WO2008113201A4 - Verfahren und einrichtung zur gewinnung mechanischer energie - Google Patents

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Abstract

Verfahren zur Gewinnung mechanischer Energie, gekennzeichnet durch ein Gas oder eine Flüssigkeit, die bereits bei einem kleinen Druck, d.h. sparsam eine dazu konzipierte Expansionsmaschine antreibt.

Claims

GEÄNDERTE ANSPRÜCHE beim Internationalen Büro eingegangen am 21 Januar 2009 (21.01.2009)
1. Verfahren zur Gewinnung mechanischer Energie aus Wärme, Solarenergie, oder Ströhmung, dadurch gekennzeichnet, dass ein Motor (5) mit Wankelgeometrie und mit in die Länge gezogenem Drehkolben (84) statt als Explosionsmaschine als Expansionsmaschine bei gleichzeitiger Beaufschlagung mehrerer Kolbenflächen mit Kraft, Druck oder Unterdruck angetrieben wird, so dass bereits bei kleinem Druck oder Temperaturgefälle der Antrieb erfolgt.
2. Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass während einem Verdampfungsprozess die Wärmeübertragung durch Mischen von verschiedenen Stoffen, insbesondere Flüssigkeiten geschieht, welche dem Temperaturbereich entsprechend mit Vorteil gewechselt werden können.
3. Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass das aus dem Motor (5) oder einer Turbine strömendes Fluid in einem Kondesator (7) in eine gekühlte Flüssigkeit hinein eingesaugt wird, indem ein Unterdruck mechanisch oder durch Volumenreduktion durch Abkühlung und Kondensation vom Fluid entsteht.
4. Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass bei einem Gas, das verflüssigt, eine höhere Dichte als die Kühlflüssigkeit (24) hat, so viel warmes Gas angesaugt wird, dass sich dieses in vielen nach oben geschlossenen Reusen (25) sammelt, die das Gas gleichmässig in einem Tank (38) als kleine Einheiten verteilt und es vor dem weitern Aufsteigen und erneuten Zusammenströmen hindert, um es anschliessend durch mechanische, pneumatische oder hydraulische Druckerhöhung zu verflüssigen, worauf die Flüssigkeit absinkt und im untern Teil (29) des Tanks entnommen werden kann.
5. Verfahren nach Anspruch 1 , zur Anwendung in Solaranlagen, dadurch gekennzeichnet, dass das Warmwasser bzw. eine Wärmeträgerflüssigkeit in 18
Flachkollektoren als auch in minteinander verbundenen, durchgängigen Vakuumröhren (53) fliesst, dass diese Vakuumröhren mit Vorteil in einem Abstand voneinander montiert sind, um Licht und Regenwasser durchströmen zu lassen, und die entweder vakuumdicht verschlossen sind oder in welchen das Vakuum mittels einer Pumpe (58) aufrecht erhalten bleibt.
6. Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 in einem Kreisprozess, mit einem Dampferzeuger (4) und mit einem Kondensator (7) für ein verdampfbares Arbeitsmedium, dadurch gekennzeichnet, dass der Dampferzeuger (7) mit Wärme aus der Erdwärme, Industrieabwärme, Sonnenkollektoren (1) oder über einen Wärmespeicher bzw. aus einem Warmwasserspeicher gespiesen wird und dass die Expansionsmaschine (5) zwischen dem Dampfereuger (4) und dem Kondensator (7) geschaltet ist und durch das Arbeitsmedium antreibbar ist.
7. Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anpruch 1 ohne Kreisprozess, daruchr gekennzeichnet dass ein Luft- oder Wasserstrom als Antriebsmedium für den Motor(5) mit Wankelgeometrie genutzt wird.
8. Einrichtung nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Motor (5) eine Geometrie nach dem Wankelmotorenprinzip aufweist, mit einer Übersetzung, Zahnradübersetzung von 1 :2, 2:3, 3:4 usw. Oder x:x+1 vom Zahnrad (10) zum Innenzahnkranz (11).
9. Einrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Kolben des Motors (5) als eine längliche Trommel (35) ausgeführt ist, dass eine Drehachse durch diese Trommel hindurchgeht und an beiden Enden gelagert und geführt ist und dass der Drehkolben mindestens teilweise in einem Gehäuse untergebracht ist. 19
10. Einrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Kolben (84) des Motors einen zylinderförmigen Mantel aufweist, dass sich Querwände, Stege (85) sowie Formpressprofil innerhalb dieses Zylinders befinden, die vorteilhaft aus Blech sind, und dass eine Welle vorgesehen ist.
11. Einrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass Ventile vorgesehen sind, die zur Steuerung des Gasstroms zu und/oder weg vom Motor (5) bestimmt sind, dass der Körper des Ventils als ein drehbares Rohr bzw. als Walze (18) ausgeführt ist, dass dieses Rohr in einem Gehäuse drehbar gelagert ist, in welchem Einlass- und Auslasskanäle ausgeführt sind, dass im Ventilkörper Öffnungen (19) ausgeführt sind, welche mit den Einlass- und Auslasskanälen in Ausrichtung gebracht werden können, und dass der Antrieb des Ventilkörpers mit dem Kolben des Motors gekoppelt ist.
12. Einrichtung nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Volumenstrom durch eine erste Öffnung im Gehäuse ohne Ventilsteuerung auf den Kolben trifft und dass der Volumenstrom nach seiner Ausdehnung den Expansionsraum durch eine weitere Öffnung verlässt, die von vorteil grösser ist als die Einströmöffnung ist.
13. Einrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse vom Motor im Warmbereich thermisch isoliert ist, dass das Gas vom Auslassbereich bis zum Kühler gekühlt werden kann, und zwar mit Hilfe von gut wärmeleitenden Rohren, Kühlrippen, einer Kühlflüssigkeit oder eines Luftstroms.
14. Einrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass Wasser mit der sehr hohen spezifischen Wärmekapazität als Energiespeicher dient, entweder für den Warm- oder den Kaltbereich, und dass ein Tank (3) vorgesehen ist, in welchem Wasser dazu gelagert sein kann
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