värmarmodulen 7"b är utvändigt klädd med en lämplig värmeisolering (icke visad).

Cylindern lc är uppdelad i ett övre cylinderparti l'c, vilket ingår i motormodulen 9"b, och ett nedre cylinder- parti l“c, vilket är utformat i motorns motorblock B och icke ingår i motormodulen 9"b. Det övre cylinderpartiet l'c sträcker sig in i värmarmodulen 7"b och är på tätande vis fast förbundet med dennas nedre vägg genom lödning. Det övre cylinderpartiet l'c har en nedre fläns 16 och det ned- re cylinderpartiet l“c har en övre fläns 17 för stel för- bindning av cylinderpartierna l'c och l“c med varandra me- delst bultar l8. En tätning anordnas lämpligen mellan flän- sarna 16 och 17.

Den i motormodulen 9“b ingående regenerator/kylare- 10 15 20 25 30 35 7905378-1 10 enhetens 3d regenerator 4d sträcker sig in i värmarmodulen 7"b och är fast förbunden med dennas nedre vägg på samma sätt som det övre cylinderpartiet l'c. Regeneratorn 4d har en nedre fläns 19 och är fäst vid en bottenskiva 20 av me- tall medelst bultar 21, som sträcker sig genom flänsen 19 och en icke visad tätning in i skivan 20.

Regenerator/kylare-enhetens 3d kylare Sd är flexibelt förbunden med skivan 20 medelst en bälg 22 av metalliskt I material, vilken är på tätande vis fäst vid kylaren 5d och É skivan 20 genom lödning.

Ett flertal väsentligen lika långa, flexibla första kyllarrör 8"d ,av vilka tre visas schematiskt med prick- streckade linjer i fig 5, sträcker sig från regeneratorns 4d inre pâ tätande vis genom bottenskivan 20, genom kyla- ren Sd och på tätnnde vis genom dennas vägg och mynnar vid en på kylarens Sd utsida utformad plan yta 23d. De flexibla första kylarrören 8"dl är fästa vid bottenskivani 20 och kylarens Sd vägg genom lödning och bildar en första del av kylarrörsystemet 8"d.

Ett rörformigt anslutningsstycke 24d har vid sina än- dar fast inlödda ändskivor 25 och innehåller ett flertal genomgående andra kylarrör 8“d2, vilka på tätande vis sträcker sig genom ändskivorna 25 och av vilka tre visas schematiskt med prickstreckade linjer i fig S. De andra kylarrören 8“d2 bildar en andra del av kylarrörsystemet 8"d. Anslutningsstycket 24d har ändflänsar 26, vilka är fast förbundna med kylarens Sd plana yta 23d och med en på det nedre cylinderpartiets l"c utsida utformad plan yta 27c för att via de andra kyllarrören 8"d2 och en i den plana ytan 27c utformad genomgående öppning 28 ansluta de flexibla första kylarrören 8"dl till det nedre cylinder- partiets l"c inre. Anslutningsstycket 24d är lämpligen fäst vid kylaren Sd och det nedre cylinderpartiet l"c medelst bultar (icke visade), som sträcker sig genom respektive ändfläns 26 och en mellanliggande tätning (icke visad) in i anslutningsytan 23d resp 27c.

Kylaren Sd har ett inlopp 29 och ett utlopp 30 för kylmedium, vanligtvis vatten. för primär kylning av motorns 10 15 20 25 30 35 g v9oszvs¿1 ll arbetsgas. Denna primära kylning är temperaturmässigt be- gränsad till en temperatur av ca 60-80°C, vilket gör att kylmediet kan tas till vara för exempelvis uppvärmningsän- damål. I kylaren Sd är också anordnad en vattendelare 31.

Anslutningsstycket 24d har ett inlopp 32 och ett ut- lopp 33 för kylmedium, vanligtvis vatten, för sekundär kylning av motorns arbetsgas. Denna sekundära kylning sker med kylmedium av lägre temperatur, ca 20°C, vilket medför att det termodynamiska temperaturfallet i Stirling-proces- sen ökar och en högre verkningsgarad därmed erhålles.

Cylinderns lc varma del står via ett flertal värmar- rör, Vilka bildar denna cylinders värmarrörsystem 6"c och av vilka tre visas schematiskt med prickstreckade linjer i fig 5, i förbindelse med den i samma motormodul 9"b in- gående regeneratorns 4c inre (jfr fig 3). På samma sätt står regeneratorns 4d inre via ett flertal värmarrör, vilka bildar den i samma motormodul 9"b ingående cylinderns ld värmarrörsystem 6"d (jfr fig 3) och av vilka tre visas schematiskt med prickstreckade linjer i fig 5, i förbindel- se med cylinderns ld varma del. Värmarrören sträcker sig på tätande vis in i respektive cylinder och regenerator och är fästa vid dessa genom lödning. Avståndet mellan cy- lindern ld och regeneratorn 4d är vid cylinderarrangemanget enligt fig 3 kortare än avståndet mellan cylindern lc och regeneratorn 4c. Med utnyttjande av den frihet som utnytt- jandet av värmerör såsom värmarorgan medger kan på enkelt sätt värmarrören i de båda värmarrörsystemen 6"c och 6"d emellertid göras lika långa, exempelvis såsom visas i fig 5, i vilken en "förlängning'av värmarrörsystemets 6"d vär- marrör visas schematiskt. Vid dragning av värmarrör i vär- marmodulen skall följande villkor uppfyllas: Värmarrören skall vara tillräckligt långa för att ge en för värmeöver- föring lämplig yta och skall ha enkel geometri. Vidare skall alla värmarrör ha samma längd.

Motormodulerna 9"a och 9"b är identiska och sammankopplas genom att den i modulen 9"a ingående kylaren Sb förbindes med cylinderns ld i motorblocket B utformade nedre cylin- 10 15 20 25 30 35 7905378-1 l2 derparti l"d medelst ett anslutningsstycke 24b och den i modulen 9"b ingående kylaren 5c förbindes med cylinderns la i motorblocket B utformade nedre cylinderparti l"a me- delst ett anslutningsstycke 24c. "Inom ramen för" respek- tive modul förbindes kylaren Sa i modulen 9“a och kylaren Sd i modulen 9"b med cylinderns lb resp lc i motorblocket B utformade nedre cylinderparti l"b resp l"c medelst ett anslutningsstycke 24a resp 24d (se fig 6).

Såsom nämnts ovan skiljer de i fig 2 och 3 visade cy- linderarrangemangen sig från varandra därigenom, att rege- nerator/kylare-enheterna 3b och 3c bytt plats med varandra och att kylarna 5a, 5b, 5c och Sd medelst kylarrörsystemen är anslutna till cylindrarna lc, la, ld resp lb i fig 2 och till cylindrarna lb, ld, la resp lo i fig 3. Detta gör att motormodulerna 9'a och 9'b, vilka är identiska och vil- ka innefattar samma övre cylinderpartier och samma regene- rator/kylare-enheter som motsvarande motormodul 9“a resp 9"b, och värmarmodulerna 7'a och 7'b, vilka också är iden- tiska, har annan form än motormodulerna 9“a och 9"b och värmarmcdulerna 7"a och 7"b. Motormodulerna 9'a, 9'b och Värmarmodulerna 7'a, 7'b motsvarar i övrigt helt motor- modulerna 9“a, 9"b respektive värmarmodulerna 7"a, 7"b och kommer därför icke att beskrivas närmare här.

Såsom framgår av fig 2 och 7 är avståndet mellan kylar-1 na Sa och Sd och motsvarande cylinder lc resp lb större än avståndet mellan kylarna 5b och 5c och motsvarande cylin- der la resp ld. För att de av flexibla första kylarrör 3'al, 8'bl, 8'cl, 8'dl och andra kylarrör 8'a2, 8'b2, 8'c2, 8'd2 bestående kylarrörsystemen 8'a, 8'b, 8'c resp 8'd ska kunna hållas lika långa är icke samtliga anslutningsstycken 24a-24d räta, såsom vid motormodulerna 9“a, 9"b, utan har anslutningsstyckena 24b och 24c krökt form. Av detta skäl är kylarnas Sb och Sc anslutningsyta 23b resp 23c icke be- lägen mittför motsvarande nedre cylinderpartis l"a resp l"d anslutningsyta 27a resp 27d.

Motormodulerna 9'a och 9'b är identiska och sammankopp- las genom att den i modulen 9'a ingående kylaren Sa förbin- des med cylinderns lc i motorblocket B utformade nedre cy- 7905378-1 13 linderparti l"c medelst anslutningsstycket 24a och den i modulen 9'b ingående kylaren 5d förbindes med cylinderns lb 1 motorblocket B utformade nedre cylinderparti l“b me- delst anslutningsstycket 24d. "Inom ramen för" respektive modul förbindes kylaren 5b i modulen 9'a och kylaren 5c i modulen 9'b med cylinderns la resp ld i motorblocket B utformade nedre cylinderparti l"a resp l“d medelst an- slutningsstycket 24b resp 24c.

Claims (5)

- 7905378-1 l0 15 20 25 30 35 14 PATENTKRAV

1. l. Modul för uppbyggnad av en dubbelverkande, fyrcy- lindrig Stirling-motor, vilken har ett värmarorgan (7'a, 7'b; 7"a, 7“b) för uppvärmning av motorns arbetsgas; ett motorblock (B), i vilket motorns fyra cylindrar (la-ld) är fast förankrade; en i varje cylinder anordnad kolv (2a-2d), som indelar respektive cylinders inre i en övre, Varm del och en nedre, kall del; en till varje cylinder hörande regenerator/kylare-enhet (3a-3d), som består av en upptill belägen regenerator (4a-4d) och en nedtill belägen kylare (Sa-Sd), som är förbunden med regeneratorn; ett till varje cylinder hörande värmarrörsystem (6'a-6'd; 6"a-6"d), som sträcker sig från respektive cylinders övre, varma del genom värmarorganet in i den till cylindern hörande rege- nerator/kylare-enhetens regenerator; samt ett till varje cylinders regenerator/kylare-enhet hörande kylarrörsystem (8'a-8'd; 8"a-8"d), som sträcker sig från regeneratorns inre genom kylaren in i nästa cylinders nedre, kalla del, varvid cylindrarna, värmarrörsystemen, regenerator/kylare- enheterna och kylarrörsystemen bildar ett helt slutet sys- tem, i vilket arbetsgasen medelst kolvarna förflyttas kon- tinuerligt fram och tillbaka mellan den övre, varma delen hos respektive cylinder och den nedre, kalla delen hos nästa cylinder, k ä n n e t e c k n a d av en värmarmo- dul (7'a, 7'b; 7"a, 7“b), vilken är anordnad att utgöra den ena av två separata värmarenheter, som bildar en Stir- ling-motors värmarorgan; tvâ övre cylinderpartier (l'a-l'd), värmarmodulen, är på tätande vis och anordnade att stelt förbindas vilka sträcker sig in i fast förbundna med denna med var sitt i motorns motorblock (B) fast förankrat, ned- re cylinderparti (l“a-l"d) för att bilda tvâ av motorns fyra cylindrar (la-ld): tvâ till var sin av nämnda två cy- lindrar hörande regenerator/kylare-enheter (3a-3d), vilkas regeneratorer (4a-4d) sträcker sig in i värmarmodulen, är på tätande vis fast förbundna med denna och flexibelt för- bundna med respektive kylare (5a-Sd), och vilkas kylare är 10 15 20 25 30 35 7905378f1 15 anordnade att fast förbindas med var sitt i motorblocket fast förankrat, nedre cylinderparti (l"a-l"d) för att an- sluta respektive kylarrörsystem (8'a-8'd; 8“a-8"d) till detta; två till var sin av nämnda två cylindrar hörande värmarrörsystem (6'a-6'd; 6"a-6"d), vilka är belägna 1 värmarmodulen och förbinder nämnda två övre cylinderpar- tier med respektive regenerator; samt ett flertal flexibla, i respektive kylarrörsystem ingående första kylarrör (8'al-8'dl; 8"al-8"dl) i var och en av nämnda två regene- rator/kylare-enheter, vilka kylarrör är fast förbundna med respektive regenerator, sträcker sig från regeneratorns inre genom respektive kylare och ut genom dennas vägg och är fast förbundna med denna.

2. Modul enligt patentkravet l, n a d därav, att de flexibla första kylarrören (8'al-8'dl; k ä n n e t e c k- 8“al-8"d1) bildar en första del av respektive kylarrör- system (8'a-8'd; 8"a-8"d) och att två till var sin av nämn- da två regenerator/kylare-enheters (3a-3d) kylare (Sa-5d) hörande anslutningsstycken (24a-24d), vilka vart och ett har ett flertal andra kylarrör (8'a2-8'd2; 8"a2-8"d2), som bildar en andra del av respektive kylarrörsystem (8'a-8'd; 8"a-8"d), är anordnade att fast förbindas med respektive kylare och med var sitt i motorblocket (B) fast förankrat, nedre cylinderparti (l"a-l"d) för att ansluta de flexibla första kylarrören till respektive nedre cylinderparti.

3. Modul enligt patentkravet 2, k ä n n e t e c k- n a d därav, att varje kylare (Sa-5d) har ett inlopp (29) och ett utlopp (30I för kylmedium för primär kylning av ar- betsgasen och att varje anslutningsstycke (24a-24d) har ett inlopp (32) och ett utlopp (33) för kylmedium för sekundär kylning av arbetsgasen.

4. Modul enligt något av patentkraven 1-3, k ä n n e- t e c k n a d därav, att regeneratorerna (4a-4d) är flexi- belt förbundna med respektive kylare (Sa-Sd) medelst en bälg (22).

5. Modul enligt något av patentkraven 1-4, k ä n n e- 7“a, 7"b) förång- t e c k n a d därav, att värmarmodulen (7'a, 7'b; är ett s k värmerör, i vilket ett mediums cykliska ning och kondensering utnyttjas för värmetransport.