DE202017005304U1

DE202017005304U1 - Hot gas drive (for example with helium)

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Publication number: DE202017005304U1
Application number: DE202017005304.7U
Authority: DE
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Current assignee: Individual
Priority date: 2017-10-14
Filing date: 2017-10-14
Publication date: 2018-01-17
Anticipated expiration: 2027-10-15

Abstract

Zylinder [35] mit abnehmbaren Zylinderkopf [36] dadurch gekennzeichnet, dass sich in ihm ein auf einer Führungsachse [34] befindlicher Kolben pulsierend hin- und herbewegt. Der Kolben ist an der Berührungsfläche zum Zylinder [35] mit Teflon zu beschichten.Cylinder [35] with removable cylinder head [36], characterized in that in it a piston located on a guide axis [34] pulsating back and forth. The piston must be coated with Teflon at the contact surface with the cylinder [35].

Description

Hier vorab ein paar Gedanken zur Deckung des Energiebedarfes in der Zukunft. Wasser gibt es im Überfluss auf der Erde. Es fällt vom Himmel – oft so reichlich, dass es Schäden verursacht. Vielleicht eine Folge des Klimawandels. In jedem Fall ist Wasser ein umweltfreundlicher Energieträger. Es strömt immer talwärts – Tag und Nacht – unaufhörlich. Strom kommt von Strömen. Daher ist eine saubere zukunftsweisende, umweltfreundliche und fossilfreie Energiebedarfsdeckung auf allen Gebieten (also auch als Heizung) möglich. Der im folgenden Abschnitt beschriebene Antrieb erzeugt nur Wasser. Kein COX-Ausstoß mehr! Keine Stickoxidbildung mehr! Über das ,LOHC'-Verfahren (Liquid Organic Hydrogen Carrier) ist der Transport und die Lagerung von Wasserstoff im Wesentlichen verlustfrei und gefahrlos möglich. (Mit dem Verfahren LOHC werden an ein Liter einer organischen Flüssigkeit 650 Liter Wasserstoff gebunden.)Here are a few thoughts in advance to meet the energy needs in the future. Water abounds on earth. It falls from the sky - often so abundant that it causes damage. Maybe a consequence of climate change. In any case, water is an environmentally friendly source of energy. It always flows down the valley - day and night - incessantly. Electricity comes from streams. Therefore, a clean future-oriented, environmentally friendly and fossil-free energy demand coverage in all areas (including as a heater) is possible. The drive described in the following section generates only water. No COX emissions anymore! No more nitric oxide formation! The "LOHC" process (Liquid Organic Hydrogen Carrier) makes the transport and storage of hydrogen essentially lossless and safe. (The process LOHC binds 650 liters of hydrogen to one liter of an organic liquid.)

Wie den benötigten Wasserstoff als Energieträger gewinnen? Bestimmt nicht durch Windradwälder! Photovoltaik und Wasserkraft sollten genutzt werden. Diese beiden Formen zur Energiegewinnung sind – wenn man von den Herstellungskosten der Anlagen einmal absieht – kostenlos und umweltfreundlich. Eine Ausbeutung unserer Erde würde dadurch nicht entstehen und der Wasserhaushalt würde auch nicht aus dem Gleichgewicht geraten – weil bei der Wasserstoffverbrennung ja wieder Wasser entsteht.How to obtain the required hydrogen as an energy carrier? Certainly not by windmill forests! Photovoltaics and hydropower should be used. These two forms of energy production - if you ignore the production costs of the plants - free and environmentally friendly. An exploitation of our earth would not arise and the water balance would not be out of balance - because in the hydrogen combustion yes again water is produced.

Wenn der Wasserstoff mit Hilfe der LOHC-Technik gebunden wird, kann er auch gefahrlos in Pipelines – wie jedes andere Gas – transportiert werden.If the hydrogen is bound using the LOHC technique, it can also be safely transported in pipelines - like any other gas.

An Tankstellen wird der Wasserstoff in gebundener Form gelagert und beim Tanken dehydriert, bevor er im speziellen Fahrzeugdrucktank gespeichert wird. Diese Tanks sind heute soweit entwickelt, dass eine Wasserstoffdiffusion kaum mehr erfolgt. Reichweiten mit einer Tankfüllung über 400 km sind möglich und das Tanken erfolgt in Minuten.At filling stations, the hydrogen is stored in bound form and dehydrated during refueling before it is stored in the special vehicle pressure tank. Today, these tanks are so far developed that hydrogen diffusion hardly takes place any more. Ranges with a tank filling over 400 km are possible and refueling takes place in minutes.

Dadurch, dass die Autobatterie (der Akku) während des Betriebs aufgeladen wird, entfallen lange Standzeiten zur Ladung an einer Stromzapfstelle. Die Ladung des Akkus erfolgt genauso wie bisher.The fact that the car battery (the battery) is charged during operation, eliminating long downtime for charging at a tap. The charge of the battery is the same as before.

Um einen großen zusätzlichen Tank für Sauer- und Stickstoff zu vermeiden, wird die Lufttrennung nach 1 bewerkstelligt, Im kleinen doppelwandigen Reservetank [7] wird innen Stickstoff und außen Sauerstoff vorgehalten. Wasserstoff in den Röhren des Kühlers [6] kühlt den Stickstoff im Gegenstrom bis hin zur Flüssigphase. Der Wasserstoff wird sodann zu einem Wasserstoffbrenner geleitet, der sich in einem Schutzzylinder befindet und in ihm mit zugeführten reinem Sauerstoff zu Wasserdampf oxidiert.To avoid a large additional tank for oxygen and nitrogen, the air separation is after 1 accomplished, in the small double-walled reserve tank [ 7 ] is kept inside nitrogen and outside oxygen. Hydrogen in the tubes of the radiator [ 6 ] cools the nitrogen in countercurrent to the liquid phase. The hydrogen is then passed to a hydrogen burner, which is located in a protective cylinder and oxidizes in it with supplied pure oxygen to water vapor.

Die 4 zeigt einen Röhrenkühler (Blatt 4: Links Horizontalschnitt – rechts vertikaler Querschnitt). Diese Figur ist nicht Gegenstand der Schutzansprüche. In den Röhren und Halbröhren strömt Stickstoff. In den Räumen drum herum Wasser (Wasserdampf). Die hellen Pfeile [21] und [22] symbolisieren die Wasserströmrichtung, die schwarzen [23] und [24] diejenige des Stickstoffs. Die Kühlung durch den Stickstoff erfolgt im Gegenstrom. Die Abkühlung des Wassers (Wasserdampfes) soll mindestens so weit erfolgen, dass nur noch Wasser in die Umgebung abgegeben wird.The 4 shows a tube cooler (Sheet 4: left horizontal section - right vertical cross section). This figure is not the subject of the claims. Nitrogen flows in the tubes and half tubes. In the rooms around it water (steam). The bright arrows [ 21 ] and [ 22 ] symbolize the water flow direction, the black [ 23 ] and [ 24 ] that of nitrogen. The cooling by the nitrogen takes place in countercurrent. The cooling of the water (water vapor) should be at least so far that only water is released into the environment.

Luftverflüssigung in Fahrzeugen (1 bis 3 – nicht Gegenstand der Ansprüche):Air liquefaction in vehicles ( 1 to 3 - not the subject of the claims):

1 zeigt die Anlage für die Luftverflüssigung. Luft wird durch einen Ventilator [0] angesaugt und durch einen zweistufigen Röhrenkühler [3] und [4] bis ca. –160°C mittels Stickstoff im Gegenstrom abgekühlt. Stickstoff strömt in Rohren zwischen jeweils zwei Rohrböden [17], Im oben und unten geschlossenen Zylinder entstehen somit zwei von einander getrennte Räume. Im dem einen strömt der Stickstoff, der der Kühlung der zugeführten Luft dient. Letztere umspült die Rohre. Während die Luft von oben nach unten strömt, strömt der Stickstoff von unten nach oben. Die Temperatur im Gas Stickstoff nimmt zu, während gleichzeitig die Lufttemperatur abnimmt. Durch die Sauggeschwindigkeit des Ventilators [0] kann die Strömgeschwindigkeit der Luft geregelt werden und mit ihr die Endtemperatur mittels eines Temperaturfühlers im Luftkreislauf im Bereich der Wendel [1]. Der Kompressor [5] dient der Nachverdichtung, so dass zunächst flüssiger Sauerstoff ausfällt, der gespeichert werden kann und dem Wasserstoff in einem Schutzzylinder [42] bei 5 bis 10 zugeführt wird. Wasser- und Sauerstoff verbrennen dort zu Wasser (Wasserdampf) und belasten die Umwelt beim Freisetzen nicht. Am Auslass des Verdichters sitzt ein Ventil (eine Drossel) [2], über die Gastemperatur direkt davor gesteuert. In der Wendel [1] vor Ventil [2] fließt tiefkühler Stickstoff bevor er zum zweistufigen Kühler [3] und [4] und danach zum Kühler nach 4 geleitet wird. 1 shows the plant for air liquefaction. Air is supplied by a fan [ 0 ] and sucked through a two-stage tube cooler [ 3 ] and [ 4 ] cooled to about -160 ° C by means of nitrogen in countercurrent. Nitrogen flows in pipes between two tubesheets each [ 17 ], In the top and bottom closed cylinder thus created two separate spaces. In one, the nitrogen flows, which serves to cool the air supplied. The latter laps the pipes. While the air flows from top to bottom, the nitrogen flows from bottom to top. The temperature in the gas nitrogen increases while at the same time the air temperature decreases. By the suction speed of the fan [ 0 ], the flow velocity of the air can be controlled and with it the final temperature by means of a temperature sensor in the air circulation in the area of the helix [ 1 ]. The compressor [ 5 ] serves to re-densify, so that first liquid oxygen precipitates, which can be stored and the hydrogen in a protective cylinder [ 42 ] at 5 to 10 is supplied. Water and oxygen burn there to water (water vapor) and do not pollute the environment during release. At the outlet of the compressor sits a valve (a throttle) [ 2 ], directly controlled by the gas temperature. In the spiral [ 1 ] in front of valve [ 2 ] deep-freeze nitrogen flows before going to the two-stage cooler [ 3 ] and [ 4 ] and then to the radiator 4 is directed.

zu Fig. 1:to Fig. 1:

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

00: Ventilator als LuftansaugerFan as air intake
11: Halbrohrwendel um den Abfluss des NachverdichtersHalf pipe spiral around the outflow of the secondary compressor
22: Ventil (Drossel)Valve (throttle)
33: Röhrenkühler 1. Stufe und [4] Röhrenkühler 2. Stufe mit je 2 Rohrböden [17]Tube cooler 1st stage and [ 4 Tubular cooler 2nd stage with 2 tubesheets each [ 17 ]
55: Nachverdichterboosters
6 6: Röhrenkühler für Stickstoff mit 2 Rohrböden [18]Tube cooler for nitrogen with 2 tubesheets [ 18 ]
77: Doppelwandiger kleiner zylindrischer Behälter zur Lagerung von Stickstoff innen und Sauerstoff außenDouble-walled small cylindrical container for storage of nitrogen inside and oxygen outside
88th: Stickstoffleitung ins FreieNitrogen line into the open
99: Zuleitung Luft zum zweistufigen RöhrenkühlerSupply air to the two-stage tube cooler
1010: Zuleitung Stickstoff aus Wendel [1] nach Rohrkühler [4]Feed nitrogen from helix [ 1 ] to tube cooler [ 4 ]
1111: Zuleitung tiefkühle Luft zum Nachverdichter [5]Supply of deep cool air to the re-compressor [ 5 ]
1212: Zuleitung Stickstoff zum Kühler [6]Supply line nitrogen to the cooler [ 6 ]
1313: Ableitung Flüssigsauerstoff zum Behälter [7]Derivation of liquid oxygen to the container [ 7 ]
1414: Einleitung tiefkühlen Wasserstoffs aus WasserstoffdrucktankInitiation of cryogenic hydrogen from hydrogen pressure tank
1515: Ableitung Wasserstoff zum Wasserstoffbrenner über Leitung [49] (5 bis 10)Discharge of hydrogen to the hydrogen burner via line [ 49 ] ( 5 to 10 )
1616: Ableitung Flüssigstickstoff in Behälter [7]Derivation of liquid nitrogen into containers [ 7 ]
1717: Rohrböden für Kühler [3] und [4]Tube sheets for coolers [ 3 ] and [ 4 ]
1818: Rohrböden für Kühler [6]Tube sheets for coolers [ 6 ]
1919: Ableitung Stickstoff zum Nachverdichter [5] in Wendel [1]Derivation of nitrogen to the reboiler [ 5 ] in Wendel 1 ]
2020: Ableitung Sauerstoff zur Wasserstoffoxidation im Schutzzylinder [42] (5 bis 10)Derivation of oxygen for hydrogen oxidation in the protective cylinder [ 42 ] ( 5 to 10 )

Die 1 bis 4 haben mit dem eigentlichen Antrieb nichts zu tun und wurden nur der Vollständigkeit halber beigefügt. Die Kühlung im Gegenstrom ist Stand der Technik.The 1 to 4 have nothing to do with the actual drive and are included for the sake of completeness. The countercurrent cooling is state of the art.

2 und 3 zeigen zwei verschiedene Kompressorstellungen. Einmal wird bereits tiefkühle Luft angesaugt und das andere Mal erfolgt Nachverdichtung. Diese Nachverdichtung erhöht die Temperatur. Diese wird durch die Kühlung mit Stickstoff rasch wieder auf ein niedrigeres Temperaturniveau gebracht. Beim Entspannen durch Öffnen eines Ventils (Drossel) [2] sinkt die Temperatur unter den Siedepunkt des Sauerstoffes und wird abgeleitet. Der noch gasförmig vorhandene Stickstoff wird in einem weiteren Schritt mittels eines Röhrenkühlers [6], in dem als Kühlmittel tiefkühler Wasserstoff zum Einsatz kommt, in die Flüssigphase gebracht. Dieser Stickstoff kann in einen doppelwandigen Drucktank [7] abgeleitet werden und von dort über [19] für die Kühlung entnommen werden. 2 and 3 show two different compressor positions. Once deep-cool air is already sucked in and the other time there is redensification. This re-compression increases the temperature. This is quickly brought back to a lower temperature level by cooling with nitrogen. When relaxing by opening a valve (throttle) [ 2 ] the temperature drops below the boiling point of oxygen and is dissipated. The still gaseous nitrogen is in a further step by means of a tube cooler 6 ], in which hydrogen is used as the coolant, is brought into the liquid phase. This nitrogen can be stored in a double-walled pressure tank [ 7 ] and are taken from there via [19] for cooling.

Noch ein Hinweis zur 1:
Die 1 kann evtl. auch dem Patent DE102005038270 entsprechenAnother note about 1 :
The 1 may also be the patent DE102005038270 correspond

Leider ist dieses Patent nicht nachvollziehbar, weil die zugehörige Grafik nicht zu finden war.Unfortunately, this patent is incomprehensible, because the associated graphic was not found.

Zu den Fig. 5 bis Fig. 10 (Gegenstand der Schutzansprüche):FIGS. 5 to 10 (subject matter of the claims):

Heißgas kann über Erhitzung im geschlossenen Raum hohe Drücke erzeugen, diesen weicht ein beweglicher Kolben aus. Sorgt man dafür, dass diesem Druck kein Gegendruck entgegen wirkt, so kann die Leistung gesteigert werden. Diese Erkenntnis ist Grundlage dieses Antriebs. Dieser Antrag bezieht sich nur auf eine neue Zusammenstellung bekannter Einzelteile, teilweise mit geringen Änderungen. Pilotflammendüse und Piezzozünder (Zündkerze) im Schutzzylinder [42] wurden nicht dargestellt!Hot gas can generate high pressures through heating in a closed room, this deviates from a movable piston. Ensuring that this pressure counteracts no back pressure, so the performance can be increased. This knowledge is the basis of this drive. This application only relates to a new compilation of known parts, sometimes with minor changes. Pilot flame nozzle and piezo igniter (spark plug) in protective cylinder [ 42 ] were not shown!

Die meisten Fahrzeugteile sind erforscht und können unverändert in Fahrzeugen genutzt werden. Dies gilt für alle Teile der 5 bis 10 – neu ist nur die Heißgassteuerung, die den Kolben hin und her treibt. Gegenüber den bisherigen Kolbenmaschinen halbiert sich die erforderliche Zylinderzahl.Most vehicle parts are researched and can be used unchanged in vehicles. This applies to all parts of the 5 to 10 - New is only the hot gas control, which drives the piston back and forth. Compared to the previous piston machines halves the required number of cylinders.

Durch mehrere Einheiten nebeneinander und Versatz kann ein Widerstand beim Anfahren in der Totpunktlage vermieden werden! Evtl. auch Desachsierung möglich.By several units next to each other and offset resistance can be avoided when starting in the dead center! Possibly. also desachsing possible.

Das Anfahren eines Fahrzeuges ist schon möglich, wenn einseitig Unterdruck am Kolben wirkt. Hierbei wird die Stromversorgung der Vakuumpumpe mit der Batterie (dem Akku) sichergestellt. (1 bar = 100 kN/qm = 10 m WS). Nimmt man an, es werde ein Unterdruck von 0,5 bar erzeugt und der Kolben habe eine Fläche von 0,1 qm, so wirkt auf den Kolben eine Sogkraft von 5 kN. Die Kraft kann durch Vergrößerung der Kolbenfläche gesteigert werden.Starting a vehicle is already possible if one-sided negative pressure acts on the piston. Here, the power supply of the vacuum pump with the battery (the battery) is ensured. (1 bar = 100 kN / qm = 10 m WS). Assuming that a negative pressure of 0.5 bar is generated and the piston has an area of 0.1 square meter, a suction force of 5 kN acts on the piston. The force can be increased by increasing the piston area.

Durch diese Sogkraft wird die Führungsachse [34] pulsierend linear bewegt, was bereits eine Fortbewegung erzeugt. Mit dieser Erkenntnis könnte evtl. auf die Kupplungsscheiben [45] verzichtet werden, was ein Vorteil wäre, weil Kupplungsscheiben einen Verschleiß haben (gilt auch für Zahn- oder Keilriemen). Die Lichtmaschine müsste dann direkt an Achse [30] angeschlossen werden – allerdings bedeutet dies einen dauernd vorhandenen Widerstand.Due to this suction force, the guide axis [ 34 ] pulsating linear moves, which already generates a locomotion. With this knowledge could possibly on the clutch disks 45 ], which would be an advantage because clutch discs have wear (also applies to toothed or V-belt). The alternator would then have to go directly to Axis [ 30 ] - however, this means a permanent resistance.

In den Ansichten (Darstellung jeweils oben) der 5 bis 10 wurden nur die für den Antrieb relevanten Bauteile dargestellt.In the views (illustration above) the 5 to 10 Only the components relevant for the drive were shown.

Die folgende Stückliste zeigt die Einzelteile des Heißgasantriebes:The following parts list shows the individual parts of the hot gas drive:

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

00: Ventilator als LuftansaugerFan as air intake
2525: Röhrenkühler entspr. 4 Tube cooler corr. 4
2626: Radachsewheel axle
2727: Getriebeblockgear unit
2828: Antriebswelledrive shaft
2929: Pleuelstangenconnecting rods
3030: Kurbelwellecrankshaft
3131: Akkubattery pack
3232: evtl. Elekrolyseurpossibly Elekrolyseur
3333: Apparatur zur LuftverflüssigungApparatus for air liquefaction
3434: Führungsachse mit KolbenGuide axle with piston
35 35: Teilzylinderpartial cylinder
3636: abnehmbarer Zylinderkopfremovable cylinder head
3737: Pleuelpleuel
3838: Vakuumpumpevacuum pump
3939: Saugleitung zur VakuumpumpeSuction line to the vacuum pump
4040: Auslassleitung von der Vakuumpumpe nach [41]Outlet line from the vacuum pump to [ 41 ]
4141: Regeneratorregenerator
4242: Schutzzylinder mit WasserstoffbrennerProtective cylinder with hydrogen burner
4343: Absperrventile mit SchrittmotorenShut-off valves with stepper motors
4444: Wegeventil mit SchrittmotorDirectional valve with stepper motor
4545: Kupplung oder Zahnriemen für ElektromotorClutch or timing belt for electric motor
4646: Lichtmaschine zur StromerzeugungAlternator for power generation
4747: Reflexions-Lichtschranken für VentilsteuerungRetro-reflective sensors for valve control
4848: Führungshülsen mit eingeklebten TeflonringGuide sleeves with glued Teflon ring
4949: Wasserstoffzuleitung zum WasserstoffbrennerHydrogen supply to the hydrogen burner
5050: Sauerstoffzuleitung (reiner Sauerstoff)Oxygen supply (pure oxygen)
5151: Ableitung von Wasser bzw. WasserdampfDerivation of water or water vapor
5252: Heißgas-Strömungsrichtungen in den Leitungen der VakuumpumpeHot gas flow directions in the lines of the vacuum pump

Die Rohrhülsenstücke mit eingeklebten Teflonring [48] befinden sich gegenüberliegend einmal am abnehmbaren Zylinderkopf [36] und zum anderen am Deckel des Zylinders [35].The pipe sleeve pieces with bonded Teflon ring [ 48 ] are located on the opposite side of the removable cylinder head [ 36 ] and on the other hand on the lid of the cylinder [ 35 ].

Die Pfeile am Kolben geben stets die Druckrichtung des Heißgases an. Auf der Gegenseite des Kolbens wird immer Gas durch die Vakuumpumpe abgesaugt und so der Widerstand gegen die Bewegung des Kolbens reduziert.The arrows on the piston always indicate the pressure direction of the hot gas. On the opposite side of the piston, gas is always sucked out by the vacuum pump, thus reducing the resistance against the movement of the piston.

Der eigentliche Antrieb ist ein Kolbenantrieb und besteht aus folgenden Teilen: [34] bis [36], [38] bis [44], [47] bis [51].The actual drive is a piston drive and consists of the following parts: [ 34 ] to [ 36 ], [ 38 ] to [ 44 ], [ 47 ] to [ 51 ].

In der Apparatur [33] sind die Teile [1] bis [6] mit Rohrböden [17] bzw. [18] enthalten.In the apparatus 33 ] are the parts [ 1 ] to [ 6 ] with tube sheets [ 17 ] respectively. [ 18 ] contain.

Nun zum Antrieb: Der Kolbenmotor arbeitet mit Heißgas. Durch dieses Heißgas wird der Kolben im Zylinder hin und her bewegt, indem jener mal auf der einen Seite, mal auf der anderen Seite beaufschlagt wird. Die Steuerung erfolgt mittels Absperrventile, die durch Schrittmotoren betätigt werden. Der Kolben sitzt auf einer Führungsachse, die mit dem Kolben pulsierend bewegt wird. Die Pulsierung erzeugt über eine Pleuelstange die Drehbewegung einer Kurbelwelle. Unterstützt wird die Kolbenbewegung durch eine Vakuumpumpe, die immer auf der Seite saugt, die gerade nicht dem Druck des Heißgases ausgesetzt ist. Die Umpolung der Strömung erfolgt über ein Wechselventil – ebenfalls durch einen Schrittmotor geschaltet. Die Sauggeschwindigkeit der Vakuumpumpe wird durch einen Dimmer geregelt. Mit der Sauggeschwindigkeit wird die Geschwindigkeit der Drehbewegung der Kurbelwelle gesteuert. Das Heißgas befindet sich in einem geschlossenen Kreislauf und wird von der Vakuumpumpe in einen Regenerator gedrückt, wo das Gas auf ein höheres Temperatur- und damit auf ein höheres Druckniveau gebracht wird. Die Beheizung erfolgt in einem – nach unten geschlossenen – Schutzzylinder in dem sich ein Wasserstoffbrenner befindet. Die Oxidation des Wasserstoffes erfolgt im Schutzzylinder mit reinem Sauerstoff, so dass sich nur Wasserdampf bildet und kein Stickoxid, solange dafür gesorgt wird, dass die Außenluft keine Antriebsteile mit hoher Temperatur (über cirka 900°C) berührt. Der Sauerstoff wird nach dem Lindeverfahren vor Ort durch 1 gewonnen. Damit muss kein großer zusätzlicher Sauerstofftank vorhanden sein – ein kleiner Reservetank ist ausreichend. Dieser sollte in größtmöglicher Entfernung zum Wasserstofftank angebracht sein. Der Wasserdampf wird in einem Kühler (4) soweit abgekühlt, dass nur noch Wasser übrig bleibt und dann ins Freie entlassen. Auch der Stickstoff wird einfach nach seiner Nutzung in die Umwelt abgeblasen. Alle anderen Teile zur Bewegung eines Fahrzeuges werden unverändert übernommen. Hier geht es nur um einen umweltfreundlichen, einfachen Antrieb mit den erforderlichen Bauteilen.Now to the drive: The piston engine works with hot gas. By this hot gas, the piston is moved back and forth in the cylinder, by that time on one side, sometimes on the other side is applied. The control is carried out by means of shut-off valves which are actuated by stepper motors. The piston sits on a guide axis, which is moved in pulsation with the piston. The pulsation generates the rotational movement of a crankshaft via a connecting rod. The piston movement is assisted by a vacuum pump, which always sucks on the side that is just not exposed to the pressure of the hot gas. The reversal of the flow takes place via a shuttle valve - also switched by a stepper motor. The suction speed of the vacuum pump is controlled by a dimmer. With the suction speed, the speed of rotation of the crankshaft is controlled. The hot gas is in a closed circuit and is pressed by the vacuum pump in a regenerator, where the gas is brought to a higher temperature and thus to a higher pressure level. The heating takes place in a - closed down - protective cylinder in which there is a hydrogen burner. The oxidation of the hydrogen takes place in the protective cylinder with pure oxygen, so that only forms water vapor and no nitrogen oxide, as long as it is ensured that the outside air touches any drive parts with high temperature (above about 900 ° C). The oxygen is passed through the lime method on site 1 won. There is no need for a large additional oxygen tank - a small reserve tank is sufficient. This should be located as far away as possible from the hydrogen tank. The water vapor is in a cooler ( 4 ) cooled down so that only water is left and then released into the open. Also, the nitrogen is simply blown off after its use in the environment. All other parts for the movement of a vehicle are taken over unchanged. This is just an environmentally friendly, simple drive with the required components.

Der Elektrolyseurs mit Batteriebetrieb ist vorgesehen, weil an der Stanford Universität geforscht wird, wie Niedrigvoltspannungen (1,5 Volt Batterien) eine Elektrolyse ermöglichten.The battery-powered electrolyzer is designed because Stanford University is researching how low voltage (1.5 volt batteries) made electrolysis possible.

Der Aufbau des Antriebes ist sehr einfach und damit leicht verständlich. Otto- und Dieselfahrzeuge könnten sogar umgerüstet werden. Auch eine Vertikalausrichtung des Antriebs ist möglich.The structure of the drive is very simple and therefore easy to understand. Petrol and diesel vehicles could even be converted. A vertical alignment of the drive is possible.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

DE 102005038270 [0012]

Claims

Cylinder [ 35 ] with removable cylinder head [ 36 ] characterized in that in it a on a guide axis [ 34 ] piston is pulsating back and forth. The piston is at the contact surface with the cylinder [ 35 ] to be coated with Teflon.

The cylinder head [ 36 ] is characterized in that on him a provided with a glued Teflon ring guide sleeve [ 48 ] is located. A similar is available at the opposite cylinder end. In these sleeves, the guide shaft slides [ 34 ] linear back and forth. Teflon has a very low coefficient of friction, therefore this coating. In addition, Teflon is very heat resistant (up to over 250 ° C).

The linear movement is characterized by the fact that it passes over the connecting rod [ 37 ] the crankshaft [ 30 ] in a rotary motion.

An alternator [ 46 ] can be used with clutch discs [ 45 ] or timing belts are operated. This is characterized in that the alternator [ 46 ] the battery [ 31 ] while the car is charging. Lifetime for charging the battery is eliminated.

The guide axis [ 34 ] is characterized in that it has at each end a reflector in order, by means of a retro-reflective photoelectric barrier [ 47 ] the valve controls for the valves [ 43 ] and [ 44 ] to take over.

The piston on the guide shaft [ 34 ] is characterized in that it separates the cylinder space into 2 chambers. These chambers are alternately a propellant (eg helium) from the regenerator [ 41 ], so that pressure on the piston acts and this moves him in the direction of arrow.

The vacuum pump [ 38 ] is characterized in that it sucks the gas - in the cylindrical space decreasing due to the piston movement - and via the outlet line [ 40 ] back to the regenerator [ 41 ] leads. An additional pump in the outlet line [ 40 ] and a check valve can support this work if necessary.

The work of the vacuum pump [ 38 ] is characterized in that it runs continuously during the drive function and additionally excites the piston movement. Via a 'dimmer' which supplies the power to the vacuum pump [ 38 ], the speed of the piston movement can be regulated by means of an 'accelerator pedal'.

The operation of the shut-off valves [ 43 ] is characterized in that it can be detected by the photoelectric retro-reflective sensors [ 47 ] are controlled via stepper motors via radio. These valves 43 ] give the gas flow to the vacuum pump [ 38 ] free - sometimes from one, sometimes from the other direction.

The operation of the directional valve [ 44 ] is characterized in that it is also moved by a radio-controlled stepper motor each 90 ° back and forth. It sits at the intersection of suction line [ 39 ] to the line to the vacuum pump [ 38 ]. Through the valve [ 44 ] is controlled from which of the two cylinder chambers, the gas is sucked out - always from the cylinder chamber, no hot gas from the regenerator [ 41 ]. The control is done with the same retro-reflective sensors as in point 9.), because they must be done simultaneously.

The protective cylinder [ 42 ] the combustion chamber sits under the regenerator [ 41 ] and is characterized in that it is closed down. It contains: A hydrogen burner with hydrogen supply [ 49 ], a supply line for pure oxygen [ 50 ], a supply line for a pilot flame and for the initial ignition of the pilot flame a piezoelectric igniter or a spark plug. The pure water vapor resulting from the hydrogen oxidation must be removed via a discharge [ 51 ] to the cooler [ 25 ] are discharged. To prevent NOx from forming on the hot protective cylinder, it must be protected from direct air contact (external insulation) if it gets too hot. The above-mentioned piezo igniter is caused by a stepping motor for sparking spraying when operating an ignition. On its axis of rotation sits an elliptical disk. This presses a switch and releases it again. As a result, when starting the drive sparks generated (the latter, however, can also take a spark plug). When starting with an ignition key simultaneously valves are opened to release the gas flows LH ₂ -LO ₂ -LN ₂ , the ignition key is turned to the rest position, these gas streams are capped.

The gas in the regenerator [ 41 ] is characterized in that it is initially heated and then maintained in a temperature range between 190 ° C and 200 ° C. For this purpose, a temperature sensor in the regenerator [ 41 ] required.

The air liquefaction is similar to the lime process, this is characterized in that the over the fan [ 0 ] aspirated air in an apparatus after 1 is cooled on sheet 1 countercurrently by nitrogen and finally by hydrogen. In doing so, the air should be cooled down to such an extent that initially LO ₂ - the one above [ 20 ] respectively. [ 50 ] to [ 42 ] - forms. LO ₂ is kept away from the hydrogen pressure vessel in a small tank [ 7 ] stored in order to always be available. Sheets 2 to 3 show a compressor for Re-compaction in two different positions.

By further cooling in [ 6 ] LN _{2 is} generated, which in the inner chamber of [ 7 ] is stored. N ₂ is characterized in that it does not react with H ₂ , so that the cooling in [ 6 ] by means of H ₂ . Incidentally, deep-freezing nitrogen can be used everywhere for cooling. N ₂ must flow continuously during operation. He is discharged directly to the outside after his cooling function, because invisible and harmless.

In the cooler [ 25 ] the water vapor is to be converted to water, this is characterized by the fact that one does not have to drive in a vapor cloud. The water can still be used for cooling the tires when releasing and for binding fine dust particles on the road (eg from tire abrasion).

The drive is characterized by the fact that it does not emit greenhouse or irritant gas even though it is an internal combustion engine in conjunction with a hot gas.