DE10209998A1 - Gas expansion element for an arrangement for converting thermal into motor energy - Google Patents

Abstract

Ein Gasausdehnungselement für eine Anordnung zum Umwandeln von thermischer in motorische Energie, insbesondere für einen Warmwassermotor, besteht aus einem mit einem Gas oder Gasgemisch gefüllten geschlossenen Druckbehälter (1), der über einen Flüssigkkolben (4) mit der Anordnung wirksam verbunden ist und jeweils eine obere Einspritzöffnung (3) für Warmwasser sowie für Kaltwasser und eine untere mit einem Arbeitskreislauf (14) verbundene Wasserablauföffnung (12) aufweist. Der Flüssigkolben (4) ist innerhalb des Druckbehälters (1) vorgesehen.A gas expansion element for an arrangement for converting thermal into motor energy, in particular for a hot water engine, consists of a closed pressure vessel (1) filled with a gas or gas mixture, which is effectively connected to the arrangement via a liquid piston (4) and an upper one Injection opening (3) for hot water and for cold water and a lower water outlet opening (12) connected to a working circuit (14). The liquid piston (4) is provided inside the pressure container (1).

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Gasausdehnungselement für eine Anordnung zum Umwandeln von thermischer in motorische Energie, insbesondere für einen Warmwassermotor, bestehend aus einem mit einem Gas oder Gasgemisch gefüllten geschlossenen Druckbehälter, der über einen Flüssigkolben mit der Anordnung wirksam verbunden ist und jeweils eine obere Einspritzöffnung für Warmwasser sowie für Kaltwasser und eine untere mit einem Arbeitskreislauf verbundene Wasserablauföffnung aufweist. The invention relates to a gas expansion element for an arrangement for converting from thermal to motor Energy, especially for a hot water engine from a filled with a gas or gas mixture closed pressure vessel, which is connected to the Arrangement is effectively connected and an upper one Injection opening for hot water as well as for cold water and one lower connected with a working cycle Has water drain opening.

Aus der EP 0 043 879 A1 ist ein als Zylinder ausgebildetes Gasausdehnungselement für eine Anordnung zum Umwandeln von thermischer in motorische Energie bekannt. In dem Zylinder ist ein Kolben mit einer Kolbenstange verschiebbar gelagert. Der von der Kolbenstange durchragte Zylinderraum weist ein Einlassventil sowie Auslassventil für Luft auf, wobei das Auslassventil über einen Bypass mit einem Arbeitsraum des Zylinders gekoppelt ist. Der Arbeitsraum ist mit einer Einspritzöffnung für Warmwasser sowie einem Auslaufventil versehen. Mit der Lagerung von Kolben und Kolbenstange in dem Zylinder gehen verhältnismäßig große Reibungsverluste einher. EP 0 043 879 A1 describes a cylinder Gas expansion element for an arrangement for converting known thermal in motor energy. In the cylinder is a piston with a piston rod slidably mounted. The cylinder space protruding through the piston rod has a Inlet valve and exhaust valve for air, which Exhaust valve via a bypass with a work space of the Cylinder is coupled. The work space is with one Injection opening for hot water and an outlet valve Mistake. With the bearing of the piston and piston rod in the Cylinders are accompanied by relatively large friction losses.

Im Weiteren offenbart die WO 00/53898 ein Gasausdehnungselement für eine Anordnung zum Umwandeln von thermischer in motorische Energie, insbesondere für einen Warmwassermotor, bestehend aus einem mit einem Gas oder Gasgemisch gefüllten geschlossenen Druckbehälter. Der Druckbehälter ist über einen verschiebbaren Kolben mit der Anordnung wirksam verbunden und weist jeweils eine obere Einspritzöffnung für Warmwasser sowie für Kaltwasser und eine untere Wasserablauföffnung auf. Der Kolben ist als Flüssigkolbenpumpe ausgebildet, die eingangsseitig mit der Wasserablauföffnung des Druckbehälters, der ein Wasserzulauf eines Arbeitskreislaufes zugeordnet ist, und ausgangsseitig mit einem Wasserablauf des Arbeitskreislaufes verbunden ist. Furthermore, WO 00/53898 discloses a Gas expansion element for an arrangement for converting thermal to motor energy, especially for a hot water engine, consisting of a filled with a gas or gas mixture closed pressure vessel. The pressure vessel is over one slidable piston effectively connected to the arrangement and each has an upper injection opening for hot water as well as for cold water and a lower water drain opening. The piston is designed as a liquid piston pump on the inlet side with the water outlet opening of the pressure vessel, which is assigned a water inlet of a working circuit, and on the output side with a water drain from the Working cycle is connected.

Es ist Aufgabe der Erfindung, ein Gasausdehnungselement der eingangs genannten Art zu schaffen, das bei einem einfachen Aufbau einen relativ hohen Wirkungsgrad aufweist. It is an object of the invention to provide a gas expansion element to create the kind mentioned at the beginning with a simple Structure has a relatively high efficiency.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, dass der Flüssigkolben innerhalb des Druckbehälters vorgesehen ist. According to the invention the object is achieved in that the Liquid piston is provided within the pressure vessel.

Durch die Anordnung des Flüssigkolbens innerhalb des Druckbehälters ist es nicht erforderlich, eine zusätzliche Komponente, beispielsweise eine separate Flüssigkolbenpumpe, zur Übertragung der Expansionsenergie des komprimierbaren Gases bzw. Gasgemischs auf ein nichtkomprimierbares Medium sowie dessen Rückstellung vorzusehen. Darüber hinaus werden Energieverluste aufgrund von Übertragungswegen vermieden. Das bei der Zufuhr von Kaltwasser kontraktierende und bei der Zufuhr von Warmwasser expandierende Gas, beispielsweise Luft, beaufschlagt direkt den Flüssigkolben bzw. wird von dem Flüssigkolben beaufschlagt, der Arbeit verrichtet, die dem Arbeitskreislauf zur Umwandlung der thermischen Energie zugeführt wird. The arrangement of the liquid piston within the Pressure vessel, there is no need for an additional one Component, for example a separate liquid piston pump for Transfer of the expansion energy of the compressible gas or gas mixture on a non-compressible medium and to provide for its provision. Beyond that Energy losses due to transmission routes avoided. That at the supply of cold water contracting and the supply gas expanding from hot water, for example air, acts directly on the liquid piston or is by the Pressurized liquid piston that does the work that Working circuit for the conversion of thermal energy supplied becomes.

Bevorzugt schwimmt auf der druckbeaufschlagten Oberfläche des Flüssigkolbens eine von dem Gas oder Gasgemisch beaufschlagte druckbeständige Trennschicht. Die Trennschicht definiert im Wesentlichen die von dem Gas bzw. Gasgemisch direkt beaufschlagte Fläche des Flüssigkolbens und sorgt für eine gleichmäßige Kraftübertragung. Preferably floats on the pressurized surface of the Liquid piston one acted upon by the gas or gas mixture pressure-resistant interface. The interface defines in Essentially that of the gas or gas mixture directly acted upon surface of the liquid piston and ensures a uniform power transmission.

Zweckmäßigerweise ist die Trennschicht zu der Innenwandung des Druckbehälters geringfügig beabstandet. Durch die Beabstandung der Trennschicht ist sichergestellt, dass das in den Druckbehälter eingesprühte Warm- oder Kaltwasser über die Wasserablauföffnung abgeleitet wird, weshalb der Flüssigkolben in einer nicht von dem Gas beaufschlagten Ausgangslage einen konstanten Pegel aufweist und der Druckbehälter oberhalb der Trennschicht vollständig mit dem Gas bzw. Gasgemisch gefüllt ist. The separating layer to the inner wall is expedient of the pressure vessel slightly spaced. Through the The separation of the separating layer ensures that the hot or cold water sprayed into the pressure vessel via the Water drain opening is derived, which is why Liquid piston in a starting position not acted upon by the gas has a constant level and the pressure vessel above the separation layer completely with the gas or gas mixture is filled.

Nach einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist die Trennschicht als ein eine druckfeste Außenhaut und einen Schwimmerkern umfassender Kegel ausgebildet. Der Kegel begünstigt eine Verwirbelung des in den Druckbehälter eingesprühten Warm- bzw. Kaltwassers mit dem Gas, so dass eine schnelle Erwärmung bzw. Abkühlung des Gases erfolgt. According to an advantageous embodiment of the invention Separating layer as a pressure-resistant outer skin and one Float core formed cone. The cone favors a turbulence in the pressure vessel sprayed hot or cold water with the gas, so that a rapid heating or cooling of the gas takes place.

Um einen verhältnismäßig stabilen Aufbau des Kegels bei einer relativ dünnen Ausbildung der Außenhaut zu erzielen, stützt sich vorzugsweise die Außenhaut unmittelbar auf dem Schwimmerkern ab. Der Schwimmerkern stabilisiert sonach die Außenhaut des Kegels. To a relatively stable structure of the cone at one to achieve relatively thin outer skin supports preferably the outer skin directly on the Float core. The float core thus stabilizes the Outer skin of the cone.

Zur schnellen Ableitung des in den Druckbehälter eingesprühten Kalt- oder Warmwassers ist zweckmäßigerweise die Außenhaut aus einem wasserabweisenden und hitzebeständigen Material gefertigt. Darüber hinaus schützt das hitzebeständige Material der Außenhaut den Schwimmerkörper vor einer temperaturbedingten Beschädigung. Vorzugsweise besteht die Außenhaut aus einem nichtrostenden Stahl, einer Titan- oder Aluminiumlegierung. For quick drainage of the pressure vessel sprayed cold or hot water is expediently the Outer skin made of a water-repellent and heat-resistant Made of material. It also protects against heat Material of the outer skin of the float in front of one temperature-related damage. The outer skin is preferably present from a stainless steel, a titanium or Aluminum alloy.

Damit eine thermische Trennung zwischen dem eingesprühten Kalt- oder Warmwasser und dem Flüssigkolben weitgehend sichergestellt ist, besteht vorteilhafterweise der Schwimmkern aus einem Polyvinylchlorid- oder Polyurethan-Hartschaum. So that a thermal separation between the sprayed Cold or hot water and the liquid piston largely is ensured, there is advantageously the floating core made of a polyvinyl chloride or rigid polyurethane foam.

Um das Ablaufen des eingesprühten Kalt- oder Warmwassers von dem Kegel zu begünstigen und eine relativ große Auftriebsfläche zur Verfügung zu stellen, ist bevorzugt die Spitze des Kegels in Richtung der oberen Einspritzöffnungen ausgerichtet. To drain the sprayed cold or hot water from to favor the cone and a relatively large one Providing buoyancy area is preferably the tip of the Cone in the direction of the upper injection openings aligned.

Damit der Kegel einen relativ großen Auftrieb erfährt, weist der Kegel einen auf der Oberfläche des Flüssigkolbens schwimmenden zylindrischen Ansatz auf, dessen Außendurchmesser dem größten Durchmesser des Kegels entspricht. So that the cone experiences a relatively large buoyancy, points the cone one on the surface of the liquid piston floating cylindrical approach, the outside diameter of which corresponds to the largest diameter of the cone.

Nach einer Weiterbildung des Erfindungsgedankens ist dem Kegel eine Führungseinrichtung zur zentrischen Lagezentrierung des Kegels innerhalb des Druckbehälters zugeordnet. Somit nimmt der Kegel stets eine definierte Lage innerhalb des Druckbehälters ein und ein seitliches Kippen des Kegels ist ausgeschlossen. After a further development of the inventive concept is the Kegel a guide device for centering the position assigned to the cone within the pressure vessel. Consequently the cone always takes a defined position within the Pressure tank and a lateral tilting of the cone locked out.

Vorzugsweise umfasst die Führungseinrichtung eine an dem Kegel befestigte Führungsstange, die in einer in dem Druckbehälter angeordneten Führungshülse verschiebbar gelagert ist. Die Führungseinrichtung ist somit vollständig innerhalb des Druckbehälters angeordnet. The guide device preferably comprises one on the Tapered guide rod, which in one in the Pressure vessel arranged guide sleeve is slidably mounted. The guide device is thus completely within the Pressure vessel arranged.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist der Führungseinrichtung ein Wegmeßsystem zugeordnet. Mittels dieses Wegmeßsystems ist die Position des Kegels und damit auch die Lage des Flüssigkolbens innerhalb des Druckbehälters stets genau zu bestimmen. Nach einer Kopplung des Wegmeßsystems mit einer entsprechenden Steuerung der Einspritzdüsen erfolgt eine Einspritzung von Kalt- oder Warmwasser in Abhängigkeit von der Lage des Flüssigkolbens. Das Wegmeßsystem ist beispielsweise als induktiver Wegaufnehmer ausgebildet und sendet ein elektrisches Signal an die Steuereinheit, die Stellorgane zum Öffnen und Schließen von Ventilen ansteuert. In a further embodiment of the invention Guide device assigned a measuring system. By means of this Position measuring system is the position of the cone and thus the position of the liquid piston inside the pressure vessel always exactly to determine. After coupling the measuring system with a A corresponding control of the injection nozzles takes place Injection of cold or hot water depending on the Position of the liquid piston. The measuring system is for example trained as an inductive displacement sensor and sends one electrical signal to the control unit, the actuators for Controls opening and closing of valves.

Es versteht sich, dass die vorstehend genannten und nachstehend noch zu erläuternden Merkmale nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen verwendbar sind, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen. It is understood that the above and Features to be explained below not only in each case specified combination, but also in others Combinations can be used without the scope of the present Leaving invention.

Die Erfindung wird im Folgenden anhand eines Ausführungsbeispieles unter Bezugnahme auf die zugehörige Zeichnung näher erläutert. Die einzige Figur zeigt eine schematische Darstellung eines erfindungsgemäßen Gasausdehnungselementes mit zugeordneten Komponenten. The invention is described below using a Embodiment with reference to the accompanying drawings explained. The only figure shows a schematic Representation of a gas expansion element according to the invention assigned components.

Ein zylindrischer Druckbehälter 1 weist an seiner Oberseite eine Einspritzöffnung 3 für Kaltwasser sowie eine Einspritzöffnung 2 für Warmwasser auf, wobei beide Einspritzöffnungen 2, 3 mit jeweils einer in das Innere gerichteten Sprüh- und Zerstäuberdüse 21 versehen sind. Innerhalb des geschlossenen Druckbehälters 1 befindet sich ein Flüssigkolben 4 aus Wasser, auf dessen Oberfläche 5 eine Trennschicht 6 schwimmt. Die Trennschicht 6 umfasst einen Kegel 7, dessen einen stumpfen Winkel einschließende Spitze 8 in Richtung der Einspritzdüsen 2, 3 weist, und einen an der Unterseite des Kegels 7 angeordneten zylindrischen Ansatz 9. Der Durchmesser des Ansatzes 9 entspricht dem größten Durchmesser des Kegels 7, also dem der Grundfläche des Kegels 7. Die Trennschicht 6 besteht aus einer aus einem druck- sowie hitzebeständigen Material gefertigten Außenhaut 10 sowie einem die Außenhaut 10 abstützenden Schwimmerkörper 11. Der Durchmesser des Ansatzes 9 und damit auch der Durchmesser der Grundfläche des Kegels 7 weist ein geringfügiges Spiel zu der Innenwand des Druckbehälters 1 auf. In den Boden 22 des Druckbehälters 1 ist eine Wasserablauföffnung 12 eingelassen, die über Leitungen 23 mit eingesetzten Rückschlagventilen 13 mit einem Arbeitskreislauf 14 in Verbindung steht. A cylindrical pressure vessel 1 has an injection opening 3 for cold water and an injection opening 2 for hot water on its upper side, wherein both injection openings 2 , 3 are each provided with a spraying and atomizing nozzle 21 directed into the interior. Inside the closed pressure vessel 1 there is a liquid piston 4 made of water, on the surface 5 of which a separating layer 6 floats. The separating layer 6 comprises a cone 7 , the tip 8 of which encloses an obtuse angle points in the direction of the injection nozzles 2 , 3 , and a cylindrical projection 9 arranged on the underside of the cone 7 . The diameter of the extension 9 corresponds to the largest diameter of the cone 7 , that is to say that of the base area of the cone 7 . The separating layer 6 consists of an outer skin 10 made of a pressure-resistant and heat-resistant material and a float body 11 supporting the outer skin 10 . The diameter of the projection 9 and thus also the diameter of the base of the cone 7 has a slight play to the inner wall of the pressure vessel 1 . In the bottom 22 of the pressure vessel 1 , a water drain opening 12 is let in, which is connected via lines 23 with inserted check valves 13 to a working circuit 14 .

An der Spitze 8 des Kegels 7 ist eine Führungsstange 15 befestigt, die zur Lagezentrierung der Trennschicht 6 in dem Druckbehälter 1 mit einer an der Oberseite des Druckbehälters 1 festgelegten Führungshülse 16 zusammenwirkt. Zugleich wirken die Führungsstange 15 und die Führungshülse 16 als induktives Wegmeßsystem 24 zusammen, das ein elektrisches Signal bezüglich der Stellung des Kegels 7 und damit der Höhe der Oberfläche 5 des Flüssigkolbens 4 an eine Steuereinheit 17 sendet. A guide rod 15 is fastened to the tip 8 of the cone 7 and cooperates with a guide sleeve 16 fixed to the upper side of the pressure container 1 in order to center the position of the separating layer 6 in the pressure container 1 . At the same time, the guide rod 15 and the guide sleeve 16 work together as an inductive displacement measuring system 24 , which sends an electrical signal with respect to the position of the cone 7 and thus the height of the surface 5 of the liquid piston 4 to a control unit 17 .

Um Luft 18 bzw. andere Gase oder Gasgemische innerhalb des Druckbehälters 1 zu erwärmen, wird warmes Wasser über die Einspritzöffnung 2 in das Innere des Druckbehälters 1 gesprüht. Hierzu öffnet die Steuereinheit 17 ein der Einspritzöffnung 2 zugeordnetes, in eine Zuleitung 25 eingesetztes Ventil 19, indem sie ein Stellorgan 26 des Ventils 19 über eine Verbindungsleitung 27 ansteuert. Beim Einsprühen des warmen Wassers dehnt sich die Luft 18 aus und verrichtet über den verschiebbaren Flüssigkolben 4 Arbeit. Die Wegstreckenänderung des Flüssigkolbens 4 wird von dem Wegmeßsystem 24 erfasst, das ein entsprechendes elektrisches Signal zur Auswertung über die Leitung 28 an die Steuereinheit 17 übermittelt. Die Temperaturverteilung des warmen Wassers innerhalb der Luft 18 wird durch die Form des Kegels 4 begünstigt. Nachdem der Flüssigkolben 4 eine untere Endlage erreicht hat, wird die Einspritzöffnung 2 für das Warmwasser durch eine entsprechende Ansteuerung des Stellorgans 26 des Ventils 19 durch die Steuerung 17 geschlossen. Eines der Rückschlagventile 13 wird geöffnet und der erzeugte Druck pflanzt sich in dem Arbeitskreislauf 14 fort. Während dieser Zeit ist das andere Rückschlagventil 13 geschlossen, das beim Kontrahieren der Luft 18 in dem Druckbehälter 1 geöffnet wird. In order to heat air 18 or other gases or gas mixtures within the pressure vessel 1 , warm water is sprayed into the interior of the pressure vessel 1 via the injection opening 2 . For this purpose, the control unit 17 opens a valve 19 assigned to the injection opening 2 and inserted into a feed line 25 by actuating an actuator 26 of the valve 19 via a connecting line 27 . When the warm water is sprayed in, the air 18 expands and does 4 work via the displaceable liquid piston. The change in distance of the liquid piston 4 is detected by the distance measuring system 24 , which transmits a corresponding electrical signal for evaluation via the line 28 to the control unit 17 . The temperature distribution of the warm water within the air 18 is favored by the shape of the cone 4 . After the liquid piston 4 has reached a lower end position, the injection opening 2 for the hot water is closed by a corresponding actuation of the actuator 26 of the valve 19 by the controller 17 . One of the check valves 13 is opened and the pressure generated propagates in the working circuit 14 . During this time, the other check valve 13 is closed, which is opened when the air 18 in the pressure vessel 1 contracts.

Nach dem Druckanstieg und dem durch die Flüssigkolbendisplazierung hervorgerufenen Druckabfall im Druckbehälter sowie nach einer entsprechenden Reduzierung der Temperatur fällt Wasser aus, das über die Außenhaut 10 des Kegels 7 dem Flüssigkolben 4 und über diesen dem Arbeitskreislauf 14 zugeführt wird. After the pressure rises and the pressure drop in the pressure vessel caused by the liquid piston dislocation and after a corresponding reduction in temperature, water precipitates, which is supplied to the liquid piston 4 via the outer skin 10 of the cone 7 and via this to the working circuit 14 .

Zum Kontrahieren der Luft 18 wird über die mit der Sprüh- und Zerstäuberdüse 21 versehene Einspritzöffnung 3 Kaltwasser in den Druckbehälter 1 gesprüht, indem ein in eine Zuleitung 25 eingesetztes Ventil 20 durch die Beaufschlagung eines Stellorgans 26 seitens der Steuereinheit 17 geöffnet wird. Durch den entstehenden Unterdruck kommt der Flüssigkolben 4 in seine obere Endlage, die ebenfalls durch das Wegmeßsystem 24 erfasst wird. Beim Erreichen der oberen Endlage sendet das Wegmeßsystem über eine Leitung 28 ein elektrisches Signal zur weiteren Verarbeitung an die Steuereinheit 17, die daraufhin das Stellorgan 26 des Ventils 20 zum Schließen desselben veranlasst. To contract the air 18 , cold water is sprayed into the pressure vessel 1 via the injection opening 3 provided with the spraying and atomizing nozzle 21 , in that a valve 20 inserted into a supply line 25 is opened by the actuation of an actuator 26 by the control unit 17 . Due to the resulting negative pressure, the liquid piston 4 comes into its upper end position, which is also detected by the displacement measuring system 24 . When the upper end position is reached, the measuring system sends an electrical signal via a line 28 to the control unit 17 for further processing, which then causes the actuator 26 of the valve 20 to close it.

Claims (13)

1. Gasausdehnungselement für eine Anordnung zum Umwandeln von thermischer in motorische Energie, insbesondere für einen Warmwassermotor, bestehend aus einem mit einem Gas oder Gasgemisch gefüllten geschlossenen Druckbehälter (1), der über einen Flüssigkolben (4) mit der Anordnung wirksam verbunden ist und jeweils eine obere Einspritzöffnung (2, 3) für Warmwasser sowie für Kaltwasser und eine untere mit einem Arbeitskreislauf (14) verbundene Wasserablauföffnung (12) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass der Flüssigkolben (4) innerhalb des Druckbehälters (1) vorgesehen ist. 1. Gas expansion element for an arrangement for converting thermal into motor energy, in particular for a hot water engine, consisting of a closed pressure vessel ( 1 ) filled with a gas or gas mixture, which is effectively connected to the arrangement via a liquid piston ( 4 ) and one each Upper injection opening ( 2 , 3 ) for hot water and for cold water and a lower water outlet opening ( 12 ) connected to a working circuit ( 14 ), characterized in that the liquid piston ( 4 ) is provided inside the pressure container ( 1 ). 2. Gasausdehnungselement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass auf der druckbeaufschlagten Oberfläche (5) des Flüssigkolbens (4) eine von dem Gas oder Gasgemisch beaufschlagte druckbeständige Trennschicht (6) schwimmt. 2. Gas expansion element according to claim 1, characterized in that on the pressurized surface ( 5 ) of the liquid piston ( 4 ) a pressurized by the gas or gas mixture pressure-resistant separating layer ( 6 ) floats. 3. Gasausdehnungselement nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Trennschicht (6) zu der Innenwandung des Druckbehälters (1) geringfügig beabstandet ist. 3. Gas expansion element according to claim 2, characterized in that the separating layer ( 6 ) to the inner wall of the pressure vessel ( 1 ) is slightly spaced. 4. Gasausdehnungselement nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Trennschicht (6) als ein eine druckfeste Außenhaut (10) und einen Schwimmerkern (11) umfassender Kegel (7) ausgebildet ist. 4. A gas expansion element according to claim 2 or 3, characterized in that the separating layer ( 6 ) is designed as a cone ( 7 ) comprising a pressure-resistant outer skin ( 10 ) and a float core ( 11 ). 5. Gasausdehnungselement nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass sich die Außenhaut (10) unmittelbar auf dem Schwimmerkern (11) abstützt. 5. Gas expansion element according to claim 4, characterized in that the outer skin ( 10 ) is supported directly on the float core ( 11 ). 6. Gasausdehnungselement nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Außenhaut (11) aus einem wasserabweisenden und hitzebeständigen Material gefertigt ist. 6. Gas expansion element according to claim 4 or 5, characterized in that the outer skin ( 11 ) is made of a water-repellent and heat-resistant material. 7. Gasausdehnungselement nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Außenhaut (11) aus einem nichtrostenden Stahl, einer Titan- oder Aluminiumlegierung besteht. 7. Gas expansion element according to one of claims 4 to 6, characterized in that the outer skin ( 11 ) consists of a stainless steel, a titanium or aluminum alloy. 8. Gasausdehnungselement nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Schwimmerkern (11) aus einem Polyvinylchlorid- oder Polyurethan-Hartschaum besteht. 8. A gas expansion element according to claim 4 or 5, characterized in that the float core ( 11 ) consists of a polyvinyl chloride or rigid polyurethane foam. 9. Gasausdehnungselement nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Spitze (8) des Kegels (7) in Richtung der oberen Einspritzöffnungen (2, 3) ausgerichtet ist. 9. Gas expansion element according to claim 4, characterized in that the tip ( 8 ) of the cone ( 7 ) is aligned in the direction of the upper injection openings ( 2 , 3 ). 10. Gasausdehnungselement nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Kegel (7) einen auf der Oberfläche (5) des Flüssigkolbens (4) schwimmenden zylindrischen Ansatz (9) aufweist, dessen Außendurchmesser dem größten Durchmesser des Kegels (7) entspricht. 10. Gas expansion element according to claim 9, characterized in that the cone ( 7 ) has a on the surface ( 5 ) of the liquid piston ( 4 ) floating cylindrical projection ( 9 ) whose outer diameter corresponds to the largest diameter of the cone ( 7 ). 11. Gasausdehnungselement nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass dem Kegel (7) eine Führungseinrichtung zur zentrischen Lagezentrierung des Kegels (7) innerhalb des Druckbehälters (1) zugeordnet ist. 11. Gas expansion element according to claim 4, characterized in that the cone ( 7 ) is associated with a guide device for centering the position of the cone ( 7 ) within the pressure vessel ( 1 ). 12. Gasausdehnungselement nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Führungseinrichtung eine an dem Kegel (7) befestigte Führungsstange (15) umfasst, die in einer in dem Druckbehälter (1) angeordneten Führungshülse (16) verschiebbar gelagert ist. 12. Gas expansion element according to claim 10, characterized in that the guide device comprises a guide rod ( 15 ) fastened to the cone ( 7 ), which is displaceably mounted in a guide sleeve ( 16 ) arranged in the pressure container ( 1 ). 13. Gasausdehnungselement nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, dass der Führungseinrichtung ein Wegmeßsystem (24) zugeordnet ist. 13. Gas expansion element according to claim 11 or 12, characterized in that the guide device is assigned a displacement measuring system ( 24 ).