Vorliegendes
Patent ist ein Zusatzpatent zum Patent 10 2004 007 605 . Die Erfindung
betrifft ein Verfahren nach dem Oberbegriff des Anspruches 1 bzw.
eine Anordnung dafür.This patent is an additional patent for patent 10 2004 007 605 , The invention relates to a method according to the preamble of claim 1 and an arrangement therefor.
Aus
der DE 82 20 033 U1 ist
eine Wärmekraftmaschine
bekannt, bei der eine Vielzahl einseitig an einem Rahmen befestigter
dehnfähiger
Behälter mit
Zahnstangen eine gemeinsame Welle antreiben. Durch eine derartige
Konstruktion ergibt sich eine Addition der von den Behältern auf
die Welle ausgeübten
Kräfte.From the DE 82 20 033 U1 a heat engine is known in which a plurality of unilaterally mounted on a frame stretchable container with racks drive a common shaft. By such a construction results in an addition of the forces exerted by the containers on the shaft forces.
Gegenstand
der DE 198 22 847
A1 betrifft maschinelle Einrichtungen, die die Dehnung
von Fasern ausnutzen, wobei mit einem Streifen von 5 m in einem
Gehäuse
mit 25 Umlenkrollen eine Ausdehnung von 200 mm erreicht werden kann.Subject of the DE 198 22 847 A1 relates to mechanical devices that exploit the elongation of fibers, with a strip of 5 m in a housing with 25 pulleys, an extension of 200 mm can be achieved.
Des
weiteren ist aus der US 4 055
954 eine Vorrichtung bekannt, bei der ein einziger, an
einem Rahmen befestigter dehnfähiger
Behälter
bei seiner Ausdehnung einen Hebel bewegt.Furthermore, from the US 4,055,954 a device is known in which a single, attached to a frame expandable container moves in its extension a lever.
Aufgabe
der Erfindung ist, ein Verfahren vorzuschlagen, bei dem durch Erhitzen
einer Mehrzahl von Körpern
aufgrund der Wärmeausdehnung
des Materials eine Längung
der Körper
erreicht wird, die zum Verrichten einer Arbeit, z. B. eines Hubes
und zur Umwandlung von Energie ausgebildet ist. Des weiteren soll
mit der Erfindung eine Einrichtung vorgeschlagen werden, mit der
ein Misch- und Wärmeaustauschvorgang
in Verbindung mit der Energiegewinnung durch Wärmeausdehnung erzielt wird.task
The invention is to propose a method in which by heating
a plurality of bodies
due to thermal expansion
of the material an elongation
the body
is reached, to perform a job, eg. B. a hub
and is designed to convert energy. Furthermore, should
proposed with the invention, a device with the
a mixing and heat exchange process
achieved in conjunction with the energy production by thermal expansion.
Gemäß der Erfindung
wird dies mit den Merkmalen des Kennzeichens des Anspruches 1 erreicht.
Weitere Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.According to the invention
This is achieved with the features of the characterizing part of claim 1.
Further embodiments of the invention are the subject of the dependent claims.
Das
Prinzip der Erfindung besteht darin, dass in einem Rahmensystem
mindestens ein durch Beheizen in der Länge ausdehnbarer Körper, vorzugsweise
eine Mehrzahl von Ausdehnungskörpern, aus
Metall bzw. anderem durch Wärme
ausdehnbarem Material vorgesehen sind, die wahlweise parallel oder
hintereinander bzw. in Kaskade geschaltet sind, wobei im Falle der
Hintereinanderschaltung der Anfang des ersten Körpers fest mit einem starren
Rahmen verbunden ist, derart, dass das entgegengesetzte Ende des
ersten Körpers
aufgrund der Aufheizung um einen Betrag X aufgrund der Wärmeausdehnung
gelängt
wird, dass diese Längung
auf den nächstfolgenden
Körper übertragen
und der Längung hinzuaddiert
wird, die aufgrund der Aufheizung des zweiten Körpers erzielt wird usw., so
dass bei einer Anzahl von n-Körpern
am Ende des nten Körpers
der n-fache Wert einer einzelnen Längung abgenommen werden kann,
also n mal X. Um die Wärmeausdehnung
der einzelnen beheizten Ausdehnungskörper, z. B. Hohlrohre in vollem
Umfang ausnutzen und am Ende addieren zu können, sind jeweils zwei benachbart
angeordnete Körper
1 und 2 über
eine Wippenanordnung mit dem Rahmen fest, untereinander jedoch gelenkig
verbunden, ebenso wie das Ende des zweiten Körpers mit dem Ende des dritten
Körpers und
der Anfang des dritten Körpers
mit dem Anfang des vierten Körpers,
usw..The
Principle of the invention is that in a frame system
at least one body expandable by heating in length, preferably
a plurality of expansion bodies, from
Metal or other by heat
expandable material are provided, either in parallel or
are connected in series or in cascade, in the case of
Connecting the beginning of the first body firmly with a rigid one
Frame is connected, such that the opposite end of the
first body
due to the heating by an amount X due to the thermal expansion
lengthened
will that elongation
on the next
Body transfer
and added to the elongation
is achieved due to the heating of the second body, etc., so
that in a number of n-bodies
at the end of the nth body
the n-fold value of a single elongation can be removed
So X times X. To the thermal expansion
the individual heated expansion body, z. B. hollow tubes in full
Exploiting the extent and adding at the end, two are adjacent
arranged bodies
1 and 2 over
a rocker assembly with the frame fixed, but with each other articulated
connected, as well as the end of the second body with the end of the third
Body and
the beginning of the third body
with the beginning of the fourth body,
etc..
Während der
Eingang als feste Verbindung zwischen Rahmen und erstem Körper ausgebildet ist,
ist der Ausgang des letzten Körpers
mit einer Arbeitsvorrichtung, z. B. einer Hubvorrichtung, einer Presse
oder dergl. verbunden, die die durch die Ausdehnung der Körper erzielten
Weg mal Kraft in an der Arbeitsvorrichtung ausgeübte Arbeit umwandelt.During the
Input formed as a fixed connection between the frame and the first body,
is the exit of the last body
with a working device, z. B. a lifting device, a press
or the like, which achieved by the expansion of the body
Way times force in work done on the working device converts.
Der
Rahmen ist vorzugsweise so ausgebildet, dass er abschnittweise aufgebaut
ist. Das obere un das untere horizontale Querteil des Rechteckrahmens
werden jeweils durch eine Spannvorrichtung mit den beiden vertikalen
U-förmigen
Rahmenteilen fest verspannt, so dass der Rahmen in gespanntem Zustand
weitestgehend starr ist. Zumindest im oberen und im unteren Bereich
ist der Rahmen gegenüber
den Ausdehnungskörpern
durch eine thermische Isolierung abgedichtet. Der Rahmen besteht
aus Metall und ist so ausgelegt, dass er ebenfalls beheizt ist, so
dass er in beheiztem Zustand und bei gleichzeitig abgekühlten Ausdehnungskörpern eine
Längung
erfährt,
die zusätzlich
zu der Längung
der beim Beheizen der Ausdehnungskörper erzielten Ausdehnung für die Energiegewinnung
genutzt werden kann. Hierbei ist der Rahmen auf der Außenseite
isoliert. Oberes wie unteres horizontales Rahmenteil sind unabhängig davon
isoliert und beheizbar, sind jedoch nur dann beheizt, wenn die Ausdehnungskörper unbeheizt
sind, und umgekehrt.Of the
Frame is preferably designed so that it is constructed in sections
is. The upper and the lower horizontal cross section of the rectangular frame
each by a clamping device with the two vertical
U-shaped
Frame parts tightly clamped, leaving the frame in a stretched condition
is largely rigid. At least in the upper and in the lower area
is the frame opposite
the expansion bodies
sealed by a thermal insulation. The frame exists
made of metal and is designed so that it is also heated, so
that he in a heated state and at the same time cooled expansion bodies a
elongation
learns
the additional
to the elongation
the expansion achieved during heating of the expansion body for energy production
can be used. Here is the frame on the outside
isolated. Upper as well as lower horizontal frame part are independent of it
insulated and heated, but are only heated when the expansion body unheated
are, and vice versa.
Die
Anordnung nach der Erfindung besteht aus einer Mehrzahl von voneinander
getrennten Einheiten, deren jede eine Mehrzahl von Hohlrohren oder
entsprechenden Ausdehnungskörpern
aufweist. Die einzelnen Einheiten sind voneinander getrennt, so
dass die Einheiten jeweils paarweise untereinander beheizt werden
bzw. unbeheizt bleiben, d. h., dass eine Einheit beheizt wird, während die
andere Einheit des gleichen Paares unbeheizt bleibt. Die Zwischenräume zwischen
den Rohren und den Rahmenteilen jeder Einheit sind vorzugsweise
mit Fluid gefüllt,
so dass die für
die Beheizung der Hohlrohre verwendete Heizenergie aus einem Heizungssystem in
Form einer Heizanlage eines Gebäudes
zusätzlich genutzt
werden kann.The
Arrangement according to the invention consists of a plurality of each other
separate units, each having a plurality of hollow tubes or
corresponding expansion bodies
having. The individual units are separated, so
that the units are heated in pairs with each other
or remain unheated, d. h., that a unit is heated while the
other unit of the same couple remains unheated. The spaces between
the tubes and the frame parts of each unit are preferably
filled with fluid,
so that for
the heating of the hollow tubes used heating energy from a heating system in
Form of a heating system of a building
additionally used
can be.
In
weiterer Ausgestaltung der Erfindung wird vorgeschlagen, die Aufheizung
der parallel oder in Kaskade geschalteten Ausdehnungskörper von
einem Beheizungssystem aus vorzunehmen, das z. B. in einem Gebäude als
Heizanlage vorhanden ist und von dem die Heizenergie für die erfindungsgemäße Anordnung
nochmals genutzt wird, das aber auch eine elektrische oder eine
beliebige andere hierfür geeignete
Wärmequelle
bzw. Aufheizvorrichtung sein kann. Für einen kontinuierlichen Dauerbetrieb
werden jeweils Paare von Einheiten der erfindungsgemäßen Anordnung
verwendet, wobei eine Einheit erhitzt wird, während die andere abkühlt. Die
Beheizung der Ausdehnungskörper.
z. B. Hohlrohre, innerhalb jeder Einheit erfolgt vorzugsweise über Heißfluid aus
einer herkömmlichen
Heizanlage.In a further embodiment of the invention, it is proposed that the heating of the parallel or in cascade connected expansion body of egg From a heating system to make the z. B. is present in a building as a heating system and from which the heating energy for the arrangement according to the invention is used again, but which may also be an electrical or any other suitable heat source or heating device. For continuous continuous operation, pairs of units of the arrangement according to the invention are used, one unit being heated while the other is cooling. The heating of the expansion body. z. As hollow tubes, within each unit preferably takes place via hot fluid from a conventional heating system.
Zur
Optimierung der Wärmenutzung
wird nach der Erfindung eine Misch- und Wärmeaustauscheinrichtung vorgeschlagen,
mit der die bei einer Abkühlung
der Ausdehnungseinheiten auftretende Wärmeenergie zur anderweitigen
Nutzung, um eine Energieeinsparung zu erzielen, die z. B. zur Raumerwärmung genutzt
werden kann. Bei der Aufheizung einer Ausdehnungs-einheit für die Energiegewinnung tritt
eine Periode der Abkühlung
auf, während
der die anfallende Wärme
in der Regel ungenutzt bleibt und damit verloren geht. Mischt man
diese Wärme
durch stufenweises Mischen und Wärmetauschen
mit anderen Wärmespeichern
und nutzt man das Temperaturgefälle
zwischen den einzelnen Wärmespeichern, indem
man einen Temperaturausgleich zwischen beiden herbeiführt, kann
die beim Abkühlen
der Wärmespeicher
frei werdende Wärme
z. B. von einem strömenden
Medium aufgenommen werden, während parallel
dazu durch Mischen von Medien höherer
und niedrigerer Temperatur im Wärmespeicher
in Verbindung mit Ausdehnungseinheiten und durch Ausnutzen der Längungen
und Kürzungen
der Ausdehnungskörper
Arbeit geleistet wird, die in mechanische oder elektrische Energie
umgewandelt wird.to
Optimization of heat utilization
According to the invention, a mixing and heat exchange device is proposed,
with the at a cooling
the expansion units occurring thermal energy to otherwise
Use to achieve energy savings, the z. B. used for space heating
can be. When heating an expansion unit for energy production occurs
a period of cooling off
on, while
the accumulating heat
usually remains unused and thus lost. Do you mix
this heat
by gradual mixing and heat exchange
with other heat stores
and you use the temperature gradient
between the individual heat stores by
one can bring about a temperature balance between the two
when cooling
the heat storage
released heat
z. B. from a flowing
Medium to be recorded while in parallel
to do so by mixing media higher
and lower temperature in the heat storage
in conjunction with expansion units and by taking advantage of the elongations
and cuts
the expansion body
Work is done in mechanical or electrical energy
is converted.
Nach
einem weiteren Aspekt der Erfindung wird vorgeschlagen, die aufeinanderfolgenden
Phasen des Ausdehnens und Zusammenziehens des Ausdehnungssystems
in einer Misch- und Wärmeaustauschanordnung
ablaufen zu lassen. Dadurch werden die Arbeitshübe aufgrund der Ausdehnung der
Ausdehnungskörper
bei deren Erwärmung
und des Zusammenziehens der Ausdehnungskörper bei deren Abkühlung in
Teilschritte unterteilt, die in Verbindung mit in Temperaturstufen
abnehmenden und zunehmenden Schritten der Misch- und Wärmetauschvorrichtung
durchgeführt
werden. Die Vielzahl von übereinander
oder in Kreisform (9 oder 14) angeordneten
Wärmetausch-Vorrichtungen werden
dabei auf in Temperaturstufen zunehmende bzw. abnehmende, z. B.
thermostatgesteuerte Temperaturwerte nacheinander in Wärmetausch
mit der Ausdehnungsvorrichtung gebracht, derart, dass in abnehmenden
bzw. zunehmenden Temperaturstufen die Teilwärmespeicher bzw. deren in Behältern isoliert
angeordneten Teilwärmespeichern
durch Wärmeübertragung
einen stufenweisen Temperaturausgleich entsprechend den in den Tabellen
1–4 der Zeichnung
angegebenen Werten bewirken, wobei bei Erreichen des niedrigen Temperaturwertes
(Tabelle 2) eine Temperaturrückführung im
letzten Teilwärmespeicher
auf den für
den Beginn des entgegengesetzten Zyklus erforderlichen Temperaturwert durch
Wärmeentzug
erfolgt, der Wärmeaustausch der
Teilwärmespeicher
mit der Ausdehnungseinheit in aufsteigender Reihenfolge durch Temperaturausgleich
zwischen dem jeweiligen unteren Teilwärmespeicher und der Ausdehnungseinheit
erzielt wird, und bei Erreichen des oberen Temperaturwertes (Tabelle
3) eine Wärmezufuhr
auf den erforderlichen oberen Temperaturwert in der Tabelle an die
Ausdehnungseinheit vorgenommen wird, und dass dann der Zyklus wiederholt
und kontinuierlich weitergeführt wird.
Grundsätzlich
gibt in dem einen Zyklus die Ausdehnungseinheit P Wärme an den
jeweiligen Teilwärmespeicher
ab, während
im entgegengesetzten Zyklus der entsprechende Teilwärmespeicher
Wärme an
die Ausdehnungseinheit gibt. Dabei findet jeweils ein Temperaturausgleich
bzw. ein Mischen zwischen einer höheren mit einer niedrigeren
Temperatur statt. Hat die Ausdehnungseinheit P am oberen Ende des Zyklus
den oberen Temperaturwert erreicht, muss eine Nachheizung auf den
Temperaturwert stattfinden, bei dem der nächste Zyklus beginnt.According to a further aspect of the invention it is proposed to run the successive phases of expansion and contraction of the expansion system in a mixing and heat exchange arrangement. As a result, the working strokes are subdivided into sub-steps due to the expansion of the expansion bodies in their heating and the contraction of the expansion body during their cooling, which are carried out in conjunction with decreasing and increasing steps of the mixing and heat exchange device in temperature stages. The multitude of one above the other or in circular form ( 9 or 14 ) arranged heat exchange devices are increasing in temperature increments or decreasing, z. B. thermostat controlled temperature values are successively brought into heat exchange with the expansion device, such that cause the heat storage in stepping temperature equalization according to the values given in Tables 1-4 of the drawing in decreasing or increasing temperature stages, the sub-heat storage or their isolated heat storage tanks arranged in tanks, wherein upon reaching the low temperature value (Table 2), a temperature return in the last part heat storage to the required for the start of the opposite cycle temperature value by heat removal, the heat exchange of the partial heat storage unit with the expansion unit in ascending order achieved by temperature compensation between the respective lower part heat storage and the expansion unit When the upper temperature value (Table 3) is reached, heat is supplied to the required upper temperature value in the table Expansion unit is made, and then that the cycle is repeated and continuously continued. Basically, in one cycle, the expansion unit P releases heat to the respective partial heat store, while in the opposite cycle the corresponding partial heat store gives heat to the expansion unit. In each case, a temperature compensation or mixing takes place between a higher and a lower temperature. If the expansion unit P has reached the upper temperature value at the upper end of the cycle, reheating must take place at the temperature value at which the next cycle begins.
Dabei
tritt bei abnehmenden Temperaturen in den Teilwärmespeichern ein Wärmetausch
von der Ausdehnungseinheit höherer
Temperatur im Vergleich zu dem jeweiligen Teilwärmespeicher ein, indem (entsprechend 9)
die Teilwärmespeicher nacheinander
mit der Ausdehnungseinheit in Wärmetausch
gebracht werden und bei steigender Temperatur in den Teilwärmespeichern
ein Wärmetausch von
dem jeweiligen Teilwärmespeicher
höherer
Temperatur auf die Ausdehnungseinheit stattfindet, und die jeweiligen
Teilwärmespeicher
nacheinander mit der Ausdehnungseinheit in Wärmetausch gebracht werden.
Die Misch- bzw. Wärmetauschanordnung
arbeitet mit der von außen
auf die erforderliche Temperatur beheizten Ausdehnungseinheit im
Wärme-austausch
mit den vorgeheizten Teilwärmespeichern zwischen
den wärmeübertragenden
Ausdehnungseinheiten. Die Vorheizung kann dabei durch eine beliebige,
z. B. elektrische Heizquelle erfolgen.In this case, occurs at decreasing temperatures in the partial heat storage heat exchange from the expansion unit higher temperature compared to the respective partial heat storage by (corresponding 9 ) the partial heat storage are successively brought into heat exchange with the expansion unit and with increasing temperature in the partial heat storage heat exchange of the respective partial heat storage higher temperature takes place on the expansion unit, and the respective partial heat storage are successively brought into heat exchange with the expansion unit. The mixing or heat exchange arrangement operates with the expansion unit, heated from the outside to the required temperature, in heat exchange with the preheated partial heat accumulators between the heat-transferring expansion units. The preheating can be replaced by any, z. B. electrical heating source.
Eine
Alternative hierzu ist z. B. in 14 dargestellt,
bei der die Ausdehnungseinheit mit einzelnen Teilwärmespeichern
in Kreisringform geschaltet ist, deren jeder ein Fluid als Wärmeträger aufweist, und
die über
Ventile, Leitungen und Pumpen nacheinander an die Ausdehnungseinheit
für den
Wärmeaustausch
anschließbar
sind.An alternative to this is z. In 14 represented, in which the expansion unit is connected with individual partial heat storage in circular ring form, each of which has a fluid as a heat transfer medium, and which are connected via valves, lines and pumps successively to the expansion unit for the heat exchange.
Nachstehend
wird die Erfindung in Verbindung mit der Zeichnung anhand eines
Ausführungsbeispieles
erläutert.
Es zeigt:below
the invention in conjunction with the drawing with reference to a
embodiment
explained.
It shows:
1 eine
schematische Darstellung einer Ausführungsform der erfindungsgemäßen Anordnung
zum Erzeugen von Energie in seitlicher Ansicht, 1 a schematic representation of an embodiment of the inventive arrangement for generating energy in a side view,
2 eine
Schnittansicht längs
der Linie I-I der 1, 2 a sectional view taken along the line II of 1 .
3 ein
Paar von im Gegentakt arbeitenden Einheiten, die mit einer bestehenden
Heißfluidanlage
kombiniert sind bzw. von dieser Anlage aus beheizt werden, 3 a pair of push-pull units combined with or heated by an existing hot fluid system,
4 eine
weitere Ausführungsform
der Erfindung in Abänderung
der Darstellung nach 1 mit einer kombinierten Gebläse- und
Warmwasser-Beheizung, 4 a further embodiment of the invention in a modification of the illustration according to 1 with a combined fan and hot water heating,
5 eine
Darstellung der Anordnung nach 4 in einer
um 90° gedrehten
Ansicht, 5 a representation of the arrangement according to 4 in a 90 ° rotated view,
6 eine
Parallelschaltung der Ausdehnungskörper, 6 a parallel connection of the expansion bodies,
7 eine
Gesamtansicht einer Misch- und Wärmetauschanordnung
der Erfindung, 7 an overall view of a mixing and heat exchange arrangement of the invention,
8 eine
Detaildarstellung der Wärmetauschanordnung
der 7, 8th a detailed representation of the heat exchange arrangement of 7 .
9 eine
Darstellung einer weiteren Ausführung
einer Misch- und Wärmetauschanordnung nach
der Erfindung für
eine Anordnung nach 1, 9 a representation of another embodiment of a mixing and heat exchange arrangement according to the invention for an arrangement according to 1 .
10 eine
Tabelle 1 der Temperaturen, auf die die Teilwärmespeicher B1–B19 vorerwärmt werden, 10 a table 1 of the temperatures to which the partial heat accumulators B1-B19 are preheated,
11 eine
Tabelle 2 mit der Temperatur der Ausdehnungseinheit P und der Teilwärmespeicher B1–B19, 11 a table 2 with the temperature of the expansion unit P and the partial heat storage B1-B19,
12 eine
der Tabelle 2 entsprechende Tabelle 3 mit stufenweise ansteigenden
Temperaturen, 12 a Table 3 corresponding to Table 2 with gradually increasing temperatures,
13 eine
Gesamttabelle 4, die die Tabellen 2 und 3 miteinander kombiniert,
und 13 an overall table 4, which combines Tables 2 and 3, and
14 eine
andere Ausführungsform
einer Misch- und Wärmetauschanordnung
nach der Erfindung. 14 another embodiment of a mixing and heat exchange arrangement according to the invention.
Eine
Grundeinheit I der erfindungsgemäßen Anordnung
besteht aus einem massivem Rechteckrahmen 1 mit einem U-förmigen Rahmenteil 2,
dessen freie Schenkel 3, 4 am oberen und am unteren Ende
jeweils einen Querbalken 5, 5' aufweisen, durch den der Rahmen 1 geschlossen
wird. Die Verbindung der Enden des Balkens 5 mit den freien
Enden der Schenkel 3, 4 erfolgt über lösbare Buchsen 6, 6' mit Spannvorrichtungen 7, 7' und Schraubbolzen 8, 8' sowie Isolierung 9, 9' zwischen den
Querbalken 5, 5' und
den Schenkeln 3, 4. Der Rahmen 1 mit
Querbalken 5, 5' ist
durch eine Isolierung 10, 10' thermisch isoliert, die verhindert,
dass Wärme
aufgrund der Beheizung der Ausdehnungskörper 12 an die Querbalken 5, 5' übertragen
wird. Die Querbalken 5, 5' können ebenfalls als Ausdehnungskörper ausgebildet
sein und sind wärmeisoliert.
Zusätzlich
ist der gesamte Rechteckrahmen außen durch eine isolierende
Ummantelung, die schematisch mit M bezeichnet ist, gegen Wärmeverlust
aus dem Inneren geschützt.
Im Rahmeninneren 11 sind die Ausdehnungskörper 12, 13, 14, 15 parallel
zueinander bzw. übereinander
angeordnet dargestellt, die als Hohlrohre oder als Vollkörper aus
Eisen, Stahl oder entsprechendem Material bestehen, ausgebildet
sein können.
Die vordere Stirnseite 16 des Hohlrohres 12 ist
bei 17 über
eine starre Verbindung 18 bei 19 mit dem Rahmenteil 2 fest
verbunden. Die hintere Stirnseite 20 weist eine mittige
Befestigungsstelle 21 auf, an der ein Verbindungsarm 22 über eine
Gelenkstelle 23 mit einem Hebelarm 24 verbunden
ist, der bei 25 mittig gelagert ist. Die Lagerstelle 25 ist
bei 26 gelenkig mit dem Rahmenteil 3 verbunden,
und das entgegengesetzte Ende des Hebelarmes 24 besitzt
eine Gelenkstelle 27, an der ein Verbindungsarm 28 angelenkt
ist, dessen anderer Endpunkt bei 29 mit der hinteren Stirnseite 30 des
benachbarten Ausdehnungskörpers 13 gelenkig
befestigt ist. Die Vorrichtung 20–30 stellt somit eine
Mehrfach-Wippenanordnung dar, deren Schwenklager starr mit dem Rahmen 1 und
deren beide Anlenkstellen 21 und 30 mit zwei benachbarten
Ausdehnungskörpern 12, 13 verbunden sind.
Damit die Ausdehnungskörper
während
des Aufheizvorganges ihre parallele Position zueinander beibehalten,
sind Vorkehrungen für
eine geradlinige Zwangsführung
getroffen, z. B. Rollenführungen
oder Gleitführungen
R zwischen den jeweils zwei einander zugewandten, benachbarten Mantelflächen; diese Führungen
haben die Funktion von Abstandshaltern.A basic unit I of the arrangement according to the invention consists of a solid rectangular frame 1 with a U-shaped frame part 2 whose free thighs 3 . 4 each at the top and at the bottom of a crossbar 5 . 5 ' through which the frame 1 is closed. The connection of the ends of the beam 5 with the free ends of the thighs 3 . 4 via detachable sockets 6 . 6 ' with tensioning devices 7 . 7 ' and bolts 8th . 8th' as well as insulation 9 . 9 ' between the crossbeams 5 . 5 ' and thighs 3 . 4 , The frame 1 with transom 5 . 5 ' is through insulation 10 . 10 ' thermally insulated, which prevents heat due to heating of the expansion body 12 to the crossbeams 5 . 5 ' is transmitted. The crossbeams 5 . 5 ' can also be designed as an expansion body and are thermally insulated. In addition, the entire rectangular frame is externally protected by an insulating sheath, which is schematically designated M, against heat loss from the inside. In the frame interior 11 are the expansion bodies 12 . 13 . 14 . 15 shown parallel to each other or arranged one above the other, which may be formed as hollow tubes or as a solid body made of iron, steel or corresponding material. The front end 16 of the hollow tube 12 is at 17 over a rigid connection 18 at 19 with the frame part 2 firmly connected. The rear end face 20 has a central attachment point 21 on, at the one connecting arm 22 via a joint 23 with a lever arm 24 connected to the 25 is stored centrally. The depository 25 is at 26 articulated with the frame part 3 connected, and the opposite end of the lever arm 24 has a joint 27 at the one connecting arm 28 hinged, its other endpoint at 29 with the rear end side 30 of the adjacent expansion body 13 is hinged. The device 20 - 30 thus represents a multi-rocker arrangement, the pivot bearing rigid with the frame 1 and their two articulation points 21 and 30 with two adjacent expansion bodies 12 . 13 are connected. In order that the expansion bodies maintain their parallel position during the heating process, provision is made for a rectilinear positive guidance, for. B. roller guides or sliding guides R between the two mutually facing, adjacent lateral surfaces; These guides have the function of spacers.
Die
Ausdehnungskörper,
von denen in 1 vier, nämlich 12–15 dargestellt
sind, deren Anzahl in der Praxis jedoch erheblich größer sein
kann, sind zueinander in Kaskade geschaltet, so dass die Wippen 31 bzw. 32 jeweils
die vorderen Stirnseiten 33 und 34 bzw. die hinteren
Stirnseiten 35 und 36 miteinander verbinden. Diese
Wippen 31 und 32 sind in entsprechender Weise
wie die Wippenanordnung W1 aufgebaut und arbeiten in gleicher Weise. Über sie werden
die Ausdehnungshübe
der einzelnen Ausdehnungskörper übertragen,
wobei diese Hübe
sich addieren.The expansion bodies, of which in 1 four, namely 12 - 15 are shown, the number in practice, however, can be considerably larger, are connected to each other in cascade, so that the rockers 31 respectively. 32 in each case the front end faces 33 and 34 or the rear end faces 35 and 36 connect with each other. These seesaws 31 and 32 are constructed in a similar manner as the rocker assembly W1 and work in the same way. About them the expansion strokes of the individual expansion bodies are transmitted, these strokes are added.
Die
vordere Stirnfläche 37 des
letzten Ausdehnungskörpers 15 ist
mit einem Arm 38 fest verbunden, der durch das Rahmenteil 2 über eine
Abdichtvorrichtung 39 verbunden ist und eine Arbeitsfläche 40 beaufschlagt,
z. B. eine Hubvorrichtung 41. Die Gesamtausdehnung der
Hubzylinder 12–15,
die am stirnseitigen Ende 37 des letzten Ausdehnungskörpers 15 erzielt
wird, wird als Wegstrecke über
den Arm 38 auf die Platte 40 übertragen, so dass die Platte 40 um
eine Strecke angehoben wird, die dem n-fachen des Ausdehnungsweges
der n Ausdehnungskörper
entspricht.The front face 37 of the last expansion body 15 is with one arm 38 firmly connected by the frame part 2 via a sealing device 39 connected and a work surface 40 charged, z. B. a lifting device 41 , The total extent of the lifting cylinder 12 - 15 , the at the front end 37 of the last expansion body 15 is achieved, as a route over the arm 38 on the plate 40 transferred, leaving the plate 40 is raised by a distance which corresponds to n times the expansion path of the n expansion body.
Anstatt
die Ausdehnungskörper 12 in
Kaskade bzw. in Serie zu schalten, können diese Ausdehnungskörper auch
parallel zueinander angeordnet werden, wobei dann die Ausdehnung
eines jeden Körpers
unabhängig
von den anderen abgenommen und genutzt wird (wie z. B. 6 zeigt).Instead of the expansion body 12 In cascade or in series, these expansion bodies can also be arranged parallel to one another, in which case the extent of each body is removed and used independently of the others (such as, for example, 6 shows).
Die
Beheizung der Ausdehnungskörper 12–15 nach
der Darstellung in den 3 und 4 erfolgt
von einem Heizkessel 42 einer Heißfluid-Heizanlage, z. B. eines
Wohngebäudes
(nicht dargestellt) aus, von der über eine Pumpe 43 in
einer Heizleitung 44 Heißfluid, das zur Beheizung von
Heizkörpern 45 im
Gebäude
dient, zur Beheizung der Körper 12–15 abgezweigt
wird, und das mittels einer weiteren Pumpe 43' in den Kreislauf
durch die Körper 12–15 mindestens
eines Paares von Einheiten I und II in Umlauf gesetzt wird. Vom
Heizkessel 42 verläuft
eine Leitung 47 zum Eingang in die Einheit II. Das Heißfluid umströmt die Körper 12–15 der
Einheit II und fließt über eine
Leitung 48 wieder zum Heizkessel 42 zurück. Von
der Leitung 47 zweigt eine Leitung 49 ab, die
an den Eingang der Einheit I geführt
ist und den Ausgang der Einheit I über die Rückleitung 50 verlässt, die
mit der Rückleitung 48 der
Einheit II verbunden ist. Eine Rücklaufleitung 46 ist
vom Heizkörper 45 mit der
Leitung 51 verbunden, die in die Leitung 47 mündet und über den
Zweig 52 Teil der Leitung 59 ist. Des weiteren
ist ein Zweig 53 der Leitung 47 mit der Leitung 49 verbunden.The heating of the expansion body 12 - 15 after the presentation in the 3 and 4 done by a boiler 42 a hot fluid heating system, for. B. a residential building (not shown), from the via a pump 43 in a heating pipe 44 Hot fluid used to heat radiators 45 in the building serves to heat the body 12 - 15 is branched off, and that by means of another pump 43 ' into the circulation through the body 12 - 15 of at least one pair of units I and II is circulated. From the boiler 42 is a line running 47 to the entrance to the unit II. The hot fluid flows around the body 12 - 15 the unit II and flows over a line 48 back to the boiler 42 back. From the line 47 branches a line 49 which is led to the input of the unit I and the output of the unit I via the return line 50 leaves that with the return line 48 the unit II is connected. A return line 46 is from the radiator 45 with the line 51 connected to the line 47 flows and over the branch 52 Part of the line 59 is. There is also a branch 53 the line 47 with the line 49 connected.
Um
die Körper 12–15 der
Einheiten I und II abwechselnd aufheizen und abkühlen zu können, sind Ventile 55–58 in
die Durchflussleitungen eingeschaltet, und zwar Ventil 55 in
die Leitung 51, Ventil 56 in die Leitung 53,
Ventil 57 in die Leitung 52 und Ventil 58 in
die Leitung 47. Ein Thermometer 59 mißt die Ausgangstemperatur
der Einheiten I und II. Die Betriebsweise zur Aufheizung der Einheit
I und zur gleichzeitigen Abkühlung
der Einheit II verläuft
dabei so, dass Ventil 55 geöffnet, Ventil 56 geschlossen, Ventil 57 geschlossen
und Ventil 58 offen ist. Die umgekehrte Ventilposition
gilt, wenn Einheit I abgekühlt und
Einheit II aufgeheizt werden soll, und zwar im entgegengesetzten
Zyklus.To the body 12 - 15 The units I and II can be alternately heated and cooled, are valves 55 - 58 turned on in the flow lines, namely valve 55 into the pipe 51 , Valve 56 into the pipe 53 , Valve 57 into the pipe 52 and valve 58 into the pipe 47 , A thermometer 59 Measures the output temperature of the units I and II. The mode of operation for heating the unit I and for simultaneous cooling of the unit II runs so that the valve 55 opened, valve 56 closed, valve 57 closed and valve 58 is open. The reverse valve position applies when Unit I is cooled and Unit II is to be heated, in the opposite cycle.
Die
Ausführungsform
nach den 4 und 5 stellt
eine Weiterentwicklung der Anordnung nach 3 dar, nämlich die
Ausbildung eines Raumheizkörpers,
wie er z. B. in 3 mit 45 angedeutet ist.
Dabei entspricht die Heißfluidleitung 60 mit
im Zuge dieser Leitung eingeschalteter Pumpe 61 der Leitung 43 in 3 und
die Kaltfluidableitung 62 der Leitung 46 in 3.
Der Heizkörper 63 besteht
seinerseits aus zwei Einheiten 64, 65, die ähnlich aufgebaut
sind wie die Einheiten I und II der Anordnung nach den 1 bzw. 3.The embodiment according to the 4 and 5 represents a further development of the arrangement 3 is, namely the formation of a space heater, as z. In 3 With 45 is indicated. The hot fluid line corresponds to this 60 with in the course of this line switched pump 61 the line 43 in 3 and the cold fluid discharge 62 the line 46 in 3 , The radiator 63 consists of two units 64 . 65 , which are constructed similar to the units I and II of the arrangement according to the 1 respectively. 3 ,
Die
beiden plattenförmigen
Einheiten 64, 65 nach den 4 und 5 bestehen
jeweils aus einem äußeren Rahmen 66, 66' und einer nach
oben und nach unten isolierenden Lage 67, 68, 67', 68' sowie stehenden
inneren und äußeren Lagen 69, 70, 69', 70' aus Isoliermaterial,
einem Innensystem aus parallelen Ausdehnungskörpern, 71, 72, 73, 74,
die von Heißfluid
von unten nach oben fließend
im Parallel betrieb und abwechselnd zueinander durchflossen werden,
wobei das für
die Erwärmung
dienende Heißfluid
nach dem Durchströmen
der Ausdehnungskörper
abgekühlt
durch die Leitung 62 wieder abgeführt wird. Die isolierenden
Innen- und Außenwände 69, 70 weisen Öffnungen 75, 76, 75', 76' auf, die mit
Hilfe von Schiebern 77, 78, 77', 78' oder entsprechenden
Verschlüssen
verschlossen werden. Ein Gebläse 79 dient
dazu, die durch das Fluid erzeugte Wärme an den Ausdehnungskörpern durch die Öffnungen
der die jeweilige Einheit umschließenden Wand nach außen abzuführen und
den umgebenden Raum zu erwärmen.The two plate-shaped units 64 . 65 after the 4 and 5 each consist of an outer frame 66 . 66 ' and an up and down insulating layer 67 . 68 . 67 ' . 68 ' as well as standing inner and outer layers 69 . 70 . 69 ' . 70 ' made of insulating material, an internal system of parallel expansion bodies, 71 . 72 . 73 . 74 , the flow of hot fluid flowing from bottom to top in parallel and are alternately flowed through to each other, wherein serving for the heating hot fluid after flowing through the expansion body cooled by the line 62 is discharged again. The insulating inner and outer walls 69 . 70 have openings 75 . 76 . 75 ' . 76 ' on, with the help of sliders 77 . 78 . 77 ' . 78 ' or appropriate closures are closed. A fan 79 serves to dissipate the heat generated by the fluid at the expansion bodies through the openings of the unit enclosing the wall to the outside and to heat the surrounding space.
Die
beiden Heizkörperrahmen 66, 66' der Einheiten 64, 65 mit
ihren Isolierungen 67, 67' sind parallel und symmetrisch
zueinander angeordnet und weisen einen Eingang 80, 80' für das Heißfluid-Zuleitungsrohr 81, 81' auf, das in
den unteren Ausdehnungskörper 62 mündet. Das
Heißfluid
durchströmt das
System von Ausdehnungskörpern
in den beiden Einheiten von unten nach oben und verlässt das oberste
Hohlrohr über
den Ausgang 83. Die Heißfluid-Ableitrohre 84, 84' münden in
das Fluid-Rückführrohr 62,
das Fluid wird in den Heizkessel zurückgeführt und für den erneuten Umlauf wieder
aufgeheizt.The two radiator frames 66 . 66 ' of the units 64 . 65 with their insulation 67 . 67 ' are arranged parallel and symmetrical to each other and have an input 80 . 80 ' for the hot fluid supply pipe 81 . 81 ' on that in the lower expansion body 62 empties. The hot fluid flows through the system of expansion bodies in the two units from bottom to top and leaves the uppermost hollow tube through the outlet 83 , The hot fluid discharge pipes 84 . 84 ' open into the fluid return pipe 62 , the fluid is returned to the boiler and reheated for re-circulation.
In
den Heißfluid-Zulaufleitungen 80, 80' sind Absperrventile 85, 85', in den Ablaufleitungen 84, 84' Absperrventile 88, 88' angeordnet.
Die Verschlussvorrichtungen bzw. Schieberklappen 77, 78 an
den Außen-
und Innenseiten der Einheiten sind vorgesehen, um entsprechende
Warmluftströme
zu sperren oder freizugeben, und werden von dem Gebläse in Umlauf
gesetzt, um den im Inneren der Heizkörpereinheiten entstehenden
Wärmefluss
zu steuern.In the hot fluid supply lines 80 . 80 ' are shut-off valves 85 . 85 ' , in the drainage pipes 84 . 84 ' Shut-off valves 88 . 88 ' arranged. The closure devices or slide valves 77 . 78 on the outer and inner sides of the units are provided to block or release corresponding hot air flows, and are circulated by the fan to control the heat flow created inside the radiator units.
Die
Anordnung nach den 4 und 5 arbeitet
in der Weise, dass zum Aufheizen der Einheit 64 und zum
gleichzeitigen Abkühlen
der Einheit 65 die Ventile 85 und 88 geöffnet, die
Ventile 85' und 88' geschlossen,
die Schieber 77' und 78' geöffnet und die
Schieber 77, 78 geschlossen werden. Für den umgekehrten
Arbeitszyklus, nämlich
Aufheizen der Einheit 65 und Abkühlen der Einheit 64 werden
die Positionen der Ventile und der Schieber vertauscht. Die Ausdehnungskörper 71–74,
die durch Aufheizung eine Ausdehnung erfahren, stehen miteinander durch
eine flexible, die Ausdehnung aufnehmende Vorrichtung 89,
z. B. durch eine flexible Membran, in Verbindung, damit ein störungsfreier
Durchfluß von Heißfluid sichergestellt
ist. Mit 90 ist in den 4 und 5 ein
geschlossenes Luftrohr dargestellt, das die Rohre 71–74 durchsetzt;
die darin enthaltene Luft dient als Puffer für das die Rohre 71–74 durchströmende Fluid.The arrangement after the 4 and 5 works in such a way that to heat up the unit 64 and for simultaneous cooling of the unit 65 the valves 85 and 88 open the valves 85 ' and 88 ' closed, the slide 77 ' and 78 ' opened and the sliders 77 . 78 getting closed. For the reverse cycle, namely heating the unit 65 and cooling the unit 64 The positions of the valves and the slide are reversed. The expansion body 71 - 74 that by Aufhei An expansion is experienced by standing together by a flexible, the expansion receiving device 89 , z. B. by a flexible membrane, in conjunction, so that a trouble-free flow of hot fluid is ensured. With 90 is in the 4 and 5 a closed air tube representing the pipes 71 - 74 interspersed; the air contained in it serves as a buffer for the pipes 71 - 74 flowing fluid.
6 zeigt
eine abgeänderte
Ausführungsform
der Anordnung nach 1. Die Ausdehnungskörper 91, 91', 91'' in Form von Stangen, Rohren oder
dergl. sind parallel zueinander angeordnet und arbeiten im Gegensatz
zu der in 1 dargestellten Kaskadenanordnung
in paralleler Betriebsweise. Die Stangen sind in Führungsrollen 92 geführt und
am einen Ende am Rahmen bei 93 festgelegt. Das andere Ende
ist mit einer Zylinder-Kolbenanordnung 94 verbunden. Die
aufgrund der Beheizung der Ausdehnungskörper 91 erzielte Längerung
und Kürzung
wird hierbei in der Zylinder-Kolbenanordnung 94 z. B. hydraulisch
realisiert, wobei jeder Zylinder an den beiden Endstellen des Kolbens
mit zwei Leitungssystemen 95, 96 in Verbindung
steht und das aus dem Zylinder abgegebene Fluid durch Ventile 97, 98 so
gesteuert wird, dass bei A und B der gemeinsame hydraulische Druck
aus den Zylindern 94 für
die Energiegewinnung genutzt werden kann. 6 shows a modified embodiment of the arrangement according to 1 , The expansion body 91 . 91 ' . 91 '' in the form of rods, tubes or the like are arranged parallel to each other and work in contrast to the in 1 illustrated cascade arrangement in parallel operation. The rods are in guide rollers 92 guided and at one end to the frame 93 established. The other end is with a cylinder-piston assembly 94 connected. The due to the heating of the expansion body 91 achieved elongation and reduction is here in the cylinder-piston assembly 94 z. B. hydraulically realized, each cylinder at the two end points of the piston with two conduit systems 95 . 96 communicates and the fluid discharged from the cylinder through valves 97 . 98 is controlled so that at A and B the common hydraulic pressure from the cylinders 94 can be used for energy production.
Die
Anlage nach 9 umfasst eine Aufheizvorrichtung
WS, eine Anordnung P mit Ausdehnungskörpern aufgrund einer Erwärmung, und
einen Wärmespeicher
B, der aus Teilwärmespeichern B1–B19 besteht,
die mit einem Fluid gefüllt
sind. Die Aufheizvorrichtung WS besitzt eine Heizvorrichtung 101,
die z. B. auf einen Temperaturwert von 120° aufgeheizt und bei der dieser
Temperaturwert konstant aufrecht erhalten wird, ferner aus einer
Isolierung 102, die die Heizvorrichtung 101 allseitig
umschließt, und
einer Öffnungsstelle 103 zum
Ein- und Ausführen
von 101.The plant after 9 comprises a heating device WS, an arrangement P with expansion bodies due to heating, and a heat storage B, which consists of partial heat accumulators B1-B19, which are filled with a fluid. The heating device WS has a heating device 101 that z. B. heated to a temperature value of 120 ° and in which this temperature value is maintained constant, further from an insulation 102 that the heater 101 encloses all sides, and an opening point 103 for entering and executing 101 ,
Die
Anordnung P besteht aus einer Anzahl von Ausdehnungskörpern 104 in
Form von Rohren, Stangen, Platten oder dergl. (wie im Hauptpatent
dargestellt), die vorzugsweise massiv ausgebildet sind und die mit
der Aufheizvorrichtung WS in Wärmeüber tragungskontakt
gebracht bzw. angedockt sind, aus einer Isolierung 105 und
einer Öffnungsstelle 106 der
Isolierung, durch die hindurch die Heizvorrichtung 101 in
die Anordnung P eingeführt
wird.The arrangement P consists of a number of expansion bodies 104 in the form of pipes, rods, plates or the like. (As shown in the main patent), which are preferably solid and which brought with the heating device WS in heat tragungskontakt or docked, from an insulation 105 and an opening point 106 the insulation, through which the heater 101 is introduced into the arrangement P.
Mit
B ist ein Wärmespeicher
bezeichnet, der aus verschiedenen, übereinander angeordneten Teilwärmespeichern
B1–B19,
die jeweils aus einem Speicherelement 107, einer allseitigen
Isolierung 108, einer Führung 109,
die das Speicherelement 107 gegenüber dem Wärmespeicher B verschiebt, und
einer Öffnungsstelle 110 der
Isolierung 108, durch die der Aufheizkörper den Behälter verlassen und
wieder zurückkehren
kann, besteht. Auf seiner Rückseite
ist der Wärmespeicher
B mit Hilfe einer Befestigungsvorrichtung 111 mit einer
Hubvorrichtung 112 verbunden, die z. B. in Form einer Hubkette bzw.
eines Hubseiles 113 ausgebildet ist, die über Antriebsräder 114 und
einen Führungsschlitten 115 geführt ist,
derart, dass B schrittweise im Takt der Anpassung der Höhenstellung
der Teilwärmespeicher B1–B19 auf
die Position der Anordnung P angehoben bzw. abgesenkt wird, so dass
stufenweise die Aufheizelemente der Teilkammern zugeordnet werden.
Auf der entgegengesetzten Seite von B ist an der Hubvorrichtung
ein Gegengewicht 116 zum Gewichtsausgleich von B vorgesehen.B is a heat storage referred to, consisting of different, superimposed partial heat storage units B1-B19, each consisting of a storage element 107 , an all-round insulation 108 , a guide 109 that the memory element 107 relative to the heat storage B shifts, and an opening point 110 the insulation 108 , through which the heating element can leave the container and return again, there is. On its back is the heat storage B by means of a fastening device 111 with a lifting device 112 connected, the z. B. in the form of a lifting chain or a hoisting rope 113 is formed, which has drive wheels 114 and a guide carriage 115 is guided, such that B is gradually increased in step with the adjustment of the height position of the partial heat storage B1-B19 to the position of the assembly P or lowered, so that gradually the heating elements of the sub-chambers are assigned. On the opposite side of B is on the lifting device a counterweight 116 provided for weight balance of B.
Der
Betriebsablauf der Anordnung nach 9 ist folgender:
Die Aufheizvorrichtung WS wird auf eine konstante Temperatur von
z. B. 120° aufgeheizt.
Parallel dazu wird B mit seinen Teilwärmespeichern B1–B19 auf
von Teilwärmespeicher
zu Teilwärmespeicher
fallende bzw. steigende Temperaturwerte erhitzt, wobei die jeweilige
Temperatur vom obersten bis zum untersten Teilwärmespeicher abnimmt, wie in
Tabelle 1 der 10 dargestellt ist. Nach dem Aufheizvorgang
von WS und B wird die Heizvorrichtung 101 von A aus ihrer
Isolierung heraus bewegt und unter gleichzeitigem Öffnen der
isolierendne Hülle 105 an
die Anordnung P bzw. deren Wärmetauschplatte 104 angedockt
bzw. in unmittelbaren physischen Kontakt mit den Ausdehnungskörpern 104 gebracht,
die durch die Vorrichtung 101 rasch auf eine Temperatur
von z. B. 120° aufgeheizt
wird. Sobald diese Temperatur erreicht ist, wird die Vorrichtung 101 zurück in die
Isolierhülle 102 von
WS gebracht und die Isolier hülle 102 an
der Stelle 103 geschlossen. Anschließend wird aus B der Teilwärmespeicher B1
aus der Isolierung heraus und über
die Anordnung 104 bewegt, und in Wärme-tauschkontakt damit gebracht,
so dass B1 durch P auf einen Temperaturwert gebracht wird, der z.
B. den in Tabelle 2 angegebenen Werten für alle Teilwärmespeicher
B1–B19
nacheinander entspricht. Nach der Wärmeübergabe wird B1 wieder in die
Ausgangsposition in B zurückgeführt, die
Isolierhülle
von P und auch von B wird wieder geschlossen. Der bei P auftretende
Temperaturunterschied wird zur Erwärmung der Ausdehnungskörper in
P verwendet.The operation of the arrangement according to 9 is the following: The heating WS is at a constant temperature of z. B. heated 120 °. In parallel, B is heated with its part heat storage B1-B19 on from partial heat storage to partial heat storage falling or rising temperature values, the respective temperature decreases from the top to the lowest part of heat storage, as in Table 1 of 10 is shown. After the heating process of WS and B, the heating device 101 moved out of their isolation and at the same time opening the insulating sleeve 105 to the arrangement P or its heat exchange plate 104 docked or in direct physical contact with the expansion bodies 104 brought by the device 101 quickly to a temperature of z. B. 120 ° is heated. Once this temperature is reached, the device becomes 101 back into the insulation 102 brought from WS and the insulating sheath 102 at the point 103 closed. Subsequently, from B, the partial heat storage B1 out of the insulation and on the arrangement 104 moved, and placed in heat-exchange contact with it, so that B1 is brought by P to a temperature value, the z. B. corresponds to the values given in Table 2 for all partial heat storage B1-B19 successively. After the transfer of heat B1 is returned to the starting position in B, the insulating shell of P and B is closed again. The temperature difference occurring at P is used to heat the expansion bodies in P.
Der
vorbeschriebene Vorgang des Wärmetauschens
läuft für sämtliche
weiteren Teilwärmespeicher
B2–B19
in einem kontinuierlichen Zyklus wiederholt ab, wobei der gesamte
Wärmespeicher
B angehoben bzw. abgesenkt wird, um die Teilwärmespeicher von B auf gleiche
Höhe mit
der Anordnung P zu bringen, und anschließend in umgekehrter Reihenfolge
bewegt, beginnend mit B18 und endend mit B1, wie in Tabelle 3 gezeigt,
mit dem Unterschied, dass die jeweiligen Teilwärmespeicher B1.... unterhalb
der Anordnung P zur Wärmeübertragung
in Kontakt mit P gebracht werden.The above-described process of heat exchange is repeated for all other partial heat storage B2-B19 in a continuous cycle, the entire heat storage B is raised or lowered to bring the partial heat storage of B at the same height with the arrangement P, and then in reverse Sequence moves, starting with B18 and ending with B1, as shown in Table 3, with the difference that the respective partial heat storage B1 .... below the arrangement P for heat transfer in Kon be brought with P.
Die
Erfindung ist nicht auf die im Ausführungsbeispiel 9 beschriebene
Darstellung beschränkt.
So kann beispielsweise die Anordnung P, die vorstehend als stationär bezeichnet
ist, beweglich ausgeführt
sein und in B bzw. die einzelnen Teilwärmespeicher B1–B19 verfahren
werden, oder aber die Aufheizvorrichtung WS kann stationär ausgebildet sein
und die Anordnung P zur Wärmeübertragung verfahren
und in Wärmeübertragungskontakt
gebracht werden.The invention is not in the embodiment 9 limited representation described. Thus, for example, the arrangement P, which is referred to above as stationary, be designed to be movable and B or the individual partial heat storage B1-B19 method, or the heating device WS may be formed stationary and the arrangement P process for heat transfer and in heat transfer contact to be brought.
Funktionsweise der AnordnungOperation of the arrangement
Die
Darstellung der Gesamtanlage nach 7 in Verbindung
mit 14 zeigt neunzehn Behälter B1–B19 in einer Ringschaltung
(Kreis B). Diese Zahl 19 ist variabel und kann in der Praxis erheblich größer sein,
z. B. 100. Je mehr Wärmespeicher
vorhanden sind, umso mehr Energie kann eingespart werden. Jeder
Wärmespeicher
(14a) als Bauteil N ist als Doppelbehälter B0
und B01 ausgebildet. Dabei ist der Behälter B0 in den Behälter B01
eingebaut. B01 ist nach außen
vollständig
isoliert. B0 besitzt einen Ventilanschluss V und ist mit Flüssigkeit
oder Gas gefüllt,
das die Eigenschaft einer hohen Wärmespeicherkapazität hat. Behälter B01
hat zwei Ventilanschlüsse
V, V und ist mit einem Fluid hoher Wärmeleitfähigkeit gefüllt. Im Kreis B ist eine Ausdehnungseinheit
P eingesetzt. Die Ausdehnungseinheit P der Vorrichtung B ist in
einem Behälter
R angeordnet (7). Behälter R ist in einen Behälter C eingesetzt.
Behälter
R besitzt sechs Ventilanschlüsse
(V0, V0, V27, V28, V51, V52). An den Behälter R ist ein Kolbenzylinder
T mit zwei Anschlussventilen V5 und V6 angeschlossen. Die Ausdehnungseinheit
P ist am Ende mit einer Ausdehnungsstange AS verbunden, die eine
Wärmeisolierung
IS besitzt. Diese Isolierung soll verhindern, dass Wärme auf
den Kolbenzylinder Z übergeht.
Der Kolbenzylinder Z besitzt zwei Kammern 1K und 2K. Jede dieser
Kammern besitzt zwei Anschlussventile, nämlich 1K die Ventile V2, V4
und 2K die Ventile V1, V3 und hat eine vordere und eine hintere
Endlage. Der Behälter
C ist mit einem Kolbenzylinder H verbunden und besitzt zwei Anschlussventile
V7 und V8. Behälter
C ist vollständig
isoliert. Im Kreis B (B1–B19)
sind drei Leitungen angeschlossen, die mit der Ausdehnungseinheit
P und den Behältern C
und R verbunden sind. Ventile sind in der 7 generell
als Ziffern im Kreis dargestellt, so dass 7 Ventil 7 bedeutet.The representation of the entire plant after 7 combined with 14 shows nineteen containers B1-B19 in a ring circuit (circle B). This number 19 is variable and may be considerably larger in practice, e.g. B. 100. The more heat storage are available, the more energy can be saved. Every heat storage ( 14a ) as component N is formed as a double container B0 and B01. In this case, the container B0 is installed in the container B01. B01 is completely isolated to the outside. B0 has a valve port V and is filled with liquid or gas having the property of a high heat storage capacity. Tank B01 has two valve ports V, V and is filled with a high thermal conductivity fluid. In circle B, an expansion unit P is inserted. The expansion unit P of the device B is arranged in a container R ( 7 ). Container R is inserted in a container C. Tank R has six valve ports (V0, V0, V27, V28, V51, V52). To the container R, a piston cylinder T is connected with two connection valves V5 and V6. The expansion unit P is connected at the end to an expansion rod AS, which has a heat insulation IS. This insulation is intended to prevent heat on the piston cylinder Z passes. The piston cylinder Z has two chambers 1K and 2K. Each of these chambers has two connection valves, namely 1K the valves V2, V4 and 2K the valves V1, V3 and has a front and a rear end position. The container C is connected to a piston cylinder H and has two connection valves V7 and V8. Container C is completely isolated. In the circle B (B1-B19), three lines are connected, which are connected to the expansion unit P and the containers C and R. Valves are in the 7 generally represented as numbers in a circle, so that 7 means valve 7.
Die
Baueinheit WS (14/1 und 7), die nach
außen
vollständig
isoliert ist, besteht aus zwei Wärmetauschern
LT und WPS, die im Behälter
LB angeordnet sind. WPS hat zwei Anschlüsse A15 und A26. LT hat ebenfalls
zwei Anschlüsse
A1 und A16. Behälter
LB ist mit einem Fluid, wahlweise einer Flüssigkeit oder einem Gas, gefüllt, das
die Eigenschaft einer hohen Wärmespeicherkapazität hat. LB
ist im Behälter
LW angeordnet. LW hat zwei Anschlüsse A8 und A9. LW ist mit Gas
oder Flüssigkeit
einer hohen Wärmeleitfähigkeit
gefüllt.
Baueinheit K (7) ist eine Pumpe mit vier Leitungsanschlüssen A60,
A61, A6, A7. Die Anschlüsse
A4 und A5 sind mit dem Wärmetauscher
WPK verbunden, die Anschlüsse
A60 und A61 mit dem Wärmetauscher
ROM (7).The assembly WS ( 14 / 1 and 7 ), which is completely isolated to the outside, consists of two heat exchangers LT and WPS, which are arranged in the container LB. WPS has two ports A15 and A26. LT also has two ports A1 and A16. Container LB is filled with a fluid, optionally a liquid or a gas, which has the property of a high heat storage capacity. LB is arranged in the container LW. LW has two ports A8 and A9. LW is filled with gas or liquid of high thermal conductivity. Building unit K ( 7 ) is a pump with four pipe connections A60, A61, A6, A7. The ports A4 and A5 are connected to the heat exchanger WPK, the ports A60 and A61 to the heat exchanger ROM ( 7 ).
Baueinheit
WT (7 und 14/1)
ist ein vollständig
isolierter Behälter
mit Anschluss ANS und mi Ansaugdurchgang LUF. Im Behälter WT
sind vier Wärmetauscher
eingebaut, nämlich
ASP (Anschluss A3 und Auspuff), WSS (Anschluss A14 und A17), ABK
(zwei Anschlüsse
mit A4 und A5 und mit Pumpe P2) und WPK (zwei Anschlüsse mit
A6 und A7). Die Baueinheit WS ist an die Baueinheit WT angeschlossen.
A2 ist mit A3 und A14 mit A15 verbunden.Unit WT ( 7 and 14 / 1) is a completely insulated container with connection ANS and mi intake passage LUF. There are four heat exchangers installed in tank WT, namely ASP (port A3 and exhaust), WSS (port A14 and A17), ABK (two ports with A4 and A5 and with pump P2) and WPK (two ports with A6 and A7). The unit WS is connected to the unit WT. A2 is connected to A3 and A14 to A15.
Baueinheit
F2 (7) ist ein Kolbenzylinder mit zwei Anschlüssen A17
und A18. A17 ist mit dem Kolbenzylinder H über das Ventil V7 verbunden,
der Kolbenzylinder T über
das Ventil V5 mit dem Anschluss A17. Anschluss A18 ist mit Anschluss
A19 verbunden.Unit F2 ( 7 ) is a piston cylinder with two ports A17 and A18. A17 is connected to the piston cylinder H via the valve V7, the piston cylinder T via the valve V5 to the connection A17. Terminal A18 is connected to terminal A19.
Baueinheit
J1 und Baueinheit J2 (7) bestehen jeweils aus drei
Zylindern W, W1, W2. Jeder Zylinder besitzt eine Kolbenstange, die
durch einen Träger
miteinander verbunden sind. Auf diesem Träger kann eine Last L sitzen.
Der Querschnitt des Zylinders W ist größer als der Querschnitt der
Zylinder W1 und W2, weil dort mehr Volumen benötigt wird. Jedem Zylinder sind
Ventile (V9–V16)
zugeordnet. Ventil V11 und Ventil V16 sind durch Anschluss A10 mit
dem Behälter
F1 verbunden. Die Baueinheiten J1 und J2 haben die Aufgabe, mechanische
Energie zu speichern.Assembly J1 and Assembly J2 ( 7 ) each consist of three cylinders W, W1, W2. Each cylinder has a piston rod which are interconnected by a carrier. On this carrier, a load L can sit. The cross section of the cylinder W is larger than the cross section of the cylinders W1 and W2 because more volume is needed there. Each cylinder is assigned valves (V9-V16). Valve V11 and valve V16 are connected to tank F1 through port A10. The units J1 and J2 have the task of storing mechanical energy.
Baueinheit
F1 ist ein Vorratsbehälter
mit zwei Anschlüssen
A10 und A11. Behälter
F1 ist vollständig isoliert.
Er hat die Aufgabe, die Zylinder W, W1, W2 und Z mit Flüssigkeit
oder Gas zu speisen.unit
F1 is a reservoir
with two connections
A10 and A11. container
F1 is completely isolated.
He has the task, the cylinder W, W1, W2 and Z with liquid
or to feed gas.
Baueinheit
M besteht aus zwei Zylindern mit jeweils zwei Anschlüssen (V21–V24). Diese
Ventile sind elektronisch gesteuert und vergleichbar mit Ein- und
Auslassventilen eines Fahrzeugmotors. Diese zwei Zylinder sind durch
eine Kurbelwelle KU1 miteinander verbunden, auf der ein Zahnrad
N befestigt ist.unit
M consists of two cylinders with two connections each (V21-V24). These
Valves are electronically controlled and comparable to inputs and outputs
Exhaust valves of a vehicle engine. These two cylinders are through
a crankshaft KU1 connected to each other, on which a gear
N is attached.
Baueinheit
D ist ein Kolbenzylinder mit zwei Anschlüssen V19 und V20, die ebenfalls
elektronisch gesteuert sind. Der Zylinder D ist an die Kurbelwelle KU2
angeschlossen, auf der ein Zahnrad N2 befestigt ist.unit
D is a piston cylinder with two ports V19 and V20, which also
are electronically controlled. The cylinder D is to the crankshaft KU2
connected, on which a gear N2 is attached.
Baueinheit
G ist ein Kolbenzylinder mit zwei Anschlüssen V17 und V18, die ebenfalls
elektronisch gesteuert sind. Der Kolbenzylinder G ist an die Kurbelwelle
KU3 angeschlossen, auf der ein Zahnrad N3 befestigt ist.Assembly G is a piston cylinder with two ports V17 and V18, which are also electronic are controlled. The piston cylinder G is connected to the crankshaft KU3, on which a gear N3 is fixed.
Die
Baueinheit WEL ist eine Welle, auf der drei Zahnräder (N4–N6) und
fünf Kupplungen
(0–5) angeordnet
sind. Zahnrad N1 ist über
einen Zahnriemen mit N6, Zahnrad N2 über einen Zahnriemen mit N5
und Zahnrad N3 über
einen Zahnriemen mit N4 verbunden.The
Unit WEL is a shaft on which three gears (N4-N6) and
five couplings
(0-5)
are. Gear N1 is over
a timing belt with N6, gear N2 via a timing belt with N5
and gear N3 over
a toothed belt connected to N4.
Die
Baueinheit H besitzt zwei Kolben KO (Doppelkolben), die mit einer
Kolbenstange ST verbunden sind. Dadurch entstehen zwei Kolbenräume. Die
Trennwand der Kolbenräume
ist isoliert. Diese Isolierung IS darf keine Wärme leiten. Die Kolbenstange
ST muss aus nicht wärmeleitendem
Material bestehen. Die Baueinheit H besitzt zwei Ventile V7 und
V8. Baueinheit T entspricht Baueinheit H (anstatt Ventilen V7 und
V8 sind bei Baueinheit T Ventile V5 und V6 vorhanden).The
Unit H has two pistons KO (double piston), which with a
Piston rod ST are connected. This creates two piston chambers. The
Partition wall of the piston chambers
is isolated. This insulation IS must not conduct heat. The piston rod
ST must be made of non-thermally conductive
Material exist. The unit H has two valves V7 and
V8. Unit T corresponds to unit H (instead of valves V7 and
V8 are available on unit T valves V5 and V6).
Beschreibung des Arbeitsablaufes 1 der
Anlage (Inbetriebnahme):Description of the workflow 1 of the
Plant (commissioning):
Zur
Inbetriebnahme der Anlage (und damit zu deren Aufheizung) sind alle
Ventile geschlossen. Die Anfangstemperatur beträgt z. B. 15°. Die Kammer 1K des Zylinders
Z ist mit Flüssigkeit,
z. B. Öl
gefüllt.
Zylinder H mit Kammer 3K und Zylinder T mit Kammer 4K sind mit Gas
gefüllt,
das vom Zylinder F2 stammt. Die Ventile V1, V4, V10 und V11 öffnen, die Kupplungen
0 und 3 sind eingekuppelt, die Kupplungen 1, 2 und 4 sind ausgekuppelt.
Die Baueinheit M treibt den Generator E an. Diese Baueinheit ist
in der Lage, mechanische Arbeit vergleichbar einem Viertakt-Motor
zu verrichten, z. B. Treibstoff zu verbrennen oder Arbeit (ohne
Treibstoff) im Sinne eines Kompressors zu verrichten, nämlich Luft
zu verdichten und hohen Druck zu erzeugen, was zu einem sehr hohen
Temperaturanstieg führen
kann (z. B. von 20° auf
900°C).to
Commissioning of the system (and thus to their heating) are all
Valves closed. The initial temperature is z. B. 15 °. Chamber 1K of the cylinder
Z is with liquid,
z. For example, oil
filled.
Cylinder H with chamber 3K and cylinder T with chamber 4K are with gas
filled,
which comes from the cylinder F2. Valves V1, V4, V10 and V11 open, the clutches
0 and 3 are engaged, the clutches 1, 2 and 4 are disengaged.
The unit M drives the generator E. This unit is
capable of mechanical work comparable to a four-stroke engine
to perform, for. B. to burn fuel or work (without
Fuel) in the sense of a compressor, namely air
to compact and produce high pressure, resulting in a very high
Temperature rise lead
can (for example, from 20 ° to
900 ° C).
Baueinheit
M startet mit Treibstoff. Die Ventile V22 und V24 sind durch eine
Leitung ANS miteinander verbunden. Der Kolbenzylinder von M kann von
der Baueinheit WT über
den Eingang LUF Luft ansaugen. Die Abgase strömen durch die Ventile V21,
V23 in die Leitungsanschlüsse
A1 zum Wärmetauscher
LT und über
den Auspuff ASP ins Freie. Der Motor M läuft und erzeugt Strom über den
Generator E. Durch den Wärmetauscher
LT wird der Speicher LB aufgeheizt. Der Behälter LW nimmt die Wärme auf.
Die erwärmte
Flüssigkeit
oder das erwärmte
Gas wird von LW über
die Anschlüsse
A8 und A9 zum Behälter
R mit den Ventilanschlüssen
V27 und V28 gepumpt (Pumpe P3). Im Wärmespeicher WS steigt die Temperatur
an. Es erfolgt ein Wärmeaustausch
von Behälter
R (7), aus den Vorrichtungen P und Behälter C.
Die Ventile V0, V0 und die Ventile des Wärmespeichers B (14)
aus B19, nämlich
V48, V48, V48 öffnen.
Die Pumpe P1 wird angeschaltet. B19 wird auf 20° aufgeheizt. Anschließend werden
die Ventile V48, V48 an B19 geschlossen. Die Ventile von B18, nämlich V47,
V47, V47 öffnen,
bis B18 auf 25° aufgeheizt
ist. Die Ventile V47, V47, V47 von B18 schließen usw. Dabei erhöht sich
die Temperatur in Bx jeweils um weitere Temperaturstufen von z.
B. 5°C (siehe
Tabelle 1 der 10). Wenn B1 die Temperatur
von 110° erreicht
hat, schaltet die Pumpe P1 ab und die Ventile V29, V29, V29 werden
geschlossen. Auf diese Weise wird die Ausdehnungs-einheit P mit ihren
Behältern
C und R auf 120° aufgeheizt.
Dann wird die Pumpe P3 ausgeschaltet. Die Ventile V27 und V28 schließen. Der
Antrieb M wird abgeschaltet. Die Kupplung 2 wird eingelegt und die
Kupplung 3 entkuppelt. Die Ausdehnungseinheit P ist voll ausgefahren.
Dadurch fährt
der Zylinder Z auf die Nullposition der Kammer (1K geht in die vordere
Endlage 0). Durch Vorschieben des Zylinders Z wird Druck erzeugt.
Der Druck setzt sich über
Leitungen in die Baueinheit J1 der Zylinder W1 und W2 fort. Die
Zylinder heben ein Gewicht L an. Gleichzeitig wird im Bauteil J1
der Zylinder W mit Flüssigkeit
aus dem Behälter
F1 und die Kammer 2K des Zylinders Z durch Ventil V1 mit Flüssigkeit
aus dem Behälter
F1 befüllt. Die
Ventile V1 und V4 werden geschlossen. Die Ventile des Zylinders
Z, nämlich
V2 und V4 werden geöffnet.
Die Zylinder H und T sind in ihrer oberen Endlage, wobei das Volumen
größer ist
als von D. Durch diesen Druck des Gases in H und T ist die Temperatur
stark angestiegen. Anschließend
werden die Ventile V6 und V8 geöffnet.
Ventil V19 des Zylinders D wird geöffnet, der Zylinder D fährt dadurch
in die untere Endlage mit der Folge, dass die Kurbelwelle KU2 sich
dreht. Ventil V18 wird geschlossen und V20 geöffnet. Dadurch geht der Kolben
des Zylinders D in die obere Endlage. Das heiße Gas wird durch die Wärmetauscher
WPS und WSS geleitet. Das abgekühlte
Gas strömt
in den Zylinder von F2. Ventil V20 wird geschlossen. Der Ablauf
wiederholt sich, bis die Kammern 3K und 4K leer sind. Der Zylinder
von F2 nimmt seine obere Endlage ein. Jetzt schließen die Ventile
H und T, nämlich
V6, V8, und V7, V5 öffnen. Die
Kupplung 2 wird entkuppelt. Die Ventile V19, V20 schließen. Die
Baueinheit D kommt zum Stillstand.Unit M starts with fuel. The valves V22 and V24 are interconnected by a line ANS. The piston cylinder of M can intake air from the unit WT via the inlet LUF. The exhaust gases flow through the valves V21, V23 in the line connections A1 to the heat exchanger LT and the exhaust ASP to the outside. The motor M is running and generates electricity via the generator E. By the heat exchanger LT of the memory LB is heated. The container LW absorbs the heat. The heated liquid or gas is pumped from LW via ports A8 and A9 to reservoir R with valve ports V27 and V28 (pump P3). In the heat storage WS, the temperature rises. There is a heat exchange of container R ( 7 ), from the devices P and container C. The valves V0, V0 and the valves of the heat accumulator B ( 14 ) from B19, namely V48, V48, V48. The pump P1 is turned on. B19 is heated to 20 °. Subsequently, valves V48, V48 are closed at B19. Open the valves of B18, namely V47, V47, V47, until B18 heats up to 25 °. Close the valves V47, V47, V47 of B18, etc. In this case, the temperature in Bx increases by further temperature levels of z. B. 5 ° C (see Table 1 of 10 ). When B1 has reached the temperature of 110 °, the pump P1 shuts off and the valves V29, V29, V29 are closed. In this way, the expansion unit P is heated with their containers C and R to 120 °. Then the pump P3 is turned off. Close valves V27 and V28. The drive M is switched off. The clutch 2 is inserted and the clutch 3 decoupled. The expansion unit P is fully extended. As a result, the cylinder Z moves to the zero position of the chamber (1K goes to the front end position 0). By advancing the cylinder Z pressure is generated. The pressure continues via lines in the assembly J1 of the cylinder W1 and W2. The cylinders lift a weight L. At the same time, in the component J1, the cylinder W is filled with liquid from the container F1 and the chamber 2K of the cylinder Z is filled with liquid from the container F1 through valve V1. The valves V1 and V4 are closed. The valves of the cylinder Z, namely V2 and V4 are opened. The cylinders H and T are in their upper end position, the volume being greater than D. By this pressure of the gas in H and T, the temperature has risen sharply. Subsequently, the valves V6 and V8 are opened. Valve V19 of the cylinder D is opened, the cylinder D thereby moves to the lower end position, with the result that the crankshaft KU2 rotates. Valve V18 is closed and V20 is opened. As a result, the piston of the cylinder D goes into the upper end position. The hot gas is passed through the heat exchangers WPS and WSS. The cooled gas flows into the cylinder of F2. Valve V20 is closed. The process repeats until the chambers 3K and 4K are empty. The cylinder of F2 assumes its upper end position. Now close the valves H and T, namely V6, V8, and V7, V5 open. The clutch 2 is decoupled. Close valves V19, V20. The unit D comes to a standstill.
Die
Ausdehnungseinheit P und ihre Behälter C und R sind auf 120° erwärmt. Sie
müssen
wieder auf 20° reduziert
werden, und dies geschieht durch Mischen der Temperatur in den Teilwärmespeichern B1–B19, wie
Tabelle 1 der 10 zeigt.The expansion unit P and its containers C and R are heated to 120 °. They must be reduced again to 20 °, and this is done by mixing the temperature in the partial heat accumulators B1-B19, as Table 1 of 10 shows.
Arbeitsablauf 2 (Abkühlen – Reduzieren der Temperatur
von 120°C
auf 20°C)Procedure 2 (cooling - reducing the temperature
from 120 ° C
to 20 ° C)
Die
Ventile V0, V0 der Ausdehnungseinheit P werden geöffnet, ebenso
die Ventile von B1, nämlich V29,
V29, V29. Die Pumpe 1 läuft
an. Die Temperatur der Ausdehnungseinheit P (120°) wird mit der Temperatur von
B1, die 110°C
beträgt,
gemischt. Dadurch ergibt sich in B1 und in der Ausdehnungseinheit
P eine Temperatur von 115°C.
Dann werden die Ventile von B1, nämlich V29, V29, V29 geschlossen
und die Ventile von B2, nämlich
V30, V30, V30 geöffnet.
Die Temperatur des Behälters
B2, die 105° beträgt, wird mit
der Temperatur der Ausdehnungseinheit P von 115° gemischt. Dadurch ergibt sich
in B2 und in P eine Temperatur von 110°. Die Ventile von B2, nämlich V30,
V30, V30 werden geschlossen und die Ventile von B3, nämlich V31,
V31, V31 geöffnet.
Die Temperatur von B3 von 100° wird
mit der Temperatur der Ausdehnungseinheit P von 110° gemischt.
Dadurch ergibt sich in B3 und in P eine Temperatur von 105°C. Anschließend werden
die Ventile von B3, nämlich V31,
V31, V31 geschlossen. Dieser Vorgang wird fortlaufend bis B19 wiederholt.
Dann haben die Ausdehnungseinheit P und B19 eine Temperatur von 25°C erreicht.
Die Ventile V0, V0 der Ausdehnungseinheit P und von B19, nämlich V48,
V48, V48 werden geschlossen. Dadurch schaltet die Pumpe P1 ab. Die
Ventile der Ausdehnungseinheit P, nämlich V51, V52 werden geöffnet und
die Pumpe P2 wird eingeschaltet. Dadurch wird das Fluid durch eine
Leitung in den Wärmetauscher
ABK gefördert
und die Temperatur des Fluids der Ausdehnungseinheit P in den Behältern C
und R auf 20° reduziert.
Dann werden die Ventile V51, V52 der Ausdehnungseinheit P in den
Behältern
C und R geschlossen. Gleichzeitig kehren die Kolben der Zylinder
H und T in ihre Ausgangsposition zurück. Dies geschieht durch Füllen mit
Gas aus dem Zylinder F2 über
die Ventile V5, V7. Je näher
die Kolben 3K, 4K der Ausgangsposition kommen, umso mehr Gas strömt in die
Zylinder H und T. Dieses Gas stammt vom Kolben des Zylinders F2.
Danach werden die Ventile V7, V8, V5 und V6 geschlossen und die
Ventile V49, V50 des Behälters B19
geöffnet.
Dadurch kann mit Hilfe der Pumpe P2 (die noch läuft) und des Wärmetauschers
ABK Wärme
getauscht werden. Dies führt
dazu, dass die Temperatur in B19 von 25° auf 20°C sinkt. Anschließend werden
die Ventile V49 und V50 geschlossen und die Pumpe P2 wird abgeschaltet
(Tabelle 2, 11).The valves V0, V0 of the expansion unit P are opened, as are the valves of B1, namely V29, V29, V29. The pump 1 starts. The temperature of the expansion unit P (120 °) is measured with the Tem temperature of B1, which is 110 ° C, mixed. This results in B1 and in the expansion unit P, a temperature of 115 ° C. Then, the valves of B1, namely V29, V29, V29 are closed and the valves of B2, namely V30, V30, V30 are opened. The temperature of the container B2, which is 105 °, is mixed with the temperature of the expansion unit P of 115 °. This results in B2 and in P a temperature of 110 °. The valves of B2, namely V30, V30, V30 are closed and the valves of B3, namely V31, V31, V31 open. The temperature of B3 of 100 ° is mixed with the temperature of the expansion unit P of 110 °. This results in B3 and in P a temperature of 105 ° C. Subsequently, the valves of B3, namely V31, V31, V31 are closed. This process is repeated continuously until B19. Then the expansion unit P and B19 have reached a temperature of 25 ° C. The valves V0, V0 of the expansion unit P and of B19, namely V48, V48, V48 are closed. This turns off the pump P1. The valves of the expansion unit P, namely V51, V52 are opened and the pump P2 is turned on. As a result, the fluid is conveyed through a conduit into the heat exchanger ABK and the temperature of the fluid of the expansion unit P in the containers C and R is reduced to 20 °. Then, the valves V51, V52 of the expansion unit P in the tanks C and R are closed. At the same time, the pistons of the cylinders H and T return to their original position. This is done by filling with gas from cylinder F2 via valves V5, V7. The closer the pistons 3K, 4K come to the home position, the more gas flows into the cylinders H and T. This gas originates from the piston of the cylinder F2. Thereafter, the valves V7, V8, V5 and V6 are closed and the valves V49, V50 of the container B19 are opened. This can be exchanged with the help of the pump P2 (which is still running) and the heat exchanger ABK heat. This causes the temperature in B19 to drop from 25 ° C to 20 ° C. Thereafter, the valves V49 and V50 are closed and the pump P2 is turned off (Table 2, 11 ).
Durch
Abkühlen
der Ausdehnungseinheit P wird mechanische Arbeit geleistet, indem
der Kolben des Zylinders Z in die hintere Endlage der Kammer 2K,
Stellung 0, bewegt worden ist. Gleichzeitig wird die Kammer 1K des
Zylinders Z mit Flüssigkeit
aus dem Behälter
F1 gefüllt.
Die Ventile des Kolbenzylinders Z, nämlich V2 und V3 werden geschlossen
und die Ventile V4, V1 geöffnet.
Die Temperatur jedes einzelnen Wärmespeichers
B und der Ausdehnungseinheit P ergibt sich aus der 11,
Tabelle 2 und der 13, Tabelle 4.By cooling the expansion unit P mechanical work is done by the piston of the cylinder Z has been moved to the rear end position of the chamber 2 K, position 0. At the same time, the chamber 1K of the cylinder Z is filled with liquid from the tank F1. The valves of the piston cylinder Z, namely V2 and V3 are closed and the valves V4, V1 open. The temperature of each individual heat store B and the expansion unit P results from the 11 , Table 2 and the 13 , Table 4.
Arbeitsablauf 3 (Erhöhung der Temperatur der Einheit
P von 20° auf
120°)Workflow 3 (increase the temperature of the unit
P of 20 °
120 °)
Am
Ende der Abkühlperiode
muss die Temperatur der Ausdehnungseinheit P mit ihren Behältern C
und R von 20° auf
120°C erhöht werden.
Dabei wird die Temperatur der Ausdehnungseinheit P mit der eines
jeden Teilwärmespeichers
B18 bis B1 gemischt. Dies geschieht in der Weise, dass mit dem Behälter B18
begonnen wird. Dabei werden die Ventile V0, V0 der Ausdehnungseinheit
P geöffnet. Gleichzeitig öffnen die
Ventile V47, V47, V47 des Behälters
B18 und die Pumpe P1 läuft
an. Dadurch werden die entsprechenden beiden Temperaturen gemischt,
d. h. die Temperatur der Ausdehnungseinheit P von 20° wird mit
der Temperatur von B18 von 30° gemischt
und es stellt sich in B18 und in P eine Temperatur von 25°C ein. Anschließend werden
die Ventile V47, V47, V47 geschlossen und die Ventile von B17, nämlich V46,
V46, V46 geöffnet.
Dann wird die Temperatur der Ausdehnungseinheit P von 25°C mit der
Temperatur von B17 von 35° gemischt.
Dadurch ergibt sich in der Ausdehnungseinheit P und in B17 ein Temperaturwert
von 30°.
Nun werden in B17 die Ventile V46, V46, V46 geschlossen. Dann öffnen die Ventile
V45, V45, V45 von B16 und die Mischung verläuft wie vorstehend beschrieben.
Dieser Mischvorgang der Temperaturen zwischen Ausdehnungseinheit
P und den einzelnen Teilwärmespeichern
von B läuft
so lange ab, bis B1 erreicht ist. Dann haben Ausdehnungseinheit
P und B1 eine Temperatur von 110°C
erreicht, wie 12 Tabelle 3 angibt.At the end of the cooling period, the temperature of the expansion unit P with its containers C and R must be increased from 20 ° to 120 ° C. In this case, the temperature of the expansion unit P is mixed with that of each partial heat storage B18 to B1. This is done in such a way that the container B18 is started. In this case, the valves V0, V0 of the expansion unit P are opened. Simultaneously, the valves V47, V47, V47 of the container B18 open and the pump P1 starts running. Thereby, the respective two temperatures are mixed, that is, the temperature of the expansion unit P of 20 ° is mixed with the temperature of B18 of 30 °, and in B18 and in P, a temperature of 25 ° C is established. Then valves V47, V47, V47 are closed and the valves of B17, namely V46, V46, V46 are opened. Then, the temperature of the expansion unit P of 25 ° C is mixed with the temperature of B17 of 35 °. This results in the expansion unit P and in B17 a temperature value of 30 °. Now the valves V46, V46, V46 are closed in B17. Then valves V45, V45, V45 of B16 open and the mixture runs as described above. This mixing process of the temperatures between expansion unit P and the individual partial heat accumulators of B continues until B1 is reached. Then expansion unit P and B1 have reached a temperature of 110 ° C, as 12 Table 3 indicates.
Danach
schließen
die Ventile V29, V29, V29 von B1 und die Ventile V0, V0 der Ausdehnungseinheit
P. Die Pumpe 1 schaltet ab. Da die Einheit P jedoch eine Temperatur
von 120° benötigt, muss
die Tempertur um 10° erhöht werden.
Dies geschieht dadurch, dass die Ventile V27, V28 der Ausdehnungseinheit
P geöffnet
werden. Anschließend
läuft die Pumpe
P3 an und damit wird Wärme
aus dem Speicher WS gepumpt, bis die Ausdehnungseinheit P die Temperatur
von 120° erreicht
hat. Dies wird über
einen Wärmefühler gesteuert.
Danach schließen
die Ventile V27, V28 und die Pumpe P3 schaltet ab. Durch Erwärmen der
Ausdehnungseinheit P mit ihren Behältern C und R wird mechanische
Arbeit geleistet, d. h. der Kolben des Zylinders Z fährt in die
vordere Endlage der Kammer 1K mit Stellung 0. Durch das Vorschieben
des Kolbens des Zylinders Z wird Druck erzeugt, der bewirkt, dass
in der Baueinheit J1 das Gewicht L angehoben wird. Gleichzeitig
wird die Kammer 2K des Zylinders Z mit Flüssigkeit aus dem Behälter F1
gefüllt.
Dann werden die Ventile V1, V4 geschlossen und die Ventile V2, V3
geöffnet.
Aufgrund der Erwärmung
fahren die Zylinder H und T in die vordere Endlage bzw. werden hochgefahren
und erzeugen in 3K und 4K einen hohen Druck. Dieser Druck bewirkt,
dass das Gas in den Kammern 3K und 4K komprimiert wird. Dadurch
steigt die Temperatur des Gases stark an. Dieses Gas wird nun in
den Zylinder D transportiert, indem die Ventile V6, V8 der Zylinder
H und T geöffnet
werden. Gleichzeitig wird das Ventil V19 des Zylinders D geöffnet und
die Kupplung 2 eingelegt. Der Zylinder D fährt aus und die Kurbelwelle
2 wird angetrieben. Hat der Zylinder seine Endlage erreicht, wird
das Ventil V19 geschlossen und das Ventil 20 des Zylinders geöffnet. Durch Öffnen des
Ventils fährt
der Kolben des Zylinders wieder zurück und das heiße Gas wird
in den Wärmetauscher
WPS geleitet, durchströmt
den Wärmetauscher
WPS und gelangt in den Wärmetauscher
WSS, wobei das Gas abkühlt.
Von dort wird das Gas in den Zylinder F2 geleitet.Thereafter, the valves V29, V29, V29 of B1 and the valves V0, V0 close the expansion unit P. The pump 1 switches off. However, since the unit P requires a temperature of 120 °, the temperature must be increased by 10 °. This happens because the valves V27, V28 of the expansion unit P are opened. Subsequently, the pump P3 starts and thus heat is pumped from the reservoir WS until the expansion unit P has reached the temperature of 120 °. This is controlled by a heat sensor. Thereafter, valves V27, V28 close and pump P3 shuts off. By heating the expansion unit P with its containers C and R mechanical work is done, ie the piston of the cylinder Z moves to the front end position of the chamber 1K with position 0. By advancing the piston of the cylinder Z pressure is generated, which causes in the unit J1, the weight L is raised. At the same time, the chamber 2K of the cylinder Z is filled with liquid from the container F1. Then the valves V1, V4 are closed and the valves V2, V3 open. Due to the heating, the cylinders H and T move to the front end position or are raised and generate a high pressure in 3K and 4K. This pressure causes the gas in the chambers 3K and 4K to be compressed. As a result, the temperature of the gas rises sharply. This gas is now transported into the cylinder D by the valves V6, V8 of the cylinders H and T are opened. At the same time, the valve V19 of the cylinder D is opened and the Coupling 2 inserted. The cylinder D extends and the crankshaft 2 is driven. When the cylinder has reached its end position, the valve V19 is closed and the valve 20 of the cylinder is opened. By opening the valve, the piston of the cylinder moves back and the hot gas is passed into the heat exchanger WPS, flows through the heat exchanger WPS and enters the heat exchanger WSS, the gas cools. From there, the gas is directed into cylinder F2.
Der
gesamte Vorgang wird anschließend
in der vorbeschriebenen Weise wiederholt, solange bis der Druck
in der Kammer 3K und 4K des Zylinders H und T mit dem Druck im Zylinder
F2 übereinstimmt, d.
h. gleich groß ist.
Ist der Druck gleich, schließen die
Ventile V6 und V8, die Ventile V7 und V5 der Zylinder H und T werden
geöffnet
und die Kupplung 2 wird ausgekuppelt.Of the
entire process will follow
repeated in the manner described above, until the pressure
in chamber 3K and 4K of cylinder H and T with pressure in the cylinder
F2 matches, d.
H. is the same size.
If the pressure is equal, close the
Valves V6 and V8, the valves V7 and V5 of the cylinders H and T become
open
and the clutch 2 is disengaged.
Die
Ventile V10, V11 der Baueinheit J1 werden geschlossen, die Ventile
V9, V16 der Baueinheit J2 geöffnet.
Aufgrund der folgenden Arbeitsabläufe wird die mechanische Arbeit
von der Ausdehnvorrichtung P in der Baueinheit J2 gespeichert.The
Valves V10, V11 of unit J1 are closed, the valves
V9, V16 of the unit J2 opened.
Due to the following work processes, the mechanical work becomes
stored by the expander P in the unit J2.
Der
Kolben des Zylinders G befindet sich in der oberen Endlage. Das
Ventil V18 der Baueinheit G ist mit den Baueinheiten J1 und J2 durch
die Ventile V12, V13, V14, V15 verbunden. Jetzt kann die mechanische
Energie der Baueinheit J1 Arbeit leisten. An der unteren Kolben-
und Zylinderfläche
W, W1, W2 ist die hoch verdichtete Flüssigkeit durch die an der Kolbenstange
befestigten Träger
mit der Last L wirksam. Das Ventil V17 der Baueinheit G ist mit
dem Anschluss A11 des Vorratsbehälters
F1 verbunden. Der Kolben des Zylinders G kann nunmehr die von J1 oder
J2 gelieferte mechanische Energie in Bewegungsenergie umsetzen.Of the
Piston of the cylinder G is in the upper end position. The
Valve V18 of the unit G is with the units J1 and J2 through
the valves V12, V13, V14, V15 connected. Now the mechanical
Energy of the unit J1 work. At the lower piston
and cylindrical surface
W, W1, W2 is the highly condensed liquid through the piston rod
fastened carrier
effective with the load L. The valve V17 of the unit G is with
the connection A11 of the reservoir
F1 connected. The piston of the cylinder G can now that of J1 or
J2 convert mechanical energy into kinetic energy.
Ventil
V17 des Kolbenzylinders G wird geschlossen, Ventil V18 wird geöffnet. Die
Ventile V12 und V13 der Baueinheit J1 werden geöffnet. Nun wird der Kolben
der Baueinheit G nach unten gedrückt. Hat
er die untere Endlage erreicht, wird Ventil V18 geschlossen und
Ventil V17 geöffnet.
Durch eine Schwungscheibe wird der Kolben wieder in die obere Endlage
gedrückt,
und die Flüssigkeit
wird in den Vorratsbehälter
F1 transportiert. Das Ventil wird wieder geschlossen und Ventil
V18 geöffnet.
Dieser Vorgang wird solange wiederholt, bis der Vorrat der Baueinheiten
J1 oder J2 erschöpft
ist. Die erzeugte Bewegung der Baueinheiten G, D und M kann durch Kupplungen
beliebig miteinander verbunden werden. Zum Beispiel sind die Kupplungen
1, 3 eingekuppelt, während
die Kupplungen 0, 2 und 4 ausgekuppelt sind. Dies bedeutet, dass
in der Baueinheit M Luft hoch verdichtet werden kann, wodurch Wärme erzeugt
wird. Die Baueinheit M kann ohne Treibstoff entsprechend einem Viertakt-Motor
arbeiten (Ansaugen, Verdichten, dritter Takt entfällt, Ausstoßen). Das Ansaugen
der Luft erfolgt stets durch die Ventile V22, V24 des Behälters WT.
Das Ausstoßen
der heißen Luft
erfolgt durch die Ventile V21, V23 des Wärmetauschers LT. Von dort gelangt
sie in den Wärmetauscher
ASP und strömt
durch einen Auspuff ins Freie. Der Wärmetauscher LT nimmt dabei
den größten Teil der
Wärme auf.
Die restliche Wärme,
die sich noch im Wärmetauscher
ASP befindet, wird durch Ansaugen der Warmluft von WT wieder in
die Kolben geleitet.Valve
V17 of the piston cylinder G is closed, valve V18 is opened. The
Valves V12 and V13 of unit J1 are opened. Now the piston
the unit G pressed down. Has
he reached the lower end position, valve V18 is closed and
Valve V17 opened.
Through a flywheel, the piston is returned to the upper end position
pressed
and the liquid
gets into the reservoir
F1 transported. The valve is closed again and valve
V18 open.
This process is repeated until the supply of units
J1 or J2 exhausted
is. The generated movement of the units G, D and M can by clutches
be connected with each other as you wish. For example, the couplings
1, 3 engaged while
the couplings 0, 2 and 4 are disengaged. This means that
in the unit M air can be highly compressed, which generates heat
becomes. The unit M can without fuel corresponding to a four-stroke engine
work (suction, compression, third cycle is omitted, ejection). The suction
the air is always through the valves V22, V24 of the container WT.
Ejecting
the hot air
takes place through the valves V21, V23 of the heat exchanger LT. From there
they in the heat exchanger
ASP and flows
through an exhaust into the open air. The heat exchanger LT takes it
most of the
Heat up.
The remaining heat,
still in the heat exchanger
ASP is recovered by sucking in the hot air from WT
passed the pistons.
