DE3340430A1

DE3340430A1 - Engine and a method for energy extraction

Info

Publication number: DE3340430A1
Application number: DE19833340430
Authority: DE
Inventors: Iris 5000 Köln Laufenberg; Josef Laufenberg; Uwe Laufenberg
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1983-11-09
Filing date: 1983-11-09
Publication date: 1985-05-15

Abstract

In this engine, there is at least one working device comprising two working units. Each container-shaped working unit has a plurality of chambers arranged one inside the other, each chamber being operated respectively with low-boiling liquid, a pressurised gas and a liquid, each of these system circuits is assigned a working station, e.g. a turbine wheel station, and these stations are at least partially synchronised with or coupled to one another in the same direction of rotation, the pressurised-gas and the liquid circuit being the work-performing system circuits, the system circuit containing low-boiling liquid operating as a type of heat pump and providing the necessary energy difference for these other system circuits connected to the load, and the engine is operated in such a way in terms of energy that temporal and spatial matching between the heat-exchanging surfaces of the working circuits is maintained, and, by means of associated method steps, the pressure and/or temperature of the individual elements of the system circuits is controlled temporally and/or spatially, such that inertial regions at working stations outputting work to the outside are eliminated by the supplying of pneumatic pulses.

Description

Kraftmaschine und Verfahren zur EnergiegewinnungPower machine and method for generating energy

Die Erfindung betrifft eine Kraftmaschine und ein Verfahren zur Knergiegewinnurg nach dem Oberbegriff des Patentanspruches 1 bzw, 7.The invention relates to an engine and a method for generating energy according to the preamble of claim 1 or 7.

Die Anmelder haben bereits ein Arbeitsverfahren zum Transport von Gasen oder Flüssigkeiten vorgeschlagen, bei dem ein Stoff dieser Art mit relativ niedrigem Druck in einem Arbeitskreis ein beweglich gelagertes Wandelement in gesteuerter Weise in gleichen hintereinander ablaufenden Arbeitsvorgängen, verschiebt und der durch diese Verschiebung transportierte Stoff über ein Getriebe odgl. mechanisch und/oder hydrostatisch unter-oder übersetzt zur Ausführung von pumpenden Bewegungen in eine Verdichterarbeitsstation übertragen wird, sowie von dieser in sich wiederholenden Kompressionsschritten, in einem äußeren Arbeitskreis ein-Gas oder eine Flüssigkeit angetrieben wird und nach außen Arbeit leistet (DE-Patentanmeldung P 33 13 642.4).The applicants already have a working procedure for the transport of Gases or liquids proposed in which a substance of this type with relative low pressure in a working group a movably mounted wall element in controlled Way in the same successive work processes, shifts and the by this shift transported substance or the like via a gear. mechanically and / or hydrostatically reduced or translated to perform pumping movements is transferred to a compressor workstation, as well as from this in repetitive Compression steps, in an external working circuit a gas or a liquid is driven and does work to the outside (DE patent application P 33 13 642.4).

In dieser Patentanmeldung wird ein Freonkreis SV, ein Hilfsflüssigkeitskreis SIB bzw. SIA und ein Pressluftkreis SIII in 3e einer Arbeitsstation eingesetzt, wobei die Ausgänge des Hilf sflüssigkeitskreises SIB über eine Turbinenstation AI so in Verbindung stehen, daß der Turbine im Wechsel und gleichsinnig die strömende Flüssigkeit zugeführt und Arbeit nach außen, z.B. über eine Pumpe, abgegeben werden kann.In this patent application, a Freon circuit SV, an auxiliary liquid circuit SIB or SIA and a compressed air circuit SIII used in 3e of a work station, the outputs of the auxiliary siquid circuit SIB via a turbine station AI are connected in such a way that the turbine alternates and flows in the same direction Liquid can be supplied and work can be released to the outside, e.g. via a pump can.

Hier erfolgt ein Wärmeaustausch in einem Behalter, der die Hilfsflüssigkeit SIB und gleichzeitig die beweglichen Menbranelemente des Druckluftkreises SIII aufnimmt. Ein weiterer Wärmeaustausch ist zwischen einem anderen Flüssigkeitskreis gegeben, der mit dem Grundwasser in Verbidung steht und einem länglichen Zylinder eines Freonkreises SV.Here, heat is exchanged in a container that holds the auxiliary liquid SIB and at the same time the movable membrane elements of the compressed air circuit SIII. Another heat exchange takes place between another fluid circuit, the one in connection with the groundwater stands and an elongated Cylinder of a Freon circle SV.

Nur ein kleiner Einzelbehalter in welchem das Freon kondensiert, ist In dem Behälter bzw. der Kammer vcrhanden, welche die Flüssigkeit SIB aufnimmt.There is only a small single container in which the freon condenses In the container or chamber that holds the liquid SIB.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die bekannte Kraft maschine weiter auszugestalten, bei dem auf die Auftriebshilfen aus der Anmeldung P 33 13 642.4 jedenfalls für einen Kraftmaschinenbereich, verzichtet werden kann, so daß insoweit eine Vereinfachung der Bauteile bzw. der Anlage erreicht wird, andererseits aber die Effektivität im Zusammenwirken eines Systemkreises mit niedrig siedender Flüssigkeit, eines Druckgas- bzw. Druckluftkreises und weiter eines Hilft flüssigkeitskreises einen höheren Wirkungsgrad ergeben soll bei noch einfacher Anordnung der einzelnen Kreise bzw. der BauLemente.The invention is based on the object, the known power machine to be further developed, in which the buoyancy aids from application P 33 13 642.4 can be dispensed with in any case for an engine area, so that to the extent that a simplification of the components or the system is achieved, on the other hand but the effectiveness in the interaction of a system circle with low boiling points Liquid, a compressed gas or compressed air circuit and further a help liquid circuit should result in a higher efficiency with an even simpler arrangement of the individual Circles or components.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im Kennzeichen des Patentanspruches 1 angegebenen Maßnahmen gelöst.According to the invention, this object is achieved by the characterizing features of the patent claim 1 resolved.

Vorfeilhafte Ausgestaltungen sind in den Unteransprüchen dargsestellt.Advantageous refinements are presented in the subclaims.

Einmal ist die ineinander erfolgende Anordnung der Kammern der Systemkreise SV, SII, SIA für den optimierten Wärmeaustisch aber auch für den Einsatz einer elastischen Wand bzw.On the one hand there is the arrangement of the chambers of the system circuits in one another SV, SII, SIA for the optimized thermal acoustic but also for the use of an elastic one Wall or

Gumnibalges für die Flüssigkeit sehr vorteilhaft. Die zugehörigen Pumpelemente für die Kreise SII und SIA können gut aufeinander auch hinsichtlich der mechanischen Pumparbeit abgestimmt werden. Man erreicht für die zugehörigen Arbeitsstationen kurze Leitungswege und kann die Turbinenräder odgl der Arbeitsstationen optimal koppeln, als auch synchronisieren. Die Arbeits- bzw. Pumpelemente der beiden Kreise SIA und SII optimieren bei dieser Anordnung den gleichen Drehsinn des jeweiligen rnjuröinenrades und die zeitlich-druckmäßIg richtige Drehmomentrückübertragung am murbinenrad derart, daß der Drehsinn durch Echt aufeinander folgende Druckimpulse möglichst gleichmäßig gehalten wird. Hierbel dient gleichzeitig die Flüssigkeit des Kreises SIA als Wärmeträger für den Stoff des Druckluftkreises SII. Die zur Überwindung des bremsenden Eingriffes der Verbraucher an der Abtrebswelle auftretenden Kraft bzw. des Kraftverlustes dient der Systemkreis SV, der ein Freon enthalten kann, indem die zugehörige Arbeitsstation dieses Niedertemperaturwärmekraftkreises ent sprechend über mechanische Bauelemente mit einer Arbeitsstation der anderen Kreise, insbesondere des Kreises SII,gekoppelt wird. Wenn ein Schwungrad zusätzlich eingeschaltet wird, kann der vorbezeichnete Ausgleich bei unregelmäßiger Kraftübertragung nach außen ausgeglichen werden. Dies kann durch in der Antriebsübertragung vorhandene itreilEuSe noch verbessert werden. Es erfolgt also im Betrieb der Kraftmaschine in vorteilhafter Weise eine möglichst optmierte "Wärmeverlagerung", gekoppelt mit dem zugehörigen Arbeitskreis, der eine Arbeitsstation- bzw. eine Turbinenstation hat und die ggf. erforderliche Differenz an Wärme als Energie für die gesamte Kraftmaschine wird in vorteilhafter Weise über einen Freonkreis SV odgl. zugeführt. Der im Druckluftkreis SII notwendige Stoff, also die Luft, wird von außen über entsprechende Ventile und Leitungen zugeführt bzw. nach außen abgegeben. Mindestens eine Leistungsstation LI gibt die Arbeit nach außen an Verbraucher ab.Rubber bellows are very beneficial for the liquid. The associated Pump elements for the circles SII and SIA can also with respect to each other well be matched to the mechanical pumping work. One reaches for the associated Workstations short line routes and the turbine wheels or the like of the workstations optimally couple as well as synchronize. The working or pumping elements of the two With this arrangement, circles SIA and SII optimize the same direction of rotation of the respective one rnjuröinenrades and the time-pressure-wise correct torque return transmission on the turbine wheel in such a way that the direction of rotation is achieved by real successive pressure pulses is kept as evenly as possible. Hierbel serves simultaneously the liquid of the SIA circuit as a heat transfer medium for the substance of the compressed air circuit SII. The one to overcome the braking intervention of the consumer on the descent shaft The system circuit SV, which is a freon, is used for the force or loss of force can contain by the associated workstation of this low-temperature thermal power circuit accordingly about mechanical components with one workstation of the other Circles, in particular the circle SII, is coupled. If a flywheel in addition is switched on, the aforementioned compensation for irregular power transmission be balanced outwards. This can be done by existing ones in the drive transmission itreilEuSe can still be improved. It therefore takes place when the engine is in operation in an advantageous manner a "heat transfer" which is as optimized as possible, coupled with the associated working group, which is a workstation or turbine station and the possibly required difference in heat as energy for the entire engine is advantageously or the like via a Freon circuit SV. fed. The one in the compressed air circuit SII necessary substance, i.e. the air, is released from the outside via appropriate valves and Lines supplied or released to the outside. At least one performance station LI hands the work off to consumers.

Die Erfindung wird anhand der einzigen Zeichnung erläutert5 die eine Arbeitsvorrlchtung der Kraftmaschine, bestehend aus zwei Arbeitsaggregaten,einer Anzahl von Arbeitsstationen, den zugehörigen Verbindungsleitungen, den Kühleinheiten und eier zweiten Kammer für die niedrIg siedende Flüssigkeit, in der Kolben-bzw. Pumpenaggregate eingebettet sind, zeigt.The invention is explained with reference to the single drawing5 the one Work device of the engine, consisting of two working units, one Number of workstations, the associated connecting lines, the cooling units and a second chamber for the low-boiling liquid, in the piston or. Pump units are embedded, shows.

Die zugehörigen, Arbeit verrichtenden oder Wärme austauschenden Kreise sind als Systenkrelse wie folgt bezeichnet: Systemkreis SIA --- ein Flüssigkeitskreis, z.B. ein Wasserkreis Systemkreis SII --- Druckgaskreis, z.B. ein Druckluftkreis oder einCO2-Kreis Systemkreis SIV --- ein zweiter Flüssigkeitskreis, vor- zugsweise mit inkrompressibler Flüssigkeit (Hilfsflüssigkeitskreis) Systemkreis SV --- Arbeitskreis mit niedrig siedender Flüssigkeit, der z.. mit einem Freon arbeitet.The associated circles that do work or exchange heat are called Systenkrelse as follows: System circuit SIA --- a liquid circuit, e.g. a water circuit system circuit SII --- compressed gas circuit, e.g. a compressed air circuit or a CO2 circuit system circuit SIV --- a second liquid circuit, upstream preferably with incompressible fluid (auxiliary fluid circuit) system circuit SV --- working circuit with a low-boiling liquid that works with a freon, for example.

Die Arbeitsvorrichtung ger-ß Zeichnung für did Kraftmaschine besteht aus einem linken und einem rechten Arbeitsaggregat, die jeweils einen Behälter 1 bzw. 2 aufweisen, die aus verschiedenen Kammern bestehen. Die äußere mantelförmige Kammer 3 bzw. 4 kann einen rechteckigen Querschnitt haben und bildet die Kammer KV des Systemkreises SV und kann ein niedrig siedendes Freon enthalten. Weiter einwärts bzw. konzentrisch in das innere des Behälters hin wird einmal im oberen Bereich je eine Kammer 5, 6 f;Rr drn Systemkreis ,II bzw. den Druckluftkreis gebildet, Kammer KII. Letztere Kammer umfaßt eine Kammer KIA bzw. 7, 8 des Systemkreises SIA. Die Wand der letzteren Kammern 7, 8 besteht aus flexiblem Material, kann z.B. ein Gummibalg bzw. faltenbalg sein. Durch geeignete Stützelemente 9, lo, die federnde oder gelenkige Arme ii haben können, sind diese Kammern 7, 8 in geeigneter Weise an der Innenwand der Kammern 5, 6 des Systemkreises S fest, aber elastisch abgestützt.The working device ger-ß drawing for did power machine consists from a left and a right working unit, each of which has a container 1 or 2, which consist of different chambers. The outer jacket-shaped Chamber 3 or 4 can have a rectangular cross-section and forms the chamber KV of the system circuit SV and may contain a low-boiling Freon. Further inwards or concentrically into the interior of the container is once in the upper area a chamber 5, 6 f; Rr drn system circuit, II or the compressed air circuit formed, chamber KII. The latter chamber comprises a chamber KIA or 7, 8 of the system circuit SIA. the The wall of the latter chambers 7, 8 consists of flexible material, e.g. a rubber bellows or be bellows. Suitable support elements 9, lo, the resilient or articulated Arms ii can have, these chambers 7, 8 are in a suitable manner on the inner wall the chambers 5, 6 of the system circle S firmly but elastically supported.

Jede dieser Kammern der Systemkreise SIA, SII, SV ist mit entsprechenden Ein- bzw. Auslaßstutzen für Ein-bzw. Ausläße versehen, die mit entsprechenden Leitungen oder anderen Bauteilen in Verbindung stehen. Die Stutzen können im Einzelfall durch Steuerelmente verschließbar oder als Durchströmöffnungen ausgebildet sein.Each of these chambers of the system circles SIA, SII, SV is with corresponding Inlet or outlet nozzle for inlet or Provided outlets with corresponding lines or other components. The nozzles can go through in individual cases Control elements can be closed or designed as flow openings.

Das Freon odgl. in der Kammer 2, 3 des Systemkreises SV soll einerseits im oberen Bereich über eine Auslaßöffnung 12 mit einer. Hilfsbehälter 13 ir Verbindung stehen, deren Hälften durch eine biegsame Membran 14 getrennt sind. Eine Kolbenstane 15 verbindet diese Membran mit eInem Kolben 16 in einem Zylirder 17 und von hier über eine Leitung 18 mit dem Druckraum 17a eines Zylinderkolbenaggregates 19 des Systemkreises SIA.The freon or the like. in chamber 2, 3 of the system circuit SV should on the one hand in the upper area via an outlet opening 12 with a. Auxiliary container 13 ir connection stand, the halves of which are separated by a flexible membrane 14. A piston rod 15 connects this membrane to a piston 16 in a cylinder 17 and from here Via a line 18 to the pressure chamber 17a of a cylinder-piston unit 19 of the System circle SIA.

Freon aus den Kammern 3, 4 wird über passende Leitungen 20 anderen Hilfsbehältern 21 geeigneter Größe zugeführt, die im unteren Bereich der Kammern 5, 6 bzw. KII des Systemkreises SII liegen. Die Kammern 21 sind zweckmäßig miteinander verbunden und auf Füßchen odgl. 22 in gewünschter Weise, d.h.Freon from chambers 3, 4 is fed via suitable lines 20 to another Auxiliary containers 21 of suitable size fed to the lower part of the chambers 5, 6 or KII of the system circle SII lie. The chambers 21 are expediently connected to one another connected and on feet or the like. 22 in a desired manner, i.e.

mit geeignetem Spiel innerhalb des Raumes, abgestützt.with suitable play within the room, supported.

Der Systemkreis SV hat eine zweite haupt sächliche Kammer KV2 bzw. 23, die außerhalb vorzugsweise zwischen den Arbeitsaggregaten,liegt und über Leitungsstutzen odgl. 24 mit den anderen Kammern 3, 4 in Verbindung steht. In der Kammer 23 sind Kolbenzylinder bzw. Membranaggregate des Systemkreises SII untergebracht derart, daß sie von dem Freon der zweiten Kammer 23 voll umspült und gekühlt werden können. Diese nachfolgend als Pumpaggregate 25 bezeichneten Bauteile, z.B. ihre Membranen, sind über Arme undloder Schwenkhebel 26 und vorzugsweise durch ein Getriebe 27 miteinander synchronisiert bzw. gekoppelt. Diese zweite Kammer 23 mit Freon wird noch durch andere Leitungen , mit oder ohne flächige Wärmetauscherteilen, durchsetzt, z.B. von Druckluftleitungen des Arbeitskreises SII, über die der Nachbedarf bzw. die Luftmenge zum Auf- oder Nachfüllen des Systemkreises 811 bzw. seiner Kammer angesaugt wird, z.B. Leitung 27. Ein Kommandopult 28 ist schematisch dargestellt (Verdichterstation P1).The system circuit SV has a second main chamber KV2 or 23, which is outside preferably between the working units, and via line sockets or the like. 24 communicates with the other chambers 3, 4. In the chamber 23 are Piston cylinders or membrane units of the system circuit SII housed in such a way that that they can be completely washed around by the freon of the second chamber 23 and cooled. These components, referred to below as pump units 25, e.g. their membranes, are connected to one another by means of arms and / or pivoting levers 26 and preferably by means of a gear 27 synchronized or coupled. This second chamber 23 with freon is still through other lines, with or without flat heat exchanger parts, interspersed, e.g. of compressed air lines of the working group SII, via which the demand or the Amount of air sucked in for filling or refilling the system circuit 811 or its chamber e.g. line 27. A command desk 28 is shown schematically (compressor station P1).

Eine Auslaßleitung des Systemkreises SV, z.B. Leitung 30, die von der zweiten Freonkammer 23 abgezweigt sein kann führt über Anschlußleitungen zu einer Arbeitsstation AV, die ein Turbinenaggregat, z.B. Turbinenräder 31 enthalten kann und über Zahnriemen odgl. mit einer nach aUßen Leistung abgebenden Station LI gekuppelt ist. Von dieser Station gehen ein. oder mehrere Abtriebswellen oder Arbeit leistende Pleuel nach außen ab um Verbraucher anzutreiben, z.B. einen Generator.An outlet line of the system circuit SV, e.g. line 30 leading from the second Freon chamber 23 can be branched off leads via connecting lines a work station AV containing a turbine aggregate, e.g., turbine wheels 31 can and via toothed belt or the like. with a station delivering external power LI is coupled. From this station come in. or several output shafts or Working connecting rods to the outside to drive consumers, e.g. a generator.

Die Leistungsstation L wird aber nicht nur von der Arbeitsstation AV angetrieben, wie nachfolgend im Einzelnen dargelegt.The performance station L is not only used by the work station AV driven as detailed below.

Die Kammern 5, 6 des Systekreises SII enthalten Druckluft und leber Ein- und Ausmaße sowie Rin- und Auslaßleitungen steht die jeweilige Kammer des jeweiligen Arbeitsaggregates (vgl. linke bzw. rechte Seite der Zeichnung) entsprechend mit ihrer zugehörigen Arbeitsstation All z.B. eine Turbinenradstation, in Verhindung. Jenachdem ob in einer der Kammern 6 6 eine hohe Kompressicn bzw. ein niedriger Luftdruck vorliegt, strömt der Stoff des Systemkreises SII, insbesondere Druckluft von der einen Kammer mit dem hohen Druck in die andere Kammer mit dem niedrigeren Druck und versetzt das Turbinenrad der Arbeitsstation All in Rotation. Eine Welle der Station AII ist mit einer Welle des Getriebes 27 über Zahnriemen odgl. verbunden derart, daß in zeitlicher und leistungsmäßiger Abhängigkeit von AII auch Getriebe 27 und infolgedessen die Gestänge 26 der Membranelemente 25 in pumpende Bewegung versetzt werden und somit das Komprimieren bzw. das Bilden eines Unterdruckes in der jeweiligen Kammer 5, 6 des Kreises SII durch die Verdichterstation gesteuert wird.The chambers 5, 6 of the system circuit SII contain compressed air and liver In and out dimensions as well as inlet and outlet lines stands the respective chamber of the respective Working unit (see left or right side of the drawing) accordingly with their associated workstation All, e.g. a turbine wheel station, in connection. Depending on whether there is a high compression or a low air pressure in one of the chambers 6 6 is present, the substance of the system circuit SII, in particular compressed air from the flows one chamber with the high pressure in the other chamber with the lower pressure and sets the turbine wheel of the workstation All in rotation. A wave of Station AII is or the like with a shaft of the gearbox 27 via toothed belts. tied together in such a way that in terms of time and performance, also gearboxes are dependent on AII 27 and as a result the rods 26 of the membrane elements 25 in pumping motion are offset and thus the compression or the formation of a negative pressure in the respective chamber 5, 6 of the circle SII controlled by the compressor station will.

Im Systemkreis SII liegen noch UberdruckkammeSn 31, die über Leitung 32 und ein Ventil 33 mit der Kammer 5, 6 in Verbindung stehen derart, daß der jeweilige Hochdruck der jeweiligen Kammer 5, 6 der jeweiligen Überdruckkammer 31, 31 zugeführt als auch dort gespeichert wird. Baut sich der Druck somit in den Kammern 5, 6 ab und strömt die Luft in die entgegengesetzte Kammer 6 bzw. 5, bleibt die Höhe des Überdruckes in der Kammer 31, 31 vorerst erhalten. Diese vorhandene "Reserve" an Überdruck, wird, gesteuert durch das Kommandopult 28, mit vorbestimmter Frequenz in vorbestimmter Höhe einer der jeweiligen Kammern 5, 6 und/oder einem pneumatischen Steueraggregat zugeführt derart, daß im Schwingungsrythmus in welchem der Druck zwischen der Kammer 5, 6 ausgetauscht aber auch mit gleicher Frequenz beibehalten werden soll, ein pneunatischer Impuls in gewünschter Strömungsrichtung bzw.In the system circuit SII are still UberdruckkammeSn 31, which are via line 32 and a valve 33 with the chamber 5, 6 are in communication such that the respective High pressure of the respective chamber 5, 6 of the respective overpressure chamber 31, 31 is supplied as well as being saved there. The pressure in the chambers 5, 6 is thus reduced and if the air flows into the opposite chamber 6 or 5, the height of the remains Overpressure in the chamber 31, 31 received for the time being. This existing "reserve" at Overpressure is controlled by the control panel 28 with a predetermined frequency at a predetermined height of one of the respective chambers 5, 6 and / or a pneumatic one Control unit fed in such a way that in the oscillation rhythm in which the pressure exchanged between the chamber 5, 6 but also maintained at the same frequency should be, a pneumatic impulse in the desired flow direction or

im gewünschten Drehsinn der Arbeitsstäion All zur Unterstützung abgegeben wird, also der träge Bewegungslauf zur Zeit der Maxima und Miniwa der Taktfrequenz überwunden wird.in the desired direction of rotation of the work station All given for support becomes, i.e. the sluggish movement at the time of the maxima and minima of the clock frequency is overcome.

Eine Auslaßleitung 34 des Systemkreises SII, vorzugsweise hinter der Arbeitsstäion AII,ist derart nach außen zu Kühlaggregaten 35 abgeführt, daß die in der Kammer 23 vorgekühlte Pressluft über die Kühlaggregate 35, z.B. ein Kühlgebläse oder ein Lamellenaggregat, flächig dem Außenmantel der Kammer KV bzw. 3, 4 zugeführt und somit die Temperatur in dieser Kammer bzw. die Temperatur des niedrig siedenden Freons in dieser Kammer herabgesetzt wird. Hierdurch wird die Dampf- bzw. Flüssigkeitsphase des Systemkeises SV zusätzlich unterstützend in vorbestimmter Weise beeinflußt.An outlet line 34 of the system circuit SII, preferably behind the Arbeitsstäion AII is discharged to the outside to cooling units 35 that the Compressed air precooled in the chamber 23 via the cooling units 35, e.g. a cooling fan or a lamellar unit, flatly fed to the outer surface of the chamber KV or 3, 4 and thus the temperature in this chamber or the temperature of the low boiling point Freons is lowered in this chamber. This creates the vapor or liquid phase of the system circle SV is also influenced in a predetermined way.

Überdruckkammern 31, 31 und die Freonkammer 3, 4 können flächig aneinander derart angeordnet sein, daß hier ein Wärmetausch stattfindet Die im Bereich einer Hilfskammer 36 vorllegende erwärmte Luft des Systemkreises SII kann nochmals zur "Rückkoppelung't ausgenutzt werden, indem über eine Verbindungsleitung 37 diese noch hinreichend warme Luft einem Hilfsrad odgl. der Turbine der Arbeitsstsion AV zugeführt wird, hier also die restliche Druckenergie aus dem Systemkreis SII bzw. Hilfskammer 36 noch in Rotationsenergie umgesetzt wird. Diese soll allerdings hauptsächlich dazu dienen, über ZuPührleitungen 38 und ein Aggregat in Form eines Gebläses oder von Düsen 39 de noch vorhandene Luft vorbestimmten Stellen des Arbetsaggregates zuzufütiren, insbesondere an einer anderen Stelle der Freonkammer 3, 2 oder auch einem zu kühlenden Bauteil oder Flächenbereich eines der anderen Systemkreise, je nach Einzelfall.Overpressure chambers 31, 31 and the Freon chamber 3, 4 can be flat against one another be arranged so that a heat exchange takes place here in the area of a Auxiliary chamber 36 presented heated air of the system circuit SII can again for "Feedback can not be used by a connecting line 37 this still sufficiently warm air an auxiliary wheel or the like. the turbine of the work station AV is supplied, so here the remaining pressure energy from the system circuit SII resp. Auxiliary chamber 36 is still converted into rotational energy. However, this should mainly serve to supply lines 38 and a unit in the form of a fan or of nozzles 39 de still existing air predetermined points of the Arbetsaggregates zuzufütiren, in particular at another point of the freon chamber 3, 2 or else a component or surface area to be cooled, one of the other system circuits, depending on a case-by-case basis.

Die Kammern KSIA bzw. 40, 41 des Systemkreises SIA stehen über ihre Wand 42 in kräftigem Wärmeaustausch mit dem Stoff der Kammer KII. Bei Hochdruck überträgt sich die Hitze der erwärmten Pressluft auf den Stoff des Systemkreises SIA und ein passender Warmeaustausch kann erfolgen, indem über die LeitUng 43 im Inneren der Behälter ein Leitungsstrang durch die Hilfsbehälter 21 des Systemkreises SV geführt werden.The chambers KSIA or 40, 41 of the system circle SIA are above theirs Wall 42 in strong heat exchange with the substance of the chamber KII. At high pressure the heat of the heated compressed air is transferred to the material of the system circuit SIA and a suitable heat exchange can take place via line 43 in the Inside the container a line harness through the auxiliary container 21 of the system circuit SV are run.

Dann erfolgt ein Wärmeaustausch im Hilfsbehälter 21, Freon wird erwärmt, die Flüssigkeit des Kreises SIA gekühlt.Then there is an exchange of heat in the auxiliary container 21, Freon will heated, the liquid of the circuit SIA cooled.

Je nach Über- bzw. rinterc:ruck in den Kammern KIA, in Abhangigkeit von dem Überdruck des Systemkreises SII bzw.Depending on the over- or backward pressure in the KIA chambers, depending on from the overpressure of the system circuit SII resp.

der Kammern KII, wird die flexible Wand 42 der jeweiligen Kammer 40 bzw. 41 zusammendrückt bzw. ausgedehnt, so daß Im Flüssigkeitskreis einmal ein Überdruck, einmal ein Unterdruck gebildet wird und dio Flüssigkeit in den Verbindungsleistungen strömt; sie wird hierbei über die Arbeitsstation AIA, die ein Turbinenrad enthalten kann, geführt. Das Turbinenrad ist über einen passenden Zahnriemen sowohl mit der Arbeitsstation AII des Systemkreises SII als auch, unter Umschaltung von Umlenkrollen odgl., mit dem Turbinenrad der anderen Arbeitsstation AV kraftschlüssig verbunden. Diese Arbeitsstationen unterstützen sich somit hinsichtlich der Leistung, der Arbeitsfrequenz und dem Drehsinn. Über Zwischenleitungen 46 stehen die Kammern 4o, 41 mit dem Zylinderraum der Aggregate 19, 19 in Verbindung. Die Bildung des über bzw.of the chambers KII, the flexible wall 42 of the respective chamber 40 or 41 is compressed or expanded, so that in the liquid circuit there is once an overpressure, once a negative pressure is formed and the fluid in the connection services flows; it is here via the AIA workstation, which contains a turbine wheel can, led. The turbine wheel is connected to both the Workstation AII of the system circuit SII as well, with switching of pulleys or the like., positively connected to the turbine wheel of the other workstation AV. These workstations thus support each other in terms of performance and working frequency and the sense of rotation. The chambers 4o, 41 are connected to the cylinder space via intermediate lines 46 the units 19, 19 in connection. The formation of the over or

Unterdruckes in den Kammern 40, 41 wird somit wirksam durch den Freonkreis bzw. Systemkreis SX über Bauteile 12, 13, 15, 16, 18 Synchron unterstützt. Mit anderen Worten, die Arbeitsleistung des Systemkreises SIA, die als Wärmepumpe arbeitet und einen'Teil ihrer Energie der Umwelt bzw. Abwärme entnehmen kann dient,hier dazu, die eigentlichen arbeitenden Systemkreise SII und SIA zu unterstützen bzw.The negative pressure in the chambers 40, 41 is thus effective through the Freon circuit or system circuit SX via components 12, 13, 15, 16, 18 synchronously supported. With others Words, the work performance of the system circuit SIA, which works as a heat pump and can take some of their energy from the environment or waste heat, here to to support or support the actual working system groups SII and SIA

die trägen Stellen in der TaktSrequenz letzterer Systemkreise zu üterwinden.to overcome the sluggish places in the clock frequency of the latter system circuits.

Insoweit liegt erfindungsgemäß eine Kombination einer Wärmepumpe mit Arbeit leistenden Systemkreisen SIA und SII in vorteilPafter Verbindung mit einer Kühlvorrichtung 35 (ggf. 37, 38, 39) vor, wobei die Basisenergie des Systemkreises SV nach einen! Rückkopplungsprinzip an verschiedenen Stellen der eigentlichen Arbeitskreise diesen zu Gute kommt, während andererseits das kurzzeitige Speichern von Energie in den Überdruckbehältern 31, 31 vorbestimmte pneumatische Impulse für den Gleichlauf der Kraftmaschine abgibt. Die Leistung wird über Station L in üblicher Weise von außen, z.B. von einem Generator abgenommen, aber die Systemkreise SV, SII, SIA sind innerhalb der Arbeitsvorrichtung hinsichtlich An-bzw. Abtrieb, synchroner Unterstützung, Abgabe von Arbeits-oder Steuerimpulsen in Drehrichtung der Turbinenräder und für die Ausnutzung des Wärmeaustausches zur optimalen GewinntWng des vorhandenen Wärmeenergieanteiles "verzahnt" aufeinarLder abgestimmt, so daß Wärmeverlagerung, Volumenausdehnung und Volumenverringerung energetisch als ein Gesamtsystem vorteilhaft gekoppelt sind.In this respect, according to the invention, there is a combination of a heat pump Working system circles SIA and SII in advantageous connection with a Cooling device 35 (possibly 37, 38, 39) in front, the base energy of the system circuit SV after one! Feedback principle at various points in the actual working groups This is beneficial, while on the other hand, the short-term storage of energy in the overpressure containers 31, 31 predetermined pneumatic pulses for synchronism the engine delivers. The service is via station L in the usual way from outside, e.g. from removed from a generator, but the system circuits SV, SII, SIA are within the working device with respect to or. Output, synchronous support, delivery of work or control pulses in the direction of rotation the turbine wheels and for the utilization of the heat exchange for the optimal gain of the existing heat energy share "interlocked" coordinated so that Heat displacement, volume expansion and volume reduction energetically as one Overall system are advantageously coupled.

Im Einzelfall ist es vorteilhaft, einen Hilfsflüssigkeitskreis SIV vorzusehen, der im unteren Bereich der Kammer KII des Systemkreises SII angeordnet ist, deren Flüssigkeit im Wärmeaustausch mit der Freonkammer SV liegen kann.In individual cases it is advantageous to use an auxiliary fluid circuit SIV to be provided, which is arranged in the lower area of the chamber KII of the system circuit SII whose liquid can be in heat exchange with the Freon chamber SV.

Der Hilfskreis SIV füllt mit seinem Stoff in der Regel den unteren Teil der Kammer KII im.Behälter im linken Arbeitsaggregat so aus, daß hier im wesentlichen die Kammer bis zur dargestellten Trennfuge 50 gefüllt ist, im rechten Arbeitsaggregat aber wie dargestellt, die Kammer KII nur eine Schicht Flüssigkeit vorbestimmter Höhe aufweist. Im Außenkreis des Systemkreises 51V verbinden Leitungen die Kammern KII über Wärmetauscher 51, 52, wobei entsprechende nicht bezeichnete Ventile vorhanden sind und ferner ene Pumpe P2 vorteilhaft vorgesehen ist, die von der Leistungsstation L angetrieben werden kann. Mit Hilfe dieser Pumpe soll der Druck der Flüssigkeit im Systemkreis SIV beachtlich angehoben werden können. Ferr.er ist zwischen dem oberen Teil der Kammer SII mit der Preßluft und der unteren Hälfte der Kammer SII, die von der oberen Kammer abgetrennt ist, ein Stufenkolbenaggregat 54 mit unterschiedlichen einzelnen Kolbenflächen in einem Zylinder 55 derart vorhanden, daß die größere Kolbenfläche der Druckluft des Systemkreises SIT in der Kammer KII, die untere im Querschnitt kleinere Nolbenfläche in die Kammer des Systemkreises SIV eintaucht. Die über Pumpe 53 vorkomprimierte Flüssigkeit des Systemkreises SIV kann durch den Energleinhalt in der Kammer 5, 6 des Systemkreises 811 weiter komprimiert werden, enn das Übersetzungsverhältnis zwischen den Stufen der Kolbenflächen Im Aggregat 54 entsprechend gewählt wird. Man kann hierdurch die Flüssigkeit, insbesondere inkompressible Flüssigkeit,des Systemkreises SIV über die entsprechende Druckerhöhung in ihrer Energieinhalt, also in ihrer Temperatur erhöhen. Je nach Umständen kann die Temperaturerhöhung recht groß sein.The auxiliary group SIV usually fills the lower one with its material Part of the chamber KII im.Behälters in the left working unit so that here essentially the chamber is filled up to the parting line 50 shown, in the right working unit but as shown, the chamber KII only has a predetermined layer of liquid Having height. In the outer circuit of system circuit 51V, lines connect the chambers KII via heat exchangers 51, 52, with corresponding valves, not designated, being present are and further ene pump P2 is advantageously provided from the power station L can be driven. With the help of this pump the pressure of the liquid is supposed to be increased can be increased considerably in the SIV system. Ferr.er is between the upper part of the chamber SII with the compressed air and the lower half of the chamber SII, which is separated from the upper chamber, a stepped piston unit 54 with different individual piston surfaces in a cylinder 55 in such a way that the larger piston surface the compressed air of the system circuit SIT in the chamber KII, the lower in cross section smaller pin surface is immersed in the chamber of the system circuit SIV. The over pump 53 precompressed liquid of the system circuit SIV can through the energy content be further compressed in the chamber 5, 6 of the system circuit 811, enn the transmission ratio between the steps of the piston surfaces Im Unit 54 accordingly is chosen. You can thereby the liquid, especially incompressible liquid, des System circuit SIV about the corresponding pressure increase in their energy content, so increase in their temperature. Depending on the circumstances, the temperature increase can be quite be great.

Ferner ist wesentlich, daß die Kammerflächen der Systemkreise SIV und 8V großflächig miteinander in Berührung stehen, so daß die Kammer KV in dem Behälter wesentlich durch den Wärmeinhalt der Flüssigkeit der Systemkreise 81V gesteuert, d.h.It is also essential that the chamber surfaces of the system circles SIV and 8V are in contact with one another over a large area, so that the chamber KV in the The tank is essentially controlled by the heat content of the liquid in the system circuits 81V, i.e.

zu vorbestimmtem Zeitpunkt und in vorbestimmter Höhe erwärmt werden kann, um die Arbeitsparameter der Wärmepumpe bzw.be heated at a predetermined time and at a predetermined level can be used to adjust the working parameters of the heat pump resp.

Systemkreises SV geeignet zu steuern.System circuit SV suitable to control.

Arbeitskreis 81V in Verbindung mit Arbeitskreis SII und Pumpe' P2 kann auch verwendet werden, um nach außen über Station L abgegebene Energie, bei umgekehrter Ausbildung des Stufenkolbenaggregates 54 dazu zu benutzen, über diese Hilfsflüssigkeit die Druckluft in der Kammer KII entsprechend höher zu komprimieren oder auch ihr Druckimpulse zu erteilen.Working group 81V in conjunction with working group SII and pump 'P2 can also be used to generate energy released to the outside via station L. reverse training of the stepped piston unit 54 to use over this Auxiliary liquid to compress the compressed air in the chamber KII correspondingly higher or to give her pressure impulses.

Dies ist ein Weg zur weiteren Rückkoppelung der Abtriebsenergie in die Arbeitsvorrichtung.This is a way of further feedback of the output energy in the working device.

Eine Gruppe von Arbeitsvorrichtungen gemäß der Zeichnung können zusammengefaßt werden,um über eine gemeinsame Abtriebswelle ein größeres Abtriebsaggregat, z.B. einen (nicht dargestellten) Generator anzutreiben. Der erzeugt eine Anfangsspannung, die an die Primärklemmen eines Transformators angelegt ist und über die Sekundärwicklung des letzteren eine hohe Spannung abgenommen und einem Zentralspeicher zugeführt werden kann. Dem Zentralsseicher wird dann, je nach Bedarf, eine entsprechend niedrigere Spannung für den jeweiligen Verbraucher entnommen. Der Zentralspeicher kann aber auch ohmsche WIderstände enthalten, d:e mit Wärmespeicherelementen, z.B.A group of working devices according to the drawing can be combined be used to connect a larger output unit, e.g. to drive a generator (not shown). It creates an initial tension which is applied to the primary terminals of a transformer and via the secondary winding a high voltage is taken from the latter and fed to a central memory can be. The central security is then, depending on requirements, a correspondingly lower one Taken from the voltage for the respective consumer. The central storage can, however also contain ohmic resistors, i.e. with heat storage elements, e.g.

großen Keramikblöcken derart kombiniert sind, daß eine große Wärmemenge gespeichert wIrd.large ceramic blocks are combined so that a large amount of heat is saved.

Eine oder mehrere Hitzeaggregate können aus dem Zentralspeicher wiederum zu der erfindungsgemäßen Kraftmaschine bzw. seinen Arbeitsvorrichtungen bzw1 Arbeitsaggregaten rückgekoppelt werden, z.B. zu Wärmetauschern,die vorzugsweise im Systemkreis SIV oder SV bzw. in den. Kammern des letzteren Systemkreises vorhanden sind. Damit kann eine große Wärmmenge an geeigneter Stelle jeder einzelnen Wärmepumpe (Systemkreis SV) der Größe aber auch dem Zeitpunkt nach rückgekoppelt werden. Der Generator kann ferner wie einzeln ansich bekannt, Batterien aufladen, die z.B. in Notstromaggregaten für Krankenhäuser udgl. unerläßlich sind. One or more heat generators can turn from the central storage to the engine according to the invention or its working devices or working units can be fed back, e.g. to heat exchangers, which are preferably located in the system circuit SIV or SV or in the. Chambers of the latter system circle are available. So that can a large amount of heat at a suitable point of each individual heat pump (system circuit SV) can be fed back in terms of size but also in terms of time. The generator can furthermore, as is known individually, to charge batteries, e.g. in emergency power generators for hospitals etc. are essential.

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Claims

Claims engine, the container having working units, e.g. two units, a chamber with a low-boiling liquid, a pressurized gas, in particular compressed air chamber, and a liquid-in particular water chamber, each Has working unit, and the liquid chambers via a work station, in particular turbine wheel station or the like., In connection that furthermore the compressed air chamber and the liquid chamber on the one hand and the chamber with low-boiling liquid and a liquid chamber, on the other hand, arranged in a heat-exchanging manner with respect to one another are and the work station of the liquid chambers of both working units is fed jointly and drives an output element, e.g. a pump, thereby characterized in that the chambers (KIA, KII; KV) of a liquid circuit (SIA), des Pressurized gas circuit (SII) and that of the low-boiling liquid or freon (SV) in this order for each working unit (1,2) in the container of the latter into one another housed or are arranged in this order enclosing that furthermore for the system circuits SIA and SII one work station each, e.g. a turbine wheel station (AIA or All) lying in the respective substance current flow circuit as well as on the respective associated Overpressure outlet (32, 33) are connected in such a way, for this purpose these workstations (AIA and All) or their associated turbine wheels (31) in the same direction of rotation with one another synchronized as well as kraftschrn'Xsslg, e.g.

are coupled via toothed belt, that also at least one more Workstation (AV), e.g. 3. a Turblnenraastation, in the circuit of the system (SV) as well as with one of the workstations (AIA) and / or (AII) is synchronized in the same direction of rotation, and between the chambers (KII) of the compressed air circuit CSII) one compressor pump (23, 26, 25) switched on, preferably in a second one Chamber (KIA2) is embedded.