DE2757913A1

DE2757913A1 - Steam generator consisting of rotating boiler mounted on bearings - has vanes mounted in boiler which act as centrifugal pump

Info

Publication number: DE2757913A1
Application number: DE19772757913
Authority: DE
Inventors: Rudolf Dipl Ing Koenig
Original assignee: Messerschmitt Bolkow Blohm AG
Current assignee: KOENIG, RUDOLF, DIPL.-ING., 8025 UNTERHACHING, DE
Priority date: 1977-12-24
Filing date: 1977-12-24
Publication date: 1979-06-28

Abstract

The boiler (1) has a hollow extension (6) along its centre-line (5), about which the boiler can rotate. Vanes are mounted in the boiler on the inside of the face from which the extension protrudes. The vanes extend to near the cylindrical wall and act as a centrifugal pump. The extension protrudes to below the liquid level (13) of a fluid in a tank, so that when the boiler is rotated, a ring of fluid (14) is formed against the cylindrical wall of the boiler.

Description

Rotierender DampferzeugerRotating steam generator

Die Erfindung bezieht sich auf einen rotierenden Dampferzeuger mit einem drehbar gelagerten Kessel zum Verdampfen eines flüssigen Arbeitsmediums.The invention relates to a rotating steam generator with a rotatably mounted boiler for evaporating a liquid working medium.

Dampferzeuger dieser Art sind in der DT-PS 293 360, der DT-OS 21 07 872 und der DT-OS 22 14 566 beschrieben. Sie weisen allesamt den Nachteil auf, daß für die Einführung eines flüssigen Arbeitsmediums in den Kessel sowie für die Entnahme des im Kessel erzeugten Dampfes drehbare Durchführungen vorgesehen werden müssen, die einen mehr oder weniger großen konstruktiven Aufwand verursachen, wegen ihrer zahlreichen Einzelteile verhältnismäßig hohe Fertigungs-, Wartungs- und Ersatzteillagerhaltungskosten zur Folge haben, im Betrieb infolge natürlichen Verschleißes störungsanfällig sind und damit die Lebensdauer der gesamten Anlage stark einschränkt. Außerdem ist bei den bekannten Dampferzeugern grundsätzlich ein zusätzlicher Antrieb erforderlich. Schließlich müssen zum Betrieb dieser Dampferzeuger grundsätzlich eine Speiseflüssigkeitspumpe sowie - falls der Dampferzeuger in einem geschlossenen Kreisprozeß eingesetzt werden soll - sowohl eine extern anzuordnende Arbeitsmaschine als auch ein extern anzuordnender Kondensator vorgesehen werden.Steam generators of this type are in DT-PS 293 360, DT-OS 21 07 872 and DT-OS 22 14 566. They all have the disadvantage that for the introduction of a liquid working medium into the boiler as well as for the withdrawal rotatable ducts for the steam generated in the boiler must be provided, which cause a more or less large construction effort, because of them numerous individual parts have relatively high manufacturing, maintenance and spare parts storage costs are prone to failure in operation as a result of natural wear and tear and thus severely restricts the service life of the entire system. In addition, is at the known steam generators generally require an additional drive. Finally, to operate these steam generators, a feed liquid pump must be used and - if the steam generator is used in a closed cycle process should - both an externally to be arranged work machine and an externally to be arranged Capacitor can be provided.

Es ist daher Aufgabe der Erfindung, einen Dampferzeuger der eingangs beschriebenen Gattung zu schaffen, bei dem auf die Anordnung drehbarer Durchführungen am rotierenden Kessel verzichtet werden kann, der aus möglichst wenigen Einzelteilen besteht, geringe Herstellungs- und Betriebskosten verursacht, praktisch wartungsfrei arbeitet, ein verhältnismäßig geringes Gewicht aufweist und schließlich beim Einsatz in einem geschlossenen Dampfkreisprozeß eine integrierte Anordnung von Speiseflüssigkeitspumpe1Dampferzeuger, Überhitzer, Arbeitsmaschine zur Umwandlung der inneren Energie des Dampfes in Arbeitsleistung und Kondensator in kompakter, raumsparender Bauweise ermöglicht.It is therefore an object of the invention to provide a steam generator of the initially to create described type, in which on the arrangement of rotatable bushings can be dispensed with on the rotating boiler, which consists of as few individual parts as possible exists, causes low manufacturing and operating costs, practically maintenance-free works, has a relatively low weight and finally in use an integrated arrangement of feed liquid pump 1 steam generator in a closed steam cycle, Superheater, working machine for converting the internal energy of the steam into work performance and condenser in a compact, space-saving design.

Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung zum ersten dadurch gelöst, daß der Kessel mit einem zu seiner Rotationsachse koaxial angeordneten wellenförmigen Ansatz versehen ist, der mindestens einen nach Art des Kanalverlaufs bei einer Kreiselpumpe verlaufenden, vom freien Ende des Ansatzes bis nahe an die radial zuäußerst liegende Fläche des Kessels führenden und dort in dessen Innenraum mündenden Kanal aufweist, und daß der Kessel über dem Flüssigkeitsspiegel eines in einem Behälter angeordneten flüssigen Arbeitsmediums derart gelagert ist, daß das freie Ende des Ansatzes unter den Flüssigkeitsspiegel eintaucht und hierbei über den/die Kanal/Kanäle eine direkte Verbindung zwischen dem flüssigen Arbeitsmedium im Behälter und dem sich bei Rotation des Kessels in an sich bekannter Weise an der radial zuäußerst liegenden Fläche des Kessels ausbildenden Flüssigkeitsring herstellt. Da der/die im wellenförmigen Ansatz des Kessels ausgebildete(n) Kanal/Kanäle selbst wie eine Speiseflüssigkeitspumpe wirkt/wirken, kann man bei dem erfindungsgemäßen Dampferzeuger auf eine besondere Speiseflüssigkeitspumpe verzichten. Außerdem erweist es sich als besonders vorteilhaft, daß sowohl auf der Speiseflüssigkeitsseite als auch auf der Dampfseite die üblicherweise erforderlichen Drehdurchführungen bei dem erfindungsgemäßen Dampferzeuger entfallen.According to the invention, this object is first achieved by that the boiler with a wave-shaped arranged coaxially to its axis of rotation Approach is provided, the at least one on the type of channel course in a centrifugal pump extending from the free end of the approach to close to the radially outermost one The surface of the boiler leading and there in the interior of the channel has, and that the boiler is arranged in a container above the liquid level liquid working medium is stored in such a way that the free end of the approach under immerses the liquid level and in doing so via the channel (s) a direct Connection between the liquid working medium in the container and that which is rotating during rotation of the boiler in a manner known per se on the radially outermost surface of the boiler forming liquid ring. Because the in the wavy Approach of the boiler formed channel (s) themselves like a feed liquid pump acts / act, you can use the steam generator according to the invention in a special way Do not use the feed liquid pump. In addition, it proves to be particularly advantageous that both on the feed liquid side and on the steam side the usual The necessary rotary feedthroughs in the steam generator according to the invention are omitted.

Die erfindungsgemäße Aufgabe wird zum zweiten dadurch gelöst, daß der Kessel mit einer zu seiner Rotationsachse koaxial angeordneten Hohlwelle versehen ist, deren Bohrung über zumindest einen nach Art des Kanalverlaufs bei einer Kreiselpumpe verlaufenden, bis nahe an die radial zuäußerst liegende Fläche des Kessels führenden Kanal mit dem Innenraum des Kessels in Verbindung steht, daß ein feststehend angeordnetes Tauchrohr berührungsfrei so weit in die Bohrung der Hohlwelle eingeführt ist, daß das in der Hohlwelle angeordnete Ende des Tauchrohrs im Bereich des Kanals bzw.The object of the invention is achieved second in that the boiler is provided with a hollow shaft arranged coaxially to its axis of rotation is, the bore of which has at least one in the manner of the course of the channel in a centrifugal pump running, leading up to close to the radially outermost surface of the boiler Channel communicates with the interior of the boiler that a fixedly arranged Immersion tube is inserted so far into the bore of the hollow shaft without contact that the end of the immersion tube arranged in the hollow shaft in the area of the channel or

der Kanäle zu liegen kommt, daß das andere Ende des Tauchrohrs unter dem Flüssigkeitsspiegel eines in einem Behälter gespeicherten flüssigen Arbeitsmediums liegend angeordnet ist, und daß das flüssige Arbeitsmedium durch das Tauchrohr hindurch dem Kessel zuführbar ist. Gemäß der Erfindung ist beabsichtigt, das flüssige Arbeitsmedium durch eine Pumpe oder dgl. durch das Tauchrohr hindurch in den Kessel zu fördern. Dieser Kessel arbeitet in jeder Lage einwandfrei.of the channels comes to rest that the other end of the dip tube under the liquid level of a liquid working medium stored in a container is arranged horizontally, and that the liquid working medium through the dip tube can be fed to the boiler. According to the invention it is intended that the liquid working medium by means of a pump or the like. To convey through the immersion tube into the boiler. This boiler works perfectly in every position.

Durch die erfindungsgemäße Art der Einbringung des flüssigen Arbeitsmediums in den Kessel sind drehbare Dichtungen und Durchführungen nicht erforderlich, was die Gesamtlebensdauer einer mit einem derartigen Kessel ausgestatteten Anlage wesentlich erhöht.Due to the type of introduction of the liquid working medium according to the invention Rotatable seals and bushings are not required in the boiler, what the overall service life of a system equipped with such a boiler is essential elevated.

Gemäß einem weiteren vorteilhaften Merkmal der Erfindung ist vorgesehen, daß der Kessel derart beheizbar ist, daß zum einen das flüssige Arbeitsmedium in dem sich im Kessel bildenden Flüssigkeitsring in an sich bekannter Weise verdampft und daß zum andern der so erzeugte Dampf an den vom Flüssigkeitsring nicht benetzten übrigen Innenflächen des Kessels überhitzbar ist. Zur Überhitzung des in dem erfindungsgemäßen Dampferzeuger erzeugten Dampfes ist also ein zusätzlicher Überhitzer nicht erforderlich. Infolge der Tatsache, daß sowohl die Verdampfungsflächen als auch die Überhitzungsflächen am erfindungsgemäßen Kessel hohen Beschleunigungen ausgesetzt sind, kann gegenüber stillstehenden Überhitzungsflächen unter Erdbeschleunigung entweder a) bei gleicher Temperaturdifferenz und gleicher Fläche mehr Wärme übertragen oder b) bei gleicher Leistung eine geringere Überhitzungsfläche vorgesehen oder c) bei gleicher Heizfläche mit geringerer Temperaturdifferenz gearbeitet werden.According to a further advantageous feature of the invention it is provided that the boiler can be heated in such a way that, on the one hand, the liquid working medium in the liquid ring forming in the boiler evaporates in a manner known per se and that, on the other hand, the steam generated in this way does not wet the liquid ring other inner surfaces of the boiler can be overheated. To overheat the in the invention Steam generator generated steam so an additional superheater is not required. Due to the fact that both the evaporation surfaces and the superheating surfaces are exposed to high accelerations on the boiler according to the invention, compared to stationary overheating surfaces under gravitational acceleration either a) transfer more heat with the same temperature difference and the same area or b) with the same output, a smaller overheating surface is provided or c) with the same heating surface can be worked with a lower temperature difference.

Man kann somit entweder die Vorrichtung bei gleicher Leistung kompakter bauen oder die Temperaturbelastung an den Heizflächen bei gleichen Abmessungen deutlich herabsetzen.One can thus either make the device more compact with the same performance build or the temperature load on the heating surfaces with the same dimensions significantly reduce.

Schließlich weist die erfindungsgemäße Vorrichtung die Vorteile auf, daß sie zum einen infolge des verbesserten Wärmeübergangs auf Lastwechsel schneller reagiert und zum andern eine kürzere Aufheizzeit benötigt und daher schneller betriebsbereit ist, als die bekannten Vorrichtungen dieser Art.Finally, the device according to the invention has the advantages on the one hand, because of the improved heat transfer, they respond faster to load changes responds and, on the other hand, requires a shorter heating-up time and is therefore ready for operation more quickly than the known devices of this type.

Außerdem ist beabsichtigt, daß der Kessel in einem allseitig geschlossenen, druckdichten, gleichzeitig als Behälter für das flüssige Arbeitsmedium dienenden Gehäuse angeordnet und gelagert ist. Zur Abdichtung von Teilfugen und Durchführungen sind ausschließlich ruhende Dichtungen erforderlich, die gegenüber den für drehbare Durchführungen vorzusehenden Dichtungen wesentlich billiger, einfacher und funktionssicherer sind. Durch die ruhenden Dichtungen ist der Innenraum des den Kessel einschließenden Gehäuses während der Lebensdauer der Gesamtanlage mit Sicherheit dicht gegen Verunreinigungen jeder Art, wie Luft, Staub, Öl und dgl.. Darüber hinaus entfällt bei der erfindungsgemäßen Anordnung ein besonderer Behälter für das Arbeitsmedium und ein externer Kondensator, da das Gehäuse gleichzeitig die Funktion eines derartigen Behälters und eines derartigen Kondensators übernimmt.In addition, it is intended that the boiler in a completely closed, pressure-tight, at the same time serving as a container for the liquid working medium Housing is arranged and stored. For sealing butt joints and penetrations only static seals are required, which are opposite to those for rotating Seals to be provided through bushings are much cheaper, simpler and more reliable are. The interior of the boiler enclosing the boiler is due to the stationary seals Housing for the life of the entire system with security tight against contamination of any kind, such as air, dust, oil and the like .. In addition, the inventive Arrangement of a special container for the working medium and an external condenser, since the housing at the same time the function of such a container and such Capacitor takes over.

Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe wird zum dritten dadurch gelöst, daß der Kessel allseitig geschlossen und druckdicht ausgeführt und durch eine verschließbare Öffnung hindurch teilweise mit dem sich bei Rotation des Kessels an der radial zuäußerst liegenden Fläche der Kesselwand gleichmäßig verteilenden flüssigen Arbeitsmedium gefüllt ist, und daß der verbleibende Raum des Kessels mit dem Dampf de Arbeitsmediums gefüllt ist. Dieser Kessel weist außer den bei dem nach dem ersten Lösungsprinzip funktionierenden Kessel aufgeführten Vorteilen den Vorzug auf, daß er noch kompakter ausgeführt werden kann, als jener. Da bei dem nach dem dritten Lösungsprinzip arbeitende Kessel auch der Kondensator mitrotiert und infolgedessen an dessen wärmeübertragenden Flächen ebenfalls hohe Beschleunigungen herrschen1 dann bei gleicher Temperaturdifferenz der Wärmeübergang sowohl an den Kondensationsflächen als auch an den vom Kühlmedium bestrichenen Kühlflächen gegenüber stillstehenden Flächen unter Erdbeschleunigung wesentlich gesteigert werden, was die vorstehend erwähnte kompaktere Bauweise ermöglicht.Thirdly, the object on which the invention is based is thereby achieved solved that the boiler is closed on all sides and made pressure-tight and through a closable opening partially with which during rotation of the boiler evenly on the radially outermost surface of the boiler wall distributing liquid working medium is filled, and that the remaining space of the boiler is filled with the steam from the working medium. This boiler has besides those listed for the boiler that works according to the first solution principle Advantages have the advantage that it can be made even more compact than that. Since the boiler, which works according to the third solution principle, also has the condenser rotates with it and consequently also high on its heat-transferring surfaces Accelerations then prevail1 with the same temperature difference of the heat transfer both on the condensation surfaces and on the cooling surfaces coated with the cooling medium are significantly increased compared to stationary surfaces under gravitational acceleration, which enables the above-mentioned more compact design.

Weitere Merkmale, Einzelheiten und Vorteile ergeben sich aus nachfolgender Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen der Erfindung sowie aus der in der Anlage beigefügten Zeichnung.Further features, details and advantages result from the following Description of preferred embodiments of the invention as well as from that in the annex attached drawing.

Hierbei zeigen: Fig. 1 einen Längsschnitt durch einen lageabhängig angeordneten rotierenden Dampferzeuger gemäß der Erfindung in prinzipieller Darstellung; Fig. 2 einen Längsschnitt durch einen lageunabhängig angeordneten rotierenden Dampferzeuger gemäß der Erfindung, wobei das flüssige Arbeitsmedium in den rotierenden Kessel lageunabhängig zuführbar ist; Fig. 3 einen Längsschnitt durch einen in einem feststehenden druckdichten Gehäuse angeordneten rotierenden Kessel mit Heizflächen zum Verdampfen des sich bei Rotation des Kessels in einem Flüssigkeitsring sammelnden flüssigen Arbeitsmediums und zum Überhitzen des sich hierbei bildenden Dampfes; Fig. 4 einen Längsschnitt durch einen Vergaser für Ottomotoren mit einem rotierenden Dampferzeuger nach dem in Fig. 3 dargestellten Prinzip; Fig. 5 einen Längsschnitt durch einen Verdampfungsbrenner für flüssige Brennstoffe mit einem rotierenden Dampferzeuger nach dem in Fig. 3 dargestellten Prinzip; Fig. 6 einen Längsschnitt durch einen Verdampfungsbrenner nach Fig. 5, jedoch mit Beheizung durch Rezirkulation der heißen Verbrennungsgase; Fig. 7 einen Längsschnitt durch ein Hochdruckreinigungsgerät mit einem rotierenden Dampferzeuger nach dem in Fig. 3 dargestellten Prinzip, womit wahlweise ein Dampf- oder Wasserstrahl mit stufenlos regelbarer Temperatur zur Reinigung stark verschmutzter Teile erzeugbar ist; Fig. 8 einen Längsschnitt durch eine Wärmekraftmaschine mit einem rotierenden Dampferzeuger nach dem in Fig. 3 dargestellten Prinzip und mit Lavaldüsen zur direkten Umsetzung der inneren Energie des Dampfes in Rotationsenergie; Fig. 9 einen Längsschnitt durch eine Wärmekraftmaschine mit einem rotierenden Dampferzeuger nach dem in Fig. 3 dargestellten Prinzip und mit einer mit dem rotierenden Kessel fest verbundenen Strahlpumpe, in der die kinetische Energie des Dampfes zur Beschleunigung von flüssigem Arbeitsmedium verwendet wird, dessen Strömungsenergie über eine einstufige, mit dem rotierenden Kessel ebenfalls fest verbundene Turbine in Rotationsenergie umgewandelt wird; Fig. 10 einen Längsschnitt durch eine Wärmekraftmaschine nach Fig. 9, bei der die Dampfdüsen auf einem im rotierenden Kessel drehbar gelagerten, durch den Rückstoß des Dampfstrahles angetriebenen Ring angeordnet sind; Fig.11 einen Längsschnitt durch eine Wärmekraftmaschine nach Fig. 8, 9 oder 10, bei der die Beheizung durch Strahlungsenergie, vorzugsweise durch einen Parabolspiegel oder ähnliche konzentrierende Einrichtungen, durch konzentrierte Sonnenenergie erfolgt; Fig. 12 einen Längsschnitt durch einen Sonnenstrahlen konzentrierenden Parabolspiegel, in dessen Brennfläche die Heizflächen der in Fig. 11 dargestellten Wärmekraftmaschine angeordnet sind; Fig. 13 einen Längsschnitt durch eine Wärmekraftmaschine mit rotierendem Dampferzeuger nach dem in Fig. 3 dargestellten Prinzip und einer integrierten turbinenartigen Arbeitsmaschine zur Umwandlung der inneren Energie des Dampfes in Rotationsenergie; Fig.14a eine Detaildarstellung des in Fig. 13 gezeigten Längsschnittes durch die turbinenartige Arbeitsmaschine mit am Außenumfang abwälzenden Schaufelring; Fig. 14b einen Querschnitt durch die turbinenartige Arbeitsmaschine längs der Schnittlinie 14b - 14b in Fig. 14a; Fig. 14c einen Längsschnitt durch eine weitere Ausführungsform der turbinenartigen Arbeitsmaschine mit am Innenumfang abwälzenden Schaufelring; Fig. 14d einen Querschnitt durch die turbinenartige Arbeitsmaschine längs der Schnittlinie 14d - 14d in Fig.1 shows a longitudinal section through a position-dependent arranged rotating steam generator according to the invention in a schematic representation; 2 shows a longitudinal section through a rotating steam generator arranged in a position-independent manner according to the invention, wherein the liquid working medium in the rotating boiler can be fed in any position; 3 shows a longitudinal section through a stationary one Pressure-tight housing arranged rotating boiler with heating surfaces for evaporation of the rotation of the boiler in a liquid ring liquid working medium and for superheating the steam that is formed in the process; 4 shows a longitudinal section through a carburetor for Otto engines with a rotating one Steam generator according to the principle shown in FIG. 3; Fig. 5 is a longitudinal section by an evaporation burner for liquid fuels with a rotating steam generator according to the principle shown in FIG. 3; Fig. 6 is a longitudinal section through a Evaporation burner according to FIG. 5, but with heating by recirculation of the hot Combustion gases; 7 shows a longitudinal section through a high-pressure cleaning device a rotating steam generator according to the principle shown in Fig. 3, with which optionally a steam or water jet with continuously adjustable temperature for cleaning heavily soiled parts can be generated; 8 shows a longitudinal section through a heat engine with a rotating steam generator according to the principle shown in FIG. 3 and with Laval nozzles for direct conversion of the internal energy of the steam into rotational energy; 9 shows a longitudinal section through a heat engine with a rotating steam generator according to the principle shown in Fig. 3 and with a rotating boiler Permanently connected jet pump, in which the kinetic energy of the steam accelerates is used by a liquid working medium, the flow energy of which has a single-stage, with the rotating Boiler also permanently connected turbine in Rotational energy is converted; 10 shows a longitudinal section through a heat engine according to Fig. 9, in which the steam nozzles on a rotatably mounted in the rotating boiler, are arranged ring driven by the recoil of the steam jet; Fig.11 a longitudinal section through a heat engine according to Fig. 8, 9 or 10, in which the heating by radiant energy, preferably by a parabolic mirror or similar concentrating devices, made by concentrated solar energy; 12 shows a longitudinal section through a parabolic mirror concentrating the sun's rays, in its combustion surface the heating surfaces of the heat engine shown in FIG. 11 are arranged; 13 shows a longitudinal section through a heat engine with rotating Steam generator according to the principle shown in Fig. 3 and an integrated turbine-like Working machine for converting the internal energy of the steam into rotational energy; 14a shows a detailed representation of the longitudinal section shown in FIG. 13 through the turbine-like machine with blade ring rolling on the outer circumference; Fig. 14b shows a cross section through the turbine-like working machine along the cutting line 14b-14b in Fig. 14a; 14c shows a longitudinal section through a further embodiment the turbine-like machine with the blade ring rolling on the inner circumference; Fig. 14d shows a cross section through the turbine-like working machine along the cutting line 14d - 14d in Fig.

14c; Fig. 15 einen Längsschnitt durch eine Wärmekraftmaschine nach Fig. 8, 9, 10 oder 13, bei der die Beheizung durch Radionukleide erfolgt; Fig. 16 einen Längsschnitt durch eine Wärmepumpe/Kältemaschine mit einem rotierenden Dampferzeuger nach dem in Fig. 3 dargestellten Prinzip; Fig. 17 einen Längsschnitt durch eine weitere, gegenüber dem in den Fig. 1 und 3 dargestellten Prinzip abgewandelte Ausführungsform des rotierenden Dampferzeugers gemäß der Erfindung mit einem von der Umgebung hermetisch abgeschlossenen einteiligen, vorzugsweise kugel- oder zylinderförmigen Innenraum; Fig. 18 einen Längsschnitt durch eine der Fig. 17 entsprechende weitere Ausführungsform des rotierenden Dampferzeugers gemäß der Erfindung mit einem von der Umgebung hermetisch abgeschlossenen einteiligen, vorzugsweise ringförmigen Innenraum; Fig. 19 einen Längsschnitt durch einen der Fig. 17 entsprechenden rotierenden Dampferzeuger mit zweiteiligem Innenraum; Fig. 20 einen Längs schnitt durch einen der Fig. 18 entsprechenden rotierenden Dampferzeuger mit zweiteiligem Innenraum; Fig. 21 einen Längsschnitt durch einen weiteren rotierenden Dampferzeuger gemäß Fig. 20 mit Lagerung, Antrieb, Heizflächen zum Verdampfen, Überhitzen und Kondensieren; Fig. 22 einen Längsschnitt durch einen Wärmetauscher mit einem rotierenden Dampferzeuger nach Fig. 18; Fig. 23 einen Längs schnitt durch einen Wärmetauscher nach Fig. 22, jedoch mit zusätzlich angeordneter Trennwand und mit Drosseln oder Düsen innerhalb des rotierenden Kessels; Fig. 24 einen Längsschnitt durch eine Wärmepumpe/Kältemaschine mit einem rotierenden Dampferzeuger nach Fig. 19; Fig. 25 einen Längsschnitt durch eine Wärmekraftmaschine mit einem rotierenden Dampferzeuger nach dem in Fig. 21 dargestellten Prinzip und einer innerhalb des rotierenden Dampferzeugers angeordneten Arbeitsmaschine nach dem in Fig. 14c, 14d dargestellten Funktionsprinzip zur Umwandlung der inneren Energie des Dampfes in Rotationsenergie und Fig. 26 eine schematische Darstellung einer Anlage mit einer Wärmekraftmaschine nach einer der Fig. 8, 9, 10 oder 13 zur Erzeugung von elektrischer Energie und Wärmeenergie zur Versorgung von Verbrauchern mit Elektrizität, Heiz- und*ier Brauchwasser. 14c; 15 shows a longitudinal section through a heat engine according to FIG 8, 9, 10 or 13, in which the heating is carried out by radionuclides; Fig. 16 a longitudinal section through a heat pump / refrigeration machine with a rotating steam generator according to the principle shown in FIG. 3; 17 shows a longitudinal section through a Another embodiment modified from the principle shown in FIGS. 1 and 3 of the rotary steam generator according to the invention with one of the surroundings hermetically closed one-piece, preferably spherical or cylindrical interior; 18 shows a longitudinal section through a further embodiment corresponding to FIG. 17 of the rotary steam generator according to the invention with one of the surroundings hermetically closed one-piece, preferably ring-shaped interior space; 19 a Longitudinal section through a rotating steam generator corresponding to FIG. 17 two-part interior; FIG. 20 shows a longitudinal section through one of FIG. 18 corresponding rotating steam generator with two-part interior; 21 shows a longitudinal section by a further rotating steam generator according to Fig. 20 with storage, drive, Heating surfaces for evaporation, superheating and condensation; 22 shows a longitudinal section through a Heat exchanger with a rotating steam generator according to FIG. 18; 23 shows a longitudinal section through a heat exchanger according to FIG. 22, but with an additionally arranged Partition wall and with chokes or nozzles inside the rotating boiler; Fig. 24 a longitudinal section through a heat pump / refrigeration machine with a rotating steam generator according to Fig. 19; 25 shows a longitudinal section through a heat engine with a rotating steam generator according to the principle shown in Fig. 21 and one within of the rotating steam generator arranged working machine according to the in Fig. 14c, 14d shown functional principle for converting the internal energy of the steam in rotational energy and FIG. 26 shows a schematic representation of a system with a Heat engine according to one of FIGS. 8, 9, 10 or 13 for generating electrical Energy and thermal energy to supply consumers with electricity, heating and * ier hot water.

Fig. l zeigt in einer ersten Ausführungsform der Erfindung in schematischer Darstellung einen rotierenden Dampferzeuger 1. Dieser weist vorzugsweise die Form eines von Bodenwand 2, Deckwand 3 und Mantelwand 4 im wesentlichen geschlossenen Hohlzylinders mit zur Horizontalen im Winkels verlaufender Symmetrieachse 5 auf. Der Winkels beträgt vorzugsweise etwa 900. An der Bodenwand 2 ist außenseitig ein zur Symmetrieachse 5 koaxial verlaufender wellenförmiger Ansatz 6 angeordnet. In dem Ansatz 6 sind ein oder mehrere nach Art des Kanal verlaufs bei einer Kreiselpumpe verlaufende, vom freien Ende 7 des Ansatzes 6 bis nahe an die radial zuäußerst liegende Mantelwand 4 des Dampferzeugers 1 führende und dort in dessen Innenraum 8 mündende Kanäle 9 ausgebildet. Der Dampferzeuger l ist mittels eines Lagers 12 über einem mit flüssigem Arbeitsmedium 10 gefüllten, oben offenen Behälter derart gelagert, daß das freie Ende 7 des Ansatzes 6 unter den Flüssigkeitsspiegel 13 eintaucht. Bei Drehung des Dampferzeugers l um seine Symmetrieachse 5 wird infolge der besonderen Formgebung des/der Eanals/Eanäle 9 durch diese(n) hindurch vom Behälter 11 flüssiges Arbeitsmedium 10 in den Innenraum 8 des Dampferzeugers 1 automatisch hineintransportiert, wo es sich in an sich bekannter Weise infolge der Wirkung der Zentrifugalbeschleunigung in Form eines Flüssigkeitsrings 14 an der Innenseite der Mantelwand 4 des Dampferzeugers 1 anlegt. Der Zustrom von aus dem Behälter 11 in den Innenraum 8 einströmendem flüssigem Arbeitsmedium kommt nach Entstehen eines Flüssigkeitsrings 14 mit einer bestimmten, der Drehzahl des Dampferzeugers l entsprechenden radialen Ausdehnung zum Stillstand, wenn der hydrostatische Druck der Flüssigkeitssäule K mit dem Differenzdruck zwischen Dampfdruck im Innenraum 8 und Umgebungsdruck, abzüglich dem hydrostatischen Druck der Flüssigkeitssäule M bei der vorherrschenden Beschleunigung, im Gleichgewicht steht. Wird nun der Mantelwand 4 und der Deckwand 3 mittels einer außerhalb des Dampferzeugers l angeordneten Heizquelle 16 Wärme zugeführt, so verwandelt sich ein Teil des im Flüssigkeitsring 14 angesammelten Arbeitsmediums in Dampf, welcher an der vom Flüssigkeitsring 14 nicht benetzten Deckwand 3 des Dampferzeugers 1 gemäß der Erfindung überhitzt wird. Infolge der Verdampfung eines Teils des im Flüssigkeitsring 14 angesammelten Arbeitsmediums steigt der Druck im Innenraum 8. Dadurch wird das Niveau 15 des Flüssigkeitsrings 14 radial nach außen gedrängt, da der vorstehend erwähnte Gleichgewichtszustand gestört wird.Fig. 1 shows a first embodiment of the invention in a schematic Representation of a rotating steam generator 1. This preferably has the shape one of the bottom wall 2, top wall 3 and shell wall 4 is essentially closed Hollow cylinder with the axis of symmetry 5 extending at an angle to the horizontal. The angle is preferably about 900. On the outside of the bottom wall 2 there is a to the symmetry axis 5 coaxially extending undulating approach 6 arranged. In the approach 6, one or more are run in the manner of the channel running in a centrifugal pump, from the free end 7 of the approach 6 to close to the radially outermost jacket wall 4 of the steam generator 1 leading and there in the interior 8 opening channels 9 formed. The steam generator l is by means of a bearing 12 over an open-topped one filled with a liquid working medium 10 Container stored in such a way that the free end 7 of the extension 6 is below the liquid level 13 immersed. When the steam generator l is rotated about its axis of symmetry 5, as a result the special shape of the channel (s) 9 through this (s) from the container 11 liquid working medium 10 into the interior 8 of the steam generator 1 automatically transported into it, where it is in a manner known per se as a result of the action of the Centrifugal acceleration in the form of a liquid ring 14 on the inside of the Shell wall 4 of the steam generator 1 applies. The inflow of from the container 11 in the interior 8 flowing in liquid working medium comes after the emergence of a Liquid ring 14 with a certain, the speed of the steam generator l corresponding radial expansion comes to a standstill when the hydrostatic pressure of the column of liquid K is the differential pressure between the vapor pressure in the interior 8 and the ambient pressure, minus the hydrostatic pressure of the liquid column M at the prevailing one Acceleration, being in balance. Now the shell wall 4 and the top wall 3 by means of a heating source 16 arranged outside the steam generator 1, heat is supplied, a part of that which has accumulated in the liquid ring 14 is transformed Working medium in vapor, which is not wetted by the liquid ring 14 Top wall 3 of the steam generator 1 according to the invention is overheated. As a result of Evaporation of part of the working medium that has accumulated in the liquid ring 14 the pressure rises in the interior 8. This increases the level 15 of the liquid ring 14 urged radially outwards, since the above-mentioned state of equilibrium is disturbed.

Das Niveau 15 des Flüssigkeitsrings 14 wird so lange radial nach außen verdrängt, bis es sich - in Abhängigkeit von Drehzahl und Temperatur - in einem neuen Gleichgewichtszustand auf größerem Radius einpendelt.The level 15 of the liquid ring 14 is so long radially outward displaced until it - depending on speed and temperature - in one new equilibrium levels off over a larger radius.

Das vorstehend beschriebene Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Dampferzeugers 1 funktioniert nur, wenn das freie Ende 7 des Ansatzes 6 unter den Flüssigkeitsspiegel 13 des flüssigen Arbeitsmediums 10 eingetaucht ist. Würde der Flüssigkeitsspiegel 13 unter das freie Ende 7 des Ansatzes 6 absinken oder würde das freie Ende 7 des Ansatzes 6 über den Flüssigkeitsspiegel 13 herausgehoben, würde die Strömung abreißen, die erforderliche Zufuhr von Arbeitsmedium in den Dampferzeuger l hinein unterbrochen und der Betrieb hierdurch gestört. Dieses Ausführungsbeispiel ist somit lageabhängig.The embodiment of the invention described above Steam generator 1 only works when the free end 7 of the approach 6 under the Liquid level 13 of the liquid working medium 10 is immersed. Would the Liquid level 13 would drop below the free end 7 of the extension 6 or would the free end 7 of the extension 6 would be lifted above the liquid level 13 cut off the flow, the required supply of working medium to the steam generator l interrupted and the operation was disrupted as a result. This embodiment is therefore position-dependent.

Fig. 2 zeigt einen rotierenden Dampferzeuger 20 mit zur Horizontalen etwa parallel verlaufender Symmetrieachse 21.Fig. 2 shows a rotating steam generator 20 with the horizontal approximately parallel axis of symmetry 21.

An der etwa in einer Vertikalebene liegenden Bodenwand 22 des Dampferzeugers 20 ist koaxial zur Symmetrieachse 21 des Dampferzeugers 20 ein wellenförmiger Ansatz 23 ausgebildet, der eine von seinem freien Ende 24 ausgehende, in den Innenraum 25 des Dampferzeugers 20 führende Koaxialbohrung 26 aufweist, wobei die Koaxialbohrung 26 etwa im Bereich der Bodenwand 22 in ein oder mehrere nach Art des Kanalverlaufs bei einer Kreiselpumpe verlaufende Kanäle 34 übergeht, die schließlich nahe der zuäußerst liegenden Mantelwand 27 des Dampferzeugers 20 in dessen Innenraum 25 einmünden. Der wellenförmige Ansatz 23 ist in diesem Ausführungsbeispiel fest mit dem Rotor 29 eines den Dampferzeuger 20 antreibenden Elektromotors 28 verbunden. Der Elektromotor 28 ist seinerseits in einem ortsfesten Gehäuse 30 fest angeordnet. Koaxial zur Symmetrieachse 21 des Dampferzeugers 20 weist das Gehäuse 30 eine Durchbrechung 31 auf, durch die ein möglichst formstabiles Tauchrohr 32 von außen derart eingeführt ist, daß dessen freies Ende 33 in die Koaxialbohrung 26 des Ansatzes 23 des Dampferzeugers 20 berührungsfrei bis etwa zu der Stelle hineinragt, wo die Koaxialbohrung 26 in die Kanäle 34 übergeht. Über das Tauchrohr 32 kann nun mittels einer vorzugsweise mit konstanter Fördermenge arbeitenden Pumpe 35 ein in einem extern angeordneten Behälter 36 gespeichertes flüssiges Arbeitsmedium 37 in den wellenförmigen Ansatz 23 hineingefördert und über die Kanäle 34 in den rotierenden Dampferzeuger 20 hineingepumpt werden. Nach Erreichen eines bestimmten Gleichgewichtsniveaus 38 eines sich bei Rotation des Dampferzeugers 20 in dessen Innenraum 25 bildenden Flüssigkeitsrings 39 fließt das überschüssige Arbeitsmedium in dem zwischen der Wandung der Koaxialbohrung 26 des Ansatzes 23 und der Außenwand des Tauchrohrs 32 verbleibenden Ringspalt 40 in Pfeilrichtung 41 und 42 wieder in den Behälter 36 zurück. Durch diese Anordnung ist es möglich, den erfindungsgemäßen Dampferzeuger 20 lageunabhängig anzuordnen und zu betreiben, da die Einspeisung des flüssigen Arbeitsmediums 37 ohne Zuhilfenahme der Erdbeschleunigungskräfte oder anderer Beschleunigungskräfte mit Hilfe einer Pumpe 35 vorgenommen werden kann. Auch diese Anordnung macht eine drehbare Durchführung mit bewegten Dichtungen überflüssig.On the bottom wall 22 of the steam generator lying approximately in a vertical plane 20 is coaxial with the axis of symmetry 21 of the steam generator 20, a wave-shaped approach 23 formed, the one starting from its free end 24, into the interior 25 of the steam generator 20 has leading coaxial bore 26, the coaxial bore 26 approximately in the area of the bottom wall 22 in one or more in the manner of the channel course in a centrifugal pump extending channels 34 passes, which eventually close to the outermost jacket wall 27 of the steam generator 20 open into its interior 25. The wave-shaped extension 23 is fixed to the rotor in this exemplary embodiment 29 of an electric motor 28 driving the steam generator 20. The electric motor For its part, 28 is fixedly arranged in a stationary housing 30. Coaxial to the axis of symmetry 21 of the steam generator 20, the housing 30 has an opening 31 through which a dimensionally stable immersion tube 32 is inserted from the outside in such a way that its free end 33 in the coaxial bore 26 of the approach 23 of the steam generator 20 protrudes without contact to approximately the point where the coaxial bore 26 in the channels 34 passes over. About the dip tube 32 can now preferably by means of a with a constant flow rate working pump 35 in an externally arranged Container 36 stored liquid working medium 37 in the wave-shaped approach 23 conveyed in and pumped into the rotating steam generator 20 via the channels 34 will. After reaching a certain level of equilibrium 38 one with oneself Rotation of the steam generator 20 in its interior 25 forming the liquid ring 39, the excess working medium flows in between the wall of the coaxial bore 26 of the extension 23 and the outer wall of the immersion tube 32 remaining annular gap 40 back into the container 36 in the direction of arrows 41 and 42. Through this arrangement it is possible to arrange the steam generator 20 according to the invention in any position and to operate, since the feeding of the liquid working medium 37 without assistance the gravitational acceleration forces or other acceleration forces with the help of a Pump 35 can be made. This arrangement also makes a rotatable implementation with moving seals superfluous.

Fig. 3 zeigt das Funktionsprinzip eines rotierenden Dampferzeugers 50 gemäß der Erfindung mit stillstehendem Kondensator 51 und Speiseflüssigkeitsbehälter 52. Der Dampferzeuger 50 besteht aus einem vorzugsweise rotationssymmetrisch ausgebildeten Kessel 53, der mit seiner Hohlwelle 54 in das flüssige Arbeitsmedium 55 taucht. Im Kessel 53 ist eine Trennwand 56 so angeordnet, daß das durch die Hohlwelle 54 angesaugte flüssige Arbeitsmedium 55 bis an die innere Mantelfläche des Kessels 53 geführt wird, bevor es in den Innenraum 66 des Kessels 53 gelangen kann. Die Trennwand 56 ist mit dem Kessel 53 vorzugsweise über Rippen 57 fest verbunden. Der Kessel 53 ist über eine Lagerung 58 drehbar in einem Gehäuse 59 angeordnet.Fig. 3 shows the principle of operation of a rotating steam generator 50 according to the invention with a stationary condenser 51 and feed liquid container 52. The steam generator 50 consists of a preferably rotationally symmetrical one Boiler 53, which is immersed in the liquid working medium 55 with its hollow shaft 54. A partition 56 is arranged in the boiler 53 in such a way that the hollow shaft 54 sucked liquid working medium 55 up to the inner surface of the boiler 53 is performed before it can get into the interior 66 of the boiler 53. the Partition wall 56 is firmly connected to boiler 53, preferably via ribs 57. Of the The boiler 53 is rotatably arranged in a housing 59 via a bearing 58.

Rotiert der Kessel 53 mit der Winkelgeschwindigkeit bE, so wird das flüssige Arbeitsmedium 55 über die Hohlwelle 54 angesaugt und in den Innenraum 66 des Kessels 53 gefördert.If the boiler 53 rotates with the angular velocity bE, this becomes liquid working medium 55 is sucked in via the hollow shaft 54 and into the interior 66 of the boiler 53 promoted.

Wegen der hohen Umfangsgeschwindigkeit bildet sich dabei ein Flüssigkeitsring 60 aus. Wird der Kessel an einer Mantelfläche 61 beheizt, verdampft das flüssige Arbeitsmedium und der gebildete Dampf sammelt sich im Raum 62. Die Phasengrenze 69 zwischen Dampf und Flüssigkeitsring 60 wird von dem gebildeten Dampf unter Druckanstieg im Raum 62 so lange nach außen verschoben, bis sich Gleichgewicht zwischen Dampfdruck und hydrostatischem Druck der Flüssigkeitssäule N des flüssigen Arbeitsmediums einstellt. Wird zusätzlich eine Stirnfläche 63 des Kessels 53 beheizt, so wird der Dampf im Raum 62 überhitzt. Nach Durchlaufen eines (in Fig. 3 nicht dargestellten) Arbeitsprozesses gelangt der auf Kondensatordruck entspannte Dampf in einen Kondensationsraum 64 und kondensiert an Flächen 65 und 68. Das Kondensat sammelt sich im Speiseflüssigkeitsbehälter 52 und der Zyklus kann wieder beginnen.Because of the high peripheral speed, a liquid ring is formed 60 off. If the boiler is heated on a jacket surface 61, the liquid evaporates The working medium and the vapor formed collects in space 62. The phase boundary 69 between steam and liquid ring 60 is caused by the steam formed under pressure increase shifted outward in space 62 until there is equilibrium between vapor pressure and the hydrostatic pressure of the liquid column N of the liquid working medium. If an end face 63 of the boiler 53 is additionally heated, the steam is in the Room 62 overheated. After running through a work process (not shown in FIG. 3) the steam, expanded to condenser pressure, reaches a condensation space 64 and condenses on surfaces 65 and 68. The condensate collects in the feed liquid container 52 and the cycle can begin again.

Die Wände 56 und 67 müssen wärmeisolierend ausgeführt werden, damit das dem Flüssigkeitsring zugeführte flüssige Arbeitsmedium nicht vor dem Eintritt in den Flüssigkeitsring 60 zwischen den Wänden 56 und 67 vorzeitig verdampft und damit die Wärmeabstrahlung in den Kondensationsraum 64 unterbunden wird.The walls 56 and 67 must be made heat insulating so the liquid working medium supplied to the liquid ring not before it enters prematurely evaporated and in the liquid ring 60 between the walls 56 and 67 so that the radiation of heat into the condensation space 64 is prevented.

Das Gehäuse 59 ist vorzugsweise allseitig geschlossen und druckdicht ausgebildet. Im Inneren des Gehäuses 59 herrscht in etwa der Kondensationsdampfdruck des flüssigen Arbeitsmediums bei der vorherrschenden Umgebungstemperatur.The housing 59 is preferably closed on all sides and pressure-tight educated. In the interior of the housing 59 there is approximately the condensation vapor pressure of the liquid working medium at the prevailing ambient temperature.

Da der Kessel 53 völlig vom Gehäuse 59 umhüllt ist, kann die Beheizung der Flächen 61 und 63 nur indirekt erfolgen, beispielsweise: 1. Durch Aufheizen der entsprechenden Flächen des Gehäuses 59 und Abstrahlung der Wärmeenergie an die Flächen 61 und 63. Die Aufheizung kann dabei prinzipiell durch alle bekannten Anordnungen zur Erzeugung von Wärme erfolgen; 2. durch außerhalb des Gehäuses 59 angeordnete Wärmestrahler oder Radionukleide. Die den Flächen 61 und 63 gegenüberliegenden Wände des Gehäuses 59 müssen aus strahlungsdurchlässigen Werkstoffen hergestellt sein; 3. durch eine innerhalb oder außerhalb des Kessels 53 angeordnete, über Schleifringe versorgte elektrische Heizung und 4. durch Anordnung der Radionukleide in oder am Kessel 53 oder an den entsprechenden Innenflächen des Gehäuses 59.Since the boiler 53 is completely enclosed by the housing 59, the heating can of surfaces 61 and 63 can only be done indirectly, for example: 1. By heating the corresponding surfaces of the housing 59 and radiating the thermal energy to the surfaces 61 and 63. The heating can in principle by all known Arrangements are made to generate heat; 2. through outside the housing 59 arranged heat emitters or radionuclides. The faces 61 and 63 opposite Walls of the housing 59 must be made of radiation-permeable materials be; 3. by a arranged inside or outside of the boiler 53, via slip rings supplied electrical heating and 4. by arranging the radionuclides in or on Cup 53 or on the corresponding inner surfaces of the housing 59.

Die Vergrößerung der Heiz-, Verdsmpfungs-, Überhitzungs- und Kondensationsflächen durch Wellen oder Rippen ist bekannt und kann auch hier vorteilhaft angewendet werden.The enlargement of the heating, evaporation, superheating and condensation surfaces by waves or ribs is known and can also be used here with advantage.

Die Lagerung 58 kann prinzipiell durch alle bekannten Lagerungsprinzipien vorgenommen werden. Insbesondere kann der im Raum 62 gebildete hochgespannte Dampf als Druckmedium für die Versorgung eines hydrostatischen Drucklagers mit herangezogen werden.The storage 58 can in principle by all known storage principles be made. In particular, the high-pressure steam formed in space 62 used as a pressure medium for the supply of a hydrostatic pressure bearing will.

Fig. 4 zeigt die Schematische Darstellung einer Anordnung, vorzugsweise zur Verdampfung von flüssigem Brennstoff, die beispielsweise als Vergaser bei einem Ottomotor verwendet werden kann.Fig. 4 shows the schematic representation of an arrangement, preferably for the evaporation of liquid fuel, for example as a carburetor in a Otto engine can be used.

Der Vergaser arbeitet nach dem Funktionsprinzip des Dampferzeugers in Fig. 1. Der Vorzugsweise rotationssymmetrisch ausgebildete Kessel 70 ist an der Achse eines Motors 71 gelagert und wird von diesem in Rotation versetzt. Er saugt durch eine Hohlwelle 73 selbständig flüssigen Brennstoff an, der ir Innenraum 88 des Kessels 70 einen Flüssigkeitsring 74 bildet. Dietiennwand ist vorzugsweise, abweichend von Fig. 1, als Ventilteller 75 ausgeführt, der den Zustrom des flüssigen Brennstoffs unterbindet, sobald der Differenzdruck zwischen Dampfdruck im Dampfraum des Kessels 70 und Flüssigkeitsdruck auf der gegenüberliegenden Seite des Ventiltellers 75 eine bestimmte Höhe überschreitet. Auf der dem Brennstoffzufluß gegenüberliegenden Seite des Kessels 70 ist vorzugsweise zentrisch eine Düse 76 angeordnet, durch die der hochgespannte Dampf des flüssigen Brennstoffes beispielsweise in ein Saugrohr 77 der Ansaugleitung mit einer Drosselklappe 78 eines Ottomotors hineinexpandiert.The carburetor works on the principle of the steam generator in Fig. 1. The preferably rotationally symmetrical boiler 70 is on the Axis of a motor 71 is mounted and is set in rotation by this. He sucks independently liquid fuel through a hollow shaft 73, the In the interior 88 of the boiler 70, a liquid ring 74 forms. Dietiennwand is preferably, in contrast to FIG. 1, designed as a valve disk 75 that controls the inflow of the liquid fuel stops as soon as the pressure difference between vapor pressure in the vapor space of the boiler 70 and liquid pressure on the opposite side of the valve disk 75 exceeds a certain height. On the fuel inflow The opposite side of the boiler 70 is preferably a nozzle 76 in the center arranged through which the high-pressure vapor of the liquid fuel, for example into an intake pipe 77 of the intake line with a throttle valve 78 of a gasoline engine expanded into it.

Die Düse 76 kann z. B. zur Anpassung an den Brennstoffverbrauch bei verschiedener Motorbelastung mit einer Regelvorrichtung 79 versehen sein, die z. B. drehzahlabhängig und/oder druckabhängig sein kann.The nozzle 76 can e.g. B. to adapt to fuel consumption different engine load can be provided with a control device 79 which z. B. can be speed-dependent and / or pressure-dependent.

Der Vergaser wird vorzugsweise mit Abgaswärme im Ringraum 80 beheizt. Der Flüssigkeitsspiegel 81 i Vorratsbehälter 82 wird z. B. über eine (hier nicht dargestellte) Regeleinrichtung auf einem konstanten Niveau gehalten.The carburetor is preferably heated with exhaust gas heat in the annular space 80. The liquid level 81 i reservoir 82 is z. B. via a (not here shown) control device kept at a constant level.

Durch die hohe Austrittsgeschwindigkeit des Brennstoffdanpfes aus der Düse 76 erfolgt eine vorzügliche Gemischaufbereitung und gleichzeitig ein zusätzlicher Aufladeeffekt durch die Strahlpumpenvirkung. Ordnet man im Ringraum 80 des Kessels 70 eine Abgasturbine 87 und im Raum 83 des Saugrohrs 77 ein Gebläase 88 an, so wirkt die Anordnung zusätzlich als Abgasturbolader.Due to the high exit speed of the fuel vapor the nozzle 76 provides an excellent mixture preparation and at the same time an additional one Charging effect through the jet pump effect. Arranged in the annulus 80 of the boiler 70 an exhaust gas turbine 87 and a fan 88 in the space 83 of the suction pipe 77, so acts the arrangement also as an exhaust gas turbocharger.

Für den Start ist der Vergaser nach Fig. 4 mit einer Fremdbeheizung 84 versehen, die während der War laufphase die erforderliche Wärreenergie liefert. Es ist ebenfalls denkbar, daß der Ottomotor bis zum War laufen mit einem einfachen Startvergaser konventioneller Bauart arbeitet. Falls der Antrieb des Kessels 70 durch eine Abgasturbine 87 erfolgen sollte, kann auf den Motor 71 als Starthilfe verzichtet werden. Der Vergaser nach Fig. 4 arbeitet nur bis zu einem bestimmten, nämlich bis zu dem Neigungswinkel störungsfrei, bei dem das freie Ende 85 der Hohlwelle 73 über den Flüssigkeitsspiegel 81 des im Vorratsbehälter 82 enthaltenen flüssigen Brennstoffs 86 herausragt. Dieser Vergaser ist somit lageabhängig.For the start, the carburetor according to FIG. 4 has an external heater 84 provided, which provides the necessary heat energy during the war running phase. It is also conceivable that the Otto engine will run until the war with a simple one Start-up carburetor of conventional design works. If the drive of the boiler 70 should be done by an exhaust gas turbine 87, the engine 71 can be dispensed with as a start-up aid. The carburetor of Fig. 4 only works up to one certain, namely trouble-free up to the angle of inclination at which the free end 85 of the hollow shaft 73 over the liquid level 81 contained in the reservoir 82 liquid fuel 86 protrudes. This carburetor is therefore position-dependent.

Fig. 5 zeigt die schematische Darstellung eines Verdampfungsbrenners für flüssige Brennstoffe, der nach dem Funktionsprinzip des Dampferzeugers 20 in Fig. 2 arbeitet.Fig. 5 shows the schematic representation of an evaporation burner for liquid fuels, which according to the operating principle of the steam generator 20 in Fig. 2 works.

Ein Kessel 90 weist zusätzlich zu einer Hauptbrennerdüse 91 Hilfsdüsen 92 am Umfang auf, die über einen Ringkanal 93 und eine einstellbare Drosselklappe 94 selbsttätig ihre Verbrennungsluft ansaugen und den Kessel 90 beheizen. Die Zündung erfolgt durch bekannte Zündeinrichtungen 95. Für den Start ist eine (hier nicht dargestellte) Zusatzheizung erforderlich.A boiler 90 has auxiliary nozzles in addition to a main burner nozzle 91 92 on the circumference, which has an annular channel 93 and an adjustable throttle valve 94 automatically suck in their combustion air and heat the boiler 90. The ignition takes place by known ignition devices 95. For the start is a (not here additional heating is required.

Die Hauptbrennerdüse 91 ist vorzugsweise in der Drehachse des Kessels 90 angeordnet und saugt durch ihre Strahlpumpenwirkung ebenfalls selbsttätig ihre Verbrennungsluft durch einen Ringkanal 96 und eine einstellbare Drosselklappe 97 an. Dabei wird ebenfalls das Abgas der Kesselbeheizung abgesaugt, es kann gleichzeitig zur Zündung des durch die Hauptbrennerdüse 91 betriebenen Hauptbrenners dienen.The main burner nozzle 91 is preferably in the axis of rotation of the kettle 90 arranged and also automatically sucks theirs due to their jet pump effect Combustion air through an annular duct 96 and an adjustable throttle valve 97 at. The exhaust gas from the boiler heating is also sucked out, it can be done at the same time serve to ignite the main burner operated by the main burner nozzle 91.

Die Düsen 91 und 92 können vorzugsweise zur Regelung der Brennerleistung v erstellbar ausgeführt sein.The nozzles 91 and 92 can preferably be used to regulate the burner output be adjustable.

Eine Regeleinrichtung 99 zur Verstellung der Düsen 91, 92 kann dabei vorzugsweise drehzahlabhängig arbeiten.A control device 99 for adjusting the nozzles 91, 92 can thereby preferably work speed-dependent.

Ein zugleich die Lagerung des Kessels 90 übernehmender Motor 98 muß in der Drehzahl regelbar sein. Der Verdampfungsbrenner nach Fig. 5 kann ebenfalls mit der in Fig. 1 beschriebenen Brennstoffzuführung ausgerüstet sein.A motor 98 that also takes over the storage of the boiler 90 must be adjustable in speed. The evaporation burner according to Fig. 5 can also be equipped with the fuel supply described in FIG. 1 be.

Fig. 6 zeigt eine Variante des Verdampfungsbrenners, bei dem die Aufheizung des Brenners durch Rezirkulation seiner Verbrennungsgase erfolgt.Fig. 6 shows a variant of the evaporation burner in which the heating of the burner is carried out by recirculating its combustion gases.

Ein vorzugsweise ringförmig und rotationssymmetrisch ausgebildeter Kessel 100 ist über Schaufeln 101 fest mit einer Hohlwelle 102 verbunden. Der flüssige Brennstoff wird durch Bohrungen 103 dem Hohlraum des Kessels 100 zugeführt. Der gebildete Dampf wird durch Kanäle 104 an der Hinterkante der Schaufeln 101 angeordneten Düsen 105 zugeführt. Der durch die Düsen 105 mit hoher Geschwindigkeit ausströmende Dampf erzeugt in einem ringförmigen Raum 106 einen Unterdruck.A preferably ring-shaped and rotationally symmetrical one The boiler 100 is firmly connected to a hollow shaft 102 via blades 101. The liquid one Fuel is supplied to the cavity of the boiler 100 through bores 103. Of the Steam generated is arranged through channels 104 at the trailing edge of the blades 101 Nozzles 105 supplied. The one flowing out through the nozzles 105 at high speed Steam creates a negative pressure in an annular space 106.

Dadurch wird über eine einstellbare Drosselklappe 107 die notwendige Verbrennungsluft angesaugt. Gleichzeitig wird über einen Ringraum 108 heißes Verbrennungsgas angesaugt und der angesaugten Verbrennungsluft beigemischt. Das rezirkulierte heiße Verbrennungsgas liefert am äußeren Umfang die erforderliche Wärme zur Verdampfung des flüssigen Brennstoffes.As a result, an adjustable throttle valve 107 provides the necessary Combustion air sucked in. At the same time, hot combustion gas is released via an annular space 108 sucked in and mixed with the sucked in combustion air. The recirculated hot Combustion gas supplies the heat required for evaporation on the outer circumference of liquid fuel.

In einem Ringraum 109 erfolgt eine Überhitzung des Dampfes, bevor der durch die Düsen 105 expandiert. Gelagert und angetrieben wird der Kessel 100 durch einen Motor all0. Werden die Düsen 105 so angeordnet, daß sie nicht genau axial ausblasen, sondern eine Komponente in Umfangsrichtung aufweisen, so wird ein Antriebsmoment erzeugt. Die Schaufeln 101 werden vorzugsweise so gestaltet und angeordnet, daß sie das Ansaugen der Verbrennungsluft unterstützen.In an annular space 109, the steam is overheated before which expands through the nozzles 105. The boiler 100 is stored and driven by a motor all0. If the nozzles 105 are arranged so that they are not accurate blow out axially, but have a component in the circumferential direction, then a Drive torque generated. The blades 101 are preferably designed and arranged so that that they support the suction of the combustion air.

Zur Regelung der Brennerleistung können die Düsen mit verstellbarem Durchlaßquerschnitt ausgeführt werden. Die Regelung des Düsenquerschnitts kann dabei vorzugsweise selbsttätig durch den Dampfdruck im Kessel 100 und/oder drehzahlabhängig durch die auftretenden Zentrifugalkräfte erfolgen. Eine zusätzliche Regelung des Rezirkulationsgrades der heißen Verbrennungsgase ist ebenfalls möglich. Für den Start des Brenners ist eine Hilfsheizung erforderlich.The nozzles can be adjusted to regulate the burner output Passage cross-section are carried out. The regulation of the nozzle cross-section can preferably automatically by the steam pressure in the boiler 100 and / or as a function of the speed take place by the occurring centrifugal forces. An additional regulation of the The degree of recirculation of the hot combustion gases is also possible. For the Start of the burner auxiliary heating is required.

Fig. 7 zeigt schematisch den Aufbau eines Reinigungsgerätes, das mit Dampf- oder Heißwasserstrahl reinigt. Es arbeitet nach dem Prinzip des Dampferzeugers in Fig. 1.Fig. 7 shows schematically the structure of a cleaning device with Steam or hot water jet cleans. It works on the principle of the steam generator in Fig. 1.

Ein vorzugsweise rotationss- etrischer Kessel 120 ist an einer Hohlwelle 121 über eine Lagerung 122 drehbar in einem Gehäuse 123 angeordnet. Die Verdampfungs- und Überhitzungswärme wird durch eine Heizeinrichtung 124 erzeugt. Der überhitzte Dampf wird durch Düsen 125 expandiert, die am äußeren Umfang eines rohrförmigen Fortsatzes 138 des Kessels 120 angeordnet sind. Der Dampfstrahl der Düsen 125 hat dabei eine Umfangskomponente, durch die der Antrieb des Kessels 120 im Betrieb erfolgt. Die Düsen 125 sind vorteilhaft im Querschnitt verstellbar ausgeführt. Die Verstellung durch eine Regeleinrichtung 137 kann vorzugsweise druckabhängig und/oder drehzahlabhängig erfolgen. Der Dampfstrahl der Düsen 125 betreibt eine Dampfstrahlpumpe 126, in der die Geschwindigkeitsenergie des Dampfstrahles wieder in Druckenergie verwandelt wird. Im Raum 127 einer Fangdüse 136 herrscht ein Dampfdruck, der wegen der unvermeidbaren Reibungsverluste in der Dampfstrahlpumpe 126 etwas unter dem Dampfdruck im Kessel 120 liegt. Für den Reinigungsprozeß ist die Reibungsenergie jedoch nicht völlig verloren, da sie in Form von Reibungswärme auf den Dampf übertragen wird. Über eine Leitung 128 wird der heiße, unter hohem Druck stehende Dampf einer (hier nicht dargestellten) Arbeitsdüse zugeführt und dort wieder auf Umgebungsdruck expandiert. Das bei der Expansion entstehende Dampf-Kondensat-Gemisch hat eine hohe kinetische Energie, die einen intensiven Reinigungseffekt bewirkt. Das austretende Dampf-Kondensat-Gemisch hat die Siedetemperatur des Wassers bei Umgebungsdruck.A preferably rotationally symmetrical boiler 120 is on a hollow shaft 121 arranged rotatably in a housing 123 via a bearing 122. The evaporation and superheat is generated by a heater 124. The overheated Steam is expanded through nozzles 125, which are on the outer periphery of a tubular Extension 138 of the boiler 120 are arranged. The steam jet from the nozzles 125 has a circumferential component through which the boiler 120 is driven during operation. The nozzles 125 are advantageously designed to be adjustable in cross section. The adjustment by a control device 137 can preferably be pressure-dependent and / or speed-dependent take place. The steam jet from the nozzles 125 operates a steam jet pump 126 in which the speed energy of the steam jet is converted back into pressure energy will. In the space 127 of a collecting nozzle 136 there is a steam pressure which, because of the unavoidable Frictional losses in the steam jet pump 126 slightly below the steam pressure in the boiler 120 is located. For the cleaning process, however, the frictional energy is not complete lost because it is transferred to the steam in the form of frictional heat. Over a Line 128 is the hot, high pressure steam of a (not shown here) Working nozzle supplied and expanded there again to ambient pressure. That at the Expansion resulting steam-condensate mixture has a high kinetic energy, which causes an intensive cleaning effect. The emerging steam-condensate mixture has the boiling point of water at ambient pressure.

Die Dampfstrahlpumpe 126 erzeugt gleichzeitig über Bohrungen 130 einen Unterdruck im Ringraum 129. Wird der Ringraum 129 an einem Behälter mit Zusatzmittel angeschlossen, so wird dieses selbsttätig angesaugt, auf den Druck im Raum 127 verdichtet und mit dem Arbeitsdampf vermischt. Wird als Zusatzmittel Wasser verwendet, so kann durch Veränderung des Mischungsverhältnisses von Arbeitsdampf und Zusatzwasser auch reines Druckwasser ohne Dampfanteil von stufenlos regelbarer Temperatur erzeugt werden. Wahlweise oder gleichzeitig kann auch flüssiges Reinigungsmittel oder Versiegelungswachs angesaugt werden. Das Mischungsverhältnis kann durch gedrosselte Zuströmung verändert werden.The steam jet pump 126 simultaneously generates a via bores 130 Negative pressure in the annulus 129. If the annulus 129 on a container connected with additive, this is automatically sucked in on the pressure compressed in space 127 and mixed with the working steam. Used as an additive If water is used, it can be changed by changing the mixing ratio of working steam and make-up water also pure pressurized water without steam content from continuously adjustable Temperature can be generated. Optionally or at the same time, a liquid cleaning agent can also be used or sealing wax. The mixing ratio can be reduced by throttling Inflow can be changed.

Für den Anlauf des Gerätes muß der Kessel 120 in Rotation versetzt werden. Das kann z. B. durch ein Turbinenrad 131 erfolgen, das durch einen mittels einer Düse 132 eingebrachten Wasserstrahl beaufschlagt wird. Der Wasserspiegel im Vorratsbehälter 133 wird durch einen Zulauf 135 mit einem Schwimmerventil 134 auf konstanter Höhe gehalten.The boiler 120 must be set in rotation for the device to start up will. This can be B. be done by a turbine wheel 131, which is carried out by a means a nozzle 132 introduced water jet is applied. The water level in the Storage container 133 is opened by an inlet 135 with a float valve 134 kept constant height.

Fig. 8 zeigt den schematischen Aufbau einer Wärmekraftmaschine mit rotierendem Dampferzeuger nach Fig. 3 und Düsen 145 zur Umsetzung der inneren Energie des Dampfes in Rotationsenergie.Fig. 8 shows the schematic structure of a heat engine with rotating steam generator according to FIG. 3 and nozzles 145 for converting the internal energy of steam in rotational energy.

Die Wärmekraftmaschine weist einen mit einer Hohlwelle 141 versehenen, vorzugsweise rotationssymmetrischen Kessel 140 auf. Die Hohlwelle 141 dient gleichzeitig als Rotorwelle eines mit einem feststehenden Gehäuse 143 fest verbundenen elektrischen Generators 142. Am Kessel 140, an der die Hohlwelle 141 aufweisenden Seite, ist vorzugsweise ein scheibenförmiger Ansatz 144 angeordnet, dessen Hohlraum mit dem Dampfraum des Kessels 140 in Verbindung steht und der am äußeren Rand die Düsen 145 trägt. Der Durchmesser, auf dem die Düsen 145 angeordnet sind, ist größer als der Durchmesser des Kessels 140.The heat engine has a hollow shaft 141, preferably rotationally symmetrical boiler 140. The hollow shaft 141 serves at the same time as a rotor shaft of a fixedly connected to a stationary housing 143 electrical Generator 142. On the boiler 140, on the side having the hollow shaft 141 preferably a disk-shaped extension 144 is arranged, the cavity with the Steam space of the boiler 140 is in communication and the nozzle on the outer edge 145 carries. The diameter on which the nozzles 145 are arranged is greater than the diameter of the boiler 140.

Die Umfangsgeschwindigkeit u der Düsen 145 soll so groß sein, wie es technisch zu verwirklichen ist, da der Vortriebswirkungsgrad 77 der Düsen für die Strahlgeschwindigkeit c um so größer wird, je näher die Umfangsgeschwindigkeit u an der Strahlgeschwindigkeit c liegt. The circumferential speed u of the nozzles 145 should be as high as is technically feasible, since the propulsion efficiency 77 of the nozzles for the jet speed c increases the closer the circumferential speed u is to the jet speed c.

Die Strahlgeschwindigkeit c liegt zwischen 1000 und 1400 m/s.The jet speed c is between 1000 and 1400 m / s.

Technisch verwirklichen lassen sich Umfangsgeschwindigkeiten von u = 800 m/s.Technically, circumferential speeds of u = 800 m / s.

Es lassen sich demnach Vortriebswirkungsgrade von 7 = 80 % erreichen. Die Reibungsverluste bei den Umfangsgeschwindigkeiten werden durch den niedrigen Dampfdruck im Gehäuse 143 (für Wasser P< 0, 1 bar bei t = 40 OC) klein gehalten.This means that propulsion efficiencies of 7 = 80% can be achieved. The friction losses at the peripheral speeds are reduced by the low Vapor pressure in housing 143 (for water P <0.1 bar at t = 40 OC) kept low.

Die Verdampfungs- und Überhitzungswärme kann an Flächen 146 zugeführt werden. Die Kondensationswärme wird an Flächen 147 abgeführt. Da der thermodynamische Wirkungsgrad des Dampfkreisprozesses deutlich über 30 % liegt, kann mit einem Gesamtwirkungsgrad von 7 -> 20 , gerechnet werden.The evaporation and superheating heat can be supplied to surfaces 146 will. The heat of condensation is dissipated on surfaces 147. Since the thermodynamic The efficiency of the steam cycle is well over 30%, with an overall efficiency from 7 -> 20, can be expected.

Da der Kessel 140, an dem die Nutzleistung entnommen werden kann, ganz vom Gehäuse 143 umschlossen ist, ist es vorteilhaft, die Rotationsenergie des Kessels 140 umzuwandeln a) in elektrische Energie durchdnnerhalb des Gehäuses 143 angeordneten elektrischen Generator 142 oder b) in hydraulische Druckenergie durch eine innerhalb des Gehäuses 143, vorzugsweise unter dem Flüssigkeitsspiegel angeordnete (hier nicht dargestellte) hydraulische Pumpe.Since the boiler 140, from which the useful power can be drawn, is completely enclosed by the housing 143, it is advantageous to use the rotational energy of the Boiler 140 to convert a) into electrical energy through the inside of the housing 143 arranged electric generator 142 or b) into hydraulic pressure energy by one arranged inside the housing 143, preferably below the liquid level (not shown here) hydraulic pump.

Beide Energieformen lassen sich auf einfache Weise ohne bewegte Dichtungen nach außen führen.Both forms of energy can be used in a simple manner without moving seals lead to the outside.

Wegen des geringen Druckes innerhalb des Gehäuses 143 empfiehlt es sich, je nach Saughöhe der Hohlwelle 141, am Eintritt der Hohlwelle 141 einen als Vorpumpe wirkenden Schaufelkranz 148 anzuordnen, um ein Unterschreiten des Kondensationsdruckes in der Hohlwelle 141 zu vermeiden.Because of the low pressure inside the housing 143, it is recommended Depending on the suction height of the hollow shaft 141, at the inlet of the hollow shaft 141 a To arrange backing pump acting blade ring 148 to prevent the condensation pressure from falling below in the hollow shaft 141 to avoid.

Vorteilhaft bei der Ausführung nach Fig. 8 ist der einfache Aufbau ohne bewegte Teile, der eine lange wartungsfreie Lebensdauer erwarten läßt. Nachteilig sind die hohen Beanspruchungen, die wegen der hohen Umfangsgeschwindigkeiten an dem scheibenförmigen Ansatz 144 auftreten. Das macht die Verwendung hochfester Werkstoffe erforderlich.The simple structure is advantageous in the embodiment according to FIG. 8 without moving parts, which means that a long, maintenance-free service life can be expected. Disadvantageous are the high stresses that occur because of the high peripheral speeds the disk-shaped extension 144 occur. This is what makes the use of high-strength materials necessary.

Fig. 9 zeigt den schematischen Aufbau einer Wärmekraftmaschine, bei der hohe Umfangsgeschwindigkeiten und damit hohe Beanspruchungen vermieden werden. Hierbei erfolgt die Dampferzeugung wie bei der in Fig. 8 beschriebenen Ausführungsform.Fig. 9 shows the schematic structure of a heat engine, at the high circumferential speeds and thus high stresses are avoided. In this case, the steam is generated as in the embodiment described in FIG. 8.

Der Antrieb des Kessels erfolgt jedoch nicht direkt über Düsen, sondern indirekt mittels einer Strahlpumpe 164.The boiler is not driven directly via nozzles, but rather indirectly by means of a jet pump 164.

Konzentrisch zur Hohlwelle eines Kessels 160, der an einem Achsstummel 161 über eine Lagerung 162 in einem Gehäuse 163 drehbar angeordnet ist, ist die Strahlpumpe 164 angeordnet, die durch Düsen 165, in denen der hochgespannte Dampf aus dem Kessel 160 expandiert wird, betrieben wird. in der Strahlpumpe 164 wird flüssiges Arbeitsmedium aus einem Vorratsbehälter 167 angesaugt und beschleunigt. Die Funktion einer derartigen Strahlpumpe ist in der DT-PS 1 193 385 beschrieben. In einer mit dem Kessel 160 fest verbundenen Turbine 168 wird die Bewegungsenergie des beschleunigten Arbeitsmediums in Rotationsenergie des Kessels 160 umgewandelt.Concentric to the hollow shaft of a boiler 160, which is attached to a stub axle 161 is rotatably arranged in a housing 163 via a bearing 162, is the Jet pump 164 arranged through nozzles 165 in which the high-pressure steam is expanded from the boiler 160 is operated. in the jet pump 164 is liquid working medium sucked from a storage container 167 and accelerated. The function of such a jet pump is described in DT-PS 1 193 385. The kinetic energy is generated in a turbine 168 permanently connected to the boiler 160 of the accelerated working medium converted into rotational energy of the boiler 160.

Wegen des im Vergleich zum Dampf großen spezifischen Gewichtes des flüssigen Arbeitsmediums sind die Strömungsgeschwindigkeiten des Arbeitsmediums um eine Zehnerpotenz niedriger als die des Dampfes. Es sind daher keine großen Umfangsgeschwindigkeiten nötig, um einen hohen Vortriebswirkungsgrad zu erhalten.Because of the high specific weight of the liquid working medium are the flow velocities of the working medium lower than that of steam by a power of ten. There are therefore no great peripheral speeds necessary to obtain a high propulsion efficiency.

Fig. 10 zeigt den schematischen Aufbau einer Abart einer WKrmekraftmaschine nach Fig. 9. Auch bei dieser Ausführung werden hohe Umfangsgeschwindigkeiten vermieden. Eine Strahlpumpe 183 wird durch einen in einem rotierenden Kessel 180 drehbar gelagerten Düsenkranz 181 betrieben, in der die kinetische Energie des Dampfes auf die Flüssigkeit übertragen wird.Fig. 10 shows the schematic structure of a variant of a thermal engine according to FIG. 9. In this embodiment too, high peripheral speeds are avoided. A jet pump 183 is by one in a rotating boiler 180 rotatably mounted nozzle ring 181 operated, in which the kinetic energy of the Vapor is transferred to the liquid.

In der Turbine 182 wird die kinetische Energie der Flüssigkeit in Rotationsenergie umgewandelt.In the turbine 182 the kinetic energy of the liquid is in Converted rotational energy.

Fig. 11 zeigt schematisch den Aufbau einer Wärmekraftmaschine 190 nach Fig. 8, 9 und 10 mit direkter Beheizung durch Wärmestrahlung, vorzugsweise Sonnenenergie. Ein Gehäuse 191 besteht im Bereich der Verdampfungs- und Überhitzungsflächen eines Kessels 192 aus einem für Strahlung durchlässigen Werkstoff.11 schematically shows the structure of a heat engine 190 8, 9 and 10 with direct heating by thermal radiation, preferably Solar energy. A housing 191 exists in the area of the evaporation and overheating surfaces a boiler 192 made of a material permeable to radiation.

Die Heizflächen des Kessels 192 sind vorzugsweise so ausgeführt oder beschichtet, daß die Strahlung möglichst vollständig absorbiert und möglichst wenig wieder abgestrahlt wird.The heating surfaces of the boiler 192 are preferably designed or coated so that the radiation is absorbed as completely as possible and as little as possible is emitted again.

Die Wärmekraftmaschine 190 ist, wie Fig. 12 zeigt, in einem Parabolspiegel 193 so angeordnet, daß die Heizflächen mit ihrer strahlungsdurchlässigen Abdeckung 194 in der Brennfläche des Parabolspiegels 193 liegen. Der Parabolspiegel 193 wird vorzugsweise dem Sonnenstand nachgeführt.As FIG. 12 shows, the heat engine 190 is in a parabolic mirror 193 arranged so that the heating surfaces with their radiation-permeable cover 194 lie in the focal surface of the parabolic mirror 193. The parabolic mirror 193 is preferably tracked to the position of the sun.

Fig. 13 zeigt schematisch den Aufbau einer Wärmekraftmaschine, bei der innere Energie des Dampfes in einer turbinenähnlichen Arbeitsmaschine 200 in Rotationsenergie umgewandelt wird. Die Arbeitsmaschine 200 ist über eine biegeelastische Hohlwelle 201 drehfest mit dem Kessel eines rotierenden Dampferzeugers 202 verbunden. Auf der gegenüberliegenden Seite ist ein Abwälzrad 203 angeordnet, das fest mit der Arbeitsmaschine 200 verbunden ist und in eine an einem Gehäuse 204 ausgebildete Bohrung 205 mit größerem Durchmesser eintaucht. Der hochgespannte Dampf wird der Arbeitsmaschine 200 über Kanäle 206 in der Hohlwelle 201 zugeführt.Fig. 13 shows schematically the structure of a heat engine, at the internal energy of the steam in a turbine-like working machine 200 in Rotational energy is converted. The working machine 200 is flexible and elastic Hollow shaft 201 rotatably connected to the boiler of a rotating steam generator 202. On the opposite side, a rolling gear 203 is arranged, which is fixed with of the work machine 200 is connected and formed into a housing 204 Bore 205 with a larger diameter is immersed. The high tension steam becomes the Working machine 200 is supplied via channels 206 in the hollow shaft 201.

In der in den Fig. 14a und 14b ausführlich dargestellten Arbeitsmaschine 200 wird der Dampf entspannt und die innere Energie des Dampfes zur Erzeugung einer umlaufenden Biegeschwingung hoher Frequenz abgearbeitet. Dadurch wird das Abwälzrad 203 gegen die Bohrungswand der Bohrung 205 gepreßt und in dieser abgewälzt. Durch diese Abwälzbewegung wird der Dampferzeuger 202 in Rotation versetzt. Die Winkelgeschwindigkeit der erzeugten Rotationsbewegung ist dabei um den Faktor i = R ~ 1 kleiner als die Winkelgeschwinr digkeit der umlaufenden Biegeschwingung, wobei R der Radius der Bohrung 205 und r der Radius des Abwälzrades 203 ist.In the working machine shown in detail in FIGS. 14a and 14b 200 the steam is relaxed and the inner Energy of steam processed to generate a rotating flexural vibration of high frequency. Through this the Abwälzrad 203 is pressed against the bore wall of the bore 205 and in this rolled off. The steam generator 202 is set in rotation by this rolling movement. The angular speed of the generated rotational movement is here by the factor i = R ~ 1 less than the angular velocity of the rotating bending vibration, where R is the radius of the bore 205 and r is the radius of the generating wheel 203.

Das Abwälzrad 203 sollte vorzugsweise auf der der Hohlwelle 201 gegenüberliegenden Seite der turbinenartigen Arbeitsmaschine 200 angeordnet werden, da die Amplitude der Biegeschwingung dort am größten ist. Auf diese Weise ist es möglich, die durch die Arbeitsmaschine 200 erzeugten umlaufenden Zentrifugalkräfte klein und damit die durch das Abwälzrad 203 auf das Gehäuse 204 im Bereich der Bohrung 205 übertragenen Kräfte in technisch beherrschbaren Grenzen zu halten.The generating wheel 203 should preferably be on the one opposite the hollow shaft 201 Side of the turbine-like working machine 200 are arranged because the amplitude the bending vibration is greatest there. In this way it is possible to get through the work machine 200 generated orbiting centrifugal forces small and thus those transmitted by the rolling gear 203 to the housing 204 in the area of the bore 205 To keep forces within technically controllable limits.

Die Kraftübertragung kann dabei reibschlüssig (Reibradpaar) oder formschlüssig (Zahnradpaar) erfolgen. Der entspannte Dampf kondensiert an Flächen 207 und das Kondensat wird über eine Leitung 208 in den unteren Teil 209 des Gehäuses 204 zurückgeführt.The power transmission can be frictionally engaged (pair of friction wheels) or positively (Gear pair). The relaxed steam condenses on surfaces 207 and that Condensate is returned to the lower part 209 of the housing 204 via a line 208.

Die erzeugte Rotationsenergie kann beispielsweise in einem innerhalb des Gehäuses 204 angeordneten elektrischen Generator 210 in elektrische Energie umgewandelt und durch eine druckdichte Durchführung 211 über eine elektrische Leitung 212 nach außen geführt werden. Das Gehäuse 204 ist allseitig geschlossen und druckdicht ausgeführt.The generated rotational energy can, for example, in an inside of the housing 204 arranged electrical generator 210 into electrical energy converted and through a pressure-tight bushing 211 via an electrical line 212 to the outside. The housing 204 is closed on all sides and pressure-tight executed.

Die Verdampfungs- und Uberhitzungswärme kann an Flächen 213 zugeführt werden.The heat of evaporation and overheating can be supplied to surfaces 213 will.

Die Lagerung des rotierenden Dampferzeugers kann z. B. durch den Generator 210 übernommen werden, durch dessen Hohlwelle 214 das flüssige Arbeitsmedium aus einem Raum 215 in den Dampferzeuger 202 gefördert wird. Der Generator 210 kann dabei gleichzeitig die Funktion des Startermotors übernehmen, der den Kessel in Drehung versetzt und die Drehbewegung aufrechterhält, bis ein zum Betrieb der Vorrichtung ausreichender Dampfdruck im rotierenden Kessel erreicht ist.The storage of the rotating steam generator can, for. B. by the generator 210 are taken over, through the hollow shaft 214 of the liquid working medium a space 215 is conveyed into the steam generator 202. The generator 210 can thereby at the same time take over the function of the starter motor, which rotates the boiler displaced and the rotary movement is maintained until an operation of the device sufficient steam pressure has been reached in the rotating boiler.

Die Fig. 14a und 14b zeigen die in Fig. 13 verwendete turbinenartige Arbeitsmaschine 200 im Längs- und Querschnitt.FIGS. 14a and 14b show the turbine type used in FIG Working machine 200 in longitudinal and cross-section.

Die Arbeitsmaschine 200 weist ein rotationssymmetrisches Gehäuse 216 auf, das einen über die biegeelastische Hohlwelle 201 mit unter Dmckstehendem Arbeitsmedium versorgten Hohlraum 217 einschließt. Am äußeren Umfang des Gehäuses 216 sind Düsen 218, vorzugsweise Lavaldüsen so angeordnet, daß das unter Druck stehende Arbeitsmedium im Hohlraum 217 in den Düsen 218 expandiert und am äußeren Umfang des Gehäuses 216 tangential ausgeblasen wird.The work machine 200 has a rotationally symmetrical housing 216 on, one via the flexible hollow shaft 201 with the working medium under pressure supplied cavity 217 includes. On the outer periphery of the housing 216 are nozzles 218, preferably Laval nozzles, arranged so that the pressurized working medium expands in cavity 217 in nozzles 218 and on the outer periphery of housing 216 is blown out tangentially.

Auf der äußeren Mantelfläche ist ein Schaufelkranz 219 angeordnet, dessen innere Mantelfläche einen um b r größeren Radius aufweist, als die äußere Mantelfläche des Gehäuses 216. Der Schaufelkranz 219 weist seitliche Wangen 220 auf, die einen zwischen Gehäuse 216 und Schaufelkranz 219 gebildeten sichelförmigen Raum 221 seitlich abdichtet. Am Schaufelkranz 219 sind Schaufeln 222 derartig angeordnet, daß ein Durchströmen nur tangential entgegen der Strömungsrichtung der Düsen 218 möglich ist.A blade ring 219 is arranged on the outer circumferential surface, the inner lateral surface of which has a radius which is greater by b r than the outer one Jacket surface of the housing 216. The blade ring 219 has lateral cheeks 220 on, the one formed between the housing 216 and blade ring 219 sickle-shaped Seals space 221 laterally. Blades 222 are arranged on the blade ring 219 in such a way that that a flow through only tangentially against the flow direction of the nozzles 218 is possible.

Das Abwälzrad 203 ist koaxial zur Achse der Hohlwelle 201 angeordnet und fest mit dem Gehäuse 216 verbunden.The rolling gear 203 is arranged coaxially to the axis of the hollow shaft 201 and firmly connected to the housing 216.

Die vorstehend beschriebene Arbeitsmaschine 200 funktioniert wie folgt: In den Düsen 218 wird die innere Energie des Arbeitsmediums in Strömungsenergie umgewandelt. Dabei treten bei dampf-oder gasförmigen Arbeitsmedien sehr hohe Strömungsgeschwindigkeiten auf, die bei den bekannten Turbinen in mehrere Stufen abgearbeitet werden müssen, da sonst wegen der erforderlichen hohen Umfangsgeschwindigkeiten technisch nicht mehr beherrschbare Zentrifugalbelastungen auftreten.The work machine 200 described above functions as follows: In The internal energy of the working medium is converted into flow energy in the nozzles 218. Very high flow velocities occur in the case of steam or gaseous working media which have to be processed in several stages in the known turbines, otherwise technically not due to the high circumferential speeds required more controllable centrifugal loads occur.

Die Düsenströmung tritt tangential in den sichelförmigen Raum 221 ein und zwingt den Schaufelkranz 219 zu einer Abwälzbewegung auf der äußeren Mantelfläche des Gehäuses 216.The nozzle flow enters the crescent-shaped space 221 tangentially a and forces the blade ring 219 to a rolling movement on the outer circumferential surface of the housing 216.

Die Achse des Schaufelkranzes 219 bewegt sich dabei auf einem Kreis mit dem Radius r um die Achse des Gehäuses 216. Die Winkelgeschwindigkeit dieser Abwälzbewegung wird durch die Strahlgeschwindigkeit c der Düsen 218 bestimmt.The axis of the blade ring 219 moves in a circle with the radius r around the axis of the housing 216. The angular velocity of this The rolling motion is determined by the jet speed c of the nozzles 218.

Durch die Abwälzbewegung mit der Winkelgeschwindigkeit &1 wird der Schaufelkranz 219 in gleichsinnige Rotation versetzt und rotiert mit der Winkelgeschwindigkeit 2 um seine Achse relativ zum Gehäuse 216. Zwischen v1 und #2 2 besteht die kinematische Beziehung bei reiner Abwälzung: #2 = #1 # #r r Da sich das Gehäuse 216 gegensinnig mit der Winkelgeschwindigkeit a des rotierenden Dampferzeugers in Fig. 13 dreht, ergibt sich für den sichelförmigen Raum 221 eine Umfangsgeschwindigkeit u = (#1 - #) # R.The rolling motion at angular velocity & 1 results in the blade ring 219 is set in the same direction and rotates with the angular velocity 2 about its axis relative to the housing 216. Between v1 and # 2 2 there is the kinematic Relationship with pure shifting: # 2 = # 1 # #r r Since the housing 216 is in opposite directions rotates with the angular velocity a of the rotating steam generator in Fig. 13, For the sickle-shaped space 221, a circumferential speed u = (# 1 - #) # R.

Wenn die gesamte Strömungsenergie des in den Düsen 218 beschleunigten Arbeitsmediums in Rotationsenergie umgesetzt werden soll, dann muß folgende Bedingung erfüllt sein: #1 = ½ (C + #) R Das Medium wird am Ende des sichelförmigen Raumes um 1800 umgelenkt, da es in seiner ursprünglichen Strömungsrichtung wegen der tangentialen Anordnung der Schaufeln 222 im Schaufelkranz 219 nicht weiterströmen kann, und strömt in entgegengesetzter Richtung durch den Schaufelkranz 219. Seine Relativgeschwindigkeit zur Umgebung ist dann nahezu Null, d.h. seine gesamte Strömungsenergie ist abgearbeitet und in Rotationsenergie umgewandelt. Die Umfangsgeschwindigkeit u des sichelförmigen Raumes 221 ergibt sich dann zu: u = ½ (c - # # R) 2 Diese Umfangsgeschwindigkeit u kann sehr hoch sein, da der sichelförmige Raum 221 keine Masse besitzt und daher auch keine Zentrifugalkräfte entstehen.When the total flow energy of the accelerated in the nozzles 218 If the working medium is to be converted into rotational energy, the following condition must be met be fulfilled: # 1 = ½ (C + #) R The medium is at the end of the crescent-shaped space diverted around 1800 because it was in its original direction of flow because the tangential arrangement of the blades 222 in the blade ring 219 no longer flow can, and flows in the opposite direction through the blade ring 219. Seine The relative speed to the environment is then almost zero, i.e. its entire flow energy is processed and converted into rotational energy. The peripheral speed u of the sickle-shaped space 221 then results in: u = ½ (c - # # R) 2 This circumferential speed u can be very high because the crescent-shaped space 221 has no mass and therefore no centrifugal forces arise either.

Wären auf dem Radius R, wie bei konventionellen Turbinen, Schaufeln angebracht, die eine solche Umfangsgeschwindigkeit besitzen sollen, dann wären sie einer Zentrifugalbeschleunigung bI = #1² # R ausgesetzt.If there were blades on the radius R, as in conventional turbines appropriate, which should have such a peripheral speed, then they would be subjected to centrifugal acceleration bI = # 1² # R.

An dem Schaufelkranz 219 treten jedoch nur Zentrifugalbeschleunigungen bII = #1² # # r + (#2-#)² # R auf.However, only centrifugal accelerations occur on the blade ring 219 bII = # 1² # # r + (# 2 - #) ² # R.

Dabei ist #1² # #r der Anteil der exzentrischen Abwälzbewegung und (#2 - #)² zurR der Anteil der Rotation des Schaufelkranzes 219.# 1² # #r is the portion of the eccentric rolling motion and (# 2 - #) ² for R the proportion of the rotation of the blade ring 219.

Da#2 = #1 .#r/r und = = Ar2 , ergibt sich r2 Dabei ist gegenüber um eine Größenordnung kleiner und kann näherungsweise vernachlässigt werden.Since # 2 = # 1. # R / r and = = Ar2, r2 results It is compared to an order of magnitude smaller and can be approximately neglected.

Es gibt daher mit ausreichender Genauigkeit bE W?Z'd' i somit gilt hieraus folgt R Damit hat es der Konstrukteur in der Hand, die auftretenden Beschleunigungen durch geeignete Wahl von r auf ein zulässiges Maß zu begrenzen.There is therefore bE W? Z'd 'i with sufficient accuracy from this follows R It is up to the designer to limit the accelerations that occur to a permissible level by a suitable choice of r.

Durch die exzentrische Abwälzbewegung des Schaufelkranzes 219 wird das Gehäuse 216 durch eine umlaufende Zentrifugalkraft belastet, die das Abwälzrad 203 in der feststehenden Bohrung 205 (des hier nicht dargestellten Gehäuses 204 der Wärmekraftmaschine) abwälzt und das Gehäuse 216 der Arbeitsmaschine 200 dadurch in Rotation versetzt.Due to the eccentric rolling movement of the blade ring 219 the housing 216 is loaded by a rotating centrifugal force, which the Abwälzrad 203 in the fixed bore 205 (of the housing 204, not shown here the heat engine) and the housing 216 of the machine 200 thereby set in rotation.

Die Kraftübertragung zwischen Abwälzrad 203 und der Wand der Bohrung 205 kann reibschlüssig oder formschlüssig (Verzahnung) erfolgen. Der notwendige Anpreßdruck wird bei der reibschlüssigen Kraftübertragung ebenfalls durch die umlaufende Zentrifugalkraft erzeugt.The power transmission between the rolling gear 203 and the wall of the bore 205 can be frictionally or positively (toothing). The necessary one In the case of frictional force transmission, contact pressure is also created by the circumferential Centrifugal force generated.

Fig. 14c und 14d zeigen einen Längs- und einen Querschnitt durch eine Abart der in den Fig. 14a und 14b dargestellten Arbeitsmaschine 200.14c and 14d show a longitudinal and a cross section through a Modification of the work machine 200 shown in FIGS. 14a and 14b.

Ein Schaufelkranz 223 ist dabei innerhalb eines Ringes 224 angeordnet und kann sich an der Bohrungswand des Ringes 224 abwälzen. Seitliche Wangen 225 am Ring 224 dichten einen zwischen Schaufelkranz 223 und Ring 224 sichelförmigen Raum 226 nach den Seiten hin ab.A blade ring 223 is arranged within a ring 224 and can roll on the bore wall of the ring 224. Side cheeks 225 a crescent-shaped seal between the blade ring 223 and the ring 224 is sealed on the ring 224 Room 226 down to the sides.

Im Ring 224 sind Düsen 227, vorzugsweise Lavaldüsen so angeordnet, daß sie tangential in den sichelförmigen Raum 226 münden. Die Zuführung des Arbeitsmediums erfolgt über einen an einem Gehäuse 230 angeordneten Stutzen 228 und einen ins Gehäuse 230 ausgebildeten Ringraum 229. Der Schaufelkranz 223 trägt Schaufeln 231, die so angeordnet sind, daß ein Durchströmen nur entgegen der Strömungsrichtung der Düsen 227 in tangentialer Richtung möglich ist. Der Schaufelkranz 223 ist elastisch, jedoch torsionsfest über eine Scheibe 232 mit einer im Gehäuse 230 drehbar gelagerten Welle 233 verbunden.Nozzles 227, preferably Laval nozzles, are arranged in the ring 224 in such a way that that they tangentially into the sickle-shaped space 226 flow out. The feed of the working medium takes place via a connector arranged on a housing 230 228 and an annular space 229 formed in the housing 230. The blade ring 223 carries blades 231, which are arranged so that a flow only against the The direction of flow of the nozzles 227 in the tangential direction is possible. The shovel ring 223 is elastic, but torsion-proof via a disk 232 with one in the housing 230 rotatably mounted shaft 233 connected.

Der Ring 224 ist elastisch, jedoch nicht drehbar über federnde Bauelemente 234, beispielsweise Gummiringe, mit dem Gehäuse 230 verbunden. Durch die Abwälzbewegung im Ring 224 erfährt der Schaufelkranz 223 eine Drehung mit der Winkelgeschwindigkeit GJ2 die entgegen dem Drehsinn von W verläuft.The ring 224 is elastic, but not rotatable via resilient components 234, for example rubber rings, are connected to the housing 230. Through the rolling motion In the ring 224, the blade ring 223 experiences a rotation with the angular velocity GJ2 which runs against the direction of rotation of W.

Die Kraftübertragung zwischen Schaufelkranz 223 und Ring 224 bei der Abwälzbewegung kann ebenfalls wie bei der in den Fig.The power transmission between the blade ring 223 and ring 224 in the The rolling movement can also be carried out, as in the case of the one shown in FIGS.

14a, 14b beschriebenen Arbeitsmaschine reibschlüssig oder formschlüssig erfolgen.14a, 14b described working machine frictionally or positively take place.

Die Fig. 14a, 14b, 14c, 14d zeigen schematisch zwei Grundprinzipien, die sich beliebig miteinander kombinieren lassen.14a, 14b, 14c, 14d show schematically two basic principles, which can be combined with one another as desired.

Aus diesen Kombinationsmöglichkeiten lassen sich eine Reihe von ähnlichen Anordnungen entwickeln, auf die hier jedoch nicht weiter eingegangen werden muß, da sie für den Fachmann durch Variation und Kombination leicht ableitbar sind.A number of similar ones can be derived from these possible combinations Develop arrangements, which, however, need not be discussed further here, since they can easily be derived by a person skilled in the art through variation and combination.

Fig. 15 zeigt den schematischen Aufbau einer Wärmekraftmaschine, bei der die Verdampfungs- und Überhitzungswärme durch Radionukleide erzeugt wird. Die Radiohukleide können dabei an Flächen 240, 241 innerhalb eines Kessels 242, in oder auf einer Kesselwand 243, an oder in der Innenwand 244 eines den Kessel 242 umgebenden Gehäuses 245 oder an der Außenfläche 246 des Gehäuses 245 angeordnet sein.15 shows the schematic structure of a heat engine at which the evaporation and overheating heat is generated by radionuclides. the Radio envelope can be applied to surfaces 240, 241 within a boiler 242, in or on a boiler wall 243, on or in the inner wall 244 of one surrounding the boiler 242 Housing 245 or on the outer surface 246 of the housing 245.

Fig. 16 zeigt den schematischen Aufbau einer Wärmepumpe/ Kältemaschine mit einem rotierenden Dampfgenerator nach Fig.16 shows the schematic structure of a heat pump / refrigeration machine with a rotating steam generator according to Fig.

Im rotierenden Kessel 250, der durch einen Motor 251 angetrieben und gelagert ist, wird Sattdampf oder überhitzter Dampf erzeugt und in einer Düse 252 expandiert.In the rotating boiler 250, which is driven by a motor 251 and is stored, saturated steam or superheated steam is generated and injected into a nozzle 252 expands.

Der Dampfstrahl aus der Düse 252 betreibt eine Dampfstrahlpumpe 253, die über eine Verbindungsleitung 254 im Raum 255 einen Unterdruck schafft, bei dem das flüssige Medium im Raum 255 verdampft und so der Umgebung auf niedrigem Temperaturniveau Wärme entzieht. Der abgesaugte Dampf wird verdichtet und in einen Raum 256 geleitet. Durch die Verdichtung erwärmt sich der Dampf und kondensiert im Raum 256, wobei er seine Kondensationswärme an die Umgebung bei höherem Temperaturniveau abführt. Die kondensierte Flüssigkeit wird aus dem Raum 256 über eine Verbindungsleitung 257 und eine Drossel 258 in den Raum 255 zurückgeführt.The steam jet from the nozzle 252 operates a steam jet pump 253, which creates a negative pressure in the space 255 via a connecting line 254 in which the liquid medium in room 255 evaporates and so the environment at a low temperature level Withdraws heat. The extracted steam is compressed and passed into a room 256. As a result of the compression, the steam is heated and condenses in space 256, whereby it dissipates its heat of condensation to the environment at a higher temperature level. The condensed liquid is discharged from the space 256 via a connecting line 257 and a throttle 258 are fed back into the space 255.

Fig. 17 zeigt schematisch den Aufbau eines rotierenden Dampferzeugers mit einem allseitig geschlossenen, druckdichten Kessel 260, der an Achsstummeln 261 drehbar gelagert ist.17 schematically shows the structure of a rotating steam generator with a pressure-tight tank 260, which is closed on all sides and attached to the stub axles 261 is rotatably mounted.

Der Innenraum des Kessels 260 ist im Teilraum 262 mit flüssigem Arbeitsmedium und im Teilraum 263 mit dampfförmigem Arbeitsmedium gefüllt.The interior of the boiler 260 is in the subspace 262 with liquid working medium and filled in subspace 263 with vaporous working medium.

Rotiert der Kessel 260 mit der Winkelgeschwindigkeit QV, so sammelt sich das flüssige Arbeitsmedium als Flüssigkeitsring 264 am äußeren Radius des Innenraumes des Kessels 260. Das dampfförmige Arbeitsmedium sammelt sich in dem verbleibenden zylinderförmigen Teilraum 263. Wird an Flächen 265 Wärme 266 zugeführt, so verdampft flüssiges Arbeitsmedium im Flüssigkeitsring 264 und der gebildete Dampf wird in den Raum 263 gefördert. An Flächen 267 kann die beim Kondensieren des dampfförmigen Arbeitsmediums frei werdende Kondensationswärme 268 abgenommen werden.If the boiler 260 rotates at the angular velocity QV, it collects the liquid working medium as a liquid ring 264 on the outer radius of the interior of the boiler 260. The vaporous working medium collects in the remaining one cylindrical sub-space 263. If heat 266 is supplied to surfaces 265, it evaporates liquid working medium in the liquid ring 264 and the vapor formed is in promoted room 263. On surfaces 267, the condensation of the vaporous The heat of condensation 268 released by the working medium can be removed.

Fig. 18 zeigt eine Abart eines rotierenden Dampferzeugers nach Fig. 17. Der rotierende Kessel 260 in Fig. 17 wurde zu einem torusförmigen Kessel 270 mit ringförmigem Innenraum 273 umgestaltet, so daß in Achsrichtung eine zusätzliche zylinderförmige Fläche 271 entsteht, an der die Kondensationswärme 272 abgenommen werden kann.Fig. 18 shows a variant of a rotating steam generator according to Fig. 17. The rotating kettle 260 in FIG. 17 became a toroidal kettle 270 redesigned with annular interior 273, so that an additional Cylindrical surface 271 is created, on which the heat of condensation 272 is removed can be.

Fig. 19 zeigt schematisch den Aufbau eines rotierenden Dampferzeugers nach Fig. 17, bei dem der Innenraum eines Kessels 280 durch eine Trennwand 281 in zwei durch Kanäle 284 miteinander in Verbindung stehende Teilräume 282 und 283 unterteilt ist. Die Kanäle 284 münden am äußeren Durchmesser 285 des Kesselinnenraumes in den Teilraum 282.19 schematically shows the structure of a rotating steam generator 17, in which the interior of a boiler 280 is separated by a partition 281 in two subspaces 282 and 283 which are connected to one another by channels 284 are divided is. The channels 284 open into the outer diameter 285 of the boiler interior Subspace 282.

Wird an Flächen 286 beheizt, so verdampft flüssiges Arbeitsmedium und wird in den Dampfrau. | 287 des Teilraums 282 gefördert. Dadurch steigt der Druck in dem Dampfraum 287 und eine Phasengrenze 289 zwischen dem dampfförmigen Arbeitsmedium im Teilraum 283 und dem flüssigen Arbeitsmedium in den Kanälen 284 wandert dadurch nach innen, bis der hydrostatische Druck der Flüssigkeitssäule H zwischen den Phasengrenzen 288 und 289 dem Differenzdruck in den Dampfräumen 287 und 290 der Teilräume 282 und 283 entspricht. An Flächen 291 kann die Kondensationswärme 292 abgenommen werden.If surfaces 286 are heated, the liquid working medium evaporates and is in the steam room. | 287 of subspace 282 funded. This increases the Pressure in the vapor space 287 and a phase boundary 289 between the vaporous Working medium in subspace 283 and the liquid working medium in channels 284 moves inwards until the hydrostatic pressure of the liquid column H between the phase boundaries 288 and 289 the differential pressure in the steam spaces 287 and 290 of subspaces 282 and 283 corresponds. The condensation heat can be applied to surfaces 291 292 can be removed.

Fig. 20 zeigt eine Abart eines rotierenden Dampferzeugers nach Fig. 18, bei dem der ringförmige Innenraum 273 des Kessels 270 durch eine Trennwand 293 entsprechend der Trennwand 281 in Fig. 19 in zwei Teilräume 294 und 295 unterteilt ist.Fig. 20 shows a variant of a rotating steam generator according to Fig. 18, in which the annular interior space 273 of the boiler 270 is surrounded by a partition 293 divided into two sub-spaces 294 and 295 corresponding to the partition wall 281 in FIG is.

Fig. 21 zeigt das Funktionsprinzip der erfindungsgemäßen Anordnung, bei der der Kondensationsraum mitrotiert.21 shows the functional principle of the arrangement according to the invention, in which the condensation space rotates with it.

Der Dampferzeuger besteht aus einem geschlossenen, vorzugsweise rotationssymmetrischen Ringkessel 300, dessen Hohlraum durch eine Trennwand 301 in zwei vorzugsweise konzentrische Ringräume 302 und 303 unterteilt ist, die über einen Spalt 304 miteinander in Verbindung stehen.The steam generator consists of a closed, preferably rotationally symmetrical one Ring bowl 300, its cavity by a partition 301 in two preferably concentric annular spaces 302 and 303 is divided over a Gap 304 are in communication with each other.

Im Inneren des Ringkessels 300 befindet sich ein flüssiges Arbeitsmedium, das unter seinem Kondensationsdruck steht.Inside the ring bowl 300 there is a liquid working medium, that is under its condensation pressure.

Wird der Dampferzeuger durch einen Motor 305 in Rotation versetzt, so sammelt sich das flüssige Arbeitsmedium als Flüssigkeitsring 311 am äußeren Rand des Ringraumes 302.If the steam generator is set in rotation by a motor 305, so the liquid working medium collects as a liquid ring 311 on the outer edge of annulus 302.

Der restliche Hohlraum des Ringkessels 300 ist mit dampfförmigem Arbeitsmittel gefüllt. Wird an einer Fläche 306 Wärme 312 zugeführt, so verdampft das flüssige Arbeitsmedium und verschiebt die Phasengrenze 313 zwischen Dampf und Flüssigkeit im Ringraum 302 nach außen. Dabei wird Flüssigkeit durch den Spalt 304 in den Ringraum 303 verdrängt. Die Phasengrenze 314 zwischen Dampf und Flüssigkeit im Ringraum 303 verschiebt sich dadurch nach innen. Der radiale Abstand S zwischen den Phasengrenzen in den Ringräumen 302 und 303 ergibt den hydrostatischen Druck, der zusammen mit dem Kondensationsdampfdruck im Ringraum 303 dem Dampfdruck im Ringraum 302 das Gleichgewicht hält.The remaining cavity of the ring bowl 300 is with vaporous working medium filled. If heat 312 is supplied to a surface 306, the liquid evaporates Working medium and shifts the phase boundary 313 between vapor and liquid in the annular space 302 to the outside. In the process, liquid is drawn into the annular space through the gap 304 303 displaced. The phase boundary 314 between vapor and liquid in the annular space 303 thereby shifts inward. The radial distance S between the phase boundaries in the annular spaces 302 and 303 results in the hydrostatic pressure, which together with the condensation vapor pressure in the annular space 303 the vapor pressure in the annular space 302 the equilibrium holds.

Wird dem Ringkessel 300 zusätzlich an einer Fläche 307 Wärme 315 zugeführt, so wird der im Ringraum 302 gebildete Sattdampf überhitzt.If the ring bowl 300 is additionally supplied with heat 315 at a surface 307, so the saturated steam formed in the annular space 302 is superheated.

Der hochgespannte Dampf aus dem Ringraum 302 durchläuft einen beliebigen (in Fig. 21 nicht dargestellten) Arbeitszyklus, wobei er seine Arbeitsleistung verrichtet und gelangt anschließend in den Ringraum 303, der unter dem Kondensationsdampfdruck des Arbeitsmediums bei Umgebungstemperatur steht.The high pressure steam from the annulus 302 passes through any one (not shown in Fig. 21) duty cycle, where it performs its work and then enters the annular space 303, which is under the condensation vapor pressure of the working medium is at ambient temperature.

An einer Fläche 308 kondensiert der Dampf, der seine Kondensationswärme 316 über eine Fläche 309 z. B. an die Umgebungsluft abführt. Die Umgebungsluft wird durch Gebläseschaufeln 310, iiber die der Ringkessel 300 mit der Welle 317 des Noters 305 verbunden ist, an der Fläche 309 vorbeigeführt. Das Kondensat wird durch die Zentrifugalbeschleunigung augenblicklich nach außen geschleudert.The steam, which is its heat of condensation, condenses on a surface 308 316 over a surface 309 e.g. B. dissipates to the ambient air. The ambient air is by fan blades 310, over which the ring bowl 300 with the shaft 317 of the noter 305 is connected, passed on the surface 309. That condensate is instantly thrown outwards by centrifugal acceleration.

Diese Anordnung ist völlig lageunempfindlich und unabhängig von Schwerkraftverhältnissen. Ihr besonderer Vorteil liegt weiterhin darin, daß wegen der hohen Beschleunigung auch an der Fläche 308 ein stark erhöhter Wärmedurchgang erzielt wird. Die für eine vorgegebene Leistung erforderliche Kondensationsfläche kann dadurch wesentlich verringert werden.This arrangement is completely insensitive to position and independent of the force of gravity. Your particular advantage is that because of the high acceleration A greatly increased heat transfer is also achieved at the surface 308. The one for one The condensation surface required for a given power can thereby be significantly reduced will.

In Fig. 22 ist ein Wärmetauscher schematisch dargestellt, der nach dem Funktionsprizip in Fig. 18 arbeitet. Er besteht aus einem Ringkessel 320, der vorzugsweise rotationssymmetrisch und an den inneren und äußeren Mantelflächen mit Rippen 324 oder Wellen 325 versehen ist, die als Gebläseschaufeln wirken und gleichzeitig die wärmeübertragenden Flächen vergrößern. Der Ringkessel 320 ist durch einen Nabenmotor 321 angetrieben. Im Inneren des Ringkessels 320 befindet sich ein flüssiges Arbeitsmedium, das sich wegen der Rotation des Ringkessels 320 am Außendruchmesser als Flüssigkeitsring 326 ansammelt. Der restliche Raum ist mit dem Dampf des Arbeitsmediums gefüllt.In Fig. 22 a heat exchanger is shown schematically, according to the principle of operation in Fig. 18 works. It consists of a ring bowl 320, the preferably rotationally symmetrical and with the inner and outer lateral surfaces Ribs 324 or shafts 325 are provided which act as fan blades and at the same time enlarge the heat transferring surfaces. The ring shell 320 is driven by a hub motor 321 powered. Inside the ring bowl 320 there is a liquid working medium, because of the rotation of the ring bowl 320 at the outer diameter as a liquid ring 326 accumulates. The rest of the space is filled with the steam of the working medium.

Durch einen Ringraum 322 wird ein Medium geführt, das abgekühlt werden oder als Wärmespender dienen soll. In einem Ringraum 323 wird ein aufzuheizendes Medium geführt. Die Zulauftemperatur des Mediums im Ringraum 322 ist höher als die Zulauftemperatur des Mediums im Raum 323.A medium that is cooled is passed through an annular space 322 or to serve as a heat source. In an annular space 323 is a to be heated Medium led. The inlet temperature of the medium in the annular space 322 is higher than that Inlet temperature of the medium in room 323.

Der Wärmetauscher nach Fig. 22 funktioniert wie folgt: Durch die Wärmezufuhr am Außendurchmesser verdampft flüssiges Arbeitsmedium. Der gebildete Dampf wird wegen seines geringen spezifischen Gewichtes nach innen zentrifugiert. Da er die hohe Umfangsgeschwindigkeit des Flüssigkeitsringes hat, versetzt er den Dampfring auf seinem Weg nach innen in gleichsinnige Rotation. An der inneren Mantelfläche kondensiert der Dampf und gibt seine Kondensationswärme an das Medium im Ringraum 323 ab. Das gebildete Kondensat wird augenblicklich wieder nach außen zentrifugiert und bremst den äußeren Flüssigkeitsring etwas ab. An der Kondensationsfläche kann sich daher kein Kondensationsfilm bilden, der den Wärmedurchgang behindern könnte.The heat exchanger according to FIG. 22 functions as follows: By supplying heat Liquid working medium evaporates at the outer diameter. The formed steam will centrifuged inwards because of its low specific weight. Since he is the If the circumferential speed of the liquid ring is high, it displaces the steam ring rotating in the same direction on its way inwards. On the inner surface the steam condenses and gives its heat of condensation to the medium in the Annular space 323. The condensate formed is immediately centrifuged outwards again and slows down the outer liquid ring somewhat. At the condensation surface can therefore no condensation film is formed which could impede the passage of heat.

Das Funktionsprinzip ähnelt dem der bekannten Wärmerohre (heat pipes), hat demgegenüber jedoch folgende Vorteile: a) Der Wärmeübergang bei der Verdampfung und Kondensation ist gegenüber ruhenden Flächen unter Erdbeschleunigung wesentlich gesteigert. Gleichzeitig werden im Inneren des Wärmetauschers Relativströmungen zu den wärmeübertragenden Flächen erzeugt, die den Wärmeübergang weiter erhöhen.The functional principle is similar to that of the well-known heat pipes, However, it has the following advantages over this: a) The heat transfer during evaporation and condensation is essential compared to stationary surfaces under gravitational acceleration increased. At the same time, there are relative flows inside the heat exchanger generated to the heat transferring surfaces, which further increase the heat transfer.

Die Abmessungen können daher gegenüber bekannten Konstruktionen erheblich verkleinert werden. The dimensions can therefore be considerable compared to known constructions can be reduced in size.

b) Die Rückführung des Kondensates erfolgt beim Wärmerohr durch Kapillarwirkung. Die Förderleistung ist dabei begrenzt, die Herstellung relativ aufwendig. Bei der erfindungsgemäßen Anordnung erfolgt die Rückführung des Kondensates durch Zentrifugalkräfte. Sie ist um ein Vielfaches leistungsfähiger als beim Wärmerohr. Die Wärmestromdichte kann daher merklich gesteigert werden.b) The condensate is returned to the heat pipe by capillary action. The delivery rate is limited and production is relatively complex. In the According to the arrangement, the condensate is returned by centrifugal forces. It is many times more efficient than the heat pipe. The heat flux density can therefore be increased noticeably.

c) Der erfindungsgemäße Wärmetauscher kann als kompakte Einheit ausgeführt werden, bei der die Gebläse zur Förderung des Wärmeträgermediums und des aufzuheizenden Mediums ohne zusätzlichen Platzbedarf integriert sind.c) The heat exchanger according to the invention can be designed as a compact unit be in which the fan to promote the heat transfer medium and the to be heated Medium are integrated without requiring additional space.

d) Wegen des hohen Wärmedurchgangs und der großen möglichen Wärmestromdichte können selbst sehr kleine Temperaturgefälle verarbeitet werden.d) Because of the high heat transfer and the high possible heat flux density even very small temperature gradients can be processed.

Fig. 23 zeigt die schematische Darstellung einer weiteren Variante eines Wärmetauschers nach Fig. 22. Im Gegensatz zu der Ausführung nach Fig. 22 ist der Innenraum eines Kessels 330 durch eine Trennwand 331, entsprechend den Ausführungen in den Fig. 20 und 21, in zwei vorzugsweise konzentrische Ringräume 334, 335 unterteilt, die über einen Spalt 332 miteinander in Verbindung stehen. In der Trennwand 331 befinden sich Drosseln oder Düsen 333, über die ein Überströmen des Dampfes vom äußeren Ringraum 334 in den inneren Ringraum 335 erfolgen kann. Der Druck im Dampfraum des äußeren Ringraumes 334 ist höher als der Druck im Dampfraum des inneren Ringraumes 335. Die Druckdifferenz entspricht dem hydraulischen Druck der Flüssigkeitssäule L, die aus dem Durchmesserunterschied der Phasengrenzen im inneren und äußeren Ringraum 335 und 334 bei der vorherrschenden Rotationsgeschwindigkeit resultiert. Über die Drosseln oder die Düsen 333 expandiert der Dampf in den inneren Ringraum 335 und kondensiert an dessen Innenfläche 336.23 shows the schematic representation of a further variant of a heat exchanger according to FIG. 22. In contrast to the execution 22, the interior of a boiler 330 is covered by a partition 331, accordingly the embodiments in FIGS. 20 and 21, in two preferably concentric annular spaces 334, 335, which are connected to one another via a gap 332. In the partition 331 there are throttles or nozzles 333 through which an overflow of the steam can take place from the outer annular space 334 into the inner annular space 335. The pressure in the vapor space of the outer annular space 334 is higher than the pressure in the vapor space of the inner annular space 335. The pressure difference corresponds to the hydraulic pressure of the liquid column L, which is derived from the difference in diameter of the phase boundaries in inner and outer annulus 335 and 334 at the prevailing speed of rotation results. The steam expands into the interior via the throttles or the nozzles 333 Annular space 335 and condenses on its inner surface 336.

Durch den erhöhten Druck im äußeren Ringraum 334 steigt die Siedetemperatur des Arbeitsmediums. Sie kann dabei durch die Rotationsgeschwindigkeit des Ringkessels 330, unabhängig vom Kondensationsdruck, bestimmt und mit dem gleichen Arbeitsmedium an das vorhandene Temperaturgefälle angepaßt werden. Die Strömungsenergie des Dampfes nach der Expansion in der Düse oder Drossel 333 führt zu einer zusätzlichen intensiven Relativströmung an der Kondensationsfläche 336.Due to the increased pressure in the outer annular space 334, the boiling temperature rises of the working medium. You can do this by the speed of rotation of the ring bowl 330, regardless of the condensation pressure, and with the same working medium be adapted to the existing temperature gradient. The flow energy of the steam after the expansion in the nozzle or throttle 333 leads to an additional intensive Relative flow at the condensation surface 336.

Der Wärmeübergang wird dadurch nochmals gesteigert.This further increases the heat transfer.

Die kinetische Energie des Dampfes geht dabei nicht verloren, sondern wird durch Reibung in Wärme umgewandelt und ebenfalls an das aufzuheizende Medium abgegeben.The kinetic energy of the steam is not lost, but is converted into heat by friction and also transferred to the medium to be heated submitted.

Fig. 24 zeigt die schematische Darstellung einer Wärmepumpe/ Kältemaschine mit einem Dampferzeuger nach Fig. 19. Die Wärmepumpe/Kältemaschine funktioniert wie folgt: In einem Kessel 340 wird Sattdampf oder überhitzter Dampf erzeugt, der über eine Düse 341 expandiert und eine Strahlpumpe 342 betreibt. Dadurch wird ein Raum 343 unter Unterdruck gesetzt. Dabei verdampft Flüssigkeit im Raum 343. Die Verdampfungswärme 350 wird vorzugsweise einem an einer Fläche 351 des Kessels 340 durch ein am Kessel 340 fest angeordnetes Gebläse 344 vorbeigeführten Medium entzogen. Der entstehende Dampf wird in der Strahlpumpe 342 verdichtet und in einen Raum 345 gefördert. Dort kondensiert der Dampf bei höherer Temperatur und gibt seine Kondensationswärme 352 an ein Medium ab, das durch ein Gebläse 349 an einer am Kessel 340 ausgebildeten Fläche 353 vorbeigeführt wird.24 shows the schematic representation of a heat pump / refrigeration machine with a steam generator according to Fig. 19. The heat pump / refrigeration machine works as follows: In a boiler 340, saturated steam or superheated steam is generated, the expanded via a nozzle 341 and a jet pump 342 operates. This places a space 343 under negative pressure. Liquid evaporates in the process in space 343. The heat of vaporization 350 is preferably one on a surface 351 of the boiler 340 by a fan 344 fixedly arranged on the boiler 340 Medium withdrawn. The resulting steam is compressed in the jet pump 342 and promoted to a room 345. There the steam condenses at a higher temperature and releases its heat of condensation 352 to a medium that is passed through a fan 349 a surface 353 formed on the boiler 340 is moved past.

Die Förderleistung des Gebläses 349 ist vorzugsweise mittels einer Drosselklappe 346 stufenlos regelbar.The delivery rate of the fan 349 is preferably by means of a Throttle valve 346 continuously adjustable.

Der Raum 345 ist vorzugsweise kegelstumpfartig ausgebildet, wobei der Durchmesser des Raumes 345 zu zwischen dem Raum 345 und einem Verdampfungsraum 354 des Kessels 340 angeordneten Kanälen 355 hin größer wird. Dadurch wird das im Raum 345 gebildete Kondensat durch die vorherrschende Zentrifugalbeschleunigung teilweise durch die Kanäle 355 in den Verdampfungsraum 354 und teilweise über Drosseln 356 in den Raum 343 zurückgefördert.The space 345 is preferably designed in the manner of a truncated cone, with the diameter of the space 345 to between the space 345 and an evaporation space 354 of the boiler 340 arranged channels 355 becomes larger. This will make the Space 345 condensate formed by the prevailing centrifugal force partly through the channels 355 into the evaporation space 354 and partly via throttles 356 returned to room 343.

Der Kessel 340, der Raum 343 und der Raum 345 befinden sich in einem gemeinsamen Gehäuse, das allseitig nach außen hin geschlossen und druckdicht ausgeführt ist. Angetrieben und gelagert wird die Vorrichtung in einem feststehenden Gehäuse 347 durch einen Motor 348. Diese Anordnung weist folgende besondere Vorteile auf: a) An allen wärmeübertragenden Fläche des Kessels 340 (nämlich an der Verdampfungsfläche 357 im Raum 343, an der Verdampfungsfläche 358 und an der Überhitzungsfläche 359 im Verdampfungsraum 354, an der Kondensationsfläche 360 im Raum 345, an der Heizfläche 361 im Feuerraum 362 und an den Flächen 351 und 353) herrschen hohe Beschleunigungen, die bei gleichem Temperaturgefälle gegenüber ruhenden Flächen unter Erdbeschleunigung eine wesentlich erhöhte Wärmestromdichte ergeben; b) kompakte, einbaufertige Einheit, die bis auf die Lagerung keine beweglichen, verschleißanfälligen Teile enthält; c) der thermodynamische Kreisprozeß läuft ohne Bewegungsdichtungen, hermetisch abgeschlossen von der Umwelt, ab und d) die Gebläse bzw. Pumpen 344, 349 zur Förderung der abzukühlenden bzw. aufzuheizenden Medien sind in der Anordnung bereits enthalten.The boiler 340, the room 343 and the room 345 are in one common housing, which is closed on all sides to the outside and executed pressure-tight is. The device is driven and stored in a fixed housing 347 by a motor 348. This arrangement has the following particular advantages: a) On all heat-transferring surfaces of the boiler 340 (namely on the evaporation surface 357 in space 343, on the evaporation surface 358 and on the overheating surface 359 in the evaporation space 354, on the condensation surface 360 in space 345, on the heating surface 361 in the combustion chamber 362 and on the surfaces 351 and 353) there are high accelerations, those at rest with the same temperature gradient opposite Surfaces under Acceleration due to gravity result in a significantly increased heat flux density; b) compact, Ready-to-install unit that, apart from the bearing, does not have any movable, wear-prone units Parts contains; c) the thermodynamic cycle runs without movement seals, hermetically sealed from the environment, ab and d) the fans or pumps 344, 349 for conveying the media to be cooled or heated are in the arrangement already included.

Eine solche Anordnung eignet sich besonders für die Verwertung von Abwärme zur Heizung/Kühlung, beispielsweise als Klimaanlage in Kraftfahrzeugen mit Abgasbeheizung. Wenn die Abgasenergie gleichzeitig den Antrieb für die Drehbewegung des Kessels 340 und der Gebläse 344 und 349 liefert, kann der Motor 348 ganz entfallen. Im Sommer kann der Innenraum des Fahrzeugs durch die Anordnung gekühlt und im Winter beheizt werden, ohne daß zusätzlich elektrische Energie oder Brennstoff verbraucht wird.Such an arrangement is particularly suitable for the recovery of Waste heat for heating / cooling, for example as air conditioning in motor vehicles Exhaust gas heating. When the exhaust energy is simultaneously the drive for the rotary movement of the boiler 340 and the fans 344 and 349, the motor 348 can be omitted entirely. The interior of the vehicle can be cooled by the arrangement in summer and in winter be heated without consuming additional electrical energy or fuel will.

Die Anordnung eignet sich ebenfalls als Klimaanlage für Wohnungen und Betriebe. Die Beheizung des Dampferzeugers kann durch übliche Energieträger wie Kohle, Ö1, Gas, Elektrizität u. dgl. erfolgen. Die Abwärme im Kühlbetrieb kann zur Brauchwassererwärmung benutzt werden.The arrangement is also suitable as air conditioning for apartments and establishments. The steam generator can be heated by conventional energy sources such as coal, oil, gas, electricity and the like. The waste heat in cooling mode can can be used for domestic water heating.

Im Betrieb kann der Umgebung Wärme entzogen und der Heizung bei höherer Temperatur zugeführt werden. Gleichzeitig kommt die zum Betrieb der Wärmepumpe erforderliche, zum Verdampfen und Überhitzen aufgebrachte Wärmeenergie Voll der Heizung zugute.During operation, heat can be extracted from the environment and the heating at higher levels Temperature are supplied. At the same time, the necessary to operate the heat pump comes, Thermal energy used for evaporation and overheating. Full benefit for heating.

Bekanntermaßen kann in einem Wärmekraftwerk von der in den bekannten Primärenergieträgern enthaltenen Energie etwa nur ein Drittel in elektrische Energie umgewandelt werden, während der übrige Energieanteil von etwa zwei Dritteln der eingesetzten Energie in Form von Abwärme im allgemeinen nutzlos und umweltbelastend an die Umgebung abgeführt werden muß. Bei einer durch einen Elektromotor angetriebenen Wärmepumpe ist bekanntlich die Nutzenergie etwa dreimal so hoch, wie die zur Erzeugung der Nutzenergie eingesetzte elektrische Energie, so daß - bei Betrachtung der Energiebilanz - kein effektiver Gewinn zu verzeichnen ist.As is known, in a thermal power station from that in the known Primary energy sources contain energy only about a third in electrical energy converted, while the remaining energy share of about two thirds of the The energy used in the form of waste heat is generally useless and polluting must be discharged to the environment. With one driven by an electric motor As is well known, the useful energy of a heat pump is about three times as high as that used to generate it the useful energy used electrical energy, so that - when considering the energy balance - there is no real profit.

Würde man die im Wärmekraftwerk eingesetzten Primärenergieträger zum Betrieb einer Wärmepumpe gemäß der Erfindung verwenden, könnte man etwa die dreifache Energie der eingesetzten Primärenergie als Nutzwärme gewinnen.If you were to use the primary energy sources in the thermal power plant Using a heat pump according to the invention could run about three times as much Obtain energy from the primary energy used as useful heat.

Die Wärmepumpe gemäß der Erfindung kann - im Gegensatz zu den bekannten, durch einen Elektromotor angetriebenenen Wärmepumpen - auch bei sehr niedrigen Temperaturen des Mediums, dem Wärme entzogen werden soll, wirtschaftlich sinnvoll und vorteilhaft betrieben werden, da selbst bei einem mit sinkender Temperatur dieses Mediums unwirtschaftlich klein werdenden Wirkungsgrad der Wärmepumpe bei der erfindungsgemäßen Wärmepumpe mindestens die eingesetzte Primärenergie als Nutzwärme zurückgewonnen wird, abzüglich der bei Beheizung des Kessels entstehenden Verluste. Wegen des guten Wärmeübergangs an der Heizfläche 361 im Feuerraum 362 sind diese Verluste ebenfalls kleiner als bei üblichen Kesseln.The heat pump according to the invention can - in contrast to the known, heat pumps driven by an electric motor - even at very low temperatures of the medium from which heat is to be extracted, economically sensible and advantageous be operated, since this medium is uneconomical even with a falling temperature decreasing efficiency of the heat pump in the heat pump according to the invention at least the primary energy used is recovered as useful heat, minus the losses that occur when the boiler is heated. Because of the good heat transfer at the heating surface 361 in the combustion chamber 362, these losses are also smaller than with common boilers.

Bei durch Verbrennungskraftmaschinen angetriebenen Wärmepumpen müssen zusätzliche Wärmetauscher angeordnet werden, um die im Kühlmedium und in den Abgasen enthaltene Wärmeenergie nutzbar zu machen. Bei einer Wärmepumpe gemäß der Erfindung sind derartige zusätzliche Wärmetauscher dagegen nicht erforderlich, da der zum Betrieb der Wärmepumpe erforderliche thermodynamische Kreisprozeß vollständig innerhalb des geschlossenen rotierenden Kessels 340 abläuft und die gesamte Abwärme des Kreisprozesses automatisch als Nutzenergie anfällt.In the case of heat pumps driven by internal combustion engines additional heat exchangers can be arranged in order to reduce the cooling medium and the exhaust gases to make the contained thermal energy usable. In a heat pump according to the invention such additional heat exchangers are against it not mandatory, because the thermodynamic cycle process required to operate the heat pump is complete runs within the closed rotating boiler 340 and all the waste heat of the cycle is automatically generated as useful energy.

Fig. 25 zeigt die schematische Darstellung einer Wärmekraftmaschine mit einem rotierenden Dampferzeuger nach dem Lösungsprinzip in Fig. 21. Die innere Energie des erzeugten Dampfes wird in einer turbinenähnlichen Arbeitsmaschine 370, deren Prinzip in den Fig. 14a bis 14d eingehend beschrieben wurde, in Rotationsenergie umgewandelt. Dabei wird ein Unwuchtring 371 zu einer Abwälzbewegung mit hoher Wickelgeschwindigkeit an Bohrungswänden 372 einer Trennwand 373 eines rotierenden Kessels 374 gezwungen. Dadurch entsteht eine relativ zum rotierenden Kessel 374 mit der Winkelgeschwindigkeit QS umlaufende Unwucht. Würde der Kessel 374 radial nicht gehalten, so würden Kessel 374 und Unwuchtring 371 um ihren gemeinsamen Schwerpunkt herum rotieren. Die Bewegung des Kessels 374 kann sich jedoch nur auf einem kleineren Radius ausbilden, der durch den Radiusunterschied zwischen einem über Rippen 376 mit dem rotierenden Kessel 374 fest verbundenen Abwälzrad 375 und einem mit einem Gehäuse 377 fest verbundenen Hohlrad 378 bestimmt wird. Durch diese Abwälzung des Abwälzrades 375 im Hohlrad 378 wird der Kessel 374 mit der Winkelgeschwindigkeit D 1 in Rotation versetzt.25 shows the schematic representation of a heat engine with a rotating steam generator according to the solution principle in Fig. 21. The inner Energy of the generated steam is in a turbine-like machine 370, the principle of which has been described in detail in FIGS. 14a to 14d, in rotational energy converted. In the process, an unbalanced ring 371 becomes a rolling movement at a high winding speed forced on bore walls 372 of a partition wall 373 of a rotating vessel 374. This creates an angular velocity relative to the rotating bowl 374 QS circumferential imbalance. If the bowl 374 were not held radially, bowls would be 374 and unbalance ring 371 rotate around their common center of gravity. The movement of the bowl 374 can, however, only form on a smaller radius that extends through the difference in radius between a rib 376 with the rotating bowl 374 firmly connected rolling wheel 375 and one with a housing 377 firmly connected Ring gear 378 is determined. Through this rolling of the rolling gear 375 in the ring gear 378, the boiler 374 is set in rotation at the angular velocity D 1.

Der Abtrieb erfolgt an einer im Gehäuse 377 drehbar gelagerten Welle 379. Die Welle 379 ist mit einer zu ihrer Achse koaxial angeordneten Bohrung 381 versehen1 in der das Abwälzrad 380 abwälzt und die Welle 379 antreibt. Der Radiusunterschied zwischen dem Abwälzrad 380 und der Bohrung 381 entspricht dabei dem Radiusunterschied zwischen dem Abwälzrad 375 und dem Hohlrad 378. Da die Abwälzräder 375 und 380 jedoch verschiedene Radien aufweisen, ergeben sich unterschiedliche Untersetzungen, so daß die Welle 379 relativ zum Gehäuse 377 in Drehung versetzt wird.The output takes place on a shaft that is rotatably mounted in the housing 377 379. The shaft 379 has a bore 381 arranged coaxially to its axis provided1 in which the generating wheel 380 rolls and the shaft 379 drives. The difference in radius between the generating wheel 380 and the bore 381 corresponds to the difference in radius between the generating gear 375 and the ring gear 378. Since the generating gears 375 and 380, however have different radii, there are different reductions, see above that the shaft 379 is relative to the housing 377 is set in rotation.

Die Wärmezufuhr kann über einen Ringraum 382 an Flächen 383 erfolgen. Der entspannte Dampf kondensiert an Flächen 384 innerhalb des rotierenden Kessels 374.The heat can be supplied via an annular space 382 on surfaces 383. The expanded steam condenses on surfaces 384 within the rotating kettle 374.

Der besondere Vorteil dieser Anordnung beruht darin, daß auch hier an allen wärmeübertragenden Flächen hohe Beschleunigungen herrschen. Der Wärmedurchgang wird daher gegenüber ruhenden Flächen unter Erdbeschleunigung um einen Faktor vergrößert, je nachdem, ob laminare oder turbulente Strömungsverhältnisse vorliegen. Das gilt nicht nur für die Verdampfungs- und Kondensationsflächen im rotierenden Kessel, sondern auch für die Heiz- und Kühlflächen am rotierenden Kessel.The particular advantage of this arrangement is that here, too, there are high accelerations on all heat-transferring surfaces. The heat transfer is therefore by a factor compared to stationary surfaces under gravitational acceleration increased, depending on whether the flow conditions are laminar or turbulent. This applies not only to the evaporation and condensation surfaces in the rotating boiler, but also to the heating and cooling surfaces on the rotating boiler.

Werden die Rippen 376 als Gebläseschaufeln ausgebildet, so kann der rotierende Kessel 374 das benötigte Kühlmedium selbst fördern. Wird Luft als Kühlmedium verwendet, so kann ein Teil davon als vorgewärmte Verbrennungsluft verwendet werden, die bei der Beheizung durch brennbare Stoffe benötigt wird.If the ribs 376 are designed as fan blades, the rotating boiler 374 convey the required cooling medium itself. Uses air as a cooling medium used, part of it can be used as preheated combustion air, which is required when heating with flammable substances.

Durch die hochfrequente exzentrische Umlaufbewegung des Kessels 374 werden an den wärmeübertragenden Flächen und im flüssigen Arbeitsmedium zusätzliche, relativ zum Kessel 374 und zum Arbeitsmedium umlaufende Zentrifugalbeschleunigungen erzeugt, die sich der konstanten Beschleunigung aus der Kesselrotation überlagern. Der Druck im Flüssigkeitsring 385 ist dann über den Kesselumfang nicht mehr konstant.Due to the high-frequency eccentric orbital movement of the boiler 374 additional, Centrifugal accelerations rotating relative to the boiler 374 and the working medium which are superimposed on the constant acceleration from the boiler rotation. The pressure in the liquid ring 385 is then no longer constant over the boiler circumference.

Dem sich aus der Rotation des Kessels 374 ergebenden konstanten Druck p ist eine hochfrequente Druckwechselschwingung +p überlagert. Im Mittel herrscht im Kessel 374 jedoch immer der Druck p.The constant pressure resulting from the rotation of the vessel 374 p is superimposed on a high-frequency pressure change oscillation + p. In the mean, prevails in boiler 374, however, always the pressure p.

Die Verdampfung des flüssigen Arbeitsmediums im Flüssigkeitsring 385 kann daher schon bei der zum Druck Pu = p - a p gehörigen Siedetemperatur beginnen. Dieser bei geringerem Druck gebildete Dampf wird auf den mittleren Druck p im Dampfraum verdichtet und dabei überhitzt. Die dazu erforderliche Energie wird der exzentrischen Umlaufbewegung des Kessels 374 entnommen.The evaporation of the liquid working medium in the liquid ring 385 can therefore already at the pressure Pu = p - a p appropriate boiling temperature kick off. This steam, which is formed at a lower pressure, is reduced to medium pressure p compressed in the vapor space and overheated in the process. The energy required for this is taken from the eccentric orbital movement of the boiler 374.

Durch diese Vorgänge wird die spontane Dampfbildung im Flüssigkeitsring 385 verstärkt.These processes cause the spontaneous formation of vapor in the liquid ring 385 reinforced.

Auch an den übrigen wärmeübertragenden Flächen dürfte sich das überlagert, hochfrequent umlaufende Beschleunigungsfeld günstig auf den möglichen Wärmeübergang auswirken.This should also be superimposed on the other heat-transferring surfaces, high-frequency rotating acceleration field favorably on the possible heat transfer impact.

Fig. 26 zeigt schematisch den Aufbau eines integrierten Systems zur Erzeugung von elektrischem Strom, von Heiz- und/ oder Brauchwasser unter Verwendung einer Wärmekraftmaschine mit rotierendem Dampferzeuger nach den Fig. 8, 9, 10, 13 oder 25.Fig. 26 shows schematically the structure of an integrated system for Generation of electricity, heating and / or service water using a heat engine with a rotating steam generator according to FIGS. 8, 9, 10, 13 or 25.

In einem allseitig geschlossenen, druckdichten Gehäuse 390 befinden sich ein zugleich die Funktion eines Kondensators übernehmender Vorratsbehälter 391 für das flüssige Arbeitsmedium, eine Wärmekraftmaschine 392 und ein elektrischer Generator 393, der für den Anlauf zugleich als Startmotor für die Wärmekraftmaschine 392 verwendet werden kann und der vorteilhaft gleichzeitig die Lagerung der Wärmekraftmaschine 392 im Gehäuse 390 übernimmt. Der elektrische Generator 393 wird mit der mechanischen Leistung der Wärmekraftmaschine angetrieben und erzeugt elektrische Energie, die den Eigenverbrauch 400 eines Verbrauchers deckt und/oder in das Verbundnetz 401 eingespeist werden kann. Die Abwärme des Kreisprozesses der Wärmekraftmaschine 392 wird über den Kondensator bzw. Vorratsbehälter 392 an einen mit Ausgleichsgefäß 395 und Überdruckventil 396 versehenen Speicher 394 abgegeben und heizt diesen auf. Über Wärmetauscher 397, 398 und 399 für Warmwasser, für Heizwasser und für die Abfuhr von überschüssiger Wärme (z. B. bei der Beheizung durch Sonnenenergie oder Radionukleide) kann dem Speicher 394 Wärme entnommen werden.Located in a pressure-tight housing 390 that is closed on all sides a storage tank that also functions as a condenser 391 for the liquid working medium, a heat engine 392 and an electrical one Generator 393, which also acts as a starter motor for the heat engine for start-up 392 can be used and the advantageous at the same time the storage of the heat engine 392 in housing 390 takes over. The electrical generator 393 is with the mechanical Power is driven by the heat engine and generates electrical energy that the self-consumption 400 of a consumer covers and / or in the interconnected network 401 can be fed. The waste heat from the cycle of the heat engine 392 is connected via the condenser or reservoir 392 to an expansion tank 395 and pressure relief valve 396 provided memory 394 and heats it up. Via heat exchangers 397, 398 and 399 for hot water, for heating water and for discharge from excess heat (e.g. when heating with solar energy or radionuclides) heat can be taken from the storage tank 394.

Claims

Rotating steam generator claims (i.j Rotating steam generator with a rotatable boiler for evaporating a liquid working medium, characterized in that the boiler (i) with one to its axis of rotation (5) coaxially arranged wave-shaped extension (6) is provided, the at least one running in the manner of the channel course in a centrifugal pump, from the free one End of the approach (7) close to the radially outermost surface (4) of the boiler (i) leading and there in its interior (8) opening channel (9), and that the boiler (9) above the liquid level (13) is one in a container (ii) arranged liquid working medium (10) is stored such that the free end of the approach (7) dips under the liquid level (13) and here over the / the Channel / channels (9) a direct connection between the liquid working medium (10) in the container (ii) and which is known per se when the boiler (i) rotates Form on the radially outermost surface (4) of the boiler (i) Liquid ring (14) produces.

2. Rotating steam generator with a rotatable boiler for Evaporation of a liquid working medium, thus not shown, that the boiler (20) is arranged coaxially with one to its axis of rotation (21) Hollow shaft (23) is provided, the bore (26) of at least one in the manner of The course of the channel in a centrifugal pump, up to close to the radially outermost lying surface of the boiler (20) leading channel (34) with the interior (25) of the Boiler (20) is connected that a stationary immersion tube (32) is inserted so far into the bore (26) of the hollow shaft (23) without contact that the end (33) of the immersion tube (32) arranged in the hollow shaft (23) in the region of the Channel or channels (34) come to rest that the other end of the dip tube (32) below the liquid level of a liquid stored in a container (36) Working medium (37) is arranged horizontally, and that the liquid working medium (37) can be fed through the immersion tube (32) to the boiler (20).

3. Steam generator according to claim 2, characterized in that g e k e n n -z e i c h n e t that the liquid working medium (37) by a pump (35) o Immersion tube (32) can be conveyed into the boiler (20).

4. Steam generator according to one of claims 1 to 3, characterized g e k e n n z e i c h n e t that the boiler (1, 20) can be heated in such a way that on the one hand the liquid working medium (10, 37) in the liquid ring forming in the tank (1, 20) (14, 60) evaporates in a manner known per se and that on the other hand, the so generated Steam on the remaining inner surfaces not wetted by the liquid ring (14, 60) of the boiler (1, 20) can be overheated.

5. Steam generator according to one of claims 1 to 4, characterized g e k e n n n z e i n e t that the boiler (50) is in a pressure-tight, closed on all sides, at the same time as a container (52) for the liquid working medium (55) serving housing (59) is arranged and stored.

6. Steam generator according to claim 5, characterized in that g e k e n n -z e i c h n e t that the outside of the boiler (50) and above the liquid level of the liquid working medium (55) located interior of the housing (59) exclusively Contains vaporous working medium.

7. Steam generator according to claim 5 or 6, characterized g e -k e n nz e i c h n e t that the subspace surrounding the heating surfaces (61, 63) of the boiler (50) of the housing (59) with respect to the remaining sub-space of the housing (59) in this way is sealed that a convective heat transfer between the two subspaces is prevented.

8. Steam generator according to claim 7, characterized in that g e k e n n -z e i c h n e t that the seal between the two subspaces by means of a non-contact Gap seal takes place.

9. Steam generator according to one of claims 5 to 8, characterized g e k e It is not noted that the steam is under after going through a work process Release of its internal energy to the one not wetted by the liquid working medium Container walls (65) within the container (51) is condensable.

10. Steam generator according to one of claims 1 to 9, characterized g e k It is noted that the boiler (50) is heated without contact Radiation occurs.

11. Steam generator according to claim 10, characterized in that g e k e n n -z e i c h n e t that the areas (61, 63) of the housing (59) designed as a heater heated by means of known energy sources are.

12. Steam generator according to claim 10 or 11, characterized in that g e -k e n n z e i c h n e t that the area surrounding the heating surfaces (61, 63) of the boiler (50) Part of the housing (59) consists of a material permeable to radiation, and that the radiators required for heating are arranged outside the housing (59) are.

13. Steam generator according to claim 12, characterized in that g e k e n n -z e i c h n e t that the material glass, ceramic or the like.

is.

14. Steam generator according to one of claims 1 to 13, characterized g e k It is noted that the heating is carried out by concentrated solar radiation.

15. Steam generator according to one of claims 1 to 13, characterized g e k It is noted that the heating of the boiler (50) is direct or indirect occurs through radionuclides.

16. Steam generator according to one of claims 1 to 13, characterized g e k It is noted that the heating of the boiler (50) is direct or indirect takes place by means of electrical energy.

17. Steam generator according to one of claims 1 to 4, characterized g e k It is noted that the boiler (70) is used to operate a gasifier for two-stroke or four-stroke internal combustion engines is used.

18. Steam generator according to claim 17, characterized in that g e k e n n -z e i c h n e t that the heating and optionally the drive of the boiler (70) by means of an exhaust gas turbine (87) takes place by utilizing the engine exhaust gases.

19. Steam generator according to claim 18, characterized by g e k e n n -z e i c h n e t that the exhaust gas turbine (87) also causes the engine to be charged Turbocharger (88) can be driven.

20. Steam generator according to one of claims 1 to 4, characterized g e k It is noted that the boiler (90) is used to operate an evaporation burner is used.

21. Steam generator according to claim 20, characterized in that g e k e n n -z e i c h n e t that the boiler (90) generated by part of the in the boiler (90) Fuel vapor operated auxiliary nozzles (92) serving as bilfs burner can be heated is.

22. Steam generator according to claim 21, characterized in that g e k e n n -z e i c h n e t that the required combustion air for the main denominator nozzle (91) and the auxiliary nozzles (92) through the respective nozzle flow according to the jet pump principle is suckable.

23. Steam generator according to claim 20, characterized in that g e k e n n -z e i c h n e t that the boiler (100) by recirculation of part of the combustion gases of the vaporization burner operated by the main burner nozzle (91) can be heated.

24. Steam generator according to one of claims 1 to 4, characterized g e k It is noted that the boiler (120) is used to operate a high-pressure cleaning device, for example for cleaning trucks or cars, is used, wherein cleaning either with a steam jet or with temperature-controlled pressurized water he follows.

25. Steam generator according to one of claims 1 to 16, characterized g e k It is noted that the boiler (140) is used to operate a heat engine is used, whereby the internal energy of the steam means on the circumference of the boiler (140) distributed nozzles, preferably Laval nozzles (145), directly in rotational energy is convertible.

26. Steam generator according to one of claims 1 to 16, characterized g e k It is noted that the boiler (160) is used to operate a heat engine is usable, with the internal energy of the steam by means of a connected to the boiler (160) firmly connected single-stage turbine (168) convertible into rotational energy is, wherein the turbine (168) is acted upon by a liquid working medium and wherein the liquid working medium can be accelerated with the aid of a jet pump (164) which can be operated by nozzles (165) fixedly arranged on the boiler (160).

27. Steam generator according to one of claims 1 to 16, characterized g e k It is noted that the boiler (180) is used to operate a heat engine is usable, with the internal energy of the steam by means of a connected to the boiler (180) firmly connected single-stage turbine (182) convertible into rotational energy is, wherein the turbine (182) can be acted upon by a liquid working medium, wherein the liquid working medium can be accelerated with the aid of a jet pump (183) is, the jet pump (183) by nozzles (184) arranged on a ring (181) is operable and wherein the ring (181) rotatably mounted in the boiler (180) and through the recoil of the flow of the nozzles (184) can be set in rotation.

28. Steam generator according to one of claims 1 to 16, characterized g e k It is noted that the boiler (202) is used to operate a heat engine is usable, the internal energy of the steam by means of a turbine-like Work machine (200) can be converted into rotational energy.

29. Steam generator according to claim 28, characterized in that g e k e n n -z e i c h n e t s that the boiler (202) is located opposite the fluid supply Side one to the axis of rotation of the boiler (202) coaxial, flexurally elastic, torsionally stiff Has hollow shaft (201) to which the turbine-like working machine (200) is attached is and through which the interiors of the boiler (202) and working machine (200) with each other are in connection that a generating wheel (203) is provided on the working machine (200) which is formed in a housing (204) surrounding the work machine (200) Bore (205) is arranged, the axis of the rolling wheel (203) in the rest position to the axis of the bore running coaxially to the axis of rotation of the boiler (202) (205) runs coaxially, and that the hollow shaft (201) in operation in such a way in a circumferential Bending vibration is displaceable1 that the rolling wheel (203) on the wall of the bore (205) can be rolled and drives the boiler (202) via the hollow shaft (201).

30. Steam generator according to claim 28 or 29, characterized in that g e -k e n n z E i c h n e t that the one formed on the boiler (202) for the supply of the liquid Working medium (215) certain wave-shaped approach (214) the wave within of the housing (209) arranged and attached to this electrical machine (210) forms, through which the boiler (202) is mounted and which during the starting phase the device as a drive motor and during operation of the device as a generator is usable.

31. Steam generator according to one of claims 1 to 16, characterized g e k It is noted that the boiler (250) is used to operate a heat pump or a Ult machine is usable.

32. Rotating steam generator with a rotatable boiler for the evaporation of a liquid working medium t that the boiler (260) is closed on all sides and pressure-tight and executed a closable opening (269) through which is partially connected when the Kessel (260) on the radially outermost surface of the Keseelwand evenly distributing and a liquid ring (264) forming liquid working medium is filled, and that the remaining space of the boiler (260) with the steam of the working medium is filled.

33. Steam generator according to claim 32, characterized in that g e k e n n -z e i c h n e t that the boiler (260) is designed in one room.

34. Steam generator according to claim 33, characterized in that g e k e n n -z e i c h n e t that the kettle (260) has the shape of a rotating surface.

35. Steam generator according to claim 34, characterized in that g e k e n n -z e i c h n e t that the surface of revolution, a sphere, an ellipsoid of revolution, a double truncated cone, a torus, a torus segment, a cylinder with a base and top surface or the like. Is.

36. Steam generator according to claim 32, characterized in that g e k e n n -z e i c h n e t that the boiler (280) is at least two-roomed, with in a first sub-space (282) which forms the evaporation space when the boiler rotates (280) the liquid ring to be evaporated forms and in that of the liquid ring undetected, remaining subspace (282) is steam under pressure and wherein the second subspace (283) partially with liquid working medium. and that of the working medium not captured, remaining part of the second subspace (283) with Steam of the working medium standing under condensation vapor pressure at ambient temperature is filled that the liquid working medium in the second subspace (283) over at least a channel (284) in the manner of the channel course in a centrifugal pump with the liquid ring in the first subspace (282) is in communication, and that the vapor pressure in the first subspace (282) by the hydrostatic pressure of the two liquid levels (288, 289) in the two subspaces (282, 283) delimited liquid column (H) is determined is.

37. Steam generator according to one of claims 32 to 36, characterized g e it is not indicated that the boiler (300) is evaporating, superheating and Has condensation surfaces (306, 307, 308).

38. Steam generator according to one of claims 32 to 37, characterized g e it is not indicated that the boiler (300) is supported by a motor (305), driven and connected to the shaft (317) of the motor (305) by means of a shovel-like design Ribs (310) is connected to the requirement of a KühImedinas.

39. Steam generator according to one of claims 32 to 38, characterized g e It is not indicated that the boiler (320) can be used as a heat exchanger.

40. Dampferzeqer according to claim 39, characterized g e k e n n -z e i C h n t that the boiler (320) of the heat exchanger is one-room with small temperature gradients is trained.

41. Steam generator according to claim 39, characterized in that g e k e n n -z e i o h n t that the boiler (330) of the heat exchanger is two-room with a large temperature gradient is trained.

42. Steam generator according to claim 40 or 41, characterized in that g e -k e n n z e i c h n e t that the boiler (320) on its outer surface with the heat transferring Surface enlarging, the heating medium conveying ribs (324) or waves (325) are provided is.

43. Steam generator according to claim 36 or 37, characterized in that g e -k e n n z E i c h n e t that the boiler (340) is used to operate a heat pump or a refrigeration machine is usable.

44. Steam generator according to claim 43, characterized in that g e k e n n -z e i c h n e t that the heat pump or the refrigeration machine is a steam jet pump (342) Compressor running without moving parts.

45. Steam generator according to claim 43 or 44, characterized in that g e -k e n n z e i c h n e t that the heat transferring surfaces (351, 353) of the heat pump or the refrigeration machine ribs or blades (344, 349) for promoting the heating or. Cooling medium exhibit.

46. Steam generator according to claim 36 or 37, characterized in that g e -k e n n 8 E i c h e t that the boiler (374) can be used to operate a heat engine is, the internal energy of the steam by means of a turbine-like working machine (370) in rotational energy. is convertible.

47. Steam generator according to claim 46, characterized in that g e k e n n -z e i c h n e t that the boiler (374) divides its interior into two subspaces, the partition wall (373) carrying the turbine-like working machine (370) has that the boiler (374) by the turbine-like machine (370) in such an eccentric Orbital movement is displaceable that he at the forced shifting a first roll-off wheel (375) firmly connected to it with the axis of rotation of the Kessel (374) coaxially extending axis in one formed in a housing Bore of a ring gear (378) with the axis of rotation of the boiler (374) as well coaxial axis is drivable.

48. Steam generator according to claim 47, characterized in that g e k e n n -z e i ¢ h n e t that the first Abwälzrad (375) over blade-like formed, a Ktihlmedium conveying ribs or webs (376) is connected to the boiler (374).

49. Steam generator according to one of claims 46 to 48, characterized in that g o It is not shown that a second rolling wheel (380) on the boiler (374) is also included The axis of rotation of the boiler (374) is fixedly arranged on a coaxial axis, and that the second Abwälzrad (380) in a rotatably mounted on one in the housing (377) Output shaft (379) with the axis of rotation of the boiler (374) running coaxially Axis formed central bore (381) can be rolled, the diameter of the two generating wheels (375, 380) are of different sizes and the difference in diameter between the bore of the ring gear (378) or the bore (381) and the respective are dimensioned to be of the same size in these rolling rolling wheels (375, 380).

50. Steam generator according to one of claims 25 to 30 or 46 to 49, in that the boiler is in a heat engine (392) for the operation of an integrated system for the generation of electrical energy and thermal energy to supply one or more consumers Electricity, heating and / or service water can be used, with the cooling surfaces the heat engine (392) are arranged in a heat accumulator (394) and this heat up with the waste heat from the heat engine (392) and with that from the heat engine (392) electricity generated by an electrical generator (393) to cover self-consumption (400) can be used or fed into a Verbunezt (401).