DE102007042460B3 - Rotary piston thermal engine device has unit with two pistons supported with each other in cylinder in pivoting manner and cooling unit is designed to liquefy fuel gas operated on piston of unit - Google Patents
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft eine Kreiskolben-Wärmemotor-Vorrichtung mit einer Einheit mit zwei in einem Zylinder gegeneinander drehbar gelagerten Kolben, deren Symmetrieachsen kollinear mit der Symmetrieachse des Zylinders verlaufen, wobei eine Mehrzahl wirksamer Hubräume zwischen jeweils zwei radialen Grenzflächen der beiden jeweiligen Kolben ausgebildet ist, die bei Betrieb des Motors mit Bezug aufeinander eine Schwingbewegung ausführen, und eine Einrichtung vorgesehen ist, die bewirkt, dass der Schwingbewegung eine Kreisbewegung beider Kolben überlagert ist, und wobei die Einheit eine eine Drehkraftabgabeeinrichtung treibende Welle enthält, und eine Kühleinrichtung und eine Heizeinrichtung in Verbindung mit einem Rohrsystem vorgesehen sind, durch das Einlassschlitze und Auslassschlitze der Hubräume des Zylinders miteinander verbunden sind.The The invention relates to a rotary piston heat engine device having a unit with two in a cylinder against each other rotatably mounted piston whose Symmetry axes run collinear with the axis of symmetry of the cylinder, wherein a plurality of effective displacements between each two radial interfaces the two respective pistons is formed, which during operation of the Motors with respect to each other perform a swinging motion, and a device is provided which causes the oscillatory movement a circular motion of both pistons is superimposed, and wherein the Unit includes a shaft driving a torque output device, and a cooling device and a heater provided in connection with a piping system are, through the inlet slots and outlet slots of the displacements of the Cylinders are interconnected.
Eine
Vorrichtung der eingangs genannten Art ist aus
Aufgabe der Erfindung ist es deshalb, eine Kreiskolben-Wärmemotor-Vorrichtung zu schaffen, die bei kostengünstiger Herstellung eine hohe Effektivität aufweist und dabei wartungsarm im Betrieb ist.task The invention therefore is a rotary piston heat engine device to create that at a cheaper price Producing a high level of effectiveness while maintaining low maintenance during operation.
Für eine Vorrichtung der eingangs genannten Art wird diese Aufgabe dadurch gelöst, dass die Kühleinrichtung ausgelegt ist, um ein auf die Kolben der Einheiten einwirkendes Treibgas zu verflüssigen und die Heizeinrichtung ausgelegt ist, um das verflüssigte Treibgas zu verdampfen, und zwischen der Kühleinrichtung und der Heizeinrichtung eine Pumpeneinrichtung zum Fördern des verflüssigten Treibgases vorgesehen ist.For a device of the aforementioned type, this object is achieved in that the cooling device is designed to act on the piston of the units Liquefy propellant gas and the heating device is designed to evaporate the liquefied propellant, and between the cooling device and the heater means pump means for conveying the liquefied Propellant gas is provided.
Bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.preferred embodiments The invention are the subject of the dependent claims.
Bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung wird durch die Merkmalskombination, dass die Kühleinrichtung ausgelegt ist, um ein auf die Kolben der Einheiten einwirkendes Treibgas zu verflüssigen und die Heizeinrichtung ausgelegt ist, um das verflüssigte Treibgas zu verdampfen, und zwischen der Kühleinrichtung und der Heizeinrichtung eine Pumpeneinrichtung zum Fördern des verflüssigten Treibgases vorgesehen ist, erreicht, dass zum Betreiben der Kühleinrichtung und zum Betreiben der Heizeinrichtung vorhandene Temperaturniveaus nutzbar sind, um die zum Betreiben der Pumpeneinrichtung mit dem Ziel des Aufbaus eines vorgegebenen Treibgas-Druckes stromabwärts der Heizeinrichtung notwendige Energie zu minimieren. Die Energieminimierung wird bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung dadurch erreicht, dass die Pumpeneinrichtung mit dem verflüssigten Treibgas eine Flüssigkeit fördert, wobei wegen der hohen Dichte des verflüssigten Treibgases im Gegensatz zum gasförmigen Treibgas ein ausreichend hoher Treibgas-Durchsatz auch bei kleiner Dimensionierung und bei niedriger Betriebsenergie der Pumpeneinrichtung gegeben ist. Stromabwärts der Heizeinrichtung ist dann nach einem Verdampfen des Treibgases ein ausreichend hoher Treibgasdruck gegeben, um die Einheit mit zwei in einem Zylinder gegeneinander drehbar gelagerten Kolben zu betreiben.at the device according to the invention is characterized by the feature combination that the cooling device is designed to liquefy a propellant gas acting on the pistons of the units and the heating device is designed to evaporate the liquefied propellant, and between the cooling device and the heater means pump means for conveying the liquefied Propellant gas is achieved, that for operating the cooling device and for operating the heater existing temperature levels are usable to operate the pump device with the Objective of building a given propellant gas pressure downstream of the Heating device to minimize necessary energy. The energy minimization is characterized in the inventive device achieved that the pumping device with the liquefied Propellant a liquid promotes, being because of the high density of the liquefied propellant gas in contrast to gaseous Propellant gas a sufficiently high propellant gas throughput even at lower Dimensioning and low operating energy of the pump device given is. downstream the heater is then after evaporation of the propellant gas given a sufficiently high propellant gas pressure to the unit with two in a cylinder against each other rotatably mounted piston operate.
Gemäß einer ersten bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist vorgesehen, dass zwischen der Kühleinrichtung und der Pumpeneinrichtung ein Flüssigkeitsspeicher vorgesehen ist, der ein Flüssigkeits-Reservoir bereithält, das ausreichend groß bemessen ist, um die Leistung der Pumpeneinrichtung an einen jeweils aktuellen Bedarf anzupassen.According to one first preferred embodiment the device according to the invention it is provided that between the cooling device and the pump device a liquid storage is provided, which holds a liquid reservoir, the sufficiently large is to match the performance of the pumping device to a current need adapt.
Gemäß einer
anderen bevorzugten Ausführungsform
der erfindungsgemäßen Vorrichtung
ist vorgesehen, dass zwischen der Heizeinrichtung und dem Zylinder
(
Gemäß einer wichtigen bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist vorgesehen, dass eine erste Heizeinrichtung und eine zweite Heizeinrichtung in Reihe hintereinander geschaltet sind, wobei die erste Heizeinrichtung das verflüssigte Treibgas auf ein erstes Niveau aufheizt und die zweite Heizeinrichtung das verflüssigte Treibgas auf ein gegenüber dem ersten Niveau angehobenes zweites Niveau aufheizt, wobei das zweite Niveau auch oberhalb einer Verdampfungstemperatur des Treibgases gelegen sein kann. Ein Erwärmen des Treibgases in zwei oder mehr sukzessiven Schritten bewirkt dabei zum einen eine gute Handhabbarkeit von Gasgemischen mit leicht unterschiedlichen Siedepunkten und zum anderen eine effektive und energiearme Einleitung von Wärme in das Treibgas. Eine der beiden Heizeinrichtungen kann dabei vorteilhaft von einer mittels eines Sonnenkollektors erwärmten Flüssigkeit betrieben sein, wobei aufgrund der dort vorherrschenden höheren Temperatur insbesondere die zweite Heizeinrichtung geeignet ist, um von einer mittels eines Sonnenkollektors erwärmten Flüssigkeit betrieben zu werden.According to one important preferred embodiment the device according to the invention is provided that a first heater and a second Heating device are connected in series one behind the other, wherein the first heater that liquefied Propellant heats up to a first level and the second heater the liquefied Propellant gas on one opposite the first level raised second level heats up, the second level also above an evaporation temperature of the propellant gas can be located. A heating of the Propellant gas in two or more successive steps causes it on the one hand a good handling of gas mixtures with slightly different Boiling points and on the other hand an effective and low-energy introduction of heat in the propellant. One of the two heaters can be advantageous be operated by a means of a solar heated liquid, wherein in particular due to the higher temperature prevailing there the second heating device is adapted to be separated from one by means of a Solar panel heated liquid to be operated.
Alternativ kann vorgesehen sein, dass eine, insbesondere die erste Heizeinrichtung von einer mittels eines Holz-, Öl- oder Gasbrenners erwärmten Flüssigkeit betrieben ist.Alternatively it can be provided that one, in particular the first heating device heated by a means of a wood, oil or gas burner Liquid is operated.
In dem Fall, dass zwei Heizeinrichtungen vorgesehen sind, können beide Heizeinrichtungen von einer mittels eines Sonnenkollektors erwärmten Flüssigkeit betrieben sein, wobei die zweite Heizeinrichtung zuerst von der erwärmten Flüssigkeit durchströmt ist und anschließend die erste Heizeinrichtung von der erwärmten Flüssigkeit durchströmt ist.In In the case where two heaters are provided, both can Heating means of a heated by means of a solar collector liquid be operated, wherein the second heater first from the heated liquid flows through is and then the first heater is flowed through by the heated liquid.
In dem Fall, das zwei Heizeinrichtungen vorgesehen sind, ist insbesondere vorzugsweise der Gasspeicher mit der ersten Heizeinrichtung gekoppelt. Die Kopplung ist dabei vorzugsweise so geartet, dass in dem Gasspeicher aufgefangenes und über den gesonderten Kreislauf rückgeleitetes Treibgas mit Hilfe der ersten Heizeinrichtung einem Verdampfungsvorgang zuführbar ist.In In the case where two heaters are provided, in particular Preferably, the gas storage coupled to the first heater. The coupling is preferably such that in the gas storage intercepted and over the Returned separate cycle Propellant using the first heater an evaporation process supplied is.
Gemäß weiterer bevorzugter Ausführungsformen der Erfindung ist vorgesehen, dass eine der Zylinderinnenwand gegenüberstehende äußere Stirnfläche eines Kolbens mit einer Grafitbeschichtung oder einer Beschichtung aus Kunststoffmaterial versehen ist, um die Dimensionen eines zwischen der Zylinderinnenwand und der äußeren Stirnfläche des Kolbens vorhandenen Spaltes zu minimieren.According to others preferred embodiments The invention provides that one of the cylinder inner wall opposite outer face of a Piston with a graphite coating or a coating of Plastic material is provided to the dimensions of one between the Cylinder inner wall and the outer face of the Piston minimize existing gap.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung wird im Folgenden anhand einer bevorzugten Ausführungsform erläutert, die in den Figuren der Zeichnung dargestellt ist. Darin zeigen:The inventive device is explained below with reference to a preferred embodiment, the is shown in the figures of the drawing. Show:
Die
in den
Eine
in den
Bei
der dargestellten bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung
ist vorgesehen, dass die Einrichtung
Die
Einheit enthält
eine Welle
Zwischen
der Kühleinrichtung
Ferner
ist an die als Evaporator wirkende Heizeinrichtung
Der
Gas-Pufferspeicher
Das oben erläuterte Ausführungsbeispiel der Erfindung dient lediglich dem Zweck eines besseren Verständnisses der durch die Ansprüche definierten erfindungsgemäßen Lehre, die als solche durch das Ausführungsbeispiel nicht eingeschränkt ist.The explained above embodiment The invention is for the purpose of better understanding only the one by the claims defined teaching according to the invention, as such by the embodiment not limited is.
Claims (14)
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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DE200710042460 DE102007042460B3 (en) | 2007-09-06 | 2007-09-06 | Rotary piston thermal engine device has unit with two pistons supported with each other in cylinder in pivoting manner and cooling unit is designed to liquefy fuel gas operated on piston of unit |
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ID=40561032
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2007
- 2007-09-06 DE DE200710042460 patent/DE102007042460B3/en active Active
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