DE2838670A1

DE2838670A1 - Steam driven power generating unit - has rotary piston expansion engine with separately heated ducts in casing walls

Info

Publication number: DE2838670A1
Application number: DE19782838670
Authority: DE
Inventors: Klaus Krismer
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1978-09-05
Filing date: 1978-09-05
Publication date: 1980-03-13

Abstract

The steam drive power generating unit comprises a steam generator, an expansion engine with one or more working spaces expanding cyclically from steam ingress to exhaust, a feed pump and an exhaust-heated feed heater. The working spaces are in a rotary piston engine with a cylindrical-bore casing (12) and an eccentric rotor (19). The radially sliding sealing plate (15) between steam inlet (13) and outlet (14) also regulates steam inflow. Axial ducts (34) within the casing wall carry fluid heating medium from a cycle with a separate heat source and circulating pump. The entire unit is encased in thermal insulation (35).

Description

CEYER,HACEMAHN & PARTNERCEYER, HACEMAHN & PARTNER

PATENTANWÄLTE 2839870PATENT LAWYERS 2839870

DesEouchesstraße 60 · Postfach 40 0745 · 8000 München 40 -Telefon 089/30 40 7V ■ Telex 5-216136 hage d - Telegramm hageypatent · Telekopierer 089/30 4071DesEouchesstraße 60 · Postfach 40 0745 · 8000 Munich 40 -Telephone 089/30 40 7V ■ Telex 5-216136 hage d - Telegram hageypatent · Fax 089/30 4071

u.Z.r Pat 84-/3-78M München, den 5.September 197u.z.r Pat 84- / 3-78M Munich, September 5, 197

B/1/drB / 1 / dr

KLAUS KRISMERKLAUS KRISMER

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PATENTANWÄLTEPATENT LAWYERS

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Klaus Krismer München, denKlaus Krismer Munich, the

München ⁵· September 1978Munich ⁵ September 1978

u.Z.: Pat 84/3-78M B/1/dru.z .: Pat 84 / 3-78M B / 1 / dr

DampfkraftanlageSteam power plant

Die Erfindung bezieht sich auf eine Dampfkraftanlage mit einem Dampferzeuger, einer Entspannungsmaschine, die mindestens einen sich zyklisch von einem Dampfeinlaß bis
zu einem Dampfauslaß hin vergrößernden Arbeitsraum aufweist, mit einer Speisewasserpumpe und mit einem Wärmeaustauscher zur Speisewasservorwärmung durch Abdampf
aus der Entspannungsmaschine.The invention relates to a steam power plant with a steam generator, an expansion machine, which at least one cyclically from a steam inlet to
has to a steam outlet enlarging working space, with a feed water pump and with a heat exchanger for feed water preheating by exhaust steam
from the relaxation machine.

Im Gegensatz zu Dampfkraftanlagen mit Dampfturbinen wurden Dampfkraftanlagen der eingangs genannten Art, die einen sich zyklisch vergrößernden Arbeitsraum aufweisen, bisher unter Verwendung von Kolbendampfmaschinen mit geradlinig oszillierenden Kolben für kleinere Leistungsgrößen sowie mobilen Einsatz verwendet; da aber zusätzlich zu denIn contrast to steam power plants with steam turbines were Steam power plants of the type mentioned, which have a cyclically increasing working space, so far using piston steam engines with linearly oscillating pistons for smaller output sizes as well mobile use used; but there in addition to the

03001 1/OAU"03001 1 / OAU "

Problemen der Dampferzeugung Kolbendampfmaschinen der genannten Art eine geringe Leistungsdichte aufweisen, einen schlechten thermischen Wirkungsgrad bieten, teuer im Aufbau sind und ständiger Schmierung und Wartung bedürfen, ist man von der Verwendung derartiger Kolbendampfmaschinen etwa zum Antrieb von Stromaggregaten oder Fahrzeugen nahezu völlig abgekommen, zumal die oben genannten Probleme Folgeprobleme nach sich ziehen: Der schlechte thermische Wirkungsgrad ergibt eine hohe Abwärme, die die Anbringungsmöglichkeiten beschränkt, und der Bedarf ständiger Schmierung führt bei schnellaufenden Kolbendampfmaschinen zum Entweichen von Dampf in das Schmieröl, was zu dessen Emulgierung und zum Verlust seiner Schmierfähigkeit führt, während andererseits Schmieröl in den Abdampf gelangt, diesen verunreinigt •••omit für geschlossene Anlagen unverwendbar macht. Man hat daher in vielen Anwendungsfällen die Kolbendampfmaschine durch einen Verbrennungsmotor ersetzt, der allerdings seinerseits Probleme nach sich zieht, die zunehmend an Gewicht gewinnen: Die Abhängigkeit von besonderen Brennstoffen, giftige Abgase infolge unvollkommener Verbrennung, hohe Lärmentwicklung usw.; ein Kühllastzug kann beispielsweise wegen der Lärmentwicklung des Antriebsmotors für das Kälteaggregat nur weit außerhalb bewohnter Gebiete parken; die Stromversorgung von Wohnwagen, Wochenendhäusern und dergleichen ist im Dauerbetrieb wegen der Lärmbelästigung praktisch ausgeschlossen. Problems of steam generation Piston steam engines of the type mentioned have a low power density, offer poor thermal efficiency, are expensive to build and require constant lubrication and maintenance, is one of the use of such piston steam engines for example to drive power units or Vehicles almost completely lost their way, especially since the problems mentioned above result in follow-up problems: The poor thermal efficiency results in high waste heat, which limits the mounting options, and The need for constant lubrication leads to the escape of steam in high-speed piston steam engines Lubricating oil, which leads to its emulsification and loss of its lubricity, while on the other hand Lubricating oil gets into the exhaust steam, contaminating it ••• making it unusable for closed systems. The piston steam engine has therefore been replaced by an internal combustion engine in many applications However, in turn, it entails problems that are becoming increasingly important: the dependence on special fuels, toxic exhaust gases as a result of imperfect Combustion, high levels of noise, etc .; a refrigerated truck can, for example, because of the noise Only park the drive motor for the refrigeration unit far outside of inhabited areas; the power supply of Caravans, weekend houses and the like are practically excluded from continuous operation because of the noise pollution.

Es besteht daher ein Bedarf an einer Kraftanlage, die in der Lage ist, bei Benutzung nahezu beliebiger Brennstoffe umweltfreundlich und insbesondere verhältnismäßig leise zu arbeiten₍ und die im Gegensatz zu Verbrennungsmotoren mit äußerer Verbrennung verhältnismäßig billig herstellbar und verhältnismäßig wartungsarm betreibbar ist.There is therefore a need for a power plant which is able to work in an environmentally friendly manner and in particular relatively quietly when using almost any fuel ₍ and which, in contrast to internal combustion engines with external combustion, can be manufactured relatively cheaply and operated with relatively little maintenance.

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Ausgehend von dieser Problemlage liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, die eingangs genannte Dampfkraftanlage dahingehend zu verbessern, daß sie verlustärmer im Betrieb und einfacher im Aufbau ist, als dies bei Verwendung einer herkömmlichen Kolbendampfmaschine der Fall ist.Based on this problem, the invention is the Task based on the aforementioned steam power plant to the effect that it is less lossy in operation and simpler in construction than when using a conventional piston steam engine is the case.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Entspannungsmaschine ein Rotationskolbenmotor ist, der mindestens einen in einem Gehäuse angeordneten Exzenterläufer aufweist, der bei einer Umdrehung zwischen seiner Außenwand bzw. der Außenwand eines anderen Exzenterläufers den Arbeitsraum bildet, und daß das Gehäuse mit einer Heizeinrichtung versehen ist.This object is inventively achieved in that the expansion machine is a rotary engine having a arranged in a housing eccentric rotor least that forms the working space at a rotation between its outer wall and the outer wall of another Exzenterläufers, and in that the housing is provided with a heating device is.

Es wurde zwar bereits mehrfach vorgeschlagen, bekannte Rotationskolbenmaschinen zum Abarbeiten eines Dampfdruckgefälles heranzuziehen, ohne daß jedoch diese Vorscnläge zu einem konkreten Ergebnis geführt hätten; der Grund dafür liegt darin, daß oei der üblichen adiabaten Entspannung des Dampfes längs des Umfangs des Exzenterläufers eines derartigen Rotationskoioenmotors erheoliche Temperaturunterschiede auftreten, die zur Verformung von Exzenterläufer und Gehäuse führen, so daß man ein erhebliches Spiel zwischen Läufer und Gehäuse vorsehen muß, wenn man ein Verklemmen des Läufers vermeiden will. Es wäre zwar denkbar, durch eine Dichtungseinrichtung dieses Spiel auszugleichen, doch ist es bis heute nicht gelungen, zuverlässige Dichtungseinrichtungen zu finden, die hierzu imstande sind, so daß derartige Rotationskolbenmotoren bisher nicht nur den üblichen, verhältnismäßig schlechten Wärmewirkungsgrad von Koiöendampfmaschinen aufwiesen, sondern zusätzlich noch ..iiGüliehe Spaltverluste wegen der oben erwähnten Dichtungsschwierigkeiten aufwiesen.Although it has already been proposed several times, known rotary piston machines to work through a vapor pressure gradient, without, however, these precautions to a concrete result; The reason for this is that the usual adiabatic relaxation of the Steam along the circumference of the eccentric rotor of such a Rotationskoioenmotors erheoliche temperature differences occur, which lead to the deformation of the eccentric rotor and housing, so that there is a considerable amount of play must be provided between rotor and housing if you want to avoid jamming of the rotor. It would be conceivable to compensate for this play with a sealing device, but it has not yet been possible to find reliable sealing devices that are capable of doing so that such rotary piston engines not only have the usual, relatively poor thermal efficiency exhibited by Koioe steam engines, but additionally still ..iiGüliehe gap losses because of the above Had sealing difficulties.

Klaus Krismcr - 10 -Klaus Krismcr - 10 -

Pat 8 4/3-7BMPat 8 4 / 3-7BM

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Durch die erfindungsgemäße Heizeinrichtung wird jedoch eine isotherme Expansion angenähert, die bekannterweise gegenüber der adiabaten Expansion bereits zu einer Verbesserung des Wärmewirkungsgrades führt, wie dies etwa durch den Ackeret-Keller-Prozess für Gasturbinen bekannt ist. In völlig überraschender Weise aber führen die Merkmale der Erfindung- auch zu einer Verringerung der Spaltverluste bzw. Dichtungsprobleme, die bisher die Verwendung von Rotationskolbenmotoren für das Abarbeiten eines Dampfdruckgefälles ungeeignet sein ließen, da durch die zusätzliche Wärmezufuhr, die zum Erreichen der angestrebten angenähert isothermen Expansion erforderlich ist, auch die Temperaturunterschiede verringert werden, die innerhalb des Rotationskolbenmotors auftreten, und somit auch die sich im Betrieb wegen der unterschiedlichen Wärmeausdehnung verschiedener Teile bildenden Leckagespalten. Es ergibt sich somit in völlig überraschender Weise ein Rotationskolbenmotor, der einerseits, wie die Kolbendampfmaschine, für beliebig kleine Leistungseinheiten ausgelegt werden kann und auch imstande ist, ein verhältnismäßig qroßes Druckgefälle abzuarbeiten, der aoer andererseits nicht nur wesentlich billiger und mit geringeren Anforderungen an ständige Wartung hergestellt werden kann als dies bei der Kolbendampfmaschine der Fall ist, sondern der zusatzlieh auch vollkommen ausgewuchtet werden kann und einen wesentlich verbesserten Gesamtwirkungsgrad aufweist. Im übrigen wird durch das zusätzliche Beheizen des Motors wirksam verhindert, daß Naßdampfbereiche erreicht werden, wie dies etwa bei zu starker Kühlung einer Kolbendampfmaschine oder zu niedrigem Enddruck des Danpfes der Fall ist,- so daß auch die Gsfahr des Wasserschlages wirksam besaitigt ist. Die im Abgas bzw. Abdampf des erfindungsgemäßen Rotationskolbenmotors enthaltene Warne wird über einen Wärmeaustauscher dem Kreisprozeß wieder zugeführt, so daß auch an dieser Stelle kein Verlust auftritt.However, by the heating device according to the invention an isothermal expansion approximated, which is known to be an improvement over the adiabatic expansion the thermal efficiency, as known for example from the Ackeret-Keller process for gas turbines is. In a completely surprising manner, however, the features of the invention also lead to a reduction in the gap losses or sealing problems that have hitherto prevented the use of rotary piston engines for working off a vapor pressure gradient could be unsuitable, because the additional heat that is required to achieve the desired approximately isothermal expansion, also the Temperature differences are reduced that occur within the rotary piston engine, and thus also the leakage gaps that form during operation due to the different thermal expansion of various parts. It results Thus, in a completely surprising way, a rotary piston engine, on the one hand, like the piston steam engine, designed for any small power units can and is also able to work through a relatively large pressure gradient, which, on the other hand, is not can only be produced much cheaper and with fewer requirements for constant maintenance than with the piston steam engine is the case, but the additional loan can also be fully balanced and has a significantly improved overall efficiency. in the rest is effectively prevented by the additional heating of the engine that wet steam areas are reached, such as this is the case, for example, when a piston steam engine is cooled too much or the final pressure of the steam engine is too low - so that the Gsfahr the water hammer is effective. The ones in the exhaust gas or exhaust steam the rotary piston engine according to the invention contained warnings Returned to the cycle via a heat exchanger so that no loss occurs at this point either.

Klaus Krismer - 11 -Klaus Krismer - 11 -

Pat 84/3t78MPat 84 / 3t78M

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Um weitere Uärmeverluste zu vermeiden, wird gemäß einer Ausgestaltung der Erfindung vorgeschlagen, daß das Gehäuse mit der Heizeinrichtung nach außen hin mit einer Wärmeisolierung umgeben ist.In order to avoid further heat losses, according to one embodiment the invention proposed that the housing with the heating device to the outside with thermal insulation is surrounded.

Zum Erzielen der Beheizung des Gehäuses könnte dieses beispielsweise mit einem separaten Brenner ausgestattet sein, den Brennmaterial zugeführt wird. Einer der Vorteile einer derartigen Ausführung liegt darin, daß bei Betriebsbeginn gleichzeitig mit dem Beheizen eines Dampfkessels auch bereits das Genauso beheizt werden kann, so daß bereits mit dem ersten anfallenden Dampf der Betrieb aufgenommen werden kann; im übrigen ist durch Steuerung der Brennstoffzufuhr die Beheizung des Gehäuses in weiten Grenzen einstellbar. Es wäre auch möglich, die Heizeinrichtung zumindest teilweise als elektrische Heizeinrichtung auszulegen; wird nämlich der erfindungsgemäße Rotationskolbenmotor zum Betrieb eines elektrischen Generators verwendet, und sinkt kurzzeitig der Stromverbrauch des an diesen angeschlossenen Netzes, dann könnte zum Ausgleich Strom zum Beheizen des Gehäuses verwendet werden, um zu ermöglichen, daß der Rotationskolbenmotor unter ständig gleichen Betriebsbedingungen arbeitet. Gemäß einer Ausgestaltung der Erfindung ist es aber ganz besonders von Vorteil, daß als Heizeinrichtung in die Gehäusewand mindestens ein von Wärmeübertragungsmedium durchströmbarer Kanal eingebracht ist, der an eine beliebige, für den speziellen Verwendungsfall besonders vorteilhafte Quelle angeschlossen werden kann. Es findet somit nicht nur ein besonders guter Wärmeübergang vom Wärmeübertragungsmedium auf die Gehäusewand statt, sondern es ist möglich, die Kanalwand zum Arbeitsraum hin besonders dünn zu halten, indem man das Wärmeübertragungsmedium auf einen Druck brinell., <ler dem Innendruck im Arbeitsraum nahekommt; im übriger, kann eine besonders trägheitslose und bequeme Steuerung der zugeführten Wärmemenge durch eine einfache Mengen-Durchflußsteuerung für das Wärmeübertragungsmedium vorgesehen werden.To achieve the heating of the housing, this could, for example be equipped with a separate burner to which fuel is fed. One of the advantages of such Execution is that at the start of operation at the same time as the heating of a steam boiler is already the same can be heated so that operation can be started with the first steam produced; Furthermore is the heating of the by controlling the fuel supply Housing adjustable within wide limits. It would also be possible to use the heating device at least partially as an electrical one Design heating device; is namely the rotary piston engine according to the invention for operating an electric generator used, and if the power consumption of the network connected to it drops briefly, then this could compensate for Electricity can be used to heat the housing to enable the rotary engine to be kept under constant conditions Operating conditions is working. According to one embodiment of the invention, it is particularly advantageous that as Heating device at least one channel through which heat transfer medium can flow is introduced into the housing wall can be connected to any source that is particularly advantageous for the specific application. It finds thus not only does a particularly good heat transfer from the heat transfer medium to the housing wall take place, but it is possible to keep the duct wall towards the working space particularly thin by applying a pressure to the heat transfer medium brinell., <ler comes close to the internal pressure in the work area; in the Furthermore, a particularly inertia-free and convenient control of the amount of heat supplied can be achieved by a simple amount of flow control be provided for the heat transfer medium.

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Pat 84/3-78M 03001 1/04 UPat 84 / 3-78M 03001 1/04 U

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Die Rotationskolbenmaschine der erfindungsgemäßen Dampfkraftanlage kann vorzugsweise von einem viärmeüoertragungsmedium beheizt werden, das gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung in einem gesonderten Kreislauf mit einem Erhitzer und einer Umwälzpumpe umläuft; hierbei ist es möglich, das Wärmeübertragungsmedium derart auszuwählen, daß es trotz den Entwickeins unter Umständen großer Wärme den durchströmbaren Kanal des Drehkolbenmotors nicht etwa chemisch angreift oder durch Ablagerungen die Wirksamkeit der Wärmeübertragung an den Kanaloberflächen verringert. Hierbei kann als Wärmeübertragungsmedium - in Abhängigkeit von der _ zu erzielenden Temperatur - eine Flüssigkeit verwendet werden, um bei geringen Drücken, geringem Dichtungsaufwand und verhältnismäßig geringen Kanalquerschnitten hinlänglich hohe Härmenengen zu übertragen; als Flüssigkeit wäre beispielsweise bis zu einer Temperatur von 290° C Glycerin geeignet. Gemäß einer Ausgestaltung der Erfindung ist es aber besonders von Vorteil, daß der Kanal als Heißdampfleitung ausgebildet ist; um die Gefahr auszuschalten, daß Wärmeübertragungsmedium aus einem gesonderten'Beheizungskreislauf für die Gehäusewand bzw., wie .später erläutert, · 'für den Exzenterläufer in'den"Arbeitsdampf gelangt und den Kondensator der Anlage verschmutzt, wenn es sich bei den i/ärmeübertragungsmedium um ein anderes als Wasser oder Dampf handelt. Ferner besteht die Möglichkeit, Heißdampf den Arbeitsdampf zu entziehen und nach Zwischenüberhitzung der Gehäusewand zuzuführen, so daß kein gesonderter, abgeschlossener Kreislauf notwendig wird. Es ist schließlich - bei entsprechender Auslegung der Kanäle - sogar möglich, den frischen Arbeitsdampf zunächst durch Kanäle in der Gehäusewand zu leiten, bevor er in den Dampfeinlaß der Rotationskolbenmaschine zum Abarbeiten des Druckgefälles eingeleitet wird. Der besondere Vorteil dieser Maßnahme liegt darin, daß ein einziger, geschlossener, unverzweigter Kreislauf vorliegt.The rotary piston engine of the steam power plant according to the invention may preferably from a thermal transfer medium be heated, according to a further embodiment of the invention in a separate circuit a heater and a circulation pump circulating; here it is possible to select the heat transfer medium in such a way that that, in spite of the development, under certain circumstances great heat cannot pass through the duct of the rotary piston engine chemically attacks, for example, or its effectiveness through deposits the heat transfer at the channel surfaces is reduced. Here, the heat transfer medium - depending on the _ temperature to be achieved - a liquid can be used at low pressures, little sealing effort and proportionately to transmit sufficiently high amounts of heat to small canal cross-sections; as a liquid would be for example Suitable for glycerine up to a temperature of 290 ° C. According to one embodiment of the invention, however, it is particularly advantageous that the channel is designed as a superheated steam line is; to eliminate the risk of heat transfer medium from a separate heating circuit for the housing wall or, as explained later, for the eccentric rotor in'den 'working steam and contaminates the condenser of the system if it is in the heat transfer medium is other than water or steam. It is also possible to use superheated steam as the working steam to be withdrawn and fed to the housing wall after reheating, so that no separate, closed circuit is necessary. It is finally - at Appropriate design of the channels - it is even possible to first pass the fresh working steam through channels in the housing wall before it is introduced into the steam inlet of the rotary piston machine to work off the pressure gradient will. The particular advantage of this measure is that there is a single, closed, unbranched circuit.

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Es ist somit gemäß einer Ausgestaltung der Erfindung von Vorteil, die Heißdampfleitung unmittelbar an den Dampferzeuger anzuschließen; um eine besonders gute Wärmeübertragung zu erzielen, ist es jedoch einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung von Vorteil, daß zwischen Dampferzeuger und Heißdampfleitung ein zusätzlicher Erhitzer vorgesehen ist, so daß dem Gehäuse des Rotationskolbenmotors stark überhitzter Dampf zugeführt wird und somit auch bei höheren Drehzahlen eine Wärmeabgabe an den sich entspannenden Ar-TO beitsdampf gewährleistet ist, so daß auch in diesem Fall ein Desserer Wärmewirkungsgrad erwartet werden kann, als dies bei einer lediglich adiabaten Entspannung der Fall wäre.According to one embodiment of the invention, it is therefore advantageous to connect the superheated steam line directly to the steam generator to connect; In order to achieve particularly good heat transfer, however, it is a further embodiment The invention has the advantage that an additional heater is provided between the steam generator and the superheated steam line is, so that the housing of the rotary piston engine is supplied with strongly superheated steam and thus also at higher Speeds a heat transfer to the relaxing Ar-TO Beitsdampf is guaranteed, so that in this case, too, a Desserer thermal efficiency can be expected than this would be the case with merely adiabatic relaxation.

Es ist grundsätzlich möglich, die Heißdampfleitung abdampfseitig einem eigenen Kondensator zuzuleiten, wobei das dort auskondensierte Wasser über eine eigene Speisepumpe wieder dem Dampferzeuger zugeführt wird. Um eine wesentliche bauliche Vereinfachung zu erzielen, wird es jedoch einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung vorgeschlagen, daß die Heißdampfleitung abdampfseitig an einer am Dampfauslaß des Rotationskolbenmotors angeschlossenen Leitung angeschlossen ist, wobei vorzugsweise ein Reduzierventil zwischengeschaltet ist, um zu verhindern, daß zum Erwärmen des Eotationskolbenmotors verwendeter Dampf mit verhältnismäßig hohem Druck einen Gegenstrom gegen den Abdampf aus dem Rotationskolbenmotor bildet und dessen Betrieb beeinträchtigt.It is basically possible to use the superheated steam line on the exhaust side to its own condenser, with the water condensed there again via its own feed pump is fed to the steam generator. In order to achieve a substantial structural simplification, however, there is a further one Embodiment of the invention proposed that the superheated steam line on the steam side at one at the steam outlet of the rotary piston engine connected line is connected, preferably with a reducing valve interposed is to prevent steam used to heat the reciprocating rotary motor at relatively high pressure from a countercurrent flow against the exhaust steam from the rotary piston engine and impair its operation.

Es ist gemäß der Erfindung gegebenenfalls aber auch von Vorteil, als Wärmeübertragungsmedium Rauchgas zu verwenden, das verhältnismäßig hohe Temperaturen aufweisen kann, wobei gemaß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ein Rauchgaskanal im Gehäuse des Rotationskolbenmotors an die Abgasseite einer Feuerung für den Dampferzeuger angeschlossen ist.According to the invention, however, it may also be advantageous to use as a heat transfer medium flue gas, which can have relatively high temperatures, according to According to a further embodiment of the invention, a flue gas duct in the housing of the rotary piston engine on the exhaust side a furnace for the steam generator is connected.

- 14 Klaus Krxsmer- 14 Klaus Krxsmer

Pat 84/3-78M 0300 11 /OA UPat 84 / 3-78M 0300 11 / OA U

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Hehrere Kanäle sind gemäß einer weiteren, vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung im wesentlichen koaxial zum Exzenterläufer längs dem Umfang des Gehäuses angeordnet; hierbei ist es möglich, jeweils zwei nebeneinanderliegende Kanäle in Gegenrichtung von dem Uarmeubertragungsmedxum durchströmen zu lassen, so daß die Gehäusewand im wesentlichen gleichmäßig erwärmt wird.Several channels are advantageous according to a further Embodiment of the invention essentially coaxial with the eccentric rotor arranged along the circumference of the housing; it is possible to use two adjacent channels in the opposite direction to allow the heat transmission medium to flow through, so that the housing wall is heated substantially uniformly.

Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist es besonders von Vorteil, daß der durchströmbare Kanalquerschnitt am Dampfauslaß größer ist als am Dampfeinlaß so daß der Stelle des erfindungsgemäßen Rotationskolbenmotors, an der das Arbeitsgas die niedrigste Temperatur aufweist, ständig die meiste Wärme zugeführt wird. Die Erwärmung unmittelbar am üampfeinlaß trägt zwar nur unwesentlich zur Verbesserung des thermischen Wirkungsgrades bei, bewirkt aber die erforderliche gleichmäßige Erwärmung des Gehäuses und trägt somit zu einer Verringerung der Dichtungsverluste bei.According to a further embodiment of the invention, it is particularly advantageous that the passage cross section through which a flow can flow at the steam outlet is larger than at the steam inlet so that the point of the rotary piston engine according to the invention where the If the working gas is at its lowest temperature, most of the heat is constantly being supplied. The warming immediately on Steam inlet contributes only insignificantly to the improvement of the thermal efficiency, but causes the necessary one uniform heating of the housing and thus contributes to a reduction in sealing losses.

Es ist grundsätzlich möglich, an der Dampfauslaßseite Motors Kanäle mit größerem Einzelquerschnitt vorzusehen als an der Dampfeinlaßseite, es ergeben sich jedoch dann Probleme, alle Kanäle mit einer hinlänglichen Ilenge an Wärmeübertragungsmedium durchströmen zu lassen. Deshalb wird gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung vorgeschlagen, daß alle Kanäle im wesentlichen den gleichen Durchmesser aufweisen, so daß auf diese Weise sichergestellt ist, daß alle Kanäle den gleichen Strömungswiderstand bieten und somit, wenn sie aus einer gemeinsamen Quelle eingespeist werden, auch jeweils von der gleichen Menge des Wärmeübertragungsmediums durchströmt-werden; bei dieser Ausgestaltung der Erfindung wird ferner vorgeschlagen, daß der gegenseitige Abstand der Kanäle vom Dampfeinlaß zum Daiapfauslaß hin abnimmt, so daß dem expandierenden Dampf in dem Maße Wärme zugeführt werden kann, wie sie erforderlich ist, um eine isotherme Expansion anzunähern.It is basically possible to provide ducts with a larger individual cross-section than on the steam outlet side of the engine on the steam inlet side, but problems then arise all channels with a sufficient amount of heat transfer medium to flow through. Therefore, according to a further embodiment of the invention, it is proposed that that all channels have essentially the same diameter, so that it is ensured in this way that all channels offer the same flow resistance and thus if they are fed from a common source will also be traversed by the same amount of heat transfer medium in each case; in this configuration the invention is also proposed that the mutual spacing of the channels from the steam inlet to the Daiapfauslaß decreases out so that the expanding steam can be supplied with heat as required is to approximate isothermal expansion.

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Δη dieser Stelle ist allerdings darauf hinzuweisen, daß ein Arbeitsraum anzustreben ist, dessen Volumen im Verhältnis zur Länge der beheizten Gehäuseinnenwand möglichst klein ist, um eine wirksame Aufheizung des expandierenden Arbeitsgases sicherzustellen. Aus dem gleichen Grund ist eine möglichst niedrige Drehzahl des erfindungsgemäßen Rotationskolbenmotors anzustreben. Muß aus baulichen Gründen ein verhältnismäßig schmaler Rotor erstellt werden, und ist wegen der Einsatzbedingungen bzw. wegen der geforderten Leistungs- '® dichte eine hohe Drehzahl unumgänglich, dann nähert sich die Expansionskurve des erfindungsgemäßen Rotationskolbenmotors asymptotisch der Adiabaten, so daß dor Wärnewirkungsgrad absinkt. Durch die ständige Beheizung der Gehäusewand und - wie nachfolgend noch näher erläutert wird - gegebenen-At this point, however, it should be pointed out that a working space is to be striven for, the volume of which is as small as possible in relation to the length of the heated inner wall of the housing, in order to ensure effective heating of the expanding working gas. For the same reason, the lowest possible speed of the rotary piston engine according to the invention is to be aimed for. Has structural reasons a relatively narrow rotor are created and because of the operating conditions or due to the required performance '® dense high speed unavoidable, then the expansion curve of the rotary engine according to the invention asymptotically approaches the adiabatic so that dor Wärnewirkungsgrad drops. Due to the constant heating of the housing wall and - as will be explained in more detail below - given-

falls auch des Exzenterläufers wird jedoch unabhängig von den Temperaturänderungen im Arbeitsgas dafür gesorgt, daß möglichst alle Motorteile ständig eine im wesentlichen gleichbleibende Temperatur aufweisen, so daß hierdurch die Dichtungsprobleme bzw. Spaltverluste auf ein Minimum reduziert werden. In übrigen muß darauf hingewiesen werden, daß in einer herkömmlichen Kolbendampfmaschine keine adiabate Entspannung eintritt, sondern zusätzlich noch ständig an die Umgebung Wärme abgegeben wird , so daß von einer derartigen Maschine nicht einmal der thermische Wirkungsgrad erreichbar ist, der von der adiabaten Entspannung ausgeht.if the eccentric rotor is also independent of the temperature changes in the working gas ensured that as many engine parts as possible always have an essentially constant one Have temperature, so that this reduces the sealing problems or gap losses to a minimum will. In addition, it must be pointed out that there is no adiabatic expansion in a conventional piston steam engine occurs, but in addition, heat is constantly given off to the environment, so that from such a Machine cannot even achieve the thermal efficiency that is based on adiabatic relaxation.

Die Kanäle sind gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung vorzugsweise als Bohrungen in der Gehäusewand ausgebildet, wobei durch die Oberflächengüte der Bohrungen der sich im Betrieb einstellende Wärmeübergang eingestellt werden kann. Insbesondere ist es möglich, die Bohrung abgesetzt oder konisch auszuführen, um die örtliche Strömungsgeschwindigkeit des Wärmeübertragungsmediums und somit den örtlichen Wärmeübergang derart zu beeinflussen, daß sich über die gesamte Gehäusebreite hinweg im Betrieb eine gleichmäßige Temperatur einstellt.According to a further embodiment of the invention, the channels are preferably designed as bores in the housing wall, the heat transfer that occurs during operation is set by the surface quality of the bores can be. In particular, it is possible to make the bore offset or conical in order to accommodate the local flow velocity to influence the heat transfer medium and thus the local heat transfer in such a way that that a uniform temperature is established over the entire width of the housing during operation.

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Pat 84/3-78MPat 84 / 3-78M

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Es ist gemäß einer anderen Ausgestaltung der Erfindung unter Umständen auch von Vorteil, daß sich der Kanal im wesentlichen in Umfangsrichtung des Gehäuses erstreckt, wobei gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Kanal einen Einlaß im Bereich des Dampfauslasses aufweist und sich entgegen der zyklischen Bewegungsrichtung des Arbeitsraumes bis zum Bereich des Danafeinlasses erstreckt; ein derartiger Kanal kann mit verhältnismäßig großem Querschnitt ausgeführt werden und ist insbesondere zur Rauchgasführung geeignet, wobei zusätzlich innerhalb des Kanales VJärmeübertragungsrippen oder -bleche an der Gehäusewand aufgesetzt sein können, um den örtlichen VJärmeübergang derart zu steuern, daß sich letztlich im Betrieb längs der gesamten Gehäusewand eine gleichbleibende Temperatur einstellt.According to another embodiment of the invention, it may also be advantageous that the channel is essentially extends in the circumferential direction of the housing, wherein according to a further embodiment, the channel has an inlet in the Has the area of the steam outlet and counter to the cyclical direction of movement of the work space up to Area of the Danaf inlet extends; such a channel can be designed with a relatively large cross-section and is particularly suitable for flue gas routing, where additional heat transfer ribs or plates can be placed on the housing wall within the channel, to control the local VJärmeübergang in such a way that ultimately a sets a constant temperature.

Es ist grundsätzlich möglich, einen massiven Exzenterläufer zu verwenden, da durch Ausgleichsgewichte außerhalb des Motors dessen Unwucht vollständig ausgeglichen werden kann. Im übrigen hat ein derartiger massiver Exzenterläufer den Vorteil, daß er, wenn er aus einem Material mit hoher Wärmeleitfahigkeit gebildet ist, über sein Inneres hinweg einen Wärmeausgleich herstellt, so daß die örtlichen, wärmebedingten Verformungen geringer sind, als dies etwa bei dem hohlen Gehäuse der Fall ist. Da durch die Erfindung jedoch eine angenähert isotherme Entspannung erzielt wird., ist es gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung von Vorteil, daß der Exzenterläufer eine an den Arbeitsraum angrenzende Umfangsflache und zwei radiale, gegenüber den Gehäuse abdichtende Seitenflächen aufweist, und daß von den Flächen ein Innenraum umgrenzt ist; ein derartiger Hohlläufer verringert wegen seines geringen Gewichtes nicht nur die auftretenden Lagerkräfte und trägt somit zur Betriebsdauer des Motors bei, sondern nimmt eine wesentlich geringere Wärmemenge auf, als dies bei einem massiven läufer der Fall wäre₇ so daß nicht durch die Wärmeaufnahmefahigkeit des Läufers einer isothermen Entspannung entgegengewirkt wird. Hn übrigen können vorzugsweise im Innenraum des Hohlläufers bereits Ausgleichsgewichte angeordnet sein, die die auftretende Unwucht zumindest zum Teil kompensieren. Klaus Krismer
Pat 34/3-78M 030011/04UIn principle, it is possible to use a solid eccentric rotor, since the imbalance of the motor can be completely compensated for by means of counterweights outside the motor. In addition, such a massive eccentric rotor has the advantage that, if it is made of a material with high thermal conductivity, it creates a heat balance over its interior, so that the local, heat-related deformations are less than in the case of the hollow housing of the Case is. However, since the invention achieves an approximately isothermal relaxation, it is advantageous according to a further embodiment of the invention that the eccentric rotor has a peripheral surface adjoining the working space and two radial side surfaces sealing against the housing, and that one of the surfaces Interior space is delimited; Due to its low weight, such a hollow rotor not only reduces the bearing forces that occur and thus contributes to the service life of the motor, but also absorbs a significantly lower amount of heat than would be the case with a massive rotor ₇ so that the rotor's heat absorption capacity does not cause an isothermal Relaxation is counteracted. Otherwise, balancing weights can preferably already be arranged in the interior of the hollow rotor, which at least partially compensate for the imbalance that occurs. Klaus Krismer
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Um diese Wirkung des Ilohlläufers noch zu verbessern, ist gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung der Innenraum mit Uärmeisoliermaterial ausgefüllt.In order to improve this effect of the Illohlaufer, is According to a further embodiment of the invention, the interior is filled with thermal insulation material.

Es ist gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung gegebenenfalls aber auch von Vorteil, daß der Innenraura als Strömungskanal für ein V⁷ärmeübertragungsmedium ausgebildet ist, so daß auch die von der Außenwand des Exzenterläufers begrenzte Fläche des Arbeitsraumes verwendet werden kann, um diesen zum Erzielen einer möglichst isothermen Entspannung aufzuheizen. Hierbei wird zum Aufheizen vorzugsweise Wasserdampf , insbesondere Heißdanpf, herangezogen, wobei zwischen Arbeitsraum und Innenraum des Exzenterläufers ein derartiges Druckgefälle hergestellt werden kann, daß zwischen den abdichtenden Seitenflächen des Exzenterläufers und dem Gehäuse möglichst geringe Spaltverluste auftreten.According to a further embodiment of the invention, however, it may also be advantageous that the inner space is designed as a flow ^{channel for a V 7} arm transfer medium, so that the area of the working space delimited by the outer wall of the eccentric rotor can also be used to achieve a maximum heat up isothermal relaxation. Steam, in particular hot steam, is preferably used for heating, whereby such a pressure gradient can be established between the working space and the interior of the eccentric rotor that the least possible gap losses occur between the sealing side surfaces of the eccentric rotor and the housing.

Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist zusätzlich der Innenraum mit dem Dampfeinlaß verbunden, so daß der erhitzte Arbeitsgas bzw. der Frischdampf zum AufheizenAccording to a further embodiment of the invention, the interior space is also connected to the steam inlet, so that the heated working gas or the live steam for heating

des Exzenterläufers verwendet wird^bevor er in den Arbeitsraum eingeleitet wird.of the eccentric rotor is used ^ before it is introduced into the working area will.

Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung weist die Gehäuseinnenwand einen kreisförmigen Querschnitt auf, in dessen Mittelpunkt der Exzenterläufer, dessen Außenwand ebenfalls einen kreisförmigen Querschnitt aufweist, außermittig gelagert ist und die Gehäuseinnenwand ständig dichtend berührt, wobei Dampfeinlaß und Dampfauslaß nebeneinander liegend in der Gehäuseinnenwand angeordnet sind, wobei zwischen Dampfeinlaß und Dampfauslaß eine sich radial erstreckende, bewegliche Absperrscheibe angeordnet ist, die in ständiger, dichtender Berührung mit der Außenwand des Exzenterläufers steht, und wobei am Döinpfeinlaß ein zyklisch mit der Stellung des Exzenterläufers steuerbares Absperrventil angeordnet ist. Bei einem derartigen Rotationskolbenmotor wird zyklischAccording to a further embodiment of the invention, the inner wall of the housing has a circular cross section, in the center of which is the eccentric rotor, the outer wall of which also has a circular cross-section, off-center is mounted and the inner wall of the housing is constantly in sealing contact, with the steam inlet and steam outlet lying next to one another are arranged in the inner wall of the housing, with a radially extending, movable shut-off disk is arranged, which is in constant, sealing contact with the outer wall of the eccentric rotor stands, and with the Döinpfeinlaß a cyclical with the position the eccentric controllable shut-off valve is arranged. In such a rotary piston engine, it becomes cyclical

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immer nur ein Arbeitsraum gebildet, der längs praktisch des gesamten Umfangs der Gehäuseinnenwand entlangläuft. Es grenzen somit die Einleitungsstelle für Heißdampf und die Ausleitungsstelle für entspannten Dampf unmittelbar aneinander, so daß sich zwischen diesen Zonen in der Gehäusewand ein stationärer Temperaturausgleich einstellen kann, wobei durch die Beheizung von Gehäuse und gegebenenfalls Exzenterläufer zusätzlich dafür gesorgt wird, daß diese stationäre Temperatur auch in allen anderen, relevanten Teilen des Rotationskolbenmotors vorherrscht. Somit ist es möglich, einen Motor herzustellen, der an der "Berührungsstelle" zwischen Exzenterläufer und Gehäuseinnenwand sowohl in kaltem als auch in warmem Zustand einen derart geringen Zwischenraum bildet, daß dieser ständig als dichtende "Berührungsstelle" wirkt, ohne daß aber der Exzenterläufer jedoch gegen die Gehäuseinnenwand andrückt und hierbei eine Reibkraft und somit Verschleiß und Verluste erzeug^ soweit nicht Dauerschmierstoffe für einander berührende Flächen verwendet werden. Die ständige Berührung zwischen Absperrscheibe und Außenwand des Sxzenters ist unschädlich, da wegen des geringen Gewichts der Absperrscheibe und der hieraus resultierenden geringen Kraftwirkung auf die Außenwand des Exzenterläufers eine sich etwa ergebende Reibungskraft auch nur außerordentlich gering wäre und somit auch nicht zu nennens-Vierten Verschleiß führen würde.only one working space is formed, which runs along practically the entire circumference of the inner wall of the housing. It the point of introduction for superheated steam and the point of discharge for relaxed steam are thus directly adjacent to one another, so that between these zones in the housing wall a steady temperature equalization can be established, wherein by heating the housing and, if necessary, the eccentric rotor In addition, it is ensured that this stationary temperature is also used in all other relevant parts of the Rotary piston engine predominates. Thus it is possible to produce a motor that is at the "point of contact" between the eccentric rotor and the inner wall of the housing both in cold as well as in the warm state such a small gap that this constantly as a sealing "Point of contact" acts, but without the eccentric rotor pressing against the inner wall of the housing and thereby a frictional force and thus wear and losses generated, unless permanent lubricants are used for surfaces in contact with one another will. The constant contact between the shut-off disk and the outer wall of the sccentric is harmless because of the low weight of the shut-off disk and the resulting low force on the outer wall of the eccentric rotor any resulting frictional force would also only be extremely small and therefore not worth mentioning Wear and tear.

Während die Steuerung des Absperrventils für den "Dampfeinlaß außerhalb des Gehäuses durch einen mit der ilotorabtriebswelle verbundenen Exzenter- oder Kurbelantrieb stattfinden kann, steht die Steuerung der Absperrscheibe mit dieser in wärmeübertragender Verbindung und ist daher geeignet, das Einstellen einer stationären Temperatur in der Gehäusewand zu beeinträchtigten, wenn über die Absperrscheibe Wärme zu einer Außensteuerung hin abfließt. Um Wärmeverlusten und daraus resultierenden Temperaturschwankungen an dieser Stelle vorzubeugen, wird gemäß einer weiteren AusgestaltungDuring the control of the shut-off valve for the "steam inlet outside the housing by one with the ilotor output shaft connected eccentric or crank drive can take place, the control of the shut-off disc with this is in heat-transferring connection and is therefore suitable for setting a stationary temperature in the housing wall to be impaired if heat flows through the shut-off disk to an external control. About heat loss and to prevent temperature fluctuations resulting therefrom at this point, according to a further embodiment

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der Erfindung eine Innensteuerung vorgesehen, die darin besteht, daß Gehäuse und Exzenterläufer sich radial erstreckende Seitenwände aufweisen, zwischen denen eine Dichtung zum Abdichten des Arbeitsraunes vorgesehen ist, daß zwischen Dichtung und Arbeitsraum mindestens an einer Seitenwand des Exzenterläufers eine sich im wesentlichen parallel zu dessen Außenfläche erstreckende Führungskurve ausgebildet ist, und daß die in Führungsnuten des Gehäuses geführte Absperrscheibe in die Führungskurve eingreifend ausgebildet ist. Die Führungskurve steuert hierbei die Absperrscheibe, wobei vermieden wird, daß die Absperrscheibe an der Außenfläche des Exzenterläufers unter Kraftwirkung anliegt; während die Dichtung verhindert, daß ein Druckausgleich diagonal zum Exzenterläufer oder zu den Lagern des 5 Exzenterläufers hin stattfindet, stellen Führungskurve, Führungsnuten und Absperrscheibe ein Labyrinth dar, das für eine hinlängliche Abdichtung des Arbeitsraumes zum Dampfauslaß hin sorgt.Soweit Arbeitsdampf durch dieses Labyrinth hindurchleckt, dient es der gleichmäßigen Beheizung der Gehäusewandteile, die an den "kalten" Dampfauslaß angrenzen, und sorgt somit für das Einstellen einer gleichmäßigen Temperatur innerhalb aller Wände der gesamten Maschine. Es ist im übrigen von Vorteil, zusätzlich zwischen Führungskurve und Arbeitsraum eine Abdichtung vorzusehen, die gegen die Absperrscheibe dichtend anliegt, um Verluste zu vermeiden.the invention provides an internal control, which consists in that the housing and eccentric rotor extending radially Have side walls between which a seal is provided to seal the work space, that between the seal and the working space at least one side wall of the eccentric rotor is essentially parallel to the outer surface extending guide curve is formed, and that the in guide grooves of the housing guided shut-off disk is designed to engage in the guide curve. The guide curve controls the Shut-off disk, whereby it is avoided that the shut-off disk is subjected to the action of force on the outer surface of the eccentric rotor is applied; while the seal prevents pressure equalization diagonally to the eccentric rotor or to the bearings of the 5 eccentric rotor takes place, the guide curve, guide grooves and shut-off disc represent a labyrinth that is sufficient for a Sealing of the working area to the steam outlet If working steam leaks through this labyrinth, it serves to evenly heat the parts of the housing wall connected to the "cold" steam outlet and thus ensures that a uniform temperature is set within all walls of the entire machine. It It is also advantageous to provide a seal between the guide curve and the working space, which is against the shut-off disk fits tightly in order to avoid losses.

Obwohl eine besonders billige Ausführungsform der Erfindung darin bestehen könnte, daß die Führungskurve als Führungsleiste auf den fertigen Exzenterläufer aufgesetzt wird, wird aus Gründen der besseren Abdichtung gemäß einer v/eiteren Ausgestaltung der Erfindung vorgeschlagen, daß als Führungskurve je eine Ringnut in beide Seitenwände des Exzenterläufers eingebracht ist, und daß die Absperrscheibe mit Vorsprüngen in die Ringnut eingreift.Although a particularly cheap embodiment of the invention could consist in the fact that the guide curve is placed on the finished eccentric rotor as a guide bar, is proposed for reasons of better sealing according to a further embodiment of the invention that as Guide curve an annular groove is introduced into both side walls of the eccentric rotor, and that the shut-off disc engages with projections in the annular groove.

Die Vorsprünge könnten grundsätzlich zum Verringern der Reibwirkung als Rollen ausgebildet sein, sind jedoch gemäßThe projections could in principle be designed as rollers to reduce the frictional effect, but are according to FIG

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einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung als Gleitsteine ausgebildet, die zum Herstellen einer besseren Abdichtung mit allen Nutwänden in Berührung stehen. Hierbei wird gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung vorgeschlagen, daß die Führungskurve und die eingreifenden Abschnitte der Absperrscheibe an den Eingriffsoberflächen eine Materialpaarung mit geringer Reibzahl bilden, um den Betrieb des erfindungsgemäßen Rotationskolbenmotors auch bei höheren Drehzahlen zu ermöglichen und um gegebenenfalls ein Festfressen der Führung zu verhindern, obwohl wegen der erfindungsgemäßen, gleichmäßigen Aufheizung des Motors mit einem Klemmen infolge unterschiedlicher Wärmeausdehnung nicht zu rechnen ist. Ferner liegt ein Vorteil der Ausgestaltung der Erfindung darin, daß die Verwendung flüchtiger Schmiermaterialien umgangen wird, die sonst zu einer Verschmutzung des Dampfes und des Kondensators führen könnten. Als Materialpaarung ist Stahl/Polytetrafluoräthylen (bei Temperaturen bis ca. 350° C) besonders vorteilhaft, bei höheren Drehzahlen ist es zweckmäßig, die Gleitsteine aus keramischem Haterial,Graphit oder dergleichen herzustellen.Another embodiment of the invention designed as sliding blocks, which are used to produce a better seal be in contact with all groove walls. Here, according to a further embodiment of the invention, it is proposed that that the guide curve and the engaging portions of the shut-off disk on the engaging surfaces are a material pairing Form with a low coefficient of friction in order to operate the rotary piston engine according to the invention even at higher To enable speeds and, if necessary, to seize to prevent the leadership, although because of the inventive, even heating of the engine with a Jamming due to different thermal expansion is not to be expected. There is also an advantage of the design of the invention in that the use of volatile lubricating materials is bypassed, which would otherwise lead to pollution of the steam and the condenser. The material pairing is steel / polytetrafluoroethylene (at temperatures up to approx. 350 ° C) is particularly advantageous, at higher speeds it is advisable to use the sliding blocks made of ceramic Produce material, graphite or the like.

In gleicher Weise ist es gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung von Vorteil, daß die Führungsnuten für die Absperrscheibe im Gehäuse und die eingreifenden Abschnitte der Absperrscheibe an den Eingriffsoberflächen eine Ilaterialpaarung mit geringer Reibzahl aufweisen, wie sie etwa oben näher spezifiziert wurde.It is in the same way according to a further embodiment the invention has the advantage that the guide grooves for the shut-off disk in the housing and the engaging portions the shut-off disk is a pair of materials on the engagement surfaces have a low coefficient of friction, as specified in more detail above.

Um die Dampfauslaßseite besser aufheizen zu können, und um gleichzeitig die Druckwirkung des eingeleiteten Frischdampfes auf die Absperrscheibe zu kompensieren, wird gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung vorgeschlagen, daß zwischen der dem Dampfeinlaß zugewandten Seite der Absperrscheibe und den Führungsnut-Oberflächen, die an die dem Dampfeinlaß abgewandte Seite der AbsperrscheibeTo be able to heat up the steam outlet side better, and around at the same time to compensate for the pressure effect of the live steam introduced on the shut-off disk proposed according to a further embodiment of the invention that between the side facing the steam inlet the shut-off disk and the guide groove surfaces on the side of the shut-off disk facing away from the steam inlet

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anliegen, ein Verbindungskanal hergestellt ist, und zum besseren Kompensieren der auf die Absperrscheibe einwirkenden Druckkräfte kann die Breite des in die Führungsnuten eingreifenden Abschnitts der Absperrscheibe derart vergrößert werden, daß die sich in die Hüten erstreckende Fläche der Absperrscheibe gleich ist der Größe ihrer an den Arbeitsraum angrenzenden Oberfläche.are present, a connection channel is established, and to better compensate for the acting on the shut-off disk Pressure forces can thus increase the width of the section of the shut-off disk that engages in the guide grooves that the surface of the shut-off disc extending into the hats is the same as the size of its surface adjacent to the work space.

Zum Verringern von Leckverlusten ist es gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung von Vorteil, daß an der Außenwand des Exzenterläufers an der Berührungsstelle der Innenwand des Gehäuses eine Dichtleiste angeordnet ist, und daß an der dieser nächstgelegenen Stelle der Führungskurve eine der Höhe der Dichtleiste entsprechende Ausbauchung vorgesehen ist, so daß die an den Exzenterläufer angrenzende Unterkante der Absperrscheibe durch die Wirkung der Ausbauchung der Führungskurve jedesmal bei Passieren der Dichtleiste über diese hinweggehoben wird.In order to reduce leakage losses, it is advantageous, according to a further embodiment of the invention, that on the outer wall of the eccentric rotor is arranged a sealing strip at the point of contact with the inner wall of the housing, and that at the point of the guide curve closest to this a bulge corresponding to the height of the sealing strip is provided so that the lower edge of the shut-off disk adjoining the eccentric rotor is caused by the action of the bulge the guide curve is lifted over this every time it passes the sealing strip.

Ein bevorzugter Verwendungsbereich für den erfindungsgemäßen Rotationskolbenmotor ist der Antrieb von Strom-Kleinaggregaten insbesondere für Fahrzeuge, Kühlaggregaten für Kühlfahrzeuge und dergleichen; um ein Anlaufen in jeder Stellung des Motors zu ermöglichen, wird gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung vorgeschlagen, mindestens zwei, auf einer gemeinsamen Uelle gegeneinander verdreht angeordnete, jeweils einer separierten Gehäusekammer zugeordnete Exzenterläufer vorzusehen; es ist hierbei möglich, einen mit mehreren, hintereinanderliegenden Läufern ausgestatteten tlotor derart auszubilden, daß die Läufer einander auswuchten, wobei zusätzlich in jeder Motorsteilung ein hohes Anlauf-Drehmoment gewährleistet ist.A preferred area of use for the rotary piston engine according to the invention is the drive of small power units in particular for vehicles, refrigeration units for refrigerated vehicles and the like; to get a start in everyone To enable position of the engine is proposed according to a further embodiment of the invention, at least two on a common Uelle arranged twisted against each other, each one separated Provide eccentric rotors assigned to the housing chamber; it it is possible to design a rotor equipped with several rotors one behind the other in such a way that that the runners balance each other, and a high starting torque is also guaranteed in every motor pitch is.

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Pat 84/3-78M 0 3 0 0 11/(UUPat 84 / 3-78M 0 3 0 0 11 / (UU

-Es ist grundsätzlich möglich und bei kleinen, nur sporadisch betriebenen erfindungsgemäßen Dampfkraftanlagen gegebenenfalls auch von Vorteil, die Dampfkraftanlage mit einem offenen Kreislauf auszubilden, .bei dem die Umgebungsluft die Aufgabe des Kondensators übernimmt, in die der zur Speisewasservorwärmung herangezogene Abdampf ausgeblasen wird. Bei häufiger betriebenen und/ oder größeren erfindungsgemäßen Dampfkraftanlagen würde dies jedoch zu hohem Wasserverbrauch, Bildung von Kessel-It is basically possible and with small, only sporadically operated steam power plants according to the invention possibly also an advantage, the steam power plant with an open circuit, in which the ambient air takes over the task of the condenser, into which the exhaust steam used to preheat the feed water is blown out. In the case of frequently operated and / or larger steam power plants according to the invention, this would lead to high water consumption, formation of boiler

'® stein in Anlagenteilen, insbesondere aber hoher Umweltbelastung durch Dampf- und Lärmbelästigung führen; es wird deshalb gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung vorgeschlagen, daß. die erfindungsgemäße Dampfkraftanlage einen geschlossenen Kreislauf aufweist, bei '® lead to stone in parts of the system, but especially high environmental pollution from steam and noise pollution; it is therefore proposed according to a further embodiment of the invention that. the steam power plant according to the invention has a closed circuit, at

' dem abdampfseitig an den Wärmeaustauscher zur Speisewasservorwärmung ein Kondensator angeschlossen ist, dessen Ausgang über die Speisewasserpumpe durch den Wärmeaustauscher hindurch an den Dampferzeuger angeschlossen ist. Da es bei der erfindungsgemäßen Dampfkraftan-'' to the heat exchanger on the steam side to preheat the feed water a condenser is connected, the output of which is via the feed water pump through the heat exchanger is connected through to the steam generator. Since it is in the steam power

^® lage nämlich möglich ist, einen Rotationskolbenmotor zu verwenden, bei dem der Exzenterläufer mit keiner oder nur außerordentlich geringer Auflagekraft bei Bildung eines allenfalls sehr kleinen Verlustspaltes an einer Gehäuseinnenwand entlangläuft, ist '- jedenfalls bei niedrigen Drehzahlbereichen - die Verwendung dauergeschmierter oder selbstschmierender Oberflächenmaterialien möglich, wie sie weiter oben oereits erläutert wurden. Es ist somit nicht, wie bei Kolbendampfmaschinen, eine ölschmierung erforderlich, so daß auch nicht etwa Schmieröl in den Dampfkreislauf geraten kann und sich im Kondensator anreichern kann, wo es dessen Wirksamkeit beeinträchtigt. Somit ist gerade die erfindungsgemäße Dampfkraftanlage besonders zur Realisierung eines geschlossenen Dampfkreislaufes in besonderer Weise geeignet. The use of permanently lubricated or self-lubricating surface materials possible - ^ ® location that is is possible to use a rotary engine, in which the eccentric rotor with no or extremely low contact force running along a housing inner wall at the formation of a possibly very small loss gap 'is - at least at low engine speeds as already explained above. Oil lubrication is therefore not necessary, as is the case with piston steam engines, so that lubricating oil cannot get into the steam circuit and accumulate in the condenser, where it impairs its effectiveness. Thus, the steam power plant according to the invention is particularly suitable for realizing a closed steam cycle.

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Besonders bevorzugte Anwendungsbereiche der erfindungsgemäßen Dampfkraftanlage sind bereits weiter oben aufgelistet; von diesen Anwendungsbereichen wird gemäß einer weiteren Ausgestaltung die Verwendung zum Antrieb einer Kompressionskältemaschine als besonders wesentlich herausgegriffen, wobei gemäß der Ausgestaltung der Kondensator der Kompressionskältemaschine seinerseits als Wärmeaustauscher zur zusätzlichen Speisewasservorwärmung ausgebildet ist und zwischen Kondensator und Abdampf-Speisevorwärmung angeordnet ist. Ss ist somit ein besonders kostengünstiger Betrieb im Zusammenhang mit einer Kompressionskältemaschine möglich, wie sie etwa zur Klimatisierung von Behelfsbaracken, Feldlazaretten, Zelten und dergleichen, aber auch zur Kühlung von stationären oder mobilen Kühlräumen verwendet werden kann.Particularly preferred areas of application of the invention Steam power plants are already listed above; of these areas of application is according to a further embodiment, the use for driving a compression refrigeration machine is particularly essential picked out, according to the embodiment of the condenser of the compression refrigeration machine in turn as a heat exchanger for additional feed water preheating is formed and is arranged between the condenser and exhaust steam feed preheating. Ss is thus a particularly cost-effective operation in connection with a compression refrigeration machine, like them for example for the air conditioning of makeshift barracks, field hospitals, tents and the like, but also for cooling can be used by stationary or mobile cold rooms.

Der Gegenstand der Erfindung ist anhand der beigefügten, schematischen Zeichnung beispielsweise noch näher erläutert; es zeigen:The subject matter of the invention is explained in more detail, for example, with reference to the accompanying schematic drawing; show it:

Fig. 1 einen Radialschnitt durch einen Dampf-Rotationskolbenmotor längs Linie I-I in Fig. 2, wie er in einer erfindungsgemäßen Dampfkraftmaschine verwendet wird,1 shows a radial section through a steam rotary piston engine along line I-I in Fig. 2, as it is in a steam engine according to the invention is used,

Fig. 2 einen Schnitt längs Linie II-II in Fig. 1, Fig. 3 die schematische Anlagenschaltung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Dampfkraftanlage, undFIG. 2 shows a section along line II-II in FIG. 1, 3 shows the schematic system circuit of a preferred embodiment of the invention Steam power plant, and

Fig. 4 eine schematische Anlagenschaltung eines weiteren, bevorzugten Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Dampfkraftanlage.4 shows a schematic system circuit of a further, preferred embodiment of the steam power plant according to the invention.

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Wie aus Fig. 1 ersichtlich ist, weist der Dampf-Rotationskolbenmotor ein im wesentlichen zylindrisches Gehäuse 11 mit einer kreiszylindrischen Gehäuseinnenwand 12 auf; nebeneinanderliegend sind an der Oberseite des Gehäuses ein Dampfeinlaß 13 mit kleinem Querschnitt und ein Dampfauslaß 14 mit wesentlich größerem Querschnitt vorgesehen. Zwischen Dampfeinlaß 13 und Dampfauslaß 14 ist eine Absperrscheibe 15 vorgesehen, die in Führungsnuten 16 im Gehäuse 11 geführt ist. V7ie in der Zeichnung schematisch dargestellt IQ ist, schneidet die Absperrscheibe 15 einen mit dem Dampfeinlaß 13 verbundenen Dampfeinlaßkanal 17 derart, daßin Abhängigkeit von der Stellung der Absperrscheibe 15— dieser Dampfeinlaßkanal 17 offen oder verschlossen ist.As can be seen from Fig. 1, the steam rotary piston engine a substantially cylindrical housing 11 with a circular cylindrical housing inner wall 12; adjacent to one another are a steam inlet 13 with a small cross-section and a steam outlet on the upper side of the housing 14 provided with a much larger cross section. Between the steam inlet 13 and the steam outlet 14 there is a shut-off disk 15 is provided, which is guided in guide grooves 16 in the housing 11. V7ie shown schematically in the drawing IQ, the shut-off disk 15 intersects with the steam inlet 13 connected steam inlet channel 17 such that in Depending on the position of the shut-off disk 15 - this steam inlet channel 17 is open or closed.

Konzentrisch zur Gehäuseinnenwand 12 wird der Rotationskolbenmotor von einer Hohlwelle 18 durchdrungen, auf der ein runder Exzenterläufer 19 außermittig und unverdrehbar befestigt ist.The rotary piston engine is concentric to the housing inner wall 12 penetrated by a hollow shaft 18 on which a round Eccentric rotor 19 is attached eccentrically and non-rotatably.

Der Exzenterläufer 19 weist eine kreiszylindrische Außenfläche 20 auf, die mit der Gehäuseinnenwand 12 an einem zyklisch .längs deren entlangwandernden Punkt eine dichtende Berührungsstelle 21 bildet. Eine zweite Abdichtung wird ständig ■zwischen der dem Exzenterläufer 19 zugewandten Kante der 'Absperrscheibe 15 und der Außenfläche 20 des Exzenterläufers 19 hergestellt.The eccentric rotor 19 has a circular cylindrical outer surface 20 which is cyclically connected to the housing inner wall 12 .long their wandering point a sealing point of contact 21 forms. A second seal is constantly ■ between the edge facing the eccentric rotor 19 'Shut-off disk 15 and the outer surface 20 of the eccentric rotor 19 made.

Wie aus Fig. 2 ersichtlich ist, ist der Exzenterläufer 19 hohl ausgebildet und weist eine sich radial erstreckende Seitenwand 22 auf, mit der der Läufer 19 mit der Hohlwelle 18 verschweißt ist, sowie dieser Seitenwand 22 gegenüberliegend einen sich radial von der Außenfläche 20 aus nach innen erstreckenden Flansch 23; in die Seitenwand 22 und in den Flansch 23 sind einander symmetrisch gegenüberliegend zwei Führungsnuten 24 eingebracht, die koaxial und parallel zur Außenfläche 20 des Exzenterläufers 19 verKlaus Krismer _ 25 Pat84/3-78M 03001 1/04UAs can be seen from FIG. 2, the eccentric rotor is 19 is hollow and has a radially extending side wall 22, with which the rotor 19 with the hollow shaft 18 is welded, as well as this side wall 22 opposite one another radially from the outer surface 20 inwardly extending flange 23; in the side wall 22 and in the flange 23 are symmetrically opposite one another two guide grooves 24 introduced, which verKlaus coaxially and parallel to the outer surface 20 of the eccentric rotor 19 Krismer _ 25 Pat84 / 3-78M 03001 1 / 04U

laufen. Wie aus Fig. Z ersichtlich ist, umgreift die Absperrscheibe 15 gabelartig den Urafangsbereich des Exzenterläufers 19, wobei zu dessen Mitte hin weisend an der Absperr scheibe Schenkel ausgebildet sind, die die Ringnut 24 überdecken. In diese Schenkel ist jeweils ein geschliffener Hartraetallstift als Gleitstein eingedrückt, der in die Ringnut 24 eingreift und im wesentlichen gegen alle ihre VJände gleitend anliegt.to run. As can be seen from FIG. Z , the shut-off disk 15 engages around the Urafangsbereich of the eccentric rotor 19 like a fork, with legs facing the shut-off disk being formed which cover the annular groove 24. A ground hard metal pin is pressed into each of these legs as a sliding block, which engages in the annular groove 24 and essentially rests against all of its VJands in a sliding manner.

Wie aus Fig. 2 ersichtlich ist, ist das Gehäuse 11 nach beiden Achsrichtungen hin durch einen Gehäusedeckel 26 bzw. 27 verschlossen; hierbei setzt sich die Führungsnut 16 im Gehäuse auch in den Gußdeckeln fort, so daß die freie Bewegung der Absperrscheibe 15 gewährleistet ist.As can be seen from Fig. 2, the housing 11 is after both Axial directions closed by a housing cover 26 or 27; here the guide groove 16 is set in Housing also continues in the cast cover, so that the free movement of the shut-off disk 15 is guaranteed.

Der Exzenterläufer 19 ist an der Seite des Flansches 23 mittels eines Deckels 20 verschlossen, der auf die Hohlwelle 18 aufgesetzt ist und rund um diese einen Kranz von Pumpschaufeln 29 aufweist. Den Pumnschaufeln 29 gegenüberliegend ist in der Seitenwand 22 des Exzenterläufers 19 ein Kranz von Auslaßbohrungen 30 rund um die Hohlwelle angebracht. Im Inneren des Exzenterläufers 19 ist zwischen den Pumpschaufeln 29 und den Auslaßbohrungen 30 eine Umlenkscheibe 31 mit der Hohlwelle 18 verschweißt.The eccentric rotor 19 is on the side of the flange 23 closed by means of a cover 20 which is placed on the hollow shaft 18 and around this a ring of Has pump blades 29. Opposite the pump blades 29, there is a in the side wall 22 of the eccentric rotor 19 Wreath of outlet bores 30 attached around the hollow shaft. Inside the eccentric 19 is between the pump blades 29 and the outlet bores 30 a Deflection disk 31 welded to the hollow shaft 18.

Im Gehäusedeckel 26 ist ein Heizmittel-Einlaßkanal 32 derart eingebracht, daß vor den Pumpschaufeln 29 ein Ringraum entsteht, in den Heizmittel eingeleitet werden kann und aus dem es durch die Pumpschaufeln in das Innere des Exzenterlaufers 19 gepumpt wird. Analog hierzu ist in den gegenüberliegenden Gehäusedeckel 27 ein Heizmittelauslaßkanal 33 eingebracht, der einen an den Exzenterläufern 19 im Bereich seiner Auslaßbohrungen 30 angrenzenden Ringraum bildet. Heizmittel, das durch die Pumpschaufeln 29 in das Innere des Exzenterläufers 19 gepumpt und dort durch die Umlenkscheibe 31 in dessen Umfangsbereich zum BeheizenIn the housing cover 26, a heating medium inlet channel 32 is introduced in such a way that an annular space in front of the pump blades 29 arises, can be introduced into the heating medium and from which it through the pump blades into the interior of the Eccentric runner 19 is pumped. Similarly, in the opposite housing cover 27 introduced a Heizmittelauslaßkanal 33, one of the eccentric runners 19 forms adjacent annular space in the region of its outlet bores 30. Heating means supplied by the pump blades 29 pumped into the interior of the eccentric rotor 19 and through there the deflection disk 31 in its peripheral area for heating

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seiner Außenfläche 20 eingeleitet wurde, s-trömt durch die Auslaßbohrungen 30 und den Heizmittelauslaßkanal wieder aus dem Gehäuse.its outer surface 20 was initiated, s-flows through the Outlet holes 30 and the Heizmittelauslaßkanal again out of the case.

Zum Lagern der Hohlwelle 18 ist in den beiden Gehäusedeckeln 2S_r 27 jeweils eine Lagerung- vorgesehen:. Im übrigen istTo support the hollow shaft 18, a bearing is provided in each of the two housing covers 2S _{r 27 :.} Otherwise is

die Seitenwand 22 des Exzenterlaufers gegenüber den Gehäusedeckel 2? zwischen der Ringnut 24 und den Ringraum" des Heizmittelauslaßkanales 33 sowie zwischen diesem und der Welle 18 abgedichtet; in gleicher Weise ist der Flansch IQ bzw. der Deckel 28 des Exzenterläufers 19 gegenüber dem Gehäusedeckel 2& zwischen der Ringnut 24 und dem vom Keizmitteleinlaßkanal 32 gebildeten Ringraum sowie zwischen diesem und der Hohlwelle 18 abgedichtet.the side wall 22 of the eccentric rotor opposite the housing cover 2? between the annular groove 24 and the annular space "of the heating medium outlet channel 33 and between this and the shaft 18; in the same way the flange IQ or the cover 28 of the eccentric rotor 19 is opposite the housing cover 2 & between the annular groove 24 and the annular space formed by the germinating agent inlet duct 32 and sealed between this and the hollow shaft 18.

Wie aus Fig. 1 ersichtlich ist, sind in der Wand des Gehäuses Tl sich koaxial zur Hohlwelle erstreckende Bohrungen vorgesehen, die Heizkanäle 34 bilden; wie ersichtlich ist, sind an der Seite des Dampfauslasses 14 wesentlich mehr Heizkanäle 34 angeordnet als an der Seite des Dampfeinlasses 13.As can be seen from FIG. 1, bores extending coaxially to the hollow shaft are in the wall of the housing T1 provided, which form heating channels 34; as can be seen, on the side of the steam outlet 14 are essential more heating channels 34 are arranged than on the side of the steam inlet 13.

0 Das gesamte Gehäuse 11 ist zusammen mit seinen Deckeln 26, 27 von einem Wärmeisoliermantel 35 umgeben , der in Fig. 1 schematisch angedeutet und in Fig. 2 der Einfachheit halber weggelassen ist. Innerhalb dieses Wärmeisoliermantsls 35 können Rippenkanäle angeordnet sein, die die Heizkanäle 34 miteinander verbinden.0 The entire housing 11 is together with its covers 26, 27 surrounded by a heat insulating jacket 35, which is indicated schematically in FIG. 1 and in FIG. 2 for the sake of simplicity is omitted. Inside this thermal insulation 35 rib channels can be arranged which connect the heating channels 34 to one another.

Die Strömungsrichtungen ναι ' Dampf und Heizmittal sowie der Drehrichtung des Rotationskolbenmotors sind aus Fig. 1 und 2 ersichtlich.The directions of flow ναι 'steam and heating medium as well as the The direction of rotation of the rotary piston engine can be seen from FIGS. 1 and 2.

Die Hohlwelle 18 kann von einem Kühlmedium durchströmt und/oder mit einem Isoliermantel versehen sein, um ein Überhitzen der Lager zu vermeiden.The hollow shaft 18 can have a cooling medium flowing through it and / or be provided with an insulating jacket in order to provide a Avoid overheating the bearings.

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.In Fig. 3 ist schematisch eine Anlagenschaltung eines Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Dampfkraftanlage dargestellt; in einem Haupterhitzer bzw. Dampferzeuger 1 wird Wasser bei konstantem Druck von der Speisetemperatur auf Siedetemperatur gebracht und verdampft. Der vorzugsweise trocken gesättigte Dampf wird dann dem Rotationskolbenmotor 2 zugeführt und in diesem entspannt; hierbei wird dem Rotationskolbenmotor zusätzlich Wärme durch einen gesonderten Dampfkreislauf zugeführt, der aus einem Nebenerhitzer 7 und einer Pumpe 8 für diesen gebildet ist. Der Dampf wird somit im Rotationskolbenmotor 2 längs einer Zustandskurve entspannt, die zwischen der Adiabaten und der isothermen liegt. Der - verhältnismäßig heiße - Abdampf des Rotationskolbenmotors 2 wird einem Wärmeaustauscher 3 zugeführt und gibt in diesem Wärme an das Speisewasser ab. Der abgekühlte Dampf wird aus dem Wärmeaustauscher 3 einem Kondensator 4 zugeleitet, in dem bei einem gleichbleibenden Druck die Verdampfungswärme entzogen wird. Anschließend wird das Wasser in der Speisewasserpumpe 5, die über eine Welle 6 durch den Rotationskolbenmotor 2 angetrieben wird, adiabat auf dem im Haupterhitzer 1 herrschenden Druck gebracht. Hierbei ist es möglich, Kondensator 4 und Speisewasserpumpe 5 gemeinsam zu kühlen, um auch in der Speisewasserpumpe 5 eine Druckerhöhung längs einer Zustandslinie zu erhalten, die jenseits der adiabaten liegt und im Idealfall einer Isothermen nahekommt. . In Fig. 3 is a system circuit of a Embodiment of a steam power plant according to the invention shown; in a main heater or steam generator 1 is water at constant pressure from the Bred feed temperature to boiling temperature and evaporated. The preferably dry saturated steam is then fed to the rotary piston engine 2 and in this relaxed; here the rotary piston engine receives additional heat through a separate steam circuit supplied, which is formed from a secondary heater 7 and a pump 8 for this. The steam is thus relaxed in the rotary piston engine 2 along a state curve between the adiabatic and the isothermal lies. The - relatively hot - exhaust steam from the rotary piston engine 2 is fed to a heat exchanger 3 and in this gives off heat to the feed water. The cooled steam is from the heat exchanger 3 a Condenser 4 supplied, in which the heat of evaporation is withdrawn at a constant pressure. Then the water is in the feed water pump 5, which is driven by the rotary piston motor via a shaft 6 2 is driven, brought adiabatically to the pressure prevailing in the main heater 1. Here it is possible To cool the condenser 4 and feed water pump 5 together in order to also increase the pressure in the feed water pump 5 along a line of state that lies beyond the adiabatic and ideally comes close to an isotherm.

Dem Haupterhitzer 1 sowie dem Nebenerhitzer 7 wird durch eine gemeinsame Feuerung 36 Wärme zugeführt.The main heater 1 and the secondary heater 7 are supplied with heat 36 through a common furnace.

Wird diese dargestellte Anlage beispielsweise zur Stromerzeugung eines Wochenendhauses oder eines Wohnwagens verwendet, dann kann die Feuerung 36 vorteilhafterweiseIf this system is shown, for example, to generate electricity in a weekend house or a caravan used, then the furnace 36 can advantageously

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-mit Flüssiggas betrieben werden, was eine besonders einfache Steuerung der Wärmeabgabe sowie geräuscharmen,
umweltfreundlichen Betrieb ermöglicht. Die vom Kondensator 4 abgeführte Wärme kann zumindest teilweise abgezweigt und bei Winterbetrieb zur Raumheizung herangezogen werden.-be operated with liquid gas, which is a particularly simple control of the heat output as well as low-noise,
enables environmentally friendly operation. The heat dissipated by the condenser 4 can at least partially be diverted and used for room heating during winter operation.

Die in Fig. 4 dargestellte Anlagenschaltung einer anderen, bevorzugten Dampfkraftanlage stimmt weitgehend mit der Anlagenschaltung gemäß Fig. 3 überein, so daß fürThe system circuit of another, preferred steam power system shown in FIG. 4 largely agrees with it the system circuit shown in FIG. 3, so that for

einander entsprechende Elemente die gleichen Bezugs zeichen verwendet wurden. Ein Unterschied besteht lediglich darin, daß zum 3eheizen des Rotationskolbenmotors 2
nicht ein gesonderter Dampfkreislauf herangezogen wird, sondern über das Reduzierventil 9 ein Teilstrom des den Haupterhitzer 1 verlassenden Dampfes abgezweigt, denCorresponding elements have been given the same reference characters. The only difference is that to 3heat the rotary piston engine 2
a separate steam circuit is not used, but a partial flow of the steam leaving the main heater 1 is branched off via the reducing valve 9, the

Nebenerhitzer 7 zum überhitzen zugeführt und anschließend in den Rotationskolbenmotor 2 zu dessen Beheizung
eingeleitet wird. Nach dessen Verlassen wird der Dampf
über ein weiteres Reduzierventil 10 in den Abdampfstrom des Rotationskolbenmotors eingeleitet, wobei dieses Reduzierventil 10 derart eingestellt ist, daß an der Einleitungsstelle kein Druckgefälle gegenüber dem Abdampfstrom aus dem Rotationskolbenmotor 2 gebildet ist.Secondary heater 7 is supplied to overheat and then fed into the rotary piston engine 2 to heat it
is initiated. After leaving it, the steam will
introduced into the exhaust steam flow of the rotary piston engine via a further reducing valve 10, this reducing valve 10 being set in such a way that no pressure gradient is formed with respect to the exhaust steam flow from the rotary piston engine 2 at the point of introduction.

Obwohl die Erfindung anhand von Wasserdampf als bevorzugtem Arbeits- und Wärmeübertragungsmedium .beschrieben wurde, wird ausdrücklich darauf hingewiesen, daß im Rahmen der Erfindung auch andere, geeignete Arbeitsgase
verwendet werden können.Although the invention has been described on the basis of steam as the preferred working and heat transfer medium, it is expressly pointed out that other, suitable working gases can also be used within the scope of the invention
can be used.

Der dargestellte Rotationskolbenmotor kann mehrfach ausgeführt und mit jeweils versetzten Exzenterläufern anThe rotary piston engine shown can be designed multiple times and each with offset eccentric rotors

einer durchgehenden Abtriebswelle hintereinanderliegenda continuous output shaft one behind the other

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- angeordnet werden, wobei vorzugsweise die Exzenterläufer unterschiedlichen Durchmesser und/oder unterschiedliche Breite aufweisen, so daß mindestens eine Hochdruck- und mindestens eine Niederdruckstufe gebildet werden; beim Einleiten des Dampfes von einer Stufe in die andere kann dieser zwischenerhitzt werden. Ein- und Auslaß kann in der radialen Trennwand zweier Stufen vorgesehen sein, so daß der Exzenterläufer durch zyklisches Abdecken dieser Öffnungen als Ventilträger wirkt.- Are arranged, the eccentric rotors preferably having different diameters and / or different Have width, so that at least one high pressure and at least one low pressure stage is formed will; when the steam is introduced from one stage to the other, it can be reheated. A- and outlet can be provided in the radial partition of two stages, so that the eccentric rotor through cyclic Covering these openings acts as a valve carrier.

Der Rotationskolbenmotor 2 kann auch mehrstufig ausgebildet sein, wobei eine Hochdruck- und eine Niederdruckkammer gebildet werden können, in denen Exzenterläufer umlaufen, die auf einer gemeinsamen Welle angeordnet sind.The rotary piston engine 2 can also have a multi-stage design, with a high-pressure chamber and a low-pressure chamber can be formed in which eccentric rotors rotate on a common Shaft are arranged.

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Pat 34/3-78I1Klaus Krismer
Pat 34 / 3-78I1

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Claims

GEYER, HAGEMANN; & PARTNERS

Destouchesstraße 60 · P.O. Box 400745 · 8000 Munich 40 - Telephone 089/304071 * -Telex 5-216136 hage d ■ Telegram h.igeypatcnl · Tole copier 089/30407

Klaus Krismer Munich, September 5th

Munich B / 1 / dr

u.z .: Pat 84 / 3-78M

Claims

1J steam power plant with one steam generator, one Expansion machines, at least one enlarging cyclically from a steam inlet to a steam outlet Has work space, with a feed water pump and with a heat exchanger for feed water preheating by exhaust steam from the expansion machine, characterized in that the expansion machine is a rotary piston engine (2), the at least one, arranged in a housing (11) Has eccentric rotor (19), which with one revolution forms the working space between its outer wall (20) or the outer wall of another eccentric rotor, and that the housing is provided with a heating device (34).

2. Steam power plant according to claim 1, characterized in that that the housing (11) with the heating device

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(34) to the outside with thermal insulation (35) is.

3. Steam power plant according to one of claims 1 or 2, characterized in that at least one of a heat transfer medium is inserted into the housing wall (11) as the heating device through-flow channel (34) is introduced.

4. Steam power plant according to claim 3, characterized in that that the channel (34) for the heat transfer medium on a separate circuit with a heater

(7) and a circulation pump (8) 'is connected.

5. Steam power plant according to one of claims 3 or 4, characterized in that the channel as a superheated steam line

(34) is formed.

6. Steam power plant according to claim 5, characterized in that that the superheated steam line (34) is connected to the steam generator (1).

7. Steam power plant according to claim 6, characterized in that that between the steam generator (1) and superheated steam line (34) an additional heater (7) is provided.

8. Steam power plant according to one of claims 6 or 7, characterized in that the superheated steam line (34) on the exhaust side, preferably via a reducing valve (10) is connected to a line connected to the steam outlet (14) of the rotary piston engine (2).

9. Steam power plant according to claim 3, characterized in that that the channel is designed as a flue gas channel.

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Klaus Krismer
Pat 84 / 3-73M

10. Steam power plant according to claim 9, characterized in that that the flue gas duct is connected to the exhaust side of a furnace for the steam generator (1).

11. Steam power plant according to one of claims 3 to 10, characterized in that several channels (34) are essentially coaxial with the eccentric rotor (19) along the Perimeter of the housing (11) are arranged.

12. Steam power plant according to claim 11, characterized in that that the through-flow channel cross-section at the steam outlet (14) is larger than at the steam inlet (1.3).

13. Steam power plant according to claim 12, characterized in that that all channels (34) have essentially the same diameter and that the mutual Distance of the channels from the steam inlet (13) to the steam outlet

(14) decreases.

14. Steam power plant according to one of claims 11 to 13, characterized in that the channels (34) are designed as bores in the housing wall (11).

15. Steam power plant according to one of claims 1 to 9, characterized in that the channel extends essentially in the circumferential direction of the housing (11).

16. Steam power plant according to claim 15, characterized in that that the channel has an inlet in the region of the steam outlet (14) and is contrary to the cyclical Direction of movement of the working space extends to the area of the steam inlet (13).

17. Steam power plant according to one of claims 1 to 16, characterized in that the eccentric rotor (19) has a peripheral surface (20) and two adjacent to the work space

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Pat 84 / 3-78M

radial, opposite the housing (11) sealing side " surfaces (22, 23), and that an interior space is delimited by the surfaces.

18. Steam power plant according to claim 17, characterized in that the interior is filled with heat insulating material is.

19. Steam power plant according to claim 17, characterized in that that the interior is designed as a flow channel for a heat transfer medium.

20. Steam power plant according to claim 19, characterized in that the interior space with the steam inlet (13) is connected and can be flowed through by superheated steam.

21. Steam power plant according to one of claims 1 to 20, characterized in that the housing inner wall (12) has a has a circular cross-section, at its center the eccentric rotor (19), the outer wall (20) of which also has a circular cross-section, off-center is stored and the inner wall of the housing is constantly sealing almost touches (21) that steam inlet (13) and steam outlet (14) are arranged side by side in the inner wall of the housing that between the steam inlet and the steam outlet a radially extending, movable shut-off disk (15) is arranged, which in permanent, sealing Contact with the outer wall of the eccentric rotor is, and that a cyclic with the steam inlet Position of the eccentric controllable shut-off valve is arranged.

22. Steam power plant according to claim 21, characterized in that the housing (11) and eccentric rotor (19) themselves radially extending side walls (26, 27 or 22, 23)

Klaus Krismer
Pat 84 / 3-7 3M

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have, between which a seal for sealing the "working space is provided that between the seal and Working space on at least one side wall of the eccentric rotor a guide curve extending essentially parallel to its outer surface (24) is designed that aie in the guide grooves (16) of the housing guided shut-off disk (15) engaging in the curve is formed, and that a seal is preferably also provided between the working space and the guide groove, which the shut-off disc touched sealingly.

23. Steam power plant according to claim 22, characterized in that that as a guide curve an annular groove (24) in both side walls (22, 23) of the eccentric rotor (19) is introduced, and that the shut-off disc (15) engages with projections (25) in the annular grooves.

24. Steam power plant according to claim 23, characterized in that that the projections are designed as sliding blocks (25).

25. Steam power plant according to one of claims 22 to 24, characterized in that the guide curve (24) _U nd the engaging portions (25) of the shut-off disc (15) form a material pairing with a low coefficient of friction on the engaging surface.

26. Steam power plant according to one of claims 22 to 25, characterized in that the guide grooves (16) for the Shut-off disk (15) in the housing (11) and the engaging Sections of the shut-off disc on the engagement surfaces have a material pairing with a low coefficient of friction.

27. Steam power plant according to one of claims 22 to 26, characterized in that between the steam inlet

(13) facing side of the shut-off disk (15) and the Guide groove surfaces, which are connected to the steam inlet

Klaus Krismer
Pat 34 / 3-73M 030011/0414

-the facing side of the shut-off side are in contact, a connection channel is established.

28. Steam power plant according to one of claims 22 to

27, characterized in that the outer surface (29) of the eccentric rotor (19) at the point of contact (21) with the inner wall (12) of the housing (11) has a sealing strip has, and that at the point of the guide curve (24) closest to this one of the height of the sealing strip corresponding bulge is provided.

29. Steam power plant according to one of claims 1 to

28, characterized by at least two creaen rotated on a common shaft (18) arranged, Eccentric rotors (19) each assigned to a separate housing chamber.

30. Steam power plant according to one of claims 1 to 29, characterized in that it has a closed circuit, in which the heat exchanger on the exhaust side (3) A condenser (4) is connected to preheat the feed water, the output of which is via the feed water pump

(5) is connected through the heat exchanger to the steam generator (1).

31. Steam power plant according to one of claims 1 to 3O _7, characterized in that a compression refrigeration machine is connected to the rotary piston engine (2), and that its condenser is designed as a heat exchanger for additional feed water preheating.

Klaus Krismer 010011/041
Pat 84 / 3-78 MUJUUII / U 4 I.